JP2007290421A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性、及び耐久性を確保可能な空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】ビードフィラー２４は、ビードコア側に一定幅部２４Ａが設けられており、その一定幅部２４Ａのタイヤ径方向外側に厚みの漸減する先細り部２４Ｂが設けられているため、略三角形を呈した従来のビードフィラー対比で、横方向の剛性を高くすることができ、タイヤに横力が作用したときのビード部１２の倒れ込み変形を抑え、大きな横力が作用したときのサイドウォール部２６における応力の集中を回避することができ、操縦安定性、及びサイドウォール部２６の耐久性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、サイドウォール部の剛性、及び耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤでは、サイドウォールブロックの剛性、及び耐久性を向上するために、ゴム以外の補強部材を配置することが一般的に行われている。また、ビードフィラーは、一般的にビードコアからタイヤ半径方向外側へ向かってその厚みが漸減しており、断面が略三角形とされている。
特開平１−１４５２１０号公報 特開平１−２８５４１０号公報 特開平８−１３２８３０号公報

しかしながら、特に扁平で（例えば、扁平率４０％以下）、ビードフィラーのサイドウォール部に占める割合が大きい空気入りタイヤにおいては、大きな負荷が作用したときにサイドウォール部に応力が集中し易く、サイドウォール部に大小の負荷がある際にも変わらない操縦安定性、及び耐久性を確保することが困難であった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、サイドウォール部の応力集中を抑えることで、負荷の大小に関わらず、操縦安定性、及び耐久性を確保可能な空気入りタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の空気入りタイヤは、一対のビードコアと、一方のビードコアと他方のビードコアとをトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアをタイヤ内側からタイヤ径方向外側へ折り返されたカーカスと、前記一方のビードコアから前記他方のビードコアへ延びる前記カーカスの本体部分と、前記ビードコアを折り返す前記カーカスの折返し部との間に配置され、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向けて延びるビードフィラーと、を備え、前記ビードフィラーは、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向けて一定幅で延びる一定幅部分と、前記一定幅部分のタイヤ径方向外側に設けられタイヤ径方向外側端に向かうに従って厚みが漸減する先細り部と、を有している、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

従来のビードフィラーは、ビードコアのタイヤ径方向端部からタイヤ径方向外側端に向けて厚みが漸減して断面形状が略三角形を呈しているが、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ビードコア側に一定幅部が設けられており、その一定幅部のタイヤ径方向外側に厚みの漸減する先細り部が設けられているため、略三角形を呈した従来のビードフィラー対比で、横方向の剛性を高くすることができる。このため、タイヤに横力が作用したときのビード部の倒れ込み変形を抑え、大きな横力が作用したときのサイドウォール部における応力の集中を回避することができ、操縦安定性、及びサイドウォール部の耐久性が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記一定幅部分の厚みｂは、前記ビードコアと接触する部分における前記ビードフィラーの厚みａの９０〜１１０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

一定幅部分の厚みｂを、ビードコアと接触する部分におけるビードフィラーの厚みａの９０〜１１０％の範囲内に設定することで、操縦安定性、及びサイドウォール部の耐久性を十分かつ確実に向上することができる。なお、一定幅部分の厚みｂが上記範囲よりも狭くなると、ビード部の倒れ込み変形を十分に抑えられなくなる。一方、一定幅部分の厚みｂが上記範囲よりも広くなると、カーカス本体部分が蛇行し、応力集中が起き、また狙いの剛性が得られず耐久性が落ちる。

なお、一定幅部分の厚みｂは、ビードコアと接触する部分におけるビードフィラーの厚みａの９５〜１０５％の範囲内が好ましく、９８〜１０２％の範囲内が更に好ましい。

また、ビードフィラーの厚みは上記範囲内であれば良いが、タイヤ径方向内側部分よりもタイヤ径方向外側部分で厚みが増さないようにすることが好ましい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記一定幅部分の高さｈが、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記ビードフィラーの高さＢＨの５０〜９０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

一定幅部分の高さｈが、ビードフィラーの高さＢＨの５０％を超えることで、十分な操縦安定性の向上が可能となる。なお、一定幅部分の高さｈが、ビードフィラーの高さＢＨの９０％を超えてしまうと、先細り部の長さが短くなり過ぎて厚さが急激に変化するため、剛性の変化が大きすぎて先細り部付近で故障を生じ易くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記一定幅部分の高さｈが、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記ビードフィラーの高さＢＨの８０％〜９０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

