JP2012020665A

JP2012020665A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2012020665A
Application number: JP2010160423A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Taniguchi; 恒谷口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】カーカスプライのプライ端からのセパレーションの発生を有効に防止するとともに、すぐれた操縦安定性を確保しつつ、車両への乗り心地を大きく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】一枚のカーカスプライからなるカーカス１の側部部分を、ビードコア２の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻上げた巻上げ部分１ｂとするとともに、該巻上げ部分１ｂに、ビードコア側へ再度折返した折返し部１ｃを設け、この折返し部１ｃの半径方向内端を、ビードコア２の、タイヤ幅方向外側の側面に対応させて終了させてなるものであって、カーカス１の折返し個所１ｄの半径方向高さｈ１を、正規リムに装着して正規空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、タイヤ外表面の、リムフランジＦＲから離反点Ｓ以下としてなる。
【選択図】図１

Description

この発明は空気入りラジアルアタイヤに関するものであり、とくに、乗用車に適用されて、カーカスプライのプライ端からのセパレーションの発生を防止するとともに、すぐれた操縦安定性を確保してなお、乗心地を改善する技術を提案するものである。

カーカスプライのプライ端からのセパレーションの発生を防止してビード部の耐久性を向上させるとともに、操縦安定性を向上させる重荷重用空気入りラジアルタイヤとしては、出願人の先願に係る特許文献１に開示されたものがある。

これは、カーカスプライの、ビードコアからの耐引き抜け性を確保するとともに、タイヤに高い横剛性を付与するべく、カーカスプライの巻上げ位置を高くした場合は、タイヤの負荷転動に当って、めっきが施されていないプライ端に大きな歪が生じて耐久性が低下することから、少なくとも一枚のカーカスプライに、一対のビードコアの周りでタイヤの内側から外側へ巻き返した折り返し部を設けるとともに、この折り返し部をビードコア側へ再度折返してなるトロイド状のカーカスを具えてなるタイヤにおいて、カーカスのプライ端を、ビードコアの中心を通るタイヤ回転軸に立てた垂線よりタイヤの外方でかつ正規リムに装着し、正規空気圧を充てんした状態での、タイヤ外壁部とリムフランジとの離反点を通りタイヤ回転軸と平行をなす直線よりリムベース側に配置してなる、とするものである。

これによれば、タイヤの負荷転動時の歪量は、実質的な剛体であるビードコアに近づくにつれて減少し、ビードコアの周辺部はほとんど変形しないことから、カーカスプライを、ビードコアを取り巻くように巻上げ、しかも、ある程度巻上げたら再度ビードコア側へ折り曲げてビードコア付近にカーカスプライ端を配置することで、耐久性および横剛性を同時に向上できるとする。

特開平１−２９７３０９号公報

しかるに、この従来技術にあっては、カーカスプライの折返しに設けた再度の折返し個所の半径方向高さを、正規リムに装着して正規空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、タイヤ外表面のリムフランジからの離反点よりも半径方向外方に位置させていることから、タイヤの横剛性を高く確保してすぐれた操縦安定性を実現することはできるも、再度の折り返し個所の半径方向高さが、前記離反点よりも高いことから、タイヤの縦剛性もまた必然的に高くなり、このことが車両への乗心地を損ねることになるという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、カーカスプライのプライ端からのセパレーションの発生を有効に防止するとともに、すぐれた操縦安定性を確保しつつ、車両への乗り心地を大きく向上させた空気入りラジアルタイヤを提供するにある。

この発明の空気入りライジアルタイヤは、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスの側部部分を、ビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻上げた巻上げ部分とするとともに、該巻上げ部分に、ビードコア側へ再度折り返した折り返し部を設け、この折り返し部の半径方向内端を、ビードコアの、タイヤ幅方向外側の側面に対応させて終了させてなるものであって、カーカスの折り返し個所の半径方向高さを、正規リムに装着して正規空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、タイヤ外表面のリムフランジからの離反点以下としてなるものである。

なおここで、「折り返し部の半径方向内端を、ビードコアの、タイヤ幅方向外側の側面に対応させて終了させてなる」とは、タイヤの幅方向断面内でのビードコアの断面形状のいかんにかかわらず、タイヤの中心軸線と直交する面内へのビードコアの投影領域内に折返し部のプライ端を位置させることをいうものとする。
またここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「正規空気圧」とは、下記の規格において最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容させる最大の質量をいう。
ところで、タイヤ内へは、窒素ガス等の不活性ガスその他を充填することも可能である。

そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえばアメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“The European tyre and Rim Technial OranisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

ここで好ましくは、カーカスの折返し個所を、いずれもチェーファゴムおよビードフィラゴムより軟質の、スキージゴムとサイドウォールゴムとで、タイヤ幅方向に挟み込む。
この場合、スキージゴムは、カーカスプライの巻上げ部分に沿わせて配設すること、または、カーカスプライの巻上げ部分を形成する側部部分以外の、カーカスプライ本体部分に沿わせて配設することができ、これらのいずれにあっても、スキージゴムの半径方向内端部分は、ビードコアの周りに、タイヤ幅方向内側まで、または幅方向外側まで巻き回すを可とする。

