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WO2020144993A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ Download PDF

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Publication number
WO2020144993A1
WO2020144993A1 PCT/JP2019/047882 JP2019047882W WO2020144993A1 WO 2020144993 A1 WO2020144993 A1 WO 2020144993A1 JP 2019047882 W JP2019047882 W JP 2019047882W WO 2020144993 A1 WO2020144993 A1 WO 2020144993A1
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WO
WIPO (PCT)
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tire
bead
curvature
point
radius
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/047882
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
諒平 竹森
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
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 横浜ゴム株式会社 filed Critical 横浜ゴム株式会社
Priority to US17/309,913 priority Critical patent/US11964521B2/en
Priority to CN201980081181.6A priority patent/CN113242804B/zh
Priority to DE112019005505.4T priority patent/DE112019005505B4/de
Publication of WO2020144993A1 publication Critical patent/WO2020144993A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C3/00Tyres characterised by the transverse section
    • B60C3/04Tyres characterised by the transverse section characterised by the relative dimensions of the section, e.g. low profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C13/00Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
    • B60C13/003Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof characterised by sidewall curvature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0083Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the curvature of the tyre tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/01Shape of the shoulders between tread and sidewall, e.g. rounded, stepped or cantilevered
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C13/00Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
    • B60C13/002Protection against exterior elements

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire, and more specifically, to a pneumatic tire capable of improving durability against a pinch cut without causing a significant increase in tire weight.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving durability against a pinch cut without causing a significant increase in tire weight.
  • the pneumatic tire of the present invention for achieving the above-mentioned object, a tread portion that extends in the tire circumferential direction and forms an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and these sidewall portions. And a pair of bead portions arranged on the inner side in the tire radial direction, and at least one carcass layer formed by arranging a plurality of carcass cords in a radial direction between the pair of bead portions
  • the tread development width TDW and the tire maximum width SW in the tread portion satisfy a relationship of 0.70 ⁇ TDW/SW ⁇ 0.75, and a profile line forming an outer surface of the sidewall portion in a tire meridian section.
  • the end point of the tread development width TDW is a point P1 and the end point of the tread pattern on the outer surface of the sidewall part is a point P2, the profile line In, the radius of curvature R1 of the circular arc from the point P1 to the point P2, the radius of curvature R2 of the circular arc from the point P2 to the maximum tire width position, and the radius of the circular arc forming the portion radially inward from the maximum tire width position.
  • the radius of curvature R3 satisfies the relationship of R1>R2>R3, and the height SDH in the tire radial direction from the bead heel of the bead portion to the tire maximum width position and the tire cross-section height SH are 0.47 ⁇ SDH/SH ⁇ . It is characterized by satisfying the relationship of 0.50.
  • the tread development width TDW and the tire maximum width SW in the tread portion satisfy the relationship of 0.70 ⁇ TDW/SW ⁇ 0.75, the flexibility is superior to that of the conventional pneumatic tire. Further, since the peripherals in the flex zone (deflection region of the sidewall portion) can be increased, the maximum amount of deflection can be increased.
  • the profile line forming the outer surface of the sidewall portion is composed of at least three arcs having different radii of curvature, and in this profile line, the radius of curvature R1 of the arc from the point P1 to the point P2 and the tire from the point P2 to the tire.
  • the tire structure is changed. Without increasing the load, the vertical spring can be improved. Further, the tire radial height SDH from the bead heel of the bead portion to the tire maximum width position and the tire cross-section height SH satisfy the relationship of 0.47 ⁇ SDH/SH ⁇ 0.50. The vertical spring can be further improved without changing. As described above, according to the structure of the pneumatic tire of the present invention, it is possible to improve the durability against a pinch cut without significantly increasing the tire weight.
  • the distance L in the tire radial direction from the tire maximum outer diameter position to the point P2 and the tire cross-section height SH satisfy the relationship of 0.17 ⁇ L/SH ⁇ 0.27. Thereby, the durability against pinch cut can be effectively improved.
  • the bead filler is arranged on the outer peripheral side of each bead core in the bead portion, and the height BH in the tire radial direction from the bead heel of the bead portion to the tire radial outer end of the bead portion and the tire cross-section height SH are 0. It is preferable to satisfy the relationship of 18 ⁇ BH/SH ⁇ 0.30. As a result, the durability against pinch cut can be effectively improved without increasing the tire weight.
