JP4603154B2

JP4603154B2 - Radial tire

Info

Publication number: JP4603154B2
Application number: JP2000401928A
Authority: JP
Inventors: 恭彰國安; 知浅田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002200904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードノイズ性能を維持しつつ操縦安定性を向上しうる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】
近年、車両の静粛化が強く望まれており、とりわけ走行中の車室内で「ゴー」という音で聴取されるいわゆるロードノイズを低減することが急務となっている。このロードノイズは、車両側の固有振動数とタイヤの固有振動数とが近似すると大きくなることが知られている。
【０００３】
ところで、車両の操縦安定性を向上するためには、タイヤの縦剛性ないし横剛性を向上することが必要である。タイヤの縦剛性ないし横剛性を向上させる手段として、例えば図４に示すように、ビード部ｂに配される硬質のビードエーペックスゴムｆを大型化することが知られている。しかしながら、このようにビードエーペックスゴムｆを大型化したラジアルタイヤでは、タイヤの固有振動数を高めて車両側の固有振動数に近づけてしまう傾向がある。これにより、とりわけ１２５Ｈｚ程度の低周波数側のロードノイズを悪化させるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような実状に鑑み案出なされたもので、５％内圧充填時のカーカスプライの断面形状や折り返し高さ等を限定することを基本として、内圧充填時におけるタイヤの固有振動数の上昇を抑えつつタイヤ剛性を高めることにより、ロードノイズの著しい悪化を招くことなく操縦安定性を向上しうるラジアルタイヤを提供することを目的としている。
【０００５】
【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の内部に配されたベルト層とを具え、前記ビード部は、前記本体部と前記折返し部との間に前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスゴムと、前記折返し部のタイヤ軸方向外側にゴムからなるビードフィラーとを具えたラジアルタイヤであって、正規リムにリム組みしかつ正規内圧の５％の内圧を充填した５％内圧充填状態において、前記カーカスは、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トロイド状の本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返されしかもその外端のビードベースラインからの高さがタイヤ断面高さの４０％以上をなす折返し部とからなるカーカスプライを含むとともに、前記カーカスプライの前記本体部は、前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側において、その厚さの中心線が、タイヤ軸方向内側に凸となる円弧からなりかつ前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側にのびる円弧状部と、この円弧状部の外端に変曲点Ｐで連なりかつ略直線状でのびる直線部とを含み、かつ前記直線部の外端の前記ビードベースラインからの高さがタイヤ断面高さの３５〜５５％であり、前記ビードフィラーは、前記ビードエーペックスゴムとタイヤ軸方向内外で重なるとともに、タイヤ半径方向の各高さ位置における前記ビードフィラーのタイヤ軸方向の厚さｔと前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向の厚さｊとの和（ｔ＋ｊ）が、前記ビードコアの前記外面から半径方向外側に向かって漸減することを特徴とするラジアルタイヤである。
【０００６】
なお前記正規リムとは、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"となる。また、前記正規内圧とは、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、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記折返し部は、このビードエーペックスゴムの外端近傍にて前記本体部の直線部に略接して該直線部の外端まで直線状でのびることを特徴とする請求項１記載のラジアルタイヤである。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、前記ビードエーペックスゴムは、前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向に１０〜２０mmの高さを有し、かつ前記変曲点Ｐは前記ビードエーペックスゴム外端よりも５mm以上タイヤ半径方向内側に位置することを特徴とする請求項２記載のラジアルタイヤである。
【０００９】
また請求項４記載の発明は、前記ビードフィラーと前記ビードエーペックスゴムのＪＩＳデュロメータ硬さを７０〜１００度としたことを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載のラジアルタイヤである。
【００１０】
また請求項５記載の発明は、前記ビードフィラーと前記ビードエーペックスゴムとのタイヤ半径方向の重なり長さを３〜１０mmとしたことを特徴とする請求項４記載のラジアルタイヤである。
【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には本実施形態のラジアルタイヤ１を正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧の５％の内圧を充填した５％内圧充填状態におけるタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図、図２は同正規内圧を充填した正規状態の断面図、図３は図１の部分拡大図をそれぞれ示している。
【００１２】
