(57)【要約】【課題】タイヤに所定の内圧を充填してなお、カーカスプライのパスライン中に曲率半径の小さい部分を確実に残存させて偏心剛性の低下を図ることで、タイヤの転がり抵抗を有効に低減させることができる空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】ビードコア４間にトロイダルに延びる二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂからなるカーカス５と、カーカス５のクラウン域の外周側に配設したベルト６と、ベルト６の外周側に配設したトレッドゴム７とを具えるものであって、サイドウォール部２で、カーカスプライ５ａ，５ｂ間に、変形可能なスペーサ８を介装配置してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコア間にトロイダルに延びる二枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設したベルトと、ベルトの外周側に配設したトレッドゴムとを具える空気入りラジアルタイヤであって、
サイドウォール部で、カーカスプライ間に、変形可能なスペーサを介装配置してなる空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
タイヤ半径方向に間隔をおいた複数個所で、カーカスプライ間にスペーサを介装配置してなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
スペーサを、ゴム層もしくはゴム被膜した繊維層にて構成してなる請求項１もしくは、２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
ゴム層をプレキュアゴムにて形成してなる請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
繊維層を有機繊維不織布にて形成してなる請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
変形可能なスペーサを、タイヤ最大幅位置に対して、タイヤ半径方向の±１０ｍｍの範囲内の二個所以上に配設してなる請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】
スペーサの、タイヤ半径方向の幅を３〜６ｍｍ、タイヤ幅方向の最大厚さを０．７〜１．５ｍｍの範囲としてなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項８】
スペーサの、タイヤ半径方向の間隔を３〜１０ｍｍの範囲としてなる請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気入りラジアルタイヤ、なかでも、高内圧で使用されるライトトラック用タイヤとして用いて好適なラジアルタイヤに関するものであり、とくには、転がり抵抗を低減させる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの転がり抵抗の低減手法としては、ヒステリシスロスの低減、偏心剛性の低減、質量の低減等がある。
ここで偏心剛性は、たとえば、特開平６−１２９９５３号公報に開示された剛性測定装置を用い、タイヤのトレッド部の外周面を、ベルトが変形しないように保持した状態で、適用リムに組付けて規定の空気圧を充填した無負荷のタイヤの中心軸線を半径方向に変位させたときの、力と変位量とを検知することで求めることができる、いわゆる、サイド部剛性をいうものとする。
【０００３】
ところでこの場合のロスの低減としては、トレッドゴムの低ロス化が考えられるが、これによれば、低ロス化と、耐摩耗および耐偏摩耗性能との両立が困難であるとの難点があり、また、たとえば、特許文献１に開示されているように、タイヤサイド部で、カーカスプライ、ひいては、カーカスのパスラインを、タイヤの幅方向断面内で迂曲させて、そのパスラインの、タイヤの内側および／または外側から見た曲率半径を小さくすることによって偏心剛性を低下させるときは、タイヤのヒステリシスロスの大半を占める、トレッド部およびベルト部のロスを低減できる利点はあるものの、ライトトラック用タイヤのように高内圧で使用されるタイヤでは、タイヤへの空気圧の充填に伴ってカーカスに作用する張力が必然的に大きくなって、作為的に低減させた曲率半径が大きくなる傾向を示すことになるので、カーカスパスラインの曲率半径を小さく設定しても偏心剛性が小さくなり難く、転がり抵抗の実効ある低減が難