JP2012051512A

JP2012051512A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2012051512A
Application number: JP2010197026A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Dobashi; 和浩土橋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-15

Abstract

【課題】軽量化を図りつつ、必要な横剛性を得ることにより、操縦安定性を確保することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】一対のビードコア１５，１５間にトロイダル状に延びるカーカス１１を、クラウン部対応部分にはプライが存在せず、ビードコア１５にタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側に折り返した第１カーカスプライ１６と、タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分で第１カーカスプライ１６のタイヤ幅方向外側に位置し、ビードコア１５で折り返すことなくプライ端をビードコア１５のタイヤ幅方向外側に位置させた第２カーカスプライ１７とにより構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、特に、軽量化を図りつつタイヤの剛性を犠牲にしないカーカス構造により、必要な横剛性を確保して操縦安定性を維持させることができる空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、タイヤ幅方向に並置された一対のビードコア間にトロイダル状に延びた、タイヤの骨格を形成するカーカス、及びカーカスのタイヤ径方向外側に層状に配置された、トレッド剛性を高めるベルト層やベルト層を補強するベルト補強層からなるベルトを有する、空気入りタイヤが知られている。

このような空気入りタイヤとして、例えば、２層構造のカーカス層が、環状のビードコアが埋設された左右のビード部間に延設され、その両端部がビードコアの周りにビードフィラーを挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている「空気入りタイヤ」（特許文献１参照）がある。

ところで、近年、地球環境問題への配慮という観点から車両の燃費性能の向上が強く望まれており、その一つの方法としてタイヤの軽量化が求められていることから、カーカスを２層構造にした従来の「空気入りタイヤ」において、軽量化を図るものとして、例えば、タイヤの構成部材を簡素化することが考えられる。

特開２００８−３７１１６号公報

しかしながら、一般的に、タイヤの構成部材を簡素化して軽量化を図った場合、タイヤの剛性を確保することが犠牲になってしまうのが避けられなかった。
タイヤの剛性を十分確保することができないと、タイヤに横方向の力が加わったときに横方向に変形し易くなることから、操縦安定性を確保するために必要な横剛性を得ることができない虞があり、必要な横剛性を得ることができない場合、操縦安定性の確保に悪影響を与えることが懸念される。

この発明の目的は、軽量化を図りつつ、必要な横剛性を得ることにより、操縦安定性を確保することができる空気入りタイヤを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る空気入りタイヤは、一対のビードコア間にトロイダル状に延びるカーカスを、クラウン部対応部分にはプライが存在せず、前記ビードコアにタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側に折り返した第１カーカスプライと、タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分で前記第１カーカスプライのタイヤ幅方向外側に位置し、前記ビードコアで折り返すことなくプライ端を前記ビードコアのタイヤ幅方向外側に位置させた第２カーカスプライとにより構成したことを特徴としている。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記第１カーカスプライが、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置された最下層（タイヤ径方向内側）ベルトと、タイヤ幅方向で重なる重なり部分を有することを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記第１カーカスプライの重なり部分が、１５〜２５ｍｍの範囲にあることを特徴としている。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向内側端が、前記ビードコアとタイヤ径方向で重なる重なり部分を有することを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記第１カーカスプライのタイヤ幅方向内側端が、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたスティフナーよりタイヤ径方向外側に位置していることを特徴としている。

