JP2014073698A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】縦剛性の上昇を抑制しながら横剛性を高めることで、優れた操縦安定性能と乗心地性能を発揮できる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤＴは、ビードコア１ａからタイヤ径方向外側に延びるビードフィラー１ｂと、ビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟むようにして巻き上げられたカーカスプライ７と、サイドウォール部２の外表面を形成するサイドウォールゴム９と、サイドウォールゴム９のタイヤ径方向内側に連なったリムストリップゴム４とを備える。リムストリップゴム４は、ビード部１の外表面を形成する主部４１と、カーカスプライ７とサイドウォールゴム９との間に配されて実質的に一定の厚みでタイヤ径方向に延びる肉薄部４２とを有する。肉薄部４２の上端４Ｅは、ビードフィラー１ｂの上端１ｂＥよりもタイヤ径方向外側で且つカーカスプライ７の巻き上げ端７Ｅよりもタイヤ径方向内側に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、優れた操縦安定性能と乗心地性能を発揮することができる空気入りタイヤに関する。

通常、空気入りタイヤは、硬質ゴムからなるビードフィラーをビード部に有し、それにより横剛性を高めて操縦安定性能を確保している。下記特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、操縦安定性能を確保しつつ軽量化を図るために、ビードフィラーの高さを小さくし、ビードフィラーよりも硬いリムストリップゴムの高さを大きくしている。しかし、硬質のリムストリップゴムの高さを大きくすると、タイヤ側方部のフレックスゾーンが狭まって縦剛性が上昇するため、乗心地性能の悪化を招来しやすい。

また、下記特許文献２に記載の空気入りタイヤでは、硬質ゴムからなるビードフィラーの外側部分を薄肉化し、それにより乗心地性能などの悪化を抑えながら耐ピンチカット性能を向上できるようにしている。しかし、ビードフィラーの厚みを小さくすることにより、タイヤの横剛性の確保が困難となって操縦安定性能が低下する恐れがある。

特開２００１−１４６１０５号公報 特開２００７−３０２０１８号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦剛性の上昇を抑制しながら横剛性を高めることで、優れた操縦安定性能と乗心地性能を発揮できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、ビード部に埋設されたビードコアからタイヤ径方向外側に延びる断面三角形状のビードフィラーと、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部に至り、前記ビードコアと前記ビードフィラーを挟むようにして巻き上げられたカーカスプライと、前記カーカスプライの外側に設けられて前記サイドウォール部の外表面を形成するサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムのタイヤ径方向内側に連なったリムストリップゴムと、を備える空気入りタイヤにおいて、前記リムストリップゴムが、前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に配されて前記ビード部の外表面を形成する主部と、前記カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に配されて実質的に一定の厚みでタイヤ径方向に延びる肉薄部とを有し、前記肉薄部の上端が、前記ビードフィラーの上端よりもタイヤ径方向外側で且つ前記カーカスプライの巻き上げ端よりもタイヤ径方向内側に位置するものである。

このタイヤが有するリムストリップゴムは、上記の如き肉薄部を有することにより、タイヤ径方向に長く延びてタイヤの横剛性を向上でき、それでいて縦剛性の上昇は抑えられる。しかも、ビードフィラーの上端とカーカスプライの巻き上げ端との間に肉薄部の上端を配置しているため、バットレス領域からビード部までタイヤ側方部の剛性が段階的に低減し、走行時のタイヤ側方部はタイヤ径方向内側に向かって順々にスムーズに撓み変形する。その結果、優れた操縦安定性能と乗心地性能を発揮することができる。

本発明では、前記リムストリップゴムが、前記主部と前記肉薄部との間に介在して両者を連結し且つ前記主部からタイヤ径方向外側に向けて厚みを漸減させた連結部を有するものが好ましい。かかる構成によれば、主部と肉薄部との間の剛性変化が緩やかになり、乗心地性能を良好に向上できる。

