(57)【要約】【課題】  乗心地を維持しつつ、制動性能と駆動性能を高めることを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  トレッド部１とビード部３との間に延在するサイドウォール部２の内面に、ビード側からトレッド側へ延長する複数本の帯状の突起部１１を設け、突起部１１のビード側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する第１の傾斜部１１ａを設け、突起部１１の中間部にタイヤ径方向に対して他方側に傾斜する第２の傾斜部１１ｂを設け、突起部１１のトレッド側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する第３の傾斜部１１ｃを設ける。【選択図】  図１
2006272992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部とビード部との間に延在するサイドウォール部の内面に、ビード側からトレッド側へ延長する複数本の帯状の突起部を設け、該突起部のビード側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する第１の傾斜部を設け、該突起部の中間部にタイヤ径方向に対して他方側に傾斜する第２の傾斜部を設け、該突起部のトレッド側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する第３の傾斜部を設けた空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記突起部の第３の傾斜部のタイヤ周方向に対する角度をベルト層に最も近接する部位で１０°〜５０°にし、前記突起部の第２の傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を−１０°〜−５０°にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記突起部の幅を２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、前記突起部の間隔を５ｍｍ以上１５ｍｍ以下とし、前記突起部の高さを２ｍｍ以上８ｍｍ以下とした請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記突起部の一方側に傾斜する部分の総長さを前記突起部の総長さの６０％〜９０％とした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記突起部の２５℃でのJIS-A 硬度を４０〜８０とした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記突起部を両サイドウォール部の内面にそれぞれ設け、前記突起部の傾斜方向を両サイドウォール部において互いに反転させた請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記突起部を短繊維を含むゴム組成物で構成した請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤを製造する方法であって、インナーライナー層とカーカス層との間にゴム層を配置し、前記突起部に対応する溝を備えたブラダー又は中子を前記インナーライナー層に押し付けた状態でタイヤの加硫を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドウォール部の剛性を適正化した空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、乗心地を維持しつつ、制動性能と駆動性能を高めることを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤにおいて、制動時やコーナリング時の高負荷を受け止めるため、サイドウォール部への補強層の追加やビードフィラーの大型化等の手法により、サイドウォール部を高剛性化することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、サイドウォール部を高剛性化した場合、制動性能や駆動性能を高めることが可能であるものの、タイヤ径方向の撓み特性が損なわれ、乗心地が悪化するという問題がある。また、タイヤの偏平化に伴い、サイドウォール部の高さが益々低くなっているため、サイドウォール部に補強層を追加すること事態が困難になっている。
【特許文献１】特開２０００−６２４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、乗心地を維持しつつ、制動性能と駆動性能を高めることを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部とビード部との間に延在するサイドウォール部の内面に、ビード側からトレッド側へ延長する複数本の帯状の突起部を設け、該突起部のビード側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する第１の傾斜部を設け、該突起部の中間部にタイヤ径方向に対して他方側に傾斜する第２の傾斜部を設け、該突起部のトレッド側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する第３の傾斜部を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
一方、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上記空気入りタイヤを製造する方法であって、インナーライナー層とカーカス層との間にゴム層を配置し、前記突起部に対応する溝を備えたブラダー又は中子を前記インナーライナー層に押し付けた状態で加硫を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、サイドウォール部の内面にタイヤ径方向に対して傾斜しながらＳ字状又はＺ字状に延長する複数本の帯状の突起部を設けているので、タイヤ径方向の撓み特性を実質的に損なうことなく、タイヤ周方向の剛性を高めることができる。これにより、空気入りタイヤにおいて、乗心地への悪影響を抑えながら、制動性能と駆動性能を高めることができる。特に、上記突起部は一方側に傾斜する部分と他方側に傾斜する部分を含んでいるので、制動性能と駆動性能を同時に改善することができる。
