JP4866565B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部と、一対のビード部と、ビード部を介して折り返されるカーカス層とを備える空気入りタイヤに関する。

従来、ビード部で折り返されたカーカス層の両端部が、トレッド部のタイヤ径方向内側で積層する空気入りタイヤが知られている(例えば、特許文献１参照)。

これにより、従来において複数配置されていたカーカス層を１層とすることができるため、空気入りタイヤの軽量化を図ることができる。
特許第２６４４５０５号

しかしながら、近年において、乗用車の高性能化が進むにつれて、軽量化だけではなく、操縦安定性及び静粛性も兼ね備える空気入りタイヤの開発が望まれている。

この場合において、上記のように、カーカス層を１層とすると、空気入りタイヤへの入力に対する抵抗力が弱まり、空気入りタイヤの変形が大きくなるため、操縦安定性が悪化するという問題があった。そのため、空気入りタイヤのトレッド部における赤道線付近の剛性を高めることによって入力に対する抵抗力を強め、操縦安定性の低下を抑制することが考えられるが、トレッド部における赤道線付近の剛性が向上することによって静粛性が悪化するという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、軽量化、操縦安定性及び静粛性を両立することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、トレッド部と、一対のビード部と、ビード部を介して折り返されるカーカス層とを備える空気入りタイヤにおいて、トレッド部は、タイヤ赤道線付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列を有し、カーカス層の両端部は、陸部列の近傍に位置することを特徴とする空気入りタイヤであることを要旨とする。

かかる特徴によれば、カーカス層がビード部を介して折り返されており、このカーカス層の両端部が、トレッド部のタイヤ赤道線付近に形成された陸部列の近傍に位置する、すなわち、カーカス層がエンベロープ構造であるため、トレッド部やサイド部におけるカーカス層の積層枚数を変えることなく、実質的なカーカス層の積層枚数を減らすことができるため、空気入りタイヤの軽量化を図ることができる。

また、軽量化を図ることによって操縦安定性が低下し易くなるが、トレッド部が、タイヤ赤道線付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列を有するため、タイヤ赤道線付近の剛性を高めることにより、操縦安定性を得ることができる。

また、トレッド部のタイヤ赤道線付近に陸部列を形成し、この位置の剛性を高めることにより、空洞共鳴による騒音の問題が発生するが、カーカス層の両端部が、陸部列の近傍に位置するため、トレッド部におけるタイヤ赤道線付近の曲げ剛性を局所的に下げることにより、空洞共鳴音を低減させ、静粛性を得ることができる。

すなわち、上記のような構造にすることにより、軽量化、操縦安定性及び静粛性を両立することができる。

また、カーカス層の両端部は、陸部列のタイヤ幅方向内側に位置することが好ましい。カーカスの両端部が、陸部列のタイヤ幅方向外側に位置することにより、両端部が溝にかかり、溝底にクラックが入った場合において、タイヤ内に水が浸入する可能性があるが、カーカス層の両端部が、陸部列のタイヤ幅方向内側に位置することによって、上記問題の発生を抑制することができる。

また、カーカス層は、１層配置されており、ポリエステルコードをゴムで被覆したものであることが好ましい。カーカス層が１層配置されているため、軽量化を図ることができる。また、カーカス層が、ポリエステルコードをゴムで被覆したものであるため、スチールコードをゴムで被覆したものに比べ、更なる軽量化を図ることができる。

また、カーカス層は、１層配置されており、レーヨンコードをゴムで被覆したものであることが好ましい。カーカス層が１層配置されているため、軽量化を図ることができる。また、カーカス層が、レーヨンコードをゴムで被覆したものであるため、スチールコードをゴムで被覆したものに比べ、更なる軽量化を図ることができる。

また、カーカス層の両端部は、１０〜４０ｍｍ隔てて位置することが好ましい。カーカス層の両端部が、１０〜４０ｍｍ隔てて位置するため、トレッド部のタイヤ赤道線付近の剛性を効果的に下げることができ、空洞共鳴音を効果的に低減させることができる。なお、カーカス層の両端部が隔たれている長さが、１０ｍｍより短いと、トレッド部のタイヤ赤道線付近の剛性を下げる効果が少ないため、好ましくない。

また、陸部列のタイヤ幅方向長さは、少なくとも１５ｍｍであることが好ましい。陸部列のタイヤ幅方向長さが、少なくとも１５ｍｍであるため、タイヤ赤道線付近の剛性を効果的に高めることができ、操縦安定性を効果的に得ることができる。なお、陸部列のタイヤ幅方向長さが１５ｍｍより短いと、トレッド部のタイヤ赤道線付近の剛性を効果的に高めることができないため、好ましくない。

