JP2019116110A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性能及びユニフォミティを向上させる。【解決手段】踏面を構成するトレッド部２と、トレッド部２のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に連なる一対のサイドウォール部３と、サイドウォール部３のタイヤ径方向内側に連なり、リム１２に組み付けられる一対のビード部４とを備える。サイドウォール部３は、ビード部４よりもタイヤ幅方向外側に突出した頂部を有するリムプロテクタ５を備える。ビード部４の外面であるビードベース面１４は、タイヤ径方向内側に湾曲凹部１６を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、リムのシート面に対して嵌合部（ビード部）の底面を圧接させるようにして、リムに対して組み付けられる空気入りタイヤが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤでは、リムとの圧接部分がビードコアの底面であり、リム拘束力が不十分である。このため、所望の操縦安定性能及びユニフォミティを得ることができているとは言えない。

特開２０１５−１０１２２８号公報

本発明は、操縦安定性能及びユニフォミティを向上させることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
踏面を構成するトレッド部と、
前記トレッド部のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に連なる一対のサイドウォール部と、
前記サイドウォール部のタイヤ径方向内側に連なり、リムに組み付けられる一対のビード部と、
を備え、
前記サイドウォール部は、ビード部よりもタイヤ幅方向外側に突出した頂部を有するリムプロテクタを備え、
前記ビード部の外面であるビードベース面は、タイヤ径方向内側に湾曲凹部を有する、空気入りタイヤを提供する。

この構成により、リムに装着した際、ビードベース面は、湾曲凹部よりもタイヤ径方向外側の部分をリムに圧接させる。これにより、不安定になりがちなビード部のタイヤ径方向外側部分でのリムへの拘束力を改善することができる。そして、リム拘束力を改善することで、コーナリング時の倒れを抑制し、操縦安定性能とユニフォミティを向上させることが可能となる。また、湾曲凹部を設けることにより、使用するゴム量を減らして軽量化を図り、転がり抵抗を低減して燃費を改善することができる。

前記ビードベース面は、前記湾曲凹部からタイヤ径方向外側に連なる第２の湾曲凹部を有し、
前記ビードベース面のタイヤ径方向内側端から前記頂部までのタイヤ径方向の距離をＨｐとしたとき、前記ビードベース面のタイヤ径方向内側端から、前記第２の湾曲凹部のタイヤ径方向外側端までのタイヤ径方向の距離Ｈ１が、Ｈｐ×０．５５≦Ｈ１≦Ｈｐ×０．９５を満足するのが好ましい。

この構成により、タイヤ径方向外側すなわちタイヤ径方向の距離Ｈ１でのリムに対する拘束力（リム拘束力）を高めることができる。

前記ビードベース面のタイヤ径方向内側端から前記第２の湾曲凹部のタイヤ径方向内側端までのタイヤ径方向の距離Ｈ２は、
Ｈｐ×０．４１≦Ｈ２≦Ｈｐ×０．７５
Ｈ２＜Ｈ１
を満足するのが好ましい。

この構成により、第２の湾曲凹部がリムに圧接する位置を、距離Ｈ２よりもタイヤ径方向外側に設定することができ、リムへの拘束力を適切な位置で発揮させることができる。

前記ビード部は、前記湾曲凹部のタイヤ径方向内側に連なり、前記リムに圧接可能なビードヒール部を有するのが好ましい。

この構成により、リムに装着した際、ビードヒール部をリムに圧接させることにより、湾曲凹部をリムから離間させ、あるいはリムとの接触圧を抑えることができる。つまり、第２の湾曲凹部を確実にリムに圧接させることが可能となる。

前記ビードヒール部は、前記ビード部を構成する他の部分とは別部材で構成されているのがさらに好ましい。

この構成により、リムに圧接させるビードヒール部の剛性を自由に設定することができる。

前記ビードヒール部は、リムに装着した際、リムの基準面に沿う仮想基準面からの突出量ＰＡが、
ＰＡ≦３ｍｍ
を満足するのが好ましい。

この構成により、ビード部のタイヤ径方向外側部分に比べてビードヒール部でのリムに対する圧接力が大きくなるのを防止して、ビード部の剛性をタイヤ径方向外側部分で大きくすることができる。

