JP2001199209A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コーナリングパワー特性を荷重変動に対して鈍
感なものとすることにより、操縦安定性を高めることが
できる空気入りタイヤを得る。 【解決手段】空気入りタイヤ１０のサイドゴム層２４の
表面には高硬度の補強ゴム層３６が設けられている。こ
のため、補強ゴム層３６が設けられていない従来のタイ
ヤと比較して、タイヤ１０に低荷重が作用するときにコ
ーナリングパワーを高めることができる。一方、タイヤ
１０に高荷重が作用するときには、従来と同じ値のコー
ナリングパワーとすることができる。この結果、本発明
のタイヤ１０では、コーナリングパワーが荷重変動に対
して鈍感となるので、操縦安定性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に乗用車用及び
小型トラックに用いられ、荷重変動に対して鈍感なコー
ナリングパワー特性を備えた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤ（以下、「タイ
ヤ」と略称する。）の操縦安定性を改良する手段として
様々な提案がなされている。その一つとして、タイヤ
に、ビード部の剛性を向上させる補強手段を設けること
が提案されている。

【０００３】具体的には、図８に示すように、タイヤ１
００のビードコア１０２を包み込むように配置されたカ
ーカス１０４に沿って伸びるゴムスティフナ１０６の体
積を増やしたり、ゴムスティフナ１０６にヤング率の高
いゴム部材を使用したりしていた。さらには、ゴムステ
ィフナ１０６に沿って有機繊維、あるいはスチールのコ
ード層を補強層として配置させていた。これらにより、
ビード部１０８の剛性を高めることができるので、コー
ナリングパワーを高め操縦安定性を向上させることがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前輪駆
動乗用車のように前後輪軸の荷重条件の大きく異なる車
両にタイヤを装着する場合、あるいはタイヤにかかる荷
重が走行時に大きく変動してしまううねりの大きい路面
を走行する場合には、コーナリングパワーを高めるだけ
では操縦安定性を向上させるには十分でない。これは、
コーナリングパワーの荷重依存性が重要となるためであ
り、コーナリングパワーが荷重変動に対して敏感である
と十分に安定した走行ができなくなる。このため、コー
ナリングパワーが荷重変動に対して鈍感となるタイヤが
必要となる。

【０００５】そこで、本発明は、上記事実を考慮し、コ
ーナリングパワー特性を荷重変動に対して鈍感なものと
することにより、特に、前輪駆動乗用車のような前後輪
軸の荷重条件の大きく異なる車両に装着する場合やうね
りの大きい路面を走行する場合における操縦安定性を高
めることができる空気入りタイヤを提供することを課題
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者は、種々のタイヤ
の変形を詳細に測定できる装置を用いて、タイヤ走行中
において荷重が変動したときの本発明であるサイドゴム
層の硬度を高めたタイヤ及び従来のタイヤの挙動を詳細
に調べ、解析した。その結果、図５に示すように、本発
明に係るタイヤでは、低荷重（２５０ｋｇｆ、２４５０
Ｎ）がタイヤに作用するときには従来のタイヤよりもコ
ーナリングパワーが高いことがわかった。一方、高荷重
（４００ｋｇｆ、３９２０Ｎ）がタイヤに作用するとき
には従来のタイヤとコーナリングパワーが同じとなるこ
とが判明した。

【０００７】また、図６に示すように、サイド部に用い
られるゴム層のＪＩＳ硬度が高ければ高い程、操縦安定
性評価が上昇することが判明した。特に、ＪＩＳ硬度が
６５度以上になると、従来のタイヤの操縦安定性評価よ
りも高くなることが判明した。

【０００８】また、図７に示すように、サイド部に用い
られるゴム層のうちＪＩＳ硬度の高い領域が増加すれば
するほど操縦安定性評価が高くなる反面、乗り心地評価
が低下することが判明した。

【０００９】特に、ビード部のタイヤ径方向内側端部か
ら補強ゴム層のタイヤ径方向中心部までのタイヤ径方向
に測った距離ｈは、ビード部のタイヤ径方向内側端部か
らトレッドのタイヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向
に測った最大距離Ｈとの関係において、Ｈ／５＜ｈ＜４
Ｈ／５を満足する場合には、操縦安定性評価が従来のタ
イヤのそれよりも上昇し、しかも乗り心地評価の低下を
わずかにとどめることができることが判明した。

