JP2006027353A - オフロード用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 騒音やタイヤの質量の増加を防ぐとともに、耐カット性をさらに向上したオフロード用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 本発明に係るオフロード用空気入りタイヤ１０は、オフロード用空気入りタイヤ１０の骨格となるカーカス層２２と、カーカス層２２のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部２１と、サイドウォール部２７又はトレッドショルダー部２８の何れかにおいて、タイヤ周方向かつカーカス層２２のタイヤ半径方向外側に配置され、互いに交差する３つの軸方向に沿って配列するコードを互いに織り合わせた３軸織物３０Ａにゴム成分が含浸されることによって構成されたコード補強層３０とをオフロード用空気入りタイヤ１０が有し、３軸織物３０Ａを構成するコード（３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ）は、所定の有機繊維、所定の無機繊維、又は、所定の金属繊維のうちの少なくとも１種で形成されていることを要旨とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カーカス層を補強する３軸織物を有するオフロード用空気入りタイヤに関する。

近年、アウトドア志向、ファミリー志向、さらには人と異なる車に乗りたい等のユーザーの志向により、リクレーショナルビーグルと呼ばれる車（以下、ＲＶ）が急速に増えている。

ＲＶには、悪路やオフロードを走行することが可能なオフロード用空気入りタイヤ（ＳＵＶ（スポーツユーティリティービーグル）用空気入りタイヤを含む）が装着される。悪路においてオフロード用空気入りタイヤのサイドウォール部からトレッドショルダー部にかけてタイヤが岩や瓦礫に接触した場合、そのオフロード用空気入りタイヤにカット傷が入りカーカス層が破断することによって、エア漏れが発生する。

そのため、従来、オフロード用空気入りタイヤの耐カット性を向上させる手段として、車両を前方方向から見た際に、タイヤと地面との接地面の角度（車両外側の角度）を従来よりも大きくして、タイヤが岩や瓦礫と接触することを回避する方法、サイドウォール部のゴムを厚くしてカーカス層の破断を防ぐ方法、サイドウォール部の所定箇所に伸縮可能な有機繊維製キャンバス（以下、ナイロン製の編物）を設けてサイドウォール部の強度を向上させる方法（例えば、特許文献１）が知られている。
特開平６−１９９１４４号公報（第１−２頁、第１図）

しかしながら、上述したタイヤと地面との接地面の角度を従来よりも大きくして、タイヤが岩や瓦礫と接触することを回避する方法では、タイヤの最大幅（サイドウォールの最大幅）がＥＣ規格で制限されているため、タイヤと地面との接地面の角度を大きくすることに伴い、トレッド幅を大きくすることが必要となり、騒音やタイヤの質量が増加するという問題があった。

また、サイドウォール部のゴムを厚くしてカーカス層の破断を防ぐ方法では、サイドウォール部のゴムが厚くなることによって、タイヤの質量が増加するという問題があった。

また、サイドウォール部の所定箇所に伸縮可能なナイロン製の編物を設けてサイドウォール部の強度を向上させる方法では、ナイロン製の編物によって耐カット性を向上させているが、耐カット性をさらに向上させることが求められていた。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、騒音やタイヤの質量の増加を防ぐとともに、耐カット性をさらに向上したオフロード用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した問題に基づいて、発明者らは、騒音やタイヤの質量の増加や、耐カット性について分析した。この結果、オフロード用空気入りタイヤのサイドウォール部からトレッドショルダー部にかけて３軸織物にゴム成分が含浸されることによって構成されたコード補強層を設けることによって、オフロード用空気入りタイヤは、騒音やタイヤの質量の増加を防ぐとともに、耐カット性が向上することが判明した。

