(57)【要約】【課題】制動性能の向上効果と転がり抵抗の低減効果に優れたフィラーレス構造の空気入りタイヤを提供する。【解決手段】環状のビードコア６が埋設された一対のビード部１と、その一対のビード部１の間に設けられたカーカス４とを備え、ビードコア６の周りでビードフィラーを配設することなくカーカス４が折り返されたフィラーレス構造の空気入りタイヤであって、カーカスラインに垂直な方向で測定されるタイヤ厚みが、リムライン７においてビードコア６の幅Ｗ６の１．２倍以下であり、タイヤ最大幅位置８において４．２ｍｍ以下である。【選択図】図１
2018118570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のビードコアが埋設された一対のビード部と、その一対のビード部の間に設けられたカーカスとを備え、前記ビードコアの周りでビードフィラーを配設することなく前記カーカスが折り返されたフィラーレス構造の空気入りタイヤであって、
カーカスラインに垂直な方向で測定されるタイヤ厚みが、リムラインにおいて前記ビードコアの幅の１．２倍以下であり、タイヤ最大幅位置において４．２ｍｍ以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記タイヤ厚みが、リムラインにおいて前記ビードコアの幅の１．１倍以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記タイヤ厚みが、リムラインから前記カーカスの折り返し端部に至る領域において前記ビードコアの幅の０．６〜１．２倍である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記タイヤ厚みが、タイヤ最大幅位置において３．４ｍｍ以上である請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記タイヤ厚みが、タイヤ最大幅位置を中心としたタイヤ断面高さの５％の領域において３．４ｍｍ以上である請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
リムベースラインを基準とした前記カーカスの折り返し端部の高さが、タイヤ断面高さの０．４〜０．５倍である請求項１〜５いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部にビードフィラーが配設されていないフィラーレス構造の空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのビード部では、ビードワイヤにより形成されたビードコアと、硬質ゴムにより形成されたビードフィラーが埋設され、それらの周りでカーカスが折り返されている。一方、ビードコアの周りでビードフィラーを配設することなくカーカスが折り返されたフィラーレス構造の空気入りタイヤも知られており、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【０００３】
空気入りタイヤの制動性能を向上するうえでは、摩擦係数μを高めることが有効であるものの、摩擦係数μが高くなると転がり抵抗が増大することから、制動性能の向上は転がり抵抗の低減と背反する関係にある。これに対し、フィラーレス構造のタイヤによれば、ビードフィラーを用いないためにタイヤの質量と縦剛性が低下し、それに伴う接地面積の増加とショルダー接地圧の向上により、制動性能と転がり抵抗との双方の改善を図ることができる。
【０００４】
ところが、特許文献１〜３に記載されているような従来のフィラーレス構造のタイヤでは、そのタイヤ厚みが一般タイヤと同等であるため、タイヤの質量と縦剛性を更に低下させる余地があることが判明した。制動性能の向上と転がり抵抗の低減といったフィラーレス構造による改善効果を高める観点では、タイヤ厚みを改良することが望ましいものの、それに適した具体的なフィラーレス構造は知られていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５５７２８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６２２０４号公報
