JP2853814B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2853814B2 JP2178527A JP17852790A JP2853814B2 JP 2853814 B2 JP2853814 B2 JP 2853814B2 JP 2178527 A JP2178527 A JP 2178527A JP 17852790 A JP17852790 A JP 17852790A JP 2853814 B2 JP2853814 B2 JP 2853814B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気入りタイヤ、特に操縦安定性を損なう
ことなくビード部の軽量化を実現しうる空気入りラジア
ルタイヤに関する。
〔従来の技術〕
従来、空気入りタイヤは、第3図に示すように、ビー
ド部では、カーカスの本体部Aとカーカスの巻上げ部B
との間の空隙に、ゴムからなるビードエーペックスCを
充填している。このビードエーペックスCはこの空隙を
充填しビード部を保形するとともに、硬質ゴム(例えば
JISA硬度60〜90のゴム)を使用することによって、ビー
ド部の曲げ剛性を増加させてタイヤの操縦安定性を向上
する働きを有する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、近年、車両の高性能化、低燃費化に伴
いタイヤ重量の軽減が要請されている。タイヤ重量軽減
のために、例えばトレッドの体積を減じることはグリッ
プ性能、摩耗寿命の低下を招き、又サイドウォール部の
体積の減少は外傷によるカーカス層の破損を招来するな
ど、実現は困難である。
他方、ビード部の体積の減少は、ビード部で最も大き
な容量を占めるビードエーペックスを減じることが考え
られるが、その体積の減少、除去は、前記ビードエーペ
ックスの機能を損なうとして、従来一顧だにされなかっ
た事項であった。
本発明は、ビード部の剛性、操縦安定性を低下させる
ことなく、タイヤの軽量化に役立つ空気入りタイヤの提
供を目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部
を経て一対のビードコアに至るトロイド状の本体部にビ
ードコアをタイヤ軸方向内側から外側にかけて巻上げる
巻上げ部を一体に設けたカーカスと、このカーカスの前
記本体部と巻上げ部との間で前記ビードコアからタイヤ
半径方向外方に向けてのびるビードエーペックスとを有
するとともに、 前記ビードエーペックスは、JISA硬度が60〜90度の硬
質ゴムからなり、かつビードベースラインからビードエ
ーペックスの半径方向上端までの距離であるビードエー
ペックスの上端高さHaを、リムフランジ上端である下方
点(X1)よりタイヤ半径方向内側に位置させる一方、 前記カーカスは、巻上け部上端のビードベースライン
からの半径方向高さ(Hc)をタイヤ断面高さ(Ht)の1/
2以上とし、 かつ前記カーカスの本体部と巻上げ部との間に、前記
下方点(X1)と、ビードベースラインからの距離がタイ
ヤ断面高さの1/4である上方点(X2)との間の領域を含
み、複数枚の高張力コードからなる補強層を配するとと
もに、 この補強層のタイヤ軸方向の内面が前記カーカスの本
体部に接し、かつタイヤ軸方向の外面が巻上げ部に接す
ることにより、 前記本体部と巻上げ部とは、前記領域に、該本体部と
巻上げ部とが補強層を介してしかもビードエーペックス
を介することなく隣り合う隣接部分を有してなる空気入
りタイヤである。
又請求項2の発明は、トレッド部からサイドウォール
部を経て一対のビードコアに至るトロイド状の本体部に
ビードコアをタイヤ軸方向内側から外側にかけて巻上げ
る巻上げ部を一体に設けたカーカスを有し、 前記カーカスは、巻上げ部上端のビードベースライン
からの半径方向高さ(Hc)をタイヤ断面高さ(Ht)の1/
2以上とし、 かつ前記カーカスの本体部と巻上げ部との間に、前記
ビードコアの上面に接触しかつビードベースラインから
