JP2001146103A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速走行時における更なる操縦安定性の向上
を図ることのできる空気入りタイヤを提供すること。 【解決手段】 ショルダーに最も近い周方向主溝２８の
タイヤ径方向内側のカーカス１４とベルト２０との間
に、補強繊維層３０を設ける。この補強繊維層３０のタ
ガ効果により、空気充填時に周方向主溝２８付近で溝エ
ッジが迫り出すことを抑えることができ、溝エッジ付近
の接地圧の上昇が抑えられ、接地圧の不均一が解消され
て操縦安定性が向上する。また、コーナリング時に旋回
半径方向外側のタイヤサイド部３２が倒れ込み変形をし
ても、補強繊維層３０の効果によりショルダー側の陸部
３４がタイヤ軸方向内側に変形することが抑えれ、これ
によって反コーナリングフォースの発生が抑えられ、操
縦安定性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トレッドにタイヤ
周方向に沿って延びる複数の周方向主溝を備えた空気入
りタイヤに係り、特に操縦安定性に優れた空気入りタイ
ヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な空気入りタイヤのトレッドに
は、ウエット性能を確保するためにタイヤ周方向に沿っ
て延びる複数の周方向主溝が複数本形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年では、車両の高性
能化に伴い、高速走行時における更なる操縦安定性の向
上が求められている。

【０００４】本発明は上記事実を考慮し、高速走行時に
おける更なる操縦安定性の向上を図ることのできる空気
入りタイヤを提供することが目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者が、高速走行時に
おけるタイヤの種々の挙動を調べた結果、図３に示すよ
うな空気充填時の周方向主溝２８の溝エッジの迫り出し
によりエッジ付近の接地圧の上昇し、また、図４に示す
ように、コーナリング時に旋回半径方向外側（図４の矢
印Ｒ方向側）のタイヤサイド部がタイヤ外側へ倒れ込み
変形をしてショルダー側の周方向主溝２８の旋回半径方
向外側に位置する陸部３４（旋回半径方向外側のいわゆ
るショルダーリブまたはショルダーブロック）が、あた
かも溝底部付近を中心としてタイヤ軸方向内側に倒れ込
むような変形をしてコーナリングフォースＣＦとは力の
向きが反対方向とされた反コーナリングフォースＵＣＦ
を発生させていることを見出した。

【０００６】上記空気充填によるエッジ付近の接地圧の
上昇は接地圧の不均一を招き、コーナリング時の反コー
ナリングフォースの発生は、ハンドリングに悪影響を及
ぼすことが分かった。

【０００７】請求項１に記載の発明の空気入りタイヤは
上記事実を鑑みて成されたものであって、一方のビード
部から他方のビード部へトロイド状に跨がる少なくとも
１枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記カーカ
スのタイヤ径方向外側に設けられる少なくとも１枚のベ
ルトプライからなるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方
向外側に設けられるトレッドと、前記トレッドに設けら
れタイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向主溝と、シ
ョルダー側の前記周方向主溝のタイヤ径方向内側に設け
られ、前記周方向主溝の溝幅の１５０％〜３００％の幅
を有したタイヤ周方向に沿って延びる複数の繊維コード
を含む補強繊維層と、を有することを特徴としている。

【０００８】次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【０００９】請求項１に記載の空気入りタイヤでは、周
方向主溝のタイヤ径方向内側に溝幅の１５０％〜３００
％の幅を有するタイヤ周方向に沿って延びる複数の繊維
コードを含む補強繊維層を設けたので、空気充填により
周方向主溝付近で溝エッジが迫り出すことを補強繊維層
のタガ効果により抑えることができる。

【００１０】これにより、溝エッジ付近の接地圧の上昇
が抑えられ、接地圧の不均一が解消されて操縦安定性が
向上する。

【００１１】また、コーナリング時に旋回半径方向外側
のタイヤサイド部が倒れ込み変形をしても、補強繊維層
により周方向主溝付近の曲げ剛性が高められている結
果、ショルダー側の陸部がタイヤ軸方向内側に変形する
ことが抑えられる。

