JP2002103923A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
スの外側に配されたベルト層7と、サイドウォールゴム
3Gに配されたコード補強層9とを具える。コード補強
層9は、タイヤ回転軸を含むタイヤ断面において、屈曲
を繰り返す波状をなす波状部10を含むことを特徴とす
る。
Description
の耐カット性を向上しうる空気入りタイヤに関する。
ステーションワゴンやSUV(Sports Utility Viechl
e)などと称される多目的自動車が普及しつつある。こ
の種の自動車は、一般乗用車に比べると車体重量が大で
ありかつ一般道だけではなく非舗装路といったラフロー
ドの走行性もある程度必要であるため、比較的大型で扁
平率の大きなタイヤ(例えば扁平率が60%程度)が装
着される傾向がある。そしてこのようなタイヤでは、サ
イドウォール部の領域が比較的大きくなるため、ラフロ
ード走行時、サイドウォール部にカット傷などを受けや
すい。
めるために、タイヤの骨格をなすカーカスを2枚のカー
カスプライで構成することや、サイドウォール部にカー
カスとは別のコード補強層を前記カーカスに沿って配す
ることが行われていた。
ウォール部の曲げ剛性も同時に向上されてしまうため、
乗り心地が悪化するという問題があり、特に前者の方法
では、タイヤ重量の著しい増加を招き、車両の燃費性能
にも悪影響を与えるという問題がある。
なされたもので、サイドウォール部に配されるコード補
強層の構成又はその配置場所等を限定することを基本と
して、乗り心地を損ねることなくサイドウォール部の耐
カット性を向上しうる空気入りタイヤを提供することを
主たる目的としている。
載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベ
ルト層と、前記カーカスの外側のサイドウォールゴムに
配されたコード補強層とを具える空気入りタイヤであっ
て、前記コード補強層は、タイヤ回転軸を含むタイヤ断
面において、屈曲を繰り返す波状をなす波状部を含むこ
とを特徴としている。
強層は、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端を通るタイヤ
軸方向線からタイヤ半径方向内外に10mmを隔てる境界
線内に位置する外端と、タイヤ断面最大巾位置よりもタ
イヤ半径方向内側の内端とを有し、かつ前記波状部の波
ピッチが4〜20mmでしかも波の振幅が1.5〜3.0
mmであることを特徴とする請求項1記載の空気入りタイ
ヤである。
らサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る
カーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつト
レッド部の内部に配されたベルト層と、前記カーカスの
外側のサイドウォールゴムに配されたコード補強層とを
具える空気入りタイヤであって、前記サイドウォールゴ
ムは、タイヤ軸方向外側に配されかつゴム硬さが大の外
側サイドウォールゴムと、その内側に配されかつ前記外
側サイドウォールゴムよりもゴム硬さが小の内側サイド
ウォールゴムとを含むとともに、前記コード補強層を前
記外側サイドウォールゴムに配したことを特徴としてい
る。
ドウォールゴムのJISデュロメータA硬さHS1と、
前記内側サイドウォールゴムのJISデュロメータA硬
さHS2との差(HS1−HS2)が5〜20度である
ことを特徴とする請求項3記載の空気入りタイヤであ
る。
に基づき説明する。図1には請求項1ないし2に係る空
気入りタイヤ1の実施形態を示すタイヤ軸を含むタイヤ
右半分断面図を示している。図において、空気入りタイ
ヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビ
ード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカー
カス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内部に
配されたベルト層7と、前記カーカス6の外側のサイド
ウォールゴム3Gに配されたコード補強層9とを具えて
いる。
ヤ赤道Cに対して75゜〜90゜の角度で配列したラジ
アル構造の1枚以上、本例では軽量化を図るべく1枚の
カーカスプライ6Aから構成されている。前記カーカス