【特許文献３】特開２０１３−６３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制動性能の向上効果と転がり抵抗の低減効果に優れたフィラーレス構造の空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気入りタイヤは、環状のビードコアが埋設された一対のビード部と、その一対のビード部の間に設けられたカーカスとを備え、前記ビードコアの周りでビードフィラーを配設することなく前記カーカスが折り返されたフィラーレス構造の空気入りタイヤであって、カーカスラインに垂直な方向で測定されるタイヤ厚みが、リムラインにおいて前記ビードコアの幅の１．２倍以下であり、タイヤ最大幅位置において４．２ｍｍ以下であるものである。この構成によれば、フィラーレス構造のタイヤにおいて、ビード部とサイドウォール部におけるタイヤ厚みが小さくなり、その結果、ビードフィラーを単に省略しただけのフィラーレス構造を採用した場合と比べて、タイヤの質量と縦剛性を更に低下させることができ、より優れた制動性能の向上効果と転がり抵抗の低減効果が発揮される。
【０００８】
タイヤ成形時におけるゴム部材の取扱いを容易にするうえで、前記タイヤ厚みは、リムラインにおいて前記ビードコアの幅の１．１倍以上であることが好ましい。また、前記タイヤ厚みが、リムラインから前記カーカスの折り返し端部に至る領域において前記ビードコアの幅の０．６〜１．２倍であることが好ましい。これが０．６倍を下回ると、タイヤ成形時にゴム部材の取扱いが煩雑になり、工程不良を生じやすくなる。
【０００９】
タイヤ成形時におけるゴム部材の取扱いを容易にするうえで、前記タイヤ厚みは、タイヤ最大幅位置において３．４ｍｍ以上であることが好ましい。また、前記タイヤ厚みが、タイヤ最大幅位置を中心としたタイヤ断面高さの５％の領域において３．４ｍｍ以上であることが好ましい。これが３．４ｍｍを下回ると、タイヤ成形時にゴム部材の取扱いが煩雑になり、工程不良を生じやすくなる。
【００１０】
本発明に係る空気入りタイヤにおいて、リムベースラインを基準とした前記カーカスの折り返し端部の高さは、例えばタイヤ断面高さの０．４〜０．５倍である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤの一例を模式的に示すタイヤ子午線半断面図
【図２】従来のフィラーレス構造の空気入りタイヤを模式的に示すタイヤ子午線半断面図
【図３】ビードフィラーを有する一般的な構造の空気入りタイヤを模式的に示すタイヤ子午線半断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１に示した空気入りタイヤＴ１は、環状のビードコア６が埋設された一対のビード部１と、その一対のビード部１の間に設けられたカーカス４とを備える。更に、このタイヤＴ１は、ビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３と、トレッド部３に埋設されたベルト５とを備える。
【００１４】
カーカス４は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に配列した複数のコードをゴム被覆してなるプライ（カーカスプライ）により形成されている。コードの材料には、スチールなどの金属や、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミドなどの有機繊維が好ましく用いられる。本実施形態では、カーカス４が１枚のプライによって構成されているため、複数枚のプライを積層して配設した場合に比べて軽量である。このことは、転がり抵抗の低減を企図するフィラーレス構造の実効性を高めるうえで都合が良い。
【００１５】
カーカス４は、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至り、その端部がビードコア６の周りでタイヤ幅方向内側から外側に折り返されている。別の言い方をすると、カーカス４は、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る本体プライに、ビードコア６のタイヤ幅方向外側に配された折り返しプライを一連に設けてある。リムベースラインを基準としたカーカス４の折り返し端部の高さＨ４は、タイヤ断面高さＴＨの０．４〜０．５倍であることが好ましい。これにより、タイヤ成形時においてカーカス４に作用する張力の分布が安定し、不良率の低減に繋がる。
【００１６】
ベルト５は、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるコードをゴム被覆してなるプライ（ベルトプライ）により形成されている。ベルト５は、複数枚（本実施形態では２枚）のプライにより構成され、そのプライ間でコードが互いに逆向きに交差するように積層されている。ベルト５の外周には、実質的にタイヤ周方向に延びるコードをゴム被覆してなるベルト補強材を設けてもよい。ベルト５の両端部を覆うようにしてベルト補強材を配することにより、高速走行時の遠心力によるベルト５の浮き上がりを抑えて高速耐久性を向上できる。
【００１７】