そこで、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、オフロード用空気入りタイヤの骨格となるカーカス層（カーカス層２２）と、カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部（トレッド部２１）と、サイドウォール部（サイドウォール部２７）又はトレッドショルダー部（トレッドショルダー部２８）の何れかにおいて、タイヤ周方向かつカーカス層のタイヤ半径方向外側に配置され、互いに交差する３つの軸方向に沿って配列するコード（例えば、コード３０Ｘ〜コード３０Ｚ）を互いに織り合わせた３軸織物（３軸織物３０Ａ）にゴム成分が含浸されることによって構成されたコード補強層（コード補強層３０）とをオフロード用空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１０）が有し、３軸織物を構成するコードは、所定の有機繊維、所定の無機繊維、又は、所定の金属繊維のうちの少なくとも１種で形成されていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、所定の有機繊維、所定の無機繊維、又は、所定の金属繊維を用いた３軸織物にゴム成分を含浸されることによって構成されたコード補強層を、サイドウォール部からトレッドショルダー部にかけてタイヤ周方向に配置するため、騒音やタイヤの質量の増加を防ぐとともに、耐カット性を向上させることができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、３軸織物の第１の軸（Ｘ軸）がタイヤ周方向に沿って配置されており、３軸織物の第２の軸（Ｙ軸）及び第３の軸（Ｚ軸）が第１の軸に対して６０°以下の角度で配置されていていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、タイヤ周方向に剛性分布が配向するため、タイヤに岩や瓦礫が接触したときの衝撃が分散されるため、耐カット性をさらに向上させることができる。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴又は第２の特徴に係り、所定の有機繊維が芳香族ポリアミド繊維、脂肪酸ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゼンオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維又は炭素繊維であることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴又は第２の特徴に係り、所定の無機繊維がガラス繊維であることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１の特徴又は第２の特徴に係り、所定の金属繊維がスチールワイヤーであることを要旨とする。

かかる特徴によれば、所定の有機繊維（有機繊維が芳香族ポリアミド繊維、脂肪酸ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゼンオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維又は炭素繊維）、所定の無機繊維（ガラス繊維）、又は、所定の金属繊維（スチールワイヤー）が３軸織物に用いられることによって、より効果的に耐カット性を向上させることができる。

本発明によれば、騒音やタイヤの質量の増加を防ぐとともに、耐カット性をさらに向上したオフロード用空気入りタイヤを提供することができる。

（オフロード用空気入りタイヤの構成）
次に、本発明に係るオフロード用空気入りタイヤの一例について、図面を参照しながら説明する。なお、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。ただし、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。また、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。

図１は、本実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０の一部分解斜視図である。図１に示すように、オフロード用空気入りタイヤ１０は、ホイールのリム部（不図示）に接触するビードコア２３ａ及びビードフィラ２３ｂを含む１対のビード部２３を有している。具体的には、ビード部２３を構成するビードコア２３ａには、アラミド繊維コード（ケブラーなど）やスチールコードなどが用いられる。

オフロード用空気入りタイヤ１０は、オフロード用空気入りタイヤ１０の骨格となるカーカス層２２を有している。また、カーカス層２２のタイヤ半径方向外側には、第１ベルト層２４ａ（内側ベルト層）及び第２ベルト層２４ｂ（外側ベルト層）が重ねて配置されている。

また、第１ベルト層２４ａ及び第２ベルト層２４ｂのタイヤ半径方向外側には、路面と接地するトレッド部２１が配置されている。さらに、サイドウォール部２７又からトレッドショルダー部２８には、互いに交差する３つの軸方向に沿って配列するコードを互いに織り合わせた３軸織物３０Ａ（図１において不図示）にゴム成分を含浸されることによって構成されたコード補強層３０がタイヤ周方向かつカーカス層２２のタイヤ半径方向外側に配置されている。

次に、図２を参照して、上述したコード補強層３０が配置されている位置について簡単に説明する。図２は、オフロード用空気入りタイヤ１０のタイヤ幅方向、トレッド幅方向の断面図である。

図２に示すように、コード補強層３０は、サイドウォール部２７からトレッドショルダー部２８にかけて配置されている。また、コード補強層３０は、カーカス層２２のタイヤ半径方向外側に配置されている。なお、コード補強層３０は、成形工程において、カーカス層２２とサイドトレッド２５の間に設けられることが好ましい。

次に、図３を参照して、上述したコード補強層３０を構成する３軸織物３０Ａについて簡単に説明する。図３は、オフロード用空気入りタイヤ１０におけるコード補強層３０の拡大平面図である。

図３に示すように、コード補強層３０を構成する３軸織物３０Ａは、同一平面内で、Ｘ軸（第１の軸）に沿って配列されたコード３０Ｘと、Ｙ軸（第２の軸）に沿って配列されたコード３０Ｙと、Ｚ軸（第３の軸）に沿って配列されたコード３０Ｚとを互いに織り合わせたものである。各コード（３０Ｘ、３０Ｙ及び３０Ｚ）は、その交差部において、上下にかつ互い違いに順次交差している。

ここで、Ｙ軸及びＺ軸は、Ｘ軸に対して６０°以下の角度をなすように構成されていることが好ましい。また、コード補強層３０は、Ｘ軸がタイヤ周方向に沿うように配置されることが好ましい。