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−７４２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、直接的には、この後者の問題点を有効に解決するものであり、タイヤに所定の内圧を充填してなお、カーカスプライのパスライン中に曲率半径の小さい部分を確実に残存させて偏心剛性の低下を図ることで、トレッドゴムそれ自体を低ロス化する必要なしに、また、トレッド部およびベルト部に発生するロスを効果的に低下させて、タイヤの転がり抵抗を有効に低減させることができる空気入りラジアルタイヤを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の空気入りラジアルタイヤは、ビードコア間にトロイダルに延びる二枚以上のカーカスプライからなる、たとえば、いわゆるアップダウン構造のそれぞれのカーカスプライを含むカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設したベルトと、ベルトの外周側に配設したトレッドゴムとを具えるものであって、サイドウォール部で、カーカスプライ間に、たとえば厚み方向に変形可能なスペーサを介装配置してなるものである。
【０００７】
このようなタイヤでは、タイヤ半径方向に間隔をおいた二個所以上の複数個所で、カーカスプライ間にスペーサを介装配置することが好ましい。
【０００８】
ここで、スペーサは、ゴム層または、有機もしくは無機の、ゴム被覆した繊維層によって構成することが好ましく、この場合、ゴム層は、プレキュアゴム、たとえば、半加硫状態のプレキュアゴムによって、また、繊維層は、有機繊維不織布によって形成することが好ましい。
【０００９】
そしてまた、変形可能なスペーサは、タイヤ最大幅位置に対して、タイヤ半径方向の±１０ｍｍの範囲内の二個所以上に配設することが好ましい。
【００１０】
ここで、「タイヤ最大幅」とは、適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填した無負荷状態のタイヤの、側面模様、文字などを除いた、サイドウォール部外表面間の最大直線距離をいうものとする。
この場合、「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「規定の空気圧」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れる最大の質量をいう。また、「規定の質量」とは、上記の最大負荷能力をいう。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。
【００１１】
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 Technical  Organisation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。
【００１２】
ところで、スペーサの、タイヤ半径方向の幅は３〜６ｍｍ、タイヤ幅方向の最大厚さは０．７〜１．５ｍｍの範囲とすることが好ましく、また、スペーサの、タイヤ半径方向の間隔は３〜１０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の空気入りラジアルタイヤでは、たとえば厚み方向に変形可能なスペーサの、カーカスプライ間への介装配置により、タイヤへの充填内圧が、ライトトラック用タイヤのように高圧であっても、カーカスプライのパスライン中に、タイヤの内側から見た場合、または、タイヤの外側から見た場合に、曲率半径が小さくなる部分を確実に残存させる一方で、より大きな外力に対しては、スペーサの圧縮変形等に基く、カーカスプライパスラインの曲率半径の増加傾向の下で、それぞれのカーカスプライの伸長変形を許容することで、タイヤの偏心剛性、いいかえればサイド部剛性の有効なる低減をもたらして、タイヤサイド部の撓み変形量を十分に増加させることにより、トレッド部およびベルト部が変形することによる大きなヒステリシスロスの発生を効果的に抑制しつつタイヤを負荷転動させることができ、これにより、タイヤの転がり抵抗を、そのタイヤがライトトラック用のものであると否とにかかわらず、有利に低減させることができる。
【００１４】
従って、ここでの「スペーサ」は、タイヤへの充填内圧によってカーカスプライに作用する引張力によってはほとんど圧潰変形等されることがない一方で、より大きな引張力の作用によって変形して、カーカスプライに、曲率半径を大きくする伸長変形を許容する物性を有するものである。