本発明では、前記肉薄部の厚みが、前記リムストリップゴムの最大厚みの０．３倍以下であるものが好ましい。これにより、リムストリップゴムによる縦剛性の上昇を適切に抑制して、乗心地性能を良好に向上できる。

本発明では、前記肉薄部の上端が、前記ビードフィラーの上端と前記カーカスプライの巻き上げ端との中間地点かそれよりもタイヤ径方向外側に位置するものが好ましい。これによりタイヤの横剛性を適切に高めて、操縦安定性能を良好に向上できる。

本発明では、前記肉薄部のタイヤ径方向の長さが、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端を通ってタイヤ幅方向に延びる基準線からタイヤ最外径位置までのタイヤ径方向の高さの０．１〜０．３倍であるものが好ましい。これにより肉薄部が適度な長さで形成され、優れた操縦安定性能と乗心地性能が発揮される。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図 実施例と比較例におけるリムストリップゴムの形態を示す断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。タイヤＴの各部の寸法などは、タイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の状態で測定するものとする。図示のようなゴム界面は、加硫処理後のタイヤ断面において特定が可能であり、例えば鋭利な刃物でタイヤを切断することによって、その断面に薄く観察されるゴム界面の性状によって判別できる。

上記において、正規リムは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであればDesign Rim、或いはＥＴＲＴＯであればMeasuring Rimとなる。また、正規内圧は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備える。バットレス領域２Ｂは、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側の領域であって、平坦な舗装路での通常走行時には接地しない領域である。ビード部１には、鋼線などの収束体をゴムで被覆してなる環状のビードコア１ａが埋設されている。

このタイヤＴは、更に、ビードコア１ａからタイヤ径方向外側に延びる断面三角形状のビードフィラー１ｂと、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至り、ビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟むようにして巻き上げられたカーカスプライ７と、カーカスプライ７の外側に設けられてサイドウォール部２の外表面を形成するサイドウォールゴム９と、サイドウォールゴム９のタイヤ径方向内側に連なったリムストリップゴム４とを備える。

カーカスプライ７は、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る本体部７１と、ビードコア１ａの周りでタイヤ幅方向の内側から外側に巻き上げられた巻き上げ部７２とを一連に設けてあり、全体としてトロイド状に成形されている。巻き上げ端７Ｅは、巻き上げ部７２の端部である。カーカスプライ７は、タイヤ赤道ＣＬに対して略直交する方向に配列したコードをゴムで被覆して形成されている。カーカスプライ７の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が設けられている。

リムストリップゴム４は、耐摩滅性に優れた硬質ゴムにより形成され、タイヤＴが装着される不図示のリムと接触する部位に設けられている。リムストリップゴム４は、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂのタイヤ幅方向外側に配されてビード部１の外表面を形成する主部４１と、カーカスプライ７とサイドウォールゴム９との間に配されて実質的に一定の厚みでタイヤ径方向に延びる肉薄部４２とを有し、タイヤ径方向に長く延びた形状を有している。

リムストリップゴム４とサイドウォールゴム９との境界には、タイヤＴがリムに対して適切に装着されたか否かを確認するためのリムライン６が設けられている。リムライン６は、タイヤＴが装着されたリムのフランジ外縁との間隔が一定となるようにタイヤ周方向に延びている。本実施形態では、リムストリップゴム４の最大厚みＴ１がリムライン６上で計測される。厚みＴ１及び後述する厚みＴ２は、それぞれリムストリップゴム４の湾曲した内面の法線に沿って定められる。

リムストリップゴム４の肉薄部４２の上端４Ｅは、ビードフィラー１ｂの上端１ｂＥよりもタイヤ径方向外側で且つカーカスプライ７の巻き上げ端７Ｅよりもタイヤ径方向内側に位置する。即ち、このタイヤＴでは、カーカスプライ７の巻き上げ端７Ｅの高さＨ１、肉薄部４２の上端４Ｅの高さＨ２、及び、ビードフィラー１ｂの上端１ｂＥの高さＨ３が、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３の関係を満たす。高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３は、それぞれビードコア１ａのタイヤ径方向外側端を通ってタイヤ幅方向に延びる基準線ＳＬからの高さである。

