JP5018022B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性を維持しながら転がり抵抗を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

タイヤの転がり抵抗は、車両の燃費に大きく影響する。この転がり抵抗を改善する手法の一つとして、タイヤを軽量化することにより転がり抵抗を改善できることが知られている。しかしながら、単にタイヤ構成部材の使用量を減らして軽量化すると、操縦安定性などの運動性能が低下する。

そこで、従来、ベルト層やベルト補強層に特定の補強コードを使用し、それにより操縦安定性を従来レベル以上に維持しながら、軽量化による転がり抵抗の改善を図るようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特定の補強コードを使用するため、タイヤの製造コストが増加するという問題があった。
特開平７−９６７０９号公報

本発明の目的は、製造コストの増加を招くことなく、運動性能、特に操縦安定性を従来レベルに維持しながら、転がり抵抗を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、左右のビード部間にカーカス層を延設した、車両装着方向が指定された空気入りタイヤであって、車両内側に位置するショルダー部の表面にタイヤ周方向に環状に延在する窪み部を設け、該窪み部によりタイヤの輪郭をタイヤ赤道面に対して車両内側と車両外側で非対称に形成し、タイヤ赤道面から車両内側に位置するカーカス層最大幅位置までのタイヤ内側部分のタイヤ子午線断面における断面積Ａを、タイヤ赤道面から車両外側に位置するカーカス層最大幅位置までのタイヤ外側部分のタイヤ子午線断面における断面積Ｂより小さくし、かつ断面積Ａ，Ｂの差Ｂ−Ａと断面積Ａ，Ｂの和Ａ＋Ｂの比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）を０．０５〜０．２０にしたことを特徴とする。

上記本発明によれば、ショルダー部に窪み部を設けたので、その窪み部の分だけタイヤ重量を減らすことができ、従って、軽量化効果による転がり抵抗の改善が可能になる。しかも、単に窪み部を設けるだけでよいので、タイヤの製造コストが増加することがない。

また、操縦安定性に対する影響が少ない車両内側に位置するショルダー部に上記のような窪み部を設けたので、タイヤの軽量化を図りながら、操縦安定性を窪み部がない従来と同等のレベルに維持することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、この空気入りタイヤＴ１は、車両装着方向が指定されており、タイヤ赤道面ＣＬより一方側（図１の左側）を車両内側に、タイヤ赤道面ＣＬより他方側（図１の右側）を車両外側にして、車両に装着するようになっている。

図中、１はトレッド部、２はショルダー部、３はサイドウォール部、４はビード部であり、左右のビード部４の外周側に左右のサイドウォール部３が配置され、左右のサイドウォール部３の外周側に左右のショルダー部２が配設され、左右のショルダー部２間にトレッド部１が延設されている。

タイヤ内の左右のビード部４間には、タイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した１層のカーカス層５が延設され、その両端部５ａがビード部４に埋設したビードコア６の周りにビードフィラー７を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層５の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜配列したスチールコードなどの補強コードをゴム層に埋設した２層のベルト層８が設けられている。

２層のベルト層８の両端部の外周側には、それぞれ有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した１層のベルトエッジカバー層９が配設されている。トレッド面１Ａには、タイヤ周方向に延在する主溝１０とタイヤ幅方向に延在する横溝（不図示）によりリブやブロックからなる陸部１１が区分形成されている。

車両内側に位置するショルダー部２Ａの表面には、１つの窪み部１２がタイヤ周方向に環状に延設されている。この窪み部１２は、断面形状が大きな曲率半径を有する円弧状に形成され、タイヤ周方向に沿って直線状に延在している。このような窪み部１２を設けることにより、タイヤの輪郭（外表面プロファイル）をタイヤ赤道面ＣＬに対して車両内側と車両外側で非対称に形成してある。

タイヤ赤道面ＣＬから車両内側に位置するカーカス層５の最大幅位置Ｐａまでのタイヤ内側部分Ｔａのタイヤ子午線断面における断面積をＡ（ｍｍ² ）、タイヤ赤道面ＣＬから車両外側に位置するカーカス層５の最大幅位置Ｐｂまでのタイヤ外側部分Ｔｂのタイヤ子午線断面における断面積をＢ（ｍｍ² ）とすると、タイヤ内側部分Ｔａの断面積Ａがタイヤ外側部分Ｔｂの断面積Ｂより小さくなっており、断面積Ａ，Ｂの差Ｂ−Ａと断面積Ａ，Ｂの和Ａ＋Ｂの比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）を０．０５〜０．２０の範囲にしている。

なお、ここで言う断面積とは、タイヤの外表面に文字や記号、数字などのマークが突設されている場合には、そのマークを排除した時の断面積である。また、マークがタイヤの外表面に凹状に形成されている場合には、その凹部を含めた（凹部ない状態の）断面積である。また、図１に示すように主溝１０などの溝がトレッド面１Ａにある場合には、その溝の断面積を含めた（溝がない状態の）断面積である。

上述した本発明によれば、ショルダー部２Ａに窪み部１２を設けることにより、その窪み部の分だけタイヤ重量を減らすことができるので、転がり抵抗の改善が可能になる。また、単に窪み部１２を設けるだけでよいので、タイヤの製造コストの増加を回避することができる。

