JPH08188018A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH08188018A
JPH08188018A JP7002664A JP266495A JPH08188018A JP H08188018 A JPH08188018 A JP H08188018A JP 7002664 A JP7002664 A JP 7002664A JP 266495 A JP266495 A JP 266495A JP H08188018 A JPH08188018 A JP H08188018A
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Sadamoto Masuko
禎基 増子
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量を増加させるとなく操縦安定性を向上さ
せる。 【構成】 2層構造としたサイドゴム22の内層22A
において、径方向モジュラスに対する周方向モジュラス
の比ηを、タイヤ径方向で見たときにビードコア12側
及びトレッド20よりもタイヤ最大幅部付近で大とす
る。サイド部の周方向モジュラスを高くすると、タイヤ
回転方向の剪断剛性が高くなり、回転方向の捩じり剛性
が高くなる。回転方向の捩じり剛性を高くすることによ
って操縦安定性が向上する。また、サイドゴム22のゲ
ージアップや補強部材を追加しないので、重量が増加す
ることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤに係
り、特に操縦安定性の向上を図った空気入りタイヤに関
する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤの操縦安定性を改良する
ために、サイドゴムをゲージアップしたり、補強材を埋
設する等して、タイヤの横剛性を大きくする手法が取ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この手法で
は、重量が増加し、これに伴って転がり抵抗が悪化して
しまうという問題がある。転がり抵抗の悪化は、車両の
燃費の悪化につながるので好ましいものではない。
【0004】本発明は上記事実を考慮し、重量を増加さ
せるとなく操縦安定性を向上することのできる空気入り
タイヤを提供することが目的である。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者が、操縦安定性に
ついてタイヤ剛性との関係を鋭意解析した結果、従来考
えられていたタイヤの横剛性(横ばね)のみではなく、
タイヤ回転方向の捩じり剛性(捩じりばね)も操縦安定
性に影響することが判明した。
【0006】そこで、従来からの構造及びゲージにて、
タイヤ回転方向の捩じり剛性を増加させることが可能で
あれば、重量を増加させることなく操縦安定性を向上で
きることにつながるという考えに基づきさらに鋭意検討
を重ねた。その結果、サイドゴムのモジュラスに分布を
持たせることでこの問題を解決できることを見いだし
た。
【0007】請求項1に記載の発明は上記事実に鑑みて
成されたものであって、一対のビードコア間にわたりト
ロイド状をなして跨がるカーカスと、前記カーカスのク
ラウン部に配置されるトレッドゴムと、前記カーカスの
サイドウォール部に配置されるサイドゴムと、を備えた
空気入りタイヤにおいて、前記サイドゴムは、径方向モ
ジュラスに対する周方向モジュラスの比ηが、タイヤ径
方向で見たときに前記ビードコア側及び前記トレッドゴ
ム側の少なくとも一方よりもタイヤ最大幅部付近で大き
いことを特徴としている。
【0008】また、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、前記サイドゴムは、
タイヤ外表面のサイド表面ゴム層と前記サイド表面層よ
り前記カーカス側に配置されるサイド内ゴム層の少なく
とも2層の積層からなり、前記比ηが変化しているのが
前記サイド内ゴム層であることを特徴としている。
【0009】
【作用】請求項1に記載の空気入りタイヤでは、サイド
ゴムの径方向モジュラスに対する周方向モジュラスの比
ηがビードコア側及びトレッドゴム側の少なくとも一方
よりもタイヤ最大幅部側で大きくなっている。
【0010】タイヤの回転方向の捩じり剛性を高くする
には、サイド部のタイヤ回転方向の剪断剛性を高くす
る、即ち周方向モジュラスを高くすることである。ま
た、サイドゴムにおいて、タイヤの回転方向の剪断剛性
に対して最も大きな影響を及ぼす部位は、ビード付近や
ショルダー付近よりもタイヤ最大幅付近である。本発明
の空気入りタイヤでは、周方向モジュラスをビードコア
側及びトレッドゴム側の少なくとも一方よりもタイヤ最
大幅部付近において高くしたので、サイドゴムのゲージ
アップや補強部材の追加をせずに捩じり剛性を高くして
操縦安定性を向上させることができる。
【0011】ここで、径方向モジュラスに対する周方向
