JP2006248317A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 サイドウォール部の剛性を確保しながら軽量化を図り、しかも耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 タイヤ周方向に対するコード角度が９０°より小さいカーカス層４を備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部１とビード部３との間に延在するサイドウォール部２の表面に、最も近いカーカス層４のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部１１を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サイドウォール部の剛性を適正化した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、サイドウォール部の剛性を確保しながら軽量化を図り、しかも耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤにおいて、制動時やコーナリング時の高負荷を受け止めるため、複数層のカーカス層を積層し、これらカーカス層のタイヤ周方向に対するコード角度を９０°より小さくし、かつ層間でコードを互いに交差させるようにした所謂ハーフラジアル構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、より高い剛性が要求される場合には、カーカス層のターンナップ部分をショルダー部やベルト層の下まで延長することも行われている。

しかしながら、カーカス層に基づいてサイドウォール部の剛性を確保した場合、カーカス材料の使用量が大幅に増えることにより、タイヤ質量が増加するという問題がある。また、タイヤ質量が増加することの弊害として、バネ下質量の増加による車両運動性能が低下し、これがサイドウォール部の剛性の増大により得られる効果を減少させる要因にもなっている。更に、複数層のカーカス層を積層したり、カーカス層のターンナップ部分をショルダー部やベルト層の下まで延長すると、カーカス層が蓄熱し、その蓄熱により耐久性が低下するという問題も発生している。
特開平１−３２１９３９号公報

本発明の目的は、サイドウォール部の剛性を確保しながら軽量化を図り、しかも耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に対するコード角度が９０°より小さいカーカス層を備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部とビード部との間に延在するサイドウォール部の表面に、最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部を設けたことを特徴とするものである。

本発明では、所謂ハーフラジアル構造を有する空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の表面（内面又は外面もしくは両面）に、最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部を設けているので、サイドウォール部の剛性を確保しながらカーカス材料の使用量を減らすことができる。これにより、空気入りタイヤの軽量化を図り、バネ下質量の軽減による車両運動性能の向上を可能にする。しかも、カーカス材料の使用量を減らすことにより、カーカス層での蓄熱を回避し、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

本発明において、サイドウォール部の剛性を確保するために、突起部のタイヤ周方向に対する角度はベルト層に最も近接する部位で４５°〜８５°にすることが好ましい。また、突起部の幅は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、突起部の間隔は３ｍｍ以上１５ｍｍ以下とし、突起部の高さは２ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましい。突起部の幅は、要求される剛性に応じて部分的に変化させても良い。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。このカーカス層４は引き揃えられた複数本のカーカスコードを含み、これらカーカスコードがタイヤ径方向に対して傾斜している。このカーカス層４のトレッド幅方向中央位置で測定されるタイヤ周方向に対するコード角度は９０°より小さく、より好ましくは、７０°〜８０°の範囲に設定されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、ベルト層６がタイヤ全周にわたって配置されている。これらベルト層６は、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。更に、ベルト層６の外周側にはベルトカバー層７が配置されている。

上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１とビード部３との間に延在するサイドウォール部２の内面には、タイヤ径方向に対して傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部１１が形成されている。より具体的には、突起部１１は最も近いカーカス層４のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜している。これら突起部１１は、サイドウォール部２の撓み領域を効果的に補強するために、少なくともベルト層６の端部付近からタイヤ最大幅位置までの範囲に存在することが好ましく、必要に応じて、ベルト層６の端部付近からビード部３まで延在していても良い。

上記空気入りタイヤでは、ハーフラジアル構造を採用すると同時に、サイドウォール部２の内面に、最も近いカーカス層４のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部１１を設けているので、サイドウォール部２の剛性を確保しながらカーカス材料の使用量を減らすことができる。これにより、空気入りタイヤを軽量化することができる。しかも、カーカス材料の使用量を減らすことにより、カーカス層４での蓄熱を回避し、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

ここで、突起部１１のタイヤ周方向に対する角度は、ベルト層に最も近接する部位で４５°〜８５°にすると良い。この角度が上記範囲から外れるとカーカスコードとの交差による補強効果が不十分になる。突起部１１のタイヤ周方向に対する角度を６０°〜８０°とした場合、より好ましい効果が得られる。

突起部１１の幅は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすると良い。突起部１１の幅が２ｍｍ未満であるとタイヤ周方向の剛性を高める効果が不十分になり、逆に１０ｍｍを超えるとタイヤ質量の増加要因となる。好ましい幅は、４ｍｍ〜７ｍｍである。また、突起部１１の幅は、要求される剛性に応じて部分的に変化させても良い。例えば、最も大きな力が掛かるタイヤ最大幅位置付近の部位において突起部１１の幅を部分的に広くすることで剛性のバランスを適正化しても良い。但し、最小幅に対する最大幅の比は２．０以下にすることが望ましい。

突起部１１の間隔は３ｍｍ以上１５ｍｍ以下にすると良い。突起部１１の間隔が３ｍｍ未満であるとサイドウォール部２の変形が大きい場合に隣り合う突起部１１が互いに干渉して急激な剛性変化（急激な挙動変化）を生じる恐れがあり、逆に１５ｍｍを超えるとタイヤ周方向の剛性を高める効果が不十分になる。好ましい間隔は、５ｍｍ〜８ｍｍである。また、突起部１１の間隔は、要求される剛性に応じて部分的に変化させても良い。例えば、最も大きな力が掛かるタイヤ最大幅位置付近の部位において、突起部１１の間隔を部分的に狭くすることで剛性のバランスを適正化しても良い。

