JP2012153214A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】一対のビードコア間からタイヤ径方向外側に凸状に延び、複数のコードを有するカーカスと、トレッド部に配置され、複数のコードを含む補強層とを有するタイヤにおいて、補強層のトレッド幅方向端部に発生する亀裂を抑制して、タイヤの耐久性能を維持しつつ、操縦安定性能、特にコーナーリング時における操縦安定性能を向上させる。
【解決手段】本発明に係るタイヤ１は、補強層１００は、タイヤ径方向において、第１カーカス７０ａと第２カーカス７０ｂとの間に位置し、補強層１００のトレッド幅方向端部は、トレッド面視において、レイヤ層９０と重なり、第１カーカスコード７５ａと幅方向直線とがなす角度β１及び第２カーカスコード７５ｂと幅方向直線とがなす角度β２は、鋭角であり、補強層コード１０５と幅方向直線とがなす角度γは、角度β１及び角度β２よりも大きい。
【選択図】図３

Description

本発明は、一対のビードコアと、一対のビードコア間からタイヤ径方向外側に凸状に延び、複数のコードを有するカーカスと、トレッド部に配置され、複数のスチールコードを含む補強層とを有するタイヤに関する。

従来、複数のコードを有するカーカスと、トレッド部に配置され、複数のスチールコードを含む補強層とを有し、カーカスが有するコード（以下、カーカスコード）及び補強層が有するスチールコード（以下、補強層コード）がトレッド幅方向に沿って平行に配列されたタイヤが知られている（特許文献１参照）。補強層コードをトレッド幅方向に沿って平行に配列することによって、トレッド幅方向における剛性をタイヤが持つため、操縦安定性を向上させている。さらに、カーカスコードをトレッド幅方向に沿って平行に配列することによって、補強層のトレッド幅方向端部にかかる負荷をカーカスによって軽減していた。これにより、補強層のトレッド幅方向端部に発生する亀裂を抑制していた。

特開２００５−２５５０６０号公報

しかしながら、上述したタイヤでは、カーカスコード及び補強層コードがトレッド幅方向に沿って平行に配列されているため、トレッド幅方向における剛性が高くなりすぎていた。これにより、タイヤが変形しづらくなることため、コーナーリング時において、路面に合わせた急な変形にタイヤが対応できないことがあった。従って、コーナーリング時におけるグリップ性能が低下していた。すなわち、走行性能がピーキーになるため、操縦安定性能が低下するという問題が生じていた。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、一対のビードコア間からタイヤ径方向外側に凸状に延び、複数のコードを有するカーカスと、トレッド部に配置され、複数のコードを含む補強層とを有するタイヤにおいて、補強層のトレッド幅方向端部に発生する亀裂を抑制して、タイヤの耐久性能を維持しつつ、操縦安定性能、特にコーナーリング時における操縦安定性能を向上させたタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の特徴は、一対のビードコア（ビードコア３５）と、前記一対のビードコア間からタイヤ径方向外側に凸状に延び、複数のコード（第１カーカスコード７５ａ、第２カーカスコード７５ｂ）を有するカーカス（第１カーカス７０ａ、第２カーカス７０ｂ）と、トレッド部（トレッド部１０）のトレッド幅方向外側に配置され、タイヤ周方向に延びる複数のコード（レイヤコード９５）を有するレイヤ層（レイヤ層９０）と、前記トレッド部に配置され、複数のスチールコード（補強層コード１０５）を含む補強層（補強層１００）とを有するタイヤ（タイヤ１、タイヤ２）であって、前記タイヤは、前記カーカスを複数有し、前記補強層は、タイヤ径方向において、前記カーカスのうち、一のカーカスと他のカーカスとの間に位置し、前記補強層のトレッド幅方向端部は、トレッド面視において、前記レイヤ層と重なり、前記カーカスが有するコードと前記トレッド幅方向に沿った直線とがなす角度は、鋭角であり、前記トレッド面視において、前記補強層が有するコードと前記トレッド幅方向に沿った直線とがなす角度（角度γ）は、前記カーカスが有するコードと前記トレッド幅方向に沿った直線とがなす角度（角度β１、角度β２）よりも大きいことを要旨とする。

また、前記補強層が有するコードと前記トレッド幅方向とがなす角度は、４０度以上、６０度以下であり、前記カーカスが有するコードと前記トレッド幅方向とがなす角度は、２０度以下であっても良い。

