JP4534725B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる空気入りタイヤに関する。

近年の二酸化炭素の排出規制に伴い、自動車の燃費向上にかかる要望が高まっている。この点において、タイヤメーカーは、空気入りタイヤの軽量化により自動車の燃費向上の実現を図っている。しかし、軽量化のために単純にトレッドゴムやサイドウォールゴムを薄肉化することは、剛性や耐久性の低下を招くため好ましくない。

この点において、特許文献１に記載される空気入りタイヤでは、サイドウォールゴムがゴム硬度（ＪＩＳ硬度）５５〜６０のゴムにより構成されている。また、このサイドウォールゴムは、トレッドゴムの端部からリムラインに至る範囲の平均の厚みが１．６［ｍｍ］〜２．１［ｍｍ］の範囲にあるように、構成されている。また、サイドウォールゴムは、そのゴム硬度と平均の厚みとの積が９３〜１３０となるように、構成されている。この空気入りタイヤは、かかる構成により、横剛性の低下や耐外傷性を損なうことなくサイドウォールゴムを薄肉化して、空気入りタイヤの軽量化を実現していた。

特に、低扁平率（扁平率が５０［％］以下）の空気入りタイヤでは、空気の充填量が少ないため、荷重をタイヤ構造により支持する必要がある。したがって、タイヤ強度を向上させるためにタイヤ重量が増大するという課題がある。このため、かかる低扁平率の空気入りタイヤでは、軽量化に対する要望が極めて高い。

特開平１１−２８９０８号公報

この発明は、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッドゴムから成るトレッド部とサイドウォールゴムから成るサイドウォール部とを有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線方向の断面視における前記トレッドゴムおよび前記サイドウォールゴムの断面積比（Ｓｃ／Ｓｔ）と、タイヤ扁平率α［％］とから成る規定値Ｋ＝Ｓｃ／Ｓｔ／（１００−α）が定義されるときに、前記規定値Ｋが０．１３以上０．１５以下の範囲にあることを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、トレッドゴムの断面積Ｓｃとサイドウォールゴムの断面積Ｓｔとの比率（Ｓｃ／Ｓｔ）から成る規定値Ｋが最適化されているので、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記サイドウォールゴムが、その最薄部にて少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有する。

この空気入りタイヤでは、サイドウォールゴム６が、その最薄部にて少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有するので、サイドウォール部の耐外傷性を好適に確保できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、サイドウォールゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が５０以上６５以下の範囲にある。

この空気入りタイヤは、サイドウォールゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が５０以上６５以下の範囲にあるので、サイドウォール部の剛性および耐外傷性を好適に確保できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、キャップトレッドゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が６０以上７５以下の範囲にある。

この空気入りタイヤでは、キャップトレッドゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が６０以上７５以下の範囲にあるので、上記の効果を好適に得られる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記タイヤ扁平率αが３５［％］より大きく５０［％］以下の範囲にある。

この空気入りタイヤでは、タイヤ扁平率αが３５［％］より大きく５０［％］以下の範囲にあるので、上記の効果を好適に得られる利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤによれば、トレッドゴムの断面積Ｓｃとサイドウォールゴムの断面積Ｓｔとの比率（Ｓｃ／Ｓｔ）から成る規定値Ｋが最適化されているので、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能且つ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。

図１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤの性能試験を示す表である。

この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア２、２（図１では片側のみ表示）と、これらのビードコア２，２にトロイド状に架け渡されたカーカスプライ３と、このカーカスプライ３の外周に配置されたベルト層４とを含み構成される。また、ベルト層４の外周には、トレッドゴム５が配置されており、トレッド部が形成されている。また、カーカスプライ３の側面には、サイドウォールゴム６が配置されており、サイドウォール部が形成されている。

この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視におけるトレッドゴム５およびサイドウォールゴム６の断面積比（Ｓｃ／Ｓｔ）と、タイヤ扁平率α［％］とから成る規定値Ｋ＝Ｓｃ／Ｓｔ／（１００−α）が定義される。そして、この規定値Ｋが０．１３以上０．１５以下の範囲にあるように、タイヤ扁平率α［％］に応じて、トレッドゴム５およびサイドウォールゴム６の断面積比（Ｓｃ／Ｓｔ）が選択される。

