(57)【要約】【課題】  本発明は、乗心地を損なわずに操縦安定性を向上することができる自動車用空気入りタイヤを提供することを課題とする。【解決手段】  ホイールに嵌合するビード部１３、１３からサイドウオール部１４、１４にかけて、ビードフィラーを内蔵する空気入りタイヤ１０において、ビードフィラーの下部及び内側面に沿って、サイドウオール部１４、１４を補強するサイド補強プライ層２２、２２を配置する。そして、一対のサイドウオール部１４、１４の先端部１６、１６に掛け渡したトレッド部１７の幅方向中心線を赤道３１とし、トレッド部１７の両側にサイドウオール部１４、１４、その外側にビード部１３、１３が並ぶようにタイヤ１０を展開したとき、サイド補強プライ層２２、２２を構成する繊維３２、３２は、赤道３１に６０〜８０°の角度で配列する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールに嵌合するビード部からサイドウオール部にかけて、ビードフィラーを内蔵する空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーの下部及び内側面に沿って、前記サイドウオール部を補強するサイド補強プライ層を配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
一対のサイドウオール部の上端に掛け渡したトレッド部の幅方向中心線を赤道と呼び、トレッド部の両側にサイドウオール部、その外側にビード部が並ぶようにタイヤを展開したとき、前記サイド補強プライ層を構成する繊維は、前記赤道に６０〜８０°の角度で配列したことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記サイド補強プライ層の一端は、ビードフィラーの下部に巡らせ、サイド補強プライ層の他端は、一対のサイドウオール部がなす最大幅部を超える位置まで延ばしたことを特徴とする請求項１又は請求項２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、乗心地を損なわずに周方向の剛性を向上する自動車用空気入りタイヤのサイドウオール部の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用空気入りタイヤの補強構造として、トレッド部に複数の補強部材を重ねたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１８３３０２号公報（図２）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図５は従来の技術の基本構成を説明する図であり、サイドウオール部１０６の上端に掛け渡したトレッド部１０１に異なる複数の補強部材（以下、補強プライと呼ぶ。）を重ねてなるトレッド補強プライ１０２を配設したタイヤである。
【０００４】
図６は、従来の技術の詳細部を説明する図であり、タイヤの内側から外側に向け３層の補強プライ１０３、１０４、１０５を重ね合わせてなるトレッド補強プライ１０２を構成する。そして、トレッド部１０１の幅方向中心線（以下、赤道と呼ぶ。）に対する補強プライ１０３を形成する非伸縮性繊維のなす角をαとする。同様に、補強プライ１０４を形成する非伸縮性繊維のなす角をβ、補強プライ１０５を形成する非伸縮性繊維のなす角をγとする。なお、α、β、γは、１０°〜４５°に設定する。
【０００５】
トレッド部１０１に繊維を異なる角度で形成した補強プライ１０３、１０４、１０５を重ね合せることで、トレッド部１０１の剛性を向上させ、耐久性を向上するというものである。
【０００６】
しかし、トレッド部１０１の補強のみで、タイヤ全体の剛性をバランス良く向上するには限度がある。トレッド部１０１のみならず、トレッド部１０１を支えるサイドウオール部１０６（図１参照）の剛性向上についても検討する必要がある。
サイドウオール部１０６の剛性向上を図るため、サイドウオール部１０６を補強する場合を考えると、タイヤの骨格をなすカーカス部１０８を補強するサイド補強部材１０９を追加する場合がある。
【０００７】
サイド補強部材１０９を追加する場合において、赤道１０７に対するサイド補強部材１０９を構成する補強プライの繊維配列が、タイヤの縦方向及び周方向の剛性に与える影響は明らかにされていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
