(57)【要約】【課題】タイヤに大きな力が働いた際にもタイヤの径方向の変形を抑制することが可能であり、タイヤの内圧が正常であるか確認できる車両に装着して好適な、新規な空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】本発明の空気入りタイヤは、トロイダル状に延在するカーカスプライ１と、ビードコア４のタイヤ径方向外側に、カーカスプライ１に沿って配置されるスティフナー５とを備え、スティフナー５は、基部をなす硬質ゴム５ｂと頂部をなす軟質ゴム５ｃとを境界５ａで分断するものであり、境界５ａの中央を基準点５ａ１として、基準点５ａ１からスティフナー５の頂部端５ｄまでの長さをＡとし、スティフナー５の頂部端５ｄからスティフナー５の基部端５ｅまでの長さをＢとする場合に、ＡがＢの２０％以下であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード部からサイドウォール部を経てトレッド部までトロイダル状に延在するとともに、ビード部に配置したビードコアの周りで端部を折り返した少なくとも１枚のカーカスプライと、該ビードコアのタイヤ径方向外側であって、該カーカスプライに沿って配置されるスティフナーとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記スティフナーは、該スティフナーを厚み方向に沿って分断する境界を有し、該境界のタイヤ径方向内側に配置されてスティフナーの基部をなす硬質ゴムと、該境界のタイヤ径方向外側に配置されてスティフナーの頂部をなす、１００％モジュラスの値が前記硬質ゴムよりも小さい値となる軟質ゴムとの少なくとも二種類のゴム部材からなり、
前記境界の中央を基準点として、該基準点から前記スティフナーの頂部端までの長さをＡとし、該スティフナーの頂部端からスティフナーの基部端までの長さをＢとする場合に、ＡがＢの２０％以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記基準点におけるスティフナーの厚さをＣとし、前記基部端におけるスティフナーの厚さをＤとする場合に、ＣはＤの４０％よりも大きくなる請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記境界のタイヤ幅方向外側端と内側端を相互につなぐ直線と、タイヤの回転軸がなす角度θが、０°〜６０°を満たす請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記硬質ゴムのモジュラスは、前記軟質ゴムのモジュラスの２００％以上となる請求項１〜３何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤに大きな力が働いた際にもタイヤの径方向の変形を抑制することが可能な空気入りラジアルタイヤに関するものであり、特にタイヤの内圧が正常であるか確認できる車両に装着して好適な、空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用の空気入りラジアルタイヤにおいては、タイヤに充填された空気圧（内圧）が正常か否か確認するシステムとして、ＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。ＴＰＭＳには、タイヤの内部に圧力センサと送信機を装着して、検出した圧力データを電波信号により車体に搭載された制御装置へ伝達し、圧力低下を検知するようにした直接式ＴＰＭＳと、ブレーキロックを防止するシステム等に用いられる車輪速センサからの信号に基づいて、各タイヤの回転速度の相対的な差を演算することで、空気圧の低下を確認できるようにした間接式ＴＰＭＳが知られている。直接式ＴＰＭＳはタイヤ内部の圧力を直接確認できる点で信頼性は高いが、圧力を確認するシステムが新たに必要になる点でコスト的には不利となる。一方間接式ＴＰＭＳは、既存のシステムを流用できる点でコスト的に大きな利点があるが、タイヤの回転速度から空気圧の変化を間接的に求めている点で他の要因による影響を受けることがあり、例えばタイヤに作用する力によってタイヤが径方向に変形する場合には、タイヤの内圧判定に影響を及ぼす可能性がある。
【０００３】