肉薄部４２を有してタイヤ径方向に長く延びるリムストリップゴム４によって、タイヤの横剛性は向上し、それでいて縦剛性の上昇は抑えられる。しかも、ビードフィラー１ｂの上端１ｂＥとカーカスプライ７の巻き上げ端７Ｅとの間に肉薄部４２の上端４Ｅを配置しているため、バットレス領域２Ｂからビード部１までタイヤ側方部の剛性が段階的に低減し、走行時のタイヤ側方部がタイヤ径方向内側に向かって順々にスムーズに撓み変形する。その結果、優れた操縦安定性能と乗心地性能を発揮することができる。

本実施形態のリムストリップゴム４は、主部４１と肉薄部４２との間に介在して両者を連結し且つ主部４１からタイヤ径方向外側に向けて厚みを漸減させた連結部４３を有する。したがって、リムストリップゴム４は、ビードヒール近傍からタイヤ径方向外側に向けて厚みを漸増させた主部４１と、最大厚みＴ１となる箇所からタイヤ径方向外側に向けて厚みを漸減させた連結部４３と、実質的に一定の厚みＴ２でタイヤ径方向外側に延びた肉薄部４２とを有している。

リムストリップゴム４による縦剛性の上昇を適切に抑制するうえで、肉薄部４２の厚みＴ２は最大厚みＴ１の０．３倍以下が好ましく、０．２倍以下がより好ましい。また、リムストリップゴム４によって横剛性を適切に向上できるよう、厚みＴ２は最大厚みＴ１の０．１５倍以上が好ましい。厚みＴ２は、例えば０．７５〜１．２５ｍｍに設定される。優れた操縦安定性能と乗心地性能を発揮するうえで、肉薄部４２のタイヤ径方向の長さＬは、基準線ＳＬからタイヤ最外径位置８までのタイヤ径方向の高さＨ４の０．１〜０．３倍が好ましく、０．１５〜０．２５倍がより好ましい。

巻き上げ端７Ｅは、タイヤ最大幅位置１０よりもタイヤ径方向外側に位置する。上端４Ｅは、巻き上げ端７Ｅよりもタイヤ径方向内側に配され、好ましくはタイヤ最大幅位置１０よりもタイヤ径方向内側に位置する。例えば、上端４Ｅの高さＨ２は、巻き上げ端７Ｅの高さＨ１の０．６〜０．８倍に設定される。肉薄部４２の上端４Ｅは、上端１ｂＥと巻き上げ端７Ｅとの中間地点Ｐ１と同じ高さかそれよりもタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。中間地点Ｐ１の基準線ＳＬからの高さは、Ｈ３＋（Ｈ１−Ｈ３）／２となる。

タイヤの縦剛性の上昇を抑えるうえで、上端１ｂＥの高さＨ３は高さＨ４の０．３倍以下が好ましい。肉薄部４２の開始位置の基準線ＳＬからの高さＨ５は、高さＨ３以上であることが好ましい。また、高さＨ５は、好ましくは中間地点Ｐ１以下であり、より好ましくは上端４Ｅと巻き上げ端７Ｅとの中間地点Ｐ２以下である。中間地点Ｐ２の基準線ＳＬからの高さは、Ｈ３＋（Ｈ２−Ｈ３）／２となる。肉薄部４２の開始位置は、最大厚みＴ１の位置からタイヤ径方向外側に向かって最大厚みＴ１の０．３倍以下となり始める位置である。

