JP3352012B2

JP3352012B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3352012B2
Application number: JP03611098A
Authority: JP
Inventors: 俊昭鈴木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: JPH11227410A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ剛性、コー
ナリングパワー及び乗り心地を向上しうる空気入りタイ
ヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギー化の見地より、タイ
ヤにも低燃費性が強く求められるようになっており、タ
イヤの低燃費性を向上するために、タイヤ重量の軽量化
が行われている。このような軽量化は、ゴム部の厚さを
薄くし、またタイヤを構成するプライの数を減らすこと
により行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなタイヤ重量
の軽量化は、低燃費性をもたらしうる反面、タイヤの剛
性やコーナリングパワーの低下を伴うという問題があ
る。本発明者らは、このような問題点に鑑み鋭意研究を
重ねたところ、軽量化されたタイヤにおいても、ベルト
層やカーカスを構成するコードの張力を最適化すること
により、タイヤ剛性、コーナリングパワー及び乗り心地
を向上しうることを見出した。

【０００４】すなわち、タイヤのサイド部の剛性を向上
するためには、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規
内圧の５％内圧状態から正規内圧を充填した正規内圧状
態の間において、カーカスのプロファイルのうちビード
部側のプロファイル内方域にせり出し変形部分を設けて
この部分の見かけ上のカーカス剛性を高めること、また
コーナリングパワーの向上については、コーナリングパ
ワーに最も影響するベルト層において、２枚以上のプラ
イが重なるプライ重なり端部をせり出し変形させてこの
部分の見かけ上のベルト剛性を高めること、さらに、乗
り心地を向上するためには、カーカスのプロファイルの
うちトレッド側のプロファイル外方域に、タイヤ内側に
変形する内向き変形部を設けてこの部分の見かけ上の剛
性を低下させることが効果的であるとの知見を得て本発
明を完成させるに至った。

【０００５】なお先行する技術として、特公昭６１−２
８５２１号公報及び特公昭６１−２８５２２号公報（公
知技術Ａ）、特開平７−１１２６０２号公報（公知技術
Ｂ）、特公平７−７５９２２号公報（公知技術Ｃ）など
が既に提案されてはいる。

【０００６】特に公知技術Ａについては、カーカスプロ
イファイルの形状を特定することにより、カーカスコー
ドの張力を最適化することを提案してはいるが、これら
の提案には、プロファイル外方域にタイヤ内側に変形す
る内向き変形部を設けることが開示されてはいない。そ
のため、乗り心地の向上が未だ不十分なものとなる。ま
た、公知技術Ｂには、タイヤのショルダ域のカーカスコ
ード張力を減じることが記載されているが、コーナリン
グパワー及びタイヤ剛性の向上と関連づけられてはいな
い。さらに、公知技術Ｃについては、カーカスラインの
改善によりコーナリングパワーの向上について開示され
てはいるが、乗り心地とタイヤサイド部の剛性の向上に
ついては開示されてはいない。

【０００７】以上説明したように本発明は、タイヤ剛
性、コーナリングパワー及び乗り心地を同時に向上しう
る空気入りタイヤを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部内方に配され、しか
も少なくとも２枚のベルトプライがタイヤ半径方向に重
なるプライ重なり部を有するベルト層とを具えた空気入
りタイヤであって、正規内圧状態のタイヤ子午断面にお
いて、前記ベルト層のプライ重なり部のタイヤ軸方向外
端点を通るタイヤ半径方向線がカーカスのプロファイル
と交わるベルトエッジ近傍点Ｅ、前記ベルト層のタイヤ
軸方向外端点を通るタイヤ半径方向線が前記カーカスの
プロファイルと交わるプロファイル外方点Ｐ０とカーカ
スのプロファイルのタイヤ軸方向最外側となるカーカス
最大巾点Ｐ１との間のプロファイル外方域Ｑ１、及び
前記カーカス最大巾点Ｐ１とビードコアのタイヤ半径方
向外端を通るタイヤ軸方向線が前記カーカスのプロファ
イルと交わるプロファイル内方点Ｐ２との間のプロファ
イル内方域Ｑ２とするとき、タイヤを正規リムにリム組
みしかつ正規内圧の５％内圧状態から正規内圧を充填し
た正規内圧状態の間において、前記ベルトエッジ近傍点
Ｅとプロファイル外方点Ｐ０との間のカーカスのプロフ
ァイルであるプロファイルエッジ域Ｑ０全体がタイヤ外
側に向けてせり出し変形するとともに、前記プロファイ
ル外方域Ｑ１は、５％内圧状態からタイヤ内側に向いて
変形する内向き変形部とタイヤ外側に向けてせり出すせ
り出し変形部とを含み、かつ前記プロファイル内方域Ｑ
２は、５％内圧状態からタイヤ外側に向いてせり出すせ
り出し変形部を含むとともに前記内向き変形部を含まな
いことを特徴としている。

