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JP2001171318A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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Publication number
JP2001171318A
JP2001171318A JP35854099A JP35854099A JP2001171318A JP 2001171318 A JP2001171318 A JP 2001171318A JP 35854099 A JP35854099 A JP 35854099A JP 35854099 A JP35854099 A JP 35854099A JP 2001171318 A JP2001171318 A JP 2001171318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tread
tire
bead
pneumatic radial
radial tire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35854099A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Nii
正敏 丹井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP35854099A priority Critical patent/JP2001171318A/ja
Publication of JP2001171318A publication Critical patent/JP2001171318A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性とビード部耐久性の両立した空気入
りラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 トレッド部、サイドウォール部およびビ
ード部からなり、タイヤ赤道に対しほぼ90°の角度で
コード配列されビードコアで折り返したカーカス層と、
このカーカス層の径方向外側とトレッドゴム層の間に配
されたベルト補強層とを具えた空気入りラジアルタイヤ
において、正規リムにリム組みし正規内圧を充填した状
態で、トレッド両肩部のトレッド幅落ち量がトレッド幅
の4%〜6.5%であり、かつビード部リムフランジ上
側のビード部からサイドウォール部にかけて、タイヤ外
側に向かって突出する断面三角形状の突起を周方向に連
続して設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トレッド端部の断
面形状の適正化とビード部剛性の確保により、耐摩耗性
とビード部耐久性を両立することを可能にした空気入り
ラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】タイヤは走行によってトレッドゴムの摩
耗を生じるが、路面の粗さや凹凸の程度、コーナリング
やブレーキング、走行速度などの走行条件また装着車種
などの使用条件により摩耗発生の程度は異なってくる。
【0003】たとえば、RV(Recreatioal
Vehicle)車と言われるような多目的に使用さ
れる四輪駆動車は、車両重量が重いため、タイヤの摩耗
条件が厳しくなっている。
【0004】特に使用条件が厳しくなると、摩耗速度が
早くなるだけでなく、[1]トレッドの両ショルダー部が
早く摩耗する、[2]トレッドの中央部が早く摩耗する、
[3]トレッドの片側部だけが早く摩耗する、[4]トレッド
周上の一部分のみ早く摩耗する、など偏摩耗の発生頻度
も高くなってくる。
【0005】上記の耐摩耗性向上のためには、トレッド
の踏面部接地形状を均一にすることが有効である。その
方策としては図1のタイヤ断面輪郭図に示す、トレッド
肩部のタイヤ外側に向かう曲率(R1)と、サイドウォ
ールショルダー部のタイヤ外側に向かう別の曲率(R
2)の交点(P1)、(P2)間の距離で定義されるト
レッド幅(TW)に対し、トレッド両肩部のトレッド幅
(TW)落ち量(ΔH)を小さくすることが従来から知
られている。
【0006】しかし、上記の落ち量(ΔH)を小さくす
ると、トレッド踏面部に掛かる歪は小さくなって接地形
状は均一になり摩耗性は向上するものの、トレッド部に
掛かっていた歪がサイドウォールを越えビード部方向に
移動し、ビード部に大きな歪が掛かるようになり、ビー
ド部の耐久性低下を招く結果となっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、トレッ
ド両肩部のトレッド幅落ち量を小さくして耐摩耗性を向
上し得る反面、ビード部耐久性が低下するという問題に
対し、本発明者はタイヤの各部位の形状とそこにかかる
歪との関係を解析し、歪を適切に分散させ特定の部位へ
の歪集中を防ぐことによって、上記問題を解決する方法
を見いだした。
【0008】本発明は、耐摩耗性の向上とビード耐久性
の両立を実現する空気入りラジアルタイヤを提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部、
サイドウォール部およびビード部からなり、タイヤ赤道
に対しほぼ90°の角度でコード配列されビードコアで
折り返したカーカス層と、このカーカスの半径方向外側
とトレッドゴム層の間に配されたベルト補強層とを具え