【００１２】これにより、コーナリング時に反コーナリ
ングフォースの発生が抑えられ、操縦安定性が向上す
る。

【００１３】また、補強繊維層の幅が、タイヤ径方向外
側に位置する周方向主溝の幅の３００％を越えると重量
増加を招くと共にコスト増となり、例えば、補強繊維層
をトレッド下全面に設けて補強を行うと、溝エッジの相
対的迫り出しの抑制効果が逆に低下してしまう。

【００１４】一方、補強繊維層の幅が、タイヤ径方向外
側に位置する周方向主溝の幅の１５０％未満になると、
溝エッジの迫り出しの抑制効果が低下し、また、周方向
主溝付近の曲げ剛性を高める作用が小さく、コーナリン
グ時にショルダー側の陸部がタイヤ軸方向内側に変形す
ることを抑えることができなくなる。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記補強繊維層は、タイヤ
周方向の１０％伸長モジュラスが、０．８ｋＮ／ｃｍ以
上であることを特徴としている。

【００１６】請求項２に記載の空気入りタイヤでは、補
強繊維層のタイヤ周方向の１０％伸長モジュラスを０．
８ｋＮ／ｃｍ以上としたので、補強繊維層はタイヤ周方
向に伸び難く、空気充填時の周方向主溝の溝エッジ部分
の迫り出しを確実に抑えることができる。

【００１７】請求項３に記載の空気入りタイヤは、請求
項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、
タイヤ周方向と前記繊維コードとのなす角度が０°〜２
５°の範囲内であることを特徴としている。

【００１８】請求項３に記載の空気入りタイヤでは、タ
イヤ周方向と繊維コードとのなす角度を０°〜２５°の
範囲内としたので、補強繊維層はタイヤ周方向に伸び難
くなり、空気充填時の周方向主溝の溝エッジ部分の迫り
出しを確実に抑えることができる。

【００１９】なお、タイヤ周方向と繊維コードとのなす
角度が２５°を越えると、補強繊維層のタイヤ周方向の
伸びを抑えようとすると、繊維コードの本数を増加した
り、太くしなければならず、重量増加及びコストの増加
を招くので好ましくない。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記繊維コードの１本当たりの１０％伸長モジュラス
が、０．１ｋＮ／ｃｍ以上であることを特徴としてい
る。

【００２１】請求項４に記載の空気入りタイヤでは、繊
維コードの１本当たりの１０％伸長モジュラスが０．１
ｋＮ／ｃｍ以上、即ち、補強繊維層が伸びにくい繊維コ
ードを含むので、補強繊維層がタイヤ周方向に伸び難く
なり、空気充填時の周方向主溝の溝エッジ部分の迫り出
しを確実に抑えることができる。

【００２２】また、繊維コードの１本当たりの１０％伸
長モジュラスを０．１ｋＮ／ｃｍ以上としたので、コー
ド本数を少なくしたり、コード径を細くすることが出
来、タイヤ重量の増加及びコストの増加を最小限に抑え
ることができる。

【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記繊維コードの打ち込み本数が、８本／ｃｍ以上であ
ることを特徴としている。

【００２４】請求項５に記載の空気入りタイヤでは、前
記繊維コードの打ち込み本数を８本／ｃｍ以上としたの
で、補強繊維層がタイヤ周方向に伸び難くなり、空気充
填時の周方向主溝の溝エッジ部分の迫り出しを確実に抑
えることができる。

【００２５】なお、繊維コードの打ち込み本数が８本／
ｃｍ未満になると、補強繊維層のタイヤ周方向の伸びを
抑えようとすると、繊維コードの径を太くしなければな
らず、これにより補強繊維層のゲージが厚くなって好ま
しくない場合もあり、また、伸びの少ない（モジュラス
の小さい）繊維コードを選択することが出来なく場合も
ある。

