JP5577184B2

JP5577184B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5577184B2
Application number: JP2010176540A
Authority: JP
Inventors: 健二脇島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-08-05
Also published as: JP2012035701A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、乗り心地の悪化および重量の増加を抑制しつつサイドウォール部の耐久性を向上した空気入りタイヤに関するものである。

一般に、空気入りタイヤを装着した車両を路上で一時停車させる際や、駐車場へ出し入れする際などにタイヤが縁石に乗り上げると、特に低扁平率のタイヤや、低空気圧のタイヤのように、断面高さが低いタイヤを使用している場合に、タイヤのサイドウォール部が大きく屈曲変形して、カーカスコードが破断したり、タイヤがパンクしたりすることがある。

そこで、サイドウォール部が大きく屈曲変形した場合でもカーカスコードの破断等の発生を防止し得る空気入りタイヤとして、サイドウォール部を補強してサイドウォール部の耐久性を向上させた空気入りタイヤが提案されている。

具体的には、トレッド部から一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライからなるカーカスを備える空気入りタイヤのサイドウォール部のカーカス外周側に、タイヤ全周に亘って補強層を配設してサイドウォール部の耐久性を向上させた空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−６２４１６号公報

しかし、上記従来のサイドウォール部のカーカス外周側にタイヤ全周に亘って補強層を配設した空気入りタイヤでは、サイドウォール部の耐久性を向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することは出来るものの、タイヤの縦バネ定数が増加してしまい、乗り心地が悪化してしまう傾向があった。また、タイヤの重量が増加して燃費が低下するという問題もあった。

そこで、本発明は、タイヤの重量および縦バネ定数の増加を抑制しつつ、サイドウォール部の耐久性を向上させて、カーカスコードの破断等の発生を抑制することが可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部から一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライからなるカーカスを備える空気入りタイヤであって、前記カーカスの少なくともサイドウォール部に対応する部分の外周側に、タイヤ周方向に所定の配設ピッチで複数枚の補強層を設け、前記補強層が、補強素子をゴム被覆したゴム被覆層であり、前記所定の配設ピッチが、補強層の幅超、７ｃｍ以下であることを特徴とする。このように、カーカスの少なくともサイドウォール部に対応する部分の外周側にゴム被覆層からなる補強層を配設すれば、サイドウォール部の耐久性を向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することができる。また、補強層を、タイヤ周方向に所定の配設ピッチで断続的に配設すれば、タイヤ全周に亘って補強層を配設した場合と比較して、タイヤの重量および縦バネ定数の増加を抑制することができる。なお、本発明において、「カーカスの外周側」とは、カーカスが、ビード部内に埋設されたビードコアに係止されるカーカス本体部と、該カーカス本体部から延びビードコアの周りに折り返されてなるカーカス折返し部とで構成されている場合には、カーカス本体部よりも外周側であることを指す。

ここで、本発明の空気入りタイヤは、タイヤを適用リムに装着し、所定空気圧および所定負荷を適用した接地条件下にて、前記補強層が、タイヤ径方向に見て、少なくともリムライン位置からトレッド端位置までの範囲に亘って延在していることが好ましい。補強層を、少なくともリムライン位置からトレッド端位置までの範囲に設ければ、サイドウォール部の耐久性を十分に向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することができるからである。なお、本発明において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に規定されたリムを指す。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤは、前記カーカスのクラウン部外周側に配設された少なくとも１層のベルト層からなるベルトを更に備え、前記カーカスは、ビード部内に埋設されたビードコアに係止されるカーカス本体部と、該カーカス本体部から延びビードコアの周りに折り返されてなるカーカス折返し部とで構成されており、前記カーカス折返し部が、前記ベルトの端部近傍まで延在していることが好ましい。カーカス折返し部をベルトの端部近傍まで延在させれば、カーカス折返し部と補強層との双方を用いてサイドウォール部の耐久性を向上することができるからである。

そして、本発明の空気入りタイヤは、前記補強素子が、前記カーカスを構成するカーカスコードと同じ材質のコードからなることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤの重量および縦バネ定数の増加を抑制しつつ、サイドウォール部の耐久性を向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することができる。