突起部１１の高さは２ｍｍ以上８ｍｍ以下にすると良い。突起部１１の高さが２ｍｍ未満であるとタイヤ周方向の剛性を高める効果が不十分になり、逆に８ｍｍを超えてもそれ以上の効果が得られず単に重量増加を招くだけである。好ましい高さは、４ｍｍ〜６ｍｍである。

図２は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図２に示すように、この実施形態では、サイドウォール部２の外面に、最も近いカーカス層４のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部１１が形成されている。このようにサイドウォール部２の外面に突起部１１を設けても良い。

上述した実施形態では、サイドウォール部の内面又は外面に帯状の突起部を設けた場合について説明したが、本発明ではサイドウォール部の両面に帯状の突起部を設けるようにしても良い。

また、上述した実施形態では、１層のカーカス層を備えた空気入りタイヤについて説明したが、本発明は複数層のカーカス層を備えた空気入りタイヤに適用することも可能である。複数層のカーカス層を設ける場合、カーカスコードを層間で互いに交差させるように配置することが望ましい。いずれの場合も、帯状の突起部の傾斜方向は最も近いカーカス層のコード傾斜方向に対して交差させることが必要である。

タイヤサイズ２５５／４０Ｒ１７ ９４Ｗの空気入りタイヤにおいて、ハーフラジアル構造を採用すると共に、サイドウォール部の内面形状を種々異ならせた従来例１及び実施例１〜３のタイヤをそれぞれ作製した。

従来例１のタイヤは、２層のカーカス層を備え、カーカス層のターンナップ端部位置をベルト端付近に配置すると共に、サイドウォール部の内面を実質的に平滑面としたものである（図３参照）。実施例１のタイヤは、２層のカーカス層を備え、カーカス層のターンナップ端部位置をフィラー上端付近に配置すると共に、サイドウォール部の内面に最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜する複数本の帯状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度を８０°に設定したものである。実施例２のタイヤは、２層のカーカス層を備え、カーカス層のターンナップ端部位置をフィラー上端付近に配置すると共に、サイドウォール部の内面に最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜する複数本の帯状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度を６０°に設定したものである。実施例３のタイヤは、１層のカーカス層を備え、カーカス層のターンナップ端部位置をベルト端付近に配置すると共に、サイドウォール部の内面に最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜する複数本の帯状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度を７０°に設定したものである。突起部の幅は６ｍｍとし、突起部の間隔は９ｍｍとし、突起部の高さは５ｍｍとした。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、タイヤ質量、耐久性、操縦安定性、走行タイム、周剛性を評価し、その結果を表１に示した。

タイヤ質量：
試験タイヤの質量を計測した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽いことを意味する。

耐久性：
試験タイヤをリムサイズ１７×９．５ＪＪのホイールに組付け、空気圧を２００ｋＰａとし、ドラム試験機を用いてＪＩＳ Ｄ４２３０に規定される耐久性試験を実施した後、引き続き４時間毎に荷重を１０％ずつ増加させながら試験を継続し、タイヤが故障するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。

操縦安定性：
試験タイヤをリムサイズ１７×９．５ＪＪのホイールに組付け、排気量２０００ｃｃクラスの過給器付き原動機を搭載した四輪駆動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧を２００ｋＰａとし、テストコースにおいてテストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

走行タイム：
試験タイヤをリムサイズ１７×９．５ＪＪのホイールに組付け、排気量２０００ｃｃクラスの過給器付き原動機を搭載した四輪駆動車に装着し、ウォームアップ後の空気圧を２００ｋＰａとし、サーキットにおいてテストドライバーによる区間走行を実施し、その区間走行に要する時間を計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど走行時間が短く、走行性能が優れていることを意味する。

周剛性：
サイド剛性試験機を用い、リムサイズ１７×９．５ＪＪ、空気圧２００ｋＰａの条件にてタイヤ周方向の剛性を計測した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど周剛性が高いことを意味する。

この表１に示すように、実施例１〜３のタイヤは、従来例１との対比において、タイヤ質量、耐久性、操縦安定性、走行タイム、周剛性の評価結果が良好であった。

次に、タイヤサイズ２５５／４０Ｒ１７ ９４Ｗの空気入りタイヤにおいて、ハーフラジアル構造を採用すると共に、サイドウォール部の内面形状を種々異ならせた実施例４〜８のタイヤをそれぞれ作製した。実施例４〜８のタイヤは、２層のカーカス層を備え、カーカス層のターンナップ端部位置をフィラー上端付近に配置すると共に、サイドウォール部の内面に最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜する複数本の帯状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度を６０°とし、突起部の幅、突起部の間隔、突起部の高さを種々異ならせたものである。

これら試験タイヤについて、前述の試験方法により、周剛性を評価し、その結果を表２に示した。周剛性の評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。

この表２に示すように、実施例４〜８のタイヤは、従来例１との対比において、周剛性の評価結果が良好であった。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを一部切り欠いて示す斜視断面図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを一部切り欠いて示す斜視断面図である。 従来の空気入りタイヤを一部切り欠いて示す斜視断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ベルト層
７ ベルトカバー層
１１ 突起部

Claims (4)

1. タイヤ周方向に対するコード角度が９０°より小さいカーカス層を備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部とビード部との間に延在するサイドウォール部の表面に、最も近いカーカス層のコード傾斜方向とは反対方向に傾斜しながら延長する複数本の帯状の突起部を設けた空気入りタイヤ。
2. 前記突起部のタイヤ周方向に対する角度をベルト層に最も近接する部位で４５°〜８５°にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記突起部の幅を２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、前記突起部の間隔を３ｍｍ以上１５ｍｍ以下とし、前記突起部の高さを２ｍｍ以上８ｍｍ以下とした請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記突起部の幅を部分的に変化させた請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
   

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