JP2009184395A

JP2009184395A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2009184395A
Application number: JP2008023454A
Authority: JP
Inventors: Daichi Odagawa; 大地小田川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】制動性能を維持しながら、タイヤ転動時の発熱を効率良く抑制することのできる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド１４の表面にタイヤの周方向に沿って延びるように設けられた周方向溝１５ａ〜１５ｄにより区画された陸部１６ａ〜１６ｃのうち、当該陸部列も高速走行時に最も発熱する部位であるトレッド１４の中央部に位置する中央側陸部１６ｂの中央部に、タイヤの周方向に沿って延びる、当該中央側陸部１６ｂを構成するゴムのtanδよりも低いtanδを有する低ロスゴムから成るスリット状の異種ゴム層１７を配置するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するもので、特に、高速耐久性能と制動性能とに優れた空気入りタイヤに関する。

従来の空気入りタイヤでは、転がり抵抗を低減するため、トレッドゴムとして、例えば、損失係数が０．２以下の低ロスゴムが用いられている。タイヤ変形時のエネルギーロスが小さいので、転がり抵抗を小さくすることができる。また、低ロスゴムをトレッドゴムとして用いることにより、タイヤ転動時のゴムの発熱を抑制することができるので、高速耐久性能についても向上させることができる (例えば、特許文献１参照)。
特開２００７−２５３８１６号公報

しかしながら、上記低ロスゴムをトレッドゴムとして使用した場合には、路面とタイヤとの間の摩擦係数が低下することから、主に、ドライ路面での制動性能(以下、Ｄｒｙブレーキ性能という)に問題があった。
一方、トレッドゴムとして高ロスゴムを使用した場合には、路面とタイヤとの間の摩擦係数が高いため、Ｄｒｙブレーキ性能には優れているものの、低ロスゴムに比較してゴムの発熱が大きいため、高速耐久性能の低下が見込まれる。特に、高速での走行が多い高性能タイヤにおいては、ブロック中央部からの発熱の増加により、高速耐久性能が低下してしまうといった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、制動性能を維持しながら、タイヤ転動時の発熱を効率良く抑制することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本願の請求項１に記載の発明は、タイヤのトレッド表面にタイヤの周方向に沿って延びるように設けられた複数本の周方向溝と、上記周方向溝により区画された陸部とを備えた空気入りタイヤであって、上記陸部のタイヤ幅方向の中央部には、当該陸部の表面から当該陸部のタイヤ径方向内側に延長する異種ゴム層が設けられており、この異種ゴム層のゴムの損失正接（以下、tanδという）は、当該陸部を構成するゴムのtanδよりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、タイヤのトレッド表面にタイヤの周方向に沿って延びるように設けられた複数本の周方向溝とタイヤのトレッド表面にタイヤの幅方向に沿って延びるように設けられた複数本の横溝と、上記周方向溝と上記横溝により区画された複数の陸部がタイヤの周方向に沿って配列された陸部列とを備えた空気入りタイヤであって、上記陸部のタイヤ幅方向の中央部には、当該陸部の表面から当該陸部のタイヤ径方向内側に延長する異種ゴム層が設けられており、上記異種ゴム層のゴムのtanδは、当該陸部を構成するゴムのtanδよりも小さいことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種ゴム層がタイヤ周方向に沿って延長するように設けられていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種ゴム層がトレッド表面からトレッド底面まで延在していることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤであって、上記異種ゴム層が、上記陸部もしくは上記陸部列のうちの、最も体積の大きい陸部もしくは最も体積の大きい陸部列に配置されていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤであって、上記異種ゴム層が、上記陸部もしくは上記陸部列のうちの、タイヤ幅方向の中央部に位置する陸部もしくはタイヤ幅方向の中央部に位置する陸部列に設けられていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種ゴム層は、タイヤ赤道面に垂直な面で切った断面での幅が、トレッド表面からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くなっていることを特徴とする。

