JP5461092B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤにかかり、特には、運動性能に優れた空気入りタイヤに関する。
モータースポーツ走行に用いるタイヤには、一般のタイヤに比較して高い運動性能が要求されている。
従来、高性能車両に用いるタイヤとして、トレッドの剛性に着目した空気入りタイヤが提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2007−90937号公報
特許文献1のタイヤでは、トレッドの面内曲げ剛性を高くし、面外曲げ剛性を低くすることで操縦安定性の向上を図っているが、市場では、急加速、急減速、及び急旋回を伴うモータースポーツ走行においては、タイヤの運動性能を更に高めて欲しいという要望がある。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、従来よりも高い運動性能を有する空気入りタイヤを提供することが目的である。
発明者が種々の実験検討を重ねた結果、ジムカーナ等の急加速、急減速、及び急旋回を伴うモータースポーツ走行においては、タイヤクラウン部の面外曲げ剛性を高くすることで、急加速、急減速、及び急旋回時に適切な接地形状を得ることができ、上記モータースポーツ走行に用いるタイヤに必要な運動性能を高めることが見出された。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、請求項1に記載の空気入りタイヤは、一対のビードコアと、一方の前記ビードコアから他方の前記ビードコアへトロイド状に跨り、幅方向端部分が前記ビードコアをタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返される少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、コアフィラメントとシースフィラメントの2層撚り構造とされた複数本のスチールコードを含むベルトプライの少なくとも1枚からなるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延びるポリエチレンナフタレートコードを含むベルト補強層と、一方の前記ビードコアから他方の前記ビードコアへ至る前記カーカスプライの本体部と、前記カーカスプライの折り返し部との間に配置され、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向けて厚さを漸減させながら延びるビードフィラーと、を備え、前記ビードフィラーと前記カーカスプライとの間に、前記ビードコアをタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返される複数本の有機繊維コードを含むフリッパーが配置されており、前記フリッパーのタイヤ幅方向外側の端部は前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に配置され、前記フリッパーのタイヤ幅方向内側の端部は前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に配置されている
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項1に記載の空気入りタイヤでは、タイヤクラウン部が、コアフィラメントとシースフィラメントの2層撚り構造とされた複数本のスチールコードを含む2枚のベルトプライからなる交差ベルトと、タイヤ周方向に延びる複数本のポリエチレンナフタレートコードを含むベルト補強層とによって補強されており、タイヤクラウン部において高い面外曲げ剛性が得られ、急加速、急減速、及び急旋回時における接地性が向上し、高い運動性能が得られる。
さらに、請求項1に記載の空気入りタイヤでは、ビードフィラーとカーカスプライとの間に、ビードコアをタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返される複数本の有機繊維コードを含むフリッパーが配置されているので、ビード部の剛性を高めることができる。このようにフリッパーを配置してビード部の剛性を高めることで、タイヤクラウン部の剛性とタイヤサイド部の剛性とのバランスが良くなり、本発明の空気入りタイヤの様にタイヤクラウン部の剛性を高めた効果が最大限に発揮されるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、折り返し部の端部が、前記本体部と前記ベルトとの間に配置された前記カーカスプライを少なくとも1枚有する。
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項2に記載の空気入りタイヤでは、少なくとも1枚のカーカスプライが、折り返し部の端部がカーカスプライの本体部とベルトとの間に配置されている、即ち、少なくとも1枚の折り返し部がタイヤクラウン部に配置されるので、折り返し部の端部をビード部付近で終端させている場合に比較して、タイヤクラウン部の剛性を高めることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、折り返し部の端部が、前記本体部と前記ベルトとの間に配置された前記カーカスプライを2枚有する。
