JP5503341B2

JP5503341B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5503341B2
Application number: JP2010052243A
Authority: JP
Inventors: 備弘原田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: JP2011183960A

Description

本発明は、軽量化および低コスト化を達成した空気入りタイヤ、特には乗用車に用いられる空気入りタイヤに関するものである。

従来、２枚のカーカスプライを配置した乗用車用空気入りタイヤでは、２枚のカーカスプライに、同一のカーカスプライトリートを用いていることが多い（特許文献１）。
このように、カーカスプライの内側に補助ゴムを設けない場合、カーカスプライコードがインナーライナーに食い込み、製品タイヤの内表面に浮き出すことになる、Ｉ／Ｌペネトレーションと称される欠陥を防ぐために、カーカスプライのゴムゲージを厚くする必要があった。

特開２０１０−９０１号公報

近年注目が高まっている環境問題に対応するために、本発明者がタイヤの軽量化について鋭意研究していたところ、タイヤ径方向内側に配設される第１カーカスプライとタイヤ径方向外側に配設される第２カーカスプライとを最適化することにより、Ｉ／Ｌペネトレーションを防止しながら、タイヤの軽量化を達成できる手法を見出し、本発明を完成させるに至った。
そこで、本発明の目的は、軽量化および低コスト化を達成した空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）ビードコアを埋設した１対のビード部間にトロイダル状に跨る２枚のカーカスを配置した空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスは、タイヤ径方向内側に配設される第１カーカスプライとタイヤ径方向外側に配設される第２カーカスプライとからなり、
前記第１カーカスプライの厚さは、前記第２カーカスプライの厚さに比して厚く、
前記第１カーカスプライに埋設されるプライコードから、前記第１カーカスプライのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージが、前記プライコードから、前記第１カーカスプライのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージより厚く、
前記第１カーカスプライに埋設されるプライコードから、前記第１カーカスプライのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージが、前記第２カーカスプライに埋設されるプライコードから、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージより厚く、
前記第２カーカスプライのプライコードから、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージと、前記プライコードから、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージとが等しい、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記第２カーカスプライを折り返した折り返し端部のタイヤ軸方向内側に補助ゴムを配置することを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記第２カーカスプライと前記ビードコアとの間に補助ゴムを配置することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記第１カーカスプライを折り返した折り返し端部と、前記第２カーカスプライを折り返した折り返し端部との間に、補助ゴムを配置することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明の空気入りタイヤの幅方向断面を示す図である。カーカスプライの断面図である。本発明の空気入りタイヤのビード部を模式的に示す図である。本発明の空気入りタイヤのビード部を模式的に示す図である。本発明の空気入りタイヤのビード部を模式的に示す図である。本発明の空気入りタイヤのビード部を模式的に示す図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の空気入りタイヤ１０は、ビードコア１およびビードフィラー２を埋設した一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカス３を骨格として、このカーカス３のクラウン部のタイヤ径方向外側に、複数本のコードをタイヤ赤道面ＣＬに対して斜めに配置したゴム引き布を積層間でコード相互が交差する配置とした傾斜ベルト層４ａおよび４ｂの２層構造のベルト４と、トレッド５とを順に配置してなる。なおこのベルト構造は一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
カーカス３は、タイヤ赤道面ＣＬにおいて、タイヤ径方向内側に配設される第１カーカスプライ３ａとタイヤ径方向外側に配設される第２カーカスプライ３ｂとからなる。

図２（ａ）は第１カーカスプライ３ａの断面図であり、図２（ｂ）は第２カーカスプライ３ｂの断面図であり、図面に正対して上がタイヤ径方向外側である。
第１カーカスプライ３ａの厚さＧ_３ａは、第２カーカスプライ３ｂの厚さＧ_３ｂに比して厚い。さらに、第１カーカスプライ３ａに埋設されるプライコードＣから、第１カーカスプライ３ａのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージＧ_３ａｉが、当該プライコードＣから、第１カーカスプライ３ａのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージＧ_３ａｏより厚い。すなわち、第１カーカスプライ３ａは、プライコードＣがタイヤ径方向外側に偏って埋設されている。なお、第２カーカスプライ３ｂでは、プライコードＣから、タイヤ径方向内側表面までのゴムゲージＧ_３ｂｉとタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージＧ_３ｂｏとが等しい。

