JP2023001543A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】車輪にネガティブキャンバが付与された状態で車両に装着された場合でも、直進走行中の加減速時に生じる横力損失が低減されて前後力が向上し得るタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ10は、ベルト層60とトレッド41との間に、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って延び、所定の距離を隔てて配置された複数の補強コード70aを被覆した補強ベルト70を有する。タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿ったタイヤ断面では、タイヤ幅方向におけるベルト層60に含まれる少なくとも一つのベルト61の車両装着時内側INになる内側端部611が、車両装着時外側OUTになる外側端部613よりもタイヤ径方向内側に位置し、かつ、前記タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面CLから内側端部611までの幅L611が、タイヤ赤道面CLから外側端部613までの幅L613よりも広い。【選択図】図1
Description
本発明は、ベルト層とトレッドとの間のタイヤ径方向位置に補強ベルトを備える空気入りタイヤに関する。
従来の空気入りタイヤとして、タイヤ幅方向の両端部が一対のビードコアの回りに折り返されてそれぞれ係留されて略環体状に延びるカーカス層、カーカス層のタイヤ径方向外側に配置された2枚のベルトプライで構成されるベルト層、ベルト層のタイヤ径方向に配置されたタイヤ赤道面と実質上平行に延びる補強素子を埋設したベルト強化層、および補強コードが埋設された保護プライからなる保護層を備える空気入りタイヤが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような従来の空気入りタイヤによれば高速走行時の遠心力によってタイヤのトレッド部がタイヤ径方向に拡径するのを抑制して高速耐久性や操縦安定性能を向上させることができるとされている。
しかし、従来の空気入りタイヤでは、車輪にネガティブキャンバが付与された状態で車両に装着された場合に、直進走行中の加減速時にベルト層の端部よりも車両装着時内側が路面に接地することで接地端近傍における接地長が過度に増大して横力損失が生じ、タイヤに発生する前後力が低下する恐れがあった。
本発明は、車輪にネガティブキャンバが付与された状態で車両に装着された場合でも、直進走行中の加減速時に生じる横力損失が低減されて前後力が向上し得るタイヤを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤは、路面に接するトレッドと、前記トレッドのタイヤ径方向内側に設けられる複数のベルトを有するベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向内側に設けられ、タイヤの骨格を形成する環体状のカーカスと、を備える。前記空気入りタイヤは、前記ベルト層とトレッドとの間に、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って延び、所定の距離を隔てて配置された複数の補強コードを被覆した補強ベルトを有する。前記タイヤ径方向及び前記タイヤ幅方向に沿ったタイヤ断面では、前記タイヤ幅方向における前記ベルト層に含まれる少なくとも一つのベルトの車両装着時内側になる内側端部が、車両装着時外側になる外側端部よりもタイヤ径方向内側に位置する。前記タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面から前記内側端部までの幅は、前記タイヤ赤道面から前記外側端部までの幅よりも広い。
上記構成では、空気入りタイヤが前記補強ベルトを備え、ベルト層に含まれる少なくとも一つのベルトの内側端部が、車両装着時外側になる外側端部よりもタイヤ径方向内側に位置する。タイヤ赤道面から前記内側端部までの前記タイヤ幅方向の幅が、前記タイヤ赤道面から前記外側端部までの前記タイヤ幅方向の幅よりも広い。このため、車輪にネガティブキャンバが付与された状態で車両に装着された場合でも、ベルト層によってタイヤ接地面全体の接地圧が確保され、直進走行中の加減速時に生じる横力損失が低減されて前後力が向上するタイヤを提供することができる。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。
(1)空気入りタイヤ全体の概略構成
