JP2007253816A

JP2007253816A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2007253816A
Application number: JP2006081354A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Tagawa; 浩也田川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】一対のビードコア１２の間をトロイド状に延びるカーカス１４と、カーカス１４のタイヤ径方向外側に配置されたベルト１６と、ベルト１６のタイヤ径方向外側で且つ、タイヤ幅方向の少なくとも中央側に配置されたトレッドゴム１８Ａと、トレッドゴム１８Ａのタイヤ幅方向外側に配置され、車両装着時の内側のベルト１６の端部をカーカス１４と共に包囲し、トレッドゴム１８Ａより損失正接が小さいトレッドゴム１８Ｂと、を備えるタイヤ１０であって、車両装着時の内側のベルトの端部をカーカスと第２のトレッドゴムとで包囲したことで操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関するものであり、特には、転がり抵抗の低減が可能な空気入りラジアルタイヤに関する。

従来の空気入りラジアルタイヤは、転がり抵抗低減のために低ヒステリシスロス（例えば、６０℃の損失正接が０．２以下）のトレッドゴムを使用することで、タイヤ転動時の発熱を抑制している。また、軽量化、タイヤの形状の最適化によって同様にタイヤ変形時のエネルギーロスを低くすることで転がり抵抗低減を行っている。
一方、特許文献１及び２には、トレッドゴムをタイヤ幅方向で分割してトレッドに２種類のトレッドゴム用いる空気入りタイヤが開示されている。
特開平１１−０１１１１４号公報特開平１１−３２１２３７号公報

しかしながら、転がり抵抗低減のために、低ヒステリシスロスのトレッドゴムを使用すると、転がり抵抗低減は実現可能となるが、路面とタイヤとの間の摩擦係数が低下するため、主にドライ路面での操縦安定性能が低下する問題がある。
また、前述した特許文献１及び２に開示された空気入りタイヤでは、転がり抵抗と操縦安定性能との両立を図ることは難しい。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る空気入りラジアルタイヤは、一対のビードコアの間をトロイド状に延びる少なくとも１層のカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側で且つ、タイヤ幅方向の少なくとも中央側に配置された第１のトレッドゴムと、前記第１のトレッドゴムのタイヤ幅方向外側に配置され、車両装着時の内側の前記ベルトの端部を前記カーカスと共に包囲し、前記第１のトレッドゴムより損失正接が小さい第２のトレッドゴムと、を備えることを特徴とする。

次に、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの作用効果について説明する。
トレッドのベルトの端部付近は剛性段差が大きく、トレッドの他の箇所と比較しても発熱が大きいため、このベルトの端部付近の発熱を小さくすることが、タイヤの転がり抵抗の低減に効果的である。
ここで、車両装着時の内側のベルトの端部をカーカスと損失正接が小さい第２のトレッドゴムとで包囲したことで、このベルトの端部付近の発熱が小さくなって（即ちヒステリシスロスが低くなって）、タイヤの転がり抵抗が低減される。
また、一般的に、トレッドゴムの損失正接とタイヤと路面との間の摩擦係数とは比例関係にあるため、第２のトレッドゴムを車両装着時の内側のベルトの端部付近（所謂、操縦安定性能にあまり影響を与えない範囲）に配置したことで、第２のトレッドゴムと比較して損失正接が大きい第１のトレッドゴムが主に操縦安定性能に寄与するため、操縦安定性能の低下が抑制される。
従って、請求項１の空気入りラジアルタイヤは、操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる。

本発明の請求項２に係る空気入りラジアルタイヤは、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記第１のトレッドゴムの６０℃における損失正接と、前記第２のトレッドゴムの６０℃における損失正接との差が０．１〜０．４であることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤの作用効果について説明する。
第１のトレッドゴムの６０℃における損失正接と、第２のトレッドゴムの６０℃における損失正接との差が０．１に満たないと、転がり抵抗の低減効果が十分に得られず、この差が０．４を超えると、第２のトレッドゴムを車両装着時の内側のベルトの端部付近に配置しても操縦安定性能に悪影響が生じる。

