WO2012053558A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2012053558A1
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radial direction
tire radial
filler
tire
carcass
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マッシモ マンジア
俊樹 長井
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株式会社ブリヂストン
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    • Y10T152/10819Characterized by the structure of the bead portion of the tire

Definitions

  • a carcass folding portion in which the carcass main body is wound around the bead core from the inside to the outside of the tire and extends outward in the tire radial direction.
  • Hysteresis loss which is the main reason for the rolling resistance of pneumatic tires, increases as the tread part contacts the road surface and its vicinity. Therefore, by reducing the rigidity in the tire radial direction of the bead part located at the lower part of the sidewall (referred to as radial rigidity) and making the bead part easy to deform, the deformation of the tread part is dispersed in the bead part, A technique for reducing hysteresis loss due to deformation of the tread portion is known.
  • the rigidity of the part from the bead part to the sidewall part of the pneumatic tire contributes to the stability against rolling and pitch of the vehicle, so the radial rigidity of the part from the bead part to the sidewall part is set low. If it is too much, the steering stability may be lowered.
  • a stiffener is disposed on the outer side in the tire radial direction of the bead core, and the rubber chafer has a maximum thickness on the outer side in the tire width direction of the carcass folded portion and in the vicinity of the outer end of the stiffener in the tire radial direction.
  • the chafer is arranged so that the part is arranged, the ratio of the cross-sectional area of the stiffener to the cross-sectional area of the rubber chafer is set to 0.5 or less, and in the area between the crown part of the carcass and the bead core, JIS A rubber having a hardness of 80 degrees or more is disposed.
  • an object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of achieving both a reduction in rolling resistance and a steering stability performance at a high level.
  • the applicant of the present invention increases the lateral rigidity of the pneumatic tire even in the portion extending from the bead portion to the sidewall portion, which is known to contribute to the reduction of rolling resistance of the pneumatic tire. It has been found that the site contributing to the effect is different from the site contributing to the reduction of rolling resistance.
  • the applicant has found that reduction in rolling resistance and steering stability can be achieved at a high level by configuring each part of the pneumatic tire as follows. That is, the present invention has the following features.
  • a first feature according to the present invention is that a carcass body portion straddling a toroidal shape between a pair of bead cores, and the carcass body portion is wound around the bead core from the inside to the outside of the tire and extends outward in the tire radial direction.
  • a pneumatic tire including a carcass having a carcass turn-up portion and attached to a rim, and disposed between the carcass main body portion and the carcass turn-up portion and outside the bead core in a tire radial direction.
  • the gist is that a predetermined gap is formed in the tire radial direction between the ends on the inner side in the tire radial direction.
  • the first filler is disposed on the outer side in the tire radial direction than the bead core
  • the second filler is disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to the first filler.
  • a gap is formed between the end portion of the filler in the tire radial direction and the end portion of the second filler in the tire radial direction.
  • the gap is filled with a rubber having lower rigidity than the first and second fillers, such as a carcass coating rubber.
  • the rigidity of the bead part of the pneumatic tire is lower than the rigidity of the bead part of the conventional pneumatic tire in which the gap is filled with the filler having high clearance rigidity. Thereby, the pneumatic tire is easily deformed locally in the gap.
  • the second filler is arranged on the outer side in the tire radial direction from the gap. Accordingly, since the pneumatic tire is configured so that the second filler is disposed so that the influence due to the reduction in rigidity due to the gap does not reach the sidewall portion, the portion extending from the bead portion to the sidewall portion. It is possible to prevent the steering stability from being lowered due to the low radial rigidity of the steering wheel.
  • a second feature of the present invention relates to the above feature, wherein CSH is a length from an innermost position in the tire radial direction of the carcass main body portion to an outermost position on the outer side in the tire radial direction of the carcass main body portion.
  • CSH is a length from an innermost position in the tire radial direction of the carcass main body portion to an outermost position on the outer side in the tire radial direction of the carcass main body portion.
  • the end portion has a length of 0.70 CSH on the outer side in the tire radial direction from the carcass base line along the tire axial direction through the end portion in the tire radial direction of the carcass main body portion.
  • an end portion on the inner side in the tire radial direction of the second filler is located at a position corresponding to the flange line, or the flange line.
  • the gist is to satisfy 0.15CSH ⁇ L ⁇ 0.55CSH.
  • the carcass main body further includes a rim guard that protrudes outward in the tire width direction, the rim guard apex being a point positioned on the outermost side in the tire width direction of the rim guard.
  • the end portion of the first filler in the tire radial direction is Between a position having a length of 0.15 CSH on the inner side in the tire radial direction from the vertex line passing through the rim guard apex along the tire axial direction and a position having a length of 0.05 CSH on the outer side in the tire radial direction from the apex line. It is formed so that it may be arranged, and the end of the second filler in the tire radial direction is on the outer side in the tire radial direction than the vertex line.
  • the end portion has a length of 0.70 CSH on the outer side in the tire radial direction from the carcass baseline along the tire axial direction through the innermost position in the tire radial direction of the carcass main body portion, or the tire diameter from this position.
  • the length L of the second filler along the carcass body is such that 0.15 CSH ⁇ L ⁇ 0.4 CSH is satisfied. .
  • the pneumatic tire according to the present invention further includes a rim guard that protrudes outward in the tire width direction.
  • the rim guard refers to a convex portion that protrudes outward in the tire width direction at the outer surface position of the sidewall portion directly above the rim flange, and the convex portion is formed by a curve that is recessed inward in the tire width direction. Is preferred.
  • the shape of the rim guard a shape in which the protruding portion is triangular or trapezoidal, or a shape having a plurality of protruding portions can be applied.
  • the rim guard apex refers to the outermost point in the tire width direction in the region where the rim guard is provided in an unloaded state.
  • the outermost point in the width direction that is the innermost in the tire radial direction is defined as the rim guard apex.
  • the end of the first filler on the outer side in the tire radial direction has a length of 0.15 CSH on the inner side in the tire radial direction with respect to the vertex line passing through the rim guard apex along the tire axial direction. It is disposed between the position and a position having a length of 0.05 CSH outside the apex line in the tire radial direction outer side.
  • the end portion of the second filler on the inner side in the tire radial direction is a position having a length of 0.05 CSH outside the apex line in the tire radial direction and a position having a length of 0.2 CSH outside the apex line in the tire radial direction. It is formed so that it may be arranged between.
  • the gap described above can be formed in the vicinity of the vertex line along the tire axial direction through the rim guard apex, so that the rigidity in the vicinity of the apex line can be locally reduced. Moreover, since such a pneumatic tire is easily deformed locally in the gap, the volume of the deformed rubber can be suppressed as compared with a case where the pneumatic tire is deformed at a plurality of locations within the range from the bead portion to the sidewall portion. Therefore, in the pneumatic tire, hysteresis loss can be suppressed and rolling resistance can be reduced.
  • a fourth feature according to the present invention relates to the above feature, wherein a distance in a tire radial direction between a tire radial outer end of the first filler and a tire radial inner end of the second filler is The gist is that it is 3 mm or more and 15 mm or less.
  • a fifth feature of the present invention relates to the above feature, and the gist of the invention is that the thickness of the second filler in the normal direction of the carcass body is 0.5 mm or greater and 5.0 mm or less. is there.
  • a sixth feature of the present invention is related to the above feature, and is characterized in that the elastic modulus of the second filler is 20% or more and 50% or less of the elastic modulus of the first filler. .
  • the seventh feature of the present invention relates to the above feature, and the gist is that the loss tangent of the second filler is not less than 10% and not more than 30% of the loss tangent of the first filler. .
  • An eighth feature according to the present invention relates to the above feature, wherein an elastic modulus of a material located in the predetermined gap formed between the first filler and the second filler is the second filler.
  • the gist is that it is equal to or lower than the elastic modulus of the agent.
  • a ninth feature according to the present invention relates to the above feature, wherein an elastic modulus of a material located in the predetermined gap formed between the first filler and the second filler is the first filling.
  • the gist is that it is 3% or more and 20% or less of the elastic modulus of the material.
  • the loss tangent of the material located in the predetermined gap formed between the first filler and the second filler is the first fill.
  • the gist is that the loss tangent of the material is 10% or more and 50% or less.
  • An eleventh feature according to the present invention is related to the above feature, wherein an end portion on the outer side in the tire radial direction of the second filler is disposed on an inner side in the tire radial direction with respect to an end portion on the outer side in the tire radial direction of the carcass folded portion. It is the gist of what is being done.
  • a twelfth feature according to the present invention relates to the above feature, wherein the carcass body portion and the carcass turn-up portion are in contact with each other on the outer side in the tire radial direction from the end portion on the outer side in the tire radial direction of the second filler.
  • the gist of this is.
  • FIG. 1 is a tire radial direction and tire width direction cross-sectional view of a pneumatic tire according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a bead portion to a sidewall portion of the pneumatic tire according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a tire radial direction and tire width direction cross-sectional view of a pneumatic tire according to a second embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a bead portion to a sidewall portion of the pneumatic tire according to the second embodiment.
  • a pneumatic tire according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Specifically, (1) the overall configuration of the pneumatic tire, (2) the configuration of the bead portion to the sidewall portion, (3) the operation and effect, and (4) other embodiments will be described.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the pneumatic tire 1.
  • the pneumatic tire 1 has a pair of bead parts 12 having a bead core 11, a pair of sidewall parts 13, and a tread part 14 connected to the pair of sidewall parts.
