JP3425127B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操縦安定性とノイ
ズ性能とを高いレベルでバランス良く維持しながら軽量
化を達成しうる空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】タイ
ヤの軽量化の技術としては、ゴム厚さの低減や、カーカ
スのプライ枚数の低減等が効果的であるが、背反として
ゴム厚さの低減によるノイズ性能の悪化やタイヤ剛性の
低下に伴う操縦安定性の悪化が挙げられる。

【０００３】また、このノイズ性能の悪化を極力抑える
ためには、タイヤ剛性、特に縦剛性を低くすることが有
効であるが、これは操縦安定性の悪化をさらに助長する
など、軽量化と、ノイズ性能および操縦安定性とを両立
させることは非常に難しい問題であった。

【０００４】他方、特公平１−３３３６３号公報には、
図５に略示する如く、スチールコードや有機繊維コード
を用いた補強コードフィラａを、ビードエーペックスゴ
ムｂとカーカスｃの折返し部ｃ１との間に付設すること
によって、タイヤの特に周方向剛性を増加せしめ、乗り
心地性の低下を伴うことなく操縦安定性を向上させる技
術が提案されている。しかし、このものは操縦安定性の
向上を主目的とし、既存のビードエーペックスゴムｂと
追加の補強コードフィラａとで剛性を稼ぐため、逆に重
量増加を招かざるを得ないという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、サイドウォール部およ
びビード部のゴムボリュームを極力減じて軽量化を図る
一方、それによって生じるタイヤ縦剛性の低下をビード
部に設ける補強コードフィラの周方向剛性によって補
い、操縦安定性を高いレベルで確保するとともに、前記
縦剛性の低下によってノイズ性能を向上せしめ、操縦安
定性とノイズ性能とを高いレベルでバランス良く維持し
ながら軽量化を達成しうる空気入りラジアルタイヤの提
供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォ
ール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部
に前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に
折り返されるプライ折返し部を一連に設けたカーカスプ
ライを有するカーカス、及び前記プライ本体部とプライ
折返し部との間を通ってビードコアの上面からタイヤ半
径方向外方にのびる硬質ゴムからなるビードエーペック
スを具える空気入りラジアルタイヤであって、前記カー
カスは、１枚のカーカスプライから形成され、かつ前記
ビード部に、前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向外
側面に沿ってのびかつ前記プライ折返し部によって被覆
される補強コードフィラを設けるとともに、この補強コ
ードフィラは１枚のプライからなり、前記ビードエーペ
ックスの半径方向内外端間のエーペックス長さＬＡはタ
イヤ断面高さＨの０．１〜０．２５倍、かつ前記補強コ
ードフィラの半径方向内外端間のフィラ長さＬＢは前記
エーペックス長さＬＡの１．２〜２．０倍であり、前記
補強コードフィラの外端ＦＵは、ビードエーペックスの
外端ＢＵより半径方向外方かつタイヤ最大巾位置Ｍの半
径方向内方で終端し、かつ補強コードフィラの内端ＦＤ
のビードコア上面からの半径方向外方の離間距離Ｋは、
前記エーペックス長さＬＡの０．１〜０．５倍の距離の
範囲に位置させるとともに、前記サイドウォール部での
タイヤ最小厚さＷｍｉｎは、前記補強コードフィラが配
される領域におけるタイヤ最大厚さＷｍａｘの０．５倍
以下、かつ前記サイドウォール部３でのタイヤ最小厚さ
Ｗｍｉｎの位置は、補強コードフィラ１０の前記外端Ｆ
Ｕを半径方向外方かつこの外端ＦＵを越えた高所まで連
なる前記プライ折返し部６ｂ内に位置させたことを特徴
としている。

【０００７】又請求項２の発明では、前記補強コードフ
ィラの半径方向内外端間のフィラ長さＬＢは、前記エー
ペックス長さＬＡの１．５〜１．８としたことを特徴と
している。

【０００８】また請求項３の発明では、前記補強コード
フィラの外端ＦＵと、ビードエーペックスの外端ＢＵと
の間の該補強コードフィラに沿う距離αは、１０．０ｍ
ｍ以上であることを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りラ
ジアルタイヤがサイズ２２５／６０Ｒ１６の乗用車用タ
イヤである場合の子午断面を示す。

