JP6764336B2

JP6764336B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6764336B2
Application number: JP2016251514A
Authority: JP
Inventors: 優多田
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: JP2018103760A

Description

本発明は、ビード部にビードフィラーが配設されていないフィラーレス構造の空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤでは、ビード部に環状のビードコアとビードフィラーが配設されており、カーカスプライがビードコアの内周側で折り返されてタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられている。しかし、ビードフィラーは、重量やコストの増加という課題があるため、ビードフィラーを省略したフィラーレス構造の空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

ところで、近年、省燃費性を狙う目的で、タイヤ使用時の設定内圧が高くなってきている。内圧の上昇は、タイヤ剛性の上昇に繋がり、その結果、乗心地の悪化を招いている。

特開平２−１１４０６号公報特開２０１３−３９８５１号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィラーレス構造とした場合であっても、乗心地を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、環状のビードコアが埋設された一対のビード部と、このビード部間に配され、端部をビードコアの周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられたカーカスプライと、前記ビード部で前記カーカスプライの外側に設けられ且つリムフランジと接触可能なリムストリップゴムと、を備える空気入りタイヤにおいて、
タイヤ最大幅位置の高さは、タイヤ断面高さの５５〜７０％であるものである。

本発明の空気入りタイヤは、ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラーが配置されないフィラーレス構造となっている。本発明によれば、タイヤ最大幅位置の高さをタイヤ断面高さの５５〜７０％にすることで、加硫成形時にカーカスプライに生じる張力が低くなりタイヤ剛性が低下するため、乗心地を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの巻き上げ端の高さは、タイヤ最大幅位置の高さの５０〜１００％であることが好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤにおいて、前記リムストリップゴムのタイヤ径方向外端の高さは、タイヤ最大幅位置の高さの４０〜８０％であることが好ましい。

さらに、空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの巻き上げ端は、前記リムストリップゴムのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。

タイヤ剛性の低下は、操縦安定性能の低下に繋がるが、カーカスプライの巻き上げ高さ及びリムストリップゴムの高さを最適化することで、操縦安定性能を向上できる。また、同時に、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側の部分での振動を抑制し、ロードノイズの悪化を防ぐことができる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図別実施形態に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示した空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備えている。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア６が埋設されている。本発明では、ビードコア６のタイヤ径方向外側に略断面三角形状のビードフィラーは配置されず、いわゆるフィラーレス構造となっている。

一対のビード部１の間にはトロイド状のカーカスプライ４が配されている。カーカスプライ４は、少なくとも１枚設けられ、該カーカスプライ４は、タイヤ赤道ＣＬに対して略９０°の角度で延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。カーカスプライ４は、端部４ａをビードコア６の周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられた状態で係止されている。言い換えると、カーカスプライ４は、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る本体プライに、ビードコア６のタイヤ幅方向外側に配された巻き上げプライを一連に設けてある。

ビード部１でカーカスプライ４の外側には、リムフランジと接触可能なリムストリップゴム７が配されている。リムストリップゴム７は、ビード部１の底面からタイヤ径方向外側に立ち上がり、少なくともリムフランジに接触する部分に設けられている。また、サイドウォール部２でカーカスプライ４の外側には、サイドウォールゴム８が配されている。

カーカスプライ４のトレッド部３外周には、複数枚（本実施形態では２枚）のベルトプライにより構成されたベルト層５が配されている。各ベルトプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成され、該コードがプライ間で互いに逆向きに交差するように積層されている。ベルト層５の外周には、実質的にタイヤ周方向に延びるコードをトッピングゴムで被覆してなる不図示のベルト補強層を配してもよい。ベルト補強層は、ベルト層５の少なくとも両端部を覆うように配設され、高速走行時の遠心力によるベルト層５の浮き上がりを抑えて、高速耐久性を高めることができる。

タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０は、タイヤ断面高さＨの５５〜７０％である。一般的な空気入りタイヤでは、タイヤ最大幅位置はタイヤ断面高さの約５０％の高さに位置する。タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０をタイヤ断面高さＨの５５〜７０％にすることで、加硫成形時にブラダーによって押圧されて移動するカーカスプライ４の移動量が少ないため、カーカスプライ４に生じる張力が低くなる。これにより、タイヤ剛性が低下するため、乗心地を向上できる。なお、タイヤ断面高さＨは、タイヤ子午線断面において、ＪＡＴＭＡ規定の空気圧を充填した状態で、ノミナルリム径ＮＤからトレッド部３のトレッド表面までの高さである。

ノミナルリム径ＮＤを基準としたカーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４は、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０の５０〜１００％であることが好ましい。タイヤ剛性の低下は、操縦安定性能の低下に繋がるが、カーカスプライ４の巻き上げ高さを最適化することで、操縦安定性能を向上できる。

フィラーレス構造ではその構造の特徴からタイヤ最大幅位置１０よりタイヤ径方向内側の部分の剛性が、ビードフィラーを有する構造に比べて低く、横曲げ２次の振動が起きやすい。その結果、ロードノイズ低周波域（６０〜８０Ｈｚ）の悪化を招きやすい。そのため、ロードノイズ低周波域（６０〜８０Ｈｚ)の悪化を最小限にする観点からは、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４は、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０の７０〜１００％であることが好ましい。

ノミナルリム径ＮＤを基準としたリムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７は、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０の４０〜８０％であることが好ましい。タイヤ剛性の低下は、操縦安定性能の低下に繋がるが、リムストリップゴム７の高さを最適化することで、操縦安定性能を向上できる。

