JP2014034298A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】構造を簡素化しつつも、操縦安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りラジアルタイヤ１は、ビード部の各々がビードコア１３ａ，２３ａ及びビードフィラー１３ｂ，２３ｂを含み、カーカス層５が、タイヤ中心線ＣＬからビードコアのタイヤ径方向内側端まで延びるカーカス本体部分１５ａ，２５ａと、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端で折り返されたカーカス折り返し部分１５ｂ，２５ｂとを含む。外側カーカスペリフェリ長Ｃａ２は、内側カーカスペリフェリ長Ｃａ１よりも長く、内側折り返し部分１５ｂの長さは、外側折り返し部分２５ｂの長さよりも長く、内側ビード部１３のビードフィラー１３ａのタイヤ径方向高さＢＨ１は、外側ビード部２３のビードフィラー２３ａのタイヤ径方向高さＢＨ２よりも高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、特に、車両装着時内側部分と外側部分とが非対称形状のタイヤに関する。

近年、環境問題に対する関心の高まりを受け、簡素化された構造の空気入りラジアルタイヤが登場している。しかしながら、構造の簡素化されたタイヤは、一般に剛性が低下し、操縦安定性も低下する。

そこで、タイヤの操縦安定性を補完する技術として、非対称形状のタイヤが知られている。非対称形状のタイヤとは、車両装着時に外側となる部分におけるカーカスペリフェリ長（カーカス層のタイヤ中心線からビード部のタイヤ径方向内側端までの長さ）が、車両装着時に内側となる部分よりも長いタイヤをいう。この場合、カーカスペリフェリ長の長いタイヤ外側部分の方が剛性は小さく、タイヤの内側部分と外側部分との間に剛性差が生じる。剛性の小さいタイヤ外側部分から剛性の大きいタイヤ内側部分に向けてコニシティといわれる横力が働くことによって、車両旋回がスムーズとなる。また、直進時においても、車両の左右両輪で反対方向に発生したコニシティが相殺され、操縦安定性が向上する。さらに、タイヤ外側部分においてトレッド部の接地面積が大きくなり、路面接地圧が分散されて、偏摩耗が抑制される。

特開２００９−１２６２８８号公報

しかしながら、タイヤ構造の簡素化が進むと、さらに剛性が低下し、補完技術である非対称形状を用いても、操縦安定性の確保が困難となる可能性がある。

そこで、本発明は、乗用車向けタイヤ全般、特に、構造を簡素化しつつも、タイヤ内側部分と外側部分との剛性差を拡大することによって操縦安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤの提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有する。本発明の第１の特徴は、車両装着時にタイヤ中心線（タイヤ中心線ＣＬ）より内側に位置するタイヤ内側部分（内側部分１１）と外側に位置するタイヤ外側部分（外側部分２１）とを含み、前記タイヤ内側部分に位置する内側ビード部（内側ビード部１３）と前記タイヤ外側部分に位置する外側ビード部（外側ビード部２３）との間を延びるカーカス層（カーカス層５）を備える空気入りラジアルタイヤであって、前記内側及び外側ビード部の各々は、ビードコア（１３ａ，２３ａ）及びビードフィラー（１３ｂ，２３ｂ）を含み、前記カーカス層は、前記タイヤ中心線から前記ビードコアのタイヤ径方向内側端まで延びるカーカス本体部分と、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端で折り返されたカーカス折り返し部分とを含み、前記タイヤ外側部分における前記カーカス本体部分の長さ（外側カーカスペリフェリ長Ｃａ２）は、前記タイヤ内側部分における前記カーカス本体部分の長さ（内側カーカスペリフェリ長Ｃａ１）よりも長く、前記タイヤ内側部分における前記カーカス折り返し部分（内側折り返し部分１５ｂ）の長さは、前記タイヤ外側部分における前記カーカス折り返し部分（外側折り返し部分２５ｂ）よりも長く、前記内側ビード部の前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さ（高さＢＨ１）は、前記外側ビード部の前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さ（高さＢＨ２）よりも高いことを要旨とする。

