JP2007069654A - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ重量の低減を図りながら、２プライカーカスを備えたタイヤと同等の操縦安定性及び乗心地性を維持するようにした乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 カーカス層５の外側に、ベルト層７の両端部内側８ａからそれぞれビード部２に向かって延び、かつ先端８ｂをビードコア４の周りをタイヤ内側から外側に折り返した補助カーカス層８を配置すると共に、補助カーカス層８のビードベース面からの折り返し端末８ｂの高さｈを１５〜２５ｍｍとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は乗用車用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤ重量の低減を図りながら、２プライカーカスを備えたタイヤと同等の操縦安定性及び乗心地性を維持するようにした空気入りタイヤに関する。

近年、乗用車をはじめとして、車両の動力性能が著しく向上しているため、これに対応して、タイヤの安全走行に不可欠な操縦安定性の一層の向上が強く求められている。

一般に、乗用車用空気入りラジアルタイヤの操縦安定性を向上する方法としては、カーカスプライ数を増やしたり、カーカスコードにスチールワイヤやケブラーなどの高強度材料を使用したり、サイドウォール部に補強層を追加配置したりすることにより、タイヤの横剛性（横バネ定数）を高めることが行なわれている。しかしながら、これらの方法では、同時に縦剛性（縦バネ定数）も高くなってしまうため、乗心地性が阻害されると共に、材料コストの高騰やタイヤ重量の増加を招くことになる。

特に、小排気量の乗用車用空気入りラジアルタイヤでは、タイヤ重量を極力抑えた上で、操縦安定性を向上することが強く要請されているため、カーカスプライ数は１枚にせざるを得ず、その上で操縦安定性や乗心地性などの運動特性を如何に維持するか，が重要な課題となっている。

従来、操縦安定性や軽量化を同時に高いレベルで発揮させるために、カーカス層の両側にトレッド中央部において離間する左右に分割された中抜きプライを配置したり（特許文献１参照）、カーカス層をターンアッププライと中抜きターンダウンプライとで構成するようにした（特許文献２参照）提案がある。しかしながら、前者の提案では中抜きプライを複数配置することから軽量化対策としては不充分であり、後者の提案では中抜きダウンプライのビードコアに対する係止効果が充分得られないことから操縦安定性の向上に限界があり、いずれの提案も改善の余地を残していた。
特開平６−２４７１０２号公報 特開平８−１１２３４号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、タイヤ重量の低減を図りながら、２プライカーカスを備えたタイヤと同等の操縦安定性や乗心地性などの運動性能を維持するするようにした乗用車用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ための本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部に１枚のカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部をそれぞれ前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ折り返すように巻き上げると共に、トレッド部における前記カーカス層の外側に複数のベルト層を配設した乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層の外側に、前記ベルト層の両端部内側からそれぞれ前記ビード部に向かって延び、かつ先端を前記ビードコアの周りをタイヤ内側から外側に折り返した補助カーカス層を配置すると共に、該補助カーカス層のビードベース面からの折り返し端末の高さｈを１５〜２５ｍｍとしたことを要旨とする。

本発明によれば、カーカス層を１プライで構成し，その外側に沿って、ベルト層の両端部内側からそれぞれビード部に向かって延びる補助カーカス層を配置し、この補助カーカス層をビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返すようにしたので、ビードコアの周囲に係止された補助カーカス層のビードコアに対する係止効果により、タイヤ全体に掛け渡されたカーカス層と略同等のケーシング剛性を発揮して、タイヤ重量の低減を図りながら、２プライカーカスを備えたタイヤと同等の操縦安定性を維持することができる。さらに、補助カーカス層のビードベース面からの折り返し端末の高さｈを低い位置に止めたので、タイヤの縦剛性（縦バネ定数）の向上を抑えて、良好な乗心地性を維持することができる。

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による乗用車用空気入りラジアルタイヤ（以下、単に空気入りタイヤという）の一例を示す半断面図である。

図１において、空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部２、２にそれぞれビードコア４、４を埋設し、ビードコア４、４の外周側にビードフィラー３、３を配置すると共に、ビードコア４、４の周りに１枚のカーカス層５の両端部５ａ，５ａをそれぞれタイヤ内側から外側へビードフィラー３、３を包み込むように折り返している。トレッド部６におけるカーカス層３の外周には複数（図では２枚）のベルト層７が配置されている。

カーカス層５の外側には、カーカス層５に沿って、ベルト層７の両端部内側８ａからビード部２に向かって延び、かつ先端８ｂがビードコア４の周りをタイヤ内側から外側に折り返した補助カーカス層８が配置されている。そして、補助カーカス層８のビードベース面からの折り返し端末８ｂの高さｈを１５〜２５ｍｍとしている。

これにより、補助カーカス層８がビードコア４に対する係止効果により、タイヤ全体に掛け渡されたカーカス層５と略同等のケーシング剛性を発揮して、タイヤ重量の低減を図りながら、２プライカーカスを備えたタイヤと同等の操縦安定性を維持することができる。さらに、補助カーカス層８のビードベース面からの折り返し端末８ｂの高さｈを低い位置に止めたので、タイヤの縦剛性（縦バネ定数）の向上を抑えて、良好な乗心地性を維持することができる。

