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Patent Searching and Data


Title:
TIRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/047183
Kind Code:
A1
Abstract:
A tire having bead sections with increased durability. A tire comprising: at least one carcass layer having a carcass body section toroidally extending to a pair of bead cores and also having turned-up sections connecting to the carcass body section and turned up in the radial direction from the inner side of the tire to the outer side thereof along the bead cores; at least two textile chafer layers arranged on the outer side of the carcass with respect to the bead cores; and at least one wire chafer layer.  When the inner pressure of the tire is set to 50 kPa with the tire mounted to a standard rim in accordance with TRA, if the center of the radius of a flange of a rim is P and the outermost end, in the tire’s radial direction, of that portion of the textile chafer layers which covers the carcass body section is A, the angle θ between a straight line passing through P and parallel to the tire’s rotation axis and a straight line connecting P and A is within the range of 20˚ ≤ θ ≤ 60˚.

Inventors:
ASARI JYUNYA (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/065420
Publication Date:
April 29, 2010
Filing Date:
September 03, 2009
Export Citation:
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Assignee:
BRIDGESTONE CORP (JP)
ASARI JYUNYA (JP)
International Classes:
B60C15/06; B29D30/38
Foreign References:
JP2001225618A2001-08-21
JP2002219913A2002-08-06
JP2002219912A2002-08-06
JP2002219912A2002-08-06
JP2008143291A2008-06-26
Other References:
See also references of EP 2345548A4
Attorney, Agent or Firm:
SUGIMURA, KENJI (JP)
Kenji Sugimura (JP)
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Claims:
 一対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカス本体部、及び該カーカス本体部から、ビードコアのまわりでタイヤ内側から外側に巻き回されてタイヤ径方向に延びるカーカス折り返し部からなる、少なくとも1層のカーカスと、
 前記カーカス本体部から前記カーカス折り返し部の方向に、前記カーカスを覆うように延びる、少なくとも2層のテキスタイルチェーファーと、少なくとも1層のワイヤーチェーファーとをそなえるタイヤにおいて、
 前記タイヤは、TRAに規定された標準リムにタイヤを組み込み、内圧を50kPaとした状態で、前記リムのフランジ半径の中心をPとし、前記テキスタイルチェーファーのカーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向での最外端をAとしたとき、Pを通りタイヤ回転軸と平行な直線と、PとAとを結ぶ直線とで挟まれる角度θが20°≦θ≦60°の範囲にあることを特徴とするタイヤ。
 前記テキスタイルチェーファーのコードは、該テキスタイルチェーファーの層間で交差しており、且つ、該コードと該コード上の点を通るタイヤ外周の同心円の該点における接線とによって挟まれる角度αが20°≦α≦70°の範囲にある請求項1に記載のタイヤ。
 前記角度θが20°≦θ≦30°の範囲にあり、且つ
 タイヤセクションハイトをSH、リムの半径をR、標準リムのリムフランジ高さをHfとし、
 タイヤ回転軸からの径方向位置が(R+1.18×Hf)であるタイヤ外側表面位置をP1、タイヤ中心軸からの径方向位置が(R+0.81×Hf)であるタイヤ外側表面位置をP2とし、
 P1及びP2から前記カーカス本体部に向けて引いた各法線と前記折返し部との交点をそれぞれT1、T2とし、
 前記各法線と前記カーカス本体部との交点をそれぞれM1、M2とし、
 P1からT1までの距離をW1pt、T1からM1までの距離をW1tm、T2からM2までの距離をW2tm、P2からT2までの距離をW2ptとしたとき、下記式(I)~(IV)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ。
                記
 0.053×SH<W1pt<0.068×SH・・・(I)
 0.017×SH<W1tm<0.032×SH・・・(II)
 0.028×SH<W2tm<0.043×SH・・・(III)
 0.010×SH<W1pt-W2pt<0.030×SH・・・(IV)
 請求項1~3の何れか一項に記載のタイヤの製造方法において、
 タイヤ成型時のテキスタイルチェーファーのカーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向での最外端からタイヤ軸Sに下ろした法線を半径、タイヤ軸を中心として描いた円の周長をL、加硫後のテキスタイルチェーファーのカーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向での最外端からタイヤ軸に下ろした法線を半径、タイヤ軸を中心として描いた円の周長をMとしたとき、タイヤ成形から製品までのテキスタイルチェーファーの拡張率(M/L×100)が100~110%である、タイヤの製造方法。
 