また、前記タイヤは、前記トレッド部において、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置される複数のベルト（第１ベルト５０ａ、第２ベルト５０ｂ）を有し、前記複数のベルトは、第１ベルト及び第２ベルトを有し、前記第２ベルトのトレッド幅方向端部は、折り返され、前記第１ベルトのトレッド幅方向端部は、前記第１ベルトに覆われていても良い。

本発明の特徴によれば、一対のビードコア間からタイヤ径方向外側に凸状に延び、複数のコードを有するカーカスと、トレッド部に配置され、複数のスチールコードを含む補強層とを有するタイヤにおいて、補強層のトレッド幅方向端部に発生する亀裂を抑制して、タイヤの耐久性能を維持しつつ、操縦安定性能、特にコーナーリング時における操縦安定性能を向上させることができる。

図１は、本実施形態に係るタイヤ１の一部を分解して示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るタイヤ１のトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。 図３は、本実施形態に係るタイヤ１のトレッド部１０における一部破断平面図である。 図４は、その他の実施形態に係るタイヤ２のトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。

次に、本発明に係るタイヤの一例について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）タイヤ１の概略構成、（２）コードの傾斜角度、（３）作用効果、（４）その他実施形態、（５）比較評価、について説明する。

以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）タイヤ１の概略構成
本実施形態に係るタイヤ１の概略構成について、図１から図３を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤ１の一部を分解して示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るタイヤ１のトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図３は、本実施形態に係るタイヤ１のトレッド部１０における一部破断平面図である。

図１及び図２に示されるように、タイヤ１は、トレッド部１０、サイドウォール部２０、及びビード部３０を有する。トレッド部１０は、車両走行時にタイヤ１が路面と接する部分である。サイドウォール部２０は、タイヤ１のトレッド幅方向における側面である。サイドウォール部２０は、トレッド部１０のトレッド幅方向外側に位置する。ビード部３０は、タイヤ１をリムに固定する部分である。ビード部３０は、サイドウォール部２０のタイヤ径方向（ＤＲ３方向）内側に位置する。

タイヤ１は、一対のビードコア３５、一対のビードフィラ３８、トレッドゴム層４０、複数のベルト層５０、複数のカーカス層７０、複数のレイヤ層９０及び補強層１００を有する。

ビードコア３５は、ビード部３０に位置する。ビードコア３５は、ビードワイヤによって構成される。ビードフィラ３８は、ビードコア３５のタイヤ径方向外側に位置する。ビードフィラ３８は、ビードコア３５からタイヤ径方向外側に延びる。

トレッドゴム層４０は、トレッド部１０において、トレッド幅方向外側に配置される。トレッドゴム層４０は、路面と接するトレッド面を有し、トレッド面には、周方向に延びる陸部及び溝部が形成される。

ベルト層５０は、トレッド部１０において、カーカス層７０のタイヤ径方向外側に配置される。ベルト層５０は、第１ベルト５０ａ及び第２ベルト５０ｂによって構成される。第１ベルト５０ａは、第２ベルト５０ｂのタイヤ径方向外側に位置し、第２ベルト５０ｂと接する。第１ベルト５０ａのトレッド幅方向外側には、トレッド部１０を構成するトレッドゴム層４０が存在する。第２ベルト５０ｂは、タイヤ径方向において、第１ベルト５０ａとカーカス層７０（第２カーカス７０ｂ）と接する。

第１ベルト５０ａは、複数のコード（以下、第１ベルトコード５５ａ）を含む。具体的には、第１ベルト５０ａは、平行に配列された第１ベルトコード５５ａがゴムによって被覆されて構成される。第２ベルト５０ｂは、複数のコード（以下、第２ベルトコード５５ｂ）を含む。具体的には、第２ベルト５０ｂは、平行に配列された第２ベルトコード５５ｂがゴムによって被覆されて構成される。第１ベルトコード５５ａ及び第２ベルトコード５５ｂの材料として、例えば、スチール、有機繊維（芳香族ポリアミド繊維、ナイロン繊維等）が挙げられる。

カーカス層７０は、一対のビードコア３５間からタイヤ径方向外側に凸状に延びる。具体的には、カーカス層７０は、一対のビードコア３５間からタイヤ径方向外側にトロイド状に延びる。カーカス層７０のトレッド幅方向外側端部は、ビードコア３５を包むようにトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側へと折り返される。

