(57)【要約】【課題】耐久性を低下させることなく操縦安定性や乗り心地性を向上させる。【解決手段】カーカス層１４のクラウン部１４ａと踏面部１２ａとの間に、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方に対して傾斜する方向に延びる複数のコードが埋設されたコード傾斜層１５ａ、１５ｂが、タイヤ径方向に複数配置されたベルト層１５が設けられ、このベルト層１５と踏面部１２ａとの間に、ベルト層１５をそのタイヤ幅方向全域にわたってタイヤ径方向外方から覆い、かつ実質的にタイヤ周方向に沿って延びる補強コードが複数埋設されたスパイラル補強層１６が設けられた空気入りタイヤ１０であって、複数のコード傾斜層１５ａ、１５ｂのうち少なくとも最も幅広のコード傾斜層１５ａのタイヤ幅方向両端部はそれぞれ、タイヤ径方向内方に屈曲した屈曲部１７となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部と、このビード部のタイヤ径方向外方に配置されてタイヤの踏面部を有するトレッド部と、このトレッド部のタイヤ幅方向両端部とビード部とを連結する左右一対のサイドウォール部と、が備えられ、
ビード部、サイドウォール部およびトレッド部の内部に、これらの各部にわたって、左右一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコア間でトロイド状に延びるカーカス層が設けられ、
前記カーカス層のクラウン部と前記踏面部との間に、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方に対して傾斜する方向に延びる複数のコードが埋設されたコード傾斜層が、タイヤ径方向に複数配置されたベルト層が設けられ、
このベルト層と前記踏面部との間に、ベルト層をそのタイヤ幅方向全域にわたってタイヤ径方向外方から覆い、かつ実質的にタイヤ周方向に沿って延びる補強コードが複数埋設されたスパイラル補強層が設けられた空気入りタイヤであって、
複数の前記コード傾斜層のうち少なくとも最も幅広のコード傾斜層のタイヤ幅方向両端部はそれぞれ、タイヤ径方向内方に屈曲した屈曲部となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
請求項１記載の空気入りタイヤであって、
前記屈曲部は、その先端がタイヤ幅方向内方に向くように、タイヤ幅方向外方に凸の曲面状に形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気入りタイヤであって、
その幅方向断面視において、前記屈曲部の先端部における第１接線は、前記スパイラル補強層のうち前記屈曲部をタイヤ径方向外方から覆うタイヤ幅方向端部における第２接線を、これらの両接線の交点を中心に、この第２接線において前記交点よりもタイヤ幅方向外方に位置する部分がタイヤ径方向内方に移動するように、４０°以上１８０°以下傾けた直線となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車両の高速走行時においても良好な操縦安定性や乗り心地性を確保するために、ベルト層と踏面部との間に、ベルト層をそのタイヤ幅方向全域にわたってタイヤ径方向外方から覆うようにスパイラル補強層を設けることによって、空気入りタイヤの高速回転時にトレッド部に作用する遠心力でこのトレッド部がタイヤ径方向外方に膨出変形するのを抑制している。
ここで、ベルト層を構成する複数のコード傾斜層にはそれぞれ、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方に対して傾斜する方向に延びる複数のコードが埋設され、スパイラル補強層には、タイヤ周方向に延びる補強コードが複数埋設されている。また、踏面部は、一般に、そのタイヤ幅方向中央部からタイヤ幅方向端部に向かうに従い漸次タイヤ外径が小さくなるような凸曲面状に形成されている。
【特許文献１】特開昭６３−１５１５０３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５１５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の空気入りタイヤでは、複数のコード傾斜層のうち最も幅の広い幅広コード傾斜層に埋設されたコードのタイヤ幅方向端部と、スパイラル補強層に埋設された補強コードのタイヤ幅方向端部との間に位置するゴム（以下、「介在ゴム」という）に、タイヤ周方向のせん断ひずみが局所的に発生して亀裂が生じ易くなり、空気入りタイヤの耐久性を低下させるおそれがあった。
