説明

空気入りラジアルタイヤ

【課題】カーカスの端部周辺のゴム剥がれに起因する亀裂やクラックの発生を効果的に抑制することができる方途を提供する。
【解決手段】一対のビードコア2間にトロイダル状に延びる本体部3とビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返してタイヤ径方向外側に向かって延びる折り返し部4とからなるカーカスを有する空気入りタイヤ1において、並置された複数本のコード5をゴム被覆してなり、カーカスの折り返し端部4を覆うように配置された補強層6を備えるようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、特に、カーカスの折り返し端部周辺のゴム剥がれに起因する亀裂やクラックの発生を抑制することができる空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、空気入りタイヤに内圧を充填し、タイヤのトレッド部の踏面に接地圧がかかると、カーカスの形状が静止時と比較して変形し、カーカスの折り返し端部が動き、カーカスの折り返し端部近傍に歪みが生じる。その結果、カーカスの折り返し端部周辺のゴムが剥がれ、この剥がれによりタイヤ径方向外側端部の近傍に設けられたゴムに亀裂が発生してクラックとなる問題があった。
【0003】
こうした背景の下、特許文献1には、カ−カスプライ端部またはカーカスプライの折り返し側の補強層の半径方向外側端部に、該端部の上端部付近からからタイヤ内面側及び外面側に、少なくとも2分割された端部を被覆するゴムを配置し、端部を被覆するゴムが、タイヤ内面側においてカーカスプライコーティングゴム又は補強層コーティングゴムよりも高いモジュラスを有するようにし、かつ、タイヤ外面側においてカーカスプライコーティングゴム又は補強層コーティングゴムよりも低いモジュラスを有するようにすることにより、タイヤ負荷転動時に繰り返し生じる圧縮変形、及び剪断による変形を抑制するビード耐久性に優れた空気入りタイヤについて記載されている。
【0004】
また、特許文献2には、特許文献1と同様の目的で、カ−カスプライ端部またはカ−カスプライ折り返し側の補強層の半径方向外側端部において、カ−カスプライまたは補強層のコ−ティングゴムで被覆し、かつ、その外方に少なくとも2層の被覆するゴムを配置し、該被覆ゴムのうちコ−ティングゴム近傍の第1被覆ゴムはコ−ティングゴムよりも低いモジュラスを有するようにし、かつ、第1被覆ゴム外方の第2被覆ゴムは、近接するスティフナ−のモジュラスよりも高いモジュラスを有するようにする空気入りタイヤについて記載されている。
【0005】
更に、特許文献3には、カーカスの折り返し部に、オーバーラップした状態でタイヤ径方向外側に向かって延設され、内部に波型スチールコードを有する補強層を備えることにより、カーカスの折り返し端部付近におけるゴムの亀裂やセパレーションを効率的に防止できる空気入りタイヤについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平9−99710号公報
【特許文献2】特開平9−175122号公報
【特許文献3】特開2010−36657号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1〜3に記載された技術を以てしても、カーカスの折り返し端部付近の歪みを十分に低減することができず、依然としてゴムの亀裂やクラックの発生を抑制できない問題があった。
そこで、本発明の目的は、カーカスの折り返し端部周辺のゴム剥がれに起因する亀裂やクラックの発生を抑制することができる空気入りラジアル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】
【0008】
発明者は、上記課題を解決する方途について鋭意検討した結果、カーカスプライの折り返し端部を、並置された複数本のコードをゴム被覆してなる補強層により包み込むことが有効であることを見出し、本発明を完成させるに到った。
【0009】
即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、一対のビードコア間にトロイダル状に延びる本体部と前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返してタイヤ径方向外側に向かって延びる折り返し部とからなるカーカスを有する空気入りタイヤにおいて、
並置された複数本のコードをゴム被覆してなり、前記カーカスの折り返し端部を覆うように配置された補強層を備えることを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コードはタイヤ径方向に振動する波形コードであり、該波形コードの波の波長に対する前記波の振幅が0より大きく1以下であることを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強層のタイヤ径方向外側端部からタイヤ径方向内側端部までの長さは10mm以上であることを特徴とするものである。