なお、各コード（３０Ｘ、３０Ｙ及び３０Ｚ）の材料としては、所定の有機繊維、所定の無機繊維、又は、所定の金属繊維が用いられ、また、これらを織り合わせたものを用いてもよい。

また、所定の有機繊維は、芳香族ポリアミド繊維、脂肪酸ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゼンオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維又は炭素繊維であることが好ましく、これに限定されるものではない。例えば、有機繊維の強度として１２０Ｎ／本以上の有機繊維であればよい。

また、所定の無機繊維は、ガラス繊維であることが好ましく、これに限定されるものではない。例えば、無機繊維の強度として３００Ｎ／本以上の無機繊維であればよい。

さらに、所定の金属繊維は、スチールワイヤーであることが好ましく、これに限定されるものではない。例えば、金属繊維の強度として５００Ｎ／本以上の金属繊維であればよい。

このように構成された３軸織物３０Ａは、タイヤ周方向に剛性分布が配向するため、タイヤに岩や瓦礫が接触したときの衝撃が分散されるため、耐カット性をさらに向上させることができる。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の比較例及び実施例に係るオフロード用空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。

なお、比較例０〜比較例３及び実施例に用いられたオフロード用空気入りタイヤのサイズは、いずれも“２６５／７０Ｒ１６”である。すなわち、断面幅（タイヤ幅）が約２６５ｍｍであり、扁平率（タイヤ幅に対するタイヤ断面高さの比）が約７０％であり、リム径が１６インチである。

表１は、比較例０〜比較例３及び実施例に係るオフロード用空気入りタイヤのカーカス層、ＴＡ（Ｔｒｅａｄ Ａｎｇｌｅ）指数、サイドＧａ（Ｇａｕｇｅ）及びサイド補強の関係などを示すものである。

ＴＡ指数とは、タイヤと地面との接地面の角度（車両外側の角度）を指数化したものである。また、ＴＡ指数は、後述する比較例０に係るオフロード用空気入りタイヤを“１００”とし、“１００”よりも少ない場合には、タイヤと地面との接地面の角度が小さいことを示す。また、サイドＧａとは、サイドウォール部のゴムの厚さを示すものである。

表１に示すように、比較例０に係るオフロード用空気入りタイヤは、後述する比較例１〜比較例３及び実施例に係る空気入りタイヤの基準となるタイヤである。この比較例０に係るオフロード用空気入りタイヤは、カーカス層が“２ＰＨＴＵ”であり、ＴＡ指数が“１００”であり、サイドＧａが“４ｍｍ”であり、サイド補強はなしである。

また、比較例１に係るオフロード用空気入りタイヤは、車両を前方方向から見た際に、タイヤと地面との接地面の角度（車両外側の角度）を従来よりも大きくして、タイヤが岩や瓦礫を回避するＴＡアップのタイヤである。この比較例１に係るオフロード用空気入りタイヤは、カーカス層が“２ＰＨＴＵ”であり、ＴＡ指数が“１０５”であり、サイドＧａが“４ｍｍ”であり、サイド補強はなしである。

なお、２ＰＨＴＵとは、カーカス層の枚数（いわゆる、プライ）が２プライ（Ｐ）、かつ、カーカス層の折り返し部が長いハイターンアップ構造（ＨＴＵ）であることを示す。

また、比較例２に係るオフロード用空気入りタイヤは、サイドウォール部のゴムを厚くしてカーカス層の破断を防ぐサイドＧａアップのタイヤである。この比較例２に係るオフロード用空気入りタイヤは、カーカス層が“２ＰＨＴＵ”であり、ＴＡ指数が“１００”であり、サイドＧａが“４ｍｍ”であり、サイド補強はなしである。

また、比較例３に係るオフロード用空気入りタイヤは、サイドウォール部の所定箇所に伸縮可能なナイロン製の編物を設けてサイドウォール部の強度を向上させるナイロン製の編物付きのタイヤである。この比較例３に係るオフロード用空気入りタイヤは、カーカス層が“２ＰＨＴＵ”であり、ＴＡ指数が“１００”であり、サイドＧａが“３ｍｍ”であり、サイド補強はナイロン製の編物である。

また、実施例に係るオフロード用空気入りタイヤは、金属繊維（スチールワイヤー）を用いた３軸織物３０Ａにゴム成分を含浸されることによって構成されたコード補強層３０付きのタイヤである。この実施例に係るオフロード用空気入りタイヤは、カーカス層が“２ＰＨＴＵ”であり、ＴＡ指数が“１００”であり、サイドＧａが“３ｍｍ”であり、サイド補強はコード補強層３０（３軸織物３０Ａ）である。