【００２６】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記補強繊維層が、前記カーカスと前記ベルトとの間に
配置されていることを特徴としている。

【００２７】請求項６に記載の空気入りタイヤでは、補
強繊維層をカーカスとベルトとの間に配置したので、ベ
ルト形状が半径方向外側に凸状となり、空気充填時にベ
ルトが平らになろうとする作用により、さらに溝エッジ
の膨出が減少する。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の空気入りタイヤの
一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。

【００２９】図１及び図２に示すように、本発明の空気
入りタイヤ１０は、一方のビード部１２から他方のビー
ド部１２へ向けてトロイダル状に跨がるカーカス１４を
備えている。

【００３０】本実施形態では、カーカス１４は１枚のカ
ーカスプライ１６からなり、カーカスプライ１６は、ビ
ードコア１８をタイヤ径方向内側から外側へ折り返され
ているが、カーカスプライ１６は２枚以上であっても良
い。

【００３１】カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベ
ルト２０が配置されている。

【００３２】本実施形態では、ベルト２０は、第１ベル
トプライ２２及び第２ベルトプライ２４の２枚のプライ
から構成されている。

【００３３】ベルト２０のタイヤ径方向外側には、厚肉
のゴムからなるトレッド２６が配置されている。

【００３４】トレッド２６には、タイヤ周方向に沿って
延びる複数本（本実施形態では４本）の周方向主溝２８
がタイヤ幅方向に間隔をあけて形成されている。

【００３５】ショルダーに最も近い周方向主溝２８のタ
イヤ径方向内側、本実施形態では、カーカス１４とベル
ト２０との間に、補強繊維層３０が設けられている。

【００３６】なお、本実施形態のように、周方向主溝２
８の溝幅中心と、補強繊維層３０の幅方向中心とは一致
させることが好ましい。

【００３７】この補強繊維層３０の幅（Ｗ2 ）は、その
径方向外側に位置している周方向主溝２８の溝幅（Ｗ1
）の１５０％〜３００％の範囲内に設定さている。

【００３８】補強繊維層３０は、タイヤ周方向に沿って
延びる複数の繊維コードを互いに平行に並べてゴム被覆
した構成のものである。

【００３９】補強繊維層３０は、タイヤ周方向の１０％
伸長モジュラスが、０．８ｋＮ／ｃｍ以上であることが
好ましい。

【００４０】また、補強繊維層３０に用いる繊維コード
は、非伸長性の有機繊維コードであることが好ましく、
繊維コードの１本当たりの１０％伸長モジュラスは０．
１ｋＮ／ｃｍ以上であることが好ましい。有機繊維とし
ては、例えば、ナイロン、ケブラー等が好ましい。

【００４１】また、タイヤ周方向と繊維コードとのなす
角度は０°〜２５°の範囲内であることが好ましい。

【００４２】補強繊維層３０における繊維コードの打ち
込み本数は、８本／ｃｍ以上が好ましい。

【００４３】次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の
作用を説明する。

【００４４】本実施形態の空気入りタイヤ１０では、シ
ョルダー側の周方向主溝２８のタイヤ径方向内側に補強
繊維層３０を設けたので、補強繊維層３０のタガ効果に
より、空気充填時に周方向主溝２８の溝エッジが迫り出
すことを抑えることができる。また、高速走行時の遠心
力による溝エッジの迫り出しも抑えることができる。

【００４５】これにより、溝エッジ付近の接地圧の上昇
が抑えられ、接地圧の不均一が解消されて操縦安定性が
向上する。

【００４６】また、コーナリング時に旋回半径方向外側
のタイヤサイド部３２が倒れ込み変形をしても、補強繊
維層３０によりショルダー側の周方向主溝２８付近の曲
げ剛性が高められているため、ショルダー側の陸部３４
がタイヤ軸方向内側に変形することが抑えれ、これによ
って反コーナリングフォースの発生が抑えられ、操縦安
定性が向上する。