【００１０】なお、サイドゴム層全体を高硬度ゴムとす
れば、操縦安定性評価はさらに上昇するが、乗り心地評
価はかなり低下することが判明した。

【００１１】以上の結果に基き、請求項１に記載の空気
入りタイヤは、一対のビード部と、両ビード部にまたが
って延びるトロイド状のカーカスと、カーカスのタイヤ
径方向外側に位置するトレッドと、カーカスのタイヤ軸
方向外側に位置するサイドゴム層を備えた空気入りタイ
ヤであって、カーカスの最大幅近傍となるサイド部に、
サイドゴム層よりも硬い補強ゴム層を設けたことを特徴
とする。

【００１２】この構成によれば、本実施形態に係る空気
入りタイヤによれば、補強ゴム層を高荷重時、歪みの集
中する最大幅近傍に位置するサイドゴム層の表面に設け
たので、サイド部の補強と高荷重時のサイド部形状変
化、これによる高荷重時のＣＰ低下の抑制ができる。

【００１３】このため、空気入りタイヤに低荷重が作用
するときには、従来のタイヤと比較して、コーナリング
パワーを高めることができる。一方、空気入りタイヤに
高荷重が作用するときには、従来のタイヤのコーナリン
グパワーと同じ値のコーナリングパワーとすることがで
きる。

【００１４】したがって、従来のタイヤと比較して、コ
ーナリングパワーの荷重変動に対する変化が小さくな
り、コーナリングパワーが荷重変動に対して鈍感とな
る。この結果、特に、前輪駆動乗用車のような前後輪軸
の荷重条件の大きく異なる車両に装着する場合やうねり
の大きい路面を走行する場合における操縦安定性を高め
ることができる。

【００１５】請求項２に記載の空気入りタイヤは、ビー
ド部のタイヤ径方向内側端部から補強ゴム層のタイヤ径
方向中心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈは、ビー
ド部のタイヤ径方向内側端部からトレッドのタイヤ径方
向外側端部までのタイヤ径方向に測った最大距離Ｈとの
関係において、式（１） Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５ ………（１） を満足することを特徴とする。

【００１６】この構成によれば、操縦安定性評価を従来
のタイヤよりも高めることができると同時に、乗り心地
評価の低下を極力防止できる。このため、ドライバー及
び乗員に不快感を与えることがない。

【００１７】請求項３に記載の空気入りタイヤは、補強
ゴム層とサイドゴム層の硬度差は、ＪＩＳスプリング式
Ａ型 硬度で１３度以上であることを特徴とする。

【００１８】この構成によれば、補強ゴム層とサイドゴ
ム層の硬度差は、ＪＩＳスプリング式 Ａ型 硬度で１
３度以上であるので、より効果的に操縦安定性を高める
ことができる。

【００１９】請求項４に記載の空気入りタイヤの補強ゴ
ム層は、ＪＩＳスプリング式 Ａ型硬度が６５度以上で
あることが好ましい。

【００２０】請求項５に記載の空気入りタイヤは、一対
のビード部と、両ビード部にまたがって延びるトロイド
状のカーカスと、カーカスのタイヤ径方向外側に位置す
るトレッドと、カーカスのタイヤ軸方向外側に位置する
サイドゴム層を備えた空気入りタイヤであって、サイド
ゴム層は、少なくともカーカスの最大幅付近のＪＩＳス
プリング式 Ａ型 硬度が６５度以上であることを特徴
とする。

【００２１】この構成によれば、少なくともカーカスの
最大幅付近のサイドゴム層にＪＩＳスプリング式 Ａ型
硬度が６５度以上である高硬度の部位を設けたので、
請求項１と同様に、操縦安定性評価を高めることができ
る。

【００２２】特に、サイドゴム層の全体を高硬度とする
ことにより、操縦安定性評価を向上させることができ
る。

【００２３】請求項６に記載の空気入りタイヤは、ビー
ド部のタイヤ径方向内側端部からサイドゴム層のうちＪ
ＩＳスプリング式 Ａ型 硬度が６５度以上の部分のタ
イヤ径方向中心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈ
は、ビード部のタイヤ径方向内側端部からトレッドのタ
イヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に測った最大距
離Ｈとの関係において、式（２） Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５ ………（２） を満足することが好ましい。

【００２４】この構成によれば、操縦安定性評価を向上
させることができると同時に、乗り心地評価の低下を極
力防止できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の第１実施形態に係る空気入りタイヤについて説明す
る。図１は、空気入りタイヤの部分断面図である。

【００２６】図１に示すように、空気入りタイヤ１０
は、一対のビードコア１２（車両外側に位置するビード
部は図示省略）と、一対のビードコア１２にトロイド状
に跨がるカーカス１４を有している。このカーカス１４
は、1枚のカーカスプライ１６から構成されている。

