JP2655857B2 - 車両用タイヤ - Google Patents

車両用タイヤ

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JP2655857B2
JP2655857B2 JP63009943A JP994388A JP2655857B2 JP 2655857 B2 JP2655857 B2 JP 2655857B2 JP 63009943 A JP63009943 A JP 63009943A JP 994388 A JP994388 A JP 994388A JP 2655857 B2 JP2655857 B2 JP 2655857B2
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賢一 藤原
隆洋 福本
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トレッド面に最も近接するベルト体をカー
カス側に介在するベルト体と、遊離させて配設すること
によって、トレッド部の圧縮剛性を保持する一方、、乗
心地を低下させることなくタイヤの転がり抵抗を減じう
る車両用タイヤに関する。
〔従来の技術〕
近年、カーカスの外側に複数枚のプライからなる強固
なブレーカ層を設けた車両用タイヤが多用されつつあ
る。
このような車両用タイヤは、第2図に示すようにブレ
ーカ層aの剛性を高めるため、各プライb、c、d、e
を互いに近接させて三角形トラス構造を形成しているた
め、コーナリング力が増大し、又ブレーカ層aとトレッ
ド面fとの間のゴム層gは、比較的肉厚を厚く形成しう
るため走行時における該ゴムの変形量が増大し乗り心地
性が向上する。
他方、走行時において前記ゴム層gが圧縮され変形す
ることによって、タイヤの転がり抵抗が増すという問題
がある。ちなみに車両用タイヤにあっては、通常の使用
条件の下でタイヤ全体の転がり抵抗の25〜35%が前記ゴ
ム層gの応力歪の繰返しサイクルによるエネルギー損失
によるものであるといわれている。
このように乗り心地性能と転がり抵抗の低減とは二律
背反の条件にあり、両者をともに充足すべく、提案がな
されている。
例えば特公昭61−28521号公報においてブレーカ層を
形成する複数枚のプライのなかで最大の巾寸度を有する
プライをトレッド部側に近づけることによって、転がり
抵抗を低減するとともに乗り心地を確保しうると論じて
いる。
又特開昭61−57408号公報によると、少なくとも2枚
のベルト層の間に低発熱のゴムストリップを介在させ
て、転がり抵抗を減じる方法が開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし特公昭61−28521号のものにあっては、内圧の
増加によってサイドウオール部に大きな圧縮歪が付加さ
れ、タイヤの乗り心地が低下するという問題がある。
又特開昭61−57408号のものにあっては、トップベル
トプライがトレッド接地面に近く配置されることとな
り、トレッドゴムの被傷がベルト層にまで達しやすくな
る結果、水分の浸透によるスチールコードの錆によりタ
イヤの耐久性は大巾に低下するという問題がある。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、ト
レッドゴム部の圧縮剛性を保持するとともに乗心地を低
下させることなくタイヤの転がり抵抗を減じうる車両用
タイヤの提供を目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の車両用タイヤ
は、タイヤのトレッド部、サイドウオール部を通りかつ
両端をビード部のビードコアで折返したラジアル方向配
列のカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの
外側に配され、金属コードを用いたプライを有するブレ
ーカを具え、 前記ブレーカは複数枚のプライからなりかつ前記カー
カスの外側に沿って設ける第1のベルト体と、該第1の
ベルト体との間に中間ゴムを介在させることにより該第
1のベルト体と遊離した第2のベルト体とからなり、前
記第2のベルト体は芳香族ポリアミド繊維コードを用い
て形成するとともに、 前記中間ゴムは、その厚み寸度Hがタイヤ赤道面にお
けるタイヤの全厚み寸度Bの4%〜20%の範囲であり、
かつ初期歪10%、振巾2%の正弦波、周波数10HZ、温度
50℃で測定した時の複素弾性率が20〜150kg/cm2、ロス
コンプライアンスE″/(E*)が0.4〜2.0×10-3cm
2/kgとしている。
〔作用〕
上記のように構成された車両用タイヤは、第2のベル
ト体上のトレッドゴム肉厚を実質的に薄くでき、トレッ
ドゴム部の圧縮剛性を高め転がり抵抗の減少を図りう
る。
又第1の第2のベルト体の間にゴム層を介在させるこ
とによって、前記トレッドゴム部の高圧縮剛性化に伴う
乗り心地の低下を補うことができ、従って、全体として
乗り心地を低下させることなく、転がり抵抗の減少を図
