(57)【要約】     【課題】  操縦安定性と乗り心地とをバランス良く高める。    【解決手段】  トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、前記ビードコア５の外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス８とを具えた空気入りタイヤ１である。前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビードエーペックス８のタイヤ軸方向の外側を通って前記ビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつ前記ビードコア５のタイヤ半径方向内側へ巻き込まれた巻込み部６ｂとを有するカーカスプライ６Ａからなる。前記ビードエーペックス８は、一方のビード部４ａに設けられかつ高さが大きい第１のビードエーペックス８ａと、他方のビード部４ｂに設けられかつ前記第１のビードエーペックス８ａよりも高さが小の第２のビードエーペックス８ｂとからなる。【選択図】  図１
2005075295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスとを具えた空気入りタイヤであって、
前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向の外側を通って前記ビードコアに至る本体部と、
この本体部に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向内側へ巻き込まれた巻込み部とを有するカーカスプライからなり、
かつ前記ビードエーペックスは、一方のビード部に設けられかつ高さが大きい第１のビードエーペックスと、
他方のビード部に設けられかつ前記第１のビードエーペックスよりも高さが小の第２のビードエーペックスとからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記一方のビード部は、車両外側に位置する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】
前記第１のビードエーペックスと第２のビードエーペックスとの高さの差が１０〜４０mmであることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーカスプライは、前記巻込み部に連なりかつ前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向内側に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる巻上げ部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記巻上げ部は、前記第１のビードエーペックスに沿ってのびる第１の巻上げ部と、前記第２のビードエーペックスに沿ってのびる第２の巻上げ部とを有し、かつ前記第１の巻上げ部の高さを前記第２の巻上げ部の高さよりも大としたことを特徴とする請求項４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、乗り心地と操縦安定性とをバランス良く向上しうる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２には、従来の一般的な空気入りタイヤａを示す。空気入りタイヤａは、カーカスｂ、ベルト層ｃを具えている。カーカスｂは、トレッド部ｄからサイドウォール部ｅを経てビード部ｆのビードコアｇに至る本体部ｉ１と、この本体部ｉ１からのびて前記ビードコアｇの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部ｉ２とを有する例えば１枚のカーカスプライｉから形成されている。  
【０００３】
しかしながら、上述のようなカーカスプライｉは、前記本体部ｉ１が描くプロファイルは、サイドウォール部ｅではタイヤ赤道側に中心を有する曲率半径Ｒ１の円弧となるが、ビード部ｆではタイヤ軸方向外側に中心を有する曲率半径Ｒ２の円弧となり、いわゆるＳ字状ないし逆Ｓ字状を描く。このようなカーカスプライｉのプロファイルは、カーカスコードの張力を不均一なものとする。
【０００４】
カーカスコードの張力が不均一であると、微小舵角時、つまりタイヤに小さなスリップ角を与えたときに発生する横力が小さく操舵の応答性が低下する。即ち、カーカスコードの張力が不均一の場合、小さなスリップ角を与えたときにタイヤが路面から受ける力の一部は、カーカスコードの張力をより均一にしようとするのに用いられる。従って、タイヤが路面から受ける力の全てを車の向きを変える横力として用いることができない。またカーカスプライの張力の不均一化は、張力の高い部分で大きなロードノイズを発生させやすく、車室内外でのノイズ性能を悪化させる原因とも考えられている。
【０００５】
また操縦安定性を向上させるために、カーカスプライｉの折返し部ｉ２の折り返し高さを大としたり、本体部ｉ１と折返し部ｉ２との間に配されたビードエーペックスｋを大型化することなどによりタイヤ横剛性を高めることが知られているが、これらの方法では乗り心地を損ねやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、カーカスを、トレッド部からサイドウォール部を経てビードエーペックスのタイヤ軸方向の外側を通ってビードコアに至る本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向内側へ巻き込まれた巻込み部とを有するカーカスプライから構成するとともに、ビードエーペックスに、一方のビード部に設けられかつ高さが大きい第１のビードエーペックスと、他方のビード部に設けられかつ前記第１のビードエーペックスよりも高さが小の第２のビードエーペックスとを用いることを基本として、操縦安定性と乗り心地とをバランス良く向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスとを具えた空気入りタイヤであって、前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向の外側を通って前記ビードコアに至る本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向内側へ巻き込まれた巻込み部とを有するカーカスプライからなり、かつ前記ビードエーペックスは、一方のビード部に設けられかつ高さが大きい第１のビードエーペックスと、他方のビード部に設けられかつ前記第１のビードエーペックスよりも高さが小の第２のビードエーペックスとからなることを特徴としている。