JPH08175129A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スティフナー20を複数種類のゴム21、22、
23から構成したタイヤ11において、ビード部耐久性と振
動乗り心地性との両立を図る。 【構成】 最軟質ゴム23を、走行時に撓むサイドウォ
ール部31と折返し部16との間に適正量だけ存在させて、
前記撓みを吸収することにより、折返し部16の半径方向
外側端近傍のゴムに付与される圧縮歪を低減させてビー
ド部耐久性を良好とし、また、サイドウォール部31の下
部に適正量の最軟質ゴム23を位置させることにより、該
サイドウォール部31の下部の剛性を低下させて振動乗り
心地性を良好とし、両者の両立を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、振動乗り心地性およ
びビード部耐久性の両立を図った空気入りタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤとしては、例え
ば、略半径方向に延びる本体部および該本体部の軸方向
外側において該本体部に沿って延びる折返し部を有する
カーカス層と、半径方向内側部が前記本体部と折返し部
との間に密着配置されるとともに、その半径方向内端が
ビードコアに接し、半径方向外側部が本体部の軸方向外
側に密着配置されたスティフナーと、カーカス層の半径
方向外側に配置されたベルト層およびトレッドゴムとを
備え、前記スティフナーを硬度の異なる２種類以上のゴ
ムから構成するとともに、ビードコアから半径方向外側
に離れるに従い硬度の低いゴムを配置するようにしたも
のが知られている。

【０００３】そして、このような空気入りタイヤを荷重
を負荷した状態で走行させると、荷重直下（接地側）の
サイドウォール部が撓みながら倒れ込むため、この撓み
がビード部に伝達されるが、このとき、カーカス層の折
返し部は内部にスチールコードが埋設されて剛性が高く
殆ど変形することがないため、前記撓みによりこの折返
し部の半径方向外側端の周囲を囲むゴムに大きな圧縮歪
が発生するのである。そして、このような圧縮歪は走行
により荷重直下となる毎に繰り返し発生するため、該折
返し部の半径方向外側端近傍のゴムに亀裂が生じ、つい
にはセパレーションへと進展することがある。

【０００４】このような折返し端セパレーションを防止
するため、例えば、折返し部の軸方向外側に密着し非伸
長性コードが埋設されたチェーファーを、その半径方向
外側端が折り返し部の半径方向外側端より半径方向外側
になるよう配置して、ビード部およびサイドウォール部
下部の曲げ剛性を向上させ、これにより、サイドウォー
ル部の倒れ込みを抑制して前記圧縮歪を抑制するように
することも提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなチェーファーを折返し部に密着配置した空気入りタ
イヤにあっては、前記チェーファーによってサイドウォ
ール部下部の剛性（縦ばね定数）が高くなるため、該サ
イドウォール部を伝播していく路面からの振動がサイド
ウォール部に吸収されにくくなり、この結果、振動乗り
心地性が低下してしまうという問題点がある。そして、
このような問題はサイドウォール部の高さが低い（偏平
比の小さな）偏平タイヤほど顕著となるのである。

【０００６】この発明は、スティフナーを複数種類のゴ
ムから構成した空気入りタイヤにおいて、ビード部耐久
性と振動乗り心地性との両立を図ることができる空気入
りタイヤを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、略半
径方向に延びる本体部および該本体部の軸方向外側にお
いて該本体部に沿って延びる折返し部を有するカーカス
層と、前記本体部と折返し部との間に配置されたビード
コアと、半径方向内側部が本体部と折返し部との間に密
着配置されるとともに、その半径方向内端がビードコア
に接し、半径方向外側部が本体部の軸方向外側に密着配
置されたスティフナーと、カーカス層の半径方向外側に
配置されたベルト層およびトレッドゴムと、を備え、タ
イヤ外側面に沿ってビードコアの中心からタイヤ最大幅
位置までの距離がＬである空気入りタイヤにおいて、前
記スティフナーを硬度の異なる２種類以上のゴムから構
成するとともに、ビードコアから半径方向外側に離れる
に従い硬度の低いゴムを配置し、さらに、該スティフナ
ーの半径方向外端を、ビードコアの中心からタイヤ外側
面に沿って7/10Ｌだけ離れた点Ｐと9/10Ｌだけ離れた点
Ｑとの間に位置させることにより達成することができ
る。