コードは、本例ではポリエステルコードが採用される
が、これ以外にもナイロン、レーヨンなどの有機繊維コ
ード、さらにはアラミドコードやスチールコードをも採
用しうる。また前記カーカス6は、トレッド部2からサ
イドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至
る本体部6aと、この本体部6aからのびて前記ビード
コア5の廻りで折り返される折返し部6bとを一体に具
えている。
との間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側
にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス8が配
され、ビード部4を効果的に補強している。また折返し
部6bは、本例ではその端部をタイヤ軸を含むタイヤ断
面最大巾位置Mよりもタイヤ半径方向内側に位置させた
いわゆるローターンアップ構造として軽量化を図りかつ
乗り心地を高めたものが例示される。ただし、特にこの
構造に限定されるわけではない。
道に対して例えば15〜45°の小角度で傾けて配列し
た少なくとも2枚、本例ではタイヤ半径方向内側のベル
トプライ7Aと、その外側に配されたベルトプライ7B
との2枚のベルトプライからなり、前記コードを互いに
交差する向きに重ね合わせて構成されている。なお内側
のベルトプライ7Aは、本例では外側のベルトプライ7
Bよりもタイヤ軸方向の巾を大とし、その端部でベルト
層7の外端7eを形成する。また前記ベルトプライ7
A、7Bに配列されるコードは、本例ではスチールコー
ドを採用しているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の
有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。
ドウォール部3の前記カーカス6の外側に配されたサイ
ドウォールゴム3Gに埋設されている。このようなコー
ド補強層9は、サイドウォール部3に異物等が衝突ない
し接触した際に生じるカット傷などが、前記カーカス6
に達するのを阻止し、タイヤの耐久性を向上するのに役
立つ。
イヤ回転軸を含むタイヤ断面において、屈曲を繰り返す
波状をなす波状部10を含むことを特徴事項の一つとし
ており、本例ではコード補強層9の略全域をこのような
波状部10で構成したものを例示する。前記の如く、サ
イドウォールゴム3Gにコード補強層9を配して耐カッ
ト性を向上する場合、通常、コード補強層9はカーカス
6の外面と略平行をなすものである。しかしながら、こ
のようなコード補強層では、サイドウォール部3の曲げ
剛性も同時に向上されてしまい乗り心地を損ねやすい。
本実施形態では、コード補強層9に前記波状部10を含
ませることにより、コード補強層9に屈曲の起点を多数
与え、その結果、撓み性を確保してサイドウォール部3
の曲げ剛性を過度に上昇させることなく耐カット性を向
上しうる。
補強層9は、前記波状部10の波ピッチPが4〜20mm
でしかも波の振幅Aが1.5〜3.0mmであることが望
ましい。なお波ピッチP、波の振幅Aは、タイヤを正規
リムにリム組みして正規内圧を充填した無負荷の状態で
図2の如く測定する。ここで、正規リムとは、タイヤが
基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタ
イヤ毎に定めているリムであり、JATMAであれば標
準リム、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOで
あれば "Measuring Rim"となる。また、正規内圧とは、
タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各
規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMA
であれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LI
MITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の
最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" で
あるが、タイヤが乗用車用である場合には180KPa
とする。
のようなコード補強層9の製造が困難になる他、サイド
