JPH07251604A

JPH07251604A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH07251604A
Application number: JP6045750A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Horiuchi; 守堀内
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1994-03-16
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】乗り心地と操縦安定性とを両立する。【構成】ベルト２０の幅方向最外端２０Ａの内側にベ
ルト補強層２４を配設する。カーカスライン形状は、ト
レッド２０の中央部領域で曲率半径Ｒ１の円弧とし、ベ
ルト補強層２４のタイヤ幅方向内側端２４Ａにほぼ一致
する場所で、タイヤ外側方向に曲率中心を有する曲率半
径Ｒ２の円弧とし、バットレス部２６に対向する部分で
タイヤ内側方向に曲率中心を有する曲率半径Ｒ３の円弧
とする。曲率半径Ｒ３の円弧部分は、曲率半径Ｒ２の円
弧の存在により曲率半径が小さくなり、内圧充填下の張
力が小さくなる。曲率半径Ｒ３の円弧部分に対向したバ
ットレス部２６の剛性が低くなるのでタイヤ径方向剛性
が低下して乗り心地が向上する。また、面内捩じり剛性
が低下しないので操縦安定性は従来通り維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気入りラジアルタイヤ
に関し、特に、操縦安定性と乗り心地とを両立すること
のできる空気入りラジアルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤにおいて、一般
に、乗り心地を良くするには、トレッドゴムの軟化また
はタイヤケースの剛性を低下させることが良いとされて
きた。これらによって、タイヤ径方向の剛性低下を狙っ
たのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、乗り心地を良
くするためにトレッドゴムを軟化すると、耐摩耗性が悪
化するという不具合がある。

【０００４】一方、タイヤケースの剛性を低下させると
操縦安定性が悪化してしまうという問題点がある。とい
うのも、タイヤケースの剛性を低下させるための従来の
手法、例えば、ビードフィラーの軟化やカーカスプライ
の折り返し高さを下げる方法では、操縦安定性に大きく
寄与する面内捩じり剛性も低下してしまうからである。
すなわち、タイヤ径方向剛性の低下を図れば面内捩じり
剛性も低下してしまうことになり、この結果、乗り心地
と操縦安定性とを両立させることは困難とされてきた。

【０００５】本発明は、操縦安定性を維持しながらも乗
り心地を改良することのできる空気入りラジアルタイヤ
を提供することが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者は、タイヤケース
の剛性を構造剛性と張力剛性とに分けて検討を加え、上
記問題の解決を図った。この検討の結果、面内捩じり剛
性は、特にタイヤサイド部の構造剛性が支配的であるこ
と、一方、タイヤ径方向剛性は、特にバットレス部（カ
ーカスラインでいえばクラウン部のタイヤ幅方向端部）
の張力剛性が支配的であること、が判明した。すなわ
ち、発明者はここに面内捩じり剛性を低下させずにタイ
ヤ径方向剛性を低下させる可能性を見いだしたのであ
る。

【０００７】本発明は、上記検討結果に鑑みてなされた
ものであって、請求項１に記載の発明は、トロイド状に
延びるカーカスと、カーカスのクラウン部に配置される
ベルトと、前記ベルトのタイヤ幅方向両端部にて非伸長
性補強素子を埋設したベルト補強層を備える空気入りラ
ジアルタイヤにおいて、前記カーカスをタイヤ回転軸に
沿って断面にしたときのカーカスライン形状が、前記ク
ラウン部のタイヤ幅方向中央部領域においてはタイヤ内
側に曲率中心を有する円弧形状であるのに対して、前記
ベルト補強層のタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向内側
付近においては曲率が反転してタイヤ外側に曲率中心を
有する円弧形状をなし、さらに再び曲率を反転してタイ
ヤ幅方向外側へ延びることによって、前記クラウン部端
部領域におけるタイヤ内側に曲率中心を有する円弧形状
の曲率半径を小さくしたことを特徴としている。

【０００８】請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ
は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおい
て、前記ベルト補強層に埋設された前記非伸長性補強素
子がタイヤ周方向に対してほぼ平行の配列になることを
特徴としている。

【０００９】請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤ
は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタ
イヤにおいて、前記ベルト補強層を前記カーカスと前記
ベルトとの間に配置したことを特徴としている。

