JP2006021671A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 サイドウォール部における耐亀裂成長性等を維持しながら操縦安定性を向上しうる。
【解決手段】 サイドウォールゴム１０は、カーカス６側の内層部１３と外側面３Ｓ側の外層部１２とからなる。内層部１３の１００％モジュラスＭＢを、外層部１２の１００％モジュラスＭＡの１．０倍より大かつ１．５倍より小とし、しかもビード外皮をなすクリンチゴム１１の１００％モジュラスＭＣを、前記１００％モジュラスＭＡの１．５倍以上かつ４．０倍以下とした。又内層部１３の厚さＴＢは、サイドウォールゴム１０の総厚さＴ０の０．３倍以上かつ０．８倍以下とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サイドウォール部における耐亀裂成長性等の耐久性を維持しながら操縦安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。

近年の車両の高性能化、高出力化に伴い、空気入りラジアルタイヤにおいても操縦安定性のさらなる向上が求められている。そのため、サイドウォールゴムにモジュラスの高いゴム材を用い、サイドウォール剛性を高めることが提案されている。

しかし、単にサイドウォールゴムのモジュラスを高めた場合には、サイドウォールゴムに要求される耐亀裂成長性が低下し、タイヤの耐久性を損ねるという問題が生じる。

そこで本発明は、サイドウォールゴムを内層部と外層部との二層構造とし、かつビード外皮をなすクリンチゴムと前記内層部と外層部とのモジュラス比を特定することを基本として、サイドウォール剛性をバランス良く高めることができ、サイドウォール部における耐亀裂成長性等を維持しながら操縦安定性を向上しうる空気入りラジアルタイヤを提供することを目的としている。

特開２００３−３１２２１３号公報

前記目的を達成するために、本願請求項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を有する空気入りラジアルタイヤであって、 前記カーカスの外側に配されかつ前記サイドウォール部の外側面をなすサイドウォールゴムと、このサイドウォールゴムの下端に連なり前記ビード部の外側面をなすリムずれ防止用のクリンチゴムとを具え、
前記サイドウォールゴムは、カーカス側の内層部と外側面側の外層部とからなり、かつ前記内層部の１００％モジュラスＭＢを、外層部の１００％モジュラスＭＡの１．０倍より大かつ１．５倍より小とし、
しかも前記クリンチゴムの１００％モジュラスＭＣを、前記外層部の１００％モジュラスＭＡの１．５倍以上かつ４．０倍以下とするとともに、
前記内層部の厚さＴＢは、前記サイドウォールゴムの総厚さＴ０の０．３倍以上かつ０．８倍以下としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記クリンチゴムは、その上端のビードベースラインからの半径方向高さＨＣを、タイヤ断面高さＨ０の２０％以上かつ６０％以下としたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記内層部は、前記クリンチゴムと半径方向内外で隣接し、又請求項４の発明では、前記内層部は、前記クリンチゴムと半径方向内外で離間することを特徴としている。

本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態で特定される値とする。又前記「正規リム」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ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記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" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本発明は叙上の如く構成しているため、サイドウォール剛性をバランス良く高めることができ、サイドウォール部における耐亀裂成長性等を維持しながら操縦安定性を向上することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤが乗用車用タイヤである場合を示す断面図である。

図１、２において、空気入りラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとしては、ポリエステル、ナイロン、レーヨンなどの有機繊維コードが好適であるが、必要によりスチールコードなどの金属コードも採用しうる。

前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。又このプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配設される。本例では、前記プライ折返し部６ｂが、前記ビードエーペックスゴム８の外端より低い低所で終端したローターンアップ（ＬＴＵ）のものを例示しているが、前記ビードエーペックスゴム８の外端を半径方向外方に越えて終端するハイターンアップ（ＨＴＵ）構造であっても良い。

又前記ベルト層７は、スチールコード等の高強力のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。なおこのベルト層７の半径方向外側には、高速耐久性等を高める目的で、例えばナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層９を設けることができる。

次に、前記タイヤ１では、周知の如く、前記カーカス６の外側に配されかつサイドウォール部３の外側面３Ｓをなすサイドウォールゴム１０と、このサイドウォールゴム１０の下端に連なり前記ビード部４の外側面４Ｓをなすリムずれ防止用のクリンチゴム１１とが配される。

