JP6710995B2

JP6710995B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6710995B2
Application number: JP2016022092A
Authority: JP
Inventors: 眞吾姫田; 坂本　雅之; 雅之坂本
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2016-02-08
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2036-02-08
Also published as: JP2017140878A

Description

本発明は、タイヤ質量を小さく維持しつつ操縦安定性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤの操縦安定性能を高めるとともに、タイヤ質量の増加を抑制することが求められている。このため、例えば、タイヤ赤道を含む中央領域が中抜き状とされた左右一対の分割プライと両側のビード部に配されたビードコア間をトロイド状に連続してのびる連続プライとを含むカーカスを具えた空気入りタイヤが提案されている。このようなタイヤは、両方のプライが、タイヤのサイドウォール部やビード部の横剛性を高めるので、操縦安定性能を向上するとともに、一対の分割プライの間に形成される中抜き部分によって、タイヤ質量の増加が抑制される。

しかしながら、近年、タイヤ質量を小さく維持しつつ、操縦安定性能のさらなる向上が望まれている。

特開２０１３−２０９０９２号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、カーカスの構造を改善することを基本として、タイヤ質量を小さく維持しつつ優れた操縦安定性能を有す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。

本発明は、トレッド部に配されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ半径方向内側に配されたカーカスとを具えた空気入りタイヤであって、前記カーカスは、第１カーカスコードの層からなる第１プライと、第２カーカスコードの層からなりかつ左右に離れて配された一対の第２プライとを含み、前記第１プライは、両側のビード部に配されたビードコア間をトロイド状にのびる本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部とを有し、前記各折返し部の外端は、前記各ビード部に配されたビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記各第２プライは、前記ビードエーペックスゴムの前記外端よりもタイヤ半径方向外側に位置する第１端からタイヤ半径方向内側にのびかつ前記ビードコアの回りで折り返されてタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側に位置する第２端までのびており、前記第２カーカスコードは、前記第１カーカスコードよりも高い剛性を有することを特徴とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記第２カーカスコードが、アラミド繊維であるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記第２プライが、前記第１端が、前記第１プライのタイヤ内腔側に位置し、前記第２端が、前記第１プライのタイヤ外面側に位置しているのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記第１端が、前記第２端よりもタイヤ半径方向内側に位置しているのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記第２端と前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端との離間距離が、１０〜４０mmであるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記第１端と前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端とのタイヤ半径方向の離間距離が、４０〜６０mmであるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記各折返し部の前記外端と前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端とのタイヤ半径方向の離間距離が、１０〜３０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に配されたベルト層と、ベルト層のタイヤ半径方向内側に配されたカーカスとを具えている。カーカスは、第１カーカスコードの層からなる第１プライと、第２カーカスコードの層からなりかつ左右に離れて配された一対の第２プライとを含んでいる。第１プライは、両側のビード部に配されたビードコア間をトロイド状にのびる本体部と、本体部に連なりかつビードコアの回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部とを有している。このように、第１プライ及び第２プライを含むカーカスは、タイヤのサイドウォール部やビード部の横剛性を高める。従って、操縦安定性能が向上する。また、一対の第２プライ間には、プライが設けられていないので、タイヤの質量の増加を抑制することができる。

折返し部の外端は、各ビード部に配されたビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置している。このように、折返し部の外端は、タイヤ半径方向の高さ位置が小さく抑えられるので、タイヤの質量が小さく維持される。

第２プライは、ビードエーペックスゴムの外端よりもタイヤ半径方向外側に位置する第１端からタイヤ半径方向内側にのび、かつ、ビードコアの回りで折り返されてタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側に位置する第２端までのびている。このような第２プライは、ビードエーペックスゴムと協働してサイドウォール部やビード部の横剛性をさらに大きく高め得るので、優れた操縦安定性能を発揮する。

第２カーカスコードは、第１カーカスコードよりも高い剛性を有している。これにより、タイヤのサイドウォール部とビード部との横剛性を、一層高めることができる。また、このような第２カーカスコードの層が一対の第２プライを形成するので、第２プライを第１プライにシワ等を発生させることなく精度良く貼り付けることができるので、高いユニフォミティを得ることができ、優れた操縦安定性能が発揮される。

従って、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ質量が小さく維持されつつ操縦安定性能が大きく向上する。

