JP3308086B2 - 電気自動車用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】本発明は、特に電気三輪自動車の
後輪タイヤとして好適に採用でき、操縦安定性を向上し
つつ転がり抵抗を減じ、燃費を低減しうる電気自動車用
空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護の見地から、電気自動車
の進歩が著しく、このような電気自動車に用いるタイヤ
としては、１回の充電での走行距離を高めるため、転が
り抵抗を小さくし燃費の節減を図ることが要請されてい
る。

【０００３】特に電気三輪自動車の後輪タイヤは、負担
荷重も大きく、転がり抵抗を減じ操縦安定性を向上する
ことに加え、耐摩耗性を高めることが望まれる。

【０００４】他方、空気入りタイヤにおいてはタイヤ内
圧を高めることにより、接地面積を減じかつ接地時にお
けるトレッド部の変形量を少なくすることにより、走行
時の転がり抵抗を減じることが知られている。又転がり
抵抗の低減には、圧縮剛性の高いトレッドパターンを構
成する必要があること、即ちトレッド溝が少ないトレッ
ドパターンが有利であることも判明している。

【０００５】従来、このような高内圧で使用されるタイ
ヤｔは、図３に示すように、トレッド面ａを、タイヤ赤
道面点を通りかつカーカスの曲率半径ｒ２よりも大きい
曲率半径ｒ１の単一の円弧によって形成している。ま
た、そのトレッド幅ｄをタイヤの総幅ｗの０．８〜１．
２倍の広幅に形成していた。

【０００６】又従来のタイヤｔのトレッド面ａには、図
４に示すように、比較的広幅の縦溝ｇ１…と横溝ｇ２…
とによってトレッドパターンが設けられていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのように、ト
レッド部を広幅にかつトレッド面ａを単一の曲率半径ｒ
１からなる円弧によって形成した場合には、トレッド面
ａにおける接地圧力の分布のバラツキが大となるため、
走行中に接地領域においてすべりが生じることにより操
縦安定性が低下し転がり抵抗を増大させるという問題点
がある。又溝容積の増大によって転がり抵抗が増すこと
にもなる一方、トレッドゴム量が増大しタイヤ重量を重
くする。

【０００８】発明者らはタイヤの軸方向断面におけるト
レッド幅を従来のものより狭くするとともに、トレッド
面の曲率半径をカーカスのそれとほぼ同じにすることに
よってトレッド部の動きを抑制し、操縦安定性を向上し
つつ転がり抵抗及びタイヤ重量を減じうることを見出し
本発明を完成させたのである。

【０００９】本発明は、操縦安定性を向上しつつ転がり
抵抗を減じかつタイヤの重量の軽減を可能とすることに
よって、燃費を節減しうる電気自動車用空気入りラジア
ルタイヤの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通りビード部のビードコアの廻り
をタイヤ軸方向内側から外側に折返す有機繊維コードを
用いた２枚のカーカスプライからなるラジアル配列のカ
ーカスと、トレッド部の内部かつカーカスの半径方向外
側に配されかつタイヤ赤道に対して１６°〜２０°の角
度で傾く有機繊維コードからなるベルトコードを有する
１枚のカットプライからなるベルト層と、このベルト層
の半径方向外側に配されかつ有機繊維コードからなるバ
ンドコードをタイヤ赤道に対してほぼ平行に配列したバ
ンド層とを具える電気自動車用空気入りラジアルタイヤ
であって、正規リムに装着しかつ規定の最大内圧を充填
した正規状態において、規定の最大荷重を付加したとき
にタイヤが接地するトレッド面の外縁間のタイヤ軸方向
の長さであるトレッド幅ＴＷは、タイヤの総幅ＡＷの
０．３〜０．６倍であり、タイヤ軸を含む子午断面にお
いて、トレッド面の曲率半径ＲＴをカーカスのトレッド
部での曲率半径ＲＣの０．９５〜１．０５倍としてい
る。