この発明に係る空気入りタイヤによれば、クラウン部対応部分にはプライが存在せず、タイヤ最大幅よりタイヤ径方向内側で、ビードコアにタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側にベルトと重なる位置まで折り返した第１カーカスプライと、タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分で第１カーカスプライのタイヤ幅方向外側に位置し、ビードコアで折り返すことなくプライ端をビードコアのタイヤ幅方向外側に位置させた第２カーカスプライとを有しているので、軽量化を図りつつ、ケースラインを立てケース剛性を高めて必要な横剛性を得ることにより、操縦安定性を確保することができる。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、第１カーカスプライが、第２カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置された最下層（タイヤ径方向内側）ベルトと、タイヤ幅方向で重なる重なり部分を有するので、サイドウォール部の上部からトレッド部のショルダーにかけての範囲における耐カット性を向上させることができ、特に、第１カーカスプライの重なり部分が、１５〜２５ｍｍの範囲にあることで、製造不良を回避しつつ、耐カット性向上と軽量化を両立することができる。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、第２カーカスプライのタイヤ径方向内側端が、前記ビードコアとタイヤ径方向で重なる重なり部分を有するので、故障の核となることを回避し、リムとビードコアとの圧縮によるプライ端の拘束が期待できる。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、第１カーカスプライのタイヤ幅方向内側端が、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたスティフナーよりタイヤ径方向外側に位置しているので、製造不良及びタイヤ断面内側の歪による故障核となることを回避することができる。

この発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの構成を概略的に示すタイヤ半部の幅方向断面による説明図である。従来の空気入りタイヤの概略構成を模式的に示す説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、タイヤの骨格を構成するカーカス１１、カーカス１１のタイヤ径方向外側に位置するベルト１２、ベルト１２のタイヤ径方向外側に位置するトレッド部１３、及びトレッド部１３に続きカーカス１１のタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォール部１４を有している。
この空気入りタイヤ１０は、タイヤ幅方向に離間して並置された環状構造を有する左右一対のビードコア１５，１５（一方のみ図示）間にトロイダル状に延びるカーカス１１のプライコードを、放射状に配置したラジアル構造のタイヤである。

カーカス１１は、第１カーカスプライ１６と第２カーカスプライ１７とにより構成されており、第１カーカスプライ１６は、タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分で第２カーカスプライ１７のタイヤ幅方向内側に位置し、第２カーカスプライ１７は、ビードコア１５，１５（一方のみ図示）間にトロイダル状に延びている。
各ビードコア１５のタイヤ径方向外側には、タイヤ幅方向断面が三角形状を呈するスティフナー１８が配置されている。

第１カーカスプライ１６は、通常の１枚のカーカスプライから、トレッド部１３を含むクラウン部に位置する部分（クラウン対応部分）のプライを取り除いた、タイヤ幅方向両側に分割した形状を有する、所謂、中抜きプライからなり、これによって、第２カーカスプライ１７のクラウン（タイヤクラウン）対応部分にはプライが存在しないことになる。
この第１カーカスプライ１６は、ビードコア１５にタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側に折り返されており、スティフナー１８のタイヤ幅方向外側面に沿ってタイヤ径方向外側へと延びる折り返し部１６ａを有している。

また、第１カーカスプライ１６のタイヤ径方向内側端（折り返し部端）１６ｂは、タイヤ断面高さ（セクションハイト：タイヤ外径とリム径の差の１／２）の４０〜６０％の範囲にあって、スティフナー１８の頂部（タイヤ径方向外側端）よりタイヤ径方向外側に位置しており、タイヤ径方向外側端１６ｃは、ベルト１２の、交錯ベルト層１９の最下層（タイヤ径方向内側）のベルト端から１５〜２５ｍｍの範囲で、タイヤ幅方向内側に位置している。

従って、第１カーカスプライ１６は、タイヤ径方向外側端１６ｃ側が、第２カーカスプライ１７のタイヤ径方向外側に配置された最下層（タイヤ径方向内側）ベルトと、タイヤ幅方向で重なり合うことになり、最下層（タイヤ径方向内側）ベルトと重なる重なり部分を有する。
第２カーカスプライ１７は、ビードコア１５の周りで折り返すことなくビードコア１５のタイヤ幅方向外側に位置させた、１枚の、所謂、ダウンプライからなり、タイヤ幅方向外側端（プライ端）１７ａを、ビードコア１５のタイヤ幅方向外側で、ビードコア１５の底面（タイヤ径方向内側面）からタイヤ径方向外側へ０〜４ｍｍの範囲に配置している。