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記一方のビード部は、車両外側に位置することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記第１のビードエーペックスと第２のビードエーペックスとの高さの差が１０〜４０mmであることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記カーカスプライは、前記巻込み部に連なりかつ前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向内側に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる巻上げ部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記巻上げ部は、前記第１のビードエーペックスに沿ってのびる第１の巻上げ部と、前記第２のビードエーペックスに沿ってのびる第２の巻上げ部とを有し、かつ前記第１の巻上げ部の高さを前記第２の巻上げ部の高さよりも大としたことを特徴とする請求項４記載の空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１２】
上述したように、請求項１記載の発明では、カーカスが、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向の外側を通って前記ビードコアに至る本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向内側へ巻き込まれた巻込み部とを有するカーカスプライからなることにより、本体部のプロファイルがＳ字状に湾曲するのを防止できる。よって内圧充填時にカーカスコードに作用する張力を均一化するのに役立ち、ひいては微小舵角時でも大きな横力を発生させ操舵応答性を向上できる。
【００１３】
またカーカスコードの張力が均一化することにより、ロードノイズの発生原因ともなる張力の高い部分を減じることができる。またビードエーペックスが、一方のビード部に設けられかつ高さが大きい第１のビードエーペックスと、他方のビード部に設けられかつ前記第１のビードエーペックスよりも高さが小の第２のビードエーペックスとからなるため、第１のビードエーペックスで横剛性を高めかつ第２のビードエーペックスで乗り心地の悪化を防止できる。特に請求項２記載の発明のように、旋回時に大荷重が作用する車両外側に第１のビードエーペックスを位置させることによって、効果的に操縦安定性を高め、しかも車両内側のビード部には高さが小の第のビードエーペックスが位置するため、乗り心地と直進安定性とをバランス良く向上できる。
【００１４】
また請求項３記載の発明のように、第１のビードエーペックスと第２のビードエーペックスとの高さの差を一定範囲に限定することにより、前記効果をより確実かつバランス良く発揮させることができる。
【００１５】
また請求項４記載の発明のように、カーカスプライは、前記巻込み部に連なりかつ前記ビードエーペックスのタイヤ軸方向内側に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる巻上げ部を有するときには、ビード部の剛性をさらに高めるのに役立ち、また請求項５記載の発明のように、巻上げ部が、第１のビードエーペックスに沿ってのびる第１の巻上げ部と、前記第２のビードエーペックスに沿ってのびる第２の巻上げ部とからなり、かつ前記第１の巻上げ部の巻上げ高さを前記第２の巻上げ部の巻上げ高さよりも大としたときには、一方のビード部と他方のビード部とでより効果的に剛性差を設けることができる。従って、さらに顕著に操縦安定性と乗り心地とをバランス良く向上しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には本実施形態の空気入りタイヤ１のタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図を示しており、正規リムＪにリム組みして正規内圧を充填した無負荷の正規内圧状態が示されている。なお正規リムとは、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"とし、「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" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。なお以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、前記正規内圧状態で特定されるものとする。
【００１７】
図において本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７と、前記ビードコア５の外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス８とを具えた乗用車用のラジアルタイヤを例示している。