タイヤの変形を抑制するものとしては、例えば特許文献１に開示のようにタイヤのビード部に配置したスティフナーを軟質ゴムと硬質ゴムとで構成し、サイドウォール部の撓み変形を吸収するとともにビードコアの型崩れを防止しようとするものが知られているが、タイヤに大きな力が作用する場合のタイヤの変形の抑制には、未だ改善の余地が残されている。特に車両旋回時にタイヤに大きな横力が作用する場合には、左右のタイヤに加わる荷重に差が生じるためにタイヤの径方向の変形が左右で異なることとなり、タイヤの内圧が正常であっても各タイヤの回転速度が変化して、内圧が変化していると判断される懸念があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、タイヤに大きな力が働いた際にもタイヤの径方向の変形を抑制することが可能な空気入りラジアルタイヤに関するものであり、特にタイヤの内圧が正常であるか確認できる車両に装着して好適な、新規な空気入りラジアル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】
【０００６】
本発明は、ビード部からサイドウォール部を経てトレッド部までトロイダル状に延在するとともに、ビード部に配置したビードコアの周りで端部を折り返した少なくとも１枚のカーカスプライと、該ビードコアのタイヤ径方向外側であって、該カーカスプライに沿って配置されるスティフナーとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記スティフナーは、該スティフナーを厚み方向に沿って分断する境界を有し、該境界のタイヤ径方向内側に配置されてスティフナーの基部をなす硬質ゴムと、該境界のタイヤ径方向外側に配置されてスティフナーの頂部をなす、１００％モジュラスの値が前記硬質ゴムよりも小さい値となる軟質ゴムとの少なくとも二種類のゴム部材からなり、
前記境界の中央を基準点として、該基準点から前記スティフナーの頂部端までの長さをＡとし、該スティフナーの頂部端からスティフナーの基部端までの長さをＢとする場合に、ＡがＢの２０％以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【０００７】
前記基準点におけるスティフナーの厚さをＣとし、前記基部端におけるスティフナーの厚さをＤとする場合に、ＣはＤの４０％よりも大きくなることが望ましい。
【０００８】
前記境界のタイヤ幅方向外側端と内側端を相互につなぐ直線と、タイヤの回転軸がなす角度θが、０°〜６０°を満たすことが望ましい。
【０００９】
前記硬質ゴムのモジュラスは、前記軟質ゴムのモジュラスの２００％以上となることが望ましい。なおモジュラスは、ＪＩＳＫ６２５１（ダンベル状３号形）に準拠して測定するものとする。
【発明の効果】
【００１０】
ビードコアのタイヤ径方向外側に位置するスティフナーを、スティフナーの基部をなす硬質ゴムと頂部をなす軟質ゴムとで構成し、境界の中央を基準点として、基準点から前記スティフナーの頂部端までの長さをＡとし、スティフナーの頂部端からスティフナーの基部端までの長さをＢとする場合に、ＡがＢの２０％以下となるようにしたので、タイヤに大きな横力が作用した場合には、サイドウォール部の撓みはスティフナーの頂部の軟質ゴムで吸収されてビード部まで変形が伝わらず、スティフナーの基部では、硬質ゴムが長く延在してビード部全体の倒れ込みを防止できるので、タイヤの径方向の変形を抑制することが可能となる。
【００１１】
基準点におけるスティフナーの厚さをＣとし、前記基部端におけるスティフナーの厚さをＤとする場合に、ＣはＤの４０％よりも大きくなるようにしたので、軟質ゴムの厚さが確保されて、十分にサイドウォール部の撓みを吸収することができる。
【００１２】
境界のタイヤ幅方向外側端と内側端を相互につなぐ直線と、タイヤの回転軸がなす角度θが、０°〜６０°を満たすようにしたので、サイドウォール部の撓み方向に沿う向きに前記境界が延在することとなり、より効果的にサイドウォール部の撓みを吸収することができる。
【００１３】
硬質ゴムのモジュラスは、軟質ゴムのモジュラスの２００％以上としたので、サイドウォール部の撓みがビード部へ伝わることを抑える作用と、ビード部の倒れ込みを抑制する作用とを、より効果的に発揮させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの実施の形態につき、タイヤの子午線断面におけるビード部周辺の要部を示した図である。
【図２】タイヤに横力を入力した際のタイヤの変形する状態を、実際の変位量を拡大して簡易的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの実施の形態につき、タイヤの子午線断面におけるビード部周辺の要部を示した図であり、図２はタイヤに横力を入力した際のタイヤの変形する状態を、実際の変位量を拡大して簡易的に示した図である。
【００１６】