ここで、トレッドゴム５の断面積Ｓｃは、キャップトレッド部、ベーストレッド部およびウィングチップ部の断面積の和により定義される。また、サイドウォールゴム６の断面積Ｓｔは、サイドウォール部およびリムクッション部の断面積の和により定義される。

この空気入りタイヤ１では、上記のように、トレッドゴム５の断面積Ｓｃとサイドウォールゴム６の断面積Ｓｔとの比率（Ｓｃ／Ｓｔ）から成る規定値Ｋが定義され、この規定値Ｋに基づいてトレッドゴム５およびサイドウォールゴム６の断面積が最適化されている。これにより、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる利点がある（図２参照）。また、この空気入りタイヤ１では、転がり抵抗を低減できる利点がある。また、操縦安定性や乗心地性などを従来の空気入りタイヤと同水準に維持できる利点がある。また、ロードノイズを低減できる利点がある。なお、この空気入りタイヤ１は、特に、乗用車に適用されることが好ましい。

また、この空気入りタイヤ１では、規定値Ｋが０．１３以上０．１５以下の範囲にあるように、トレッドゴム５およびサイドウォールゴム６の断面積比（Ｓｃ／Ｓｔ）が選択される。しかし、規定値Ｋは、さらに０．１３７より大きいことがより好ましい。これにより、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、サイドウォールゴム６が、その最薄部にて少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有することが好ましい。これにより、サイドウォール部の耐外傷性を好適に確保できる利点がある。具体的には、空気入りタイヤ１を装着した車両が縁石に乗り上げたときに、縁石に対して最初に接触するサイドウォールゴム６の部分が少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有することが好ましい。例えば、カーカスプライ３外周におけるサイドウォールゴム６の最薄部の肉厚Ｔが少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有することが好ましい。また、例えば、タイヤ最大幅部におけるサイドウォールゴム６の肉厚Ｔが少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有することが好ましい。ここで、タイヤ最大幅部とは、空気入りタイヤ１がＪＡＴＭＡ規定の正規リムにリム組みされて規定荷重および規定空気圧を負荷された状態における空気入りタイヤ１の最大幅部を意味する。

また、この空気入りタイヤ１は、サイドウォールゴム６のＪＩＳ−Ａ硬度が５０以上６５以下の範囲にあることが好ましい。これにより、サイドウォール部の剛性および耐外傷性を好適に確保できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、キャップトレッドゴム６のＪＩＳ−Ａ硬度が６０以上７５以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、上記の効果を好適に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ扁平率αが３５［％］より大きく５０［％］以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、上記の効果を好適に得られる利点がある。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、以下の性能試験を行った（図２参照）。この性能試験では、タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の正規リムにリム組みされ、この空気入りタイヤに規定荷重および規定空気圧が負荷される。また、この空気入りタイヤ１が排気量２０００［ｃｃ］の試験車両（乗用車）に装着されて所定の試験が行われる。そして、規定値Ｋ、ならびに、サイドウォールゴム６の肉厚Ｔおよびゴム硬度が異なる各空気入りタイヤについて、所定の性能評価が行われる。性能評価は、軽量化指数、転がり抵抗、操縦安定性、乗心地性、騒音低減性（ロードノイズ）および耐外傷性（縁石カット）に関する。

軽量化指数は、空気入りタイヤの総重量に基づいて、従来例の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数により表示されている。転がり抵抗では、ドラム径１７０７［ｍｍ］、荷重４［ｋＮ］および速度５０［ｋｍ／ｈ］時における抵抗力が測定される。この転がり抵抗は、従来例の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数により表示され、この指数が大きいほど好ましい。

操縦安定性では、平坦な周回路を有するテストコースを試験車両が６０［ｋｍ／ｈ］〜１００［ｋｍ／ｈ］の走行速度にて走行し、レーンチェンジ時およびコーナーリング時の操舵性と直進時の安定性とについて、専門パネラー３名が感応評価を行う。評価結果は、従来例の空気入りタイヤを基準（１００）として指数で表示され、この指数が大きいほど好ましい。