  • the bead core 11, the bead part 12, and the sidewall part 13 are shown only on one side with respect to the tire equator line CL in the pneumatic tire 1.
  • the pneumatic tire 1 includes a carcass 20 straddling a toroidal shape between the pair of bead cores 11.
  • a plurality of belt layers 15 are provided between the tread portion 14 and the carcass 20.
  • the pneumatic tire 1 is attached to a regular rim 100.
  • the regular rim 100 is a rim defined in the standard.
  • the standard is determined by an industrial standard effective in an area where a tire is produced or used. For example, it is stipulated in "THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.” YEAR BOOK “in the United States,” THE EUROPEAN TIRE AND RIM TECHNICAL “ORGANIZATION” STANDARDS MANUAL “in Europe, and” JATMA YEAR BOOK "of the Japan Automobile Tire Association in Japan.
  • the carcass 20 includes a carcass main body 21 and a carcass folding portion 22.
  • the carcass folding portion 22 is wound around the bead core 11 from the inside to the outside of the tire and extends outward in the tire radial direction.
  • a bead filler 31 and a rubber sheet 32 are disposed between the toroidal carcass main body 21 and the carcass folded portion 22 folded at the bead core 11.
  • the bead filler 31 is disposed on the outer side in the tire radial direction than the bead core 11.
  • the rubber sheet 32 is disposed outside the bead filler 31 in the tire radial direction.
  • the bead filler 31 constitutes a first filler
  • the rubber sheet 32 constitutes a second filler.
  • the end portion 32 a on the outer side in the tire radial direction of the rubber sheet 32 is arranged on the inner side in the tire radial direction with respect to the end portion 22 a on the outer side in the tire radial direction of the carcass folded portion 22.
  • a gap D is formed between the end portion 31 a of the bead filler 31 on the outer side in the tire radial direction and the end portion 32 b of the rubber sheet 32 on the inner side in the tire radial direction.
  • the carcass main body portion 21 and the carcass folded portion 22 are in contact with each other on the outer side in the tire radial direction from the end portion 32a of the rubber sheet 32.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating in detail the bead part 12 to the sidewall part 13 of the pneumatic tire 1 according to the embodiment.
  • the length from the innermost position in the tire radial direction of the carcass main body 21 to the outermost position on the outer side in the tire radial direction of the carcass main body 21 (referred to as carcass section height) is expressed as CSH.
  • a flange line FL is defined along the tire axial direction through the end 110a on the outer side in the tire radial direction of the rim flange portion 110 of the regular rim 100, and the tire shaft passes through the end on the inner side in the tire radial direction of the carcass main body 21.
  • a carcass baseline BL along the direction is defined.
  • the end portion 32a on the outer side in the tire radial direction of the rubber sheet 32 passes through the end portion on the inner side in the tire radial direction of the carcass main body portion 21 and has a length of 0 on the outer side in the tire radial direction from the carcass baseline BL along the tire axial direction. It is formed so as to be arranged at the position P3 located at 70 CSH or at the inner side in the tire radial direction from this position P3.
  • the length L4 of the rubber sheet 32 along the carcass main body 21 satisfies 0.15CSH ⁇ L ⁇ 0.55CSH.
  • the distance d1 between the end portion 31a of the bead filler 31 in the tire radial direction and the end portion 32b of the rubber sheet 32 in the tire radial direction (that is, the length of the gap D along the carcass main body portion 31) is 5 mm or more. It is 15 mm or less.
  • the thickness d2 of the rubber sheet 32 in the normal direction of the carcass main body 31 is not less than 0.5 mm and not more than 5.0 mm. More preferably, d2 is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the distance d3 along the tire radial direction between the end portion 31a on the tire radial direction outer side of the bead filler 31 and the end portion 32b on the inner side in the tire radial direction of the rubber sheet 32 satisfies 0.04CSH ⁇ d3 ⁇ 0.15CSH.
  • the elastic modulus of the rubber sheet 32 is 20% or more and 50% or less of the elastic modulus of the bead filler 31.
  • the elastic modulus indicates a value measured by measuring a reaction force when a temperature of 50 ° C., a frequency of 15 Hz, and a strain of 5% are applied to a rubber sample by a sine wave. Specifically, it can be measured using, for example, a viscoelasticity measuring device manufactured by Rheometrics.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) of the rubber sheet 32 is 10% or more and 30% or less of the loss tangent of the bead filler 31.
  • the end part of the bead filler on the outer side in the tire width direction has a rigidity step, and deformation is likely to occur at this position.
  • the bead filler 31 is disposed on the outer side in the tire radial direction than the bead core 11, and the rubber sheet 32 is disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to the bead filler 31.
  • a gap D is formed between the end portion 31 a of the bead filler 31 on the outer side in the tire radial direction and the end portion 32 b of the rubber sheet 32 on the inner side in the tire radial direction.
  • the gap D is filled with rubber having a lower rigidity than the first and second fillers, such as a coating rubber for coating the carcass 20.
  • the rigidity of the bead portion 13 of the pneumatic tire 1 is lower than the rigidity of the bead portion of the conventional pneumatic tire in which the gap D is filled with a filler such as rubber having high rigidity. Thereby, the pneumatic tire 1 is easily deformed locally in the gap D of the bead portion 13.
  • the loss of hysteresis is reduced by reducing the volume of rubber applied to the deformation by intentionally concentrating the portions where the deformation is likely to occur.
  • the pneumatic tire 1 reduces the volume of rubber that is deformed, and is spaced between the carcass main body portion 21 and the carcass folding portion 22 with an appropriate gap from the gap D that contributes to deformation.
  • a sheet 32 is disposed. In this way, by forming a sandwich structure in which rubber is sandwiched between structures having high hardness (the carcass main body portion 21 and the carcass folding portion 22), there is rigidity on the outer side in the tire radial direction from the gap D of the pneumatic tire 1. A high part is formed.
  • the pneumatic tire 1 has a configuration in which the effect of reducing the rigidity does not reach the sidewall portion 13 in the local portion of the bead portion 12. It is possible to prevent a decrease in steering stability due to setting the radial rigidity of the portion extending over 13 low.
  • the end portion 31a of the bead filler 31 is formed so as to be disposed between the position P1 and the position P2, and the end portion 32b of the rubber sheet 32 is more than the position P4 or the position P4. It is formed so as to be disposed between the position P5 on the outer side in the tire radial direction.
  • a locally deformed portion corresponding to the gap D formed in the bead portion 13 can be matched with a contact portion between the pneumatic tire 1 and the regular rim 100.
  • the part from the bead part 12 to the side wall part 13 becomes easy to deform
  • the end portion 32a of the rubber sheet 32 is formed so as to be disposed on the inner side in the tire radial direction from the position P3 or the position P3.
  • the length of the rubber sheet 32 along the carcass main body portion 21. L satisfies 0.15 CSH ⁇ L ⁇ 0.4 CSH.
  • part which contributes to the effect which improves lateral rigidity can be improved.
  • the distance d1 between the end portion 31a of the bead filler 31 and the end portion 32b of the rubber sheet 32 is preferably 5 mm or more and 10 mm or less. Further, the distance d3 along the tire radial direction between the end portion 31a on the tire radial direction of the bead filler 31 and the end portion 32b on the inner side in the tire radial direction of the rubber sheet 32 satisfies 0.04CSH ⁇ d3 ⁇ 0.15CSH. Is preferred.
  • the locally deformed portion can be matched with the portion where the portion extending from the bead portion 12 to the sidewall portion 13 is in contact with the regular rim 100, and part of the deformation of the entire pneumatic tire 1.
  • the effect of absorbing can be enhanced.
  • the thickness d2 of the rubber sheet 32 in the normal direction of the carcass main body 31 is not less than 0.5 mm and not more than 5.0 mm. More preferably, d2 is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less. When the thickness of the sidewall portion 13 is increased, the lateral rigidity can be increased, but hysteresis loss is likely to occur. Therefore, the thickness d2 of the rubber sheet 32 in the normal direction of the carcass main body portion 31 constituting the sidewall portion 13. Is preferably within the above value.
  • the elastic modulus of the rubber sheet 32 is 20% or more and 50% or less of the elastic modulus of the bead filler 31. A higher elastic modulus of the rubber sheet 32 is preferable.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) of the rubber sheet 32 is 10% or more and 30% or less of the loss tangent of the bead filler 31. When tan ⁇ is large, the hysteresis loss is large, and when tan ⁇ is small, the hysteresis loss is small. Therefore, in order not to generate excessive rolling resistance, tan ⁇ of the rubber sheet 32 is preferably smaller.
  • the conventional tire and the tire according to the embodiment were manufactured, and the rolling resistance and the steering stability were compared.
  • the tire is disposed on the outer side of the belt layer in the tire radial direction, one carcass ply, two belt layers intersecting at an angle of 66 ° with respect to the tread width direction line along the tread width, and the belt layer. It was set as the structure provided with the circumferential direction reinforcement layer made from nylon.
  • the tire size was 195 / 65R15.
  • the position of the outer end of the first filler in the radial direction of the tire, the position of the outer end of the second filler in the radial direction of the tire, and the position of the end of the second filler in the radial direction of the tire are changed.
  • Tires of Comparative Examples 2 to 20 and Examples 1 to 22 were manufactured. A tire not including the second filler was used as a comparative tire.
  • the tire of the comparative example and the tire of the example are mounted on a rated rim (6J in this example) specified by JATMA, and the rolling resistance is obtained using a drum testing machine having a steel plate surface with a diameter of 1.7 m. It was.