【００４７】なお、補強繊維層３０のタイヤ周方向の１
０％伸長モジュラスが０．８ｋＮ／ｃｍ未満になると、
空気充填時の周方向主溝２８の溝エッジの迫り出しを確
実に抑えることができなくなる虞れがある。

【００４８】補強繊維層３０の幅（Ｗ2 ）が、タイヤ径
方向外側に位置する周方向主溝２８の幅（Ｗ1 ）の３０
０％を越えると重量増加を招くと共にコスト増となり、
補強繊維層３０をトレッド下全面に設けて補強を行う
と、溝エッジの相対的迫り出しの抑制効果が逆に低下し
てしまう。

【００４９】一方、補強繊維層３０の幅（Ｗ2 ）が、タ
イヤ径方向外側に位置する周方向主溝２８の幅（Ｗ1 ）
の１５０％未満になると、溝エッジの迫り出しの抑制効
果が低下し、また、周方向主溝２８付近の曲げ剛性を高
める作用が小さく、コーナリング時にショルダー側の陸
部３４がタイヤ軸方向内側に変形することを抑えること
ができなくなる。

【００５０】タイヤ周方向と補強繊維層３０の繊維コー
ドとのなす角度が２５°を越えると、補強繊維層３０の
タイヤ周方向の伸びを抑えようとすると、繊維コードの
本数を増加したり、太くしなければならず、重量増加及
びコストの増加を招くので好ましくない。また、伸びの
少ない（モジュラスの小さい）繊維コードを選択するこ
とが出来なく場合もある。

【００５１】繊維コードの打ち込み本数が、８本／ｃｍ
未満では、補強繊維層３０のタイヤ周方向の伸びを抑え
ようとすると、繊維コードの径を太くしなければなら
ず、これにより補強繊維層３０のゲージが厚くなって好
ましくない場合もあり、また、伸びの少ない（モジュラ
スの小さい）繊維コードを選択することが出来なくなる
場合もある。

【００５２】また、補強繊維層３０をカーカス１４とベ
ルト２０との間に配置したので、ベルト形状が半径方向
外側に凸状となり、空気充填時にベルト２０が平らにな
ろうとする作用により、さらに溝エッジの膨出が減少す
る。 （他の実施形態）なお、上記実施形態では、補強繊維層
３０をカーカス１４とベルト２０との間に配置したが、
本発明はこれに限らず、カーカスプライ間、ベルトプラ
イ間、ベルトプライ外周面等、周方向主溝２８の径方向
内側であれば何処でも良い。 （試験例）本発明の効果を確かめるために、従来例のタ
イヤと本発明の適用された実施形態のタイヤとを用意
し、室内の試験機にて各タイヤのコーナリングパワーを
測定した。 ・実施例のタイヤ：周方向主溝は溝幅が８mmで溝深さが
７mm、カーカスが２枚のカーカスプライから構成され、
ベルトが２枚のベルトプライから構成されている。カー
カスプライは、ポリエステルのコード（１０００ｄ×
２）を打ち込み本数６．８本／ｃｍとしてゴム被覆した
構造であり、タイヤ赤道面でのタイヤ周方向に対するコ
ード角度が９０°である。ベルトプライは、スチールの
コード（１×５×０．２２５）を打ち込み本数７．３本
／ｃｍとしてゴム被覆した構造であり、ベルトプライ間
では互いのコードが交差している。なお、タイヤ周方向
に対するベルトコードの角度は２４°である。また、補
強繊維層は、複数のナイロンコード（１本の１０％伸長
モジュラスが、０．１１ｋＮ／ｃｍ）を平行に並べてゴ
ム被覆した構造であり、総ゲージが１．０mm、幅が２０
mm（周方向主溝の溝幅の２５０％幅）、タイヤ周方向に
対するコード角度が１０°、ナイロンコードの打ち込み
本数が１４本／ｃｍである。なお、補強繊維層の層とし
ての１０％伸長モジュラスは、１．５４ｋＮ／ｃｍとな
る。 ・従来例のタイヤ：上記実施例のタイヤから補強繊維層
を除いたタイヤである。

