JP2005247069A

JP2005247069A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2005247069A
Application number: JP2004058090A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Itagaki; 信一板垣
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】乗心地性能と耐摩耗性能を両立させること。
【解決手段】空気入りラジアルタイヤ１０のタイヤセンタ部ＣＬの接地長さＬｃをタイヤショルダー部ＳＨの接地長さよりも長くし、そのタイヤショルダー部ＳＨにおける接地長さの長さ変化を小さくした接地形状Ｒｓ₁，例えば、最大接地幅の６５％の接地幅におけるタイヤショルダー部ＳＨの接地長さをＬ_65%，最大接地幅の９５％の接地幅におけるタイヤショルダー部の接地長さをＬ_95%とした際に、「Ｌ_65%／Ｌｃ≦８０％」で且つ「Ｌ_95%／Ｌ_65%≧８０％」となるよう設定した接地形状Ｒｓ₁にすること。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の両立を図り得る空気入りラジアルタイヤに関する。

近年、自動車においては快適性能の向上が強く求められており、その快適性能の一つとして乗心地性能が挙げられる。この乗心地性能は、内燃機関の回転振動や走行中の路面からの入力に起因する車輌の振動を抑制することで向上させることができ、従来、例えば前者にあっては電子制御エンジンマウント等のマウント構造により、また後者にあってはスプリングのバネレートやダンパーの減衰特性の最適化を測ることで、車体への入力（振動の伝達）を抑制している。

ここで、後者の車輌振動は、一般に車輌が路面の継ぎ目や凹凸を通過する際に生じるものであり、このことから、路面からの入力を最初に受けるタイヤに対しても乗心地性能改善の一端を担うよう要求されている。例えば、従来のタイヤにおいての改善手法としては、図６に示すタイヤの接地形状Ｒｓ₂においてタイヤセンタ部ＣＬの接地長さＬｃを増加させる手法が知られており、これによりエンベローブ特性を向上させて乗心地性能の向上を図っている。

特開平９−３０９３０１号公報

しかしながら、上記従来例の如くタイヤセンタ部ＣＬの接地長さＬｃを増加させると、一般に、タイヤセンタ部ＣＬ〜タイヤショルダー部ＳＨ間において接地長さが大きく変化する（図７に示す如く接地形状Ｒｓ₃が丸くなる）ので、トー角付加時においてタイヤショルダー部ＳＨの摩擦エネルギが増加し、耐ショルダー摩耗性能の悪化を招来してしまう、という不都合があった。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の両立を図り得る空気入りラジアルタイヤを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、空気入りラジアルタイヤのタイヤセンタ部の接地長さをタイヤショルダー部の接地長さよりも長くし、そのタイヤショルダー部における接地長さの長さ変化を小さくした接地形状にしている。

上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記接地形状は、前記タイヤセンタ部の接地長さをＬｃ，最大接地幅の６５％の接地幅における前記タイヤショルダー部の接地長さをＬ_65%，最大接地幅の９５％の接地幅における前記タイヤショルダー部の接地長さをＬ_95%とした際に、「Ｌ_65%／Ｌｃ≦８０％」で且つ「Ｌ_95%／Ｌ_65%≧８０％」となるよう設定している。

上記目的を達成する為、請求項３記載の発明では、ベルト層を補強するベルトカバー層が少なくとも一枚設けられた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層は、各タイヤショルダー側にジョイントレスベルトカバー材を重ねて巻き付けた重ね巻部を有すると共に、その夫々の重ね巻部の間にジョイントレスベルトカバー材を所定の間隔を空けて巻き付けた間隔巻部を有している。

上記目的を達成する為、請求項４記載の発明では、上記請求項３記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層は、前記ジョイントレスベルトカバー材のストリップ幅をＷ_J/L，前記間隔巻部の間隔をＳ₁，前記重ね巻部におけるジョイントレスベルトカバー材の重なり部分の幅をＳ₂，そのベルトカバー層の最大幅をＷ₁，前記重ね巻部の総幅をＷ₂とした際に、「Ｓ₁／Ｗ_J/L≧０．５」，「Ｓ₂／Ｗ_J/L≧０．５」，「０．１５≦Ｗ₂／Ｗ₁≦０．３０」となるよう設定している。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤによれば、上記の如き形状の接地形状とすることにより、タイヤセンタ部の接地長さを増加させたことによる耐ショルダー摩耗性能の悪化の抑制が図れる。また、上記の如きベルトカバー層を具備することにより請求項１，２に係る接地形状を得ることができ、これにより同様の効果を奏することが可能になる。