【０００９】なお本明細書において、「正規内圧」と
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、ＪＡ
ＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE L
OAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に
記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSU
RE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０
ＫＰａとする。

【００１０】また「正規リム」とは、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"である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図１には、乗用車用の空気入りタイ
ヤが例示されており、トレッド部２からサイドウォール
部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６
と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド
部２の内方に配されたベルト層７とを具えている。

【００１２】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して７５゜〜９０゜の角度で配列したラジ
アル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６
Ａから構成されている。これにより、タイヤ重量の軽量
化が図られる。前記カーカスコードは、有機繊維コード
であって、本例ではポリエステルを採用するが、ナイロ
ン、レーヨン、アラミドなどのコードをも採用しうる。

【００１３】また、前記カーカスプライ６Ａ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４のビー
ドコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのび
て前記ビードコア５の廻りで折り返されＤ係止される折
返し部６ｂとを有するものを例示する。またカーカス６
の本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコ
ア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからな
るビードエーペックス８が配され、ビード部４を補強し
ている。

【００１４】前記ベルト層７は、本例では２枚のベルト
プライ７Ａ、７Ｂがタイヤ半径方向に重なることによ
り、プライ重なり部Ｋを構成している。このプライ重な
り部のタイヤ軸方向の巾は、慣例に従い適宜定めること
ができるが、例えばトレッド巾の０．８〜１．１倍とす
るのが好ましい。

【００１５】また、前記ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、コ
ードをタイヤ赤道に対して１０〜４０°の小角度で傾け
て配列され、コードが互いに交差する向きに重ね合わせ
て配される。なお、半径方向内のベルトプライ７Ａは、
外のベルトプライ７Ｂに比べ巾広に形成されたものを示
す。また前記ベルトコードは、本例ではスチールコード
を採用しているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有
機繊維コードも必要に応じて用いうる。

【００１６】そして、本発明では、タイヤを正規リムＪ
にリム組みし正規内圧（本例では１８０ＫＰａ）を充填
した正規内圧状態（無負荷）のタイヤ子午断面におい
て、前記カーカス６の中心線であるカーカスのプロファ
イル６ｃ（図２に示す）が、正規内圧の５％内圧状態か
ら正規内圧を充填した正規内圧状態の間において特定の
変形をなす点に特徴を有している。なおカーカスのプロ
ファイル６ｃには、前記カーカスプライの折返し部６ｂ
は含めない。

【００１７】先ず、本発明では、タイヤを正規リムＪに
リム組みし正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤ子
午断面において、カーカスのプロファイル６ｃに、以下
説明する位置、領域を特定する。

【００１８】先ず前記ベルト層７のプライ重なり部Ｋの
タイヤ軸方向外端点Ｂｅを通るタイヤ半径方向線ａがカ
ーカスのプロファイル６ｃと交わる点をベルトエッジ近
傍点Ｅとして定める。

【００１９】また、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端
点、本例では内のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向外端
点を通るタイヤ半径方向線ｂが前記カーカスのプロファ
イル６ｃと交わる点をプロファイル外方点Ｐ０とする。
また、カーカスのプロファイル６ｃのタイヤ軸方向最外
側となるカーカス最大巾点をＰ１とし、前記プロファイ
ル外方点Ｐ０とカーカス最大巾点Ｐ１との間をプロファ
イル外方域Ｑ１として定める。

【００２０】さらに、ビードコア５のタイヤ半径方向外
端を通るタイヤ軸方向線ｃが前記カーカスのプロファイ
ル６ｃと交わる点をプロファイル内方点Ｐ２とし、この
プロファイル内方点Ｐ２と前記カーカス最大巾点Ｐ１と
の間をプロファイル内方域Ｑ２として定める。