図１における１は少なくとも１枚のカーカスプライである。カーカスプライ１は、ビード部２からサイドウォール部３を経て図示しないトレッド部までトロイダル状に延在させた本体部１ａと、この本体部１ａから延びる端部１ｂを、ビードコア４の周りでタイヤの内側から外側へ折返す折返し部１ｃからなる。このカーカスプライ１には、補強用のコードが配列されており、タイヤの径方向外側からタイヤの中心に向かって見る際に、タイヤの周方向とほぼ直交する方向に延在している。ここでほぼ直交とは、具体的にはタイヤの周方向に対する角度が８５°〜９５°の範囲であることを意味するものであって、製造上の誤差を考慮したものである。またこのコードは各種選択可能であり、例えばアラミド、ポリエチレン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の有機繊維、ガラス繊維、スチール等から採用される。ビードコア４は、タイヤの周方向に延びてリング状となっており、例えば高炭素鋼であるビードワイヤを複数束ねて形成されている。図示の例の断面形状は六角形であるが、他にも四角形、円形等各種形状を採用することができる。
【００１７】
５は、スティフナーである。スティフナー５は、ビードコア４のタイヤ径方向外側であって、カーカスプライ１の本体部１ａと折返し部１ｃの間に配置されており、その断面形状はカーカスプライ１に沿う向きに延びて厚みが漸減する略三角形となっている。
【００１８】
スティフナー５は、該スティフナー５を厚み方向に沿って分断する境界５ａを有し、この境界５ａのタイヤ径方向内側に配置されてスティフナー５の基部をなす硬質ゴム５ｂと、この境界５ａのタイヤ径方向外側に配置されてスティフナー５の頂部をなす軟質ゴム５ｃとの少なくとも二種類のゴム部材からなり、硬質ゴム５ｂと軟質ゴム５ｃとは境界５ａにおいて密着している。また、硬質ゴム５ｂの１００％モジュラスに対して軟質ゴム５ａの１００％モジュラスは小さい値となっている。ここでスティフナー５の厚み方向とは、後述する線Ｈ１に沿う向き（線Ｈ１に対して傾いていてもよい）をいう。なお本発明にしたがう硬質ゴム５ｂの１００％モジュラスは１０〜３０ＭＰａであり、軟質ゴム５ｃの１００％モジュラスは５〜２０ＭＰａである。
【００１９】
図２は、タイヤの子午線断面において、タイヤに横力を入力した際にビード部２（２ａ、２ｂ）からサイドウォール部３（３ａ、３ｂ）を経てトレッド部６に至るタイヤの変形状態を、簡易的に示した図である。図２において、破線は変形前のタイヤの外側稜線を示す図であり、実線は変形後のタイヤの外側稜線を示す図であり、ともに実際の変位量を拡大して示している。また図の上側がタイヤの接地面となっている。タイヤが接地面から横方向に大きな力Ｆｙを受けると、図示のように横力の入側となるビード部２ａからサイドウォール部３ａに至る部位と、横力の出側となるビード部２ｂからサイドウォール部３ｂに至る部位は、ともに力Ｆｙが働く向きに傾く。このときビード部２ａの傾く角度と、ビード部２ｂの傾く角度の差が大きいと、タイヤは幅方向に狭められることとなり、この影響でタイヤのトレッド部６は、タイヤの径方向外側に飛び出す向きに変形する。このためタイヤが横力を受けても、サイドウォール部３ａ、３ｂの変形をビード部２ａ、２ｂに伝わりにくくするか、或いはビード部２ａ、２ｂが傾きにくくする、またはこれらを組み合わせることがタイヤの径方向の変形を抑制するのに効果的である。
【００２０】
スティフナー５は、硬質ゴム５ｂと軟質ゴム５ｃとの境界５ａで剛性段差が急激に変化するので、タイヤに大きな横力が作用した場合のサイドウォール部３の撓みは、スティフナー５の頂部に配置した軟質ゴム５ｃで吸収されて、ビード部２まで変形が伝わることを抑制し、タイヤの径方向の変形を抑えることができる。
【００２１】
またスティフナー５は、図１に示すように境界５ａの中央に位置する基準点５ａ１から、スティフナー５のタイヤ径方向最も外側となるスティフナー５の頂部端５ｄまでの長さをＡとし、スティフナー５の頂部端５ｄから、スティフナー５の基部端５ｅまでの長さをＢとする場合に、ＡはＢの２０％以下となっている。これにより、スティフナー５の基部となる硬質ゴム５ｂが、カーカスプライ１に沿って長く延在してビード部２の倒れ込みを防止するとともに、頂部の軟質ゴム５ｃがサイドウォール部３の変形を吸収するので、タイヤの径方向の変形を抑制することが可能となる。なお長さＡとは、基準点５ａ１からカーカスプライ１の本体部１ａに引いた垂線を線Ｈ１とする場合、この線Ｈ１と直交する向きに沿う長さ、すなわち線Ｈ１からスティフナー５の頂部端５ｄまでの長さを意味し、スティフナー５の基部端５ｅとは、ビードコア４のタイヤ径方向最も外側となるビードコア上端４ａを通り、線Ｈ１と平行となる線Ｈ２で示される部位を示すものであり、長さＢとは、線Ｈ２からスティフナー５の頂部端５ｄまでの長さを意味するものである。
【００２２】