図1は、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に沿った断面図である。図2は、トレッド部の一部破断平面図である。
図1は、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に沿った断面図である。図2は、トレッド部の一部破断平面図である。
図1、2に示した本実施形態の空気入りタイヤ10は、高性能乗用車あるいはトラック・バス等に装着される空気入りタイヤである。空気入りタイヤ10は、ビードコア21がそれぞれ埋設された一対のビード部20、一対のビード部20の各々から略タイヤ径方向外側に向かってそれぞれ延びるサイドウォール部30、及び、主に路面GNDに接する部位であり、サイドウォール部30のタイヤ径方向外端同士を連結する略円筒状のトレッド部40を備える。
空気入りタイヤ10は、ビードコア21間を略環体状(トロイダル状)に延びてサイドウォール部30、トレッド部40を補強することでタイヤの骨格を形成するカーカス層50を有する。カーカス層50の幅方向両端部は、ビードコア21の回りを内側から外側に向かって折り返されることで、一対のビードコア21にそれぞれ係留されている。
(2)タイヤを構成する各層の具体的構成
カーカス層50は、少なくとも1枚で構成される。本実施形態では、2枚のカーカスプライ51で構成されている。各カーカスプライ51内には、多数本の互いに平行な直線状のカーカスコード51aが埋設されている。カーカスコード51aは、タイヤ赤道面CLに対して90度、即ちラジアル方向(子午線方向)に延びるように配置されている。なお、カーカス層50は、タイヤ赤道面CLとなす角が45度以上90度未満であるように埋設されたカーカスコード51aを備えるカーカスプライ51が、カーカスコード51aがトレッド面視で交錯するように積層されたものであってもよい。
カーカス層50は、少なくとも1枚で構成される。本実施形態では、2枚のカーカスプライ51で構成されている。各カーカスプライ51内には、多数本の互いに平行な直線状のカーカスコード51aが埋設されている。カーカスコード51aは、タイヤ赤道面CLに対して90度、即ちラジアル方向(子午線方向)に延びるように配置されている。なお、カーカス層50は、タイヤ赤道面CLとなす角が45度以上90度未満であるように埋設されたカーカスコード51aを備えるカーカスプライ51が、カーカスコード51aがトレッド面視で交錯するように積層されたものであってもよい。
カーカスコード51aは、ナイロン、芳香族ポリアミド、スチール等で構成される。本実施形態において、カーカスコード51aは、ナイロンで構成されている。
カーカス層50のタイヤ径方向外側には、ベルト層60が配置される。ベルト層60は、タイヤ径方向外側に積層した少なくとも2枚の傾斜ベルト61,63を含む。各傾斜ベルト61,63内には、直線状に延びる多数本の互いに平行なベルトコード61a,63aが埋設されている。つまり、ベルトコード61a,63aは、コーティングゴム61b,63bで覆われた状態で傾斜ベルト61,63を構成している。
ベルトコード61a,63aの材料も特に限定されず、例えば、スチール、芳香族ポリアミド等を撚ったコードあるいはモノフィラメントで構成されてよい。傾斜ベルト61のベルトコード61a及び傾斜ベルト63のベルトコード63aは、少なくとも2枚のベルトプライ61,63がタイヤ幅方向(タイヤ周方向でも良い)に対して傾斜して配置され、ベルトコード61aとベルトコード63aとは、タイヤ幅方向に対して逆方向に傾斜することで、互いに交錯している。即ち、ベルト層60に含まれる傾斜ベルト61,63は、所謂交錯ベルトになっている。
本実施形態において、ベルト層60は、タイヤ赤道面CLと実質的に平行に延びるベルトコード65aをコーティングゴム65bで被覆した周方向ベルト65をさらに含む。周方向ベルト65は、スチールまたは有機繊維(例えばナイロン、芳香族ポリアミド)を撚ったコードで構成されたベルトコード65aで構成されている。なお、ベルトコード65aの材質と、ベルトコード61a及びベルトコード63aの材質とは、同一でもよいが、空気入りタイヤ10に要求される性能を考慮すると、異なっていることが好ましい。具体的には、ベルトコード65aは、ベルトコード61a及びベルトコード63aよりも強度が高いことが好ましい。
タイヤ幅方向におけるベルトコード65aの打ち込み数(配置間隔或いは配置密度と呼んでもよい)は、6本/cm以上であることが好ましい。