図において本実施形態のラジアルタイヤ１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の内部に配されたベルト層７とを具えた乗用車用のものを例示している。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば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６Ａから構成されている。前記カーカスコードは、本例ではポリエステルコードが採用されるが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードをも採用しうる。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に連なり前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを具えている。
【００１４】
前記カーカスプライ６Ａの前記本体部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ゴム８を配してビード部４を補強している。該ビードエーペックスゴム８のゴム硬さは、例えばＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づくＪＩＳデュロメータ硬さが７０〜１００度、より好ましくは８０〜１００度、さらに好ましくは８０〜９５度とすることが望ましい。前記ビードエーペックスゴムのＪＩＳデュロメータ硬さが７０度未満であると、ビード部４の曲げ剛性が不足し操縦安定性を向上する効果が得られ難く、逆に１００度を超えると、周囲のゴムとの硬度差が著しく大となって剛性段差が生じ耐久性を低下させやすくなる。
【００１５】
また本実施形態のビードエーペックスゴム８はビードコア５の外面５ａからタイヤ半径方向に１０〜２０mmの小高さＨａで形成されたものを示している。また本例のビードエーペックスゴム８の断面形状は、図３に拡大して示すように、前記ビードコア５の外面５ａに沿う下辺Ｋ１、該下辺Ｋ１のタイヤ軸方向の内端から半径方向外方に前記本体部６ａに沿って延在する内の斜辺Ｋ２、及び前記下辺Ｋ１のタイヤ軸方向の外端から半径方向外方に前記折返し部６ｂに沿って延在し前記内の斜辺Ｋ２と交わる外の斜辺Ｋ３とからなる略二等辺三角形状で形成されている。
【００１６】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４５°の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。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。なお図示していないが、ベルト層７のさらに外側に、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度以下の角度で配列したバンド層を配しても良い。
【００１７】
また本発明では、図１に示すように、前記５％内圧充填状態において、前記カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂは、その外端６ｂｅのビードベースラインＢＬからの高さｈ１をタイヤ断面高さＨ０の４０％以上としている。ここで、タイヤ断面高さＨ０は、前記５％内圧状態におけるビードベースラインＢＬからタイヤ半径方向の最外側位置までのタイヤ半径方向高さであり、ビードベースラインとは、前記正規リムのリム径位置を通るタイヤ軸方向線とする。このように、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂの外端６ｂｅの高さｈ１を一定高さ以上に規制することにより、サイド部においてカーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとが重なる２層構造を形成でき、タイヤの横剛性ないし縦剛性を高めて操縦安定性能を向上しうる。なお前記高さｈ１が、タイヤ断面高さＨ０の４０％未満であると、サイド部の曲げ剛性の向上が図れず、操縦安定性を向上し得ない。より好ましくは前記高さｈ１を、タイヤ断面高さＨ０の５０％以上、さらに好ましくは５０〜７０％とするのが良い。
【００１８】
また本発明のラジアルタイヤ１は、前記５％内圧充填状態において、図１、図３に示すように、前記カーカスプライ６Ａの前記本体部６ａは、その厚さの中心線ＣＬが、タイヤ軸方向内側に凸となる円弧からなりかつ前記ビードコア５の外面５ａからタイヤ半径方向外側にのびる円弧状部Ｃａと、この円弧状部Ｃａに変曲点Ｐで連なりかつ略直線状でのびる直線部Ｃｂとを含んで構成されている。
【００１９】
５％内圧状態としたのは、正規内圧の５％の内圧を充填することにより、カーカスプライ６Ａに内圧充填により実質的な歪を与えることなくタイヤ１をリム組みしたときのカーカスプライ形状を一義的に定めるためである。一般に従来のラジアルタイヤの５％内圧充填状態では、図４に示したように、ビード部ｂ付近のカーカスプライ６Ａの本体部６ａは、前記中心線ＣＬがタイヤ軸方向外、内にそれぞれ中心Ｏａ、Ｏｂを有する円弧Ｃｄ、Ｃｅを変曲点Ｐ１にてタイヤ半径方向に連ねて形成されている。
【００２０】
特に図４に示す如く、カーカスプライ６Ａの外側に配されるビード部４のクリンチ部ｂａは、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂを、ビード部４の曲げ変形時の圧縮領域から中立線側に近づけて耐久性の低下を防ぐために、ある程度の厚さＴが必要とされ、またタイヤの操縦安定性を向上するために、ビードエイペックスゴムｆのゴム量を増して大型化するとき、前記本体部６ａの円弧部Ｃｄは、大きな曲率で湾曲する。
【００２１】
そして正規内圧の充填により、カーカスプライ６Ａは自然平衡形状に近づく変形をなすとともに、かかる形状変化に伴って中心Ｏａをタイヤ軸方向外側に持つ円弧部Ｃｄには圧縮歪が、中心Ｏｂをタイヤ軸方向内側に持つ円弧部Ｃｅには引張歪がそれぞれ作用する。このように、従来のカーカスプライ６Ａの本体部６ａには、正規内圧の充填により、張力（カーカスコード張力）が大の部分と小の部分が生じるため歪みも不均一となる。そして発明者らの種々の実験の結果、とりわけ前記円弧部Ｃｅの部分には局部的に大きな張力（歪）が作用しかつこれによりタイヤ１の固有振動数が上昇し、ロードノイズ性能が悪化していることを突き止めた。