【0012】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記補強層のタイヤ径方向内側端は、前記ビードコアの中心よりもタイヤ径方向外側に位置することを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コードは、スチールまたは有機繊維からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、並置した複数本のコードをゴム被覆してなる補強層を、カーカスプライの折り返し端部を被覆するように設けることにより、該折り返し端部が固定され、内圧荷重時に起こる折り返し端部の引き抜けを抑制できるため、折り返し端部付近における亀裂核の発生、ひいてはクラックの発生を抑制することができる。
また、万一亀裂が発生した場合にも、カーカスの折り返し端部が補強層で覆われているために、亀裂の進展を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明による空気入りラジアルタイヤを示す図である。
【図2】補強層の折り返し端部のタイヤ径方向の最内側位置を示す図である。
【図3】波型コードを用いた補強層を示す図である。
【図4】(a)従来例タイヤ、(b)発明例タイヤ1、(c)比較例タイヤ2におけるカーカスの折り返し端部付近の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明による空気入りラジアルタイヤを示している。この空気入りラジアルタイヤ1は、一対のビードコア2間にトロイダル状に延びる本体部3Aと前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返してタイヤ径方向外側に向かって延びる折り返し部3Bとからなるカーカス3を有する。ここで、並置された複数本のコード4をゴム被覆してなり、カーカス3の折り返し端部Eを覆うように配置された補強層5を備えるようにすることが肝要である。以下、空気入りラジアルタイヤ1の各構成について説明する。
【0017】
カーカス3は、一対のビードコア2間にトロイダル状に延びる本体部3Aと前記ビードコア2の周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返してタイヤ径方向外側に向かって延びる折り返し部3Bとからなる。カーカス3を構成するプライは、コードをゴム被覆した層であり、コード材料としてはスチール、有機繊維等を使用することができる。本発明で使用するラジアルカーカスの場合、コードはタイヤ周方向に対し例えば70°〜90°の角度で配列することができる。
【0018】
補強層5は、並置された複数のコード4をゴム被覆してなる。この補強層5は、カーカス3の折り返し部の端部Eを被覆するように配設されており、これにより折り返し端部Eが固定され、内圧荷重時に起こる折り返し端部Eの周辺において歪みの発生を防止して引き抜けを抑制することができるため、折り返し端部E付近における亀裂核の発生、ひいてはクラックの発生を抑制することができるのである。
【0019】
この補強層5の長さは、10mm以上とする。これは、補強層5の長さが10mm未満の場合には、亀裂核の発生を防止できない虞があるためである。この補強層5の長さは、50mmを超えるように構成しても、亀裂核およびクラックの発生の抑制効果は飽和する。
尚、本発明において、「補強層5の長さ」とは、補強層5の折り曲げ位置Eから補強層5の端部までの、カーカス3の折り返し部3Bに沿ったタイヤ径方向の長さを意味するものとする。
【0020】
また、補強層5がビードコア2と接触すると故障する虞があるため、補強層5の長さは、該補強層5の端部が、ビードコア2の中心Cよりもタイヤ径方向外側に位置するようにする。
【0021】
図1においては、補強層5の両端の位置は、タイヤ幅方向の外側および内側において同じであるが、必ずしもそのように構成する必要はなく、ビード部周辺の他の構成要素との位置関係から適切に設定すればよい。
【0022】
補強層5を構成するコード4の径や間隔は限定されず、用いる材料に応じて適切に設定すればよい。
【0023】
また、コード4として、波形コードを用いることができる。即ち、コード4を、図3(a)に例示するように、コード4が延びる方向と垂直な方向に振動するように構成することができる。このように構成することにより、補強層5がタイヤ径方向に伸縮したときに、波形コードも補強層5の伸縮に柔軟に追従させ、亀裂の発生を抑制させることができる。
【0024】
ここで、波形コードの波の波形は、正弦波、三角波、方形波等を用いることができるが、特に正弦波とすることが好ましい。
【0025】
また、波形コードの波の波長をλ、振幅をαとすると(本発明においては、「物理学的な波の振幅」の2倍の大きさを「振幅」とする)、波長λに対する振幅αの比α/λは、0より大きく1以下とする。これは、α/λが1を超えると、波の振幅幅αが大きくなりすぎて周方向に伸びやすくなり、補強層による補強効果を十分に得られにくいためである。好ましくは、0〜1である。
【0026】
上記以外のタイヤの構成については、タイヤに要求される特性に応じて適切に構成すればよい。例えば、図1に示すように、ビードフィラーやベルトを設けることができる。例えば、ビードフィラー6は、ビードコア2に貼着させることによりタイヤ1のビード部を補強する。図1においては、ビードフィラー6は1つのゴムからなる構成であるが、ビードフィラー6を複数に分割し、ビードコア2に近い部分に硬質のゴムを用い、ビードコア2から離れた部分に軟質のゴムを用いるように構成することもできる。
【0027】