  • the measurement conditions were a speed of 80 km / h, a load of 4.5 kPa, and an internal pressure of 210 kPa.
  • the results are shown in Table 1.
  • the result of the tire of Comparative Example 1 is represented by an index of 100.
  • Table 1 The results shown in Table 1 indicate that the rolling resistance value is better as it is smaller than 100. If there is a difference of 2% or more (that is, index value: 98 or less) from the viewpoint of error consideration and market superiority, it can be determined that it is good. If an improvement of 5% or more is observed, it can be said that there is a particularly great effect. Since the steering stability test has good reproducibility, if there is a difference of 1% or more (that is, index value: 101% or more), it can be determined that the test is good.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the tire width direction illustrating the configuration of the pneumatic tire 1A.
  • the pneumatic tire 1A according to the present embodiment is assumed to be a tire having a rim guard and a small flatness ratio. Details of the configuration of the pneumatic tire 1A will be described below.
  • the pneumatic tire 1A includes a pair of bead portions 112 having a bead core 111, a pair of sidewall portions 113, and a tread portion 114 connected to the pair of sidewall portions.
  • the bead core 111, the bead part 112, and the sidewall part 113 are shown only on one side with respect to the tire equator line CL in the pneumatic tire 1A.
  • the pneumatic tire 1 ⁇ / b> A includes a carcass 120 straddling a toroidal shape between the pair of bead cores 111.
  • a plurality of belt layers 115 are provided between the tread portion 114 and the carcass 120.
  • the pneumatic tire 1A is attached to the regular rim 100A.
  • the regular rim 100A is a rim defined in the standard.
  • the standard is determined by an industrial standard effective in an area where a tire is produced or used. For example, it is stipulated in "THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.” YEAR BOOK “in the United States,” THE EUROPEAN TIRE AND RIM TECHNICAL “ORGANIZATION” STANDARDS MANUAL “in Europe, and” JATMA YEAR BOOK "of the Japan Automobile Tire Association in Japan.
  • the carcass 120 includes a carcass main body 121 and a carcass folding portion 122.
  • the carcass folded portion 122 is wound around the bead core 111 from the inside to the outside of the tire and extends outward in the tire radial direction.
  • a bead filler 131 and a rubber sheet 132 are disposed between the toroidal carcass main body 121 and the carcass folded portion 122 folded back at the bead core 111.
  • the bead filler 131 is disposed outside the bead core 111 in the tire radial direction.
  • the rubber sheet 132 is disposed outside the bead filler 131 in the tire radial direction.
  • the bead filler 131 constitutes a first filler
  • the rubber sheet 132 constitutes a second filler.
  • the end portion 132a on the outer side in the tire radial direction of the rubber sheet 132 is disposed at a position equivalent to the end portion 122a on the outer side in the tire radial direction of the carcass folded portion 122 in the tire radial direction.
  • the end portion 132a on the outer side in the tire radial direction of the rubber sheet 132 may be disposed on the inner side in the tire radial direction with respect to the end portion 122a on the outer side in the tire radial direction of the carcass folded portion 122, or disposed on the outer side in the tire radial direction. May be.
  • a gap DA is formed between the end portion 131a on the outer side in the tire radial direction of the bead filler 131 and the end portion 132b on the inner side in the tire radial direction of the rubber sheet 132.
  • the carcass main body 121 and the carcass folded back portion 122 are not in contact with each other on the outer side in the tire radial direction from the end portion 132 a of the rubber sheet 132. 121 and the carcass folding portion 122 may be in contact with each other.
  • the sidewall portion 113 includes a rim guard 150 that protrudes outward in the tire width direction.
  • the rim guard 150 is disposed on the outer side in the tire radial direction than the regular rim 100A.
  • the rim guard apex 151 located on the outermost side in the tire width direction of the rim guard 150 is formed so as to be located on the outer side in the tire width direction with respect to the regular rim 100A.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating in detail the bead part 112 to the sidewall part 113 of the pneumatic tire 1A according to the embodiment.
  • the length from the innermost position in the tire radial direction of the carcass main body 121 to the outermost position on the outer side in the tire radial direction of the carcass main body 121 (referred to as carcass section height) is expressed as CSH.
  • the carcass base line BL is defined along the tire axial direction through the tire radial inner end of the carcass main body portion 121, and passes through the rim guard apex 151 located on the outermost side in the tire width direction of the rim guard 150 in the tire axial direction.
  • a vertex line PL along
  • a gap DA (predetermined gap) is formed between the end portion 131a of the bead filler 131 on the outer side in the tire radial direction and the end portion 132b of the rubber sheet 132 on the inner side in the tire radial direction. Further, when the end portion 132a of the rubber sheet 132 and the end portion 132b of the rubber sheet 132 are formed in a tapered shape, both the end portion 132a and the end portion 132b are outside of the vertex line PL in the tire radial direction. May be arranged on a line having a length of 0.05 CSH (on a line including the position P14). In this case, the gap DA is formed between the end portion 131a of the bead filler 131 and the end portion 132b of the rubber sheet 132 in the tire width direction.
  • the gap DA formed in this way is filled with a rubber having rigidity smaller than that of the bead filler 131 and the rubber sheet 132, such as a coating rubber for coating the carcass 120. That is, the rigidity of the material located in the gap DA is smaller than that of the bead filler 131 and the rubber sheet 132.
  • the elastic modulus of the material located in the gap DA formed between the bead filler 131 and the rubber sheet 132 is equal to or less than the elastic modulus of the rubber sheet 132.
  • the elastic modulus of the material located in the gap DA formed between the bead filler 131 and the rubber sheet 132 is 3% or more and 20% or less of the elastic modulus of the bead filler 131.
  • the elastic modulus means a value measured by measuring a reaction force when a temperature of 50 ° C., a frequency of 15 Hz, and a strain of 5% are applied to a rubber sample with a sine wave. Specifically, it can be measured using, for example, a viscoelasticity measuring device manufactured by Rheometrics.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) of the material located in the gap DA formed between the bead filler 131 and the rubber sheet 132 is 10% or more and 50% or less of the loss tangent (tan ⁇ ) of the bead filler 131.
  • end portion 132a on the outer side in the tire radial direction of the rubber sheet 132 is arranged at a position P16 having a length of 0.70 CSH on the outer side in the tire radial direction from the carcass base line, or on the inner side in the tire radial direction from the position P16. Is formed.
  • the length L21 of the rubber sheet 132 along the carcass main body 121 satisfies 0.15CSH ⁇ L ⁇ 0.4CSH.
  • the distance L22 between the end portion 131a on the outer side in the tire radial direction of the bead filler 131 and the end portion 132b on the inner side in the tire radial direction of the rubber sheet 132 (that is, the length along the carcass main body 121 of the gap DA) is 3 mm or more. It is 15 mm or less.
  • the thickness d11 of the rubber sheet 132 in the normal direction of the carcass main body 121 is not less than 0.5 mm and not more than 5.0 mm. More preferably, d11 is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the elastic modulus of the rubber sheet 132 is 10% to 50% of the elastic modulus of the bead filler 131.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) of the rubber sheet 132 is 10% or more and 50% or less of the loss tangent of the bead filler 131.
  • the end part of the bead filler on the outer side in the tire width direction has a rigidity step, and deformation is likely to occur at this position.
  • the deformation base point is likely to occur near the rim guard apex.
  • the pneumatic tire having the rim guard is liable to generate a hysteresis loss that causes the rolling resistance to deteriorate.
  • the bead filler 131 is disposed on the outer side in the tire radial direction from the bead core 111, and the rubber sheet 132 is disposed on the outer side in the tire radial direction from the bead filler 131.
  • a gap DA is formed between the end portion 131a of the bead filler 131 on the outer side in the tire radial direction and the end portion 132b of the rubber sheet 132 on the inner side in the tire radial direction.
  • the gap DA is filled with a rubber having rigidity smaller than that of the bead filler 131 and the rubber sheet 132, such as a coating rubber for coating the carcass 120.
  • the elastic modulus of the material located in the gap DA is not more than the elastic modulus of the rubber sheet 132. Further, the elastic modulus of the material located in the gap DA is 3% or more and 20% or less of the elastic modulus of the bead filler 131.
  • the elastic modulus of the material located in the gap DA is higher than that of a conventional pneumatic tire in which the gap DA is filled with a filler such as rubber having a high elastic modulus. It is low. Thereby, the pneumatic tire 1A is easily deformed locally in the gap DA.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) of the material located in the gap DA is 10% or more and 50% or less of the loss tangent (tan ⁇ ) of the bead filler 131.
  • tan ⁇ is large, the hysteresis loss is large, and when tan ⁇ is small, the hysteresis loss is small. Therefore, by setting the tan ⁇ of the material located in the locally deformed gap DA within the above-described range, the generation of rolling resistance can be prevented. Can be suppressed.
  • the pneumatic tire 1A reduces the volume of rubber for deformation, and at an appropriate interval from the gap DA that contributes to deformation, and is sandwiched between the carcass main body part 121 and the carcass folding part 122, A sheet 132 is disposed.
  • the outer side in the tire radial direction is closer to the gap DA of the pneumatic tire 1A.
  • a region having high rigidity is formed.
  • the pneumatic tire 1A is configured so that the influence due to the decrease in the rigidity of the gap DA does not reach the sidewall portion 113. Therefore, the diameter of the portion extending from the bead portion 112 to the sidewall portion 113 is reduced. It is possible to prevent a decrease in steering stability due to setting the directional rigidity low.