【００１１】なお前記トレッド面に、タイヤ軸方向に対
して０°〜３０°の角度θで傾くサイピングを周方向に
隔設するとともに、このサイピングのタイヤ赤道におけ
る深さＤＡ、前記外縁における深さＤＢを、夫々前記バ
ンド層の半径方向外面からトレッド面までのタイヤ赤
道、外縁におけるトレッド厚さＴＣ、ＴＳの０．３〜
０．５倍とすることが望ましい。

【００１２】

【作用】トレッド面の接地するトレッド幅ＴＷをタイヤ
の総幅ＡＷの０．３〜０．６倍とすることにより、トレ
ッド幅ＴＷを狭くすることができ、高内圧の加重によっ
てトレッド面における接地圧力の分布を均一化しうるた
め、走行中に接地領域においてすべりが生じることな
く、操縦安定性、及びグリップ性能を向上しうるととも
に、転がり抵抗を減じうる。

【００１３】なお比ＴＷ／ＡＷを０．３よりも小さくす
ると、接地領域の面積が過小となり、接地圧が増大する
結果、耐摩耗性に劣り、トレッド面の外縁における肩落
ち摩耗により耐久性が低下する。逆に０．６よりも大き
いと、図３に示す従来のタイヤｔに近づき、接地領域に
すべりが生じ転がり抵抗が増大する。

【００１４】又トレッド面の曲率半径ＲＴ（正規リムに
装着しかつ規定の最大内圧を充填したとき）をカーカス
のトレッド部での曲率半径ＲＣの０．９５〜１．０５倍
としているため、ショルダー部の断面厚さを薄くできタ
イヤ重量を軽減しうるとともに、接地領域を矩形状に形
成でき、タイヤ赤道とトレッド面の外縁とにおける周速
度のズレを僅少化しうる結果、転がり抵抗を一層減じう
る。

【００１５】なお前記曲率半径ＲＴが曲率半径ＲＣの
０．９５倍未満では、タイヤが接地する面がバットレス
面に及びやすく、タイヤ軸方向の接地幅が大となるた
め、接地領域における中央部と縁部とにおいて周長さの
差が大きくなる結果、走行時にすべりが生じ転がり抵抗
を増大する。

【００１６】逆に１．０５倍よりも大きくすると、ショ
ルダー部でのゴム厚さが大きくなり、タイヤ重量の軽減
を達成できない。

【００１７】さらにトレッド面に、タイヤ軸方向に対し
て０°〜３０°の角度θで傾くサイピングを周方向に隔
設したときには、グリップ性能を確保しつつトレッド溝
の容積を減少でき、転がり抵抗を減じうるとともに、耐
摩耗性を向上しうる。

【００１８】前記角度θを３０°よりも大きくすると、
接地面におけるグリップ性能が劣りがちとなり、操縦安
定性の低下を招く。

【００１９】又前記サイピングのタイヤ赤道における深
さＤＡをタイヤ赤道におけるバンド層からトレッド面ま
でのトレッド厚さＴＣの０．３〜０．５倍、サイピング
のトレッド面外縁における深さＤＢを該外縁におけるト
レッド厚さＴＳの０．３〜０．５倍とすることにより、
グリップ性能と耐摩耗性とを両立してバランスよく向上
しうる。

【００２０】前記深さＤＡ、ＤＢがトレッド厚さＴＣ、
ＴＳの０．３倍よりも小さいと、グリップ力が不足し、
牽引力及び制動性能に劣る一方、０．５倍をこえると、
走行中のトレッド部の変形が大きくなり、ヒールアンド
トウ摩耗などの偏摩耗が生じやすい。

【００２１】このように本発明は前記した構成が有機的
に結合することにより、操縦安定性及びグリップ性能を
向上しつつ転がり抵抗を減じかつタイヤ重量の軽減が可
能となり、燃費を節減しうるとともに、耐摩耗性を高め
ることができ、特に電気三輪自動車の後輪タイヤとして
好適に採用しうる。

