JP2006213157A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】乗り心地性を低下させることなく、操縦安定性を改善することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ回転方向Rが一方向に指定された空気入りラジアルタイヤTであり、トレッド部１のカーカス層４の外周側にベルト層７，８が配置されている。トレッド部１のカーカス層４の外周側に、更にタイヤ幅方向に延在する線状のバネ体９をタイヤ周方向Ｃに所定の間隔で配列した補強層１１が設けられている。バネ体９は、タイヤ回転方向Ｒ側に向けて延在する両脚部９ａをタイヤ幅方向両側に有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、乗り心地性を低下させることなく、操縦安定性を改善するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、サイドウォール部の剛性を高くすることによりサイドウォール部の撓みを抑制し、タイヤの操縦安定性を向上できることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、サイドウォール部の剛性を増加させると乗り心地性が低下し、両性能は一方の性能を向上すると他方の性能が悪化し、他方の性能を改善すると一方の性能が低下する関係にあり、両立させることが極めて難しいという問題があった。
特開平１０−２５０３２３号公報

本発明の目的は、乗り心地性を低下させることなく、操縦安定性を改善することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、タイヤ回転方向を一方向に指定した空気入りラジアルタイヤであって、前記トレッド部のカーカス層外周側に、タイヤ幅方向に延在する線状のバネ体をタイヤ周方向に所定の間隔で配列した補強層を設け、該バネ体がタイヤ回転方向側に向けて延在する両脚部をタイヤ幅方向両側に有する構成であることを特徴とする。

上述した本発明によれば、両脚部を有する線状のバネ体により、負荷が比較的小さいコーナリング時には、車両旋回外側に位置するサイドウォール部を撓ませる力をバネ体のねじり反発による蘇生力により相殺する一方、高い負荷が作用するコーナリング時には、両脚部に高い負荷が作用して両サイドウォール部が撓むようになる。そのため、車両旋回外側に位置するサイドウォール部が撓む片撓みを回避することができ、操縦安定性の改善が可能になる。

しかも、高い負荷が作用するコーナリング時には、両サイドウォール部が撓むことによりトレッド部の接地面積が増加し、更にはトレッド部踏面の接地圧が、従来タイヤ比、より均衡化することで、操縦安定性を一層向上することができる。

他方、本発明は、乗り心地性に大きく影響するサイドウォール部の剛性を変更するものにはあたらず、乗り心地性が低下するのを回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示し、Ｔは空気入りラジアルタイヤ、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。

この空気入りラジアルタイヤＴは、タイヤ回転方向が一方向に指定したタイヤであり、左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在するナイロンなどの有機繊維コードからなる補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層４が装架され、その両端部４ａがビード部３に埋設されたビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜するスチールコードなどの補強コードｆを層間で傾斜方向を逆向きにして交差するように配列した２層（複数）のベルト層７，８が設けられている。

ベルト層８の外周側には、図２に示すように、タイヤ幅方向に延在する線状のバネ体９をタイヤ周方向Ｃに沿って所定の間隔で配列してシート状のゴム層１０に埋設した１層の補強層１１が設けられている。補強層１１は、ベルト層７，８より幅が狭く形成され、外側のベルト層８に沿って積層するように設けられている。
バネ体９は、タイヤ回転方向Ｒ側に向けてタイヤ周方向Ｃに二股状に延在する両脚部９ａをタイヤ幅方向両側に有している。一方の脚部９ａは、外側のベルト層８の補強コードｆと交差するように傾斜延在し、他方の脚部９ａが内側のベルト層７の補強コードｆと交差するように傾斜延在している。タイヤ周方向Ｃに傾斜しながらハ字状に延在する両脚部９ａは、タイヤ幅方向に沿ってストレート状に延在する幅方向延在部９ｂを介して連結されている。