【０００８】
回転方向が指定された空気入りタイヤにおいては、その回転方向に対して突起部の傾斜方向を規定することにより、所望の性能を重視することができる。つまり、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、突起部の第１の傾斜部及び第３の傾斜部をタイヤ径方向外側に向かって回転方向とは反対方向に傾斜させた場合、主として制動性能を向上することができる。一方、回転方向が指定された空気入りタイヤにおいて、突起部の第１の傾斜部及び第３の傾斜部をタイヤ径方向外側に向かって回転方向と同じ方向に傾斜させた場合、主として駆動性能を向上することができる。このような選択的な作用効果を得ようとするにあたって、突起部の一方側に傾斜する部分の総長さを突起部の総長さの６０％〜９０％とすることが好ましい。なお、突起部を両サイドウォール部の内面にそれぞれ設け、これら突起部の傾斜方向を両サイドウォール部において互いに反転させた場合、乗心地を損なわずに制動性能と駆動性能を同時に向上することができる。
【０００９】
本発明において、タイヤ径方向の撓み特性とタイヤ周方向の剛性とを両立するために、突起部の第３の傾斜部のタイヤ周方向に対する角度をベルト層に最も近接する部位で１０°〜５０°にし、突起部の第２の傾斜部のタイヤ周方向に対する角度を−１０°〜−５０°にすることが好ましい。また、突起部の幅は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、突起部の間隔は５ｍｍ以上１５ｍｍ以下とし、突起部の高さは２ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましい。更に、突起部の２５℃でのJIS-A 硬度は４０〜８０とすることが好ましい。また、突起部は短繊維を含むゴム組成物で構成することが好ましい。
【００１０】
一方、本発明の空気入りタイヤの製造方法では、インナーライナー層とカーカス層との間にゴム層を配置し、突起部に対応する溝を備えたブラダー又は中子を用いてタイヤの加硫を行う。即ち、インナーライナー層をカーカス層に直接積層した構造では、タイヤ内面に突起部を成形する際にインナーライナー層の肉厚がタイヤ周上で変化してしまう。そこで、インナーライナー層と接着性が良いゴム層をインナーライナー層とカーカス層との間に挿入し、突起部に対応する溝を備えたブラダー又は中子をインナーライナー層に押し付けた状態でタイヤの加硫を行うことにより、インナーライナー層の肉厚の変化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はそのサイドウォール部の内面を示し、図３は図２の要部を拡大して示すものである。なお、この空気入りタイヤは回転方向が指定されたタイヤである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、カーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、ベルト層６がタイヤ全周にわたって配置されている。これらベルト層６は、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、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。更に、ベルト層６の外周側にはベルトカバー層７が配置されている。
【００１３】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１とビード部３との間に延在するサイドウォール部２の内面には、ビード側からトレッド側へ延長する複数本の帯状の突起部１１が形成されている。突起部１１は、ビード側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する傾斜部１１ａ（第１の傾斜部）を有し、中間部にタイヤ径方向に対して他方側に傾斜する傾斜部１１ｂ（第２の傾斜部）を有し、トレッド側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する傾斜部１１ｃ（第３の傾斜部）を有している。より具体的には、突起部１１は、２つの屈曲点を持つ直線に沿うように形成され、傾斜部１１ａ，１１ｂ，１１ｃが屈曲点を境にして区分されている。これら突起部１１は、サイドウォール部２の撓み領域を効果的に補強するために、少なくともベルト層６の端部付近からタイヤ最大幅位置までの範囲に存在することが好ましく、必要に応じて、ベルト層６の端部付近からビード部３まで延在していても良い。
【００１４】
図２において、Ｓは路面、Ｆは進行方向であり、Ｒは回転方向である。図２に示すように、突起部１１の傾斜部１１ａ，１１ｃはタイヤ径方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対方向に傾斜している。つまり、タイヤの回転中心から路面に向かった鉛直線（タイヤ径方向の直線）を引いたとき、突起部１１のビード部に近い側の端部が先に鉛直線を通過し、ベルト層に近い側の端部が後から鉛直線を通過するような傾きになっている。
【００１５】
上記空気入りタイヤでは、サイドウォール部２の内面にタイヤ径方向に対して傾斜しながらＳ字状又はＺ字状に延長する複数本の帯状の突起部１１を設けているので、タイヤ径方向の撓み特性を実質的に損なうことなく、タイヤ周方向の剛性を高めることができる。これにより、空気入りタイヤにおいて、乗心地への悪影響を抑えながら、主として制動性能を高めることができる。
【００１６】