また好ましくは、カーカスの側部部分と、この側部部分を除く、カーカス本体部分との間で、ビードコアの外周側に隣接させて配置されて、半径方向外方に向けて次第に薄肉となるビードフィラゴムの半径方向外端の高さを、タイヤ外表面の、リムフランジからの離反点の半径方向高さより低くする。

そしてまた好ましくは、ビードフィラゴムそれ自体の、半径方向の最大高さを、前記折り返し部の半径方向高さより小さくする。
ここで、「ビードフィラゴムの、半径方向の最大高さ」とするのは、ビードフィラゴムが隣接するビードコアの外周面が、タイヤ中心軸と平行になる平面以以外の面からなる場合があることを考慮したものである。

この発明の空気入りラジアルタイヤでは、とくに、カーカス折り返し個所の半径方向高さを、タイヤ外表面のリムフランジからの離反点以下として、カーカスの巻上げ部分から、リムフランジの半径方向外方向への延在部分を取り除いたことにより、タイヤの縦剛性を有効に低減させて、車両へ乗心地を有利に改善することができる。

また、このタイヤでは、カーカスの折り返し部の半径方向内端を、タイヤの負荷転動に伴う変形量の少ないビードコアの近傍で、ビードコアの側面に対応させて終了させることで、カーカスプライのプライ端のセパレーションを有効に防止して、高いビード部耐久性を実現することができる。

そしてまたここでは、リムフランジより半径方向内方部分では、一枚のカーカスプライで三層の補強構造を形成できてビード部剛性を十分に確保できるので、タイヤに所要の横剛性を付与して、すぐれた操縦安定性を実現することができる。

かかるタイヤにおいて、カーカスの折り返し個所を、比較的軟質のスキージゴムと、サイドウォールゴムとの間に挟み込んだ場合は、タイヤの負荷転動時の各方向の変形をそれらのゴムによって吸収することで、そもそも前記折り返し個所を、変形量の少ない、リムフランジからの離反点より半径方向内方側に位置させることと相俟って、その折り返し個所への応力の集中を有利に防止して、該折り返し個所へのセパレーションをより効果的に防止することができる。

またここで、ビードコアの外周面に隣接させて配置されるビードフィラゴムの半径方向外端の高さを、タイヤ外表面の、リムフランジからの離反点の半径方向高さよりも低くしたときは、タイヤの縦剛性を有効に低減させて、車両への乗心地を有利に改善でき、また、リムフランジからの離反点におけるタイヤ断面厚みを薄くでき、荷重時の表面歪の低減によって耐久性を確保することができる。
この一方で、ビードフィラゴムの半径方向の高さを、前記離反点の半径方向高さ以上の高さとしたときは、タイヤの縦剛性増加に起因する、車両への乗り心地の低下が余儀なくされるとともに、タイヤ断面厚みの増加によって表面歪が大きくなり、耐久性が低下することになる。

そしてまた、ビードフィラゴムそれ自体の、半径方向の最大高さを、前記折返し部の半径方向高さより小さくしたときは、カーカス本体部分と巻上げ部分とが接触することで、折り返し個所のセパレーションに対する耐久性が向上する。
すなわち、ビードフィラゴムの最大高さを、折り返し部の半径方向高さ以上としたときは、巻上げ部分がビードフィラゴム（硬ゴム）と隣接することにより、折り返し個所のセパレーションが発生し易くなって耐久性の低下が否めない。

この発明の実施形態を、一方のビード部について示す、タイヤ幅方向の部分断面図である。他の実施形態を示す、図１と同様の部分断面図である。実施例中の比較例タイヤの構造を示す、図１と同様の断面図である。

図１に示すところにおいて、図中１は、少なくとも一枚、図では一枚のカーカスプライで形成してなる、ラジアル構造のカーカスを示し、２は、各ビード部に埋設配置したビードコアを示す。

ここではカーカス１の本体部分１ａを、両ビードコア２間にトロイダルに延在させるとともに、カーカス１の側部部分を、ビードコア２の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き上げた巻上げ部分１ｂとするとともに、この巻上げ部分1ｂに、ビードコア２側へ再度折返されて、タイヤ半径方向内方に向く折返し部１ｃを設け、この折返し部１ｃを、ビードコア２の、タイヤ幅方向の外側に対応させて終了させる。

またここでは、カーカス１の折返し部１ｃの形成に寄与する折返し個所１ｄの半径方向高さｈ１を、正規リムＲに装着して正規空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、タイヤＴの外表面の、リムフランジＲＦからの離反点Ｓの半径方向高さｈ２以下として、ビードコア２の近傍の、高いビード部剛性を確保するとともに、カーカス１の折返し部１Ｃの終端であるカーカスプライ端からのセパレーションの発生のおそれを十分に取り除く。