以下に、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施例を図１から図４に基づいて説明する。

本実施例の空気入りラジアルタイヤは、図１に示す如く、タイヤセンタ部ＣＬの接地長さＬｃがタイヤショルダー部ＳＨの接地長さ（Ｌ_65%，Ｌ_95%等）よりも長く、このタイヤショルダー部ＳＨにおいてはその接地長さ（Ｌ_65%，Ｌ_95%等）の長さ変化が小さくなるような接地形状Ｒｓ₁にする。

ここで、タイヤショルダー部ＳＨの接地長さＬ_65%とは、最大接地幅Ｗの６５％の接地幅Ｗ_65%における接地長さのことであり、接地長さＬ_95%とは、最大接地幅Ｗの９５％の接地幅Ｗ_95%における接地長さのことである。

このように、タイヤセンタ部ＣＬの接地長さＬｃを長くすることで、従来例と同様にエンベローブ特性が向上して乗心地性能を改善することができる一方、タイヤショルダー部ＳＨの接地長さ（Ｌ_65%，Ｌ_95%等）の長さ変化を小さくすることで、タイヤショルダー部ＳＨにおける摩擦エネルギの増加を抑制して耐ショルダー摩耗性能の向上が図れる。

本実施例にあっては、タイヤセンタ部ＣＬ〜タイヤショルダー部ＳＨ間のベルト剛性差を調整することによって上記の接地形状Ｒｓ₁を得る。以下、その接地形状Ｒｓ₁を得る為の構成の一例を示す。

図２の符号１０は本実施例の空気入りラジアルタイヤを示し、この図２は空気入りラジアルタイヤ１０をタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図を表す。

本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、一対のビードコア１，１と、これら各ビードコア１，１の周囲で端部を折り返したカーカス層２と、トレッド部Ｔｒにおけるカーカス層２の接地踏面側に設けた二層の第１及び第２のベルト層３，４と、これら第１及び第２のベルト層３，４の内の最も外側の第２ベルト層４における接地踏面側に設けたベルトカバー層５とを備えている。

上記カーカス層２は、複数本の例えばポリエステル等からなる有機繊維のカーカスコードがラジアル方向に配列されたものである。また、上記第１及び第２のベルト層３，４は、複数本のスチールコードがタイヤ周方向に又はタイヤ周方向に対して所定の角度で配置されたものである。尚、カーカス層は少なくとも一層備えていればよく、また、ベルト層は少なくとも二層備えていればよい。

ここで、本実施例にあっては、上記タイヤセンタ部ＣＬ〜タイヤショルダー部ＳＨ間のベルト剛性差を上記ベルトカバー層５で調整する。

このベルトカバー層５は、複数本の例えばナイロンやポリエステル等からなるジョイントレスベルトカバー材がタイヤ周方向に又はタイヤ周方向に対して所定の角度で以下の如く巻き付けられたジョイントレスベルトカバーである。

先ず、本実施例のベルトカバー層５は、図３に示す如く、ジョイントレスベルトカバー材を重ねて巻き付けた重ね巻部５ａを夫々のタイヤショルダー部ＳＨに有する。例えば、この図３に示す重ね巻部５ａにおいては、２枚のジョイントレスベルトカバー材の重なっている部分（重なり部分）が所定の間隔Ｓ₂で連続して設けてある。換言すれば、この重ね巻部５ａは、２層構造となっている。

また、このベルトカバー層５の夫々の重ね巻部５ａの間においては、図３に示す如く、所定の間隔Ｓ₁を空けてジョイントレスベルトカバー材を巻き付けた間隔巻部５ｂが設けられている。

このように、各タイヤショルダー部ＳＨに重ね巻部５ａを設け、その間に間隔巻部５ｂを設けたベルトカバー層５で第１及び第２のベルト層３，４を覆うことによって、この第１及び第２のベルト層３，４は、タイヤショルダー部ＳＨで剛性が高くなる一方、それ以外のタイヤセンタ部ＣＬ等の位置において低剛性になる。そして、これにより図１に示す接地形状ＲＳ₁を得ることができ、乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の両立を図ることが可能になる。

ここで、タイヤセンタ部ＣＬ〜タイヤショルダー部ＳＨ間において第１及び第２のベルト層３，４に剛性差を持たせることのできるベルトカバー層としては、従来から図５に示すベルトカバー層５０が存在する。

この従来のベルトカバー層５０は、夫々のタイヤショルダー部ＳＨに重ね巻部５０ａが設けられている点で本実施例のベルトカバー層５と類似するが、その重ね巻部５０ａの間において本実施例の如き間隔Ｓ₁が設けられていない点で異なる。