本発明に従う代表的な空気入りタイヤを、適用リムに装着した状態で、タイヤ半部のみについて示すタイヤ幅方向断面図である。図１に示す空気入りタイヤについて、タイヤの側面から見た補強層の配設位置を示すための説明図である。本発明に従う他の空気入りタイヤを、適用リムに装着した状態で、タイヤ半部のみについて示すタイヤ幅方向断面図である。従来例の空気入りタイヤを、適用リムに装着した状態で、タイヤ半部のみについて示すタイヤ幅方向断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の一例の空気入りタイヤ１０は、適用リムＲに装着し、所定空気圧および所定負荷を適用した接地状態におけるタイヤ半部のタイヤ幅方向断面を図１に示すように、トレッド部１１から一対のサイドウォール部１２（片側のみ図示）を介して一対のビード部１３（片側のみ図示）にわたってトロイド状に延在する１プライからなるカーカス１４を備えている。

ここで、カーカス１４は、カーカスコードをゴム被覆したゴム被覆層からなり、トレッド部１１から一対のサイドウォール部１２を介して一対のビード部１３にわたってトロイド状に延び、ビード部１３内に埋設された断面六角形のビードコア１５に係止されるカーカス本体部１４ａと、該カーカス本体部１４ａから延びビードコア１５の周りに折り返されてなるカーカス折返し部１４ｂとで構成されている。そして、カーカス折返し部１４ｂのタイヤ径方向外端１４ｃは、サイドウォール部１２まで延在している。なお、図１ではカーカスプライのプライ数を１プライとした場合を示しているが、本発明の空気入りタイヤでは、プライ数は必要に応じて２プライ以上とすることができる。

また、この空気入りタイヤ１０には、カーカス１４の少なくともサイドウォール部１２に対応する部分の外周側（カーカス本体部１４ａおよびカーカス折返し部１４ｂの外周側）に、補強層１６がタイヤ周方向に断続的に配設されており、該補強層１６は、タイヤ側面から見た補強層の配設位置を図２に示すように、タイヤ周方向に所定の配設ピッチＰで複数枚（図２では８枚）配設されている。

更に、この空気入りタイヤ１０のカーカス１４のクラウン部のタイヤ径方向外方には、図１では４枚のベルト層からなるベルト１７およびトレッドゴムが配設されており、該トレッドゴムの表面には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝等のトレッド溝１８が形成されている。

また、ビード部１３のビードコア１５のタイヤ径方向外方には、カーカス１４に沿ってタイヤ径方向外方に向けて厚みが漸減する断面略三角形のスティフナーゴム１９が配設されている。

ここで、補強層１６としては、例えば、スチールコードや有機繊維製コード等の補強素子をゴム被覆してなるゴム被覆層を用いる。なお、ゴム被覆層中の補強素子の配列方向や材質は特に限定されることはないが、カーカス１４を構成するカーカスコードと同じ材質のコードを用いることが好ましい。

また、補強層１６の配設範囲は、カーカス１４の少なくともサイドウォール部１２に対応する部分の外周側であれば特に限定されることはないが、タイヤ径方向に見て、少なくともリムライン位置ＲＬからトレッド端位置ＴＥまでの範囲とすることが好ましい。即ち、補強層１６のタイヤ径方向内端１６ａは、リムライン位置ＲＬよりタイヤ径方向内方に位置させることが好ましく、補強層１６のタイヤ径方向外端１６ｂは、トレッド端位置ＴＥよりタイヤ径方向外方に位置させることが好ましい。補強層１６を、少なくともリムライン位置ＲＬからトレッド端位置ＴＥまでの範囲に設ければ、サイドウォール部１２の耐久性、特に耐屈曲性を十分に向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することができるからである。

なお、補強層１６のタイヤ径方向外端１６ｂは、タイヤ径方向に見て、トレッド端位置ＴＥからタイヤ径方向外方に１ｃｍ以下の範囲内に位置させることが更に好ましい。タイヤ径方向に見てトレッド端位置ＴＥからタイヤ径方向外方に１ｃｍ以内の範囲まで補強層１６を延在させれば、サイドウォール部１２を十分に補強することができる一方、トレッド端位置ＴＥからタイヤ径方向外方に１ｃｍ超の範囲まで補強層１６を延在させても、補強層１６の配設によるタイヤ重量の増加に見合うだけのサイドウォール部１２の補強効果を得ることができないからである。

