JP5693013B2

JP5693013B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP5693013B2
Application number: JP2010011236A
Authority: JP
Inventors: 恒谷口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: JP2011148402A

Description

本発明は、乗用車に装着して好適な空気入りラジアルタイヤに関するものであり、とくに、ビードフィラによるタイヤの倒れ込み防止効果を損なうことなしにリム接触点でのたわみに起因した表面ひずみ（内表面におけるひずみ）の発生を抑制してタイヤの耐久性の改善を図ろうとするものである。

カーカスの折返し部の内側でビードコアの上部に配置されるビードフィラは、タイヤのサイドの倒れ込み防止を図るための補強部材として用いられている（例えば、特許文献１参照）が、従来、ビードフィラは、リムの接触点上部を超える領域にまで配置されていてリム接触点近傍領域におけるトータルボリュームが大きくなっているのが普通であった。

ところで、ビードフィラの配置によるトータルボリュームの増大は、その部位におけるトータルゲージを厚くすることにつながり、リム接触点を起点にしてタイヤのサイド部がたわむ際、表面ひずみが大きくなるのが避けられないことから、これが、タイヤの耐久性に大きな影響を及ぼしていた。

特開平１０−２５０３２１号公報

タイヤの耐久性を改善するには、ビードフィラの高さを低くし、かつ厚みを薄くすることが有効になるが、これでは、タイヤの倒れ込み防止効果を期待することができないことからその解決のための有効な手段の開発が望まれていた。

本発明の課題は、とくに、ビードフィラによるタイヤの倒れ込み防止効果を損なうことなしにリム接触点でのたわみに起因した表面ひずみの発生を抑制してタイヤの耐久性を改善し得る空気入りラジアルタイヤを提案するところにある。

本発明は、一対のビード部と、このビード部の一方から他方に向けてトロイド状に延び、かつ、該ビード部を形成するコアの周りで折返した折返し部を有する少なくとも一枚のプライからなるカーカスと、このカーカスの折返し部の内側で前記ビードコアの上部に配置されるビードフィラとを備えた空気入りラジアルタイヤであって、
前記タイヤは、標準リムに組み込まれ標準内圧を充填した状態におけるタイヤサイドの内面が、タイヤの幅方向内側に向けて凸となる第１の曲率半径にて形成されたタイヤ径方向内側壁面と、この第1の曲率半径に変曲点を介してつながり、タイヤの幅方向外側に向けて凸となる第２の曲率半径にて形成されたタイヤ径方向外側壁面の少なくとも二種の曲率半径をもった内面からなり、
前記変曲点が、タイヤの径方向に対し前記標準リムのリムフランジの上端部と前記ビードフィラの上端部の相互間に設けられていて、該リム接触点は該ビードフィラの上端部よりもタイヤ径方向外側に位置することを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。

上記の構成からなる空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードフィラとしては、前記カーカスの折返し部の端よりも低い高さを有するものが望ましい。また、タイヤ径方向外側面が位置する部位は、ゴムゲージが薄く、かつ、タイヤの幅方向外側へ向けて反った断面形状とし、タイヤ径方向内側面が位置する部位は、ゴムゲージが厚く、タイヤ幅方向内側に向けて反った断面形状とするのが好ましい。

標準リムに組み込まれ標準内圧を充填した状態におけるタイヤサイドの内面を、タイヤの幅方向内側に向けて凸となる第１の曲率半径にて形成されたタイヤ径方向内側壁面と、このタイヤ径方向内側面に変曲点を介してつながり、タイヤの幅方向外側に向けて凸となる第２の曲率半径にて形成されたタイヤ径方向外側内壁面の少なくとも２種で構成し、前記変曲点を、タイヤの径方向に対し前記標準リムのフランジと前記ビードフィラの上端部の相互間に設けることにより、リムの接触点近傍域でのトータルゲージを薄くすることが可能となる。これにより、変曲点の位置がよりビード部側へと遷移（ビードフィラの上端部はリム接触点よりも下側に位置することになる。）し、ビードフィラの厚さ（幅寸法）についてはタイヤの倒れ込みを防止できる程度の厚さを確保しても表面ひずみ（リム接触点を起点にタイヤがたわむ際に生じるひずみ）が大きくなることはない。

