JP2013063716A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高速旋回性能に優れ、且つリム装着性に優れるタイヤの提供。
【解決手段】空気入りタイヤ２は、その外面がトレッド面２２をなすトレッド４と、それぞれがこのトレッド４の端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール６と、それぞれがサイドウォール６よりも半径方向略内側に位置する一対のビード８と、このビード８の軸方向内側に位置する補強材２０とを備えている。このビード８は、コア２６と、このコア２６から半径方向外向きに延びるエイペックス２８とを備えている。この補強材２０は、コア２６とビードトウＰとの間に位置している。この補強材２０は、周方向に一周している。この一周する補強材２０は、少なくとも一箇所で不連続にされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装着される空気入りタイヤに関する。

車両の旋回走行中に、タイヤが横力を受ける。タイヤのビード部は、回転モーメントを受ける。この回転モーメントにより、ビードトウ部はリムに押し付けられて圧縮力を受ける。このビードトウ部が圧縮変形させられる。このビードトウ部の変形は、操縦安定性を悪化させる。

特開平９−２６７６０９公報には、ビードトウ部に補強ゴムを備えたタイヤが開示されている。このタイヤは、補強ゴムを備えることで、ビードトウ部の変形が抑制されている。又、この補強ゴムの硬度を調整することで、タイヤをリムに装着する際の容易性（以下、リム装着性という）が悪化することが抑制され得る。

特開平９−２６７６０９公報

近年、車両の高性能化に伴い、タイヤにも高速旋回性能の更なる向上が求められている。前述の補強ゴムを備えるタイヤでは、補強ゴムの硬度を大きくすることで、ビードトウ部の変形を抑制し得る。一方で、補強ゴムの硬度が大きいタイヤは、リム装着性に劣る。

本発明の目的は、高速旋回性能に優れ、且つリム装着性に優れるタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、このビードの軸方向内側に位置する補強材とを備えている。このビードは、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えている。この補強材は、コアとビードトウとの間に位置している。この補強材は、周方向に一周している。この一周する補強材は、少なくとも一箇所で不連続にされている。

好ましくは、上記補強材は、２以上の複数からなっている。この複数の補強材は、周方向に並べられて、周方向に一周している。この周方向に隣り合う補強材の間で不連続にされている。好ましくは、この補強材は、隙間が形成されて不連続にされている。好ましくは、この補強材が中空にされている。

好ましくは、上記ビードが位置するビード部の軸方向幅ＢＷと、補強材の軸方向幅ＡＷとの比ＡＷ／ＢＷは、１／２０以上１／３以下である。

好ましくは、ビードベースラインからコアの半径方向外周面までの高さＢＨと、ビードベースラインから補強材の半径方向外周までの高さＡＨとの比ＡＨ／ＢＨは、１／５以上１以下である。

本発明に係るタイヤでは、補強材が不連続にされているので、リム装着性が損なわれない。リム装着性を損なわずに高硬度の補強材が用いられるので、タイヤのビード部の変形が抑制され得る。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの断面が示された概念図である。 図２は、図１のタイヤの補強材が示された説明図である。 図３は、図１のタイヤのビード部が示された拡大図。 図４は、図１のタイヤの補強材の配置が示された説明図である。 図５は、図１のタイヤの使用状態が示された説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部が示された断面図である。この図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６、チェーファー１８及び補強材２０を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。

トレッド４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面２２を備えている。このトレッド面２２は、路面と接地する。トレッド面２２には、溝２４が刻まれている。この溝２４により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４に溝２４が刻まれなくてもよい。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。

ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア２６と、このコア２６から半径方向外向きに延びるエイペックス２８とを備えている。コア２６は、リング状である。コア２６は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア２６にスチール製ワイヤーが用いられる。エイペックス２８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２８は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、カーカスプライ３０からなる。カーカスプライ３０は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。カーカスプライ３０は、コア２６の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。

図示されていないが、カーカスプライ３０は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。バイアス構造のカーカスが採用されてもよい。