【００２２】
本発明では、５％内圧充填時において、上述の如くカーカスプライ６Ａの本体部６ａに直線部Ｃｂを設けている。このような直線部Ｃｂには、正規内圧が充填されカーカスプライ６Ａの変形が生じても、前記円弧部Ｃｅのような大きな歪が作用しない。即ち、前記円弧部Ｃｅでは、曲率をもっているため、正規内圧充填時、及び荷重負荷時において局部的に歪が集中し易い。しかし、直線部Ｃｂを設けた場合、正規内圧充填時及び荷重負荷時において歪が局部的に集中する事はなく、直線部Ｃｂ全体において分散することにより、歪を小さくすることができる。なお全体としてカーカスの形状の変化が小さく凹凸領域を離隔することにより、内圧充填等に伴う形状変化自体を極めて小さくすることができる。従って、本発明のラジアルタイヤ１は、上述の直線部Ｃｂを設けることにより、内圧の充填によりカーカスプライ６Ａの歪を均一化する作用が得られ、ひいてはタイヤ１の固有振動数の増加を抑制できるため、ロードノイズの悪化を防止できる。また前記本体部６ａにおけるカーカスコードのパス長さが短くなり、荷重負荷時の曲げ変形量がさらに減じられ、耐久性の向上にも役立つ。
【００２３】
図１において、前記直線部Ｃｂの外端Ｃｂｅの前記ビードベースラインＢＬからの高さｈ２は、前記タイヤ断面高さＨ０の３５〜５５％に設定される。前記直線部Ｃｂの高さｈ２が、タイヤ断面高さＨ０の３５％を下回ると、直線部Ｃｂのパス長さが小となるため、カーカスプライ６Ａの歪を均一化する作用が得られ難く、タイヤの固有振動数を上昇させる傾向がある。逆に前記直線部Ｃｂの高さｈ２が、タイヤ断面高さＨ０の５５％を超えると、サイド部の剛性が過度に高められるため、固有振動数が上昇しロードノイズの悪化を招く。このような観点より、前記直線部Ｃｂの前記高さｈ２は、タイヤ断面高さＨ０の３５〜５０％、さらに好ましくは４０〜５０％とすることが特に望ましい。
【００２４】
また前記変曲点Ｐは、本例では小高さのビードエーペックスゴム８の外端８ｔよりもさらにタイヤ半径方向内方に設定され、好ましくは前記外端８ｔから５mm以上、より好まし１０〜１５mmの距離Ｓをタイヤ半径方向内側に隔てる位置に設けることが望ましい。このように前記変曲点Ｐを小高さに設定することにより、前記直線部Ｃｂのパス長さを十分に確保しうるとともに、前記変曲点Ｐないし円弧状部Ｃａを、比較的剛性の高い領域に配することができ、さらにカーカスプライ６Ａの歪を均一化しうる。
【００２５】
また本実施形態では、前記折返し部６ｂは、前記ビードエーペックスゴム８の外端８ｔ近傍にて前記本体部６ａの直線部Ｃｂに略接して該直線部Ｃｂの外端Ｃｂｅまで直線状でのびるものが例示される。ここで、「略接して」とは、例えば接着性を高める目的で、本体部６ａと折返し部６ｂとの間に、厚さ１．０mm以下の小厚さをなすゴム層などを介在させることを許容するものである。このように、折返し部６ｂを配することにより、損傷の起点となり易い折返し部６ｂについても内圧充填による歪の集中を防止でき、また折返し部６ｂをタイヤ走行時の曲げ変形時の中立線側に寄せることができ耐久性を向上しうる。
【００２６】
また前記ビード部４は、前記折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側に、ＪＩＳデュロメータ硬さが７０〜１００度、より好ましくは８０〜９５度、さらに好ましくは前記ビードエーペックスゴム８と同じ硬さの硬質ゴムからなるビードフィラー９が配されている。
【００２７】
このビードフィラー９は、図３に拡大して示すように、前記ビードエーペックスゴム８の外端８ｔの近傍に、タイヤ軸方向の厚さｔが最大厚さｔmax となる最大厚さ部分を有し、この最大厚さ部分から半径方向内、外に向かって厚さを漸減させている。これによって、ビードフィラー９とビードエーペックスゴム８とは折返し部６ｂを介しながらも剛性段差を生じることなく滑らかに接続される。
【００２８】
また本例では、タイヤ半径方向の各高さ位置における、ビードフィラー９のタイヤ軸方向の厚さｔと、ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向の厚さｊとの和（ｔ＋ｊ）が、ビードコア５の前記外面５ａから半径方向外側に向かって漸減する特に好ましい態様を例示している。これにより、ビードフィラー９とビードエーペックスゴム８とのトータル的な剛性がより滑らかに変化し、カーカス６への局部的な歪みの集中を抑制できる。
【００２９】
また本実施形態では、前記ビードフィラー９のタイヤ半径方向の内端９ｉを前記ビードエーペックスゴム８の外端８ｔよりもタイヤ半径方向内側に位置させることにより、該ビードフィラー９とビードエーペックスゴム８とがタイヤ軸方向内、外で重なる如く形成される。そして、この重なり部のタイヤ半径方向長さＬを３〜１０mm、より好ましくは５〜１０mmとしている。これによりビード部４の剛性を補い、ビードエーペックスゴム８を小高さとした場合であっても、必要かつ十分な曲げ剛性を確保できる。またこのようなビードフィラー９は、上述の効果を維持しつつ、折返し部６ｂを従来のタイヤに比してタイヤ軸方向内側（曲げ中心線側）に寄せるのに役立ち、ビードクリンチ部などのゴム厚さを減じるのに役立つ。なお前記重なり部の長さＬが３mm未満では、ビードエーペックスゴム８の外端８ｔの近傍での屈曲が急激となり、耐久性を低下させやすくなる。
【００３０】
またビードフィラー９のタイヤ半径方向の外端９ｏは、例えば前記ビードベースラインＢＬからの高さｈ３を、タイヤ断面高さＨ０の３０〜５０％、より好ましくは３５〜４５％とすることが望ましい。前記高さｈ３が、タイヤ断面高さＨ０の３０％未満であると、タイヤ縦剛性、横剛性が低下するため操縦安定性が低下してしまう傾向があり、逆に５０％を超えると、タイヤの縦剛性、横剛性が大巾に向上するため、タイヤの固有振動数が高まり、車両側の固有振動数と近づくことにより低周波側のロードノイズが悪化してしまうという傾向がある。
【００３１】
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。
【００３２】
【実施例】