周方向ベルト65は、傾斜ベルト61,63のタイヤ径方向外側に位置する。本実施形態において、周方向ベルト65は、ベルト層60のタイヤ径方向外側端に位置している。周方向ベルト65は、傾斜ベルト61,63と重なり合うよう配置されてトレッド部40の径成長を効果的に抑制するベルト強化層である。周方向ベルト65は、図2に示すように、タイヤ幅方向において、傾斜ベルト61,63より幅広にすることで、傾斜ベルト61,63の全幅において重なり合っている。なお、この周方向ベルト65の幅をトレッド幅の90%以上110%の範囲内となっている。
周方向ベルト65は、例えば、ベルトコード65aを1本または少数本並べてゴム被覆した一定幅のストリップを傾斜ベルト61,63のタイヤ径方向外側に螺旋状に巻き付ける所謂スパイラルベルトとすることで容易に成形し得る。
トレッド部40のトレッド41は、路面に接する部位であり、周方向ベルト65のタイヤ径方向外側に配置されたゴムからなる。本実施形態では図示を省略するが、トレッド41の外表面(踏面)には、排水性能を向上させるため、幅広で周方向に連続して延びる複数本の主溝が形成されてもよい。また、トレッド41の外表面にはタイヤ幅方向や斜め方向に延びる多数本の横溝が形成されてもよい。なお、レーシング用タイヤの場合、主溝、横溝が形成されていなくてもよい。
ベルト層60は、トレッド41のタイヤ径方向内側に設けられており、トレッド41とベルト層60との間には、補強ベルト70が配置される。具体的に、補強ベルト70は、傾斜ベルト63とトレッド41(具体的には、トレッド41を形成するトレッドゴム)との間に設けられる。本実施形態では、補強ベルト70が、トレッド41と、周方向ベルト65との間に配置されている。
補強ベルト70には、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向及びタイヤ径方向に沿って延びる複数の補強コード70aが配置されたベルトである。補強ベルト70は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って延び、所定の距離を隔てて配置された複数の補強コード70aを、コーティングゴム70bで被覆することによって構成される。
補強コード70aは、トレッド面視においてタイヤ幅方向に延び、タイヤ側面視において、タイヤ径方向(ラジアル方向と呼ばれてもよい)に沿って延びる。従って、補強ベルト70は、ラジアル方向に沿って延びるコードを有するラジアルベルトなどと呼ばれてもよい。
補強ベルト70は、タイヤ周方向には比較的自由に伸びて変形し、逆に、タイヤ幅方向には伸び難く、変形し難い補強ベルトの一種と解釈されてもよい。このように、補強ベルト70は、トレッド41の内部(タイヤ径方向内側)において異方性を与える構成要素として機能できる。
また、補強ベルト70は、周方向ベルト65とトレッド41との間に設けられ、上述したような特徴を有することから、フローティングベルトなどと呼ばれてもよい。
なお、補強ベルト70の補強コード70aとベルト層60のタイヤ径方向外側端に位置するベルトコード65aとの間に配置される該ゴム層の厚さは、0.3mm以上1.5mm以下の範囲であってよい。
補強ベルト70は、車両装着時内側(IN側)から車両装着時外側(OUT側)に亘って設けられる。具体的には、補強ベルト70は、タイヤ赤道面CLを基準としたIN側及びOUT側に設けられてよい。
また、補強ベルト70は、少なくともタイヤ幅方向における接地端まで設けられてもよい。接地端は、正規内圧に設定された空気入りタイヤ10に正規荷重が負荷された状態を基準としてよい。なお、補強ベルト70のタイヤ幅方向における端部は、接地端を超えたトレッド41のショルダー側に位置してもよい。
ここで、正規内圧とは、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のYearBookにおける最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とは、JATMA YearBookにおける最大負荷能力(ロードインデックス)に対応する最大負荷能力(最大荷重)である。また欧州ではETRTO、米国ではTRA、その他各国のタイヤ規格が対応する。
本実施形態において、補強ベルト70に埋設されている補強コード70aは、タイヤ幅方向と平行、つまり、タイヤ幅方向と成す角度が0度となるように配置されることが望ましい。但し、タイヤ幅方向に対して多少の角度を有してもいてもよい。具体的に、補強コード70aは、タイヤ幅方向に対する角度が0度以上15度以下となるように、補強ベルト70に埋設されていてもよい。
補強ベルト70の補強コード70aのコード材料としては、比較的強度の高い有機繊維を用いることが望ましい。例えば、アラミド繊維、具体的には、ケブラー(登録商標)などを用いることできる。ナイロン、ポリエチレンテレフタラート(PET)なども使用環境次第では用い得るが、より高強度の有機繊維(芳香族ポリアミド)を用いることが好ましい。