本発明において、カーカス層５及び補助カーカス層８は、良好な操縦安定性及び乗心地性を確保すると共に、材料コストを低減し、さらには軽量化を図る観点から、ポリエステル、レーヨンから選ばれた有機繊維コードで構成するとよい。また、カーカス層５及び補助カーカス層８にはそれぞれ同一の材料を使用してもよいが、異なる材料を使用してもよい。

さらに、ベルト層７の内面側において、補助カーカス層８とベルト層７とがタイヤ幅方向に重なり合うラップ間隔ｗを５〜３０ｍｍとなるように設定するとよい。ラップ間隔ｗが５ｍｍ未満であると補助カーカス層８の内側８ａ近傍においてセパレーションが発生し易くなるため、耐久性を確保することが難くなり、３０ｍｍ超ではタイヤ重量の低減効果が充分に得られなくなる。

本発明において、カーカス層５の折り返し端末５ａのビードベース面からの高さＨをタイヤ断面高さＤＨの３５〜７５％、好ましくは４０〜５５％に設定するとよい。これにより、タイヤの横剛性と縦剛性との兼ね合いを適正化して、操縦安定性と乗心地性とをバランス良く保持することができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、カーカス層を１プライで構成すると共に、その外側に沿って、ベルト層の両端部内側からそれぞれビード部に向かって延びる補助カーカス層を配置し、この補助カーカス層をビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返すと共に、この折り返し端末の高さを１５〜２５ｍｍとすることにより、タイヤ重量の低減を図りながら、２プライカーカスを備えたタイヤと同等の操縦安定性及び乗心地性を維持するもので、特に、小排気量の乗用車用のタイヤとして、好ましく利用される

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５とすると共に、カーカス層及び補助カーカス層の配置形態を除く全ての仕様を共通にして、図２に示すように２枚のカーカス層を配置した従来タイヤと、図１のように１枚のカーカス層を配置して、その外側に左右に分割された補助カーカス層をターンアップ配置した発明タイヤと、図３のようにこの補助カーカス層をターンダウン配置した比較タイヤと、をそれぞれ作製した。

なお、各タイヤにおいて、共通する主な仕様をそれぞれ以下のように設定した。
・コード：ポリエステル繊維
・タイヤ周方向に対するコード角度：９０±５°
・コードの打ち込み数：５０本／５ｃｍ
・カーカス層の折り返し端末高さ：
（従来タイヤ）（内層）Ｈ１＝断面高さＤＨの４０％
（外層）Ｈ２＝断面高さＤＨの５５％
（発明タイヤ）Ｈ＝断面高さＤＨの５５％
（比較タイヤ）Ｈ３＝断面高さＤＨの３０％
・補助カーカス層の折り返し端末高さｈ：（発明タイヤ）２０ｍｍ
・補助カーカス層とベルト層とのラップ間隔ｗ：（発明タイヤ）２０ｍｍ
（比較タイヤ）１０ｍｍ

これら３種のタイヤについて、各タイヤの重量を測定してタイヤ重量の評価を行なうと共に、各タイヤに内圧２１０ｋＰａを充填してリム（１５×５Ｊ）に組み込み、国産１８００ｃｃのＦＦ車両に装着し、以下の方法により操縦安定性及び乗心地性の評価を行なった。その結果を従来例を１００とする指数表示により表１に併記した。タイヤ重量については数値が小さいほど優れていることを示し、操縦安定性及び乗心地性については数値が大きいほど優れていることを示している。

〔操縦安定性〕
平滑なアスファルト路面からなる３ｋｍの周回コースを平均速度１００ｋｍ／ｈで３周走行させて、熟練したテストドライバーによる官能評価を行なった。

〔乗心地性〕
アスファルト路面と砂利路面とからなる２ｋｍの周回コースを平均速度６０ｋｍ／ｈで３周走行させて、熟練したテストドライバーによる官能評価を行なった。

表１から、本発明タイヤは従来タイヤ及び比較タイヤに比して、タイヤ重量を低減しながら、操縦安定性及び乗心地性をバランス良く維持していることがわかる。

本発明の実施形態による空気入りタイヤの構造を示す半断面図である。 評価の対象とした従来タイヤの構造を示す半断面図である。 評価の対象とした比較タイヤの構造を示す半断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ ビードフィラー
４ ビードコア
５ カーカス層
６ トレッド部
７ ベルト層
８ 補助カーカス層

Claims (4)

1. 左右一対のビード部に１枚のカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部をそれぞれ前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ折り返すように巻き上げると共に、トレッド部における前記カーカス層の外側に複数のベルト層を配設した乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記カーカス層の外側に、前記ベルト層の両端部内側からそれぞれ前記ビード部に向かって延び、かつ先端を前記ビードコアの周りをタイヤ内側から外側に折り返した補助カーカス層を配置すると共に、該補助カーカス層のビードベース面からの折り返し端末の高さｈを１５〜２５ｍｍとした乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記カーカス層及び補助カーカス層がポリエステル、レーヨンから選ばれた有機繊維コードからなる請求項１に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記補助カーカス層と前記ベルト層とがタイヤ幅方向に重なり合うラップ間隔ｗを５〜３０ｍｍに設定した請求項１又は２に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記カーカス層の折り返し端末の高さＨをタイヤ断面高さＤＨの３７〜７５％とした請求項１、２又は３に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
   

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