JPH08207516A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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JPH08207516A JP30441395A JP30441395A JPH08207516A JP H08207516 A JPH08207516 A JP H08207516A JP 30441395 A JP30441395 A JP 30441395A JP 30441395 A JP30441395 A JP 30441395A JP H08207516 A JPH08207516 A JP H08207516A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操縦安定性を悪化させずに転がり抵抗を低減
する。 【解決手段】 ゴムチェーファーの断面積に対するステ
ィフナーの断面積の比を0.5以下とし、スティフナー
のタイヤ径方向外端近傍にて該ゴムチェーファーの厚み
を最大とした空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカ
スのクラウン部とビードコアの間の区域においてJIS
スプリング式 A型 硬度80°以上のサイド補強ゴム
層をカーカスに沿って配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気入りラジアルタ
イヤ、中でも乗用車用空気入りラジアルタイヤに関し、
特に転がり抵抗の低減と操縦安定性の両立を図ろうとす
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年車両の燃費低減が環境保護等の観点
から要請される傾向が強まり、この点はタイヤにおいて
は転がり抵抗の低減の要請という形で現れ、従来種々の
提案がなされてきた。図2に示されているタイヤもその
一例である。このタイヤは、図3に示されているタイヤ
と比較すると明らかなように、断面略三角形状のスティ
フナー 4の断面積を小さくしてスティフナーの高さを低
くしているため、カーカスのプライ折り返し部 3-2は図
3のタイヤよりも低い位置からカーカス本体 3-1に隣接
して延びることになる。一方、ゴムチェーファー 5の断
面積を大きくし、スティフナー 4のタイヤ径方向外端近
傍にて該ゴムチェーファー 5の厚みを最大とし、また該
ゴムチェーファーをスティフナーを越えてタイヤ径方向
外側に延ばしている。ここでゴムチェーファーの断面積
に対するスティフナーの断面積の比は0.5以下とされ
る。
【0003】このような構造によるタイヤの転がり抵抗
が小さい要因としては、まず、通常、ゴムチェーファー
5には、スティフナー 4に使用されるゴム部材よりtan
δの小さいゴム部材が使用されることが挙げられる。す
なわち、荷重転動時に変形する部分でtan δの大きいゴ
ム部材の占める割合が大きければエネルギー消費も大き
く、すなわち転がり抵抗も大きくなる。したがって図2
のタイヤではスティフナー 4の占める割合を小さくする
わけである。また、図2のタイヤでは、スティフナー 4
の占める割合が小さいのでタイヤのタイヤ半径方向の径
方向剛性が低下して、ベルト端部の変形量を小さくする
ことができる点が指摘できる。すなわち、ベルト端部は
タイヤの転がり抵抗での寄与が大きいため、該部の変形
を抑制することで効果的に転がり抵抗を小さくできるの
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図2のタ
イヤでは、ビード部の剛性不足に起因する操縦安定性の
悪化が明らかとなった。そこで、剛性不足を補う何らか
の手段が必要となるが、従来なされてきたような金属や
有機繊維の補強部材をタイヤ周方向に傾斜させ、ビード
コア外周に巻き上げたり、スティフナ−の軸方向外側に
追加配置する手段では、周方向剛性は確かに向上するも
のの、これと同時に径方向剛性も向上してしまい、転が
り抵抗低減の効果が薄れてしまうことが判明した。ま
た、前記補強部材を周方向に傾斜させず、径方向と実質
的に同じ角度に配置する場合には、周方向剛性はあまり
増加しないのみならず、径方向剛性が増加し、転がり抵
抗や騒音までも悪化してしまうことが、明らかとなっ
た。そこで、この発明は、操縦安定性を悪化させずに転
がり抵抗を低減することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、1対のビー
ドコア間にわたりトロイド状をなして跨がるゴム被覆コ
ードのラジアル配列プライからなるカーカス本体と、該
カーカス本体から各ビードコア及びこのビードコア上に
据えたスティフナーのまわりに巻き返して延びる上記プ
ライの折り返し部とを有するカーカスを骨格とし、さら
にプライの折り返し部外側をゴムチェーファーで補強し
て、該ゴムチェーファーの断面積に対するスティフナー
の断面積の比を0.5以下とし、スティフナーのタイヤ
