(57)【要約】【課題】  カーカス折返し端の周辺に集中する歪みを抑制し、タイヤの耐久性を向上させたタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】  タイヤ１は、補強ゴム部材７０の３０％モジュラスは、０．８ＭＰａ以上であり、軟質ゴム部材８０の３０％モジュラスは、０．３ＭＰａ以下であり、タイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｒｄに沿った断面において、補強ゴム部材７０の延在方向長さａは、カーカス層３０を構成するコードの直径の２倍以上、６倍以下であり、補強ゴム部材７０の直交方向長さｂは、コードの直径の２倍以上、６倍以下であり、軟質ゴム部材８０の直交方向長さｃは、補強ゴム部材７０の延在方向長さａの０．７倍以上、１．５倍以下である。【選択図】図２
2013180589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコアと、
前記一対のビードコアの間に跨がり、トロイダル形状を有するカーカス層と、を備え、
前記カーカス層は、前記一対のビードコア間に跨るカーカス本体部分と、前記一対のビードコアでトレッド幅方向の外側に折り返されるカーカス折返し部分とを含み、
タイヤ径方向における前記カーカス層の最も内側の位置を基準として、前記タイヤ径方向における前記カーカス折返し部分の外側端部の前記タイヤ径方向における長さは、前記タイヤ径方向における前記カーカス層の最大長さの１５％以上、２８％以下である重荷重用タイヤであって、
前記カーカス折返し部分の外側端部を覆う補強ゴム部材と、
トレッド幅方向において前記カーカス層と前記補強ゴム部材との間に位置する軟質ゴム部材と、を備え、
前記補強ゴム部材の３０％モジュラスは、０．８ＭＰａ以上であり、
前記軟質ゴム部材の３０％モジュラスは、０．３ＭＰａ以下であり、
前記タイヤ径方向及び前記トレッド幅方向に沿った断面において、
前記カーカス折返し部分が延びる延在方向における前記補強ゴム部材の延在方向長さは、前記カーカス層を構成する紐状のコードの直径の２倍以上、６倍以下であり、
前記延在方向に直交する直交方向における前記補強ゴム部材の直交方向長さは、前記コードの直径の２倍以上、６倍以下であり、
前記直交方向における前記軟質ゴム部材の直交方向長さは、前記補強ゴム部材の延在方向長さの０．７倍以上、１．５倍以下である重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のビードコアと、一対のビードコアの間に跨がり、トロイダル形状を有するカーカス層とを備えた重荷重用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対のビードコアと、一対のビードコアの間に跨がり、トロイダル形状を有するカーカス層と、を備える重荷重用タイヤが広く知られている。カーカス層は、一対のビードコア間に跨るカーカス本体部分と、一対のビードコアでトレッド幅方向の外側に折り返されるカーカス折返し部分とを含む。
【０００３】
ここで、ビード部付近の損傷を抑制するために、タイヤ径方向におけるカーカス層の最も内側の位置を基準として、カーカス折返し部分の外側端部（以下、カーカス折返し端）までのタイヤ径方向における長さ（以下、カーカス折返し端長さＴｈ）が、タイヤ径方向におけるカーカス層の最大長さ（以下、カーカス最大長さＳＨ）の１５％以上、２８％以下である重荷重用タイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
カーカス折返し端長さＴｈをカーカス最大長さＳＨの１５％以上とすることにより、ビード部の剛性を向上でき、走行により生じるビード部の変形を抑制できる。カーカス折返し端長さＴｈをカーカス最大長さＳＨの２８％以下とすることにより、走行により大きく湾曲するサイドウォール部からカーカス折返し端を離すことができる。サイドウォール部が湾曲することにより発生するカーカス折返し端の周辺の歪みを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３６９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、重荷重用タイヤは、荷重による負荷が大きいため、ビード部が倒れ込み易い。ビード部の倒れ込みにより、リムフランジに付近に位置するゴム部材は、リムフランジに押し付けられる。これにより、リムフランジに付近に位置するゴム部材は、リムフランジに沿った方向に押し出されるように変形する。これにより、カーカス折返し端の周辺に歪みが集中し、カーカス折返し端を起点としたカーカス層の剥離が生じることがあった。その結果、タイヤの耐久性が低下していた。