本発明によれば、タイヤトレッドに形成された陸部もしくは陸部列に、当該陸部もしくは当該陸部列の陸部を構成するゴムのtanδよりも小さいtanδを有するゴムから成る異種ゴム層を設けて、上記陸部もしくは上記陸部列の陸部発熱を効率良く抑制することができるようにしたので、ブレーキ性能を確保しながら高速耐久性能を向上させることができる。
このとき、上記異種ゴム層をタイヤ周方向に沿って延長するように設けるようにすれば、上記陸部もしくは上記陸部列の陸部発熱を均一に抑制することができる。
また、上記異種ゴム層をトレッド表面からトレッド底面まで延在させるようにすれば、ベルト層に近い部分の発熱を効果的に抑制することができるので、ブレーキ性能をさらに向上させることができる。
また、上記異種ゴム層を、最も体積の大きい陸部列もしくはブロックに少なくとも１列配置すれば、上記陸部列もしくは上記ブロック内の発熱を更に効率良く抑制できる。
また、上記スリット状の異種ゴム層を、高速走行時に最も発熱する部位である、陸部列の中央部に設けるようにすれば、上記陸部列もしくは上記ブロック内の発熱を更に効率良く抑制できる。
また、上記異種ゴム層を、タイヤ赤道面方向に垂直な面で切った断面での幅が、トレッド表面からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くなっているように形成しておけば、新品／摩耗時ともに低ロスゴムの接地面積を抑えることができ、高レベルでブレーキ性能と高速耐久性能の両立を図ることができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本例では、リブ状のトレッドパターンを有する空気入りタイヤについて説明する。
図１は本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤ１０の径方向断面図で、図２はトレッドパターンの展開図である。この空気入りタイヤ１０は、ビード部１１に配置された１対のビードコア１１Ｃにトロイド状をなして跨るボディプライ１２と、このボディプライ１２のタイヤ径方向外側に配置された複数のベルトプライから成るベルト層１３と、このベルト層１３のタイヤ径方向外側に配置されたゴム部材（トレッドゴム）から成るトレッド１４とを備えている。なお、同図の一点鎖線で示すＣＬは車輪中心線である。
上記トレッド１４には、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝１５ａ〜１５ｄが形成されている。１６ａ〜１６ｃは上記周方向溝１５ａ〜１５ｄにより区画された、タイヤの周方向に沿って延びる陸部で、以下、トレッド１４の中央側に形成された２本の周方向溝１５ｂ，１５ｃにより区画された陸部１６ｂを中央側陸部、トレッド１４の一端側に形成された周方向溝１５ａと上記周方向溝１５ｂとにより区画された陸部１６ａと、トレッド１４の他端側に形成された周方向溝１５ｄと上記周方向溝１５ｃとにより区画された陸部１６ｃとをそれぞれサイド側陸部という。上記中央側陸部１６ｂの幅は、サイド側陸部１６ａ，１６ｃの幅よりも広い。

本例では、上記陸部１６ａ〜１６ｃのうち、最も幅の広い、すなわち、最も体積の大きな陸部である中央側陸部１６ｂのタイヤ幅方向の中央部に、タイヤの周方向に沿って延びる、スリット状の異種ゴム層１７が設けられている。この異種ゴム層１７は、上記中央側陸部１６ｂを構成するゴム、すなわち、トレッド１４を構成するゴムのtanδよりも小さなtanδを有するゴムから構成されている。以下、異種ゴム層１７を構成するゴムを低ロスゴム、トレッド１４を構成するゴムを高ロスゴムと呼ぶ。なお、高ロスゴムのtanδと低ロスゴムのtanδは、通常、トレッドパターン、異種ゴム層１７の幅、異種ゴム層１７を何列配置するかなどにより適宜決定される。ここでは、高ロスゴムのtanδを０．３５とし、低ロスゴムのtanδを０．２とした。
図２に示すように、上記異種ゴム層１７のタイヤ幅方向の長さである幅ｗは、中央側陸部１６ｂの幅Ｗの約３０％である。また、上記異種ゴム層１７の厚さｈとしては、当該中央側陸部１６ｂの厚み（周方向溝１５ｂ，１５ｃの底部からの高さ）Ｈよりも大きいことが好ましい。本例では、上記異種ゴム層１７をトレッド１４の表面からトレッド１４の底面、すなわち、ベルト層１３まで延在させている。