ビードフィラー１ｂのモジュラスＭｆとリムストリップゴム４のモジュラスＭｒは、いずれもサイドウォールゴム９のモジュラスＭｓよりも高い。また、タイヤの縦剛性の上昇を適切に抑制するうえで、モジュラスＭｒはモジュラスＭｆよりも低いことが好ましい。この場合において、モジュラスＭｓが３ＭＰａ未満、モジュラスＭｒが３〜５ＭＰａ、Ｍｆが５ＭＰａを越えるものが例示される。モジュラスは、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して測定した１００％伸長モジュラス（Ｍ１００）を指す。

本実施形態では、タイヤＴが１枚のカーカスプライ７を備える例を示したが、これに限られず、積層した複数枚のカーカスプライを備えるものでも構わない。その場合、上述したカーカスプライの巻き上げ端に関する位置関係などは、少なくとも１層のカーカスプライについて満たされていればよいが、全てのカーカスプライについて満たされていることが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、リムストリップゴムを上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。上記の如きリムストリップゴムの構造は、少なくともタイヤの片側に適用されていればよいが、改善効果を高めるうえではタイヤの両側で適用されることが好ましい。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

本発明の構成と効果を具体的に示すために、操縦安定性能と乗心地性能の評価を行ったので、以下に説明する。各性能評価は、セダンタイプの乗用車にタイヤを装着して直進走行やコーナリング走行を実施し、ドライバーによる官能試験（フィーリング評点）に基づいて行った。いずれも比較例１の結果を１００として指数で評価し、数値が大きいほど性能に優れていることを示す。

評価に供したタイヤのサイズは１８５／６５Ｒ１５であり、基準線からタイヤ最外径位置までの高さＨ４は１１２ｍｍである。表１に示した項目を除いて、各例におけるタイヤ構造やゴム配合は共通している。図２（Ａ）は、上述した図１の形態である。図２（Ｂ）では、リムライン６からタイヤ径方向外側に向かって上端に達するまで、リムストリップゴム４´の厚みが漸減している。図２（Ｃ）のリムストリップゴム４´´は、図１に示した主部と連結部のみを有し、肉薄部に相当する部分を有していない。

表１に示すように、比較例１〜５に比べて、実施例１〜３では良好な操縦安定性能と乗心地性能を発揮できている。これは、上記の如き形状のリムストリップゴムを備えることにより、タイヤの縦剛性の上昇を抑制しながら横剛性を高められるためと考えられる。

１ ビード部
１ａ ビードコア
１ｂ ビードフィラー
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ リムストリップゴム
７ カーカスプライ
９ サイドウォールゴム
４１ 主部
４２ 肉薄部
４３ 連結部

Claims (5)

1. ビード部に埋設されたビードコアからタイヤ径方向外側に延びる断面三角形状のビードフィラーと、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部に至り、前記ビードコアと前記ビードフィラーを挟むようにして巻き上げられたカーカスプライと、前記カーカスプライの外側に設けられて前記サイドウォール部の外表面を形成するサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムのタイヤ径方向内側に連なったリムストリップゴムと、を備える空気入りタイヤにおいて、
   前記リムストリップゴムが、前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に配されて前記ビード部の外表面を形成する主部と、前記カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に配されて実質的に一定の厚みでタイヤ径方向に延びる肉薄部とを有し、
   前記肉薄部の上端が、前記ビードフィラーの上端よりもタイヤ径方向外側で且つ前記カーカスプライの巻き上げ端よりもタイヤ径方向内側に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記リムストリップゴムが、前記主部と前記肉薄部との間に介在して両者を連結し且つ前記主部からタイヤ径方向外側に向けて厚みを漸減させた連結部を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記肉薄部の厚みが、前記リムストリップゴムの最大厚みの０．３倍以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記肉薄部の上端が、前記ビードフィラーの上端と前記カーカスプライの巻き上げ端との中間地点かそれよりもタイヤ径方向外側に位置する請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記肉薄部のタイヤ径方向の長さが、前記ビードコアのタイヤ径方向外側端を通ってタイヤ幅方向に延びる基準線からタイヤ最外径位置までのタイヤ径方向の高さの０．１〜０．３倍である請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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