(57)【要約】【課題】操縦安定性及び乗心地性を両立しながら、プライステアを抑制するようにした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】左右一対のビード部３に埋設されたビードコア４間にカーカス層５が装架され、カーカス層５の両端部がそれぞれビードコア４の廻りにビードフィラー８を包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返され、トレッド部１におけるカーカス層５の外周側にベルト層６を配置した構成を有し、かつ車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤＴにおいて、ベルト層６が円弧状に延長するベルトコードを含み、該円弧状ベルトコードが車両装着時外側に向かって凸になるように配列されると共に、車両装着時外側の前記ビードフィラー８outの高さＬoutが車両装着時内側のビードフィラー８inの高さＬinより高いことを特徴とする。【選択図】図２
2013151184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部に埋設されたビードコア間にカーカス層が装架され、該カーカス層の両端部がそれぞれビードコアの廻りにビードフィラーを包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返され、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置した構成を有し、かつ車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層が円弧状に延長するベルトコードを含み、該円弧状ベルトコードが車両装着時外側に向かって凸になるように配列されると共に、車両装着時外側の前記ビードフィラーの高さＬoutが車両装着時内側のビードフィラーの高さＬinより高いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードフィラーの高さＬoutと高さＬinの比Ｌout／Ｌinが１．０５〜３．０であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
左右一対のビード部に埋設されたビードコア間にカーカス層が装架され、該カーカス層の両端部がそれぞれビードコアの廻りにビードフィラーを包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返され、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置した構成を有し、かつ車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層が円弧状に延長するベルトコードを含み、該円弧状ベルトコードが車両装着時外側に向かって凸になるように配列されると共に、車両装着時外側の前記ビードフィラーのＪＩＳ  Ｋ６２５３により測定された硬さＨoutが車両装着時内側のビードフィラーの硬さＨinより高いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードフィラーの硬さＨoutと硬さＨinの差（Ｈout−Ｈin）が５〜５０であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
円弧状ベルトコードの端部が前記ベルト層の車両装着時内側端部に位置し、前記円弧状ベルトコードのタイヤ幅方向外側の頂点が前記ベルト層の車両装着時外側端部に位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベルト層の車両装着時内側端部における前記円弧状ベルトコードの接線のタイヤ周方向に対する角度θが５０〜９０°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記ベルト層の車両装着時内側端部において、前記円弧状ベルトコードの端部がタイヤ周方向に隣り合う円弧状ベルトコードの端部とのタイヤ周方向距離Ｐが１．５〜４．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか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、操縦安定性及び乗心地性を両立しながらプライステアを抑制するようにした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には、操縦安定性と乗心地性とを高いレベルで両立させることが求められる。しかし操縦安定性を改良するためにはタイヤ剛性を高くする必要があるのに対し、乗心地性を改良するにはタイヤ剛性を低くする必要があるため、両者は相反する関係にある。したがって操縦安定性及び乗心地性を両立させることは難しい課題であった。
【０００３】
一方、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤでは、ハンドルから手を離して車両を直進させたとき、車両が片側に曲がって流れるという車両流れの問題がある。車両流れの原因としては、ベルト層のベルトコードがタイヤ周方向に傾斜していることに伴って発生するプライステアが挙げられる。