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項3に記載の空気入りタイヤでは、折り返し部の端部がカーカスプライの本体部とベルトとの間に配置されているカーカスプライが2枚配置されている、即ち、2枚の折り返し部がタイヤクラウン部に配置されるので、1枚の折り返し部がタイヤクラウン部に配置される場合に比較して比較して、タイヤクラウン部の剛性を更に高めることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記有機繊維コードが芳香族ポリアミドコードである。
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
有機繊維コードの中でも高弾性率とされた芳香族ポリアミドコードを用いることで、コード使用量を抑えつつビード部の剛性を確実に高めることができる。
以上説明したように請求項1に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、従来よりも高い運動性能が得られる、という優れた効果を有する。また、タイヤクラウン部の剛性とタイヤサイド部の剛性とのバランスが良くなり、運動性能を向上することができる。
請求項2に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、運動性能を向上することができる。
請求項3に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、運動性能を更に向上することができる。
また、請求項4に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、高い運動性能を確保しつつ運動性能を向上することができる。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。 ベルトコードの断面図である。 従来例に係る空気入りタイヤの断面図である。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ10を図面にしたがって説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、一対のビード部12、一対にタイヤサイドウォール部14、両タイヤサイドウォール部14に連なるトレッド部16を有している。なお、図1は空気入りタイヤ10の左半分を図示しており、タイヤ赤道面CLを挟んで左右対称形状である。
ビード部12には、ビードコア18が埋設されており、本実施形態の空気入りタイヤ10は、一方のビードコア18から他方のビードコア18へトロイド状に跨る第1カーカスプライ20、及び第2カーカスプライ22からなるカーカス24を備えている。
(カーカス)
第1カーカスプライ20、及び第2カーカスプライ22は、何れも互いに平行に並べた複数本のナイロン、ポリエステル等の有機繊維からなるカーカスコード(図示せず)をゴムコーティングして構成されたものであって、タイヤ側部において、第1カーカスプライ20のカーカスコード、及び第2カーカスプライ22のカーカスコードは、タイヤ径方向(ラジアル方向)に対して互いに反対方向に小さな角度で傾斜している。したがって、第1カーカスプライ20のカーカスコードと第2カーカスプライ22のカーカスコードとは互いに交差している。
第1カーカスプライ20のカーカスコード、及び第2カーカスプライ22のカーカスコードのタイヤ径方向に対する傾斜角度は、従来一般のラジアルタイヤよりもタイヤ半径方向に対する角度が大きく設定されており、4〜10°の範囲内、好ましくは6〜10°の範囲内に設定されるものである。
第1カーカスプライ20、及び第2カーカスプライ22は、何れも幅方向端部分がビードコア18をタイヤ幅方向内側から外側へ向けて折り返されており、第1カーカスプライ20の折り返し部20B、及び第2カーカスプライ22の折り返し部22Bは、各々タイヤサイドウォール部14を介してベルト端内側まで延びている。
即ち、第1カーカスプライ20の端部20E、及び第2カーカスプライ22の端部22Eが、カーカス24のタイヤ径方向外側に配置される交差ベルト層26とカーカスプライ本体部22Aとの間に挟持され、折り返し部20Bの端部付近、及び折り返し部22Bの端部付近は、各々交差ベルト層26とオーバーラップしている(所謂、エンベロープ構造)。
なお、本実施形態では、第1カーカスプライ20の端部20Eが、第2カーカスプライ22の端部22Eよりもタイヤ赤道面CL側に配置されている。
(交差ベルト層)
本実施形態の交差ベルト層26は、第1ベルトプライ28、及び第2ベルトプライ30の2枚のベルトプライから構成されている。
第1ベルトプライ28、及び第2ベルトプライ30は、何れも複数本のスチールコードを互い平行に並べてゴムコーティングしたものである。