【００２１】そして本発明では、タイヤを正規リムＪに
リム組みしかつ正規内圧の５％内圧状態から正規内圧を
充填した正規内圧状態の間において、前記ベルトエッジ
近傍点Ｅが、前記５％内圧状態からタイヤ外側に向けて
せり出すせり出し変形することを特徴の一つとしてい
る。

【００２２】このようなカーカスのプロファイル６ｃの
ベルトエッジ近傍点Ｅを、せり出し変形させることによ
り、ベルト層７のエッジ、すなわち前記プライ重なり部
Ｋよりも軸方向外側に位置するベルトプライ７Ａの端部
分を好適にせり出し変形させることができる。これによ
って、ベルト層７のエッジにおいて、ベルトコード張力
を高めることができ、見かけ上のベルトの剛性を高める
ことができ、ひいてはタイヤにスリップ角が与えられた
場合の横変形に強く抵抗し、大きなコーナリングパワー
をうることができる。

【００２３】特に、ベルトエッジ近傍点Ｅとプロファイ
ル外方点Ｐ０との間のカーカスのプロファイルであるプ
ロファイルエッジ域Ｑ０全体をタイヤ外側に向いてせり
出し変形させることにより、ベルト層７のエッジ剛性を
顕著に増すことができる。

【００２４】また本発明のタイヤは、前記５％内圧状態
から正規内圧状態の間において、前記プロファイル外方
域Ｑ１は、５％内圧状態からタイヤ内側に向いて変形す
る内向き変形部９とタイヤ外側に向けてせり出すせり出
し変形部１０とを含み、かつ前記プロファイル内方域Ｑ
２は、５％内圧状態からタイヤ外側に向いてせり出すせ
り出し変形部１０を含むとともに内向き変形部を含まな
いことも特徴としている。

【００２５】このように、カーカスのプロファイル６ｃ
のトレッド部側のプロファイル外方域Ｑ１に、タイヤ内
側に変形する内向き変形部９を設けることにより、この
内向き変形部９においてカーカスコード張力を他の部分
に比して減じることができる。したがって、かかる部分
でのカーカス６の見かけ上の剛性を低下させることがで
きるから、突起などを乗り越える際に、このプロファイ
ル外方域Ｑ１が柔軟に変形して衝撃を吸収でき、乗り心
地性を高めることができる。

【００２６】また、カーカスのプロファイル６ｃのう
ち、ビード部４側のプロファイル内方域Ｑ２にせり出し
変形部分１０を設けたことによって、この部分のカーカ
スコード張力を高めることができ、見かけ上のカーカス
剛性を高めうる。そのため、ベルト層７のエッジのみな
らずビード部４においても横変形に対する剛性が高まる
ため、タイヤのサイド部の剛性を向上し、前記ベルト層
７の剛性向上と相俟ってさらに操縦安定性を向上しう
る。

【００２７】なお前記カーカスのプロファイル６ｃは、
ＣＴスキャンなどの撮像装置を用いることによって容易
に特定することができる。また、前記カーカスのプロフ
ァイル６ｃの内向き変形、せり出し変形については、１
mm以上、好ましくは２mm以上の変形量を確保するのが好
ましく、特にプロファイル内方域Ｑ２での前記せり出し
変形量が最も大きくなるように設定するのが好ましい。

【００２８】

【実施例】タイヤサイズが、２０５／６５Ｒ１５の乗用
車用ラジアルタイヤを各種試作し、各タイヤのコーナリ
ングパワー、横バネ定数、乗り心地、各部のコードの応
力分布について本発明の効果をテストした。なお図２〜
図７には、ＣＴスキャンにて撮像した各タイヤの５％内
圧状態（点線）、正規内圧状態（実線）のカーカスのプ
ロファイルを示している。