本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの子午線断面図である。図１の右側半分のビード部及びサイドウォール部の部分拡大図である。本発明の他の実施形態を示すビード部及びサイドウォール部の部分拡大図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある）１の正規状態におけるタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、乗用車用ラジアルタイヤに好適である。

前記「正規状態」とは、タイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない場合、タイヤ１の各部の寸法等は、この正規状態において測定される値である。

「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、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"である。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 LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。タイヤが乗用車用である場合は、正規内圧は、１８０kPaである。

本実施形態のタイヤ１は、一対のビードコア５、５と、一対のビードエーペックスゴム８、８と、ベルト層７と、カーカス６と、インナーライナゴム９とを含んでいる。ビードコア５は、ビード部４に配されている。ビードエーペックスゴム８は、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびている。ベルト層７は、トレッド部２に配されている。カーカス６は、ベルト層７のタイヤ半径方向内側に配されている。インナーライナゴム９は、カーカス６のタイヤ内腔側に配されタイヤ内腔面２ｂを形成している。

ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０°の角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本実施形態ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成されている。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、各々の幅中心を揃えられかつベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされている。ベルトコードとしては、スチールコードが好適である。ただし、アラミド又は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られる。

本実施形態では、内のベルトプライ７Ａは、外のベルトプライ７Ｂよりもタイヤ軸方向の幅が大きく形成されている。このため、内のベルトプライ７Ａの両端が、ベルト層７のタイヤ軸方向の外端７ｔを構成する。内のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向の幅Ｗａは、好ましくはトレッド幅ＴＷの９０％〜１１０％である。なお、ベルト層７は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、内のベルトプライ７Ａが外のベルトプライ７Ｂよりもタイヤ軸方向の幅が小さく形成されていても良い。

「トレッド幅」ＴＷは、正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置であるトレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向の距離として定められる。

「正規荷重」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 INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。タイヤが乗用車用の場合、正規荷重は、前記荷重の８８％に相当する荷重である。

カーカス６は、本実施形態では、第１カーカスコード（図示省略）の層からなる第１プライ６Ａと、第２カーカスコード（図示省略）の層からなりかつ左右に離れて配された一対の第２プライ６Ｂ、６Ｂとで構成されている。このような一対の第２プライ６Ｂ、６Ｂは、連続するプライに比してタイヤの質量の増加が抑制される。

第１カーカスコード、及び、第２カーカスコードは、例えば、タイヤ周方向に対して、例えば７５〜９０度の角度で配列したラジアル構造で形成されている。

第２カーカスコードは、第１カーカスコードよりも高い剛性を有している。これにより、タイヤ１のサイドウォール部３とビード部４との横剛性を高めることができる。また、このような第２カーカスコードの層が一対の第２プライ６Ｂ、６Ｂを形成するので、第２プライ６Ｂに生じる曲げ応力を小さくできるため、第１プライ６Ａにシワ等を発生させることなく精度良く貼り付けることができる。従って、高いユニフォミティを得ることができ、優れた操縦安定性能が発揮される。

上述の作用を効果的に発揮させるため、第２カーカスコードは、例えば、ケブラー（登録商標）等のアラミドであるのが望ましい。第１カーカスコードとしては、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維が好適である。なお、第１カーカスコード及び第２カーカスコードがアラミドである場合、カーカス６の剛性が過度に高くなり、タイヤ製造過程における加硫時、第１プライ６Ａ及び第２プライ６Ｂはのびず、インナーライナゴム９のみがのびる。これにより、インナーライナゴム９が第２プライ６Ｂに流れ込んでその厚さが小さくなり、ビード部４やサイドウォール部３の横剛性が小さくなるおそれがある。

第１プライ６Ａは、ビードコア５、５間をトロイド状にのびる本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部６ｂ、６ｂとを有している。このような第１プライ６Ａは、一対の第２プライ６Ｂ、６Ｂと協働して、タイヤ１のサイドウォール部３やビード部４の横剛性を高める。従って、操縦安定性能が向上する。

図２に示されるように、折返し部６ｂの外端６ｔは、ビードエーペックスゴム８のタイヤ半径方向の外端８ｅよりもタイヤ半径方向内側に位置している。これにより、上述の作用が発揮されるとともに、第１プライ６Ａの長さが小さく維持されるので、タイヤ１の質量の増加が抑制される。