本発明の請求項３に係る空気入りラジアルタイヤは、請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記第１のトレッドゴムと前記第２のトレッドゴムとのタイヤ径方向最内側の境界が、車両装着時の内側の前記ベルトの端部から前記ベルトの幅の５〜１０％の距離だけタイヤ幅方向内側にあることを特徴とする。

次に、請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤの作用効果について説明する。
第１のトレッドゴムと第２のトレッドゴムとのタイヤ径方向最内側の境界と車両装着時の内側のベルトの端部との距離が、ベルトの幅の５％の距離に満たないと転がり抵抗の低減効果が十分に得られず、この距離がベルトの幅の１０％を超えると、第２のトレッドゴムを車両装着時の内側のベルトの端部付近に配置しても操縦安定性能に悪影響が生じる。
なお、ベルトが複数層設けられている場合は、最も幅が広いベルトの幅を基準とする。また、ここで言うベルトの幅とは、ベルトをタイヤ幅方向と平行に計測した距離を意味するものとする。

本発明の請求項４に係る空気入りラジアルタイヤは、請求項１乃至３の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記第１のトレッドゴムと前記第２のトレッドゴムとの境界面が、タイヤ径方向外側ほどタイヤ幅方向外側に向く傾斜面であることを特徴とする。

次に、請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤの作用効果について説明する。
第１のトレッドゴムと第２のトレッドゴムとの境界面に一定の傾き（車両装着時の内側のベルト端部からトレッド踏面に対して、タイヤ幅方向外側に向かうような傾き）があれば、車両装着時の内側のベルトの端部付近の発熱を抑制したまま、第２のトレッドゴムが操縦安定性能へ与える影響を更に改良できる。

本発明の請求項５に係る空気入りラジアルタイヤは、請求項１乃至４の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカスの内側に断面が三日月形状の補強ゴムを有することを特徴とする。

次に、請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤの作用効果について説明する。
カーカスのタイヤ幅方向内側に断面が三日月形状の補強ゴムを設けた空気入りラジアルタイヤには、例えばサイド補強型のランフラットタイヤがある。このランフラットタイヤは、通常の空気入りラジアルタイヤと比較しても、サイド補強ゴムがある分、ベルトの端部付近の接地圧が高く、タイヤ転動時におけるベルトの端部での発熱がより大きいため、本発明による操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良する効果が、更に効果的に作用する。
なお、ここで言う、断面が三日月形状の補強ゴム（サイド補強ゴム）とは、タイヤをタイヤ幅方向断面視したときに、補強ゴムの厚さがトレッドの方向及びビードコアの方向に向かって夫々漸減していることを意味している。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる。

［第１の実施形態］
（構成）次に、本発明の空気入りタイヤの第１の実施形態を図１にしたがって説明する。なお、本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０（以下、単にタイヤ１０と記載する。）は、タイヤサイズが２２５／４５Ｒ１７のサイド補強型の空気入りランフラットタイヤである。
図１に示すように、このタイヤ１０は一対のビードコア１２と、ビードコア１２にトロイド状に跨るカーカス１４と、カーカス１４のクラウン部のタイヤ径方向外側に設けられたベルト１６と、ベルト１６よりタイヤ径方向外側に設けられたトレッドゴム１８によって形成されるトレッド部２０とを備えている。また、トレッド部２０のタイヤ幅方向両外側には、サイドウォール部２２が設けられ、サイドウォール部２２のカーカス１４の赤道面ＣＬ側には、三日月形状のサイド補強ゴム２４が設けられている。また、ベルト１６の両端部付近とカーカス１４との間にはクッションゴム２８が配置され、トレッド部２０には、タイヤ周方向に延びる主溝２６が複数本設けられている。更に、タイヤ１０は装着方向が指定されたタイヤであり、図面に向かって右側を車両装着時の内側（矢印ＩＮ方向）とする。

なお、本実施形態のカーカス１４は、複数本のカーカスコードを被覆ゴム中に埋設して形成されたカーカスプライを２枚重ねたものであり、第１のカーカスプライ１４Ａのタイヤ径方向外側のカーカスプライを第２のカーカスプライ１４Ｂと称す。
また、ベルト１６は、複数本のスチールコードを平行に並べて被覆ゴム中に埋設して形成されたベルトプライを２枚重ねたものであり、第１のベルトプライ１６Ａのタイヤ径方向外側のベルトプライを第２のベルトプライ１６Ｂと称す。なお、第１のベルトプライ１６Ａの幅は、第２のベルトプライ１６Ｂの幅よりも幅広とする。

