JP4980832B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、乗り心地性及び低騒音性を維持しつつ、直進安定性及び操縦安定性を向上させることができる空気入りラジアルタイヤ等の空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤについては種々の開発がなされており（特許文献１及び特許文献２参照）、一般的な空気入りタイヤの構成の概略は、次のようになる。

即ち、一般的な空気入りタイヤは、一対のビード部を備えており、各ビード部は、ビードコアをそれぞれ有している。また、一対のビードコアの間には、少なくとも１層以上のカーカス層がトロイド状に延びるように設けられており、カーカス層は、複数本のカーカスコードをゴム被覆してなるものである。

カーカス層の外側面のクラウン領域には、トレッド部が設けられており、カーカス層とトレッド部との間には、少なくとも２層以上のベルト層が設けられており、ベルト層は、複数本のベルトコードをゴム被覆してなるものである。また、カーカス層の外側面における一方のビード部とトレッド部の間及び他方のビード部とトレッド部の間には、サイドウォール部がそれぞれ設けられている。
特開２００５−１９３８６８号公報 特開平５−９６９０７号公報

ところで、空気入りタイヤの直進安定性及び操縦安定性を向上させるには、一般には、サイドウォール部を構成するサイドゴムのゴムゲージ（厚み）を厚くすること、サイドウォール部内に硬質ゴム，有機繊維，金属繊維等からなる補強部材を配設すること、カーカス層の層数を増やすこと、又はカーカスコードを太くすること等によって、サイドウォール部の剛性（曲げ剛性）を高めることが有効である。

しかしながら、前述のように、サイドウォール部の剛性、換言すれば、空気入りタイヤの縦剛性が高くすると、空気入りタイヤの振動吸収力が低下して、空気入りタイヤの乗り心地性及び低騒音性が損なわれてしまう。

つまり、空気入りタイヤの乗り心地性及び低騒音性を維持しつつ、直進安定性及び操縦安定性を向上させることは極めて困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の発明者は、前述の問題を解決するために、種々の実験を繰り返した結果、次の２つの新規な知見を得ることができ、本発明を完成するに至った。

即ち、第１の新規な知見は、各サイドウォール部を構成するサイドゴムのタイヤ径方向外側の端部がベルト層のタイヤ径方向内側にそれぞれ入込んでいる場合に、車両装着内側のサイドゴムのベルト層に対する入込み長さが車両装着外側のサイドゴムのベルト層に対する入込み長さよりも１０ｍｍ以上長いと（車両装着外側のサイドゴムのベルト層に対する入込み長さの１２０％以上であると）、サイドウォール部の剛性、換言すれば、空気入りタイヤの縦剛性が高くなることを抑えつつ、ベルト層における車両装着内側のベルト端部（ベルト端及びベルト端近傍を含む）の剛性（曲げ剛性）を高めることができるということである。また、第２の新規な知見は、特に、車両装着内側のサイドゴムにおけるベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージが車両装着外側のサイドゴムにおけるベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージよりも１ｍｍ以上厚いと、ベルト層における車両装着内側のベルト端部の剛性をより高めることができるということである。

本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、ビードコアをそれぞれ有した一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間にトロイド状に延びるように設けられたカーカス層と、前記カーカス層の外側面のクラウン領域に設けられたトレッド部と、前記カーカス層と前記トレッド部との間に設けられたベルト層と、前記カーカス層の外側面における一方の前記ビード部と前記トレッド部の間及び他方の前記ビード部と前記トレッド部の間にそれぞれ設けられたサイドウォール部とを備えてなる空気入りタイヤにおいて、車両に対する装着側（車両装着内側・車両装着外側）が指定され、各サイドウォール部を構成するサイドゴムのタイヤ径方向外側の端部が前記ベルト層のタイヤ径方向内側にそれぞれ入込むようになってあって、車両装着内側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さよりも１０ｍｍ以上長くなっていること（車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さの１２０％以上なっていること）を要旨とする。

ここで、前記ベルト層は、ベルト補強層を有している場合と、ベルト補強層を有していない場合がある。

第１の特徴によると、各サイドウォール部を構成する前記サイドゴムのタイヤ径方向外側の端部が前記ベルト層のタイヤ径方向内側にそれぞれ入込むようになってあって、車両装着内側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さよりも１０ｍｍ以上長くなっている（車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さの△△％以上なっている）ため、前述の第１の新規な知見を考慮すると、前記空気入りタイヤの縦剛性が高くなることを抑えつつ、前記ベルト層における車両装着内側のベルト端部の剛性を高めることができる。