た空気入りラジアルタイヤにおいて、正規リムにリム組
みし正規内圧を充填した状態で、トレッド両肩部のトレ
ッド幅落ち量がトレッド幅の4%〜6.5%であり、か
つビード部リムフランジ上側のサイドウォール部に、タ
イヤ外側に向かって突出する断面三角形状の突起を周方
向に連続して設けたことを特徴とした空気入りラジアル
タイヤである。
【0010】トレッド両肩部のトレッド幅落ち量を従来
品より小さく、トレッド幅の4%〜6.5%の範囲にす
ることで、トレッド踏面部の歪みを小さくして接地形状
を均一にし、かつビード部リムフランジ上側のサイドウ
ォール部に断面三角形状の突起を設けることで、ビード
部の剛性を上げることができる。また、断面が三角形状
を採用することで、剛性を確保しつつゴムのボリューム
を抑え発熱を抑制することができる。
【0011】さらに、前記三角形状の突起頂点が、ビー
ド部リムフランジとタイヤ最大幅部間のサイドウォール
部に位置することが好ましい。
【0012】三角形状の突起頂点をタイヤ最大幅位置よ
りビード側に設けることで、ビード部に掛かる歪みをバ
ットレス部に移しビード耐久性をさらに向上させる。
【0013】また、前記三角形状の突起頂点の高さが2
mm〜5mmの範囲であることを特徴とした請求項1、
2に記載した空気入りラジアルタイヤである。
【0014】前記三角形状の突起頂点の高さが2mm〜
5mmの範囲であると、ビード部の剛性確保と発熱によ
る耐久性低下を防止することができる。
【0015】また、前記三角形突起の断面形状が、リム
フランジ側に頂点が片寄った不等辺三角形であることが
好ましく、ビード部剛性の中心をタイヤ性能の要求する
最適な位置に配置することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に示す実施例に基づいて説明する。
【0017】図1は本発明の実施例を説明するタイヤ断
面輪郭図、図2は同タイヤのビード部拡大断面輪郭図、
図3は同タイヤのタイヤ幅方向の半断面図である。
【0018】図3に示すように、本発明タイヤ(T)は
トレッド部(1)、サイドウォール部(2)、ビード部
(3)からなり、タイヤ赤道に対しほぼ90゜の角度で
コード配列されビードコア(5)で折り返したカーカス
層(4)と、このカーカス層の径方向外側とトレッドゴ
ム層(7)の間に配された複数層のスチールコードおよ
び/または繊維コード層よりなるベルト補強層(6)を
備え、その構造は一般的な空気入りラジアルタイヤと同
一であり、トレッド外周には主溝と副溝からなるパター
ンが構成されている。
【0019】前記タイヤ(T)のトレッド幅(TW)
は、タイヤをTRA(The Tire and Ri
m Association)規定の正規リムにリム組
みし、正規内圧を充填した状態で、図1に示すトレッド
肩部のタイヤ外側に向かう曲率(R1)、サイドウォー
ルショルダー部のタイヤ外側に向かう別の曲率(R2)
の交点(P1)、(P2)間の距離であり、トレッド両
肩部のトレッド幅(TW)落ち量(ΔH)はノミナルリ
ム径(B)からのトレッド赤道頂点までのタイヤ高さ
(H1)と同(B)から上記交点(P1)または(P
2)までの高さ(H2)との差(ΔH)である。
【0020】前記トレッド両肩部のトレッド幅(TW)
落ち量(ΔH)はトレッド幅(TW)の4〜6.5%
と、従来の6.5%を越える値より小さく設定される。
これにより、トレッド中央部と肩部の段差が小さくな
り、踏面部に掛かる歪は小さくなって接地形状は均一に
なり、摩耗性が均一になる。特に、偏摩耗性が改善され
る。
【0021】前記トレッド幅(TW)落ち量(ΔH)が
小さくなると耐摩耗性は向上するが、4%未満となると
ビード部耐久力が悪化していき、6.5%を越えると耐
摩耗性が劣り、また偏摩耗も発生しやすくなる。
【0022】しかし、トレッド踏面部に掛かる歪が小さ
くなると、タイヤに掛かる歪量は変わらないため、トレ
ッドに掛かっていた歪はサイドウォール部(2)からビ
ード部(3)へ移動していき、特にビード部への歪集中
が大きくなりビード耐久性が低下する。
【0023】上記のビード部(3)への歪集中を分散さ
せるため、ビード部リムフランジ(10)上側のサイド
ウォール部(2)に断面三角形状の突起(11)を周方
向に連続して設けることにより、ビード部(3)の剛性
を上げることができ、タイヤ走行中の変曲部の位置を調
整することができる。
【0024】突起の断面形状を三角形とするのは、半円
形や台形などの他の形状に比べ、剛性を確保した上で突
起部ゴムボリュームを抑えることができ、走行中の発熱
を抑制し耐久性を向上することができ、さらに重量増加
も抑えることができるからである。
【0025】さらに、上記突起(11)の頂点(12)
はリムフランジ(10)とタイヤ最大幅部(13)の間
に設けるのが好ましく、これによりビード部の剛性が確
保しやすくなり、ビード部の変形をより小さくしビード
耐久性をさらに向上することができる。
【0026】上記突起の頂点(12)の高さ(A)は2
mm〜5mmの範囲である必要がある。2mm未満では
ビード部剛性が得られず、耐久性は向上しない。逆に、
5mmを越えるとビード部のゴムボリュームが大きくな
りすぎ、発熱に伴う耐久性能が悪化する。
【0027】また、上記三角形突起の断面形状は、頂点
(12)がリムフランジ側に片寄った不等辺三角形であ
ることが好ましく、ビード部剛性の中心をビードコア
(5)側に近づけ、変曲部をサイドウォール部上部に移
動させビード部の耐久性をさらに向上することができ
る。
【0028】(実施例)両サイドのビード部に図2のよ
うに、底辺幅35mmで突起頂点がノミナルリム径から
