JP2004189106A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点でのクラックを抑制しながら、ベルト巾の増大による操縦安定性、およびロードノイズ性能などの向上を図ることができる。
【解決手段】TOS構造の空気入りタイヤであって、サイドウォール部3に、サイド補強ゴム層11を設けるとともに、タイヤ表面におけるトレッドゴムGtとサイドウォールゴムGsとの境界点Pの半径方向高さh1を、タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍とした。
【選択図】 図2
【解決手段】TOS構造の空気入りタイヤであって、サイドウォール部3に、サイド補強ゴム層11を設けるとともに、タイヤ表面におけるトレッドゴムGtとサイドウォールゴムGsとの境界点Pの半径方向高さh1を、タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍とした。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ表面におけるトレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点でのクラックの発生を抑制しながら、ベルト巾を拡大でき、操縦安定性、ロードノイズ性能などの向上を図りうる空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図5に示すように、カーカスaの外側を強靱なベルト層bでタガ締めしたラジアルタイヤでは、生産効率等の観点から、サイドウォールゴムGsのタイヤ半径方向外端部を、トレッドゴムGtのタイヤ軸方向外端部により覆って重置した所謂TOS(トレッド・オーバー・サイドウォール)構造が多用されている。
【0003】
他方、タイヤでは、走行時の変形によってサイドウォール表面に引張り歪εが発生するが、この引張り歪εは、同図に示すように、通常、タイヤ断面高さHの60〜80%をビードベースラインBLから隔たる高さ領域Yに、最大歪を含む歪み増大部分ε1が存在している。
【0004】
従って、前記トレッドゴムGtとサイドウォールゴムGsとのタイヤ表面における境界点Pが、前記高さ領域Yに位置した場合には、この境界点Pに大きな引張り歪εが作用し、クラック等を発生させるという問題がある。そのために、前記TOS構造のタイヤでは、従来、前記境界点Pを前記高さ領域Yよりも半径方向外側に配置せしめ、クラック等の抑制が図られている。
【0005】
しかし、このような境界点Pの半径方向外側への配置は、トレッドゴム巾を制限することとなるため、ベルト巾を充分に確保することができなくなり、操縦安定性、ロードノイズ性能などの向上への大きな妨げとなっていた。
【0006】
なお前記境界点Pを、前記領域Yより半径方向内側に配置するものとしては、特許文献1、2に示す如きリムプロテクタを突出させた超偏平タイヤがある。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−342709号公報(図1)
【特許文献2】
特開2000−198325号公報(図1)
【0008】
本発明は、サイドウォール部にサイド補強ゴム層を設けて、前記歪増大部分の引張り歪を分散して減少させるとともに、前記境界点を従来よりも低い所定位置に配置させることを基本として、前記境界点でのクラックを抑制しながら、トレッドゴムを拡巾化することができ、ベルト巾の増大による操縦安定性、およびロードノイズ性能などの向上を図りうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配されるベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ表面をなすトレッドゴムは、そのタイヤ軸方向外端部が前記サイドウォール部のタイヤ表面をなすサイドウォールゴムのタイヤ半径方向外端部を覆って重置される重なり部を有するとともに、
前記サイドウォール部に、前記カーカスプライよりもタイヤ内腔側又はカーカスプライの間でタイヤ半径方向内外にのびるサイド補強ゴム層を設け、
しかも、タイヤ表面における前記トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点Pのビードベースラインからの半径方向高さh1を、タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍としたことを特徴としている。
【0010】
又請求項2の発明では、前記サイド補強ゴム層は、最大厚さを3mm以上とした断面略三日月状をなし、かつ該サイド補強ゴム層の半径方向外端は、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端を越えてタイヤ軸方向内方に延在するとともに、該半径方向外端のベルト層のタイヤ軸方向外端からのタイヤ軸方向の距離L1は5〜20mm、かつサイド補強ゴム層の半径方向内端のビードベースラインからの半径方向距離L2は、10mm以上かつ前記タイヤ断面高さHの0.25倍以下であることを特徴としている。
