JP3213129B2 - 操縦安定性に優れる空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、操縦安定性に優れる
空気入りラジアルタイヤに関するものであり、とくに
は、オールシーズンタイヤと称される全天候型空気入り
ラジアルタイヤにおいて、操縦安定性の有効なる向上を
実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のオールシーズンタイヤとしては、
氷雪路での駆動・制動性能及び運動性能を向上させるべ
く、通常のサマータイヤに比し、ブロックサイズの小型
化、ブロックへのサイプの形成などによってブロック剛
性を小さくしたものや、タイヤ全体を柔構造としてタイ
ヤ剛性を小さくしたものの他、雪上および氷上性能の向
上を目的として、トレッドゴムのゴム質を、低温下にお
いても十分な柔軟性を有する配合組成等としたものがあ
り、かかるタイヤによれば、各種の路面を走行すること
ができ、また、すぐれた氷雪路性能を発揮し得るなどの
多くの利点をもたらすことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなオールシーズンタイヤにあっては、その性能上、ブ
ロック剛性、トレッド剛性、タイヤ剛性などを、サマー
タイヤのそれより低下させることを余儀なくされること
から、とくには一般乾燥路での走行に当たって、操縦安
定性が不足し勝ちであるとの問題があった。

【０００４】この発明は、従来技術の有するかかる問題
点を解決するものであり、タイヤビード部に改良を加え
ることによって、リム組みしたタイヤ車輪のユニフォミ
ティを大きく改善し、これに基づいて、オールシーズン
タイヤの操縦安定性を、一般的なサマータイヤのそれと
同程度にまで向上させることができる、操縦安定性に優
れる空気入りラジアルタイヤを提供するものである。

【０００５】いいかえれば、この発明は、オールシーズ
ンタイヤにおける、ブロック剛性、トレッド剛性、タイ
ヤ剛性などの低下に起因する操縦安定性の低下は余儀な
いものとし、タイヤビード部の改良の下で、空気入りタ
イヤを規格リムに組付けたタイヤ車輪として満足な車輪
ユニフォミティを実現して、ラジアルランナウト（以下
「ＲＲＯ」と略す）を小さくするとともに、ラジアルフ
ォースバリエーション（以下「ＲＦＶ」と略す）を有効
に抑制することにより、タイヤ車輪の転動時における、
接地面形状、接地面積、幅方向接地面位置などの、車輪
周方向での変動を十分小ならしめ、そのタイヤ車輪が発
生する力を、周方向のどの位置にても均等化させて車両
の走行安定性を高め、これによって、操縦安定性の低下
を十分に補うものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の、操縦安定性
に優れる一の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部に
連なる一対のサイドウオール部を設けるとともに、各サ
イドウオール部の半径方向内端に連続するビード部を設
け、そして多くは、少なくとも一枚のカーカスプライか
らなるラジアルカーカスおよび、少なくとも二層のベル
ト層からなるベルトのそれぞれを埋設したところにおい
て、前記トレッド部に、多数のブロックからなるブロッ
クパターンを形成して、それらの各ブロックに少なくと
も一本のサイプを設け、また、規格リムの傾斜ビードシ
ートに緊密に嵌合される前記ビード部に、その規格リム
の幅方向の最外側に位置する湾曲フランジと、それに対
向するビード部外面との接触に先だって、傾斜ビードシ
ートの幅方向外側に隣接する隅丸凹部にその全周にわた
って密着する膨出ヒールを設け、この膨出ヒールの膨出
量を２mm以上とするとともに、その膨出ヒールのゴム硬
度を、ＪＩＳ硬度で６５度以上としたものである。

【０００７】この発明の他の空気入りラジアルタイヤ
は、トレッド部にブロックパターンを形成することに代
えて、もしくは加えて、トレッド部を構成するトレッド
ゴムの、−２０℃での弾性率を４００×１０⁶ dyn/cm²
以下としたものである。