【００１０】また、請求項４に記載の空気入りラジアル
タイヤは、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の
空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層の
幅がベルト幅の１／４以下であることを特徴としてい
る。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤで
は、カーカスライン形状が、ベルト補強層のタイヤ幅方
向内側かつタイヤ径方向内側付近においてタイヤ外側に
曲率中心をもつ円弧部分を有している。この部分はタイ
ヤ内側に曲率中心を変えるよう反転する余裕があるた
め、内圧充填によって、本来最も変形しやすい部分とな
るはずである。しかしながら、前記ベルト補強層が配置
されていることによってカーカスの変形は抑制され、代
わりにベルト補強層に大きな張力が働く。そもそもベル
ト補強層は非伸長性補強素子が埋設されているところ、
前記張力の作用と相俟って、面内捩じり剛性の維持に寄
与するのである。

【００１２】一方、カーカスのクラウン部幅方向端部の
円弧部分は、上記したタイヤ外側に中心をもつ円弧部分
の存在によって、この円弧部分がなかった場合よりも、
曲率半径が小さくされる。一般に内圧充填によってカー
カスに作用する張力Ｔは、Ｔ（張力）＝Ｐ（内圧）×Ｒ
（曲率半径）の関係を持つ。したがって、内圧充填時、
曲率半径が小さくされた前記円弧部分の張力は小さくな
り、タイヤ径方向剛性を低下させることができる。

【００１３】以上述べてきたように、請求項１に記載の
空気入りラジアルタイヤでは、タイヤサイド部の構造剛
性を維持することによって操縦安定性を維持しながらカ
ーカスのクラウン部幅方向端部の張力を低下させること
によって乗り心地を向上させることができる。

【００１４】請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ
では、ベルト補強層に埋設された非伸長性補強素子がタ
イヤ周方向に対してほぼ平行の配列になっているので、
ベルト補強層がタイヤ周方向の張力を負担しやすくな
る。

【００１５】請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤ
では、ベルト補強層をカーカスとベルトとの間に配置し
ている。これにより接地時にベルト補強層により張力を
かけることができる。

【００１６】請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ
では、ベルト補強層の幅をベルト幅の１／４以下として
いる。ベルト補強層の幅が広いと、タイヤの重量が増す
ために転がり抵抗に悪影響を及ぼすので好ましくない。
しかしながら、ベルト補強層の幅をベルトの幅の１／４
以下とすることによって、操縦安定性の維持、乗り心地
の向上を図りながら転がり抵抗への影響を抑えることが
できる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図１にしたがって説明す
る。

【００１８】図１に示すように、本実施例の空気入りラ
ジアルタイヤ１０（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１４）
は、一対のビードコア１４（図１では一方のみ図示）を
備えており、カーカス１２のタイヤ幅方向両端部が一対
のビードコア１４の周りにタイヤ軸方向内側から外側へ
向けて折り返されている。なお、カーカス１２は、タイ
ヤ周方向に対して直交する方向に沿って配列されたカー
カスコードと、これを被覆するコーティングゴムとで構
成されている。

【００１９】また、カーカス１２の本体部１２Ａと折り
返し部１２Ｂとの間には、ビード部１６の剛性を確保す
るためのビードフィラー１８が配置されている。

【００２０】カーカス１２のタイヤ半径方向外側には、
２層からなるベルト２０が配設されており、このベルト
２０のタイヤ半径方向外側には、厚肉のゴムからなるト
レッド２２が配設されている。

【００２１】ベルト２０の幅方向最外端２０Ａのタイヤ
径方向内側には、カーカス１２との間にベルト補強層２
４が２層配設されている。本実施例のベルト補強層２４
は、その幅方向中心部をほぼベルト２０の幅方向最外端
２０Ａに合わせて配設されている。

【００２２】ベルト補強層２４は、複数本の非伸張性補
強素子を平行に並べて簾状に形成されており、コード方
向がタイヤ周方向に実質平行とされている。非伸張性補
強素子としては、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊
維）、スチール等のコードを上げることができ、１０％
伸張時弾性率が１０００kgf/mm²以上に設定することが
好ましい。

【００２３】本実施例のベルト補強層２４に使用される
コードは、芳香族ポリアミド繊維からなり、太さが１５
００ｄ／２、１０％伸張時弾性率が４８００kgf/mm²と
なっている。

【００２４】ここで、ベルト補強層２４の幅をＬＷ、ベ
ルト２０の最大幅をＢＷとした時に、ベルト補強層２４
の幅ＬＷとベルト２０の最大幅ＢＷとの関係はＬＷ≦Ｂ
Ｗ／４に設定することが好ましく、本実施例では、ベル
ト２０の最大幅ＢＷが１６０mm、ベルト補強層２４の幅
ＬＷが２０mmに設定されている。