モジュラスの比ηは、ビードコア側及びトレッドゴム側
の少なくとも一方よりもタイヤ最大幅部側で大きくなっ
ていればよく(即ち、モジュラス比ηが1よりも大き
い)、ビードコア側及びトレッドゴム側の両方よりもタ
イヤ最大幅部側で大くしても良い。
【0012】なお、モジュラス比ηを1よりも大きくす
る範囲は、タイヤ断面高さの25%から80%の範囲内
で選択することが好ましい。
【0013】請求項2に記載の空気入りタイヤでは、モ
ジュラス比ηに分布をもたせるのをサイド内ゴム層とす
ることにより、サイド表面ゴム層は方向性が無く耐カッ
ト性に優れたゴムとすることができる。
【0014】
【実施例】本発明の一実施例を図1乃至図7にしたがっ
て説明する。
【0015】図1に示すように、空気入りタイヤ(タイ
ヤサイズ205/65R15)10は、ビードコア12
間にトロイド状に跨がるカーカス14を備えている。カ
ーカス14の本体部14Aと折返部14Bとの間には、
断面略三角形状のゴムスティフナー16が配置されてい
る。カーカス14のクラウン部の径方向外側には、複数
層からなるベルト18が配置されており、ベルト18の
径方向外側にはトレッド20が配置されている。
【0016】また、カーカス14の軸方向外側には、ト
レッド20の端部からビード部21へ延在するサイドゴ
ム22が配置されている。このサイドゴム22は、カー
カス14側のサイド内ゴム層22Aと、このサイド内ゴ
ム層22Aの外側に配置されるサイド表面ゴム層22B
との2層構造となっている。
【0017】ここで、タイヤを構成するゴム部材にてD
IN試験片を径方向・周方向に各々打ち抜き、JIS
K 6301に準拠して100%モジュラスを測定し、
タイヤ周方向に沿った方向のモジュラスを周方向モジュ
ラスMT 、タイヤ径方向のモジュラスを径方向モジュラ
スMR とし、この周方向モジュラスMT と径方向モジュ
ラスMR とのモジュラス比MT /MR をηとすると、本
実施例のサイド内ゴム層22Aのモジュラス比ηは、タ
イヤ最大幅部Wmax 付近で最も大きく、ビード12側及
びトレッド20側へ行くにしたがって漸減している。
【0018】ここで、サイド内ゴム層22Aにおいて、
ゴムスティフナー16の先端部と対応する位置をA点、
トレッド20の端部と対応する位置をB点、タイヤ断面
高さSHの30%の位置をC点、タイヤ断面高さSHの
75%の位置をD点とすると、周方向モジュラスMT
A点で16kg/cm2、B点で16kg/cm2、C点で17kg/c
m2、D点で17kg/cm2であり、径方向モジュラスMR
A点で16kg/cm2、B点で16kg/cm2、C点で16kg/c
m2、D点で16kg/cm2である。
【0019】したがって、各点のモジュラス比ηは、図
2のグラフで示す様にA点から点Cまでがほぼ1であ
り、そののちC点とD点との中間部に向けて漸増し、C
点とD点との中間部(タイヤ最大幅部Wmax 付近)で最
大値の1.3となる。さらにC点とD点との中間部から
D点に向けて漸減し、D点からB点までがほぼ1となっ
ている。
【0020】なお、モジュラス比分布(最大モジュラス
比ηmax /最小モジュラス比ηmin)は約1.3とされ
ている。
【0021】一方、サイド表面ゴム層22Bは、モジュ
ラスが16kg/cm2であり、従来タイヤと同様に耐カット
性に優れたゴム部材からなっている。また、サイド表面
ゴム層22Bは、モジュラス比ηが1、即ち、周方向モ
ジュラスMT 及び径方向モジュラスMR が何れの部位に
おいても同一であり、異方性を有していない。
【0022】また、サイドゴム22のゴムゲージに占め
るサイド内ゴム層22Aのゴムゲージは約55%であ
る。
【0023】なお、本実施例の空気入りタイヤ10の内
部構造は、サイドゴム22以外は通常のラジアル構造の
タイヤと同じである。
【0024】次に、周方向モジュラスMT と径方向モジ
ュラスMR とが部分的に異なるサイド内ゴム層22Aの
製造方法の一例を説明する。
【0025】なお、サイド内ゴム層22Aは、ゴム単体
または、充填剤入りのゴムを用いることができる。本実
施例のサイド内ゴム層22Aには、充填剤が入れられて
いない。
【0026】サイド内ゴム層22Aは、ゴム(または充
填剤入りのゴム)を押出機で押し出す際に、幅方向の位
置によりゴムの分子(及び充填剤)の配向が異なるよう
に制御されている。
【0027】このサイド内ゴム層22Aを押し出す押出
機(図示せず)は、図3及び図7に示すように、円筒状
の押出機バレル32の先から口金34までの間に、流路
断面形状が円形状からサイド内ゴム層22Aより幅広の
横長の平形状に除々に変化していく流路36を内在する
ヘッド38を備え、ヘッド38の一部であって口金34
との間に、ゴムの流動によって配向性を変化させ、配向
に分布を持たせる横長の平形状の配向制御流路40を備
えたものである。
【0028】図3及び図4に示すように、配向制御流路
40は、中央の水平方向に絞り込み流路42を備え、絞
り込み流路42の両側に末広がり流路44を有する。図
3に示すように、絞り込み流路42は水平方向の入口幅