一定幅部分の高さｈを、ビードフィラーの高さＢＨの８０％を超えることで、請求項３よりも操縦安定性の向上が可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記ビードフィラーの高さＢＨは、タイヤ断面高さＳＨの２０〜５０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。

ビードフィラーの高さＢＨを、タイヤ断面高さＳＨの２０％以上としたので、操縦安定性、及びサイドウォール部の耐久性を十分かつ確実に向上することができる。なお、ビードフィラーの高さＢＨが上記範囲よりも低くなると、ビード部の倒れ込み変形を十分に抑えられなくなる。一方、ビードフィラーの高さＢＨが上記範囲よりも高くなると、ビード部の剛性が高くなり過ぎ、乗心地性能が極端に悪化してしまう。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、扁平率が５０％以下である、ことを特徴としている。

扁平率が５０％以下の空気入りタイヤにおいて、大きな横力が作用したときのサイドウォール部での応力集中が生じ易い。したがって、扁平率が５０％以下の空気入りタイヤにおいて、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の構造とすることで、本発明の効果を最も発揮することができる。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、操縦安定性、及び耐久性を確保することができる、という優れた効果を有する。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図１に従って説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、タイヤサイズが２５５／４０Ｒ２０であり、一対のビード部１２と、一対のビード部１２をトロイド状に跨り、端部分がビードコア１４で折り返された複数枚（本実施形態では２枚）のカーカスプライからなるカーカス１６と、カーカス１６のクラウン部に位置する複数枚（本実施形態では２枚）のベルトプライからなるベルト１８と、ベルト１８の上部に形成されたベルト補強層２０と、ベルト補強層２０の上部に形成されたトレッド部２２とを備えたラジアル構造のタイヤである。

一方のビードコア１４と他方のビードコア１４とに跨るカーカス１６の本体部１６Ａと、ビードコア１４を折り返しているカーカス１６の折返し部１６Ｂとの間には、ビードコア１４のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて延びるビードフィラー２４が配置されている。

ビードフィラー２４は、ビードコア１４のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へのある範囲内において一定幅に形成されており（以後、一定幅部２４Ａという）、一定幅部２４Ａのタイヤ径方向外側が、タイヤ径方向外側へ向かうに従って厚みが漸減する先細り部２４Ｂとされている。なお、図中の２点鎖線は、一定幅部２４Ａと先細り部２４Ｂとの境界を示しており、一点鎖線はビードフィラー２４の厚さ中心線を占めいている。

一定幅部２４Ａの幅ｂは、ビードフィラー２４のタイヤ径方向内側端（ビードコア１４と接触している部分）の幅ａに対して９０〜１１０％の幅とすることが好ましく、９５〜１０５％の幅とすることが更に好ましく、９８〜１０２％の範囲内とすることがより一層好ましい。また、一定幅部２４Ａの幅ｂは、上記範囲内であれば変動は許容されるが、タイヤ径方向内側よりもタイヤ径方向外側の方で厚くなることは避ける必要がある。

ビードコア１４のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する一定幅部２４Ａの高さｈ（ビードフィラー２４の厚さ中心線位置で計測）は、ビードコア１４のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測するビードフィラー２４の高さＢＨの５０〜９０％の範囲内に設定することが好ましく、８０％〜９０％の範囲内に設定することが更に好ましい。

また、ビードフィラー２４の高さＢＨは、タイヤ断面高さＳＨの２０〜５０％の範囲内に設定することが好ましく、ビードフィラー２４のゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）は、７６〜９７度の範囲内が好ましい。

本実施形態では、ビードコア１４の一定幅部２４Ａの高さｈが、ビードフィラー２４の高さＢＨの７０％に設定されており、ビードフィラー２４の高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの５０％に設定され、ビードフィラー２４のゴム硬度が９７度に設定されている。

