JP2000185515A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤ重量及び縦剛性を増加することなく横
剛性を高めることができ、操縦安定性やロードノイズ性
能を改善しうる。 【解決手段】 タイヤ１を正規リムＪにリム組みしかつ
正規内圧を充填した内圧状態において、カーカスライン
Ｌのビードコア５の中心高さ位置５Ｈにおける接線Ｋ１
が、ヒール点４Ａを通るタイヤ軸方向線と交わる点を第
１の点Ｐ１とし、かつ前記ヒール点４Ａから前記正規リ
ムＪのフランジの高さＪＨを半径方向に隔てるカーカス
ラインＬの点を第２の点Ｐ２としたときの、前記第１の
点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを通る傾き線Ｘの半径方向線Ｎ
に対するライン傾き角度αが２０度以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビード部のカーカ
スプロファイルを適正化し、操縦安定性とロードノイズ
性能とを改善しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、タイヤにも低燃費性が強く求めら
れるようになり、そのためにタイヤのゴム厚さを薄くし
たり、カーカスなどのプライ数を減らすことなどにより
タイヤ重量の軽量化が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらその反
面、このような軽量化は、タイヤ剛性、特に横剛性を減
じるなどコーナリングパワー等の低下を招き、操縦安定
性を損ねるとう問題がある。なお横剛性を高める手段と
して、サイドウォール部に補強コード層を設けたり、ビ
ードエーペックスゴムの高さを増すことなどが、従来よ
り知られているが、これらは何れも重量増加を招くなど
当初の目的である軽量化を阻害し、又縦剛性の増加を伴
うため乗り心地性を悪化させる傾向となる。
【０００４】このような状況に鑑み、本発明者は、図４
に示すように、ビード部におけるカーカスラインｂのラ
イン傾き角度αを、以下の如く定義し、このライン傾き
角度αをパラメータとして、従来のタイヤを調査した。
【０００５】ここで、「ライン傾き角度α」とは、ビー
ドコアａの中心高さ位置ａ１におけるカーカスラインｂ
の接線ｋ１が、ビード部のヒール点ｃを通るタイヤ軸方
向線ｋ２と交わる点を第１の点ｐ１とし、かつ前記ヒー
ル点ｃから前記正規リムＪのフランジの高さＪＨを半径
方向に隔てるカーカスラインｂの点を第２の点ｐ２とし
たときの、前記第１の点ｐ１と第２の点ｐ２とを通るカ
ーカス傾き線ｘの半径方向線ｎに対する角度αとして定
義する。
【０００６】そして、前記調査の結果、従来のタイヤに
おいては、前記ライン傾き角度αがタイヤ単体の状態に
おいて２０度以下を示すものは多いが、このタイヤを正
規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した内圧状態に
おいては、前記ライン傾き角度αが何れも２０度を超え
て変化してしまうことが判明した。さらに、この内圧状
態でのライン傾き角度αが大きなタイヤほど、加硫成型
時にビード周辺部からベルトエッジ付近にかけてカーカ
スの伸びが不均一になり、本来のカーカスの性能を阻害
し、特に横剛性を適正に発揮するのを妨げていることを
究明し得た。
【０００７】そして、逆に前記内圧状態でのライン傾き
角度αを２０度以下に規制し、カーカスコードの伸び、
すなわちコード張力の均一化を図ることにより、カーカ
スの荷重支承能力を高めることができ、これにより縦剛
性を増加することなく横剛性を効果的に高め、操縦安定
性を改善しうることを見出し得た。又、それと同時にロ
ードノイズ性能が改善されることも確認し得た。
【０００８】そこで本発明は、前記内圧状態でのライン
傾き角度αを２０度以下とすることを基本として、タイ
ヤ重量及び縦剛性を増加することなく横剛性を高めるこ
とができ、操縦安定性やロードノイズ性能を改善しうる
空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願の請求項１の発明は、トレッド部からサイドウ
ォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス本
体部を有するカーカスを具える空気入りタイヤであっ
て、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填
した内圧状態において、カーカス本体部の厚さ中間点を
結ぶカーカスラインの、ビードコアの中心高さ位置にお
ける接線が、ビード部のヒール点を通るタイヤ軸方向線
と交わる点を第１の点Ｐ１とし、かつ前記ヒール点から
前記正規リムのフランジの高さを半径方向に隔てるカー
カスラインの点を第２の点Ｐ２とし、第１の点Ｐ１と第
２の点Ｐ２とを通る傾き線Ｘの半径方向線に対するライ
ン傾き角度αが２０度以下であることを特徴としてい
る。
【００１０】また、請求項２の空気入りタイヤの発明で
は、前記正規リムにリム組みしないタイヤ単体の状態に
おける前記第１の点Ｐ１’と第２の点Ｐ２’とを通る傾
き線Ｘ’の半径方向線に対するライン傾き角度α’が２
０度以下であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイ
ヤ１（以下タイヤ１という）が、乗用車用ラジアルタイ
ヤとして形成される場合を例示しており、また図１の状
態は、タイヤ１を正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧
を充填した内圧状態における子午断面を示している。