りうる。さらにトレッド側の第2のベルト体を芳香族ポ
リアミド繊維コードにより形成しているため、トレッド
ゴムの被傷に伴って浸透する水分による腐食を防止でき
ベルト層の耐久性の低下を防止しうる。
又、中間ゴムの複素弾性率とロスコンプライアンス
E″/(E*)をそれぞれ規制することによって、前
記効果を保持しつつ乗心地を良好に保ちうる。さらに中
間ゴムの厚み寸法Hをタイヤ赤道面における全厚みBの
4%〜20%に規制することによって強度低下を招くこと
なく乗心地を高めうる。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第1図において、車両用タイヤ1はトレッド部2、サ
イドウオール部3を通り両端をビードコア4で折返すと
ともにラジアル方向に配されるカーカス5と、カーカス
5の外側に該カーカス5に沿って配される第1のベルト
体7と、該第1のベルト体7との間に中間ゴム9が介在
する第2のベルト体10とを具え、又前記第1のベルト体
7、中間ゴム9、第2のベルト体10がブレーカ8を形成
する。
前記カーカス5はコードの配列体であり、コードとし
てナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミ
ド繊維、スチールが採用される。
前記第1のベルト体7は複数枚のプライ6から構成さ
れる。本実施例では3枚のプライ6からなり、カーカス
5側からトレッド面に向かって第1のプライ6A、第2の
プライ6B、第3のプライ6Cの順に重ね合せた3層の構造
体であり、前記第1、第2、第3のプライ6A、6B、6C
は、ともに金属コードからなる低伸張のコードを用いて
しかも夫々タイヤ赤道面Cに対して傾斜して配列し、三
角形トラス構造を形成している。各プライは、金属コー
ドの他、レーヨン等低伸張のコードによって形成するこ
ともできる。又第2のプライ6Bは第1のプライ6Aよりも
広幅に、又第3のプライ6Cは第1のプライに比べて幅狭
に夫々形成される。又前記第1、第2、第3のプライ6
A、6B、6Cは両端部において互いに離反する方向に扇状
に拡がるのが望ましい。
なお本実施例では前記第1、第2、第3の各プライ6
A、6B、6Cの各端部を囲む補強ゴム層15が設けられる。
第2のベルト体10は、トレッド接地面により近く配置
されるためカットをうけやすく、水分の浸透によるコー
ドの錆による耐久性の低下を防ぐ必要から、金属コード
を用いることはできない。従って、金属コードに代わり
うる低伸長高強力コードとして、ケプラー等の芳香族ポ
リアミド繊維を用いて第1のベルト体7の前記プレイと
同様に、タイヤ赤道面Cに対して比較的浅い角度で傾斜
して配される。又前記第2のベルト体10の高強力の芳香
族ポリアミド繊維コードで構成することにより金属コー
ドよりなる第1のベルト体7を保護し、被傷を防止する
ので全体としてのブレーカ8の耐久性を向上させる。
又前記第2のベルト体10は第1のベルト体7との間に
中間ゴム9が配される。
このような中間ゴム9を設けることによって第2のベ
ルト体10は第1のベルト体7と遊離するとともに、第2
のベルト体10をトレッド面16に近づけることができ、又
トレッド面16への近接によってトレッド面16と第2のベ
ルト体10との間に介在するゴム層17の肉厚が実質的に減
少する結果、前記ゴム層17の圧縮剛性を増大させうる。
中間ゴム9は通常前記ゴム層17のゴムに比して高硬
度、低ヒステリシスのゴム材が用いられ、その硬度範囲
はショアA硬度において50゜〜70゜、好ましくは55゜〜
60゜に設定される。50゜以下では、圧縮による歪量が増
し、第2のベルト体10が剥離し易く、又70゜以上に硬度
を高めることによって、剛性は向上するものの乗り心地
が低下する。
さらに中間ゴムは低発熱性を必要とし、岩本製粘弾性
スペクトロメーターで初期歪10%振巾2%の正弦波、周
波数10HZ、温度60度で測定した時の複素弾性率E*が20
〜150kg/cm2、好ましくは40〜70kg/cm2、ロスコンプラ
イアンスE″/(E*)が0.4×10-3〜2.0×10-3cm2/
kg、好ましくは0.6×10-3〜0.8×10-3cm2/kgのゴム組成
を用いる。
E*が20kg/cm2よりも小さいとブレーカ部の剛性が低
下して操縦安定性に好ましくない影響を与え、一方150k
g/cm2より大きくなると振動乗心地性が低下する。又ロ
スコンプライアンスが0.4×10-3cm2/kgより小さくなる
と剛性が高くなり、振動吸収力が低下し、他方2.0×10
-3cm2/kg以上になるとヒステリシスが大きくなりトレッ
ド部の発熱の点で不利となり、タイヤの高速耐久性が低
下する。
又中間ゴム9は、第1のベルト体7と第2のベルト体
10との間の厚みを、巾方向に略均等とすることが好まし
く、又その厚み寸度Hは赤道Cにおいてタイヤの全厚み
Bに対する比が4%〜20%、好ましくは6〜15%の範囲
となるよう設定される。前記比が20%を越えるとトレッ
ド部2の前記ゴム層17が薄肉となり強度を低下させる一