【００２７】カーカスプライ１６は、ビードコア１２の
回りをタイヤ軸方向内側から外側へ向けて折り返されて
いる。このカーカスプライ１６の本体部１６Ａと折返部
１６Ｂとの間には、ビード部２０の剛性を確保するため
に、比較的硬度の高いゴムからなるスティフナ２２が配
設されている。

【００２８】また、カーカス１４のタイヤ軸方向外側に
は、サイドゴム層２４が形成されている。

【００２９】また、カーカス１４のタイヤ半径方向外側
には、同じ幅の２枚のベルトプライ２６からなるベルト
２８が配置されている。

【００３０】また、ベルト２８のタイヤ半径方向外側に
は、トレッド３０を構成するトレッドゴム層３２が設け
られており、カーカス１４の内面にはインナーライナー
３４が設けられている。

【００３１】ここで、図１に示すように、カーカス１４
の最大幅となるサイド部のサイドゴム層２４表面にはサ
イドゴム層２４よりも硬い補強ゴム層３６が設けられて
いる。この補強ゴム層３６は、ＪＩＳスプリング式、Ａ
型、硬度（以下、適宜「ＪＩＳ硬度」と略す。）６５度
以上のゴムが用いられる。なお、サイドゴム層２４のＪ
ＩＳ硬度は、５２度である。

【００３２】補強ゴム層３６は、断面台形状に形成され
ている。補強ゴム層３６の上辺Ｂ１は１８ｍｍ、下辺Ｂ
２は２０ｍｍ、厚さＴ１は５ｍｍに設定されている。

【００３３】特に、図１に示すように、ビード部２０の
タイヤ径方向内側端部から補強ゴム層３６のタイヤ径方
向中心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈは、ビード
部２０のタイヤ径方向内側端部からトレッド３０のタイ
ヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に測った最大距離
Ｈとの関係において、Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５を満足する
ことが好ましい。

【００３４】次に、空気入りタイヤ１０の作用及び効果
を説明する。

【００３５】本実施形態に係る空気入りタイヤ１０によ
れば、補強ゴム層３６をカーカス１４の最大幅近傍に位
置するサイドゴム層２４の表面に設けたので、サイド部
の補強と高荷重時のサイド部形状変化、これによる高荷
重時のＣＰ低下を抑制できる。このため、図５に示すよ
うに、空気入りタイヤ１０に低荷重が作用するときに
は、従来のタイヤと比較して、コーナリングパワーを高
めることができる。一方、空気入りタイヤに高荷重が作
用するときには、従来のタイヤのコーナリングパワーと
同じ値のコーナリングパワーとすることができる。

【００３６】したがって、コーナリングパワーの荷重変
動に対する変化が小さくなり、コーナリングパワーが荷
重変動に対して鈍感となる。この結果、特に、前輪駆動
乗用車のような前後輪軸の荷重条件の大きく異なる車両
に装着する場合やうねりの大きい路面を走行する場合に
おける操縦安定性を高めることができる。

【００３７】次に、本発明の第2実施形態に係る空気入
りタイヤについて説明する。

【００３８】なお、以下の説明において、第1実施形態
と同じ構成のものには同符号を付し、適宜説明を省略す
る。

【００３９】図２に示すように、本実施形態の空気入り
タイヤ１１は、カーカス１４の最大幅近傍に位置するサ
イドゴム層２４の一部をＪＩＳスプリング式、Ａ型、硬
度６５度以上の高硬度ゴム部４０としたものである。高
硬度ゴム部４０の厚みＴ１はサイドゴム層２４の厚みと
同じ４ｍｍであり、タイヤ径方向の長さＢ１は２０ｍｍ
に設定されている。

【００４０】本実施形態においても、ビード部２０のタ
イヤ径方向内側端部から高硬度ゴム部４０のタイヤ径方
向中心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈは、ビード
部２０のタイヤ径方向内側端部からトレッド３０のタイ
ヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に測った最大距離
Ｈとの関係において、Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５を満足する
ことが好ましい。

【００４１】次に、本発明の第3実施形態に係る空気入
りタイヤについて説明する。

【００４２】なお、以下の説明において、第1実施形態
と同じ構成のものには同符号を付し、適宜説明を省略す
る。

【００４３】図３に示すように、本実施形態に係る空気
入りタイヤ１３は、カーカス１４の最大幅近傍に位置す
るサイドゴム層２４の一部をＪＩＳスプリング式、Ａ
型、硬度６５度以上の高硬度ゴム部４２としたものであ
る。