補強コード70aは、上述した有機繊維などを複数撚ることによって形成されてよいが、補強コード70aの太さは、0.5mm~2.0mmとすることが好ましく、補強コード70aのヤング率は、50GPa以上であることが好ましい。
補強ベルト70に埋設されている補強コード70aの打ち込み数は、例えば、20~60本/50mmの範囲とすることができる。ただし、補強ベルト補強ベルト70に対する補強コード70aの打ち込み数は、この範囲に限定されるのもではない。
本実施形態の空気入りタイヤ10において、ベルト層60は、図1に示すように、タイヤ径方向及び前記タイヤ幅方向に沿った断面において、タイヤ赤道面CLに対して非対称に配置されている。
具体的に、図1に示すように、タイヤ幅方向の車両装着時内側INになるベルト層60に含まれる少なくとも一つのベルト、例えば傾斜ベルト61の内側端部611が、車両装着時外側OUTになる外側端部613よりもタイヤ径方向内側に位置している。さらに、タイヤ赤道面CLから内側端部611までのタイヤ幅方向の幅L611が、タイヤ赤道面CLから外側端部613までのタイヤ幅方向の幅L613よりも広くなっている。つまり、L611>L613の関係式を満たしている。
本実施形態において、傾斜ベルト61の内側端部611は、空気入りタイヤ10の接地端よりもタイヤ幅方向外側(車両装着時内側IN)まで延びている。
また、本実施形態では、ベルト層60に含まれる全てのベルト、即ち傾斜ベルト63,周方向ベルト65も、タイヤ赤道面CLに対して非対称に配置されている。そして、傾斜ベルト63,周方向ベルト65の内側端部631,651と外側端部633,653の位置は、傾斜ベルト61の内側端部611と外側端部613の位置と同様の条件を満たしている。
具体的に、傾斜ベルト63,周方向ベルト65の車両装着時内側INになる内側端部631、651が、車両装着時外側OUTになる外側端部633,653よりもタイヤ径方向内側に位置している。さらに、タイヤ赤道面CLから内側端部631、651までのタイヤ幅方向の幅が、タイヤ赤道面CLから外側端部633,653までのタイヤ幅方向の幅よりも広くなっている。
補強ベルト70は、図1に示すように、タイヤ径方向及び前記タイヤ幅方向に沿った断面において、タイヤ赤道面CLに対して非対称に配置されている。
具体的に、図1に示すように、タイヤ幅方向の車両装着時内側INになる補強ベルト70の内側端部(第一端部)701が、車両装着時外側OUTになる外側端部(第二端部)703よりもタイヤ径方向内側に位置している。さらに、タイヤ赤道面CLから内側端部701までのタイヤ幅方向の幅L701が、タイヤ赤道面CLから外側端部703までのタイヤ幅方向の幅L703よりも広くなっている。つまり、L701>L703の関係式を満たしている。
本実施形態では、補強ベルト70の内側端部701は、空気入りタイヤ10の前記接地端よりもタイヤ幅方向外側(即ち車両装着時内側IN)まで延びている。
(作用・効果)
図3は、ネガティブキャンバが付与された状態の車輪のリムRMに空気入りタイヤ10が装着された状態で直進走行中に加減速時した場合の、空気入りタイヤ10の接地状況を説明する図である。図3中において、実線VLは、接地面GNDに対する法線であり、角度θCは、車輪(のリムRM)の傾斜角度を表す所謂キャンバー角である。図中、角度θCは、リムRMに装着された空気入りタイヤ10の赤道面CLと接地面GNDに対する法線VLとがなす角として図示されている。
図3は、ネガティブキャンバが付与された状態の車輪のリムRMに空気入りタイヤ10が装着された状態で直進走行中に加減速時した場合の、空気入りタイヤ10の接地状況を説明する図である。図3中において、実線VLは、接地面GNDに対する法線であり、角度θCは、車輪(のリムRM)の傾斜角度を表す所謂キャンバー角である。図中、角度θCは、リムRMに装着された空気入りタイヤ10の赤道面CLと接地面GNDに対する法線VLとがなす角として図示されている。
ネガティブキャンバが付与された状態の車輪のリムRMに空気入りタイヤ10が装着された状態で直進走行中に加減速すると、タイヤに掛かる荷重が一時的に増大して空気入りタイヤ10の前記接地端よりも、タイヤ幅方向外側(即ち車両装着時内側IN)の位置(接地位置)GEまでタイヤが接地し得る。
この様な状況において、従来の空気入りタイヤでは、接地位置GE近傍のタイヤのゴム層がタイヤ径方向内側からベルト層60で支持されないため、タイヤの接地端近傍では接地長が過度に増大して大きな横力損失が発生していた。
