JP2011020514A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの外観を損ねることなく、乗り心地を向上しうる。
【解決手段】トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、該カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層７とを具え、カーカス６は、タイヤ赤道に対して７５〜９０度の角度で配列されたカーカスコード６ｃを有する少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａからなる空気入りラジアルタイヤ１である。カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃ上でのタイヤ周方向長さ５cm当たりの前記カーカスコード６ｃの打ち込み本数であるエンズが２０〜２５（本／５cm）であるローエンズプライ１１からなる。両側のバットレス部Ｂそれぞれには、ローエンズプライ１１に隣接して配されかつタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列された有機繊維コード１２ｃを有するバットレス補強層１２を具える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの外観を損ねることなく、乗り心地を向上しうる空気入りラジアルタイヤに関する。

近年の空気入りラジアルタイヤでは、車両の高速化、高性能化に伴って偏平化が進み、低偏平タイヤが広く使用されている。しかしながら、このような低偏平タイヤは、縦バネが大きいため、乗り心地が悪化する傾向にある。乗り心地の悪化を防止するために、トレッドゴムやベルト層等の剛性を小さくすることも考えられるが、このような方法では、操縦安定性や耐久性が低下するという問題があった。

また、操縦安定性や、耐久性を極力低下させることなく、乗り心地を改善するために、カーカスプライに、カーカスコードの打ち込み本数を少なくした所謂ローエンズプライを用いた空気入りタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平１１−３２１２１７号公報

しかしながら、上述のような、カーカスプライのローエンズ化は、図８に示されるように、タイヤ周方向に隣り合うカーカスコードａ１のピッチｇが大きくなる。このため、ゴム厚さが比較的小さいバットレス部ｂ近傍では、カーカスコードａ１に沿ってタイヤ外表面のゴム部分が波打つアンジュレーションｃが目立ちやすくなる。このため、タイヤの外観が悪化するという問題がある。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、カーカスプライに、タイヤ赤道上でのタイヤ周方向長さ５cm当たりのカーカスコードの打ち込み本数であるエンズが２０〜２５（本／５cm）であるローエンズプライを用いるともに、両側のバットレス部それぞれに、ローエンズプライに隣接して配されかつタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列された有機繊維コードを有するバットレス補強層を設けることを基本として、上記アンジュレーションを防止して、タイヤの外観を損ねることなく、乗り心地を向上しうる空気入りラジアルタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層とを具え、前記カーカスは、タイヤ赤道に対して７５〜９０度の角度で配列されたカーカスコードを有する少なくとも１枚のカーカスプライからなる空気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスプライは、タイヤ赤道上でのタイヤ周方向長さ５cm当たりの前記カーカスコードの打ち込み本数であるエンズが２０〜２５（本／５cm）であるローエンズプライからなるとともに、両側のバットレス部それぞれに、前記ローエンズプライに隣接して配されかつタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列された有機繊維コードを有するバットレス補強層を具えることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記バットレス補強層は、前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向内側に位置する内縁と、前記ベルト層の外端よりもタイヤ軸方向外側に位置する外縁との間をのびる請求項１記載の空気入りラジアルタイヤである。

また、請求項３記載の発明は、前記バットレス補強層は、該バットレス補強層に沿った前記内縁から前記外縁までの幅が、前記ローエンズプライのタイヤ赤道上でのカーカスコードピッチＧの１０〜２０倍である請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤである。

また、請求項４記載の発明は、前記バットレス補強層は、前記ローエンズプライのタイヤ半径方向外側に配される請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤである。

また、請求項５記載の発明は、前記バットレス補強層は、前記ローエンズプライのタイヤ半径方向内側に配される請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤである。

