JP2004345557A - Ａｔｖ用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドゴムのゴム厚分布を規定することにより、乗り心地と剛性感を維持するとともに、中〜高速域でのハンドル操作性を向上しうるＡＴＶ用ラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッドゴムのゴム硬度が５０〜７０°であり、正規内圧状態におけるタイヤ赤道面Ｅ上におけるトレッドゴム厚さＴＡと、前記正規内圧状態において正規荷重を負荷したときの接地端Ｐｃにおけるトレッドゴム厚さＴＣと、タイヤ赤道Ｅと前記トレッド接地端Ｐｃとの中間点Ｐｂにおけるトレッドゴム厚さＴＢと、タイヤ赤道面Ｅを通る又はタイヤ赤道面Ｅに最も近い縦主溝の溝深さｄと、前記ベルトプライの内の最大巾のベルトプライの巾Ｗ１と、前記トレッド接地端Ｐｃ間距離であるトレッド接地巾ＷＴが以下の関係を充足する。２．０ｍｍ＜（ＴＡ−ｄ）＜１０．０ｍｍ、０．５≦Ｗ１／ＷＴ≦１．１、０．９１≦ＴＢ／ＴＡ＜１．００および０．２３≦ＴＣ／ＴＡ≦０．４３
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ寸法を変化させることなくトレッドゴムのゴム厚分布を規定することにより、乗り心地と剛性感を維持するとともに、中〜高速域でのハンドル操作性を向上しうるＡＴＶ用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＶ用ラジアルタイヤは、泥ねい地、草地、砂地などの悪路を低荷重下で使用される。従って、乗用車用タイヤと異なり、接地性を確保するとともに浮揚力を付けることが重要であり、そのために、偏平率が小のプロファイルが採用されるとともに３０ｋＰａ程度以下の低内圧を充填して使用する一方、カーカス及びベルト層に、ナイロン等の比較的低モジュラスの有機繊維コードが用いられ、柔軟性を付与することにより、乗り心地およびハンドリング性の確保が図られている。
【０００３】
これに対して近年、コースや施設の充実化、及び競技人口の拡大等とともに、最高速度が１２０ｋｍ／時を越える競技用、スポーツ用等の高性能のＡＴＶが出現し、そのため、ＡＴＶ用タイヤも大きな横力に耐え、運転者に高い剛性感を与えるとともに、中〜高速域における旋回時のハンドル操作性、コントロール性の向上（本明細書においてこれらを合わせてタイヤ性能の向上という）が望まれている。
【０００４】
なお、中〜高速域とは、最高速度が比較的大きい、例えば最高速度が８０ｋｍ／時以上のＡＴＶ車において、その最高速度の５０％程度以上の速度領域を意味し、例えば、最高速度が１２０ｋｍ／時のＡＴＶ車の場合には、６０ｋｍ／時以上を中〜高速域という。
【０００５】
前記したタイヤ性能の向上のためには、例えば
（Ａ）カーカス、ベルトのタイヤ赤道面に対するコード角度を増加させる、
（Ｂ）トレッド面の曲率を増加させる（トレッド面の曲率半径を減じる）、
等の手法をとることが考えられる。
【０００６】
他方、ＡＴＶ用タイヤは、その車両毎に車両に合わせて仕様が設定されるとはいえ、前記（Ａ）の方法は、使用に伴うタイヤ寸法の成長、特に外径増加を招きやすく、かつタイヤ剛性感、乗り心地に悪影響を及ぼしやすいため、十分なタイヤ性能の向上はなし難く、また（Ｂ）の方法も、新たに金型を作成するなど、コスト、製作期間の問題が生じるとともに、他の性能に大きな影響を与えるため、タイヤ仕様の設定に手間取る。
【０００７】
従って、前記（Ａ）、（Ｂ）の手法に換えて、トレッドゴムのゴム厚分布を変化させることが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−４００１４号公報（請求項１，図１，２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１は自動二輪車用ラジアルタイヤについての発明であり、ＡＴＶ用タイヤの前記したタイヤ性能の向上について示唆するものではない。
【００１０】