これに対して、本実施形態の空気入りタイヤ10では、タイヤ幅方向の車両装着時内側INになるベルト層60に含まれる少なくとも一つのベルト、例えば傾斜ベルト61の内側端部611が、車両装着時外側OUTになる外側端部613よりもタイヤ径方向内側に位置している。さらに、タイヤ赤道面CLから内側端部611までのタイヤ幅方向の幅L611が、タイヤ赤道面CLから外側端部613までのタイヤ幅方向の幅L613よりも広くなっている。
この構成では、ベルト層60(少なくとも傾斜ベルト61)の内側端部611が空気入りタイヤ10の前記接地端よりもタイヤ幅方向外側(即ち車両装着時内側IN)まで延びており、かつ内側端部611からタイヤ表面までに十分なゴム層の厚さが確保されている。このため、前記接地端よりも車両装着時内側INの接地位置GEまでタイヤが接地した場合でも、図3に示すように、接地位置GE近傍でゴム層は、タイヤ径方向内側からベルト層60によって支持される。その結果、空気入りタイヤ10では、接地位置GE近傍において大きな横力損失の要因となる接地長の過度な増大が効果的に抑制される。
ただし、図3に示すようなベルト層60によって接地位置GE近傍でゴム層がタイヤ径方向内側から支持された状態では、接地位置GE近傍で接地圧が上昇し、この接地圧の上昇に伴う横力損失が生じる恐れがある。
具体的に、トレッド部40が路面に接地されると、曲面状であったタイヤ表面が接地面は平面状に変形する。これに伴い、本実施形態の空気入りタイヤ10における、タイヤ幅方向外側かつタイヤ径方向内側まで延びたタイヤ径方向内側に位置するベルト層60の端部611,631,651近傍は、接地面に近づくようにタイヤ径方向に拡径する。この結果、ベルト層60に含まれるベルトコード61a,63a,65aには高いタイヤ周方向の張力が加わる。このため、ベルト層60の端部611,631,651近傍の剛性は、接地状態で高くなる恐れがある。
さらに、トレッド部40が路面に接地されると、トレッド41の接地面GNDに対してタイヤ幅方向の中央に向かう面内収縮力が作用し、この面内収縮力によりトレッド41のゴム層にはタイヤ幅方向に沿ってワイピング変形と呼ばれる変形が生じる。このワイピング変形は、接地面全体で発生するが特に前記接地端に近いタイヤ幅方向外側に位置するショルダー領域で大きく発生するため、特に接地位置GE近傍で接地圧が上昇する恐れがある。
また、トレッド部40では、路面GNDとの接地に伴い、タイヤ幅方向中央に向かう面内収縮力が作用し、トレッド41がタイヤ幅方向に沿ったワイピング変形と呼ばれる変形を来す。ワイピング変形は、接地面全体で発生するが特に前記接地端に近いタイヤ幅方向外側に位置するショルダー領域で大きく発生する。このため、特に接地位置GE近傍では、ワイピング変形に伴うトレッドゴムのタイヤ幅方向中央側への流動により、接地圧がさらに上昇する恐れがある。
このように、ベルト層60の端部611近傍の剛性が高くなる作用と、ワイピング変形とにより、接地位置GE近傍では、接地圧が局所的に上昇する恐れがあった。そして、このような接地圧上昇が生じた場合、接地位置GE近傍のゴム層がタイヤ周方向だけでなくタイヤ幅方向にも変形して、横力損失を増大させる恐れがあった。
本実施形態の空気入りタイヤ10は、トレッド41とベルト層60との間に配置され、実質上ラジアル方向に延びる補強コード70aが埋設された補強ベルト70を備える。補強ベルト70は、タイヤ幅方向に沿って配置されるコードのみを備えているため、タイヤ周方向には比較的自由に伸びて変形し、逆に、タイヤ幅方向には変形し難い特性を有する。
補強ベルト70における補強コード70aは、空気入りタイヤ10に接地圧が掛かった状態で、タイヤ幅方向に張力を発生させる。上記構成の補強ベルト70によれば、接地圧やタイヤの空気圧によってトレッド部40にタイヤ径方向の圧縮応力が高くなった場合でも、補強ベルト70が圧縮応力の影響をタイヤ幅方向にも分散することで、ベルト層60のベルトコード61a,63a,65aに掛かる周方向の張力を低減することができる。これにより、接地状態でベルト層60の端部611,631,651近傍の剛性を適正化することができる。
また、補強コード70aにヤング率が50GPa以上の補強コード70aを用いた場合、該補強コード70aによって補強ベルト70の剛性が確保され、ワイピング変形によるトレッドゴムのタイヤ幅方向中央側への流動を低減することができる。この際、補強ベルト70の剛性の影響によりワイピング変形抑制によるベルト層60の端部611,631,651近傍の剛性を適正化の影響が大きくなるため、この構成を用いた場合、接地状態でベルト層60の端部611,631,651近傍の剛性がさらに適正化され、ベルト層60の端部611,631,651近傍における局所的な接地圧の上昇を抑制する効果がさらに高まる。
このため、車輪にネガティブキャンバが付与された状態で車両に装着された場合でも、直進走行中の加減速時に生じる横力損失が低減されて前後力が向上し得る空気入りタイヤ10を提供することができる。