カーカス層７０は、第１カーカス７０ａと第２カーカス７０ｂとを有する。第１カーカス７０ａは、複数のコード（以下、第１カーカスコード７５ａ）を含む。具体的には、第１カーカス７０ａは、平行に配列された複数の第１カーカスコード７５ａがゴムによって被覆されて構成される。トレッド部１０において、第１カーカス７０ａは、第２カーカス７０ｂよりもタイヤ径方向内側に配置される。第２カーカス７０ｂは、複数のコード（以下、第２カーカスコード７５ｂ）を含む。具体的には、第２カーカス７０ｂは、平行に配列された複数の第２カーカスコード７５ｂがゴムによって被覆されて構成される。トレッド部１０において、第２カーカス７０ｂは、ベルト層５０よりもタイヤ径方向内側に配置される。第１カーカスコード及び第２カーカスコードの材料として、例えば、有機繊維（ナイロン繊維、ポリエステル繊維等）が挙げられる。

レイヤ層９０は、トレッド部１０のトレッド幅方向外側に配置される。具体的には、レイヤ層９０は、ショルダー部側にそれぞれ配置される。レイヤ層９０は、タイヤ周方向（ＤＲ１方向）に延びる複数のコード（以下、レイヤコード９５）を有する。具体的には、レイヤ層９０は、平行に配列された複数のレイヤコード９５がゴムによって被覆されて構成される。レイヤ層９０は、ベルト層５０よりもタイヤ径方向外側に配置される。レイヤコード９５の材料として、例えば、有機繊維（ナイロン繊維、ポリエステル繊維等）が挙げられる。なお、レイヤコード９５は、実質的にタイヤ周方向に延びていれば良い。従って、レイヤコード９５がタイヤ周方向に対して１度以内の傾きであれば、レイヤコード９５は、タイヤ周方向に延びている。

補強層１００は、トレッド部１０に配置される。補強層１００のトレッド幅方向（ＤＲ２方向）端部は、トレッド面視（すなわち、タイヤ径方向外側から内側に向かってトレッド部１０を視た状態）において、レイヤ層９０と重なるように配置される。従って、トレッド面視において、トレッド幅方向内側から外側に向かって、レイヤ層９０のトレッド幅方向内側端部、補強層１００のトレッド幅方向端部、レイヤ層９０のトレッド幅方向外側端部の順に並ぶ。補強層１００は、タイヤ径方向において、第１カーカス７０ａと第２カーカス７０ｂとの間に位置する。従って、タイヤ１において、タイヤ径方向外側から内側に向かって、トレッドゴム層４０、レイヤ層９０、ベルト層５０、第２カーカス７０ｂ、補強層１００、第１カーカス７０ａの順に配置される。

補強層１００のトレッド幅方向に沿った幅Ｗは、路面に接地するトレッド面のトレッド幅方向に沿った幅ＴＷの５０％以上９０％以下であることが好ましい。幅Ｗは、レイヤ層９０のトレッド幅方向に沿った幅によって、適宜調整される。

補強層１００は、複数のスチールコード（以下、補強層コード１０５）を含む。具体的には、補強層１００は、平行に配列された複数の補強層コード１０５がゴムによって被覆されて構成される。

（２）コードの傾斜角度
コードの傾斜角度について、図３を参照しながら説明する。

図３に示されるように、トレッド面視において、第１ベルトコード５５ａとトレッド幅方向に沿った直線（以下、幅方向直線）とがなす角度を角度α１とし、第２ベルトコード５５ｂと幅方向直線とがなす角度を角度α２とする。第１ベルトコード５５ａと第２ベルトコード５５ｂとは、タイヤ赤道線ＣＬを軸として、逆方向に傾斜して互いに交差している。すなわち、幅方向直線をｘ軸、タイヤ赤道線ＣＬをｙ軸とし、第１ベルトコード５５ａ及び第２ベルトコード５５ｂがそれぞれｘ軸とｙ軸との交点を通るとき、第１ベルトコード５５ａは、第１象限及び第３象限を通り、第２ベルトコード５５ｂは、第２象限及び第４象限を通る。

角度α１は、６０度〜６５度であることが好ましく、角度α２は、６５度〜７０度であることが好ましい。角度α２は、角度α１よりも角度が大きいことが好ましい。

トレッド面視において、第１カーカスコード７５ａと幅方向直線とがなす角度を角度β１とし、第２カーカスコード７５ｂと幅方向直線とがなす角度を角度β２とする。角度β１及び角度β２は、鋭角である。具体的には、角度β１及び角度β２は、４５度以下である。なお、鋭角には、角度が０度の場合も含まれる。角度β１及び角度β２は、２０度以下であることが好ましい。

第１ベルトコード５５ａ及び第２ベルトコード５５ｂと同様に、第１カーカスコード７５ａと第２カーカスコード７５ｂとは、タイヤ赤道線ＣＬを軸として、逆方向に傾斜して互いに交差している。