【０００８】

【作用】空気入りタイヤが走行すると、荷重直下（接地
側）のサイドウォール部に撓みが発生し、この撓みがビ
ード部に伝達される。ここで、スティフナーを硬度の異
なる２種類以上のゴムから構成するとともに、ビードコ
アから半径方向外側に離れるに従い硬度の低いゴムを配
置するようにしているので、スティフナーの半径方向最
外側に位置するゴムは最も硬度の低い（最軟質の）ゴム
となるが、このような最軟質のゴムが折返し部の半径方
向外側端とサイドウォール部の撓み部分との間に適正な
量だけ存在していると、前記撓みはビード部に伝達され
る途中でこの最軟質のゴムの変形により吸収されるた
め、折返し部の半径方向外側端近傍のゴムに付与される
圧縮歪が低減し、該部位のセパレーションが効果的に抑
制されてビード耐久性が良好となるのである。また、前
述のように空気入りタイヤが走行すると、路面からの振
動がサイドウォール部を通じて車体に伝播されるが、こ
のとき、サイドウォール部の下部に位置しているスティ
フナーが適正量の最軟質ゴムであると、該サイドウォー
ル部の下部の剛性（縦ばね定数）が低い値となるため、
偏平タイヤであっても振動乗り心地性が良好となるので
ある。このようなことからビード部耐久性と振動乗り心
地性の両立が図られるのである。そして、前述のビード
部耐久性は最軟質のゴムの量が多くなるほど、即ちステ
ィフナーの半径方向外端が半径方向外側に位置するほど
良好となり、一方、振動乗り心地性はサイドウォール部
下部のゴム量が少なくなるほど、即ちスティフナーの半
径方向外端が半径方向内側に位置するほど良好となる
が、このスティフナーの半径方向外端がビードコアの中
心から9/10Ｌだけ離れた点Ｑより半径方向外側となる
と、サイドウォール部下部のゴム量が多くなり過ぎて振
動乗り心地性が悪化し、一方、スティフナーの半径方向
外端がビードコアの中心から7/10Ｌだけ離れた点Ｐより
半径方向内側となると、最軟質のゴムの量が少なくなり
過ぎてビード部耐久性が悪化してしまうのである。この
ようなことからスティフナーの半径方向外端を、ビード
コアの中心からタイヤ外側面に沿って7/10Ｌだけ離れた
点Ｐと9/10Ｌだけ離れた点Ｑとの間に位置させる必要が
あるのである。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を図面に基づい
て説明する。図１、２において、11は空気入りラジアル
タイヤであり、このタイヤ11は一対のビードコア12と、
トロイダル状をしたカーカス層13を有し、このカーカス
層13は少なくとも１枚、ここでは１枚のカーカスプライ
14から構成されている。このカーカス層13は両方のビー
ドコア12の軸方向内側で略半径方向外側に向かって延び
る本体部15と、本体部15の半径方向内端からビードコア
12を囲みながら折り返されることにより、本体部15の軸
方向外側に配置されるとともに、半径方向外側に向かっ
て該本体部15とほぼ平行に延びる折返し部16とを有す
る。そして、前記カーカスプライ14内にはスチール、ア
ラミド繊維等からなりラジアル方向（子午線方向）に延
びるコードが多数本埋設されている。