サイド補強部材の補強プライの繊維配列が、タイヤの縦方向及び周方向の剛性に与える影響を明らかにするため、タイヤの剛性を、縦ばね定数と周方向ばね定数とを取上げて評価する。
【０００９】
縦ばね定数の大小は乗員の乗心地に大きく影響する。そこで、乗員の乗心地を縦ばね定数の大小で評価し、この縦ばね定数が小さい程、乗心地が優れていると判断する。
例えば、縦ばね定数が小さいと、タイヤの縦方向の振幅は大きくなる。縦方向の大きな振幅によって、縦方向の荷重をやわらかく受ける。
従って、縦ばね定数が小さいと、より好ましい乗心地が得られると判断することができる。
【００１０】
一方、周方向ばね定数の大小は操縦安定性に大きく影響する。そこで、操縦安定性を周方向ばね定数の大小で評価し、この周方向ばね定数が大きい程、操縦安定性が優れていると判断する。操縦安定性を操舵、加速、及び減速させる等でタイヤに周方向向きの力が生じた時、周方向に起きる変形の大小で判断する。例えば、周方向ばね定数が大きいと、タイヤの周方向の変形は小さくなる。周方向の小さな変形によって、周方向の力に対する反応は小さくて済む。
従って、周方向ばね定数が大きいと、操縦安定性をより一層高めることができると判断することができる。
【００１１】
以上を前提に、発明者らは自動車用空気入りタイヤのサイド補強プライにおける赤道とサイド補強プライを形成する繊維配列のなす角度（以下、サイド補強プライ角度と呼ぶ。）が、タイヤの縦方向の剛性及び周方向の剛性に与える影響を明らかにする。
すなわち、タイヤの縦方向の剛性をあらわす縦ばね定数の大小で乗心地を判断し、タイヤの周方向の剛性ををあらわす周方向ばね定数の大小で操縦安定性を判断する。
サイド補強プライ角度がタイヤの縦方向及び周方向の剛性に与える影響が明らかになれば、乗心地と操縦安定性を両立したタイヤを得ることができる。
【００１２】
そこで、本発明は、乗心地を損なわずに操縦安定性を一層向上することができる自動車用空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成するために請求項１は、ホイールに嵌合するビード部からサイドウオール部にかけて、ビードフィラーを内蔵する空気入りタイヤにおいて、ビードフィラーの下部及び内側面に沿って、サイドウオール部を補強するサイド補強プライ層を配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２は、トレッド部の両側にサイドウオール部、その外側にビード部が並ぶようにタイヤを展開したとき、サイド補強プライ層を構成する繊維は、赤道に対して６０°〜８０°の角度で配列したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３は、サイド補強プライ層の一端は、ビードフィラーの下部に巡らせ、サイド補強プライ層の他端は、一対のサイドウオール部がなす最大幅部を超える位置まで延ばしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、ビードフィラーの下部及び内側面に沿って、サイドウオール部を補強するサイド補強プライ層を配置したので、走行中、タイヤのなかで最も撓む部位であるサイドウオール部の剛性を強化することができる。
サイドウオール部の剛性を強化できるため、タイヤ全体の質量増加を抑制しつつ、サイドウオール部に必要な剛性を得ることができるという利点がある。
【００１７】
請求項２に係る発明では、サイド補強プライ層を構成する繊維は、前記赤道に６０〜８０°の角度で配列したので、タイヤ周方向の剛性を高めることができる。
タイヤ周方向の剛性が高まるので、乗心地を損なわずに操縦安定性を向上することができるという利点がある。
なお、乗心地を損なわずに操縦安定性を向上することができるという点については、発明を実施するための最良の形態において詳しく説明する。
【００１８】
請求項３に係る発明では、サイド補強プライ層の一端は、ビードフィラーの下部に巡らせ、サイド補強プライ層の他端は、一対のサイドウオール部がなす最大幅部を超える位置まで延ばしたので、サイドウオール部の剛性が必要な部位のみを補強できる。