補強層コード１０５は、トレッド面視において、トレッド幅方向に対して傾斜する。トレッド面視において、補強層コード１０５と幅方向直線とがなす角度を角度γとする。角度γは、角度β１及び角度β２よりも大きい。角度γは、４０度以上、６０度以下であることが好ましい。

なお、トレッド面視において、幅方向直線は、タイヤ赤道線ＣＬと直角に交わる。また、角度α１、α２、β１、β２、γは、それぞれ、０度〜９０度の範囲の角度である。

（３）作用効果
本実施形態に係るタイヤ１によれば、第１カーカスコード７５ａと幅方向直線とがなす角度β１及び第２カーカスコード７５ｂと幅方向直線とがなす角度β２は、鋭角であり、トレッド面視において、補強層コード１０５と幅方向直線とがなす角度γは、第１カーカスコード７５ａと幅方向直線とがなす角度β１及び第２カーカスコード７５ｂと幅方向直線とがなす角度β２よりも大きい。これにより、トレッド幅方向における剛性が高くなることを抑制できるため、コーナーリング時において、路面に合わせた急な変形にタイヤが対応できる。従って、コーナーリング時におけるグリップ性能を低下させることがないため、操縦安定性能、特にコーナーリング時における操縦安定性能を向上させることができる。

カーカス層７０は、第１カーカス７０ａ及び第２カーカス７０ｂと複数のカーカスによって構成され、かつ、第１カーカスコード７５ａ及び第２カーカスコード７５ｂは、トレッド幅方向に近い若しくは同じ傾斜を有するため、トレッド幅方向における剛性が担保され、操縦安定性は維持できる。

補強層１００は、タイヤ径方向において、第１カーカス７０ａと第２カーカス７０ｂとの間に位置する。これによって、補強層１００のトレッド幅方向端部に亀裂が発生することを抑制できる。さらに、補強層１００のトレッド幅方向端部は、トレッド面視において、レイヤ層９０と重なる。これによって、路面からの衝撃が補強層１００のトレッド幅方向端部に伝わることが抑制されるため、補強層１００のトレッド幅方向端部に亀裂が発生することを抑制できる。

以上より、本実施形態に係るタイヤ１によれば、補強層のトレッド幅方向端部に発生する亀裂を抑制して、タイヤの耐久性能を維持しつつ、操縦安定性能、特にコーナーリング時における操縦安定性能を向上させることができる。

角度γを４０度以上、６０度以下にし、角度β１及び角度β２を２０度以下にすることにより、トレッド幅方向における剛性を適度に向上させることができ、さらに操縦安定性を向上できる。

（４）その他実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

具体的には、カーカス層７０は、第１カーカス７０ａと第２カーカス７０ｂとから構成されていたが、これに限られない。例えば、カーカス層７０は、３つ以上のカーカスを有していても良い。

また、本発明は、タイヤ１に限られず、図４に示されるようなタイヤ２であっても良い。図４は、その他の実施形態に係るタイヤ２のトレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、上述した実施形態と同じ部分は、適宜省略する。

図４に示されるように、第２ベルト５０ｂのトレッド幅方向端部は、トレッド幅方向外側から内側に折り返される。折り返された第２ベルト５０ｂのトレッド幅方向端部は、タイヤ径方向において、第１ベルト５０ａのトレッド幅方向端部よりも外側に位置する。第１ベルトのトレッド幅方向端部は、第１ベルト５０ａに覆われる。折り返された第２ベルト５０ｂのトレッド幅方向端部は、トレッド面視において、補強層１００のトレッド幅方向端部と重なる。これにより、補強層１００のトレッド幅方向端部は、トレッド面視において、レイヤ層９０と重なる。これによって、路面からの衝撃が補強層１００のトレッド幅方向端部に伝わることがさらに抑制されるため、補強層１００のトレッド幅方向端部に亀裂が発生することをさらに抑制できる。

図４に示されるように、タイヤ２は、インサート１１０を有していても良い。インサート１１０は、タイヤ周方向にコードを巻き付けることにより形成される。インサート１１０は、ビードフィラ３８のトレッド幅方向外側に接しながらタイヤ径方向外側に延びる。インサート１１０は、トレッド幅方向において、ビードフィラ３８と第２カーカス７０ｂとの間に位置する。

また、トレッド面には、周方向に延びる溝部が形成されたが、これに限られない。具体的には、タイヤ１及びタイヤ２は、トレッド面には、溝部が形成されない、いわゆるスリックタイヤであっても良い。

また、タイヤ１は、空気や窒素ガスなどが充填される空気入りタイヤであってもよく、空気や窒素ガスなどが充填されないソリッドタイヤでもあってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