すなわち、踏面部が地面に接地してこの踏面部が地面に沿うようにトレッド部がタイヤ径方向内方に圧縮変形すると、幅広コード傾斜層のタイヤ幅方向端部を構成するゴムは、このコード傾斜層内のコードが前記傾斜する方向に延びているので、タイヤ周方向に伸ばされるように変形する一方、スパイラル補強層のタイヤ幅方向端部を構成するゴムでは、この補強層内の補強コードがタイヤ周方向に延在しているので、タイヤ周方向に伸ばされるような変形は生じない。したがって、これらのタイヤ周方向における変形量の差が、前記介在ゴムをタイヤ周方向に歪ませることになる。さらにまた、コード傾斜層に埋設されたコードは前記傾斜する方向に延びて、その端面がコード傾斜層のタイヤ幅方向両端でこの幅方向外方に向いているので、前記介在ゴムは、前述のようにタイヤ周方向に歪んだときに、コードの端面に引っ掛かる、あるいは食い込むことがあり、このゴムに応力が集中して亀裂が生じ易くなるおそれがあった。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、耐久性を低下させることなく操縦安定性や乗り心地性を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部と、このビード部のタイヤ径方向外方に配置されてタイヤの踏面部を有するトレッド部と、このトレッド部のタイヤ幅方向両端部とビード部とを連結する左右一対のサイドウォール部と、が備えられ、ビード部、サイドウォール部およびトレッド部の内部に、これらの各部にわたって、左右一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコア間でトロイド状に延びるカーカス層が設けられ、前記カーカス層のクラウン部と前記踏面部との間に、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方に対して傾斜する方向に延びる複数のコードが埋設されたコード傾斜層が、タイヤ径方向に複数配置されたベルト層が設けられ、このベルト層と前記踏面部との間に、ベルト層をそのタイヤ幅方向全域にわたってタイヤ径方向外方から覆い、かつ実質的にタイヤ周方向に沿って延びる補強コードが複数埋設されたスパイラル補強層が設けられた空気入りタイヤであって、複数の前記コード傾斜層のうち少なくとも最も幅広のコード傾斜層のタイヤ幅方向両端部はそれぞれ、タイヤ径方向内方に屈曲した屈曲部となっていることを特徴とする。
この発明では、複数の前記コード傾斜層のうち少なくとも最も幅が広い幅広コード傾斜層のタイヤ幅方向両端部がそれぞれ、前記屈曲部となっているので、踏面部が地面に接地してトレッド部がタイヤ径方向内方に圧縮変形した際に、幅広コード傾斜層のタイヤ幅方向端部を構成するゴム、およびスパイラル補強層のタイヤ幅方向端部を構成するゴムそれぞれにおけるタイヤ周方向の変形量に差が生じても、これらの両ゴムのうち、幅広コード傾斜層に埋設されたコードのタイヤ幅方向端部と、スパイラル補強層に埋設された補強コードのタイヤ幅方向端部との間に位置する介在ゴムを、コードの端面に引っ掛けたり食い込ませたりすることなく、スムーズにタイヤ周方向に歪ませることが可能になる。したがって、前記介在ゴムにタイヤ周方向のせん断ひずみが生じても、このゴムに応力が集中するのを抑えることが可能になり、耐久性を低下させることなく操縦安定性や乗り心地性が向上された空気入りタイヤを実現することができる。
【０００６】
ここで、前記屈曲部は、その先端がタイヤ幅方向内方に向くように、タイヤ幅方向外方に凸の曲面状に形成されてもよい。なお、この屈曲部において、タイヤ幅方向外方端部の曲率半径は０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下としてもよい。
また、空気入りタイヤの幅方向断面視において、前記屈曲部の先端部における第１接線は、前記スパイラル補強層のうち前記屈曲部をタイヤ径方向外方から覆うタイヤ幅方向端部における第２接線を、これらの両接線の交点を中心に、この第２接線において前記交点よりもタイヤ幅方向外方に位置する部分がタイヤ径方向内方に移動するように、４０°以上１８０°以下傾けた直線となってもよい。
これらの場合、前記の作用効果が確実に奏効されることになる。
【０００７】
ここで、前記屈曲部のタイヤ幅方向における長さを１０ｍｍ以下としてもよい。