タイヤ周方向Ｃに延在する両脚部９ａは、図３に示すように、トレッド面１２のタイヤ周方向プロファイルを規定する円弧に対応する円弧状に形成されている。タイヤ幅方向に延在する幅方向延在部９ｂは、補強層１１を組み付ける際に使用されるタイヤ成形ドラムに対応した形状（図示する例ではストレート状）になっている。
線状のバネ体９としては、所定の剛性を有する線状のバネ体であればよく、その材料としては金属であっても樹脂であってもよく、例えば、バネ特性を有するスチールワイヤなどの単線をコストの点から好ましく挙げることができる。
線状のバネ体９の断面形状としては、特に限定されず、円形、楕円形、多角形などにすることができる。好ましくは、断面楕円形状に形成し、その楕円の短軸がタイヤ径方向に沿うようにバネ体９を配置するのが、トレッド部１のトータルゲージを抑制しながら、操縦安定性を改善する上でよい。
また、バネ体９は、好ましくは中空状のバネ体から構成するのがよい。中空状にすることにより、中実のものと比べて大幅な強度低下を招くことなく、バネ体９を大きく軽量化することができる利点がある。

トレッド部１において、コーナリング時にタイヤの車両旋回外側に位置する部分には内側に位置する部分より大きな負荷が作用する。その際に、補強層１１がないタイヤでは、図４に示すように、タイヤ２０の車両旋回外側に位置するサイドウォール部２１が他方のサイドウォール部２２よりも大きく撓む片撓みが発生し、操縦安定性を低下させる。

しかしながら、上述した補強層１１を配置した本発明では、負荷が比較的小さいコーナリング時には、図５（ａ）に示すように、サイドウォール部２１を撓ませる力ｘを、脚部９ａを有するバネ体９のねじり反発による蘇生力ｙにより相殺し、図５（ｂ）に示すように、左右のサイドウォール部２１，２２の撓みが同じとなり、車両旋回外側に位置するサイドウォール部２１の片撓みを解消することができる。

他方、高い負荷が作用するコーナリング時（バネ体９のねじり反発による蘇生力を超える時）には、図６（ａ）に示すように、サイドウォール部２１を撓ませる力ｘがバネ体９の車両旋回外側に位置する脚部９ａ１に作用し、さらに他方の脚部９ａ２にも作用する。そのため、両サイドウォール部２１，２２が同じように撓んで（撓み同調）、車両旋回外側に位置するサイドウォール部２１の片撓みを解消することができる。従って、操縦安定性を改善することができる。

また、高い負荷が作用するコーナリング時には、両サイドウォール部２１，２２が共に大きく撓むことによってトレッド部１の接地面積が増加し、更にはトレッド部１のトレッド面（踏面）１２の接地圧が、従来タイヤ比、より均衡化することで、操縦安定性を一層高めることができる。
他方、乗り心地性に大きく影響するサイドウォール部の剛性を変更するものにはあたらず、乗り心地性が低下するのを回避することができる。

しかも、線状のバネ体９がベルト層７，８の補強コードｆと交差するようにして補強層１１がベルト層７，８に積層されるので、トレッド部１の剛性を高めることができ、それにより操縦安定性を更に高めることが可能になる。

本発明において、補強層１１に用いられる線状のバネ体９の直径としては、１mm以上にするのが上述した作用を効果的に発揮する上でよい。上限値としては、２．５mm以下にするのが軽量化の点から好ましい。

補強層１１に用いられるバネ体９の配列密度としては、５〜３５本／50mmにするのがよい。配列密度が５本／50mm未満であると、上述した作用を効果的に発揮させることが困難になるため、操縦安定性を効果的に改善することが難しくなる。逆に配列密度が３５本／50mmを超えると、密になり過ぎるため、ゴムとの接着を確保することが難しくなる。

両脚部９ａと幅方向延在部９ｂの交点９ｃは、それぞれ屈曲点になっているが、このようにバネ体９を屈曲させる場合、その屈曲部は半径が０．１〜４０．０mmの円弧状に屈曲させるのがよい。屈曲部の半径が０．１mmより小さいと、そのエッジがゴム層１０をコーナリング時に突き破る惧れがある。逆に４０．０mmを超えると、得られるバネ体９の応力変形挙動に起因し、本発明のタイヤ特性（操縦安定性）を実現することが困難となる。