【0011】
又請求項3の発明では、前記ベルト層は、そのベルト巾BWを、タイヤ巾TWの0.75〜0.95倍としたことを特徴としている。
【0012】
なお本明細書において、前記高さh1、H、距離L1、L2、ベルト巾BW、タイヤ巾TWを含む各部の寸法は、特に断りがない限り、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の5%の内圧を充填した5%内圧状態において特定している。
【0013】
また前記「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、当該規格がタイヤサイズ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。また「正規内圧」とは、前記規格がタイヤサイズ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 "TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS 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。
【0014】
また前記「ビードベースライン」とは、タイヤが基づく規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明の空気入りタイヤがランフラットタイヤである場合の断面図、図2はその主要部を拡大して示す断面図である。
【0016】
図1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をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の半径方向外側に配されるベルト層7と、サイドウォール部3に配され本例ではランフラット性能を付与するサイド補強ゴム層11とを含んで構成される。
【0017】
ここで、本実施形態の空気入りタイヤ1は、所謂TOS構造をなし、従って、前記トレッド部2のタイヤ表面をなすトレッドゴムGtは、そのタイヤ軸方向外端部teが、前記サイドウォール部3のタイヤ表面をなすサイドウォールゴムGsのタイヤ半径方向外端部seを覆って重置される重なり部10を具える。
【0018】
なお前記サイドウォールゴムGsは、カーカス6の外側面に沿って延在し、その外端部seは、ベルト層7とカーカス6との間に先細状に介在して終端している。また前記トレッドゴムGtは、路面と接地する主トレッドゴム部Gt1と、その両端に配される断面三角形状のウイングゴム部Gt2とから構成され、このウイングゴム部Gt2には、サイドウォールゴムGsとの接着性に優れるゴムが用いられる。
【0019】
次に、前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して、例えば75〜90°の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間を跨るプライ本体部6aの両端に、前記ビードコア5の廻りで内から外に折り返すプライ折返し部6bを一体に具え、該プライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間には、ビード補強用のビードエーペックスゴム8が配される。なおカーカスコードとして、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードが好適に採用される。
【0020】
また前記プライ折返し部6bは、タイヤ半径方向外側に巻き上げられ、本例では、その外端6eが前記ベルト層7の外端7Eをタイヤ軸方向内側に超えて終端する、いわゆる超ハイターンアップ構造をなすものを示している。
【0021】
これにより、最小のカーカスプライ枚数にてサイドウォール部3の効果的な補強をなしうるとともに、前記サイド補強ゴム層11などのいっそうの薄肉化なども可能となる。さらに前記外端6eが、パンク走行時に大きく撓むサイドウォール部3に現れないため、該外端6eを起点とするルース、セパレーションなどを好適に抑制することもできる。なおこのプライ折返し部6bと前記ベルト層7とのタイヤ軸方向の重なり長さW1は、5〜25mmが好ましい。
【0022】
また前記ベルト層7は、スチールコード等の高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して、例えば10〜35°の角度で配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから構成される。このベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードがプライ間相互で交差するようにコードの向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高めている。