方、4%以下では、圧縮剛性が低下し、歪が大きくなり
転がり抵抗の低下が余り期待できない。
なお第2のベルト体10の巾寸度は、第1のベルト体7
の前記第3のプライ6Cの巾寸度と同等又はそれよりも小
さく設定される。なお本例では、第2のベルト体10の両
端近傍に、断面が略三角形状の低発熱性のベースゴム20
が配される。ベースゴム20はベルト層両端近傍に於ける
第2のベルト体10の剥離即ちヒートセパレーションを防
止する。
このように、本発明の車両用タイヤは、第1のベルト
体7と第2のベルト体10との間に中間ゴム9の介在させ
第2のベルト体10を第1のベルト体7から遊嵌すること
によって、従来のブレーカをすべて密着させ重ねあわせ
た従来のものに比べて第2のベルト体10をトレッド面16
に近づけることができる。
〔実施例−1〕 タイヤサイズ10.00R20についてリブパターンを有し、
かつ第1表の構成によるタイヤを試作し、下記試験条件
のもので性能を確認した。なお同サイズで第2図に示す
従来の構造のタイヤについて併せて試験を行い性能を比
較した。
試験条件 設定荷重:2425kg 設定内圧:7.25ksc 速 度:80Kph 装着リム:7.00T×20 第1表に示すように実施例のものは、乗り心地を低下
させることがなく転がり抵抗を減少することが出来た。
注1)、注2) 何れも赤道断面における寸度を示す。
注3) 転がり抵抗係数、乗り心地係数は比較例を100
とした相対値であり、数値が大きい程優れていることを
示す。
注4) 乗り心地性能は突起付きドラム試験機でタイヤ
の回転軸に生じる上下方向及び前後方向の反力の大木さ
を測定し、平均値指数で表した。60〜80km/Kの速度域で
測定した。
注5)耐久性能は第2のベルト体に達する一定の巾のカ
ットを溝底に入れ、そのところを24時間水中に浸漬した
後、ドラム試験機にて下記テスト条件でブレーカ層に損
傷が発生する迄走行させる。比較例1を100とした相対
値であり、数値の大きい程すぐれている。
荷重:9200kgf 内圧:10kgf/cm2 速度:20km/h タイヤ:100R20 14PR 〔発明の効果〕 叙上の如く本発明の車両用タイヤは、トレッド部の内
方かつカーカスの外側に沿って配される第1のベルト体
と第1のベルト体との間に中間ゴムを介在させ第1のベ
ルト体と遊離した第2のベルト体を具えているため、乗
り心地性を低下させることなく転がり抵抗を減少でき車
両の動力燃費を節減することができる。又第2のベルト
体は高強力の繊維コードで構成されているのでトレッド
部の耐カット性を向上させ、金属コードよりなる第1の
ベルト体の錆を防ぎ全体としての耐久性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す片側断面図、第2図は
従来技術を示す片側断面図である。 2……トレッド部、3……サイドウオール部、 4……ビードコア、6A、6B、6C……プライ、 7……第1のベルト体、8……ブレーカ、 9……中間ゴム、10……第2のベルト体。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タイヤのトレッド部、サイドウオール部を
    通りかつ両端をビード部のビードコアで折返したラジア
    ル方向配列のカーカスと、前記トレッド部の内方かつカ
    ーカスの外側に配され、金属コードを用いたプライを有
    するブレーカを具え、 前記ブレーカは複数枚のプライからなりかつ前記カーカ
    スの外側に沿って設ける第1のベルト体と、該第1のベ
    ルト体との間に中間ゴムを介在させることにより該第1
    のベルト体と遊離した第2のベルト体とからなり、前記
    第2のベルト体は芳香族ポリアミド繊維コードを用いて
    形成するとともに、 前記中間ゴムは、その厚み寸度Hがタイヤ赤道面におけ
    るタイヤの全厚み寸度Bの4%〜20%の範囲であり、か
    つ初期歪10%、振巾2%の正弦波、周波数10HZ、温度50
    ℃で測定した時の複素弾性率が20〜150kg/cm2、ロスコ
    ンプライアンスE″/(E*)が0.4〜2.0×10-3cm2/
    kgであることを特徴とする車両用タイヤ。
  2. 【請求項2】中間ゴムの硬度は50゜〜70゜(シヨアA硬
    度)の範囲であることを特徴とする請求項1記載の車両
    用タイヤ。
  3. 【請求項3】前記第1のベルト体は、カーカス側からト
    レッド面に向かって第1のベルトプライ、第2のベルト
    プライ、第3のベルトプライの順に重ね合わせた3層の
    構造体であり、前記第1、第2、第3のベルトプライは
    何れもタイヤ赤道に対して傾斜して配列される金属コー
    ドからなる低伸張コードによって形成されたことを特徴
    とする請求項1又は2記載の車両用タイヤ。
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