JP3606975B2

JP3606975B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3606975B2
Application number: JP33540395A
Authority: JP
Inventors: 浩幸松本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JPH09175109A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、傾斜部分を有する路面、例えば轍等の凹凸を有する路面を走行する際に発生する運転者が予測できない車両の複雑な動き、いわゆるワンダリングを抑制して直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤであって、特に軽トラック用タイヤ及び小型トラック用タイヤ、トラック及びバス用タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車のみならず、軽トラック、小型トラック、トラック及びバス等の車両においてもカーカスのコードをタイヤ赤道面に対して実質直交する向きに配列したいわゆるラジアルタイヤが、バイアスタイヤに比べて耐摩耗性及び操縦安定性に優れることから多用されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の高速化に伴って、ラジアルタイヤの採用も増加してきたのであるが、道路網の整備拡充により車両の高速走行が日常的に行われるようになると、前記のワンダリング問題の発生頻度が増してきた。このワンダリングは車両の直進安定性を損なう危険な現象であるため、タイヤの高性能化が進む中で大きな問題となってきている。
【０００４】
そこでこの発明の目的は、ワンダリングを抑制して、轍等の傾斜路面上での直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周にベルト層とトレッドを順次配置し、前記ベルト層が少なくとも３枚のベルトの積層を有し、半径方向外側の２枚のベルトは、タイヤ赤道面に対する交差角度が互いに逆であるようにタイヤ赤道面を挟んで交差する交錯ベルトとして構成されると共に、半径方向最内側のベルトのタイヤ赤道面に対する交差角度は、前記交錯ベルトを構成する各ベルトのタイヤ赤道面に対する交差角度とは異なっており、前記交錯ベルトの半径方向内側のタイヤ赤道面を含む位置にゴム層を配置することにより、前記交錯ベルトがタイヤ径方向外側に実質上凸の幅方向断面形状を有し、半径方向最内側のベルトとタイヤ外皮トレッドとの間で、少なくともベルト端部を含むタイヤ軸方向位置に、ＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７０度以上でかつモジュラスが３５kgf/cm2 以上の硬ゴム層を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
また、請求項２に記載の発明は、タイヤ赤道面を含む位置の前記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明によれば、前記交錯ベルトの半径方向内側のタイヤ赤道面を含む位置にゴム層を配置することにより、交錯ベルトはタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有するため、接地に伴い平坦になろうとするトレッドの曲げ変形ｂs が大きくなり、この結果、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦCSを増すことができる。また、前記ゴム層は、最広幅ベルトプライの幅をＢＷとしたときに０．１５×ＢＷ〜０．５×ＢＷの範囲にある任意の幅を有し、また厚みは１〜４mmあればよい。その上、半径方向最内側のベルトとタイヤ外皮トレッドとの間で、少なくともベルト端部を含むタイヤ軸方向位置に、硬ゴム層を配置することにより、トレッド端部近傍のベルト剛性を増加させることができ、前記ＦCSを一層増すことができるのである。ここで、硬ゴム層をＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７０度以上でかつモジュラスが３５kgf/cm2 以上としたのは、それ以下であるとベルト剛性を十分に増加させることができないからである。なお、ここでいうモジュラスとは、タイヤを構成するゴム部材にて試験片を作成し、ＪＩＳＫ６３０１に準拠して１００％モジュラスを測定したものをいう。
【０００６】
タイヤが轍の凹凸等の傾斜路面を乗り上げる向きに進入角をもって横断しようとするとき、図４に示すように、タイヤには路面からの反力ＦＲと傾斜路面との間に発生するキャンバースラストＦＣによる横力Ｆｙが働く。ここでタイヤをラジアル化するとタイヤの剛性が高くなって、バイアスタイヤと比較して前記反力ＦＲが大きく、キャンバースラストＦＣが小さいため、横力Ｆｙが大となり、このためスムーズな轍乗越しができず、ワンダリングが発生することが判明した。したがって、ラジアルタイヤにおけるワンダリングを抑制するには、キャンバースラストＦＣを増すことにより横力Ｆｙを減ずることが有効である。