本発明は、トレッドゴムのゴム厚分布を規定することを基本として、乗り心地性、剛性感等の諸性能への悪影響、金型を新作することなく、中〜高速域でのハンドリングを軽くし、操縦性をさせ、前記タイヤ性能を向上しうるＡＴＶ用タイヤの提供を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明（本発明）は、トレッド溝Ｇを有するトレッド部（２）からサイドウォール部（３）をへてビード部（４）のビードコア（５）に至るカーカス（６）と、トレッド部（２）のタイヤ半径方向内方かつ前記カーカス（６）のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層（７）とを具えるＡＴＶ用タイヤにおいて、
前記カーカス（６）が、タイヤ赤道面Ｅに対し、７０〜９０°の角度でカーカスコードを配列した１層以上のコード層からなり、
前記ベルト層（７）がタイヤ赤道面Ｅに対し、１５〜３０°の角度でベルトコードを配列した１層以上のベルトプライからなるベルト層からなり、
前記トレッド部（２）をなすトレッドゴムのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を５０〜７０°とするとともに、
正規リムＲにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態における前記トレッドゴムのタイヤ赤道面Ｅ上におけるゴム厚さＴＡと、前記正規内圧状態において正規荷重を負荷したときの標準接地状態におけるトレッド接地面のタイヤ軸方向最外側の接地端Ｐｃにおけるゴム厚さＴＣと、タイヤ赤道Ｅと前記トレッド接地端Ｐｃとの中間点Ｐｂにおけるゴム厚さＴＢと、前記トレッド溝Ｇのうちタイヤ赤道面Ｅを通り又はタイヤ赤道面Ｅに最も近くをタイヤ周方向に通る縦主溝の溝深さｄと、前記ベルトプライの内の最大巾のベルトプライの巾Ｗ１と、前記トレッド接地端Ｐｃ間距離であるトレッド接地巾ＷＴとにおいて、以下の関係を充足することを特徴とする。
２．０ｍｍ（ＴＡ−ｄ）＜１０．０ｍｍ
０．５≦Ｗ１／ＷＴ≦１．１
０．９１≦ＴＢ／ＴＡ＜１．００
０．２３≦ＴＣ／ＴＡ≦０．４３
【００１２】
【発明の実施の形態】
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は、本発明のＡＴＶ用タイヤ１（以下タイヤ１という場合がある）の子午断面であり、図１の実施形態において、タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへて、ビード部４のビードコア５で内から外に巻き上げて係止されるカーカス６と、トレッド部２のタイヤ半径方向内方かつ前記カーカス６のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道面Ｅに対して７０゜〜９０゜の角度で配列したコード層を用いた１枚以上のカーカスプライからなり、本実施形態では、タイヤ半径方向内方に配置された内側のカーカスプライ６ｉと、タイヤ半径方向外方に配置された外側のカーカスプライ６ｏの２枚のカーカスプライから形成される。カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の相対的に低モジュラスの有機繊維コードが使用される。
【００１４】
またカーカス６は、前記のごとく、トレッド部２からサイドウォール部３をへて、ビード部４のビードコア５に至る本体部６ａに、ビードコア５で折り返しタイヤ軸方向外方に巻き上げられてタイヤ半径方向外方に延びる巻き上げ部６ｂを一連に設けている。
【００１５】
本体部６ａと巻き上げ部６ｂとの間で、ビードコア５から先細状に立上がりかつ硬質ゴムからなるビードエイペックス８は、その半径方向外端のビードベースラインＢＬからの高さｈ８を、タイヤ断面高さＨの０．４倍以下かつ０．２０倍以上とすることが、タイヤ剛性の全体をバランス化させる上で好ましい。
【００１６】
さらに他のカテゴリーのタイヤに比べ、低内圧で使用されるＡＴＶ用タイヤは、サイドウォール部３からビード部４に至る領域の屈曲が大きいため、カーカスプライ巻き上げ部６ｂの先端ａ６、ビードエイペックス８の先端ａ８を起点とするゴムとの接着破壊を防止して、タイヤの耐久性能を向上させるために、内側のカーカスプライ６ｉの巻き上げ部６ｂｉの巻上げ高さｈｉをビードエイペックス高さｈ８よりも高く、かつ、外側のカーカスプライ６ｏの巻き上げ部６ｂｏの巻上げ高さｈｏをビードエイペックス高さｈ８よりも低く設定している。