【0023】
また前記サイド補強ゴム層11は、本例では、パンク状態のタイヤの縦荷重を支承してランフラット性能を付与しうるものを例示している。即ち、サイド補強ゴム層11は、図2に示すように、最大厚さTを有する中央部分からタイヤ半径方向内外に厚さを除々に減じてのびる断面略三日月状をなし、サイドウォール部3の曲げ剛性を高めるとともに、パンク状態におけるタイヤの縦撓みを減じる働きをする。
【0024】
そのために、本例では、前記最大厚さTを3.0mm以上とするとともに、その最大厚さ位置QtのビードベースラインBLからの半径方向高さh2を、タイヤ断面高さHの0.35〜0.7倍、好ましくは0.45〜0.65倍に設定している。またサイド補強ゴム層11では、その半径方向外端EUが、ベルト層7の前記外端7Eを越えてタイヤ軸方向内方に延在していることも必要であり、このとき、前記外端EU、7E間のタイヤ軸方向の距離L1を、5〜20mmとするとともに、前記サイド補強ゴム層11の半径方向内端ELのビードベースラインBLからの半径方向距離L2を、10mm以上かつ前記タイヤ断面高さHの0.25倍以下としている。
【0025】
なお前記最大厚さTが3.0mm未満、前記高さh2がタイヤ断面高さHの0.35〜0.7倍の範囲外、前記距離L1が5mm未満、および前記距離L2がタイヤ断面高さHの0.25倍より大の時には、充分なランフラット性能を確保するのが難しい。また前記距離L1が20mmより大、および前記距離L2が10mm未満の時には、タイヤ重量が不必要に増加するとともに、剛性が過大となって乗り心地性を損ねる傾向となる。
【0026】
このサイド補強ゴム層11は、カーカス6が、本例の如く1枚のカーカスプライ6Aで形成される場合には、プライ本体部6aよりもタイヤ内腔側(図1、2に示す)、又はプライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間に配することができる。またカーカス6が複数のカーカスプライ6A・・・ で形成される場合には、プライ本体部6a、6aの間、又は最内のプライ本体部6aよりもタイヤ内腔側、又はプライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間に配することができる。
【0027】
またサイド補強ゴム層11に用いるゴムとしては、複素弾性率が8.0Mpa以上のものが、ランフラット走行での耐久性の観点から好ましい。なお複素弾性率は、株式会社岩元製作所製の粘弾性スペクトロメータを使用し、温度70°C、初期歪10%、周波数10Hz、振幅2%の条件下で測定した値である。
【0028】
このように構成した前記サイド補強ゴム層11は、ランフラット性能を有効に発揮するだけでなく、通常走行においても、曲げ剛性をバランス良く高める結果、サイドウォール表面での引張り歪εを低減できる。特に、図3に、サイド補強ゴム層11を有する本実施形態のタイヤ1と、サイド補強ゴム層11のない従来的なタイヤとの表面歪(引張り歪ε)の分布を比較して示すように、従来、タイヤ断面高さHの60〜80%の高さ領域Yにおいて見られた如き歪増大部分ε1がなくなり、引っ張り歪みεが低くかつ均一化されているのが確認できる。
【0029】
従って、このように表面歪の分布が均一化されたタイヤでは、前記トレッドゴムGtとサイドウォールゴムGsとのタイヤ表面における境界点Pに、該引張り歪εに起因するクラック等の発生がなくなる。
【0030】
従って、前記境界点Pの位置を、従来に比して低所に配置することが可能となり、本実施形態では、境界点PのビードベースラインBLからの半径方向高さh1を、前記タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍の範囲まで減じている。
【0031】
これに伴い前記境界点P、P間のタイヤ軸方向距離であるトレッドゴムGtの巾も増大するため、同じ輪郭形状を有するタイヤにおいても、ベルト端剥離等の損傷を抑制しながら、該ベルト層7のベルト巾BWを、従来よりも広い範囲まで拡巾することができる。その結果、タイヤへの拘束力が増加し、操縦安定性およびロードノイズ性能などを向上させることが可能となる。
【0032】
またベルト巾BWの拡巾化により、前記距離L1を維持しながら、即ち耐久性を保ちながら前記サイド補強ゴム層11の長さ減じることができ、乗り心地性の向上および重量軽減を図ることができる。
【0033】
なお本例では、前記ベルト巾BWを、タイヤ巾TWの0.85〜0.90倍の範囲、例えば0.85倍まで高め、操縦安定性およびロードノイズ性能などを向上している。このベルト巾BWは、トレッド接地巾TW1よりも大であり、好ましくはトレッド接地巾TW1の1.03倍以上、さらには1.06以上が望ましい。
【0034】
なお前記トレッド接地巾TW1とは、前記正規リムにリム組みしかつ前記正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向巾を意味する。また前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"を意味する。