【００１８】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。前記カーカスコードには、ポリエステルコードが採用されるが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードをも採用しうる。
【００１９】
またベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道に対して例えば１０〜４５°の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成されている。なお、タイヤ半径方向内のベルトプライ７Ａは、外のベルトプライ７Ｂに比べ巾広に形成され、各端部の位置を違えることで大きな剛性段差が生じるのを防止している。またベルトコードには、本例ではスチールコードが採用されているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いうる。
【００２０】
本実施形態のカーカスプライ６Ａは、トレッド部２から両側のサイドウォール部３、３を経て両側のビードエーペックス８、８のタイヤ軸方向の各外側を通って前記ビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつ前記ビードコア５のタイヤ半径方向内側へ巻き込まれた巻込み部６ｂ、６ｂと、この巻込み部６ｂ、６ｂに連なりかつ前記各ビードエーペックス８、８のタイヤ軸方向内側に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる巻上げ部６ｃ、６ｃとを一体に有するものが示されている。
【００２１】
このようなカーカスプライ６の前記本体部６ａは、内圧を充填する前の形状において、ベルト層７の外端７ｅの近傍からビードコア５に至る区間のプロファイルが、図２のようにＳ字状に湾曲せず常にタイヤ軸方向外方に凸となる同じ向きの円弧で形成できる。従って、内圧充填による膨張変形に伴い、一定の円弧に近似しようとするカーカスコードは、前記区間での張力差が、従来のＳ字状に湾曲したプロファイルを有するカーカスに比して小さくなり、カーカスコード張力の均一化を図ることができる。従って、たとえば旋回ないしレーンチェンジ時など微小な舵角を与えた際でも、カーカスでの応答性を高め大きな横力を発生させてレスポンスの良い操舵フィーリングを得ることができる。またカーカスコード張力の均一化によって、ロードノイズの発生原因ともなる張力の高い部分を減じることができ、ノイズ性能においても有利となることも実験により確かめ得た。さらに、このようなカーカスプライ６Ａは、ビードコア５とリムＪとの間で巻込み部６ｂを強固に保持しうる結果、カーカスプライの引き抜けといった損傷などを効果的に防止できる。
【００２２】
また本実施形態の空気入りタイヤ１は、ビードエーペックス８が、車両外側に位置する一方のビード部４ａに設けられかつ高さｈｂ１が大きい第１のビードエーペックス８ａと、車両内側に位置する他方のビード部４ｂに設けられかつ前記第１のビードエーペックス８ａよりも高さが小の第２のビードエーペックス８ｂとを含む。旋回走行時に大きな荷重が作用する車両外側のビード部４ａは、第１のビードエーペックス８ａによって横剛性が高められ、操縦安定性の向上に大きく寄与しうるととともに、車両内側に位置するビード部４ｂでは、高さが小の第２のビードエーペックスによって、横剛性を減じ直進安定性を高めかつ乗り心地の悪化を防止できる。つまり、前記カーカスプライ６Ａの構成に加えてビードエーペックス８の高さを車両内外のビード部で違えることにより乗り心地と直進安定性とをバランス良く向上しうる。
【００２３】
前記第１のビードエーペックス８ａのビードベースラインＢＬからの高さｈｂ１と、第２のビードエーペックス８ｂのビードベースラインＢＬからの高さｈｂ２との差は、好ましくは１０〜４０mm、より好ましくは２０〜２５mmであることが望ましい。前記高さの差（ｈｂ１−ｈｂ２）が１０mm未満であると、操縦安定性又は乗り心地のいずれかの性能向上が困難となる傾向があり、逆に４０mmを超えると、一方、他方の各ビード部４ａ、４ｂ間の横剛性差が著しく大きくなって、直進安定性や耐偏摩耗性能などに悪影響を及ぼしやすい。
【００２４】
特に好ましくは、前記第１のビードエーペックス８ａの高さｈｂ１は、タイヤ最大巾位置Ｍの高さｈｍとの差が１０mm以内、より好ましくは５mm以内、即ち下記式を満たすことが望ましい。
｜ｈｂ１−ｈｍ｜≦１０（mm）、又は
｜ｈｂ１−ｈｍ｜≦５（mm）
【００２５】
発明者らの種々の実験の結果、例えば（ｈｂ１−ｈｍ）が＋５mmよりも大きい場合、車両外側のビード部４ａの横剛性を過度に高める傾向があり、乗り心地の悪化を招きやすく、逆に（ｈｂ１−ｈｍ）が−５mmよりも小さい場合、車両外側のビード部４ａの横剛性の向上が十分に期待できない傾向がある。
【００２６】
また前記第１、第２のビードエーペックス８のゴム硬さＨｄ１、Ｈｄ２は、特に限定はされないが、例えばＪＩＳデュロメータＡ硬さで７０〜１００度、より好ましくは７５〜９５度とすることが望ましく、より好ましくは各ビードエーペックス８ａ、８ｂでゴム硬さを違えるのが良い。具体的には、前記ゴム硬さの差（Ｈｄ１−Ｈｄ２）が５〜３０゜、特に好ましくは５〜１５゜とするのが望ましい。このように、各ビードエーペックス８ａ、８ｂの高さのみならず、ゴム硬さをも違えることにより、より効果的に車両内外においてビード部４の曲げ剛性、横剛性の差を設けることができる。
【００２７】
なお各ビードエーペックス８ａ、８ｂの最大厚さは、本実施形態の乗用車用タイヤの場合、いずれも１０〜１５mm程度に設定している。前記厚さが１５mmを超えると、ビードコア５の幅よりも大きくなり、成形や加硫が困難となる他、カーカス６の仕上がり形状が歪となり、カーカスコード張力の均一化を妨げる傾向があるため好ましくない。