【００５３】なお、両タイヤとも、タイヤサイズは１９
５／６５Ｒ１４である。

【００５４】試験の結果は以下の表１に記載した通りで
ある。なお、結果は、従来例のタイヤのコーナリングパ
ワーを１００とする指数表示であり、数値が大きい程コ
ーナリングパワーが大きく、コーナリング時の操縦安定
性に優れていることを表す。

【００５５】

【表１】

【００５６】試験の結果、本発明の適用された実施例の
タイヤは、従来例のタイヤに比較してコーナリングパワ
ーが増大しており、操縦安定性が向上していることは明
らかである。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤは上記の構成としたので、高速走行時における更
なる操縦安定性の向上を図ることのできる、という優れ
た効果を有する。

【００５８】請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、空気充填時の周方向主溝の溝エッジ部
分の迫り出しを確実に抑えることができ、確実に操縦安
定性を向上できる、という優れた効果を有する。

【００５９】請求項３に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、重量の増加及びコストの増加を最小限
に抑えつつ空気充填時の周方向主溝の溝エッジ部分の迫
り出しを確実に抑えることができ、確実に操縦安定性を
向上できる、という優れた効果を有する。

【００６０】請求項４に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、タイヤ重量の増加及びコストの増加を
最小限に抑えつつ、空気充填時の周方向主溝の溝エッジ
部分の迫り出しを確実に抑えることができ、確実に操縦
安定性を向上できる、という優れた効果を有する。

【００６１】請求項５に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、補強繊維層のゲージが過剰に厚くなる
ことはなく、また、繊維コードの選択に制限を受け難く
なる、という優れた効果を有する。

【００６２】請求項６に記載の空気入りタイヤは上記の
構成としたので、さらに溝エッジの膨出を減少できる、
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのシ
ョルダー付近の断面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのタ
イヤ軸線に沿った断面図である。

【図３】タイヤの空気圧充填時の溝エッジの迫り出しを
説明するショルダー付近の断面図である。

【図４】コーナリング時のタイヤの旋回半径方向外側の
ショルダー付近の変形を説明するショルダー付近の断面
図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ ビード部 １６ カーカスプライ １４ カーカス ２０ ベルト ２２ 第１ベルトプライ ２４ 第２ベルトプライ ２６ トレッド ２８ 周方向主溝 ３０ 補強繊維層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方のビード部から他方のビード部へト
   ロイド状に跨がる少なくとも１枚のカーカスプライから
   なるカーカスと、 前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられる少なくと
   も１枚のベルトプライからなるベルトと、 前記ベルトのタイヤ径方向外側に設けられるトレッド
   と、 前記トレッドに設けられタイヤ周方向に沿って延びる複
   数の周方向主溝と、 ショルダー側の前記周方向主溝のタイヤ径方向内側に設
   けられ、前記周方向主溝の溝幅の１５０％〜３００％の
   幅を有したタイヤ周方向に沿って延びる複数の繊維コー
   ドを含む補強繊維層と、 を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記補強繊維層は、タイヤ周方向の１０
   ％伸長モジュラスが、０．８ｋＮ／ｃｍ以上であること
   を特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 タイヤ周方向と前記繊維コードとのなす
   角度が０°〜２５°の範囲内であることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 前記繊維コードの１本当たりの１０％伸
   長モジュラスが、０．１ｋＮ／ｃｍ以上であることを特
   徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空
   気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 前記繊維コードの打ち込み本数が、８本
   ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 前記補強繊維層が、前記カーカスと前記
   ベルトとの間に配置されていることを特徴とする請求項
   １乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。