JP2007153209A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】車が連続走行したときの時間経過と共に、低減する走行性能を改善した空気入りタイヤ、特にレース用として優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッドゴム１ａのトレッド表面１１のトルエン膨潤度とトレッド底面１３のトルエン膨潤度との差が２０％以内であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、車が連続走行したときの時間の経過と共に低減する走行性能を改善した空気入りタイヤに関する。

レース用空気入りタイヤに要求される性能は、特に高速走行時におけるグリップ性能に優れることである。従来、このグリップ性能を向上するために、トレッドゴムの弾性率を低くしたり、カーボンブラックやオイルの配合量を多くしたり、ガラス転移温度（Ｔｇ）を高くしたりすること等の種々の検討が試みられている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、従来のレース用タイヤは、サーキット周回時に、最速ラップタイムを記録した後は、周回数を重ねる毎にラップタイムが徐々に遅くなるという現象がある。この現象は「タレ」と呼ばれ、これを如何に抑制するかが課題になっている。

本発明者は、この課題の検討において、「タレ」が発生する原因は、トレッド内部のゴム特性が、トレッド表面のゴム特性とは異なること、特に、トレッドゴムの厚み方向にゴム特性が変化していることにあるとの知見を得て、検討を進めた結果、以下に説明するような本発明を得るに至った。
特開平１０−１９５２３８号公報

本発明の目的は、車が連続走行したときの時間経過と共に低減する走行性能を改善した空気入りタイヤ、特にレース用として優れた空気入りタイヤ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、トレッドゴムのトレッド表面のトルエン膨潤度とトレッド底面のトルエン膨潤度との差が２０％以内であることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤは、トレッドゴムのトルエン膨潤度をトレッド表面とトレッド底面とで差を２０％以内とすることにより、トレッドゴムの厚み方向のゴム特性を均質化したため、車が連続走行した際にトレッド表面からトレッド内部に摩耗が進行し、さらにトレッド底面まで達した場合であっても、グリップ性能を低下させることなく、所期の走行性能を維持することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例をタイヤ子午線方向断面にして示す。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。ビード部３に埋設された左右一対のビードコア５間にカーカス層４が装架され、その両端部がそれぞれビードコア５の廻りにビードフィラー６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。トレッド部１においては、カーカス層４の外側に、上下一対のベルト層７、フルカバーとエッジカバーとからなるベルトカバー層８及びトレッドゴム１ａがタイヤ１周にわたって配置されている。

このような構成において、トレッドゴム１ａは、トレッド表面のトルエン膨潤度と、トレッド底面のトルエン膨潤度の差が２０％以内、好ましくは１５％以内に極力小さくなるように設定されている。

本発明においてトルエン膨潤度とは、トレッドゴムから２０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍの試験片を切り出して、温度２５℃のトルエンに４８時間浸漬した後、試験片の体積を測定し、浸漬前の体積に対する体積比率（％）として定義するものをいう。このトルエン膨潤度は、トレッドゴムの加硫度に対応するゴム特性であり、トルエン膨潤度が小さいほど加硫度が大きくなる関係にある。

上記試験片は、図１に試験片のサンプリング位置をそれぞれ一例として示すように、トレッド表面サンプリング位置１１、トレッド内部サンプリング位置１２及びトレッド底面サンプリング位置１３からトレッドゴムの厚さ方向に分布させて切り出すものとする。なお、トレッド内部サンプリング位置１２はトレッドゴムの厚さのほぼ中央部、トレッド底面サンプリング位置１３はベルトカバー層８（フルカバーのベルトカバー層８がないときはベルト層７）と隣接する底面とする。

本発明の空気入りタイヤの特徴は、トレッドゴムのトルエン膨潤度がトレッド表面サンプリング位置１１のトルエン膨潤度とトレッド底面サンプリング位置１３のトルエン膨潤度の差が２０％以内に設定されることである。トルエン膨潤度の差が２０％を超えると、トレッド表面とトレッド底面のグリップ特性の差異が大きくなり、連続走行時にトレッド表面が摩耗していくにつれて、グリップ性能が低下するようになる。

また、トレッドゴムのトルエン膨潤度としては、上述した差を有する範囲において、トレッド底面のトルエン膨潤度を、トレッド表面のトルエン膨潤度よりも小さくすることが好ましい。すなわち、トレッドゴムの厚さ方向にトレッド表面からトレッド底面に向け、トルエン膨潤度を順次小さくすることが好ましい。このようにトレッド表面に対してトレッド底面側のトルエン膨潤度を小さく設定したことにより、最速ラップを記録した後、この最速ラップの走行を維持し、さらに周回数を重ねてもラップタイムの悪化を抑制することができ、走行性能の改善効果を一層向上することができる。これはトレッドゴムの内部へ移るに従いトルエン膨潤度を少しずつ小さくすること、すなわち加硫度を少しずつ高くすることにより連続走行に伴う発熱によるグリップ力の低下を最小限に抑えることができるからである。