【０００８】なおここで、規格リムとは、二つ割りリ
ム、５°深底リム、１５°深底リム、広幅深底リム等
の、ＪＡＪＭＡやＴＲＡ等で規格が定められたリムをい
うものとし、この規格リムは、傾斜ビードシートと、こ
の傾斜ビードシートの幅方向の外側に順次に連なる隅丸
凹部および、外向きに反曲する湾曲フランジとを具え、
場合によっては、湾曲フランジと隅丸凹部との間に張出
しフランジを具えることもある。またここで、膨出ヒー
ルの膨出量とは、ビード基点を通る、タイヤ中心軸線へ
の垂線を基準として測定したときの膨出ヒールの側方迫
出量をいうものとす。

【０００９】

【作用】この発明の、操縦安定性に優れる空気入りラジ
アルタイヤでは、とくには、トレッド部に、多数のブロ
ックからなるブロックパターンを形成して、それらの各
ブロックに少なくとも一本のサイプを設けること、およ
び／またはトレッド部を構成するトレッドゴムの−２０
℃での弾性率を４００×１０⁶ dyn/cm² 以下とすること
によって、ブロック剛性およびトレッド剛性の少なくと
も一方を有効に低下させて、オールシーズンタイヤに要
求される氷雪上性能その他の性能の発揮を十分に担保す
ることができる。

【００１０】ところでこの一方において、ブロック剛
性、トレッド剛性等の低下に起因する操縦安定性の低下
は、タイヤビード部の改良に基づく、タイヤ中心軸線と
リム中心軸線との常に適正なる整合を実現することによ
って完全に補うことができる。すなわち、このタイヤに
よれば、タイヤビード部に、タイヤのリム組みに当たっ
て、規格リムの湾曲フランジと、それに対向するビード
部外面との接触に先だって、リムの傾斜ビードシートに
隣接する隅丸凹部にその全周にわたって密着する膨出ヒ
ールを設けることにより、そのリム組みの進行に際し、
はじめに、膨出ヒールが隅丸凹部に密着し、次いで、そ
の膨出ヒールの圧縮変形下で、ビード部外面が湾曲フラ
ンジに接触することになるので、ビード部外面と湾曲フ
ランジ等との接触状態を全周にわたって十分均一なもの
として、タイヤの中心軸線を規格リムの中心軸線に高い
精度で整合させることができ、従って、ＲＲＯ、すなわ
ち、タイヤ車輪の外周の揺れが小さくなり、また、タイ
ヤ車輪を一定のたわみの下で回転させたときの半径方向
反力の変動、すなわち、ＲＦＶが有効に抑制されて、車
輪のユニフォミティが大きく向上されることになる。そ
して、車輪ユニフォミティのこのような向上は、転動時
のタイヤ車輪の接地状態を、その全周にわたって十分均
一なものとして、タイヤ車輪が発生する力を周方向のど
の位置にてもほぼ一定のものとするので、車両の走行安
定性、ひいては、操縦安定性をもまた有効に向上される
ことになり、従って、ブロック剛性等の低下に起因する
オールシーズンタイヤの操縦安定性の低下を、十分に補
うことが可能となる。

【００１１】なおここでは、膨出ヒールの膨出量を２mm
以上とすることによって、膨出ヒールによる隅丸凹部の
完全なる埋込みを担保することができるが、その膨出量
が大きくなりすぎると、ビード部外面におけるリムずれ
が著しく悪化するおそれがあるため、４mmを限度とする
ことが好ましい。また、膨出ヒールのゴム硬度は、ＪＩ
Ｓ硬度で６５度以上とすることによって、膨出ヒール
の、隅丸凹部への十分強固な嵌込み固定をもたらし、ま
た、その膨出ヒールの、隅丸凹部に対する全周での均等
接触を導くことができるが、その硬度は、硬すぎると、
膨出ヒールの、リムとの間での十分な圧縮変形量を確保
することができず、気密性に問題が生じるおそれがある
ため、８０度までとすることが好ましい。

【００１２】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明の実施例を示す幅方向断面図
であり、図中１はトレッド部を、２は、このトレッド部
１のそれぞれの側部に連続する左右一対のサイドウオー
ル部を、そして３は、各サイドウオール部２の半径方向
内端に連続するビード部をそれぞれ示す。