【００２５】一方、空気入りラジアルタイヤ１０のカー
カスライン形状は、トレッド２０のタイヤ幅方向中央部
領域（タイヤ赤道面ＣＬ付近）でタイヤ内側方向のタイ
ヤ赤道面ＣＬ上に曲率中心を有する曲率半径Ｒ１の円弧
を描き、ベルト補強層２４のタイヤ幅方向内側端２４Ａ
にほぼ一致する場所で、タイヤ外側方向に曲率中心を有
する曲率半径Ｒ２の円弧を描き、さらに、バットレス部
２６に対向する部分、すなわちカーカス１２のクラウン
部幅方向端部でタイヤ内側方向に曲率中心を有する曲率
半径Ｒ３（但しＲ３≪Ｒ１）の円弧を描いている。

【００２６】なお、本実施例の空気入りラジアルタイヤ
１０では、カーカスラインの曲率半径は、Ｒ１が７５０
mm、Ｒ２が２０mm、Ｒ３が６５mmである。

【００２７】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
の空気入りラジアルタイヤ１０では、カーカスライン形
状が、ベルト補強層２４のタイヤ幅方向内側かつタイヤ
径方向内側付近においてタイヤ外側に曲率中心をもつ曲
率半径Ｒ２を有する円弧部分を有している。

【００２８】このカーカスラインの曲率半径Ｒ２の円弧
部分はタイヤ内側方向に曲率中心を変えるように反転す
る余裕があるため、内圧充填によって本来最も変形し易
い部分となるはずである。しかしながら、そこにはベル
ト補強層２４が配設されてカーカス１２の変形が抑制さ
れているので、代わりにベルト補強層２４に大きな張力
が作用する。ベルト補強層２４には非伸長性補強素子が
埋設されており、前記張力の作用と相俟って、面内捩じ
り剛性の維持に寄与するのである。

【００２９】一方、カーカス１２のクラウンブロック幅
方向端部の円弧部分、すなわち曲率半径Ｒ２の円弧部分
のタイヤ幅方向外側に隣接する曲率半径Ｒ３の円弧部分
は、曲率半径Ｒ２の円弧部分の存在によって、この曲率
半径Ｒ２の円弧部分がなかった場合よりも曲率半径が小
さくなっている。空気入りタイヤでは、内圧充填下にお
けるカーカスに作用する張力Ｔと内圧Ｐとカーカスライ
ンの曲率半径ＲとにＴ（張力）＝Ｐ（内圧）×Ｒ（曲率
半径）の関係がある。したがって、内圧充填時には、曲
率半径Ｒ３の円弧部分の張力が小さくなるので、タイヤ
径方向剛性が低下する。

【００３０】すなわち、本実施例の空気入りラジアルタ
イヤ１０では、タイヤサイド部の構造剛性を維持するこ
とによって操縦安定性を維持しながら、カーカス１２の
クラウン部幅方向端部の張力を低下させることによって
乗り心地を向上させることができる。

【００３１】上記手法により乗り心地の向上を図ること
ができるため、乗り心地向上のために従来のようにトレ
ッドゴムを軟化させる必要が無く、タイヤの耐摩耗性を
悪化させるようなことは無い。

【００３２】また、乗り心地向上のために、従来のよう
にビードフィラー１８の軟化やカーカス１２の折り返し
高さを下げる等することも必要としないため、操縦安定
性を悪化させるようなことも無い。

【００３３】即ち、本実施例の空気入りラジアルタイヤ
１０は、前記構成により乗り心地と操縦安定性とを両立
することが可能となる。

【００３４】なお、ベルト補強層２４を構成するコード
は、タイヤの軽量化を図るためには芳香族ポリアミド繊
維（アラミド繊維）を用いることが好ましい。

【００３５】なお、ベルト補強層２４を構成するコード
の１０％伸張時弾性率が１０００kgf/mm²未満である
と、内圧充填時にベルト補強層２４が周方向に延び、こ
れに伴ってカーカス１２の曲率半径Ｒ３とされた円弧部
分の曲率半径が大きくなり、曲率半径Ｒ３とされた円弧
部分における張力の低下作用が阻害されるため好ましく
ない。

【００３６】また、本実施例では、ベルト２０の幅方向
最外端２０Ａのタイヤ幅方向内側部付近に対向して２層
のベルト補強層２４を配設したが、本発明はこれに限ら
ず、ベルト補強層２４は少なくとも１層以上あれば良
く、また、ベルト２０のタイヤ半径方向外側に配設して
も良い。

【００３７】〔試験例〕本発明の適用された空気入りラ
ジアルタイヤ２種及び比較例に係る空気入りラジアルタ
イヤ２種（タイヤサイズは全て１９５／６５Ｒ１４）を
それぞれ試作し、面内捩じり剛性及びラジアル方向剛性
を測定すると共に、乗り心地及び操縦安定性を調べるた
めにテストドライバーによる実車フィーリングテストを
実施した。