折返し部６ｂの外端６ｔとビードコア５のタイヤ半径方向の内端５ｉとのタイヤ半径方向の離間距離Ｈ１は、１０〜３０mmであるのが望ましい。前記離間距離Ｈ１が１０mm未満の場合、カーカス６の抜けが生じ易くなり、操縦安定性能が悪化するおそれがある。前記離間距離Ｈ１が３０mmを超える場合、第１プライ６Ａの質量が大きくなるので、タイヤ質量を小さく維持できないおそれがある。

第２プライ６Ｂは、第１端６ｅと第２端６ｉとを有している。第１端６ｅは、ビードエーペックスゴム８の外端８ｅよりもタイヤ半径方向外側に位置している。第２端６ｉは、タイヤ最大幅位置Ｍよりもタイヤ半径方向外側に位置している。第２プライ６Ｂは、第１端６ｅからタイヤ半径方向内側にのびかつビードコア５の回りで折り返されて第２端６ｉまでのびている。このような第２プライ６Ｂは、ビードエーペックスゴム８と協働して、ビード部４とサイドウォール部３との剛性を効果的に高めるので、操縦安定性能が、一層向上する。また、このような第２プライ６Ｂは、ビードコア５に高い押圧力を発生させるので、例えば、ビードコア５がビードワイヤ（図示省略）を複数回巻回して形成されている場合では、ビードワイヤを束ねるためのラッピングを不要にすることができる。前記「タイヤ最大幅位置」Ｍは、正規状態において、第１プライ６Ａの本体部６ａが最もタイヤ軸方向外側に張り出すタイヤ半径方向の位置である。

第２プライ６Ｂは、本実施形態では、第１端６ｅからビードコア５までのびる内腔側部６ｃと、内腔側部６ｃに接続され第２端６ｉまでのびかつ内腔側部６ｃよりもタイヤ外面側に配される外側部６ｄとで構成されている。

第２プライ６Ｂは、本実施形態では、第１端６ｅが、第１プライ６Ａのタイヤ内腔側に位置している。即ち、内腔側部６ｃは、本実施形態では、第１プライ６Ａの本体部６ａのタイヤ内腔側に位置している。また、本実施形態の第２端６ｉは、第１プライ６Ａのタイヤ外面側に位置している。これにより、ビードコア５の回りにおいて、剛性の高い第２カーカスコードを有する第２プライ６Ｂは、第１プライ６Ａよりも大きな曲率半径を有している。これにより、第２プライ６Ｂを精度良く形成することができるので、操縦安定性能が高く維持される。

本実施形態では、高い剛性を有する外側部６ｄが、第１プライ６Ａよりもタイヤ外面側に配されている。このため、耐カット性能が向上する。

第１端６ｅは、本実施形態では、第２端６ｉよりもタイヤ半径方向内側に位置している。これにより、第２プライ６Ｂの内腔側部６ｃのタイヤ半径方向の高さが小さく抑えられるので、タイヤ質量を小さく維持できる。

第１端６ｅとビードコア５のタイヤ半径方向の内端５ｉとのタイヤ半径方向の離間距離Ｈ２は、４０〜６０mmであるのが望ましい。前記離間距離Ｈ２が４０mm未満の場合、ビードエーペックスゴム８と協働できず、ビード部４の横剛性を高められないおそれがある。前記離間距離Ｈ２が６０mmを超える場合、タイヤ１の質量が大きくなるおそれがある。また、加硫時、インナーライナゴム９の内腔側部６ｃへの流れ込みが大きくなり、横剛性が低下するおそれがある。

上述の作用を効果的に発揮させるため、第１端６ｅとビードエーペックスゴム８の外端８ｅとのタイヤ半径方向の離間距離Ｈ３は、５〜２０mmであるのが望ましい。

第２端６ｉは、ベルト層７の外端７ｔよりもタイヤ軸方向外側に位置しているのが望ましい。第２端６ｉがベルト層７の外端７ｔよりもタイヤ軸方向内側に位置する場合、タイヤ質量が過度に大きくなるおそれがある。また、第２端６ｉがベルトプライ７Ａ、７Ｂを損傷させるので、操縦安定性能がかえって低下するおそれがある。

第２端６ｉとベルト層７のタイヤ軸方向の外端７ｔとの離間距離Ｌは、１０〜４０mmであるのが望ましい。前記離間距離Ｌが１０mm未満の場合、第２端６ｉとベルト層７とが接触するおそれやタイヤ１の質量が大きくなるおそれがある。前記離間距離Ｌが４０mmを超える場合、サイドウォール部３の横剛性を十分に高められないおそれがある。