 
Description:
タイヤ

 本発明はタイヤ、特にはビード部の耐久 を向上させたタイヤに関する。

 近年のタイヤは、トレッドの耐摩耗性が 上したことなどにより、廃品となるまでの 命が延びている。このようなタイヤの長寿 化に対応するため、従来のタイヤには、タ ヤのビード部に生じるカーカス折り返し部 外側でのセパレーションやワイヤーチェー ァーのカーカス本体部を覆う部分のタイヤ 方向での最外端におけるセパレーション等 故障に対する対策がなされていた。しかし がら、かようなタイヤにも、タイヤ寿命の 半にテキスタイルチェーファーのカーカス 体部を覆う部分のタイヤ径方向での最外端 らビード部故障が発生する問題が生じてき 。

 そこで、カーカス折り返し部の外側での パレーション、及びワイヤーチェーファー カーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向 の最外端でのセパレーションへの耐久性を なうことなく、更に、テキスタイルチェー ァーのカーカス本体部を覆う部分のタイヤ 方向での最外端からのビード部故障を抑制 ることによって、ビード部の耐久性を改善 たタイヤが求められていた。かような要求 応えるため、特許文献1及び特許文献2には カーカス折り返し部の外側の耐久性及びワ ヤーチェーファーのカーカス本体部を覆う 分のタイヤ径方向における最外端でのセパ ーションへの耐久性を向上させるための技 が開示されているものの、テキスタイルチ ーファーのカーカス本体部を覆う部分のタ ヤ径方向における最外端の耐久性は十分で なかった。

特開2002-219912号公報

特開2008-143291号公報

 そこで、本発明はビード部の耐久性を向 させたタイヤを提供することを目的とする

 本発明者がテキスタイルチェーファーの ーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向で 最外端からのビード部故障の機構について 細に検討したところ、i)テキスタイルチェ ファーの拡張率が大きくなると、タイヤ加 中にテキスタイルチェーファーの収縮が生 るため、その収縮によりテキスタイルチェ ファーのカーカス本体部を覆う部分のタイ 径方向での最外端からインナーライナー層 クリスが生じ、ii)該クリスを基点にクラッ が生じ、このクラックを介して透過した酸 によりカーカスプライのコーティングゴム 劣化し、iii)タイヤ寿命の後半にかけて、カ カスのプライコード沿いにコーティングゴ が剥離する、ことによってビード故障に至 ことが明らかになった。すなわち、製造時 おけるテキスタイルチェーファーの拡張率 抑制することによって、かようなビード部 故障を防止できることが分かった。この結 を踏まえて、本発明者が上記目的を達成す ために詳細に検討した結果、製造時におけ テキスタイルチェーファーの拡張率を抑制 て、リムのフランジ半径の中心をPとし、テ キスタイルチェーファーのカーカス本体部を 覆う部分のタイヤ径方向での最外端をAとし とき、Pを通りタイヤ回転軸と平行な直線と PとAとを結ぶ直線とで挟まれる角度が、所 の条件において所定の角度になるように製 することによって、ビード部の耐久性が高 長寿命であるタイヤが提供できることを見 し、本発明を完成するに至った。

 すなわち、本発明の要旨構成は以下の通り ある。
(1)一対のビードコア間でトロイド状に延びる カーカス本体部、及び該カーカス本体部から 、ビードコアのまわりでタイヤ内側から外側 に巻き回されてタイヤ径方向に延びるカーカ ス折り返し部からなる、少なくとも1層のカ カスと、
 前記カーカス本体部から前記カーカス折り し部の方向に、前記カーカスを覆うように びる、少なくとも2層のテキスタイルチェー ファーと、少なくとも1層のワイヤーチェー ァーとをそなえるタイヤにおいて、
 前記タイヤは、TRAに規定された標準リムに イヤを組み込み、内圧を50kPaとした状態で 前記リムのフランジ半径の中心をPとし、前 テキスタイルチェーファーのカーカス本体 を覆う部分のタイヤ径方向での最外端をAと したとき、Pを通りタイヤ回転軸と平行な直 と、PとAとを結ぶ直線とで挟まれる角度θが2 0°≦θ≦60°の範囲にあることを特徴とするタ イヤ。

(2)前記テキスタイルチェーファーのコード は、該テキスタイルチェーファーの層間で交 差しており、且つ、該コードと該コード上の 点を通るタイヤ外周の同心円の該点における 接線とによって挟まれる角度αが20°≦α≦70° の範囲にある前記(1)に記載のタイヤ。