タイヤＴ１は、ビードコア６の周りでビードフィラーを配設することなくカーカス４が折り返されたフィラーレス構造の空気入りタイヤである。一般的な空気入りタイヤでは、硬質ゴムからなるビードフィラーがビード部１に埋設されているが（図３参照）、この空気入りタイヤＴ１では、そのようなビードフィラーが省略されており、本体プライと折り返しプライとの間にはビードコア６のみが配設されている。かかるフィラーレス構造によれば、タイヤの質量と縦剛性が低下し、それに伴う接地面積の増加とショルダー接地圧の向上により、転がり抵抗の低減や制動性能の向上といった改善効果が得られる。
【００１８】
領域Ａは、リムライン７からカーカス４の折り返し端部に至る領域である。この領域では、フィラーレス構造の採用に伴って効果的な薄肉化が可能である。リムライン７は、タイヤ周方向に沿って円環状に延びた突条によって形成されており、リムに対するタイヤの組み付け状態の適否について目視判断の基準とされる。同心円状に一対の突条が形成されている場合は、そのうちのタイヤ径方向外側の突条に基づいて領域Ａが定められる。一般に、リムライン７は、後述する標準リムがビード部１の外表面から離反する位置の近傍に配設され、カーカス４の折り返し端部よりもタイヤ径方向内側に位置する。
【００１９】
このタイヤＴ１では、カーカスラインに垂直な方向で測定されるタイヤ厚みが、リムライン７においてビードコア６の幅Ｗ６の１．２倍以下であり、好ましくは１．２倍を下回る。更に好適な実施形態では、このタイヤ厚みが、領域Ａにおいて幅Ｗ６の１．２倍以下であり、より好ましくは１．２倍を下回る。図１に示したタイヤ厚みＴＡは、領域Ａ内で測定されるタイヤ厚みであり、領域Ａ内の何処であってもＴＡ／Ｗ６≦１．２の関係が満たされる。カーカスラインは、タイヤ子午線断面において、カーカス４（の本体プライ）の厚み中心を通る中心線を指す。タイヤ厚みＴＡは、タイヤＴ１の内表面から外表面に至る厚みであるが、その外表面のプロファイルラインから突出した突起（リムライン７を含む）はタイヤ厚みＴＡに勘案しない。
【００２０】
領域Ｂは、タイヤ最大幅位置８を中心としたタイヤ断面高さＴＨの５％の領域であり、この領域はタイヤＴ１の縦剛性に対する寄与が高い。タイヤ最大幅位置８は、タイヤＴ１の外表面のプロファイルラインがタイヤ幅方向においてタイヤ赤道ＴＥから最も離れる位置である。ビード部１及びサイドウォール部２のプロファイルラインは、通常、複数の円弧を滑らかに接続してなる子午線断面形状を有する。このタイヤＴ１では、カーカスラインに垂直な方向で測定されるタイヤ厚みが、タイヤ最大幅位置８において４．２ｍｍ以下であり、好ましくは４．２ｍｍを下回る。更に好適な実施形態では、このタイヤ厚みが、領域Ｂにおいて４．２ｍｍ以下であり、より好ましくは４．２ｍｍを下回る。図１に示したタイヤ厚みＴＢは、領域Ｂ内で測定されるタイヤ厚みであり、領域Ｂ内の何処であってもＴＢ≦４．２ｍｍの関係が満たされる。
【００２１】
図２は、従来のフィラーレス構造の空気入りタイヤを例示しており、図３は、ビードフィラー９を有する一般的な構造の空気入りタイヤを例示している。図２，３において、図１で説明した部位と同一の部位には、同一の符号を用いている。図２に示したタイヤＴ２は、ビードフィラーを単に省略しただけの構造である。前述したタイヤ厚みＴＡ，ＴＢに関して、タイヤＴ２は、タイヤＴ３と同等に構成されているため、タイヤの質量と縦剛性を更に低下させる余地がある。
【００２２】
これに対して、本実施形態のタイヤＴ１は、フィラーレス構造の採用に伴って効果的に薄肉化できる領域Ａと、縦剛性に対する寄与が高い領域Ｂとの双方で薄肉化を行っている。薄肉化は、例えば、ビード部１及びサイドウォール部２の各々の外表面を構成するゴム部材の厚みを小さくすることで実現される。このフィラーレス構造のタイヤＴ１では、タイヤ厚みＴＡがビードコア６の幅Ｗ６の１．２倍以下であることにより、且つ、タイヤ厚みＴＢが４．２ｍｍ以下であることにより、タイヤの質量と縦剛性を更に低下させることができ、より優れた制動性能の向上効果と転がり抵抗の低減効果が発揮される。
【００２３】
図示した例において、タイヤＴ１〜Ｔ３では、いずれもビードコア６の幅が７．０ｍｍである。タイヤＴ１では、タイヤ厚みＴＡが７．８ｍｍなので、ＴＡ／Ｗ６＝１．１であるのに対し、タイヤＴ２，Ｔ３では、いずれもタイヤ厚みＴＡが１２．７ｍｍなので、ＴＡ／Ｗ６＝１．８である。また、タイヤＴ１では、タイヤ厚みＴＢが３．８ｍｍであるのに対し、タイヤＴ２，Ｔ３では、いずれもタイヤ厚みＴＢが６．４ｍｍである。このように、本実施形態のタイヤＴ１は、従来のフィラーレス構造のタイヤに比べて、所定の領域を大きく薄肉化したものとなる。
【００２４】