本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、車両装着内側の前記サイドゴムにおける前記ベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージ（厚み）が車両装着外側の前記サイドゴムにおける前記ベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージ（厚み）よりも１ｍｍ以上厚いことを要旨とする。

第２の特徴によると、車両装着内側の前記サイドゴムにおける前記ベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージが車両装着外側の前記サイドゴムにおける前記ベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージよりも１ｍｍ以上厚いため、前述の第２の新規な知見を考慮すると、前記ベルト層における車両装着内側のベルト端部の剛性をより高めることができる。

本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第１の特徴又は第２の特徴に加えて、車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが３０ｍｍ以下であって、車両装着内側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが２０ｍｍ以上であることを要旨とする。

請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記空気入りタイヤの縦剛性が高くなることを抑えつつ、前記ベルト層における車両装着内側のベルト端部の剛性を高めることができるため、前記空気入りタイヤの乗り心地性及び低騒音性を維持しつつ、前記トレッド部の踏面における車両装着内側部分の接地圧を高めて、前記空気入りタイヤの直進安定性を向上させると共に、ハンドルの動きに対して前記トレッド部における車両装着内側部分に瞬時に反力を発生させるとことができ、前記ハンドルの動きに対する車両の応答性を高めつつ、前記空気入りタイヤの操縦安定性を向上させることができる。

本発明の実施形態について図１から図３を参照して説明する。

ここで、図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの断面図、図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両装着内側の部分断面図、図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両装着外側の部分断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ（空気入りラジアルタイヤ）１は、適用リム３に嵌合可能な一対のビード部５を備えており、各ビード部５は、ビードコア７と、このビードコア７のタイヤ径方向Ｄｒ外側に配設されたビードフィラー９をそれぞれ有している。

一対のビードコア７の間には、１層のカーカス層１１がトロイド状に設けられており、カーカス層１１の両端部は、対応するビードコア７に折り返すようにそれぞれ係留されている。また、このカーカス層１１は、ラジアル方向へ延びた複数本のカーカスコード（図示省略）をゴム被覆してなるものであって、カーカスコードは、ＰＥＴ繊維等の有機繊維又はスチール繊維により構成されている。なお、カーカス層１１は、１層に限るものではなく、２層以上でも構わない。

カーカス層１１のクラウン領域のタイヤ径方向Ｄｒ外側には、トレッド部１３が設けられており、このトレッド部１３の表面には、タイヤ周方向Ｄｃへ延びた複数本の周方向主溝１５が形成されている。

カーカス層１１とトレッド部１３との間には、所謂たが効果を発揮する３層のベルト層１７が設けられており、ベルト層１７は、タイヤ赤道面Ｓに対して傾斜する方向へ延びる複数本のベルトコード１９をゴム被覆してなるものであって、ベルトコード１９は、スチール繊維により構成されている。なお、ベルト層１７は、３層に限るものではなく、２層以上であれば構わない。

ベルト層１７は、両端側に、２層のベルト補強層２１をそれぞれ有しており、ベルト補強層２１は、タイヤ周方向Ｄｃへ延びかつ複数本の補強コード２３をゴム被覆してなるものであって、補強コード２３は、有機繊維又はスチール繊維により構成されている。なお、ベルト層１７からベルト補強層２１を省略しても構わない。

カーカス層１１の外側面におけるトレッド部１３と一方のビード部５の間及びトレッド部１３と他方のビード部５の間には、サイドウォール部２５がそれぞれ設けられている。更に、カーカス層１１の内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナー２７が設けられている。