【0035】
ここで、前記境界点Pの前記高さh1が0.3×H未満では、サイドウォールゴムGs、或いはそのタイヤ半径方向内方に隣接するリムズレ防止用のクリンチゴムGcの領域が過小となり、リムズレ防止効果、および外観性能等を損ねる傾向となる。逆に、0.75×Hをこえると、ベルト巾BWの拡巾化ができず、操縦安定性等の向上の妨げとなる。従って、前記高さh1は、0.7×H以下かつ、タイヤ最大幅位置MのビードベースラインBLからの高さh3以上であるのがが望ましい。
【0036】
また本例では、特にタイヤ最大幅位置Mよりも半径方向外側における表面歪ε(引張り歪ε)をさらに低減せしめ、前記境界点Pでのクラックをより確実に防止するため、5%内圧状態におけるタイヤ最大幅位置Mの前記高さh3を、タイヤ断面高さHの0.4倍よりも大、好ましくは0.45〜0.6倍の範囲、特に0.51〜0.60倍の範囲に設定している。
【0037】
これは、図4に示すように、前記高さh3の設定により、タイヤ最大幅位置Mよりも半径方向外側領域YUにおいて、その輪郭形状の曲率半径Rが、前記正規内圧を充填したときの曲率半径R’よりも小さいため、正規内圧充填の際には前記外側領域YUの表面に圧縮歪みが作用するからである。その結果、走行時のタイヤ変形における引張り歪みが減じられ、この外側領域YUに境界点Pを配置した場合には、該境界点Pにおけるクラックをさらに防止できる。
【0038】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0039】
【実施例】
表1の仕様に基づきタイヤサイズが215/45R17のランフラットタイヤを試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性、乗り心地性、ロードノイズ性能、および耐久性能を測定しその結果を表1に示す。
【0040】
(1)操縦安定性;
各試供タイヤを、リム(17×7.5J)、内圧(200kPa)のもとで2000cc級のFF車に装着し、ドライアスファルトのテストコースにて、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例1を6とする10点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0041】
(2)乗り心地性;
前記操縦安定性をテストした際の乗り心地を、ドライバーの官能評価により比較例1を6とする10点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0042】
(3)ロードノイズ;
前記車両を用い、スムース路面を速度50km/hにて走行させ、ドライバーの官能評価により比較例1を6とする10点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0043】
(4)耐久性;
ドラム試験機を用い、リム(17×7.5J)、内圧(150kPa)、荷重(5.0kN)のもとで、時速100km/hの速度で15000km走行し、走行後の損傷の有無を確認した。
【0044】
【表1】
【0045】
表の如く実施例のタイヤは、操縦安定性、乗り心地性、ロードノイズ性能ともに向上しているのが確認できる。
【0046】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、サイドウォール部にサイド補強ゴム層を設けて、表面歪減少させるとともに、トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点を従来よりも低い所定位置に配置させているため、該境界点でのクラックを抑制しながら、トレッドゴムを拡巾化することができ、ベルト巾の増大による操縦安定性、およびロードノイズ性能などの向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図2】その主要部を拡大して示す断面図である。
【図3】サイドウォール部における表面歪の分布状態を示す線図である。
【図4】サイドウォール部の輪郭形状を示す線図である。
【図5】従来的な空気入りタイヤを、そのサイドウォール部における表面歪の分布状態とともに示す線図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6A カーカスプライ
6 カーカス
7 ベルト層
7A、7B ベルトプライ
10 重なり部
11 サイド補強ゴム層
BL ビードベースライン
Gs サイドウォールゴム
Gt トレッドゴム
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ表面におけるトレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点でのクラックの発生を抑制しながら、ベルト巾を拡大でき、操縦安定性、ロードノイズ性能などの向上を図りうる空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図5に示すように、カーカスaの外側を強靱なベルト層bでタガ締めしたラジアルタイヤでは、生産効率等の観点から、サイドウォールゴムGsのタイヤ半径方向外端部を、トレッドゴムGtのタイヤ軸方向外端部により覆って重置した所謂TOS(トレッド・オーバー・サイドウォール)構造が多用されている。