本発明において、トレッドゴムのトルエン膨潤度としては、トレッド表面からトレッド底面までの全体が、２４０％以上３００％以下であることが好ましく、さらに２５０％以上３００％以下がより好ましい。加硫成形後のトルエン膨潤度が２４０％以上となるようにすることにより、グリップ力を高くすることができ、３００％以下とすることにより耐久性を維持することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、特に制限されるものではないが、特に加硫成形時の加熱方法として、金型にセットされたグリーンタイヤの内側に挿入されるブラダーに充填する加熱流体を一般に多用される高圧スチームではなく、窒素、二酸化炭素などの不活性ガスを単独で使用することが好ましい。高圧スチームを使用する場合は、金型に接するトレッド表面側の加硫度が高くなると共にトレッド底面側の加硫度が低くなり、トレッド表面とトレッド底面の加硫度の差が大きくなる。すなわち、トルエン膨潤度の差にして、一般に２０％を超え、後述する従来例のように２４％以上にもなるため、「タレ」現象の発生が避けられない。

加硫成形時の、加硫温度としては、金型側の温度を１４０〜１６０℃、不活性ガスの温度を２０〜１００℃に調整するとよい。

以上、主としてレース用タイヤの場合について説明したが、本発明の空気入りタイヤは、レース用タイヤとしての使用に限定されるものではなく、一般用の空気入りタイヤとしても好適に使用できる。すなわち、一般の空気入りタイヤに本発明を適用することにより、長期走行により摩耗がある程度進んだ状態であっても、グリップ力を低下させることなく所期の走行性能を維持することが可能となるからである。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これにより本発明の範囲が制限を受けるものではない。

実施例１〜３、従来例
タイヤ構造を図１に示す構成とし、タイヤサイズを２８０／７１０Ｒ１８とし、トレッドゴムの組成を表１に示すゴム組成とし、加硫成形における金型温度を１５０℃とすることを共通条件とし、かつブラダーに供給する加熱流体について、従来例は高圧スチーム（温度２００℃）とし、実施例１〜３は窒素ガスを温度２０〜１００℃の範囲でそれぞれ異ならせることにより、トレッドゴムのトルエン膨潤度が、表２に記載のように異なる３種類の空気入りタイヤを製作した。

得られた３種類の空気入りタイヤについて、それぞれリムサイズ１８×１１ＪＪに空気圧２００ｋＰａでリム組し、ＧＴ３００車両に装着してサーキットコースを１０周走行させて周回毎のラップタイムを計測した結果を表２に示した。

表中、「ラップタイム落ち込み」は、各タイヤの最速ラップタイムに対する１０周目のラップタイムの落ち込みを示し、「ラップタイム差」は、従来例の１０周目のラップタイムを基準とし、各タイヤと従来例との１０周目のラップタイムの差を示す。

表２から、実施例１〜３のタイヤは、いずれも従来例に比べてラップタイムの落ち込みが改善されていることが分かる。

図２は、従来例及び実施例１のタイヤについて、トレッドゴムのトルエン膨潤度の分布を、図３は、周回毎のラップタイムの計測結果を示した。図２及び３から明らかなように、従来例は、トレッド表面とトレッド底面とでトルエン膨潤度の差が大きく、ラップタイムの落ち込みも大きいことが認められた。これに対して、実施例１は、トレッド表面とトレッド底面のトルエン膨潤度の差が小さく、最速ラップ後のラップタイムの落ち込みも抑制されたことが認められた。

図２から、実施例１と従来例のトレッドゴムにおけるトルエン膨潤度の厚み方向の分布は、逆の傾きを示すことが認められ、実施例１のトルエン膨潤度の分布は、トレッド表面よりトレッド底面が低くなっていることが確認された。また、図３から、実施例１及び従来例の空気入りタイヤの周回毎のラップタイムは、１周目から６周目までほぼ同じ挙動を示すが、従来例は、６周目に最速ラップを記録した後、ラップタイムが徐々に悪化し、いわゆる「タレ」が発生することが認められた。これに対して、実施例１は、６〜８周の間、最速ラップタイムを維持すると共に、その後のラップタイムの悪化も抑制されることが認められた。

本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向断面図である。 本発明の空気入りタイヤと従来例タイヤとのトルエン膨潤度の分布を対比して示す説明図である。 本発明の空気入りタイヤと従来例タイヤとのラップタイムの推移を対比して示す説明図である。

符号の説明

１ トレッド部
１ａ トレッドゴム
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルトカバー層
１１ トレッド表面サンプリング位置
１２ トレッド内部サンプリング位置
１３ トレッド底面サンプリング位置

Claims (4)

1. トレッドゴムのトレッド表面のトルエン膨潤度とトレッド底面のトルエン膨潤度との差が２０％以内である空気入りタイヤ。
2. 前記トレッドゴムのトルエン膨潤度を、前記トレッド表面からトレッド底面に向け順次小さくした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記トレッドゴムのトルエン膨潤度を２４０％以上３００％以下にした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. レース用タイヤとして使用する請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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