【０００４】
このため特許文献１は、ベルト層のベルトコードが一方の端部から他方の端部に延長するときタイヤ赤道線で折り返すことによりプライステアの発生を抑制するようにした空気入りタイヤを提案している。しかし、この空気入りタイヤでは、ベルトコードの傾斜がタイヤ赤道で不連続に変化するため、直進から旋回走行或いは旋回から直進走行への過渡的状態では挙動が急激に変化するという問題がある。またすべてのベルトコードを赤道線で折り返すため生産性が低下する問題があると共に、操縦安定性及び乗心地性を共に改良するという問題を解決することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９０６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、操縦安定性及び乗心地性を両立しながら、プライステアを抑制するようにした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】
上記目的を達成する第１の本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部に埋設されたビードコア間にカーカス層が装架され、該カーカス層の両端部がそれぞれビードコアの廻りにビードフィラーを包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返され、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置した構成を有し、かつ車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層が円弧状に延長するベルトコードを含み、該円弧状ベルトコードが車両装着時外側に向かって凸になるように配列されると共に、車両装着時外側の前記ビードフィラーの高さＬoutが車両装着時内側のビードフィラーの高さＬinより高いことを特徴とする。
【０００８】
また第２の本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部に埋設されたビードコア間にカーカス層が装架され、該カーカス層の両端部がそれぞれビードコアの廻りにビードフィラーを包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返され、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置した構成を有し、かつ車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層が円弧状に延長するベルトコードを含み、該円弧状ベルトコードが車両装着時外側に向かって凸になるように配列されると共に、車両装着時外側の前記ビードフィラーのＪＩＳ  Ｋ６２５３により測定された硬さＨoutが車両装着時内側のビードフィラーの硬さＨinより高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１及び第２の本発明の空気入りタイヤは、ベルト層を構成する円弧状に延長するベルトコードを車両装着時外側に向かって凸になるように配列したこと及び車両装着時外側のビードフィラーの補強作用を、車両装着時内側のビードフィラーの補強作用よりも大きくしたことが共通する。
【００１０】
第１及び第２の本発明の空気入りタイヤは、ベルト層中の円弧状の補強コードを車両装着時外側に向かって凸になるように配列するようにしたので、ベルト層の車両装着時外側ではベルトコードのタイヤ周方向に対する角度が小さくなると共に配置密度が高くなるため面内曲げ剛性が高くなり操縦安定性が向上する。またベルト層の車両装着時内側には円弧状ベルトコードの端部が配置されるのでタイヤ周方向に対する角度が大きくなると共に配置密度が低くなるため面外内曲げ剛性が低くなり乗心地性が向上する。これは一般に空気入りタイヤが車両にネガティブキャンバーに装着されるため、直進時には主に面外曲げ剛性が低い車両内側が接地するため乗心地性が向上し、旋回時には面内曲げ剛性が高い車両外側が接地しそこに荷重が掛るので操縦安定性が向上する。更に直進時には主に車両内側が接地しベルト層のベルトコードの傾斜に起因するプライステア成分が小さくなるので車両流れを抑制することができる。またベルトコードが円弧状に配置されているため、ベルトコードの傾斜角度が徐々に変化するため、直進から旋回走行或いは旋回から直進走行への過渡的状態での挙動変化を穏やかにすることができる。
【００１１】
また第１の本発明の空気入りタイヤでは、車両装着時外側のビードフィラーの高さＬoutが車両装着時内側のビードフィラーの高さＬinより高くなるようにし、第２の本発明の空気入りタイヤでは、車両装着時外側のビードフィラーの硬さＨoutが車両装着時内側のビードフィラーの硬さＨinより高くなるようにしたので、第１及び第２の本発明の空気入りタイヤは、いずれも車両装着時外側のビードフィラーの補強作用が、車両装着時内側のビードフィラーの補強作用よりも大きいことを特徴とする。これにより、車両装着時内側のタイヤ剛性が低くなり乗心地性を一層向上することができる。また車両装着時外側のタイヤ剛性が高くなり旋回時の操縦安定性を一層向上することができる。