（５）比較評価
本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（５．１）走行フィーリング評価
実施例及び比較例に係る空気入りタイヤをそれぞれ車両に装着して、コーナーリング時におけるグリップ性能をフィーリング評価した。

実施例に係る空気入りタイヤでは、第２実施形態と同様の構造を有するタイヤを用いた。具体的には、第１ベルトコードの角度α１を６５度〜７０度とし、第２ベルトコードの角度α２を６０度〜６５度とした。第１カーカスコードの角度β１及び第２カーカスコードの角度β２は、１６度とした。補強層コードの角度γを４０度とした。比較例に係る空気入りタイヤでは、第１カーカスコードの角度β１及び第２カーカスコードの角度β２は、０度とした。補強層コードの角度γを０度とした。それ以外の構成は、実施例と同じである。

また、試験に使用した車両、その他の空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・ タイヤの種類 ：一般車両用タイヤ
・ タイヤサイズ ：２４５／４０Ｒ１７
・ リムサイズ ：８．５Ｊ−１７
・ 内圧 ：２２０ｋＰａ
試験結果は、以下に示す。

比較例に係る空気入りタイヤは、コーナーリング時において、タイヤが路面に食いつかず、タイヤが滑ることがあるのに対し、実施例に係る空気入りタイヤは、コーナーリング時においても、タイヤが路面にしっかりと食いつき、タイヤが滑ることはなかった。従って、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例に係る空気入りタイヤに比べてグリップ性能が良好であることが分かった。

（５．２）走行タイム評価
上述した実施例及び比較例に係る空気入りタイヤを用いて、コーナーリングを有する路面を走行させて、走行時間を測定した。なお、比較例に係る空気入りタイヤを装着した車両の走行時間を１００として、実施例の走行時間を評価した。数値が少ない方が、走行時間が短いことを表す。結果を表１に示す。

表１に示されるように、比較例に係る空気入りタイヤに比べて、実施例に係る空気入りタイヤの方が、走行時間が短くなったことが分かる。これは、グリップ性能が向上したことにより、操縦安定性能が増加したため、走行時間が短くなったと考えられる。このことから、本発明に係る空気入りタイヤによれば、操縦安定性能が向上することが分かった。

１，２…タイヤ、 １０…トレッド部、 ２０…サイドウォール部、 ３０…ビード部、 ３５…ビードコア、 ３８…ビードフィラ、 ４０…トレッドゴム層、 ５０…ベルト層、 ５０ａ…第１ベルト、 ５０ｂ…第２ベルト、 ５５ａ…第１ベルトコード、 ５５ｂ…第２ベルトコード、 ７０…カーカス層、 ７０ａ…第１カーカス、 ７０ｂ…第２カーカス、 ７５ａ…第１カーカスコード、 ７５ｂ…第２カーカスコード、 ９０…レイヤ層、 ９５…レイヤコード、 １００…補強層、 １０５…補強層コード、 １１０…インサート

Claims (3)

1. 一対のビードコアと、
   前記一対のビードコア間からタイヤ径方向外側に凸状に延び、複数のコードを有するカーカスと、
   トレッド部のトレッド幅方向外側に配置され、タイヤ周方向に延びる複数のコードを有するレイヤ層と、
   前記トレッド部に配置され、複数のスチールコードを含む補強層とを有するタイヤであって、
   前記タイヤは、前記カーカスを複数有し、
   前記補強層は、タイヤ径方向において、前記カーカスのうち、一のカーカスと他のカーカスとの間に位置し、
   前記補強層のトレッド幅方向端部は、トレッド面視において、前記レイヤ層と重なり、
   前記カーカスが有するコードと前記トレッド幅方向に沿った直線とがなす角度は、鋭角であり、
   前記トレッド面視において、前記補強層が有するコードと前記トレッド幅方向に沿った直線とがなす角度は、前記カーカスが有するコードと前記トレッド幅方向に沿った直線とがなす角度よりも大きいタイヤ。
2. 前記補強層が有するコードと前記トレッド幅方向とがなす角度は、４０度以上、６０度以下であり、
   前記カーカスが有するコードと前記トレッド幅方向とがなす角度は、２０度以下である請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記タイヤは、前記トレッド部において、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置される複数のベルトを有し、
   前記複数のベルトは、第１ベルト及び第２ベルトを有し、
   前記第２ベルトのトレッド幅方向端部は、折り返され、
   前記第１ベルトのトレッド幅方向端部は、前記第１ベルトに覆われる請求項１又は２に記載のタイヤ。

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