JP2007050713A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 実車走行性能と軽量化とを高いレベルで両立することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 引き揃えられた複数本のカーカスコードＣからなるカーカス層４を一対のビード部３，３間に装架した空気入りタイヤにおいて、カーカス層４をビードコア５の廻りにタイヤ径方向外側に向けて巻き上げ、更にタイヤ径方向内側に向けて折り返した構造を有し、カーカス層４の本体部分４ａではカーカスコードＣをタイヤ径方向に配向させ、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂではカーカスコードＣをタイヤ径方向に対して一方側へ傾斜させ、カーカス層４の折り返し部分４ｃではカーカスコードＣをタイヤ径方向に対して他方側へ傾斜させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高速走行に適した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、実車走行性能と軽量化とを高いレベルで両立することを可能にした空気入りタイヤに関する。

高速走行に供される空気入りタイヤについては、乾燥路面走行時や高速車線変更時の操縦安定性に代表される実車走行性能が重視され、その要求レベルが極めて高い。その一方で、環境に対する取り組みが強化されている昨今では、タイヤに対する軽量化の要求も次第に厳しくなっている。

従来、空気入りタイヤにおいて、実車走行性能を高めるために、カーカス層の枚数を増やしたり、カーカス層に沿って他の補強層を付加することが行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。しかしながら、カーカス層の枚数を増やした場合、タイヤの質量が増加することになる。一方、カーカス層に沿って他の補強層を付加することは、タイヤの生産性を低下させ、しかも耐久性の阻害要因となるため好ましくない。そのため、付加的な補強層に頼ることなく、カーカス層の構造を工夫することにより、軽量化の要求を満足しながら実車走行性能を高めることが望まれている。
特開平５−３３０３２０号公報 特開２００３−２８５６１１号公報 特開２００４−２１７０４２号公報

本発明の目的は、実車走行性能と軽量化とを高いレベルで両立することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、引き揃えられた複数本のカーカスコードからなるカーカス層を一対のビード部間に装架した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ径方向外側に向けて巻き上げ、更にタイヤ径方向内側に向けて折り返した構造を有し、前記カーカス層の本体部分では前記カーカスコードをタイヤ径方向に配向させ、前記カーカス層の巻き上げ部分では前記カーカスコードをタイヤ径方向に対して一方側へ傾斜させ、前記カーカス層の折り返し部分では前記カーカスコードをタイヤ径方向に対して他方側へ傾斜させたことを特徴とするものである。

本発明では、カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ径方向外側に向けて巻き上げ、更にタイヤ径方向内側に向けて折り返した構造を採用する。そして、カーカス層の本体部分ではカーカスコードをタイヤ径方向に配向させ、カーカス層の巻き上げ部分ではカーカスコードをタイヤ径方向に対して一方側へ傾斜させ、カーカス層の折り返し部分ではカーカスコードをタイヤ径方向に対して他方側へ傾斜させる。これにより、カーカス層の巻き上げ部分と折り返し部分とがバイアス積層構造を形成し、必要最小限の構成材料で高い周剛性を発揮することが可能になるので、操縦安定性に代表される実車走行性能と軽量化とを高いレベルで両立することができる。勿論、上記バイアス積層構造はカーカス層の折り返しによって形成されるので、カーカス層に沿って他の補強層を付加する場合とは異なって、タイヤの生産性や耐久性を実質的に低下させることはない。

本発明において、カーカス層の本体部分のカーカスコードとカーカス層の巻き上げ部分のカーカスコードとの挟角、及び、カーカス層の本体部分のカーカスコードとカーカス層の折り返し部分のカーカスコードとの挟角をそれぞれ３°〜３０°の範囲にすることが好ましい。また、カーカス層の巻き上げ部分の高さは１５ｍｍ以上、かつタイヤ断面高さの７０％以下とすることが好ましい。これにより、乗心地性能に悪影響を与えることなく高い周剛性を確保することが可能になる。

以下、本発明の構成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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのビード部付近でのカーカスコードを抽出して示すものである。図１において、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。図１に示すように、一方のビード部３と図示されない他方のビード部との間には、引き揃えられた複数本のカーカスコードからなる単一のカーカス層４が装架されている。カーカスコードとしては、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コードを使用すると良い。カーカス層４はビードコア５の廻りにタイヤ径方向外側に向けて巻き上げられ、更にタイヤ径方向内側に向けて折り返されている。つまり、カーカス層４は本体部分４ａと巻き上げ部分４ｂと折り返し部分４ｃとから構成されている。

ビードコア５の外周上には高硬度ゴムからなるビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６はカーカス層４の巻き上げ部分４ｂによって包み込まれている。また、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはタイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含むベルト層７が配置されている。更に、ベルト層７の外周側にはタイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルトカバー層８が配置されている。

上記空気入りタイヤにおいて、図２に示すように、カーカス層４の本体部分４ａではカーカスコードＣがタイヤ径方向に配向している。つまり、カーカス層４の本体部分４ａではタイヤ周方向に対するカーカスコード角度が実質的に９０°になっている。一方、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂではカーカスコードＣがタイヤ径方向に対して一方側へ傾斜している。つまり、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂのカーカスコードＣはカーカス層４の本体部分４ａのカーカスコードＣに対して交差するように配置されている。また、カーカス層４の折り返し部分４ｃではカーカスコードＣがタイヤ径方向に対して他方側へ傾斜している。つまり、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂのカーカスコードＣはカーカス層４の巻き上げ部分４ｂのカーカスコードＣとは反対側に傾斜し、かつカーカス層４の本体部分４ａのカーカスコードＣに対して交差するように配置されている。