【００１３】この例では、タイヤ周方向に対して実質的
に９０°の角度で延びる、たとえばポリエステルコード
からなる一枚のカーカスプライで、トロイダルに延びる
ラジアルカーカス４を形成して、このラジアルカーカス
４のそれぞれの側端部分を、ビード部３に埋設したビー
ドコア５の周りで内側から外側に向けて巻き上げ、ま
た、ラジアルカーカス４のクラウン部の外周側に、タイ
ヤ周方向に対して比較的小さい角度で延在するスチール
コードよりなり、層間でコードが相互に交差する二層の
ベルト層６ａ，６ｂにて構成したベルト６を配設し、そ
して、そのベルト６のさらに外周側に、実質的にタイヤ
周方向に延びる有機繊維コードからなり、ベルト６をそ
の全幅にわたって覆う一枚のベルト補強層７を配設す
る。

【００１４】そしてまた、このタイヤでは、ビード部３
のビードヒール部に、タイヤのリム組みに当たって、規
格リムの幅方向の最外側に位置する湾曲フランジと、そ
れに対向するビード部外面との接触に先だって、傾斜ビ
ードシートの幅方向外側に隣接する隅丸凹部にその全周
にわたって密着する膨出ヒール８を設ける。図２は、こ
のことを、膨出ヒール８を設けたビード部３、ひいて
は、タイヤの、規格リムへの組付け要領との関連で示す
要部断面図であり、図中９は規格リム、１０はそれの傾
斜ビードシート、１１は、傾斜ビードシート１０の幅方
向外側に隣接して位置する隅丸凹部をそれぞれ示し、ま
た、１２は、隅丸凹部１１から半径方向外方へ張出す張
出しフランジを、１３は、その張出しフランジ１２の、
幅方向および半径方向のそれぞれの外方に連続して外向
きに反曲する湾曲フランジをそれぞれ示す。なお、張出
しフランジ１２は、規格リム９の種類によっては省かれ
ることもある。

【００１５】ここにおいて、膨出ヒール８とは、規格リ
ム９の、図示のような幅方向断面内で、傾斜ビードシー
ト１０を隅丸凹部側へ延長した仮想の直線ｌと、隅丸凹
部１１に連なる張出しフランジ１２、張出しフランジの
ない規格リムでは湾曲フランジ１３に接して規格リム９
の中心軸線と直交する、これも仮想の直線ｍとの交点Ｐ
に対応し、タイヤ設計上予定されるビード基点Ｑを通
り、そこからタイヤ中心軸線に下した垂線ｎよりも突出
したビードヒールをいうものとし、それの膨出量ｄは、
垂線ｎからの迫出代をもって定め、ここではそれを２mm
以上とする。

【００１６】しかもここでは、かかる膨出ヒール８のゴ
ム硬度をＪＩＳ硬度で６５度以上とし、加えて、ビード
部３の傾斜ビードシート１０に沿う幅方向内端部分に位
置するビードトウのトウ先ゴム１４、図では、傾斜ビー
ドシート１０に沿う部分を隅丸凹部側へ幾分長く延在さ
せた鈎形状のトウ先ゴム１４の、破断時の伸びを４２０
±５０％とし、３００％モジュラスを２００±２０kgf/
cm² として、そのトウ先ゴム１４に、硬さと靭性とを付
与する。

【００１７】以上のように構成してなるタイヤビード部
３には通常、前述した直線１と直線ｍとの交点Ｐから、
規格リム９の中心軸線までの距離を半径とする円の直径
で定義されるリム径Ｄに対して適切な締め代が付与され
ており、かかるビード部３を有するタイヤの、規格リム
上への配設は、それぞれのビード部３につき、規格リム
９の湾曲フランジ１３の外周で、それを部分的に逐次に
乗越えさせて、両ビード部３を規格リム９のドロップ又
はウェル内に一旦落とし込むことによって行なわれ、そ
の後に続く、タイヤのリム９への組付けは、そのタイヤ
内へ、規格内圧に達するまで空気を充填して、ビード部
３を図２に矢印で示すように、傾斜ビードシート１０に
沿ってその外面が湾曲フランジ１３に接触するまで外側
方向へ押し進めることにより行われる。