トレッドゴム１８は、タイヤ幅方向に分割された２種類のトレッドゴムから形成され、車両装着時の内側のベルト１６の端部付近に配置されるトレッドゴムをトレッドゴム１８Ｂ、それ以外のトレッドゴムをトレッドゴム１８Ａと称する。また、図１に示すようにベルト１６の両端部は、カーカス１４と、トレッドゴム１８Ａ及びトレッドゴム１８Ｂによって夫々包囲されている。なお、トレッドゴム１８Ａ及び１８Ｂは、ベルト１６のタイヤ径方向外側面とカーカス１４（ここでは、第２のカーカスプライ１４Ｂ）と直接接している。このトレッドゴム１８Ａとトレッドゴム１８Ｂとのタイヤ径方向最内側の境界Ｂは、第１のベルトプライ１６Ａの車両装着時の内側の端部から、ベルト１６（第１のベルトプライ１６Ａ）の幅の５〜１０％の距離Ｌだけ赤道面ＣＬ側にあることが好ましい。なお、本実施形態の距離Ｌは２０ｍｍであり、この数値は、第１のベルトプライ１６Ａの幅の１０％にあたる。
また、トレッドゴム１８Ａとトレッドゴム１８Ｂとの境界面Ｉは、タイヤ径方向外側に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜する傾斜面である。
更に、トレッドゴム１８Ａの６０℃における損失正接ｔａｎδと、トレッドゴム１８Ｂの６０℃における損失正接ｔａｎδとの差は０．１〜０．４であることが好ましい。
また、本発明のタイヤ１０においては、トレッドゴム１８Ｂとカーカス１４とで車両装着時の内側のベルト１６の端部を包囲したことが要旨であり、それ以外の構造や材質等については常法に従い適宜選定することができ、特に制限されるものではない。

（作用）次に第１の実施形態のタイヤ１０の作用を説明する。
車両装着時の内側のベルト１６の端部をカーカス１４と損失正接の小さいトレッドゴム１８Ｂとで包囲し、且つトレッドゴム１８Ｂとベルト１６のタイヤ径方向外側面及びカーカス１４とを直接接させたことで、このベルト１６の端部付近の発熱が小さくなって（即ちヒステリシスロスが低くなって）、タイヤ１０の転がり抵抗が低減される。また、トレッドゴム１８Ｂを車両装着時の内側のベルト１６の端部付近に配置し、トレッドゴム１８Ａと比較して損失正接が大きいトレッドゴム１８Ａを車両装着時の中央及び外側に配置したことで、トレッドゴム１８Ａが操縦安定性能に寄与して、操縦安定性能（主にドライ路面での操縦安定性能）の低下が抑制される。従って、タイヤ１０は、操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる。

また、トレッドゴム１８Ａの６０℃における損失正接ｔａｎδと、トレッドゴム１８Ｂの６０℃における損失正接ｔａｎδとの差が０．１に満たないと、転がり抵抗の低減効果が十分に得られず、この差が０．４を超えると、トレッドゴム１８Ｂを車両装着時の内側のベルト１６の端部付近に配置しても操縦安定性能に悪影響が生じる。
更に、トレッドゴム１８Ａとトレッドゴム１８Ｂとのタイヤ径方向最内側の境界Ｂと車両装着時の内側のベルト１６の端部との距離Ｌが、ベルト１６の幅の５％の距離に満たないと転がり抵抗の低減効果が十分に得られず、この距離Ｌがベルト１６の幅の１０％を超えると、トレッドゴム１８Ｂを車両装着時の内側のベルト１６の端部付近に配置しても操縦安定性能に悪影響が生じる。

また、トレッドゴム１８Ａとトレッドゴム１８Ｂとの境界面Ｉに一定の傾きがあるため、車両装着時の内側のベルト１６の端部付近の発熱を抑制したまま、トレッドゴム１８Ｂが操縦安定性能へ与える影響を更に改良できる。
更に、このタイヤ１０は、通常の空気入りラジアルタイヤと比較しても、サイド補強ゴム２４がある分、ベルト１６の端部付近の接地圧が高く、タイヤ転動時におけるベルト１６の端部での発熱がより大きいため、本発明による操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良する効果が、更に効果的に作用する。