次に、本発明の実施形態の特徴部分について説明する。

本発明の実施形態の特徴部分は、各サイドウォール部を構成するサイドゴムのタイヤ径方向外側の端部がベルト層のタイヤ径方向内側にそれぞれ入込んでいる場合に、車両装着内側のサイドゴムのベルト層に対する入込み長さが車両装着外側のサイドゴムのベルト層に対する入込み長さよりも１０ｍｍ以上長いと（車両装着外側のサイドゴムのベルト層に対する入込み長さの１２０％以上であると）、サイドウォール部の剛性、換言すれば、空気入りタイヤの縦剛性が高くなることを抑えつつ、ベルト層における車両装着内側のベルト端部（ベルト端及びベルト端近傍を含む）の剛性（曲げ剛性）を高めることができるという、第１の新規な知見に基づいている。また、本発明の実施形態の特徴部分は、車両装着内側のサイドゴムにおけるベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージ（厚み）が車両装着外側のサイドゴムにおけるベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージよりも１ｍｍ以上厚いと、ベルト層における車両装着内側のベルト端部の剛性をより高めることができるという、第２の新規な知見に基づいている。なお、第１及び第２の新規な知見は、本発明の発明者が種々の実験を繰り返した結果得られたものである。

図１から図３に示すように、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１にあっては、車両に対する装着側（車両装着内側Ｉｎ・車両装着外側Ｏｕｔ）が指定されている。また、各サイドウォール部２５を構成するサイドゴム２９のタイヤ径方向Ｄｒ外側の端部は、ベルト層１７（ベルト補強層２１を含む）のタイヤ径方向Ｄｒ内側にそれぞれ入込むようになっており、車両装着外側Ｏｕｔのサイドゴム２９のベルト層１７に対する入込み長さ（車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さ）Ｌｏは、１０ｍｍ〜３０ｍｍであって、車両装着内側Ｉｎのサイドゴム２９のベルト層１７に対する入込み長さ（車両装着内側Ｉｎの入込み長さ）Ｌiは、２０〜５０ｍｍ以下である。そして、車両装着内側Ｉｎの入込み長さＬiは、車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さＬoよりも１０〜２０ｍｍ長くなっている（車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さＬｏの１２０〜１５０％以上なっている）。ここで、車両装着内側Ｉｎの入込み長さＬiが車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さＬoよりも４０ｍｍを超えて長くならないようにしたのは、４０ｍｍを超えて長くなると、空気入りタイヤ１の剛性バランスが崩れて、製造不良が生じ易くなるからである。

また、好ましくは、車両装着内側Ｉｎのサイドゴム２９におけるベルト層１７のベルト端と接する部位のゴムゲージ（車両装着内側Ｉｎのゴムゲージ）Ｔiは、車両装着外側Ｏｕｔのサイドゴム２９におけるベルト層１７のベルト端と接する部位のゴムゲージ（車両装着外側Ｏｕｔのゴムゲージ）Ｔoよりも１〜５ｍｍ厚くなっていることが望ましい。なお、車両装着内側ＩｎのゴムゲージＴiが車両装着外側ＯｕｔのゴムゲージＴoよりも５ｍｍを超えて厚くならないようにしたのは、５ｍｍを超えて厚くなると、空気入りタイヤ１の剛性バランスが崩れて、製造不良が生じ易くなるからである。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

各サイドウォール部２５を構成するサイドゴム２９のタイヤ径方向Ｄｒ外側の端部がベルト層１７のタイヤ径方向Ｄｒ内側にそれぞれ入込むようになってあって、車両装着内側Ｉｎの入込み長さＬiが車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さＬoよりも１０ｍｍ以上長くなっている（車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さＬoの ％以上なっている）ため、前述の第１の新規な知見を考慮すると、空気入りタイヤ１の縦剛性が高くなることを抑えつつ、ベルト層１７における車両装着内側Ｉｎのベルト端部の剛性を高めることができる。特に、車両装着内側ＩｎのゴムゲージＴiが車両装着外側ＯｕｔのゴムゲージＴoよりも１ｍｍ以上厚いため、前述の第２の新規な知見を考慮すると、ベルト層１７における車両装着内側Ｉｎのベルト端部の剛性をより高めることができる。

従って、本発明の実施形態によれば、空気入りタイヤ１の乗り心地性及び低騒音性を維持しつつ、トレッド部１３の踏面における車両装着内側部分の接地圧を高めて、空気入りタイヤ１の直進安定性を向上させると共に、ハンドルの動きに対してトレッド部１３（トレッド部１３を構成するトレッドゴム）における車両装着内側部分に瞬時に反力を発生させるとことができ、ハンドルの動きに対する車両の応答性を高めつつ、空気入りタイヤ１の操縦安定性を向上させることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