【００１０】図１において、空気入りラジアルタイヤ１
（以下タイヤ１という）は、トレッド部２と、このトレ
ッド部２の両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対の
サイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端
に位置するビード部４とを具える。又タイヤ１には、前
記ビード部４、４間に跨ってのびるトロイド状のカーカ
ス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径
方向外側に配されるベルト層７とが設けられている。

【００１１】前記ベルト層７は、例えば芳香族ポリアミ
ド繊維コード及びスチールコード等の高弾性のベルトコ
ードをタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列
した２枚以上、本例では、内外２枚のベルトプライ７
Ａ、７Ｂからなる。又ベルトコードは、プライ間で交差
するように配列の向きを違えて配されており、これによ
ってトレッド部２の略全巾を強いタガ効果を有して補強
し、かつトレッド剛性を高めている。

【００１２】なお本例では、前記ベルト層７のさらに外
側に、該ベルト層７の少なくとも両端部を覆うことによ
り、そのリフティング（遠心力によるせり上がり）を抑
えるバンド層９を設けた場合を例示している。このバン
ド層９は、ナイロン等の有機繊維コードをタイヤ周方向
に対して５度以下の角度で例えば螺旋巻きしたバンドプ
ライからなり、該バンドプライとして、前記両端部のみ
を覆う左右一対のエッジバンドプライ９Ａ、及び／又
は、ベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライ９Ｂが
使用できる。本例では、エッジバンドプライ９Ａの外側
にフルバンドプライ９Ｂを配した好ましい場合を例示す
る。

【００１３】又前記カーカス６は、カーカスコードをタ
イヤ周方向に対して７０〜９０゜の角度で配列した１枚
カーカスプライ６Ａによって形成される。カーカスコー
ドとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香
族ポリアミドなどの有機繊維コードが好適に採用され
る。

【００１４】このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２
からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア
５に至るプライ本体部６ａと、このプライ本体部６ａに
連なり前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から
外側に折り返されるプライ折返し部６ｂとを具える。

【００１５】そして前記ビード部４には、図２に拡大し
て示すように、前記プライ本体部６ａとプライ折返し部
６ｂとの間を通ってビードコア５の上面５Ｓからタイヤ
半径方向外方にのびる硬質ゴムからなるビードエーペッ
クス８と、該ビードエーペックス８のタイヤ軸方向外側
面に沿ってのびかつ前記プライ折返し部６ｂによって完
全に被覆される補強コードフィラ１０とを設けている。
なおビードエーペックス８としては、従来と同様、ゴム
硬度（デュロメータＡ硬さ）が６０〜９５度のものが好
適に使用される。

【００１６】ここで、前記ビードエーペックス８にとっ
て重要なことは、タイヤ軽量化と低周波のロードノイズ
低減のためにそのゴムボリュームを極力減じることであ
り、そのために、ビードエーペックス８の半径方向内外
端ＢＤ、ＢＵ間のエーペックス長さＬＡを、タイヤ断面
高さＨ（図１に示す）の０．１〜０．２５倍の範囲にま
で減じることが必要である。

【００１７】なお前記「タイヤ断面高さＨ」とは、タイ
ヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規
内圧状態における、ビードベースラインからタイヤ赤道
Ｃ上のトレッド面２Ｓまでの高さを意味する。また「正
規リム」とは、ＪＡＴＭＡで規定する標準リム、「正規
内圧」とは、ＪＡＴＭＡで規定する最高空気圧、「ビー
ドベースライン」とは、ＪＡＴＭＡで規定するリム径を
通るタイヤ軸方向線を意味する。なお前記正規内圧状態
においてサイドウォール外面がタイヤ軸方向外方に最も
張出す位置を、タイヤ最大巾位置Ｍという。

【００１８】又本願でいう前記「エーペックス長さＬ
Ａ」とは、前記内外端ＢＤ、ＢＵ間の、ビードエーペッ
クス８の厚さ中心線Ｎに沿った長さを意味し、このエー
ペックス長さＬＡが０．１×Ｈ未満となると、ビード剛
性が過小となって操縦安定性の確保が困難になってしま
う。逆に、前記エーペックス長さＬＡが、０．２５×Ｈ
をこえると、軽量化のメリットが薄れるとともにタイヤ
縦剛性（縦バネ定数）が依然高くなり、ノイズ性能の向
上効果を得ることが難しくなる。なおタイヤ縦剛性の低
減は、特に周波数１００〜１６０Ｈｚの範囲の低周波領
域におけるロードノイズ（以下低周波ロードノイズとい
う場合がある）を低減するのに効果的である。