また、変曲点の位置を、ビードフィラの上端部（頂部）よりも上に位置させ、ビードフィラのタイヤ径方向に対する高さをカーカスの折返し部の端よりも低くすることでタイヤの倒れ込みを防止するのに必要なゲージをより確実に確保することが可能となる。

本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの実施の形態をタイヤの左側半分について模式的に示した図である。従来構造のタイヤ断面を要部について示した図である。従来構造のタイヤにおけるリム接触点近傍域のたわみ状況を示した図である。本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤのリム接触点近傍域の変形状況を示した図である。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明に従う空気入りラジアルタイヤの実施の形態を、タイヤの左側半分について示した図である。

図における１は、タイヤの幅方向の各端部において設けられた一対のビード部、２はタイヤの骨格をなすカーカスである。カーカス２は、ビード部１からもう一方のビード部に向けてトロイド状に延び、かつ該ビード部１を形成するコア１ａの周りで折返した折返し部２ａを有する少なくとも一枚のプライから構成されている。

また、３は、カーカス２の折返し部２ａの内側に配置され、その折返し部２ａの端よりも低い高さｈ（タイヤ径方向に対する高さ）を有する、略三角断面形状からなるビードフィラ、４はビード部１につながりタイヤサイドを形成するサイドオウォール部、５はサイドウォール部４につながりタイヤの踏面を形成するトレッド部である。

６はサイドウォール部４の内面（タイヤサイドの内面）である。この内面６は、タイヤの幅方向内側に向けて凸となる第１の曲率半径Ｒ_１で形成されたタイヤ径方向内側壁面６ａと、変曲点Ｐを介してつながるタイヤ径方向外側壁面６ｂ（その上端は、好ましくはタイヤ最大幅位置近傍まで至っている。）から構成されており、該タイヤ径方向外側壁面６ｂは、タイヤの幅方向外側に向けて凸となる第２の曲率半径Ｒ_２にて形成されている。変曲点Ｐは、タイヤの径方向に対し標準リムのリム接触点ｅとビードフィラ３の上端部の相互間に位置している。ここに、リム接触点とは、タイヤとリムが接触している面のうち最もタイヤ径方向外側の箇所をいうものとする。

上記変曲点Ｐ、内面６は、タイヤが標準リム（ＪＡＴＭＡにおいて規定されている規格がタイヤ毎に定めるリムをいう。）に組み込まれ、標準内圧（ＪＡＴＭＡにおいて規定されている正規内圧（単輪の最大荷重に対応する空気圧）をいう。）を充填した状態の変曲点、内面をいうものとし、タイヤ径方向外側壁面６ｂは、ゴムゲージが薄く、かつ、タイヤの幅方向外側へ向けて反った断面形状を有するものとなり、タイヤ径方向内側壁面６ａは、ゴムゲージが厚く、タイヤ幅方向内側に向けて反った断面形状を有するものとなる。

図２は、従来構造になる空気入りラジアルタイヤの断面を左側の要部について示した図である。従来構造のラジアルタイヤにおいては、タイヤの倒れ込みを防止するビードフィラ３がリム接触点ｅを越える領域まで配置されており（タイヤ径方向に対する高さがｈ_１となっている。）その部位のトータルボリュームが大きくなっているため、リムの接触点ｅを起点にしてタイヤがたわむ際に、図３に示すように、タイヤ内面における表面ひずみが大きくなりタイヤの耐久性の改善を図るにも限界があったが、本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤは、リムの接触点ｅを含めたその近傍域のトータルゲージｔを小さくすることができるため、図４に示す如く、タイヤの内面における表面ひずみが小さくなり、該表面ひずみによってタイヤの耐久性が損なわれることがない。