1 、出口幅W2 がW1 >W 2 の関係を有し、末広がり
流路44は水平方向の入口幅W3 、出口幅W4 がW3
4 の関係を有する。
【0029】図5に示すように、絞り込み流路42内の
出口部では、上面を口金34開口部34Aの上面より離
してその上方に接合させると共に、下面を口金34開口
部34Aの下面と同じか又は其れより下方で接合させて
いる。これにより、絞り込み流路42内の出口部に、口
金34によるサイド内ゴム層22Aの堰止め部分を形成
している。
【0030】図6に示すように、末広がり流路44内の
出口部では、上面を口金34開口部34Aの上面に接合
させると共に、下面を口金34下面と同じ高さ其れより
上方で接合させている。これにより、末広がり流路44
A,44B内の出口部に堰止め部分のない部分を形成し
ている。
【0031】通常、ゴムの分子(及び充填剤)の配向
は、流動中の高分子材料の伸長変形により形成されるも
のであり、ゴムが広い流路から突然狭い流路に入る際、
平均流速が遅かったものが、狭い流路へ向かううちに加
速され、大きく流れ方向に伸長し、この時、ゴムの分子
(及び充填剤)は押出し方向に配向する。
【0032】したがって、配向制御流路40を水平方向
に幅が狭くなる絞り込み流路42を流れるゴムは、流路
内が水平方向に幅が狭くなるので、押し出される方向に
伸長され、ゴムの分子(及び充填剤)がその押出し方向
に配向し、しかも、口金34面で急激な流路の縮小があ
るので、ゴムの分子(及び充填剤)は更に押出し方向の
配向を強められて押し出される。一方、水平方向に幅が
広くなる末広がり流路44を流れるゴムは、流路内が水
平方向に幅が広くなるので、流れと直角方向に伸長さ
れ、ゴムの分子(及び充填剤)はその方向に配向し、口
金34面で急激な流路の縮小がないので、その状態をな
るべく維持したまま押し出される。
【0033】これらの絞り込み流路42及び末広がり流
路44を備えた配向制御流路40を通って流れるゴム
は、口金34から一つの平物押出物、即ち、サイド内ゴ
ム層22Aとなって押し出される。
【0034】このため、図7に示すように、押し出され
たサイド内ゴム層22Aは、同一ゴム層内において中央
が押出し方向(タイヤ周方向)にゴム分子21(及び充
填剤)が配向し、その両側ではゴム分子(及び充填剤)
が幅方向またはランダムに配向したものとなり、その幅
方向の位置により配向性が変化し、配向に分布を持つこ
とになる。
【0035】なお、充填剤としては、例えば、炭酸カル
シウム、含水塩基性炭酸マグネシウム、粘度、ケイ酸塩
鉱物、天然ケイ酸、アルミナ水和物、硫酸バリウム、硫
酸カルシウム、金属粉、木粉、果実殻粉、セルロース系
等の無機充填剤または有機充填剤を上げることができ
る。
【0036】さらに、短繊維も充填剤として使用でき、
例えば、芳香族ポリアミド、ビニロン、ポリエステル、
ナイロン、レーヨン等の有機繊維をカットしたもの、シ
ス−1、2−ポリブタヂエン等の斜状結晶、ポリオキシ
メチレンのウィスカー等の有機物質及びガラス、炭素、
黒鉛、金属等の無機繊維をカットしたもの、シリコンカ
ーバイドウィスカー、タングステンカーバイドウィスカ
ー、アルミナウィスカー等の無機物質が上げられる。な
お、充填剤剤は、これら以外であっても良いのは勿論で
ある。これらの充填剤は、単独または2種類以上併用し
ても良い。これらの材料のうちアスペクト比(縦・横の
長さの比)が1でないものは全て配向するものとなる。 (試験例)本発明の効果を調べるために、操縦安定性試
験及び耐カット性試験を行った。
【0037】試験にあたっては、従来タイヤ1種及び本
発明の適用された実施例タイヤ2種を用い、これらのタ
イヤを実車(排気量2000CCの前輪駆動の国産車)
に装着して試験を行った。
【0038】ここで、試験を行ったタイヤの説明をす
る。実施例タイヤ1は、図2に示す特性を有した前述し
た実施例のタイヤである。
【0039】実施例タイヤ2は、実施例タイヤ1と同じ
構造で、サイドゴムのサイド内ゴム層のモジュラス比分
布が約1.4に設定されたタイヤである。
【0040】また、従来タイヤは、サイドゴムが1層で
あり、サイドゴムのモジュラス比ηが均一(η=1)に
設定されたタイヤである。
【0041】操縦安定性は、テストコースで実車を速度
80〜120km/hで直進、レーンチェンジ、円旋回さ
せ、テストドライバーによるフィーリング評価とした。
【0042】評価は、コントロールタイヤをまず10点
満点法で評価し、実施例タイヤは、コントロールタイヤ
との対比で±10段階で評価した。
【0043】一方、耐カット性試験は、路面より11c
mの高さに突出した鉄製の四角柱に対し、25°の角度
で実車のフロントタイヤのサイドウォールに種々の内圧
において衝撃を加え(時速10km/h)、サイドウォール
がバーストしたときの内圧を測定した。この場合、内圧
は1.8kg/cm2より始め、バーストしないときは内圧を
0.1kg/cm2刻みで減らして行き、各内圧毎に上記衝撃
テストを行った。なお、耐カット性は、バースト時の内