【００１５】
このようなタイヤにおいて、タイヤ半径方向の複数個所で、カーカスプライ間にスペーサを介装配置したときは、スペーサを挟むそれぞれのカーカスプライに、曲率半径の小さい複数の紆曲部分を蛇腹状に設けることができるので、タイヤの偏心剛性を、それぞれの紆曲部分でのカーカスプライの伸長変形に基いて、一層有効に低減させることができる。
【００１６】
ここで、スペーサを、ゴム層もしくは、ゴム被覆した繊維層にて構成したときは、ゴム物性の選択および／または、被覆ゴムの、繊維層中への浸透度合の選択等によって、カーカスプライの変形量、ひいては、タイヤの偏心剛性を所期した通りに容易に調整することができ、なかでも、スペーサを、ゴム被覆した繊維層により構成したときは、それをゴム層にて構成する場合に比してタイヤの軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、ゴム層をプレキュアゴムにて形成したときは、タイヤの成型時に所定位置に配設されたそのゴム層の、生タイヤの加硫成形に際する不測の流動を防止して、ゴム層を、製品タイヤ内の所期した通りの位置に確実に残留させることができる。
ここで、プレキュアゴムを半加硫状態のものとしたときは、生タイヤの加硫成形時のゴム層の過加硫のおそれを除去して、そのゴム層に、製品タイヤ内で、所期した通りの弾性機能等を十分に発揮させることができる。
【００１８】
そしてまた、スペーサを構成する繊維層を有機繊維不織布としたときは、繊維織布に比して一層の軽量化を実現することができる。
【００１９】
ところで、タイヤ幅方向等に変形が可能なスペーサを、タイヤ最大幅位置に対して、タイヤ半径方向の±１０ｍｍの範囲内の複数個所に配設したときは、カーカスプライの曲率半径が大きく、カーカスプライ張力が大きいタイヤ最大幅位置付近にて、曲率半径の小さくなるカーカスプライの紆曲延在部分をより効果的に機能させて、カーカスプライを大きく伸長変形させることができ、しかも、タイヤ最大幅位置付近は、ゴム厚みが薄いことから、偏心剛性を低下させるに好適である。
これをいいかえれば、タイヤ最大幅位置に対し、±１０ｍｍの範囲を越えると、カーカスプライ張力が小さいため、効果が小さくなる。
【００２０】
以上に述べたところにおいて、スペーサの、タイヤ半径方向の幅を３〜６ｍｍ、タイヤ幅方向の最大厚さを０．７〜１．５ｍｍの範囲としたときは、カーカスプライの紆曲量を所要に応じて確保して、大きな入力に対し、カーカスプライを、伸長方向に所期した通りに変形させることができる。
すなわち、スペーサの半径方向の幅が３〜６ｍｍの範囲を外れると、ゴム体積が増えてロスが発生することになるため、転がり抵抗の増加が否めなくなる。
また、スペーサの最大厚さが、１．５ｍｍを越えると、スペーサそれ自体の発熱に起因するロスの増加が否めず、その厚みが０．７ｍｍ未満では、カーカスプライの紆曲量が少なく、小さな偏心剛性をもたらすに足る、カーカスプライの十分な伸長変形を期し難い。
【００２１】
そしてさらに、スペーサの半径方向の間隔を３〜１０ｍｍの範囲としたときは、カーカスプライの紆曲量を十分適正なものとすることができる。
その半径方向間隔が３ｍｍ未満では、カーカスプライを十分に紆曲させることが難しく、それが１０ｍｍを越えると、スペーサ間の曲率半径が大きくなって、偏心剛性の低下に有効に寄与させることが難しくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態を、タイヤの半部について示す幅方向断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１はこの発明の実施形態を、タイヤの半部について示す幅方向断面図であり、図２は、要部の拡大断面図である。
【００２４】
規格で定める適用リムに組付けて規定の空気圧を充填した図１に示す空気入りラジアルタイヤにおいて、１はトレッド部を、２はトレット部１の側部に連続して半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の内周側に連続するビード部をそれぞれ示す。
【００２５】
このタイヤは、ビード部３に配設したそれぞれのビードコア４間にトロイダルに延在する二枚以上のカーカスプライ、図では、いわゆるアップ・ダウン構造になる二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂからなるラジアルカーカス５と、このラジアルカーカス５のクラウン域の外周側に配設した複数のベルト層からなり、層間でベルトコードが相互に交差するベルト６と、ベルト６のさらに外周側に配設したトレッドゴム７とを具えてなる。