【００２２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１、図２において本発明の電気自動車用空気入り
ラジアルタイヤ１は、トレッド部２と、その両端から半
径方向内方に向けてのびるサイドウォール部３、３と、
該サイドウォール部３、３の半径方向内側に設けられる
ビード部４、４とを有するとともに、前記トレッド部２
からサイドウォール部３を通りビード部４のビードコア
５の廻りを折返すカーカス６と、トレッド部２の内部か
つカーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７と、
このベルト層７の半径方向外側に配されるバンド層９と
を具える。

【００２３】カーカス６は、ビードコア５の廻りをタイ
ヤ軸方向内側から外側に向かって巻上げられる２枚のカ
ーカスプライ６Ａ、６Ｂからなり、カーカスプライ６
Ａ、６Ｂは、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミ
ド等の有機繊維からなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃ
に対して７０〜９０°の角度で傾けたラジアル配列又は
セミラジアル配列をなす。なお２枚のカーカスプライ６
Ａ、６Ｂの各カーカスコードは互いに交差する向きに配
される。

【００２４】又電気自動車用空気入りラジアルタイヤ１
は、正規リムに装着しかつ規定の最大内圧を充填した正
規状態において、規定の最大荷重を付加したときにトレ
ッド部２が平坦路面に接地するトレッド面２Ａのタイヤ
軸方向外縁Ｅ、Ｅ間の長さであるトレッド幅ＴＷを、Ｊ
ＩＳ Ｄ４２０２ 自動車用タイヤの諸元の用語である
タイヤの総幅ＡＷの０．３倍以上かつ０．６倍以下とし
ている。

【００２５】又タイヤ最大幅位置Ｍよりも半径方向外側
のタイヤ軸を含む子午断面の輪郭は、トレッド面２Ａを
なす第１の円弧Ｋ１と、曲率半径Ｒ２の円弧からなりバ
ットレス面１０を形成する第２の円弧Ｋ２と、タイヤ外
方に中心を有する曲率半径Ｒ３の円弧からなりかつ第２
の円弧Ｋ２に滑らかに連なるとともに前記外縁Ｅにのび
る第３の円弧Ｋ３とによって形成される。

【００２６】前記トレッド面２Ａをなす第１の円弧Ｋ１
は、タイヤ軸を含む子午断面において、タイヤ赤道Ｃ上
に中心点を有するカーカス６の厚さ中間位置を通る円弧
のトレッド部２での曲率半径ＲＣの０．９５倍以上かつ
１．０５倍以下の曲率半径ＲＴを有する。

【００２７】このようにトレッド面２Ａ（第１の円弧Ｋ
１）の曲率半径ＲＴをカーカス６の曲率半径ＲＣの０．
９５〜１．０５倍とすることによってバットレス面１０
を形成するゴム量を少なくでき、タイヤ重量を軽減しう
るとともに、接地領域の拡がりを安定化しうるため、転
がり抵抗を減じることが出来る。

【００２８】又トレッド部２のトレッド面２Ａ及びバッ
トレス面１０を形成する表面のゴム層のゴム硬度はＪＩ
ＳＡ硬度で５５〜７０°の範囲とするのが好ましい。

【００２９】さらにバットレス面１０の第２の円弧Ｋ２
の曲率半径Ｒ２は、前記カーカス６のトレッド部２での
前記曲率半径ＲＣを有する円弧と略同一中心を有する円
弧の半径とするのがよい。

【００３０】又前記ベルト層７は、１枚のベルトプライ
からなるとともに、ベルトプライとして、ナイロン、ポ
リエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維からなるベ
ルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１６°以上かつ２０
°以下の角度で傾けたカットプライ７Ａが用いられる。