また、ロードノイズ低周波域（６０〜８０Ｈｚ)の悪化を最小限にする観点からは、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７は、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０の６０〜８０％であることが好ましい。

また、ロードノイズ低周波域（６０〜８０Ｈｚ)の悪化を最小限にする観点からは、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａは、図１に示すように、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａよりもタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。さらに、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４は、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７に対し、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０の１０％以上の差を有することが好ましい。

＜別実施形態＞
前述の実施形態では、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａを、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａよりもタイヤ径方向外側に位置するようにしているが、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａを、図２に示すように、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａよりもタイヤ径方向内側に位置するようにしてもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。尚、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。試験に供したタイヤのサイズは２０５／６０Ｒ１６であり、ＪＡＴＭＡ規定のリムサイズのリムに装着した。

（１）乗心地
各タイヤを標準リムに装着し、車両指定空気圧を充填して乗用車に取り付け、テストドライバー２名が乗車して、凹凸のある乾燥アスファルト舗装路上を走行し、官能評価を実施した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、当該指数が大きいほど、乗心地が優れていることを示す。

（２）操縦安定性能
各タイヤを車両に装着し、乾燥アスファルト舗装路上を１名乗車にてレーンチェンジ、旋回走行などを実施した。そして、ドライバーによる官能試験により、操縦安定性能を評価した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、当該指数が大きいほど、操縦安定性能が優れていることを示す。

（３）ロードノイズ（６０〜８０Ｈｚ）
表面が荒れた乾燥アスファルト舗装路上を、１名乗車にて６０ｋｍ／ｈにて走行し、ドライバーの窓側の耳の位置においてマイクロフォンにより測定した音圧レベルの逆数を指数化した。当該指数が大きいほど、音圧レベルが低いことを示す。

実施例１
表１に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を７０（Ｈの７０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を７０（ｈ１０の１００％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を５６（ｈ１０の８０％）とした空気入りタイヤを実施例１とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例２
表１に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を７０（Ｈの７０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を３５（ｈ１０の５０％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を５６（ｈ１０の８０％）とした空気入りタイヤを実施例２とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例３
表１に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を７０（Ｈの７０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を３５（ｈ１０の５０％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を２８（ｈ１０の４０％）とした空気入りタイヤを実施例３とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例４
表１に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を５５（Ｈの５５％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を５５（ｈ１０の１００％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を４４（ｈ１０の８０％）とした空気入りタイヤを実施例４とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例５
表１に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を５５（Ｈの５５％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を２８（ｈ１０の５０％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を２２（ｈ１０の４０％）とした空気入りタイヤを実施例５とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例６
表１に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を５５（Ｈの５５％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を２８（ｈ１０の５０％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を５０（ｈ１０の９０％）とした空気入りタイヤを実施例６とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

比較例１
表２に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を８０（Ｈの８０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を４０（ｈ１０の５０％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を３２（ｈ１０の４０％）とした空気入りタイヤを比較例１とした。上記評価項目の測定結果を表２に示す。

比較例２
表２に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を８０（Ｈの８０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を８０（ｈ１０の１００％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を６４（ｈ１０の８０％）とした空気入りタイヤを比較例２とした。上記評価項目の測定結果を表２に示す。

比較例３
表２に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を５０（Ｈの５０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を２５（ｈ１０の５０％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を２０（ｈ１０の４０％）とした空気入りタイヤを比較例３とした。上記評価項目の測定結果を表２に示す。

比較例４
表２に示すように、タイヤ断面高さＨを１００として、タイヤ最大幅位置１０の高さｈ１０を５０（Ｈの５０％）、カーカスプライ４の巻き上げ端４ａの高さｈ４を５０（ｈ１０の１００％）、リムストリップゴム７のタイヤ径方向外端７ａの高さｈ７を４０（ｈ１０の８０％）とした空気入りタイヤを比較例４とした。上記評価項目の測定結果を表２に示す。

実施例１は、比較例２に比べ、乗心地が向上した。実施例３は、比較例１に比べ、乗心地が向上した。実施例４は、比較例４に比べ、乗心地が向上した。実施例５は、比較例３に比べ、乗心地が向上した。また、実施例１は、実施例２に比べ、操縦安定性能が向上し、ロードノイズが低減した。実施例６は、実施例５に比べ、操縦安定性能が向上し、ロードノイズが低減した。

１ビード部
２サイドウォール部
３トレッド部
４カーカスプライ
４ａカーカスプライの巻き上げ端
６ビードコア
７リムストリップゴム
７ａリムストリップゴムのタイヤ径方向外端
Ｔ空気入りタイヤ

Claims

環状のビードコアが埋設された一対のビード部と、このビード部間に配され、端部をビードコアの周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられたカーカスプライと、前記ビード部で前記カーカスプライの外側に設けられ且つリムフランジと接触可能なリムストリップゴムと、を備える空気入りタイヤにおいて、
タイヤ最大幅位置の高さは、タイヤ断面高さの５５〜７０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記カーカスプライの巻き上げ端の高さは、タイヤ最大幅位置の高さの５０〜１００％であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記リムストリップゴムのタイヤ径方向外端の高さは、タイヤ最大幅位置の高さの４０〜８０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記カーカスプライの巻き上げ端は、前記リムストリップゴムのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。