タイヤサイズが１７５／６５Ｒ１４の乗用車用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、該試作タイヤの縦剛性、横剛性、タイヤ固有振動数、低周波数域のロードノイズ、操縦安定性をテストした。なお５％内圧状態でのタイヤ断面高さＨ０は１１０mmである。テスト内容は次の通りである。
【００３３】
（１）タイヤの縦剛性、横剛性、固有振動数
各試供タイヤをリム組み（リムサイズ５．５Ｊ×１４、内圧２００ｋＰａ）するとともに、縦荷重３．５３ｋＮの条件にて、常法により、縦剛性、横剛性、及びタイヤ固有振動数を測定し、従来例を１００とした指数により評価した。数値が大きいほど剛性及び固有振動数が高いことを意味している。
【００３４】
（２）低周波数域のロードノイズ
試供タイヤをリム（５．５Ｊ×１４）、内圧（２００ｋＰａ）の条件の下で車両（１５００ｃｃ、ＦＦ車）の全輪に装着し、舗装粗面路を速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席右耳許にて車内騒音を測定し、１２５Ｈｚにおける騒音レベルを従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど騒音レベルが小さく良好である。
【００３５】
（３）操縦安定性
前記（２）の車両を用いて、ドライアスファルト路面のテストコースを走行し、ドライバーの官能評価により、従来例を１００とする指数で表示した。なおテストは、５人のドライバーによって行われ、その平均値を採用している。数値が大きいほど操縦安定性に優れ良好である。
テストの結果などを表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、カーカスプライに作用する張力を均一化し、タイヤの固有振動数の上昇を抑制することにより、低周波側のロードノイズ性能の悪化を防止しつつ優れた操縦安定性を発揮しうる。
【００３８】
また請求項２記載の発明の如く、カーカスプライの折返し部が、ビードエーペックスゴムの外端近傍にて前記本体部に略接して前記本体部の外端までのびるときには、この折返し部にも大きな歪が作用することを防止してより一層、カーカスプライの歪を均一化しうるとともに該折返し部の耐久性をも向上しうる。
【００３９】
また請求項３記載の発明の如く、変曲点をビードエーペックスゴム外端よりも５mm以上タイヤ半径方向内側に位置することにより、変曲点を歪が作用し難い位置に配することでカーカスプライの歪の均一化をさらに促進し、ロードノイズの悪化を防止しうる。
【００４０】
また請求項４ないし５記載の発明の如く、折返し部のタイヤ軸方向外側にゴムからなるビードフィラーを配し、このビードフィラーと前記ビードエーペックスゴムのＪＩＳデュロメータ硬さなどを一定範囲に限定したときには、ビード部の曲げ剛性を向上でき、さらに操縦安定性を向上するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す５％内圧状態のタイヤの断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す正規内圧状態のタイヤの断面図である。
【図３】図１のビード部を拡大した部分拡大図である。
【図４】従来タイヤのビード部の断面図である。
【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
６カーカス
６Ａカーカスプライ
６ａ本体部
６ｂ折返し部
７ベルト層
８ビードエーペックスゴム
９ビードフィラー
ＢＬビードベースライン
Ｃａ円弧状部
Ｃｂ直線部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radial tire that can improve steering stability while maintaining road noise performance.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In recent years, there has been a strong demand for quietness of vehicles, and in particular, there is an urgent need to reduce so-called road noise that is heard with a “go” sound in a running passenger compartment. It is known that this road noise increases when the natural frequency on the vehicle side approximates the natural frequency of the tire.
[0003]
Incidentally, in order to improve the steering stability of the vehicle, it is necessary to improve the longitudinal rigidity or lateral rigidity of the tire. As a means for improving the longitudinal rigidity or lateral rigidity of a tire, for example, as shown in FIG. 4, it is known to increase the size of a hard bead apex rubber f disposed in a bead portion b. However, in the radial tire in which the bead apex rubber f is enlarged as described above, there is a tendency that the natural frequency of the tire is increased to approach the natural frequency on the vehicle side. Thereby, there is a problem that road noise on the low frequency side of about 125 Hz is worsened.
