JP4478481B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

タイヤに対する要求性能として、操縦安定性及び乗り心地が挙げられる。操縦安定性は、タイヤの横剛性及び捩り剛性に依存する。一方、乗り心地は、タイヤの縦剛性に影響される。

サイドウォールに補強層が設けられたタイヤが、提案されている。この補強層は、横剛性を高める。この補強層により、操縦安定性が高まる。しかし、補強層は縦剛性をも高めるので、このタイヤでは乗り心地性能が不十分である。

特開２００３−１４６０２９公報には、ビードエーペックスの内側に補強層を備えたタイヤが開示されている。この補強層は、短繊維を含む。この補強層は、捩り剛性を高める。このタイヤは、操縦安定性に優れる。
特開２００３−１４６０２９公報

近年の乗用車の高性能化に伴い、タイヤには操縦安定性と乗り心地との高次元での両立が望まれている。本発明の目的は、操縦安定性と乗り心地とに優れた空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは
（１）コア及びエーペックスからなる一対のビード、
（２）これらビードの間に架け渡されたカーカスプライからなるカーカス
及び
（３）補強層
を備える。補強層の少なくとも一部は、エーペックスとカーカスプライとに挟まれ、かつエーペックスの軸方向外側の面と接触して存在する。この補強層の半径方向内側端は、リムフランジの接触点よりも半径方向外側に位置する。この補強層は、実質的に周方向に巻き回されたコードを備える。

好ましくは、半径方向において、補強層の外側端がエーペックスの外側端よりも外側に位置する。

好ましくは、接触点と補強層の径方向内側端との距離は、５．０ｍｍ以下である。

補強層には、スチール又は有機繊維からなるコードが好適に用いられる。

本発明に係るタイヤでは、補強層が横剛性を高める。このタイヤは、操縦安定性に優れる。この補強層は、縦剛性をさほどは高めない。このタイヤは、乗り心地にも優れる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の一部が示された断面図である。この図１において上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。このタイヤ２は、トレッド４、ベルト６、バンド７、サイドウォール８、ビード１０、カーカス１２、インナーライナー１４、チェーファー１６及び補強層１８を備えている。

トレッド４は架橋ゴムからなり、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４の外面は、路面と接地するトレッド面２０を構成する。トレッド面２０には、溝２２が刻まれている。この溝２２により、トレッドパターンが形成されている。

ベルト６は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト６は、第一ベルトプライ２４及び第二ベルトプライ２６からなる。これらのベルトプライ２４、２６は、積層されている。図示されていないが、第一ベルトプライ２４及び第二ベルトプライ２６のそれぞれは、ベルトコードとトッピングゴムとからなる。ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度は、通常は１７°以上３０°以下である。このベルト６は、カーカス１２を補強する。

バンド７は、バンドプライ２８からなる。このバンドプライ２８は、トレッド４とベルト６との間に位置している。図示されていないが、バンドプライ２８は、バンドコードとトッピングゴムとからなる。好ましくは、バンドコードは、実質的に周方向に巻き回されてなる。

サイドウォール８は、トレッド４の端から半径方向内向きに延びている。このサイドウォール８は、架橋ゴムからなる。サイドウォール８は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール８は、カーカス１２の外傷を防止する。

ビード１０は、ビードコア３０と、エーペックス３２（ビードフィラーとも称される）とからなる。ビードコア３０はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エーペックス３２は、ビードコア３０から半径方向外向きに延びる。エーペックス３２は、半径方向外向きに先細りであるテーパ状である。エーペックス３２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１２は、カーカスプライ３４からなる。このカーカスプライ３４は、トレッド４、サイドウォール８及びビード１０の内周面に沿うように、両側のビード１０の間に架け渡されている。このカーカスプライ３４は、ビードコア３０の周りを、軸方向内側から外側に向かって巻かれている。図示されていないが、カーカスプライ３４はカーカスコードとトッピングゴムとからなる。

インナーライナー１４は、カーカス１２の内周面に接合されている。インナーライナー１４は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１４には、空気透過性の少ないゴムが用いられる。インナーライナー１４は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。