ここで、図３に示すように、突起部１１の傾斜部１１ｃのタイヤ周方向に対する角度αは、ベルト層に最も近接する部位で１０°〜５０°にすると良い。この角度αが１０°未満であると制動性能や駆動性能の改善効果が不十分になり、逆に５０°を超えるとタイヤ径方向の撓み特性が悪化する。角度θを２０°〜４０°とした場合、より好ましい効果が得られる。一方、突起部１１の傾斜部１１ｂのタイヤ周方向に対する角度βは、−１０°〜−５０°にすると良い。この角度βの絶対値が１０°未満であると制動性能や駆動性能の改善効果が不十分になり、逆に５０°を超えるとタイヤ径方向の撓み特性が悪化する。角度βを−２０°〜−４０°とした場合、より好ましい効果が得られる。
【００１７】
突起部１１の幅は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすると良い。突起部１１の幅が２ｍｍ未満であると制動性能や駆動性能の改善効果が不十分になり、逆に１０ｍｍを超えるとタイヤ径方向の撓み特性が悪化する。好ましい幅は、４ｍｍ〜７ｍｍである。また、突起部１１の幅は、要求される剛性に応じて部分的に変化させても良い。例えば、最も大きな力が掛かるタイヤ最大幅位置付近の部位において突起部１１の幅を部分的に広くすることで剛性のバランスを適正化しても良い。
【００１８】
突起部１１の間隔は５ｍｍ以上１５ｍｍ以下にすると良い。突起部１１の間隔が５ｍｍ未満であるとサイドウォール部２の変形が大きい場合に隣り合う突起部１１が互いに干渉して急激な剛性変化（急激な挙動変化）を生じる恐れがあり、逆に１５ｍｍを超えると制動性能や駆動性能の改善効果が不十分になる。好ましい間隔は、６ｍｍ〜１２ｍｍである。また、突起部１１の間隔は、要求される剛性に応じて部分的に変化させても良い。例えば、最も大きな力が掛かるタイヤ最大幅位置付近の部位において、突起部１１の間隔を部分的に狭くすることで剛性のバランスを適正化しても良い。
【００１９】
突起部１１の高さは２ｍｍ以上８ｍｍ以下にすると良い。突起部１１の高さが２ｍｍ未満であると制動性能や駆動性能の改善効果が不十分になり、逆に８ｍｍを超えてもそれ以上の効果が得られず単に重量増加を招くだけである。好ましい高さは、４ｍｍ〜６ｍｍである。
【００２０】
突起部１１において一方側に傾斜する部分の総長さ（傾斜部１１ａ，１１ｃの長さの総和）は、突起部１１の総長さの６０％〜９０％とすると良い。これにより、制動性能（又は駆動性能）を選択的に改善することができる。この比率が６０％未満であると目的とする性能の改善効果が不十分になり、逆に９０％を超えると他の性能の改善効果が不十分になる。好ましくは、突起部１１の一方側に傾斜する部分の総長さを突起部１１の総長さの７０％〜８０％とする。
【００２１】
突起部１１の２５℃でのJIS-A 硬度は４０〜８０であると良い。この硬度が４０未満であると突起部１１の剛性に対する寄与が少なくなり、逆に８０を超えると乗心地が悪化する。
【００２２】
突起部１１は短繊維を含むゴム組成物から構成すると良い。突起部１１のゴム組成物に短繊維を配合することにより、突起部１１の剛性を上げることができる。短繊維を配合することで、他のコード補強層の除去やビードフィラーに小型化が可能になる。また、短繊維を有しないものに比べて、同一剛性を得るために必要な突起部の体積を減じることが可能になる。更に、短繊維を突起部１１の長手方向に配向させることで、より効果的な補強を行うことができる。
【００２３】
図４は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのサイドウォール部の内面を示すものである。図４において、突起部１１は、ビード側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する傾斜部１１ａ（第１の傾斜部）を有し、中間部にタイヤ径方向に対して他方側に傾斜する傾斜部１１ｂ（第２の傾斜部）を有し、トレッド側の端部にタイヤ径方向に対して一方側に傾斜する傾斜部１１ｃ（第３の傾斜部）を有しているが、１つの変曲点を持つ曲線に沿うように形成されている。これら突起部１１の傾斜部１１ａ，１１ｃはタイヤ径方向外側に向かって回転方向Ｒとは反対方向に傾斜している。
【００２４】
この場合、突起部１１の傾斜部１１ｃのタイヤ周方向に対する角度αは、ベルト層に最も近接する部位で測定されるが、突起部１１の傾斜部１１ｂのタイヤ周方向に対する角度βは、上記変曲点で測定されるものとする。
【００２５】
上記各実施形態では、突起部の第１の傾斜部及び第３の傾斜部をタイヤ径方向外側に向かって回転方向とは反対方向に傾斜させた場合について説明したが、それとは逆に主として駆動性能の改善を目的として突起部の第１の傾斜部及び第３の傾斜部をタイヤ径方向外側に向かって回転方向と同一方向に傾斜させても良い。勿論、突起部を両サイドウォール部の内面にそれぞれ設け、これら突起部の傾斜方向を両サイドウォール部において互いに反転させても良い。
【００２６】
また、上述した空気入りタイヤを製造する場合、例えば、突起部に対応する溝を備えたブラダー又は中子を用いて加硫を行うようにする。このとき、従来のようにインナーライナー層をカーカス層に直接積層した構造では、タイヤ内面に突起部を成形する際にインナーライナー層の肉厚がタイヤ周上で変化してしまう。そこで、未加硫タイヤにおいて、インナーライナー層と接着性が良いゴム層をインナーライナー層とカーカス層との間に挿入し、突起部に対応する溝を備えたブラダー又は中子をインナーライナー層に押し付けた状態でタイヤの加硫を行うことにより、インナーライナー層の肉厚の変化を抑制することができる。このようなゴム層の厚さは未加硫タイヤの状態で２ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍにすると良い。
【実施例】
【００２７】
タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５  ９４Ｈの空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の内面形状を種々異ならせた従来例１、実施例１〜５及び比較例１〜２のタイヤをそれぞれ作製した。
【００２８】