径方向外端近傍にて該ゴムチェーファーの厚みを最大と
した空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカスのクラ
ウン部とビードコアの間の区域においてJIS スプリ
ング式 A型 硬度80°以上のサイド補強ゴム層をカ
ーカスに沿って配置することを特徴とする空気入りラジ
アルタイヤである。ここで、サイド補強ゴム層をビード
コア側から測るタイヤ断面高さの0.85倍までの区域
において配置することが好ましい。
【0006】図1を用いてこの発明を図解する。図中 2
はビードコア、 3はトロイド状をなして跨がるゴム被覆
コードのラジアル配列プライからなるカーカス本体3-1
と該カーカス本体から各ビードコア及びこのビードコア
上に据えたスティフナー 4のまわりに巻き返して延びる
上記プライの折り返し部 3-2とを有するカーカス、 5は
プライの折り返し部外側を補強するゴムチェーファーで
ある。上記ゴムチェーファーの断面積に対するスティフ
ナーの断面積の比は0.5以下に設定される。該比はタ
イヤの必要性能を満足させつつ転がり抵抗を低減するべ
くスティフナーとゴムチェーファーをバランスさせて決
まるが、乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいては
0.1〜0.4、さらには0.2〜0.3の範囲に設定
することが好ましい。また、スティフナー 4の断面積を
小さくしてスティフナーの高さを低くしているため、カ
ーカスのプライ折り返し部 3-2は図3のタイヤよりも低
い位置からカーカス本体 3-1に隣接して延びることにな
る。一方、ゴムチェーファー 5の断面積を大きくし、ス
ティフナー 4のタイヤ径方向外端近傍にて該ゴムチェー
ファー5の厚みを最大とし、また該ゴムチェーファーを
スティフナーを越えてタイヤ径方向外側に延ばしてい
る。
【0007】この発明の特徴であるサイド補強ゴム層 1
0 は、カーカスのクラウン部 6とビードコア 2の間の区
間において配置される。ここで該ゴム層は前記区間全域
を覆うよう配置する必要はなく、少なくとも一部に配置
すればよい。なお、図中 SHはビードコア側から測るタ
イヤ断面高さである。また、サイド補強ゴム層10はJI
S スプリング式 A型 硬度80°以上のゴムを用い
るが、この種のゴムは一般に耐オゾンクラック性に劣る
ため、タイヤ外表面に用いることは好ましくない。さら
に、該ゴム層はカーカスに沿って配置される。
【0008】
【作用】発明者は、タイヤの剛性と操縦安定性との関係
を解明し、この発明に至った。タイヤの剛性は、タイヤ
の左右の動きに対する横方向剛性、タイヤ径方向の上下
の動きに対する径方向剛性、回転方向の動きに対する周
方向剛性とに分けて考えることができる。これらのう
ち、操縦安定性に関係するのは、コーナリング時に寄与
する横方向剛性と駆動力・制動力の伝達に寄与する周方
向剛性である。これに対して、径方向剛性は操縦安定性
に対する寄与は少なく、むしろ径方向剛性を上げると転
がり抵抗の増大に結びついてしまう。すなわち、径方向
剛性を上げるとベルト端部の変形が大きくなり、また該
部は転がり抵抗の寄与が大きいためである。そこで、径
方向剛性と周方向剛性を分離して前者を下げ、後者のみ
を上げることが、操縦安定性を悪化させずに転がり抵抗
を低減するために必要となる。しかし、従来のような、
金属や有機繊維の補強部材をビードコア外周に巻き上げ
たり、ビードフィラーのタイヤ軸方向外側に追加配置す
る手段では、周方向剛性は確かに向上するものの、これ
と同時に径方向剛性も向上してしまい、転がり抵抗低減
の効果が薄れてしまうことは前記の通りである。そこ
で、発明者は カーカスのクラウン部とビードコアの間
の区域における曲げ変形の中心軸近傍であるカーカスに
沿って、JIS スプリング式 A型 硬度80°以上
のサイド補強ゴム層を配置することにより、周方向のみ
の剛性を効果的に向上させ、径方向剛性の増加を極力少
なくしている。なぜならば、径方向及び周方向変形が混
じりあった負荷転動時の変形においては、ゴム層を曲げ
変形の中心軸近傍であるカーカスから離れた位置に配置
したタイヤは、曲げ変形の中心軸近傍であるカーカスに
沿ってゴム層配置したタイヤ対比、径方向の変形モーメ
ントが増加してしまい、径方向剛性を十分に減じられな
いからである。ここでは、カーカスに沿って配置する中
でも、カーカスのタイヤ外側に配置し、曲げ変形の中心
軸近傍かつ外側に配置することが周方向剛性の向上の点
において好ましい。上記ゴム層は、径方向剛性の増加を
極力少なくするために、厚さ5mm以下とすることが好
ましく、JIS スプリング式 A型 硬度80°以下
では周方向剛性を十分増加させることができない。さら
に、図3に示された従来タイヤと比較すれば、径方向剛
性を下げているために路面の凹凸を伝達しにくくなり、
これに起因する騒音も改良することができる。
【0009】ここで、サイド補強ゴム層のタイヤ半径方
向外側端をビードコア側から測るタイヤ断面高さの0.
