JP5040232B2

JP5040232B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5040232B2
Application number: JP2006259293A
Authority: JP
Inventors: 樋口　　禎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2026-09-25
Also published as: JP2008074355A

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくはタイヤを偏平化した場合でも、転がり抵抗と乗り心地性を悪化させることなく、操縦安定性及び荷重耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。

自動車の高性能化に伴い、空気入りタイヤの偏平化が加速している。しかし、タイヤを低偏平化すると、剛性の大きいビードフィラーの外周端部がベルト層のエッジに近づくことになるため、双方が接近したショルダー部に応力が集中しやすくなって荷重耐久性が悪化することが懸念されている。

この対策としては、ビードフィラーの高さを下げることによりショルダー部に歪みが集中することを避けることが考えられるが、サイド部の剛性低下によって操縦安定性が悪化するという問題があった。

このような問題を解決するため、ビードフィラーの外周端部をベルト層とカーカス層の間まで延長することにより、荷重耐久性と操縦安定性を確保する発明が提案されている（特許文献１を参照）。

しかし、上記特許文献１のようにビードフィラーの外周端部をベルト層の下に挿入すると、タイヤの転がり抵抗が大きくなって自動車の燃費の低下を招くという問題があった。
特開２００６−１３１０９９号公報

本発明の目的は、転がり抵抗及び乗心地性の悪化を最小限に抑制しつつ、操縦安定性と荷重耐久性を向上させることができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へビードフィラーを挟むように折り返すとともに、前記カーカス層の外周側に２層のベルト層を層間でコードが交差するように配置し、該ベルト層の少なくとも両端部をタイヤ周方向に有機繊維コードを巻き付けたベルト補強層で被覆し、かつ前記ビードフィラーの外周端部を前記ベルト層の近傍まで重ならない位置まで延長した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層の端部を前記ビードフィラーの外周端部に３ｍｍ以上の範囲で重なるように延長するとともに、タイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側で終端するようにしたことを特徴とするものである。

また、好ましくは、上記ベルト層の最大幅の端部とビードフィラーの外周端部との間隔は０〜５０ｍｍにするとよい。

ベルト補強層の端部がビードフィラーと重なる範囲は５ｍｍ以上とするとよく、また、カーカス層は一層からなることが望ましい。

本発明は、特に標準リムに装着して空気圧１８０ｋＰａを充填した際のタイヤ断面高さが８０ｍｍ以下である偏平タイヤに好ましく適用される。

なお、「標準リム」とはＪＡＴＭＡで規定する規格リムをいう。

本発明によれば、ビードフィラーの外周端部をベルト層の近傍に重ならない位置まで延長するようにした空気入りタイヤにおいて、ベルト層の少なくとも両端部を被覆するようにしたベルト補強層の端部を前記ビードフィラーの外周端部に３ｍｍ以上の範囲で重なるように延長するとともに、タイヤ最大幅の位置よりも内側で終端するようにしたため、転がり抵抗と乗心地性の悪化を最小限に抑制しながら、荷重耐久性と操縦安定性を向上させることができる。

以下に、本発明について、図に示す実施形態を参照して説明する。

図１に、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一例を示す。この空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）１は、左右一対のビード部３間にカーカス層４を装架して、そのカーカス層４の両端部４ａをそれぞれビードコア２の周りにタイヤ１の内側から外側にビードフィラー５を挟むように折り返している。トレッド部６におけるカーカス層４の外周側には、スチールコードからなる２層のベルト層７が層間でコードを交差するように配置され、その外側には有機繊維コードをタイヤ周方向に連続的に巻き付けたベルト補強層８が積層されている。

ビードフィラー５は剛性の大きな硬質ゴムからなり、ビードコア２の外周からタイヤ径方向の外側へ延長している。

ビードフィラー５の外周端部５ａとベルト層７の最大幅端部との離間距離としては、０〜５０ｍｍの範囲に設定することが望ましい。５０ｍｍよりも離すと、サイド部９の剛性が低下することにより操縦安定性が低下する。また、ビードフィラー５の外周端部５ａがベルト層７と重なるように延長すると、トレッド部６の接地性が低下することにより転がり抵抗が増大する。

このビードフィラー５の外周端部５ａに対し、上記ベルト補強層８の端部がベルト層７を越えて３ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上重なるように延長している。しかし、このベルト補強層８の端部８ａは、タイヤの最大幅の位置よりもタイヤの径方向外側で終端するようにしなければならない。

このようにベルト補強層８の端部８ａを、ビードフィラー５の外周端部５ａに３ｍｍ以上重なるようにすることで、ビードフィラー５の端部付近に集中しようとする応力を分散させ、また、このようにベルト補強層８を延長することで乗心地性の低下が起こるが、タイヤ最大幅の位置より外側の位置で終端させることで大幅な悪化を抑制することができる。

ここで、ベルト補強層８の構成は、図１に示すようなフルカバー８には限られず、ベルト層７の端部だけを覆うエッジカバーでもよく、あるいはベルトカバーとエッジカバーの組み合わせであってもよい。