また、前記屈曲部は、平坦なコード傾斜層のタイヤ幅方向端部を１箇所若しくは複数個所折り曲げることによって屈曲させて形成してもよい。この場合、前記屈曲部を容易かつ確実に形成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、耐久性を低下させることなく操縦安定性や乗り心地性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。図１は、空気入りタイヤ１０の横断面図の一部を示すものであって、左右一対のビード部１１と、このビード部１１のタイヤ径方向外方に配置されてタイヤ１０の踏面部１２ａを有するトレッド部１２と、このトレッド部１２のタイヤ幅方向両端部とビード部１１とを連結する左右一対のサイドウォール部１３と、が備えられている。なお、踏面部１２ａは、そのタイヤ幅方向中央部からタイヤ幅方向端部に向かうに従い漸次タイヤ外径が小さくなるような凸曲面状に形成されている。図１および図２では、踏面部１２ａが平坦な地面に接地して、トレッド部１２がタイヤ径方向内方に圧縮変形している状態を表している。
【００１０】
そして、ビード部１１、サイドウォール部１３およびトレッド部１２の内部に、これらの各部１１、１２、１３にわたって、左右一対のビード部１１にそれぞれ埋設されたビードコア１１ａ間でトロイド状に延びるカーカス層１４が設けられている。また、カーカス層１４のクラウン部１４ａと踏面部１２ａとの間に、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の双方に対して傾斜する方向に延びる複数のコードが埋設されたコード傾斜層１５ａ、１５ｂが、タイヤ径方向に複数配置されたベルト層１５が設けられている。さらに、ベルト層１５と踏面部１２ａとの間に、ベルト層１５をそのタイヤ幅方向全域にわたってタイヤ径方向外方から覆うようにスパイラル補強層１６が設けられている。なお、タイヤ径方向で隣合うコード傾斜層１５ａ、１５ｂ内の各コードは、踏面部１２ａの平面視で互いに交差している。
【００１１】
本実施形態では、ベルト層１５は、幅広の第１コード傾斜層１５ａと、この第１コード傾斜層１５ａのタイヤ径方向外方に設けられた第２コード傾斜層１５ｂとを備える２層構造となっている。第１、第２コード傾斜層１５ａ、１５ｂにそれぞれ埋設されたコードとして、例えばスチールコードを用いることができる。なお、踏面部１２ａの平面視で、これらのコードと、踏面部１２ａのタイヤ幅方向中央部を通り、かつタイヤ周方向の全周にわたって延びるタイヤ赤道部とがなす角度は１５°〜７５°となっている。
【００１２】
また、スパイラル補強層１６は、例えば芳香族ポリアミド繊維、ナイロン繊維、カーボン繊維、若しくはガラス繊維、またはスチール等の補強コードが複数埋設されたリボン状のゴムシートが螺旋状に巻き付けられて形成されている。なお、前記補強コードは実質的にタイヤ周方向に沿って延在している。すなわち、前記補強コードは、踏面部１２ａの平面視で、踏面部１２ａのタイヤ幅方向中央部を通り、かつタイヤ周方向の全周にわたって延びるタイヤ赤道部に沿って延在、若しくはこのタイヤ赤道部に対して１０°以下傾斜した方向に沿って延在している。
【００１３】
そして、本実施形態では、複数のコード傾斜層１５ａ、１５ｂのうち少なくとも最も幅広の第１コード傾斜層１５ａのタイヤ幅方向両端部はそれぞれ、その先端１７ａがタイヤ幅方向内方、若しくはタイヤ径方向内方に向くように、タイヤ径方向内方に屈曲した屈曲部１７となっている。図示の例では、屈曲部１７は、タイヤ幅方向内方に向けて開口し、かつタイヤ幅方向外方に凸の曲面状に形成され、その先端１７ａがタイヤ幅方向内方に向いている。また、屈曲部１７のタイヤ幅方向内方部１７ｂは、タイヤ幅方向外方に向かうに従い漸次タイヤ径方向外方に延在している。
【００１４】
また、空気入りタイヤ１０の幅方向断面視において、屈曲部１７の先端部１７ｃにおける第１接線Ｌ１は、スパイラル補強層１６のうち屈曲部１７をタイヤ径方向外方から覆うタイヤ幅方向端部１６ａにおける第２接線Ｌ２を、これらの両接線Ｌ１、Ｌ２の交点Ｐを中心に、この第２接線Ｌ２において前記交点Ｐよりもタイヤ幅方向外方に位置する部分Ｌ３がタイヤ径方向内方に移動するように、４０°以上１８０°以下傾けた直線となっている。
なお、スパイラル補強層１６のタイヤ幅方向端部１６ａは、タイヤ幅方向外方に向かうに従い漸次タイヤ径方向内方に向けて延在している。また、屈曲部１７のタイヤ径方向外方端に位置するコードと、スパイラル補強層１６のタイヤ幅方向端部１６ａに位置する補強コードとは、その間にゴムが満たされて非接触となっている。
【００１５】
ここで、本実施形態では、屈曲部１７のタイヤ幅方向外方端部における曲率半径Ｒは、約０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下となっている。また、屈曲部１７のタイヤ幅方向における長さは１０ｍｍ以下となっている。さらに、屈曲部１７は、例えば、平坦な第１コード傾斜層１５ａのタイヤ幅方向端部を１箇所若しくは複数個所折り曲げることによって形成することができる。
