(57)【要約】【課題】  操縦安定性を低下させることなくビード部の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  カーカス層４をビードコア５の廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の本体部４ａとビードコア５とカーカス層４の折り返し部４ｂとによって囲まれる部位にビードフィラー６を配置する。カーカス層４の本体部４ａ及び折り返し部４ｂを囲むように補強層９を配置し、該補強層９のカーカス層本体部側の端末位置及びカーカス層折り返し部側の端末位置をビードフィラー６の頂点位置よりもタイヤ径方向外側とする。又は、ビードフィラー６よりもタイヤ径方向外側かつカーカス層４の本体部４ａよりもタイヤ軸方向内側に補強層９を配置し、該補強層９及びカーカス層４の隣接部分をタイヤ軸方向外側に向けて凸形状とし、補強層９のタイヤ径方向外側の端末位置をビードフィラー６の頂点位置よりもタイヤ径方向外側とする。【選択図】  図１
2007069668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の本体部と前記ビードコアと前記カーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置し、前記カーカス層の本体部及び折り返し部を囲むように補強コードからなる補強層を配置し、該補強層のカーカス層本体部側の端末位置を前記ビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側とし、前記補強層のカーカス層折り返し部側の端末位置を前記ビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側とした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記補強層のカーカス層本体部側の端末位置を前記カーカス層の折り返し部の端末位置よりもタイヤ径方向外側とし、前記補強層のカーカス層折り返し部側の端末位置を前記カーカス層の折り返し部の端末位置よりもタイヤ径方向内側とした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の本体部と前記ビードコアと前記カーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置し、前記ビードフィラーよりもタイヤ径方向外側かつ前記カーカス層の本体部よりもタイヤ軸方向内側に補強コードからなる補強層を配置し、該補強層及び前記カーカス層の該補強層と隣接する部分をタイヤ軸方向外側に向けて凸形状とし、前記補強層のタイヤ径方向外側の端末位置を前記ビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側とした空気入りタイヤ。
【請求項４】
タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からビードフィラーの頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨをＳＨ×０．１５≦Ｈ≦ＳＨ×０．３の関係にした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強層のタイヤ周方向に対するコード角度を５０°〜７０°とした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補強層の補強コードが有機繊維コードである請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強層の補強コードがスチールコードである請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部の補強構造を適正化した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性を低下させることなくビード部の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返したケーシング構造を有する空気入りタイヤにおいて、操縦安定性等のタイヤ性能を確保するために、カーカス層の本体部とビードコアとカーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位に高硬度ゴムからなる断面略三角形のビードフィラーを配置することが行われている。ところが、上記のようなビードフィラーを採用した場合、タイヤが反復的に撓む際にカーカス層とビードフィラーとの間に大きな剪断力が発生し、両者の間にセパレーションを生じ易いという欠点がある。
【０００３】
このような状況に鑑みて、カーカス層とビードフィラーとの間に剪断力緩和層を介在させることが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。しかしながら、この手法はカーカス層とビードフィラーとの間に発生する剪断力自体を小さくするものではないので、ビード部の耐久性を向上する効果が必ずしも十分ではない。一方、ビードフィラーを小さくすればセパレーションの発生を抑制することが可能であるが、その替わりに操縦安定性が損なわれることになる。
【特許文献１】特開平８−２２１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、操縦安定性を低下させることなくビード部の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の本体部と前記ビードコアと前記カーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置し、前記カーカス層の本体部及び折り返し部を囲むように補強コードからなる補強層を配置し、該補強層のカーカス層本体部側の端末位置を前記ビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側とし、前記補強層のカーカス層折り返し部側の端末位置を前記ビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側としたことを特徴とするものである。