サイドウオール部の必要部位のみを補強できるため、サイドウオール部に必要とされる最適な剛性を得ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る自動車用空気入りタイヤの断面図であり、自動車用空気入りタイヤ１０は、ホイール１１の外周部１２に固定するための一対のビード部１３、１３と、ビード部１３、１３からタイヤ径方向外側に延ばしたサイドウオール部１４、１４と、このサイドウオール部１４、１４を構成しタイヤ１０の骨格を形成するカーカス部１５、１５と、サイドウオール部１４、１４の先端部１６、１６に渡したトレッド部１７と、ビード部１３、１３からサイドウオール部１４、１４にかけて介在させたビードフィラー１８、１８とを備えた部材である。そして、サイドウオール部１４、１４を補強するサイド補強プライ層２２、２２を配置したことを示す。
【００２０】
図２は図１の要部拡大図であり、ビード部１３からサイドウオール部１４にかけて、ビードフィラー１８を内蔵する空気入りタイヤ１０において、ビード部１３及びビードフィラー１８を巻込んだ状態で、カーカス部１５の外側面２３に沿って、カーカス部１５を補強するためのサイド補強プライ層２２を配置したことを特徴とする。そして、ビードフィラー１８の下部１９及び内側面２１に沿って、サイドウオール部１４を補強するサイド補強プライ層２２を配置する。
【００２１】
図１に戻って、サイド補強プライ層２２層の一端２４は、ビードフィラー１８の下部１９に巡らせ、サイド補強プライ層２２層の他端２５は、一対のサイドウオール部１４がなす最大幅部２６を超える位置まで延ばした。
サイド補強プライ層２２層の一端２４をビードフィラー１８の下部１９に巡らせ、また、この他端２５をサイドウオール部１４がなす最大幅部２６を超える位置まで延ばしたのは、補強するカーカス部１５の必要な範囲をカバーし、カーカス部１５にサイド補強プライ層２２層を密着させるためである。
【００２２】
詳細には、サイド補強プライ層２２の一端２４は、ビードフィラー１８の下部１９よりも外側で、ビードフィラー１８の上部２７からＸだけ内側の点まで延ばす。また、サイド補強プライ層２２の他端２５は、一対のサイドウオール部１４がなす最大幅部２６からＸだけ超える位置まで延ばす。
【００２３】
サイド補強プライ層２２の一端２４は、ビードフィラー１８の下部に巡らせ、サイド補強プライ層２２の他端２５は、一対のサイドウオール部１４がなす最大幅部２６を超える位置まで延ばしたので、サイドウオール部１４の剛性が必要な部位のみを補強できる。
サイドウオール部１４の必要部位のみを補強できるため、サイドウオール部１４に必要とされる最適な剛性を得ることができる
【００２４】
図３はタイヤを展開した状態を説明した図であり、一対のサイドウオール部１４、１４の先端部１６、１６に掛け渡したトレッド部１７の幅方向中心線を赤道３１と呼び、トレッド部１７の両側にサイドウオール部１４、１４、その外側にビード部１３、１３が並ぶようにタイヤ１０を展開したとき、サイド補強プライ層２２を構成する繊維３２、３２は、前記赤道にθの角度で配列したことを示す。なお、θは６０〜８０°に設定する。
【００２５】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
１．共通条件：
タイヤ：
種類：空気入り自動車用ラジアルタイヤ
サイズ：１８５／７０Ｒ１４
サイド補強プライ：
一端の位置（Ｘ）：ビードフィラー内側端より３０ｍｍ内側
他端の位置（Ｙ）：タイヤ最大幅部より１０ｍｍ外側
装着リムのサイズ：５．５ＪＪ×１４
空気圧：２１０ｋＰａ
【００２６】
２．縦ばね定数の測定条件：
測定機
種類：剛性測定試験機
加荷速度：２０ｍｍ／ｍｉｎ
荷重：５０ｋｇｆ±５０ｋｇｆ
【００２７】
３．周方向ばね定数の測定条件：
測定機
種類：剛性測定試験機
加荷速度：２０ｍｍ／ｍｉｎ
荷重：３５０ｋｇｆ
【００２８】
４．実験例１〜実験例５：
（４−１）サイド補強プライ角度：４０°〜８５°
（４−２）測定機：２項記載の測定機。
（４−３）得られた縦ばね定数：表１、図４。
【００２９】
表１は、実験例１〜５について、サイド補強プライ角度を変化させた複数のタイヤを用意し、各タイヤから得られた縦ばね定数を一覧表にしたものである。
この縦ばね定数をグラフ化する。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
図４は実験例１〜５についてのサイド補強プライ角度と縦ばね定数との関係を示すグラフである。
横軸はサイド補強プライ角度を示し、縦軸は縦ばね定数を示す。サイド補強プライ角度を４０°〜８５°の範囲で変更したとき、縦ばね定数は、１９４ｋｇｆ／ｍｍ〜２０６ｋｇｆ／ｍｍと極めてゆるやかに上昇した。
すなわち、縦ばね定数はサイド補強プライ角度の上昇に伴い上昇するが、その変動量は軽微であり、乗心地を損なうまでには至らない。