ベルト１２は、カーカス１０の半径方向外側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、内側層３２及び外側層３４からなる。図示されていないが、内側層３２及び外側層３４のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層３２のコードの傾斜方向は、外側層３４のコードの傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。

バンド１４は、ベルト１２を覆っている。図示されていないが、このバンド１４は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、例えば実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド１４は、いわゆるジョイントレス構造を有する。このコードによりベルト１２が拘束されるので、ベルト１２のリフティングが抑制される。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

インナーライナー１６は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１６は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１８は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに装着されると、このチェーファー１８がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。チェーファー１８は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１８が用いられてもよい。

補強材２０は、タイヤ２のビード部３６に位置している。更に詳細には、補強材２０は、軸方向においてビード８の内側に位置するビードトウ部３８に位置している。点Ｐはビードトウを示している。補強材２０は、コア２６とビードトウＰの間に位置している。補強材２０の材質として、スチール等の金属及びアクロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）やポリエステル樹脂等の樹脂が例示される。

図２には、補強材２０の外観が示されている。両矢印ＡＬは、補強材２０の長さを示している。この補強材２０は、底面４０、内側面４２及び外側面４４を備えている。この補強材２０は空孔４６が形成されている。この空孔４６は、補強材２０の長手方向に貫通している。この補強材２０は中空にされている。この補強材２０は、必ずしも中空にされなくも良い。補強材２０は、空孔４６を備えない中実であっても良い。

図３には、タイヤ２のビード部３６が示されている。底面４０は、タイヤ２の半径方向内側に面している。内側面４２は、底面４０の内側端から半径方向外向きに延びている。内側面４２は、タイヤ２の軸方向内側に面している。外側面４４は、底面４０の外側端から半径方向外向きに延びている。外側面４４は、タイヤ２の軸方向外側に面している。この内側面４２と外側面４４とは、その半径方向外側端で接している。補強材２０は、この断面において、底面４０、内側面４２及び外側面４４を辺とする略三角形の形状を備えている。

図３の一点鎖線ＢＢＬはビードベースラインを示している。両矢印ＡＷは、補強材２０の幅を示している。この幅ＡＷは軸方向の距離である。この幅ＡＷは、補強材２０の最大幅である。両矢印ＡＨは、補強材２０の高さを示している。この高さＡＨは、ビードベースラインから補強材２０の半径方向外側端までの距離である。両矢印ＢＷは、ビード幅を示している。このビード幅ＢＷは、ビード部３６の軸方向幅である。このビード幅ＢＷは、ビード部３６の最大幅である。このビード幅ＢＷは、チェーファー１８を含む幅である。両矢印ＢＨは、コア２６の高さを示している。この高さＢＨは、ビードベースラインからコア２６の半径方向の外側に位置する外周面２６ａまでの距離である。この幅ＡＷ、高さＡＨ、ビード幅ＢＷ、高さＢＨは、タイヤ２から切り出された断面において測定される。

図４の二点鎖線は、タイヤ２の形状を示している。図４には、タイヤ２の周方向における補強材２０の配置が示されている。このタイヤ２では、４本の補強材２０が周方向に並べられている。

図４の両矢印Ｄは、隣合う補強材２０の間の隙間を示している。４本の補強材２０は、周方向に隙間Ｄを空けて並べられている。この補強材２０は、この隙間４で不連続にされている。このタイヤ２では、この隙間Ｄは、空間として設けられている。この隙間Ｄには、架橋ゴムが充填されていてもよい。

図５には、リム４８に装着されたタイヤ２のビード部３６が示されている。矢印Ｆは、旋回走行中にタイヤ２が受ける横力を示している。矢印Ｍは、この横力Ｆが作用することにより生じるモーメントを示している。ビードトウ部３８はリム４８に規制されており、圧縮力を受ける。このタイヤ２はビードトウ部３８に補強材２０を備えているので、ビードトウ部３８の変形が抑制されている。このタイヤ２では、旋回中の操縦安定性が向上している。

