JP2009262865A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤの運動性能を低下させることなしに、リム組み性と耐リム外れ性とをバランスよく向上させるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 ビードコア７の断面外郭線を略平行四辺形に形成し、この平行四辺形における斜辺と底辺とのなす角度が鈍角であるコア内周面７ｂの隅部７ｂｉをビードトー２ｔ側に位置させ、斜辺と底辺とのなす角度が鋭角であるコア内周面７ｂの隅部７ｂｏをビードヒール２ｈ側に位置させるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの運動性能を低下させることなしに、リム組み性と耐リム外れ性とをバランスよく向上させるようにした空気入りタイヤに関する。

近年の車両の高性能化やタイヤの扁平化を背景として、高速かつ高負荷の厳しい条件下においてタイヤが使用される機会が増えてきた。このような厳しい条件の下で急激なコーナリング走行を行った場合には、タイヤのビード部に加わる横力によって、タイヤがリムから外れ易くなるという問題がある。

リム外れ対策としては、従来から、ビード部の内径を小さくしたり、ビード部やリムの形状に種々の工夫を加えるなどの対応が広く行われてきたが、これらの対応ではタイヤをリムに組み込む際の作業性が低下するという問題があり、リム組み性と耐リム外れ性とを両立させることが極めて難しかった。

リム組み性と耐リム外れ性とを両立させる対策として、ビード部の内側やビードコアの内側面などに高硬度のゴムを配置するようにした提案がある（例えば、特許文献１、２参照）、しかし、これらの提案では、いずれもリム組み性の改善効果が充分には得られないことに加えて、特にコーナリング走行時に強い横力を受け易い扁平タイヤに対しては耐リム外れ性の改善効果が不足して、リム組み性と耐リム外れ性とを両立させる対策としては、充分なものではなかった。

上述するように、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るが、本発明者の知見によれば、これら両特性は、図４に示すように、ビード部２に埋設されたビードコア７の内周面７ｂが占める位置によって変化することが判明している。すなわち、リム組み性については、ビードヒールＢｈの近傍のＱで示す領域におけるゴム量がリム組み性に影響し、この領域Ｑにおけるゴム量が少ないほどリム組み時においてビードヒールＢｈがリムＲのハンプＲｈを乗り越える際の抵抗が少なくなり、リム組み性が向上することが判っている。一方、リム組み後の耐リム外れ性については、ビードトーＢｔの近傍のＰで示す領域におけるゴム量がリム外れ性に影響し、この領域Ｐにおけるゴム量が多いほどビードトーＢｔがリムＲのハンプＲｈから外れる際の抵抗が大きくなり、耐リム外れ性が向上することが判っている。

上述する知見に基づき、本発明者は、図５に示すように、ビードコア７の外周面７ａの占める位置をそのまま変化させることなしに、ビードコア７の内周面７ｂが占める位置のみをビードヒールＢｈ側に近づけることにより、タイヤの運動性能を低下させることなしに、リム組み性と耐リム外れ性とを両立させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
特開２００５−５３２７８号公報 特開２００５−５３２５１号公報

本発明は、上述する知見に基づきなされたもので、その目的は、タイヤの運動性能を低下させることなしに、リム組み性と耐リム外れ性とをバランスよく向上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本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部にタイヤ軸方向に平行な外周面と内周面とを有し、かつ断面外郭線を略平行四辺形とする環状のビ−ドコアを埋設すると共に、該平行四辺形における斜辺と底辺とのなす角度が鈍角である前記内周面の隅部を前記ビード部のトー側に位置させ、前記斜辺と底辺とのなす角度が鋭角である前記内周面の隅部を前記ビード部のヒール側に位置させるようにしたことを特徴とするものである。

また、上述する構成において、以下（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記内周面のトー側の隅部とトー内側端とのタイヤ軸方向間隔Ｓ１を前記ビードコアの内周面のタイヤ軸方向幅Ｗの５０〜１００％にする。
（２）前記内周面のヒール側の隅部とヒール外側端とのタイヤ軸方向間隔Ｓ２を前記ビードコアの内周面のタイヤ軸方向幅Ｗの１０〜５０％にする。
（３）前記内周面と外周面との隅部におけるタイヤ軸方向に対するずれ量Ｘを、前記内周
面のタイヤ軸方向幅Ｗの１０〜３０％にする。
（４）前記ビードコアを、並列に並べた複数本のワイヤ又は繊維コード集束体を多層に重ね合わせた積層体により構成するか、又は樹脂又は金属からなる一体物により構成する。
（５）扁平率を４５％以下にする。