【００１２】
第１の本発明の空気入りタイヤにおいてビードフィラーの高さＬoutと高さＬinの比Ｌout／Ｌinが１．０５〜３．０であることが好ましい。ビードフィラーの高さの比Ｌout／Ｌinを１．０５〜３．０の範囲にすることにより、車両装着時外側と内側との剛性差を適正化し、運動性能及び耐久性への悪影響を抑制することができる。
【００１３】
第２の本発明の空気入りタイヤにおいてビードフィラーの硬さＨoutと硬さＨinの差（Ｈout−Ｈin）が５〜５０であることが好ましい。ビードフィラーの硬さの差（Ｈout−Ｈin）を５〜５０の範囲にすることにより、車両装着時外側と内側との剛性差を適正化し、運動性能及び耐久性への悪影響を抑制することができる。
【００１４】
前記円弧状ベルトコードの端部が前記ベルト層の車両装着時内側端部に位置し、かつ前記円弧状ベルトコードのタイヤ幅方向外側の頂点が前記ベルト層の車両装着時外側端部に位置することが好ましい。
【００１５】
前記ベルト層の車両装着時内側端部における前記円弧状ベルトコードの接線のタイヤ周方向に対する角度θが５０〜９０°であることが好ましい。角度θをこのような範囲内にすることにより乗心地性を十分に改良すると共に、プライステア成分を小さくし車両流れを抑制することができる。
【００１６】
前記ベルト層の車両装着時内側端部において、前記円弧状ベルトコードの端部がタイヤ周方向に隣り合う円弧状ベルトコードの端部とのタイヤ周方向距離Ｐが１．５〜４．５ｍｍであることが好ましい。円弧状ベルトコードのタイヤ周方向距離Ｐをこのような範囲内にすることにより車両装着時内側端部及び外側端部におけるベルト剛性を適正にして操縦安定性及び耐久性を共に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の空気入りタイヤの実施形態の一例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのベルト層の実施形態の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】図２のベルト層において、１本のベルトコードの配置を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤを構成するベルト層の実施形態の他の例を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の空気入りタイヤの実施形態の他の一例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１及び第２の本発明の空気入りタイヤは、車両に対する装着方向が指定された左右非対称のトレッドパターンを有する。本明細書において、空気入りタイヤを車両に装着するときの車両側を車両装着時内側と呼び、その反対側を車両装着時外側と呼ぶものとする。また以下に説明する図１〜５において、符号ＩＮは車両装着時内側、符号ＯＵＴは車両装着時外側を表わす。
【００１９】
図１は、第１の本発明の空気入りタイヤの実施形態の一例を示す子午線方向断面図である。
【００２０】
図１において、空気入りタイヤＴはトレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３から構成され、ビード部３に埋設された左右一対のビードコア４間にカーカス層５が装架され、その両端部がそれぞれビードコア４の廻りにビードフィラー８を包み込むようにタイヤ内側から外側に折り返されている。ここでビードフィラー８は、ビードコア４のタイヤ径方向外側に配置され、車両装着時外側ＯＵＴのビードフィラー８outの高さＬoutが車両装着時内側のビードフィラーの高さＬinより高くなるようにする。またトレッド部１のカーカス層５の外周側にベルト層６がタイヤ１周にわたって配置されている。またベルト層６の外周側にベルト補強層９が補強コードをタイヤ周方向にスパイラル状に巻回するようにして配置されている。
【００２１】
本発明の空気入りタイヤは、少なくとも１層のベルト層６が、図２に示すように、円弧状に延長するベルトコード７により構成され、それぞれの円弧状ベルトコード７は車両装着時外側ＯＵＴに向かって凸になるように配列される。
【００２２】
円弧状ベルトコード７は、図３に１本のコードについて示すように、その端部ｅ，ｅがベルト層６の車両装着時内側端部６ｉに位置し、かつ円弧状ベルトコード７のタイヤ幅方向外側の円弧状の頂点ａがベルト層６の車両装着時外側端部６ｏに位置するとよい。なお円弧状ベルトコード７の両方の端部ｅがベルト層６の車両装着時内側端部６ｉに位置することが好ましいが、少なくとも一つの端部ｅがベルト層６の車両装着時内側端部６ｉに位置していれば他方の端部がベルト層６の周方向端部に位置してもよい。これはベルト層６を巻き付ける工程を含む成形加工の便宜上許容される形態である。
【００２３】