[0004]
The present invention has been devised in view of such a situation, and based on limiting the cross-sectional shape and folding height of the carcass ply at the time of 5% internal pressure filling, the natural frequency of the tire at the time of internal pressure filling. An object of the present invention is to provide a radial tire capable of improving the steering stability without causing a significant deterioration in road noise by increasing the tire rigidity while suppressing the rise of the tire.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention comprises a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion, and a belt layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and inside the tread portion. The bead portion includes a bead apex rubber tapering from the outer surface of the bead core to the outer side in the tire radial direction between the main body portion and the turned-up portion, and a bead filler made of rubber on the outer side in the tire axial direction of the turned-up portion. The carcass is a bead core in a bead portion from a tread portion through a sidewall portion in a state where the rim is assembled to a normal rim and filled with an internal pressure of 5% of the normal internal pressure. A toroid-shaped main body part that extends to the outer periphery of the bead core, and the circumference of the bead core is directed from the inner side to the outer side in the tire axial direction. With folded Moreover height from the bead base line of its outer end includes a carcass ply consisting of a folded portion formed over 40% of the tire section height, the body portion of the carcass ply, the bead apex rubber On the inner side in the tire axial direction, the center line of the thickness is an arc that protrudes inward in the tire axial direction and extends from the outer surface of the bead core to the outer side in the tire radial direction, and the outer end of the arc-shaped portion. The bead filler includes a straight portion extending at an inflection point P and extending substantially linearly, and the height of the outer end of the straight portion from the bead base line is 35 to 55% of the tire cross-sectional height. Is overlapped with the bead apex rubber in the tire axial direction inside and outside, and the bead filler in the tire axial direction at each height position in the tire radial direction. Is t and the sum of the thickness j of the tire axial direction of the bead apex rubber (t + j) is a radial tire, characterized by gradually decreasing from the outer surface of the bead core radially outward.
[0006]
The regular rim is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For example, a standard rim for JATMA, “Design Rim” for TRA, or ETRTO. If there is "Measuring Rim". The normal internal pressure is an air pressure determined by each standard for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. The maximum air pressure is JATMA, and the table "TIRE LOAD LIMITS AT" is TRA. The maximum value described in “VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”, “INFLATION PRESSURE” for ETRTO, but 180 KPa for tires for passenger cars.
[0007]
The invention according to claim 2 is characterized in that the folded-back portion extends substantially linearly to the outer end of the linear portion substantially in contact with the linear portion of the main body portion in the vicinity of the outer end of the bead apex rubber. A radial tire according to claim 1.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, the bead apex rubber has a height of 10 to 20 mm in the tire radial direction from the outer surface of the bead core, and the inflection point P is 5 mm from the outer end of the bead apex rubber. The radial tire according to claim 2, wherein the radial tire is located on the inner side in the tire radial direction.
[0009]
The invention according to claim 4 is the radial tire according to

claim

2 or 3, wherein the bead filler and the bead apex rubber have a JIS durometer hardness of 70 to 100 degrees .
[0010]
The invention according to claim 5 is the radial tire according to claim 4, wherein the overlap length of the bead filler and the bead apex rubber in the tire radial direction is 3 to 10 mm .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a tire meridian cross-sectional view including a tire shaft in a state in which a radial tire 1 according to the present embodiment is assembled to a normal rim J and filled with an internal pressure of 5% of the normal internal pressure, and includes a tire shaft. FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1 and FIG. 3 is a sectional view of a normal state in which the internal pressure is filled.
[0012]
In the figure, a radial tire 1 according to the present embodiment is disposed on a carcass 6 extending from a tread portion 2 through a sidewall portion 3 to a bead core 5 of the bead portion 4, and on the outer side in the tire radial direction of the carcass 6 and inside the tread portion 2. An example for a passenger car including a belt layer 7 is illustrated.
[0013]
The carcass 6 includes one or more radial structures in which carcass cords are arranged at an angle of, for example, 75 ° to 90 ° with respect to the tire equator C, and in this example, one carcass ply 6A. As the carcass cord, a polyester cord is employed in this example, but other than this, an organic fiber cord such as nylon, rayon, or aramid, and a steel cord if necessary. The carcass ply 6A includes a main body portion 6a that extends from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and is connected to the main body portion 6a from the inner side to the outer side in the tire axial direction around the bead core 5. A folded portion 6b is provided.
[0014]
A bead apex rubber 8 made of hard rubber extending from the bead core 5 to the outside in the tire radial direction is disposed between the main body portion 6a and the folded portion 6b of the carcass ply 6A to reinforce the bead portion 4. . The rubber hardness of the bead apex rubber 8 is desirably 70 to 100 degrees, more preferably 80 to 100 degrees, and still more preferably 80 to 95 degrees, for example, according to JIS-K6253. When the bead apex rubber has a JIS durometer hardness of less than 70 degrees, the bending rigidity of the bead portion 4 is insufficient and it is difficult to obtain an effect of improving the steering stability. The difference in hardness becomes extremely large, resulting in a difference in rigidity, and the durability tends to be lowered.
[0015]
Further, the bead apex rubber 8 of the present embodiment is a rubber that is formed from the outer surface 5a of the bead core 5 with a small height Ha of 10 to 20 mm in the tire radial direction. The cross-sectional shape of the bead apex rubber 8 of the present example is as shown in an enlarged view in FIG. 3. The lower side K1 along the outer surface 5a of the bead core 5 and the radially outer side from the inner end of the lower side K1 in the tire axial direction. An outer hypotenuse K2 extending along the main body 6a and an outer side extending along the folded portion 6b radially outward from an outer end in the tire axial direction of the lower side K1 and intersecting the inner hypotenuse K2 The isosceles side K3 is formed in a substantially isosceles triangle shape.