ウォール部3の屈曲変形に伴なって耐久性の低下が懸念
される。逆に前記波ピッチPが20mmを超えると、サイ
ドウォール部3の曲げ剛性の増加を抑制する効果が小さ
くなり、乗り心地を損ないやすい。このような観点よ
り、前記波ピッチPは、より好ましくは4〜10mm、さ
らに好ましくは6〜8mmとすることが特に望ましい。な
お波ピッチPが複数ある場合には、前記範囲の波ピッチ
Pを主体的に含むことが望ましい。また前記波の振幅A
が1.5mm未満であると、サイドウォール部3の曲げ剛
性の増加を抑制する効果が小さくなり、乗り心地を損な
いやすく、逆に3.0mmを超えると、サイドウォール部
3の厚さが大となり、タイヤ重量の軽量化を阻害する傾
向がある。より好ましくは、前記波の振幅Aは、1.5
〜2.5mm、さらに好ましくは1.8〜2.3mmとする
ことが望ましい。
9aに近づくほど、波状部10の波ピッチP及び/又は
波の振幅Aが徐々に大きくなるように変化しているもの
を例示している。このような形態では、損傷を受けやす
いバットレス部において効果的に耐カット性を向上しう
る他、バットレス部からタイヤ半径方向内側へ向かうサ
イドウォール部領域では、カーカス外側のゴム厚さが減
少するのに応じて振幅Aを小にでき、かつピッチPを小
さくすることにより、極端な曲げ剛性の変化を抑制する
ことが可能となる点で好ましい。
に例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、アラミド
といった有機繊維コードから形成することが望ましい
が、必要によりスチールコードを採用することもでき
る。またコード補強層9は、前記コードを平行に配列し
かつその両側をトッピングゴムで被覆したコードプライ
が用いられるとともに、例えばプレス、或いは軸芯位置
を上下に異ならせかつコードプライの幅方向に配した複
数の段差ローラ群を通過させること等により波状にくせ
付けされて形成しうる。また、このようなコード補強層
9は、押出機から押出しされるサイドウォールゴム材料
と所定形状のダイプレートの手前で合流されることによ
り、図3に示す如く、予め生サイドウォールゴムGと一
体化された生サイドウォールゴム体3GLとしてタイヤ
成形に用いられる。
特に限定されないが、例えばタイヤ周方向に対して10
〜80゜、より好ましくは30〜60゜、さらに好まし
くは40〜50゜の角度で傾けて配列することが望まし
い。前記角度が10゜未満になると、波状部10の形成
が困難な傾向があり、逆に80゜を超えると、サイドウ
ォール部3の曲げ剛性を高めがちとなる。なおコード補
強層9は、本例では1枚のコードプライにより形成した
ものを例示するが、必要によりコードプライを2枚以上
用いて形成することでも良い。また本例ではコード補強
層9の全てを波状部10としたが、部分的に波状部10
を設けるときには、コード補強層9の30%以上の長さ
を確保するのが望ましい。
ヤ半径方向の外端9aと内端9bとを有し、これらの間
をタイヤ半径方向にのびている。前記コード補強層9の
外端9aは、前記ベルト層7のタイヤ軸方向外端7eを
通るタイヤ軸方向線Nからタイヤ半径方向内外に10mm
を隔てる境界線Na、Nb内に位置することが望まし
い。前記コード補強層9の外端9aが、外側の境界線N
aよりも外側にあると、該外端9aがタイヤ表面に近接
するため、タイヤの耐久性が低下しやすく、逆に前記外
端9aが、内側の境界線Nbよりも内側にあると、カッ
ト傷が最も生じやすいサイドウォール部3のタイヤ半径
方向外端側の領域であるバットレス部を効果的に補強で
きず、本発明の効果が低下しやすい。特に好ましくは、
タイヤ軸方向線Nからタイヤ半径方向内外に5mmを隔て
る境界線内に位置することが望ましい。
ではタイヤ断面最大巾位置Mよりもタイヤ半径方向内側
に位置しており、従ってサイドウォール部3の広範囲で
耐カット性を向上するのに役立つ。またコード補強層9
の内端9bが、屈曲が比較的激しいサイドウォール部の
タイヤ断面最大巾位置Mと揃うことがないため、コード
補強層9の内端9bでのゴム剥離などを防止でき、耐久
性の低下をも抑制しうる。なお本実施形態では、前記コ
ード補強層の内端9bは、前記カーカスプライ6Aの折
返し部6bの外端6beと、タイヤ半径方向の小距離D
を隔てる位置に設けられ、この小距離Dは、5mm以上、
より好ましくはタイヤ断面高さHの例えば0.04〜
0.08倍、より好ましくは0.05〜0.07倍とし