スティフナー５の基準点５ａ１におけるスティフナー５の厚さをＣとし、スティフナー５の基部端５ｅにおけるスティフナー５の厚さをＤとする場合に、ＣはＤの４０％よりも大きくなるようにすることが好ましい。これにより軟質ゴム５ｃの厚さは十分に確保できて、サイドウォール部３の撓みを効果的に吸収することができる。なお厚さＣとは前記線Ｈ１の長さをいい、厚さＤとは線Ｈ２の長さをいう。
【００２３】
スティフナー５の境界５ａにおいて、タイヤ幅方向外側端５ａ２とタイヤ幅方向内側端５ａ３を相互につなぐ直線Ｌ１と、タイヤの回転軸Ｌ２とがなす角θが、０°〜６０°を満たすことが好ましい。これによりサイドウォール部３の撓み方向に沿う向きに、スティフナー５の剛性段差となる境界５ａが延在することとなり、より効果的にサイドウォール部３の撓みを吸収することができる。図示の例では境界５ａがタイヤの幅方向外側に向かってタイヤの径方向外側に傾斜する場合を示したが、逆にタイヤの径方向内側に傾斜する場合であってもよい。
【００２４】
硬質ゴム５ｂのモジュラスは、軟質ゴム５ｃのモジュラスの２００％以上とすることが好ましい。これによりサイドウォール部３の撓みがビード部２へ伝達されることを抑える作用と、ビード部２の倒れ込みを抑制する作用とをより効果的に発揮させることが可能となり、タイヤ径方向の変形を十分に抑制することができる。
【実施例】
【００２５】
表１に示すカーカスプライコードとスティフナーの組み合わせとなるサイズ２４５／５０Ｒ１８のラジアルタイヤを、適用リムに組み込み、内圧２２０ｋＰａを加え、このタイヤに横力２００Ｎを加えた場合を想定したシミュレーションを行った。なお「適用リム」とは、日本では日本タイヤ自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ”により、アメリカ合衆国では“Ｔｈｅ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｉｎｃ．  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”（デザインガイドを含む）により、欧州では、“Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｍａｎｕａｌ”により、それぞれ規定されたリムをいうものとする。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
タイヤの変形状態は、図２に示すタイヤの各部の位置につき、横力を加える前後での変位量について調査した。結果を表１に併せて示す。数値が小さいほどタイヤの変形が小さいことを意味している。なおサイドウォール部の変位量とは、サイドウォール部において横力が作用した場合に変位が最大となる部位での変位量をいう。
【００２８】
その結果、カーカスプライコードにナイロンを使用し、スティフナーは硬質ゴムのみで構成した従来のタイヤ（比較タイヤ１）は、横力の出側のサイドウォール部の変位量に対して横力の入側のサイドウォール部の変位量が大きく、このためトレッド部中央において変位量が大きくなり、タイヤの径方向の変形を抑制することができない。一方、スティフナーの頂部に軟質ゴムを配置し、スティフナーの基部に硬質ゴムを配置して、境界の中央の基準点からスティフナーの頂部端までの長さＡが、スティフナーの頂部端からスティフナーの基部端までの長さＢの２０％以下となるようにし、他については比較タイヤ１と同様にしたタイヤ（適合タイヤ１）は、タイヤの径方向の変形を十分に抑制することが確認できた。さらに基準点におけるスティフナーの厚さＣが、基部端におけるスティフナーの厚さＤの４０％よりも大きいタイヤ（適合タイヤ２）は結果が特に良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば、タイヤに大きな力が働いた際にもタイヤの径方向の変形を抑制することが可能であり、タイヤの内圧が正常であるか確認できる車両に装着して好適な空気入りラジアルタイヤを安定的に供給できる。
【符号の説明】
【００３０】
１    カーカスプライ
１ａ  本体部
１ｂ  端部
１ｃ  折返し部
２    ビード部
２ａ  ビード部
２ｂ  ビード部
３    サイドウォール部
３ａ  サイドウォール部
３ｂ  サイドウォール部
４    ビードコア
４ａ  ビードコア上端
５    スティフナー
５ａ  境界
５ｂ  硬質ゴム
５ｃ  軟質ゴム
５ｄ  スティフナーの頂部端
５ｅ  スティフナーの基部端
６    トレッド部
【図１】
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【図２】
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