の距離がタイヤ断面高さの1/4である上方点(X2)の高
さに至ってのびる複数枚の高張力コードからなる補強層
を配するとともに、 この補強層のタイヤ軸方向の内面が、前記カーカスの
本体部に接し、かつタイヤ軸方向の外面が前記巻返し部
に接することにより、前記本体部と巻上げ部とは、前記
ビードコア上面と前記上方点(X2)との間に、該本体部
と巻上げ部とが補強層を介して隣り合う隣接部分を有し
てなる空気入りタイヤである。
〔作用〕
カーカスの本体部と巻上げ部とが補強層を介して隣接
する隣接部分をリムフランジ上端である下方点X1と、上
方点X2との間の領域に設け、隣接部分ではビードエーペ
ックスが存在しないため、従来タイヤに比べビードエー
ペックスの体積を小としタイヤ重量を軽減することがで
き燃費性を改善する。とりわけ、請求項2の発明では、
カーカスの本体部と巻上げ部との間に硬質のゴムからな
るビードエーペックスを完全に排除しうる結果、大巾な
ビード部の体積減少を可能とし、より一層のタイヤ軽量
化を実現しうる。
また前記補強層によってビードエーペックスの減少、
省略に伴うビード部剛性の低下を補い、タイヤに横力が
加わった場合のビード部のカーカスに生じる引張り力に
よる伸び変形をこの補強層によって抑制し、ビード部の
剛性を結果的に維持でき操縦安定性を保つ。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第1図は請求項1の発明の一実施例の半径方向断面の
片側を、正規リム10に組まれ正規内圧が充填された標準
状態で示す。
タイヤ1には、カーカス6と、ベルト層7と、複数
枚、本例では2枚の補強層9A、9Bと、小長さのビードエ
ーペックス8とが配される。
カーカス6は、トレッド部2からサイドウォール部3
を経てビード部のビードコア5に至る本体部6Aに前記ビ
ードコア5の回りをタイヤの内側から外側にかけて巻き
上げられる巻上げ部6Bを設ける。又このカーカス層6
は、ラジアル配置のコードを平行に配列した1または複
数のプライからなり、コードとして、ナイロン、ポリエ
ステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維、ま
たは、金属、炭素繊維等を用いうる。なおカーカス6に
はビードコア5で巻上げないプライ、タイヤ軸方向外側
から内側に巻上げるプライをも含ませうる。又カーカス
6もタイヤ重量の軽減のために、軽量コードを用いかつ
少数のプライで構成することが望ましい。
前記ベルト層7は、トレッド部2の内方かつカーカス
6のタイヤ半径方向外側に配され、又本例では、互いに
コードが交差する内外2枚のベルトプライからなる。又
ベルト層のコードも、軽量かつ高張力の例えば芳香族ポ
リアミドコードなどを用いるのが好ましく、そのとき、
ベルト層7の外面を覆う有機繊維コードを、例えば螺旋
巻きしたバンドを配するのもよい。
前記ビードエーペックス8は、JISA硬度60〜90の硬質
ゴムからなり、本部6Aと巻上げ部6Bとの間で、ビードコ
ア5のタイヤ半径方向外側にのびる先細三角断面形状を
なす。又ビードエーペックス8は、そのタイヤ半径方向
の上端のビードベースラインBLからの距離であるビード
エーペックスの上端の高さHaを、リム10のフランジ11の
上端位置である下方点X1の高さHf以下に設定している。
これによってビードエーペックス8の体積を、前記高さ
Hfの2倍をこえる程度の従来タイヤよりも大巾に減少
し、タイヤの軽量化に寄与している。
前記巻上げ部6BのビードベースラインBLからの半径方
向の距離であるカーカス巻上高さはHcは、タイヤ断面高
さHtの1/2以上に設定する。これによりビード部4から
サイドウォール部3下方部の剛性を維持する。なおタイ
ヤ断面高さHtとはビードベースラインBLからトレッド面
の最高点までの半径方向距離を言う。
カーカス6の本体部6Aと巻上げ部6Bとの間には、タイ
ヤ軸方向の内面が前記本体部6Aに、同外面が前記巻上げ
部6Bに接する前記2層からなる補強層9A、9Bが配され