ここで、前記クリンチゴム１１は、耐摩耗性に優れる比較的硬質のゴムからなり、ビードヒール部分４ｅから立上がるとともに、少なくともリムフランジと接触する領域範囲で前記外側面４Ｓに露出している。これにより、リムずれによるビード損傷を防止する。なお本例では、ビード底面が、キャンバス布やゴムシートなどからなるチェーファ１５によって形成される場合を例示しているが、前記チェーファ１５に代え、前記クリンチゴム１１にビード底面に沿ってのびるベース部（図示しない）を延設しても良い。

なお前記クリンチゴム１１の上端のビードベースラインＢＬからの半径方向高さＨＣは、タイヤ断面高さＨ０の２０％以上かつ６０％以下の範囲であり、本例では、前記ビードエーペックスゴム８の高さＨ１よりも大とした好ましい場合を例示している。

又前記サイドウォールゴム１０は、前記クリンチゴム１１に連なる内端部１０ｉから半径方向外方にのびるとともに、その外端部１０ｏは、本例では、前記ベルト層７の外端部７Ｅとカーカス６との間隙部Ｐに挟まれて終端している。

そして本実施形態では、このサイドウォールゴム１０を、外側面３Ｓ側の外層部１２と、この外層部１２よりも高弾性のゴムからなるカーカス６側の内層部１３との２層構造で形成している。このとき、前記内層部１３の１００％モジュラスＭＢを、前記外層部１２の１００％モジュラスＭＡの１．０倍より大かつ１．５倍より小の範囲とするとともに、前記クリンチゴム１１の１００％モジュラスＭＣを、前記外層部１２の１００％モジュラスＭＡの１．５倍以上かつ４．０倍以下の範囲に設定している。

このように構成することにより、サイドウォール剛性をバランス良く高めることができ、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を向上することができる。特に本例の如く、前記内層部１３と前記クリンチゴム１１とが半径方向内外に隣接している場合には、ビード部４からベルト層７の外端部７Ｅに至る領域全体に亘って補強されるため、操縦安定性の向上効果をより高く確保することができる。又前記内層部１３は、サイドウォール部３に受けたカット傷がカーカス６に到達するのを防止するプロテクタの機能も発揮でき、そのためにも前記領域全体に形成するのが好ましい。

又前記外層部１２では、従来のサイドウォールゴムと同様、低弾性のゴムから形成されるため、タイヤ変形に追従して柔軟に屈曲でき、外側面３Ｓでの亀裂の発生、及び亀裂の成長を抑えることができる。又本例では、この外層部１２がベルト層７とカーカス６との前記間隙部Ｐに介在し、内のベルトプライ７Ａの外端における応力集中を緩和しているため、この外端からのベルト損傷を抑制することもできる。

このような作用効果を充分に発揮するために前述の如く、１００％モジュラスＭＡ、ＭＢ、ＭＣを、
１．０ＭＡ＜ＭＢ＜１．５ＭＡ
１．５ＭＡ≦ＭＣ≦４．０ＭＡ
とすることが必要である。なおＭＢが１．０ＭＡ以下では、内層部１３が低弾性となって操縦安定性が維持できなくなる。又前記ＭＢが１．５ＭＡ以上、ＭＣが１．５ＭＡ未満、及びＭＣが４．０ＭＡより大の場合には、剛性バランスが損なわれてしまい、優れた操縦安定性と乗り心地性とを確保することができなくなる。そのためＭＢの下限値を、１．０５ＭＡ以上とするのが好ましく、又上限値を１．４５ＭＡ以下とするのが好ましい。又ＭＣの下限値を、１．５ＭＡ以上とするのが好ましく、又上限値を４．０ＭＡ以下とするのが好ましい。このとき前記ＭＡは、耐亀裂成長性等を発揮するため、１．０ＭＰａ以上４．０ＭＰａ以下の範囲とするのが好ましい。なお前記１００％モジュラスＭＡ、ＭＢ、ＭＣは、ＪＩＳ Ｋ６２５１による「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準拠して測定した試験片１００％伸び時における引っ張り応力を示す。