  • the carcass layer is wound up from the tire inner side to the outer side around the bead core of each bead portion, and the end of the carcass layer located on the innermost side in the tire radial direction in the tread portion is within the tire inner region corresponding to the radius of curvature R2.
  • Regular rim is a rim that is defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based.
  • JATMA is a standard rim
  • TRA is “Design Rim”, or ETRTO. If so, set it as “Measuring Rim”.
  • Regular internal pressure is the air pressure that each standard defines for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based.
  • JATMA the maximum air pressure
  • TRA the table "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS" The maximum value described in COLD INFLUENCE PRESSURES, ETRTO is "INFLATION PRESSURE".
  • FIG. 1 is a meridian half cross-sectional view showing an example of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the pneumatic tire of FIG.
  • 1 and 2 show an example of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • the pneumatic tire of the present embodiment includes a tread portion 1 extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, a pair of sidewall portions 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and a pair of these sidewall portions 2.
  • a pair of bead portions 3 arranged inside the sidewall portion 2 in the tire radial direction are provided.
  • FIG. 1 only a half cross section on one side in the tire width direction with the tire center line CL as a boundary is depicted, but this pneumatic tire has a symmetrical structure on both sides of the tire center line CL. ..
  • At least one carcass layer 4 formed by arranging a plurality of carcass cords in the radial direction is mounted between the pair of bead portions 3. Each end of the carcass layer 4 is wound up from the inside of the tire to the outside around the bead core 5 arranged in each bead portion 3.
  • a bead filler 6 made of rubber and having a triangular cross section is arranged on the tire outer peripheral side of each bead core 5.
  • the carcass layer 4 has a two-layer structure of a carcass layer 4A located inside the tire radial direction and a carcass layer 4B located outside the tire radial direction in the tread portion 1.
  • the terminal 4Ae of the carcass layer 4A is arranged outside the tire maximum width position T1 in the tire radial direction
  • the terminal 4Be of the carcass layer 4B is arranged in the middle of the bead filler 6.
  • a plurality of layers (two layers in FIG. 1) of belt layers 7 are embedded on the tire outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1.
  • the belt layer 7 includes a plurality of reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to intersect each other between the layers.
  • a steel cord is preferably used as the reinforcing cord of the belt layer 7.
  • On the tire outer circumference side of the belt layer 7, at least one layer (two layers in FIG. 1) of the belt cover layer 8 arranged at an angle of 5° or less with respect to the tire circumferential direction for the purpose of improving high-speed durability. are arranged.
  • FIG. 1 On the tire outer circumference side of the belt layer 7, at least one layer (two layers in FIG. 1) of the belt cover layer 8 arranged at an angle of 5° or less with respect to the tire circumferential direction for the purpose of improving high-speed durability.
  • the belt cover layer 8 located on the inner side in the tire radial direction constitutes a full cover that covers the entire width of the belt layer 7, and the belt cover layer 8 located on the outer side in the tire radial direction covers only the end portion of the belt layer 7. It constitutes the edge cover layer.
  • an organic fiber cord such as nylon or aramid is preferably used as the reinforcing cord of the belt cover layer 8.
  • the above-mentioned tire internal structure shows a typical example of a pneumatic tire, but it is not limited to this.
  • the profile line PL is a contour line that forms the outer surface of the sidewall portion 2 in the tire meridian section.
  • This profile line PL has at least three arcs C. These arcs C have different radii of curvature R, and are all arcs centered on the inner side in the tire radial direction.
  • the profile line PL shown in FIG. 1 is composed of three arcs C1 to C3.
  • the profile line PL is a compound arc in which a plurality of arcs C are smoothly connected to each other, and does not include a convex portion or a concave portion formed on the outer surface of the sidewall portion 2.
  • the tread development width TDW is an extension line of the arc C0 which is the outer surface of the tread portion 1 and is located closest to the sidewall portion 2 and the arcs C1 to C3 which form the profile line PL. It is a distance between the points P1 on both sides measured along the contour of the tread surface of the tread portion 1, when the point of intersection with the extension of the arc C1 located closest to the tread portion 1 is point P1.