【００２９】またコーナナリングパワーについては、室
内試験機を用い、前記リム組タイヤにおけるスリップ角
１゜の時の横力を測定し、従来例のタイヤを１００とし
た場合の指数で表示した。また横バネは、タイヤに縦荷
重４８０kgｆを作用させた負荷状態において、５０kgｆ
の横荷重を負荷したときの横撓み量から横バネ定数を求
め、従来例を１００とする指数で表示した。さらに乗り
心地性については、試供タイヤをテスト車両の４輪に装
着して走行し、ドライバーの官能評価により従来例を１
００とする指数で表示した。いずれも指数が大きい程良
好である。テストの結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】テストの結果、実施例のものは、従来例、
比較例などと比べ、コーナリングパワー、横バネ、乗り
心地のいずれにおいても向上していることが確認でき
る。

【００３２】次に、実施例、従来例の各タイヤについ
て、正規内圧状態でのベルトコード、カーカスコードに
作用する応力の分布を調べた結果を図８（Ａ）、（Ｂ）
に示す。これらの図から明らかなように、実施例のもの
では、プロファイルエッジ域Ｑ０においてベルトコード
の応力を高める一方、プロファイル外方域Ｑ１ではカー
カスコードの応力を減じかつプロファイル内方域Ｑ２で
はカーカスコードの応力を高めていることが確認でき
る。

【００３３】

【発明の効果】上述したように、請求項１記載の発明で
は、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の５％
内圧状態から正規内圧を充填した正規内圧状態の間にお
いて、カーカスのプロファイルのうちビード部側のプロ
ファイル内方域がせり出し変形部を有してカーカスコー
ド張力を高め、またベルトエッジ近傍点がせり出し変形
してベルト層のエッジ側のベルトコードの張力を高める
こと、さらにカーカスのプロファイルのうちトレッド側
のプロファイル外方域に、タイヤ内側に向いて変形する
内向き変形部を設けてカーカスコード張力を積極的に減
じることにより、タイヤ剛性、コーナリングパワー及び
乗り心地を同時に向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すタイヤの右半分の断面
図である。

【図２】そのカーカスのプロファイルを示す線図であ
る。

【図３】従来例のタイヤのカーカスのプロファイルを示
す線図である。

【図４】比較例１のタイヤのカーカスのプロファイルを
示す線図である。

【図５】比較例２のタイヤのカーカスのプロファイルを
示す線図である。

【図６】比較例３のタイヤのカーカスのプロファイルを
示す線図である。

【図７】比較例４のタイヤのカーカスのプロファイルを
示す線図である。

【図８】（Ａ）は、正規内圧状態のベルトコードの応力
分布を示すグラフであり、（Ｂ）は、正規内圧状態のカ
ーカスコードの応力分布を示すグラフである。

【符号の説明】

２トレッド部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６ｃカーカスのプロファイル７ベルト層９内向き変形部１０せり出し変形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 3/04 B60C 9/00 - 9/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部内方に配され、しか
も少なくとも２枚のベルトプライがタイヤ半径方向に重
なるプライ重なり部を有するベルト層とを具えた空気入
りタイヤであって、正規内圧状態のタイヤ子午断面において、前記ベルト層のプライ重なり部のタイヤ軸方向外端点を
通るタイヤ半径方向線がカーカスのプロファイルと交わ
るベルトエッジ近傍点Ｅ、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端点を通るタイヤ半径方
向線が前記カーカスのプロファイルと交わるプロファイ
ル外方点Ｐ０とカーカスのプロファイルのタイヤ軸方向
最外側となるカーカス最大巾点Ｐ１との間のプロファイ
ル外方域Ｑ１、及び前記カーカス最大巾点Ｐ１とビード
コアのタイヤ半径方向外端を通るタイヤ軸方向線が前記
カーカスのプロファイルと交わるプロファイル内方点Ｐ
２との間のプロファイル内方域Ｑ２とするとき、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の５％内圧
状態から正規内圧を充填した正規内圧状態の間におい
て、前記ベルトエッジ近傍点Ｅとプロファイル外方点Ｐ０と
の間のカーカスのプロファイルであるプロファイルエッ
ジ域Ｑ０全体がタイヤ外側に向けてせり出し変形すると
ともに、前記プロファイル外方域Ｑ１は、５％内圧状態からタイ
ヤ内側に向いて変形する内向き変形部とタイヤ外側に向
けてせり出すせり出し変形部とを含み、かつ前記プロファイル内方域Ｑ２は、５％内圧状態から
タイヤ外側に向いてせり出すせり出し変形部を含むとと
もに前記内向き変形部を含まないことを特徴とする空気
入りタイヤ。