JP2009196521A

JP2009196521A - バイアスタイヤ

Info

Publication number: JP2009196521A
Application number: JP2008041182A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Chaen; 達朗茶圓
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-22
Also published as: JP5144305B2

Abstract

【課題】コーナリング時の操縦安定性を向上できると共にコーナリング時の過渡特性を大幅に改善できるバイアスタイヤを提供すること。
【解決手段】２枚のカーカスプライ１６からなるカーカス１４のタイヤ外面側に、トレッド部２０からビード部１２にかけてコード補強層３２を配置し、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層３２のトレッド部側をトレッドゴム層とオーバーラップさせ、コード補強層３２のビード部側をビードコアを折り返されるカーカスプライ１６の折返し部分１６Ｂとオーバーラップさせる。これにより、ビード部１２からトレッド部２０にかけてサイド部２４に大きな剛性段差を生じさせることなくサイド部２４の補強がなされると共に、サイド部２４の変形の局所的集中が抑制されるので、コーナリング時の操縦安定性を向上できると共にコーナリング時の過渡特性の改良が大幅に改良される。
【選択図】図１

Description

本発明は、バイアスタイヤにかかり、特には、操縦安定性を向上したバイアスタイヤに関する。

一般に、タイヤの操縦性能を向上させる方法として、よりグリップの高いトレッドコンパウンドを使用することが効果的であり、それによりコーナリング速度の向上が見込まれる。
そこで、カーカス層折り返し内に補強コード層を配置してタイヤサイド部を補強することで、コーナリング速度向上により発生する高いサイドフォースを、出来るだけロス少なく、踏面部から車両に伝えることが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
特開平２−１８１０５号公報

従来では、バイアスタイヤとして、コーナリングの横力入力時に、タイヤケースの腰弱感を抑制して安定性を高めるために、ビード部〜サイド下部を補強する手法がとられてきた。しかし、サイド上部からショルダー部の剛性が相対的に低くなることから、サイド部の剛性段差が大きくなり、横力によるサイド部の変形が局所的に発生し、操縦安定性の過渡特性面で不利であった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、コーナリング時の操縦安定性を向上できると共にコーナリング時の過渡特性を大幅に改善できるバイアスタイヤを提供することが目的である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、請求項１に記載のバイアスタイヤは、１対のビード部と、一方のビード部のビードコアから他方のビード部のビードコアへトロイド状に跨り、端部分が前記ビード部のビードコアをタイヤ内側から外側へ折り返される２枚のカーカスプライからなるバイアス構造のカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられ、トレッド部を構成するトレッドゴム層と、前記カーカスのタイヤ外面側に前記トレッド部から前記ビード部にかけて配置され、前記カーカスを補強する複数本の繊維コードを含むコード補強層と、を備え、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、前記コード補強層のトレッド部側が前記トレッドゴム層とオーバーラップしており、前記コード補強層のビード部側が前記ビードコアを折り返している少なくとも１枚の前記カーカスプライの折返し部分とオーバーラップしている、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載のバイアスタイヤの作用を説明する。
請求項１のバイアスタイヤでは、カーカスのタイヤ外面側にトレッド部からビード部にかけて、カーカスを補強する複数本の繊維コードを含むコード補強層を配置し、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層のトレッド部側をトレッドゴム層とオーバーラップさせ、コード補強層のビード部側をビードコアを折り返される少なくとも１枚のカーカスプライの折返し部分とオーバーラップさせているので、ビード部からトレッド部にかけてサイド部に大きな剛性段差を生じさせることなくサイド部の補強がなされると共に、サイド部の変形の局所的集中が抑制されるので、コーナリング時の操縦安定性の過渡特性が大幅に改良される。

なお、カーカスプライを１枚追加することでもサイド部の補強については同様の効果が得られるが、タイヤ踏面部にも１枚追加となるため、踏面部の面外曲げ剛性が上がることにより接地性が悪化し、グリップの低下に繋がる。したがって、カーカスプライは２枚としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバイアスタイヤにおいて、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、前記コード補強層のトレッド部側が、前記トレッドゴム層と５〜２０ｍｍオーバーラップしている、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載のバイアスタイヤの作用を説明する。
タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層のトレッド部側をトレッドゴム層と５〜２０ｍｍオーバーラップさせることで、踏面部の面外曲げ剛性を上げること無く、コード補強層の端部に起因する故障を抑制し、耐久性を向上させることができる。

なお、オーバーラップ量が５ｍｍ未満では、コード補強層の端部に起因する故障を抑制することが困難となる。
一方、オーバーラップ量が２０ｍｍを超えると、上記故障の抑制効果としては頭打ちとなり、また、踏面部の面外曲げ剛性を上げてしまう虞がある。