本実施形態のタイヤＴ１では、タイヤ厚みが、リムライン７において幅Ｗ６の１．１倍以上であることが好ましく、１．１倍を上回ることがより好ましい。更に好適な実施形態では、タイヤ厚みＴＡが、領域Ａにおいて幅Ｗ６の０．６〜１．２倍である。これが０．６倍を下回ると、タイヤ成形時にゴム部材の取扱いが煩雑になり、工程不良を生じやすくなる。また、タイヤ厚みは、タイヤ最大幅位置８において３．４ｍｍ以上であることが好ましく、３．４ｍｍを上回ることがより好ましい。更に好適な実施形態では、タイヤ厚みＴＢが、領域Ｂにおいて３．４ｍｍ以上であり、より好ましくは３．４ｍｍを上回る。これが３．４ｍｍを下回ると、タイヤ成形時にゴム部材の取扱いが煩雑になり、工程不良を生じやすくなる。よって、領域Ｂにおけるタイヤ厚みＴＢは、３．８±０．４ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【００２５】
タイヤ幅方向に沿って測定されるビードコア６の幅Ｗ６は、例えば７．０±０．４ｍｍであることが好ましい。このような幅寸法を有するビードコア６は、フィラーレス構造による改善効果が大きく見込めるサイズのタイヤに備えられるビードコアとして有用である。フィラーレス構造による改善効果が大きく見込めるサイズのタイヤとは、例えばリム径が１６インチ以上のタイヤである。タイヤＴ１のリム径は、タイヤサイズとしてサイドウォール部２の表面に表示されている。本実施形態では、ビードコア６の断面形状が円形であるが、これに限られない。
【００２６】
上述した各寸法値は、タイヤを標準リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の状態で測定したものである。標準リムとは、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" とする。
【００２７】
フィラーレス構造の採用に伴うビード部１の剛性低下を補うため、カーカスの外側に有機繊維などのコードを含んだ補強層を設ける手法が公知であり、例えば上掲した特許文献１に開示されている。しかし、本実施形態では、タイヤの縦剛性を低下させるというフィラーレス構造の本来の目的に鑑みて、そのような補強層を設けておらず、カーカス４の折り返した部分（折り返しプライ）には、ビード部１の外表面を構成するゴム部材が直に貼り合わせられている。
【００２８】
本発明の空気入りタイヤは、上記の如くタイヤ厚みを形成すること以外は、従来公知のフィラーレス構造の空気入りタイヤと同等に構成することができ、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。
【実施例】
【００２９】
本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。
【００３０】
（１）制動性能
時速１００ｋｍで走行中の車両がＡＢＳの作動によりフルブレーキングしてから停止するまでの制動距離を測定し、その測定値の逆数を算出した。評価に供したタイヤは標準リムに装着し、車両指定の空気圧を充填した。比較例１の結果を１００として指数で評価し、数値が大きいほど制動性能に優れていることを示す。
【００３１】
（２）転がり抵抗
JIS D 4234（ISO28580）に規定された試験方法に準じて転がり抵抗を測定し、その測定値を算出した。評価に供したタイヤは標準リムに装着し、その空気圧は２３０ｋＰａとした。比較例１の結果を１００として指数で評価し、数値が小さいほど転がり抵抗が小さく、良好であることを示す。
【００３２】
比較例及び実施例
サイズ２０５／６０Ｒ１６のタイヤにおいて、ビードフィラーの有無、領域Ａ及びＢのタイヤ厚みを異ならせ、それぞれ比較例１〜５及び実施例１〜４とした。表１において、領域Ａのタイヤ厚みはリムラインでの測定値とし、領域Ｂのタイヤ厚みはタイヤ最大幅位置での測定値とした。リムベースラインを基準としたカーカスの折り返し端部の高さは、一律にタイヤ断面高さの０．４５倍とした。その他のタイヤの構成については、各例において共通である。評価結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2018118570.tif 000003
【００３４】
表１より、実施例１〜４では、フィラーレス構造を採用しながらも、各比較例と比べて優れた制動性能の向上効果と転がり抵抗の低減効果が発揮されている。
【符号の説明】
【００３５】
１    ビード部
２    サイドウォール部
３    トレッド部
４    カーカス
５    ベルト
６    ビードコア
７    リムライン
８    タイヤ最大幅位置
Ｔ１  空気入りタイヤ
【図１】
2018118570.tif 000004
【図２】
2018118570.tif 000005
【図３】
2018118570.tif 000006