【００４４】高硬度ゴム部４２の厚みＴ１はサイドゴム
層２４の厚みよりも薄く１．５ｍｍであり、タイヤ径方
向の長さＢ１は第2実施形態の高硬度ゴム部４０よりも
長く４５ｍｍに設定されている。

【００４５】本実施形態においても、ビード部２０のタ
イヤ径方向内側端部から高硬度ゴム部４２のタイヤ径方
向中心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈは、ビード
部２０のタイヤ径方向内側端部からトレッド３０のタイ
ヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に測った最大距離
Ｈとの関係において、Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５を満足する
ことが好ましい。

【００４６】次に、本発明の第4実施形態に係る空気入
りタイヤについて説明する。

【００４７】なお、以下の説明において、第1実施形態
と同じ構成のものには同符号を付し、適宜説明を省略す
る。

【００４８】図４に示すように、本実施形態に係る空気
入りタイヤ１５は、カーカス１４の最大幅近傍に位置す
るサイドゴム層２４の一部をＪＩＳスプリング式、Ａ
型、硬度６５度以上の高硬度ゴム部４４としたものであ
る。

【００４９】高硬度ゴム部４２の厚みＴ１はサイドゴム
層２４の厚みよりも厚く５．５ｍｍであり、タイヤ径方
向の長さＢ１は２０ｍｍに設定されている。

【００５０】本実施形態においても、ビード部２０のタ
イヤ径方向内側端部から高硬度ゴム部４４のタイヤ径方
向中心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈは、ビード
部２０のタイヤ径方向内側端部からトレッド３０のタイ
ヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に測った最大距離
Ｈとの関係において、Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５を満足する
ことが好ましい。 （試験例）次に、本実施形態の空気入りタイヤのコーナ
リングパワー特性及び操縦安定性の試験について説明す
る。

【００５１】本試験では、上記第1実施形態に係る空気
入りタイヤ１０を用い、タイヤサイズ１８５／６５、Ｒ
１４、内圧１９６０００Ｐａ（パスカル）、Ｈ＝１１５
ｍｍ、ｈ＝６０ｍｍ、ＪＩＳスプリング式、Ａ型、硬度
７０度の設定で試験を行った。一方、比較対称となる従
来構造のタイヤは、タイヤサイズ１８５／６５、Ｒ１
４、内圧１９６０００Ｐａ（パスカル）、ＪＩＳスプリ
ング式、Ａ型、硬度５０度のものを用いた。

【００５２】また、タイヤをリムサイズ１４×６ＪＪの
リムに装着し、空気圧１９６０００Ｐａ（パスカル）と
してフラットベルト式コーナリングウォース試験機に取
付け、コーナリングパワー特性を低荷重条件（２５０ｋ
ｇｆ、２４５０Ｎ）、高荷重条件（４００ｋｇｆ、３９
２０Ｎ）で測定した。

【００５３】この結果、図５に示すように、本発明のタ
イヤは、低荷重条件で従来のタイヤよりもコーナリング
パワー特性が大きいことが判明した。一方、高荷重条件
では本発明のタイヤと従来のタイヤでは、コーナリング
パワー特性が同じになることが判明した。このため、本
発明のタイヤでは、従来のタイヤと比較してコーナリン
グパワー特性の荷重変化に対する変化を小さくできるこ
とが判明した。この結果、従来のタイヤと比較して、特
に、前輪駆動乗用車のような前後輪軸の荷重条件の大き
く異なる車両に装着する場合や、うねりの大きい路面を
走行する場合の操縦安定性を高めることができる。

【００５４】また、図６に示すように、補強ゴム層のＪ
ＩＳ硬度が高ければ高いほど操縦安定性評価が高くなる
ことが判明した。具体的には、ＪＩＳ硬度が６３度及び
６４度のときに従来のタイヤと同様の操縦安定性評価が
１００となり、ＪＩＳ硬度が６５度となると操縦安定性
評価が１０２となり、ＪＩＳ硬度７５度では操縦安定性
評価が１０５を超えた。したがって、ＪＩＳ硬度が６５
度以上に設定すれば、従来のタイヤの操縦安定性評価１
００を上回ることができる。