【０００７】
また、タイヤの内圧を高くすることにより、タイヤが膨張するため、カーカス本体部が外側に広がり、カーカス折返し部分をタイヤ径方向の内側に引っ張る方向に力が働く。これにより、特に、カーカス折返し端の周辺のゴム部材が変形するため、カーカス折返し端の周辺に歪みが集中していた。このため、カーカス折返し端を起点としたカーカス層の剥離が生じることがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カーカス折返し端長さＴｈがカーカス最大長さＳＨの１５％以上、２８％以下である重荷重用タイヤであって、カーカス折返し端の周辺に集中する歪みを抑制し、タイヤの耐久性を向上させたタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明者は、カーカス折返し端を変形し難いゴム部材で覆うことにより、カーカス折返し端周辺のゴム部材に歪みを集中させなくすることを着想した。しかしながら、カーカス折返し端を変形し難いゴム部材で覆うことにより、カーカス折返し端とカーカス本体部分との間のゴム部材に歪みが集中することが分かった。そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、以下の特徴を有する本発明を完成させた。
【００１０】
本発明の特徴は、一対のビードコア（ビードコア２０）と、前記一対のビードコアの間に跨がり、トロイダル形状を有するカーカス層（カーカス層３０）と、を備え、前記カーカス層は、前記一対のビードコア間に跨るカーカス本体部分（カーカス本体部分４０）と、前記一対のビードコアでトレッド幅方向の外側に折り返されるカーカス折返し部分（カーカス折返し部分５０）とを含み、タイヤ径方向における前記カーカス層の最も内側の位置を基準として、前記タイヤ径方向における前記カーカス折返し部分の外側端部（カーカス折返し端５５）の前記タイヤ径方向における長さ（カーカス折返し端長さＴｈ）は、前記タイヤ径方向における前記カーカス層の最大長さ（カーカス最大長さＳＨ）の１５％以上、２８％以下である重荷重用タイヤであって、前記カーカス折返し部分の外側端部を覆う補強ゴム部材（補強ゴム部材７０）と、トレッド幅方向において前記カーカス層と前記補強ゴム部材との間に位置する軟質ゴム部材（軟質ゴム部材８０）と、を備え、前記補強ゴム部材の３０％モジュラスは、０．８ＭＰａ以上であり、前記軟質ゴム部材の３０％モジュラスは、０．３ＭＰａ以下であり、前記タイヤ径方向及び前記トレッド幅方向に沿った断面において、前記カーカス折返し部分が延びる延在方向における前記補強ゴム部材の延在方向長さ（延在方向長さａ）は、前記カーカス層を構成する紐状のコードの直径の２倍以上、６倍以下であり、前記延在方向に直交する直交方向における前記補強ゴム部材の直交方向長さ（直交方向長さｂ）は、前記コードの直径の２倍以上、６倍以下であり、前記直交方向における前記軟質ゴム部材の直交方向長さ（直交方向長さｃ）は、前記補強ゴム部材の延在方向長さの０．７倍以上、１．５倍以下であることを要旨とする。
【００１１】
上記特徴を有する補強ゴム部材は、一般的なゴム部材に比べて変形し難いため、カーカス折返し端周辺のゴム部材（すなわち、補強ゴム部材）の変形が抑制される。このため、カーカス折返し端の周辺に歪みが集中することを抑制できる。
【００１２】
上記特著を有する軟質ゴム部材は、一般的なゴム部材に比べて変形し易いため、軟質ゴム部材が、カーカス本体部分とカーカス折返し端との間の歪みを緩和する。その結果、カーカス本体部分とカーカス折返し端との間に集中する歪みによって発生するカーカス層の剥離を抑制できる。
【００１３】
従って、本発明に係るタイヤは、カーカス本体部分とカーカス折返し端との間に集中する歪みを含むカーカス折返し端の周辺に集中する歪みを抑制できる。その結果、タイヤ１の耐久性が向上できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カーカス折返し端の周辺に集中する歪みを抑制し、タイヤの耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係るタイヤ１のタイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った一部断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るビード部３周辺のタイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係るタイヤの一例について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）タイヤ１の概略構成、（２）作用効果、（３）比較評価、について説明する。