かかる特徴によれば、本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、タイヤ外側部分のカーカスペリフェリ長がタイヤ内側部分のカーカスペリフェリ長よりも長い、非対称形状のタイヤであることから、タイヤ内側部分の剛性がタイヤ外側部分の剛性よりも高い。このような非対称形状のタイヤにおいて、タイヤ内側部分のビードフィラーの高さがタイヤ外側部分のビードフィラーよりも高く、タイヤ内側部分におけるカーカス層の折り返し部分の長さがタイヤ外側部分におけるカーカス層の折り返し部分の長さよりも長いことにより、タイヤ内側部分とタイヤ外側部分との剛性差が拡大する。これにより、同じ高さのビードフィラーをタイヤ内側及び外側部分に配置し、カーカス層の折り返し部分をタイヤ内側及び外側部分で同じ長さにした場合と比べ、コストパフォーマンス良く、操縦安定性を向上させることができる。

なお、タイヤ中心線とは、タイヤの幅方向断面において、ビードコアの中心同士を結んだビード線と、ビード線の中心点で直行する直線をいう。トレッド部の幅方向中心線は、タイヤ中心線と交差する。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、トレッド部と、前記トレッド部において前記カーカス層のタイヤ径方向外側に沿って配置されるベルト層とをさらに含み、前記タイヤ内側部分における前記カーカス折り返し部分が、前記ベルト層のタイヤ径方向内側を延びることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記タイヤ外側部分における前記カーカス折り返し部分は、タイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向内側で終端することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記外側ビード部の前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さが、２０ｍｍ以下であることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記タイヤ外側部分におけるタイヤ最大幅の位置は、前記タイヤ内側部分のタイヤ最大幅の位置よりも、タイヤ径方向外側に位置することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記トレッド部の両側に位置する一対のサイドウォール部をさらに含み、前記サイドウォール部の厚みが、３ｍｍ以下であることを要旨とする。

本発明は、構造を簡素化した空気入りラジアルタイヤの操縦安定性を向上させるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの幅方向断面図である。 図２は、本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの、カーカス層及びビード部の概略図である。 図３は、本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの、カーカス層及びビード部の概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

図１は、本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの幅方向断面図である。タイヤ１は、車両装着時にタイヤ中心線ＣＬより内側に位置する内側部分１１と、外側に位置する外側部分２１とを含む。タイヤ１は、トレッド部２、一対のサイドウォール部１４，２４、一対のビード部１３，２３、カーカス層５、及びベルト層６を備える。なお、タイヤ中心線ＣＬは、ビードコア１３ａ，２３ａの中心同士を結んだビード線ＢＬと、ビード線ＢＬの中心点で直行する直線である。トレッド部２の幅方向中心は、タイヤ中心線ＣＬと交差する。ベルト層６は、トレッド部２においてカーカス層５のタイヤ径方向外側に沿うように配置され、トレッド部２を補強する。

タイヤ１の内側部分１１は、トレッド部２の一端からタイヤ径方向内側に延びるサイドウォール部１４と、サイドウォール部１４のタイヤ径方向内側端に位置する内側ビード部１３とを含む。内側ビード部１３は、タイヤ径方向内側端に配置された内側ビードコア１３ａと、内側ビードコア１３ａのタイヤ径方向外側に配置され、断面が概ね三角形状の内側ビードフィラー１３ｂとを含む。カーカス層５は、タイヤ中心線ＣＬから内側ビードコア１３ａのタイヤ径方向内側端までの内側本体部分１５ａと、内側ビードコア１３ａのタイヤ径方向内側端で折り返された内側折り返し部分１５ｂとを含む。内側本体部分１５ａの長さを、内側カーカスペリフェリ長Ｃａ１という。

タイヤ１の外側部分２１は、トレッド部２の他端からタイヤ径方向内側に延びるサイドウォール部２４と、サイドウォール部２４のタイヤ径方向内側端に位置する外側ビード部２３とを含む。外側ビード部２３は、タイヤ径方向内側端に配置された外側ビードコア２３ａと、外側ビードコア２３ａのタイヤ径方向外側に配置され、断面が概ね三角形状の外側ビードフィラー２３ｂとを含む。カーカス層５は、タイヤ中心線ＣＬから外側ビードコア２３ａのタイヤ径方向内側端までの外側本体部分２５ａと、外側ビードコア２３ａのタイヤ径方向内側端で折り返された外側折り返し部分２５ｂを含む。外側本体部分２５ａの長さを、外側カーカスペリフェリ長Ｃａ２という。

外側カーカスペリフェリ長Ｃａ２は、内側カーカスペリフェリ長Ｃａ１よりも長い。そのため、タイヤ１は非対称形状であり、内側部分１１の剛性は外側部分２１の剛性よりも高い。これにより、剛性の小さい外側部分２１から剛性の大きいタイヤ内側部分１１に向けてコニシティといわれる横力が働き、車両旋回がスムーズとなる。また、直進時においても、車両の左右両輪で反対方向に発生したコニシティが相殺され、操縦安定性が向上する。さらに、外側部分２１においてトレッド部２の接地面積が大きくなり、路面接地圧が分散されて、偏摩耗が抑制される。

