(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のビード部から他方のビード部へトロイド状に跨がり、両端部分が前記ビード部に埋設されたビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げられたカーカスと、
前記カーカスの一方のビード部から他方のビード部へ跨がる本体部分と、前記ビードコアを巻き上げられた巻き上げ部との間に配置されるスティフナーと、
前記カーカスのタイヤ外側に設けられるゴム層と、
を備え、
前記巻き上げ部の端部が前記スティフナーのタイヤ径方向中間部に配置され、
前記ゴム層のタイヤ外側面には、タイヤ最大幅位置と前記タイヤ外側面がリムフランジから離反する位置との間に凹部が設けられ、
前記凹部は、タイヤ径方向外側部分にタイヤ外側に曲率中心を有する第１の円弧曲面を有すると共に、タイヤ径方向内側部分にタイヤ外側に曲率中心を有する第２の円弧曲面を有し、前記第１の円弧曲面と前記第２の円弧曲面とが滑らかに繋がれ、前記第１の円弧曲面及び前記第２の円弧曲面が、タイヤ内側に曲率中心を有する円弧形状とされたタイヤ外側面に対して滑らかに繋がれており、
前記凹部におけるタイヤ側部の厚みが前記タイヤ最大幅位置におけるタイヤ側部の厚み以上であり、
かつ前記凹部の最大深さが１．５mm以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに係り、特にビード部の耐久性に優れた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビード部の耐久性を上げるために、（１）カーカスプライ端を覆うように補強層を設ける、（２）スティフナーゴムのゲージを厚くする、等の手法によって、カーカスプライの端部付近の歪を低減してビード部の耐久性を上げていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、補強層を設ける手法ではタイヤ重量が増加する問題があり、スティフナーゴムのゲージを厚くする手法ではタイヤ重量が増加すると共に、ビード部の蓄熱量が増加するため、カーカスプライの端部付近の歪抑制効果が小さくなる問題があった。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、タイヤの重量を増加することなく、ビード部の蓄熱性を改善してビード部のカーカスプライ端付近に生じる歪を低減させてビード部の耐久性を向上することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、一方のビード部から他方のビード部へトロイド状に跨がり、両端部分が前記ビード部に埋設されたビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げられたカーカスと、前記カーカスの一方のビード部から他方のビード部へ跨がる本体部分と、前記ビードコアを巻き上げられた巻き上げ部との間に配置されるスティフナーと、前記カーカスのタイヤ外側に設けられるゴム層と、を備え、前記巻き上げ部の端部が前記スティフナーのタイヤ径方向中間部に配置され、前記ゴム層のタイヤ外側面には、タイヤ最大幅位置と前記タイヤ外側面がリムフランジから離反する位置との間に凹部が設けられ、前記凹部は、タイヤ径方向外側部分にタイヤ外側に曲率中心を有する第１の円弧曲面を有すると共に、タイヤ径方向内側部分にタイヤ外側に曲率中心を有する第２の円弧曲面を有し、前記第１の円弧曲面と前記第２の円弧曲面とが滑らかに繋がれ、前記第１の円弧曲面及び前記第２の円弧曲面が、タイヤ内側に曲率中心を有する円弧形状とされたタイヤ外側面に対して滑らかに繋がれており、前記凹部におけるタイヤ側部の厚みが前記タイヤ最大幅位置におけるタイヤ側部の厚み以上であり、かつ前記凹部の最大深さが１．５mm以上であることを特徴としている。
【０００６】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【０００７】
空気入りタイヤが転動すると、ビード部が繰り返し変形することでビード部が発熱する。
【０００８】
この空気入りタイヤは、タイヤ外側面がリムフランジから離反する位置からタイヤ最大幅位置までの間のタイヤ外側面に凹部が設けられているので、従来の形状に比較してゴムの使用量を減らすことができ、タイヤ走行中のビード部の蓄熱を抑えることができる。なお、これに伴って、スティフナーの使用量も低減することが好ましい。
【０００９】
これにより、カーカスプライの端部付近のゴムの発熱によるゴムの軟化を抑制することができ、カーカスプライの端部付近の歪を低減し、同端部からの亀裂の発生を防止することができる。
【００１０】
また、凹部を設けることによりゴムの使用量が減るので、タイヤの重量を低減すること、即ち軽量化を図ることができる。
【００１１】
