JP2007320449A

JP2007320449A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2007320449A
Application number: JP2006153337A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Shimizu; 伸和清水
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】従来よりもコーナリングの限界域での運動性能を向上する。
【解決手段】ビードフィラー１６を、ビードコア１２のタイヤ軸方向幅寸法よりも薄くかつ一定厚さに形成し、カーカスプライ１５をビードコア１２の角部分に沿って折り曲げる。リムとタイヤの嵌合部からトレッド部２６へ向かうサイドウォール部２２の個々の剛性の変化代が少なくなり、サイドウォール部２２の変形がしなやかになり、タイヤ断面高さの５０％より高い位置の局所的な部分に変形を集中させること無くサイドウォール部２２全体を撓ませることができ、限界時の挙動が穏やかになり、運動性能が向上する。カーカスプライ１５を折り曲げることで、コード張力限界に余裕が生まれ、ケースの変形のしなやかさを発生し、結果的にタイヤの横滑り出しが起こり難く、かつ滑った時でもグリップを回復し易いタイヤ特性となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、コーナリングの限界域での運動性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

高速走行、及び高い次元での操縦安定性を求められるタイヤにおいて、高いグリップ確保の両立のため、ビードコアからその上に配置されるビードフィラーは高剛性な特性が望まれる。

通常、ビードコアに接している部分のビードフィラー下端の幅は、ビードコア幅の０．８〜１．２程度が一般的であり、ビードフィラー幅は上端部に向かうに従い徐々に狭くなる細長い三角形状を呈している。ビード部を断面で見た時に、ビードコアとビードフィラーを包むカーカス層は緩やかな巻上げのラインであり、局部的なうねり等は無い（例えば、特許文献１〜３参照。）。
特開昭６０−４７７０５号公報特開昭６１−１２９３０５号公報特開平９−３００９２３号公報

ところで、自動車の運転において、高速でコーナリングを行い速度限界に達し、タイヤが滑りだしそうな状況下において、路面とトレッドゴム間で生じる摩擦力に対してタイヤのサイド部のケース剛性が相対的に高い場合、タイヤが容易に滑り出しを起こして操縦不能に陥りやすく、かつその後のグリップの回復が困難となる場合が多い。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、従来よりもコーナリングの限界域での運動性能を向上可能な空気入りタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、一対のビードコアと、一方のビードコアから他方のビードコアに向けてトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアを折り返す少なくとも１枚のカーカスプライと、前記一方のビードコアから他方のビードコアへ延びる前記カーカスプライの本体部と、前記ビードコアを折り返している前記カーカスプライの折返し部との間に配置され、前記ビードコアのタイヤ軸方向幅寸法よりも薄くかつ一定厚さに形成され、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延びるビードフィラーと、を有する、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。
ビードフィラーを、ビードコアのタイヤ軸方向幅寸法よりも薄くかつ一定厚さに形成することにより、リムとタイヤの嵌合部からトレッド部へ向かうサイドウォール部の個々の剛性の変化代が少なくなり、サイドウォール部の変形が広範囲にわたりしなやかになり、従来の細長い三角形断面のビードフィラーを用いた構造におけるタイヤ断面高さの５０％辺りの位置の局所的な部分に変形を集中させること無くサイドウォール部全体を撓ませることができる。これによって、限界時の挙動が穏やかになり、運動性能が向上する。

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、前記カーカスプライの前記本体部、及び前記折り返し部の少なくとも一方は、前記カーカスプライの前記本体部、及び前記折り返し部の少なくとも一方は、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端部に沿って折れ曲がっている、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。
限界走行時、タイヤが横滑りを起こしそうな時は、カーカスコードは高い張力負担をしており、ケース全体はかなり張った状態でケース自体が高剛性となって変形の余裕がなくなりそうになるが、ケースライン（タイヤを断面で見たときのカーカスプライ）がビードコアのタイヤ径方向外側端部に沿って折れ曲がっている事から、コード張力限界時のタイヤの変形に伴い、コード張力限界に余裕（即ち、折れ曲がっている部分に張力が作用して直線状に伸びるまでの余裕）が生まれ、ケースの変形のしなやかさを発生し、結果的にタイヤの横滑り出しが起こり難く、かつ滑った時でもグリップを回復し易いタイヤ特性となる。
なお、折り曲げるのは、カーカスプライの本体部のみでも良く、折返し部のみでも良く、本体部と折返し部の両方でも良く、必要に応じて選択される。