【００１７】
また前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道面Ｅに対して１５°〜３０°の角度で配列した１枚以上のコード層を用いたタイヤ半径方向外方に配置される外側のベルトプライ７ｏと、タイヤ半径方向内方に配置される内側のベルトプライ７ｉの２枚のベルトプライから形成されたものを例示している。なおベルトプライ７ｏ、７ｉは、前記コードがプライ間相互で交差するように、傾斜の向きを違えて配される。またコードが周方向にのびるバンド層（図示せず）なども必要により例えばショルダー部などに配置することもできる。
【００１８】
前記ベルト層７は、乗用車用タイヤと同様、トレッド部２を補強し、耐パンク性、耐久性、及びタイヤ剛性の確保のために重要な役割を果たす。またそのタガ効果によって、タイヤ１に偏平率が５５〜４０％程度、本形態では５０％程度の偏平プロファイルを付与し、タイヤ断面高さＨに対して相対的に広巾とすることによって軟弱地における浮揚力を高めている。
【００１９】
他方、この種のタイヤでは、凹凸の激しい路面で使用される関係上、特に、乗り心地性、路面ギャップなどの凹凸吸収性なども極めて重要であることから、ベルトコードとして、カーカスコードと同様、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の低モジュラスの有機繊維コードが好適に用いられる。
【００２０】
また本形態では、内側のベルトプライ７ｉのプライ巾Ｗ１は、外側きベルトプライ７ｏのプライ巾Ｗ２に比べて巾広とすることにより、ベルト外端部における剛性段差を緩和せしめ、応力集中による剥離損傷を抑制している。このためベルトプライ巾の差（Ｗ１−Ｗ２）を１５ｍｍ〜３５ｍｍ、本形態では、２０ｍｍ程度としている。ここでベルトプライ巾Ｗ１、Ｗ２は、各ベルトプライ両端間のタイヤ軸方向距離をいう。
【００２１】
最大巾のベルトプライ、本形態では内側のベルトプライ６ｉのプライ巾Ｗ１は、前記トレッド接地端Ｐｃ間距離であるトレッド接地巾ＷＴの０．５〜１．１倍の範囲に設定される。即ち、
０．５≦Ｗ１／ＷＴ≦１．１ ▲１▼
【００２２】
前記「トレッド接地巾ＷＴ」とは、タイヤ１を正規リムＲにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態において正規荷重を負荷した標準接地状態におけるトレッド接地面のタイヤ軸方向最外側の接地端Ｐｃ、Ｐｃ間のタイヤ軸方向の距離をいう。
【００２３】
また「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” を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記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 ＡＴＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ” に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば”ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ” である。また「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、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 ”ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ” である。
【００２４】
最大巾のベルトプライ、本形態では内側のベルトプライ６ｉのプライ巾Ｗ１がトレッド接地巾ＷＴの０．５倍未満ではベルトとしてのタガ効果、カーカスの外傷からの防御の効果に乏しく、１．１倍を越えると、タイヤ重量の増加及びベルト端を起点とする接着破壊を生じやすく、０．５〜１．１倍の範囲を越えると、トレッド面の曲率を調整する機能に劣り、中、高速走行時におけるハンドル操作性を低下しまた路面の凹凸によってハンドルが取られやすくなる等、操縦安定性の低下傾向となるり，かつワンダリング性能も低下し易くなる。