  • the end 131a of the bead filler 131 is formed so as to be disposed between the position P13 and the position P14, and the end 132b of the rubber sheet 132 is formed between the position P14 and the position P15. It is formed so as to be arranged between them.
  • a locally deformed portion corresponding to the gap DA can be matched with the vicinity of the vertex line PL passing through the rim guard vertex 151 and along the tire axial direction.
  • the part from the bead part 112 to the side wall part 113 becomes easy to deform
  • the end portion 132a of the rubber sheet 132 is formed so as to be disposed on the inner side in the tire radial direction from the carcass baseline at the position P16 or the position P16 of 0.7 CSH.
  • the end portion 132a is formed on the carcass main body 121.
  • the length L21 of the along rubber sheet 132 satisfies 0.15CSH ⁇ L21 ⁇ 0.4CSH.
  • the distance L22 between the end 131a of the bead filler 131 and the end 132b of the rubber sheet 132 is 3 mm or more and 15 mm or less. Is preferred.
  • the locally deformed portion can be adjusted to the apex line PL passing through the rim guard apex 151 and along the tire axial direction, and the effect of absorbing a part of the deformation of the entire pneumatic tire 1A is obtained. Can be increased.
  • the thickness d11 of the rubber sheet 132 in the normal direction of the carcass main body 121 is not less than 0.5 mm and not more than 5.0 mm. More preferably, the thickness d11 of the rubber sheet 132 is 1.0 mm or greater and 2.0 mm or less.
  • the thickness d11 of the rubber sheet 132 in the normal direction of the carcass main body 121 constituting the sidewall portion 113 Is preferably within the above value.
  • the elastic modulus of the rubber sheet 132 is 10% or more and 50% or less of the elastic modulus of the bead filler 131.
  • the elastic modulus of the rubber sheet 132 is preferably as high as possible within the above-described range.
  • the loss tangent (tan ⁇ ) of the rubber sheet 132 is 10% or more and 50% or less of the loss tangent of the bead filler 131. In order not to generate excessive rolling resistance, the tan ⁇ of the rubber sheet 132 is preferably smaller within the above-described range.
  • the conventional pneumatic tire and the pneumatic tire according to the embodiment were manufactured, and the rolling resistance and the steering stability were compared.
  • the pneumatic tire is arranged on the outer side of the belt layer in the tire radial direction, one carcass ply, two belt layers intersecting at an angle of 66 ° with respect to the tire width direction line along the tread width, and the belt layer. And a circumferential reinforcing layer made of nylon.
  • a pneumatic tire having a rim guard on the sidewall portion was prepared. The tire size was 225 / 45R17. The rim guard apex was 0.245 CSH in the radial direction of the tire from the carcass baseline. Further, a pneumatic tire of Comparative Example 1 was used that does not contain the second filler (rubber sheet 132).
  • Table 2 The results shown in Table 2 indicate that the rolling resistance value is better as it is smaller than 100. Further, it is shown that the steering stability value is better as it is larger than 100.
  • the rolling resistance test can be judged to be satisfactory if there is a difference of 2% or more (that is, index value: 98 or less) from the viewpoint of error consideration and market superiority. If an improvement of 5% or more is observed, it can be said that there is a particularly great effect. Since the steering stability test has good reproducibility, if there is a difference of 1% or more (that is, index value: 101% or more), it can be determined that the test is good. As shown in Table 2, it was proved that Examples 1 to 16 achieve both reduction in rolling resistance and improvement in steering stability performance as compared with Comparative Examples 1 to 8.
  • the pneumatic tire according to the present invention is useful in the tire manufacturing field because it can achieve both a reduction in rolling resistance and a steering stability performance at a high level.

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Abstract

 空気入りタイヤ1Aのカーカス120は、トロイダル状のカーカス本体部121とビードコア111において折り返されたカーカス折返し部122とからなる。ビードフィラー131は、ビードコア111よりもタイヤ径方向外側に配置され、ゴムシート132は、ビードフィラー131よりもタイヤ径方向外側に配置されており、ビードフィラー131のタイヤ径方向外側の端部131aとゴムシート132のタイヤ径方向内側の端部132bとの間には、隙間DAが形成されている。

Description

空気入りタイヤ
 一対のビードコア間にトロイダル状に跨るカーカス本体部と、前記カーカス本体部が前記ビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを骨格とする空気入りタイヤに関する。
 近年、環境保護の観点から、車両の燃費の低減が要求されている。これに伴い、空気入りタイヤには、転がり抵抗の低減が要求されている。
 空気入りタイヤの転がり抵抗の主な理由であるヒステリシスロスは、路面に接地するトレッド部及びその近傍ほど大きくなる。そこで、サイドウォールの下部に位置するビード部のタイヤ径方向の剛性(径方向剛性という)を低減させて、ビード部を変形し易くすることにより、トレッド部の変形をビード部に分散させて、トレッド部の変形に起因するヒステリシスロスを低減する手法が知られている。
 一方、空気入りタイヤのビード部からサイドウォール部に亘る部分の剛性は、車両のローリング、ピッチに対する安定性に寄与しているため、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の径方向剛性を低く設定し過ぎると、操縦安定性の低下が起こり得る。
 これに対して、出願人は、径方向剛性を低下し過ぎず、転がり抵抗の低減を図った空気入りタイヤを提案している(特許文献1参照)。
 特許文献1の空気入りタイヤでは、ビードコアよりもタイヤ径方向外側にスティフナーが配置されるとともに、カーカス折返し部のタイヤ幅方向外側且つスティフナーのタイヤ径方向の外端近傍にゴムチェーファーの厚みの最大部分が配置されるようにチェーファーが配置されており、ゴムチェーファーの断面積に対するスティフナーの断面積の比が0.5以下に設定され、カーカスのクラウン部とビードコアの間の区域に、JIS A硬度80度以上のゴムが配置されている。
特開平8-207516号公報
 近年では、転がり抵抗の低減の要求は、一層高まりつつあるため、上述のように、転がり抵抗の低減をビード部からサイドウォール部に亘る部分の強度の低減に頼る手法は、操縦安定性を損なう虞があり、限度があった。すなわち、転がり抵抗の低減と操縦安定性との両立には、依然として改善の余地があるというのが実情である。
 そこで、本発明は、転がり抵抗の低減と、操縦安定性能とを高いレベルで両立させ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。
 本発明の出願人は、鋭意検討の結果、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減に寄与していると知られているビード部からサイドウォール部に亘る部分においても、空気入りタイヤの横剛性を高める効果に寄与する部位と、転がり抵抗の低減に寄与する部位とが異なっていることを見出した。
 そこで、出願人は、この知見に基づいて、空気入りタイヤの各部位を以下の構成にすることにより、転がり抵抗の低減と操縦安定性能とを高いレベルで両立できることを見出した。すなわち、本発明は、以下の特徴を有する。
