JP2009090742A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】積層構造のトレッドを有するタイヤにおいて、ウエット性能に併せて摩耗中期以降のドライ性能を高める方途を提供する。
【解決手段】一対のビードコア間に跨ってトロイド状に延びるカーカスを骨格として、該カーカスの径方向外側に、ベルトおよびトレッドを順に配置し、該トレッドの端部からトレッド接地幅の50〜58％離間した位置において、タイヤの赤道面に沿って延びる周方向溝をトレッド半部当り１本以上有する空気入りタイヤであって、前記トレッドは、前記ベルトに隣接するウエット性能に優れる内側ゴム層８と、トレッド表面に全部または大部分が露出するドライ性能に優れる外側ゴム層９とを有する積層構造になり、前記ベルトに隣接してタイヤの赤道面からトレッド幅方向外側の領域を占める内側ゴム層８は、前記周方向溝または該溝付近に対応する位置に終端を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特にトレッド表面の摩耗が進んだ段階においても、ウエット性能とドライ性能とを両立させた空気入りタイヤに関するものである。

タイヤが濡れた路面を走行する際のウエット性能を確保するには、排水性能に優れたトレッドパターンを採用することが有利であるが、トレッドが摩耗するに連れて排水性能が低下していく。

そこで、タイヤの新品時から摩耗初期の段階では、トレッドパターンによってウエット性能を確保し、溝容積が減少する摩耗中期以降の段階では、例えば摩擦係数の高い、ウエット性能に優れたゴムが露出するように、２種のゴムを積層することが、特許文献１に提案されている。この特許文献１に記載されたトレッドの積層構造は、内周側のベースゴム層の幅方向外側端をトレッド端寄りに配置するとともに、これより幅方向外側に外周側のキャップ層の外側端を配置するものである。
特開２０００２−２１１２０９号公報

特許文献１に記載された技術は、摩耗中期以降のウエット性能を確保することに重点が置かれている結果、摩耗末期に至るまで優れたウエット性能を維持することができる。
ところで、近年の自動車の高性能化に伴い、タイヤはより高速域で使用されるようになり、旋回性能や制動性能に代表される、ドライ性能をさらに高めることが希求されている。このことは、上記した積層構造のトレッドにより摩耗中期以降のウエット性能を改善したタイヤにおいても例外ではなく、ウエット性能に併せて摩耗中期以降のドライ性能を高めることが、この種タイヤの技術的課題となっている。

従って、本発明の目的は、積層構造のトレッドを有するタイヤにおいて、ウエット性能に併せて摩耗中期以降のドライ性能を高める方途を提供することにある。

発明者は、積層構造のトレッドにおいて、ウエット性能を重視した内側のゴム層の終端を、周方向溝または該溝付近に対応する位置に配することが、摩耗中期以降のドライ性能を高めるのに有効であることを見出し、本発明を完成するに到った。さらに、トレッドのショルダー域をラグ基調のブロックパターンとすることも、所期した特性の向上に有効であることも知見した。

すなわち、本発明の要旨は、次のとおりである。
（１）一対のビードコア間に跨ってトロイド状に延びるカーカスを骨格として、該カーカスの径方向外側に、ベルトおよびトレッドを順に配置し、該トレッドの端部からトレッド接地幅の50〜58％離間した位置において、タイヤの赤道面に沿って延びる周方向溝をトレッド半部当り１本以上有する空気入りタイヤであって、前記トレッドは、前記ベルトに隣接するウエット性能に優れる内側ゴム層と、トレッド表面に全部または大部分が露出するドライ性能に優れる外側ゴム層とを有する積層構造になり、前記ベルトに隣接してタイヤの赤道面からトレッド幅方向外側の領域を占める内側ゴム層は、前記周方向溝または該溝付近に対応する位置に終端があることを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記周方向溝とトレッド端との間に区画された陸部列が、トレッド幅方向に延びる多数本の横溝を有し、該横溝相互のトレッド周方向の間隔がトレッド接地幅の15〜30％である前記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記横溝の長さが前記陸部列のトレッド幅方向長さの10〜20％である前記（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記カーカスは、前記ビードコアのまわりをタイヤの内側から外側へ巻回されてタイヤ径方向外側へ延び先端が少なくとも前記ベルトの端部に至る、折り返し部を有する前記（１）から（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

ここで、「トレッド接地幅」とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００１年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ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）に対応する空気圧（最大空気圧）の100％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときの接地形状のタイヤ幅方向の寸法である。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こととする。