【００２８】
また本実施形態の前記巻上げ部６ｃは、第１のビードエーペックス８ａに沿ってのびる第１の巻上げ部６ｃ１と、第２のビードエーペックス８ｂに沿ってのびる第２の巻上げ部６ｃ２とを含む。そして、第１の巻上げ部６ｃ１の高さｈｃ１を前記第２の巻上げ部６ｃ２の高さｈｃ２よりも大としたものを示している。これにより、車両外側に位置する一方のビード部４ａでは、横剛性をさらに高めるのに役立つ一方、他方のビード部４ｂでは良好な乗り心地を維持することができる。
【００２９】
前記第１の巻上げ部６ｃ１の高さｈｃ１は、第１のビードエーペックス８ａの高さｈｂ１よりも大とするのが良く、好ましくは前記タイヤ最大巾位置Ｍの高さｈｍよりも大とするのが望ましい。具体的には、前記高さｈｃ１をタイヤ最大巾位置Ｍの高さｈｍよりも５〜２０mm大とするのが望ましい。また第２の巻上げ部６ｃ２の高さｈｃ２は、第２のビードエーペックス８ｂよりも小としており、特に好ましくは５〜３０mm、さらに好ましくは１０〜２０mmとするのが望ましい。
【実施例】
【００３０】
タイヤサイズが、１９５／６０Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを表１の仕様により試作するとともに、タイヤ重量、転がり抵抗、バネ定数、コーナリングパワー、コーナリングフォース、セルフアライニングトルク、ノイズ性能について計測した。なおタイヤの共通仕様として、ポリエステルコードをタイヤ赤道に対して９０゜で傾けた１枚のカーカスプライからなるカーカスと、スチールコードからなる２プライのベルト層とを採用した。
テスト方法は次の通りである。
【００３１】
（１）タイヤ重量
タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。
【００３２】
（２）転がり抵抗
転がり抵抗試験機を用い、各タイヤを６ＪＪ×１５のリムに装着し、内圧２２０ｋＰａ、時速８０km／ｈ、荷重４ｋＮで転がり抵抗を測定し、従来例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。
【００３３】
（３）バネ定数（縦バネ定数、横バネ定数）
供試タイヤを６ＪＪ×１５のリムにリム組みし、内圧２２０ｋＰａを充填してキャンバ角０°の状態で横力０、縦荷重４．０ｋＮを作用させたときの縦撓みを計測し、この縦撓みで前記縦加重を除すことにより縦バネ定数を求めた。また縦荷重４．０ｋＮ、横力５００Ｎの荷重を作用させたときの横変位を計測し、この横変位を横力で除すことにより横バネ定数を求めた。いずれも従来例１を１００とする指数で表示した。縦バネ定数については、数値が小さいほど良好であり、横バネ定数については、数値が大きいほど良好である。
【００３４】
（４）コーナリングパワー、コーナリングフォース
室内試験器を用いてコーナリングフォースを測定し（リム：６ＪＪ×１５、内圧：２２０ｋＰａ、荷重４．０ｋＮ）、従来例１を１００とする指数で表示した。また得られたコーナリングフォースからコーナリングパワーを求め、従来例１を１００とする指数によって表示した。いずれも数値が大きいほど良好である。なおコーナリングパワーは、スリップ角＋１゜の時のコーナリングフォース値ＣＦ（＋１゜）から、スリップ角−１゜の時のコーナリングフォース値ＣＦ（−１゜）を引いた値を２で割って得た、次式で示すスリップ角１゜当たりのコーナリングフォースとして求める。
｛ＣＦ（＋１゜）−ＣＦ（−１゜）｝／２
なおＣＦ（＋１゜）、ＣＦ（−１゜）は、夫々プラスマイナスの符号を考慮する。
【００３５】
（５）セルフアライニングトルク
供試タイヤを６ＪＪ×１５のリムに装着し２２０ｋＰａの内圧充填のもと、５ｋＮの荷重を加えてフラットベルト式試験機によってセルフアライニングトルクを測定した。結果は、従来例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。
【００３６】
（６）ノイズ性能
試供タイヤを６ＪＪ×１５のホイールリムに内圧２２０ｋＰａ（前後同一）でリム組み後、２０００cm3 の国産後輪駆動車の４輪に装着し、ドライバーのみ乗車して、スムース路面を速度５０ｋｍ／ｈにて走行し、運転席左耳許、及び後部座席中央での耳の高さ位置にてオーバーオールの騒音レベルｄＢ（Ａ）を測定し、両騒音レベルの平均値を算出した。評価は従来例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど騒音レベルが小さく良好である。
テストの結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005075295.tif 000003
【００３８】
テストの結果、実施例のものは、従来例と比べて乗り心地、操縦安定性、ノイズ性能などをバランス良く向上していることが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの断面図である。
【図２】従来の空気入りタイヤの右半分断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  空気入りタイヤ
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
４ａ  一方のビード部
４ｂ  他方のビード部
５  ビードコア
６  カーカス
６Ａ  カーカスプライ
６ａ  カーカスプライの本体部
６ｂ  カーカスプライの巻込み部
６ｃ  カーカスプライの巻上げ部
６ｃ１  第１の巻上げ部
６ｃ２  第２の巻上げ部
７  ベルト層
８  ビードエーペックス
８ａ  第１のビードエーペックス
８ｂ  第２のビードエーペックス
【図１】
2005075295.tif 000004
【図２】
2005075295.tif 000005