このような第１プライ６Ａ及び第２プライ６Ｂの厚さＤは、例えば、０．７５〜１．２５mm程度が望ましい。

図３には、本発明の他の実施形態のタイヤ１の右半分のビード部４及びサイドウォール部３の拡大図が示される。なお、第１プライ６Ａと第２プライ６Ｂの配置を除いては、上述のタイヤ１と同じ構造を有しているので、その説明が省略される。

この実施形態のタイヤ１は、内腔側部６ｃが、第１プライ６Ａの本体部６ａよりもタイヤ外面側に配されている。これにより、インナーライナゴム９の第２プライ６Ｂ側への流れ込みが、より効果的に抑制されるので、第２カーカスコードがアラミドの場合でも、ビード部４の横剛性を高く維持することができる。

以上、本発明の実施形態について、詳述したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

図１の基本構造を有するサイズ２６５／６５Ｒ１７の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤの質量及び操縦安定性能がテストされた。各試供タイヤの主な共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
ベルト層の幅Ｗａ：１９２mm
トレッド幅ＴＷ：２０２mm
ベルト層の幅Ｗａ／トレッド幅ＴＷ：９５％
離間距離Ｈ１：２０mm
第１カーカスコード：ポリエステル

＜操縦安定性能＞
試供タイヤが、下記の条件で、排気量３０００ccの乗用車の全輪に装着された。テストドライバーが、この車両を乾燥アスファルト路面のテストコースを走行させ、そのときのグリップ感、安定感、剛性感等に関する操縦安定性能がテストドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点で表示され、数値が大きい程良好である。
リム：７．５JJ×１７．０
内圧：２００kPa

＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量を測定し、比較例１の逆数を１００とする指数で表示している。数値が大きい方が良好である。
テストの結果を表１に示す。表１に記載された「ＰＯＬ」は、ポリエステル、「ＡＲＡ」は、アラミドを示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べて、操縦安定性能が向上していることが確認できた。

１空気入りタイヤ
６カーカス
６Ａ第１プライ
６Ｂ第２プライ
６ａ本体部
６ｂ折返し部
６ｔ折返し部の外端
６ｅ第１端
６ｉ第２端
７ベルト層
８ビードエーペックスゴム
８ｅビードエーペックスゴムの外端

Claims

トレッド部に配されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ半径方向内側に配されたカーカスとを具えた空気入りタイヤ（ただし、断面三日月状の補強ゴム層を具えるランフラットタイヤを除く）であって、
前記カーカスは、第１カーカスコードの層からなる第１プライと、第２カーカスコードの層からなりかつ左右に離れて配された一対の第２プライとを含み、
前記第１プライは、両側のビード部に配されたビードコア間をトロイド状にのびる本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部とを有し、
前記各折返し部の外端は、前記各ビード部に配されたビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、
前記各第２プライは、前記ビードエーペックスゴムの前記外端よりもタイヤ半径方向外側に位置する第１端からタイヤ半径方向内側にのびかつ前記ビードコアの回りで折り返されてタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側に位置する第２端までのびており、
前記第２カーカスコードは、アラミドであり、
前記第１カーカスコードは、ナイロン、レーヨン、ポリエステルのいずれかであることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記第２プライは、前記第１端から前記ビードコアまでのびる内腔側部と、前記内腔側部に接続され前記第２端までのびかつ前記内腔側部よりもタイヤ外面側に配される外側部とで構成される請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記内腔側部は、前記本体部よりもタイヤ内腔側に位置し、
前記外側部は、前記折返し部よりもタイヤ外面側に位置している請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記内腔側部は、前記本体部よりもタイヤ外面側に位置し、
前記外側部は、前記折返し部よりもタイヤ内腔側に位置している請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記第１端は、前記第２端よりもタイヤ半径方向内側に位置している請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記第２端は、前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向の外側に位置する請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記第２端と前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端との離間距離は、１０〜４０mmである請求項６記載の空気入りタイヤ。
前記第１端と前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端とのタイヤ半径方向の離間距離は、４０〜６０mmである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記各折返し部の前記外端と前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端とのタイヤ半径方向の離間距離は、１０〜３０mmである請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。