また、ウエット性能に優れたゴムとは、例えば、０℃におけるtanδの大きなゴムのことである。一方、ドライ性能に優れたゴムとは、例えば、30℃における貯蔵弾性率E´の高いゴムのことであり、多くは相反する性能を有している。

本発明によれば、積層構造のトレッドを有するタイヤにおいて、ウエット性能に併せて摩耗中期以降のドライ性能を高めることができる。

以下、図１を参照して、本発明の空気入りタイヤについて詳しく説明する。
すなわち、図示のタイヤは、一対のビードコア１間に跨ってトロイド状に延びるカーカス２を骨格として、該カーカス２の径方向外側に、２層のベルト３を配置し、さらにベルト補強層４ａおよび４ｂを介してトレッド５を配置してなる。

該トレッド５の表面には、トレッド周線に沿って延びる周方向溝６をトレッド５の半部当りに１本以上、トレッド５の全体で２本以上設けてある。さらに、図示例では、タイヤの赤道面Ｏを中心とするトレッド中央域Ｃに赤道面Ｏの両側で対をなす周方向主溝７を有する。

ここで、周方向溝６は、その開口中心を通りタイヤの赤道面Ｏと平行の線分ｌがトレッド端ＴＥからトレッド接地幅の50〜58％離間する位置に設ける。すなわち、周方向溝６が上記の範囲外であると、ドライ性能の確保に寄与するトレッドショルダー域の面積が小さくなり、後述する積層構造による摩耗中期以降のドライ性能を高める効果が得られ難くなる。なお、周方向溝６は、前記50〜58％の領域内に２本以上配置することも可能である。

また、トレッド５は、図１に示すように、少なくとも、ウエット性能に優れる内側ゴム層８とドライ性能に優れる外側ゴム層９とを有する積層構造になる。この積層構造において、前記ベルト３に隣接してタイヤの赤道面Ｏからトレッド幅方向外側の領域を占める内側ゴム層８は、前記周方向溝６または該溝６付近に対応する位置に終端Ｅを有することが肝要である。

すなわち、ウエット性能に優れる内側ゴム層８を、特にウエット路での制動性を支配するトレッド中央域Ｃにおいて、摩耗中期以降にトレッド表面に露出させることによって、摩耗中期以降のウエット性能の低下を回避する。一方、前記周方向溝６とトレッド端ＴＥとで区画される陸部列１０は、ウエット性能よりも摩耗中期以降のドライ性能の維持に寄与させる。なぜなら、旋回時の接地圧分布はトレッド中央部より端部側で高くなるため、優れた旋回性能や大きなトラクションを維持するには、トレッド端ＴＥ寄りの陸部列１０は摩耗中期以降もドライ性能に優れた外側ゴム層９とする必要がある。

以上の理由から、内側ゴム層８は周方向溝６または該溝６付近に対応する位置に終端Ｅを配置する。なお、タイヤ赤道面Oから周方向溝６の開口中心を通りタイヤの赤道面Ｏと平行の線分ｌまでの距離をＬとしたとき、終端Ｅの位置がタイヤの赤道面ＯからＬの95から110％の範囲内にあればよい。なぜなら、当該範囲よりタイヤ赤道面O側に終端Ｅがあると、摩耗中期以降のウエット性能が悪化し、当該範囲よりトレッド端ＴＥ側にあるとショルダー域に内側ゴムが露出してドライ性能の向上をはかることが難しくなる。

ここで、周方向溝６が前記した50〜58％の領域内に２本以上配置した場合、終端Ｅの位置の基準となる周方向溝６は、最もトレッド端ＴＥ寄りの溝とする。

なお、内側ゴム層８と外側ゴム層９との厚みは、内側ゴム層８が摩耗中期以降に露出されるように、外側ゴム層９の厚みを調整することが好ましい。ここで、摩耗中期とは、（溝の深さ−１．６ｍｍ）×５０％摩耗した時期をいう。ちなみに、摩耗末期とは、溝の残り深さが１．６ｍｍになった時期をいう。

また、図示例において、内側ゴム層８は終端Ｅに向かって厚みが漸減しているが、厚みは均一でもよい。なお、厚みが漸減する場合の終端Ｅは、厚みがトレッドの厚みの10％となる位置とする。

図１に示した例において、一対の周方向主溝７間に区画された陸部列１１は内側ゴム層８の一層で構成し、新品から摩耗初期におけるウエット性能を重視して設計されているが、陸部列１１についても内側ゴム層８と外側ゴム層９との積層構造とすることも可能である。