ている。これにより、前記コード補強層9の内端9bと
カーカスプライの折返し部6bとが近接ないしオーバー
ラップすることを防止し、サイドウォール部3の曲げ剛
性の過度の上昇と耐久性の低下を効果的に防止しうる。
止するためには、前記コード補強層9とカーカス6の各
コード間距離(即ち、ゴム厚さ)を少なくとも0.5m
m、より好ましくは1.0mm以上確保することが望まし
い。これにより、カーカスコードとの間のせん断力を介
在するゴムによって緩和でき、耐久性をより向上しう
る。同様に、コード補強層9のコードとサイドウォール
部3の外面との間のゴム厚さを少なくとも1.0mm、よ
り好ましくは1.5mm以上とすることが望ましい。
態(第2実施形態)について図4に基づき説明する。本
実施形態の空気入りタイヤ1は、カーカス6と、このカ
ーカス6のタイヤ半径方向外側に配された前記ベルト層
7と、前記カーカス6の外側のサイドウォールゴム3G
に配されたコード補強層19とを具えている。前記カー
カス6、ベルト層7については、前記第1実施形態と同
一のものを用いているためここでの説明は省略する。
3Gは、タイヤ軸方向外側に配されかつゴム硬さが大の
外側サイドウォールゴム12と、その内側に配されかつ
前記外側サイドウォールゴム12よりもゴム硬さが小の
内側サイドウォールゴム13とを含み、本例ではサイド
ウォールゴム3Gは、前記外側サイドウォールゴム12
と前記内側サイドウォールゴム13とからなる2層のも
のが例示される。
さ、本例ではJISデュロメータA硬さHS1は、例え
ば55〜75゜、より好ましくは60〜75゜程度に設
定される。また前記内側サイドウォールゴム13のJI
SデュロメータA硬さHS2は、前記外側サイドウォー
ルゴム12のJISデュロメータA硬さHS1よりも小
かつ40〜60゜、より好ましくは45〜55゜に設定
される。より好ましくは前記JISデュロメータA硬さ
HS1、HS2の差(HS1−HS2)を5〜20゜、
さらに好ましくは10〜18゜とする。
ール部3の表面側に硬質の外側サイドウォールゴム12
を配することにより、ゴム硬さに基づく耐カット性を与
えることができる。他方、サイドウォールゴム3Gの内
層には、ゴム硬さが小の内側サイドウォールゴム13を
配しているため、サイドウォールゴム全体の曲げ剛性が
過度に上昇するのを防止でき、乗り心地の著しい悪化を
抑制しうる。
前記ゴム硬さが大の外側サイドウォールゴム12に配し
たことを特徴事項の一つとしている。耐カット性能を考
慮した場合、コード補強層19は、タイヤ軸方向の外
側、すなわち図5に略示する如く、サイドウォール部3
の表面付近に寄せて配することが内部損傷を防止する上
で効果的となる。しかしながら、コード補強層9をサイ
ドウォールゴム3Gの表面付近に設けた場合、該コード
補強層9はサイドウォールゴムの曲げ中立線Yからタイ
ヤ軸方向外側に離れた曲げ応力が大きく働く位置に配さ
れてしまうこととなり、結果としてサイドウォールゴム
3Gの曲げ剛性を大幅に上昇させてしまう。
ールゴム12のゴム硬さを大としてサイドウォールゴム
3Gの曲げ中立線Yをタイヤ軸方向外側(外側サイドウ
ォールゴム側)に移行させるとともに、この外側サイド
ウォールゴム12にコード補強層9を配することで、前
記曲げ中立線Yとコード補強層9との距離を減じ、全体
的なサイドウォールゴム3Gの曲げ剛性の上昇を抑制し
ている。
カーカス6に沿って滑らかに湾曲するものを例示してい
るが、前記第1実施形態の如く、屈曲を繰り返す波状部
10を含んでいても良い。また本実施形態のコード補強
層9においても、そのコード角度や、コード材料、外
端、内端の位置などは前記第1実施形態と同様の規定が
採用できる。
明する。タイヤサイズが275/70R16でありかつ
表1、表2に示す仕様にて空気入りラジアルタイヤを試
作するとともに、耐カット性、乗り心地、タイヤ重量に
ついてテストを行い、性能を比較した。なおタイヤの共
通仕様として、カーカスは、ポリエステルコードをタイ
ヤ赤道に対して88゜で傾けてなり、その外側にスチー
ルコードをタイヤ赤道に対して15゜で傾く2層の交差
ベルトプライを用いた。なお従来例のタイヤは、2枚の
カーカスプライでカーカスを構成しているが、その他の
タイヤはいずれも1枚のカーカスプライでカーカスを構
成している。またコード補強層はいずれも1枚(従来例
を除く)とし、そのコードにはナイロンを用いた。
ロールされた悪路を設けるとともに、この悪路を100