 本発明に係る第1の特徴は、一対のビードコア間にトロイダル状に跨るカーカス本体部と、前記カーカス本体部が前記ビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを備え、リムに装着される空気入りタイヤであって、前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との間であって前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側に配置された第1充填材と、前記第1充填材よりもタイヤ径方向外側に配置された第2充填材と、を有し、前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部との間には、タイヤ径方向に所定の隙間が形成されていることを要旨とするものである。
 本発明に係る空気入りタイヤでは、第1充填材は、ビードコアよりもタイヤ径方向外側に配置され、第2充填材は、第1充填材よりもタイヤ径方向外側に配置されており、第1充填材のタイヤ径方向外側の端部と第2充填材のタイヤ径方向内側の端部との間には、隙間が形成されている。この隙間は、カーカスのコーティングゴムなどのように、第1,第2の充填材よりも剛性の低いゴムで満たされている。
 このため、空気入りタイヤのビード部の剛性は、隙間剛性が高い充填材で隙間が埋められた従来の空気入りタイヤのビード部の剛性に比べて低い。これにより、空気入りタイヤは、隙間において局所的に変形し易い。
 また、空気入りタイヤでは、隙間よりもタイヤ径方向外側に、第2充填材が配置されている。従って、空気入りタイヤは、隙間によって剛性を低下させたことによる影響がサイドウォール部に及ばないように、第2充填材を配置する構成になっているため、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の径方向剛性を低く設定したことによる操縦安定性の低下を防止することができる。
 本発明に係る第2の特徴は、上記特徴に係り、前記カーカス本体部のタイヤ径方向において最も内側の位置から前記カーカス本体部のタイヤ径方向外側の最も外側の位置までの長さをCSHと表すとき、前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記リムのリムフランジ部のタイヤ径方向外側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったフランジラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置と、前記フランジラインよりもタイヤ径方向内側において長さ0.10CSHの位置との間に配置されるように形成されており、前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記カーカス本体部のタイヤ径方向内側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.70CSHに位置する位置、又はこの位置よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されており、前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部は、前記フランジラインに一致する位置、又は前記フランジラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.15CSHの位置と前記フランジラインとの間に配置されるように形成されており、前記カーカス本体部に沿った前記第2充填材の長さLは、0.15CSH≦L≦0.55CSHを満たすことを要旨とするものである。
 本発明に係る第3の特徴は、上記特徴に係り、タイヤ幅方向外側に向かって突出するリムガードを更に備え、前記リムガードのタイヤ幅方向において最も外側に位置する点をリムガード頂点とし、前記カーカス本体部のタイヤ径方向において最も内側の位置から前記カーカス本体部のタイヤ径方向外側の最も外側の位置までの長さをCSHと表すとき、前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記リムガード頂点を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ラインよりもタイヤ径方向内側において長さ0.15CSHの位置と、前記頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置との間に配置されるように形成されており、前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部は、前記頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置と、前記頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.2CSHの位置との間に配置されるように形成されており、前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記カーカス本体部のタイヤ径方向において最も内側の位置を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.70CSHの位置、又はこの位置よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されており、前記カーカス本体部に沿った前記第2充填材の長さLは、0.15CSH≦L≦0.4CSHを満たすことを要旨とするものである。
 本発明に係る空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向外側に向かって突出するリムガードを更に備える。なお、リムガードとは、リムフランジ直上のサイドウォール部外面位置にタイヤ幅方向外側に向かって突出する凸部を指し、該凸部はタイヤ幅方向内側に向かって凹んだ曲線により形成されていることが好ましい。
 また、リムガードの形状は、突出部が三角形状や台形状となっているもの、突出部が複数ある形状などを適用できる。また、これらの種々の形状のリムガードにおいて、リムガード頂点とは、無荷重状態でリムガードを設けた領域の中でタイヤ幅方向の最外点を指す。なお台形状の場合のようにタイヤ幅方向最外点が複数存在する場合には、そのうち最もタイヤ径方向内側にある幅方向最外点をリムガード頂点として定義する。
 このようなリムガードを有する空気入りタイヤにおいて、第1充填材のタイヤ径方向外側の端部は、リムガード頂点を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ラインよりもタイヤ径方向内側において長さ0.15CSHの位置と、頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置との間に配置されている。また、第2充填剤のタイヤ径方向内側の端部は、頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置と、頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.2CSHの位置との間に配置されるように形成されている。
 このような空気入りタイヤによれば、リムガード頂点を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ライン近傍部分に上述した隙間を形成できるので、頂点ライン近傍部分の剛性を局所的に低下させることができる。また、かかる空気入りタイヤは、隙間において局所的に変形し易くなるので、ビード部からサイドウォール部に亘る範囲内の複数箇所で変形する場合と比べて、変形するゴムの体積を抑制できる。よって、空気入りタイヤでは、ヒステリシスロスを抑制して、転がり抵抗の低減することができる。
 本発明に係る第4の特徴は、上記特徴に係り、前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部とのタイヤ径方向の間隔は、3mm以上15mm以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第5の特徴は、上記特徴に係り、前記カーカス本体部の法線方向における前記第2充填材の厚みは、0.5mm以上5.0mm以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第6の特徴は、上記特徴に係り、前記第2充填材の弾性率は、前記第1充填材の弾性率の20%以上50%以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第7の特徴は、上記特徴に係り、記第2充填材の損失正接は、前記第1充填材の損失正接の10%以上30%以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第8の特徴は、上記特徴に係り、前記第1充填材と前記第2充填材との間に形成される前記所定の隙間に位置する材料の弾性率は、前記第2充填剤の弾性率以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第9の特徴は、上記特徴に係り、前記第1充填材と前記第2充填材との間に形成される前記所定の隙間に位置する材料の弾性率は、前記第1充填材の弾性率の3%以上20%以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第10の特徴は、上記特徴に係り、前記第1充填材と前記第2充填材との間に形成される前記所定の隙間に位置する材料の損失正接は、前記第1充填材の損失正接の10%以上50%以下であることを要旨とするものである。
 本発明に係る第11の特徴は、上記特徴に係り、前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記カーカス折返し部のタイヤ径方向外側の端部よりもタイヤ径方向内側に配置されていることを要旨とするものである。
 本発明に係る第12の特徴は、上記特徴に係り、前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部よりもタイヤ径方向外側において、前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部とが互いに接していることを要旨とするものである。
 本発明によれば、転がり抵抗の低減と、操縦安定性能とを高いレベルで両立させることが可能な空気入りタイヤを提供できる。
図1は、第1実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面図である。 図2は、第1実施形態に係る空気入りタイヤのビード部~サイドウォール部を説明する拡大断面図である。 図3は、第2実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面図である。 図4は、第2実施形態に係る空気入りタイヤのビード部~サイドウォール部を説明する拡大断面図である。
[第1実施形態]
 本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明する。具体的には、(1)空気入りタイヤの全体構成、(2)ビード部~サイドウォール部の構成、(3)作用・効果、(4)その他の実施形態について説明する。
 なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
 (1)空気入りタイヤの全体構成
 以下、図面を参照して、空気入りタイヤの全体構成を説明する。図1は、空気入りタイヤ1の構成を説明する説明である。
 空気入りタイヤ1は、ビードコア11を有する一対のビード部12と、一対のサイドウォール部13と、一対のサイドウォール部に連なるトレッド部14とを有する。図1には、ビードコア11、ビード部12、サイドウォール部13は、空気入りタイヤ1におけるタイヤ赤道線CLに対する一方側のみ記されている。また、空気入りタイヤ1は、一対のビードコア11間にトロイダル状に跨るカーカス20を備える。トレッド部14とカーカス20との間には、複数のベルト層15が設けられている。空気入りタイヤ1は、正規リム100に装着される。
 正規リム100とは、規格に定められたリムである。規格とは、タイヤが生産又は使用される地域において有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では "THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC. の YEAR BOOK" 、欧州では"THE EUROPEAN TIRE AND RIM TECHNICAL ORGANIZATION の STANDARDS MANUAL"、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK"に規定されている。
 カーカス20は、カーカス本体部21と、カーカス折返し部22とを有する。カーカス折返し部22は、ビードコア11の回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びる。
 トロイダル状のカーカス本体部21とビードコア11において折り返されたカーカス折返し部22との間には、ビードフィラー31と、ゴムシート32とが配置されている。ビードフィラー31は、ビードコア11よりもタイヤ径方向外側に配置される。ゴムシート32は、ビードフィラー31よりもタイヤ径方向外側に配置される。実施形態において、ビードフィラー31は、第1充填材を構成し、ゴムシート32は、第2充填材を構成する。