つまり、空気入りタイヤ１０は、所謂、中抜きプライからなる第１カーカスプライ１６と、所謂、ダウンプライからなる第２カーカスプライ１７とを有しているので、トレッド部１３を含むタイヤクラウン部は、第２カーカスプライ１７による１プライ構成となるが、タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分を含むサイドウォール部１４では、第１カーカスプライ１６と第２カーカスプライ１７による２プライ構成となる。

ベルト１２は、カーカス１１のタイヤ幅方向中央部を覆う、二層以上の交錯ベルト層１９（ここでは、一例として二層の場合を図示する）と、交錯ベルト層１９のタイヤ幅略全域を覆い更にタイヤ幅方向端部を二重に覆うキャップ層２０とが、記載順にカーカス１１のタイヤ径方向外側に配置された積層構造を有している。

このように、トレッド部１３を含むタイヤクラウン部は、第２カーカスプライ１７により１プライ構成となり、タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分では、第１カーカスプライ１６と第２カーカスプライ１７により２プライ構成となり、その上、第１カーカスプライ１６と第２カーカスプライ１７が、何れもビードコア１５のタイヤ幅方向外側に位置している。

つまり、タイヤクラウン部は、１プライ構成として軽量化を図りつつ、サイドウォール部１４は２プライ構成としてタイヤの剛性を確保することができる。また、第１カーカスプライ１６と第２カーカスプライ１７の何れもビードコア１５のタイヤ幅方向外側に位置することにより、荷重負荷時にカーカスプライの張力を最大限引き出すことが可能になってケースラインをタイヤ径方向に対して傾くことなく立てた状態にすることができ、ケース剛性を高めて、必要な横剛性を得ることができる。
この結果、軽量化を図りつつ、必要な横剛性を得ることにより、操縦安定性を確保することができる。

また、第２カーカスプライ１７は、交錯ベルト層１９の最下層（タイヤ径方向内側）ベルトとのタイヤ幅方向重なり部分を有しているので、肉厚が薄く、悪路走行時や縁石乗り越え時等にカット傷が入り易い、サイドウォール部１４の上部からトレッド部１３のショルダーにかけての範囲における耐カット性を向上させることができる。

この発明に係る空気入りタイヤ１０を三種類（実施例１〜３）試作し、従来例と比較した。実施例１〜３、従来例の空気入りタイヤは、何れもタイヤサイズが２４５／４０Ｒ１８の乗用車用ラジアルタイヤである。試作した上記サイズのタイヤをリム径１８インチの適用リムに組み込み、正規内圧２５０ｋＰａで、横ばね定数について評価した。

ここで、適用リムとは、ＪＡＴＭＡ（The Japan Automobile Tyre Manufacturers Association,Inc.）に規定される「適用リム」、ＴＲＡ（THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.）に規定される「Design Rim」、或いはＥＴＲＴＯ（THE European Tyre and Rim Technical Organisation）に規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、或いはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。

以下、実施例１〜３、従来例の各構成について、図２及び表１を参照して説明する。
図２において、従来例の空気入りタイヤは、カーカスが第１カーカスプライ１と第２カーカスプライ２からなる二層構造を有し、第１カーカスプライ１と第２カーカスプライ２は、ビードコア３にタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側に折り返された後、何れの折り返し端も、ビードコア３のタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラー４のタイヤ幅方向外側に位置して、タイヤ径方向外側へと延びている。

カーカスの構成：
従来例は、第１カーカスプライ１と第２カーカスプライ２からなる二層構造を有し、両プライ１，２の何れも、ビードコア３にタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側に折り返されて（内→外折り返し）おり、第１プライ１のタイヤ幅方向外側端はセクションハイト（ＳＨ）対比で５０％、第２プライ２のタイヤ幅方向外側端はセクションハイト（ＳＨ）対比で２０％としている。