図２は、タイヤ幅方向断面における、カーカス層５の概略図を示す。ここで、カーカス層５の内側折り返し部分１５ｂは、外側折り返し部分２５ｂよりも長い。これに対し、例えば、内側部分１１におけるカーカス層の折り返し部分を、図２に示す内側折り返し部分１５ｂより短くし、外側部分２１におけるカーカス層の折り返し部分を、図２に示す外側折り返し部分２５ｂの長さより短くすることにより、図２に示す形態と同程度のコストでカーカス層を形成することもできる。しかし、図２に示す形態によれば、折り返し部分１５ｂ，２５ｂの長短によって内側部分１１と外側部分２１との間に剛性差が生じることから、コストパフォーマンス良く、操縦安定性を向上させることができる。

内側折り返し部分１５ｂは、好ましくは、タイヤ最大幅のタイヤ径方向における高さよりも高い位置で終端し、さらに好ましくは、図３が示すように、トレッド部２まで延び、カーカス層５とベルト層６との間を延びるエンベロープ（ＥＮＶ）構造とすることもできる。外側折り返し部分２５ｂは、好ましくは、タイヤ最大幅のタイヤ径方向における高さよりも低い位置で終端する。なお、外側部分２１におけるタイヤ最大幅の位置は、内側部分１１におけるタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向外側に位置する。

なお、タイヤ最大幅とは、JATMAが発行する2005年版のYEAR BOOKに定められた適用サイズにおける適用リムに装着して規定の内圧を充填した場合のタイヤの最大幅をいう。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、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" を意味する。また、正規内圧とは、上記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。また、正規荷重とは、上記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。

また、図２は、タイヤ幅方向断面におけるビード部１３，２３の概略図を示す。ここで、内側ビードフィラー１３ｂのタイヤ径方向高さＢＨ１は、外側ビードフィラー２３ｂのタイヤ径方向高さＢＨ２よりも高い。これに対し、例えば、内側部分１１に図２に示すビードフィラー１３ｂの高さよりも低いビードフィラーを配置し、外側部分２１に図２に示すビードフィラー２３ｂの高さよりも高いビードフィラーを配置することにより、図２に示す形態と同程度のコストでビードフィラーを形成することもできる。しかし、図２に示す形態によれば、ビードフィラー１３ｂ、２３ｂの高低差によって内側部分１１と外側部分２１との間に剛性差が生じることから、コストパフォーマンス良く、操縦安定性を向上させることができる。好ましくは、外側ビードフィラー２３ｂの高さＢＨ２は、２０ｍｍ以下である。なお、サイドゲージ、すなわちサイドウォール部１４，２４の厚みは、いずれの位置においても３ｍｍ以下であることが好ましい。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の実施例１，２及び比較例１に係る空気入りラジアルタイヤを用いて行った試験結果について説明する。なお、実施例１〜３及び比較例１に係る空気入りラジアルタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・タイヤサイズ： １５５／６５Ｒ１３
・車両種別：軽乗用車（スズキ ワゴンＲ）
・リム：４．００Ｂｘ１３
・荷重：２名乗車
・内圧：２２０ｋＰａ
ここで、実施例１，２及び比較例１に係る空気入りラジアルタイヤの構成について、表１及び図面を参照して説明する。なお、実施例１，２及び比較例１に係る空気入りラジアルタイヤはいずれも、外側カーカスペリフェリ長Ｃａ２が内側カーカスペリフェリ長Ｃａ１よりも長い、非対称形状のタイヤである。表１において、ビードフィラーの高さは、比較例１に係る空気入りラジアルタイヤビードフィラーの高さを基準とし、＋の数が多いほどビードフィラーの高さが高いことを示す。

実施例１に係る空気入りラジアルタイヤは、図２が示すように、内側折り返し部分１５ｂは、タイヤ最大幅のタイヤ径方向における高さよりも高い位置で終端するハイターンアップ（ＨＴＵ）構造であり、外側折り返し部分２５ｂは、タイヤ最大幅のタイヤ径方向における高さよりも低い位置で終端するローターンアップ（ＬＴＵ）構造である。