チェーファー１６は、ビード１０の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１６がリムフランジと当接する。この当接により、ビード１０の近傍が保護される。チェーファー１６は、通常は布とこの布に含浸したゴムとからなる。ゴム単体からなるチェーファー１６が用いられてもよい。

図２は、図１のタイヤ２の一部がリムフランジ３６と共に示された拡大断面図である。この図２に示されるように、カーカスプライ３４は本体３８と巻き上げ部４０とを備えている。図２には、補強層１８も示されている。補強層１８の上部は、本体３８と巻き上げ部４０とに挟まれている。補強層１８の下部は、エーペックス３２と巻き上げ部４０とに挟まれている。補強層１８の下部は、エーペックス３２の軸方向外側の面４１と接触している。

図２において、符号Ｐ１で示されているのは補強層１８の半径方向内側端であり、符号Ｐ２で示されているのは、補強層１８の半径方向外側端である。符号Ｑで示されているのは、接触点である。接触点Ｑは、リムフランジ３６とタイヤ２とが当接する領域の中で、最も半径方向外側の点である。符号Ｒで示されているのは、エーペックス３２の半径方向外側端である。

図２において両矢印Ｌ１で示されているのは、補強層１８の内側端Ｐ１と接触点Ｑとの半径方向距離である。両矢印Ｌ２で示されているのは、補強層１８の外側端Ｐ２とエーペックス３２の外側端Ｒとの半径方向距離である。両矢印Ｌ３で示されているのは、補強層１８の半径方向距離である。距離Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるように空気が充填された状態で測定される。正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。ＪＡＴＭＡ規格Ｇ章に準拠した乗用車用タイヤの正規内圧は、１８０ｋＰａである。

図３は図２のタイヤ２の補強層１８が示された正面図であり、図４は図３のIV−IV線に沿った拡大断面図である。この補強層１８は、コード４２とトッピングゴム４４とからなる。コード４２は、実質的にタイヤ２の周方向に巻き回されている。コード４２の方向と周方向とのなす角度は、１０°以下である。図３及び図４からは明らかではないが、補強層１８では、１本のコード４２が巻き回されている。このコード４２は、いわゆるジョイントレスコード４２である。好ましいコード４２の材質としては、スチール又は有機繊維が挙げられる。有機繊維の具体例としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維及びポリエチレンナフタレート繊維が挙げられる。好ましいコード４２の構成は、８００ｄｔｅｘ以上２１００ｄｔｅｘ以下である。

この補強層１８により、タイヤ２の横剛性が向上する。このタイヤ２は、操縦安定性に優れる。操縦安定性の観点から、補強層１８の外側端Ｐ２（図２参照）がエーペックス３２の外側端Ｒよりも半径方向外側にあるのが好ましい。換言すれば、距離Ｌ２が０ｍｍよりも大きいことが好ましい。より好ましくは、距離Ｌ２は２ｍｍ以上である。距離Ｌ２が大きすぎると、タイヤ２の質量が過大となり、省エネルギーの要請に反する。距離Ｌ２が大きすぎると、補強層１８の形成に長時間が必要である。距離Ｌ２が大きなタイヤ２では、材料コストが高い。これらの観点から、距離Ｌ２は２０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下が特に好ましい。

図２から明らかなように、補強層１８の内側端Ｐ１は、接触点Ｑよりも半径方向外側にある。換言すれば、距離Ｌ１は０ｍｍよりも大きい。距離Ｌ１が０ｍｍよりも大きく設定されることで、補強層１８が原因で生じる縦剛性の上昇が抑制される。このタイヤ２では、補強層１８が乗り心地を阻害しない。このタイヤ２は、操縦安定性と乗り心地との両方に優れる。距離Ｌ１が０ｍｍよりも大きく設定されることで、タイヤ２の質量が過大となること、補強層１８の形成に長時間を要すること、及び材料コストの上昇が抑制される。距離Ｌ１は、１ｍｍ以上がより好ましく、３ｍｍ以上が特に好ましい。距離Ｌ１が過大であると、横剛性が不十分となる。この観点から、距離Ｌ１は１０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下が特に好ましい。

操縦安定性の観点から、距離Ｌ３は１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましい。タイヤ２の質量が過大となること、補強層１８の形成に長時間を要すること、及び材料コストの上昇が抑制されるとの観点から、距離Ｌ３は５０ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下がより好ましい。