【０００７】
上記キャンバースラストＦＣは、タイヤが傾斜路面に接地して撓み変形した時のトレッドのタイヤ断面内曲げ変形により発生する。すなわち、図５に示すように、トレッド接地端部近傍のトレッド曲げ変形ｂＳにより発生する横力ＦＣＳの影響が大であると考えることができる。そこで、キャンバースラストＦＣを増すには、前記横力ＦＣＳを増せばよい。
【０００８】
この発明によれば、前記ベルト層の半径方向内側のタイヤ赤道面を含む位置にゴム層を配置することにより、ベルトはタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有するため、接地に伴い平坦になろうとするトレッドの曲げ変形ｂｓが大きくなり、この結果、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦＣＳを増すことができる。また、前記ゴム層は、最広幅ベルトプライの幅をＢＷとしたときに０．１５×ＢＷ〜０．５×ＢＷの範囲にある任意の幅を有し、また厚みは１〜４ｍｍあればよい。その上、前記最内ベルト層とタイヤ外皮トレッドとの間で、少なくともベルト端部を含むタイヤ軸方向位置に、硬ゴム層を配置することにより、トレッド端部近傍のベルト剛性を増加させることができ、前記ＦＣＳを一層増すことができるのである。ここで、硬ゴム層をＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７０度以上でかつモジュラスが３５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上としたのは、それ以下であるとベルト剛性を十分に増加させることができないからである。なお、ここでいうモジュラスとは、タイヤを構成するゴム部材にて試験片を作成し、ＪＩＳＫ６３０１に準拠して１００％モジュラスを測定したものをいう。
【０００９】
そして、上記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置することにより、トレッドの曲げ変形ｂＳがより大きくなり、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦＣＳを一層増すことができる。また、加硫成型時において、上記溝により上記ゴム層の幅方向外側への流出を防止することができ、上記凸形状を一層強めることになる。ここでタイヤ周方向に延びる溝とは、連続していても分断されていてもよく、また細溝でもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示す構造に従う、サイズ１９５／８５Ｒ１６１１４／１１２ＬＴの小型トラック用空気入りラジアルタイヤ１を、溝の配置を変更して、表１の仕様のもとに試作した。尚、図１において、カーカス２はポリエステルコードを多数本ラジアル方向に配列したゴム被覆プライを３枚積層して構成され、該カーカス２の外周にベルト３とトレッド４が配置されている。該ベルト３は３枚のスチールベルトから構成されて、カーカスに隣接するとともにコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が比較的大きいベルト３−１（以下、第１ベルトともいう）、該ベルト３−１の外周に配置されコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が比較的小さいベルト３−２（以下、第２ベルトともいう）、３−３（以下、第３ベルトともいう）の２枚が該コードがタイヤ赤道面を挟んで交差するよう積層されてなる。
【００１１】
下記タイヤに規定内圧６．０ｋｇｆ／ｃｍ^２を充填後、２トン積みの小型トラック（後輪が複輪タイプ）に装着し、該小型トラックに規定最大荷重を負荷した状態で轍を含む舗装路をテストドライバーが走行し、直進安定性を官能評価した。その結果を、従来例を１００とする指数評価（指数は大きいほど良好）にて、表１に併記している。
【００１２】
【実施例】
ここで以下に実施例を示す。第１ベルトはコード傾斜角度が５２°で幅が１２０ｍｍ、第２ベルトはコード傾斜角度が２４°で幅が１３５ｍｍ、第３ベルトはコード傾斜角度が２４°で幅が１２０ｍｍであって、これら３枚のベルトのうち、最広幅ベルトは第２ベルトであり、この幅を図１・２のようにＢＷとする。尚、トレッドには実質的にタイヤ周方向に連続して延びる溝５が４本配置されている。またビードコア近傍は図示を省略した。
【００１３】
・実施例１
カーカス２と第１ベルト３−１の外周で、タイヤ赤道面Ｍを含む位置にゴム層６を配置することにより、ベルトが、トレッド中央部分でタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有する。ここで、試作したタイヤではゴム層６の幅中心がタイヤ赤道面Ｍに実質上一致するよう配置された。また、ゴム層の幅は３０ｍｍで０．２２×ＢＷに相当し、また厚みは３ｍｍであった。