 ゴムシート32のタイヤ径方向外側の端部32aは、カーカス折返し部22のタイヤ径方向外側の端部22aよりもタイヤ径方向内側に配置されている。
 ビードフィラー31のタイヤ径方向外側の端部31aとゴムシート32のタイヤ径方向内側の端部32bとの間には、隙間Dが形成されている。
 実施形態では、ゴムシート32の端部32aよりもタイヤ径方向外側において、カーカス本体部21とカーカス折返し部22とが互いに接している。
 (2)ビード部~サイドウォール部の構成
 図2は、実施形態に係る空気入りタイヤ1のビード部12からサイドウォール部13を詳細に説明する拡大断面図である。
 空気入りタイヤ1において、カーカス本体部21のタイヤ径方向において最も内側の位置からカーカス本体部21のタイヤ径方向外側の最も外側の位置までの長さ(カーカスセクションハイトという)をCSHと表す。また、正規リム100のリムフランジ部110のタイヤ径方向外側の端部110aを通りタイヤ軸方向に沿ったフランジラインFLを定義し、カーカス本体部21のタイヤ径方向内側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインBLを定義する。
 このとき、図2に示すように、ビードフィラー31のタイヤ径方向外側の端部31aは、フランジラインFLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置P1と、フランジラインFLよりもタイヤ径方向内側において長さ0.10CSHの位置P2との間に配置されるように形成されている。すなわち、図2において、L1=0.05CSH、L2=0.10CSHである。
 また、ゴムシート32のタイヤ径方向外側の端部32aは、カーカス本体部21のタイヤ径方向内側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインBLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.70CSHに位置する位置P3、又はこの位置P3よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されている。
 ゴムシート32のタイヤ径方向内側の端部32bは、フランジラインFLに一致する位置P4、又は位置P4とフランジラインFLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.15CSHの位置P5との間に配置されるように形成されている。すなわち、図2において、L3=0.15CSHである。
 また、カーカス本体部21に沿ったゴムシート32の長さL4は、0.15CSH≦L≦0.55CSHを満たす。
 また、ビードフィラー31のタイヤ径方向外側の端部31aとゴムシート32のタイヤ径方向内側の端部32bとの間隔d1(すなわち隙間Dのカーカス本体部31に沿った長さ)は、5mm以上15mm以下である。
 カーカス本体部31の法線方向におけるゴムシート32の厚みd2は、0.5mm以上5.0mm以下である。より好ましくは、d2は、1.0mm以上2.0mm以下である。
 また、ビードフィラー31のタイヤ径方向外側の端部31aとゴムシート32のタイヤ径方向内側の端部32bのタイヤ径方向に沿った距離d3は、0.04CSH≦d3≦0.15CSHを満たす。
 ゴムシート32の弾性率は、ビードフィラー31の弾性率の20%以上50%以下である。ここで、弾性率とは、温度50℃、周波数15Hz、歪5%をサイン波でゴムのサンプルに与えたときの反力を計測することで測定した値を示す。具体的には、例えば、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて測定できる。
 また、ゴムシート32の損失正接(tanδ)は、ビードフィラー31の損失正接の10%以上30%以下である。
 (3)作用・効果
 従来の空気入りタイヤでは、空気入りタイヤとリムフランジ部とが接触する部位において、サイドウォール部がタイヤ幅方向の外側に倒れるように変形するとき、その変形の基点近傍では、リムフランジ部に押し当てられる圧縮変形を受けるとともに、カーカス本体部に沿った方向に圧縮される。つまり、変形の基点近傍では、転がり抵抗を悪化させる要因となるヒステリシスロスが発生する。
 また、ビードフィラーの剛性は、ビード部及びサイドウォール部を構成するゴム材料の剛性よりも高いため、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側の端部は、剛性段差となり、この位置でも変形が起こりやすい。
 このように、ヒステリシスロスの要因となる変形がサイドウォール部及びビード部の複数箇所で起こると、変形するゴムの体積が多くなるため、ヒステリシスロスが増大する。
 これに対して、実施形態にかかる空気入りタイヤ1では、ビードフィラー31は、ビードコア11よりもタイヤ径方向外側に配置され、ゴムシート32は、ビードフィラー31よりもタイヤ径方向外側に配置されており、ビードフィラー31のタイヤ径方向外側の端部31aとゴムシート32のタイヤ径方向内側の端部32bとの間には、隙間Dが形成されている。隙間Dは、カーカス20をコーティングするコーティングゴムのように、第1,第2の充填材よりも剛性の小さいゴムなどによって満たされている。
 このため、空気入りタイヤ1のビード部13の剛性は、隙間Dが剛性の高いゴムなどの充填材で埋められた従来の空気入りタイヤのビード部の剛性に比べて低くなっている。これにより、空気入りタイヤ1は、ビード部13の隙間Dにおいて局所的に変形し易い。
 すなわち、空気入りタイヤ1では、変形が起こりやすい箇所を、意図的に集中させることにより、変形にかかるゴムの体積を減らしてヒステリシスロスを低減している。
 また、空気入りタイヤ1は、変形にかかるゴムの体積を減らすとともに、変形に寄与する隙間Dから適切な間隔を開けて、カーカス本体部21とカーカス折返し部22とに挟まれた状態で、ゴムシート32が配置されている。このように、ゴムを硬度の高い構造体(カーカス本体部21及びカーカス折返し部22)に挟んだサンドイッチ構造を構成することにより、空気入りタイヤ1の隙間Dよりもタイヤ径方向外側には、剛性の高い部位が形成されている。
 このように、空気入りタイヤ1は、ビード部12の局所的な部分において、剛性を低下させたことによる影響がサイドウォール部13に及ばない構成になっているため、ビード部12からサイドウォール部13に亘る部分の径方向剛性を低く設定したことによる操縦安定性の低下を防止することができる。
 ここで、ゴムシート32の端部32aよりもタイヤ径方向外側において、カーカス本体部21とカーカス折返し部22とが互いに接している構造にすることにより、より強固なサンドイッチ構造を構成することができ、空気入りタイヤ1の隙間Dよりもタイヤ径方向外側の剛性を高めることができる。
 空気入りタイヤ1では、ビードフィラー31の端部31aは、位置P1と、位置P2との間に配置されるように形成され、ゴムシート32の端部32bは、位置P4、又は位置P4よりもタイヤ径方向外側の位置P5との間に配置されるように形成されている。
 空気入りタイヤ1をこのように構成することにより、ビード部13に形成された隙間Dに相当する局所変形部分を、空気入りタイヤ1と正規リム100との接触部分に合わせることができる。これにより、ビード部12からサイドウォール部13に亘る部分が正規リム100との接触部分を支点にして変形しやすくなる。
 ゴムシート32の端部32aは、位置P3又は位置P3よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されており、空気入りタイヤ1では、カーカス本体部21に沿ったゴムシート32の長さLは、0.15CSH≦L≦0.4CSHを満たす。
 これにより、サイドウォール部13において、横剛性を高める効果に寄与する部位の剛性を高めることができる。
 ビードフィラー31の端部31aとゴムシート32の端部32bの間隔d1は、5mm以上10mm以下であることが好ましい。また、ビードフィラー31のタイヤ径方向外側の端部31aとゴムシート32のタイヤ径方向内側の端部32bのタイヤ径方向に沿った距離d3は、0.04CSH≦d3≦0.15CSHを満たすことが好ましい。
 このような間隔に設定することにより、局所変形部分を、ビード部12からサイドウォール部13に亘る部分が正規リム100と接触する部分に合わせることができ、空気入りタイヤ1全体の変形の一部を吸収させる効果を高めることができる。
 カーカス本体部31の法線方向におけるゴムシート32の厚みd2は、0.5mm以上5.0mm以下である。より好ましくは、d2は、1.0mm以上2.0mm以下である。サイドウォール部13の厚みが厚くなると、横剛性を高めることができるが、ヒステリシスロスが発生しやすくなるため、サイドウォール部13を構成するカーカス本体部31の法線方向におけるゴムシート32の厚みd2は、上記値に納めることが好ましい。
 また、ゴムシート32の弾性率は、ビードフィラー31の弾性率の20%以上50%以下である。ゴムシート32の弾性率は、高いほど好ましい。また、ゴムシート32の損失正接(tanδ)は、ビードフィラー31の損失正接の10%以上30%以下である。tanδが大きいと、ヒステリシスロスは大きく、tanδが小さいと、ヒステリシスロスが小さいことから、余分な転がり抵抗を発生させないためには、ゴムシート32のtanδは、より小さい方がよい。
 (4)その他の実施形態
 上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。
 本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
 従来のタイヤと実施形態に係るタイヤとを製造し、転がり抵抗と操縦安定性とを比較した。タイヤは、一枚のカーカスプライと、トレッド幅に沿ったトレッド幅方向線に対して66°の角度を有して交差する2枚のベルト層と、ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されるナイロン製の周方向補強層とを備える構造とした。また、タイヤサイズは、195/65R15であった。第1充填材のタイヤ径方向外側の端部の位置、第2充填材のタイヤ径方向外側の端部の位置、及び第2充填材のタイヤ径方向内側の端部の位置をそれぞれ変化させて比較例2~20のタイヤと実施例1~22のタイヤを製造した。また、第2充填材を含まないものを比較例のタイヤとした。
 (転がり抵抗試験)
 比較例のタイヤと、実施例のタイヤをJATMAで規定された定格リム(本実施例では、6J)に装着し、直径1.7mの鉄板表面を有するドラム試験機を用いて転がり抵抗力を求めた。測定条件は、速度80km/h、荷重4.5kN、内圧210kPaとした。結果は、表1に示す。比較例1のタイヤの結果を100とする指標で表した。
 (操縦安定性試験)
 操縦安定性の指標として、荷重時の横方向バネ定数を計測した。具体的には、荷重条件:4.5kNの負荷をかけた後、車軸をタイヤ横方向に引っ張り、横方向バネ定数を計測した。結果は、表1に示す。比較例1のタイヤの結果を100とする指標で表した。
 (結果)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ただし、表1において、※1:第1充填材のタイヤ径方向外側の端部の位置は、図2に示すフランジラインFLよりもタイヤ径方向外側にある場合に「+」、フランジラインFLよりもタイヤ径方向内側にある場合に「-」で表す。なお、数値は、CSH対比(%)である。また、※2:第2充填材のタイヤ径方向外側の端部の位置とは、カーカスベースラインBLからタイヤ径方向外側への距離であり、数値は、CSH対比(%)である。※3:第2充填材のタイヤ径方向内側の端部の位置とは、フランジラインFLからタイヤ径方向外側への距離であり、数値は、CSH対比(%)である。※4:第2充填材の長さは、CSH対比(%)で表されている。
 表1に示す結果において、転がり抵抗の値は、100よりも小さいほど良好であることを示している。誤差の考慮、及び市場優位性の観点から2%以上の差異(すなわち指標値:98以下)があれば、良好であると判断することができる。5%以上の向上がみられる場合には、特に大きな効果があるといえる。操縦安定性の試験は、再現性が良いため、1%以上の差異(すなわち指標値:101%以上)があれば、良好であると判断することができる。
[第2実施形態]
 次に、本発明の第2実施形態に係る空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明する。具体的には、(1)空気入りタイヤの全体構成、(2)ビード部~サイドウォール部の構成、(3)作用・効果、(4)その他の実施形態について説明する。
 なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
(1)空気入りタイヤの全体構成
 以下、図面を参照して、空気入りタイヤの全体構成を説明する。図3は、空気入りタイヤ1Aの構成を説明するタイヤ幅方向断面図である。なお、本実施形態に係る空気入りタイヤ1Aは、リムガードを備えるとともに、偏平率の小さいタイヤを想定している。以下に、空気入りタイヤ1Aの構成について詳細を述べる。