実施例１は、第１カーカスプライ１６が、所謂、中抜きプライからなり、タイヤ径方向内側端（折り返し部端）１６ｂの位置を、セクションハイト（ＳＨ）対比で４０％とし、タイヤ径方向外側端１６ｃの位置を、交錯ベルト層１９のベルト端からタイヤ幅方向内側へ１５ｍｍとしており、第２カーカスプライ１７が、所謂、ダウンプライからなり、タイヤ幅方向外側端１７ａの位置を、ビードコア１５の底面から２ｍｍとしている。

実施例２は、第１カーカスプライ１６が、所謂、中抜きプライからなり、タイヤ径方向内側端（折り返し部端）１６ｂの位置を、セクションハイト（ＳＨ）対比で５０％とし、タイヤ径方向外側端１６ｃの位置を、交錯ベルト層１９のベルト端からタイヤ幅方向内側へ１５ｍｍとしており、第２カーカスプライ１７が、所謂、ダウンプライからなり、タイヤ幅方向外側端１７ａの位置を、ビードコア１５の底面から２ｍｍとしている。

実施例３は、第１カーカスプライ１６が、所謂、中抜きプライからなり、タイヤ径方向内側端（折り返し部端）１６ｂの位置を、セクションハイト（ＳＨ）対比で６０％とし、タイヤ径方向外側端１６ｃの位置を、交錯ベルト層１９のベルト端からタイヤ幅方向内側へ１５ｍｍとしており、第２カーカスプライ１７が、所謂、ダウンプライからなり、タイヤ幅方向外側端１７ａの位置を、ビードコア１５の底面から２ｍｍとしている。

横ばね定数は、内圧２５０ｋＰａ、荷重４９０ｋｇｆの条件にて計測した。この横ばね定数は、タイヤ横方向の剛性を示し、数値が大きいほどケーシング剛性が高く、操縦安定性が優れていることを意味する。
この発明に係る空気入りタイヤの実施例１〜３について、従来例と比較した結果、以下の評価を得た。

質量は、指数表示により、従来例を１００として、実施例１は９５、実施例２は９５、実施例３は９６であり、実施例１で５ポイント、実施例２で５ポイント、実施例３で４ポイント、それぞれ軽量化されている。
横ばね定数は、指数表示により、従来例を１００として、実施例１は９９、実施例２は１００、実施例３は１０１であり、実施例１で−１ポイント、実施例２で±０ポイント、実施例３で＋１ポイント、それぞれ従来同等レベルを維持している。
従って、各実施例の何れにおいても、軽量化を実現しつつ、横剛性を確保して操縦安定性を維持することができた。

この発明によれば、軽量化を図りつつ、ケースラインを立てケース剛性を高めて必要な横剛性を得ることにより、操縦安定性を確保することができるので、軽量化が求められる空気入りタイヤとして最適である。

１０空気入りタイヤ
１１カーカス
１２ベルト
１３トレッド部
１４サイドウォール部
１５ビードコア
１６第１カーカスプライ
１６ａ折り返し部
１６ｂタイヤ径方向内側端
１６ｃタイヤ径方向外側端
１７第２カーカスプライ
１７ａタイヤ幅方向外側端
１８スティフナー
１９交錯ベルト層
２０キャップ層

Claims

一対のビードコア間にトロイダル状に延びるカーカスを有する空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスを、
クラウン部対応部分にはプライが存在せず、前記ビードコアにタイヤ幅方向内側から巻き付けてタイヤ幅方向外側に折り返した第１カーカスプライと、
タイヤ幅方向断面の少なくともタイヤ最大幅部分で前記第１カーカスプライのタイヤ幅方向外側に位置し、前記ビードコアで折り返すことなくプライ端を前記ビードコアのタイヤ幅方向外側に位置させた第２カーカスプライと
により構成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記第１カーカスプライは、前記第２カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置された最下層ベルトと、タイヤ幅方向で重なる重なり部分を有することを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記第１カーカスプライの重なり部分は、１５〜２５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記第２カーカスプライのタイヤ径方向内側端は、前記ビードコアとタイヤ径方向で重なる重なり部分を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記第１カーカスプライのタイヤ幅方向内側端は、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたスティフナーよりタイヤ径方向外側に位置していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。