(3)前記角度θが20°≦θ≦30°の範囲にあり、且 つ
 タイヤセクションハイトをSH、リムの半径 R、標準リムのリムフランジ高さをHfとし、
 タイヤ回転軸からの径方向位置が(R+1.18×Hf) あるタイヤ外側表面位置をP1、タイヤ中心 からの径方向位置が(R+0.81×Hf)であるタイヤ 側表面位置をP2とし、
 P1及びP2から前記カーカス本体部に向けて引 いた各法線と前記折返し部との交点をそれぞ れT1、T2とし、
 前記各法線と前記カーカス本体部との交点 それぞれM1、M2とし、
 P1からT1までの距離をW1pt、T1からM1までの距 をW1tm、T2からM2までの距離をW2tm、P2からT2ま での距離をW2ptとしたとき、下記式(I)~(IV)を満 足することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載 のタイヤ。
                記
 0.053×SH<W1pt<0.068×SH・・・(I)
 0.017×SH<W1tm<0.032×SH・・・(II)
 0.028×SH<W2tm<0.043×SH・・・(III)
 0.010×SH<W1pt-W2pt<0.030×SH・・・(IV)

(4)前記(1)~(3)の何れか一項に記載のタイヤの 造方法において、
 タイヤ成型時のテキスタイルチェーファー カーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向 の最外端からタイヤ軸Sに下ろした法線を半 径、タイヤ軸を中心として描いた円の周長を L、加硫後のテキスタイルチェーファーのカ カス本体部を覆う部分のタイヤ径方向での 外端からタイヤ軸に下ろした法線を半径、 イヤ軸を中心として描いた円の周長をMとし とき、タイヤ成形から製品までのテキスタ ルチェーファーの拡張率(M/L×100)が100~110%で る、タイヤの製造方法。

 本発明によれば、リムのフランジ半径の 心をPとし、前記テキスタイルチェーファー のカーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向 での最外端をAとしたとき、Pを通りタイヤ回 軸と平行な直線と、PとAとを結ぶ直線とで まれる角度θを20°≦θ≦60°の範囲にすると テキスタイルチェーファーのカーカス本体 を覆う部分のタイヤ径方向での最外端から 故障が抑制され、ビード部に新たに部材を 加することなく、ビード部の耐久性が高く 寿命であるタイヤを提供できる。

本発明のタイヤの一例の部分断面図で る。 本発明のタイヤの他の例の部分断面図 ある。 本発明のタイヤの他の例の説明図であ 。 本発明のタイヤの他の例の部分断面図 ある。

 以下に、図面を参照しつつ本発明を詳細 説明する。図1は本発明のタイヤの一例の部 分断面図であり、図2は本発明のタイヤの他 例の部分断面図であり、図3は本発明のタイ の他の例の説明図であり、図4は本発明のタ イヤの他の例の部分断面図である。

 本発明のタイヤの一例においては、図1に 示すように、一対のビードコア1にトロイド に延びるカーカス本体部2と、該カーカス本 部2に連続し、ビードコアに沿ってタイヤ内 側からタイヤ外側に向けてラジアル方向に巻 き上げたカーカス折り返し部3と、を有する なくとも1層のカーカスと、該ビードコア1に 対して該カーカスの外側に配置した、少なく とも2層のテキスタイルチェーファー4と、少 くとも1層のワイヤーチェーファー5とをそ える。

 ここで、本発明のタイヤは、図1に示すよう に、リムのフランジ半径の中心をPとし、テ スタイルチェーファーのカーカス本体部を う部分のタイヤ径方向での最外端をAとし、P を通りタイヤ回転軸と平行な直線と、PとAと 結ぶ直線とで形成される角度をθとしたと 、TRA(米国タイヤ・リム協会)に規定される標 準リム(Design Rim)にタイヤを組み込み、内圧 50kPaとした状態において、前記角度θを20°≦ θ≦60°の範囲にすることが肝要である。従来 のタイヤにおいては、前記角度θが約66°であ ったが、この場合、テキスタイルチェーファ ーのカーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方 向での最外端におけるインナーライナー層で クリスが生じることがあった。本発明のタイ ヤにおいては、前記角度θを60°以下にするこ とによってかようなクリスが殆ど生じなくな る。また、前記角度θが20°未満であるとテキ スタイルチェーファーで保護しているワイヤ ーチェーファーのカーカス本体部を覆う部分 のタイヤ径方向での最外端が下がりすぎるた め、前記特開2002-219912号公報に記載されてい ように、タイヤのフランジ背面への倒れ込 抑制効果が小さくなり、カーカス折り返し の外側の耐久性が極端に低下する。ここで 前記角度θが20°≦θ≦30°である場合、隣接 るワイヤーチェーファーの倒れ込み抑制効 が低下するのを補うため、前記(3)の上記式( I)~(IV)で規定される、ビード部の倒れ込み抑 効果が高いビードケースラインを適用する とが好ましい。
 ここで、テキスタイルチェーファー4とワイ ヤーチェーファー5の、カーカス折り返し部 方向に延びる位置については特に限定され い。更に、テキスタイルチェーファーの層 は、2層以上であれば特に限定されない。
 なお、リムのフランジ半径の中心Pとは、リ ムのフランジ部の先端部分における曲率中心 を指す。