本発明では、ベルト層６を構成するすべての円弧状ベルトコード７の配列を車両装着時外側ＯＵＴに向かって凸にしたので、ベルト層６の車両装着時外側ではベルトコード７のタイヤ周方向Ｒに対する角度が小さくなると共に配置密度が高くなるため面内曲げ剛性が高くなる。またベルト層６の車両装着時内側には円弧状ベルトコード７の端部ｅが配置されるのでタイヤ周方向に対する角度が大きくなると共に配置密度が低くなるため面外曲げ剛性が低くなる。本発明の空気入りタイヤは車両にネガティブキャンバーに装着される。このため、車両の直進時には、空気入りタイヤの車両内側が主に接地し、この車両内側の面外曲げ剛性を低くしたので乗心地性が向上する。また、車両の旋回時には、空気入りタイヤの車両外側に主に荷重が掛り、この車両外側の面内曲げ剛性を高くしたので操縦安定性が向上する。
【００２４】
また本発明において、車両の直進時に主に車両内側が接地するため、ベルト層のベルトコードの傾斜に起因するプライステア成分が小さくなる。このようにプライステア成分を抑制したので車両流れを抑制することができる。更にベルトコードの傾斜角度が徐々に変化するように、ベルトコードを円弧状に配置したので、車両が直進から旋回走行へ移行し空気入りタイヤの装着時内側から外側へ荷重が移るとき、或いは旋回から直進走行へ移行し空気入りタイヤの装着時外側から内側へ荷重が移るときに、荷重が掛かる領域の過渡的状態での挙動変化を穏やかにすることができる。
【００２５】
図４は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を構成するベルト層を模式的に示した説明図である。符号は、図２，３に示した符号と共通する。
【００２６】
図４において、本発明の空気入りタイヤは、ベルト層６の車両装着時内側端部６ｉにおける円弧状ベルトコード７の接線のタイヤ周方向Ｒに対する角度θが、好ましくは５０°〜９０°、より好ましくは８０°〜９０°であるとよい。角度θが５０°未満であると車両装着時内側の面外剛性が高くなるため乗心地性を改良する効果が十分に得られない。またベルトコードの傾斜角度に起因するプライステア成分も徐々に増加するので車両流れを抑制するのが難しくなる。
【００２７】
また本発明の空気入りタイヤは、図４に示すように、ベルト層６の車両装着時内側端部６ｉにおいて、円弧状ベルトコード７の端部ｅがタイヤ周方向Ｒに隣り合う円弧状ベルトコード７の端部ｅとのタイヤ周方向距離Ｐが、好ましくは１．５〜４．５ｍｍ、より好ましくは２．２〜２．８ｍｍであるとよい。距離Ｐが１．５ｍｍ未満であるとベルト層６の車両装着時外側における円弧状ベルトコード７の頂点ａの周囲の密度が過大になり、ベルト層の剛性が大きくなり過ぎる。また距離Ｐが４．５ｍｍを超えると。ベルト層６の車両装着時内側におけるベルト剛性が小さくなり過ぎる。いずれの場合も空気入りタイヤの運動性能が悪化するだけでなく、タイヤ耐久性も低下する。なおタイヤ周方向に隣り合う円弧状ベルトコードとは、互いに円弧の凸部の頂点近くで重なり合うベルトコード同士をいうものとする。またベルトコード間の距離は、二つのベルトコードの中心点同士のタイヤ周方向の距離とする。
【００２８】
ベルトコードの材質は、特に制限されるものではないが、好ましくはスチールコードがよい。ベルトコードをスチールコードで構成することにより、円弧状にしたベルトコードの配置形態を保持しやすくなる。
【００２９】
第１の本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー８は、図１に示すように、車両装着時外側ＯＵＴのビードフィラー８outの高さＬoutが車両装着時内側のビードフィラーの高さＬinより高くなるようにする。これにより車両装着時外側のビードフィラー８outの高さＬoutが高くなり車両装着時外側の補強作用が大きくなると共に、車両装着時内側のビードフィラー８inの高さＬinが低くなり車両装着時内側の補強作用が小さくなる。このため上述した通り円弧状ベルトコードを、凸部が車両装着時外側、両端部が車両装着時外側になるように、配置することとの相乗効果により、車両装着時内側ではタイヤ剛性が低くなり乗心地性を一層向上することができる。また車両装着時外側ではタイヤ剛性が高くなり旋回時の操縦安定性を一層向上することができる。
【００３０】
第１の本発明においてビードフィラーの高さＬoutと高さＬinの比Ｌout／Ｌinが好ましくは１．０５〜３．０、より好ましくは１．５〜２．５であるととい。ビードフィラーの高さの比Ｌout／Ｌinをこのような範囲内にすることにより、車両装着時外側と内側との剛性差を適正化し、運動性能及び耐久性への悪影響を抑制することができる。
【００３１】
第２の本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー８は、車両装着時外側ＯＵＴのビードフィラー８outの硬さＨoutを車両装着時内側のビードフィラー８inの硬さＨinより大きくすることができる。このとき図５に示すように、車両装着時外側ＯＵＴのビードフィラー８outの高さＬoutと車両装着時内側のビードフィラーの高さＬinとがおなじでもよい。外側ビードフィラー８outの硬さＨoutを内側ビードフィラーの硬さＨinより大きくすることにより、外側ビードフィラー８outの補強作用を、内側ビードフィラー８inの補強作用よりも大きくすることができる。このため上述した円弧状ベルトコードを配置することとの相乗効果により、車両装着時内側ではタイヤ剛性が低くなり乗心地性を一層向上することができる。また車両装着時外側ではタイヤ剛性が高くなり旋回時の操縦安定性を一層向上することができる。
【００３２】