また、陸部列は、タイヤ周方向に連続的に形成されていることが好ましい。陸部列が、タイヤ周方向に連続的に形成されているため、タイヤ赤道線付近の剛性を更に効果的に高めることができ、操縦安定性を更に効果的に得ることができる。

上記課題を解決するために、本発明の第２に特徴は、トレッド部と、一対のビード部と、ビード部を介して折り返されるカーカス層とを備える空気入りタイヤにおいて、トレッド部は、タイヤ赤道線付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列を有し、陸部列近傍のカーカス層の厚さは、他の部分のカーカス層の厚さより薄いことを特徴とする空気入りタイヤであることを要旨とする。

かかる特徴によれば、陸部列近傍のカーカス層の厚さが、他の部分のカーカス層の厚さより薄いため、空気入りタイヤの軽量化を図ることができる。

また、軽量化を図ることによって操縦安定性が低下し易くなるが、トレッド部が、タイヤ赤道線付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列を有するため、タイヤ赤道線付近の剛性を高めることにより、操縦安定性を得ることができる。

また、トレッド部のタイヤ赤道線付近に陸部列を形成し、この位置の剛性を高めることにより、空洞共鳴による騒音の問題が発生するが、陸部列近傍のカーカス層の厚さが、他の部分のカーカス層の厚さより薄いため、トレッド部におけるタイヤ赤道線付近の曲げ剛性を局所的に下げることにより、空洞共鳴音を低減させ、静粛性を得ることができる。

すなわち、上記のような構造にすることにより、軽量化、操縦安定性及び静粛性を両立することができる。

また、カーカス層における厚さは、階段状に変化することが好ましい。カーカス層の一箇所で厚さが大きく変わる場合においては、この箇所に負担が大きくかかり、クラック等が発生する恐れがあるが、カーカス層における厚さが、階段状に変化するため、クラック等が発生することを抑制することができる。

本発明によれば、軽量化、操縦安定性及び静粛性を両立することができる空気入りタイヤを提供することができる。

[実施形態１]
以下において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１について説明する。

図１は、本実施形態における空気入りタイヤ１を示す断面図である。

空気入りタイヤ１は、一対のビード部２と、一対のサイド部３と、トレッド部４と、カーカス層５と、ベルト層６とから構成されている。

ビード部２は、一対備えられており、リング状で、空気入りタイヤ１をリム(図示せず)に固定するための補強材である。

サイド部３は、後述するトレッド部４を介してタイヤ幅方向(矢印Ｗ方向)に形成された壁面である。

トレッド部４は、路面と接触する厚いゴム層であり、後述するカーカス層５やベルト層６を保護するためのものである。トレッド部４は、タイヤ赤道線ＣＬ付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列４ａを有する。この陸部列４ａのタイヤ幅方向Ｗ長さ(同図において、長さＡ)は、特には限定されないが、少なくとも１５ｍｍであることが好ましい。

カーカス層５は、サイド部３を構成しており、荷重や衝撃に耐え、タイヤ構造を保持するためのものである。また、カーカス層５は、１層配置されており、ポリエステルコード、若しくはレーヨンコードをゴムで被覆したものであり、同図に示すように、ビード部２を介して折り返される。

カーカス層５の両端部５ａは、陸部列４ａの近傍に位置する。なお、同図に示すように、カーカス層５の両端部５ａは、陸部列４ａのタイヤ幅方向内側、すなわち、タイヤ赤道線ＣＬ側に位置することが好ましいが、これに限定されるものではなく、両端部５ａが、陸部列４ａのタイヤ幅方向外側に位置していてもよい。

カーカス層５の両端部５ａは、１０〜４０ｍｍ隔てて位置する。すなわち、２つの両端部５ａの間隔Ｂは、１０〜４０ｍｍである。

なお、カーカス層５は、空気入りタイヤ１の重量は増えてしまうが、２層以上配置されていてもよく、また、ポリエステル又はレーヨン以外からなるコード(例えば、スチール)をゴムで被覆したものであってもよい。

図２は、本実施形態におけるトレッド部４のパターンを示す図である。

なお、図２は、図１をＣ方向から見た図である。

トレッド部４は、陸部列４ａと、端部陸部列４ｂと、周方向溝７と、幅方向溝８と、サイプ９とから構成されている。

陸部列４ａは、上述したように、トレッド部４におけるタイヤ赤道線ＣＬ付近において、タイヤ周方向(矢印Ｓ方向)に延びる陸部である。

なお、同図に示すように、陸部列４ａは、タイヤ周方向Ｓに連続的に形成されていることが好ましい。すなわち、陸部列４ａには、後述するような溝及びサイプは形成されていないことが好ましい。

