JP2000198331A

JP2000198331A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2000198331A
Application number: JP11001333A
Authority: JP
Inventors: Masahide Nishihata; 雅英西畑
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 1999-01-06
Publication date: 2000-07-18
Anticipated expiration: 2019-01-06
Also published as: JP4220050B2

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤの運動性能を維持・向上しながら軽量
化を図る。【解決手段】ビードワイヤ２４の外周側に、タイヤ周
方向に走る有機繊維コード２９の埋設されたビードフィ
ラー２６を配し、このビードフィラー２６を、サイド部
１４のタイヤ最大幅位置４２よりも径方向外方に延在さ
せて、サイド部１４を補強する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りラジアル
タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤは、通常、タイ
ヤ径方向に走るカーカスとタイヤ周方向に走るベルトと
を備えて構成され、更に、タイヤのｘ，ｙ，ｚ各方向に
おける主たる剛性補強材として、ビードワイヤの外周側
に硬質ゴム製のビードフィラーを備えている。

【０００３】近年、タイヤの高性能化に伴ない、図７に
示すように、ビードフィラー１００の外側面に、スチー
ル等よりなるビード補強層１０２を配設することがなさ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、省資源が各
方面から言われるようになり、タイヤも、薄肉・軽量化
による材料使用量の低減および転がり抵抗の低減（燃費
向上）の要求が高まっている。

【０００５】しかしながら、上記従来の構造のままでタ
イヤの軽量化を図ると、タイヤ全体の剛性が不足するこ
とになり、上記要求に応えるためにタイヤの運動性能を
損ねるという問題がある。

【０００６】すなわち、上記従来の構造においては、ビ
ード補強層１０２がビード部１２のボリュームを高めて
おり、また、このビード補強層１０２がスチールよりな
る場合その大きな比重によりタイヤ重量を大きくする。
さらに、ゴム製のビードフィラー１００とスチール等よ
りなるビード補強層１０２とを組合せているので、両者
の剛性バランスをとるためにビードフィラー１００のボ
リュームが大きくなってしまう。これらが原因となり、
タイヤ諸特性を維持しながら軽量化を図ることが困難と
なっている。

【０００７】また、従来の構造で軽量化を図ると、
「柔」構造となり動きの大きいショルダー部において剛
性を確保することが困難となり、操縦安定性やロードノ
イズ性能が悪化するという問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、タイヤの運動性能を維
持・向上しながら軽量化を図ることのできる空気入りラ
ジアルタイヤを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の空気入りラジア
ルタイヤは、ビードワイヤの外周側に、タイヤ周方向に
走る有機繊維コードの埋設されたビードフィラーを配
し、このビードフィラーを、タイヤサイドウォール部の
タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外方に延在させた
こと特徴とする。

【００１０】このようにビードフィラーにタイヤ周方向
に走る有機繊維コードを埋設させることにより、ゴムの
みからなる場合に比べ、剛性が大幅に向上する。そのた
め、小さなボリュームで大きな剛性を得ることができ
る。即ち、軽量化した場合でもビード部の剛性を維持す
ることができる。また、このビードフィラーをサイド部
のタイヤ最大幅位置よりも径方向外方に延在させること
により、動きの大きいショルダー部近傍についても小さ
なボリュームで大きな剛性を得ることができるので、軽
量化を図りつつ、操縦安定性を向上させることができ、
また、ショルダー部近傍の振動を抑えてロードノイズを
低減させることができる。また、このようにコードをタ
イヤ周方向に、即ち配設角度をほぼ０°として配するこ
とにより、タイヤの縦剛性ｋｚが過度に大きくなるのを
防いで、乗心地性の低下を抑えることもできる。

【００１１】上記においては、ビードフィラーの単位断
面積当りの引張モジュラスが、タイヤ径方向外方ほど小
さいことが好ましい。これにより、ビードフィラーの剛
性が径方向外方ほど低減して、タイヤを撓みやすくする
ことができるので、ロードノイズ低減効果を維持しつ
つ、乗心地と操縦安定性を両立させることができる。