なお、本実施形態の空気入りタイヤ10では、車両装着時内側INの補強ベルト70の内側端部701が、車両装着時外側OUTの外側端部703よりもタイヤ径方向内側に位置している。さらに、タイヤ赤道面CLから内側端部701までのタイヤ幅方向の幅L701が、タイヤ赤道面CLから外側端部703までのタイヤ幅方向の幅L703よりも広くなっている。
この構成では、補強ベルト70の内側端部701が空気入りタイヤ10の前記接地端よりもタイヤ幅方向外側(即ち車両装着時内側IN)まで延びている。そして、内側端部701からタイヤ表面までに十分なゴム層の厚さが確保されている。さらに、補強ベルト70とベルト層60との端部間、即ち内側端部701と内側端部651との間にもコーティングゴム70b,65b等によるゴム層の厚さが確保されている。
このため、前記接地端よりも車両装着時内側INの接地位置GEまでタイヤが接地した場合でも、図3に示すように、接地位置GE近傍のタイヤのゴム層は、補強ベルト70によってタイヤ径方向内側から支持される。この構成によれば、補強コード70aによってワイピング変形が大きく発生しやすい接地位置GE近傍でワイピング変形が効果的に抑制され、接地位置GE近傍までベルト層60のベルトコード61a,63a,65aに掛かる周方向の張力が効果的に低減される。
この結果、車輪にネガティブキャンバが付与された状態で車両に装着された場合でも、直進走行中の加減速時に生じる横力損失がさらに低減され、空気入りタイヤ10に発生する前後力がさらに向上する。
また、本実施形態では、傾斜ベルト61,63内のベルトコード61a,63aが、タイヤ赤道面CLに対する傾斜角度を45度以上90度未満とされている。コード角度をこの範囲に設定することで、路面GNDと最外側の傾斜ベルト63との間に発生する周方向のせん断歪を緩和して、ここに働くすべりを抑制してトレッド幅方向の接線力を均一化し、トラクション性を改善することができる。
また、本実施形態において、周方向ベルト65の幅は、トレッド幅の90%以上110%の範囲内となっている。この構成によれば、周方向ベルト65のタイヤ幅方向外側端部651,653での耐久性が向上し、かつトレッド部40の径成長を効果的に抑制し得る。
(変更例)
以上、実施形態について説明したが、当該実施形態の記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
以上、実施形態について説明したが、当該実施形態の記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
例えば、上述した実施形態では、周方向ベルト65が備えられていたが、周方向ベルト65は、必須ではない。つまり、空気入りタイヤ10の用途などによっては、交錯ベルト(傾斜ベルト61,63)のタイヤ径方向外側に補強ベルト70が設けられ、補強ベルト70のタイヤ径方向外側にトレッド41(トレッドゴム)が設けられる構造でもよい。
また、周方向ベルト65以外に、他の補強ベルト、例えば、交錯ベルトのタイヤ幅方向端部を覆うベルト(キャップ層などと呼ばれてもよい)が設けられてよい。
本実施形態では、補強ベルト70が車両装着時内側(IN側)及び車両装着時外側(OUT側)の接地端付近まで備えられていたが、補強ベルト70の幅は、タイヤ赤道面CLを基準としたIN側及びOUT側に設けられていれば、多少狭くしてもよい。
また、図4は、本実施形態の空気入りタイヤ10の変更例1に掛かる空気入りタイヤ10Aについて記載している。図4は、変更例1に係る空気入りタイヤ10Aのタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面図である。
変更例1に掛かる空気入りタイヤ10Aは、補強ベルト70とベルト層60との間に追加の緩衝ゴム層80が配置されている点が本実施形態の空気入りタイヤ10と異なる。空気入りタイヤ10Aのその他の構成は、空気入りタイヤ10と同様になっている。
緩衝ゴム層80のヤング率は、ベルト層60のタイヤ径方向外側端に位置する周方向ベルト65のコーティングゴム65bの弾性率以下、或いは補強ベルト70のコーティングゴム70bの弾性率以下になっている。
緩衝ゴム層80の厚さは、タイヤ径方向の幅が0.2mm以上1.5mm以下になっている。また、緩衝ゴム層80の幅は、補強ベルト70と全幅において重なり合うようになっている。
変更例1に掛かる空気入りタイヤ10Aでは、ネガティブキャンバが付与された状態の車輪のリムRMに空気入りタイヤ10が装着された状態で直進走行中に加減速した際に、接地圧によるタイヤの変形に伴ってベルト層60がタイヤ幅方向に変形した場合でも、緩衝ゴム層80によってベルト層60と補強ベルト70との間に生じるせん断応力が効果的に緩和される。