 前記テキスタイルチェーファー4は、繊維 コードを平行に引き並べた後、ゴムで被覆し てなり、前記ワイヤーチェーファー5は、ス ールコードを平行に引き並べた後、ゴムで 覆してなる。ここで、本発明のタイヤにお て、図3に示すように、前記テキスタイルチ ーファーのコードは、該テキスタイルチェ ファーの層間で交差しており、且つ、該コ ドTcと該コード上の点を通るタイヤ外周の 心円の該点における接線Tsとによって挟まれ る角度αが20°≦α≦70°の範囲にあることが好 ましい。ここで、前記テキスタイルチェーフ ァーにおいて、角度αが70°超えであると、加 硫時におけるテキスタイルチェーファーの収 縮率は抑えられるものの、テキスタイルチェ ーファーの繊維コードの交差による剛性への 寄与が十分でなくなり、20°未満であるとタ ヤ製造中におけるテキスタイルチェーファ の拡張率を抑制する効果が不十分となる。

 前記角度θが20°≦θ≦60°の範囲であれば、 記タイヤ成型から製品までのテキスタイル ェーファーの拡張率(M/L×100)はほぼ110%以下 なり、クリスの発生は殆どみられなくなる しかしながら、製造条件の設定によっては θが同一でも前記拡張率に若干の差が生じる 場合がある。そこで、上記ビード部の故障を 防ぐため、本発明のタイヤの製造方法におい ては、図2に示すように、タイヤ成型時の前 テキスタイルチェーファーの最外端A 0 からタイヤ軸Sに下ろした法線を半径、タイ 軸Sを中心として描いた円の周長をL、加硫後 の前記テキスタイルチェーファーの最外端A らタイヤ軸Sに下ろした法線を半径、タイヤ Sを中心として描いた円の周長をMとしたと 、タイヤ成形時から加硫後(製品時)までのテ キスタイルチェーファーの周長の拡張率(M/L× 100)が100~110%であることが好ましい。
 なお、本発明のタイヤにおいて、テキスタ ルチェーファーの拡張率を上記規定にする めの方法としては、特に限定されず、テキ タイルチェーファーとして適切な部材を選 して使用することなどが挙げられる。

 更に、本発明のタイヤは、図1及び4に示 ように、タイヤのセクションハイトをSH、リ ムの半径をR、標準リムのリムフランジ高さ Hfとし、タイヤ中心軸からの径方向位置が(R+ 1.18×Hf)であるタイヤ外側表面位置をP1、タイ 中心軸からの径方向位置が(R+0.81×Hf)である イヤ外側表面位置をP2とし、P1及びP2から前 カーカス本体部に向けて引いた各法線と前 折返し部との交点をそれぞれT1、T2とし、前 記各法線と前記カーカス本体部との交点をそ れぞれM1、M2とし、P1からT1までの距離をW1pt、 T1からM1までの距離をW1tm、T2からM2までの距離 をW2tm、P2からT2までの距離をW2ptとしたとき、 上記式(I)~(IV)を満たすことが好ましい。

 ここで、本発明のタイヤは、上記式(I)を満 すと、T1付近の温度を従来品よりも上昇さ ることなく、T1付近のカーカス折り返し部3 外側の耐久性を向上させることができるた 好ましい。また、本発明のタイヤは、式(II) 満たすと、カーカス間のゴム層の耐久性を 来品と同等以上とし、かつ、T1付近のカー ス折り返し部3の外側の耐久性を向上させる とができるため好適である。更に、本発明 タイヤは、式(III)を満たすと、カーカスコ ドの切断に対する耐久性と、T1付近のカーカ ス折り返し部3の外側の耐久性とを向上させ ことができるため好ましい。また、本発明 タイヤは、式(IV)を満たすことにより、W2tmを 小さくしても、カーカス本体部2、カーカス 返し部3をタイヤ製造上可能なラインとする とができるため好適である。
 従って、本発明のタイヤは、上記式(I)~(IV) 満たすことにより、T1付近のカーカス折り返 し部3の外側の耐久性、カーカス間のゴム層 耐久性、及び、カーカスコードの切断に対 る耐久性の3つを同時に向上させることが可 になる。すなわち、従来品に対して新たに 材を追加することなく、ビード部6の周辺の カーカスラインの形状を変更することのみに よって、上記耐久性について全て向上させる ことができる。