【００５５】次に、本発明のタイヤをリムサイズ１４×
６ＪＪのリムに装着し、空気圧１９６０００（Ｐａ）と
して、エンジンの排気量２０００ＣＣの前輪駆動車両に
実際に装着し、テストコースにおける操縦安定性をうね
りの大きなドライ路面においてドライバーによってフィ
ーリング評価を行った。なお、フィーリング評価は従来
タイヤでの評価を１００としたときの指数で示した。し
たがって、この指数が大きいほど評価が良いことを示し
ている。

【００５６】その結果、図７に示すように、ビード部の
タイヤ径方向内側端部から補強ゴム層のタイヤ径方向中
心部までのタイヤ径方向に測った距離ｈが、ビード部の
タイヤ径方向内側端部からトレッドのタイヤ径方向外側
端部までのタイヤ径方向に測った最大距離Ｈとの関係に
おいて、Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５を満足していれば、操縦
安定性評価が１０４となり、従来のタイヤよりも評価が
上がる。一方、乗り心地評価は９８となり、従来のタイ
ヤの乗り心地評価１００よりも下がるが、この程度の低
下であれば、特に問題はなく、トライバ及び乗員に不快
感を与えることがない。

【００５７】さらに、サイドゴム層をすべて高硬度ゴム
とすると、操縦安定性評価はさらに上がり１０５とな
る。したがって、より高い操縦安定性評価が得られる。
一方、乗り心地評価は９０となり、従来のタイヤの乗り
心地評価１００よりもかなり低下した。

【００５８】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤによれば、コー
ナリングパワー特性を荷重変動に対して鈍感なものとす
ることができるので、特に、前輪駆動乗用車のような前
後輪軸の荷重条件の大きく異なる車両に装着する場合
や、うねりの大きい路面を走行する場合の操縦安定性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの
部分断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの
部分断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤの
部分断面図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係る空気入りタイヤの
部分断面図である。

【図５】コーナリングパワー特性と荷重との関係につい
て本発明に係る空気入りタイヤと従来のタイヤとを比較
したグラフである。

【図６】本発明の空気入りタイヤにおける操縦安定性評
価とＪＩＳ硬度との関係を示すグラフである。

【図７】本発明の空気入りタイヤにおける操縦安定性評
価と乗り心地安定性評価との関係を示すグラフである。

【図８】従来の空気入りタイヤの部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １４ カーカス ２０ ビード部 ２４ サイドゴム層 ３０ トレッド ３６ 補強ゴム層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のビード部と、両ビード部にまたがっ
   て延びるトロイド状のカーカスと、前記カーカスのタイ
   ヤ径方向外側に位置するトレッドと、前記カーカスのタ
   イヤ軸方向外側に位置するサイドゴム層を備えた空気入
   りタイヤであって、 前記カーカスの最大幅近傍となるサイド部に、前記サイ
   ドゴム層よりも硬い補強ゴム層を設けたことを特徴とす
   る空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記ビード部のタイヤ径方向内側端部から
   前記補強ゴム層のタイヤ径方向中心部までのタイヤ径方
   向に測った距離ｈは、前記ビード部のタイヤ径方向内側
   端部から前記トレッドのタイヤ径方向外側端部までのタ
   イヤ径方向に測った最大距離Ｈとの関係において、式
   （１） Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５ ………（１） を満足す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】前記補強ゴム層と前記サイドゴム層の硬度
   差は、ＪＩＳスプリング式 Ａ型 硬度で１３度以上で
   あることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入り
   タイヤ。
4. 【請求項４】前記補強ゴム層は、ＪＩＳスプリング式
   Ａ型 硬度が６５度以上であることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】一対のビード部と、両ビード部にまたがっ
   て延びるトロイド状のカーカスと、前記カーカスのタイ
   ヤ径方向外側に位置するトレッドと、前記カーカスのタ
   イヤ軸方向外側に位置するサイドゴム層を備えた空気入
   りタイヤであって、 前記サイドゴム層は、少なくとも前記カーカスの最大幅
   付近のＪＩＳスプリング式 Ａ型 硬度が６５度以上で
   あることを特徴とする空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】前記ビード部のタイヤ径方向内側端部から
   前記サイドゴム層のうちＪＩＳスプリング式 Ａ型 硬
   度が６５度以上の部分のタイヤ径方向中心部までのタイ
   ヤ径方向に測った距離ｈは、前記ビード部のタイヤ径方
   向内側端部から前記トレッドのタイヤ径方向外側端部ま
   でのタイヤ径方向に測った最大距離Ｈとの関係におい
   て、式（２） Ｈ／５＜ｈ＜４Ｈ／５ ………（２） を満足することを特徴とする請求項５に記載の空気入り
   タイヤ。