補強層１８の形成では、ゴムが被覆されたコード４２が、適切な張力のもと、エーペックス３２及び本体３８の表面に螺旋状に巻かれる。張力が制御されることで、タイヤ２に適切な横剛性が付与される。複数本のコードとゴムとならなるリボンが螺旋状に巻かれてもよい。操縦安定性及び乗り心地の両立の加点から、コード４２の密度は７本／ｃｍ以上２０本／ｃｍ以下が好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１から図４に示された構造を備え、サイズが「２１５／４５ＺＲ１７」であるタイヤを製作した。このタイヤは、補強層を備えている。このタイヤでは、距離Ｌ１は３ｍｍであり、距離Ｌ２は５ｍｍである。補強層には、材質がポリエステルであり、構成が１６７０ｄｔｅｘ／２であるコードが用いられている。

［比較例１］
補強層を設けなかった他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。

［実施例２］
材質がナイロンであり、構成が１４００ｄｔｅｘ／２であるコードを補強層に用いた他は実施例１と同様にして、実施例２のタイヤを得た。

［実施例３］
材質がアラミドであり、構成が１１００ｄｔｅｘ／１であるコードを補強層に用いた他は実施例１と同様にして、実施例３のタイヤを得た。

［実施例４］
材質がポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であり、構成が１６７０ｄｔｅｘ／２であるコードを補強層に用いた他は実施例１と同様にして、実施例４のタイヤを得た。

［実施例５］
材質がスチールであり、構成が１×３／０．２７であるコードを補強層に用いた他は実施例１と同様にして、実施例５のタイヤを得た。

［比較例２並びに実施例６、１０及び１１］
下記の表２に示される距離Ｌ１を備えた補強層を設けた他は実施例１と同様にして、比較例２並びに実施例６、１０及び１１のタイヤを得た。

［実施例７、８及び９］
下記の表２に示される距離Ｌ２を備えた補強層を設けた他は実施例１と同様にして、実施例７、８及び９のタイヤを得た。

［官能評価］
タイヤを「１７×７−ＪＪ」のリムに組み込み、タイヤの内圧を２２０ｋＰａとした。このリムを、排気量が２４００ｃｃであるフロントエンジンリアドライブの乗用車に装着した。この乗用車でテストコースを走行させ、ドライバーに操縦安定性と乗り心地とを、評価させた。評価点が、下記の表１及び表２に示されている。

表１及び表２から明らかなように、実施例のタイヤは操縦安定性と乗り心地との両方に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るタイヤは、種々の自動車に装着されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部がリムフランジと共に示された拡大断面図である。 図３は、図２のタイヤの補強層が示された正面図である。 図４は、図３のIV−IV線に沿った拡大断面図である。

符号の説明

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・ベルト
７・・・バンド
８・・・サイドウォール
１０・・・ビード
１２・・・カーカス
１４・・・インナーライナー
１６・・・チェーファー
１８・・・補強層
３２・・・エーペックス
３４・・・カーカスプライ
３６・・・リムフランジ
３８・・・本体
４０・・・巻き上げ部
４２・・・コード
４４・・・トッピングゴム

Claims (3)

1. コア及びエーペックスからなる一対のビード、
   これらビードの間に架け渡されており、このコアの周りを軸方向内側から外側に向かって巻かれたカーカスプライからなるカーカス
   及び
   その少なくとも一部が、エーペックスとカーカスプライとに挟まれてかつエーペックスの軸方向外側の面と接触して存在する補強層
   を備えており、
   この補強層の半径方向内側端がリムフランジの接触点よりも半径方向外側に位置しており、
   この補強層が、実質的に周方向に巻き回されたコードを備えており、
   このカーカスプライが、本体と巻き上げ部とを備えており、
   この補強層の上部が、この本体とこの巻き上げ部とに挟まれている空気入りタイヤ。
2. 上記接触点と補強層の径方向内側端との距離が５．０ｍｍ以下である請求項１に記載のタイヤ。
3. 上記コードがスチール又は有機繊維からなる請求項１又は２に記載のタイヤ。

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