[0016]
The belt layer 7 includes at least two belt plies 7A and 7B in which the belt cord is inclined and arranged at a small angle of, for example, 10 to 45 ° with respect to the tire equator C. The cords are overlapped in a direction that intersects each other. The belt cord employs a steel cord in this example, but a highly elastic organic fiber cord such as aramid or rayon may be used as necessary. Although not shown, a band layer in which organic fiber cords such as nylon are arranged at an angle of 5 degrees or less with respect to the tire circumferential direction may be disposed on the outer side of the belt layer 7.
[0017]
In the present invention, as shown in FIG. 1, in the 5% internal pressure filling state, the folded portion 6b of the carcass ply 6A has a height h1 of the outer end 6be from the bead base line BL as a tire cross-sectional height H0. 40% or more. Here, the tire cross-sectional height H0 is the height in the tire radial direction from the bead base line BL to the outermost position in the tire radial direction in the 5% internal pressure state, and the bead base line is the rim diameter of the regular rim. A tire axial line passing through the position. In this way, by limiting the height h1 of the outer end 6be of the folded portion 6b of the carcass ply 6A to a certain height or more, the two-layer structure in which the main body portion 6a and the folded portion 6b of the carcass ply 6A overlap each other at the side portion. And the steering stability can be improved by increasing the lateral rigidity or vertical rigidity of the tire. When the height h1 is less than 40% of the tire cross-section height H0, the bending rigidity of the side portion cannot be improved, and the steering stability cannot be improved. More preferably, the height h1 is 50% or more of the tire cross-section height H0, and more preferably 50 to 70%.
[0018]
Further, in the radial tire 1 of the present invention, in the 5% internal pressure filling state, as shown in FIGS. 1 and 3, the main body portion 6a of the carcass ply 6A has a center line CL of the thickness thereof in the tire axial direction. An arc-shaped portion Ca that is formed of an arc that protrudes inward and extends outward in the tire radial direction from the outer surface 5a of the bead core 5, and a linear portion Cb that extends to the arc-shaped portion Ca at an inflection point P and extends in a substantially linear shape. It is comprised including.
[0019]
The 5% internal pressure state is defined as the shape of the carcass ply when the tire 1 is assembled to the rim without applying substantial distortion to the carcass ply 6A by filling the internal pressure of 5% of the normal internal pressure. This is for the purpose. In general, in a state in which a conventional radial tire is filled with 5% internal pressure, as shown in FIG. 4, the body portion 6a of the carcass ply 6A near the bead portion b has a center Oa in the center Oa in the tire axial direction. , Ob and arcs Cd and Ce are formed at the inflection point P1 in the tire radial direction.
[0020]
In particular, as shown in FIG. 4, the clinch portion ba of the bead portion 4 arranged outside the carcass ply 6A brings the folded portion 6b of the carcass ply 6A closer to the neutral line side from the compression region when the bead portion 4 is bent. In order to prevent a decrease in durability, a certain thickness T is required, and in order to improve the steering stability of the tire, when increasing the rubber amount of the bead apex rubber f, The arc portion Cd of 6a is curved with a large curvature.
[0021]
By filling the normal internal pressure, the carcass ply 6A is deformed to approach a natural equilibrium shape, and along with the shape change, the arc portion Cd having the center Oa on the outer side in the tire axial direction has a compressive strain, and the center Ob is the tire shaft. Tensile strains act on the arc portions Ce on the inner side in the direction. As described above, the main body portion 6a of the conventional carcass ply 6A has a portion having a large tension (carcass cord tension) and a portion having a small tension (carcass cord tension) due to the filling of the normal internal pressure. As a result of various experiments conducted by the inventors, a large tension (strain) is applied locally to the arc portion Ce, and the natural frequency of the tire 1 is increased, and the road noise performance is deteriorated. I found out.
[0022]
In the present invention, the linear portion Cb is provided in the main body portion 6a of the carcass ply 6A as described above at the time of 5% internal pressure filling. Even if the carcass ply 6A is deformed by filling the linear portion Cb with the normal internal pressure, a large strain like the arc portion Ce does not act. In other words, since the arc portion Ce has a curvature, distortion tends to concentrate locally at the time of normal internal pressure filling and load loading. However, when the straight line portion Cb is provided, the strain does not concentrate locally when the normal internal pressure is charged and when the load is applied, and the strain can be reduced by being dispersed throughout the straight line portion Cb. In addition, since the change in the shape of the carcass is small as a whole and the uneven region is separated, the shape change itself accompanying the internal pressure filling or the like can be made extremely small. Therefore, in the radial tire 1 of the present invention, by providing the above-described straight line portion Cb, the effect of equalizing the distortion of the carcass ply 6A can be obtained by filling the internal pressure, and as a result, an increase in the natural frequency of the tire 1 can be suppressed. Therefore, deterioration of road noise can be prevented. Further, the path length of the carcass cord in the main body portion 6a is shortened, the amount of bending deformation when a load is applied is further reduced, and it is useful for improving the durability.