【００１７】
以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
（１）タイヤ１の概略構成
本実施形態に係るタイヤ１について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤ１のタイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った一部断面図である。図２は、本実施形態に係るビード部３周辺のタイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った断面図である。
【００１９】
図１に示されるように、タイヤ１は、ビード部３、トレッド部５、サイドウォール部７を備える。
【００２０】
ビード部３は、ビードコア２０を有する。ビード部３は、タイヤ１が組み付けられるリム２００に接する。トレッド部５は、路面と接するトレッド踏面を有する。サイドウォール部７は、タイヤ１の側面を形成する。サイドウォール部７は、ビード部３とトレッド部５とをつなぐ。
【００２１】
タイヤ１は、一対のビードコア２０、カーカス層３０、ベルト層６０、補強ゴム部材７０、及び、軟質ゴム部材８０を備える。
【００２２】
ビードコア２０は、ビード部３に設けられる。ビードコア２０は、ビードワイヤー（不図示）によって構成される。
【００２３】
カーカス層３０は、タイヤ１の骨格をなすものである。カーカス層３０の位置は、トレッド部５からサイドウォール部７を通ってビード部３に渡る。カーカス層３０は、一対のビードコア２０間に跨る。カーカス層３０は、トロイダル形状を有する。カーカス層３０は、ビードコア２０を包む。カーカス層３０は、紐状のコードによって構成される。カーカス層３０は、カーカス本体部分４０とカーカス折返し部分５０とを含む。
【００２４】
カーカス本体部分４０は、一対のビードコア２０間に跨がる部分である。従って、カーカス本体部分４０の位置は、トレッド部５からサイドウォール部７を通ってビード部３に渡る。
【００２５】
カーカス折返し部分５０は、一対のビードコア２０でトレッド幅方向ｔｗｄの外側に折り返された部分である。従って、カーカス折返し部分５０は、カーカス本体部分４０よりもトレッド幅方向ｔｗｄにおいて外側に位置する。図２に示されるように、カーカス折返し部分５０は、タイヤ径方向ｔｒｄにおける外側の端部であるカーカス折返し端５５を含む。
【００２６】
図１に示されるように、タイヤ径方向ｔｒｄにおけるカーカス層３０の最大長さは、カーカス最大長さＳＨである。カーカス最大長さＳＨは、タイヤ径方向ｔｒｄにおけるカーカス層３０の最も内側の位置を基準として、トレッド部５に位置するカーカス本体部分４０のタイヤ径方向ｔｒｄにおいて最も外側の表面までのタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さである。なお、タイヤ径方向ｔｒｄにおけるカーカス層３０の最も内側の位置とは、ビード部３に位置するカーカス層３０のタイヤ径方向ｔｒｄにおいて最も内側の表面である。タイヤ径方向ｔｒｄにおけるカーカス層３０の最も内側の位置を基準として、タイヤ径方向ｔｒｄにおけるカーカス折返し端５５のタイヤ径方向における長さは、カーカス折返し端長さＴｈである。カーカス折返し端長さＴｈは、カーカス最大長さＳＨの１５％以上、２８％以下である。
【００２７】
ベルト層６０は、トレッド部５に設けられる。ベルト層６０は、タイヤ周方向ｔｃｄに延びている。ベルト層６０は、タイヤ周方向ｔｃｄに１周している。ベルト層６０は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて、カーカス層３０の外側に位置する。本実施形態において、ベルト層６０は、複数設けられており、具体的には、４つ設けられている。
【００２８】
図１及び図２に示されるように、補強ゴム部材７０は、カーカス折返し端５５を覆う。従って、カーカス折返し端５５は、補強ゴム部材７０と接する。
【００２９】
補強ゴム部材７０の３０％モジュラスは、ビード部３を構成する一般的なゴム部材の３０％モジュラスに比べて、大きい。具体的には、補強ゴム部材７０の３０％モジュラスは、０．８ＭＰａ以上である。補強ゴム部材７０の３０％モジュラスが大きくなるにつれ、製造し難くなるため、補強ゴム部材７０の３０％モジュラスは、２．５ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００３０】
タイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った断面において、カーカス折返し部分５０が延びる延在方向における補強ゴム部材７０の延在方向長さａは、カーカス層３０を構成するコードの直径の２倍以上、６倍以下である。また、タイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った断面において、延在方向に直交する直交方向における補強ゴム部材７０の直交方向長さｂは、カーカス層３０を構成するコードの直径の２倍以上、６倍以下である。
【００３１】
図１及び図２に示されるように、軟質ゴム部材８０は、トレッド幅方向ｔｗｄにおいてカーカス層３０と補強ゴム部材７０との間に位置する。具体的には、軟質ゴム部材８０は、カーカス本体部分４０と補強ゴム部材７０との間に位置する。本実施形態において、軟質ゴム部材８０は、補強ゴム部材７０に接する。また、軟質ゴム部材８０は、カーカス本体部分４０と接する。
【００３２】
軟質ゴム部材８０の３０％モジュラスは、ビード部３を構成する一般的なゴム部材の３０％モジュラスに比べて、小さい。具体的には、軟質ゴム部材８０の３０％モジュラスは、０．３ＭＰａ以下である。
【００３３】
タイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｗｄに沿った断面において、延在方向に直交する直交方向における軟質ゴム部材８０の直交方向長さｃは、補強ゴム部材７０の直交方向長さｂの０．７倍以上、１．５倍以下である。
【００３４】
なお、３０％モジュラスとは、ゴム部材の伸びが３０％時における引張応力を示す。本明細書における３０％モジュラスは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１−１９９３に準拠して、ＪＩＳダンベル状３号型試験片を用いて、試験温度を２４度±２度にて測定した値である。
【００３５】
（２）作用効果
本実施形態に係るタイヤ１は、カーカス折返し端５５を覆う補強ゴム部材７０と、トレッド幅方向ｔｒｄにおいて、カーカス層３０と補強ゴム部材７０との間に位置する軟質ゴム部材８０と、を備え、補強ゴム部材７０の３０％モジュラスは、０．８ＭＰａ以上であり、軟質ゴム部材８０の３０％モジュラスは、０．３ＭＰａ以下であり、タイヤ径方向ｔｒｄ及びトレッド幅方向ｔｒｄに沿った断面において、補強ゴム部材７０の延在方向長さａは、カーカス層３０を構成するコードの直径の２倍以上、６倍以下であり、補強ゴム部材７０の直交方向長さｂは、コードの直径の２倍以上、６倍以下であり、軟質ゴム部材８０の直交方向長さｃは、補強ゴム部材７０の延在方向長さａの０．７倍以上、１．５倍以下である。
【００３６】
上記特徴を有する補強ゴム部材７０は、一般的なゴム部材に比べて変形し難いため、カーカス折返し端５５周辺のゴム部材（すなわち、補強ゴム部材７０）の変形が抑制される。このため、カーカス折返し端５５の周辺に歪みが集中することを抑制できる。
【００３７】
従来のタイヤでは、カーカス折返し端の周辺が歪むことにより、カーカス本体部分とカーカス折返し端との間に発生する歪みを緩和していた。このため、補強ゴム部材７０のみを備えたタイヤでは、カーカス折返し端の周辺に集中する歪みは抑制できても、カーカス本体部分とカーカス折返し端との間に新たに歪みが集中していた。
【００３８】
本実施形態に係るタイヤ１では、一般的なゴム部材に比べて変形し易い上記特徴を有する軟質ゴム部材８０が、トレッド幅方向ｔｒｄにおいて、カーカス層３０と補強ゴム部材７０との間に位置することにより、軟質ゴム部材８０が、カーカス本体部分４０とカーカス折返し端５５との間の歪みを緩和する。その結果、カーカス本体部分４０とカーカス折返し端５５との間に集中する歪みによって発生するカーカス層３０の剥離を抑制できる。
【００３９】
補強ゴム部材７０の３０％モジュラスが０．８ＭＰａ以上であり、補強ゴム部材７０の延在方向長さａ及び補強ゴム部材７０の直交方向長さｂが、コードの直径の２倍以上であることにより、カーカス折返し端の周辺に集中する歪みを抑制できる。
【００４０】
補強ゴム部材７０の延在方向長さａ及び補強ゴム部材７０の直交方向長さｂが、コードの直径の２倍以上であることにより、カーカス本体部分４０とカーカス折返し端５５との間に集中する歪みを抑制できる。
【００４１】
軟質ゴム部材８０の３０％モジュラスが０．３ＭＰａ以下であり、軟質ゴム部材８０の直交方向長さｃが、補強ゴム部材７０の延在方向長さａの０．７倍以上であることにより、カーカス本体部分４０とカーカス折返し端５５との間に集中する歪みを抑制できる。