前記湾曲凹部の表面のタイヤ子午線断面に於ける曲率半径Ｒは、
５ｍｍ≦Ｒ
を満足するのが好ましい。

本発明によれば、ビードベース面のタイヤ径方向内側に湾曲凹部を設けるようにしたので、ビードベース面のタイヤ径方向外側部分をリムに圧接させることができる。これにより、不安定になりがちなビード部のタイヤ径方向外側部分での剛性を高めて、リム拘束力を改善し、操縦安定性能を向上させることが可能となる。また、湾曲凹部を設けることにより、使用するゴム量を減らして軽量化を図り、転がり抵抗を低減して燃費を改善することが可能となる。

本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ子午線方向の断面を含む部分的な斜視図である。 図１に示す空気入りタイヤをリムに組み付ける前の状態を示すビード部でのタイヤ子午線断面図である。 図２に示すビードベース面に仮想基準面を記載したタイヤ子午線断面の略図である。 図２からリムに組み付けた状態を示すタイヤ子午線断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１（以下、タイヤ１と記載する。）の部分斜視図を示す。タイヤ１は、踏面を構成するトレッド部２と、トレッド部２のタイヤ幅方向ＴＷの両側からタイヤ径方向ＴＲの内側に連なる一対のサイドウォール部３と、サイドウォール部３のタイヤ径方向ＴＲの内側に連なり、リム１２に組み付けられる一対のビード部４とを備える。サイドウォール部３とビード部４は、異なるゴム材料で形成されている。サイドウォール部３はサイドウォールゴムからなり、ビード部４は主にリムストリップゴムからなる。リムストリップゴムの硬度は、サイドウォールゴムの硬度以上である。

サイドウォール部３には、外傷からリム１２を保護するリムプロテクタ５が設けられている。リムプロテクタ５は、タイヤ周方向ＴＣに環状につながっており、ビード部４よりもタイヤ幅方向ＴＷの外側に突出する頂部６を有する。

図２に示すように、ビード部４には、タイヤ周方向ＴＣに環状に連続して延びるビードコア７及びビードフィラー８が設けられている。ビードコア７とビードフィラー８は、ビード部４をリム１２に適切に組み付けることができるように、ビード部４の他の部分、すなわちリムストリップゴムよりも剛性が高くなっている。

ビードコア７は、複数本のワイヤを断面矩形状となるように束ねたもので、タイヤ幅方向ＴＷの両側に配置されている。ビードフィラー８は、ビードコア７の上面からタイヤ径方向ＴＲの外側に向かうに従って徐々にタイヤ幅方向ＴＷの外側に湾曲しており、先端に向かうに従って徐々に幅寸法が狭くなっている。

ビードコア７には、カーカスプライ９が掛け渡されている。カーカスプライ９の両側は、ビードコア７を内側から外側へと折り返され、ビードフィラー８を超えてタイヤ径方向ＴＲの外側へと延びている。また、ビードコア７は、カーカスプライ９の外面に配置したチェーファー１０で囲まれている。なお、カーカスプライ９のタイヤ径方向ＴＲの内側部分はインナーライナー１１である。

ビード部４の外面は、リム１２の基準面１３に当接するビードベース面１４となっている。ビードベース面１４には、タイヤ１をリム１２に装着した際、リム１２の基準面１３に沿う仮想基準面ＩＲＦ（図３参照）に対して突出した部分と窪んだ部分とを有する。すなわち、ビードベース面１４には、タイヤ径方向の内側から外側に向かってビードヒール部１５、第１湾曲凹部１６、第２湾曲凹部１７及び第３湾曲凹部１８が設けられている。

ビードヒール部１５は、図３に示すように、仮想基準面ＩＲＦからの突出量ＰＡが、ＰＡ≦３ｍｍを満足するように設定されている。また、ビードヒール部１５は、ビード部４のリムストリップゴムの一部で構成してもよいが、リムストリップゴムとは硬度が相違する別部材で構成するのが好ましい。この場合、ビードヒール部１５をリムストリップゴムに比べて剛性の高い材料で形成することで、応力が集中するビードヒール部１５での変形量を抑えてコーナリング時等の倒れを抑制することができる。

図２に示すように、前記各湾曲凹部１６、１７、１８は、タイヤ子午線断面での形状が円弧状に形成されている。第２湾曲凹部１７と第３湾曲凹部１８は単一の湾曲凹部で構成してもよく、リム１２の基準面１３のうち、当接部分に沿った形状に形成されているのが好ましい。

