JPH0872504A - ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 補強部材を増加させることなく、操縦性を向
上させる。 【構成】 無負荷自立姿勢におけるカーカスラインにつ
き、ベルト幅端を通りタイヤ半径方向に延びる直線とカ
ーカスラインとの交点をＡ、ビードコアのタイヤ半径上
端を通りタイヤ幅方向に延びる直線とカーカスラインと
の交点のうちタイヤ内側の交点をＢとして、２点Ａ、Ｂ
のタイヤ半径方向高さの差を３等分したときに、その中
央領域に対応するカーカスラインの少なくとも一部がタ
イヤ外側に曲率中心を有する円弧形状をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はラジアルタイヤに関し、
特に、操縦性に優れるとともに軽量化を図ることのでき
るタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のタイヤ市場動向をみると偏平比の
小さいタイヤの売り上げが伸びており、今後もこの傾向
は続くものと考えられる。このような、いわゆる偏平タ
イヤは、その接地面の幅広さやトレッド部とビード部と
の間に延びるサイドウォール部の剛性の高さによって、
優れた操縦性を有しており、正確なハンドリングやブレ
ーキングが可能なため、高速走行を重視したいわゆる高
性能車のみならず、一般車でもその使用は好ましいとい
える。

【０００３】しかしながら、接地面すなわちトレッド部
の幅広さは、トレッド部自体が本来厚いところであるた
めにタイヤ重量増加を招き、このことは近年求められて
いる軽量化とは相反することになってしまっている。

【０００４】また、サイドウォール部の剛性の高さは、
そもそも偏平タイヤにおいてはサイドウォール部のタイ
ヤ半径方向高さが低いことによるだけではなく、カーカ
スを構成するプライ数が増やされている等、補強部材の
増大にもよっており、これらもまた、軽量化の傾向とは
相入れない傾向にあることはいうまでもない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】発明者は、上記のうち
後者を、すなわち、サイドウォール部の補強部材を増加
させることなく操縦性を向上させることを目的として鋭
意検討し、内圧充填前後のサイドウォール部におけるカ
ーカス形状の変化に着目し、本発明に至ったものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、一対
のビードコアに係止されるとともにこれらの間に跨がっ
てトロイド状の延びるカーカスと、カーカスのクラウン
部にベルトを有するラジアルタイヤにおいて、このタイ
ヤの適用リムに組み付けて僅かに内圧を充填して無負荷
自立姿勢を得たときのタイヤ幅方向断面におけるカーカ
スラインにつき、上記ベルト幅端を通りタイヤ半径方向
に延びる直線とカーカスラインとの交点をＡ、ビードコ
アのタイヤ半径方向上端を通りタイヤ幅方向に延びる直
線とカーカスラインとの交点のうちタイヤ内側の交点を
Ｂとして、２点Ａ、Ｂのタイヤ半径方向高さの差を３等
分したときに、その中央領域に対応するカーカスライン
の少なくとも一部がタイヤ外側に曲率中心を有する円弧
形状をなすことを特徴とするラジアルタイヤである。

【０００７】ここに適用リムとはＪＡＴＭＡ等の規格に
よって使用が推奨されているリムのことである。ただ
し、タイヤのサイズによっては規格に記載されていない
こともあり、この場合には、最も近いサイズのタイヤに
おける適用リムを準用することとする。

【０００８】また、このタイヤが自立姿勢を得たときの
内圧とは、およそ０．２ｋｇｆ／ｃｍ² をあてればよ
い。そしてカーカスラインとは、カーカスの厚みの中心
をもって代表させた形状をいうこととする。

【０００９】さらにベルト幅端とは、ベルトがコードの
ゴム引き層であるベルト層の複数層を積層したものであ
る場合には、タイヤ半径方向最内側のベルト層幅端を指
すこととする。