【0003】
他方、タイヤでは、走行時の変形によってサイドウォール表面に引張り歪εが発生するが、この引張り歪εは、同図に示すように、通常、タイヤ断面高さHの60〜80%をビードベースラインBLから隔たる高さ領域Yに、最大歪を含む歪み増大部分ε1が存在している。
【0004】
従って、前記トレッドゴムGtとサイドウォールゴムGsとのタイヤ表面における境界点Pが、前記高さ領域Yに位置した場合には、この境界点Pに大きな引張り歪εが作用し、クラック等を発生させるという問題がある。そのために、前記TOS構造のタイヤでは、従来、前記境界点Pを前記高さ領域Yよりも半径方向外側に配置せしめ、クラック等の抑制が図られている。
【0005】
しかし、このような境界点Pの半径方向外側への配置は、トレッドゴム巾を制限することとなるため、ベルト巾を充分に確保することができなくなり、操縦安定性、ロードノイズ性能などの向上への大きな妨げとなっていた。
【0006】
なお前記境界点Pを、前記領域Yより半径方向内側に配置するものとしては、特許文献1、2に示す如きリムプロテクタを突出させた超偏平タイヤがある。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−342709号公報(図1)
【特許文献2】
特開2000−198325号公報(図1)
【0008】
本発明は、サイドウォール部にサイド補強ゴム層を設けて、前記歪増大部分の引張り歪を分散して減少させるとともに、前記境界点を従来よりも低い所定位置に配置させることを基本として、前記境界点でのクラックを抑制しながら、トレッドゴムを拡巾化することができ、ベルト巾の増大による操縦安定性、およびロードノイズ性能などの向上を図りうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配されるベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ表面をなすトレッドゴムは、そのタイヤ軸方向外端部が前記サイドウォール部のタイヤ表面をなすサイドウォールゴムのタイヤ半径方向外端部を覆って重置される重なり部を有するとともに、
前記サイドウォール部に、前記カーカスプライよりもタイヤ内腔側又はカーカスプライの間でタイヤ半径方向内外にのびるサイド補強ゴム層を設け、
しかも、タイヤ表面における前記トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点Pのビードベースラインからの半径方向高さh1を、タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍としたことを特徴としている。
【0010】
又請求項2の発明では、前記サイド補強ゴム層は、最大厚さを3mm以上とした断面略三日月状をなし、かつ該サイド補強ゴム層の半径方向外端は、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端を越えてタイヤ軸方向内方に延在するとともに、該半径方向外端のベルト層のタイヤ軸方向外端からのタイヤ軸方向の距離L1は5〜20mm、かつサイド補強ゴム層の半径方向内端のビードベースラインからの半径方向距離L2は、10mm以上かつ前記タイヤ断面高さHの0.25倍以下であることを特徴としている。
【0011】
又請求項3の発明では、前記ベルト層は、そのベルト巾BWを、タイヤ巾TWの0.75〜0.95倍としたことを特徴としている。
【0012】
なお本明細書において、前記高さh1、H、距離L1、L2、ベルト巾BW、タイヤ巾TWを含む各部の寸法は、特に断りがない限り、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の5%の内圧を充填した5%内圧状態において特定している。
【0013】
また前記「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、当該規格がタイヤサイズ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。また「正規内圧」とは、前記規格がタイヤサイズ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 "TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS 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。
【0014】