  • the tread development width TDW and the tire maximum width SW in the tread portion 1 satisfy the relationship of 0.70 ⁇ TDW/SW ⁇ 0.75.
  • the height SDH in the tire radial direction from the bead heel 3e of the bead portion 3 to the tire maximum width position T1 and the tire cross-section height SH satisfy the relationship of 0.47 ⁇ SDH/SH ⁇ 0.50.
  • the ratio R1/R2 of the radius of curvature R1 to the radius of curvature R2 is in the range of 1.05 to 1.40, and the ratio R2/R3 of the radius of curvature R2 to the radius of curvature R3 is in the range of 1.01 to 1.10. It is preferable to have. Further, the radius of curvature R1 is more preferably in the range of 100 mm to 120 mm.
  • the point P2 is the pattern end of the tread pattern on the tire, but in the tire mold, it is located at the split position between the sector for forming the tread portion 1 and the side plate for forming the sidewall portion 2. Equivalent to. Further, the end portion of the arc C3 on the inner side in the tire radial direction corresponds to a split position between the side plate for forming the sidewall portion 2 and the bead ring for forming the bead portion 3 in the tire mold.
  • the profile line PL forming the outer surface of the sidewall portion 2 is composed of at least three arcs C1 to C3 having different radii of curvature R1 to R3, and in this profile line PL, the arc C1 from the point P1 to the point P2.
  • the vertical spring under high load can be improved without changing the tire structure.
  • the tire radial direction height SDH from the bead heel 3e to the tire maximum width position T1 and the tire cross-sectional height SH satisfy the relationship of 0.47 ⁇ SDH/SH ⁇ 0.50, so the tire structure is changed.
  • the vertical spring can be further improved without doing so.
  • the profile line PL forming the outer surface of the sidewall portion 2 is composed of three arcs C1 to C3, so that the profile line PL is minimized while obtaining the above-described effect. Since it can be configured with the number of circular arcs, it is advantageous from the viewpoint of productivity. Further, since the carcass layer 4 is composed of two layers, the durability of the tire can be improved, and therefore it is suitable for use on a road where pavement is not sufficient in a harsh area.
  • the ratio TDW/SW of the tread development width TDW to the tire maximum width SW is smaller than 0.70, although the peripherals in the flex zone can be increased, the tread development width TDW becomes excessively narrow, which is not preferable. If it is larger than 0.75, the maximum bending amount in the flex zone decreases, and it is not possible to secure sufficient durability against pinch cut. Further, if the ratio SDH/SH of the height SDH to the tire cross-section height SH is smaller than 0.47, the length of the arc C2 becomes excessively long, and the vertical spring cannot be appropriately improved. If it is larger, the length of the arc C2 cannot be sufficiently secured, and the vertical spring tends to be lowered.
  • the distance in the tire radial direction from the tire maximum outer diameter position T2 to the point P2 is defined as the distance L (see FIG. 1).
  • the distance L and the tire cross-section height SH satisfy the relationship of 0.17 ⁇ L/SH ⁇ 0.27.
  • the ratio L/SH of the distance L to the tire cross-section height SH is smaller than 0.17, the distance in the tire radial direction between the end portion of the belt layer 7 and the end portion of the tread rubber layer constituting the tread portion 1.
  • it is larger than 0.27 the rolling resistance tends to deteriorate due to an increase in the volume of the tread rubber layer.
  • the height in the tire radial direction from the bead heel 3e of the bead portion 3 to the tire radial outer end 6e of the bead filler 6 is defined as the height BH (see FIG. 1).
  • the height BH and the tire cross-section height SH satisfy the relationship of 0.18 ⁇ BH/SH ⁇ 0.30.
  • the durability against pinch cut can be effectively improved.
  • the terminal 4e of the carcass layer 4 is arranged outside the above area in the tire radial direction, it is not preferable because the tire weight increases, and on the contrary, the terminal 4e of the carcass layer 4 does not reach the above area. In the case where it is arranged on the inner side in the tire radial direction with respect to the above region, the effect of improving the vertical spring at the time of high load cannot be sufficiently obtained.