【００３１】なお前記カットプライ７Ａのタイヤ軸方向
外縁Ｆ、Ｆは、前記トレッド面２Ａの外縁Ｅ、Ｅの半径
方向内方近傍に位置させるとともに、該外縁Ｆ、Ｆ間の
タイヤ軸方向のベルト幅ＢＷは、前記トレッド幅ＴＷの
１．１倍以上かつ１．３倍以下として、トレッド幅ＴＷ
よりも広くするのがトレッドゴムの動きを抑制し、転が
り抵抗を減じるために好ましい。しかしながら、ベルト
幅ＢＷをトレッド幅ＴＷの１．３倍よりも大きくする
と、トレッド部２の剛性が過度に大きくなり、乗心地性
能等を低下させる。

【００３２】前記バンド層９は、ナイロン、ポリエステ
ル、芳香族ポリアミド等の有機繊維からなるバンドコー
ドをタイヤ赤道Ｃに対して０°〜５°の角度でほぼ平行
に配列したバンドプライ９Ａ（カットバンド）を、周方
向に１〜２回巻回させることにより形成される。

【００３３】なお１本以上の平行なバンドコードをゴム
被覆した帯状の長尺プライを前記ベルト層７の一方の外
縁Ｆ近傍を起点として、他方の外縁Ｆ近傍に至る間、タ
イヤ赤道Ｃと略平行に連続して螺旋巻きすることにより
バンドプライ９Ａ（スパイラルバンド）を形成すること
もできる。

【００３４】又バンド層９のタイヤ軸方向の外縁間の長
さであるバンド幅ＤＷは、前記トレッド幅ＴＷの０．８
倍以上かつ１．０倍以下とするのがよい。０．８倍未満
では、トレッド部２の剛性が不足しがちとなり、接地領
域の不均一性が増し、転がり抵抗を増大させる原因とな
る一方、１．０倍をこえるとトレッド部２の剛性を過度
に高める。

【００３５】さらに前記トレッド面２Ａには、図２に示
すように、タイヤ赤道Ｃを挟んで対称にタイヤ軸方向に
Ｖ字にのびるサイピング１２が周方向に隔設される。サ
イピング１２は、タイヤ軸方向に対して０°以上かつ３
０°以下の角度θで傾くとともに、タイヤ赤道Ｃ両側に
おいて周方向に並ぶ各サイピング１２を互いに平行と
し、図４に示した従来のトレッドパターンに比して耐摩
耗性を向上しうる。

【００３６】又前記サイピング１２のタイヤ赤道Ｃにお
ける深さＤＡを、タイヤ赤道Ｃにおける前記バンド層９
の半径方向外面からトレッド面２Ａまでの長さであるト
レッド厚さＴＣの０．３倍以上かつ０．５倍以下とする
とともに、サイピング１２の前記外縁Ｅにおける深さＤ
Ｂを、該外縁Ｅにおけるトレッド厚さＴＳの０．３倍以
上かつ０．５倍以下としている。

【００３７】なお前記トレッド厚さＴＳは、外縁Ｅにお
いてバンド層９若しくはバンド層９が外縁Ｅまで延在し
ないときベルト層７の半径方向外面とトレッド面２Ａと
の間の距離である。又前記サイピング１２の巾は１．０
mm程度に設定されるとともに、溝底は凹凸なく滑らかに
連なる。

【００３８】又前記サイピング１２は、トレッド面２Ａ
の一方の外縁Ｅから他方の外縁Ｅまで一直線状に形成さ
れてもよい。（これを仮にストレートサイプという。Ｖ
字に折曲がるものをＶ字サイプという。）