第1ベルトプライ28、及び第2ベルトプライ30には、図2に断面図で示すスチールコード32が用いられている。このスチールコード32は、1本のスチールフィラメント34からなるコア36と、コア36の周囲に配置された複数本のスチールフィラメント34からなるシース38を備え、シース38を構成している複数本のスチールフィラメント34が撚られ、かつ断面が略楕円形に形成されたものを用いることができる。
本実施形態のスチールコード32の構造は、1+6×0.280である。また、スチールコード32のコード径は、短径0.89mm、長径0.99mmである。なお、ここで示すスチールコード32の構造、コード径、スチールフィラメント34の径等は一例であり、適宜変更されるものである。
第1ベルトプライ28、及び第2ベルトプライ30におけるスチールコード32の打ち込み本数は、本実施形態では24本/50mmに設定されているが、本発明はこれに限らず適宜変更されるものである。
第1ベルトプライ28のスチールコード32、及び第2ベルトプライ30のスチールコード32は、タイヤ赤道面CLに対して互いに反対方向に傾斜している。なお、本実施形態の第1ベルトプライ28、及び第2ベルトプライ30のゲージは各々1.43mmであるが、本発明はこれに限らず適宜変更されるものである。
(ベルト補強層)
交差ベルト層26のタイヤ径方向外側には、交差ベルト層26の全体を覆う第1ベルト補強層40が配置されており、第1ベルト補強層40の端部付近には、第1ベルト補強層40の端部付近のみに対応した幅狭の第2ベルト補強層42が配置されている。
本実施形態の第1ベルト補強層40、及び第2ベルト補強層42は、実質的にタイヤ周方向に延在するポリエチレンタフタレートコード(以下PENコードという。)を含んで構成されており、例えば、互いに平行並べた複数本のPENコードをゴムコーティングしてなるリボン状ストリップをベルト外周面に螺旋状に巻回することで形成することができる。
本実施形態のPENコードは、構成が1100dtex/2であり、打ち込み数は50本/50mm、撚り数(回/10cm)は39×39である。また、本実施形態のベルト補強層40のゲージは0.90mmである。なお、PENコードの構成、打ち込み数、撚り数、また、ベルト補強層40のゲージは一例であり、本発明はこれに限らず適宜変更されるものである。
(トレッド部、ダイヤサイドウォール部)
第1ベルト補強層40、及び第2ベルト補強層42のタイヤ径方向外側には、トレッド部16を形成するトレッドゴム層44が配置されており、カーカス24のタイヤ軸方向外側には、ダイヤサイドウォール部を形成するサイドゴム層46が配置されている。
(ビードフィラー)
一方のビードコア18から他方のビードコア18へ至る第2カーカスプライ22の本体部22Aと折り返し部22Bとの間には、ビードコア18からタイヤ径方向外側へ向けて厚さを漸減させながら延びるビードフィラー48が配置されている。
ビードフィラー48は、サイドゴム層46を形成しているゴムよりも硬質のゴムから形成されている。
(フリッパー)
ビードフィラー48と第2カーカスプライ22との間には、ビードコア18をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返される複数本の高弾性の有機繊維コードを有する1層のフリッパー50が配置されている。
フリッパー50は、複数本の高弾性の有機繊維コードを並べてゴムコーティングしたものである。本実施形態のフリッパー50に用いられている有機繊維コードは、芳香族ポリアミドコードであり、タイヤ径方向に対する角度が40°〜55°の範囲内に設定されている。
なお、フリッパー50のタイヤ幅方向外側の端部50Eoはビードフィラー48のタイヤ径方向外側端48Eよりもタイヤ径方向外側に配置され、フリッパー50のタイヤ幅方向内側の端部50Eiはビードフィラー48のタイヤ径方向外側端48Eよりもタイヤ径方向内側に配置されている。
(作用)
本実施形態の空気入りタイヤ10は、2層撚り構造とされた複数本のスチールコード32を含んで構成された第1ベルトプライ28、及び第2ベルトプライ30からなる交差ベルト層26と、複数本のポリエチレンナフタレートコードを含む第1ベルト補強層40、及び第2ベルト補強層42とによってタイヤクラウン部が補強され、さらに、第1カーカスプライ20の折り返し部20B、及び第2カーカスプライ22の折り返し部22Bをベルト端内側まで延ばしてタイヤクラウン部に配置しているので、タイヤクラウン部の剛性が従来タイヤよりも高剛性となる。これにより、従来タイヤよりも急加速時、急減速時、及び急旋回時における接地性を向上することができ、従来タイヤよりも高い運動性能が得られる。
また、本実施形態の空気入りタイヤ10は、タイヤ側部において第1カーカスプライ20、及び第2カーカスプライ22の各々のカーカスコードの傾斜角度を従来一般のラジアルタイヤよりも大きく設定し(タイヤ径方向に対して4〜10°の範囲内、好ましくは6〜10°の範囲内)て互いに交差させ、かつ各々のプライ端部をベルト端よりもタイヤ赤道面CL側へ配置し、さらに、ビードフィラー48と第2カーカスプライ22との間に、高弾性の芳香族ポリアミドコードを含むフリッパー50を配置したので、ビード部12、タイヤサイドウォール部14の剛性が従来タイヤよりも高くなり、タイヤサイド部とトレッド部との剛性バランスが向上し、タイヤクラウン部の高剛性としたことの効果が十分に発揮される。