【００１２】このようにビードフィラーの単位断面積当
りの引張モジュラスを径方向外方ほど小さくする構成と
しては、タイヤ径方向外方ほど引張モジュラスの小さい
有機繊維コードを埋設せしめる構成や、有機繊維コード
の配設密度をタイヤ径方向外方ほど小さくする構成が好
適である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態に係る
空気入りラジアルタイヤについて図面を参照して説明す
る。

【００１４】図１は、本実施形態に係るラジアルタイヤ
１０の右側半分の断面図である。図において、１２はビ
ード部、１４はサイド部、１６はショルダー部、１８は
トレッド部、２０はカーカス、２２はベルトを示し、タ
イヤ１０は、左右１対のビード部１２、サイド部１４及
びショルダー部１６と、両ショルダー部１６間にまたが
るトレッド部１８とよりなる。なお、図中、Ｒはタイヤ
１０のビード部１２が配されるリムを示している。

【００１５】ビード部１２は、環状のワイヤよりなるビ
ードワイヤ２４とその径方向外方に配された断面略三角
形状のビードフィラー２６とを備える。

【００１６】カーカス２０は、繊維又はスチールコード
をタイヤ幅方向センター（赤道）に対してほぼ９０°の
角度で配列した１枚又は複数枚のカーカスプライよりな
り、トレッド部１８の径方向内側に配されて、そこから
ショルダー部１６及びサイド部１４を経て、左右のビー
ド部１２において、ビードワイヤ２４及びビードフィラ
ー２６の周りに内側から外側に向って巻上げられて係止
されている。２０ａがこの巻上げられたカーカス２０の
ターンアップ部である。

【００１７】ベルト２２は、トレッド部１８においてカ
ーカス２０の径方向外側に配されて、その幅方向外端２
２ａがショルダー部１６で終端している。

【００１８】前記ビードフィラー２６は、硬質ゴムに有
機繊維コード２９を埋設せしめた複合体よりなる。この
有機繊維コード２９は、タイヤ周方向に走り、径方向に
積層した状態で埋設されている。かかる有機繊維コード
２９としては、ナイロン，ポリエステル，アラミド等の
有機繊維の単独若しくは撚合せた複合コードを用いるこ
とができる。

【００１９】ビードフィラー２６は、タイヤ最大幅位置
４２よりも径方向外方に延在してサイド部１４を補強し
ている。詳細には、ビードフィラー２６は、カーカス２
０の外側に隣接して、ビード部１２からサイド部１４を
経てショルダー部１６まで延在しており、ベルト２２の
幅方向外端２２ａに近接して終端している。

【００２０】このビードフィラー２６は、図２に示すよ
うな１又は複数本の有機繊維コード２９が埋設されたゴ
ム３０製の紐状物２８を１又は複数種用いて、これらを
図３に示すようにタイヤ周方向に積層巻回して構成され
ている。このように紐状物２８を周方向に巻回して構成
することにより、有機繊維コード２９の配設角度がほぼ
０°となるため、タイヤ縦剛性ｋｚが過度に大きくなる
のを防ぐことができ、乗心地性の悪化を抑制することが
できる。また、有機繊維コード２９の切断端が少ないの
で、耐久性に優れる。

【００２１】ここで、ビードフィラー２６の単位断面積
当りの引張モジュラスは、径方向外方ほど小さいことが
好ましい。ビードフィラー２６の剛性が径方向外方ほど
低減することから、タイヤが撓みやすくなり、乗心地性
能が向上するからである。

【００２２】以下に、ビードフィラー２６の単位断面積
当りの引張モジュラスを径方向外方ほど小さくする構成
の具体例を説明する。

【００２３】図４は、径方向外方ほど引張モジュラスの
小さい有機繊維コード２９を埋設せしめた構成例を示し
ている。

【００２４】この例では、ビードフィラー２６は、２本
の有機繊維コード２９をゴム３０に埋設してなる紐状物
２８を３種用いて、これらを、タイヤ周方向に順次積層
巻回することにより形成されている。その際、径方向外
方に巻回される紐状物２８ほど引張モジュラスの小さい
有機繊維コード２９で構成したものを用いている。