【００１０】20は一対のスティフナーであり、これらス
ティフナー20の半径方向内端はビードコア12に接し、ま
た、その半径方向内側部は前記本体部15と折返し部16と
の間にこれらに密着した状態で配置され、一方、その半
径方向外側部は本体部15の軸方向外側にこれに密着した
状態で配置されている。各スティフナー20は硬度（ショ
アＡ硬度）の異なる２種類以上のゴム、この実施例では
３種類のゴム21、22、23から構成され、最も硬度の高い
ゴム21は半径方向最内側に位置する第１スティフナー部
24を構成し、最も硬度の低いゴム23は半径方向最外側に
位置する第３スティフナー部26を構成し、中間硬度のゴ
ム22は第１、第３スティフナー部24、26の間に位置する
第２スティフナー部25を構成する。この結果、各スティ
フナー20を構成するゴム21、22、23は、ビードコア12か
ら半径方向外側に離れるに従い順次硬度が低くなるよう
配置されていることになるが、この半径方向位置はこれ
らゴム21、22、23の重心の位置により決定される。ここ
で、前述のように第１スティフナー部24を最も硬度の高
いゴム21から構成したのは、本体部15の変形およびビー
ドコア12の形崩れを効果的に抑制するためであり、一
方、第３スティフナー部26を最も硬度の低いゴム23から
構成したのは、後述のように伝達中の歪を効果的に吸収
するためである。そして、この実施例では、最も硬質で
ある第１スティフナー部24をショアＡ硬度が75度以上、
例えば83度のゴム21から、また、最も軟質である第３ス
ティフナー部26をショアＡ硬度が58度以下（数値が小さ
くなるほど好ましいが、ここでは例えば53度）のゴム23
から、さらに、第２スティフナー部25をショアＡ硬度が
58度から68度まで、例えば61度のゴム22から構成すると
ともに、前記第３スティフナー部26のスティフナー20全
体に対する体積割合を10％以上としている。また、前記
第１、第２スティフナー部24、25の境界面Ｘは軸方向外
端がビードコア12近傍の折返し部16に接するとともに、
前記本体部15に接近するに従い半径方向外側に向かうよ
う傾斜し、一方、第２、第３スティフナー部25、26の境
界面Ｙは軸方向外端が折返し部16の半径方向外端より半
径方向外側のサイドゴム27に接するとともに、前記本体
部15に接近するに従い半径方向内側に向かうよう傾斜し
ている。また、これら境界面Ｘ、Ｙの軸方向内端は本体
部15上の同一点において交わっている。

【００１１】そして、このようなタイヤ11を荷重を負荷
した状態で走行させると、荷重直下（接地側）のサイド
ウォール部31に撓みが発生し、この撓みがビード部32に
繰り返し伝達される。ここで、前述のようにスティフナ
ー20の半径方向最外側に位置するゴムは最も硬度の低い
（最軟質の）ゴム23であるが、このような最軟質のゴム
23（第３スティフナー部26）が折返し部16の半径方向外
側端とサイドウォール部31の撓み部分との間に適正な量
だけ存在していると、前記撓みはビード部32に伝達され
る途中でこの最軟質のゴム23（第３スティフナー部26）
の変形により吸収されるため、折返し部16の半径方向外
側端近傍のゴムに付与される圧縮歪が低減し、該部位の
セパレーションが効果的に抑制されてビード部耐久性が
良好となるのである。また、前述のようにタイヤ11が走
行すると、路面からの振動がサイドウォール部31を通じ
て車体に伝播されるが、このとき、サイドウォール部31
の下部に位置しているスティフナー20が適正量の最軟質
ゴム23（第３スティフナー部26）であると、該サイドウ
ォール部31の下部の剛性（縦ばね定数）が低い値となる
ため、タイヤ11が偏平タイヤであっても振動乗り心地性
が良好となるのである。このようなことからビード部耐
久性と振動乗り心地性の両立が図られるのである。そし
て、前述のビード部耐久性は最軟質のゴム23（第３ステ
ィフナー部26）の量が多くなるほど、即ちスティフナー
20の半径方向外端Ｋが半径方向外側に位置するほど良好
となり、一方、振動乗り心地性はサイドウォール部31の
下部のゴム量が少なくなるほど、即ちスティフナー20の
半径方向外端Ｋが半径方向内側に位置するほど良好とな
るが、このスティフナー20の半径方向外端Ｋがビードコ
ア12の中心Ｇから9/10Ｌだけ離れた点Ｑより半径方向外
側となると、サイドウォール部31の下部のゴム量が多く
なり過ぎて振動乗り心地性が悪化し、一方、スティフナ
ー20の半径方向外端Ｋがビードコア12の中心Ｇから7/10
Ｌだけ離れた点Ｐより半径方向内側となると、最軟質の
ゴム23（第３スティフナー部26）の量が少なくなり過ぎ
てビード部耐久性が悪化してしまうのである。このよう
なことからスティフナー20の半径方向外端Ｋを、ビード
コア12の中心Ｇからタイヤ外側面に沿って7/10Ｌだけ離
れた点Ｐと9/10Ｌだけ離れた点Ｑとの間に位置させる必
要があるのである。ここで、前述した距離Ｌとは、タイ
ヤ外側面に沿って測定したビードコア12の中心Ｇからタ
イヤ最大幅位置Ｈまでの距離をいう。