【００１０】本発明でのカーカスは従来のタイヤと同様
にコードのゴム引き層からなるが、これに埋設されるコ
ードとしては、ヤング率が５００ｋｇｆ／ｍｍ² 以上の
比較的非伸長性の有機繊維コード、例えば、レーヨン、
ポリエステル等であることが好ましい。また、ベルトに
埋設されるコードとしては、スチール、芳香族ポリアミ
ド等、非伸長性コードが好ましい。

【００１１】そして本発明では、カーカスラインにつ
き、上記２点Ａ、Ｂのタイヤ半径方向高さの差を３等分
したときに、その中央領域に対応するカーカスラインの
少なくとも一部がタイヤ外側に曲率中心を有する円弧形
状をなすことを特徴としており、該円弧形状のタイヤ半
径方向外側及び内側は、変曲点を介してタイヤ内側に曲
率中心を有する円弧形状を有する。

【００１２】上記タイヤ内側に曲率中心を有する両円弧
形状部分の共通接線を引いたとき、この接線とタイヤ外
側に曲率中心を有する円弧形状部分との最大距離が０．
５ｍｍ以上、さらには１．０ｍｍ以上であることが好ま
しい。

【００１３】

【作用】本発明によれば、上記２点Ａ、Ｂのタイヤ半径
方向高さの差を３等分したときに、その中心部分に対応
するカーカスラインの少なくとも一部がタイヤ外側に曲
率中心を有する円弧形状をなしているが、内圧充填によ
って、この部分が曲率を反転する膨出変形をする。この
変形に誘導されて、この部分に隣接するとともにビード
コア側に向けて延びる、もともとタイヤ内側に曲率中心
を有していた円弧形状の部分が曲率を小さくしながら内
圧充填に伴う変形をする。すなわち、当初タイヤ外側に
中心を有する円弧形状部分よりタイヤ半径方向内側の部
分におけるカーカスの張力が高められることになり、補
強部材を増すことなくこの領域における曲げ剛性を向上
させることができるのである。その結果、力の伝達が良
くなり、操縦性を向上させることができるわけである。
この点は偏平率がそれほど小さくないタイヤでも同様で
ある。

【００１４】この作用を奏するために、カーカスおよび
ベルトには比較的非伸長性の、あるいは非伸長性のコー
ドを適宜選択することが望ましいわけである。

【００１５】また、タイヤ外側に曲率中心を有する円弧
形状部分と、これを挟むタイヤ内側に曲率中心を有する
円弧形状部分との間で僅かにでも凹凸があれば、上記作
用を奏することができるが、やはりある程度の凹凸量が
あると効果も大きくなるので、上記のように凹凸量が
０．５以上、さらには１．０ｍｍ以上あることが好まし
い。

【００１６】

【実施例】図１に示した構造に従う、サイズ：２４５／
３５ＺＲ１８の偏平ラジアルタイヤ１を試作した。図１
はタイヤ１を適用リム（サイズ：８．５ＪＪ）に組み付
けて内圧０．２ｋｇｆ／ｃｍ² を充填した無負荷自立姿
勢の状態を示している。２がビードコア、３がカーカ
ス、４がベルト、５がゴムスティフナーである。

【００１７】ベルト幅端４４を通りタイヤ半径方向に延
びる直線ｍとカーカスラインとの交点をＡ、ビードコア
２のタイヤ半径方向上端を通りタイヤ幅方向に延びる直
線ｎとカーカスラインとの交点のうちタイヤ内側の交点
をＢとすると、２点Ａ、Ｂ間に延びるカーカスライン
は、タイヤ半径方向外側から、曲率中心をタイヤ内側に
有する円弧形状部分３１、これと変曲点Ｃを介して曲率
中心をタイヤ外側に有する円弧形状部分３２、これと変
曲点Ｄを介して曲率中心を再びタイヤ内側に有する円弧
形状部分３３、これと変曲点Ｅを介して曲率中心を再び
タイヤ外側に有する円弧形状部分３４よりなる。