第２の本発明において、ビードフィラーの硬さＨoutと硬さＨinの差（Ｈout−Ｈin）が好ましくは５〜５０、より好ましくは１０〜４０であるとよい。ビードフィラーの硬さの差（Ｈout−Ｈin）をこのような範囲内にすることにより、車両装着時外側と内側との剛性差を適正化し、運動性能及び耐久性への悪影響を抑制することができる。なお本明細書において、ビードフィラーの硬さは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度２０℃で測定したゴム硬度をいう。
【００３３】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
タイヤサイズ２２５／５５Ｒ１７の空気入りタイヤにおいて、ベルト層のベルトコード及びビードフィラーの構成を表１，２に示すように異ならせた１３種類の空気入りタイヤ（実施例１〜８、比較例１〜５）を製造した。表１，２において、「ベルトコードの形態」の欄の記載は、ベルトコードが直線状又は円弧状のいずれかの形態のスチールコードであることを示す。「ベルトコードの凸部の向き」の欄の記載は、円弧状ベルトコードにおいて円弧の凸部の向きが車両装着時外側又は内側のいずれの向きであるかを示す。「ベルトコードの角度θ」の欄の記載は、直線状ベルトコードではタイヤ周方向に対する傾斜角度、円弧状ベルトコードでは、その端部における接線のタイヤ周方向に対する傾斜角度を示す。また「ベルトコード間の距離Ｐ」の欄の記載は、直線状ベルトコードではタイヤ周方向に隣り合うベルトコード間のタイヤ周方向距離、円弧状ベルトコードでは、タイヤ周方向に隣り合うベルトコード同士のその端部間のタイヤ周方向距離を示す。
【００３５】
またビードフィラーについて、「基本形態」の欄の記載は、左右のビードフィラーの基本的な形態が図１，図５のいずれに近いかを示す。なお比較例３ではビードフィラーの高さが車両装着時外側の方が車両装着時内側よりも低い基本形態にした。「高さの比Ｌout／Ｌin」の欄の記載は、外側ビードフィラーの高さＬoutと内側ビードフィラーの高さＬinとの比を示す。「硬さの差Ｈout−Ｈin」の欄の記載は、外側ビードフィラーの硬さＨoutから内側ビードフィラーの硬さＨinを引いた差を示す。
【００３６】
得られた１３種類の空気入りタイヤについて、下記に示す方法で操縦安定性、乗心地性及び車両流れを評価した。
【００３７】
操縦安定性
得られた空気入りタイヤをリムサイズ１７×７１／２Ｊのホイールに組付け、国産ＳＵＶのネガティブキャンバーの試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件で、４ｋｍの周回テストコースを１２０ｋｍ／ｈで実車走行させ、専門パネラー３名による感応評価を行った。評価結果は、比較例１を３（標準）にした５点満点の評点とし表１，２の「操縦安定性」の欄に示した。この評点の値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
【００３８】
乗心地性
得られた空気入りタイヤをリムサイズ１７×７１／２Ｊのホイールに組付け、国産ＳＵＶのネガティブキャンバーの試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件で、凹凸を有する直進テストコースを５０ｋｍ／ｈで実車走行させ、専門パネラー３名による感応評価を行った。評価結果は、比較例１を３（標準）にした５点満点の評点とし表１，２の「乗心地性」の欄に示した。この評点の値が大きいほど乗心地性能が優れていることを意味する。
【００３９】
車両流れ
得られた空気入りタイヤをリムサイズ１７×７１／２Ｊのホイールに組付け、国産ＳＵＶのネガティブキャンバーの試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件で、平坦な直進テストコースを１００ｋｍ／ｈで実車走行させ、直進走行時にハンドルから手を離したときから１００ｍｍ走行後に、直進ラインから左右に外れた距離（偏向量）を測定した。得られた結果は、比較例１の逆数を１００にする指数として表１，２の「車両流れ」の欄に示した。車両流れの指数が大きいほど偏向量が小さく、車両流れが抑制されていることを意味する。
【００４０】
【表１】
2013151184.tif 000003
【００４１】
【表２】
2013151184.tif 000004
【符号の説明】
【００４２】
１    トレッド部
３    ビード部
４    ビードコア
５    カーカス層
６    ベルト層
６ｉ  ベルト層の車両装着時内側端部
６ｏ  ベルト層の車両装着時外側端部
７    円弧状ベルトコード
８    ビードフィラー
８in  車両装着時内側のビードフィラー
８out  車両装着時外側のビードフィラー
ａ    円弧状ベルトコードの凸部の頂点
ｅ    円弧状ベルトコードの端部
Ｌin  車両装着時内側ビードフィラーの高さ
Ｌout  車両装着時外側ビードフィラーの高さ
Ｔ    空気入りタイヤ
Ｒ    タイヤ周方向
【図１】
2013151184.tif 000005
【図２】
2013151184.tif 000006
【図３】
2013151184.tif 000007
【図４】
2013151184.tif 000008
【図５】
2013151184.tif 000009