る。この補強層9A、9Bは、タイヤに横力が加わったと
き、ビード部4に生じる引張り力による伸びを抑制し、
ビード部の剛性を高め、操縦安定性を維持する。このた
めに、補強層9A、9Bは、その半径方向下端の高さH9ad、
H9bdを、前記下方点X1の高さHf以下とする。又上端は、
タイヤ断面高さHtの0.25倍である上方点X2の高さHsをこ
える高さH9au、H9buとする。これによって、補強層9A、
9Bは、前記下方点X1と上方点X2との間の領域に亘って配
される。なお補強層9A、9Bの上端が上方点X2よりも小で
あるときには、前記ビード部の剛性を確保することが困
難となる。又下端が下方点X1上方にあるときには、変形
に際して、リムフランジ11と接触する変形の大きい部分
において補強層9A、9Bが存在しないことになり、ビード
部剛性を低下する。なお好ましくは、タイヤ外表面とフ
ランジ11との離反点FPよりもタイヤ半径方向内側とす
る。
さらに補強層9A、9Bは、半径方向内側部を、前記ビー
ドエーペックス8と巻上げ部6Bとの間で挟持させる。こ
れにより、変形に際して作用する引張力を負担させる。
又このような補強層9A、9Bによって、本体部6Aと巻上
げ部6Bとは、ビードエーペックス8の上端から上方であ
って前記下方点X1の半径方向内方位置を起点として、該
本体部6Aと巻上げ部6Bとが補強層9A、9Bを介して、即ち
ビードエーペックス8を介することなく隣り合う隣接部
分Yが形成されることになる。
又前記高さH9au、H9buは前記カーカス巻上高さHcより
も小さいことが望ましく、これによって、補強層9A、9B
が、変形の大きいサイドウォール部3に上方部に終端す
ることによる応力集中に伴うゴム剥離を防止している。
さらに補強層9A、9Bの上端とカーカス巻上げ部6Bの上
端が同位置となることも、この位置での剛性段差が大と
なるため、応力の集中による損傷、例えばコード端にお
けるゴムとコード間の接着破壊、コード切れ等が生じや
すくなり、好ましくない。又同様の理由により、各補強
層9A、9Bの各上端が一致しないのがよく、本例では、内
側の補強層9Aの高さH9auを大としている。
補強層9A、9Bのコード材料として、ナイロン、ポリエ
ステル等の有機繊維、又は金属などを用いうるが、芳香
族ポリアミドが金属コードと同様な引張り剛性を有しか
つ軽量であるゆえに好適に使用しうる。なお芳香族ポリ
アミドコードを用いるとき、乗用車用タイヤにおいて
は、コードサイズは720d/2〜3000d/2、打込み本数は25
〜45/5cm、撚り数は20〜70/10cm程度である。補強層9
A、9Bのコードはタイヤ半径方向に対し、15〜75度の角
度、さらに望ましくは、45〜75度の角度に傾斜して配列
され、かつ補強層9A、9Bのコードは互いに交差する。こ
のような構成とすることによりビード部の剛性を効果的
に高める。
なお請求項2の発明によれば、タイヤ1は第2図に示
すように、前記ビードエーペックス8を完全になくすこ
ともできる。このとき、カーカス6は、ビードコア5の
回りを軸方向内側から外側にかけて巻き上げられ、又巻
上げ部6Bは、ビードコア5のタイヤ半径方向上面5aで内
に折り曲げられ、また各補強層9A、9Bのは、前記ビード
コア5の上面5aに接触して係止されるとともに、タイヤ
軸方向の内面は、ビードコア5の上面から前記上方点に
至り前記本体部6Aに接し、同外面が巻上げ部6Bに接して
配される。
〔具体例〕
タイヤサイズ185/60R14の空気入りタイヤを第1表の
仕様で試作し、同サイズの従来タイヤと比較した。その
結果を併せて同表に示す。
本発明のタイヤは、いずれも比較例である従来品に比
べてタイヤ重量が軽く、かつ各種の操縦性 の評価結果も同等以上であった。
なお、第1表において、「横ばね定数」とは、タイヤ
を正規リムに組み、正規内圧を充填し、横力を加えた時
のタイヤの変形量と横力の大きさから求めたものであ
り、「レーンチェンジ安定性」は、タイヤを国産乗用車
に装着し、速度100km/hで直進中、ハンドルを急にきっ
