JP2009040361A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 高速耐久性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させた空気入りラジアルタイヤ、特にネガティブキャンバー角の付与された車両への装着に好適な空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 車両への装着方向が指定された空気入りラジアルタイヤ１におけるサイドウォール部３、３を形成するサイドトレッドゴム３ｇ、３ｇのタイヤ径方向外側端３ａ、３ａをそれぞれベルト層７の両端部７ａ、７ａの内周側まで延在させると共に、サイドトレッドゴム３ｇ、３ｇの１００℃における１００％モジュラスをベルト層５のコートゴムのモジュラスと同等以下で、かつ車両外側において車両内側よりも大きくし、さらに６０℃におけるｔａｎδを車両外側において車両内側よりも大きく、かつ車両外側において０．１４〜０．２４、車両内側において０．０７〜０．１７にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、高速耐久性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させた空気入りラジアルタイヤ、特にネガティブキャンバー角の付与された車両への装着に好適な空気入りラジアルタイヤに関する。

近年の高性能車両のように、大きなネガティブキャンバー角が付与された車両に装着するタイヤの場合には、車両内側における負荷荷重が車両外側に比して大きくなるため、車両内側ではタイヤの発熱が大きくなり、ベルト層の端部にセパレーションが発生したり、サイドウォール部におけるゴムとカーカス層との間にセパレーションが発生し易くなり、高速耐久性が低下するという問題があった。

従来、高速耐久性を向上させるために、タイヤを構成する各パーツにｔａｎδの小さい低発熱性のゴムを配置する提案がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、ベルト層の端部に端部に低発熱性ゴムを配置したり、サイドウォール部に低発熱性ゴムを配置した場合には、高速走行時のレーンチェンジや旋回走行などにおける操縦安定性の低下を招くという問題があった。特にネガティブキャンバー付き車両に装着するタイヤの場合には、高速耐久性と操縦安定性とを両立させることが極めて困難であった。
特開２００３−２３７３１３号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、高速耐久性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させた空気入りラジアルタイヤ、特にネガティブキャンバー角の付与された車両への装着に好適な空気入りラジアル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ラジアルタイヤは、左右一対のビード部と該ビード部に連なるサイドウォール部と該サイドウォール部を連結するトレッド部とを備え、前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにカーカス層の端部を巻き上げると共に、前記トレッド部における前記カーカス層の外周にベルト層を配置した、ネガティブキャンバー付き車両に装着する装着方向が指定された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記サイドウォール部を形成するサイドトレッドゴムのタイヤ径方向外側端をそれぞれ前記ベルト層の両端部の内側まで延在させると共に、前記サイドトレッドゴムの１００℃における１００％モジュラスを、前記ベルト層のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等以下で、かつ車両外側において車両内側よりも大きくし、前記サイドトレッドゴムの６０℃におけるｔａｎδを、車両外側において車両内側よりも大きく、かつ車両外側において０．１４〜０．２４、車両内側において０．０７〜０．１７にしたことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記カーカス層におけるコード角度をタイヤ周方向に対して９０〜７５°にすると共に、該カーカス層のうちの少なくとも車両外側の巻き上げ端部を前記ベルト層の内周側まで延在させる。
（２）前記トレッド部におけるキャップトレッドゴムを、タイヤ幅方向に隣接する少なくとも２種類のｔａｎδの異なるゴム組成物で構成すると共に、該ゴム組成物の６０℃におけるｔａｎδを車両内側から車両外側に向けて段階的に大きくなるようにする。
（３）前記トレッド部の表面にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を形成すると共に、接地領域内における溝面積比率をタイヤ赤道を中心にした車両内側において車両外側よりも大きくする。
（４）扁平率を５０％以下にする。

本発明によれば、左右のサイドウォール部を形成するサイドトレッドゴムのタイヤ径方向外側端をそれぞれベルト層の両端部の内周側まで延在させると共に、これらサイドトレッドゴムの１００℃における１００％モジュラスをベルト層のコートゴムのモジュラスと同等以下で、かつ車両内側において車両外側より小さくし、しかも６０℃におけるｔａｎδを車両内側において車両外側より小さくしたので、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、車両内側における低モジュラスかつ低ｔａｎδのサイドトレッドゴムのタイヤ径方向外側端がベルト層の端部における発熱を抑えてベルトセパレーションを抑制しながら、サイドウォール部における発熱を抑えてサイドトレッドゴムとカーカス層との間のセパレーションを抑制し、高速耐久性を向上することができる。

しかも、車両外側におけるサイドトレッドゴムを高ｔａｎδにしたので、車両外側のベルト層端部でのサイドトレッドゴムの剛性とタイヤのサイド剛性とを適正に確保して、高速走行時のレーンチェンジや旋回走行における操縦安定性を向上することができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤの要部を示す断面図である。