なお、タイヤ側部のゲージが薄くなると、外傷によるバーストの可能性が大きくなるので、タイヤ最大幅位置のゲージ以上は確保する必要がある。このため、凹部におけるタイヤ側部の厚みをタイヤ最大幅位置におけるタイヤ側部の厚み以上とする。
【００１２】
また、凹部の最大深さが１．５mm未満になると、ビード部の蓄熱が従来品に比較してあまり低減されないため、凹部の最大深さを１．５mm以上とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】
先ず、参考例に係る空気入りタイヤを図１及び図２にしたがって説明する。
【００２２】
図２に示すように、本参考例の空気入りタイヤ１０は、一方のビード部１２から他方のビード部１２（図２では図示せず。）へトロイド状に跨がるカーカス１４を備えている。
【００２３】
カーカス１４の両端部分は、各々ビード部１２に埋設されたビードコア１６をタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。
【００２４】
カーカス１４の一方のビード部１２から他方のビード部１２へ跨がる本体部分１４Ａと、ビードコア１６を巻き上げた巻き上げ部１４Ｂとの間には、ビードコア１６からタイヤ径方向外側へ向かってその厚みが漸減するスティフナー１８が配置されている。本参考例のスティフナー１８は、ビードコア１６側の硬ゴム１８Ａとタイヤ径方向外側の軟ゴム１８Ｂとの２種類のゴムから構成されているが、１種類のゴムまたは３種類以上のゴムから構成されていても良い。
【００２５】
カーカス１４は全体がゴム層２０で覆われている。
【００２６】
図１に示すように、この空気入りタイヤ１０をタイヤ回転軸に沿って断面にして見たとき、タイヤ外側面は、タイヤ最大幅位置Ａ付近がタイヤ内側に曲率中心を有する曲率半径Ｒ1 の円弧形状であり、ビード部１２付近がタイヤ内側に曲率中心を有する曲率半径Ｒ4 の円弧形状である。
【００２７】
タイヤ外側面には、タイヤ最大幅位置Ａとタイヤ外側面がリムフランジ２１から離反する位置（以後、離反点Ｄという。）との間に凹部２２が設けられている。
【００２８】
凹部２２は、タイヤ半径方向中央部分が最も深く、タイヤ径方向外側及び内側へ向かうにしたがってその深さが浅く形成されている。
【００２９】
この凹部２２は、そのタイヤ径方向外側部分においてはタイヤ外側に曲率中心を有する曲率半径Ｒ2 の円弧曲面を有し、タイヤ径方向内側部分においてはタイヤ外側に曲率中心を有する曲率半径Ｒ3 の円弧曲面を有している。
【００３０】
また、凹部２２は、その最大深さｔ3 が１．５mm以上に設定されている。
【００３１】
凹部２２におけるタイヤ側部の厚みｔ2 は、凹部２２の何れの位置においてもタイヤ最大幅位置Ａにおけるタイヤ側部の厚みｔ1 以上に設定されている。
【００３２】
図２に示すように、凹部２２のタイヤ半径方向外側端Ｂは、スティフナー１８のタイヤ径方向外側端Ｅの位置よりもタイヤ径方向外側へ位置していることが好ましい。
【００３３】
図１に示すように、離反点Ｄからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向に沿って計測した距離をＬ1 、離反点Ｄから凹部２２のタイヤ半径方向外側端Ｂまでのタイヤ径方向に沿って計測した距離をＬ2 としたときに、Ｌ2 ≧０．５×Ｌ1 の関係が満足されている。
【００３４】
さらに、凹部２２のタイヤ半径方向内側端Ｃは、離反点Ｄよりもタイヤ径方向外側に位置し、離反点Ｄから凹部２２のタイヤ半径方向内側端Ｃまでのタイヤ径方向に沿って計測した距離をＬ3 としたときに、Ｌ3 ≦０．２５×Ｌ1 の関係が満足されている。
【００３５】
次に、本参考例の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００３６】
空気入りタイヤ１０が転動すると、ビード部１２が繰り返し変形することでビード部１２が発熱する。
【００３７】
本参考例の空気入りタイヤ１０では、タイヤ外側面がリムフランジ２１から離反する離反点Ｄからタイヤ最大幅位置Ａまでの間のタイヤ外側面に凹部２２を設け、タイヤ半径方向外側端Ｂをスティフナー１８のタイヤ径方向外側端Ｅよりもタイヤ径方向外側に設定したので、スティフナー１８を全体的に薄くすることができ、ビード部１２の蓄熱を抑制することができる。
【００３８】
これにより、カーカス１４の巻き上げ部１４Ｂの端部１４Ｃ付近のゴムの発熱によるゴムの軟化を抑制することができ、端部１４Ｃ付近の歪を低減することができる。この結果、端部１４Ｃからゴムの亀裂が発生することが抑えられ、ビード部の故障が防止される。
【００３９】
また、凹部２２のタイヤ半径方向外側端Ｂの位置を、離反点Ｄからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向に沿って計測した距離Ｌ1 の０．５倍の距離以上タイヤ半径方向外側に設定し、また、凹部２２のタイヤ半径方向内側端Ｃの位置を、離反点Ｄからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向に沿って計測した距離Ｌ1 の０．２５倍の距離以下の位置に設定したので、凹部２２による蓄熱抑制効果を十分に得ることができる。