カーカス層４は、一般には単層であるが複数層からなるものであってもよい。複数層の場合には、カーカスコードがわずかな角度で交差する、いわゆるセミラジアルカーカスとするのがよい。また、カーカス層４の折り返し端末４ａの位置は特に規定するものではなく、図２に示すように、その径方向高さＴＵＨがタイヤ最大幅高さＳＤＨよりも内側の比較的低いものであってもよい。

本発明は、ラジアルタイヤの一般に適用可能であるが、特にＪＡＴＭＡが規定する標準リムに装着して、空気圧１８０ｋＰａを充填した状態におけるタイヤの断面積高さが８０ｍｍ以下となる低偏平タイヤに好ましく適用される。

タイヤサイズを２４５／３０Ｒ２０とし、タイヤの基本構造を図１とした場合において、カーカス層４の折り返し端末４ａの高さＴＵＨ、ビードフィラー５の外周端部５ａの高さＦＬＨ、及びベルト補強層８とビードフィラー５の重なり幅Ｗの３つの条件を異ならせた、従来タイヤ（従来例）、本発明タイヤ（実施例１、２）及び比較タイヤ（比較例１〜３）をそれぞれ製作した。なお、ＴＵＨとＦＬＨは、いずれもビードヒール１０を起点とするタイヤ断面の径方向高さである。

比較例１のタイヤは、ビードフィラー５を短くし、外周端部５ａとベルト層７との間を広く離している。これに対して比較例２のタイヤにおいては、ビードフィラー５の外周端部５ａはベルト層７の下に重なるように配置されている。また、比較例３のタイヤでは、ベルト補強層エッジ８ａとビードフィラー５の重なり幅Ｗが最大となるケースであり、タイヤ最大幅高さＳＤＨと等しくなっている。

これら６種類のタイヤについて、以下の測定方法により荷重耐久性、操縦安定性、乗心地性及び転がり抵抗の評価を行い、それぞれの結果を表１に記載した。
［荷重耐久性］
空気圧１２０ｋＰａを充填し、室内ドラム耐久試験（ドラム径：１７０７ｍｍ、負荷荷重：最大負荷能力の１０２％、走行速度：８１ｋｍ/ｈ）により、タイヤが破壊するまでの時間を測定した。評価結果は従来例を１００とする指数表示とし、１０ポイント以上を有意差ありとした。
［操縦安定性］、［乗心地性］
タイヤを排気量３．０Ｌの乗用車に装着して、５人のテストドライバーによるフィーリング評価を行い、５人の平均値で評価した。評価結果は従来例を０として、評価が高いほどプラス値が大きくなり、低いほどマイナス値が大きくなる。１ポイント以上を有意差ありとした。
［転がり抵抗］
空気圧２００ｋＰａを充填し、転がり抵抗試験機（負荷荷重：最大負荷能力の８８％、走行速度：８０ｋｍ/ｈ）による測定を行った。評価結果は従来例を１００とする指数表示とし、値が大きいほど転がり抵抗が大きいことを意味する。５ポイント以上を有意差ありとした。

表１から、本発明のタイヤは従来タイヤに比較して乗心地性と転がり抵抗の悪化を最小限に抑制しつつ、荷重耐久性と操縦安定性を向上させることが分かる。

一方、比較例１から、ビードフィラーを低くすると操縦安定性が悪化し、比較例２からはビードフィラーの外周端部をベルト層と重ねると転がり抵抗が悪化することが分かる。また、比較例３から、ベルト補強層の端部をタイヤ最大幅高さＳＤＨまで延長すると乗心地性が極端に悪化することが分かる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。本発明の別の実施形態に係る空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。

符号の説明

１空気入りタイヤ
２ビードコア
３ビード部
４カーカス層
４ａカーカス層折り返し端末
５ビードフィラー
５ａビードフィラー外周端部
６トレッド部
７ベルト層
８ベルト補強層
８ａベルト補強層の端部
９サイド部
１０ビードヒール

Claims

左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へビードフィラーを挟むように折り返すとともに、前記カーカス層の外周側に２層のベルト層を層間でコードが交差するように配置し、該ベルト層の少なくとも両端部をタイヤ周方向に有機繊維コードを巻き付けたベルト補強層で被覆し、かつ前記ビードフィラーの外周端部を前記ベルト層の近傍まで重ならない位置まで延長した空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト補強層の端部を前記ビードフィラーの外周端部に３ｍｍ以上の範囲で重なるように延長するとともに、タイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側で終端するようにした空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層の最大幅の端部と前記ビードフィラーの外周端部との間隔を０〜５０ｍｍにした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト補強層の端部を前記ビードフィラーの外周端部に５ｍｍ以上の範囲で重なるように延長した請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記カーカス層が一層からなる請求項１、２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
標準リムに装着して空気圧１８０ｋＰａを充填した際のタイヤ断面高さが８０ｍｍ以下である請求項１、２、３又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。