図１において、空気入りラジアルタイヤ１は、左右一対のビード部２、２と、これらビード部２、２に連なるサイドウォール部３、３と、これらサイドウォール部３、３を連結するトレッド部４とを備えている。ビード部２、２に埋設されたビードコア５、５の周りにはカーカス層６の両端部６ａ、６ａが巻き上げられ、トレッド部４におけるカーカス層６の外周にはベルト層７、８が配置されると共に、車両に対する空気入りラジアルタイヤの装着方向が指定されている。

本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、サイドウォール部３、３を形成するサイドトレッドゴム３ｇ、３ｇのタイヤ径方向外側端３ａ、３ａをそれぞれベルト層７の両端部７ａ、７ａの内側まで延在させている。これにより、サイドトレッドゴム３ｇ、３ｇがベルト層７の両端部の内周側に配置されるベルトエッジクッションゴムと一体化された構造に形成されている。

そして、サイドトレッドゴム３ｇの１００℃における１００％モジュラスを、ベルト層７のコートゴム（図示省略）の１００℃における１００％モジュラスと同等又はそれ以下にすると共に、車両外側において車両内側よりも大きくしている。さらに、サイドトレッドゴム３ｇ、３ｇの６０℃におけるｔａｎδを車両外側において車両内よりも大きくすると共に、車両外側において０．１４〜０．２４、好ましくは０．１５〜０．１９、車両内側において０．０７〜０．１７、好ましくは０．１２〜０．１６にしている。

これにより、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、低モジュラスかつ低ｔａｎδからなる車両内側のサイドトレッドゴム３ｇのタイヤ径方向外側端がベルト層７の両端部７ａ、７ａにおける発熱を抑えてベルトセパレーションを抑制しながら、サイドウォール部３における発熱を抑えてサイドトレッドゴム３ｇとカーカス層６との間のセパレーションを抑制し、高速耐久性を向上することができる。

しかも、車両外側におけるサイドトレッドゴム３ｇを高ｔａｎδにしたので、車両外側のベルト層端部７ａでのサイドトレッドゴム３ｇの剛性とタイヤのサイド剛性とを適正に確保して、高速走行時のレーンチェンジや旋回走行における操縦安定性を向上することができる。

ここで、車両外側におけるサイドトレッドゴム７ｇの６０℃におけるｔａｎδが０．１４未満では操縦安定性が低下することになり、０．２４超ではタイヤ発熱によりベルト層７の端部７ａやサイドウォール部３にセパレーションが発生し易くなって、高速耐久性が低下することになる。また、車両内側におけるサイドトレッドゴム３ｇの６０℃におけるｔａｎδが０．０７未満では良好な操縦安定性を確保することが難しくなり、０．１７超ではタイヤ発熱によりベルト層７の端部７ａやサイドウォール部３にセパレーションが発生し易くなって、高速耐久性が低下することになる。

上述するサイドトレッドゴム３ｇ、３ｇのｔａｎδとは、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）を使用して、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度６０℃の条件下で測定したときの値をいう。

図１の実施形態では、カーカス層が１層からなり、ベルト層が２層からなる場合を示したが、カーカス層及びベルト層の層数はこれに限られるものではない。しかし、軽量化を図る観点から、カーカス層を少数層で構成する場合がある。カーカス層を少数層で構成する場合には、カーカス層のコード角度をタイヤ周方向に対して９０〜７５°にし、少なくとも車両外側のカーカス層６の巻き上げ端部６ａを、図１に示すように、ベルト層７の内周側まで延在させるとよい。これにより、タイヤのケーシング剛性を高めて高速走行時における操縦安定性を確実に向上させることができる。

上述するようにカーカス層６の巻き上げ端部６ａをベルト層５の内周側まで延在するようにした空気入りタイヤ１は、タイヤのケーシング剛性が向上するため、これを大きなキャンバー角が付与された車両に装着した場合には、ベルト層７の両端部７ａ、７ａの内周側のゴムに歪みが生じ易くなる。本発明では、サイドトレッドゴム３ｇのタイヤ径方向外側端をベルト層７の両端部７ａ、７ａの内側まで延在させたので、ベルト層７の両端部７ａ、７ａにおける剛性を確保して、歪みを効率よく抑制することができる。

なお、上述するサイドトレッドゴム３ｇは、タイヤ径方向の外側端３ａ、３ａをそれぞれベルト層７の両端部７ａ、７ａの内側に位置させて、タイヤ径方向の内側端をタイヤ最大幅の位置よりも内径側のビード部２の上方域まで延在するように配置されている。

本発明において、好ましくは、図２に示すように、トレッド部４におけるキャップトレッドゴム４Ｇを、タイヤ幅方向に隣接する少なくとも２種類（図では３種類）のｔａｎδの異なるゴム組成物４ａ、４ｂ、４ｃで構成すると共に、これらゴム組成物４ａ、４ｂ、４ｃの６０℃におけるｔａｎδを車両内側から車両外側に向けて段階的に大きくなるようにするとよい。これにより、キャンバー角が付与された車両に装着した場合において、車両内側におけるトレッド部４の発熱を効率的に抑制して、高速耐久性をさらに向上させることができる。

