JPH05270217A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 補強層を適切に挿入することにより、背反関
係にある操縦安定性と乗心地性とを従来に比べて相対的
に向上させるようにした空気入りタイヤを提供する。 【構成】 ホイール表側にオフセットした非対称構造の
ホイールに装着される空気入りタイヤにおいて、ビード
部４ａ，４ｂにそれぞれ補強層５ａ，５ｂを配置し、デ
ィスク部オフセット側のリム端Ｒａに装着されるビード
部４ａに挿入する補強層５ａの高さＨ₁ を２０ｍｍ以上
にし、反オフセット側のリム端Ｒｂに装着されるビード
部４ｂに挿入する補強層５ｂの高さＨ₂ を２５ｍｍ以上
にすると共に、Ｈ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍの関係にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、補強層を適切に挿入す
ることにより、背反関係にある操縦安定性と乗心地性と
の少なくとも一方を従来に比べて相対的に向上させるよ
うにした空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の空気入りタイヤに対する要求特性
は、操縦安定性等の走行性能ばかりでなく、さらに乗心
地性を一層向上させることが強く求められている。この
タイヤの乗心地性は、路面からタイヤを介して車内にも
たらされる振動の衝撃値や騒音の大きさによって代表さ
れるが、その振動の車内への伝達経路は、タイヤのトレ
ッド部、左右のサイドウォール部、左右のビード部、リ
ム・ディスク部を経て車体に伝達されるようになってい
る。

【０００３】ところで、空気入りタイヤの操縦安定性を
向上させる従来の一般的な方法として、コード補強層を
ビード部からサイドウォール部にかけて挿入する方法が
ある。しかし、このように補強層を挿入すると、サイド
ウォール部の横剛性や周剛性が増大するため操縦安定性
は向上するものの、他方で縦剛性も大きくなって路面か
ら受ける外力に対する反力が大きくなるため乗心地性が
低下するという問題点を避けられなかった。

【０００４】一方、近年の車両駆動方式の前輪駆動化
（ＦＦ化）や車内スペースの拡充化に伴って、ホイール
構造の裏側空間を極力大きくする非対称構造化が進めら
れ、リムに対するディスク部の連結位置をリム幅中心か
らホイール表側にオフセットさせる量を次第に大きくす
る傾向になってきている。本発明者らは、このような非
対称構造のホイールとタイヤとの間における振動伝達の
関係について研究を行った結果、両者の間には非常に強
い相関性があることを知見した。

【０００５】すなわち、タイヤの両サイドウォール部か
ら非対称構造のホイールに伝達される振動伝達率を調べ
てみると、ディスク部オフセット側（ホイール表側）の
リム端を経る振動の伝達率の方が、反オフセット側（ホ
イール裏側）のリム端を経る振動の伝達率に比べて大き
く、しかもこの傾向は上記ディスク部の連結位置がリム
幅中心からオフセットする距離が大きくなればなるほど
顕著になっていくことがわかった。

【０００６】本発明者らは、このような新たな知見を操
縦安定性との関係で詳細に検討した結果、これを巧みに
利用すれば前述した背反関係にある操縦安定性と乗心地
性との問題を解決し、両性能の低下をもたらすことなく
少なくとも一方の向上を図れることを見出すに至ったの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、補強
層を適切に挿入することにより、背反関係にある操縦安
定性と乗心地性とをそれらを低下させずに少なくとも一
方を従来に比べて相対的に向上させるようにした空気入
りタイヤを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気入りタ
イヤは、リムに対するディスク部の連結位置をリム幅中
心からホイール表側にオフセットしたホイールに装着さ
れる空気入りタイヤにおいて、該空気入りタイヤの左右
のビード部にそれぞれ同一の材料からなる補強層を同一
枚数配置し、前記ディスク部オフセット側のリム端に装
着されるビード部に挿入する前記補強層のビードヒール
からの高さＨ₁ を２０ｍｍ以上にし、反オフセット側の
リム端に装着されるビード部に挿入する前記補強層のビ
ードヒールからの高さＨ₂ を２５ｍｍ以上にすると共
に、Ｈ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍの関係にした非対称構造からな
ることを特徴とするものである。