また、ゴム層６の断面形状が略長方形であったので、第２及び第３ベルトプライは段差をもってタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状をなしている。しかし、これに限らず、例えばゴム層６の断面形状を凸レンズ断面状にしてもよい。凸レンズ断面形状のときには、特に空車時やキャンバー角が小さい場合にワンダリング抑制効果を期待できる。
加えて、第２ベルト３−２の半径方向外側で該端部を含むタイヤ軸方向位置に、ＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７２度かつモジュラスが３６．７ｋｇｆ／ｃｍ^２で、幅２０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの硬ゴム層７を配置した。
加えて、図１の場合には、タイヤ赤道面側の溝５−１はタイヤ赤道面から１６ｍｍの距離に位置し、上記ゴム層６の端部近傍に相当するトレッドに配置されている例が示されているが、このような配置であるほうがワンダリング抑制効果が大きい。
【００１４】
・実施例２
実施例２は、図２のように第３ベルト３−３の半径方向外側でトレッドとの間で、前記ベルト端部を含むタイヤ軸方向位置にも、ＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７２度かつモジュラスが３６．７ｋｇｆ／ｃｍ^２で、幅３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの硬ゴム層７を配置した以外は、実施例１とほぼ同一である。
【００１５】
・実施例３
実施例３は、タイヤ赤道面Ｍを含む位置にゴム層６を幅は５０ｍｍで０．３７×ＢＷに相当し、また厚みは３ｍｍとし、タイヤ赤道面側の溝５−１はタイヤ赤道面から２５ｍｍの距離に位置た以外は、実施例２とほぼ同一である。
【００１６】
・実施例４
実施例４は、第３ベルト３−３の半径方向外側でタイヤ外皮トレッドとの間で、前記ベルト端部を含むタイヤ軸方向位置に、ＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７２度かつモジュラスが３６．７ｋｇｆ／ｃｍ^２で、幅４０ｍｍ、厚さ６ｍｍの略三角形の硬ゴム層７を配置した以外は、実施例３とほぼ同一である。
【００１７】
・従来例
従来例として、図３に示す構造に従う、上記サイズのタイヤを作成した。実施例１との相違点は、ゴム層６がないことにより、ベルトがカーカス２の形状に比べてトレッド中央部分でタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状をなしていないことである。また、前記最内ベルト層とタイヤ外皮トレッドとの間で、少なくともベルト端部を含むタイヤ軸方向位置硬ゴム層７も有していない。上記以外は、実施例１とほぼ同一である。
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１から、この発明に従うタイヤの直進安定性が顕著に向上したことが明らかである。すなわち、この発明によれば、空気入りラジアルタイヤのワンダリングを抑制して轍路等の傾斜路面上での直進安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図３】従来例のタイヤ幅方向断面図である。
【図４】タイヤが傾斜路面と接地した状態を示す模式図である。
【図５】タイヤが傾斜路面と接地した状態における変形及び横力を示す模式図である。
【符号の説明】
１空気入りラジアルタイヤ
２カーカス
３ベルト
４トレッド
５溝
６ゴム層
７硬ゴム層
Ｍタイヤ赤道面

Claims

１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周にベルト層とトレッドを順次配置し、
前記ベルト層が少なくとも３枚のベルトの積層を有し、半径方向外側の２枚のベルトは、タイヤ赤道面に対する交差角度が互いに逆であるようにタイヤ赤道面を挟んで交差する交錯ベルトとして構成されると共に、半径方向最内側のベルトのタイヤ赤道面に対する交差角度は、前記交錯ベルトを構成する各ベルトのタイヤ赤道面に対する交差角度とは異なっており、
前記交錯ベルトの半径方向内側のタイヤ赤道面を含む位置にゴム層を配置することにより、前記交錯ベルトがタイヤ径方向外側に実質上凸の幅方向断面形状を有し、
半径方向最内側のベルトとタイヤ外皮トレッドとの間で、少なくともベルト端部を含むタイヤ軸方向位置に、ＪＩＳスプリングス式Ａ型硬さが７０度以上でかつモジュラスが３５kgf/cm2 以上の硬ゴム層を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
タイヤ赤道面を含む位置の前記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置した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。