【０００６】
特に、上記空気入りタイヤでは、前記補強層のカーカス層本体部側の端末位置を前記カーカス層の折り返し部の端末位置よりもタイヤ径方向外側とし、前記補強層のカーカス層折り返し部側の端末位置を前記カーカス層の折り返し部の端末位置よりもタイヤ径方向内側とすることが好ましい。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明の他の空気入りタイヤは、カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の本体部と前記ビードコアと前記カーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置し、前記ビードフィラーよりもタイヤ径方向外側かつ前記カーカス層の本体部よりもタイヤ軸方向内側に補強コードからなる補強層を配置し、該補強層及び前記カーカス層の該補強層と隣接する部分をタイヤ軸方向外側に向けて凸形状とし、前記補強層のタイヤ径方向外側の端末位置を前記ビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ビード部に所定の補強層を配置することで操縦安定性を低下させることなくビードフィラーの小型化を可能にし、更に補強層の構造を工夫することでカーカス層とビードフィラーとの間に生じる剪断力を小さくし、両者間のセパレーションを抑制するのである。
【０００９】
より具体的には、カーカス層の本体部及び折り返し部を囲むように補強層を配置し、該補強層のカーカス層本体部側の端末位置及びカーカス層折り返し部側の端末位置をビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側とした場合、接地時と非接地時におけるビード部の変形量が小さくなり、タイヤが反復的に撓む際にカーカス層とビードフィラーとの間に生じる剪断力が小さくなるため、両者間のセパレーションを抑制することができる。これにより、操縦安定性を低下させることなくビード部の耐久性を向上することが可能になる。
【００１０】
一方、ビードフィラーよりもタイヤ径方向外側かつカーカス層の本体部よりもタイヤ軸方向内側に補強コードからなる補強層を配置し、該補強層及びカーカス層の該補強層と隣接する部分をタイヤ軸方向外側に向けて凸形状とし、補強層のタイヤ径方向外側の端末位置をビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側とした場合、接地時と非接地時におけるカーカス層のコード張力の変化量が小さくなり、タイヤが反復的に撓む際にカーカス層とビードフィラーとの間に生じる剪断力が小さくなるため、両者間のセパレーションを抑制することができる。これにより、操縦安定性を低下させることなくビード部の耐久性を向上することが可能になる。
【００１１】
本発明において、タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からビードフィラーの頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨをＳＨ×０．１５≦Ｈ≦ＳＨ×０．３の関係にすることが好ましい。また、補強層のタイヤ周方向に対するコード角度は５０°〜７０°とすることが好ましい。これにより、操縦安定性とビード部の耐久性を最適化することができる。補強層の補強コードとしては、有機繊維コード又はスチールコードを使用することができる。
【００１２】
本発明は、偏平率４０％以下の空気入りタイヤに適用することが好ましい。このような偏平タイヤではタイヤ断面高さＳＨが比較的小さくなるため、ビード部の補強構造を適正化することで操縦安定性と耐久性との両立を図ることが求められている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はそのビード部を概略的に示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。図１に示すように、一方のビード部３と図示されない他方のビード部との間には、引き揃えられた複数本のカーカスコードを含むカーカス層４が装架されている。カーカスコードとしては、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コードを使用することが好ましいが、スチールコードを使用しても良い。カーカス層４はビードコア５の廻りにタイヤ内側からタイヤ外側に折り返されている。つまり、カーカス層４は本体部４ａと折り返し部４ｂとから構成されている。
【００１４】
図２に示すように、カーカス層４の本体部４ａとビードコア５とカーカス層４の折り返し部４ｂとによって囲まれる部位には、断面形状が略三角形をなすビードフィラー６が配置されている。このビードフィラー６はＪＩＳ−Ａ硬度が７０〜１００となる高硬度ゴムから構成されている。
【００１５】
また、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはベルト層７が配置されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。更に、ベルト層７の外周側にはタイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルトカバー層８が配置されている。
【００１６】