本発明によれば、ビードコアの断面外郭線を略平行四辺形に形成し、この平行四辺形における斜辺と底辺とのなす角度が鈍角であるコア内周面の隅部をビードトー側に位置させ、斜辺と底辺とのなす角度が鋭角であるコア内周面の隅部を前記ビードヒール側に位置させるようにしたので、リム組み時にはビードヒール近傍におけるゴム量の減少によりビードヒールがハンプを乗り越え易くしてリム組み性を向上させると同時に、リム組み後にはビードトー近傍におけるゴム量の増加によりビードトーがハンプから外れ難くして耐リム外れ性を向上させることができる。

しかも、ビード部におけるコアの外周面の位置については何ら変更を加えないので、タイヤの内壁におけるカーカス層本体の配置形態を変化させることがないため、ユニフォミティーを悪化させたり、操縦安定性などに代表されるタイヤの運動性能を低下させることがない。

以下、本発明の実施形態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の一例を示す断面図、図２は図１のタイヤのビード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にカーカス層３を装架すると共に、トレッド部４におけるカーカス層３の外周に層間でコード方向を互いに交差させた複数（図では２層）のベルト層５を配置している。ベルト層５の両端部の外周にはベルトカバー層６が配置されており、カーカス層３の端部３ｘがビード部２に埋設されたビードコア７の廻りをタイヤ内側から外側に向けて折り返されている。

本発明の空気入りタイヤ１では、ビードコア７が、図２に示すように、タイヤ軸方向に平行な外周面７ａと内周面７ｂとを有し、かつ断面外郭線７ｚを略平行四辺形とする形態に形成されている。そして、この平行四辺形における斜辺と底辺とのなす角度が鈍角である内周面７ｂの隅部７ｂｉをビード部２のトー２ｔ側に位置させ、斜辺と底辺とのなす角度が鋭角である内周面７ｂの隅部７ｂｏをビード部２のヒール２ｈ側に位置させている。なお、図中８はビードフィラーを示している。

このように構成したことにより、カーカス層３の配置形態を変えることなしに、ビードコア７の内周面７ｂのみをビード部２のヒール２ｈ側に位置させることを可能にして、リム組み時にはビードヒール２ｈ近傍におけるゴム量の減少によりビードヒール２ｈがハンプを乗り越え易くしてリム組み性を向上させると同時に、リム組み後にはビードトー２ｔ近傍におけるゴム量の増加によりビードトー２ｔがハンプから外れ難くして耐リム外れ性を向上させることができる。

しかも、ビード部２におけるビードコア７の外周面７ａの位置については何ら変更を加えないので、タイヤの内壁におけるカーカス層３本体の配置形態を変化させることがないため、ユニフォミティーを悪化させたり、操縦安定性などに代表されるタイヤの運動性能を低下させることがない。

本発明では、図２に示すように、ビードコア７の内周面７ｂのトー２ｔ側の隅部７ｂｉとトー２ｔ内側端とのタイヤ軸方向間隔Ｓ１がビードコア７の内周面７ｂのタイヤ軸方向幅Ｗの５０〜１００％、好ましくは６０〜８０％となるように調整するとよい。これにより、リム組み性を低下させることなしに、耐リム外れ性を確実に向上させることができる。ここで、間隔Ｓ１が幅Ｗの５０％未満では耐リム外れ性の向上効果が不足することになり、１００％超ではリム組み性の向上効果が得難くなる。