また、請求項６記載の発明は、偏平率が５５％以下である請求項１乃至５の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤである。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカスプライが、タイヤ赤道上でのタイヤ周方向長さ５cm当たりのカーカスコードの打ち込み本数であるエンズが２０〜２５（本／５cm）であるローエンズプライからなる。このようなカーカスプライにより、空気入りラジアルタイヤの縦バネを小さくできるので、乗り心地を向上しうる。しかも、トレッドゴムやベルト層等の剛性を小さくする必要がないので、操縦安定性や、耐久性を低下させることもない。

また、両側のバットレス部それぞれに、ローエンズプライに隣接して配されかつタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列された有機繊維コードを有するバットレス補強層を具える。このようなバットレス補強層は、有機繊維コードがカーカスコードと互いに交差する向きに配され、かつバットレス部でのコード密度を増やすことができるので、そこでのカーカスコード間のゴムのアンジュレーションを防止しうる。従って、タイヤの外観の悪化を防止しうる。

本発明の空気入りラジアルタイヤの一形態を例示する断面図である。 図１のバットレス部を拡大して示す断面図である。 図２の部分斜視図である ローエンズプライ、バットレス補強層及びベルト層を示す展開図である。 他の実施形態のバットレス部を拡大して示す断面図である。 図５の部分斜視図である。 比較例の空気入りラジアルタイヤのバットレス部を拡大して示す断面図である。 従来の空気入りラジアルタイヤのバットレス部を示す部分斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されたベルト層７とを具え、本実施形態では、乗用車用のものが例示される。

前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列されたカーカスコード６ｃ（図３に示す）を有する少なくとも１枚（本実施形態では１枚）のカーカスプライ６Ａからなる。カーカスコード６ｃとしては、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードが望ましいが、必要によりスチールコードが採用される。

また、カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびて前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。カーカスプライ６Ａの前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４が適宜補強される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５度の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。ベルトコードは、本例ではスチールコードが採用されているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。

図４に示されるように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１のカーカスプライ６Ａには、タイヤ赤道Ｃ上でのタイヤ周方向長さ５cm当たりのカーカスコード６ｃの打ち込み本数であるエンズが２０〜２５（本／５cm）のローエンズプライ１１が用いられる。乗用車用のラジアルタイヤの場合、通常のカーカスプライのエンズは３０（本／５cm）以上である。ローエンズプライ１１のタイヤ赤道Ｃ上でのカーカスコードピッチＧは、５cmをエンズ（本／５cm）の本数で除すことによって求めることができ、本実施形態では、２．０〜２．５mmに設定される。

このような、ローエンズプライ１１を用いた本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１は、操縦安定性や耐久性等に直接影響するトレッドゴム２Ｇ（図１に示す）やベルト層７等のタイヤ部材の剛性を低下させることなく、空気入りラジアルタイヤ１の縦バネを小さくできる。従って、操縦安定性や耐久性を低下させることなく、乗り心地が向上する。しかも、本実施形態では、カーカス６が、１枚のローエンズプライ１１のみから形成されるので、乗り心地をより一層向上させる点で好ましい。

また、図１に示されるように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１では、両側のバットレス部Ｂそれぞれに、ローエンズプライ１１に隣接してバットレス補強層１２が設けられる。

本実施形態のバットレス補強層１２は、ローエンズプライ１１のタイヤ半径方向の外側に配される。また、図４に示されるように、バットレス補強層１２は、タイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度θ１で配列された有機繊維コード１２ｃを有する。従って、バットレス補強層１２の有機繊維コード１２ｃは、カーカスコード６ｃと互いに交差する向きに配される。

このようなバットレス補強層１２は、その有機繊維コード１２ｃがカーカスコード６ｃと互いに交差する向きに配され、バットレス部Ｂ（図１に示す）でのコード密度を増やすことができる。従って、カーカスプライ６Ａがローエンズ化された場合であっても、バットレス部Ｂ近傍での、ゴムのアンジュレーションを防止して、タイヤの外観の悪化を防止しうる。また、バットレス補強層１２は、有機繊維コード１２ｃによって形成されるので、乗り心地の悪化を招くこともない。