km走破したのち、サイドウォール部における破傷(長さ
×深さ)の合計を従来例を100とする指数で表示して
いる(耐ロードハザード性)。数値が大きいほど耐カッ
ト性が高く良好である。
イヤを排気量2000ccの国産SUV車に装着し、ド
ライアスファルト路面の段差路、ベルジャソ路(石畳の
路面)、ビッツマン路(小石を敷き詰めた路面)等にお
いて、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピングに関して官能
評価を行い、従来例を6とする10点法により評価し
た。数値が大きい方が良好である。
たりの重量を測定し、従来例を100とする指数で表示
している。数値が小さいほど軽量であることを示す。テ
ストの結果を表1、表2に示す。
同程度の耐カット性を具えつつ比較例に比べて乗り心地
を大幅に向上していることが確認できる。
は、サイドウォールゴムに配されたコード補強層が、タ
イヤ回転軸を含むタイヤ断面において、屈曲を繰り返す
波状をなす波状部を含むことにより、コード補強層に多
数の屈曲の起点を与え、その結果、サイドウォール部の
曲げ剛性を過度に上昇させることなく撓ませることがで
きるから乗り心地を損ねることなく耐カット性を向上し
うる。
ド補強層の外端、内端の位置を限定するとともに、前記
波状部の波ピッチ、波の振幅を限定したときには、より
確実に乗り心地を損ねることなく耐カット性をさらに向
上しうる。
ウォールゴムは、タイヤ軸方向外側に配されかつゴム硬
さが大の外側サイドウォールゴムと、その内側に配され
かつ前記外側サイドウォールゴムよりもゴム硬さが小の
内側サイドウォールゴムとを含むとともに、前記コード
補強層を前記外側サイドウォールゴムに配したことによ
り、外側サイドウォールゴムのゴム硬さとコード補強層
とで耐カット性を向上できる。
外側サイドウォールゴムと、それよりもゴム硬さが小の
内側サイドウォールゴムとを含んで構成されているた
め、サイドウォールゴムの曲げ中立線がタイヤ軸方向外
側に移行し、コード補強層との距離も小さくなるため、
全体的なサイドウォールゴムの曲げ剛性の上昇が抑制さ
れ乗り心地の悪化が防止されうる。
サイドウォールゴムのJISデュロメータA硬さHS1
と、前記内側サイドウォールゴムのJISデュロメータ
A硬さHS2との差(HS1−HS2)を一定範囲に規
制したときには、より効果的に耐カット性を高めかつ乗
り心地の悪化を防止できる。
分断面図である。
ある。
右半分断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベ
ルト層と、前記カーカスの外側のサイドウォールゴムに
配されたコード補強層とを具える空気入りタイヤであっ
て、 前記コード補強層は、タイヤ回転軸を含むタイヤ断面に
おいて、屈曲を繰り返す波状をなす波状部を含むことを
特徴とする空気入りタイヤ。 - 【請求項2】前記コード補強層は、前記ベルト層のタイ
ヤ軸方向外端を通るタイヤ軸方向線からタイヤ半径方向
内外に10mmを隔てる境界線内に位置する外端と、 タイヤ断面最大巾位置よりもタイヤ半径方向内側の内端
とを有し、 かつ前記波状部の波ピッチが4〜20mmでしかも波の振
幅が1.5〜3.0mmであることを特徴とする請求項1
記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項3】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベ
ルト層と、前記カーカスの外側のサイドウォールゴムに
配されたコード補強層とを具える空気入りタイヤであっ
て、 前記サイドウォールゴムは、タイヤ軸方向外側に配され
かつゴム硬さが大の外側サイドウォールゴムと、その内
側に配されかつ前記外側サイドウォールゴムよりもゴム
硬さが小の内側サイドウォールゴムとを含むとともに、 前記コード補強層を前記外側サイドウォールゴムに配し
たことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 【請求項4】前記外側サイドウォールゴムのJISデュ
ロメータA硬さHS1と、前記内側サイドウォールゴム
のJISデュロメータA硬さHS2との差(HS1−H
S2)が5〜20度であることを特徴とする請求項3記
載の空気入りタイヤ。
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