  • the pneumatic tire in which the profile line PL forming the outer surface of the sidewall portion 2 is composed of the three arcs C1 to C3 has been described, but the present invention is not limited to this, and the profile line PL is set to 4 It can also be composed of one or more arcs C1 to Cn (n is 4 or more).
  • the profile line PL is composed of four circular arcs C1 to C4, the points P1 and P2 and the circular arcs C1 and C2 are defined in the same manner as described above, and a new radial outer end 6e of the bead filler 6 is formed.
  • a point on the profile line PL located at the same height is defined as a point P3.
  • the profile line PL is a compound arc including an arc C1, an arc C2, an arc C3 from the tire maximum width position T1 to the point P3, and an arc C4 forming a portion radially inward from the point P3. ..
  • the profile line PL is composed of four or more arcs C1 to Cn in this way, the radii of curvature R1 to Rn of the arcs C1 to Cn are configured to be gradually smaller with the radius of curvature R1 being the maximum.
  • a tread portion extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and a tire radial direction inner side of these sidewall portions are arranged.
  • TDW/SW ratio of a tread development width TDW to a tire maximum width SW
  • R1, radius of curvature R2, radius of curvature R3 ratio of height SDH to tire section height SH (SDH/SH), ratio of distance L to tire section height SH (L/SH), height to tire section height SH
  • Rolling resistance Each test tire was assembled on a rim size 16 ⁇ 6J wheel, and rolling resistance was measured using a drum tester under the condition of air pressure of 230 kPa according to ISO25280. The evaluation results are shown by an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the rolling resistance.

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Abstract

大幅なタイヤ重量の増加を伴わずに、ピンチカットに対する耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供する。トレッド部1におけるトレッド展開幅TDWとタイヤ最大幅SWとは0.70≦TDW/SW≦0.75の関係を満たし、タイヤ子午線断面で、サイドウォール部2の外表面をなすプロファイルラインPLが互いに異なる曲率半径Rを有する少なくとも3つの円弧Cから構成され、このプロファイルラインPLにおいて、点P1から点P2までの円弧C1の曲率半径R1と、点P2からタイヤ最大幅位置T1までの円弧C2の曲率半径R2と、タイヤ最大幅位置T1からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧C3の曲率半径R3とはR1>R2>R3の関係を満たし、ビードヒール3eからタイヤ最大幅位置T1までのタイヤ径方向の高さSDHとタイヤ断面高さSHとは0.47≦SDH/SH≦0.50の関係を満たす。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、大幅なタイヤ重量の増加を伴わずに、ピンチカットに対する耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。