 本実施形態に係る空気入りタイヤ1Aは、ビードコア111を有する一対のビード部112と、一対のサイドウォール部113と、一対のサイドウォール部に連なるトレッド部114とを有する。図3には、ビードコア111、ビード部112、サイドウォール部113は、空気入りタイヤ1Aにおけるタイヤ赤道線CLに対する一方側のみ記されている。また、空気入りタイヤ1Aは、一対のビードコア111間にトロイダル状に跨るカーカス120を備える。トレッド部114とカーカス120との間には、複数のベルト層115が設けられている。空気入りタイヤ1Aは、正規リム100Aに装着される。
 正規リム100Aとは、規格に定められたリムである。規格とは、タイヤが生産又は使用される地域において有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では "THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC. の YEAR BOOK" 、欧州では"THE EUROPEAN TIRE AND RIM TECHNICAL ORGANIZATION の STANDARDS MANUAL"、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK"に規定されている。
 カーカス120は、カーカス本体部121と、カーカス折返し部122とを有する。カーカス折返し部122は、ビードコア111の回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びる。
 トロイダル状のカーカス本体部121とビードコア111において折り返されたカーカス折返し部122との間には、ビードフィラー131と、ゴムシート132とが配置されている。ビードフィラー131は、ビードコア111よりもタイヤ径方向外側に配置される。ゴムシート132は、ビードフィラー131よりもタイヤ径方向外側に配置される。実施形態において、ビードフィラー131は、第1充填材を構成し、ゴムシート132は、第2充填材を構成する。
 ゴムシート132のタイヤ径方向外側の端部132aは、タイヤ径方向において、カーカス折返し部122のタイヤ径方向外側の端部122aと同等程度の位置に配置されている。なお、ゴムシート132のタイヤ径方向外側の端部132aは、カーカス折返し部122のタイヤ径方向外側の端部122aよりもタイヤ径方向内側に配置されていてもよいし、タイヤ径方向外側に配置されていてもよい。
 ビードフィラー131のタイヤ径方向外側の端部131aとゴムシート132のタイヤ径方向内側の端部132bとの間には、隙間DAが形成されている。
 なお、図3の例では、ゴムシート132の端部132aよりもタイヤ径方向外側において、カーカス本体部121とカーカス折返し部122とが互いに接していない場合を例に示しているが、カーカス本体部121とカーカス折返し部122とが接していてもよい。
 実施形態において、サイドウォール部113は、タイヤ幅方向外側に向かって突出するリムガード150を備える。リムガード150は、正規リム100Aよりもタイヤ径方向外側に配置される。リムガード150では、リムガード150のタイヤ幅方向において最も外側に位置するリムガード頂点151が、正規リム100Aよりもタイヤ幅方向外側に位置するように形成されている。
 (2)ビード部~サイドウォール部の構成
 図4は、実施形態に係る空気入りタイヤ1Aのビード部112からサイドウォール部113を詳細に説明する拡大断面図である。
 空気入りタイヤ1Aにおいて、カーカス本体部121のタイヤ径方向において最も内側の位置からカーカス本体部121のタイヤ径方向外側の最も外側の位置までの長さ(カーカスセクションハイトという)をCSHと表す。また、カーカス本体部121のタイヤ径方向内側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインBLを定義し、リムガード150のタイヤ幅方向において最も外側に位置するリムガード頂点151を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ラインPLを定義する。
 また、ビードフィラー131のタイヤ径方向外側の端部131aは、頂点ラインPLよりもタイヤ径方向内側において長さ0.15CSHの位置P13と、頂点ラインPLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置P14との間に配置されるように形成されている。すなわち、図4において、L13=0.15CSH、L14=0.05CSHである。
 ゴムシート132のタイヤ径方向内側の端部132bは、頂点ラインPLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置P14と、頂点ラインPLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.2CSHの位置P15との間に配置されるように形成されている。すなわち、図4において、L15=0.2CSHである。
 なお、ビードフィラー131のタイヤ径方向外側の端部131aとゴムシート132のタイヤ径方向内側の端部132bとの間には、隙間DA(所定の隙間)が形成されている。また、ゴムシート132の端部132aと、ゴムシート132の端部132bとが先細の形状に形成される場合、端部132aと端部132bとの両方が、頂点ラインPLよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの線上(位置P14を含む線上)に配置される場合もありうる。この場合、隙間DAは、ビードフィラー131の端部131aと、ゴムシート132の端部132bとのタイヤ幅方向の間に形成される。
 このように形成される隙間DAは、カーカス120をコーティングするコーティングゴムのように、ビードフィラー131及びゴムシート132よりも剛性の小さいゴムなどによって満たされている。つまり、隙間DAに位置する材料の剛性は、ビードフィラー131及びゴムシート132よりも小さい。
 また、弾性率として表すと、ビードフィラー131とゴムシート132との間に形成される隙間DAに位置する材料の弾性率は、ゴムシート132の弾性率以下である。また、ビードフィラー131とゴムシート132との間に形成される隙間DAに位置する材料の弾性率は、ビードフィラー131の弾性率の3%以上20%以下である。
 なお、弾性率とは、温度50℃、周波数15Hz、歪5%をサイン波でゴムのサンプルに与えたときの反力を計測することで測定した値を示す。具体的には、例えば、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて測定できる。
 また、ビードフィラー131とゴムシート132との間に形成される隙間DAに位置する材料の損失正接(tanδ)は、ビードフィラー131の損失正接(tanδ)の10%以上50%以下である。
 また、ゴムシート132のタイヤ径方向外側の端部132aは、カーカスベースラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.70CSHの位置P16、又はこの位置P16よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されている。
 また、カーカス本体部121に沿ったゴムシート132の長さL21は、0.15CSH≦L≦0.4CSHを満たす。
 また、ビードフィラー131のタイヤ径方向外側の端部131aとゴムシート132のタイヤ径方向内側の端部132bとの間隔L22(すなわち隙間DAのカーカス本体部121に沿った長さ)は、3mm以上15mm以下である。
 カーカス本体部121の法線方向におけるゴムシート132の厚みd11は、0.5mm以上5.0mm以下である。より好ましくは、d11は、1.0mm以上2.0mm以下である。
 ゴムシート132の弾性率は、ビードフィラー131の弾性率の10%以上50%以下である。
 また、ゴムシート132の損失正接(tanδ)は、ビードフィラー131の損失正接の10%以上50%以下である。
(3)作用・効果
 従来の空気入りタイヤでは、空気入りタイヤとリムフランジ部とが接触する部位において、サイドウォール部がタイヤ幅方向の外側に倒れるように変形するとき、その変形の基点近傍では、リムフランジ部に押し当てられる圧縮変形を受けるとともに、カーカス本体部に沿った方向に圧縮される。つまり、変形の基点近傍では、転がり抵抗を悪化させる要因となるヒステリシスロスが発生する。
 また、ビードフィラーの剛性は、ビード部及びサイドウォール部を構成するゴム材料の剛性よりも高いため、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側の端部は、剛性段差となり、この位置でも変形が起こりやすい。
 また、サイドウォール部にリムガードを有する空気入りタイヤでは、変形の基点がリムガード頂点の近傍にも起こりやすい。また、タイヤ幅方向外側に突出するリムガードの体積は大きいため、リムガードを有する空気入りタイヤは、転がり抵抗を悪化させる要因となるヒステリシスロスを発生しやすい。
 このように、ヒステリシスロスの要因となる変形がサイドウォール部及びビード部に亘る複数箇所で起こると、変形するゴムの体積が多くなるため、ヒステリシスロスが増大する。
 これに対して、実施形態に係る空気入りタイヤ1Aでは、ビードフィラー131は、ビードコア111よりもタイヤ径方向外側に配置され、ゴムシート132は、ビードフィラー131よりもタイヤ径方向外側に配置されており、ビードフィラー131のタイヤ径方向外側の端部131aとゴムシート132のタイヤ径方向内側の端部132bとの間には、隙間DAが形成されている。隙間DAは、カーカス120をコーティングするコーティングゴムのように、ビードフィラー131及びゴムシート132よりも剛性の小さいゴムなどによって満たされている。
 また、この隙間DAに位置する材料の弾性率は、ゴムシート132の弾性率以下である。また、隙間DAに位置する材料の弾性率は、ビードフィラー131の弾性率の3%以上20%以下である。
 このため、実施形態に係る空気入りタイヤ1Aでは、隙間DAに位置する材料の弾性率が、隙間DAを弾性率の高いゴムなどの充填材で埋められた従来の空気入りタイヤの弾性率に比べて低くなっている。これにより、空気入りタイヤ1Aは、隙間DAにおいて局所的に変形し易い。
 すなわち、空気入りタイヤ1Aでは、変形が起こりやすい箇所を、意図的に集中させることにより、変形にかかるゴムの体積を減らしてヒステリシスロスを低減している。
 なお、隙間DAに位置する材料の損失正接(tanδ)は、ビードフィラー131の損失正接(tanδ)の10%以上50%以下である。tanδが大きいと、ヒステリシスロスは大きく、tanδが小さいと、ヒステリシスロスが小さいことから、局所的に変形する隙間DAに位置する材料のtanδを上述した範囲内とすることで、転がり抵抗の発生を抑制できる。
 また、空気入りタイヤ1Aは、変形にかかるゴムの体積を減らすとともに、変形に寄与する隙間DAから適切な間隔を開けて、カーカス本体部121とカーカス折返し部122とに挟まれた状態で、ゴムシート132が配置されている。このように、ゴムシート132を硬度の高い構造体(カーカス本体部121及びカーカス折返し部122)に挟んだサンドイッチ構造を構成することにより、空気入りタイヤ1Aの隙間DAよりもタイヤ径方向外側には、剛性の高い部位が形成されている。
 このように、空気入りタイヤ1Aは、隙間DAの剛性を低下させたことによる影響がサイドウォール部113に及ばないように構成されているため、ビード部112からサイドウォール部113に亘る部分の径方向剛性を低く設定したことによる操縦安定性の低下を防止することができる。
 空気入りタイヤ1Aでは、ビードフィラー131の端部131aは、位置P13と、位置P14との間に配置されるように形成され、ゴムシート132の端部132bは、位置P14と、位置P15との間に配置されるように形成されている。
 空気入りタイヤ1Aをこのように構成することにより、隙間DAに相当する局所変形部分を、リムガード頂点151を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ラインPL近傍に合わせることができる。これにより、ビード部112からサイドウォール部113に亘る部分が、リムガード頂点151の頂点ラインPL近傍の局所変形部分を支点にして変形しやすくなる。すなわち、空気入りタイヤ1Aでは、リムガード150を考慮して、変形が起こりやすい箇所を、頂点ラインPL近傍に意図的に集中させることにより、変形にかかるゴムの体積を減らしてヒステリシスロスを低減している。
 ゴムシート132の端部132aは、カーカスベースラインから0.7CSHの位置P16又は位置P16よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されており、空気入りタイヤ1Aでは、カーカス本体部121に沿ったゴムシート132の長さL21は、0.15CSH≦L21≦0.4CSHを満たす。これにより、サイドウォール部113において、横剛性を高める効果に寄与する部位の剛性を高めることができる。