また前記「ビードベースライン」とは、タイヤが基づく規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明の空気入りタイヤがランフラットタイヤである場合の断面図、図2はその主要部を拡大して示す断面図である。
【0016】
図1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をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の半径方向外側に配されるベルト層7と、サイドウォール部3に配され本例ではランフラット性能を付与するサイド補強ゴム層11とを含んで構成される。
【0017】
ここで、本実施形態の空気入りタイヤ1は、所謂TOS構造をなし、従って、前記トレッド部2のタイヤ表面をなすトレッドゴムGtは、そのタイヤ軸方向外端部teが、前記サイドウォール部3のタイヤ表面をなすサイドウォールゴムGsのタイヤ半径方向外端部seを覆って重置される重なり部10を具える。
【0018】
なお前記サイドウォールゴムGsは、カーカス6の外側面に沿って延在し、その外端部seは、ベルト層7とカーカス6との間に先細状に介在して終端している。また前記トレッドゴムGtは、路面と接地する主トレッドゴム部Gt1と、その両端に配される断面三角形状のウイングゴム部Gt2とから構成され、このウイングゴム部Gt2には、サイドウォールゴムGsとの接着性に優れるゴムが用いられる。
【0019】
次に、前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して、例えば75〜90°の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間を跨るプライ本体部6aの両端に、前記ビードコア5の廻りで内から外に折り返すプライ折返し部6bを一体に具え、該プライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間には、ビード補強用のビードエーペックスゴム8が配される。なおカーカスコードとして、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードが好適に採用される。
【0020】
また前記プライ折返し部6bは、タイヤ半径方向外側に巻き上げられ、本例では、その外端6eが前記ベルト層7の外端7Eをタイヤ軸方向内側に超えて終端する、いわゆる超ハイターンアップ構造をなすものを示している。
【0021】
これにより、最小のカーカスプライ枚数にてサイドウォール部3の効果的な補強をなしうるとともに、前記サイド補強ゴム層11などのいっそうの薄肉化なども可能となる。さらに前記外端6eが、パンク走行時に大きく撓むサイドウォール部3に現れないため、該外端6eを起点とするルース、セパレーションなどを好適に抑制することもできる。なおこのプライ折返し部6bと前記ベルト層7とのタイヤ軸方向の重なり長さW1は、5〜25mmが好ましい。
【0022】
また前記ベルト層7は、スチールコード等の高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して、例えば10〜35°の角度で配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから構成される。このベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードがプライ間相互で交差するようにコードの向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高めている。
【0023】
また前記サイド補強ゴム層11は、本例では、パンク状態のタイヤの縦荷重を支承してランフラット性能を付与しうるものを例示している。即ち、サイド補強ゴム層11は、図2に示すように、最大厚さTを有する中央部分からタイヤ半径方向内外に厚さを除々に減じてのびる断面略三日月状をなし、サイドウォール部3の曲げ剛性を高めるとともに、パンク状態におけるタイヤの縦撓みを減じる働きをする。
【0024】
そのために、本例では、前記最大厚さTを3.0mm以上とするとともに、その最大厚さ位置QtのビードベースラインBLからの半径方向高さh2を、タイヤ断面高さHの0.35〜0.7倍、好ましくは0.45〜0.65倍に設定している。またサイド補強ゴム層11では、その半径方向外端EUが、ベルト層7の前記外端7Eを越えてタイヤ軸方向内方に延在していることも必要であり、このとき、前記外端EU、7E間のタイヤ軸方向の距離L1を、5〜20mmとするとともに、前記サイド補強ゴム層11の半径方向内端ELのビードベースラインBLからの半径方向距離L2を、10mm以上かつ前記タイヤ断面高さHの0.25倍以下としている。
【0025】
なお前記最大厚さTが3.0mm未満、前記高さh2がタイヤ断面高さHの0.35〜0.7倍の範囲外、前記距離L1が5mm未満、および前記距離L2がタイヤ断面高さHの0.25倍より大の時には、充分なランフラット性能を確保するのが難しい。また前記距離L1が20mmより大、および前記距離L2が10mm未満の時には、タイヤ重量が不必要に増加するとともに、剛性が過大となって乗り心地性を損ねる傾向となる。