[0023]
In FIG. 1, the height h2 of the outer end Cbe of the straight line portion Cb from the bead base line BL is set to 35 to 55% of the tire cross-sectional height H0. When the height h2 of the straight line portion Cb is less than 35% of the tire cross-section height H0, the path length of the straight line portion Cb becomes small, so that it is difficult to obtain the effect of uniforming the distortion of the carcass ply 6A. There is a tendency to increase the natural frequency of the tire. On the other hand, if the height h2 of the straight line portion Cb exceeds 55% of the tire cross-section height H0, the rigidity of the side portion is excessively increased, so that the natural frequency increases and road noise is deteriorated. From such a viewpoint, the height h2 of the straight line portion Cb is particularly preferably 35 to 50%, more preferably 40 to 50% of the tire cross-section height H0.
[0024]
In this example, the inflection point P is set further inward in the tire radial direction than the outer end 8t of the bead apex rubber 8 having a small height, preferably 5 mm or more from the outer end 8t, more preferably 10 to 15 mm. It is desirable that the distance S is provided at a position separated inward in the tire radial direction. Thus, by setting the inflection point P to a small height, the path length of the straight line portion Cb can be sufficiently secured, and the inflection point P or the arcuate portion Ca can be made relatively rigid. Further, the distortion of the carcass ply 6A can be made uniform.
[0025]
Further, in the present embodiment, the folded portion 6b extends in a straight line to the outer end Cbe of the linear portion Cb substantially in contact with the linear portion Cb of the main body portion 6a in the vicinity of the outer end 8t of the bead apex rubber 8. Is exemplified. Here, “substantially contact” means, for example, to interpose a rubber layer having a small thickness of 1.0 mm or less between the main body portion 6a and the folded portion 6b for the purpose of improving adhesiveness. Is allowed. Thus, by arranging the folded portion 6b, it is possible to prevent the concentration of distortion due to the internal pressure filling of the folded portion 6b that is likely to be the starting point of damage, and the folded portion 6b is placed on the neutral line side during bending deformation during tire running. And can improve durability.
[0026]
Further, the bead portion 4 has a JIS durometer hardness of 70 to 100 degrees, more preferably 80 to 95 degrees, and still more preferably the same hardness as the bead apex rubber 8 on the outer side in the tire axial direction of the folded portion 6b. A bead filler 9 made of rubber is arranged.
[0027]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the bead filler 9 has a maximum thickness portion in the vicinity of the outer end 8t of the bead apex rubber 8 so that the thickness t in the tire axial direction becomes the maximum thickness tmax. The thickness is gradually decreased from the maximum thickness portion inward and outward in the radial direction. As a result, the bead filler 9 and the bead apex rubber 8 are smoothly connected to each other through the folded portion 6b without causing a rigid step.
[0028]
In this example, the sum (t + j) of the thickness t of the bead filler 9 in the tire axial direction and the thickness j of the bead apex rubber 8 in the tire axial direction at each height position in the tire radial direction is the bead core 5. This illustrates a particularly preferable aspect of gradually decreasing from the outer surface 5a toward the radially outer side. Thereby, the total rigidity of the bead filler 9 and the bead apex rubber 8 changes more smoothly, and the local distortion concentration on the carcass 6 can be suppressed.
[0029]
In the present embodiment, the bead filler 9, the bead apex rubber 8, and the inner end 9 i in the tire radial direction of the bead filler 9 are positioned on the inner side in the tire radial direction from the outer end 8 t of the bead apex rubber 8. Are formed so as to overlap each other in the tire axial direction. And the tire radial direction length L of this overlap part is 3-10 mm, More preferably, it is 5-10 mm. Thereby, even if it is a case where the rigidity of bead part 4 is supplemented and bead apex rubber 8 is made small height, necessary and sufficient bending rigidity is securable. Further, such a bead filler 9 is useful for bringing the folded portion 6b closer to the inner side in the tire axial direction (bending center line side) than the conventional tire while maintaining the above-described effects, and rubber such as a bead clinched portion. Helps reduce thickness. If the length L of the overlapping portion is less than 3 mm, the bead apex rubber 8 bends in the vicinity of the outer end 8t, and the durability tends to be lowered.
[0030]
Further, the outer end 9o of the bead filler 9 in the tire radial direction desirably has, for example, a height h3 from the bead base line BL of 30 to 50%, more preferably 35 to 45% of the tire cross-section height H0. . If the height h3 is less than 30% of the tire cross-section height H0, the tire longitudinal rigidity and lateral rigidity are lowered, and thus steering stability tends to be lowered. Therefore, the natural frequency of the tire is increased, and the road noise on the low frequency side tends to be worsened by approaching the natural frequency on the vehicle side.
[0031]
As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
[0032]
【Example】
A radial tire for a passenger car with a tire size of 175 / 65R14 was prototyped based on the specifications in Table 1, and the longitudinal rigidity, lateral rigidity, tire natural frequency, road noise in the low frequency range, and steering stability of the prototype tire were tested. . Note that the tire cross-sectional height H0 in the state of 5% internal pressure is 110 mm. The test contents are as follows.