 空気入りタイヤが十分に舗装されていない道路で使用される場合、外傷に対する耐久性がタイヤ性能の一つの指標となる。より具体的には、縁石やポットホールなどの路面の段差を乗り越える際、タイヤサイド部が押し上げられて路面の突起物とリムフランジとの間に挟まれることによってカーカス層が破断する、所謂、ピンチカットに対する耐久性が求められている。
 これに対して、サイドウォ-ル部に補強層を配置することや、ゴムゲ-ジを厚くすること行われてきたが、タイヤのサイド剛性が過度に高くなることや、タイヤ重量が嵩み過ぎることから、近年では、サイドウォール部の外壁にタイヤ周方向に対して直交する方向に延びる複数の帯状の突起をタイヤ周方向に対して所定の間隔を隔てて形成し、この突起により外部の障害物からの損傷を防ぐことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このようなタイヤ構造では、サイドウォール部に突起を設けることによってゴム量が増加する傾向があるので、それに伴ってタイヤ重量が増加するという問題がある。また、タイヤの転がり抵抗を低減するためにタイヤの軽量化が求められているが、上述したタイヤ構造は軽量化に対して不利である。
日本国特開2009-279954号公報
 本発明の目的は、大幅なタイヤ重量の増加を伴わずに、ピンチカットに対する耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
 上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、これら一対のビード部間に複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも1層のカーカス層が装架された空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部におけるトレッド展開幅TDWとタイヤ最大幅SWとが0.70≦TDW/SW≦0.75の関係を満たし、タイヤ子午線断面で、前記サイドウォール部の外表面をなすプロファイルラインが互いに異なる曲率半径を有する少なくとも3つの円弧から構成され、前記トレッド展開幅TDWの終点を点P1とし、前記サイドウォール部の外表面上におけるトレッドパターンの終点を点P2としたとき、前記プロファイルラインにおいて、前記点P1から前記点P2までの円弧の曲率半径R1と、前記点P2からタイヤ最大幅位置までの円弧の曲率半径R2と、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧の曲率半径R3とがR1>R2>R3の関係を満たし、前記ビード部のビードヒールからタイヤ最大幅位置までのタイヤ径方向の高さSDHとタイヤ断面高さSHとが0.47≦SDH/SH≦0.50の関係を満たすことを特徴とするものである。
 本発明では、トレッド部におけるトレッド展開幅TDWとタイヤ最大幅SWとは0.70≦TDW/SW≦0.75の関係を満たしているので、従来の空気入りタイヤに比べて、柔軟性に優れたフレックスゾーン(サイドウォール部の撓み領域)におけるペリフェリを増加させることができるため、最大撓み量を増加させることできる。また、サイドウォール部の外表面をなすプロファイルラインは互いに異なる曲率半径を有する少なくとも3つの円弧から構成され、このプロファイルラインにおいて、点P1から点P2までの円弧の曲率半径R1と、点P2からタイヤ最大幅位置までの円弧の曲率半径R2と、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧の曲率半径R3とはR1>R2>R3の関係を満たしているので、タイヤ構造を変化させることなく、高荷重時における縦バネを向上させることができる。更に、ビード部のビードヒールからタイヤ最大幅位置までのタイヤ径方向の高さSDHとタイヤ断面高さSHとは0.47≦SDH/SH≦0.50の関係を満たしているので、タイヤ構造を変化させることなく、縦バネをより一層向上させることができる。このように本発明に係る空気入りタイヤの構造によれば、大幅なタイヤ重量の増加を伴わずに、ピンチカットに対する耐久性を改善することが可能である。
 本発明では、タイヤ最大外径位置から点P2までのタイヤ径方向の距離Lとタイヤ断面高さSHとは0.17≦L/SH≦0.27の関係を満たすことが好ましい。これにより、ピンチカットに対する耐久性を効果的に改善することができる。
 本発明では、ビード部における各ビードコアの外周側にビードフィラーが配置され、ビード部のビードヒールからビードフィラーのタイヤ径方向外端までのタイヤ径方向の高さBHとタイヤ断面高さSHとは0.18≦BH/SH≦0.30の関係を満たすことが好ましい。これにより、タイヤ重量を増加させることなく、ピンチカットに対する耐久性を効果的に改善することができる。
 本発明では、カーカス層は各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、トレッド部でタイヤ径方向最内側に位置するカーカス層の端末は曲率半径R2に対応するタイヤ内部の領域内に配置されていることが好ましい。これにより、ピンチカットに対する耐久性を効果的に改善することができる。
 本発明における各寸法は、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で測定される。「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”、或いはETRTOであれば“Measuring Rim”とする。「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”である。