【０００９】このように補強層をビード部に配置するた
め、サイドウォール部の横剛性や周剛性が増大して操縦
安定性を向上させることができる。しかも、補強層をビ
ード部に配置するに当り、ディスク部オフセット側（ホ
イール表側）のリム端に装着されるビード部に挿入する
前記補強層の高さＨ₁ と、反オフセット側のリム端に装
着されるビード部に挿入する前記補強層の高さＨ₂ と
を、Ｈ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍの関係になるように設定するこ
とにより、振動伝達率が大きいディスク部オフセット側
のリム端に装着されるビード部側のサイドウォール部剛
性を小さくして振動の伝達量を少なくし、車内に対する
衝撃力や騒音を低減することができる。一方、振動伝達
率が小さいディスク部反オフセット側のリム端に装着さ
れるビード部側のサイドウォール部剛性は従来と同じ、
もしくはそれ以上とすれば、補強層の挿入によりもたら
された操縦安定性等の走行性能を実質的に低下させるこ
とはない。従って、補強層を上記のように適切に挿入す
ることにより、背反関係にある操縦安定性と乗心地性と
の少なくとも一方を従来に比べて相対的に向上させるこ
とができる。

【００１０】本発明においてビード部に配置する補強層
としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン
繊維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維な
どの繊維コードやスチールコードから構成されたゴム引
き補強層が好ましく使用されるが、硬質ゴム単体、硬質
プラスチック単体などからなる補強層を使用するように
してもよい。

【００１１】また、本発明において補強層の高さＨ₁ ，
Ｈ₂ は、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ寸法測定条件で、図３
に示すようにビードヒールから補強層上端部までの直線
距離によって測定するものとする。この補強層の高さＨ
₁ ，Ｈ₂ は、Ｈ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍとなるように設定する
が、これは、Ｈ₂ −Ｈ₁ ＜５ｍｍであると非対称構造が
不十分になって乗心地性が低下してしまうからである。
また、上記のようにＨ ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍを満足させるこ
とに加えて、Ｈ₁ ≧２０ｍｍ，Ｈ₂ ≧２５ｍｍとなるよ
うに設定する。これは、Ｈ₁ ＜２０ｍｍ，Ｈ₂ ＜２５ｍ
ｍであると補強層による操縦安定性の向上効果が得られ
ないからである。しかしながら、逆に補強層の高さ
Ｈ₁ ，Ｈ₂ がタイヤ断面高さＳＨの８０％を超えるとタ
イヤの耐久性が低下することもあるので、その高さ
Ｈ₁ ，Ｈ₂ はそれぞれタイヤ断面高さＳＨの８０％以下
にすることが好ましい。

【００１２】図１は本発明の実施例からなるホイールに
装着されたタイヤを示す。図１において、Ｗは車軸Ｏに
固定されたホイール、ＴはこのホイールＷに装着された
空気入りタイヤである。ホイールＷはリムＲとディスク
部Ｄから構成され、ディスク部ＤはリムＲに対してその
リム幅中心Ｃから距離ｅだけホイール表側（Ａ側）にオ
フセットして固定された非対称構造になっている。

【００１３】空気入りタイヤＴは、トレッド部１、左右
のサイドウォール部３ａ，３ｂ及びビード部４ａ，４ｂ
から構成されており、そのビード部４ａ，４ｂがホイー
ルＷのリムＲに装着されている。左右のビード部４ａ，
４ｂには、それぞれ補強層５ａ，５ｂが配置され、これ
ら補強層５ａ，５ｂは下端側をリムフランジの内側まで
挿入されると共に、上端側をサイドウォール部３ａ，３
ｂに及ぶように挿入されている。この補強層５ａ，５ｂ
の挿入によってサイドウォール部３ａ，３ｂの剛性が増
大し、タイヤの操縦安定性を向上させるようにしてい
る。

【００１４】上述した補強層５ａ，５ｂの挿入におい
て、ホイール表側Ａのビード部４ａに配置した補強層５
ａの高さＨ₁ を２０ｍｍ以上にし、ホイール裏側Ｂのビ
ード部４ｂに配置した補強層５ｂの高さＨ₂ を２５ｍｍ
以上にし、かつその差がＨ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍ、さらに好
ましくはＨ₂ −Ｈ₁ ≧１０ｍｍになっている。このよう
に左右の補強層５ａ，５ｂの高さＨ₁ ，Ｈ₂ を調整する
ことにより、ホイール表側Ａのリム端Ｒａに装着された
サイドウォール部３ａの振動伝達率が、ホイール裏側Ｂ
のリム端Ｒｂに装着されたサイドウォール部３ｂの振動
伝達率よりも小さくなるので、これら補強層５ａ，５ｂ
によってもたらされる操縦安定性を維持しつつ、背反関
係にある操縦安定性と乗心地性との少なくとも一方を従
来に比べて相対的に向上させるようにする。