さらに、摩耗中期以降のウエット性能を強化するために、図２に示すように、周方向溝６とトレッド端ＴＥとの間に区画された陸部列１０に、トレッド幅方向に延びる多数本の横溝１２を形成して排水性の向上に寄与させる。この横溝１２の長さは陸部列１０のトレッド幅方向長さの10〜20％であることが好ましい。なぜなら、横溝１２の長さが陸部列１０の幅の10％未満では排水性能が悪化し、一方20％を超えると、陸部列の剛性が小さくなりドライ性能、特に操縦安定性が悪化する懸念がある。

さらにまた、陸部列１０を横溝１２によって多数のブロック１３に区画するに当り、横溝１２相互のトレッド周方向の間隔、つまりブロック１３のトレッド周方向長さをトレッド接地幅の15〜30％とすることが好ましい。なぜなら、ブロック１３の長さがトレッド接地幅の15％未満では、陸部列の剛性が小さくなりドライ性能、特に操縦安定性が悪化し、一方30％を超えると、排水性能が悪化する懸念がある。

なお、図２に示したトレッドパターンは、タイヤの赤道面Ｏ上の任意点に関して点対称であるが、タイヤの赤道面Ｏを境とするトレッド半部のトレッドパターンが異なる、いわゆる非対称パターンであってもよい。この非対称パターンにおいては、少なくとも車両装着時に車両外側となる周方向溝６に関して、上述した内側ゴム層８の終端Ｅと周方向溝の位置を規制すればよい。

また、摩耗中期以降のドライ性能をさらに強化するために、図１に示すように、前記カーカス２は、ビードコア１間に跨るカーカス本体２ａからビードコア１のまわりをタイヤの内側から外側へ巻回されてタイヤ径方向外側へ延び先端が少なくとも前記ベルト３の端部に至る、折り返し部２ｂを有することが好ましい。かようなカーカスの折り返し構造を与えることによって、トレッド側域からトレッド端にわたる領域の周方向剛性を高めることができ、特に旋回性能の向上に有効である。

トレッドの積層構造を異にする、図１および図３に示すタイヤを、サイズ205／55 Ｒ16にて試作した。トレッド部分の仕様は表１に示すとおりであり、その他の構成は図２に示したトレッドの基本パターンを含め同様とした。なお、内側ゴム層８および外側ゴム層

かくして得られたタイヤを、サイズ6.5Ｊ×1６のリムに組み込み、内圧を210kPaに調整後に、前輪駆動の乗用車に装着した。そして、長い直線部分を含む周回路および緩やかなカーブから急激なカーブまでを含むハンドリング評価用のテストコース内を、低速度から150km／ｈ程度までの、一般的なドライバーが経験する速度域で走行させた。その際、ドライバーにより、周回路に設けた水深２mmのウエット路での制動性能を評価し、またテストコースにおいて乾燥路での旋回性能および制動性能を評価した。

以上の評価を、新品時のタイヤについて行う一方、バフ研磨によって、周方向溝６の深さの50％までの摩耗を進行させたタイヤについても同様の評価を行った。その結果を、図３の従来タイヤの新品時の各評価結果を100としたときの指数にて、表１に併記する。数値が大きいほど、特性に優れていることを示している。

本発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面図である。 本発明に従う空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 従来の空気入りタイヤの幅方向断面図である。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカス
３ ベルト
４ａ、４ｂ ベルト補強層
５ トレッド
６ 周方向溝
７ 周方向主溝
８ 内側ゴム層
９ 外側ゴム層
１０ 陸部列
E 終端

Claims (4)

1. 一対のビードコア間に跨ってトロイド状に延びるカーカスを骨格として、該カーカスの径方向外側に、ベルトおよびトレッドを順に配置し、該トレッドの端部からトレッド接地幅の50〜58％離間した位置において、タイヤの赤道面に沿って延びる周方向溝をトレッド半部当り１本以上有する空気入りタイヤであって、前記トレッドは、前記ベルトに隣接するウエット性能に優れる内側ゴム層と、トレッド表面に全部または大部分が露出するドライ性能に優れる外側ゴム層とを有する積層構造になり、前記ベルトに隣接してタイヤの赤道面からトレッド幅方向外側の領域を占める内側ゴム層は、前記周方向溝または該溝付近に対応する位置に終端があることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記周方向溝とトレッド端との間に区画された陸部列が、トレッド幅方向に延びる多数本の横溝を有し、該横溝相互のトレッド周方向の間隔がトレッド接地幅の15〜30％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記横溝の長さが前記陸部列のトレッド幅方向長さの10〜20％である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記カーカスは、前記ビードコアのまわりをタイヤの内側から外側へ巻回されてタイヤ径方向外側へ延び先端が少なくとも前記ベルトの端部に至る、折り返し部を有する請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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