【００２５】詳細には、ビードフィラー２６をその径方
向において３つの領域に分け、ビード部１２に配される
下部領域Ａを高モジュラス領域、ビード部１２の上部か
らタイヤ最大幅位置４２近傍にわたって配される中央領
域Ｂを中モジュラス領域、タイヤ最大幅位置４２近傍か
らショルダー部１６にかけて配される上部領域Ｃを低モ
ジュラス領域とする。そして、下部領域Ａを構成する紐
状物２８ａには、有機繊維コード２９として、アラミド
コード等の引張モジュラスの高いコードを用い、中央領
域Ｂを構成する紐状物２８ｂには、アラミドとナイロン
若しくはポリエステルとの複合コードといった引張モジ
ュラスのより小さいコードを用い、さらに上部領域Ｃを
構成する紐状物２８ｃには、ナイロンコード等のさらに
引張モジュラスの小さいコードを用いる。なお、図中、
３４，３６はタイヤ成形時における空気の抱込みを防止
するための環状のゴム部材を示している。

【００２６】図５及び図６は、いずれも有機繊維コード
２９の配設密度をビードフィラー２６の径方向外方ほど
小さくした構成例を示している。

【００２７】図５に示す例では、ビードフィラー２６
が、３本の有機繊維コード２９をゴム３０に埋設してな
る１種の紐状物２８を、タイヤ周方向に積層巻回してな
り、その巻回時に、ビードフィラー２６の径方向外方領
域において紐状物２８の積重ねられる層間にゴム層３２
を介在させている。

【００２８】詳細には、ビードフィラー２６をその径方
向において４つの領域に分け、ビードワイヤ２４の直上
に配される第１領域Ｋでは、紐状物２８を直接積み重ね
るように巻回する。そして、その径方向外方の第２，
３，４領域Ｌ，Ｍ，Ｎでは、ゴム層３２を介在させて巻
回し、かかるゴム層３２の厚みを、第２，３，４領域
Ｌ，Ｍ，Ｎの順に厚くする。これにより、径方向外方ほ
ど繊維密度の低いビードフィラー２６を形成している。

【００２９】図６に示す例では、有機繊維コード２９の
埋設本数の異なる３種の紐状物２８ａ，２８ｂ，２８ｃ
を用いて、これらを、埋設本数の多いものから順次タイ
ヤ周方向に積層巻回することによりビードフィラー２６
が形成されている。詳細には、上記下部領域Ａでは３
本、中央領域Ｂでは２本、上部領域Ｃでは１本の有機繊
維コード２９がそれぞれ埋設された同一幅の紐状物２８
をそれぞれ巻回することにより、径方向外方ほど繊維密
度の低いビードフィラー２６を形成している。

【００３０】なお、このように有機繊維コード２９の配
設密度を径方向外方ほど小さくする場合、図６に示す埋
設本数の異なる複数種の紐状物２８を用いて構成するよ
りも、図５に示す１種の紐状物２８を用いてゴム層３２
を介在させる方が、有機繊維コード２９の切断端を少な
くすることができる点より好ましい。

【００３１】また、以上の構成例の如く、ビードフィラ
ー２６が紐状物２８の巻回体である場合、かかるタイヤ
を製造するに際しては、予め紐状物２８を所定形状に巻
回しておいて、タイヤ成形時にこの巻回体をビードワイ
ヤ２４の外周に配してビードフィラー２６を形成して
も、あるいは、タイヤ成形時にビードワイヤ２４の外周
に紐状物２８を直接巻きつけてビードフィラー２６を形
成してもよい。

【００３２】なお、以上の構成例においては、いずれも
紐状物２８として扁平な帯状のものを用いて、タイヤ幅
方向に重ねずに径方向にのみ積み上げる構成としたが、
本発明はこれに限定されることなく、例えば、図２
（ｂ）に示す１本の有機繊維コード２９が埋設された断
面円形の紐状物２８を用いて、タイヤ幅方向及び径方向
に適宜に配しながら周方向に巻回する構成としてもよ
い。