上記空気入りタイヤにおいて、ビード部３には、引き揃えられた複数本の補強コードからなる補強層９がカーカス層４の本体部４ａ及び折り返し部４ｂを囲むように配置されている。補強層９のカーカス層本体部側の端末位置はビードフィラー６の頂点位置よりもタイヤ径方向外側にあり、補強層９のカーカス層折り返し部側の端末位置はビードフィラー６の頂点位置よりもタイヤ径方向外側にある。即ち、ビードヒール位置からビードフィラー６の頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨと、ビードヒール位置から補強層９のカーカス層本体部側の端末位置までのタイヤ径方向の高さＨｉと、ビードヒール位置から補強層９のカーカス層折り返し部側の端末位置までのタイヤ径方向の高さＨｏとが、Ｈｉ＞Ｈ、かつ、Ｈｏ＞Ｈの関係になっている。Ｈｉ＞Ｈ、かつ、Ｈｏ＞Ｈの関係にするのは、ビードフィラー６の小型化に伴う剛性の低下をより効果的に補うためである。
【００１７】
また、補強層９のカーカス層本体部側の端末位置はカーカス層４の折り返し部４ｂの端末位置よりもタイヤ径方向外側にあり、補強層９のカーカス層折り返し部側の端末位置はカーカス層４の折り返し部４ｂの端末位置よりもタイヤ径方向内側にある。即ち、ビードヒール位置からカーカス層４の折り返し部４ｂの端末位置までのタイヤ径方向の高さＴＵＨに対して、補強層９のカーカス層本体部側の高さＨｉ及びカーカス層折り返し部側の高さＨｏが、Ｈｉ＞ＴＵＨ＞Ｈｏの関係になっている。Ｈｉ＞ＴＵＨ＞Ｈｏの関係にするのは、各部材の端末を分散させながらビードフィラー６の小型化に伴う剛性の低下をより効果的に補うためである。
【００１８】
上記空気入りタイヤでは、ビード部３にカーカス層４の本体部４ａ及び折り返し部４ｂを囲むように補強層９を配置することで操縦安定性を低下させることなくビードフィラー６の小型化を可能にしている。ここで、空気入りタイヤが路面上を転動すると、トレッド部１におけるタイヤ周方向の任意の部位において接地状態と非接地状態とが繰り返されることになる。そして、接地時にはビード部３が不図示のリムフランジを支点としてタイヤ軸方向外側へ倒れるように変形し、非接地時にはビード部３が元の状態に戻るように変形する。
【００１９】
上記のようにビード部３にカーカス層４の本体部４ａ及び折り返し部４ｂを囲むように補強層９を配置した場合、接地時と非接地時におけるビード部３の変形量が小さくなり、タイヤが反復的に撓む際にカーカス層４とビードフィラー６との間に生じる剪断力が小さくなる。そのため、カーカス層４とビードフィラー６ａとの間のセパレーションを抑制することができる。これにより、操縦安定性を従来から要求されるレベルよりも低下させることなく、ビード部３の耐久性を向上することが可能になる。
【００２０】
図３は本発明の第２実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図４はそのビード部を概略的に示すものである。なお、本実施形態はビード部の補強構造だけが前述の実施形態とは異なるものであるので、同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【００２１】
図３及び図４に示すように、ビード部３におけるビードフィラー６よりもタイヤ径方向外側かつカーカス層４の本体部４ａよりもタイヤ軸方向内側には、引き揃えられた複数本の補強コードからなる補強層９が配置されている。補強層９及びカーカス層４の補強層９と隣接する部分はタイヤ軸方向外側に向けて凸形状となるように湾曲している。そして、補強層９のタイヤ径方向外側の端末位置はビードフィラー６の頂点位置よりもタイヤ径方向外側にある。即ち、ビードヒール位置からビードフィラー６の頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨと、ビードヒール位置から補強層９のタイヤ径方向外側の端末位置までのタイヤ径方向の高さＨｕとが、Ｈｕ＞Ｈの関係になっている。Ｈｕ＞Ｈのの関係にするのは、ビードフィラー６の小型化に伴う剛性の低下をより効果的に補うためである。
【００２２】
また、補強層９のタイヤ径方向外側の端末位置はカーカス層４の折り返し部４ｂの端末位置よりもタイヤ径方向外側にある。即ち、ビードヒール位置からカーカス層４の折り返し部４ｂの端末位置までのタイヤ径方向の高さＴＵＨに対して、補強層９のタイヤ径方向外側の高さＨｕが、Ｈｕ＞ＴＵＨの関係になっている。Ｈｕ＞ＴＵＨの関係にするのは、各部材の端末を分散させながらビードフィラー６の小型化に伴う剛性の低下をより効果的に補うためである。
【００２３】
上記空気入りタイヤでは、ビード部３におけるビードフィラー６よりもタイヤ径方向外側かつカーカス層４の本体部４ａよりもタイヤ軸方向内側に補強層９を配置することで操縦安定性を低下させることなくビードフィラー６の小型化を可能にしている。ここで、空気入りタイヤが路面上を転動すると、トレッド部１におけるタイヤ周方向の任意の部位において接地状態と非接地状態とが繰り返されることになる。そして、接地時にはビード部３が不図示のリムフランジを支点としてタイヤ軸方向外側へ倒れるように変形し、非接地時にはビード部３が元の状態に戻るように変形する。
【００２４】
上記のようにビード部３におけるビードフィラー６よりもタイヤ径方向外側かつカーカス層４の本体部４ａよりもタイヤ軸方向内側に補強層９を配置し、この補強層９及びカーカス層４の補強層９と隣接する部分をタイヤ軸方向外側に向けて凸形状とした場合、接地時と非接地時におけるカーカス層４のコード張力の変化量が小さくなり、タイヤが反復的に撓む際にカーカス層４とビードフィラー６との間に生じる剪断力が小さくなる。そのため、カーカス層４とビードフィラー６ａとの間のセパレーションを抑制することができる。これにより、操縦安定性を従来から要求されるレベルよりも低下させることなく、ビード部３の耐久性を向上することが可能になる。
【００２５】