なお、繊維コードとしては、有機繊維コードが好ましく、なかでも芳香族ポリアミドコード、ポリエチレンナフタレンコード、ポリエチレンテレフタレートコードが好ましい。
その理由は、コード補強層のコードがスチールコードでは、端部に起因する故障が発生し易く、また、タイヤ重量増加による操縦低下を招くからである。

以上説明したように本発明のバイアスタイヤによれば、コーナリング時の操縦安定性を向上できると共にコーナリング時の過渡特性を大幅に改善できる、という優れた効果を有する。

本発明の一実施形態に係るバイアスタイヤ１０を図１にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施例の空気入りバイアスタイヤ１０は、カート用タイヤであり、一対のビード部１２を備え、一方のビード部１２から他方のビード部１２へトロイド状に跨るカーカス１４を有している（図１では片側半分の図示を省略）。

カーカス１４は、２枚のカーカスプライ１６から構成されている。このカーカスプライ１６は、有機繊維コード（図示せず）を簾織りしてコーティングゴム（図示せず）でコーティングしたものである。

これらのカーカスプライ１６は、一方のビード部１２に埋設されている一方のビードコア１８から他方のビード部１２に埋設されている他方のビードコア１８まで延び、端側がビードコア１８のタイヤ軸方向内側から外側に向かって巻き上げられており、一方のビードコア１８から他方のビードコア１８に跨る部分が本体部１６Ａ、ビードコア１８を巻き上げてビードコア１８のタイヤ軸方向外側に位置する部分が折り返し部１６Ｂとされている。

２枚のカーカスプライ１６は、一方のカーカスプライ１６の有機繊維コードと他方のカーカスプライ１６の有機繊維コードとが互いに交差するように配設されており、一方のカーカスプライ１６と他方のカーカスプライ１６とはタイヤ赤道面ＣＬに対するコードの傾斜方向が逆方向に設定されている。

カーカスプライ１６のタイヤ半径方向外側には、トレッド部２０を構成するトレッドゴム層２２が配設されており、カーカスプライ１６のタイヤ軸方向外側にはサイド部２４を構成するサイドゴム層２６が配設されている。なお、カーカス１４の内面側には、インナーライナー２８が配設されている。
本体部１６Ａと折り返し部１６Ｂとで囲まれる断面形状が略三角形をした区域内にはビード部１２の高い剛性を保つためのスティフナー３０が配設されている。

本実施例の空気入りバイアスタイヤ１０では、外側のカーカスプライ１６の本体部１６Ａのタイヤ外面に、本体部１６Ａに沿うようにコード補強層３２（点線で図示）が配置されている。
コード補強層３２は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴムコーティングした構造のものである。コード補強層３２のコードは、内側のカーカスプライ１６のコードと同一方向に傾斜しており、隣接している外側のカーカスプライ１６のコードとは、タイヤ周方向に対する傾斜方向が逆方向に設定されている。

なお、コード補強層３２に用いるコードとしては、有機繊維コードが好ましく、なかでも芳香族ポリアミドコード、ポリエチレンナフタレンコード、ポリエチレンテレフタレートコード等が好ましいが、スチールコード以外であれば上記材質以外の有機繊維コードを用いても良い。

コード補強層３２は、トレッド部２０からビード部１２にかけて配置され、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層３２のトレッド部側はトレッドゴム層２２とオーバーラップしており、コード補強層３２のビード部側は２枚のカーカスプライ１６の各々の折返し部分１６Ｂとオーバーラップしている。なお、本実施形態では、コード補強層３２のビード部側を２枚のカーカスプライ１６の各々の折返し部分１６Ｂとオーバーラップさせているが、本発明では、少なくとも１枚のカーカスプライ１６の折返し部分１６Ｂとオーバーラップさせれば良い。

なお、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層３２のトレッド部側は、トレッドゴム層２２と５〜２０ｍｍオーバーラップ（オーバーラップ量Ｌ。図１参照。）させることが好ましい。

（作用）
次に本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のバイアスタイヤ１０では、カーカス１４のタイヤ外面側にトレッド部２０からビード部１２にかけて、カーカス１４を補強する複数本の繊維コードを含むコード補強層３２を配置し、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層３２のトレッド部側をトレッドゴム層とオーバーラップさせ、コード補強層３２のビード部側をビードコアを折り返されるカーカスプライ１６の折返し部分１６Ｂとオーバーラップさせているので、ビード部１２からトレッド部２０にかけてサイド部２４に大きな剛性段差を生じさせることなくサイド部２４の補強がなされると共に、サイド部２４の変形の局所的集中が抑制されるので、コーナリング時の操縦安定性を向上できると共にコーナリング時の過渡特性の改良が大幅に改良される。

タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、コード補強層３２のトレッド部側をトレッドゴム層２２と５〜２０ｍｍオーバーラップさせることで、踏面部の面外曲げ剛性を上げること無く、コード補強層３２の端部に起因する故障を抑制し、耐久性を向上させることができる。
なお、上記オーバーラップ量が５ｍｍ未満では、コード補強層３２の端部に起因する故障を抑制することが困難となる。一方、上記オーバーラップ量が２０ｍｍを超えると、上記故障の抑制効果としては頭打ちとなり、また、踏面部の面外曲げ剛性を上げてしまう虞がある。