【００１６】
以上説明したように、本実施形態による空気入りタイヤ１０によれば、幅広の第１コード傾斜層１５ａのタイヤ幅方向両端部がそれぞれ、屈曲部１７となっているので、踏面部１２ａが地面に接地してトレッド部１２がタイヤ径方向内方に圧縮変形した際に、第１コード傾斜層１５ａのタイヤ幅方向端部を構成するゴム、およびスパイラル補強層１６のタイヤ幅方向端部１６ａを構成するゴムそれぞれにおけるタイヤ周方向の変形量に差が生じても、これらの両ゴムのうち、第１コード傾斜層１５ａに埋設されたコードのタイヤ幅方向端部と、スパイラル補強層１６に埋設された補強コードのタイヤ幅方向端部との間に位置する介在ゴム１０ａを、コードの端面に引っ掛けたり食い込ませたりすることなく、スムーズにタイヤ周方向に歪ませることが可能になる。したがって、前記介在ゴム１０ａにタイヤ周方向のせん断ひずみが生じても、このゴムに応力が集中するのを抑えることが可能になり、耐久性を低下させることなく操縦安定性や乗り心地性が向上された空気入りタイヤ１０を実現することができる。
【００１７】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図１および図２で示した屈曲部１７に代えて、図３および図４に示されるような、先端２１ａがタイヤ径方向内方に向くように屈曲した屈曲部２１を採用してもよい。この屈曲部２１の先端部２１ｃは、タイヤ幅方向外方に向かうに従い漸次タイヤ径方向内方に向けて直線状に延びている。さらに、この屈曲部２１のタイヤ径方向外方端に位置するコードとスパイラル補強層１６のタイヤ幅方向端部１６ａに位置する補強コードとは、前記実施形態と同様に、その間にゴムが満たされて非接触となっている。
【００１８】
また、前記各実施形態では、屈曲部１７、２１を第１、第２コード傾斜層１５ａ、１５ｂのうち幅広の第１コード傾斜層１５ａにのみ形成したが、これに代えて、第１コード傾斜層１５ａのみならず第２コード傾斜層１５ｂにも形成してもよい。さらに、ベルト層１５として、第１、第２コード傾斜層１５ａ、１５ｂが２層積層された構成を示したが、これに代えて、３つ以上のコード傾斜層が積層された構成を採用してもよい。
【００１９】
次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
この試験に供する空気入りタイヤとして、実施例１および２と従来例との３種類用意した。実施例１として図１および図２で示したような屈曲部１７を有する空気入りタイヤ１０を採用し、実施例２として図３および図４で示したような屈曲部２１を有する空気入りタイヤ２０を採用し、従来例として第１コード傾斜層に屈曲部が形成されていない従来の空気入りタイヤを採用した。
【００２０】
まず、これらの空気入りタイヤの共通仕様について説明する。
サイズを２４５／４５Ｒ１８（タイヤの外径６７７ｍｍ、リム幅８．５インチ、リム径１８インチ、踏面部の幅２４５ｍｍ）とした。
カーカス層として、直径０．５ｍｍのナイロンコードがタイヤ幅方向に沿って延びるように複数埋設されたものを採用し、このカーカス層をタイヤ径方向に２つ積層して設けた。
第１、第２コード傾斜層として、直径０．１８ｍｍのスチール製の単線を３本まとめて撚ったスチールコードが、タイヤ周方向に対して４０°傾斜した方向に延びるように複数埋設されたものを採用した。なお、各コード傾斜層に、その幅５０ｍｍ当たり３５本のスチールコードが並列して配置されるように、このスチールコードを埋設した。また、第１コード傾斜層の幅は２４０ｍｍとし、このコード傾斜層のタイヤ径方向外方に配置された第２コード傾斜層の幅は２２０ｍｍとした。
スパイラル補強層として、直径０．７ｍｍの芳香族ポリアミド繊維を撚った補強コードが実質的にタイヤ周方向に延びるように複数埋設されたものを採用した。なお、この補強コードは、前記芳香族ポリアミド繊維を長さ１００ｍｍ当たり３０回撚って形成した。また、スパイラル補強層に、その幅５０ｍｍ当たり５０本の補強コードが並列して配置されるように、この補強コードを埋設した。さらに、スパイラル補強層の幅を２５０ｍｍとして、このスパイラル補強層により第１コード傾斜層のタイヤ幅方向全域をタイヤ径方向外方から覆った。
【００２１】
次に、実施例１および２の屈曲部１７、２１について説明する。
まず、実施例１の屈曲部１７では、そのタイヤ幅方向における大きさを５．０ｍｍとし、前記曲率半径Ｒを１．０ｍｍとし、屈曲部１７の先端部１７ｃにおける第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２とがなす角度θ１を１５０°とした。