なお、バットレス補強層１２の有機繊維コード１２ｃのタイヤ周方向に対する角度θ１が、１０度未満であると、加硫成形時に十分なストレッチを確保できないおそれがある。逆に、前記角度θ１が３５度を超えると、カーカスコード６ｃと有機繊維コード１２ｃとのなす角度θ２が小さくなり、アンジュレーションを十分に防止できないおそれがある。このような観点により、前記有機繊維コード１２ｃの角度θ１は、好ましくは１５度以上、さらに好ましくは２０度以上が望ましく、また、好ましくは３５度以下、さらに好ましくは３０度以下が望ましい。

バットレス補強層１２の有機繊維コード１２ｃについては、特に限定されないが、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどが採用でき、本実施形態では、ナイロンが採用されている。

また、バットレス補強層１２の内縁１２ｉでのコード打ち込み変数であるエンズについては、適宜定めることができるが、小さすぎると、バットレス部Ｂのコード密度を十分増やすことができず、前記アンジュレーションの抑制効果が低下するおそれがある。逆に、大きすぎると、隣り合う有機繊維コード１２ｃ同士が接触し、バットレス補強層１２の耐久性が低下するおそれがある。このような観点により、バットレス補強層１２の内縁１２ｉでのエンズは、好ましくは２０（本／５cm）以上、さらに好ましくは２５（本／５cm）以上が望ましく、また、好ましくは４０（本／５cm）以下、さらに好ましくは３５（本／５cm）以下が望ましい。

また、図２に示されるように、バットレス補強層１２は、ベルト層７のタイヤ軸方向の外端７ｏよりもタイヤ軸方向内側に位置する内縁１２ｉと、ベルト層７の外端７ｏよりもタイヤ軸方向外側に位置する外縁１２ｏとの間をのびるのが好ましい。これにより、ベルト層７とバットレス補強層１２とがタイヤ半径方向で重なる重なり部１３が形成される。このような重なり部１３は、ローエンズプライ１１のエンズが比較的小さくなりがちなベルト層７の外端７ｏ付近のコード密度を確実に増やすことができるとともに、バットレス部Ｂにおいて剛性段差が形成されるのを抑制し、耐久性の向上に役立つ。

バットレス補強層１２に沿った内縁１２ｉから外縁１２ｏまでの幅Ｗ１については、適宜定めることができるが、幅Ｗ１が小さすぎると、バットレス部Ｂのコード密度を十分に増やすことができない。逆に、前記幅Ｗ１が大きすぎると、バットレス部Ｂの剛性が過度に大きくなり、乗り心地を悪化させるおそれがある。このような観点により、バットレス補強層１２の幅Ｗ１は、前記カーカスコードピッチＧの好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは１５倍以上が望ましく、また、好ましくは２０倍以下が望ましい。

なお、本明細書では、特に断りがない限り、バットレス補強層１２を含むタイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において特定される値とする。

また、前記「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" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。

さらに「正規内圧」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、各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" とする。

また、図２に示されるように、前記重なり部１３のベルト層７に沿った幅Ｗ２についても、適宜定めることができるが、該幅Ｗ２が小さくなると、ベルト層７の外端７ｏ付近で大きな剛性段差が生じ、耐久性が悪化するおそれがある。逆に、前記幅Ｗ２が大きくなっても、無駄にタイヤ質量を増加させる。このような観点により、重なり部１３の幅Ｗ２は、バットレス補強層１２の幅Ｗ１の好ましくは３０％以上が望ましく、また、好ましくは４０％以下が望ましい。

空気入りラジアルタイヤ１の偏平率については、適宜定めることができるが、小さすぎると、縦バネ定数が過度に大きくなり、単にローエンズプライ１１を用いただけでは、乗り心地が向上しないおそれがある。逆に、大きすぎると、縦バネ定数が過度に小さくなり、ローエンズプライ１１を用いることによる乗り心地の向上が期待できない。このような観点により、空気入りラジアルタイヤ１の偏平率は、好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３５％以上が望ましく、また、好ましくは５５％以下、さらに好ましくは５０％以下が望ましい。