また、コード補強層３２に、芳香族ポリアミドコード、ポリエチレンナフタレンコード、ポリエチレンテレフタレートコード等の有機繊維コードを用いることで、コード補強層３２の端部に起因する故障の発生を抑えることができ、また、コード補強層３２を設けることによるタイヤ重量増加を最小限に抑えることができる。
また、コード補強層３２のコードが隣接している外側のカーカスプライ１６のコードと交差しているので、高いサイドフォースに耐えうる層間剪断力を発生できる。
なお、上記実施形態では、本発明をカート用タイヤに適用した例を示したが、バイアスタイヤであれば、乗用車用タイヤ等、他の種類のバイアスタイヤにも適用可能であることは勿論である。

（試験例）
本発明の効果を見るために、従来例のカート用タイヤと本発明が適用された実施例のカート用タイヤを用意して実車走行テストを実施した。
タイヤサイズは、フロントが４．５／１０．０−５、リアが７．１／１１．０−５である。また、使用リムは、フロントが４．５−５、リアが８．０−５であり、内圧はフロントが８０ｋＰａ、リアが８０ｋＰａであった。

実施例のタイヤ：図１に示すように２枚のカーカスプライ１６の外側にコード補強層を設けたタイヤ。内側のカーカスプライ１６の折返し部１６Ｂの端部の高さｈ１（リム径を計測する位置からタイヤ径方向外側へ計測する距離）は６０ｍｍ、外側のカーカスプライ１６の折り返し部１６Ｂの端部の高さｈ２は５０ｍｍ、補強コード層３２のタイヤ径方向内側の端部の高さｈ３は２０ｍｍである。

従来例のタイヤ：図２に示すように、２枚のカーカスプライ１６のスペック（ｈ１，ｈ２）は実施例と同一であるが、折り返し部１６Ｂの内側に補強コード層３４（点線で図示）が設けられている。この補強層コード層３４は、ビードコア１８から折り返し部１６Ｂの端部に向けて延びており、径方向外側の端部の高さｈ４が４０ｍｍである。

なお、試験タイヤはリアに装着し、フロントには組み合わせに適合するスペックを使用した。
走行車両：ＫＡＲＴＦＡクラス車両＆エンジン
評価ドライバー：ＫＡＲＴの国際競技ライセンス取得ドライバー
テストコース：菅生国際ＫＡＲＴコース。
テストでは、ラップタイムとフィーリング評価を行った。

試験結果
ａ．ラップタイム

ｂ．フィーリング評価
従来例に比べ、本発明の適用された実施例のタイヤは、速い速度でコーナーを曲れ、コーナリング中も車両の挙動が安定しており、スムーズに曲ることが出来た。また、コーナー出口でトラクションをかけてもリアが逃げずに前に押し出すことが出来た。

本発明の一実施形態に係るバイアスタイヤの断面図である。従来例に係るバイアスタイヤの断面図である。

符号の説明

１０バイアスタイヤ
１２ビード部
１４カーカス
１６カーカスプライ
１６Ａ本体部
１６Ｂ折り返し部
１８ビードコア
２０トレッド部
２２トレッドゴム層
２４サイド部
３２コード補強層
Ｌオーバーラップ量

Claims

１対のビード部と、
一方のビード部のビードコアから他方のビード部のビードコアへトロイド状に跨り、端部分が前記ビード部のビードコアをタイヤ内側から外側へ折り返される２枚のカーカスプライからなるバイアス構造のカーカスと、
前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられ、トレッド部を構成するトレッドゴム層と、
前記カーカスのタイヤ外面側に前記トレッド部から前記ビード部にかけて配置され、前記カーカスを補強する複数本の繊維コードを含むコード補強層と、
を備え、
タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、前記コード補強層のトレッド部側が前記トレッドゴム層とオーバーラップしており、前記コード補強層のビード部側が前記ビードコアを折り返している少なくとも１枚の前記カーカスプライの折返し部分とオーバーラップしている、ことを特徴とするバイアスタイヤ。
タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、前記コード補強層のトレッド部側が、前記トレッドゴム層と５〜２０ｍｍオーバーラップしている、ことを特徴とする請求項１に記載のバイアスタイヤ。
前記繊維コードが、有機繊維コードである、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバイアスタイヤ。
前記繊維コードが、芳香族ポリアミドコードである、ことを特徴とする請求項３に記載のバイアスタイヤ。
前記繊維コードが、ポリエチレンナフタレンコードである、ことを特徴とする請求項３に記載のバイアスタイヤ。
前記繊維コードが、ポリエチレンテレフタレートコードである、ことを特徴とする請求項３に記載のバイアスタイヤ。