図5および図6は、変更例2に係る空気入りタイヤ10Bについて記載している。図5は、変更例2に係る空気入りタイヤ10Bのタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面図である。図6は、変更例2に係る空気入りタイヤ10Bのトレッドの一部平面展開図である。
本実施形態の空気入りタイヤ10では、トレッド41のパターンを特に限定することなく図示も省略していた。変更例2に係る空気入りタイヤ10Bは、図5で示すように、実施形態に係る空気入りタイヤ10と同様の断面構造を有する。空気入りタイヤ10Bの外表面には、図6に示すように、タイヤ赤道面CLを基準とした車両装着時内側(IN側)に形成される溝部のボリュームであるネガティブ率が低い非対称パターンのトレッド41Bのパターン(トレッドパターン)を形成し得る。
なお、ここで、ネガティブ率を規定する溝部のボリュームとは、上述した正規内圧及び正規荷重時において、路面と接地しない部分の面積(或いは体積)と解釈されてよい。一方、正規内圧及び正規荷重時において、路面と接地する部分が、陸部と解釈されてよい。
また、このような溝部と陸部の比率は、いわゆるネガティブ率として定義されてもよい。ネガティブ率は、端的には、溝部/(陸部+溝部)として表現できるが、正確には、トレッド41Bの全周(または単位長(ピッチ)でもよい)部分を二次元に投影したトレッド41B全体面積に対する溝部の比率と解釈されてよい。
また、陸部の面積の確定に必要となるタイヤ幅方向における接地端は、上述したように、正規内圧に設定された空気入りタイヤ10Bに最大負荷能力(ロードインデックス)に対応する最大負荷能力(最大荷重)が負荷された状態を基準としてよい。
具体的に、変更例2に係る空気入りタイヤ10Bは、図5に示すように、トレッド部40Bのトレッド41Bに周方向溝43B等のパターンが形成されていること以外は、実施形態に係る空気入りタイヤ10と同様の断面構造を有してよい。
変更例2に係る空気入りタイヤ10Bのトレッドパターンは、図6に示すように、トレッド41Bに複数の周方向溝43B、幅方向サイプ45B、ショルダー溝47B及びラグ溝49Bがそれぞれ形成されてよい。
具体的に、周方向溝43Bは、タイヤ周方向に沿って延びる直線状の主溝である。タイヤ赤道面CLを基準として、OUT側に2本の周方向溝43B、IN側に1本の周方向溝43Bが形成されている。このように、車両装着時内側(IN側)に形成される溝部は、少なくとも1つの周方向溝43Bを含んでよい。
幅方向サイプ45Bは、タイヤ幅方向に延びる直線状のサイプであり、タイヤ周方向において一定の距離を隔てて複数形成される。
なお、サイプとは、トレッド41Bの接地面内では閉じる細溝であり、非接地時におけるサイプの開口幅は、特に限定されないが、0.1mm~1.5mmであることが好ましい。
ショルダー溝47Bは、OUT側のトレッドショルダー部分に形成される。変更例2では、ショルダー溝47Bが、タイヤ幅方向に延び、中央部分で折れ曲がるような形状を有する。
ラグ溝49Bは、IN側のトレッドショルダー部分に形成される。ラグ溝49Bは、タイヤ幅方向に沿いつつ、タイヤ幅方向に対して傾斜する。つまり、ラグ溝49Bは、タイヤ幅方向とは平行でなく、タイヤ幅方向に対して傾斜している。
ラグ溝49Bのタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、幅方向サイプ45Bと同様に45度以下であり、外側ショルダー陸部の剛性と通過騒音(PBN)抑制との両立を考慮すると、30度以下であることが好ましい。
また、ラグ溝49Bの周縁部分は、トレッド41B(外側ショルダー陸部)の踏面側からタイヤ径方向内側に向かって傾斜していてもよい。このような傾斜は、チャンファー(面取り部)などと呼ばれてもよい。
この様に、変更例2に係る空気入りタイヤ10Bでは、タイヤ赤道面CLを基準とした車両装着時内側のトレッド41Bに形成される溝部(具体的には、1本の周方向溝43B及びラグ溝49B)のボリュームが、タイヤ赤道面CLを基準とした車両装着時外側のトレッド41Bに形成される溝部(具体的には、2本の周方向溝43B、幅方向サイプ45B及びショルダー溝47B)のボリュームよりも少なくなっている。
なお、ネガティブ率の計算を容易にするため、トレッド41Bの主溝部分のみを溝部の対象とし、他の溝は除外されてもよい。具体的には、本実施形態であれば、タイヤ周方向に延びる周方向溝43Bは溝部の対象とし、タイヤ幅方向に延びる幅方向サイプ45B、ショルダー溝47B及びラグ溝49Bは、ネガティブ率の計算から除外されてもよい。