従来例１のタイヤは、サイドウォール部の内面を実質的に平滑面としたものである。実施例１〜５のタイヤは、サイドウォール部の内面に複数本のＳ字状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度（α）を種々異ならせたものである。つまり、実施例１〜３では突起部が回転方向とは反対方向に傾斜し、その突起部の各傾斜部が直線状になっている。実施例４では突起部が回転方向と同一方向に傾斜し、その突起部の各傾斜部が直線状になっている。実施例５では突起部が回転方向とは反対方向に傾斜し、その突起部の各傾斜部が曲線状になっている。比較例１のタイヤは、サイドウォール部の内面に複数本の帯状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度を０°に設定したものである。つまり、比較例１では突起部が環状に形成されている。比較例２のタイヤは、サイドウォール部の内面に複数本の直線状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度を０°に設定したものである。突起部の幅は６ｍｍとし、突起部の間隔は１０ｍｍとし、突起部の高さは５ｍｍとした。
【００２９】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、制動性能、駆動性能、乗心地、周剛性（制動方向及び駆動方向）を評価し、その結果を表１に示した。
【００３０】
制動性能：
試験タイヤをリムサイズ１５×６．０ＪＪのホイールに組付け、排気量２０００ｃｃクラスのミニバンに装着し、冷間時の空気圧を２３０ｋＰａとし、テストコースにおいてテストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど制動性能が優れていることを意味する。
【００３１】
駆動性能：
試験タイヤをリムサイズ１５×６．０ＪＪのホイールに組付け、排気量２０００ｃｃクラスのミニバンに装着し、冷間時の空気圧を２３０ｋＰａとし、テストコースにおいてテストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど駆動性能が優れていることを意味する。
【００３２】
乗心地：
試験タイヤをリムサイズ１５×６．０ＪＪのホイールに組付け、排気量２０００ｃｃクラスのミニバンに装着し、冷間時の空気圧を２３０ｋＰａとし、テストコースにおいてテストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど乗心地が優れていることを意味する。
【００３３】
周剛性（制動方向及び駆動方向）：
サイド剛性試験機を用い、リムサイズ１５×６．０ＪＪ、空気圧２３０ｋＰａの条件にてタイヤ周方向の剛性を計測した。その際、試験タイヤに制動方向の力を加えることで測定される周剛性（制動方向）及び試験タイヤに駆動方向の力を加えることで測定される周剛性（駆動方向）をそれぞれ計測した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど周剛性が高いことを意味する。
【００３４】
【表１】
2006272992.tif 000003
【００３５】
この表１に示すように、実施例１〜５のタイヤは、従来例１との対比において、制動性能、駆動性能、乗心地、周剛性の評価結果が良好であった。一方、比較例１〜２のタイヤは、その改善効果が不十分であった。
【００３６】
次に、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５  ９４Ｈの空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の内面形状を種々異ならせた実施例６〜９のタイヤをそれぞれ作製した。実施例６〜９のタイヤは、サイドウォール部の内面に複数本のＳ字状の突起部を設け、そのタイヤ周方向に対する角度（α）を３０°とし、突起部の一方側へ傾斜する部分の総長さ（％）と他方側へ傾斜する部分の総長さ（％）を種々異ならせたものである。但し、一方側へ傾斜する部分はタイヤ回転方向とは反対方向に傾斜する部分であり、他方側へ傾斜する部分はタイヤ回転方向と同一方向に傾斜する部分である。
【００３７】
これら試験タイヤについて、前述の試験方法により、制動性能、駆動性能、乗心地、周剛性（制動方向及び駆動方向）を評価し、その結果を表２に示した。周剛性の評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。
【００３８】
【表２】
2006272992.tif 000004
【００３９】
この表２に示すように、実施例６〜９のタイヤは、従来例１との対比において、制動性能、駆動性能、乗心地、周剛性の評価結果が良好であった。しかも、一方側へ傾斜する部分の総長さと他方側へ傾斜する部分の総長さに基づいて制動性能と駆動性能の改善効果を任意に得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す斜視断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤのサイドウォール部の内面を示す側面図である。
【図３】図２の要部を示す拡大図である。
【図４】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのサイドウォール部の内面を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
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  ベルトカバー層
１１  突起部
１１ａ  傾斜部（第１の傾斜部）
１１ｂ  傾斜部（第２の傾斜部）
１１ｃ  傾斜部（第３の傾斜部）
Ｆ  進行方向
Ｒ  回転方法
【図１】
2006272992.tif 000005
【図２】
2006272992.tif 000006
【図３】
2006272992.tif 000007
【図４】
2006272992.tif 000008