【００１９】他方、このようなビードエーペックス８の
小型化によるタイヤ縦剛性の低減は、操縦安定性の著し
い低下を招き、従って、この操縦安定性の低下を阻止し
さらには向上させるため、ビードエーペックス８よりも
大きい所定サイズの補強コードフィラ１０を配置し、周
方向剛性の増加を図っている。

【００２０】この補強コードフィラ１０は、補強コード
をタイヤ周方向に対して１５〜６０の角度で配列した１
枚のプライからなり、補強コードとして有機繊維コード
を用いうるが、特にスチールコードが好ましく使用され
る。

【００２１】又該補強コードフィラ１０にとって特に重
要なことは、 補強コードフィラ１０が、その全長に亘って、前記
プライ折返し部６ｂにより完全に被覆されること； 補強コードフィラ１０の半径方向内外端ＦＤ、ＦＵ
間の、この補強コードフィラ１０に沿ったフィラ長さＬ
Ｂが、前記エーペックス長さＬＡの１．２〜２．０倍で
あること； 補強コードフィラ１０の前記外端ＦＵが、ビードエ
ーペックス８の前記外端ＢＵより半径方向外方かつ前記
タイヤ最大巾位置Ｍの半径方向内方で終端すること； 補強コードフィラ１０の前記内端ＦＤが、ビードコ
ア５の前記上面５Ｓより半径方向外方かつビードエーペ
ックス８の前記外端ＢＵより半径方向内方で終端するこ
と；である。

【００２２】言い換えると、前記補強コードフィラ１０
は、前記ビードエーペックス８とプライ折返し部６ｂと
の間で挟まれるフィラ本体１０Ａと、ビードエーペック
ス８の外端ＢＵから突出しプライ本体部６ａとプライ折
返し部６ｂとの間で挟まれる突出部１０Ｂとから構成さ
れる。

【００２３】ここで、前記フィラ本体１０Ａにおいて、
補強コードフィラ１０は、ビードエーペックス８と一体
化し、操縦安定性にとって特に重要なタイヤ横剛性の充
分な確保が行われる。又前記突出部１０Ｂでは、ビード
エーペックス８が存在しない分、タイヤ縦剛性が大幅に
減じられ、低周波ロードノイズの低減が図られる。その
一方で、前記突出部１０Ｂは、補強コードが、プライ本
体部６ａおよびプライ折返し部６ｂのカーカスコードに
挟まれて拘束されるなど、強固なトラス構造を形成する
ため、周方向剛性を大幅に向上できる。その結果、タイ
ヤ縦剛性の低減に伴う操縦安定性の低下を、この周方向
剛性の上昇によって補い、低周波ロードノイズの低減効
果を発揮しつつ操縦安定性を高いレベルで維持できる。

【００２４】なお前記突出部１０Ｂが少なすぎると、周
方向剛性を充分に確保することができなくなり、従っ
て、突出部１０Ｂの長さである前記外端ＦＵ、ＢＵ間の
補強コードフィラ１０に沿う距離αは、１０．０ｍｍ以
上、さらには１５．０ｍｍ以上であることが好ましい。
しかし、前記突出部１０Ｂの先端、すなわち前記外端Ｆ
Ｕが、前記タイヤ最大巾位置Ｍを越えて半径方向外方に
延在すると、該補強コードフィラ１０の歪み（変形）が
大きくなり、結果として、周方向剛性が必要以上に高く
なってしまうなどノイズ性能が極端に悪化する。

【００２５】又前記フィラ本体１０Ａの下端、すなわち
前記内端ＦＤが、ビードコア上面５Ｓから半径方向外方
に離間していることも重要であり、もしフィラ本体１０
Ａがビードコア５と重複した場合には、補強コードフィ
ラ１０の内端が、強固なビードコア５に固定されてしま
う結果、補強コードフィラ１０によって縦剛性が高くな
り、低周波ロードノイズの低減効果が著減する。従っ
て、前記内端ＦＤのビードコア上面５Ｓからの半径方向
外方の離間距離Ｋは、前記エーペックス長さＬＡの０．
１〜０．５倍の範囲とする。