更に、補強層１６のタイヤ周方向の幅Ｗは、１ｃｍ以上とすることが好ましい。タイヤ側面視で、各補強層１６のタイヤ周方向両端縁のタイヤ径方向外方への外挿線Ｏとタイヤ外周との交点Ｐ１，Ｐ２間のタイヤ外周に沿った長さである補強層１６の幅Ｗ（図２参照）を１ｃｍ以上とすれば、サイドウォール部１２の耐久性、特に耐屈曲性を十分に向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することができるからである。

また、補強層１６のタイヤ周方向の配設ピッチＰは、補強層の幅Ｗ超とすることが好ましく、７ｃｍ以下とすることが更に好ましい。タイヤ側面視で、互いに隣接する補強層１６における、各補強層１６のタイヤ周方向の中心を通る線Ｃとタイヤ外周との交点Ｐ３，Ｐ４間のタイヤ外周に沿った長さである補強層１６の配設ピッチＰ（図２参照）を補強層１６の幅Ｗよりも大きくすれば、サイドウォール部１２の耐久性、特に耐屈曲性を向上しつつ、補強層１６の配設に起因するタイヤの重量および縦バネ定数の増加を十分に抑制することができるからである。また、一般に縁石の高さは１５ｃｍ程度であるところ、配設ピッチＰを７ｃｍ以下とすれば、縁石への乗り上げ時に接地する範囲内に補強層が２枚以上位置することとなり、サイドウォール部１２の耐久性を十分に向上させてカーカスコードの破断等の発生を抑制することができるからである。

そして、このような構成を有する空気入りタイヤ１０によれば、カーカス１４の少なくともサイドウォール部１２に対応する部分の外周側に補強層１６を配設しているので、サイドウォール部１２の耐久性、特に耐屈曲性を向上させて、タイヤ屈曲時のカーカスコードの破断等の発生を抑制することができる。また、補強層１６を、タイヤ周方向に所定の配設ピッチＰで断続的に配設しているので、タイヤ全周に亘って補強層を配設した場合と比較して、タイヤの重量および縦バネ定数の増加を抑制しつつ、サイドウォール部１２の耐久性を向上することができる。従って、例えば扁平率が５０％以下と低い空気入りタイヤ、具体的には、タイヤ断面高さが１１０ｍｍ以下の空気入りタイヤ等の縁石への乗り上げ時にサイドウォール部が屈曲変形し易いタイヤであっても、タイヤが縁石等に乗り上げた際にカーカスコードが破断するのを抑制することができる。

次に、本発明の他の例の空気入りタイヤ２０について、適用リムＲに装着し、所定空気圧および所定負荷を適用した接地状態におけるタイヤ半部のタイヤ幅方向断面を図３に示す。この空気入りタイヤ２０では、カーカス１４’の折返し部１４ｂ’のタイヤ径方向外端１４ｃ’がベルト１７の端部近傍まで延在している点、および、補強層１６’がカーカス本体部１４ａ’とカーカス折返し部１４ｂ’との間（カーカス本体部１４ａ’の外周側）に配設されている点で先の一例の空気入りタイヤ１０と構成が異なっており、他の点では先の一例の空気入りタイヤ１０と同様に構成されている。なお、ベルト１７の端部近傍とは、ベルト１７を構成するベルト層のうち、最もタイヤ幅方向外方まで延在するベルト層の端部近傍を指している。

そして、この空気入りタイヤ２０では、先の一例の空気入りタイヤと同様に、タイヤの重量および縦バネ定数の増加を抑制しつつ、サイドウォール部１２の耐久性を向上させて、タイヤ屈曲時のカーカスコードの破断等の発生を抑制することができる。更に、この空気入りタイヤ２０では、カーカス折返し部１４ｂ’がベルト１７の端部近傍まで延在しているので、カーカス折返し部１４ｂ’と補強層１６’との双方を用いてサイドウォール部１２の耐久性、特に耐屈曲性を向上することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の空気入りタイヤは上述した一例に限定されることは無く、適宜変更を加えることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
表１に示す諸元で、図１および２に示すような構成を有する、サイズが２２５／４５Ｒ１８の空気入りタイヤを試作し、下記の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。なお、補強層には、カーカスコードと同じ素材からなるコードをタイヤ径方向に沿って配列してなる、コードのゴム被覆層を用いた。