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、前記ビードフィラーの厚さが、前記ビードコアのタイヤ幅方向寸法の２０〜４０％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。
ビードフィラーの厚さがビードコアのタイヤ幅方向寸法の２０％未満になると、ビードフィラーが薄すぎて、ビード部の曲げ剛性が低くなり過ぎて耐久性が懸念される。一方、ビードフィラーの厚さがビードコアのタイヤ幅方向寸法の４０％を超えると、ビードフィラーが厚すぎてサイドウォール部の剛性が必要以上に高くなり、サイドウォール部全体を変形させる作用が十分でなくなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端が、タイヤ断面高さの２５〜５５％の範囲内に位置している、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。
ビードフィラーのタイヤ径方向外側端が、タイヤ断面高さの２５％未満の位置にあると、ビードフィラーが低くなり過ぎ、ビード部の曲げ剛性が低くなり過ぎて耐久性が懸念される。一方、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端が、タイヤ断面高さの５５％を超える位置にあると、ビードフィラーが高すぎてサイドウォール部の剛性が必要以上に高くなり、サイドウォール部全体を変形させる作用が十分でなくなる。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、従来よりもコーナリングの限界域での運動性能を向上させることができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１、及び図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一対のビードコア１２（図２においては一方のビードコア１２のみ図示。なお、図１においてはタイヤの輪郭のみ図示されている。）、一方のビードコア１２と他方のビードコア１２とをトロイド状に跨るカーカス１４を備えている。本実施形態のカーカス１４は、２枚のカーカスプライ１５からなり、各々の両端部分は、ビードコア１２をタイヤ内側からタイヤ径方向外側へ折り返されている。なお、カーカスプライ１５は、有機繊維等のコードを複数本互いに平行に並べてゴムコーティングして形成された一般的な構成のものである。

一方のビードコア１２から他方のビードコア１２へ至るカーカスプライ１５の本体部分１５Ａ、ビードコア１２のタイヤ軸方向外側で折り返されているカーカスプライ１５の折返し部１５Ｂとの間には、ビードフィラー１６が配設されている。

ビードフィラー１６は、ビードコア１２のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向外側（矢印Ａ方向側）へ延びており、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側端まで一定の厚みである。ビードフィラー１６の厚み寸法は、ビードコア１２の幅寸法Ｗ（タイヤ軸方向の最大寸法）よりも狭く設定されており、ビードコア１２の幅寸法の２０〜４０％の範囲内に設定することが好ましい。

ビードフィラー１６を構成するゴムの種類、及び硬度は、従来一般のビードフィラーと同様のものである。ちなみに、ビードフィラー１６を構成するゴムの硬度は、７５〜９０度（ＪＩＳ−Ａ）の範囲内が好ましい。
ビードフィラー１６のタイヤ径方向外側端１６Ａの位置は、空気入りタイヤ１０の断面高さＳＨの２５％〜５５％の範囲内とすることが好ましい。

このようなビードフィラー１６は、生タイヤを成形する時に一定厚さのゴムシートを貼り付ける方法、リボン状のストリップ（薄い帯状ゴムシート）を複数回巻回して成形する方法等があるが、製品タイヤにおいて一定厚さとなれば成形方法は問わない。

なお、加硫成形時に作用する圧力によりゴムが流動するため、ビードフィラー１６の厚みが部分的に変化する場合があるが、製品タイヤにおいて、ビードフィラー１６の厚みの誤差が±２０％以内であれば、本発明においては、ビードフィラー１６の厚みは一定であるとする。
ビードフィラー１６と折返し部１５Ｂとの間には、複数本の有機繊維コードを互いに平行に並べてゴムコーティングした構成のインサート２０が１枚配設されている。

ここで、カーカスプライ１５は、ビードコア１２、ビードフィラー１６、及びインサート２０の外面に沿って配置されており、ビードコア１２のタイヤ径方向外側端付近においては、ビードコア１２の角部に沿うように折れ曲がっている。

なお、カーカス１４のタイヤ軸方向外側にはサイドウォール部２２を形成するサイドゴム層２４が配置されており、カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベルト層（図示せず）、及びトレッド部２６を形成するトレッドゴム層（図示せず）が配置されている。ベルト層は、例えば、２枚のベルププライからなり、ベルトプライにはタイヤ周方向に対して傾斜して配置された複数本のスチールコードが埋設されている。