【0026】
このサイド補強ゴム層11は、カーカス6が、本例の如く1枚のカーカスプライ6Aで形成される場合には、プライ本体部6aよりもタイヤ内腔側(図1、2に示す)、又はプライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間に配することができる。またカーカス6が複数のカーカスプライ6A・・・ で形成される場合には、プライ本体部6a、6aの間、又は最内のプライ本体部6aよりもタイヤ内腔側、又はプライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間に配することができる。
【0027】
またサイド補強ゴム層11に用いるゴムとしては、複素弾性率が8.0Mpa以上のものが、ランフラット走行での耐久性の観点から好ましい。なお複素弾性率は、株式会社岩元製作所製の粘弾性スペクトロメータを使用し、温度70°C、初期歪10%、周波数10Hz、振幅2%の条件下で測定した値である。
【0028】
このように構成した前記サイド補強ゴム層11は、ランフラット性能を有効に発揮するだけでなく、通常走行においても、曲げ剛性をバランス良く高める結果、サイドウォール表面での引張り歪εを低減できる。特に、図3に、サイド補強ゴム層11を有する本実施形態のタイヤ1と、サイド補強ゴム層11のない従来的なタイヤとの表面歪(引張り歪ε)の分布を比較して示すように、従来、タイヤ断面高さHの60〜80%の高さ領域Yにおいて見られた如き歪増大部分ε1がなくなり、引っ張り歪みεが低くかつ均一化されているのが確認できる。
【0029】
従って、このように表面歪の分布が均一化されたタイヤでは、前記トレッドゴムGtとサイドウォールゴムGsとのタイヤ表面における境界点Pに、該引張り歪εに起因するクラック等の発生がなくなる。
【0030】
従って、前記境界点Pの位置を、従来に比して低所に配置することが可能となり、本実施形態では、境界点PのビードベースラインBLからの半径方向高さh1を、前記タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍の範囲まで減じている。
【0031】
これに伴い前記境界点P、P間のタイヤ軸方向距離であるトレッドゴムGtの巾も増大するため、同じ輪郭形状を有するタイヤにおいても、ベルト端剥離等の損傷を抑制しながら、該ベルト層7のベルト巾BWを、従来よりも広い範囲まで拡巾することができる。その結果、タイヤへの拘束力が増加し、操縦安定性およびロードノイズ性能などを向上させることが可能となる。
【0032】
またベルト巾BWの拡巾化により、前記距離L1を維持しながら、即ち耐久性を保ちながら前記サイド補強ゴム層11の長さ減じることができ、乗り心地性の向上および重量軽減を図ることができる。
【0033】
なお本例では、前記ベルト巾BWを、タイヤ巾TWの0.85〜0.90倍の範囲、例えば0.85倍まで高め、操縦安定性およびロードノイズ性能などを向上している。このベルト巾BWは、トレッド接地巾TW1よりも大であり、好ましくはトレッド接地巾TW1の1.03倍以上、さらには1.06以上が望ましい。
【0034】
なお前記トレッド接地巾TW1とは、前記正規リムにリム組みしかつ前記正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地するトレッド接地面のタイヤ軸方向巾を意味する。また前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"を意味する。
【0035】
ここで、前記境界点Pの前記高さh1が0.3×H未満では、サイドウォールゴムGs、或いはそのタイヤ半径方向内方に隣接するリムズレ防止用のクリンチゴムGcの領域が過小となり、リムズレ防止効果、および外観性能等を損ねる傾向となる。逆に、0.75×Hをこえると、ベルト巾BWの拡巾化ができず、操縦安定性等の向上の妨げとなる。従って、前記高さh1は、0.7×H以下かつ、タイヤ最大幅位置MのビードベースラインBLからの高さh3以上であるのがが望ましい。
【0036】
また本例では、特にタイヤ最大幅位置Mよりも半径方向外側における表面歪ε(引張り歪ε)をさらに低減せしめ、前記境界点Pでのクラックをより確実に防止するため、5%内圧状態におけるタイヤ最大幅位置Mの前記高さh3を、タイヤ断面高さHの0.4倍よりも大、好ましくは0.45〜0.6倍の範囲、特に0.51〜0.60倍の範囲に設定している。
【0037】
これは、図4に示すように、前記高さh3の設定により、タイヤ最大幅位置Mよりも半径方向外側領域YUにおいて、その輪郭形状の曲率半径Rが、前記正規内圧を充填したときの曲率半径R’よりも小さいため、正規内圧充填の際には前記外側領域YUの表面に圧縮歪みが作用するからである。その結果、走行時のタイヤ変形における引張り歪みが減じられ、この外側領域YUに境界点Pを配置した場合には、該境界点Pにおけるクラックをさらに防止できる。