【００１８】ここで上記２点Ａ、Ｂのタイヤ半径方向高
さの差を３等分したときに、その中央領域Ｋに対応する
カーカスラインの少なくとも一部が上記円弧形状部分３
２をなしている。既に述べたように、この円弧形状部分
３２が内圧充填によって曲率を反転させる膨出変形をす
ることにより、これに誘導されて、隣接する円弧形状部
分３３が曲率を小さくしながら内圧充填に伴う変形をす
る。ここで、ゴムスティフナー５に沿って延びるカーカ
スラインはそもそも変形しにくい点と、偏平ラジアルタ
イヤのサイドウォール部の高さが偏平比の大きいタイヤ
に比べて低く、サイドウォール部の高さに占めるゴムス
ティフナー５の割合が大きい点を考慮すると、円弧形状
部分３２およびこれに隣接する円弧形状部分３３を過度
にタイヤ半径方向内側に位置させるのは好ましくない。
そこで本発明では、上記中央領域Ｋに対応するカーカス
ラインの少なくとも一部が円弧形状部分３２をなすこと
としている。この点をゴムスティフナー５との関係でい
えば、変曲点Ｄとこれに近接の円弧形状部分３３が、ゴ
ムスティフナー５におけるタイヤ半径方向外側領域（ゴ
ムスティフナー５のタイヤ半径方向高さを２等分してそ
の外側領域を指すこととする）に沿う位置か、これより
もタイヤ半径方向外側に位置することが好ましい。

【００１９】図１の実施例の場合、上記円弧形状部分３
２を挟む円弧形状部分３３、３４の共通接線ｋを引いた
ときに、この接線ｋと円弧形状部分３２との距離の最大
値は１．５ｍｍであった。

【００２０】また、カーカス３のコードとしてレーヨン
コード（構造：１６５０ｄ／２）を使用し、カーカス３
はこれをタイヤ赤道面Ｍに対して実質９０°で配列して
ゴム引きしたカーカス層１層からなる。このカーカス３
はビードコア２をタイヤ内側から外側へと折り返して係
止され、その折り返し端が上記中央領域Ｋに位置する、
いわゆるハイ・ターンアップ構造である。

【００２１】カーカス３のクラウン部を補強するベルト
４は、タイヤ赤道面Ｍに対して３０°で平行配列された
スチールコード（構造：１×５×０．２３）をゴム引き
したベルト層２層を、コードがタイヤ赤道面Ｍを挟んで
交差するように積層されたものである。また、ベルト幅
端部にはベルト補強層６が配置されており、このベルト
補強層６はナイロンコード５本をゴム引きしたリボンを
タイヤ赤道面Ｍに対して微小角度で巻き回してなるもの
である。尚、図１には示されていないが、ベルト補強層
６と同様にしてつくられ、ベルト４の幅とほぼ同一の幅
を有するベルト補強層を配置してもよい。 （試験例１）比較として、図２に示す従来例のタイヤ１
００、図３に示す比較例のタイヤ１０２を試作した。い
ずれも図１に示された実施例と同サイズのタイヤであっ
て、同サイズのリムに組み付けて同じ内圧を充填した状
態を示している。

【００２２】従来例のタイヤ１００は、カーカス３がカ
ーカス層２層からなる点と、中央領域Ｋのカーカスライ
ンがすべてタイヤ内側に曲率中心を有する円弧形状にな
っている点が、実施例のタイヤ１と異なり、これら以外
は実施例のタイヤ１と同じ構造・形状のタイヤである。
また比較例のタイヤ１０２は、中央領域Ｋのカーカス形
状がすべてタイヤ内側に曲率中心を有する円弧形状にな
っている点のみが実施例と異なる。

【００２３】したがって、それぞれのタイヤ重量は従来
例のタイヤ１００で１０．８ｋｇであったのに対して、
比較例のタイヤ１０２では１０．０ｋｇ、実施例のタイ
ヤ１では１０．１ｋｇ（従来例対比６．５％減）であっ
た。

