JP4007717B2 - 競技用空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイド部における耐カット性および耐候性を損なうことなしに減衰性を向上させた競技用空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、荒地等の悪路を走行するラリー用タイヤなどの競技用空気入りタイヤでは、車両性能の向上や車両重量の増加に伴ってタイヤ剛性を高めてきている。
【0003】
タイヤ剛性を高めるとタイヤ回転時に地面からの入力を減衰するのが困難となり、これによってタイヤが振動したり、接地性、制動性、操縦安定性等がわるくなったりするという不都合が生じてしまう。
しかしながら、サイド部における耐カット性や耐候性を高めることはできるが、減衰性の向上をはかれないのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、サイド部における耐カット性および耐候性を損なうことなしに減衰性を向上させた競技用空気入りタイヤを提供することにある。減衰性の向上により、接地性、制動性、操縦安定性等が向上する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、左右一対のビード部にカーカス層を装架し、トレッドにおけるカーカス層の外側に複数のベルト層を配置した競技用空気入りタイヤにおいて、標準リムに装着し、最大空気圧の10%の空気内圧を充填したときのカーカス層からトレッド方向に数えて第1番目のベルト層とカーカス層との接触域のタイヤ幅方向端の位置から前記ビード部のビードコア中心の位置までの垂直距離をHとし、前記ビード部のビードコア中心の位置からHの55〜100%の領域のサイド部を、カーカス層の外側に配したtanδ(20℃)0.25〜1.00のコンパウンドからなる内側層と該内側層の外側に配したtanδ(20℃)0.15〜0.20のコンパウンドからなる外側層とで構成したことを特徴とする。
【0006】
このようにサイド部を内側層と外側層から構成したため、上記目的の達成が可能となる。ここで、標準リム、最大空気圧とは、それぞれ、1999年のJATMA規格のものをいう。tanδ(20℃)は、粘弾性スペクトロメーターを用いて、温度20℃、初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hzで測定される。また、コンパウンドとは、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ブタジエンゴム等のゴムに硫黄、カーボンブラック等の配合剤を必要に応じて配合してなるゴム組成物をいう。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の競技用空気入りタイヤの一例を示す。図1において、左右一対のビード部1、1に2枚のカーカス層2a、2bが装架されており、ビード部1におけるビードコア3の廻りにこれらのカーカス層2a、2bの端部がタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド4におけるカーカス層2bの外側には、カーカス層2bからトレッド4方向に数えて第1番目のベルト層5a、第2番目のベルト層5b、第3番目のベルト層5cの3枚のベルト層がタイヤ周方向にタイヤ1周に亘って配置されている。
【0008】
本発明では、このようにしてなる競技用空気入りタイヤにおいて、標準リムに装着し、最大空気圧の10%の空気内圧を充填したときの第1番目のベルト層5aとカーカス層2bとの接触域のタイヤ幅方向端Pの位置からビード部1のビードコア中心Qの位置までの垂直距離をHとし、ビード部1のビードコア中心Qの位置からHの55〜100%の領域のサイド部10を、カーカス層の外側に配した内側層11とこの内側層11の外側に配した外側層12とで構成している(図1ではHの100%の領域の領域のサイド部10)。
標準リムに装着し、最大空気圧の10%の空気内圧としたのは、形状を保持するために最低限必要な空気圧だからである。
【0009】
また、Hの55〜100%の領域としたのは、Hの55%未満では内側層11および外側層12の配置がビード部1付近に偏りすぎて本発明の目的が十分に達成できなくなるからである。図5にHに対するサイド部高さ(%)と減衰定数(指数)の関係を示す。減衰定数が大きいほど減衰効果が高い。図5から判るように、実車で効果が確認される範囲はHの55〜100%の領域である。
【0010】
内側層11は、tanδ(20℃)0.25〜1.00、好ましくはtanδ(20℃)0.25〜0.8のコンパウンドからなる。このコンパウンドは、減衰性の大きいものである。図6にtanδ(20℃)と減衰定数(指数)の関係を示す。減衰定数が大きいほど減衰効果が高い。図6から判るように、実車で効果が確認できる範囲はtanδ(20℃)0.25〜0.8であるが、減衰定数の実質的向上がみられるのはtanδ(20℃)1.00までである。したがって、本発明では、tanδ(20℃)0.25〜1.00としているのである。さらに、このコンパウンドは、200%モジュラスが7.0〜15.0MPaであることが好ましい。7.0MPa未満では、タイヤの剛性感が得られず、15.0MPaを超えると逆に剛性感過多となり、操縦安定性が悪化する。