【0038】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0039】
【実施例】
表1の仕様に基づきタイヤサイズが215/45R17のランフラットタイヤを試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性、乗り心地性、ロードノイズ性能、および耐久性能を測定しその結果を表1に示す。
【0040】
(1)操縦安定性;
各試供タイヤを、リム(17×7.5J)、内圧(200kPa)のもとで2000cc級のFF車に装着し、ドライアスファルトのテストコースにて、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例1を6とする10点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0041】
(2)乗り心地性;
前記操縦安定性をテストした際の乗り心地を、ドライバーの官能評価により比較例1を6とする10点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0042】
(3)ロードノイズ;
前記車両を用い、スムース路面を速度50km/hにて走行させ、ドライバーの官能評価により比較例1を6とする10点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0043】
(4)耐久性;
ドラム試験機を用い、リム(17×7.5J)、内圧(150kPa)、荷重(5.0kN)のもとで、時速100km/hの速度で15000km走行し、走行後の損傷の有無を確認した。
【0044】
【表1】
【0045】
表の如く実施例のタイヤは、操縦安定性、乗り心地性、ロードノイズ性能ともに向上しているのが確認できる。
【0046】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、サイドウォール部にサイド補強ゴム層を設けて、表面歪減少させるとともに、トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点を従来よりも低い所定位置に配置させているため、該境界点でのクラックを抑制しながら、トレッドゴムを拡巾化することができ、ベルト巾の増大による操縦安定性、およびロードノイズ性能などの向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図2】その主要部を拡大して示す断面図である。
【図3】サイドウォール部における表面歪の分布状態を示す線図である。
【図4】サイドウォール部の輪郭形状を示す線図である。
【図5】従来的な空気入りタイヤを、そのサイドウォール部における表面歪の分布状態とともに示す線図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6A カーカスプライ
6 カーカス
7 ベルト層
7A、7B ベルトプライ
10 重なり部
11 サイド補強ゴム層
BL ビードベースライン
Gs サイドウォールゴム
Gt トレッドゴム
Claims (3)
- トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配されるベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ表面をなすトレッドゴムは、そのタイヤ軸方向外端部が前記サイドウォール部のタイヤ表面をなすサイドウォールゴムのタイヤ半径方向外端部を覆って重置される重なり部を有するとともに、
前記サイドウォール部に、前記カーカスプライよりもタイヤ内腔側又はカーカスプライの間でタイヤ半径方向内外にのびるサイド補強ゴム層を設け、
しかも、タイヤ表面における前記トレッドゴムとサイドウォールゴムとの境界点Pのビードベースラインからの半径方向高さh1を、タイヤ断面高さHの0.3〜0.75倍としたことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記サイド補強ゴム層は、最大厚さを3mm以上とした断面略三日月状をなし、かつ該サイド補強ゴム層の半径方向外端は、前記ベルト層のタイヤ軸方向外端を越えてタイヤ軸方向内方に延在するとともに、該半径方向外端のベルト層のタイヤ軸方向外端からのタイヤ軸方向の距離L1は5〜20mm、かつサイド補強ゴム層の半径方向内端のビードベースラインからの半径方向距離L2は10mm以上かつ前記タイヤ断面高さHの0.25倍以下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。
- 前記ベルト層は、そのベルト巾を、タイヤ巾TWの0.75〜0.95倍としたことを特徴とする請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
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