【００４２】
軟質ゴム部材８０の直交方向長さｃが、補強ゴム部材７０の延在方向長さａの１．５倍以下であることにより、ビード部３の剛性が低下することを抑制できる。その結果、ビード部３の倒れ込みによるカーカス本体部分４０とカーカス折返し端５５との間に集中する歪みを抑制できる。
【００４３】
上述の通り、本実施形態に係るタイヤ１では、カーカス本体部分４０とカーカス折返し端５５との間に集中する歪みを含むカーカス折返し端５５の周辺に集中する歪みを抑制できる。その結果、タイヤ１の耐久性が向上できる。
【００４４】
（３）比較評価
本発明の効果を確かめるため、以下の測定を行った。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。
【００４５】
以下の条件のタイヤにおいて、有限要素法（ＦＥＭ）を用いて、カーカス折返し端周辺の歪み（カーカス折返し端歪み）及びカーカス本体部分とカーカス折返し端との間の歪み（カーカス間歪み）を求めた。結果を表１に示す。
【００４６】
タイヤサイズ       ：２３．５Ｒ２５
リムサイズ  ：２５×１９．００／２．５
内圧       ：５００ｋＰａ
荷重       ：１２．１５ｔｏｎ
実施例に係るタイヤは、上述した実施形態のように、補強ゴム部材及び軟質ゴム部材を備えている。カーカス層を構成するコードの直径が１．４ｍｍであり、補強ゴム部材の延在方向長さａは、５．６ｍｍであり、補強ゴム部材の直交方向長さｂは、５．６ｍｍ、軟質ゴム部材の直交方向長さｃは、５．６ｍｍである。補強ゴム部材の３０％モジュラスは、２ＭＰａであり、軟質ゴム部材の３０％モジュラスは、０．３ＭＰａである。
【００４７】
比較例１に係るタイヤは、補強ゴム部材及び軟質ゴム部材を備えていない。カーカス折返し端の周辺に位置するゴム部材の３０％モジュラスは、０．６ＭＰａであり、カーカス本体部分とカーカス折返し端との間に位置するゴム部材の３０％モジュラスは、０．４ＭＰａである。
【００４８】
比較例２から比較例９に係るタイヤは、上述した実施形態のように、補強ゴム部材及び軟質ゴム部材を備えている。
【００４９】
比較例２に係るタイヤが実施例と異なる点は、補強ゴム部材の延在方向長さａは、２．５ｍｍであり、軟質ゴム部材の直交方向長さｃは、２．５ｍｍである点である。
【００５０】
比較例３に係るタイヤが実施例と異なる点は、補強ゴム部材の延在方向長さａは、９．８ｍｍであり、軟質ゴム部材の直交方向長さｃは、９．８ｍｍである点である。
【００５１】
比較例４に係るタイヤが実施例と異なる点は、補強ゴム部材の直交方向長さｂは、２．５ｍｍである点である。
【００５２】
比較例５に係るタイヤが実施例と異なる点は、補強ゴム部材の直交方向長さｂは、９．８ｍｍ点である。
【００５３】
比較例６に係るタイヤが実施例と異なる点は、軟質ゴム部材の直交方向長さｃは、３．５ｍｍである点である。
【００５４】
比較例７に係るタイヤが実施例と異なる点は、軟質ゴム部材の直交方向長さｃは、９ｍｍである点である。
【００５５】
比較例８に係るタイヤが実施例と異なる点は、補強ゴム部材の３０％モジュラスは、０．７ＭＰａである点である。
【００５６】
比較例９に係るタイヤが実施例と異なる点は、補強ゴム部材の３０％モジュラスは、０．４ＭＰａである点である。
【００５７】
なお、比較例１の各歪みを基準（１００）として、その他のタイヤの各歪みをそれぞれ比較した。数値が小さい方が歪みが小さいことを示す。
【表１】
2013180589.tif 000003
【００５８】
表１に示されるように、比較例２から比較例９では、カーカス折返し端歪みとカーカス間歪みとの一方が比較例１と同じ又は比較例よりも悪化していた。
【００５９】
一方、実施例では、カーカス折返し端歪みとカーカス間歪みの両方を低減できることが分かった。従って、所定の条件を満たす補強ゴム部材及び軟質ゴム部材を備えることにより、
カーカス本体部分とカーカス折返し端との間を含むカーカス折返し端の周辺に集中する歪みを抑制できることが確認できた。
【００６０】
本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…タイヤ、  ３…ビード部、  ５…トレッド部、  ７…サイドウォール部、  ２０…ビードコア、  ３０…カーカス層、  ４０…カーカス本体部分、  ５０…カーカス折返し部分、  ５５…カーカス折返し端、  ６０…ベルト層、  ７０…補強ゴム部材、  ８０…軟質ゴム部材、  ２００…リム
【図１】
2013180589.tif 000004
【図２】
2013180589.tif 000005