【００２５】
前記トレッド部２には、トレッド溝Ｇが配置され、本形態では、タイヤ赤道Ｅを通るセンターの縦主溝Ｇ１と、その両側に配される側の縦主溝Ｇ２とからなり、またこの縦主溝Ｇ１，Ｇ２は直線状にもジグザグ状にも形成でき、かつ図示しない適宜の横溝を設けることにより、トラクション性、制動性を高め、さらに細溝、サイピングなどを付加することもできる。
【００２６】
又前記トレッド部２は、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）が５０〜７０°のトレッドゴムを用いている。ゴム硬度が５０°未満では、トラクションが不足し、７０°を越えると、乗り心地が悪化するという問題が生じる。
【００２７】
さらに前記正規内圧状態における前記トレッドゴムのタイヤ赤道面Ｅ上におけるゴム厚さＴＡと、前記正規内圧状態において正規荷重を負荷したときの標準接地状態におけるトレッド接地面のタイヤ軸方向最外側の接地端Ｐｃにおけるゴム厚さＴＣと、タイヤ赤道Ｅと前記トレッド接地端Ｐｃとの中間点Ｐｂにおけるゴム厚さＴＢと、本形態ではタイヤ赤道Ｅを通る縦主溝Ｇ１の溝深さｄと、前記ベルトプライの内の最大巾のベルトプライの巾Ｗ１と、前記トレッド接地端Ｐｃ間距離であるトレッド接地巾ＷＴとの関係において、以下のようにゴム厚さを設定する。
【００２８】
なお「ゴム厚さ」とは、トレッド面２Ｓと、このトレッド面２Ｓの法線方向において最も近いコード補強層、例えばベルト層７がある領域では、ベルト層７外表面（外のベルトプライ７ｏ、なお外のベルトプライ７ｏがないときには、内側のベルトプライ７ｉ）、ベルト層７がない領域では、カーカス６の各コードの外表面とトレッド面２Ｓとの間の厚さをいう。
【００２９】
０．９１≦ＴＢ／ＴＡ＜１．００ ▲２▼
０．２３≦ＴＣ／ＴＡ≦０．４３ ▲３▼
▲２▼式のように設定することにより、ゴム厚さ分布を、タイヤ赤道面Ｅから、中間点Ｐｂまでを０．９１〜１．００倍（１．００倍を含まず）の範囲で減少させ、かつ▲３▼のように中間点Ｐｂから接地端Ｐｃまでの間に、ゴム厚さＴＣを０．２３〜０．４３倍（０．４３倍を含まず）の範囲で半分以下とする程度に急激に減少させくことにより、タイヤを、特にＡＴＶの前輪に装着することにより、他の性能を犠牲にすることなく、ハンドル操作を軽くし、操縦性を改善でき、タイヤ性能を向上することができる。なおＴＢがＴＡよりも大のときハンドルが重く、かつショック吸収性を減じて乗心地を損なう。またＴＣ／ＴＡが０．４６より大のとき、ハンドル重さは向上するが乗心地が悪化する。なお好ましくは、（ＴＡ−ＴＢ）／（ＴＢ−ＴＣ）を０．０５以上かつ０．２５以下の範囲とし、さらに好ましくは、タイヤ赤道面Ｅからの距離ｗとその位置におけるトレッドゴム厚さｔとの関係を図２に示すように、２本の直線に実質的に近似できるような分布にするのがよい。
【００３０】
また、溝深さｄとトレッド厚さＴＡとの関係において、
２．０ｍｍ（ＴＡ−ｄ）＜１０．０ｍｍ ▲４▼
を満たす。ここで、ｄは、前記のようにセンター縦主溝Ｇ１の溝深さであり、またタイヤ赤道面Ｅ上に縦主溝がないときにはタイヤ赤道面Ｅに最も近い溝の溝深さを表す。また溝部分における溝深さｄ、ゴム厚さは、トレッド面を滑らかに溝を越えて結ぶ仮想線からの深さ、厚さをいう。
【００３１】
▲４▼式において、２．０ｍｍ以下では、タイヤが不均一に屈曲変形するというの問題が、１０．０ｍｍ越えると、逆にタイヤの屈曲変形が少なくなり、乗り心地が硬くなるといった問題が発生する。
【００３２】
（具体例）
図１の内部構造を具えかつタイヤサイズＡＴ２１×７Ｒ１０とＡＴ２５×８Ｒ１２の２サイズのＡＴＶ用タイヤを、表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤの、ハンドル軽さ、乗り心地、操縦安定性をテストした。その結果を表１に示す。なお表１に示す以外の仕様は、実質的に同一とした。これらのタイヤについて以下のテストを行った。その結果を併せて表１に示す。
【００３３】
これらのタイヤについて以下のテストを行った結果を併せて表１に示す。
【００３４】
【表１】

