JP2008273471A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な転がり抵抗を維持しながら、良好なリム組み性と耐リム外れ性とを両立させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ１をリム組みした状態において、トレッド接地幅ＴＤＷのタイヤ総幅Ｗに対する比率を６３〜７７％にし、ベルト最大幅ＢＷのトレッド接地幅ＴＤＷに対する比率を９８〜１１２％にし、かつビードコア７のタイヤ幅方向外側端７ａからリムフランジ内面Ｒｆまでのタイヤ幅方向の距離Ｘを２．０〜４．５ｍｍにした。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、良好な転がり抵抗を維持しながら、良好なリム組み性と耐リム外れ性とを両立させた空気入りタイヤに関する。

一般に，空気入りタイヤのリム組み性と耐リム外れ性とは互いに背反の関係にあり、リム組み性を良好にすると耐リム外れ性が悪化し、逆に耐リム外れ性を向上させるとリム組み性が悪化するということが知られている。従来、これらの特性を両立させる手法として、ビードベース面の形状を特定の傾斜面に形成することが行われてきた（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この手法は、タイヤ総幅に対してトレッド接地幅の占める割合がある程度広いタイヤについては効果を発揮するものの、近年の低燃費指向のタイヤのようにトレッド接地幅を狭くしたタイヤにあっては、リム組み後の走行時において、タイヤが受ける横力によりビード部がリムから外れ易くなり、耐リム外れ性が低下するという問題があった。特に、トレッド部に広幅の剛性の高いスチールベルト層が配置されたタイヤの場合にはこの傾向が顕著であった。
特開２００２−２５４９０９号公報

本発明の目的は、良好な転がり抵抗を維持しながら、良好なリム組み性と耐リム外れ性とを両立させるよう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、左右一対のビードコア間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤをリム組みした状態で、トレッド接地幅のタイヤ総幅に対する比率を６３〜７７％にし、前記ベルト層最大幅の前記トレッド接地幅に対する比率を９８〜１１２％にし、かつ前記ビードコアのタイヤ幅方向外側端からリムフランジ内面までのタイヤ幅方向の距離を２．０〜４．５ｍｍにしたことを特徴とするものである。

さらに、上述する構成において、以下の（１）〜（３）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記ベルト層をスチールコードで構成する。
（２）前記ビードコアを１本の金属線を螺旋状に巻き付けると共に、層状に積層して形成した多角形の断面構造にする。
（３）乗用車用タイヤとして供する。

本発明によれば、空気入りタイヤをリム組みした状態において、トレッド接地幅のタイヤ総幅に対する比率を６３〜７７％の小さい範囲に抑えたことにより、トレッド部のゴム量が少なくなって転がり抵抗を低減させることができると同時に、このようにトレッド接地幅を狭くしてもベルト層最大幅に対する比率を９８〜１１２％に維持したことにより、走行時にビード部が受ける横力を抑制してビード部がリムから脱落するのを防止することができる。

さらに、ビードコアのタイヤ幅方向外側端からリムフランジ内面までのタイヤ幅方向の距離を２．０〜４．５ｍｍの短い範囲に抑えたことにより、リム組み時においてハンプを乗り越えるために要するビードコアの伸び量やゴム変形量を小さくするため、リム組み性を向上させると共に、ビード部のリムからの脱落を防いで、耐リム外れ性を向上させることができる。

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空気入りタイヤを示す半断面図、図２は図１のタイヤのビード部近傍における要部を拡大して示す断面図である。

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と、これらビード部２、２からそれぞれ半径方向外側に延びるサイドウォール部３、３と、これらサイドウォール部３、３の半径方向外側同士を連ねる円筒状のトレッド部４とを備えている。

左右一対のビード部２、２間にはカーカス層６が装架され、その両端部６ａ、６ａがそれぞれビード部２、２に埋設されたビードコア７、７の周囲にビードフィラー８、８を包み込んでタイヤ内側から外側に向かって巻き上げられ、トレッド部４のカーカス層６の外周側には層間で互いにコード方向を交差させた少なくとも２層（図では２層）のベルト層９、９が配設されている。