第１湾曲凹部１６は、タイヤ子午線断面での形状が曲率半径Ｒの円弧に形成されている。曲率半径Ｒは、５ｍｍ≦Ｒを満足するように設定されている。但し、第１湾曲凹部１６は、リム１２にタイヤ１を組み付けた際、リム１２の基準面１３との間に間隙を形成するか、あるいは、接触圧を小さくするために設けられるものである。これにより、リム１２に対して第２湾曲凹部１７を構成する凹面の接触圧を高めることができるようになっている。また、第１湾曲凹部１６を設けることで、リムストリップゴムの使用量を抑えてタイヤ１の軽量化を図ることができる。

第２湾曲凹部１７と第３湾曲凹部１８の境界位置ＢＬ１（タイヤ子午線断面では変曲点）は、ビードベース面１４のタイヤ径方向ＴＲの内側端からリムプロテクタ５の頂部６までのタイヤ径方向ＴＲの距離をＨｐとしたとき、ビードベース面１４のタイヤ径方向内側端から境界位置ＢＬ１までのタイヤ径方向ＴＲの距離Ｈ１が、Ｈｐ×０．５５≦Ｈ１≦Ｈｐ×０．９５を満足するように設定されている。ここでは、ビードベース面１４のタイヤ径方向内側端とは、図４に示すように、タイヤ１をリム１２に組み付けた状態でのチェーファー１０のタイヤ径方向内側端を意味する。

第１湾曲凹部１６と第２湾曲凹部１７の境界位置ＢＬ２（タイヤ子午線断面では変曲点）は、ビードベース面１４のタイヤ径方向内側端から境界位置ＢＬ２までのタイヤ径方向ＴＲの距離Ｈ２が、Ｈｐ×０．４１≦Ｈ２≦Ｈｐ×０．７５及びＨ２＜Ｈ１を満足するように設定されている。

前記実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、次のような効果が得られる。
（１）第１湾曲凹部１６を設けることにより、ビード部４を構成するリムストリップゴムの使用量を抑制して軽量化を図り、燃費性能を向上させることができる。
（２）第１湾曲凹部１６を設けることにより、タイヤ１をリム１２に組み付けた際、タイヤ径方向外側に位置する第２湾曲凹部１７を構成する凹面を積極的にリム１２に圧接させることができる。これにより、ビード部４のリム１２に対する圧接力をタイヤ径方向ＴＲの外側で大きくすることができる。この結果、コーナリング時や高荷重負荷時にビードフィラー８が倒れることを防止して操縦安定性能を向上させることが可能となる。
また、ビード部４のリム１２への拘束力を向上させることにより、ユニフォミティすなわちタイヤ１の回転時の振れを抑えることが可能となる。
（３）ビードヒール部１５を仮想基準面ＩＲＦから突出させることにより、第１湾曲凹部１６を構成する凹面を、確実にリム１２の基準面１３から離間あるいは接触圧を低下させた状態で接触させることができる。つまり、第２湾曲凹部１７を構成する曲面を確実に基準面１３に圧接させることができる。特に、ビードヒール部１５の突出量ＰＡを３ｍｍ以下に設定しているので、タイヤ径方向内側部分で圧接力が大きくなって、基準面１３に対する第２湾曲凹部１７の圧接力が低下することもない。

比較例及び実施例１から３のタイヤ１について、操縦安定性能及びユニフォミティを比較した。ここでは、使用するタイヤサイズは225/50Ｒ17である。
操縦安定性能試験は、各タイヤを車両指定空気圧として乗用車に装着し、２名乗車相当の荷重にて、アスファルト舗装された乾燥路面にて、加速・制動・旋回・レーンチェンジを行いながら走行することにより行った。専門のドライバーにより操縦安定性を限界性能、応答性能、直進性能の観点から相対的に評価し、比較例のタイヤを指数１００として他のタイヤの指数を決定した。指数が大きい程、操縦安定性能が優れていることを示す。
ユニフォミティ試験は、JASO C-607に準拠し、空気圧220kPaの各タイヤを、15X6-JJのリム１２に組み付け、直径854mmのドラム上を、4609Nの荷重を付与した状態で、毎秒１回転にて走行させた時の径方向に作用する力の変動を計測することにより行った。変動が少ない程、ユニフォミティが優れている。比較例１のタイヤを指数１００として他のタイヤの指数を決定した。指数が大きい程、ユニフォミティが優れていることを示す。
転がり抵抗は、JISD4234:20091に準拠し、空気圧210kPaの各タイヤを、15X6-JJのリムに組み付け、荷重（5.26kN）、速度（80km/h）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例を１００とした時の指数で表示した。指数が大きい程、転がり抵抗が小さく、燃費性能に優れている。