【００３５】
各テスト条件は以下の通りである。
（１）装着正規リムは，タイヤサイズＡＴ２１×７Ｒ１０のとき１０×５．５ＡＴ、ＡＴ２５×８Ｒ１２のとき１２×６．０ＡＴ、内圧は２５ｋＰａ、テスト車両として一流メーカの４００ｃｃのＡＴＶを用いた。
【００３６】
（２）ハンドル軽さ
試供タイヤを正規リムに組み、正規内圧を充填し、ＡＴＶ車の前輪に装着し、ＡＴＶの競技コースを走行し、中〜高速域（約４０ｋｍ／Ｈ）にて旋回したときのハンドル軽さをドライバーの官能評価により、５点法（４点以上が合格とする）で評価した。点数の高いものほど良好な結果を示す。
（３）乗り心地性
前記競技コースを走行した際の乗り心地性（ギャップ吸収性を含む）を、ドライバーの官能評価により、５点法（４点以上が合格とする）で評価した。点数の高いものほど良好な結果を示す。
（４）操縦安定性の総合性能
前記競技コースを走行した際の、ハンドリング性、剛性感、グリップ性等を含む操縦安定性の総合性能をドライバーの官能評価により、５点法（４点以上が合格とする）によって評価した。点数の高いものほど良好な結果を示す。
（５）タイヤ寸法変化
通常、ケース角が＋２°大、外径が＋４ｍｍ程度、巾が１．０ｍｍ程度アップするのであるが、この具体例の場合実質的な変化は生じなかった。
表１のように、本発明の実施例のタイヤは、ハンドル操作が軽く、高い操縦安定性および乗り心地を確保していることが確認できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、他の諸性能に悪影響を与えることなく、ハンドル操作を容易に軽くすることができ、ＡＴＶ車用のタイヤとしてタイヤ性能を向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＡＴＶ用ラジアルタイヤの一実施の形態を例示する断面図である。
【図２】そのトレッドゴムのゴム厚分布の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
７ ベルト層
７ｉ、７ｏ ベルトプライ

Claims (2)

1. トレッド溝Ｇを有するトレッド部（２）からサイドウォール部（３）をへてビード部（４）のビードコア（５）に至るカーカス（６）と、トレッド部（２）のタイヤ半径方向内方かつ前記カーカス（６）のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層（７）とを具えるＡＴＶ用ラジアルタイヤにおいて、
   前記カーカス（６）が、タイヤ赤道面Ｅに対し、７０〜９０°の角度でカーカスコードを配列した１層以上のコード層からなり、
   前記ベルト層（７）がタイヤ赤道面Ｅに対し、１５〜３０°の角度でベルトコードを配列した１層以上のベルトプライからなるベルト層からなり、
   前記トレッド部（２）をなすトレッドゴムのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を５０〜７０°とするとともに、
   正規リムＲにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態における前記トレッドゴムのタイヤ赤道面Ｅ上におけるゴム厚さＴＡと、前記正規内圧状態において正規荷重を負荷したときの標準接地状態におけるトレッド接地面のタイヤ軸方向最外側の接地端Ｐｃにおけるゴム厚さＴＣと、タイヤ赤道Ｅと前記トレッド接地端Ｐｃとの中間点Ｐｂにおけるゴム厚さＴＢと、前記トレッド溝Ｇのうちタイヤ赤道面Ｅを通り又はタイヤ赤道面Ｅに最も近くをタイヤ周方向に通る縦主溝の溝深さｄと、前記ベルトプライの内の最大巾のベルトプライの巾Ｗ１と、前記トレッド接地端Ｐｃ間距離であるトレッド接地巾ＷＴとにおいて、以下の関係を充足することを特徴とするＡＴＶ用ラジアルタイヤ。
   ２．０ｍｍ（ＴＡ−ｄ）＜１．０ｍｍ
   ０．５≦Ｗ１／ＷＴ≦１．１
   ０．９１≦ＴＢ／ＴＡ＜１．００
   ０．２３≦ＴＣ／ＴＡ≦０．４３
2. 前記カーカスコード、及びベルトコードは有機繊維コードからなることを特徴とする請求項１記載のＡＴＶ用タイヤ。

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