【００４０】
さらに、タイヤ側部に凹部２２を設けることによってゴムの使用量が減るので、空気入りタイヤ１０の重量を低減、即ち空気入りタイヤ１０を軽量化することができる。
【００４１】
なお、凹部２２の最大深さｔ3 が１．５mm未満になると、ビード部１２の蓄熱が従来品に比較してあまり低減されず、凹部２２を設けた効果が無くなる。また、凹部２２のタイヤ半径方向内側端Ｃが離反点Ｄよりもタイヤ半径方向内側にあると、垂直荷重負荷（タイヤ回転軸に対して９０°方向から作用する負荷）時のビード部１２の倒れ込みが大きくなり、ビード部１２の耐久性が低下する。また、凹部２２におけるタイヤ側部の厚みｔ2 がタイヤ最大幅位置Ａにおけるタイヤ側部の厚みｔ1 以上に設定されていないと、凹部２２の設けられているタイヤ側部のゲージが薄くなって、外傷によるバーストの可能性が大きくなる。
【００４２】
［実施形態］
なお、上記参考例では、凹部２２のタイヤ径方向外側部分の円弧曲面（曲率半径Ｒ2 ）とタイヤ外側面の円弧曲面（曲率半径Ｒ1 ）とが変曲点を有し、凹部２２のタイヤ径方向内側部分の円弧曲面（曲率半径Ｒ3 ）とタイヤ外側面の円弧曲面（曲率半径Ｒ4 ）とが変曲点を有していたが、本実施形態では、図３に示すように、変曲点が無いように、凹部２２のタイヤ径方向外側部分の円弧曲面（曲率半径Ｒ2 ）とタイヤ外側面の円弧曲面（曲率半径Ｒ1 ）とを滑らかにつなぎ、凹部２２のタイヤ径方向内側部分の円弧曲面（曲率半径Ｒ3 ）とタイヤ外側面の円弧曲面（曲率半径Ｒ4 ）とを滑らかにつないだ形状としている。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤと本発明の適用された実施例のタイヤとを用意し、ドラム試験機にてビード部の耐久試験を行った。試験は、負荷荷重５０００kg、内圧９００ｋＰａ、速度６０km/hの条件の下で、ビード部が故障するまで行い、ビード部が故障した時の走行距離を調べた。評価は以下の表１に示す通りであり、従来例のタイヤの走行距離を１００とする指数表示としている。評価は、数値が大きいほどビード部の耐久性に優れていることを示す。
【００４３】
従来例のタイヤ：図４に示すように、タイヤ側部に凹部が設けられていない空気入りタイヤである（なお、実施形態と同一構成には同一符号を付している。）。
【００４４】
実施例のタイヤ：実施形態にて説明したタイヤ側部に凹部２２を設けた構造の空気入りタイヤ１０であり、最大深さｔ3 が４．５mm、厚みｔ2 が１０mm、厚みｔ1 が８．５mm、距離Ｌ1 が１１８mm、距離Ｌ2 が１００mm、距離Ｌ3 が２０mmである。
【００４５】
なお、凹部２２を除き、タイヤの厚みは従来例のタイヤと同一である（ちなみに、図２中の２点鎖線は従来例のタイヤの外側面の位置を示している。）。
【００４６】
また、タイヤサイズは、何れのタイヤもＴＢＲ１１Ｒ２２．５である。
【００４７】
【表１】
0004512210.tif 000002
【００４８】
試験の結果、実施例のタイヤは従来例のタイヤに比較して走行距離が２０％長く、ビード部の耐久性に優れていることは明らかである。
【００４９】
また、実施例のタイヤはタイヤ側部に凹部を設けた結果、従来例のタイヤに比較して１kg軽量化できた。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、タイヤの重量を増加させることなくビード部の耐久性を向上することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係る空気入りタイヤの断面図である。
【図２】  参考例に係る空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図３】  本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図４】  従来例に係る空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    ビード部
１４    カーカス
１４Ａ  本体部分
１４Ｂ  巻き上げ部
１６    ビードコア
１８    スティフナー
１８Ｃ  スティフナーのタイヤ径方向外側端
２０    ゴム層
２１    リムフランジ
２２    凹部
Ａ      タイヤ最大幅位置
Ｂ      タイヤ径方向外側端
Ｃ      タイヤ半径方向内側端
Ｄ      離反点
Ｅ      スティフナーのタイヤ径方向外側端
【図１】
0004512210.tif 000003
【図２】
0004512210.tif 000004
【図３】
0004512210.tif 000005
【図４】
0004512210.tif 000006