比較例では、ビード部４のタイヤ径方向ＴＲの内側にリム側に向かって円弧状に突出する湾曲凸部を備えている。
実施例１では、ビード部４のタイヤ径方向ＴＲの外側に第１湾曲凹部１６を設けている。比較例の湾曲凸部に対応する位置には第２湾曲凹部１７を設けている。ビードヒール部１５の突出量ＰＡを2.2mmとしている。
実施例２では、実施例１とはほぼ同じ構成であるが、ビードヒール部１５の突出量ＰＡを0.5mmとしている点で相違する。
なお、詳細な湾曲凸部あるいは第１湾曲凹部１６のタイヤ径方向外側端の位置（距離Ｈｐに対する距離Ｈ１の割合）は、表１に示す通りである。

表１から明らかなように、第１湾曲凹部１６を設けることで、軽量化を図り、転がり抵抗を低減することができた。また、第１湾曲凹部１６を設けてタイヤ径方向ＴＲの外側に位置する第２湾曲凹部１７をリム１２の基準面１３に圧接することにより、操縦安定性能及びユニフォミティを向上することができた。特に、ビードヒール部１５の突出量ＰＡを大きく設定することで、操縦安定性能及びユニフォミティをさらに向上できた。また、ビードヒール部１５の突出量ＰＡを小さく設定することで、より軽量化を図って転がり抵抗をさらに向上できた。

１…タイヤ
２…トレッド部
３…サイドウォール部
４…ビード部
５…リムプロテクタ
６…頂部
７…ビードコア
８…ビードフィラー
９…カーカスプライ
１０…チェーファー
１１…インナーライナー
１２…リム
１３…基準面
１４…ビードベース面
１５…ビードヒール部
１６…第１湾曲凹部
１７…第２湾曲凹部
１８…第３湾曲凹部

Claims (7)

1. 踏面を構成するトレッド部と、
   前記トレッド部のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に連なる一対のサイドウォール部と、
   前記サイドウォール部のタイヤ径方向内側に連なり、リムに組み付けられる一対のビード部と、
   を備え、
   前記サイドウォール部は、ビード部よりもタイヤ幅方向外側に突出した頂部を有するリムプロテクタを備え、
   前記ビード部の外面であるビードベース面は、タイヤ径方向内側に湾曲凹部を有する、空気入りタイヤ。
2. 前記ビードベース面は、前記湾曲凹部からタイヤ径方向外側に連なる第２の湾曲凹部を有し、
   前記ビードベース面のタイヤ径方向内側端から前記頂部までのタイヤ径方向の距離をＨｐとしたとき、前記ビードベース面のタイヤ径方向内側端から、前記第２の湾曲凹部のタイヤ径方向外側端までのタイヤ径方向の距離Ｈ１が、Ｈｐ×０．５５≦Ｈ１≦Ｈｐ×０．９５を満足する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ビードベース面のタイヤ径方向内側端から前記第２の湾曲凹部のタイヤ径方向内側端までのタイヤ径方向の距離Ｈ２は、
   Ｈｐ×０．４１≦Ｈ２≦Ｈｐ×０．７５
   Ｈ２＜Ｈ１
   を満足する、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ビード部は、前記湾曲凹部のタイヤ径方向内側に連なり、前記リムに圧接可能なビードヒール部を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ビードヒール部は、前記ビード部を構成する他の部分とは別部材で構成されている、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ビードヒール部は、リムに装着した際、リムの基準面に沿う仮想基準面からの突出量ＰＡが、
   ＰＡ≦３ｍｍ
   を満足する、請求項４又は５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記湾曲凹部の表面のタイヤ子午線断面に於ける曲率半径Ｒは、
   ５ｍｍ≦Ｒ
   を満足する、請求項１から６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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