本実施形態では、バットレス補強層１２が、ローエンズプライ１１のタイヤ半径方向外側に配されるものが例示されたが、図５、図６に示されるように、タイヤ半径方向内側に配されるものでもよい。この実施形態のバットレス補強層１２は、ローエンズプライ１１のタイヤ半径方向内側、かつタイヤ内腔面１４をなすインナーライナ１５のタイヤ半径方向外側に配される。このようなバットレス補強層１２は、ローエンズプライ１１の裏当て材として機能し、カーカスコード間からのゴムの内側への侵入を抑え、前記アンジュレーションを抑制しうる。また。本実施形態のバットレス補強層１２は、ローエンズプライ１１の内側に配されるので、図２の態様に比して乗り心地を向上しうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す基本構造をなし、かつ表１に示す空気入りラジアルタイヤを試作するとともに、それらの性能を比較した。
タイヤサイズ：２４５／４５Ｒ１８
リムサイズ：１８×６．５Ｊ
内圧：２００ｋＰａ
なお、各空気入りラジアルタイヤは、表１の記載の構成以外は、いずれも同一とした。共通構成は次の通りである。
カーカスコード
コード材料：ポリエステル
コード構成：１６７０（dtex/2）
バットレス補強層
有機繊維コードのコード材料：ナイロン
有機繊維コードのコード構成：１４００（dtex/2）
テストの方法は、次の通りである。

＜タイヤの外観＞
上記タイヤを、上記条件でリム組みし、上記内圧を充填して、バットレス部のアンジュレーションを目視によって観察し、５点法によって評価した。数値が大きいほどアンジュレーションを防止でき、タイヤの外観が良好であることを示す。

＜乗り心地＞
上記条件で各供試タイヤを排気量４０００ccの乗用車の四輪に装着し、３０km／hの速度で、路上に配置した１０cm×１０cmの角材を乗り越えたときの衝撃を、ドライバーの官能評価により５点法によって評価した。数値が大きいほど良好であることを示す。

＜耐久性＞
上記タイヤを上記条件でリム組みし、上記内圧を充填するとともに、ドラム試験機を用いてＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させるとともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。評価は、比較例１を１００とした指数で評価した。数値が高いほど優れている。
テスト結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例の空気入りラジアルタイヤは、アンジュレーションを防止して、タイヤの外観を損ねることなく、乗り心地を向上しうることが確認できた。

１ 空気入りラジアルタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
７ ベルト
１１ ローエンズプライ
１２ バットレス補強層

Claims (6)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層とを具え、
   前記カーカスは、タイヤ赤道に対して７５〜９０度の角度で配列されたカーカスコードを有する少なくとも１枚のカーカスプライからなる空気入りラジアルタイヤであって、
   前記カーカスプライは、タイヤ赤道上でのタイヤ周方向長さ５cm当たりの前記カーカスコードの打ち込み本数であるエンズが２０〜２５（本／５cm）であるローエンズプライからなるとともに、
   両側のバットレス部それぞれに、前記ローエンズプライに隣接して配されかつタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列された有機繊維コードを有するバットレス補強層を具えることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記バットレス補強層は、前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向内側に位置する内縁と、前記ベルト層の外端よりもタイヤ軸方向外側に位置する外縁との間をのびる請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記バットレス補強層は、該バットレス補強層に沿った前記内縁から前記外縁までの幅が、前記ローエンズプライのタイヤ赤道上でのカーカスコードピッチＧの１０〜２０倍である請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記バットレス補強層は、前記ローエンズプライのタイヤ半径方向外側に配される請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記バットレス補強層は、前記ローエンズプライのタイヤ半径方向内側に配される請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 偏平率が５５％以下である請求項１乃至５の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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