85倍までの区域を越えて配置すると、タイヤの径方向
剛性が上がるため、転がり抵抗低減効果が小さくなって
しまう。したがって、上記のようにタイヤ断面高さの
0.85倍までの区域に配置することが好ましいわけで
ある。
【0010】
【実施例】図1に示した構造に基づくサイズ185/6
5R14の乗用車用空気入りラジアルタイヤを試作した
(発明タイヤ1)。このタイヤでのゴムチェーファー 5
の断面積に対するスティフナー 4の断面積の比を0.3
とし、またスティフナー 4はその外端をタイヤ断面高さ
SHの0.2倍の位置としたのに対して、ゴムチェーファ
ー 5はその外端をタイヤ断面高さSHの0.35倍の位置
とした。サイド補強ゴム層10にはJIS スプリング式
A型 硬度85°で厚さ1mm、幅50mmのゴムシート
をカーカスに沿って配置し、そのタイヤ径方向外端をタ
イヤ断面高さの0.65倍の位置とした。そして、該ゴ
ム層は、ゴムチェーファー 5、カーカスのプライ折り返
し部 3-2及びスティフナー 4と、カーカス本体 3-1との
間に挟持させた。このようにサイド補強ゴム層はゴムシ
ートでよい。
【0011】さらに発明タイヤ2として、図4に示すよ
うに、発明タイヤ1で用いたサイド補強ゴム層10の幅を
25mmとして、そのタイヤ径方向外端をタイヤ断面高さ
の0.65倍の位置としたタイヤも試作した。この結
果、該ゴム層はプライ折り返し部 3-2及びスティフナー
4と、カーカス本体 3-1との間には挟持させていない。
また発明タイヤ3として、図5に示すように、発明タイ
ヤ1で用いたサイド補強ゴム層10を、そのタイヤ径方向
内端をゴムチェーファー 5、カーカスのプライ折り返し
部 3-2及びスティフナー 4と、カーカス本体 3-1との間
に挟持させないように配置した。尚、上記ゴム層10のタ
イヤ径方向外端はタイヤ断面高さSHの0.85倍までの
区域に位置した。
【0012】
【発明の効果】これらの発明タイヤの比較として、比較
タイヤ2種、および図3に示した構造に基づく従来タイ
ヤも試作した。図2に示した構造に基づく比較タイヤ1
は、サイド補強ゴム層10が配置されていない点を除き、
発明タイヤと同様の構造である。また、比較タイヤ2
は、サイド補強ゴム層10にかえて同じ位置に、1500
d/2で打ち込み数が41.0本/5cm、周方向に4
5°傾斜させたアラミド繊維配置した点が実施例1と異
なる。これに対して従来タイヤ1は、サイド補強ゴム層
10が配置されていない点のみならず、スティフナー 4、
ゴムチェーファー 5についても実施例1と異なる。すな
わち、ゴムチェーファーの断面積に対するスティフナー
の断面積の比を0.9とした。そして、ゴムチェーファ
ー 5の厚みの増減をタイヤ径方向に緩やかに変化させ、
またスティフナー 4はその外端をタイヤ断面高さSHの
0.4倍の位置としたのに対して、ゴムチェーファー 5
はその外端をタイヤ断面高さSHの0.25倍の位置とし
た。
【0013】これらの供試タイヤに以下の試験を行い、
転がり抵抗及び操縦安定性を評価した。いずれの試験の
場合にも、サイズ5.5J×14のリムに組みつけて内
圧2.0kgf/cm2 を充填して行った。 (転がり抵抗試験)供試タイヤに荷重475kgf (JATM
A YEAR BOOK 1994の空気圧−負荷能力対応表による)を
負荷してドラム上で150km/hで走行させ、この状態で
ドラムを惰性回転させ、該惰性回転中の減速度合を測定
して、50km/hでの各タイヤの転がり抵抗を求めた。そ