【００１５】上述した本発明の非対称構造のタイヤは、
非対称構造のホイールとの組み合わせによって目的とす
る作用効果を奏するので、サイドウォール部表面にどち
ら側がリムの表側（ホイール表側）に装着されるべき
か、及び適合するホイールのリムオフセット量を表示す
ることが望ましい。例えば、「“装着時 表側”，適合
リムオフセット：３０〜４０ｍｍ」、「“ＳＩＤＥ Ｆ
ＡＣＩＮＧ ＯＵＴＷＡＲＤＳ，ＲＩＭ ＯＦＦＳＥ
Ｔ：３０〜４０ｍｍ”」などを表示するようにする。文
字の大きさや形状は任意であるが、凸文字の場合は０．
３〜６ｍｍ程度タイヤ表面から突出するようにしたり、
凹文字の場合は０．３〜１ｍｍ程度の深さで刻印した
り、ゴムシートに表示文字を転写したものをグリーンタ
イヤに貼り合わせ、加硫時に一体化したりすることもで
きる。また、表示が一層目立つように、タイヤ表面から
１〜３ｍｍ程度突出させたプラットホームを設け、これ
に凸文字や凹文字を表示したりすることもできる。

【００１６】

【実施例】タイヤサイズを１７５／７０Ｒ１３とし、以
下に示すような実施例１、従来例１，２及び比較例１か
らなる空気入りタイヤをそれぞれ製作した。 実施例１：ホイール表側のビード部にビードヒールから
の高さ４０ｍｍ、幅３０ｍｍの補強層を挿入し、ホイー
ル裏側のビード部にビードヒールからの高さ６０ｍｍ、
幅５０ｍｍの補強層を挿入したタイヤ。 従来例１：左右のビード部に補強層を有していないタイ
ヤ。 従来例２：左右のビード部にビードヒールからの高さ５
０ｍｍ、幅４０ｍｍの補強層をそれぞれ挿入したタイ
ヤ。 比較例１：ホイール表側のビード部にビードヒールから
の高さ６０ｍｍ、幅５０ｍｍの補強層を挿入し、ホイー
ル裏側のビード部にビードヒールからの高さ４０ｍｍ、
幅３０ｍｍの補強層を挿入したタイヤ。

【００１７】これら４種類のタイヤを、それぞれ非対称
ホイール（リムサイズ：１３×５ＪＪ、リムオフセット
量：３５ｍｍ）にリム組みし、下記の突起乗り越し試
験、実車ロードノイズ試験及び操縦安定性試験を行っ
た。突起乗り越し試験及び操縦安定性試験の結果を表１
に、実車ロードノイズ試験の結果を図２に示した。突起乗り越し試験 ：空気圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ² 、荷重
２００ｋｇ、速度５０ｋｍ／ｈｒの条件下で５ｍｍの突
起を設けた１７０７ｍｍのドラム径を有するドラム上の
走行試験を行い、その時の前後方向衝撃力（ｋｇｆ）の
最大値と最小値との差（この差が大きいほど乗心地性が
悪い）を測定して評価した。評価結果は従来タイヤ１の
値を基準（１００）とする指数で示した。この指数値が
大きいほうが乗心地性が優れている。実車ロードノイズ試験 ：タイヤ内圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ
² 、排気量１．６リットルのＦＦ車両で、粗い路面を速
度５０ｋｍ／ｈｒで走行した時の車室内運転席窓側耳の
位置にマイクロフォンを置き、Ａ特性周波数補正回路を
通して音圧〔ｄＢ（Ａ）〕を測定して評価した。図４に
１／３オクターブ分析の結果を示した。この音圧の値が
大きいほど車室内がうるさく、騒音が著しいことを示し
ている。操縦安定性試験 ：一定間隔でパイロンが立てられている
スラローム試験路を上記実車ロードノイズ試験と同じ車
両により実車走行し、その平均速度により操縦安定性を
評価し、従来タイヤ１の値を基準（１００）とする指数
により表示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が
優れている。

【００１８】 この表１から明らかなように、本発明の実施例１のタイ
ヤは従来例１のタイヤに比べて操縦安定性が著しく向上
しており、突起乗り越し時の前後方向衝撃力が僅かに増
加しているだけで実質的に乗心地性に差がないことが判
る。一方、従来例２のタイヤは左右のビード部に同一の
補強層を挿入してあるため操縦安定性が向上しているも
のの乗心地性が低下している。比較例１のタイヤは実施
例１のタイヤを裏組みしたものであり、操縦安定性が向
上しているものの乗心地性が明らかに低下している。ま
た、図２から明らかなように、実施例１のタイヤは補強
層を設けた従来例２及び比較例１のタイヤに比べてロー
ドノイズを低減することができた。