【００１２】なお、本明細書において「正規リムＪ」と
は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系におい
て、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪ
ＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design R
im" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" と
なる。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている
規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定め
ている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、
ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD
INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯで
あれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用
車用である場合には１８０ｋＰａとする。
【００１３】図１において、前記タイヤ１は、トレッド
部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対
のサイドウォール部３と、各サイドウオール部３の内方
端に位置する一対のビード部４とを具える。
【００１４】またタイヤ１は、前記ビード部４、４に跨
ってのびるカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径
方向外側かつトレッド部２の内部に配置される強靱なベ
ルト層７とを具えている。
【００１５】なお前記ベルト層７は、ベルトコードをタ
イヤ赤道Ｃに対して３０度以下の角度で配列した２枚以
上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、
ベルトコードがプライ間相互で交差することによってト
ラス構造を形成し、タガ効果を有してトレッド部２を補
強している。ベルトコードとしては、スチール等の金属
コード、及びこれに準じる高強力を有する例えば芳香族
ポリアミド等の高弾性の有機繊維コードが好ましく採用
できる。
【００１６】また前記カーカス６は、トレッド部２から
サイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に
至るカーカス本体部６Ａと、このカーカス本体部６Ａに
連なり前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から
外側に折り返されるカーカス折返し部６Ｂとを一体に有
する。
【００１７】このカーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列した少なく
とも１枚のカーカスプライからなり、カーカスコードと
してナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリア
ミド等の有機繊維コードが好適に用いうる。
【００１８】また前記カーカス本体部６Ａとカーカス折
返し部６Ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方
にのびる断面先細状のビードエーペックスゴム８が設け
られる。このビードエーペックスゴム８は、ＪＩＳＡ硬
度が７５〜９７゜の比較的硬質のゴムからなり、ビード
部４に必要な剛性を付与するとともにサイドウォール部
３にかけて補強している。
【００１９】またビードコア５は、本例では、複数のビ
ードワイヤを横に並べたテープ状体を複数層に巻回した
所謂テープビード構造をなし、略矩形状断面を有すると
ともにその半径方向下面がリムシート面の傾斜に沿うよ
うに配置している。なおビードコア５としては、例えば
１本のビードワイヤを螺旋状に巻き重ねてなる断面略円
形或いは六角形状のシングルワインド構造のものも採用
できるが、本例の如く断面略矩形状のものが好適であ
る。
【００２０】そして、本発明では、図２に拡大して示す
ように、前記内圧状態のタイヤ１において、前記カーカ
ス本体部６Ａの厚さ中間点を通るカーカスラインＬの、
ライン傾き角度αが２０度以下であることを特徴として
いる。
【００２１】ここで「ライン傾き角度α」は、前述した
如く、前記ビードコア５の中心高さ位置５Ｈにおけるカ
ーカスラインＬの接線Ｋ１が、ビード部４のヒール点４
Ａを通るタイヤ軸方向線Ｋ２と交わる点を第１の点Ｐ１
とし、かつ前記ヒール点４Ａから前記正規リムＪのフラ
ンジの高さＪＨを半径方向に隔てるカーカスラインの点
を第２の点Ｐ２としたとき、前記第１の点Ｐ１と第２の
点Ｐ２とを通る傾き線Ｘの半径方向線Ｎに対する角度と
して定義される。
【００２２】このライン傾き角度αは、タイヤを加硫成
形する際に生じるカーカスコードの伸びの均一性を示す
パラメータであり、該ライン傾き角度αが２０度以下の
とき、前記伸びの均一性が高いことを意味している。従
って、タイヤ荷重時においてカーカスコードに作用する
コード張力が均一化し、カーカス全体としての荷重支承
能力が向上するなど、横剛性が効果的に高まり操縦安定
性を改善しうる。このとき、縦剛性の増加は低く抑えら
れるので、乗り心地性はある程維持される。またロード
ノイズ性能も同時に改善される。なおロードノイズにつ