圧が低いほど優れる。なお、試験結果は、従来タイヤを
100とする指数表示とし、数値が大きいほど耐カット
性に優れることを示す。
【0044】試験結果は、以下の表1に示す通りであ
る。
【0045】
【表1】
【0046】試験の結果、従来のタイヤの操縦安定性の
評点は7点であり、ほぼ満足できる水準にあるが、実施
例タイヤ1及び実施例タイヤ2共に従来のタイヤよりも
操縦安定性に優れていることが明らかとなった。
【0047】また、耐カット性に関しては、実施例タイ
ヤ1及び実施例タイヤ2についてモジュラス比ηを変え
たことの影響は殆どないことが確認された。
【0048】また、実施例1及び実施例2のタイヤは、
サイドゴムのゲージアップや補強部材の追加を行ってい
ないので重量の増加はなく、転がり抵抗が増加すること
がない。
【0049】また、モジュラスを全般的に高くしてしま
うと、乗り心地悪化のおそれがあるが、本発明によれば
そのおそれもない。
【0050】なお、前述したモジュラス比ηの値はあく
まで一実施例の値であり、適宜変更しても良いのは勿論
である。
【0051】なお、配向制御したサイド内ゴム層22A
のゴムゲージは、サイドゴム22のゴムゲージの20%
〜80%の範囲が好ましい。
【0052】ここで、サイド内ゴム層22Aのゴムゲー
ジがサイドゴム22のゴムゲージの20%未満となる
と、モジュラス比ηを変えた効果があまり出ず、操縦安
定性が従来のタイヤと殆ど変わらなくなる。また、サイ
ド内ゴム層22Aのゴムゲージがサイドゴム22のゴム
ゲージの80%を超えると、耐カット性に影響を及ぼす
ことがある。
【0053】また、本発明はバイアス構造やその他の構
造の空気入りタイヤにも適用することができるのは勿論
である。
【0054】また、前記実施例ではサイドゴム22が2
層であったが、サイドゴム22は1層、あるいは3層以
上でも良い。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
空気入りタイヤは、ゲージアップや補強部材の追加をす
ることなく捩じり剛性を高くすることができるので、転
がり抵抗を悪化させることなく操縦安定性を向上できる
という優れた効果を有する。
【0056】また、請求項2に記載の空気入りタイヤ
は、サイド表面ゴム層に耐カット性に優れたゴムを用い
てサイド部の耐カット性を確保することができる。
【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タイヤの軸線
に沿った断面図である。
【図2】サイド内ゴム層の各位置におけるモジュラス比
ηを示すグラフである。
【図3】押出機のヘッド付近の平面図である。
【図4】ヘッドの斜視図である。
【図5】図3に示すヘッドの5−5線断面図である。
【図6】図3に示すヘッドの6−6線断面図である。
【図7】口金から押し出されるサイドゴムの斜視図であ
る。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ 12 ビードコア 14 カーカス 20 トレッド 22 サイドゴム 22A サイド内ゴム層 22B サイド表面ゴム層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のビードコア間にわたりトロイド状
    をなして跨がるカーカスと、前記カーカスのクラウン部
    に配置されるトレッドゴムと、前記カーカスのサイドウ
    ォール部に配置されるサイドゴムと、を備えた空気入り
    タイヤにおいて、 前記サイドゴムでは、径方向モジュラスに対する周方向
    モジュラスの比ηが、タイヤ径方向で見たときに前記ビ
    ードコア側及び前記トレッドゴム側の少なくとも一方よ
    りもタイヤ最大幅部付近で大きいことを特徴とする空気
    入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記サイドゴムは、タイヤ外表面のサイ
    ド表面ゴム層と前記サイド表面層より前記カーカス側に
    配置されるサイド内ゴム層の少なくとも2層の積層から
    なり、前記比ηが変化しているのが前記サイド内ゴム層
    であることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイ
    ヤ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003011623A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
KR100529779B1 (ko) * 1998-12-09 2006-02-08 한국타이어 주식회사 펑크대비용공기입타이어
JP2007153060A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りラジアルタイヤ

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