さらに好ましくは、内周面７ｂのヒール２ｈ側の隅部７ｂｏとヒール２ｈ外側端とのタイヤ軸方向間隔Ｓ２をビードコア７の内周面７ｂのタイヤ軸方向幅Ｗの１０〜５０％，好ましくは２０〜４０％となるように調整するとよい。これにより、ユニフォミティーを悪化させたり操縦安定性を低下させることなしに、リム組み性を確実に向上させることができる。ここで、間隔Ｓ２が幅Ｗの１０％未満では、ビードコア７の内周面７ｂがヒール２ｈ側に近づき過ぎることにより、カーカス層３の係止機能が不足してユニフォミティーの阻害要因になると同時に、操縦安定性を低下させることとなり、５０％超では耐リム外れ性の向上効果が不足することになる。

本発明の空気入りタイヤ１では、ビード部２に埋設するビードコア７を、タイヤ子午線方向断面におけるビードコア７の外郭線７ｚが略平行四辺形となるように形成しているが、さらに詳しくは、図３に示すように、ビードコア７の内周面７ｂと外周面７ａとの隅部におけるタイヤ軸方向に対するずれ量Ｘを内周面７ｂのタイヤ軸方向幅Ｗの１０〜３０％となるように設定するとよい。これにより、タイヤ成形時におけるカーカス層３の張力に基づくビードコア７の型崩れを効率よく抑制して、加硫後のタイヤにおける良好なユニフォミティーを維持することができると同時に、カーカス層３の係止機能を保持して操縦安定性を低下させることがない。

ここで、上述するずれ量Ｘが幅Ｗの１０％未満になると、このビードコア７をビード部２に埋設した空気入りタイヤ１では、リム組み性と耐リム外れ性との向上効果が得難くなり、３０％超になると、タイヤ成形時におけるビードコア７の型崩れが生じ易くなって、ユニフォミティーや操縦安定性が悪化する要因になる。

本発明のビードコア７は、図３に例示するように、並列に並べた複数本（図では５本）のワイヤ又は繊維コード集束体を多層（図では５層）に重ね合わせた積層体により構成するとよい。ここで、ワイヤや繊維コード集束体の周囲には予めゴム材料を被覆しておき、これを配列して積層させるようにするとよい。これにより、ビードコア７の成形作業を円滑にすることができると同時に、タイヤ成形時におけるビードコア７の型崩れを効率よく抑制することができる。

さらに、タイヤの種類によっては、ビードコア７を樹脂又は金属からなる一体物により構成することができる。この場合に使用する樹脂としては、熱硬化性フェノール樹脂などが挙げられる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、ビード部に埋設するビードコアの断面形状を断面外郭線が略平行四辺形となるように形成し、平行四辺形における斜辺と底辺とのなす角度が鈍角となるコア内周面の隅部をビードトー側に位置させ、斜辺と底辺とのなす角度が鋭角となるコア内周面の隅部をビードヒール側に位置させることにより、リム組みと耐リム外れ性とをバランスよくを向上させるもので、特にコーナリング走行時に強い横力を受け易い扁平率を４５％以下とする扁平タイヤに対して好ましく適用される。

＜従来例、実施例１〜３＞
タイヤサイズを２２５／４０Ｒ１８、タイヤ構造を図１として、ビード部に埋設したビードコアの外周面の位置を同一にして、ビードコアの断面形状を矩形にした従来タイヤ（従来例）と、ビードコアの断面形状を平行四辺形に形成すると共に、内周面の隅部の位置を表１のように異ならせた本発明タイヤ（実施例１〜３）とを作製した。なお、各タイヤにおいて、図２に示すビードコアの幅Ｗを８ｍｍとし、ビード部の総幅Ｈを１６ｍｍと共通にした。

これら４種類のタイヤについて、以下に示す試験方法により、リム組み性、耐リム外れ性、ユニフォミ ティー及び操縦安定性の評価を行い、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔リム組み性〕
各タイヤを適用リムに組み込み、タイヤがリムのハンプを乗り越えた時における空気圧（嵌合圧）を測定し、この嵌合圧を以てリム組み性の評価とした。