たときの車両の安定性をドライバーのフィーリングで評
価したものであり、「ヨーの収斂性」は、その後の車両
の安定性をドライバーのフィーリングで評価したもので
あり、「旋回アスファルトG」は、半径50mのドライ路
面において、極限まで速度を上げたときの車両にかかる
横Gをその速度から計算したものである。
〔発明の効果〕
このように、本発明のタイヤは、操縦安定性を損なう
ことなく、タイヤの重量を軽減することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例を示す断面図、第2図は他の実施例を
示す断面図、第3図は従来技術を例示する断面図であ
る。 2…トレッド、3…サイドウォール、4…ビード部、5
…ビードコア、6…カーカス、7…ベルト、8…ビード
エーペックス、9A、9B…補強層、10…リム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−157816(JP,A) 特開 昭57−18503(JP,A) 特開 昭61−278404(JP,A) 特開 平2−11406(JP,A) 実開 昭61−169808(JP,U) 実開 昭63−125604(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部を経て一
    対のビードコアに至るトロイド状の本体部にビードコア
    をタイヤ軸方向内側から外側にかけて巻上げる巻上げ部
    を一体に設けたカーカスと、このカーカスの前記本体部
    と巻上げ部との間で前記ビードコアからタイヤ半径方向
    外方に向けてのびるビードエーペックスとを有するとと
    もに、 前記ビードエーペックスは、JISA硬度が60〜90度の硬質
    ゴムからなり、かつビードベースラインからビードエー
    ペックスの半径方向上端までの距離であるビードエーペ
    ックスの上端高さHaを、リムフランジ上端である下方点
    (X1)よりタイヤ半径方向内側に位置させる一方、 前記カーカスは、巻上げ部上端のビードベースラインか
    らの半径方向高さ(Hc)をタイヤ断面高さ(Ht)の1/2
    以上とし、 かつ前記カーカスの本体部と巻上げ部との間に、前記下
    方点(X1)と、ビードベースラインからの距離がタイヤ
    断面高さの1/4である上方点(X2)との間の領域を含
    み、複数枚の高張力コードからなる補強層を配するとと
    もに、 この補強層のタイヤ軸方向の内面が前記カーカスの本体
    部に接し、かつタイヤ軸方向の外面が巻上げ部に接する
    ことにより、 前記本体部と巻上げ部とは、前記領域に、該本体部と巻
    上げ部とが補強層を介してしかもビードエーペックスを
    介することなく隣り合う隣接部分を有してなる空気入り
    タイヤ。
  2. 【請求項2】トレッド部からサイドウォール部を経て一
    対のビードコアに至るトロイド状の本体部にビードコア
    をタイヤ軸方向内側から外側にかけて巻上げる巻上げ部
    を一体に設けたカーカスを有し、 前記カーカスは、巻上げ部上端のビードベースラインか
    らの半径方向高さ(Hc)をタイヤ断面高さ(Ht)の1/2
    以上とし、 かつ前記カーカスの本体部と巻上げ部との間に、前記ビ
    ードコアの上面に接触しかつビードベースラインからの
    距離がタイヤ断面高さの1/4である上方点(X2)の高さ
    に至ってのびる複数枚の高張力コードからなる補強層を
    配するとともに、 この補強層のタイヤ軸方向の内面が、前記カーカスの本
    体部に接し、かつタイヤ軸方向の外面が前記巻返し部に
    接することにより、前記本体部と巻上げ部とは、前記ビ
    ードコア上面と前記上方点(X2)との間に、該本体部と
    巻上げ部とが補強層を介して隣り合う隣接部分を有して
    なる空気入りタイヤ。
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