上述した各実施形態の空気入りタイヤにおいて、タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からビードフィラー６の頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨはＳＨ×０．１５≦Ｈ≦ＳＨ×０．３の関係にすると良い。ビードフィラー６の高さＨがタイヤ断面高さＳＨの０．１５倍未満であると操縦安定性が低下し、逆にタイヤ断面高さＳＨの０．３倍を超えるとビード部３の耐久性が低下する。更に、カーカス層４とビードフィラー６との間の剪断力を緩和するために、タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からカーカス層４の折り返し部４ｂの端末位置のタイヤ径方向の高さＴＵＨをＳＨ×０．４０≦ＴＵＨ≦ＳＨ×０．５０の関係にすると良い。
【００２６】
補強層９のタイヤ周方向に対するコード角度は５０°〜７０°とすると良い。このコード角度が５０°未満であると操縦安定性が低下し、逆に７０°を超えるとビード部３の耐久性が低下する。
【００２７】
補強層９の補強コードとしては、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード又はスチールコードを使用することができる。但し、補強層９をカーカス層４の本体部４ａ及び折り返し部４ｂを囲むように配置する場合は、有機繊維コードが好適である。
【実施例】
【００２８】
タイヤサイズ２３５／３５Ｒ１９の空気入りタイヤにおいて、ビード部の補強構造だけを異ならせた従来例及び実施例１，２のタイヤをそれぞれ製作した。
【００２９】
従来例のタイヤは、カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、カーカス層の本体部とビードコアとカーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置したものである（図５参照）。なお、タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からビードフィラー６の頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨはＳＨ×０．３とした。
【００３０】
実施例１のタイヤは、カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、カーカス層の本体部とビードコアとカーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置し、カーカス層の本体部及び折り返し部を囲むように補強コードからなる補強層を配置し、該補強層のカーカス層本体部側の端末位置及びカーカス層折り返し部側の端末位置をビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側としたものである（図１参照）。なお、タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からビードフィラー６の頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨはＳＨ×０．２３とした。
【００３１】
実施例２のタイヤは、カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返した空気入りタイヤにおいて、カーカス層の本体部とビードコアとカーカス層の折り返し部とによって囲まれる部位にビードフィラーを配置し、ビードフィラーよりもタイヤ径方向外側かつカーカス層の本体部よりもタイヤ軸方向内側に補強コードからなる補強層を配置し、該補強層と共にカーカス層の該補強層と隣接する部分をタイヤ軸方向外側に向けて凸形状とし、補強層のタイヤ径方向外側の端末位置をビードフィラーの頂点位置よりもタイヤ径方向外側としたものである（図３参照）。なお、タイヤ断面高さＳＨに対して、ビードヒール位置からビードフィラー６の頂点位置までのタイヤ径方向の高さＨはＳＨ×０．２３とした。
【００３２】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、操縦安定性、ビード部の耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３３】
操縦安定性：
試験タイヤをリムサイズ１９×８．５Ｊのホイールに嵌合して２３０ｋＰａの内圧を充填した後、排気量３０００ｃｃの乗用車に装着し、テストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
【００３４】
ビード部の耐久性：
試験タイヤをリムサイズ１９×８．５Ｊのホイールに嵌合して３３０ｋＰａの内圧を充填した後、ドラム式耐久性試験機に装着し、８．１ｋＮの荷重を負荷した状態で８１ｋｍ／ｈの速度で走行させ、ビード部に故障が発生するまでの走行時間を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどビード部の耐久性が優れていることを意味する。
【００３５】
【表１】
2007069668.tif 000003
【００３６】
この表１に示すように、実施例１，２のタイヤは、従来例と同等の操縦安定性を維持しながら、ビード部の耐久性を大幅に改善することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤのビード部を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図４】図３の空気入りタイヤのビード部を概略的に示す断面図である。
【図５】従来の空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
４ａ  本体部
４ｂ  折り返し部
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  ベルトカバー層
９  補強層
【図１】
2007069668.tif 000004
【図２】
2007069668.tif 000005
【図３】
2007069668.tif 000006
【図４】
2007069668.tif 000007
【図５】
2007069668.tif 000008