【００３２】
５．実験例６〜実験例１０：
（５−１）サイド補強プライ角度：４０°〜８５°
（５−２）測定機：３項記載の測定機。
（５−３）得られた周方向ばね定数：表２、図５。
【００３３】
表２は、実験例６〜１０について、サイド補強プライ角度を変化させた複数のタイヤを用意し、各タイヤから得られた周方向ばね定数を一覧表にしたものである。
この周方向ばね定数をグラフ化する。
【００３４】
【表２】
2005205994.tif 000004
【００３５】
図５は実験例６〜１０についてのサイド補強プライ角度と周方向ばね定数との関係を示すグラフである。
横軸はサイド補強プライ角度を示し、縦軸は周方向ばね定数を示す。
タイヤ１０のサイド補強プライ角度を４０°〜８５°の範囲で変更し、周方向ばね定数を調べたところ、山形の曲線を描くことが分かった。
そして、サイド補強プライ角度が７０°付近で、周方向ばね定数は最大値を示した。
【００３６】
周方向ばね定数は、高い程、操縦安定性を高めることができる。好ましい周方向ばね定数を２６０ｋｇｆ／ｍｍ以上とすれば、サイド補強プライ角度を６０°〜８０°に定めれば良いことになる。
【００３７】
このように、カーカス部１５（図１参照）の外側にサイド補強プライ層２２を配置することにより、サイド補強プライ層２２の全面積がカーカス部１５と重なり合う。そして、赤道に対する繊維の配列が９０°であるカーカス部１５に、サイド補強プライ角度θ°（６０°〜８０°）をもつサイド補強プライ層２２を積層することにより、周方向ばね定数を高めることができる。
【００３８】
周方向ばね定数を高めることは、周方向の剛性を大幅に高めることである。
従って、操縦安定性を大幅に高めることができる。
一方、サイド補強プライ角度が６０°以下、８０°以上のときは、十分な周方向の剛性を得ることが難しい。
【００３９】
縦ばね定数の影響は軽微であるので、乗心地への影響は極めて小さい。一方、周方向ばね定数の変動により操縦安定性は大幅に変動する。
サイド補強プライ角度が７０°付近で周方向のばね定数は最大値を示し、操縦安定性を高めることが可能であることが分かった。
【００４０】
従って、サイド補強プライ層を構成する繊維は、赤道に６０〜８０°の角度で配列することにより、タイヤ周方向の剛性を高めることができる。
タイヤ周方向の剛性を高めることができるので、乗心地を損なわずに操縦安定性を一層向上することができる。
【００４１】
図２に戻って、ビードフィラー１８の下部１９及び内側面２１に沿って、サイドウオール部１４を補強するサイド補強プライ層２２層を配置したので、走行中、タイヤのなかで最も撓む部位であるサイドウオール部１４の剛性を強化することができる。
サイドウオール部１４の剛性を強化できるため、タイヤ１０全体の質量増加を抑制しつつ、サイドウオール部１４に必要な剛性を確保することができる
【００４２】
尚、本発明の自動車用空気入りタイヤは、実施の形態では乗用車に適用したが、商用車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の自動車用空気入りタイヤは、乗用車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る自動車用空気入りタイヤの断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】タイヤを展開した状態を説明した図である。
【図４】実験例１〜５についてのサイド補強プライ角度と縦ばね定数との関係を示すグラフである。
【図５】実験例６〜１０についてのサイド補強プライ角度と周方向ばね定数との関係を示すグラフである。
【図６】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【図７】従来の技術の詳細部を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…タイヤ、１３…ビード部、１４…サイドウオール部、１５…カーカス部、１７…トレッド部、１８…ビードフィラー、１９…ビードフィラーの下部、２２…サイド補強プライ層、２４…サイド補強プライ層の一端、２５…サイド補強プライ層の他端、２７…ビードフィラーの上部、３１…赤道、３２…サイド補強プライ層の繊維。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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