【００１８】このようなリム組みの進行状況を、図３に
示す、膨出ヒールを有しない従来の空気入りタイヤにつ
いみるに、ビード部２１は、それが傾斜ビートシート上
を外側へ移動するにつれて、それに対する締め代が増加
して緊締嵌合の度合いを高められることになるが、その
移動の妨げとなるビード部２１の摩擦抵抗は、その全周
にわたって必ずしも均等とはならないので、摩擦抵抗の
大きい部分では、ビードヒール２２が隅丸凹部１１に達
するより先に、ビード部２１の外面が、リム９の湾曲フ
ランジ１３に接触することになり、そこに始まる圧縮変
形に対する抵抗に抗してビードヒール２２が隅丸凹部１
１に接近することになる。しかしながら、この場合に
は、ビードヒール２２と隅丸凹部１１との間にしばしば
生じる隙間２３の発生位置および体積が規格リム９の周
上で不均等となることが多く、このような状態が一旦発
生すると、その隙間内に封じ込められた空気が、ビード
部２１の、傾斜ビードシート１０に沿うそれ以上の移動
を、それの圧力増加によって拘束するので、リム組み作
業がそのまま打切られ勝ちであり、それ故に、空気入り
タイヤそれ自体は十分なユニフォミティをもって加硫成
形されているにも拘わらず、タイヤ車輪としてのＲＲＯ
が大きくなり、この結果としてＲＦＶが大きくなってい
た。

【００１９】これに対し、膨出ヒール８を設けた発明タ
イヤでは、上述したようなリム組みの進行に当たり、は
じめに、膨出ヒール８が規格リム９の隅丸凹部１１に、
図２に示すように密着し、次いで、その膨出ヒール８の
圧縮変形下でビード部外面が湾曲フランジ１３に接触
し、そこに適度な圧迫が加わった状態でリム組み作業が
終了されることになるので、ビード部外面と規格リム９
との間に、前述したような隙間が発生することがなく、
タイヤの中心軸線が規格リム９の中心軸線に容易に、か
つ高い精度で整合することになり、従って、タイヤ車輪
としてのＲＲＯが低減され、ＲＦＶが十分に抑制される
ことになる。かくして、この空気入りタイヤ、とくには
そのビード部構造によれば、車輪ユニフォミティのこの
ような向上に基づき、車両の走行安定性を向上させて、
操縦安定性をもまた有効に高めることが可能となる。

【００２０】またこのタイヤでは、膨出ヒール８の膨出
量ｄを、通常の乗用車用タイヤにおいて２〜４mmとする
ことによって、ビードヒールにおいて適切な接触をもた
らすことができ、そして、その膨出ヒール８のゴム硬度
をＪＩＳ硬度で６５〜８０度とすることによって、ビー
ドヒールが必要以上に圧縮されることがなく、すぐれた
ＲＲＯをもたらすことができる。

【００２１】加えて、この例では、トウ先ゴム１４の破
断時の伸びを４２０±５０％とし、３００％モジュラス
を２００±２０kgf/cm² とすることによって、ビード部
３のリム擦れを防止し、併せて、、操縦安定性の一層の
向上をもたらす。なおここで、破断時の伸びを３７０％
未満としたときは、ビートトウにトウ欠けが生じるおそ
れが高くなる一方、それを４７０％を越える値としたと
きは、ビード部の倒れ込みを有効に阻止することができ
ず、これらのことは、３００％モジュラスを、２２０kg
f/cm² を越える値としたときおよび１８０kgf/cm² 未満
としたときのそれぞれにおいてもまた同様である。

【００２２】ところで、膨出ヒール８は、図４に示すよ
うに、そこに埋設した輪状芯１５によって補強すること
もでき、たとえば、スチールコード、有機繊維コードな
どを用いた非伸長性の無端バンドとすることができる輪
状芯１５によって膨出ヒール８を補強した場合には、ビ
ードヒールの硬度が高まり、より優れた位置決め精度を
得ることができる。