【００２６】
そしてここで、ラジアルカーカス５に対する被覆ゴム層がとくに薄くなるサイドウォール部２で、カーカスプライ５ａ，５ｂ間に、たとえば、厚みを減じる向きに圧縮変形可能なスペーサ８、図では半径方向に間隔をおいて位置する二個のスペーサ８を介装配置して、それぞれのカーカスプライ５ａ，５ｂに、それらのスペーサ８を迂回して延在することに起因する、タイヤの内側から見た場合、または、タイヤの外側から見た場合に、カーカスプライ５ａ，５ｂの本来のパスライン（図１に仮想線で示すように、スペーサ８を介装配置しないときのカーカスプライ５ａ，５ｂのパスライン）の曲率半径Ｒ１，Ｒ２に比して、曲率半径ｒ１〜ｒ６（絶対値）の小さくなる部分を複数個所設ける。
【００２７】
なおスペーサ８は、カーカスプライ５ａ，５ｂの、曲率半径の小さい個所を増やす上では、タイヤの半径方向に間隔をおいた二個所以上の複数個所に配設することが好ましいが、半径方向の一個所だけに配設することも可能である。
【００２８】
またスペーサ８は、大きな外力の作用時の、所要に応じた圧縮変形等の実現のためには、ゴム層または、ゴム被覆した、有機もしくは無機の繊維層にて構成することが好ましく、この場合のゴム層は、プレキュアゴム、なかでも、半加硫状態のプレキュアゴムにて形成することが、ゴム層の過加硫を防ぐ上で好ましい。
そして、この場合の繊維層は、有機繊維不織布にて形成することが、ゴムの浸透度合を適宜に調整し、また、タイヤ重量の低減を図る上で好ましい。
【００２９】
以上のような空気入りラジアルタイヤにおいて、より好ましくは、変形可能なスペーサ８を、図１に示すように、タイヤ最大幅位置Ｐに対して、タイヤ半径方向の±１０ｍｍの範囲内の二個所以上に配設する。
【００３０】
ところで、各個のスペーサ８は、図２に例示するように、タイヤ半径方向の幅を３〜６ｍｍ、タイヤ幅方向の最大厚さを０．７〜１．５ｍｍの範囲とすることが好ましく、また、それぞれのスペーサ相互のタイヤ半径方向の間隔は３〜１０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００３１】
このように構成してなる空気入りラジアルタイヤは、図１に示すような内圧充填姿勢の下で、たとえば、トレッド部踏面、または、タイヤ中心軸線に、タイヤ半径方向の大きな外力が作用した場合、図では、それぞれのスペーサ８を挟む二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂに作用する張力の増加に基いて、それらのスペーサ８が、厚みを減じる向きに圧縮変形されることになり、これにより、カーカスプライ５ａ，５ｂは、図２に仮想線で例示するようなパスラインを通ることを許容されることになるので、上述のような半径方向外力の入力に対し、カーカスプライ５ａ，５ｂ、ひいては、サイドウォール部２は大きく変形することができ、これにより、ヒステリシスロスの大きいトレッド部およびベルト部の変形を抑制しつつ、偏心剛性を有効に低下させることができ、結果として、タイヤの転がり抵抗を効果的に低下させることができる。
【実施例】
【００３２】
サイズが１９５／８５Ｒ１６  １１４／１１２Ｌ（カーカスプライ二枚）のタイヤのサイドウォール部で、カーカスプライ間にゴム層からなるスペーサを介装配置した実施例タイヤを、５．５Ｊのリムにリム組みするとともに、６００ｋＰａの空気圧を充填して偏心剛性および、８０ｋｍ／ｈで走行時の転がり抵抗のそれぞれを測定して指数評価したところ表１に示す結果を得た。表中、指数値は小さいほどすぐれた結果を示すものとした。
ここでゴム層からなるスペーサは、５ｍｍの幅と１ｍｍの厚さとを有するものとし、そのゴム層をプレキュアゴムにて形成した。
また、スペーサはタイヤ最大幅位置を中心として、±８ｍｍの範囲内に配設した。
なお表中の従来タイヤはスペーサを有しないものとした。
【００３３】
【表１】
2010247674.tif 000003
【００３４】
表１に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、ゴム層からなるスペーサの存在下で、偏心剛性を有効に低減させて、転がり抵抗を効果的に低下させ得ることが解かる。
【符号の説明】
【００３５】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  ビードコア
５  カーカス
５ａ，５ｂ  カーカスプライ
６  ベルト
７  トレッドゴム
Ｐ  タイヤ最大幅位置
【図１】
2010247674.tif 000004
【図２】
2010247674.tif 000005