乗心地性では、実車乗心地性能フィーリングについて、専門パネラーが評価を行う。評価結果は、従来例の空気入りタイヤを基準（１００）として指数で表示され、この指数が大きいほど好ましい。

騒音低減性では、粗い路面を有するテストコースを試験車両が時速６０［ｋｍ／ｈ］の走行速度にて走行し、運転席の窓際に設置されたマイクロフォンにより音圧レベルが測定される。評価結果は、従来例の空気入りタイヤを基準（０）としたロードノイズの差［ｄＢ］で表示され、この指数が小さいほど好ましい。

耐外傷性では、試験車両の走行速度が１０［ｋｍ／ｈ］から２．５［ｋｍ／ｈ］刻みで設定されている。そして、試験車両がこれらの設定速度にて走行して、高さ１０［ｃｍ］の縁石に３０［ｄｅｇ］の角度で乗り上げる。そして、サイドウォール部が損傷（縁石カット）した時における設定速度が測定される。評価結果は、この設定速度により表示されており、数値が大きいほど好ましい。

まず、発明例１，２の空気入りタイヤ１は、従来例の空気入りタイヤと比較して、サイドウォールゴム６の肉厚Ｔが薄く、且つ、規定値Ｋが０．１３以上０．１５以下の範囲にあるように、構成されている。なお、これらのゴム硬度は、同一値（５９）である。試験結果に示すように、発明例１，２の空気入りタイヤ１では、軽量化指数および転がり抵抗が向上している。また、操縦安定性および乗心地性についても、従来の空気入りタイヤと同水準に維持されていることが分かる。さらに、騒音低減性（ロードノイズの欄参照）がより低減されている。また、耐外傷性（縁石カットの欄参照）が従来の空気入りタイヤと同水準に維持されている。

次に、発明例１，２の空気入りタイヤ１と比較例１の空気入りタイヤとを比較すると、サイドウォールゴム６の肉厚Ｔが薄い分だけ比較例１の空気入りタイヤの方が軽量化指数および転がり抵抗の点で優れる。しかし、規定値Ｋが０．１３以上０．１５以下の範囲から外れているため、発明例１，２の空気入りタイヤ１の方が、操縦安定性および乗心地性の点で優れている（従来例同様に維持されている）。また、発明例１，２の空気入りタイヤ１の方が、騒音低減性および耐外傷性の点で優れている。

次に、発明例１，２の空気入りタイヤ１と比較例１の空気入りタイヤとを比較すると、比較例１の空気入りタイヤは、ゴム硬度が６５よりも大きい（６７）。このため、騒音低減性が従来例の空気入りタイヤよりも悪化している。この点において、発明例１，２の空気入りタイヤ１の方が比較例１の空気入りタイヤよりも優れる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、サイドウォール部の耐外傷性を確保しつつタイヤを軽量化できる点で有用である。

この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの性能試験を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア
３ カーカスプライ
４ ベルト層
５ トレッドゴム
６ サイドウォールゴム
Ｋ 規定値
Ｓｃ トレッドゴム断面積
Ｓｔ サイドウォールゴム断面積
Ｔ サイドウォールゴム肉厚
α タイヤ扁平率

Claims (5)

1. トレッドゴムから成るトレッド部とサイドウォールゴムから成るサイドウォール部とを有する空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ子午線方向の断面視における前記トレッドゴムおよび前記サイドウォールゴムの断面積比（Ｓｃ／Ｓｔ）と、タイヤ扁平率α［％］とから成る規定値Ｋ＝Ｓｃ／Ｓｔ／（１００−α）が定義されるときに、前記規定値Ｋが０．１３以上０．１５以下の範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記サイドウォールゴムが、その最薄部にて少なくとも２．０［ｍｍ］以上の肉厚Ｔを有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記サイドウォールゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が５０以上６５以下の範囲にある請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. キャップトレッドゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が６０以上７５以下の範囲にある請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記タイヤ扁平率αが３５［％］より大きく５０［％］以下の範囲にある請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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