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す子午線半断面図である。 図2は図1の空気入りタイヤの一部を拡大して示す断面図である。
 以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1及び図2は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示すものである。
 図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。図1では、タイヤ中心線CLを境とするタイヤ幅方向の一方側の半断面のみが描写されているが、この空気入りタイヤはタイヤ中心線CLの両側で対称的な構造を有している。勿論、非対称的な構造を採用することも可能である。
 一対のビード部3間には、複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも1層のカーカス層4が装架されている。このカーカス層4の各端部は、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。各ビードコア5のタイヤ外周側には、ゴムからなる断面三角形状のビードフィラー6が配置されている。図1において、カーカス層4は、トレッド部1においてタイヤ径方向内側に位置するカーカス層4Aと、タイヤ径方向外側に位置するカーカス層4Bの2層構造を有している。カーカス層4Aの端末4Aeはタイヤ最大幅位置T1よりもタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層4Bの端末4Beはビードフィラー6の中腹に配置されている。
 トレッド部1におけるカーカス層4のタイヤ外周側には、複数層(図1では2層)のベルト層7が埋設されている。ベルト層7は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層7のタイヤ外周側には、高速耐久性の向上を目的として、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層(図1では2層)のベルトカバー層8が配置されている。図1において、タイヤ径方向内側に位置するベルトカバー層8はベルト層7の全幅を覆うフルカバーを構成し、タイヤ径方向外側に位置するベルトカバー層8はベルト層7の端部のみを覆うエッジカバー層を構成している。ベルトカバー層8の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
 なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
 上記空気入りタイヤにおいて、プロファイルラインPLは、タイヤ子午線断面でサイドウォール部2の外表面を形成する輪郭線である。このプロファイルラインPLは、少なくとも3つの円弧Cを有している。これら円弧Cは、互いに異なる曲率半径Rを有しており、いずれもタイヤ径方向内側に中心を持つ円弧である。図1に示すプロファイルラインPLは3つの円弧C1~C3から構成されている。なお、プロファイルラインPLは、複数の円弧Cを互いに滑らかに連結した複合円弧であり、サイドウォール部2の外表面上に形成された凸部又は凹部を含まない。
 トレッド展開幅TDWは、タイヤ子午線断面において、トレッド部1の外表面をなす円弧であって最もサイドウォール部2側に位置する円弧C0の延長線と、プロファイルラインPLをなす円弧C1~C3のうち最もトレッド部1側に位置する円弧C1の延長線との交点を点P1としたとき、トレッド部1の踏面の輪郭に沿って測定される両側の点P1間の距離である。このとき、トレッド部1におけるトレッド展開幅TDWとタイヤ最大幅SWとは0.70≦TDW/SW≦0.75の関係を満たしている。また、ビード部3のビードヒール3eからタイヤ最大幅位置T1までのタイヤ径方向の高さSDHとタイヤ断面高さSHとは0.47≦SDH/SH≦0.50の関係を満たしている。
 上述した点P1は、言い換えれば、トレッド展開幅TDWの終点(トレッド端)である。また、点P2は、サイドウォール部2の外表面上におけるトレッドパターンの終点(パターンエンド)である。プロファイルラインPLにおいて、点P1から点P2までの円弧C1の曲率半径R1と、点P2からタイヤ最大幅位置T1までの円弧C2の曲率半径R2と、タイヤ最大幅位置T1からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧C3の曲率半径R3とはR1>R2>R3の関係を満たしている。特に、曲率半径R2に対する曲率半径R1の比R1/R2は1.05~1.40の範囲であり、曲率半径R3に対する曲率半径R2の比R2/R3は1.01~1.10の範囲であることが好ましい。更に、曲率半径R1は100mm~120mmの範囲であることがより好ましい。
 なお、点P2は、タイヤ上でトレッドパターンのパターンエンドであるが、タイヤ金型においては、トレッド部1を成形するためのセクターとサイドウォール部2を成形するためのサイドプレートとの割り位置に相当する。また、円弧C3におけるタイヤ径方向内側の端部は、タイヤ金型において、サイドウォール部2を成形するためのサイドプレートとビード部3を成形するためのビードリングとの割り位置に相当する。