本発明において、さらに好ましくは、トレッド部４にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を形成すると共に、接地領域内における溝面積比率をタイヤ赤道を中心にした車両内側と車両外側とで異ならせ、これら溝面積比率を車両内側において車両外側よりも大きくするとよい。これにより、キャンバー角が付与された車両に装着した場合において、車両内側におけるトレッド部４の路面に対するグリップ力が増強されるので、操縦安定性をさらに向上させることができる。

本発明において、カーカス層３及びベルト層５に使用するコード材料は、それぞれ限定されるものではないが、カーカス層３としてはレーヨンを使用し、ベルト層５としてはスチールを使用するとよい。

上述するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、左右のサイドウォール部３を形成するサイドトレッドゴム３ｇのタイヤ径方向外側端をそれぞれベルト層７の両端部７ａ、７ａの内周側まで延在させると共に、これらサイドトレッドゴム３ｇのモジュラスをベルト層７のコートゴムのモジュラスより低く、かつ車両内側において車両外側より小さくすることにより、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、高速耐久性と操縦安定性とをバランスよく両立させるもので、特に扁平率を５０％以下とする扁平タイヤの場合に優れた効果を発揮する。

タイヤサイズを２３５／４０Ｒ１８、タイヤ構造を図１、サイドトレッドゴム３ｇ、３ｇを除く全ての仕様を共通にして、サイドトレッドゴム３ｇ、３ｇのモジュラス及びｔａｎδを表１のように異ならせて、従来タイヤ（従来例１、２）、本発明タイヤ（実施例１〜３）及び比較タイヤ（比較例１〜３）をそれぞれ作製した。なお、各タイヤにおいて、トレッドパターンは左右対称にすると共に、ベルト層７のコートゴムの１００℃における１００モジュラスを４．７Ｍｐａとした。

これら８種類のタイヤについて、それぞれ以下の試験方法により、高速耐久性及び操縦安定性を評価し、その結果を表１に併記した。

〔高速耐久性〕
各タイヤに空気圧２５０ｋＰａを充填し、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、キャンバー角（−２．５°）を付与して試験機に取付け、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８５％に相当する荷重を負荷し、初期速度を２００ｋｍ／ｈとして１０分間走行させ、その後１０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈづつ段階的に上昇させ、故障が発生するまでの走行距離を測定した。その結果を従来例１を１００とする指数により評価した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔操縦安定性〕
各タイヤに空気圧２５０ｋＰａを充填し、車両（四輪駆動、排気量：４リットル）の前後輪に装着して、アスファルト路面からなる１周２ｋｍのテストコースをレーンチェンジを繰り返しながら平均時速１３０ｋｍ／ｈで４周走行させ、熟練したテストドライバーによる官能評価を行った。その結果を従来例１を３（基準）とする５点法（１：劣る、２：やや劣る、３：基準、４：やや優れる、５：優れる）により評価した。

表１から、本発明タイヤは、従来タイヤ及び比較タイヤに比して、高速耐久性と操縦安定性とがバランスよく向上していることがわかる。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤの要部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤの要部を示す断面図である。

符号の説明

ｌ 空気入りラジアルタイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
３ａ サイドトレッドゴムのタイヤ径方向外側端
３ｇ サイドトレッドゴム
４ トレッド部
５ ビードコア
６ カーカス層
７、８ ベルト層
７ａ ベルト層の端部

Claims (5)

1. 左右一対のビード部と該ビード部に連なるサイドウォール部と該サイドウォール部を連結するトレッド部とを備え、前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにカーカス層の端部を巻き上げると共に、前記トレッド部における前記カーカス層の外周にベルト層を配置した、ネガティブキャンバー付き車両に装着する装着方向が指定された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記サイドウォール部を形成するサイドトレッドゴムのタイヤ径方向外側端をそれぞれ前記ベルト層の両端部の内側まで延在させると共に、
   前記サイドトレッドゴムの１００℃における１００％モジュラスを、前記ベルト層のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等以下で、かつ車両外側において車両内側よりも大きくし、
   前記サイドトレッドゴムの６０℃におけるｔａｎδを、車両外側において車両内側よりも大きく、かつ車両外側において０．１４〜０．２４、車両内側において０．０７〜０．１７にした空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記カーカス層におけるコード角度をタイヤ周方向に対して９０〜７５°にすると共に、該カーカス層のうちの少なくとも車両外側の巻き上げ端部を前記ベルト層の内周側まで延在させた請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記トレッド部におけるキャップトレッドゴムを、タイヤ幅方向に隣接する少なくとも２種類のｔａｎδの異なるゴム組成物で構成すると共に、該ゴム組成物の６０℃におけるｔａｎδを車両内側から車両外側に向けて段階的に大きくなるようにした請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記トレッド部の表面にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を形成すると共に、接地領域内における溝面積比率をタイヤ赤道を中心にした車両内側において車両外側よりも大きくした請求項１、２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 扁平率が５０％以下である請求項１、２、３又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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