なお、図１において、符号２６はサイドウォール部を示している。

（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。

本実施形態のビードフィラー２４は、ビードコア側に一定幅部２４Ａが設けられており、その一定幅部２４Ａのタイヤ径方向外側に厚みの漸減する先細り部２４Ｂが設けられているため、略三角形を呈した従来のビードフィラー対比で、横方向の剛性を高くすることができ、特に扁平な本実施形態の様な空気入りタイヤ１０において、横力が作用したときのビード部１２の倒れ込み変形を抑え、大きな横力が作用したときのサイドウォール部２６における応力の集中を回避することができ、操縦安定性、及びサイドウォール部２６の耐久性が向上する。

なお、一定幅部分の厚みｂが上記範囲よりも狭くなると、ビード部１２の倒れ込み変形を十分に抑えられなくなる。一方、一定幅部分の厚みｂが上記範囲よりも広くなると、カーカス１６の本体部１６Ａが蛇行し、応力集中が起き、また狙いの剛性が得られず耐久性が落ちる。

一定幅部２４Ａの高さｈが、ビードフィラー２４の高さＢＨの５０％未満では、操縦安定性の向上が見込めない。一方、一定幅部２４Ａの高さｈが、ビードフィラーの高さＢＨの９０％を超えてしまうと、先細り部２４Ｂの厚さが急激に変化するため、剛性の変化が大きすぎて先細り部付近で故障を生じ易くなる。

ビードフィラー２４の高さＢＨが、タイヤ断面高さＳＨの２０％未満になると、ビード部１２の倒れ込み変形を十分に抑えられなくなる。一方、ビードフィラー２４の高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの５０％を超えると、ビード部１２の剛性が高くなり過ぎ、乗心地性能が極端に悪化してしまう。

なお、ビードフィラー２４の高さＢＨの上限は、一般的なタイヤと同様に、タイヤ断面高さＳＨの５０％までである。

なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０の扁平率は４０％であったが、本発明は扁平率が４０％でない空気入りタイヤにも適用できるのは勿論である。本発明は扁平率が５０％以下の超扁平タイヤにおいて特に大きな効果が発揮されるものである。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ２種、及び本発明の適用された実施例のタイヤ１種を用意し、横ばね定数と、操縦安定性について試験を行った。

横ばね定数：タイヤを９．５ＪＪ×２０のリムに装着して内圧を２２０ｋＰａとして荷重５．００ｋＮを負荷した状態で横力を与えて変位させ、横力と変位を測定して、横力と変位との比として求めた。横ばね定数は、従来例１の横ばね定数を１００とする指数表示とし、指数の数値が大きいほど横ばね定数が高いことを表している。

操縦安定性：タイヤ（２６５／５０Ｒ２０。リム９．５ＪＪ×２０。内圧２２０ｋＰａ。）を車両（三菱自動車製パジェロ）に装着し、テストコースにて走行した際のテストドライバーによるフィーリング評価。評価は、従来例１のタイヤを１００とする指数表示とし、指数の数値が大きいほど操縦安定性に優れていることを表している。

試験の結果、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、従来例の空気入りタイヤに比較して横ばね定数が増加し、かつ操縦安定性も向上していることが分かる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ
１２ ビード部
１４ ビードコア
１６ カーカス
１６Ａ 本体部
１６Ｂ 折返し部
２４ ビードフィラー
２４Ａ 一定幅部
２４Ｂ 先細り部
２６ サイドウォール部

Claims (6)

1. 一対のビードコアと、
   一方のビードコアと他方のビードコアとをトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアをタイヤ内側からタイヤ径方向外側へ折り返されたカーカスと、
   前記一方のビードコアから前記他方のビードコアへ延びる前記カーカスの本体部分と、前記ビードコアを折り返す前記カーカスの折返し部との間に配置され、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向けて延びるビードフィラーと、
   を備え、
   前記ビードフィラーは、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向けて一定幅で延びる一定幅部分と、前記一定幅部分のタイヤ径方向外側に設けられタイヤ径方向外側端に向かうに従って厚みが漸減する先細り部と、を有している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記一定幅部分の厚みは、前記ビードコアと接触する部分における前記ビードフィラーの厚みの９０〜１１０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記一定幅部分の高さｈが、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記ビードフィラーの高さＢＨの５０〜９０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記一定幅部分の高さｈが、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記ビードフィラーの高さＢＨの８０％〜９０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ビードコアのタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側へ向けて計測する前記ビードフィラーの高さＢＨは、タイヤ断面高さＳＨの２０〜５０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 扁平率が５０％以下である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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