［その他の実施形態］
第１の実施形態では、タイヤ１０を空気入りランフラットタイヤとする構成であったが、この構成に限らず、一般的な空気入りラジアルタイヤ（例えば、乗用車用空気入りラジアルタイヤ）とする構成であっても良いものとする。

（試験例）
本発明の空気入りラジアルタイヤの性能改善効果を確認するために、本発明の第１の実施形態の空気入りランフラットタイヤに係る実施例のタイヤを１種、及び比較例のタイヤを２種用意して、ドライ路面での操縦安定性能評価試験、及び転がり抵抗の評価試験を行った。

これらの供試タイヤのサイズは、２２５／４５Ｒ１７であり、まず、供試タイヤを７．５Ｊ×１７のリムに組付けを行った。
ドライ路面での操縦安定性能評価試験は、供試タイヤを車両に装着して、内圧が２００ｋｐａになるように空気を充填し、２名乗車にてドライ路面を走行し、２名のドライバーのフィーリングにより操縦安定性能を評価した。評価方法は１０段階評価（１０点法）とし、値が大きくなるほど良好な結果を指すものとする。
転がり抵抗の評価試験は、正規内圧を充填した供試タイヤを正規荷重で直径１．７ｍのドラム上に押し付けてドラムを回転させ、一定速度まで上昇させた後、ドラム駆動のスイッチを切りドラムを自由回転させ、減速の度合いにより転がり抵抗を求めて評価した。評価方法は、比較例１のタイヤの転がり抵抗の値を１００としたときの指数表示とし、その値が大きいほど良好な結果を表すものとする。
なお、ここで言う正規荷重とは、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００６年度版、日本自動車タイヤ協会規格）での適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）を指し、正規内圧とは、この最大負荷能力に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

実施例のタイヤ：第１の実施形態の空気入りランフラットタイヤ（図１参照）。
比較例１のタイヤ：実施例のタイヤの損失正接が小さいトレッドゴム（トレッドゴム１８Ｂ）をトレッド全体に配置したタイヤ。
比較例２のタイヤ：実施例のタイヤの通常のゴム（トレッドゴム１８Ａ）をトレッド全体に配置したタイヤ。

表１の結果から、実施例のタイヤは、比較例１のタイヤ及び比較例２のタイヤよりもドライ路面での操縦安定性能及び転がり抵抗の両立が図られていることが分かる。
従って、実施例のタイヤはドライ路面での操縦安定性能を低下させずに、転がり抵抗を改良できる。

第１の実施形態に係る空気入りランフラットタイヤの回転軸に沿った断面図である。

符号の説明

１０タイヤ（空気入りランフラットタイヤ）
１２ビードコア
１４カーカス
１６ベルト
１８Ａトレッドゴム（第１のトレッドゴム）
１８Ｂトレッドゴム（第２のトレッドゴム）
２４サイド補強ゴム（補強ゴム）

Claims

一対のビードコアの間をトロイド状に延びる少なくとも１層のカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルトと、
前記ベルトのタイヤ径方向外側で且つ、タイヤ幅方向の少なくとも中央側に配置された第１のトレッドゴムと、
前記第１のトレッドゴムのタイヤ幅方向外側に配置され、車両装着時の内側の前記ベルトの端部を前記カーカスと共に包囲し、前記第１のトレッドゴムより損失正接が小さい第２のトレッドゴムと、
を備えることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記第１のトレッドゴムの６０℃における損失正接と、前記第２のトレッドゴムの６０℃における損失正接との差が０．１〜０．４であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記第１のトレッドゴムと前記第２のトレッドゴムとのタイヤ径方向最内側の境界が、車両装着時の内側の前記ベルトの端部から前記ベルトの幅の５〜１０％の距離だけタイヤ幅方向内側にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記第１のトレッドゴムと前記第２のトレッドゴムとの境界面が、タイヤ径方向外側ほどタイヤ幅方向外側に向く傾斜面であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記カーカスの内側に断面が三日月形状の補強ゴムを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。