【００３９】

【具体例】タイヤサイズが１３０／７０Ｒ８でありかつ
図１に示す構成で表１、表２に示す仕様にて実施例タイ
ヤ１〜５を試作するとともにその性能をテストした。な
お図３、図４に示す構成で表１、表２に示す仕様にて従
来例タイヤを、又本発明外の比較例タイヤ１〜５を夫々
試作、テストし、その性能を比較した。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】テストは下記要領で行った。 （１）転がり抵抗 転動抵抗試験機を用いて測定し、従来例を１００とする
指数で示した。数値が大きいほど転がり抵抗が少なく良
好である。

【００４３】（２）操縦安定性 電気三輪自動車の後輪に装着し、テストコースを周回さ
せるとともに、ドライバーのフィーリングにより判定す
るとともに、従来例を１００とする指数で表示した。数
値が大きいほど良好であることを示す。

【００４４】（３）耐摩耗性 試供タイヤを電気三輪自動車の後輪に装着し、規定され
る最大荷重を加えてテストコースを６０km／Ｈの速度で
走行させた後、サイピング或いは溝の残深さを測定し、
従来例を１００とする指数で表示した。なおテストに際
してタイヤの接地は乾燥状態で行った。

【００４５】（４）グリップ性能 前記テスト車両をテストコースにおいて走行させるとと
もに、直進安定性、応答性、レーンチェンジの際の収斂
性及び接地性などを官能評価し、従来例を１００とする
指数で表示した。数値が大きいほど良好であることを示
す。

【００４６】タイヤ重量も併せて測定し、従来例を１０
０とする指数で示した。数値が小さいほど軽量である。
テスト結果を表２に示す。

【００４７】テストの結果、実施例のものは従来例、比
較例のものに比べて、転がり抵抗が小であり、かつタイ
ヤ重量を軽減するとともに操縦安定性、耐摩耗性、グリ
ップ性能を向上していることが確認できた。

【００４８】

【発明の効果】叙上の如く本発明の電気自動車用空気入
りラジアルタイヤは、操縦安定性を向上しつつ転がり抵
抗を減じうるとともに、タイヤ重量を軽減でき、燃費を
節減しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ子午断面図であ
る。

【図２】そのトレッドパターンの一例を示す平面図であ
る。

【図３】従来のタイヤを示す断面図である。

【図４】そのトレッドパターンを示す平面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ２Ａ トレッド面 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ９ バンド層 １２ サイピング

【表２】

【表２】

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通りビ
   ード部のビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側
   に折返す有機繊維コードを用いた２枚のカーカスプライ
   からなるラジアル配列のカーカスと、トレッド部の内部
   かつカーカスの半径方向外側に配されかつタイヤ赤道に
   対して１６°〜２０°の角度で傾く有機繊維コードから
   なるベルトコードを有する１枚のカットプライからなる
   ベルト層と、このベルト層の半径方向外側に配されかつ
   有機繊維コードからなるバンドコードをタイヤ赤道に対
   してほぼ平行に配列したバンド層とを具える電気自動車
   用空気入りラジアルタイヤであって、 正規リムに装着しかつ規定の最大内圧を充填した正規状
   態において、規定の最大荷重を付加したときにタイヤが
   接地するトレッド面の外縁間のタイヤ軸方向の長さであ
   るトレッド幅ＴＷは、タイヤの総幅ＡＷの０．３〜０．
   ６倍であり、 タイヤ軸を含む子午断面において、トレッド面の曲率半
   径ＲＴをカーカスのトレッド部での曲率半径ＲＣの０．
   ９５〜１．０５倍としたことを特徴とする電気自動車用
   空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】前記トレッド面に、タイヤ軸方向に対して
   ０°〜３０°の角度θで傾くサイピングを周方向に隔設
   するとともに、このサイピングのタイヤ赤道における深
   さＤＡ、前記外縁における深さＤＢを、夫々前記バンド
   層の半径方向外面からトレッド面までのタイヤ赤道、外
   縁におけるトレッド厚さＴＣ、ＴＳの０．３〜０．５倍
   としたことを特徴とする請求項１記載の電気自動車用空
   気入りラジアルタイヤ。