ところで、Ｉ／Ｌペネトレーションは、タイヤのサイドウォール部からトレッドのショルダー部にかけて、加硫時のタイヤの拡張とカーカスプライコードの熱収縮との影響により発生する。Ｉ／Ｌペネトレーションを防止するために、第１カーカスプライ３ａのタイヤ径方向内側のゴムゲージを厚くすることが有効である。しかし、従来、２枚のカーカスプライに同一のカーカスプライトリートを用いることが通常であり、第２カーカスプライ３ｂのゴムゲージが必要以上に厚く、本発明者はここに軽量化の余地があることを知見した。
また、Ｉ／Ｌペネトレーションを防止する従来のその他の方法として、第１カーカスプライ３ａのタイヤ径方向内側全面に補助ゴムを設ける手法がある。ところが、この場合、貼り付けた補助ゴムが破れたり、収縮することでカーカスプライがカールしてタイヤ成型時の作業性を悪化させたり、大量の補助ゴムが必要となり、裁断能力を圧迫して生産量が低下するという問題があった。

そこで、本発明では、第１カーカスプライ３ａの厚さＧ_３ａを、第２カーカスプライ３ｂの厚さＧ_３ｂに比して厚くする。第１カーカスプライ３ａは、Ｉ／Ｌペネトレーションを防止するために厚い必要があるが、第２カーカスプライ３ｂは第１カーカスプライ３ａほど厚い必要がないためである。
さらに、第１カーカスプライ３ａにおいて、ゴムゲージＧ_３ａｉをゴムゲージＧ_３ａｏより厚くすることによって、第１カーカスプライ３ａの厚さＧ_３ａを最小限に保ちつつ、すなわち、第１カーカスプライ３ａの重量を最小限にしながら、Ｉ／Ｌペネトレーションを効果的に防止することができる。
このように、本発明では、２枚のカーカスプライに同一のカーカスプライトリートを用いるのではなく、それぞれのカーカスプライを最適化することとした。その結果、タイヤの軽量化および低コスト化を達成しながら、Ｉ／Ｌペネトレーションを防止することができる。また、タイヤ径方向内側全面に補助ゴムを用いる必要がないため、補助ゴムに起因した上述の問題が発生することもない。

以下、図３〜図６を用いて、本発明の空気入りタイヤの好適実施形態について説明する。
図３に示すように、第２カーカスプライ３ｂを折り返した折り返し端部３ｂＥのタイヤ軸方向内側に補助ゴム８ａを配置することが好適である。第２カーカスプライ３ｂの、プライコードＣからタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージＧ_３ｂｏを従来より薄くしているので、折り返し端部３ｂＥと第２カーカスプライ３ｂのプライコードＣとが接触するおそれがある。しかし、図３に示す構成によって、折り返し端部３ｂＥを保護し、ビード部の耐久性を向上することができる。
図４に示すように、第２カーカスプライ３ｂとビードコア１との間に補助ゴム８ｂを配置することが好適である。第２カーカスプライ３ｂの、プライコードＣからタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージＧ_３ｂｏを従来より薄くしているので、ビードコア１と第２カーカスプライ３ｂのプライコードＣとが接触するおそれがある。しかし、図４に示す構成によって、ビードコア１と第２カーカスプライ３ｂのプライコードＣとの接触を防止し、ビード部の耐久性を向上することができる。
図５に示すように、第１カーカスプライ３ａを折り返した折り返し端部３ａＥと、第２カーカスプライ３ｂを折り返した折り返し端部３ｂＥとの間に、補助ゴム８ｃを配置することが好適である。この構成によって、折り返し端部３ａＥ、３ｂＥを保護するとともに、折り返し端部３ａＥ、３ｂＥ同士の接着性を向上することができる。

第１カーカスプライ３ａと第２カーカスプライ３ｂのコード打ち込み本数は異なってもよい。
また、第１カーカスプライ３ａと第２カーカスプライ３ｂのコード太さは異なってもよい。