 なお、本発明のタイヤは、一対のビード アにトロイド状に延びるカーカス本体部と 該カーカス本体部に連続し、ビードコアに ってタイヤ内側からタイヤ外側に向けてラ アル方向に巻き上げた折り返し部と、を有 る少なくとも1層のカーカスと、該ビードコ アに対して該カーカスの外側に配置した、少 なくとも2層のテキスタイルチェーファーと 少なくとも1層のワイヤーチェーファーとを なえるタイヤにおいて、前記タイヤは、TRA 規定された標準リムにタイヤを組み込み内 50kPaとした状態で、リムのフランジ半径の 心をP点とし、テキスタイルチェーファーの ーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向で 最外端をAとしたとき、Pを通りタイヤ回転 と平行な直線と、PとAとを結ぶ直線とによっ て挟まれる角度θが20°≦θ≦60°の範囲にある こと以外は特に限定されず、公知のタイヤ構 造により公知の方法で製造できる。また、本 発明のタイヤはソリッドタイヤであっても空 気入りタイヤであってもよく、空気入りタイ ヤである場合、該タイヤ中に充填する気体と しては、通常の或いは酸素分圧を調整した空 気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活 性ガスを用いることができる。

 本発明のタイヤは、ビード部の故障が発 しやすい重荷重用空気入りラジアルタイヤ 特には、建設車両用空気入りラジアルタイ に使用するために好ましい。

 以下、実施例により本発明を更に具体的 説明するが、本発明はこれらの実施例によ て何ら限定されるものではなく、その要旨 変更しない範囲において適宜変更可能であ 。

 サイズ:46/90R57の建設車両用タイヤを、表1 に示す仕様にて製造した。該建設車両用タイ ヤについて、テキスタイルチェーファーのカ ーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向での 最外端におけるインナーライナー層のクリス 発生頻度を下記方法によって測定した。結果 を表1に示す。

(クリス発生頻度の評価方法)
 クリス発生頻度は、タイヤ内面の目視検査 行ない、深さ1mmを超えるクリスが生じてい タイヤは、“発生”、深さ1mmを超えるクリ が生じていなければ“未発生”と評価し、 れらの結果からクリス発生頻度を算出した

 表1から、前記角度θが60°以下であり、か つ拡張率が110%以下であれば、クリスは発生 ないことが分かる。

 更に、サイズ:46/90R57の建設車両用タイヤ 、表2に示す仕様にて製造し、該タイヤを標 準リム(TRA)に組み付け、その後正規内圧(TRA) 封入して、正規荷重(TRA)の170%で、ドラム径5m のドラムを用いて耐久試験を行ない、タイヤ のカーカス折り返し部の外側のセパレーショ ンが発生するまでの走行時間を測定した。結 果を表2に示す。

 表2から、ビードケースラインが同一の場 合(実施例2、3、6及び比較例2)、角度θが30°以 下になると、カーカス折り返し部の外側のセ パレーションが生じやすくなり、10°では更 カーカス折り返し部の外側のセパレーショ が生じやすくなることが分かる。

1 ビードコア
2 カーカス本体部
3 カーカス折り返し部
4 テキスタイルチェーファー
5 ワイヤーチェーファー
6 ビード部
A タイヤ成型後のテキスタイルチェーファーの カーカス本体部を覆う部分のタイヤ径方向で の最外端
A 加硫後のテキスタイルチェーファーのカー カス本体部を覆う部分のタイヤ径方向での最 外端
B ワイヤーチェーファーのカーカス本体部を 覆う部分のタイヤ径方向での最外端
D コード上の点
L 成型後のカーカス本体部を覆う部分のタイ ヤ径方向での最外端の周長
M 加硫後のカーカス本体部を覆う部分のタイ ヤ径方向での最外端の周長
Hf フランジハイト
P リムのフランジ半径の中心
R リムの半径
r リムのフランジ半径
Rf リムフランジ
Rh リム孔
S タイヤ軸
SH セクションハイト
Tc コード
Ts Dにおけるタイヤ外周の同心円の接線




 
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