【００２６】さらに該補強コードフィラ１０では、前述
の如く、前記フィラ長さＬＢが前記エーペックス長さＬ
Ａの１．２〜２．０倍であることも重要である。これ
は、フィラ長さＬＢが１．２×ＬＡ未満では、前記フィ
ラ本体１０Ａ及び突出部１０Ｂの長さの一方又は双方が
過小となり、横剛性及び周方向剛性の一方又は双方が不
十分となって、操縦安定性の確保を困難とする。逆にフ
ィラ長さＬＢが２．０×ＬＡを越えると、タイヤ重量を
不必要に増加させるとともに、周方向剛性が必要以上に
高くなってしまい低周波ロードノイズの低減効果が損な
われる。

【００２７】なお図３に、比ＬＢ／ＬＡと、操縦安定性
及び低周波ロードノイズ性能との関係を示す。この図３
は、後述する表１において、フィラ長さＬＢのみが異な
るタイヤ（実施例１〜３及び比較例１〜２）のテスト結
果をまとめたものであり、比ＬＢ／ＬＡが１．２〜２．
０の範囲において、操縦安定性と低周波ロードノイズ性
能との双方を高いレベルで確保することができる。特に
操縦安定性の観点から、比ＬＢ／ＬＡの下限値を１．５
以上とするのが好ましく、又低周波ロードノイズ性能の
観点から、上限値を１．８以下とするのが好ましいのが
わかる。

【００２８】次に、軽量化を充分に達成するためには、
サイドウォール部３も薄く形成することが必要であり、
このために、図１に示す如く、前記サイドウォール部３
でのタイヤ最小厚さＷｍｉｎを、前記補強コードフィラ
１０が配される領域におけるタイヤ最大厚さＷｍａｘの
０．５倍以下（Ｗｍｉｎ≦０．５×Ｗｍａｘ）に減じて
いる。カーカス６も１枚のプライで形成し軽量化をより
促進している。なお前記最小厚さＷｍｉｎ、最大厚さＷ
ｍａｘは、夫々タイヤ内腔面と直角な向きに測定したサ
イドウォール部３の厚さである。

【００２９】又サイドウォール部３を薄く形成した場
合、前記サイドカットに対する耐久性が低下するが、図
１に明示するように、前記サイドウォール部３でのタイ
ヤ最小厚さＷｍｉｎの位置は、補強コードフィラ１０の
前記外端ＦＵを半径方向外方かつこの外端ＦＵを越えた
高所まで連なる前記プライ折返し部６ｂ内に位置させて
おり、そのため、該タイヤ最小厚さＷｍｉｎの位置の領
域の耐久性は維持され、かつ操縦安定性もさらに向上さ
れる。又補強コードフィラ１０全体がプライ折返し部６
ｂで被覆保護されるため、その内外端ＦＤ、ＦＵからの
剥離損傷などの故障も抑制できる。

【００３０】一方で、タイヤ内の充填空気が共鳴するこ
とによって生じる周波数２００〜２５０Ｈｚ付近の空洞
共鳴音が、特に遮音性の高い高級乗用車用タイヤで問題
になることが多く、この空洞共鳴音（以下空洞共鳴ノイ
ズという場合がある）は、サイドウォール部３が薄い
と、このサイドウォール部３が空気の振動によって振動
しやすくなって上昇傾向となる。

【００３１】しかし、前記周方向剛性の増加は、前記サ
イドウォール部３の振動を抑制することにも優れた効果
を発揮でき、従って前記補強コードフィラ１０の配置に
よって、この空洞共鳴ノイズの低減も同時に図られる。

【００３２】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【００３３】

【実施例】図１の構造をなし、タイヤサイズが２２５／
６０Ｒ１６である乗用車用タイヤを表１の仕様で試作す
るとともに、各試供タイヤの操縦安定性、ノイズ性能、
タイヤ重量をテストし、その結果を表１に記載した。

【００３４】（１）操縦安定性 試供タイヤを、リム（７Ｊ×１６）、内圧（２５０ｋＰ
ａ）の下で車輌（４０００ｃｃのＦＲ乗用車）の全輪に
装着し、ＩＳＯ操安性試験に定める「過激な車線乗り移
り試験方法（ＴＲ３８８８）」を用い、図４に示すダブ
ルレーンコースを車速８０ｋｍ／ｈで通過し、ドライバ
ーの官能評価により１０点法で評価した。値が大なほど
優れている。