実施例２に係る空気入りラジアルタイヤは、図３が示すように、内側折り返し部分１５ｂが、トレッド部２まで延び、カーカス層５とベルト層６との間を延びるエンベロープ構造をとる。他の部分は、実施例１に係る空気入りラジアルタイヤの構成と同様である。

比較例１に係る空気入りラジアルタイヤは、折り返し部分の長さ、ビードフィラーの高さがいずれも、内側部分と外側部分とで等しい。折り返し部分の長さは、タイヤ最大幅のタイヤ径方向における高さよりも高い位置で終端するハイターンアップ構造であり、実施例１に係る空気入りラジアルタイヤの内側折り返し部分１５ｂより短く、外側折り返し部分２５ｂより長い。ビードフィラーの高さは、実施例１に係る空気入りラジアルタイヤの内側ビードフィラー１３ｂのタイヤ径方向高さＢＨ１より低く、外側ビードフィラー２３ｂのタイヤ径方向高さＢＨ２より高い。

この実施例１，２に係る空気入りラジアルタイヤの新品時における操縦安定性の評価結果を、表１に示す。操縦安定性の評価は、テストドライバーの走行による操縦安定性、特に直進安定性についての官能評価である。比較例１に係る空気入りラジアルタイヤに対する評価を基準とし、＋の数が多いほど評価が高いことを示す。また、実施例１，２に係る空気入りラジアルタイヤの製造コストを、表１に示す。比較例１に係る空気入りラジアルタイヤの製造コストを１００とし、数値が低いほど低コストであることを示す。

試験の結果、実施例１，２に係る空気入りラジアルタイヤの操縦安定性は、いずれも比較例１に係る空気入りラジアルタイヤの操縦安定性を上回ることが判明した。特に、実施例２に係る空気入りラジアルタイヤの操縦安定性が高く評価された。これは、内側部分１１のカーカス層５にエンベロープ構造を採用したことが、製造コストを押し上げる要因となってはいるものの、操縦安定性に大きく寄与していることによると考えられる。すなわち、内側折り返し部分１５ｂが外側折り返し部分２５ｂよりも長いことによる、内側部分１１と外側部分２１との剛性差が、操縦安定性に寄与していることを証明したといえる。

以上のように、本発明は、構造を簡素化した空気入りラジアルタイヤに利用し、タイヤ内側部分と外側部分との剛性差を拡大することによって操縦安定性を向上させることができる。

１ 空気入りラジアルタイヤ
２ トレッド部
５ カーカス層
６ ベルト層
１３，２３ ビード部
１４，２４ サイドウォール部
Ｃａ１，Ｃａ２ カーカスペリフェリ長

Claims (6)

1. 車両装着時にタイヤ中心線より内側に位置するタイヤ内側部分と外側に位置するタイヤ外側部分とを含み、前記タイヤ内側部分に位置する内側ビード部と前記タイヤ外側部分に位置する外側ビード部との間を延びるカーカス層を備える空気入りラジアルタイヤであって、
   前記内側及び外側ビード部の各々は、ビードコア及びビードフィラーを含み、前記カーカス層は、前記タイヤ中心線から前記ビードコアのタイヤ径方向内側端まで延びるカーカス本体部分と、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端で折り返されたカーカス折り返し部分とを含み、
   前記タイヤ外側部分における前記カーカス本体部分の長さは、前記タイヤ内側部分における前記カーカス本体部分の長さよりも長く、
   前記タイヤ内側部分における前記カーカス折り返し部分の長さは、前記タイヤ外側部分における前記カーカス折り返し部分の長さよりも長く、
   前記内側ビード部の前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さは、前記外側ビード部の前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さよりも高い、タイヤ。
2. トレッド部と、前記トレッド部において前記カーカス層のタイヤ径方向外側に沿って配置されるベルト層とをさらに含み、
   前記タイヤ内側部分における前記カーカス折り返し部分が、前記ベルト層のタイヤ径方向内側を延びる、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記タイヤ外側部分における前記カーカス折り返し部分は、タイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向内側で終端する、請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記外側ビード部の前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さが、２０ｍｍ以下である、請求項１に記載のタイヤ。
5. 前記タイヤ外側部分におけるタイヤ最大幅の位置は、前記タイヤ内側部分のタイヤ最大幅の位置よりも、タイヤ径方向外側に位置する、請求項１に記載のタイヤ。
6. 前記トレッド部の両側に位置する一対のサイドウォール部をさらに含み、
   前記サイドウォール部の厚みが、３ｍｍ以下である、請求項２に記載のタイヤ。

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