【００１９】次に、タイヤサイズを１７５／７０Ｒ１
３、外径を５７６ｍｍ、断面高さを１２３ｍｍとし、そ
れぞれ左右のビード部にコード補強層を挿入した点を共
通にした以外は、この補強層のプライ数、コードエンド
数、ビードヒールからの高さ、コード角度、コード材質
を、それぞれ表２に記載するように異ならせた従来例
３、本発明の実施例２〜８、比較例２，３からなるスチ
ールラジアルタイヤをそれぞれ製作した。

【００２０】これら１０種類のタイヤを、それぞれ非対
称ホイール（リムサイズ：１３×５ＪＪ、リムオフセッ
ト量：３５ｍｍ）にリム組みし、上記と同様に突起乗り
越し試験及び操縦安定性試験を行って乗心地性及び操縦
安定性を評価し、また下記の耐久性試験を行って耐久性
を評価した。その結果は、従来タイヤ３の値を基準（１
００）とする指数により表２に示した。耐久性試験 ：空気圧２．５ｋｇｆ／ｃｍ² 、速度８０ｋ
ｍ／ｈｒの条件下で１７０７ｍｍのドラム径を有するド
ラム上で走行させ、初期荷重を４２０ｋｇとして２時間
走行毎に６０ｋｇずつ荷重を増加させ、補強層に起因す
る破壊が生じるまでの走行距離を測定して耐久性を評価
した。評価結果は従来タイヤ３の値を基準（１００）と
する指数で示した。この指数値が大きいほうが耐久性が
優れている。

【００２１】

【００２２】 この表２から明らかなように、本発明の
実施例２〜８のタイヤは従来例３のタイヤに比べて操縦
安定性と乗心地性との少なくとも一方が向上しているこ
とが判る。なお、実施例８のタイヤはホイール裏側の補
強層の高さがタイヤ断面高さの８９％に達しているため
耐久性の低下が認められるものの、操縦安定性と乗心地
性の点では本願の目的とする効果を十分に得られる。一
方、比較例２のタイヤはホイール両側の補強層の高さ差
が小さいため従来例３のタイヤと同等の結果であり、比
較例３のタイヤはホイール表側の補強層の高さが１５ｍ
ｍと低いため操縦安定性が著しく低下していた。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
対称構造のホイールに装着される空気入りタイヤにおい
て、ビード部に補強層を配置するに当り、ディスク部オ
フセット側のリム端に装着されるビード部に挿入する前
記補強層のビードヒールからの高さＨ₁ を２０ｍｍ以上
にし、反オフセット側のリム端に装着されるビード部に
挿入する前記補強層のビードヒールからの高さＨ₂ を２
５ｍｍ以上にすると共に、Ｈ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍになるよ
うに設定することにより、振動伝達率が大きいディスク
部オフセット側のリム端に装着されるビード部側のサイ
ドウォール部剛性を小さくし、タイヤからホイールを経
て車体に伝達される振動量を少なくしたから、背反関係
にある操縦安定性と乗心地性とを従来に比べて低下させ
ないようにしながら、少なくとも一方の性能を相対的に
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例からなる空気入りタイヤをリム
に装着した状態にして示す概略断面図である。

【図２】空気入りタイヤにおける周波数と音圧との関係
を示すグラフである。

【図３】本発明の空気入りタイヤに配置した補強層の高
さの測定法を示す半断面図である。

【符合の説明】

１ トレッド部 ３ａ，３ｂ サイ
ドウォール部 ２ａ，２ｂ ビード部 ５ａ，５ｂ 補強
層 Ｔ タイヤ Ｗ ホイール Ｒ リム Ｄ ディスク部 ｅ オフセット距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リムに対するディスク部の連結位置をリ
   ム幅中心からホイール表側にオフセットしたホイールに
   装着される空気入りタイヤにおいて、該空気入りタイヤ
   の左右のビード部にそれぞれ同一の材料からなる補強層
   を同一枚数配置し、前記ディスク部オフセット側のリム
   端に装着されるビード部に挿入する前記補強層のビード
   ヒールからの高さＨ₁ を２０ｍｍ以上にし、反オフセッ
   ト側のリム端に装着されるビード部に挿入する前記補強
   層のビードヒールからの高さＨ ₂ を２５ｍｍ以上にする
   と共に、Ｈ₂ −Ｈ₁ ≧５ｍｍの関係にした非対称構造か
   らなる空気入りタイヤ。