端部陸部列４ｂは、陸部列４ａよりもタイヤ幅方向Ｗ端部に形成された陸部である。

周方向溝７は、タイヤ周方向Ｓに延びる溝である。

幅方向溝８は、タイヤ幅方向Ｗに延びる溝である。

サイプ９は、周方向溝７及び幅方向溝８よりも溝幅が細く、深さが浅い溝である。

なお、このサイプ９は、同図において、タイヤ幅方向Ｗにのみ延びているが、これに限定されるものではなく、タイヤ周方向に延びてもよい。

[実施形態２]
以下において、本実施形態における空気入りタイヤ１０について説明する。

本実施形態における空気入りタイヤ１０は、第１実施形態とカーカス層が異なるのみである。本実施形態においては、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、重複する点についての説明は省略する。

図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０を示す断面図である。

同図に示すように、トレッド部４０は、タイヤ赤道線ＣＬ付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列４０ａを有している。

また、陸部列４０ａ近傍のカーカス層５０の厚さは、他の部分のカーカス層５０の厚さより薄い。

なお、カーカス層５０における厚さは、特に限定はされないが、階段状に変化することが最も好ましい。

(本実施形態に係る空気入りタイヤの作用・効果)
本実施形態の空気入りタイヤ１によると、カーカス層５がビード部２を介して折り返されており、このカーカス層５の両端部５ａが、トレッド部４のタイヤ赤道線ＣＬ付近に形成された陸部列４ａの近傍に位置する、すなわち、カーカス層５がエンベロープ構造であるため、トレッド部４やサイド部３におけるカーカス層５の積層枚数を変えることなく、実質的なカーカス層５の積層枚数を減らすことができるため、空気入りタイヤ１の軽量化を図ることができる。

また、軽量化を図ることによって操縦安定性が低下し易くなるが、トレッド部４が、タイヤ赤道線ＣＬ付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列４ａを有するため、タイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を高めることにより、操縦安定性を得ることができる。

また、トレッド部５のタイヤ赤道線ＣＬ付近に陸部列４ａを形成し、この位置の剛性を高めることにより、空洞共鳴による騒音の問題が発生するが、カーカス層５の両端部５ａが、陸部列４ａの近傍に位置するため、トレッド部４におけるタイヤ赤道線ＣＬ付近の曲げ剛性を局所的に下げることにより、空洞共鳴音を低減させ、静粛性を得ることができる。

すなわち、上記のような構造にすることにより、軽量化、操縦安定性及び静粛性を両立することができる。

また、カーカス５の両端部５ａが、陸部列４ａのタイヤ幅方向外側に位置することにより、両端部５ａが溝にかかり、溝底にクラックが入った場合において、タイヤ内に水が浸入する可能性があるが、カーカス層５の両端部５ａが、陸部列４ａのタイヤ幅方向内側に位置することによって、上記問題の発生を抑制することができる。

また、カーカス層５が１層配置されているため、軽量化を図ることができる。また、カーカス層５が、ポリエステルコードをゴムで被覆したものであるため、スチールコードをゴムで被覆したものに比べ、更なる軽量化を図ることができる。

また、カーカス層５が１層配置されているため、軽量化を図ることができる。また、カーカス層５が、レーヨンコードをゴムで被覆したものであるため、スチールコードをゴムで被覆したものに比べ、更なる軽量化を図ることができる。

また、カーカス層５の両端部５ａが、１０〜４０ｍｍ隔てて位置するため、トレッド部４のタイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を効果的に下げることができ、空洞共鳴音を効果的に低減させることができる。なお、カーカス層５の両端部５ａが隔たれている長さが、１０ｍｍより短いと、トレッド部４のタイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を下げる効果が少ないため、好ましくない。

また、陸部列４ａのタイヤ幅方向長さが、少なくとも１５ｍｍであるため、タイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を効果的に高めることができ、操縦安定性を効果的に得ることができる。なお、陸部列４ａのタイヤ幅方向長さが１５ｍｍより短いと、トレッド部４のタイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を効果的に高めることができないため、好ましくない。

また、陸部列４ａが、タイヤ周方向に連続的に形成されているため、タイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を更に効果的に高めることができ、操縦安定性を更に効果的に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤ１０によると、陸部列４０ａ近傍のカーカス層５０の厚さが、他の部分のカーカス層５０の厚さより薄いため、空気入りタイヤ１０の軽量化を図ることができる。

また、軽量化を図ることによって操縦安定性が低下し易くなるが、トレッド部４０が、タイヤ赤道線ＣＬ付近において、タイヤ周方向に延びる陸部列４０ａを有するため、タイヤ赤道線ＣＬ付近の剛性を高めることにより、操縦安定性を得ることができる。