したがって、本実施形態の空気入りタイヤ10は、急加速時、急減速時、及び急旋回を多用するレース用の車両に装着するのに好適である。
なお、本実施形態の空気入りタイヤ10では、第1ベルト補強層40、及び第2ベルト補強層42にポリエチレンナフタレートコードを用いたが、ポリエチレンナフタレートコードと同等の弾性率を有する他の有機繊維コードを用いても良い。
(試験例)
本発明の効果を確かめるために、従来例の空気入りタイヤ、比較例の空気入りタイヤ、及び本発明の適用された実施例の空気入りタイヤを用意し、タイヤクラウン部の面外曲げ剛性、及びサーキットコース(ドライ路面)でのラップタイム(ベストタイム)の比較を行った。
実施例:図1に示す構造を有する上記本実施形態のタイヤ。
従来例:図3に示す構造を有するタイヤ。カーカスプライ2枚の内、1枚がエンベロープ構造。第1ベルト補強層40及び第2ベルト補強層42にナイロンコード(構造:実施例と同じ。)を使用。フリッパーの代わりに、スチールコードからなるインサート54をビードフィラー48のタイヤ幅方向外側面に沿って配置。ベルトに単撚りのスチールコード(構造:1×5×0.225)を使用。その他は実施例と同様の構造。
比較例:第1ベルト補強層40及び第2ベルト補強層42にナイロンコード(構造:実施例と同じ)を使用。ベルトに単撚りのスチールコード(構造:1×5×0.225)を使用。その他は実施例と同様の構造。
Figure 0005461092
試験の結果、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例、及び比較例のタイヤに比較してタイヤクラウン部の面外曲げ剛性が高く、急加速、急減速、及び急旋回時における接地性の向上に寄与可能であることが分かる。
また、実施例のタイヤのタップタイムは、従来例、及び比較例よりも向上しており、本発明の適用された実施例のタイヤは高い運動性能を有していることが分かる。
10 空気入りタイヤ
12 ビード部
14 タイヤサイドウォール部
16 トレッド部
18 ビードコア
20 第1カーカスプライ
20A 本体部
20B 折り返し部
22 第2カーカスプライ
22A 本体部
22B 折り返し部
24 カーカス
26 交差ベルト層
32 スチールコード
34 スチールフィラメント
36 コア
38 シース
40 第1ベルト補強層
42 第2ベルト補強層
50 フリッパー

Claims (4)

  1. 一対のビードコアと、
    一方の前記ビードコアから他方の前記ビードコアへトロイド状に跨り、幅方向端部分が前記ビードコアをタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返される少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスと、
    前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、コアフィラメントとシースフィラメントの2層撚り構造とされた複数本のスチールコードを含むベルトプライの少なくとも1枚からなるベルトと、
    前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延びるポリエチレンナフタレートコードを含むベルト補強層と、
    一方の前記ビードコアから他方の前記ビードコアへ至る前記カーカスプライの本体部と、前記カーカスプライの折り返し部との間に配置され、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向けて厚さを漸減させながら延びるビードフィラーと、
    を備え、
    前記ビードフィラーと前記カーカスプライとの間に、前記ビードコアをタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返される複数本の有機繊維コードを含むフリッパーが配置されており、
    前記フリッパーのタイヤ幅方向外側の端部は前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に配置され、
    前記フリッパーのタイヤ幅方向内側の端部は前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に配置されている、空気入りタイヤ。
  2. 折り返し部の端部が、前記本体部と前記ベルトとの間に配置された前記カーカスプライを少なくとも1枚有する、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 折り返し部の端部が、前記本体部と前記ベルトとの間に配置された前記カーカスプライを2枚有する、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記有機繊維コードが芳香族ポリアミドコードである、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
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