このタイヤ２は、ビードトウ部３８の変形が抑制されているので、トレッド面２２の接地が安定している。このタイヤ２は、サイドグリップ性能に優れている。また、このタイヤ２は、直進走行においても、ビードトウ部３８の変形が抑制されているので、トラクション性能に優れている。タイヤ２は、トレッド面２２の接地が安定しているので、直進及び旋回でのブレーキ性能にも優れている。

この補強材２０は周方向に不連続なので、補強材２０がリム装着性を阻害しない。この観点から、一周する補強材２０が少なくとも一箇所で不連続されていればよい。例えば、一周する補強材２０が、少なくと一箇所で切断されていてもよい。この切断された一方の端面と他方の端面とが接していてもよい。

リム４８に装着する際に、補強材２０が位置するビード部３６を均一に拡径させる観点から、この周方向の不連続箇所は、２以上が好ましく、３以上が更に好ましく、４以上が特に好ましい。二箇所以上で不連続にされる補強材２０では、不連続箇所は周方向に等間隔で配置されることが好ましい。

リム装着性を阻害しないので、補強材２０として、ゴムに比べて高硬度のスチールや樹脂が用いられ得る。このタイヤ２では、高硬度の補強材２０が用いられるので、ビードトウ部３８の変形が容易に抑制され得る。この補強材２０の材料として、スチールや樹脂が例示されたが、例えば、ゴム硬度８０以上１００以下のゴムが用いられても良い。このゴム硬度は、「ＪＩＳ−Ｋ ６２５３」の規定に準拠して、２３°Ｃの条件下でタイプＡのデュロメータがタイヤ２に押しつけられて測定される。

このタイヤ２では、不連続箇所に更に隙間Ｄが形成されている。即ち、タイヤ２の周方向に隣り合う補強材２０の間に隙間Ｄが形成されている。ゴムに比べて弾性変形が小さいスチールや樹脂が用いられても、タイヤ２がリム４８に確実に装着され得る。また、装着されたタイヤ２が、リム４８から外れ易くならない。リム４８に装着する際に、拡径されたビード部３６を均一に収縮させる観点から、この周方向の隙間Ｄの数は、２以上が好ましく、３以上が更に好ましく、４以上が特に好ましい。この複数の隙間Ｄは、周方向に等間隔で配置されることが好ましい。

この補強材２０は、断面において、底面４０、内側面４２及び外側面４４を辺とする略三角形の形状を備え、補強材２０の底面４０が半径方向内側に面して軸方向に延びている。これにより、横力Ｆによるビードトウ部３８の変形が効果的に抑制されている。この略三角形の形状を備えることで、補強材２０はコア２６とビードトウＰとの間に位置させても、ビード部３６の形状が損なわれない。

補強材２０によりビード部３６の変形を抑制する観点から、ビード部３６の軸方向幅ＢＷと、この補強材２０の軸方向幅ＡＷとの比ＡＷ／ＢＷは、１／２０以上が好ましい。この観点から、この比ＡＷ／ＢＷは、１／１０以上が更に好ましく、１／５以上が特に好ましい。一方で、この比ＡＷ／ＢＷが小さいタイヤ２は、外乱吸収性能に優れる。この観点から、この比ＡＷ／ＢＷは、１／３以下が好ましい。

補強材２０はコア２６とビードトウＰとの間に位置しているので、ビード８の倒れ込みを効果的に抑制し得る。高硬度の補強材２０が用いられても、コア２６の軸方向内側に位置しているので、タイヤ２の外乱吸収性能を損なうことが抑制されている。

補強材２０によりビード部３６の変形を抑制する観点から、高さＢＨと高さＡＨとの比ＡＨ／ＢＨは、１／５以上が好ましく、２／５以上が更に好ましく、３／５以上が特に好ましい。一方で、高さＡＨが高さＢＨより小さくされることにより、タイヤ２の外乱吸収性の阻害することが抑制される。この観点から、比ＡＨ／ＢＨは１以下が好ましく、４／５以下が更に好ましい。