【００２３】そしてさらに、この発明の一のタイヤで
は、オールシーズンタイヤに所要の氷雪上性能その他の
性能をもたらすべく、図５にトレッドパターンを示すよ
うに、トレッド部１に、タイヤ周方向に延びる複数本の
周方向溝１６および、タイヤ幅方向に延びる複数本の横
溝１７によって多数のブロック１８を区画し、それら
の、各ブロック１８に、タイヤ幅方向に延びる少なくと
も一本、図では二本のサイプ１９を形成する。また、こ
の発明の他のタイヤでは、同様の目的の下で、トレッド
部１を構成するトレッドゴムの、−２０℃での弾性率
を、400 ×10⁶ dyn/cm² 以下の比較的小さい値とし、そ
して、トレッド踏面には、好ましくは図６に示すよう
に、周方向溝１６および横溝１７のそれぞれによって画
成される多数のブロック１８を形成する。

【００２４】なおここで、トレッド部１のトレッドゴム
を、−２０℃での弾性率が４００×１０⁶ dyn/cm² 以下
のものとすることに加えて、トレッドパターンを、図５
に示すようなサイプ付ブロックパターンとすることも可
能であり、このことによれば、氷雪性能のより一層の向
上を実現することができる。

【００２５】ところで、オールシーズンタイヤとしての
性能を高めるべく、ブロック１８にサイプ１９を形成し
たり、ブロックそれ自身の平面寸法をサマータイヤのそ
れより小さくした場合には、ブロック剛性が全体的に低
下し、また、トレッドゴムの弾性率を低下させた場合に
は、トレッド部全体の剛性が低下し、これらのいずれの
場合にあっても、一般乾燥路等での走行に対しては操縦
安定性が不足することになるところ、このタイヤでは、
とくには膨出ヒール８の存在の故に、車輪ユニフォミテ
イを、前述したように有効に向上させることができ、そ
の結果として、タイヤ車輪としてみたときの操縦安定性
を高めることができるので、それをもって、ブロック剛
性、トレッド剛性等の低下に起因する操縦安定性の低下
をほぼ完全に補うことができる。従って、このタイヤに
よれば、オールシーズンタイヤに必要な性能を十分に付
与してなお、車輪ユニフォミテイを向上させて、すぐれ
た操縦安定性を確保することができる。

【００２６】〔比較例１〕以下に発明タイヤと比較タイ
ヤとの、車輪ユニフォミテイ、ドライ路面での操縦安定
性および雪上性能に関する比較試験について説明する。 ◎供試タイヤ サイズが２０５／６５Ｒ１５の、ブロックパターンを有
する乗用車用ラジアルタイヤであって、表１に示す構成
を有するそれぞれのタイヤ。

【００２７】

【表１】

【００２８】◎試験方法 それぞれのタイヤを、１５×６ＪＪの規格リムにリム組
みし、充填内圧を２．０kgf/cm² とした状態で、車輪ユ
ニフォミテイは、ＲＲＯおよびＲＦＶのそれぞれを測定
することにより求め、また、ドライ路面での操縦安定性
および雪上性能のそれぞれは、タイヤ車輪を後輪駆動乗
用車に装着して実車走行したときのドライバーのフィリ
ングをもって、比較タイヤ２をコントロールとしたプラ
ス／マイナス１０点法で相対評価した。

【００２９】◎試験結果 上記試験の結果を表２に示す。なお、ドライ路面での操
縦安定性および雪上性能については、膨出ヒールを有し
ないオールシーズンタイヤである比較タイヤ２をコント
ロールとした。

【００３０】

【表２】 表２によれば、発明タイヤはいずれも、すぐれた雪上性
能を発揮してなお、サマータイヤとほぼ同等の操縦安定
性をもたらし得ることが明らかである。

【００３１】〔比較例２〕発明タイヤと比較タイヤと
の、他の性能比較試験を以下に述べる。 ◎供試タイヤ サイズが２２５／５０Ｒ１６の、ブロックパターンを有
する乗用車用ラジアルタイヤ。 ｏ発明タイヤ トレッドゴムの−２０℃での弾性率を２５０×１０⁶ dy
n/cm² とするとともに、各ブロックに二本づつのサイプ
を形成し、膨出ヒールの膨出量を２mm、それのＪＩＳ硬
度を７０度としたもの。 ｏ比較タイヤ１ トレッドゴムの−２０℃での弾性率を700 ×10⁶ dyn/cm
² とし、ブロックにはサイプを形成せず、また、膨出ヒ
ールも設けないもの。 ｏ比較タイヤ２ 膨出ヒールを設けない点を除いて発明タイヤと同一の構
成を有するもの。