〔耐リム外れ性〕
各タイヤを適用リムに嵌合すると共に、空気圧を２００ｋＰａに調整したうえで車両（２０００ｃｃ、ＦＲ車）の前後車輪に装着して、負荷荷重をＪＡＴＭＡ規定の常用荷重の８０％として、アスファルト路面からなる半径２５ｍの周回テストコースを平均速度６０ｋｍ／ｈにて走行させた。その後、１周の走行毎に、空気圧を１０ｋＰａずつ下げながら走行を繰り返し、ビード部がリムから外れた時の空気圧を確認し、この空気圧の逆数を以て耐リム外れ性の評価とした。

〔ユニフォミティー〕
各タイヤをユニフォミティー測定用リム組み込んで空気圧１８０ｋＰａを充填し、室内ドラム試験機によりユニフォミティー（ＲＦＶ）を測定し、この結果を以てユニフォミティーの評価とした。

〔操縦安定性〕
各タイヤを適用リムに組み込んで空気圧２００ｋＰａを充填して車両（２０００ｃｃ、ＦＲ車）の前後車輪に装着し、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度１００ｋｍ／ｈにて走行させ、その走行を通じて、熟練されたテストドライバーによる操縦安定性の官能評価を行ない、その結果を以て操縦安定性の評価とした。

表１から、本発明タイヤは、従来タイヤに比して、ユニフォミティーや操縦安定性を低下させることなしに、リム組み性と耐リム外れ性とをバランスよく向上させていることがわかる。

＜実施例４〜７＞
ビードコアの断面外郭線を平行四辺形にすると共に、ビードコアの内周面の幅に対する内周面と外周面との隅部におけるずれ量の割合が、ユニフォミティーや操縦安定性にどのような影響を及ぼすかを調べるために、ビードコアの内周面の幅に対する内周面と外周面との隅部におけるずれ量の割合（表２においてＸ／Ｗという）のみを表２のように変化さ
せたビードコアを作製し、それぞれのビードコアを、上述する実施例１〜４と同様にビードコアの外周面の位置を同一にしたうえで、ビード部に埋設した本発明タイヤ（実施例４〜７）を作製した。

これら４種類のタイヤについて、上記と同様な試験方法により、ユニフォミ ティー及び操縦安定性の評価を行い、その結果を上述する従来タイヤ（従来例）を１００とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

表２から、ビードコアの外周面と内周面との隅部におけるずれ量の割合Ｘ／Ｗを０．１
〜０．３とした実施例５、６は、０．１未満とした実施例４及び０．３超とした実施例７に比して、ユニフォミティー及び操縦安定性が優れていることを確認した。

本発明の実施形態による空気入りタイヤの一例を示す断面図である。 図１のタイヤのビード部を拡大して示す断面図である。 図１のタイヤからビードコアを取り出して示す断面図である。 従来のタイヤのビード部を示す断面図である。 従来タイヤと本発明タイヤとにおけるビードコアの外郭形態の違いを示す説明図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
２ｔ トー
２ｈ ヒール
７ ビードコア
７ａ 外周面
７ｂ 内周面
７ｂｉ、７ｂｏ 内周面の隅部

Claims (7)

1. 左右一対のビード部にタイヤ軸方向に平行な外周面と内周面とを有し、かつ断面外郭線を略平行四辺形とする環状のビ−ドコアを埋設すると共に、該平行四辺形における斜辺と底辺とのなす角度が鈍角である前記内周面の隅部を前記ビード部のトー側に位置させ、前記斜辺と底辺とのなす角度が鋭角である前記内周面の隅部を前記ビード部のヒール側に位置させるようにした空気入りタイヤ。
2. 前記内周面のトー側の隅部とトー内側端とのタイヤ軸方向間隔Ｓ１を前記ビードコアの内周面のタイヤ軸方向幅Ｗの５０〜１００％にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記内周面のヒール側の隅部とヒール外側端とのタイヤ軸方向間隔Ｓ２を前記ビードコアの内周面のタイヤ軸方向幅Ｗの１０〜５０％にした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内周面と外周面との隅部におけるタイヤ軸方向に対するずれ量Ｘを、前記内周面の
   タイヤ軸方向幅Ｗの１０〜３０％にした請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ビードコアを、並列に並べた複数本のワイヤ又は繊維コード集束体を多層に重ね合わせた積層体により構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ビードコアを、樹脂又は金属からなる一体物により構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 扁平率を４５％以下とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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