他方、車両のコーナリング時には、車両のコーナリング外側に位置するタイヤの車両装着外側の領域に大きな力が作用する。即ち、右旋回時には車両の左側に配置したタイヤの車両装着外側の領域に、左旋回時には車両の右側に配置したタイヤの車両装着外側の領域に大きな力が作用する。従って、操縦安定性には、タイヤの車両装着外側の領域が大きく影響する。そこで、本発明では、操縦安定性に対する影響が少ない車両内側に位置するショルダー部２Ａに上述した窪み部１２を設けるようにしたのである。これにより、タイヤの軽量化を図りながら、運動性能、特に操縦安定性を窪み部がない従来と同等のレベルに維持することができる。

比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）が０．０５より小さいと、軽量化効果が不足するため、転がり抵抗を効果的に改善することができない。逆に比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）が０．２０より大きくなると、ショルダー部２Ａの強度不足により操縦安定性が低下する。好ましくは、比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）を０．１５〜０．２０の範囲にするのがよい。

図２は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示す。この空気入りタイヤＴ２は、図１に示す空気入りタイヤＴ１において、更に車両外側に位置するショルダー部２Ｂの表面にも、窪み部１３をタイヤ周方向に環状に延設したものである。タイヤ周方向に沿って直線状に延在する窪み部１３は、断面形状が小さな曲率半径を有する円弧状に形成されている。両窪み部１２，１３の開口幅Ｗａ，Ｗｂは、窪み部１３の開口幅Ｗｂが窪み部１２の開口幅Ｗａより狭く、Ｗａ＞Ｗｂの関係になっている。

両窪み部１２，１３の深さｄａ，ｄｂは、窪み部１２の深さｄａより窪み部１３の深さｄｂが浅くなっており、ｄａ＞ｄｂの関係にしてあり、窪み部１３は窪み部１２より容積が大幅に小さくなっている。他の構成は図１の空気入りタイヤ１と同じであるため、同一構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、ここで言う窪み部の深さとは、窪み部の両開口端間を結ぶ直線ｘから窪み部の底の最深部位まで最短距離で測定した深さである。

ショルダー部２は、他の部分よりゴムの肉厚が厚いので、ゴムの量を多少減らしても運動性能に大きな影響がない。そこで、このように車両外側に位置するショルダー部２Ｂにも窪み部１３を設けたのである。これにより、タイヤ重量を一層軽減し、転がり抵抗をより改善することができる。

窪み部１２，１３の開口幅Ｗａ，Ｗｂや深さｄａ，ｄｂは、上記した比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）の範囲内において、タイヤのサイズ等により適宜設定することができる。

本発明は、特に乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５で共通にし、比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）を０．１７にした図１に示す構成の本発明タイヤ１と、本発明タイヤ１において両ショルダー部に窪み部を設けた図２に示す構成の本発明タイヤ２と、本発明タイヤ１において窪み部を設けていない従来タイヤをそれぞれ試験タイヤとして作製した。

これら各試験タイヤをＪＡＴＭＡに規定する標準リムに装着し、空気圧を２００ｋＰａにして、以下に示す試験方法により、転がり抵抗と操縦安定性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

転がり抵抗
各試験タイヤを測定ドラム試験機に取り付け、速度１２０ｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈにおける抵抗値を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が小さい程、転がり抵抗が小さい。

操縦安定性
各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの乗用車に装着し、ドライテストコースにおいて、テストドライバーによる感応試験を実施し、その評価結果を従来タイヤを１００とした指数値で示した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。

表１から、本発明は、操縦安定性を従来と同じレベルに維持しながら、転がり抵抗を改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線断面図である。 本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すタイヤ子午線断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２，２Ａ，２Ｂ ショルダー部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ カーカス層
８ ベルト層
１２ 窪み部
１３ 窪み部
ＣＬ タイヤ赤道面
Ｐａ，Ｐｂ ベルト層最大幅位置
Ｔ１，Ｔ２ 空気入りタイヤ
Ｔａ タイヤ内側部分
Ｔｂ タイヤ外側部分
Ｗａ，Ｗｂ 開口幅
ｄａ，ｄｂ 深さ

Claims (5)

1. 左右のビード部間にカーカス層を延設した、車両装着方向が指定された空気入りタイヤであって、車両内側に位置するショルダー部の表面にタイヤ周方向に環状に延在する窪み部を設け、該窪み部によりタイヤの輪郭をタイヤ赤道面に対して車両内側と車両外側で非対称に形成し、タイヤ赤道面から車両内側に位置するカーカス層最大幅位置までのタイヤ内側部分のタイヤ子午線断面における断面積Ａを、タイヤ赤道面から車両外側に位置するカーカス層最大幅位置までのタイヤ外側部分のタイヤ子午線断面における断面積Ｂより小さくし、かつ断面積Ａ，Ｂの差Ｂ−Ａと断面積Ａ，Ｂの和Ａ＋Ｂの比（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）を０．０５〜０．２０にした空気入りタイヤ。
2. 車両外側に位置するショルダー部の表面にタイヤ周方向に環状に延在する窪み部を設けた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 車両内側に位置するショルダー部に設けた窪み部の開口幅Ｗａと車両外側に位置するショルダー部に設けた窪み部の開口幅Ｗｂは、Ｗａ＞Ｗｂである請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 車両内側に位置するショルダー部に設けた窪み部の深さｄａと車両外側に位置するショルダー部に設けた窪み部の深さｄｂは、ｄａ＞ｄｂである請求項２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記窪み部がタイヤ周方向に沿って直線状に延在する請求項１，２，３または４に記載の空気入りタイヤ。

Images