このようにカーカス層４の本体部分４ａでラジアル構造を形成する一方で、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂと折り返し部分４ｃとでバイアス積層構造を形成することにより、必要最小限の構成材料で高い周剛性を発揮することができる。従って、軽量化を図りながら、操縦安定性等の実車走行性能を向上することができる。また、上記バイアス積層構造はカーカス層４の折り返しによって形成されるので、タイヤの生産性や耐久性を実質的に低下させることはない。

上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の本体部分４ａのカーカスコードＣとカーカス層４の巻き上げ部分４ｂのカーカスコードＣとの挟角Ａｕ、及び、カーカス層４の本体部分４ａのカーカスコードＣとカーカス層４の折り返し部分４ｃのカーカスコードＣとの挟角Ａｄはそれぞれ３°〜３０°の範囲にすると良い。これら挟角Ａｕ，Ａｄが３°未満であると周剛性を高める効果が不十分になり、逆に３０°を超えると剛性が高過ぎて乗心地性能に悪影響を及ぼすことになる。

また、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂのタイヤ径方向の高さＨtuは、１５ｍｍ以上、かつタイヤ断面高さＳＨの７０％以下とすると良い。この巻き上げ部分４ｂの高さＨtu１５ｍｍ未満であると周剛性を高める効果が不十分になり、逆にタイヤ断面高さＳＨの７０％を超えると乗心地性能に悪影響を及ぼすことになる。つまり、バットレス部にバイアス積層構造を配置しないことで、乗心地性能の悪化を回避することができる。

カーカス層４の折り返し部分４ｃは巻き上げ部分４ｂの上端位置から少なくともビードコア５の上端位置まで延在させることが望ましい。上端位置がタイヤ径方向の最も外側の位置を意味することは言うまでもない。そして、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂと折り返し部分４ｃとが重なり合う範囲の高さＨは、５ｍｍ以上にすると良い。これにより、バイアス積層構造に基づいて周剛性を十分に高めることができる。

また、カーカス層４の巻き上げ部分４ｂと折り返し部分４とのバイアス積層構造により周剛性を確保する替わりに、ビードフィラー６を通常よりも小型化し、更なる軽量化を図ることも可能である。例えば、リム径位置から測定されるビードフィラー６の上端の高さＨｆは、１０ｍｍ以上、タイヤ断面高さＳＨの３５％以下にすると良い。

タイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８の空気入りタイヤにおいて、カーカス構造だけを種々異ならせた従来例、実施例１〜３及び比較例１〜３のタイヤをそれぞれ製作した。

従来例のタイヤは、ハーフラジアル構造を有する１層のカーカス層を本体部分と巻き上げ部分とから構成したものである。実施例１〜３のタイヤは、ラジアル構造を有する１層のカーカス層を本体部分と巻き上げ部分と折り返し部分とから構成したものである。比較例１〜２のタイヤは、ラジアル構造を有する１層のカーカス層を本体部分と巻き上げ部分とから構成したものである。比較例３のタイヤは、ラジアル構造を有する２層のカーカス層を本体部分と巻き上げ部分とから構成したものである。カーカス層の本体部分のカーカスコードとカーカス層の巻き上げ部分のカーカスコードとの挟角Ａｕ、カーカス層の本体部分のカーカスコードとカーカス層の折り返し部分のカーカスコードとの挟角Ａｄ、カーカス層の巻き上げ部分の高さＨtu、カーカス層の巻き上げ部分と折り返し部分とが重なり合う範囲の高さＨは、表１の通りである。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、操縦安定性、乗心地性能、質量を評価し、その結果を表１に併せて示した。

操縦安定性：
試験タイヤをリムサイズ１８×８Ｊのホイールに嵌合して排気量５０００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件でドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

乗心地性能：
試験タイヤをリムサイズ１８×８Ｊのホイールに嵌合して排気量５０００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件でドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど乗心地性能が優れていることを意味する。

質量：
試験タイヤの質量を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。

この表１に示すように、実施例１〜３のタイヤは、従来例と同等の質量を有するものであるが、カーカス層の巻き上げ部分と折り返し部分とのバイアス積層構造に基づいて操縦安定性が改善されていた。しかも、実施例１〜３のタイヤは、従来例よりも巻き上げ部分の高さＨtuを小さくしているため、乗心地性能の点でも優れていた。

一方、比較例１〜２のタイヤは、カーカス層に折り返し部分を設けていないため操縦安定性の改善効果が得られなかった。比較例３のタイヤは、単に２層のカーカス層を設けただけであるため操縦安定性の改善効果が得られず、しかも質量が増加していた。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのビード部付近でのカーカスコードを抽出して示す側面図である。

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
４ａ 本体部分
４ｂ 巻き上げ部分
４ｃ 折り返し部分
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルトカバー層
Ｃ カーカスコード

Claims (3)

1. 引き揃えられた複数本のカーカスコードからなるカーカス層を一対のビード部間に装架した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層をビードコアの廻りにタイヤ径方向外側に向けて巻き上げ、更にタイヤ径方向内側に向けて折り返した構造を有し、前記カーカス層の本体部分では前記カーカスコードをタイヤ径方向に配向させ、前記カーカス層の巻き上げ部分では前記カーカスコードをタイヤ径方向に対して一方側へ傾斜させ、前記カーカス層の折り返し部分では前記カーカスコードをタイヤ径方向に対して他方側へ傾斜させた空気入りタイヤ。
2. 前記カーカス層の本体部分のカーカスコードと前記カーカス層の巻き上げ部分のカーカスコードとの挟角、及び、前記カーカス層の本体部分のカーカスコードと前記カーカス層の折り返し部分のカーカスコードとの挟角をそれぞれ３°〜３０°の範囲にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカス層の巻き上げ部分の高さを１５ｍｍ以上、かつタイヤ断面高さの７０％以下とした請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
   

Images