上記中央側陸部１６ｂは、直進時におけるタイヤ接地面の中心に位置するので、高速走行時に最も発熱する部位である。このような中央側陸部１６ｂの中央部に、当該中央側陸部１６ｂを構成するゴムのtanδよりも低いtanδを有する低ロスゴムから成る異種ゴム層１７を配置すれば、上記中央側陸部１６ｂ内の発熱を最も効率良く抑制することができる。したがって、空気入りタイヤ１０の高速耐久性能を向上させることができる。
また、上記中央側陸部１６ｂの上記異種ゴム層１７の外側のゴムは高ロスゴムであり、路面とタイヤとの間の摩擦係数が高いので、優れたＤｒｙブレーキ性能を保持することができる。
上記異種ゴム層１７の幅ｗとしては、中央側陸部１６ｂの幅Ｗの１０％〜７０％の範囲とすることが好ましい。すなわち、上記幅ｗが上記幅Ｗの１０％に満たないと十分な発熱抑制効果が得られない。逆に、上記幅ｗが上記幅Ｗの７０％を超えると、発熱抑制効果は更に向上するが、当該中央側陸部１６ｂのトータルでの摩擦係数が低くなってしまい、Ｄｒｙブレーキ性能を損ねる恐れがある。

なお、上記最良の形態では、中央側陸部１６ｂのみに異種ゴム層１７を設けたが、サイド側陸部１６ａもしくはサイド側陸部１６ｃに異種ゴム層１７を設けるようにしてもよい。
また、中央側陸部１６ｂだけでなく、サイド側陸部１６ａ，１６ｃに異種ゴム層１７を設けるようにしてもよい。なお、この場合には、異種ゴム層１７の幅ｗを上記例と同じにすると異種ゴム層１７の体積が増加してしまいＤｒｙブレーキ性能を損ねる恐れがあるので、異種ゴム層１７の幅ｗを適宜変更する必要がある。
また、異種ゴム層１７はタイヤの周方向に連続して設ける必要はなく、所定間隔をおいて複数個所設けてもよい。
また、上記例では、異種ゴム層１７の幅ｗを厚さ方向で同じにしたが、図３に示すように、上記幅ｗを、中央側陸部１６ｂの表面側ではｗ１とし、周方向溝１５ｂ，１５ｃの底部側では、上記ｗ１よりも広いｗ２として、その幅ｗがタイヤ表面側からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くなっているように形成するようにしてもよい。これにより、発熱の大きなベルト層に近い部分に低ロスゴムが多く配置されることになるので、効果的に抑制することができ、ブレーキ性能をさらに向上させることができる。

また、上記例では、リブ状の陸部が設けられたトレッドパターンを有する空気入りタイヤ１０について説明したが、本発明は、他のトレッドパターンを有する空気入りタイヤにも適用可能である。図４は、本発明を、ブロックパターンを有する空気入りタイヤ１０Ｂに適用したときの一例を示す図で、同図において、１５ａ〜１５ｄはタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝、１８はタイヤの幅方向に沿って延びる横溝、１９ａ〜１９ｄは上記周方向溝１５ａ〜１５ｄと横溝とにより区画された陸部（以下、ブロックという）で、１７Ｂは異種ゴム層である。上記中央部のブロック１９ａ〜１９ｃ、及びショルダーブロック１９ｄは、タイヤ周方向に沿ってほぼ等間隔で配置されて陸部列（ブロック列）を構成している。
上記異種ゴム層１７Ｂは中央部の各ブロック１９ａ〜１９ｃの中央部のそれぞれに、タイヤの周方向に沿って延長するように設けられる。これにより、路面とタイヤとの間の摩擦係数を低下させることなく、タイヤ転動時における上記ブロックの発熱を抑制することができる。なお、上記ブロック１９ａ〜１９ｃは、上記最良の形態に示した陸部１６ａ〜１６ｃよりもタイヤ転動時における変形が大きいので、異種ゴム層１７Ｂの総体積を上記最良の形態に示した異種ゴム層１７の総体積よりも大きくすることが好ましい。これにより、ブロックパターンを有する空気入りタイヤ１０Ｂにおいても、Ｄｒｙブレーキ性能を確保しつつ高速耐久性能を向上させることができる。