このタイヤ２では補強材２０は空孔４６を備えているので、補強材２０によるタイヤ２の重量の増加が抑制されている。この空孔４６を備えることで、タイヤ２の重量の増加を抑制しつつ、比重が大きい材料を用いることができる。空孔４６を備えることで、重量の増加を抑制して高硬度の材質を用いることができるので、ビード部３６を効果的に補強し得る。

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。ここでは、二輪自動車用のタイヤ２を例に説明がされたが、本発明は乗用車用タイヤにも適用される。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１に示された基本構成を備え、下記表１に示された仕様を備えた実施例１の空気入りタイヤを得た。このタイヤのサイズは、「１１５／７０Ｒ１７」である。

［比較例１］
補強材を備えない他は、実施例１と同様にしてタイヤを得た。

［実施例２及び３］
補強材の材質を下記表１に示された仕様にした他は、実施例１と同様にしてタイヤを得た。

［実施例４から８］
比ＡＨ／ＢＨを下記表２に示された仕様にした他は、実施例１と同様にしてタイヤを得た。

［実施例９から１２］
比ＡＷ／ＢＷを下記表３に示された仕様にした他は、実施例１と同様にしてタイヤを得た。

［リム装着性評価］
これらのタイヤが、後輪用の規格リムに装着された。このタイヤの装着の際に、リム装着性が評価された。いずれのタイヤも、リム装着性に差は認められなかった。

［走行テスト］
排気量が１２５ｃｃの市販の二輪自動車が準備された。この二輪自動車の後輪に試作タイヤを装着した。前輪には、市販のタイヤがそのまま使用された。タイヤの内圧が１９０ｋＰａとなるように空気を充填した。この二輪自動車を、アスファルト路面であるサーキットコースで走行させて、ライダーによる官能評価を行った。サーキットコースの１周の平均ラップタイムが測定された。

この官能評価の評価項目は、旋回操縦安定性、サイドグリップ、トラクション及びブレーキ性能である。旋回走行で、旋回操縦安定性及びサイドグリップが評価された。直進走行で、トラクションが評価された。旋回走行及び直進走行で、ブレーキ性能が評価された。

これらの評価結果が、下記表１から表３に指数値で示されている。この指数値は、比較例１のタイヤの評価結果を基準値の３点として５点満点で示されている。この数値が大きいほど良好である。

表１から３の評価結果から、本発明の優位性は明らかである。本発明にかかるタイヤは、リムへの装着性が阻害されることなく、旋回走行及び直進走行性能に優れている。

以上説明されたタイヤは、種々の車両に使用される空気入りタイヤに適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・バンド
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
２０・・・補強材
２２・・・トレッド面
２４・・・溝
２６・・・コア
２８・・・エイペックス
３０・・・カーカスプライ
３２・・・内側層
３４・・・外側層
３６・・・ビード部
３８・・・ビードトウ部
４０・・・底面
４２・・・内側面
４４・・・外側面
４６・・・空孔
４８・・・リム

Claims (6)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビードと、このビードの軸方向内側に位置する補強材を備えており、
   このビードが、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えており、
   この補強材がコアとビードトウとの間に位置しており、
   この補強材が周方向に一周しており、
   この一周する補強材が少なくとも一箇所で不連続にされている空気入りタイヤ。
2. 上記補強材が２以上の複数からなっており、この複数の補強材が周方向に並べられて周方向に一周しており、
   この周方向に隣り合う補強材の間で不連続にされている請求項１に記載のタイヤ。
3. 上記補強材が隙間が形成されて不連続にされている請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 上記補強材が中空にされている請求項１から４のいずれかに記載のタイヤ。
5. 上記ビードが位置するビード部の軸方向幅ＢＷと、補強材の軸方向幅ＡＷとの比ＡＷ／ＢＷが、１／２０以上１／３以下である請求項１から４のいずれかに記載のタイヤ。
6. ビードベースラインからコアの半径方向外周面までの高さＢＨと、ビードベースラインから補強材の半径方向外周までの高さＡＨとの比ＡＨ／ＢＨが、１／５以上１以下である請求項１から５のいずれかに記載のタイヤ。

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