【００３３】以上説明した本実施形態のラジアルタイヤ
１０であると、ビードフィラー２６にタイヤ周方向に走
る有機繊維コード２９を埋設させているので、ゴムのみ
からなる場合に比べ、剛性が大幅に向上する。そのた
め、小さなボリュームで大きな剛性を得ることができ
る。即ち、軽量化した場合でもビード部１２の剛性を維
持することができる。しかも、このビードフィラー２６
をサイド部１４のタイヤ最大幅位置４２よりも径方向外
方に延在させることにより、動きの大きいショルダー部
１６近傍の剛性を小さなボリュームで高めることができ
るので、タイヤ軽量化を図りつつ、操縦安定性を向上さ
せることができるとともに、ショルダー部１６近傍の振
動を抑えてロードノイズを低減させることができる。

【００３４】なお、このように単位断面積当りの引張モ
ジュラスをタイヤ径方向外方ほど小さくする構成として
は、上記のようにビードフィラー２６を径方向に複数の
領域に分けて段階的に変化させても、あるいは、例え
ば、厚みが漸次変化するゴム層を紐状物２８とともに巻
回することにより、ビードフィラー２６の径方向で漸次
変化させてもよい。

【００３５】

【実施例】上述した効果を確かめるために、タイヤサイ
ズを２０５／５５Ｒ１６として、以下のような実施例を
行なった。

【００３６】実施例１〜３表１に示すタイヤ構成により実施例１〜３の各タイヤを
作成した。各タイヤにおけるビードフィラー２６の構造
は以下のとおりである。なお、カーカスプライとして
は、１５００デニールのポリエステルの２本撚りコード
の打込み本数２６本／インチのものを用いた。

【００３７】実施例１：図４に示す構造。下部領域Ａの
高さを０〜２７ｍｍ、中央領域Ｂの高さを２７〜５４ｍ
ｍ、上部領域Ｃの高さを５４〜７８ｍｍに設定した。紐
状物２８は、幅２．４ｍｍ、厚み１．５ｍｍのものを用
いた。そして、各領域において巻回する紐状物２８の有
機繊維コード２９として、下部領域Ａでは、１５００デ
ニールのアラミドの２本撚りコード（引張モジュラス＝
４０ｋＮ／ｍｍ^２）、中央領域Ｂでは、８４０デニール
のナイロン６６と１５００デニールのアラミドとを撚合
せたコード（引張モジュラス＝８ｋＮ／ｍｍ^２）、上部
領域Ｃでは、１２６０デニールのナイロン６６の２本撚
りコード（引張モジュラス＝４ｋＮ／ｍｍ^２）を用い
た。

【００３８】実施例２：図５に示す構造。第１領域Ｋの
高さを０〜１９．５ｍｍ、第２領域Ｌの高さを１９．５
〜３９．５ｍｍ、第３領域Ｍの高さを３９．５〜５９．
５ｍｍ、第４領域Ｎの高さを５９．５〜７７．５ｍｍに
設定した。紐状物２８の幅及び厚みは実施例１と同様。
有機繊維コード２９は、１２６０デニールのナイロン６
６の２本撚りコード（引張モジュラス＝４ｋＮ／ｍ
ｍ^２）を用いた。第１領域Ｋでは紐状物２８のみで巻回
し、第２領域Ｌでは厚み０．５ｍｍのゴム層３２ｌを介
在させ、第３領域Ｍでは厚み１．０ｍｍのゴム層３２ｍ
を介在させ、第４領域Ｎでは厚み１．５ｍｍのゴム層３
２ｎを介在させて巻回した。

【００３９】実施例３：図６に示す構造。各領域の高さ
並びに紐状物２８の幅及び厚みは実施例１と同様。有機
繊維コード２９は、１２６０デニールのナイロン６６の
２本撚りコード（引張モジュラス＝４ｋＮ／ｍｍ^２）を
用いた。

【００４０】実施例１〜３のタイヤにつき、タイヤ重量
を測定し、２０００ｃｃのＦＲ車に装着して、操縦安定
性、乗心地性及びロードノイズ性能を測定した。結果を
表１に示す。なお、操縦安定性、乗心地性及びロードノ
イズ性能は、実車走行時における官能評価であり、表１
には、後記の比較例１のタイヤの値を１００としたとき
の指数表示で表わしている。数値は大きい方が性能が良
いことを示す。