より具体的には、例えば、本実施例のベルトカバー層５の重ね巻部５ａと従来のベルトカバー層５０の重ね巻部５０ａとが、タイヤショルダー部ＳＨにおける第１及び第２のベルト層３，４の剛性を同一にするものであったとしても、本実施例のベルトカバー層５には間隔巻部５ｂが設けられているので、タイヤセンタ部ＣＬにおける第１及び第２のベルト層３，４の剛性は本実施例の方が低い。これにより、タイヤセンタ部ＣＬ〜タイヤショルダー部ＳＨ間における第１及び第２のベルト層３，４に剛性差は、上記従来のものよりも本実施例の方が大きくなる。

そこで、その剛性差の大小による乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能への影響を検証する為に、上記図５に示すベルトカバー層５０を有する従来の空気入りラジアルタイヤと本実施例のベルトカバー層５を有する空気入りラジアルタイヤ１０とについて、乗心地性能評価試験と摩擦エネルギ測定試験を行って夫々の性能評価をした。

また、かかる試験の際には、前述した図６に示す接地形状Ｒｓ₂の空気入りラジアルタイヤであって、ベルトカバー層には本実施例の如き重ね巻部５ａ及び間隔巻部５ｂが設けられていないもの（以下、「従来品Ａ」という。）についても同様の性能評価を行って、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０との比較を行った。

上記ベルトカバー層５０を有する従来の空気入りラジアルタイヤとしては、重ね巻部５０ａにおけるジョイントレスベルトカバー材の重なり部分の幅Ｓ₂を変えたものを三種類（以下、「従来品Ｂ，Ｃ，Ｄ」という。）用意した。

また、上記本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０としては、間隔巻部５ｂの間隔Ｓ₁を変えたものを六種類（タイプＡ〜Ｅ）用意した。

ここで、この性能評価試験においては、タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６の上記の各空気入りラジアルタイヤを１６×７ＪＪのホイールに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａに設定した。

また、試験に使用する全ての空気入りラジアルタイヤは、ベルトカバー層５，５０の最大幅（タイヤ幅方向における最大幅）Ｗ₁，ジョイントレスベルトカバー材（Ｊ／Ｌ材）のストリップ幅Ｗ_J/L，及び重ね巻部を有するものはその幅Ｗ₂を一定にした。尚、これにより、図４に示す如く上記ベルトカバー層５の最大幅Ｗ₁と重ね巻部５ａの総幅Ｗ₂との比「Ｗ₂／Ｗ₁」が「０．２」で一定になるが、この比「Ｗ₂／Ｗ₁」は、０．１５〜０．３０の範囲内にあればよい。

先ず、上記乗心地性能評価試験においては、評価対象の空気入りラジアルタイヤを排気３０００ｃｃのＦＲ（ＦｒｏｎｔｅｎｇｉｎｅＲｅａｒｄｒｉｖｅ）車に実装し、この車輌で棒状の突起を乗り越えた時の乗心地をテストドライバーにより官能評価した。

また、上記摩擦エネルギ測定試験は、台上摩擦エネルギ試験機でトー角を０〜３ｍｍに変化させたときのタイヤショルダー部ＳＨのエネルギ増加量を計測し、この増加量をタイヤショルダー部ＳＨにおける摩擦エネルギに置き換えた。

これら各性能評価試験の試験結果を図４に示す。ここで、乗心地性能評価試験においては、そのポイント数が大きいほど乗心地性能が良く、ここでは「４ポイント」以上の評価を得た空気入りラジアルタイヤを乗心地性能に優れるものとする。また、摩擦エネルギ測定試験においては、従来品Ａの摩擦エネルギ（１５Ｊ）と同等以下の値を得た空気入りラジアルタイヤを耐ショルダー摩耗性能に優れるものとする。

その図４に示す試験結果によれば、従来品Ａ〜Ｃの空気入りラジアルタイヤは、耐ショルダー摩耗性能の悪化は見受けられないが、乗心地性能は改善されていない。これに対して従来品Ｄの空気入りラジアルタイヤは、乗心地性能に優れているが、耐ショルダー摩耗性能の悪化が見受けられる。

また、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０において、タイプＡは乗心地性能が然程向上せず、タイプＢ〜Ｅは乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の双方に優れていることが判る。