【００３２】◎試験方法 それぞれのタイヤを、１６×７ＪＪの規格リムにリム組
みし、充填内圧を2.0kgf/cm² とした状態で、車輪ユニ
フォミテイ、ドライ路面での操縦安定性および雪上性能
のそれぞれにつき、比較例１の場合と同様にして求め
た。

【００３３】◎試験結果 上記試験の結果を表３に示す。なお、ドライ路面での操
縦安定性および雪上性能については、膨出ヒールを有し
ないオールシーズンタイヤである比較タイヤ２をコント
ロールとした。

【００３４】

【表３】 この表によってもまた、発明タイヤは、雪上性能を高く
維持してなお、すぐれた操縦安定性を発揮し得ることが
明らかである。

【００３５】

【発明の効果】上記比較例からも明らかなように、この
発明によれば、タイヤビード部を改良することによっ
て、ブロック剛性、トレッド部剛性等の低下に起因す
る、オールシーズンタイヤの操縦安定性の低下を十二分
に補って、オールシーズンタイヤの操縦安定性を、サマ
ータイヤのそれと同程度にまで高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すタイヤ幅方向断面図で
ある。

【図２】図１に示すタイヤのリム組み要領を示す要部断
面図である。

【図３】従来タイヤのリム組み要領を示す要部断面図で
ある。

【図４】膨出ヒールの他の例を示す断面図である。

【図５】発明タイヤのトレッドパターンを例示する図で
ある。

【図６】発明タイヤの他のトレッドパターンを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ トレッド部 ２ サイドウォール部 ３ ビード部 ４ ラジアルカーカス ５ ビードコア ６ ベルト ６ａ，６ｂ ベルト層 ７ ベルト補強層 ８ 膨出ヒール ９ 規格リム １０ 傾斜ビードシート １１ 隅丸凹部 １２ 張出しフランジ １３ 湾曲フランジ １４ トウ先ゴム １５ 輪状芯 １６ 周方向溝 １７ 横溝 １８ ブロック １９ サイプ Ｐ 交点 Ｑ ビード基点 Ｄ リム径 ｄ 膨出量

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部と、このトレッド部に連なる
   一対のサイドウオール部と、各サイドウオール部の半径
   方向内端に連続するビード部とを具える空気入りラジア
   ルタイヤであって、 前記トレッド部に、多数のブロックからなるブロックパ
   ターンを形成するとともに、それらの各ブロックに少な
   くとも一本のサイプを形成し、 規格リムの傾斜ビードシートに緊密に嵌合される前記ビ
   ード部に、その規格リムの幅方向の最外側に位置する湾
   曲フランジと、それに対向するビード部外面との接触に
   先だって、傾斜ビードシートの幅方向外側に隣接する隅
   丸凹部にその全周にわたって密着する膨出ヒールを設
   け、この膨出ヒールの膨出量を２mm以上とするととも
   に、その膨出ヒールのゴム硬度を、ＪＩＳ硬度で６５度
   以上としてなる操縦安定性に優れる空気入りラジアルタ
   イヤ。
2. 【請求項２】 トレッド部と、このトレッド部に連なる
   一対のサイドウオール部と、各サイドウオール部の半径
   方向内端に連続するビード部とを具える空気入りラジア
   ルタイヤであって、 前記トレッド部を構成するトレッドゴムの、−２０℃で
   の弾性率を４００×１０⁶ dyn/cm² 以下とし、 規格リムの傾斜ビードシートに緊密に嵌合される前記ビ
   ード部に、その規格リムの幅方向の最外側に位置する湾
   曲フランジと、それに対向するビード部外面との接触に
   先だって、傾斜ビードシートの幅方向外側に隣接する隅
   丸凹部にその全周にわたって密着する膨出ヒールを設
   け、この膨出ヒールの膨出量を２mm以上とするととも
   に、その膨出ヒールのゴム硬度を、ＪＩＳ硬度で６５度
   以上としてなる操縦安定性に優れる空気入りラジアルタ
   イヤ。