発明品１として本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ（Ｌo＝２０ｍｍ、Ｌi＝３０ｍｍ、Ｔo＝１．５ｍｍ、Ｔi＝２．０ｍｍ）の構成を適用したもの、発明品２として本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ（Ｌo＝２０ｍｍ、Ｌi＝３０ｍｍ、Ｔo＝１．５ｍｍ、Ｔi＝３．０ｍｍ）の構成を適用したもの、発明品３として本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ（Ｌo＝２０ｍｍ、Ｌi＝４０ｍｍ、Ｔo＝１．５ｍｍ、Ｔi＝３．０ｍｍ）の構成を適用したもの、比較品１として比較例に係る空気入りタイヤ（Ｌo＝２０ｍｍ、Ｌi＝２０ｍｍ、Ｔo＝１．５ｍｍ、Ｔi＝２．０ｍｍ）の構成を適用したもの、比較品２として比較例に係る空気入りタイヤ（Ｌo＝２０ｍｍ、Ｌi＝２５ｍｍ、Ｔo＝１．５ｍｍ、Ｔi＝１．５ｍｍ）の構成を適用したものをタイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７でそれぞれ試作した。なお、比較例に係る空気入りタイヤは、車両装着外側Ｏｕｔの入込み長さＬｏと車両装着内側Ｉｎの入込み長さＬiの関係に関する点を除き、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤと略同じ構成である。

発明品１〜発明品３、比較品１、比較品２をそれぞれ試作した後に、発明品１〜発明品３、比較品１、比較品２を適用リム７．５Ｊ×１７に組み付けた状態で、２４０ｋＰａの空気を充填して、車両（フォルクス・ワーゲン社 ＧＯＬＦ５ ＧＴ−１）にそれぞれ装着する。そして、訓練された複数のドライバーの運転により、周回路（長い直線部分を含む）とハンドリング評価路（緩やかなカーブから急激なカーブを含む）からなるテストコース内を低速から２００ｋｍ／ｈ程度まで速度域で実車走行することにより、直進安定性及び操縦安定性（微小舵角でのハンドル応答性）について評価試験を行った。その試験結果としての直進安定性及び操縦安定性についてのフィーリング評価（５名のドライバーの平均）を指数表示によりまとめると、後記の表１のようになる。なお、直進安定性及び操縦安定性のフィーリング評価の指数が大きいほど、直進安定性及び操縦安定性が良好であることを示している。

表１

即ち、表１に示すように、発明品１〜発明品３が比較品１及び比較品２に比べて直進安定性及び操縦安定性を向上させることができること、特に、発明品２が直進安定性及び操縦安定性をより向上させることができることが確認された。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両装着内側の部分断面図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両装着外側の部分断面図である。

符号の説明

Ｉｎ 車両装着内側
Ｏｕｔ 車両装着外側
Ｓ タイヤ赤道面
１ 空気入りタイヤ
３ 適用リム
５ ビード部
７ ビードコア
１１ カーカス層
１３ トレッド部
１５ 周方向主溝
１７ ベルト層
１９ ベルトコード
２１ ベルト補強層
２３ 補強コード
２５ サイドウォール部
２９ サイドゴム

Claims (3)

1. ビードコアをそれぞれ有した一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間にトロイド状に延びるように設けられかつ複数本のカーカスコードをゴム被覆してなるカーカス層と、該カーカス層の外側面のクラウン領域に設けられたトレッド部と、前記カーカス層と前記トレッド部との間に設けられかつ複数本のベルトコードをゴム被覆してなるベルト層と、前記カーカス層の外側面における一方の前記ビード部と前記トレッド部の間及び他方の前記ビード部と前記トレッド部の間にそれぞれ設けられたサイドウォール部とを備えてなる空気入りタイヤにおいて、
   車両に対する装着側が指定され、各サイドウォール部を構成するサイドゴムのタイヤ径方向外側の端部が前記ベルト層のタイヤ径方向内側にそれぞれ入込むようになってあって、車両装着内側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さよりも１０ｍｍ以上長くなっていること（車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さの１２０％以上なっていること）を特徴とする空気入りタイヤ。
2. 車両装着内側の前記サイドゴムにおける前記ベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージが車両装着外側の前記サイドゴムにおける前記ベルト層のベルト端と接する部位のゴムゲージよりも１ｍｍ以上厚いことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 車両装着外側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが３０ｍｍ以下であって、車両装着内側の前記サイドゴムの前記ベルト層に対する入込み長さが２０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。

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