バネ体９の幅方向延在部９ｂは、好ましくは、カーカス層４の補強コードｎと略平行になるようにするのが、車両直進安定性の確保といった点からよい。なお、ここで略平行とは、補強コードｎに対して±１０°以内の範囲をさすものとする。

また、幅方向延在部９ｂの延在する長さは、補強層１１の幅の５％以上となるようにするのが、操縦安定性の向上効果の点から好ましい。上限値としては、補強層１１の幅の８０％以下にするのが、同じく操縦安定性の向上効果の点からよい。

バネ体９の両脚部９ａは、図２ではハ字状に延在させたが、図７に示すように、タイヤ周方向Ｃに傾斜してハ字状に延在する第1部分９ａ１と、タイヤ周方向Ｃに沿って延在する第２部分９ａ２を有するように構成してもよく、上述した作用を発揮できるタイヤ周方向成分を有するものであれば、いずれの構成であってもよい。
補強層１１は、図示する例では、外側のベルト層８の外周側に配置するようにしたが、ベルト層７，８の間であってもよく、また内側のベルト層７の内周側にカーカス層４と挟み込むようにして積層してもよい。
本発明は、特に乗用車用の空気入りラジアルタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。

タイヤサイズを２２５／５０Ｒ１７で共通にし、線状のバネ体を配列した図２の補強層を2層のベルト層間に配置した本発明タイヤと、本発明タイヤにおいて、補強層を設けていない比較タイヤをそれぞれ作製した。

本発明タイヤにおいて、補強層のバネ体には断面形状が真円形であるのスチール単線を使用し、その直径は１．０mm、配列密度は３３〜３４本／50mmである。

各試験タイヤをリムサイズ１７×７．０ＪＪのリムに装着し、空気圧を２３０ｋＰａにして、排気量２５００ｃｃの車両に取り付け、以下に示す試験方法により、操縦安定性及び乗り心地性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
操縦安定性
テストコースにおいて、テストドライバーによる感応テストを実施し、その評価結果を比較タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。
乗り心地性
テストコースにおいて、テストドライバーによる感応テストを実施し、その評価結果を比較タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、乗り心地性が優れている。

表１から、本発明タイヤは、乗り心地性を低下させることなく、操縦安定性を改善できることがわかる。

本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示す部分断面図である。 補強層の説明図である。 バネ体の斜視図である。 サイドウォール部の片撓みを説明する図である。 負荷が比較的小さいコーナリング時の作用を説明する図であり、（ａ）はバネ体の説明図、（ｂ）はサイドウォール部の片撓みを解消したタイヤの説明図である。 高い負荷が作用したコーナリング時の作用を説明する図であり、（ａ）はバネ体の説明図、（ｂ）はサイドウォール部の片撓みを解消したタイヤの説明図である。 補強層の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
７ ベルト層
８ ベルト層
９ バネ体
９ａ 脚部
９ｂ 幅方向延在部
１０ ゴム層
１１ 補強層
１２ トレッド面
Ｃ タイヤ周方向
Ｒ タイヤ回転方向
Ｔ 空気入りラジアルタイヤ
ｆ 補強コード

Claims (7)

1. トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、タイヤ回転方向を一方向に指定した空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッド部のカーカス層外周側に、タイヤ幅方向に延在する線状のバネ体をタイヤ周方向に所定の間隔で配列した補強層を設け、該バネ体がタイヤ回転方向側に向けて延在する両脚部をタイヤ幅方向両側に有する構成である空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記バネ体の配列密度が５〜３５本／50mmである請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記線状のバネ体が中空状のバネ体である請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記線状のバネ体を断面楕円形状に形成し、該楕円の短軸がタイヤ径方向に沿うように前記バネ体を配置した請求項１，２または３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記バネ体がタイヤ幅方向に延在する幅方向延在部を介して前記両脚部を連結してなる請求項１，２，３または４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記補強層を前記ベルト層に積層した請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記バネ体の脚部が前記ベルト層の補強コードと交差するように延在する請求項６に記載の空気入りタイヤ。

Images