次に、表２は、比較例１〜比較例３及び実施例の耐カット性、タイヤ質量、騒音の関係を示すものである。

表２に示すように、上述の比較例０〜比較例３及び実施例に係るオフロード用空気入りタイヤについて、耐カット性試験、タイヤ質量試験及び騒音試験が、以下のように行われた。

＜耐カット性試験＞
上述の各オフロード用空気入りタイヤを、標準リム（７ＪＪ×１６）に組み、一定距離の悪路走行を実施したときの、比較例０に係るオフロード用空気入りタイヤのカット深さ及びカット長さを合計した指数を“１００”とし、比較例１、比較例２、比較例３及び実施例の指数を計測することによって、比較例０〜比較例３に係るオフロード用空気入りタイヤに比べ、実施例に係るオフロード用空気入りタイヤの耐カット性が向上したことを評価した。

＜タイヤ質量試験＞
比較例０に係るオフロード用空気入りタイヤの質量を“１００”とし、比較例１、比較例２、比較例３及び実施例の指数を計測することによって、比較例１及び比較例２に係るオフロード用空気入りタイヤに比べ、実施例に係るオフロード用空気入りタイヤの質量が減少したことを評価した。なお、指数が小さいほど、質量が少ないことを示す。

＜騒音試験＞
上述の比較例０に係るオフロード用空気入りタイヤの騒音を“１００”とし、比較例１、比較例２、比較例３及び実施例の指数を計測（ＩＳＯ車外騒音条件での騒音値を指数化）することによって、比較例１に係るオフロード用空気入りタイヤに比べ、実施例に係るオフロード用空気入りタイヤの騒音が減少したことを評価した。なお、指数が小さいほど、騒音が小さいことを示す。

（オフロード用空気入りタイヤの作用・効果）
以上説明した本実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０によれば、所定の有機繊維、所定の無機繊維、又は、所定の金属繊維を用いた３軸織物にゴム成分を含浸されることによって構成されたコード補強層３０を、サイドウォール部２７からトレッドショルダー部２８にかけてタイヤ周方向に配置するため、騒音やタイヤの質量の増加を防ぐとともに、耐カット性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０によれば、タイヤ周方向に剛性分布が配向するため、タイヤに岩や瓦礫が接触したときの衝撃が分散されるため、耐カット性をさらに向上させることができる。

さらに、本実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０によれば、所定の有機繊維（芳香族ポリアミド繊維、脂肪酸ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゼンオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維又は炭素繊維）、所定の無機繊維（ガラス繊維）、又は、所定の金属繊維（スチールワイヤー）が３軸織物に用いられることによって、より効果的に耐カット性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０の一部分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０の断面図である。 本発明の実施形態に係るオフロード用空気入りタイヤ１０におけるコード補強層３０の拡大平面図である。

符号の説明

１０…オフロード用空気入りタイヤ、２１…トレッド部、２２…カーカス層、２３…ビード部、２３ａ…ビードコア、２３ｂ…ビードフィラ、２４…ベルト層、２４ａ…第１ベルト、２４ｂ…第２ベルト、２５…サイドトレッド、２７…サイドウォール部、２８…トレッドショルダー部、３０…コード補強層、３０Ａ…３軸織物

Claims (5)

1. オフロード用空気入りタイヤの骨格となるカーカス層と、
   前記カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、
   サイドウォール部又はトレッドショルダー部の何れかにおいて、タイヤ周方向かつ前記カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置され、互いに交差する３つの軸方向に沿って配列するコードを互いに織り合わせた３軸織物にゴム成分が含浸されることによって構成されたコード補強層とを有し、
   前記３軸織物を構成する前記コードは、所定の有機繊維、所定の無機繊維、又は、所定の金属繊維のうちの少なくとも１種で形成されていることを特徴とするオフロード用空気入りタイヤ。
2. 前記３軸織物の第１の軸は、タイヤ周方向に沿って配置されており、
   前記３軸織物の第２の軸及び第３の軸は、前記第１の軸に対して６０°以下の角度で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオフロード用空気入りタイヤ。
3. 前記所定の有機繊維は、芳香族ポリアミド繊維、脂肪酸ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゼンオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維又は炭素繊維であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオフロード用空気入りタイヤ。
4. 前記所定の無機繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオフロード用空気入りタイヤ。
5. 前記所定の金属繊維は、スチールワイヤーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオフロード用空気入りタイヤ。