 上述した空気入りタイヤでは、トレッド部1におけるトレッド展開幅TDWとタイヤ最大幅SWとは0.70≦TDW/SW≦0.75の関係を満たしているので、従来の空気入りタイヤに比べて、柔軟性に優れたフレックスゾーン(サイドウォール部2の撓み領域)におけるペリフェリを増加させることができるため、最大撓み量を増加させることできる。また、サイドウォール部2の外表面をなすプロファイルラインPLは互いに異なる曲率半径R1~R3を有する少なくとも3つの円弧C1~C3から構成され、このプロファイルラインPLにおいて、点P1から点P2までの円弧C1の曲率半径R1と、点P2からタイヤ最大幅位置T1までの円弧C2の曲率半径R2と、タイヤ最大幅位置T1からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧C3の曲率半径R3とはR1>R2>R3の関係を満たしているので、タイヤ構造を変化させることなく、高荷重時における縦バネを向上させることができる。更に、ビードヒール3eからタイヤ最大幅位置T1までのタイヤ径方向の高さSDHとタイヤ断面高さSHとは0.47≦SDH/SH≦0.50の関係を満たしているので、タイヤ構造を変化させることなく、縦バネをより一層向上させることができる。このように本発明に係る空気入りタイヤの構造によれば、大幅なタイヤ重量の増加を伴わずに、ピンチカットに対する耐久性を改善することが可能である。
 特に、図1に示す実施形態の場合、サイドウォール部2の外表面をなすプロファイルラインPLは3つの円弧C1~C3から構成されていることで、上述した効果を得ながら、プロファイルラインPLを最小の円弧数で構成することができるため、生産性の観点で有利である。また、カーカス層4が2層で構成されていることで、タイヤの耐久性を向上させることができるため、過酷地における舗装が十分でない道路での使用に好適である。
 ここで、トレッド展開幅TDWのタイヤ最大幅SWに対する比TDW/SWは、0.70より小さいとフレックスゾーンにおけるペリフェリを増加させることができるもののトレッド展開幅TDWが過度に狭くなるため好ましくなく、逆に0.75より大きいとフレックスゾーンにおける最大撓み量が減少し、ピンチカットに対する耐久性を十分に確保することができない。また、高さSDHのタイヤ断面高さSHに対する比SDH/SHは、0.47より小さいと円弧C2の長さが過度に長くなって縦バネを適度に向上させることができず、0.50より大きいと円弧C2の長さを十分に確保することができず、縦バネが低下する傾向がある。
 上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ最大外径位置T2から点P2までのタイヤ径方向の距離を距離Lとする(図1参照)。このとき、距離Lとタイヤ断面高さSHとは0.17≦L/SH≦0.27の関係を満たすことが好ましい。このようにタイヤ断面高さSHに対する距離Lの比L/SHを適度に設定することで、ピンチカットに対する耐久性を効果的に改善することができる。ここで、タイヤ断面高さSHに対する距離Lの比L/SHが、0.17より小さいとベルト層7の端部とトレッド部1を構成するトレッドゴム層の端部とのタイヤ径方向の距離を十分に確保することができないため、製造上、好ましくなく、逆に0.27より大きいとトレッドゴム層の体積の増加により転がり抵抗が悪化する傾向がある。
 また、ビード部3のビードヒール3eからビードフィラー6のタイヤ径方向外端6eまでのタイヤ径方向の高さを高さBHとする(図1参照)。このとき、高さBHとタイヤ断面高さSHとは0.18≦BH/SH≦0.30の関係を満たすことが好ましい。このように高さBHのタイヤ断面高さSHに対する高さBHの比BH/SHを適度に設定することで、タイヤ重量を増加させることなく、ピンチカットに対する耐久性を効果的に改善することができる。ここで、タイヤ断面高さSHに対する高さBHの比BH/SHが、0.18より小さいと高荷重時における縦バネの改善効果を十分に得ることができず、逆に0.30より大きいとタイヤ重量が増加するため好ましくない。
 更に、トレッド部1でタイヤ径方向最内側に位置するカーカス層4の端末4eは、曲率半径R2に対応するタイヤ内部の領域内に配置されていることが好ましい。この曲率半径R2に対応するタイヤ内部の領域は、タイヤ子午線断面において、プロファイルラインPLをなす円弧C2と、その円弧C2の両端部の各々からタイヤ内面に対して引いた垂線と、タイヤ内面とによって囲まれる領域(図2に示す斜線部の領域)である。図2において、カーカス層4Aの端末4Aeが上記領域に配置されている。このようにカーカス層4の端末4eを配置することで、ピンチカットに対する耐久性を効果的に改善することができる。ここで、カーカス層4の端末4eが上記領域を超えてタイヤ径方向外側に配置されている場合、タイヤ重量が増加するため好ましくなく、逆にカーカス層4の端末4eが上記領域に到達せずに上記領域よりタイヤ径方向内側に配置されている場合、高荷重時における縦バネの改善効果を十分に得ることができない。
 上述した説明では、サイドウォール部2の外表面をなすプロファイルラインPLが3つの円弧C1~C3から構成された空気入りタイヤを示したが、これに限定されるものではなく、プロファイルラインPLを4つ以上の円弧C1~Cn(nが4以上)から構成することもできる。例えば、プロファイルラインPLが4つの円弧C1~C4からなる場合、点P1,2及び円弧C1,2は上述した説明と同様に定義すると共に、新たに、ビードフィラー6のタイヤ径方向外端6eと同じ高さに位置するプロファイルラインPL上の点を点P3と定義する。この場合、プロファイルラインPLは、円弧C1と、円弧C2と、タイヤ最大幅位置T1から点P3までの円弧C3と、点P3からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧C4とを含む複合円弧である。このようにプロファイルラインPLが4つ以上の円弧C1~Cnから構成される場合、円弧C1~Cnの曲率半径R1~Rnは曲率半径R1を最大として順次小さくなるように構成される。