いては、コード張力の均一化がカーカスの振動性能を変
化せしめ、改善されるのではないかと推測される。
【００２３】他方、このタイヤ１では、図３に示すよう
に、リム組みしないタイヤ単体の状態においても、前記
第１の点Ｐ１に相当する第１の点Ｐ１’と第２の点Ｐ２
に相当する第２の点Ｐ２’とを通る傾き線Ｘ’の半径方
向線に対するライン傾き角度α’は２０度以下である。
【００２４】通常は、このタイヤ単体状態でのライン傾
き角度α’は、前記内圧状態でのライン傾き角度αより
も小（α＞α’）であり、そのときの角度差（α−
α’）が、１０度以下の範囲で、より小さいことが、上
記作用効果を高く発揮する上で好ましい。
【００２５】なお、タイヤ単体状態における前記第１、
第２の点Ｐ１’、Ｐ２’は、内圧状態における第１、第
２の点Ｐ１、Ｐ２と同様に定義する。すなわち第１の点
Ｐ１’は、タイヤ単体状態におけるビードコア５の中心
高さ位置５ＨにおけるカーカスラインＬの接線Ｋ１が、
ビード部４のヒール点４Ａを通るタイヤ軸方向線Ｋ２と
交わる点として定義される。また第２の点Ｐ２’は、前
記ヒール点４Ａから前記フランジの高さＪＨを半径方向
に隔てるカーカスラインＬの点として定義される。
【００２６】なおこのようなライン傾き角度α、α’の
設定、すなわちカーカスラインＬのコントロールは、加
硫成形に使用するブラダーの形状を工夫することにより
行うことができる。
【００２７】
【実施例】図１の構造をなすタイヤサイズ１９５／６５
Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき
試作するとともに、各試供タイヤの、横バネ定数、コー
ナリングパワー、操縦安定性、乗り心地性、ロードノイ
ズ性能をそれぞれ測定しその結果を表１に示す。なおラ
イン傾き角度α、α’の測定は、ＣＴスキャンによるタ
イヤ断層写真を撮影しカーカスラインを読み取り、角度
を測定した。
【００２８】（１）横バネ定数：室内試験器を用い、縦
荷重４．４１ｋＮをかけた状態での横ばね定数を測定
し、比較例１を１００とした指数によって比較した。数
値が大きいほど横バネ定数が高い。
【００２９】（２）コーナリングパワー：室内試験器を
用い、縦荷重４．４１ｋＮをかけた状態におけるコーナ
リングパワーを測定し、比較例１を１００とした指数に
よって比較した。数値が大きいほどコーナリングパワー
が高い。
【００３０】（３）操縦安定性および乗り心地性：試供
タイヤを１５×６−ＪＪのリムにリム組みし、かつ空気
圧２００ｋＰａ（前後同−）を充填して、乗用車（国産
ＦＲ車：２５００ｃｃ）の全輪に装着し、テストコース
を走行したときのドライバーの官能評価により、比較例
１をそれぞれ６とした１０点法で評価した。数値が大き
いほど良好である。
【００３１】（４）ロードノイズ性：前記車両を用い、
荒れたアスファルト路面を時速５０ｋｍ／ｈで走行した
ときの騒音を、運転席右耳元に設置したマイクで計測
し、比較例１との騒音差をｄｂ（Ａ）で評価した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、
タイヤの内部構造を変化させることなく、横バネ定数や
コーナリングパワーを高めることができ、例えば補強層
等を追加することによる弊害を招くことなく操縦安定性
を向上できる。またロードノイズ性能の改善にも寄与で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの内圧状態における
断面図である。
【図２】内圧状態におけるビード部でのカーカスライン
を拡大して示す線図である。
【図３】タイヤ単体状態におけるビード部でのカーカス
ラインを拡大して示す線図である。
【図４】従来タイヤの、タイヤ単体状態におけるビード
部でのカーカスラインを示す線図である。
【符号の説明】
２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ４Ａ ヒール点 ５ ビードコア ５Ｈ ビードコアの中心高さ位置 ６ カーカス ６Ａ カーカス本体部 Ｊ 正規リム ＪＨ フランジの高さ Ｋ１ 接線 Ｋ２ タイヤ軸方向線 Ｌ カーカスライン Ｎ 半径方向線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
    ード部のビードコアに至るカーカス本体部を有するカー
    カスを具える空気入りタイヤであって、 タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した
    内圧状態において、 カーカス本体部の厚さ中間点を結ぶカーカスラインの、
    ビードコアの中心高さ位置における接線が、ビード部の
    ヒール点を通るタイヤ軸方向線と交わる点を第１の点Ｐ
    １とし、かつ前記ヒール点から前記正規リムのフランジ
    の高さを半径方向に隔てるカーカスラインの点を第２の
    点Ｐ２とし、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２とを通る傾き
    線Ｘの半径方向線に対するライン傾き角度αが２０度以
    下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項２】前記正規リムにリム組みしないタイヤ単体
    の状態における前記第１の点Ｐ１’と第２の点Ｐ２’と
    を通る傾き線Ｘ’の半径方向線に対するライン傾き角度
    α’が２０度以下であることを特徴とする請求項１記載
    の空気入りタイヤ。
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