25mmに位置した断面不等辺三角形状突起をタイヤ周
方向に連続して設け、トレッド幅落ち量を5%とした実
施例タイヤ(実施例1〜4)と比較例タイヤ(比較例1
〜4)、および従来のトレッド幅落ち量で突起の無い従
来品タイヤについて、耐摩耗性と耐久性の比較試験を行
った。その結果を下記表1に示す。なお、各タイヤはサ
イズがP235/75R15のラジアルタイヤで、カー
カス層、ベルト補強層等の内部構造は同じものとした。
【0029】耐摩耗性は、タイヤを国産3000ccの
4輪駆動車に装着し、5,000Km毎にローテーショ
ンを行い、30,000Kmの実車走行前後のトレッド
摩耗量から、摩耗1mm当たりの走行距離を算出し、そ
の結果を従来品を100とした指数で示した。数値が大
きいほど良である。
【0030】耐久性については、室内ドラム耐久性試験
機を用い、空気圧180kPa、負荷荷重950Kg、
速度80Km/hで故障発生までの走行距離を従来品を
100とした指数で示した。数値が大きいほど良であ
る。
【0031】さらに、上記各タイヤのビード部歪をFE
M(有限要素法)解析より、コンピューターを用いてそ
の歪エネルギー密度を計算した。計算範囲はタイヤの空
気圧10kPa、負荷荷重0Kgから空気圧200kP
a、負荷荷重650Kgまでのもので、その結果を従来
品を100とした指数で表1に示した。数値が大きいほ
ど歪が大きいことを示す。
【0032】また、突起形状の差を確認するため、断面
が半円形および台形の高さ3mmの突起を設けた実施例
3に準じたタイヤについて耐久性試験を行った(結果は
表に示さず)。ビード部のゴムボリュームが大きく発熱
が実施例3に比べて20%程度高く、早期にビード部セ
パレーション故障を発生し、三角形状が放熱効果に優れ
ることがわかる。
【0033】
【表1】 上記の結果から明らかなように、実施例タイヤはいずれ
もの場合も、トレッド両肩のトレッド幅落ち量を適正な
範囲にとり、均一な接地形状を得て耐摩耗性に優れ、か
つ、断面三角形状の突起によりビード部の剛性を確保し
ビード部耐久性の低下を防止することができた。
【0034】突起を設けていない、または小さすぎる比
較例1,2,3はビード部の歪が大きくビード部耐久性
が劣り、特に比較例1はビード部への歪集中が大きい。
また、その結果はFEM計算結果ともよく一致してい
る。
【0035】突起高さの高すぎる比較例4はゴムボリュ
ームが大きく発熱に伴うビード部セパレーション故障を
発生し、ビード部耐久性の低下がみられた。
【0036】
【発明の効果】上記したように、本発明の空気入りラジ
アルタイヤは、トレッド両肩部のトレッド幅落ち量がト
レッド幅の4%〜6.5%であり、かつビード部リムフ
ランジ上側のビード部からサイドウォール部にかけて、
タイヤ外側に向かって突出する断面三角形状の突起を周
方向に連続して設けたことにより、タイヤにかかる歪を
適正に分散し、ビード部剛性を確保することで、耐摩耗
性とビード部耐久性の両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明するタイヤ断面輪郭図で
ある。
【図2】本発明の実施例を説明するビード部拡大断面輪
郭図である。
【図3】本発明の1実施例を示すタイヤ幅方向の半断面
図である。
【符号の説明】
T……空気入りラジアルタイヤ 1……トレッド部 2……サイドウォール部 3……ビード部 4……カーカス層 5……ビードコア 6……ベルト層 7……トレッドゴム層 8……ショルダー部 9……リム 10……リムフランジ 11……断面三角形状突起 12……三角形状突起の頂点 13……タイヤ最大幅位置 14……トレッド赤道 A……三角形状突起の頂点高さ B……ノミナルリム径 R1……トレッド肩部の曲率 R2……ショルダー部の曲率 P1,P2……R1,R2の交点 H1……タイヤ高さ H2……ノミナルリム径(B)とP1,P2の距離 ΔH……トレッド幅落ち量 TW……トレッド幅

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッド部、サイドウォール部およびビ
    ード部からなり、タイヤ赤道に対しほぼ90°の角度で
    コード配列されビードコアで折り返したカーカス層と、
    このカーカス層の径方向外側とトレッドゴム層の間に配
    されたベルト補強層とを具えた空気入りラジアルタイヤ
    において、正規リムにリム組みし正規内圧を充填した状
    態で、トレッド両肩部のトレッド幅落ち量がトレッド幅
    の4%〜6.5%であり、かつビード部リムフランジ上
    側のサイドウォール部に、タイヤ外側に向かって突出す
    る断面三角形状の突起を周方向に連続して設けたことを
    特徴とした空気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記三角形状の突起頂点が、ビード部リ
    ムフランジとタイヤ最大幅部間のサイドウォール部に位
    置することを特徴とした請求項1に記載した空気入りラ
    ジアルタイヤ。
  3. 【請求項3】 前記三角形状の突起頂点の高さが2mm
    〜5mmの範囲であることを特徴とした請求項1又は2
    に記載した空気入りラジアルタイヤ。
  4. 【請求項4】 前記三角形突起の断面形状が、リムフラ
    ンジ側に頂点が片寄った不等辺三角形であることを特徴
    とした請求項1〜3のいずれか1項に記載した空気入り
    ラジアルタイヤ。
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