【００３８】ここで、比較例タイヤ１とは、図３に示す
従来の一般構造のタイヤ３０であり、Ｒ１が７５０mm、
Ｒ３が９０mm（共に、曲率中心はタイヤ内側）となって
いる。また、比較例タイヤ２とは、図４に示すタイヤ３
２であり、図２に示すタイヤ３０のトレッド２０の端部
のゴムを断面略三角形状にボリュームアップしたもので
あり、Ｒ１が８００mm、Ｒ３が６０mm（共に、曲率中心
はタイヤ内側）となっているものである。この、比較例
タイヤ２において、トレッド２０の端部のゴムをボリュ
ームアップした理由は、その部分のゴム量を増加するこ
とによってＲ３の大きさを図２のタイヤ３０よりも小さ
くしようとする狙いからである。

【００３９】一方、実施例タイヤ１とは、前記実施例
（図１参照）のタイヤ（Ｒ１が７５０mm、Ｒ２が２０m
m、Ｒ３が６５mm（比較例タイヤ１のＲ３に対して７２
％））であり、実施例タイヤ２とは、図２に示すよう
に、ベルト補強層２４がベルト２０のタイヤ径方向外側
で、かつ、ほぼ全体がベルト２０の幅方向最外端２０Ａ
よりも内側に配置されたタイヤ２８（ＬＷが２０mm、Ｒ
１が７５０mm、Ｒ２が３６mm、Ｒ３が７２mm（比較例タ
イヤ１のＲ３に対して８０％））である。

【００４０】試験結果は以下の表１に記載する。なお、
面内捩じり剛性及びラジアル方向剛性は共に比較例タイ
ヤ１を１００とする指数表示としており、数値の小さい
ほど剛性が小さいことを表す。

【００４１】また、乗り心地及び操縦安定性はテストコ
ースを走行したテストドライバーによる官能評価であ
り、同じく比較例タイヤ１を１００とする指数表示とし
ている。乗り心地及び操縦安定性については、数値が大
きいほど乗り心地、操縦安定性が高いことを表す。

【００４２】

【表１】

【００４３】上記表１の結果から、本発明の適用された
実施例タイヤ１及び実施例タイヤ２は、操縦安定性を犠
牲にすることなく乗り心地を大幅に向上できることは明
らかである。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
空気入りラジアルタイヤは上記の構成としたので、乗り
心地と操縦安定性とを両立できるという優れた効果を有
する。

【００４５】請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ
は上記の構成としたので、ベルト補強層がタイヤ周方向
の張力を負担しやすくなり、面内捩じり剛性をより向上
できるという優れた効果を有する。

【００４６】請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤ
は上記の構成としたので、接地時にベルト補強層により
張力をかけることができ、面内捩じり剛性をより向上で
きるという優れた効果を有する。

【００４７】また、請求項４に記載の空気入りラジアル
タイヤは上記の構成としたので、操縦安定性の維持、乗
り心地の向上を図りながら転がり抵抗への影響を抑える
ことができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気入りラジアルタイ
ヤの断面図である。

【図２】本発明の他の実施例に係る空気入りラジアルタ
イヤの断面図である。

【図３】比較例１に係る空気入りラジアルタイヤの断面
図である。

【図４】比較例２に係る空気入りラジアルタイヤの断面
図である。

【符号の説明】

１０空気入りラジアルタイヤ１２カーカス２０ベルト２４ベルト補強層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トロイド状に延びるカーカスと、カーカ
スのクラウン部に配置されるベルトと、前記ベルトのタ
イヤ幅方向両端部にて非伸長性補強素子を埋設したベル
ト補強層を備える空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカスをタイヤ回転軸に沿って断面にしたときの
カーカスライン形状が、前記クラウン部のタイヤ幅方向
中央部領域においてはタイヤ内側に曲率中心を有する円
弧形状であるのに対して、前記ベルト補強層のタイヤ幅
方向内側かつタイヤ径方向内側付近においては曲率が反
転してタイヤ外側に曲率中心を有する円弧形状をなし、
さらに再び曲率を反転してタイヤ幅方向外側へ延びるこ
とによって、前記クラウン部端部領域におけるタイヤ内
側に曲率中心を有する円弧形状の曲率半径を小さくした
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ベルト補強層に埋設された前記非伸
長性補強素子がタイヤ周方向に対してほぼ平行の配列に
なることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジア
ルタイヤ。
【請求項３】前記ベルト補強層を前記カーカスと前記
ベルトとの間に配置したことを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】前記ベルト補強層の幅がベルト幅の１／
４以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。