又前記作用効果のためには、前記内層部１３の厚さＴＢを、前記サイドウォールゴム１０の総厚さＴ０の０．３倍以上かつ０．８倍以下とすることも必要である。０．３倍未満では、内層部１３による補強効果が不十分となるなど満足しうる操縦安定性の向上効果が得られず、逆に０．８倍を越えると、乗り心地性の低下を招く。

なお前記内層部１３の厚さＴＢは、半径方向外端部及び内端部においては、先細状に漸減している。そのため、前記内層部１３の外端、内端から、それぞれ前記内層部１３の長さ（内層部１３の曲線形状に沿う長さ）の１０％の範囲を除外した内層部１３の中間領域において、前記厚さＴＢを、総厚さＴ０の０．３倍〜０．８倍としている。

次に、図３にサイドウォールゴム１０の他の実施形態を例示する。図３において、前記内層部１３は、前記クリンチゴム１１とは、半径方向内外で離間している。このとき、内層部１３の半径方向内端のビードベースラインＢＬからの高さＨＢを、前記タイヤ断面高さＨ０の７０％以下、好ましくは６０％以下、さらに好ましくは３０％以下とすることにより、少なくともタイヤ最大巾位置Ｍよりも半径方向外方のサイドウォール上方域３Ｕの剛性を高め、操縦安定性を向上している。この場合、内層部１３とクリンチゴム１１との離間部分Ｑにより乗り心地性を向上できる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１、３の内部構造を有するようにタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の乗用車用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、試供タイヤの操縦安定性及び乗り心地性をテストした。表１の仕様以外は、互いに同仕様である。又表２に、内層部、外側面、クリンチゴムのゴム組成を示ており、内層部と外側面とは、カーボンブラック（Ｎ５５０）の配合量によって、１００％モジュラスＭＡ、ＭＢの値を違えている。

（１）操縦安定性：
試供タイヤをリム（１５×６ＪＪ）、内圧（２１０ｋＰａ）にて乗用車（２０００ｃｃ）の４輪に装着し、ドライバーのみ乗車してタイヤテストコースのドライアスファルト路面を走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する操縦安定性の特性をドライバーの官能評価により従来例１を１００とする指数表示で評価した。数値が大きいほど、操縦安定性に優れている。

（２）乗り心地性：
上記テスト走行において、乗り心地性をドライバーの官能評価により従来例１を１００とする指数表示で評価した。数値が大きいほど、乗り心地性に優れている。

表の如く実施例品は、優れた乗り心地性を維持しながら、操縦安定性を向上しうるのが確認できる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 そのビード部を拡大して示す断面図である。 サイドウォールゴムの他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
３Ｓ サイドウォール部の外側面
４ ビード部
４Ｓ ビード部の外側面
５ ビードコア
６ カーカス
１０ サイドウォールゴム
１１ クリンチゴム
１２ 外層部
１３ 内層部

Claims (4)

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を有する空気入りラジアルタイヤであって、
   前記カーカスの外側に配されかつ前記サイドウォール部の外側面をなすサイドウォールゴムと、このサイドウォールゴムの下端に連なり前記ビード部の外側面をなすリムずれ防止用のクリンチゴムとを具え、
   前記サイドウォールゴムは、カーカス側の内層部と外側面側の外層部とからなり、かつ前記内層部の１００％モジュラスＭＢを、外層部の１００％モジュラスＭＡの１．０倍より大かつ１．５倍より小とし、
   しかも前記クリンチゴムの１００％モジュラスＭＣを、前記外層部の１００％モジュラスＭＡの１．５倍以上かつ４．０倍以下とするとともに、
   前記内層部の厚さＴＢは、前記サイドウォールゴムの総厚さＴ０の０．３倍以上かつ０．８倍以下としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記クリンチゴムは、その上端のビードベースラインからの半径方向高さＨＣを、タイヤ断面高さＨ０の２０％以上かつ６０％以下とした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。
3. 前記内層部は、前記クリンチゴムと半径方向内外で隣接することを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記内層部は、前記クリンチゴムと半径方向内外で離間することを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。

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