以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
10,10A 空気入りタイヤ
20 ビード部
30 サイドウォール部
40 トレッド部
50 カーカス層
60 ベルト層
61,63 傾斜ベルト(交錯ベルト)
65 周方向ベルト
611,631,651 ベルトの内側端部
613,633,653 ベルトの外側端部
70 補強ベルト
70a 補強コード
701 内側端部(第一端部)
703 外側端部(第二端部)
80 緩衝ゴム層
CL タイヤ赤道面
L611 赤道面から内側端部までの幅
L613 赤道面から外側端部までの幅
L701 赤道面から第一端部までの幅
L703 赤道面から第二端部までの幅
20 ビード部
30 サイドウォール部
40 トレッド部
50 カーカス層
60 ベルト層
61,63 傾斜ベルト(交錯ベルト)
65 周方向ベルト
611,631,651 ベルトの内側端部
613,633,653 ベルトの外側端部
70 補強ベルト
70a 補強コード
701 内側端部(第一端部)
703 外側端部(第二端部)
80 緩衝ゴム層
CL タイヤ赤道面
L611 赤道面から内側端部までの幅
L613 赤道面から外側端部までの幅
L701 赤道面から第一端部までの幅
L703 赤道面から第二端部までの幅
Claims (4)
- 路面に接するトレッドと、
前記トレッドのタイヤ径方向内側に設けられる複数のベルトを有するベルト層と、
前記ベルト層のタイヤ径方向内側に設けられ、タイヤの骨格を形成する環体状のカーカスと、を備え、
前記ベルト層とトレッドとの間に、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って延び、所定の距離を隔てて配置された複数の補強コードを被覆した補強ベルトを有し、
前記タイヤ径方向及び前記タイヤ幅方向に沿ったタイヤ断面では、
前記タイヤ幅方向における前記ベルト層に含まれる少なくとも一つのベルトの車両装着時内側になる内側端部が、車両装着時外側になる外側端部よりもタイヤ径方向内側に位置し、かつ
前記タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面から前記内側端部までの幅が、前記タイヤ赤道面から前記外側端部までの幅よりも広い空気入りタイヤ。 - 前記タイヤ断面では、
前記タイヤ幅方向における前記補強ベルトの車両装着時内側になる第一端部が車両装着時外側になる第二端部よりもタイヤ径方向内側に位置し、かつ
前記タイヤ幅方向において、前記タイヤ赤道面から前記第一端部までの幅が、前記タイヤ赤道面から前記第二端部までの幅よりも広い
請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記タイヤ断面では、
前記タイヤ幅方向における前記ベルト層のそれぞれのベルトの前記内側端部が前記外側端部よりタイヤ径方向内側に位置し、かつ
前記タイヤ幅方向において、前記ベルト層のそれぞれのベルトの前記タイヤ赤道面から前記内側端部までの幅が、前記タイヤ赤道面から前記外側端部までの幅よりも広い
請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。 - 前記ベルト層と前記補強ベルトとの間に配置された緩衝ゴム層をさらに備える請求項1から3の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
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JP4980832B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2012-07-18 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
JP6993865B2 (ja) * | 2017-12-21 | 2022-02-10 | Toyo Tire株式会社 | 空気入りタイヤ |
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- 2021-06-21 JP JP2021102341A patent/JP2023001543A/ja active Pending
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2022
- 2022-03-22 WO PCT/JP2022/013155 patent/WO2022270067A1/ja active Application Filing
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