【００４１】

【表１】比較例１，２表１に示すタイヤ構成により比較例１，２の各タイヤを
作成し、実施例１〜３と同様にしてタイヤの物性を測定
した。結果を表１に示す。

【００４２】なお、比較例１のタイヤは、軽量化されて
いない従来の一般的なタイヤであり、ビードフィラー構
造としては、図８に示す構造を用いた。即ち、ビードフ
ィラー１００として、底辺７ｍｍ、高さ３５ｍｍの三角
形の断面構造を有する硬質ゴム部材を用い、その外側面
に２＋２×０．２５ｍｍのスチールコードよりなるビー
ド補強層１０２を、角度２０°、打込み本数１９本／イ
ンチで、４５ｍｍの高さまで配した。

【００４３】比較例２のタイヤは、比較例１と同一のビ
ードフィラー構造とし、カーカスのプライ枚数を、比較
例１の２枚から１枚に減じて軽量化を図ったタイヤであ
る。

【００４４】表１に示すように、実施例１〜３のタイヤ
は、比較例１のタイヤに比べて大幅な軽量化が図られて
いる。

【００４５】そして、比較例２のタイヤが比較例１に対
し操縦安定性が大きく低下していたのに対して、実施例
１〜３では、比較例１と同等もしくはより高い良好な性
能を示した。

【００４６】また、実施例１〜３のタイヤは、乗心地性
についても比較例１と同等もしくはより高い良好な性能
を示した。

【００４７】さらに、実施例１〜３は、比較例１，２に
比べて、ロードノイズ性能が大幅に改善されていた。

【００４８】以上のように、実施例１〜３のタイヤで
は、操縦安定性、乗心地性、ロードノイズ性能等のタイ
ヤの運動性能を維持・向上させつつ、軽量化を図ること
ができた。

【００４９】

【発明の効果】本発明の空気入りラジアルタイヤである
と、ビードフィラーにタイヤ周方向に走る有機繊維コー
ドを埋設させ、このビードフィラーをタイヤ最大幅位置
よりも径方向外方に延在させることにより、ビード部の
みならず、ショルダー部近傍についても小さなボリュー
ムで大きな剛性を得ることができる。そのため、操縦安
定性やロードノイズ性能等のタイヤの運動性能を維持・
向上させながら、タイヤの軽量化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係る空気入りラジアルタ
イヤの右側半分の断面図である。

【図２】紐状物の断面斜視図であり、（ａ）は３本の有
機繊維コードが埋設された例、（ｂ）は１本の有機繊維
コードが埋設された例をそれぞれ示している。

【図３】本実施形態におけるビードフィラーの側面図で
ある。

【図４】実施例１のビードフィラーの断面構造を示す模
式図である。

【図５】実施例２のビードフィラーの断面構造を示す模
式図である。

【図６】実施例３のビードフィラーの断面構造を示す模
式図である。

【図７】従来の空気入りラジアルタイヤのビード部の断
面図である。

【図８】比較例１，２のビードフィラーの断面構造を示
す模式図である。

【符号の説明】

１０……空気入りラジアルタイヤ１２……ビード部１４……サイド部１６……ショルダー部２４……ビードワイヤ２６……ビードフィラー２８……紐状物２９……有機繊維コード３２……ゴム層４２……タイヤ最大幅位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビードワイヤの外周側に、タイヤ周方向
に走る有機繊維コードの埋設されたビードフィラーを配
し、このビードフィラーを、タイヤサイドウォール部の
タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外方に延在させた
こと特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ビードフィラーの単位断面積当りの
引張モジュラスが、タイヤ径方向外方ほど小さいことを
特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】タイヤ径方向外方ほど引張モジュラスの
小さい有機繊維コードを埋設せしめることにより、前記
ビードフィラーの単位断面積当りの引張モジュラスをタ
イヤ径方向外方ほど小さくしたことを特徴とする請求項
２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】前記有機繊維コードの配設密度をタイヤ
径方向外方ほど小さくすることにより、前記ビードフィ
ラーの単位断面積当りの引張モジュラスをタイヤ径方向
外方ほど小さくしたことを特徴とする請求項２記載の空
気入りラジアルタイヤ。