本発明では、タイヤサイドの内面につき、第１の曲率半径（Ｒ_１）にて形成されたタイヤ径方向内側壁面６ａと、第２の曲率半径（Ｒ_２）にて形成されたタイヤ径方向外側壁面６ｂについて説明したが、タイヤの内面は、上記第１の曲率半径（Ｒ_１）、第２の曲率半径（Ｒ_２）にて形成された壁面のほかに、トップ部割り位置（バットレス部）からタイヤ最大幅近辺までの壁面は第３の曲率半径Ｒ_３（Ｒ_３の中心はタイヤの内側にある。）によって形成され、タイヤ最大幅近辺からリム接触点より下までの領域が、曲率半径Ｒ_２を有しており、それより下に至るまでの領域が曲率半径Ｒ_１を有している。

実施例
上掲図１に示した断面構造を有し、表１の如き仕様になる、サイズ１５５／６５Ｒ１３（曲率半径Ｒ_１：２０ｍｍ、曲率半径Ｒ_２：４０ｍｍ）、１５５／８０Ｒ１３（曲率半径Ｒ_１：２０ｍｍ、曲率半径Ｒ_２：５０ｍｍ）のタイヤを製造し、これを標準リム（１３×４．５Ｊ）にそれぞれ組み込み、標準内圧（２１０ｋＰａ）のもとでタイヤの耐久性を調査する試験をおこなった。その結果を、従来構造のタイヤ（比較タイヤ１、３）及び従来構造のタイヤにおいてリム接触点におけるゴムゲージを薄くしたタイヤ（比較タイヤ２、４）の調査結果とともに比較して表１に示す。なお、表１中、耐久性、乗り心地は、値が大きい方が良方向を示しており、軽量化、転がり抵抗は、値が小さい方が良方向を示している。

本発明にしたがう適合タイヤ１、２においては、リム接触点でのゴムゲージが薄いにもかかわらずタイヤの倒れ込みが小さく、その部位において生じていたひずみ（内面における表面ひずみ）による影響が軽減されタイヤの耐久性が極端に劣化することがないことが確認された。

また、本発明にしたがう適合タイヤ１、２においては、リム接触点におけるゴムゲージを薄くできる結果としてタイヤの軽量化（比較タイヤ１を１００として指数で表示（大ほど良好））が可能であるとともに、ビードフィラのサイズが小さくなることに伴う剛性低下によって転がり抵抗が軽減され、なお、かつ乗り心地が改善されることが明らかとなった。

ビードフィラによるタイヤの倒れ込みを起すことなしに耐久性の改善を図り得る空気入りタイヤが提供できる。

１ビード部
１ａビードコア
２カーカス
２ａ折返し部
３ビードフィラ
３ａ上端部（頂部）
４サイドウォール部
５トレッド部
６内面
６ａタイヤ径方向内側壁面
６ｂタイヤ径方向外側壁面
Ｐ変曲点
Ｒ_１〜Ｒ_３曲率半径
ｅリム接触点
ｈ高さ

Claims

一対のビード部と、このビード部の一方から他方に向けてトロイド状に延び、かつ、該ビード部を形成するコアの周りで折返した折返し部を有する少なくとも一枚のプライからなるカーカスと、このカーカスの折返し部の内側で前記ビードコアの上部に配置されるビードフィラとを備えた空気入りラジアルタイヤであって、
前記タイヤは、標準リムに組み込まれ標準内圧を充填した状態におけるタイヤサイドの内面が、タイヤの幅方向内側に向けて凸となる第１の曲率半径にて形成されたタイヤ径方向内側壁面と、このタイヤ径方向内側面に変曲点を介してつながり、タイヤの幅方向外側に向けて凸となる第２の曲率半径にて形成されたタイヤ径方向外側壁面の少なくとも二種の曲率半径をもった内面からなり、
前記変曲点が、タイヤの径方向に対し前記標準リムのリム接触点と前記ビードフィラの上端部の相互間に設けられていて、該リム接触点は該ビードフィラの上端部よりもタイヤ径方向外側に位置することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記ビードフィラは、タイヤの径方向に対し前記カーカスの折返し部の端よりも低い高さを有する、請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。