また、実施例２の屈曲部２１では、そのタイヤ幅方向における大きさを２．０ｍｍとし、屈曲部２１の先端部２１ｃにおける第１接線Ｌ１と第２接線Ｌ２とがなす角度θ２を４０°とした。
【００２２】
以上のように構成された各空気入りタイヤに１８０ｋＰａの内圧をかけて、直径３ｍのスチール製の回転ドラムに５ｋＮで押し付けつつ、速度１３０ｋｍ／ｈで１００時間連続走行させた後に、各空気入りタイヤを解剖して亀裂の有無を確認した。なお、この試験中、雰囲気温度を１０℃に保ち、空気入りタイヤに風速１０ｍ／ｓの空気を吹き付け続けてタイヤの発熱を抑えた。
【００２３】
その結果、全てのタイヤについてバーストすることなく完走できたことが確認された。
従来例では、第１コード傾斜層に、このコードが延在した方向に６ｍｍ延びる亀裂が発生し、第２コード傾斜層に、このコードが延在した方向に３ｍｍ延びる亀裂が発生し、後者の亀裂はさらにタイヤ径方向外方に延びてスパイラル補強層にも到達していることが確認された。
一方、実施例１では、第１コード傾斜層には亀裂が発生しておらず、第２コード傾斜層に、長さ０．５ｍｍの亀裂が発生していることが確認された。また、実施例２では、第１コード傾斜層に、このコードが延在した方向に１．２ｍｍ延びる亀裂が発生し、第２コード傾斜層に、このコードが延在した方向に１．５ｍｍ延びる亀裂が発生しているが、タイヤ径方向外方には亀裂が延びていないことが確認された。
【００２４】
さらに、前述した各空気入りタイヤを用いて、回転ドラムへの押し付け力を８ｋＮにした他は全て同一の条件として前述と同様の試験を実施した。
その結果、従来例では、試験開始後５４時間後にバーストした。なお、このバースト後のタイヤでは、第１、第２コード傾斜層にそれぞれ、各コードが延在した方向に１５ｍｍ以上延びる亀裂が発生し、また、これらの亀裂がスパイラル補強層にも到達して、この補強層のタイヤ幅方向両端部に位置する補強コードがタイヤ周方向の全周にわたって連続して剥離していることが確認された。
一方、実施例１および２では、バーストすることなく完走できたことが確認された。このうち、実施例１では、第１コード傾斜層には亀裂が発生しておらず、第２コード傾斜層に、このコードが延在した方向に２．５ｍｍ延びる亀裂が発生し、スパイラル補強層では、補強コードの剥離（幅０．５ｍｍ）がタイヤ周方向に点在していることが確認された。また、実施例２では、第１コード傾斜層には亀裂が発生しておらず、第２コード傾斜層に、このコードが延在した方向に３．５ｍｍ延びる亀裂が発生し、スパイラル補強層では、補強コードの剥離（幅１．０ｍｍ）がタイヤ周方向の全周にわたって連続して発生していることが確認された。
【００２５】
最後に、前述した３種類の空気入りタイヤをそれぞれ車両に装着して、各車両をテストコース上で走行させたときの、操縦安定性および乗り心地性をドライバーによるフィーリングで評価した。なお、車両の最高速度は２００ｋｍ／ｈとした。
その結果、実施例１および２の空気入りタイヤが、従来例と比べて操縦安定性および乗り心地性ともに同レベルに維持できていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
耐久性を低下させることなく操縦安定性や乗り心地性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る一実施形態の空気入りタイヤの断面図の一部を示すものである。
【図２】図１に示す空気入りタイヤの一部拡大図である。
【図３】本発明に係る他の実施形態の空気入りタイヤの断面図の一部を示すものである。
【図４】図３に示す空気入りタイヤの一部拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０、２０  空気入りタイヤ
１１  ビード部
１１ａ  ビードコア
１２  トレッド部
１２ａ  踏面部
１３  サイドウォール部
１４  カーカス層
１５  ベルト層
１５ａ  第１コード傾斜層（幅広のコード傾斜層）
１５ｂ  第２コード傾斜層
１６  スパイラル補強層
１６ａ  スパイラル補強層のタイヤ幅方向端部
１７、２１  屈曲部
１７ａ、２１ａ  先端
１７ｃ、２１ｃ  先端部
Ｌ１  第１接線
Ｌ２  第２接線
Ｐ  交点
【図１】
2008074340.tif 000003
【図２】
2008074340.tif 000004
【図３】
2008074340.tif 000005
【図４】
2008074340.tif 000006