の結果は、表1に、従来タイヤを100とする指数表示
にて示した。指数が小さいほど良好である。 (タイヤ半径方向の上下剛性及び周方向剛性試験)供試
タイヤに荷重475kgf を負荷して、リムにタイヤ径方
向または回転方向の変位を与えたときの変位量とその変
位量を与えるのに要した力を測定し、単位変位量当たり
の力を求めた。その結果は、表1に、従来タイヤを10
0とする指数表示にて示した。径方向剛性については指
数が小さいほど、周方向剛性については指数が大きいほ
ど良好である。 (実車操縦安定性試験)供試タイヤを実車に装着して、
各種テストコースを各種の速度で走行したときのテスト
ドライバーの官能評価により、従来タイヤを基準とする
±5段階評価にて比較評価を行った。その結果を表1に
合わせて示している。 (騒音試験)供試タイヤを実車に装着して、荒い路面を
60km/hで走行したときの車内の騒音レベルをそれぞれ
測定し、表1に、従来タイヤを基準とした差で示してい
る。
【0014】
【表1】
【0015】表1に明らかなように、比較タイヤは従来
タイヤに比べて転がり抵抗及び騒音を改良することはで
きるものの操縦安定性が悪化してしまう。これに対して
発明タイヤ1〜3は、従来タイヤに比べて転がり抵抗及
び騒音を改良するともに操縦安定性の悪化を防止さらに
は改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明タイヤのタイヤ断面図である。左右対称で
あるので右側のみを示す。
【図2】比較タイヤのタイヤ断面図である。図1と同様
に右側のみを示す。
【図3】従来タイヤのタイヤ断面図である。図1と同様
に右側のみを示す。
【図4】他の発明タイヤのタイヤ断面図である。図1と
同様に右側のみを示す。
【図5】他の発明タイヤのタイヤ断面図である。図1と
同様に右側のみを示す。
【符号の説明】
1 空気入りラジアルタイヤ 2 ビードコア 3 カーカス 3-1 カーカス本体 3-2 プライ折り返し部 4 スティフナー 5 ゴムチェーファー 6 クラウン部 10 サイド補強ゴム層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対のビードコア間にわたりトロイド状
    をなして跨がるゴム被覆コードのラジアル配列プライか
    らなるカーカス本体と、該カーカス本体から各ビードコ
    ア及びこのビードコア上に据えたスティフナーのまわり
    に巻き返して延びる上記プライの折り返し部とを有する
    カーカスを骨格とし、さらにプライの折り返し部外側を
    ゴムチェーファーで補強して、 該ゴムチェーファーの断面積に対するスティフナーの断
    面積の比を0.5以下とし、スティフナーのタイヤ径方
    向外端近傍にて該ゴムチェーファーの厚みを最大とした
    空気入りラジアルタイヤにおいて、 カーカスのクラウン部とビードコアの間の区域において
    JIS スプリング式A型 硬度80°以上のサイド補
    強ゴム層をカーカスに沿って配置することを特徴とする
    空気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】サイド補強ゴム層のタイヤ半径方向外側端
    をビードコア側から測るタイヤ断面高さの0.85倍ま
    での区域において配置する請求項1に記載されたタイ
    ヤ。
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