【００２４】これらのタイヤを実車に装着してテストコ
ースを走行し、テストドライバーにより操縦性をフィー
リング評価（１０点満点）した。その結果は、従来例の
タイヤ１００の６点を基準点として、比較例のタイヤ１
０２では４点であったのに対して、実施例のタイヤ１で
は７点であった。

【００２５】すなわち、実施例のタイヤ１は比較例のタ
イヤ１０２と同等重量であるにもかかわらず、従来例の
タイヤ１００をこえる操縦性を有することができ、本発
明を適用することにより、サイドウォール部の補強部材
を増加させることなく操縦性を向上させることができ
る。 （試験例２）タイヤを加硫する場合ブラダーを使用する
が、通常、ブラダーの断面ゲージはほぼ一定である。こ
のブラダーを膨張させると、ブラダーは均一に拡張する
ため、カーカスも自然平衡的な形状、即ち、カーカスラ
インがだいたいどの部分でも外側に凸の形状になる。

【００２６】ところで、ベルト幅端を通りタイヤ半径方
向に延びる直線とカーカスラインとの交点をＡ、ビード
コアのタイヤ半径方向上端を通りタイヤ幅方向に延びる
直線とカーカスラインとの交点のうちタイヤ内側の交点
をＢとして、２点Ａ、Ｂのタイヤ半径方向高さの差を３
等分したときに、その中央領域に対応するカーカスライ
ンの少なくとも一部がタイヤ外側に曲率中心を有する円
弧形状をなす本発明のラジアルタイヤを製造する場合、
タイヤモールドの形状は、タイヤの前記中央領域に対応
する部位を円弧状に凸にすれば、カーカスラインの少な
くとも一部がタイヤ外側に曲率中心を有する円弧形状と
なると考えられる。

【００２７】しかし、実際にこのようなタイヤモールド
と断面ゲージがほぼ一定であるブラダーとを用いてタイ
ヤを加硫しても、カーカスラインの一部をタイヤ外側に
曲率中心を有する円弧形状とすることは困難であること
が判明した。発明者らの種々の実験検討の結果、断面ゲ
ージを部分的に変化させることによってカーカスライン
の一部をタイヤ外側に曲率中心を有する円弧形状とする
ことを容易に達成できることが見いだされた。

【００２８】以下の表１に、断面ゲージがほぼ一定であ
る従来のブラダー５０（図４参照）を使用して製造した
タイヤ（サイズ：１８５／７０Ｒ１４のラジアルタイ
ヤ）と断面ゲージを部分的に変化させた新規のブラダー
５２（図５参照）を使用して製造したタイヤ（サイズ：
１８５／７０Ｒ１４）との比較を示す。

【００２９】加硫に用いたタイヤモールドは、タイヤ最
大幅付近に円弧状の凸部が形成されているものである。

【００３０】図５に示すように、新規のブラダー５２
は、タイヤモールドの円弧状の凸部に対向する部分５４
が、その両側の部分５６よりも相対的に断面ゲージが薄
くなっており、両側の厚い部分５６の断面ゲージは、相
対的に薄い部分５４の断面ゲージの１．３倍に設定して
ある。

【００３１】なお、この試験には、同じ構成の生タイヤ
を用いており、カーカスのコードとしてはポリエステル
コード（構造：１５００ｄ／２）を使用している。

【００３２】図６に示すように、この試験例のタイヤの
カーカス３は、これをタイヤ赤道面Ｍに対して実質９０
°で配列してゴム引きしたカーカス層１層からなる。ま
た、ベルト４は、タイヤ赤道面Ｍに対して３０°で平行
配列されたスチールコード（構造：１×３×０．３）を
ゴム引きしたベルト層２層を、コードがタイヤ赤道面Ｍ
を挟んで交差するように積層されたものである。