ここで好ましくは、カーカス１の折返し個所１ｄを、軟質のゴムからなるスキージゴム３とサイドウォールゴム４とでタイヤ幅方向に挟み込んで、タイヤの負荷転動時の、タイヤビード部の、タイヤの外側への倒れ込み変形、周方向剪断変形等をそれらのゴム３、４の変形をもって吸収することで、該折り返し個所１ｄへの応力の集中を有効に防止して、折り返し個所１ｄへのセパレーションの発生をより効果的に防止する。

また好ましくは、カーカスの側部部分と、この側部部分を除くカーカス本体部分1ａとの間で、ビードコア２の外周面に隣接させて配置されて、半径方向外方に向けて次第に薄肉となるビードフィラゴム５の半径方向外端の高さｈ３を、タイヤ外表面の、リムフランジＲＦからの離反点Ｓの半径方向高さｈ２よりも低くすることで、車両への乗り心地を確保し、また、リムフランジ離反点Ｓにおけるタイヤ断面ゲージを薄くして、表面歪の低減下で、すぐれた耐久性を確保する。

そしてまた好ましくは、ビードフィラゴム５の、半径方向の最大高さｈ４を、巻上げ部分１ｂの、前記折返し部１ｃの半径方向高さｈ５より小さくして、車両への乗り心地の改善を図る。
また、カーカス本体部分1ａと巻上げ部分1ｂに重なり部（1ｃ）を設けることでプライセパレーションに対する耐久性を確保することができる。

ところで、スキージゴム３の配設態様は、図２（ａ）に示すように、ビードフィラゴム５およびビードコア２と、巻き上げ部分１ｂとの間で半径方向内方へ延びて、ビードコア２の周りに巻き付く形態とすることができるほか、図２（ｂ）の示すように、ビードフィラゴム５およびビードコア２と、カーカス本体１aとの間で半径方向内方へ延びて、ビードコア２の周りに巻き付く形態とすることもでき、これらのいずれの場合にあっても、スキージゴム３とサイドウォールゴム４とで、カーカス１の折返個所１ｄを挟み込むことによる、先に述べた同様の作用効果をもたらすことができる。

なお、図１，２中６は、相対的にゴム硬度の高いチェーファゴムを示す。

サイズがＰＳＲ１５５／６５Ｒ１３の乗用車空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカスの巻上げ部およびビードフィラを図３に示すように配設した比較例タイヤおよび、図１に示す構成を基本構造として、表１に示すような寸法諸元を付与した実施例タイヤ１，２のそれぞれにつき、ビード部耐久性、操縦安定性および乗心地性能のそれぞれを評価したところ、表２に示す結果を得た。
なお、ここで、ビード部耐久性は、プライ端セパレーションが発生するまでの負荷転動距離を測定して指数評価し、
また操縦安定性は、実車走行時の操縦安定性をフィーリングをもって指数用評価し、
そして乗心地は、実車走行時の乗り心地をフィーリングをもって指数評価した。
なお、いずれの評価も、指数値が大きい方がすぐれた結果を示すものとした。

表２に示すところによれば、実施例タイヤ２は、高いビード部耐久性を確保しつつ、乗り心地を大きく改善できることがわかる。

１カーカス
１ａ本体部分
１ｂ巻上げ部分
１ｃ折返し部
１ｄ折返し個所
２ビードコア
３スキージゴム
４サイドウォールゴム
５ビードフィラゴム
６チェーファゴム
Ｔタイヤ
Ｒリム
ＲＦリムフランジ
Ｓ離反点
ｈ１，ｈ２，ｈ５半径方向高さ
ｈ３半径方向外端の高さ
ｈ４半径方向の最大高さ

Claims

少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスの側部部分を、ビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻上げた巻上げ部分とするとともに、該巻上げ部分に、ビードコア側へ再度折返した折返し部を設け、この折返し部の半径方向内端を、ビードコアの、タイヤ幅方向外側の側面に対応させて終了させてなる空気入りラジアルタイヤであって、
カーカスの折返し個所の半径方向高さを、正規リムに装着して正規空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、タイヤ外表面の、リムフランジから離反点以下としてなる空気入りラジアルタイヤ。
カーカスの折返し個所を、スキージゴムとサイドウォールゴムとで、タイヤ幅方向に挟み込んでなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
カーカスの側部部分と、この側部部分を除くカーカス本体部分との間で、ビードコアの外周面に隣接させて配置されて、半径方向外方に向けて次第に薄肉となるビードフィラゴムの半径方向外端の高さを、タイヤ外表面の、リムフランジからの離反点の半径方向高さよりも低くしてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
ビードフィラゴムの、半径方向の最大高さを、前記折返し部の半径方向高さより小さくしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。