本発明の空気入りタイヤ１は、図１に示すように、空気入りタイヤ１をリムＲにリム組みした状態において、トレッド接地幅ＴＤＷのタイヤ総幅Ｗに対する比率を６３〜７７％、好ましくは６８〜７５％の小さい範囲に抑えると共に、ベルト層９最大幅ＢＷのトレッド接地幅ＴＤＷに対する比率を９８〜１１２％、好ましくは１０２〜１１０％に維持している。

このようにトレッド接地幅ＴＤＷを狭くしたことにより、トレッド部４のゴム量が少なくなって転がり抵抗を低減させることができると同時に、ベルト最大幅ＢＷに対する比率を９８〜１１２％に維持したことにより、走行時にビード部２が受ける横力を抑制してビード部２がリムＲから脱落するのを防止することができる。

すなわち、本発明の空気入りタイヤ１では、転がり抵抗を低減させるためにタイヤ総幅Ｗに対するトレッド接地幅ＴＤＷを小さく設定しているため、走行時にビード部２が受ける横力が大きくなり易く、これによりタイヤがリムから外れることを防止するために、トレッド接地幅ＴＤＷに対するベルト最大幅ＢＷを、耐久性を阻害しない範囲内で極力大きく設定している。

トレッド接地幅ＴＤＷのタイヤ総幅Ｗに対する比率が６３％未満では制駆動性や操縦安定性などのタイヤ走行性能が低下すると共に、走行時にビード部２が受ける横力が大きくなり過ぎて耐リム外れ性が低下することになり、７７％超では転がり抵抗の低減効果が得えられなくなる。また、ベルト最大幅ＢＷのトレッド接地幅ＴＤＷに対する比率が９８％未満では走行時に受けるビード部２の横力が大きくなり過ぎて耐リム外れ性が低下することになり、１１２％超ではベルト層９の端部にセパレーションが発生し易くなりベルト耐久性が低下する原因になる。

さらに、本発明の空気入りタイヤ１では、図２に示すように、ビード部２、２をリム組みした状態において、ビード部２におけるビードコア７のタイヤ幅方向外側端７ａからリムフランジ内面Ｒｆまでのタイヤ幅方向の距離Ｘ（以下、ビードコア外側ゲージＸという）を２．０〜４．５ｍｍ、好ましくは２．５〜４．０ｍｍの短い範囲に抑えている。なお、本発明におけるビードコア外側ゲージＸとは、ビードコア７のタイヤ幅方向の最外側端を通るビードコア７の外側端７ａからリムフランジ内面Ｒｆまでのタイヤ幅方向の距離をいう。

これにより、リム組み時においてハンプＲｈを乗り越えるために要するビードコア７の伸び量やゴム変形量を小さく抑制することができるので、リム組み性を向上させることができると同時に、ビード部２とリムフランジとの間の距離を抑えたことにより、ビード部２のリムＲからの脱落を防いで、耐リム外れ性を向上させることができる。ビードコア外側ゲージＸが２．０ｍｍ未満ではビード部２の耐久性が低下することになり、４．５ｍｍ超ではリム組み性及び耐リム外れ性の向上効果が得られなくなる。

本発明において、トレッド接地幅ＴＤＷとは、ＪＡＴＭＡイヤーブック（２００４年度版）に規定される空気圧−負荷能力対応表において、最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填し、その最大負荷能力の８０％に相当する荷重をかけたときのタイヤ接地幅をいう。

上述するように、本発明の空気入りタイヤ１では、耐リム外れ性を確保するために、ベルト層９の最大幅ＢＷを大きく設定して、ベルト層９の剛性を確保することにより走行時にビード部２が受ける横力を抑制するようにしている。したがって、ベルト層９には剛性の高い材料を使用することが好ましく、特にベルト層９としてスチールコードを使用することが好ましい。

本発明において、ビード部２に埋設するビードコア７の形態は、特に限定されるものではないが、好ましくは、１本の金属線を螺旋状に巻き付けると共に層状に積層して形成した多角形の断面構造からなる所謂１本巻き構造のビードコアを使用するとよい。これにより、より高い補強効率でリムＲを締め付けることができるので、ワイヤ本数（巻き数）を最小限に抑制することが可能となる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤ１は、トレッド接地幅ＴＤＷを狭幅に抑えて転がり抵抗を低減させると共に、ベルト最大幅ＢＷを確保することによりビード部２が受ける横力を抑制しながら、ビードコア外側ゲージＸを所定の範囲に抑えてリム組み性を向上させると同時に耐リム外れ性を向上させたもので、低燃費指向の高性能車両に装着する乗用車用タイヤとして好ましく適用することができる。

タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１６、タイヤ構造を図１として、トレッド接地幅／タイヤ総幅、ベルト最大幅／トレッド接地幅、及びビードコア外側ゲージをそれぞれ表１のように異ならせて、従来タイヤ（従来例１、２）、本発明タイヤ（実施例１〜３）及び比較タイヤ（比較例１〜３）を作製した。なお、各タイヤにおけるベルト層にはスチールコードを使用した。

これら８種類のタイヤについて、以下に示す試験方法により、転がり抵抗、リム組み性及び耐リム外れ性の評価を行った。

〔転がり抵抗〕
各タイヤをリム（１６×６．５ＪＪ）に嵌合し、空気圧２３０ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）により、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８８％に相当する荷重を負荷させて、走行速度を６０ｋｍ／ｈとして転がり抵抗値を測定した。その結果を従来例１を１００とする指数により表１に併記した。数値が小さいほど転がり抵抗性が優れていることを示す。

〔リム組み性〕
各タイヤをリム（１６×６．５ＪＪ）に嵌合し、タイヤがリムに完全に嵌合したときの空気圧（ｋＰａ）によりリム組み性の評価とした。その結果を、従来例１を３とする５段階により評価して表１に記載した。数値が大きいほどリム組み性が優れていることを示す。

〔耐リム外れ性〕
各タイヤをリム（１６×６．５ＪＪ）に嵌合し、空気圧１００ｋＰａを充填して、排気量３．０Ｌの国産ＦＲ車の左前輪に装着し、１周２ｋｍの周回路を３周にわたり周回した後、平坦なアスファルト路面上を時速４０ｋｍ／ｈにて直進走行で進入させた後、旋回半径８ｍ、旋回角１８０度として右方向に急旋回させて停車試験（Ｊターン試験）を実施した。その後、左前輪に装着した試験タイヤの充填内圧を確認することにより、耐リム外れ性の評価とした。この操作を５回繰り返し実施して、エア漏れが発生しなかったものを「○」、エア漏れが発生したものを「×」として表１に記載した。

表１より、本発明タイヤは従来例１に比して、良好な転がり抵抗を維持しながら、良好なリム組み性と耐リム外れ性とを両立させていることがわかる。なお、トレッド接地幅をタイヤ総幅に対して狭幅とした低燃費指向の従来例２は、ビードコア外側ゲージが厚すぎたためにリム組み性及び耐リム外れ性が不十分であった。

また、比較例１はトレッド接地幅が小さすぎて従来例１に比して耐リム外れ性が低下し、比較例２はベルト最大幅が小さすぎて従来例１に比して耐リム外れ性が低下していた。なお、比較例３は従来例１に比して、転がり抵抗、リム組み性及び耐リム外れ性について、それぞれ改善が認められたが、試験終了後のタイヤを解体したところ、ベルト最大幅が広すぎたために、ベルト層の両端末近傍にセパレーションの発生が認められたため、本発明タイヤから除外した。

本発明の実施形態による空気入りタイヤを示す半断面図である。 図１の空気入りタイヤのビード部近傍における要部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
４ トレッド部
６ カーカス層
７ ビードコア
７ａ ビードコアのタイヤ幅方向外側端
９ ベルト層
Ｒｆ リムフランジ内面
Ｘ ビードコア外側ゲージ（７ａからＲｆまでのタイヤ幅方向の距離）
Ｗ タイヤ総幅
ＴＤＷ トレッド接地幅
ＢＷ ベルト最大幅

Claims (4)

1. 左右一対のビードコア間にカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
   前記空気入りタイヤをリム組みした状態で、トレッド接地幅のタイヤ総幅に対する比率を６３〜７７％にし、前記ベルト層最大幅の前記トレッド接地幅に対する比率を９８〜１１２％にし、かつ前記ビードコアのタイヤ幅方向外側端からリムフランジ内面までのタイヤ幅方向の距離を２．０〜４．５ｍｍにした空気入りタイヤ。
2. 前記ベルト層がスチールコードからなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ビードコアが１本の金属線を螺旋状に巻き付けると共に、層状に積層して形成した多角形の断面構造からなる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 乗用車用タイヤである請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤ。

Images