＜サイドウォール部耐久性＞
作製したタイヤを、サイズ１８×７．５Ｊのリムに装着し、サイドウォール部の耐久性評価を行った。そして、従来例１のタイヤを１００として指数評価した。表中、指数が大きいほど耐久性が高いことを示す。
＜乗り心地＞
作製したタイヤに内圧を充填し、荷重−撓み曲線を測定し、得られた荷重−撓み曲線上のある荷重における接線の傾きを、作製したタイヤの該荷重に対する縦バネ定数とした。そして、従来例１のタイヤの縦バネ定数の値を１００として指数表示した。指数は、値が小さいほど縦バネ定数が大きく、乗り心地が悪いことを示す。
＜タイヤ重量＞
作製したタイヤの重量を測定し、従来例１のタイヤの重量の値を１００として指数表示した。指数は、値が小さいほど重量が小さくて軽量であることを示す。

（従来例１）
表１に示す諸元で、図４に示すような構成を有する、サイズが２２５／４５Ｒ１８の補強層を有しない空気入りタイヤを試作し、実施例１と同様の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例１）
補強層をタイヤ周方向全周に亘って配設した以外は実施例１と同様にして空気入りタイヤを試作し、実施例１と同様の方法で性能評価を行った。結果を表１に示す。

＊１トレッド端位置からタイヤ径方向外方に向かって測定した距離
＊２リムライン位置からタイヤ径方向内方に向かって測定した距離

表１より、実施例１の空気入りタイヤは、従来例１の空気入りタイヤに比べ、タイヤ重量および乗り心地を大幅に悪化させることなく、耐久性を向上し得ることが分かる。また、実施例１の空気入りタイヤは、比較例１の空気入りタイヤより、軽量かつ乗り心地に優れることが分かる。

本発明によれば、タイヤの重量および縦バネ定数の増加を抑制しつつ、サイドウォール部の耐久性を向上させて、カーカスコードの破断等の発生を抑制することが可能な空気入りタイヤを提供することができる。

１０空気入りタイヤ
１１トレッド部
１２サイドウォール部
１３ビード部
１４、１４’ カーカス
１４ａ、１４ａ’ カーカス本体部
１４ｂ、１４ｂ’ カーカス折返し部
１４ｃ、１４ｃ’ カーカスタイヤ径方向外端
１５ビードコア
１６補強層
１６ａ、１６ａ’ 補強層タイヤ径方向内端
１６ｂ、１６ｂ’ 補強層タイヤ径方向外端
１７ベルト
１８周方向溝
１９スティフナーゴム
２０空気入りタイヤ
３０空気入りタイヤ

Claims

トレッド部から一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライからなるカーカスを備える空気入りタイヤであって、
前記カーカスの少なくともサイドウォール部に対応する部分の外周側に、タイヤ周方向に所定の配設ピッチで複数枚の補強層を設け、
前記補強層が、補強素子をゴム被覆したゴム被覆層であり、
前記所定の配設ピッチが、補強層の幅超、７ｃｍ以下であることを特徴とする、空気入りタイヤ。
タイヤを適用リムに装着し、所定空気圧および所定負荷を適用した接地条件下にて、前記補強層が、タイヤ径方向に見て、少なくともリムライン位置からトレッド端位置までの範囲に亘って延在していることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記空気入りタイヤは、前記カーカスのクラウン部外周側に配設された少なくとも１層のベルト層からなるベルトを更に備え、
前記カーカスは、ビード部内に埋設されたビードコアに係止されるカーカス本体部と、該カーカス本体部から延びビードコアの周りに折り返されてなるカーカス折返し部とで構成されており、
前記カーカス折返し部が、前記ベルトの端部近傍まで延在していることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記補強素子が、前記カーカスを構成するカーカスコードと同じ材質のコードからなることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。