トレッドの陸部列の中央部に低ロスゴムから成るスリット状の異種ゴム層を備えた本発明によるタイヤ（実施例１，２）と、トレッドの陸部列に異種ゴム層を有しない従来のタイヤ（従来例）とを準備し、上記各タイヤについて、高速耐久性能とＤｒｙブレーキ性能の評価試験を行った結果を以下の表１に示す。
実施例１は、図２に示した異種ゴム層の断面形状がトレッド深さ方向に一様なもの。
実施例２は、図３に示した異種ゴム層の断面形状がトレッド深さ方向に行くに従って広くなっているもの。
なお、従来例のタイヤとしては、Ｄｒｙブレーキ性能に優れた、トレッド全体が高ロスゴムから成るタイヤを用いた。
タイヤは乗用車用のタイヤで、タイヤサイズは２３５／４０Ｒ１８である。
高速耐久性能は、ホイールに組込んだタイヤを、直径３ｍのスチール製のドラムに押付けて、時速３００ｋｍで回転させ、タイヤが故障するまでの時間を測定した。なお、上記タイヤの内圧は２４０ｋＰａである。
また、Ｄｒｙブレーキ性能は、ドライアスファルト路で、時速１００ｋｍで車両を直進走行させた状態でブレーキをかけ、停止するまでの走行距離（制動距離）を測定した。なお、測定結果は、従来例を１００とした指数で表した。指数が大きい方が制動距離が短かく、Ｄｒｙブレーキ性能が高い。

表１から明らかなように、トレッドの陸部列の中央部に低ロスゴムから成るスリット状の異種ゴム層を備えた本発明によるタイヤでは、従来のトレッド全体が高ロスゴムから成るタイヤよりも高速耐久性能が格段向上しており、しかも、Ｄｒｙブレーキ性能は、従来のトレッド全体が高ロスゴムから成るタイヤとほぼ同等であることがわかった。これにより、異種ゴム層を設けることで、Ｄｒｙブレーキ性能を確保しつつ、高速耐久性能を向上させることができることが確認された。特に、低ロスゴムから成る異種ゴム層の断面形状がトレッド深さ方向に行くに従って広くなっている本発明２のタイヤは、従来例とＤｒｙブレーキ性能がほとんど同じであり、低ロスゴムをベルトに近い部分に多く配置するようにすれば、Ｄｒｙブレーキ性能を維持しつつ高速耐久性能を向上させることができることが確認された。

このように、本発明によれば、路面とタイヤとの間の摩擦係数を低下させることなく、トレッドの発熱を抑制することができるので、ブレーキ性能と高速耐久性能とに優れた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤの構成を示す図である。異種ゴム層を備えた陸部の拡大図である。本発明による異種ゴム層の他の例を示す図である。本発明による異種ゴム層を備えた陸部列の他の例を示す図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ、１１ビード部、１１Ｃビードコア、１２ボディプライ、１３ベルト層、１４トレッド、１５ａ〜１５ｄ周方向溝、
１６ａ，１６ｃサイド側陸部、１６ｂ中央側陸部、１７異種ゴム層。

Claims

タイヤのトレッド表面にタイヤの周方向に沿って延びるように設けられた複数本の周方向溝と、上記周方向溝により区画された陸部とを備えた空気入りタイヤであって、上記陸部のタイヤ幅方向の中央部には、当該陸部の表面から当該陸部のタイヤ径方向内側に延長する異種ゴム層が設けられており、この異種ゴム層のゴムの損失正接は、当該陸部を構成するゴムの損失正接よりも小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤのトレッド表面にタイヤの周方向に沿って延びるように設けられた複数本の周方向溝とタイヤのトレッド表面にタイヤの幅方向に沿って延びるように設けられた複数本の横溝と、上記周方向溝と上記横溝により区画された複数の陸部がタイヤの周方向に沿って配列された陸部列とを備えた空気入りタイヤであって、上記陸部のタイヤ幅方向の中央部には、当該陸部の表面から当該陸部のタイヤ径方向内側に延長する異種ゴム層が設けられており、上記異種ゴム層のゴムの損失正接は、当該陸部を構成するゴムの損失正接よりも小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
上記異種ゴム層はタイヤ周方向に沿って延長するように設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
上記異種ゴム層はトレッド表面からトレッド底面まで延在していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
上記異種ゴム層は、上記陸部もしくは上記陸部列のうちの、最も体積の大きい陸部もしくは最も体積の大きい陸部列に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
上記異種ゴム層は、上記陸部もしくは上記陸部列のうちの、タイヤ幅方向の中央部に位置する陸部もしくはタイヤ幅方向の中央部に位置する陸部列に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
上記異種ゴム層は、タイヤ赤道面に垂直な面で切った断面での幅が、トレッド表面からタイヤ径方向内側に向かって徐々に広くなっていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。