[0033]
(1) Longitudinal stiffness, lateral stiffness, and natural frequency of tires Each sample tire is assembled as a rim (rim size 5.5 J × 14, internal pressure 200 kPa), and longitudinal stiffness is measured under ordinary conditions under a longitudinal load of 3.53 kN. Lateral rigidity and tire natural frequency were measured and evaluated by an index with the conventional example set to 100. It means that rigidity and natural frequency are so high that a numerical value is large.
[0034]
(2) Low-frequency road noise test tires are mounted on all wheels of a vehicle (1500 cc, FF vehicle) under conditions of rim (5.5 J x 14) and internal pressure (200 kPa), and the speed of paved rough roads The vehicle was run at 50 km / h, the in-vehicle noise was measured with the right ear of the driver's seat, and the noise level at 125 Hz was displayed as an index with the conventional example being 100. The larger the value, the smaller the noise level and the better.
[0035]
(3) Steering stability Using the vehicle of the above (2), the vehicle was run on a dry asphalt road test course, and the index of the conventional example as 100 was displayed by the driver's sensory evaluation. The test was conducted by five drivers, and the average value was adopted. The larger the value, the better the steering stability and the better.
Table 1 shows the test results.
[0036]
[Table 1]

[0037]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the invention, the tension acting on the carcass ply is made uniform, and the increase in the natural frequency of the tire is suppressed, thereby preventing the deterioration of the road noise performance on the low frequency side. Excellent steering stability can be demonstrated.
[0038]
When the folded portion of the carcass ply extends substantially to the main body near the outer end of the bead apex rubber and extends to the outer end of the main body, as in the second aspect of the invention, the folded portion also has a large distortion. It is possible to further uniform the distortion of the carcass ply and to improve the durability of the folded portion.
[0039]
According to the invention of claim 3, the inflection point is located 5 mm or more inward in the tire radial direction from the outer end of the bead apex rubber, and the inflection point is arranged at a position where the distortion is difficult to act. This can further promote the equalization of the distortion and prevent the deterioration of road noise.
[0040]
When a bead filler made of rubber is arranged on the outer side in the tire axial direction of the folded portion as in the inventions according to claims 4 to 5, and the JIS durometer hardness of the bead filler and the bead apex rubber is limited to a certain range , can improve the flexural rigidity of the bead portion, serve to further improve the steering stability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire in a 5% internal pressure state showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a tire in a normal internal pressure state showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged view in which a bead portion in FIG. 1 is enlarged.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a bead portion of a conventional tire.
[Explanation of symbols]
2 Tread part 3 Side wall part 4 Bead part 5 Bead core 6 Carcass

6A Carcass ply

6a Body part 6b Turn-up part 7 Belt layer 8 Bead apex rubber 9 Bead filler BL Bead base line Ca Arc-shaped part Cb Straight line part

Claims

A carcass extending from the tread portion to the bead core of the bead portion through the sidewall portion, and a belt layer disposed outside the carcass in the tire radial direction and inside the tread portion ,
The bead portion includes a bead apex rubber tapering from the outer surface of the bead core to the outside in the tire radial direction between the main body portion and the turned-up portion, and a bead filler made of rubber on the outer side in the tire axial direction of the turned-up portion. a radial tire provided with a,
In a 5% internal pressure filling state in which a rim is assembled to a normal rim and 5% of the internal pressure is filled,
The carcass is a toroid-shaped main body part that extends from the tread part through the sidewall part to the bead core of the bead part, and the carcass is folded back from the inner side in the tire axial direction to the outer side. Including a carcass ply consisting of a folded portion where the height from the end bead base line is 40% or more of the tire cross-section height,
The body portion of the carcass ply has a circular arc that protrudes inward in the tire axial direction and has a center line in the tire axial direction inside of the bead apex rubber, and from the outer surface of the bead core outward in the tire radial direction. An arcuate portion that extends, and a linear portion that is connected to the outer end of the arcuate portion at an inflection point P and extends substantially linearly,
And the height from the bead base line of the outer end of the straight portion is 35 to 55% of the tire section height,
The bead filler overlaps with the bead apex rubber in the tire axial direction inside and outside,
A sum (t + j) of a thickness t of the bead filler in the tire axial direction and a thickness j of the bead apex rubber at each height position in the tire radial direction is radially outward from the outer surface of the bead core. Radial tire characterized by gradually decreasing toward .

2. The radial tire according to claim 1 , wherein the folded-back portion extends substantially linearly to the outer end of the linear portion substantially in contact with the linear portion of the main body near the outer end of the bead apex rubber .

The bead apex rubber has a height of 10 to 20 mm in the tire radial direction from the outer surface of the bead core,
3. The radial tire according to claim 2, wherein the inflection point P is located 5 mm or more inside the tire radial direction from the outer end of the bead apex rubber.

Radial tire according to claim 2 or 3, characterized in that the JIS durometer hardness of the bead apex rubber and the bead filler 70 to 100 degrees.

The radial tire according to claim 4 , wherein an overlap length of the bead filler and the bead apex rubber in a tire radial direction is 3 to 10 mm .