JP2007015531A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッド部に形成されたブロック要素にピッチバリエーションを採用した場合に、ブロック要素間の剛性差を緩和し、ユニフォミティ、操縦安定性及び乗り心地性能を改善することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 トレッド部１に溝１２，１３によって区分された複数のブロック要素１４をタイヤ周方向に配列し、これらブロック要素１４のピッチ長さをタイヤ周方向に沿って変化させたトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、トレッド部１の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部２の内面に周上で相対的に突出する凸部１５を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トレッド部に形成されたブロック要素にピッチバリエーションを採用した空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、ブロック要素間の剛性差を緩和し、ユニフォミティ、操縦安定性及び乗り心地性能を改善するようにした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

ブロック基調のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいては、パターンノイズを抑制するために、ブロックのピッチ長さをタイヤ周方向に沿って変化させた所謂ピッチバリエーションが採用されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなピッチバリエーションを採用した空気入りタイヤは、騒音の観点では優れているものの、ブロック寸法の差が大きくなると、周上での剛性バランスが崩れ、その結果として、ユニフォミティ、操縦安定性及び乗り心地性能が悪化するという問題がある。そのため、タイヤ性能に悪影響を与えることなくピッチバリエーションの利点を活かすことが望まれている。
特開２０００−４３５０７号公報

本発明の目的は、トレッド部に形成されたブロック要素にピッチバリエーションを採用した場合に、ブロック要素間の剛性差を緩和し、ユニフォミティ、操縦安定性及び乗り心地性能を改善することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に溝によって区分された複数のブロック要素をタイヤ周方向に配列し、これらブロック要素のピッチ長さをタイヤ周方向に沿って変化させたトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部の内面に周上で相対的に突出する凸部を設けたことを特徴とするものである。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上述した空気入りタイヤを製造する方法であって、前記凹部を成形するための凹部を備えたブラダーを用い、モールド内に挿入された未加硫タイヤの内側で前記ブラダーを膨脹させながら加硫を行うことを特徴とするものである。

本発明では、ピッチバリエーションを採用した空気入りタイヤにおいて、トレッド部の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部の内面に周上で相対的に突出する凸部を設けているので、ブロック要素間の剛性差を緩和し、ユニフォミティ、操縦安定性及び乗り心地性能を改善することができる。また、タイヤ内面に凸部を設けるため外観を損なうこともない。

本発明では、ブロック要素間の剛性差を効果的に緩和するために、以下の条件を満たすことが望ましい。即ち、凸部のタイヤ内面に沿って測定されるタイヤ径方向の幅は、トレッド部に埋設された最も幅が広いベルト層の端部とビード部に埋設されたビードフィラーの上端との間隔の６０％〜１４０％とすることが好ましい。また、凸部のタイヤ内面に沿って測定されるタイヤ径方向の幅の中心位置は、トレッド部に埋設された最も幅が広いベルト層の端部からビード部に埋設されたビードフィラーの上端までの範囲に配置することが好ましい。更に、凸部の厚さは１ｍｍ〜１３ｍｍとし、凸部のＪＩＳ−Ａ硬度は４０〜８０とし、凸部を構成するゴム組成物には短繊維を配合することが好ましい。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１及び図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はバットレス部、３はサイドウォール部、４はビード部である。一方のビード部４と図示されない他方のビード部との間にはカーカス層５が装架され、カーカス層５の端部がビードコア６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。ビードコア６の外周側には高硬度ゴムからなるビードフィラー７と複数本の補強コードを含む補強層８とが配置され、これらビードフィラー７及び補強層８が折り返されたカーカス層５によって包み込まれている。また、ビード部４にはビードベース及びビードトウを覆うようにチェーファー９が設けられている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、２層のベルト層１０Ａ，１０Ｂがタイヤ全周にわたって配置されている。これらベルト層１０Ａ，１０Ｂは、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層１０Ａ，１０Ｂの幅は互いに異なり、タイヤ径方向外側に位置するベルト層１０Ａよりもタイヤ径方向内側に位置するベルト層１０Ｂの方が幅広になっている。更に、ベルト層１０Ａ，１０Ｂの外周側には、タイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルトカバー層１１が配置されている。

トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる主溝１２やタイヤ幅方向に延びるラグ溝１３等が形成されており、これら主溝１２やラグ溝１３等により複数のブロック要素１４が区分されている。ブロック要素１４は、ラグ溝１３によって完全に分断された複数のブロックであっても良く、或いは、ラグ溝１３によって分断された複数のブロック部分を備えたリブであっても良い。これらブロック要素１４のピッチ長さは、タイヤ周方向に沿って変化している。例えば、図２に示すように、ブロック要素１４には３種類のピッチ長さＳ，Ｍ，Ｌが設定され、これらピッチ長さＳ，Ｍ，Ｌがタイヤ周方向に沿って周期的に配置されている。また、ブロック要素１４を区分するラグ溝１３の幅は周上で実質的に一定になっている。

上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部２の内面には、図１及び図２に示すように、凸部１５が選択的に形成されている。ここで、トレッド部１の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位とは、図２において、ピッチ長さＳのブロック要素１４が密集するが故に溝体積の比率が周上で相対的に大きくなっているタイヤ周方向の部位である。例えば、トレッド部１を周上で複数の領域に区分し、各領域の溝体積と周方向長さを求め、各領域の単位周方向長さに対する溝体積比率を求め、その溝体積比率が大きいと判断される少なくとも１箇所を選択し、その部位のバットレス部２の内面に凸部１５を配置すれば良い。

上述のようにピッチバリエーションを採用した空気入りタイヤにおいて、トレッド部１の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部２の内面に凸部１５を設けているので、ピッチバリエーションに起因してゴムボリュームが相違するブロック要素間の剛性差を緩和し、その結果として、ユニフォミティ、操縦安定性及び乗り心地性能を改善することができる。また、タイヤ内面に凸部１５を設けるため外観を損なうこともない。

上記空気入りタイヤにおいて、凸部１５のタイヤ内面に沿って測定されるタイヤ径方向の幅Ｗは、トレッド部１に埋設された最も幅が広いベルト層１０Ｂの端部とビード部４に埋設されたビードフィラー７の上端との間隔Ｌの６０％〜１４０％に設定すると良い。この幅Ｗが狭過ぎるとブロック要素間の剛性差を緩和する効果が不十分になり、逆に広過ぎると重量が増加して操縦安定性が低下する。凸部１５の幅Ｗの好ましい範囲は、間隔Ｌの８０％〜１２０％である。

凸部１５のタイヤ内面に沿って測定されるタイヤ径方向の幅の中心位置は、トレッド部１に埋設された最も幅が広いベルト層１０Ｂの端部からビード部４に埋設されたビードフィラー７の上端までの範囲に配置すると良い。即ち、ベルト層１０Ｂやビードフィラー７は剛性が高いため、凸部１５をベルト層１０Ｂやビードフィラー７と重なるように配置した場合、凸部１５による剛性差の緩和作用が打ち消されることになる。そのため、凸部１５の幅中心位置を最も幅が広いベルト層１０Ｂの端部からビードフィラー７の上端までの範囲に配置することで、凸部１５を有効に機能させることが可能になる。

凸部１５の厚さｔは１ｍｍ〜１３ｍｍとすると良い。この厚さｔが薄過ぎるとブロック要素間の剛性差を緩和する効果が不十分になり、逆に厚過ぎると重量が増加して操縦安定性が低下する。凸部１５の厚さｔの好ましい範囲は、２ｍｍ〜１０ｍｍである。

凸部１５の２５℃でのＪＩＳ−Ａ硬度は４０〜８０とすると良い。この硬度が低過ぎるとブロック要素間の剛性差を緩和する効果が不十分になり、逆に高過ぎると乗り心地性能が悪化する要因となる。凸部１５のＪＩＳ−Ａ硬度の好ましい範囲は、５０〜７０である。