【００１２】前記カーカス層13の半径方向外側にはベル
ト層36が設けられ、このベルト層36は内部に非伸張性コ
ードが埋設されたベルトプライ37を少なくとも２枚積層
することにより構成している。そして、これらベルトプ
ライ37にそれぞれ埋設されたコードは、タイヤ赤道面Ｓ
に対して所定の角度で交差するとともに、これらベルト
プライ37間において互いに逆方向に傾斜し交差してい
る。前記ベルト層36の半径方向外側にはトレッドゴム38
が配置され、このトレッドゴム38の外表面には周方向に
延びる複数本の主溝39および該主溝39に交差する図示し
ていない横溝が形成されている。

【００１３】図３はこの発明の第２実施例を示す図であ
る。この実施例においては、第３スティフナー部26の半
径方向内端を前記境界面Ｘの軸方向内端より半径方向内
側に位置させ、これにより、第１スティフナー部24の半
径方向外端部と本体部15との間に最も硬度の低い第３ス
ティフナー部26の半径方向内端部を侵入させている。な
お、他の構成、作用は前述の第１実施例とほぼ同様であ
る。図４はこの発明の第３実施例を示す図である。この
実施例においては、第２、第３スティフナー部25、26間
の境界面Ｙを、第１、第２スティフナー部24、25間の境
界面Ｘと同様に、折返し部16から本体部15に接近するに
従い半径方向外側に向かうよう傾斜させている。なお、
他の構成、作用は前述の第１実施例とほぼ同様である。
図５はこの発明の第４実施例を示す図である。この実施
例においては、第１スティフナー部24より半径方向外側
のゴムを本体部15にほぼ平行な曲面で軸方向に２分割
し、軸方向外側に位置するとともに半径方向長さの短い
部位を中間硬度のゴム22からなる第２スティフナー部25
とし、軸方向内側に位置するとともに半径方向長さの長
い部位を最軟質のゴム23からなる第３スティフナー部26
としている。なお、他の構成、作用は前述の第１実施例
とほぼ同様である。図６はこの発明の第５実施例を示す
図である。この実施例においては、スティフナー20を第
１スティフナー部24および第３スティフナー部26の２種
類のゴム21、23のみから構成している。なお、他の構
成、作用は前述の第１実施例とほぼ同様である。図７は
この発明の第６実施例を示す図である。この実施例にお
いても前記第５実施例と同様にスティフナー20を２種類
のゴム21、23だけで構成しているが、これらゴム21、23
の境界面Ｚをビードコア12の半径方向外側を該ビードコ
ア12を中心として略弧状に囲む形状としている。なお、
他の構成、作用は前述の第１実施例とほぼ同様である。

【００１４】次に、試験例を説明する。この試験に当っ
ては、スティフナーの半径方向外端Ｋをビードコアの中
心から 13/20Ｌだけ半径方向外側に離れた点に位置させ
ている従来タイヤと、スティフナーの半径方向外端Ｋを
ビードコアの中心から5/10Ｌだけ半径方向外側に離れた
点に位置させている比較タイヤ１と、スティフナーの半
径方向外端Ｋをビードコアの中心から6/10Ｌだけ半径方
向外側に離れた点に位置させている比較タイヤ２と、ス
ティフナーの半径方向外端Ｋをビードコアの中心から7/
10Ｌだけ半径方向外側に離れた点に位置させている供試
タイヤ１と、スティフナーの半径方向外端Ｋをビードコ
アの中心から8/10Ｌだけ半径方向外側に離れた点に位置
させている供試タイヤ２と、スティフナーの半径方向外
端Ｋをビードコアの中心から9/10Ｌだけ半径方向外側に
離れた点に位置させている供試タイヤ３と、スティフナ
ーの半径方向外端Ｋをビードコアの中心から 10/10Ｌだ
け半径方向外側に離れた点（タイヤ最大幅位置Ｈ上）に
位置させている比較タイヤ３と、を準備した。ここで、
従来タイヤのスティフナーを構成する第１、第２スティ
フナー部のショアＡ硬度はそれぞれ83度、61度、体積割
合はそれぞれ40％、60％であり、また、比較、供試タイ
ヤのスティフナーを構成する第１、第２、第３スティフ
ナー部のショアＡ硬度はそれぞれ83度、61度、53度、体
積割合はそれぞれ40％、40％、20％であり、タイヤサイ
ズは 11/70Ｒ22.5であった。次に、これら各タイヤにＪ
ＡＴＭＡ規格の正規内圧（ 8kg/cm²）を充填し、同規格
の正規荷重の 250％の荷重を負荷しながらドラム上を時
速60kmでビード部にセパレーションに基づく故障が発生
するまで走行させた。そして、従来タイヤの走行距離を
100として各タイヤのビード部耐久性を表１に指数で示
した。