また、トレッド部４０のタイヤ赤道線ＣＬ付近に陸部列４０ａを形成し、この位置の剛性を高めることにより、空洞共鳴による騒音の問題が発生するが、陸部列４０ａ近傍のカーカス層５０の厚さが、他の部分のカーカス層５０の厚さより薄いため、トレッド部４０におけるタイヤ赤道線ＣＬ付近の曲げ剛性を局所的に下げることにより、空洞共鳴音を低減させ、静粛性を得ることができる。

すなわち、上記のような構造にすることにより、軽量化、操縦安定性及び静粛性を両立することができる。

また、カーカス層５０の一箇所で厚さが大きく変わる場合においては、この箇所に負担が大きくかかり、クラック等が発生する恐れがあるが、カーカス層５０における厚さが、階段状に変化するため、クラック等が発生することを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の実施例について、以下詳細に説明する。

本発明の空気入りタイヤ(実施例１)を製造し、空洞共鳴音(２５０Ｈｚ)の強さと、操縦安定性とを調査した。また比較として、本発明とは異なる空気入りタイヤ(比較例１)を製造し、同一条件で調査した。

(実施例１)
図１に示すように、カーカス層がエンベロープ構造になっている。トレッド部のタイヤ赤道線付近には、タイヤ幅方向長さが４０ｍｍの陸部列が形成されており、カーカス層の両端部は、陸部列のタイヤ径方向内側に位置する。この２つの両端部の間隔は、２０ｍｍである。

(比較例１)
トレッド部のタイヤ赤道線付近には、タイヤ幅方向長さが４０ｍｍの陸部列が形成されており、カーカス層の両端部は、空気入りタイヤの接地端付近に位置する。この２つの両端部の間隔は、１５０ｍｍである。

＜空洞共鳴音(２５０Ｈｚ)＞
試験車輌であるトヨタのアルテッツァに上記空気入りタイヤを装着し、運転手１名及び車輌自体の荷重をかけ、この空気入りタイヤの空気圧を２３０ｋＰａとし、６０ｋｍ／ｈで走行した場合における空洞共鳴音(２５０Ｈｚ)の強さを調査した。なお、比較例１を基準として、結果を表１に示した。

＜操縦安定性＞
空洞共鳴音の調査と同一の条件を設定し、プロのテストドライバーが運転した場合における操縦安定性を、このドライバーの感覚で評価した。なお、この数値は、大きいほど操縦安定性に優れることを示している。

なお、空気入りタイヤのサイズは、２１５／４５Ｒ１７であった。

表１の結果より、実施例１は、比較例１と比較し、空洞共鳴音(２５０Ｈｚ)が１．１ｄＢ低減していることが分かった。

また、実施例１は、比較例１と比較し、操縦安定性が向上していることが分かった。

これにより、本発明の構造を用いることにより、カーカス層を１層とすることによって軽量化を図ることができ、操縦安定性及び静粛性も得ることができることが分かった。

本発明の実施形態１に係る空気入りタイヤを示す断面図である。 本発明の実施形態に係るトレッド部のパターンを示す図である。 本発明の実施形態２に係る空気入りタイヤを示す断面図である。

符号の説明

１、１０…空気入りタイヤ
２…ビード部
３…サイド部
４、４０…トレッド部
４ａ、４０ａ…陸部列
４ｂ…端部陸部列
５、５０…カーカス層
５ａ、５０ａ…両端部
６、６０…ベルト層
７…周方向溝
８…幅方向溝
９…サイプ

Claims (7)

1. トレッド部と、一対のビード部と、前記一対のビード部を介して折り返される１層のカーカス層とを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部は、タイヤ赤道線において、タイヤ周方向に連続的に延びる陸部列を有し、
   前記１層のカーカス層の両端部は、前記陸部列のタイヤ幅方向内側に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記１層のカーカス層は、ポリエステルコードをゴムで被覆したものであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記１層のカーカス層は、レーヨンコードをゴムで被覆したものであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記１層のカーカス層の両端部は、１０〜４０ｍｍ隔てて位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記陸部列のタイヤ幅方向長さは、少なくとも１５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. トレッド部と、一対のビード部と、前記一対のビード部を介して折り返される１層のカーカス層とを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部は、タイヤ赤道線において、タイヤ周方向に連続的に延びる陸部列を有し、
   前記陸部列に対するタイヤ径方向の内側における前記１層のカーカス層の厚さは、他の部分における前記１層のカーカス層の厚さより薄いことを特徴とする空気入りタイヤ。
7. 前記１層のカーカス層の厚さは、階段状に変化することを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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