（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ビードフィラー１６を、ビードコア１２のタイヤ軸方向幅寸法よりも薄くかつ一定厚さに形成することにより、リムとタイヤの嵌合部からトレッド部２６へ向かうサイドウォール部２２の個々の剛性の変化代が少なくなり、サイドウォール部２２の変形がしなやかになり、従来の細長い三角形断面のビードフィラーを用いた構造におけるタイヤ断面高さの５０％より高い位置の局所的な部分に変形を集中させること無くサイドウォール部２２全体を撓ませることができる。これによって、限界時の挙動が穏やかになり、運動性能が向上する。

高速のコーナリング時においては、カーカスプライ１５のコードに高い張力が作用するが、タイヤが横滑りを起こしそうな限界走行時においては、ビードコア１２のタイヤ径方向外側端付近で曲がっていたカーカスプライ１５が伸びてコード張力限界に余裕が生まれ、ケースの変形のしなやかさを発生し、結果的にタイヤの横滑り出しが起こり難く、かつ滑った時でもグリップを回復し易いタイヤ特性となる。

なお、ビードフィラー１６の厚さがビードコア１２の幅寸法Ｗの２０％未満になると、ビードフィラー１６が薄すぎて、ビード部２８の曲げ剛性が低くなり過ぎて耐久性が懸念される。一方、ビードフィラー１６の厚さがビードコア１２の幅寸法Ｗの４０％を超えると、ビードフィラー１６が厚すぎてサイドウォール部２２の剛性が必要以上に高くなり、サイドウォール部２２全体を変形させる作用が十分でなくなる。

次に、ビードフィラー１６のタイヤ径方向外側端１６Ａが、タイヤ断面高さの２５％未満の位置にあると、ビードフィラー１６の高さが低くなり過ぎ、ビード部２８の曲げ剛性が低くなり過ぎて耐久性が懸念される。一方、ビードフィラー１６のタイヤ径方向外側端１６Ａが、タイヤ断面高さＳＨの５５％を超える位置にあると、ビードフィラー１６の高さが高すぎてサイドウォール部２２の剛性が必要以上に高くなり、サイドウォール部２２全体を変形させる作用が十分でなくなる。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ、及び本発明の適用された実施例（前述した実施形態）のタイヤを用意し、実車にてサーキット走行を行い、ドライバーのフィーリング評価を行った。
実施例のタイヤ：前述した実施形態の空気入りタイヤである。
従来例のタイヤ：図３に示す構造の空気入りタイヤであり、ビードコア１２からタイヤ径方向外側へ向けて厚さが漸減しているビードフィラー３０を有する。なお、図３において、実施例と同一構成については同一符号を付している。
なお、タイヤサイズは何れも３３５／３５Ｒ１８であり、その他の諸元は以下の表１に記載した通りである。

試験は、タイヤを実車に装着してサーキットを走行した（１周：１分２０秒程度）。
サーキット走行のタイムは、実施例が従来例よりも０．５秒程度速かった。
また、フィーリングは、以下の通りであった。
・従来例：ハンドリングはまずまずだが、滑り出し挙動が早く、グリップの粘りが十分出ない。
・実施例：全域でのグリップが高く、限界時の挙動が穏やかで扱い易い。
サーキット走行の結果、実施例は操縦安定性が従来例対比で高いレベルを有していることが確認された。

空気入りタイヤの断面図である。本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。従来例に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２ビードコア
１４カーカス
１５カーカスプライ
１５Ａ本体部
１５Ｂ折返し部
１６ビードフィラー

Claims

一対のビードコアと、
一方のビードコアから他方のビードコアに向けてトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアを折り返す少なくとも１枚のカーカスプライと、
前記一方のビードコアから他方のビードコアへ延びる前記カーカスプライの本体部と、前記ビードコアを折り返している前記カーカスプライの折返し部との間に配置され、前記ビードコアのタイヤ軸方向幅寸法よりも薄くかつ一定厚さに形成され、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延びるビードフィラーと、
を有する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記カーカスプライの前記本体部、及び前記折り返し部の少なくとも一方は、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端部に沿って折れ曲がっている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ビードフィラーの厚さが、前記ビードコアのタイヤ幅方向寸法の２０〜４０％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。
前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端が、タイヤ断面高さの２５〜５５％の範囲内に位置している、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。