【００３５】（２）ノイズ性能（低周波ロードノイズ） 前記車両を用い、荒れたアスファルト路面を速度６０ｋ
ｍ／ｈにて走行し、ドライバーの右耳位置にて計測した
データを１／３オクターブ分析し、１００〜１６０Ｈｚ
におけるピーク値で評価した。

【００３６】（３）ノイズ性能（空洞共鳴ノイズ） 前述の荒れたアスファルト路面を速度６０ｋｍ／ｈにて
走行し、車内騒音性をドライバーの官能評価により１０
点法で評価した。値が大なほど優れている。

【００３７】（４）タイヤ重量 タイヤ１本当たりの重量を測定し、実施例１を１００と
する指数で表示している。指数は小さい方が軽量であ
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】テストの結果、実施例のタイヤは、操縦安
定性とノイズ性能とを高いレベルでバランス良く維持し
ながら軽量化を達成しうるのが確認できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
ラジアルタイヤは、サイドウォール部およびビード部の
ゴムボリュームを極力減じて軽量化を図る一方、それに
よって生じるタイヤ縦剛性の低下をビード部に設ける補
強コードフィラの周方向剛性によって補い、操縦安定性
を高いレベルで確保するとともに、前記縦剛性の低下に
よってノイズ性能を向上せしめ、操縦安定性とノイズ性
能とを高いレベルでバランス良く維持しながら軽量化を
達成しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。

【図３】比ＬＢ／ＬＡと、操縦安定性及び低周波ロード
ノイズ性能との関係を示す線図である。

【図４】ＩＳＯ操安性試験で用いたテストコースを示す
線図である。

【図５】従来技術を説明するビード部の略拡大断面図で
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 ５Ｓ ビードコアの上面 ６ カーカス ６Ａ カーカスプライ ６ａ プライ本体部 ６ｂ プライ折返し部 ８ ビードエーペックス １０ 補強コードフィラ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 15/00,15/06

Claims (3)

(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へてビ
   ード部のビードコアに至るプライ本体部に前記ビードコ
   アの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプ
   ライ折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカ
   ーカス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間
   を通ってビードコアの上面からタイヤ半径方向外方にの
   びる硬質ゴムからなるビードエーペックスを具える空気
   入りラジアルタイヤであって、前記カーカスは、１枚のカーカスプライから形成され 、かつ 前記ビード部に、前記ビードエーペックスのタイヤ
   軸方向外側面に沿ってのびかつ前記プライ折返し部によ
   って被覆される補強コードフィラを設けるとともに、この補強コードフィラは１枚のプライからなり、 前記ビードエーペックスの半径方向内外端間のエーペッ
   クス長さＬＡはタイヤ断面高さＨの０．１〜０．２５
   倍、 かつ前記補強コードフィラの半径方向内外端間のフィラ
   長さＬＢは前記エーペックス長さＬＡの１．２〜２．０
   倍であり、 前記補強コードフィラの外端ＦＵは、ビードエーペック
   スの外端ＢＵより半径方向外方かつタイヤ最大巾位置Ｍ
   の半径方向内方で終端し、 かつ補強コードフィラの内端ＦＤのビードコア上面から
   の半径方向外方の離間距離Ｋは、前記エーペックス長さ
   ＬＡの０．１〜０．５倍の距離の範囲に位置させるとと
   もに 、 前記サイドウォール部でのタイヤ最小厚さＷｍｉｎは、
   前記補強コードフィラが配される領域におけるタイヤ最
   大厚さＷｍａｘの０．５倍以下、かつ前記サイドウォール部３でのタイヤ最小厚さＷｍｉ
   ｎの位置は、補強コードフィラ１０の前記外端ＦＵを半
   径方向外方かつこの外端ＦＵを越えた高所まで連なる前
   記プライ折返し部６ｂ内に位置させ たことを特徴とする
   空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】前記補強コードフィラの半径方向内外端間
   のフィラ長さＬＢは、前記エーペックス長さＬＡの１．
   ５〜１．８としたことを特徴とする請求項１記載の空気
   入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記補強コードフィラの外端ＦＵと、ビー
   ドエーペックスの外端ＢＵとの間の該補強コードフィラ
   に沿う距離αは、１０．０ｍｍ以上であることを特徴と
   する請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。