【００３３】試験タイヤを実車に装着してテストコース
を走行し、テストドライバーにより操縦性をフィーリン
グ評価（１０点満点）した。また、内圧０．２ｋｇｆ／
ｃｍ ² を充填した無負荷自立姿勢の状態における試験タ
イヤのタイヤ最大幅付近でのカーカスラインの内側への
突出量を比較した。

【００３４】カーカスラインの内側への突出量の測定
は、以下のようにして行った。先ず、タイヤを通常のリ
ム組み方法で、５．５Ｊ×１４のリムに組み込んだ後、
いったん内圧を２．０kg/cm²まで上げてリムにフィット
させた後、０．２kg/cm²まで下げ、その時のタイヤサイ
ドの形状をレーザー測定器にて測定する。

【００３５】その後、このタイヤをリム解きし、断面が
判るようにカットサンプルを作成し、カーカスラインま
でのゲージを先程のレーザー測定によるサイド形状に重
ねて内圧０．２ｋｇｆ／ｃｍ² 時の実質的なカーカスラ
インを得た。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記表１の結果からも、カーカスラインの
一部をタイヤ外側に曲率中心を有する円弧形状とするに
は、タイヤ最大幅付近に円弧状の凸部を形成したタイヤ
モールドのみならず、前述したような断面ゲージを部分
的に変化させたブラダーを用いることが有効であること
が判る。

【００３８】なお、タイヤは加硫中に熱を受けるが、こ
の時、カーカスコードには収縮しようとする力が働く。
ところが、カーカスラインの一部を内側へ凸形状とする
と、加硫中にカーカスコードが収縮して狙い通りの凸形
状となり難くなる。このため、カーカスコードとしては
熱収縮率の小さい、例えば熱収縮率３％以下のポリエス
テルコードやレーヨンコードが最適である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のラジアル
は上記構成としたので、サイドウォール部の補強部材を
増加させることなく操縦安定性を向上させることができ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うタイヤのタイヤ幅方向断面図であ
る。左右対称であるので、タイヤ赤道面の左側のみを示
し、右側は省略している。

【図２】従来例のタイヤ幅方向断面図である。

【図３】比較例のタイヤ幅方向断面図である。

【図４】従来のブラダーの断面図である。

【図５】本実施例のタイヤを成形するための新規のブラ
ダーの断面図である。

【図６】他の実施例のタイヤ幅方向断面図である。

【符号の説明】

１ 偏平ラジアルタイヤ ２ ビードコア ３ カーカス ４ ベルト ５ ゴムスティフナー ６ ベルト補強層 ３１ 円弧形状部分 ３２ 円弧形状部分 ３３ 円弧形状部分 ３４ 円弧形状部分 ４４ ベルト幅端 Ａ 交点 Ｂ 交点 Ｃ 変曲点 Ｄ 変曲点 Ｅ 変曲点 Ｋ 中央領域 ｋ 共通接線 Ｍ タイヤ赤道面 ｍ 直線 ｎ 直線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビードコアに係止されるとともに
   これらの間に跨がってトロイド状に延びるカーカスと、
   カーカスのクラウン部にベルトを有するラジアルタイヤ
   において、 このタイヤの適用リムに組み付けて僅かに内圧を充填し
   て無負荷自立姿勢を得たときのタイヤ幅方向断面におけ
   るカーカスラインにつき、 上記ベルト幅端を通りタイヤ半径方向に延びる直線とカ
   ーカスラインとの交点をＡ、ビードコアのタイヤ半径方
   向上端を通りタイヤ幅方向に延びる直線とカーカスライ
   ンとの交点のうちタイヤ内側の交点をＢとして、２点
   Ａ、Ｂのタイヤ半径方向高さの差を３等分したときに、
   その中央領域に対応するカーカスラインの少なくとも一
   部がタイヤ外側に曲率中心を有する円弧形状をなすこと
   を特徴とするラジアルタイヤ。