ここで、このタイプＡの乗心地性能が然程向上していない理由としては、従来品ＣやタイプＢとの比較からも明らかなように、このタイプＡは間隔巻部５ｂの間隔Ｓ₁とジョイントレスベルトカバー材（Ｊ／Ｌ材）のストリップ幅Ｗ_J/Lとの比率が３０％と小さく（間隔Ｓ₁が狭く）、タイヤセンタ部ＣＬ〜タイヤショルダー部ＳＨ間のベルト剛性差が小さすぎるので、従来品Ｃと同程度の乗心地性能しか得られない。これに対してタイプＢは、その比率が５０％あり（間隔Ｓ₁が広く）、タイプＡよりもベルト剛性差が大きいので、乗心地性能を満足させることができる。このことから、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、間隔巻部５ｂの間隔Ｓ₁とジョイントレスベルトカバー材のストリップ幅Ｗ_J/Lとの比「Ｓ₁／Ｗ_J/L」が「０．５≦Ｓ₁／Ｗ_J/L」であることが好ましい。

以上示した如く、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、タイプＢ〜Ｅのベルトカバー層５，即ち、「Ｓ₁／Ｗ_J/L≧０．５」であり且つ「Ｓ₂／Ｗ_J/L≧０．５」で、更に「０．１５≦Ｗ₂／Ｗ₁≦０．３０」の範囲内にあるベルトカバー層５を設けることによって、乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の両立を図ることができる。

ここで、上記各性能評価試験の際には、試験に用いた夫々の空気入りラジアルタイヤの接地形状から、接地幅Ｗ_65%におけるタイヤショルダー部ＳＨの接地長さＬ_65%とタイヤセンタ部ＣＬの接地長さＬｃとの比率、接地幅Ｗ_95%におけるタイヤショルダー部ＳＨの接地長さＬ_95%と上記接地長さＬ_65%との比率を求め、乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の双方に優れる好適な接地形状Ｒｓ₁の特定を行った。

これによれば、本実施例の空気入りラジアルタイヤ１０は、図４に示す如く、「Ｌ_65%／Ｌｃ」の比率が「Ｌ_65%／Ｌｃ≦８０％」で、「Ｌ_95%／Ｌ_65%」の比率が「Ｌ_95%／Ｌ_65%≧８０％」となる接地形状Ｒｓ₁であることが好ましく、この接地形状Ｒｓ₁により乗心地性能と耐ショルダー摩耗性能の両立を図ることができる。

以上のように、本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、乗心地性能の向上と耐ショルダー摩耗性能の悪化抑制又は向上とに有用であり、特に、その両者の効果を両立させるのに適している。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤの接地形状の一例を示す説明図である。本発明に係る空気入りラジアルタイヤの一例をタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図である。図１に示すベルトカバー層について説明する概略図である。本発明に係る空気入りラジアルタイヤの乗心地性能評価試験及び摩擦エネルギ測定試験の試験結果を示す図である。従来のベルトカバー層の一例について説明する概略図である。従来の空気入りラジアルタイヤの接地形状の一例を示す説明図である。従来の空気入りラジアルタイヤの接地形状の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１ビードコア
２カーカス層
３第１ベルト層
４第２ベルト層
５ベルトカバー層
１０空気入りラジアルタイヤ
Ｔｒトレッド部
ＳＨタイヤショルダー部
ＣＬタイヤセンタ
Ｒｓ₁ 接地形状

Claims

タイヤセンタ部の接地長さをタイヤショルダー部の接地長さよりも長くし、該タイヤショルダー部における接地長さの長さ変化を小さくした接地形状を有することを特徴とした空気入りラジアルタイヤ。
前記接地形状は、前記タイヤセンタ部の接地長さをＬｃ，最大接地幅の６５％の接地幅における前記タイヤショルダー部の接地長さをＬ_65%，最大接地幅の９５％の接地幅における前記タイヤショルダー部の接地長さをＬ_95%とした際に、
Ｌ_65%／Ｌｃ≦８０％
Ｌ_95%／Ｌ_65%≧８０％
となるよう設定することを特徴とした請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
ベルト層を補強するベルトカバー層が少なくとも一枚設けられた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトカバー層は、各タイヤショルダー側にジョイントレスベルトカバー材を重ねて巻き付けた重ね巻部を有すると共に、該夫々の重ね巻部の間にジョイントレスベルトカバー材を所定の間隔を空けて巻き付けた間隔巻部を有することを特徴とした空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルトカバー層は、前記ジョイントレスベルトカバー材のストリップ幅をＷ_J/L，前記間隔巻部の間隔をＳ₁，前記重ね巻部におけるジョイントレスベルトカバー材の重なり部分の幅をＳ₂，該ベルトカバー層の最大幅をＷ₁，前記重ね巻部の総幅をＷ₂とした際に、
Ｓ₁／Ｗ_J/L≧０．５
Ｓ₂／Ｗ_J/L≧０．５
０．１５≦Ｗ₂／Ｗ₁≦０．３０
となるよう設定することを特徴とした請求項３記載の空気入りラジアルタイヤ。