また、ベルトは、タイヤ1の用途に応じて様々に構成することができる。例えば図1においては、ベルトは2枚のベルト層7および8からなり、これらのベルト幅は、例えばタイヤ幅の70%以上から90%以下の範囲となるように構成することができる。
【0028】
このように、並置した複数本のコードをゴム被覆してなる補強層を、カーカスの折り返し端部を覆うように設けることにより、該折り返し端部が固定され、内圧荷重時に起こる折り返し端部の引き抜けを抑制できるため、折り返し端部付近における亀裂核の発生、ひいてはクラックの発生を抑制することができる。また、万一亀裂が発生した場合にも、折り返し端部が補強層で覆われているために、発生した亀裂の進展を抑制することができる。
【実施例】
【0029】
次に、本発明の実施例について説明する。
表1に、発明例タイヤ1〜3、従来例タイヤ、比較例タイヤ1および2の構成を示す。また、図4は、上記タイヤの幾つかにおけるカーカスの折り返し端部近傍の構造を示しており、図4(a)は従来例タイヤ、(b)は発明例タイヤ1、(c)は比較例タイヤ2についてそれぞれ示している。
【0030】
【表1】

【0031】
(従来例タイヤ)
カーカスの折り返し端部に補強層を備えない空気入りタイヤであり、スチールコードからなるカーカス、4層のベルト層からなるベルト、およびスチールからなるビードフィラーを備えている。
【0032】
(発明例タイヤ1および2)
従来例タイヤに、カーカスの折り返し端部に軟質のゴムからなる補強層を備えるタイヤである。ここで、補強層を構成するコードは波形(発明例タイヤ1および2)であり、補強層の長さは、それぞれ40mm(発明例タイヤ1)および50mm(発明例タイヤ2)である。また、発明例タイヤ1および2を構成する波形コードについて、α/λの値は0.5である。
【0033】
(比較例タイヤ1および2)
比較例タイヤ1は、発明例タイヤ1の補強層の長さ9mmとしたものであり、それ以外の構成は、発明例タイヤ1と同じである。
また、比較例タイヤ2は、図4(c)に示すように、発明例タイヤ1の補強層のタイヤ幅方向外側の端部のタイヤ幅方向の位置を、ビードコアの中心Cと同じにしたものである。
【0034】
尚、上記発明例タイヤ1、2、従来例タイヤ、比較例タイヤ1および2のタイヤサイズは、315/80R225である。
【0035】
これらの各タイヤを、9.00J×22.5のサイズのホイールに組み付けたのち、825kPaの空気圧に調整した。次いで、各タイヤに、最大負荷能力の1.8倍の試験荷重を負荷した状態でドラム上を60km/hの速度で走行させ、タイヤにクラックが発生して損傷し、走行不能となるまでの走行距離を測定した。
【0036】
表1から明らかなように、発明例タイヤ1および2は、従来例タイヤ1および比較例タイヤ1および2よりも、タイヤが損傷するまでの距離が大きく増加していることが分かる。また、また、補強層の長さが50mmを超えても、損傷するまでの走行距離は増加せず、比較例タイヤ2の結果が示すように、補強層の長さを、該補強層の端部が、ビードコアの中心Cよりもタイヤ径方向内側に位置するようにすると、損傷するまでの走行距離は大きく低減してしまうことが分かる。
【符号の説明】
【0037】
1 空気入りラジアルタイヤ
2 ビードコア
3 カーカス
3A カーカスの本体部
3B カーカスの折り返し部
4 コード
5 補強層
6 ビードフィラー
7,8 ベルト層
C ビードコアの中心
カーカスの折り返し端部
補強層の折り曲げ位置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のビードコア間にトロイダル状に延びる本体部と前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返してタイヤ径方向外側に向かって延びる折り返し部とからなるカーカスを有する空気入りタイヤにおいて、
並置された複数本のコードをゴム被覆してなり、前記カーカスの折り返し端部を覆うように配置された補強層を備えることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記コードはタイヤ径方向に振動する波形コードであり、該波形コードの波の波長に対する前記波の振幅が0より大きく1以下であることを特徴とする、請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記補強層のタイヤ径方向外側端部からタイヤ径方向内側端部までの長さは10mm以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記補強層のタイヤ径方向内側端は、前記ビードコアの中心よりもタイヤ径方向外側に位置することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項5】
前記コードは、スチールまたは有機繊維からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気入りラジアルタイヤ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−107510(P2013−107510A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−254248(P2011−254248)
【出願日】平成23年11月21日(2011.11.21)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)