凸部１５を構成するゴム組成物には短繊維を配合すると良い。凸部１５を構成するゴム組成物に短繊維を配合することにより、その部分の剛性を大幅に上げることができる。そのため、凸部１５の大きさを小さくして重量増加を抑制することが可能となる。また、短繊維をタイヤ径方向に配向させることで更に良好な補強効果を発揮することができる。

上述した空気入りタイヤは、その製造方法が特に限定されるものではないが、例えば、凹部１５を成形するための凹部を備えたブラダーを用い、モールド内に挿入された未加硫タイヤの内側で凹部を備えたブラダーを膨脹させながら加硫を行うようにした場合、特別なブラダーを用意すること以外は従来のタイヤ製造設備をそのまま使用することができるという利点がある。

それ以外のタイヤ製造方法として、タイヤ内面に凸部を持たない空気入りタイヤを通常の手法により製造し、その後、タイヤ内面の所定の位置に凸部を貼り付けることも可能である。

ピッチバリエーションを採用したタイヤサイズ２７５／３５Ｒ２０の空気入りタイヤにおいて、バットレス部の内面形状だけを異ならせた従来例及び実施例タイヤをそれぞれ製作した。

実施例は、図１及び図２に示すように、トレッド部の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部の内面に周上で相対的に突出する凸部を設けたものである。従来例は、バットレス部の内面に凸部を設けていないこと以外は実施例を同じ構造を有するものである。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ユニフォミティに関する歩留り、操縦安定性、乗り心地性能を評価し、その結果を表１に示した。

歩留り（ＲＦＶ）：
試験タイヤを１０００本ずつ製作し、ユニフォミティ試験機によりラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）を測定し、ＲＦＶの目標値を１０８Ｎ以下として歩留りを求めた。評価結果は、従来例の歩留りを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど歩留りが良いことを意味する。

操縦安定性及び乗り心地性能：
試験タイヤをリムサイズ２０×９ＪＪのホイールに組み付けて排気量６．０リットルの４輪駆動車に装着し、前輪空気圧２９０ｋＰａ、後輪空気圧２４０ｋＰａ、２名乗車相当の荷重条件で、テストドライバーによる操縦安定性及び乗り心地性能の官能評価を行った。評価結果は、従来例を１００とする指数値にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性及び乗り心地性能が優れていることを意味する。

この表１に示すように、実施例のタイヤは、従来例との対比において、ユニフォミティが良好であるため歩留りが高く、しかも操縦安定性及び乗り心地性能が良好であった。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す子午線断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す側面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ バットレス部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ カーカス層
６ ビードコア
７ ビードフィラー
１０Ａ，１０Ｂ ベルト層
１２ 主溝
１３ ラグ溝
１４ ブロック要素
１５ 凸部

Claims (7)

1. トレッド部に溝によって区分された複数のブロック要素をタイヤ周方向に配列し、これらブロック要素のピッチ長さをタイヤ周方向に沿って変化させたトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部の単位周方向長さ当たりの溝体積比率が周上で相対的に大きくなる部位のバットレス部の内面に周上で相対的に突出する凸部を設けた空気入りタイヤ。
2. 前記凸部のタイヤ内面に沿って測定されるタイヤ径方向の幅を、トレッド部に埋設された最も幅が広いベルト層の端部とビード部に埋設されたビードフィラーの上端との間隔の６０％〜１４０％とした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凸部のタイヤ内面に沿って測定されるタイヤ径方向の幅の中心位置を、トレッド部に埋設された最も幅が広いベルト層の端部からビード部に埋設されたビードフィラーの上端までの範囲に配置した請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凸部の厚さを１ｍｍ〜１３ｍｍとした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凸部のＪＩＳ−Ａ硬度を４０〜８０とした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記凸部を構成するゴム組成物に短繊維を配合した請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤを製造する方法であって、前記凹部を成形するための凹部を備えたブラダーを用い、モールド内に挿入された未加硫タイヤの内側で前記ブラダーを膨脹させながら加硫を行う空気入りタイヤの製造方法。
   

Images