 タイヤサイズ205/65R16で、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、これら一対のビード部間に少なくとも1層のカーカス層が装架された空気入りタイヤにおいて、タイヤ最大幅SWに対するトレッド展開幅TDWの比(TDW/SW)、曲率半径R1、曲率半径R2、曲率半径R3、タイヤ断面高さSHに対する高さSDHの比(SDH/SH)、タイヤ断面高さSHに対する距離Lの比(L/SH)、タイヤ断面高さSHに対する高さBHの比(BH/SH)、カーカス層の端末の位置を表1のように設定した従来例、比較例1,2及び実施例1~6のタイヤを製作した。
 なお、表1において、カーカス層の端末の位置が「領域内」の場合、カーカス層の端末が曲率半径R2に対応するタイヤ内部の領域内に配置されていることを意味し、カーカス層の端末の位置が「領域外」の場合、カーカス層の端末が上記領域に到達せずに上記領域よりタイヤ径方向内側に配置されていることを意味する。
 これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ピンチカットに対する耐久性及び転がり抵抗を評価し、その結果を表1に併せて示した。
 ピンチカットに対する耐久性:
 各試験タイヤをそれぞれリムサイズ16×6Jのホイールに組み付けて、空気圧230kPaの条件で走行試験を実施し、縁石に乗り上げてタイヤがバーストする速度を測定した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、耐久性が優れていることを意味する。
 転がり抵抗:
 各試験タイヤをそれぞれリムサイズ16×6Jホイールに組み付けて、ISO25280に準拠して、空気圧230kPaの条件で、ドラム試験機を用いて転がり抵抗を測定した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が優れていることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 この表1から判るように、実施例1~6の空気入りタイヤは、従来例に比して、ピンチカットに対する耐久性及び転がり抵抗が改善されていた。
 一方、比較例1,2は、いずれも曲率半径R1~R3が本発明で規定する関係式を満たしていないので、ピンチカットに対する耐久性及び転がり抵抗の改善効果が十分でなかった。
  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 ビードフィラー
  C 円弧
  R 曲率半径
  CL タイヤ中心線
  T1 タイヤ最大幅位置
  T2 タイヤ最大外径位置
  PL プロファイルライン

Claims (4)

  1.  タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、これら一対のビード部間に複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも1層のカーカス層が装架された空気入りタイヤにおいて、
     前記トレッド部におけるトレッド展開幅TDWとタイヤ最大幅SWとが0.70≦TDW/SW≦0.75の関係を満たし、
     タイヤ子午線断面で、前記サイドウォール部の外表面をなすプロファイルラインが互いに異なる曲率半径を有する少なくとも3つの円弧から構成され、前記トレッド展開幅TDWの終点を点P1とし、前記サイドウォール部の外表面上におけるトレッドパターンの終点を点P2としたとき、前記プロファイルラインにおいて、前記点P1から前記点P2までの円弧の曲率半径R1と、前記点P2からタイヤ最大幅位置までの円弧の曲率半径R2と、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側の部位をなす円弧の曲率半径R3とがR1>R2>R3の関係を満たし、
     前記ビード部のビードヒールからタイヤ最大幅位置までのタイヤ径方向の高さSDHとタイヤ断面高さSHとが0.47≦SDH/SH≦0.50の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2.  タイヤ最大外径位置から前記点P2までのタイヤ径方向の距離Lとタイヤ断面高さSHとが0.17≦L/SH≦0.27の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3.  前記ビード部における各ビードコアの外周側にビードフィラーが配置され、前記ビード部のビードヒールから前記ビードフィラーのタイヤ径方向外端までのタイヤ径方向の高さBHとタイヤ断面高さSHとが0.18≦BH/SH≦0.30の関係を満たす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。
  4.  前記カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、前記トレッド部でタイヤ径方向最内側に位置するカーカス層の端末が前記曲率半径R2に対応するタイヤ内部の領域内に配置されていることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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