従来例タイヤおよび発明例タイヤ（サイズ：２４５／４０Ｒ１８）を、表１に示す仕様のもと試作し、Ｉ／Ｌペネトレーションの発生率、タイヤ重量、コストおよびタイヤ耐久性を確認したので以下に説明する。
発明例タイヤ１は、図１に示すタイヤ構造を有している。
発明例タイヤ２は、図６に示すビード部の構造を有し、発明例タイヤ１の構成に加えて、補助ゴム８ａ、８ｂ、８ｃを有している。
発明例タイヤ３は、図３に示すビード部の構造を有し、発明例タイヤ１の構成に加えて、補助ゴム８ａを有している。
発明例タイヤ４は、図４に示すビード部の構造を有し、発明例タイヤ１の構成に加えて、補助ゴム８ｂを有している。
発明例タイヤ５は、図５に示すビード部の構造を有し、発明例タイヤ１の構成に加えて、補助ゴム８ｃを有している。
従来例タイヤは、２枚のカーカスプライに同一のカーカスプライトリートを用いている。

（Ｉ／Ｌペネトレーションの評価）
各供試タイヤを２００本ずつ作製し、タイヤのサイドウォール部（最大幅部）における、カーカスコードとインナーライナーとの間のゲージを、タイヤの周上２ヶ所について測定した。なお、ゲージがマイナスの場合、Ｉ／Ｌペネトレーションが発生しているとした。
（タイヤ重量の測定）
タイヤ重量は、従来例タイヤのタイヤ重量を１００として指数で表す。値が小さい程タイヤ重量が軽いことを意味する。
（コストの評価）
コストは、従来例タイヤの直材費を１００として指数で表す。値が小さい程コストが安いことを意味する。
（タイヤ耐久性の評価）
タイヤ耐久性は、各供試タイヤを標準リムに装着し、内圧を２１０ｋＰａに調整した後、正規荷重下で、直径１．７ｍのドラム試験機（速度：６０．０ｋｍ／ｈ）を用いて、ビード部に故障が発生するまでの走行距離を測定して行った。結果は、従来例タイヤの走行距離を１００として指数で表す。値が大きいほどタイヤ耐久性が高いことを示している。

発明例タイヤ１では、２枚のカーカスプライを最適化したことによって、Ｉ／Ｌペネトレーションの発生を防止しながら、タイヤの軽量化および低コスト化を達成できたことが分かる。
発明例タイヤ２では、ビード部の３箇所に補助ゴムを用いたことで、従来例対比タイヤの軽量化および低コスト化を達成した上で、従来と同等のタイヤ耐久性を確保するというさらに有利な効果を奏することができた。
発明例タイヤ３〜５では、それぞれビード部の１箇所に補助ゴムを用いたことで、従来例対比タイヤの軽量化および低コスト化を達成した上で、発明例タイヤ２よりは劣るが、従来と同等といえるタイヤ耐久性を確保することができた。

１ビードコア
２ビードフィラー
３カーカス
３ａ第１カーカスプライ
３ｂ第２カーカスプライ
４ベルト
５トレッド
６サイドゴム
８補助ゴム
１０空気入りタイヤ
ＣＬタイヤ赤道面

Claims

ビードコアを埋設した１対のビード部間にトロイダル状に跨る２枚のカーカスを配置した空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスは、タイヤ径方向内側に配設される第１カーカスプライとタイヤ径方向外側に配設される第２カーカスプライとからなり、
前記第１カーカスプライの厚さは、前記第２カーカスプライの厚さに比して厚く、
前記第１カーカスプライに埋設されるプライコードから、前記第１カーカスプライのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージが、前記プライコードから、前記第１カーカスプライのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージより厚く、
前記第１カーカスプライに埋設されるプライコードから、前記第１カーカスプライのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージが、前記第２カーカスプライに埋設されるプライコードから、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージより厚く、
前記第２カーカスプライのプライコードから、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向内側表面までのゴムゲージと、前記プライコードから、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向外側表面までのゴムゲージとが等しい、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記第２カーカスプライを折り返した折り返し端部のタイヤ軸方向内側に補助ゴムを配置することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記第２カーカスプライと前記ビードコアとの間に補助ゴムを配置することを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記第１カーカスプライを折り返した折り返し端部と、前記第２カーカスプライを折り返した折り返し端部との間に、補助ゴムを配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。