 また、空気入りタイヤ1Aでは、ビードフィラー131の端部131aとゴムシート132の端部132bの間隔L22(すなわち隙間DAのカーカス本体部121に沿った長さ)は、3mm以上15mm以下であることが好ましい。このような間隔に設定することにより、局所変形部分を、リムガード頂点151を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ラインPLに合わせることができ、空気入りタイヤ1A全体の変形の一部を吸収させる効果を高めることができる。
 カーカス本体部121の法線方向におけるゴムシート132の厚みd11は、0.5mm以上5.0mm以下である。より好ましくは、ゴムシート132の厚みd11は、1.0mm以上2.0mm以下である。サイドウォール部113の厚みが厚くなると、横剛性を高めることができるが、ヒステリシスロスが発生しやすくなるため、サイドウォール部113を構成するカーカス本体部121の法線方向におけるゴムシート132の厚みd11は、上記値に納めることが好ましい。
 また、ゴムシート132の弾性率は、ビードフィラー131の弾性率の10%以上50%以下である。ゴムシート132の弾性率は、上述した範囲内で高いほど好ましい。また、ゴムシート132の損失正接(tanδ)は、ビードフィラー131の損失正接の10%以上50%以下である。余分な転がり抵抗を発生させないためには、ゴムシート132のtanδは、上述した範囲内で小さい方が好ましい。
 (4)その他の実施形態
 上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。例えば、上述した第1実施形態と第2実施形態とは、組み合わせることが可能である。
 本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
 従来の空気入りタイヤと実施形態に係る空気入りタイヤとを製造し、転がり抵抗と操縦安定性とを比較した。空気入りタイヤは、一枚のカーカスプライと、トレッド幅に沿ったタイヤ幅方向線に対して66°の角度を有して交差する2枚のベルト層と、ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されるナイロン製の周方向補強層とを備える構造とした。空気入りタイヤは、サイドウォール部にリムガードを有するものを準備した。また、タイヤサイズは、225/45R17とした。なお、リムガード頂点は、カーカスベースラインから0.245CSHタイヤ径方向外側とした。また、第2充填材(ゴムシート132)を含まないものを比較例1の空気入りタイヤとした。第1充填材(ビードフィラー131)のタイヤ径方向外側の端部の位置、第2充填材(ゴムシート132)のタイヤ径方向外側の端部の位置、第2充填材のタイヤ径方向内側の端部の位置、第1充填材及び第2充填材の弾性率、第1充填材及び第2充填材の損失正接などを変化させて、比較例2~20及び実施例1~20のタイヤを製造した。なお、比較例及び実施例の具体的な仕様は、表2に示すとおりである。
(転がり抵抗試験)
 比較例のタイヤと、実施例のタイヤをJATMAで規定された定格リム(本実施例では、7.5J)に装着し、直径1.7mの鉄板表面を有するドラム試験機を用いて転がり抵抗力を求めた。測定条件は、速度80km/h、荷重4.41kN、内圧230kPaとした。結果は、表2に示す。比較例1のタイヤの結果を100とする指標で表した。
(操縦安定性試験)
 操縦安定性の指標として、荷重時の横方向バネ定数を計測した。具体的には、荷重条件:4.41kNの負荷をかけた後、車軸をタイヤ横方向に引っ張り、横方向バネ定数を計測した。結果は、表2に示す。比較例1のタイヤの結果を100とする指標で表した。
(結果)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 ただし、表2において、※1:第1充填材のタイヤ径方向外側の端部の位置は、図4に示す頂点ラインPLよりもタイヤ径方向外側にある場合に「+」、頂点ラインPLよりもタイヤ径方向内側にある場合に「-」で表す。なお、数値は、CSH対比(%)である。また、※2:第2充填材のタイヤ径方向外側の端部の位置とは、カーカスベースラインBLからタイヤ径方向外側への距離であり、数値は、CSH対比(%)である。※3:第2充填材のタイヤ径方向内側の端部の位置とは、頂点ラインPLからタイヤ径方向外側への距離であり、数値は、CSH対比(%)である。※4:第2充填材の長さは、CSH対比(%)で表されている。
 表2に示す結果において、転がり抵抗の値は、100よりも小さいほど良好であることを示している。また、操縦安定性の値は、100よりも大きいほど良好であることを示している。転がり抵抗の試験は、誤差の考慮、及び市場優位性の観点から2%以上の差異(すなわち指標値:98以下)があれば、良好であると判断することができる。5%以上の向上がみられる場合には、特に大きな効果があるといえる。操縦安定性の試験は、再現性が良いため、1%以上の差異(すなわち指標値:101%以上)があれば、良好であると判断することができる。表2に示すように、実施例1乃至16は、比較例1乃至8と比べて、転がり抵抗の低減と操縦安定性能の向上とを両立させていることが証明された。
 なお、日本国特許出願第2010-234658号(2010年10月19日出願)、及び、日本国特許出願第2011-143088号(2011年6月28日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
 以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、転がり抵抗の低減と、操縦安定性能とを高いレベルで両立させることができるため、タイヤの製造分野において有用である。

Claims (12)

  1.  一対のビードコア間にトロイダル状に跨るカーカス本体部と、前記カーカス本体部が前記ビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを備え、リムに装着される空気入りタイヤであって、
     前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との間であって前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側に配置された第1充填材と、
     前記第1充填材よりもタイヤ径方向外側に配置された第2充填材と、を有し、
     前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部との間には、タイヤ径方向に所定の隙間が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2.  前記カーカス本体部のタイヤ径方向において最も内側の位置から前記カーカス本体部のタイヤ径方向外側の最も外側の位置までの長さをCSHと表すとき、
     前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部は、
     前記リムのリムフランジ部のタイヤ径方向外側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったフランジラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置と、前記フランジラインよりもタイヤ径方向内側において長さ0.10CSHの位置との間に配置されるように形成されており、
     前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部は、
     前記カーカス本体部のタイヤ径方向内側の端部を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.70CSHに位置する位置、又はこの位置よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されており、
     前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部は、
     前記フランジラインに一致する位置、又は前記フランジラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.15CSHの位置と前記フランジラインとの間に配置されるように形成されており、
     前記カーカス本体部に沿った前記第2充填材の長さLは、0.15CSH≦L≦0.55CSHを満たす請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3.  タイヤ幅方向外側に向かって突出するリムガードを更に備え、
     前記リムガードのタイヤ幅方向において最も外側に位置する点をリムガード頂点とし、
     前記カーカス本体部のタイヤ径方向において最も内側の位置から前記カーカス本体部のタイヤ径方向外側の最も外側の位置までの長さをCSHと表すとき、
     前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部は、
     前記リムガード頂点を通りタイヤ軸方向に沿った頂点ラインよりもタイヤ径方向内側において長さ0.15CSHの位置と、前記頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置との間に配置されるように形成されており、
     前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部は、
     前記頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.05CSHの位置と、前記頂点ラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.2CSHの位置との間に配置されるように形成されており、
     前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部は、
     前記カーカス本体部のタイヤ径方向において最も内側の位置を通りタイヤ軸方向に沿ったカーカスベースラインよりもタイヤ径方向外側において長さ0.70CSHの位置、又はこの位置よりもタイヤ径方向内側に配置されるように形成されており、
     前記カーカス本体部に沿った前記第2充填材の長さLは、
     0.15CSH≦L≦0.4CSHを満たすことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  4.  前記第1充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記第2充填材のタイヤ径方向内側の端部とのタイヤ径方向の間隔は、3mm以上15mm以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5.  前記カーカス本体部の法線方向における前記第2充填材の厚みは、0.5mm以上5.0mm以下である請求項1乃至4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6.  前記第2充填材の弾性率は、前記第1充填材の弾性率の20%以上50%以下である請求項1乃至5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  7.  記第2充填材の損失正接は、前記第1充填材の損失正接の10%以上30%以下である請求項1乃至6の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  8.  前記第1充填材と前記第2充填材との間に形成される前記所定の隙間に位置する材料の弾性率は、前記第2充填剤の弾性率以下であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  9.  前記第1充填材と前記第2充填材との間に形成される前記所定の隙間に位置する材料の弾性率は、前記第1充填材の弾性率の3%以上20%以下であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  10.  前記第1充填材と前記第2充填材との間に形成される前記所定の隙間に位置する材料の損失正接は、前記第1充填材の損失正接の10%以上50%以下であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  11.  前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記カーカス折返し部のタイヤ径方向外側の端部よりもタイヤ径方向内側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  12.  前記第2充填材のタイヤ径方向外側の端部よりもタイヤ径方向外側において、前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部とが互いに接している請求項11に記載の空気入りタイヤ。
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