【表１】 また、このような各タイヤを国産乗用車に装着した後、
テストコースを時速60kmで走行し、各タイヤの振動乗り
心地性をドライバーによるフィーリングで評価した。そ
の結果を表１に示す。次に、これら各タイヤにＪＡＴＭ
Ａ規格の0〜100％の荷重を負荷しながら平面に押し付け
てそのときの撓み量を測定し、従来タイヤの撓み量を指
数 100として各タイヤの縦バネ定数を求めた。その結果
を表１に示す。さらに、これら各タイヤを外周に突起が
形成された周速度60km/hで回転しているドラムにＪＡＴ
ＭＡ規格の 100％の荷重で押し付けて、該タイヤが突起
を乗り越したときにタイヤの回転軸に与えられる前後方
向軸反力、上下方向軸反力を従来タイヤの値を指数 100
として求めた。その結果を表１に示す。この試験結果か
ら明らかなように、スティフナーの半径方向外端Ｋ、即
ち最も硬度の低いゴムの半径方向外端Ｋを点Ｐと点Ｑと
の間に位置させると、タイヤのビード部耐久性と振動乗
り心地性との両立を図ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スティフナーを複数種類のゴムから構成した空気入
りタイヤにおいて、ビード部耐久性と振動乗り心地性と
の両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す子午線断面図であ
る。

【図２】ビード部近傍の拡大断面図である。

【図３】この発明の第２実施例を示す図２と同様の拡大
断面図である。

【図４】この発明の第３実施例を示す図２と同様の拡大
断面図である。

【図５】この発明の第４実施例を示す図２と同様の拡大
断面図である。

【図６】この発明の第５実施例を示す図２と同様の拡大
断面図である。

【図７】この発明の第６実施例を示す図２と同様の拡大
断面図である。

【符号の説明】

11…空気入りタイヤ 12…ビードコア 13…カーカス層 15…本体部 16…折返し部 20…スティフナー 21、22、23…ゴム 36…ベルト層 38…トレッドゴム Ｇ…ビードコアの中心 Ｌ…距離 Ｐ…点 Ｑ…点 Ｈ…タイヤ最大幅位置 Ｋ…スティフナーの半径方向外端

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略半径方向に延びる本体部および該本体部
   の軸方向外側において該本体部に沿って延びる折返し部
   を有するカーカス層と、前記本体部と折返し部との間に
   配置されたビードコアと、半径方向内側部が本体部と折
   返し部との間に密着配置されるとともに、その半径方向
   内端がビードコアに接し、半径方向外側部が本体部の軸
   方向外側に密着配置されたスティフナーと、カーカス層
   の半径方向外側に配置されたベルト層およびトレッドゴ
   ムと、を備え、タイヤ外側面に沿ってビードコアの中心
   からタイヤ最大幅位置までの距離がＬである空気入りタ
   イヤにおいて、前記スティフナーを硬度の異なる２種類
   以上のゴムから構成するとともに、ビードコアから半径
   方向外側に離れるに従い硬度の低いゴムを配置し、さら
   に、該スティフナーの半径方向外端を、ビードコアの中
   心からタイヤ外側面に沿って7/10Ｌだけ離れた点Ｐと9/
   10Ｌだけ離れた点Ｑとの間に位置させるようにしたこと
   を特徴とする空気入りタイヤ。