【0011】
外側層12は、tanδ(20℃)0.15〜0.20のコンパウンドからなる。このコンパウンドは、タイヤのサイド部に配されるコンパウンドとして公知のものである。すなわち、タイヤのサイド部は、日光に直接曝される箇所であるので耐候性に優れることが求められ、かつ、ラリー用タイヤでは荒地等の悪路を走行する際にカット傷を受けやすい箇所であるので耐カット性に優れることが求められる。外側層12を構成するこのコンパウンドは、耐候性および耐カット性に優れており、タイヤのサイド部の構成用コンパウンドとして従来から用いられているものである。このコンパウンドは、さらに、200%モジュラスが4.0〜6.5MPaであることが好ましい。
【0012】
また、内側層11の容積Aと外側層12の容積Bとの比A/Bが1/0.4〜1/1.8であるのがよい。一方の容積が大きすぎたり又は小さすぎたりするのは好ましくないからである。内側層11の厚さは、1mm以上あればよい。
【0013】
さらに、図1に示すように、サイド部10の外表面に、タイヤ周方向にタイヤ1周に亘って連続したリブ(突起)13をタイヤ半径方向に間隔をおいて複数個形成するとよい。このようにリブ13を形成すると、1つのリブ13がカット傷を受けた場合でもそのカット傷が成長して他のリブ13に伝播するのを防止できるから耐カット性が向上すると共に、複数個のリブ13がいわゆる蛇腹の形態となって縦バネ定数を低減できるので接地性や乗心地性の向上が可能となる。リブ13は、外側層12と同じコンパウンドで構成すればよい。
【0014】
図2は、本発明の競技用空気入りタイヤの別例を示し、サイド部10がHの80%の領域の場合である。図3は、本発明の競技用空気入りタイヤの他例を示し、サイド部10がHの55%の領域の場合である。図4は、従来の競技用空気入りタイヤの場合を示し、Hの100%の領域のサイド部10が、内側層を配することなく、tanδ(20℃)0.15〜0.20のコンパウンドからなる外側層12で構成されている場合である。
【0015】
【実施例】
▲1▼ タイヤサイズ195/65R15であって図1に示すタイヤ構造を有するラリー用タイヤにつき、内側層11をtanδ(20℃)0.26、200%モジュラス13.6MPaのコンパウンドで構成すると共に外側層12をtanδ(20℃)0.18、200%モジュラス4.5MPaのコンパウンドで構成し、サイド部10のビードコア中心位置からのHに対する高さを表1に示すように変化させて、下記によりフィーリング試験を行うと共に4回走行平均タイムを測定することにより操縦安定性を評価した。この結果を表1に示す。
【0016】
フィーリング試験:
ラリー用タイヤを車両に装着し、2kmのダートコースを走行したときの操縦安定性をテストドライバーにより5段階フィーリング評価した。「5」が一番よく、「1」が一番わるい。「3」以上を効果ありとした。
【0017】
4回走行平均タイム:
ラリー用タイヤを車両に装着し、2kmのダートコースを4回走行したときの平均タイムを測定した。平均タイムが少ない方が操縦安定性に優れている。
【0018】
【表1】
【0019】
表1から明らかなように、Hの55〜100%の領域では、フィーリングがよく4回走行平均タイムが少ないため、操縦安定性に優れていることが判る。したがって、タイヤ担体の減衰性向上が操縦安定性向上に寄与しているのである。
【0020】
▲2▼ タイヤサイズ195/65R15であって図2に示すタイヤ構造を有するラリー用タイヤにつき、Hの80%の領域において内側層11を200%モジュラス13.6MPaのコンパウンドで構成すると共に外側層12をtanδ(20℃)0.18、200%モジュラス4.5MPaのコンパウンドで構成し(内側層11の最も薄い箇所の厚さ3mm)、内側層11のtanδ(20℃)を表2に示すように変化させて、上記▲1▼におけると同様にフィーリング試験を行うと共に4回走行平均タイムを測定することにより操縦安定性を評価した。この結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】
表2から明らかなように、tanδ(20℃)0.25〜1.00では、フィーリングがよく4回走行平均タイムが少ないため、操縦安定性に優れていることが判る。したがって、タイヤ担体の減衰性向上が操縦安定性向上に寄与しているのである。なお、tanδ(20℃)=1.20時発熱過多によるタイヤ性能持続性劣化の指摘があった。
【0023】
▲3▼ タイヤサイズ195/65R15であって図2に示すタイヤ構造を有するラリー用タイヤにつき、Hの80%の領域において内側層11をtanδ(20℃)0.30のコンパウンドで構成すると共に外側層12をtanδ(20℃)0.18、200%モジュラス4.5MPaのコンパウンドで構成し(内側層11の最も薄い箇所の厚さ3mm)、内側層11の200%モジュラスを表3に示すように変化させて、上記▲1▼におけると同様にフィーリング試験を行うと共に4回走行平均タイムを測定することにより操縦安定性を評価した。この結果を表3に示す。
【0024】
【表3】
【0025】
表3から明らかなように、200%モジュラス7〜15MPaでは、フィーリングがよく4回走行平均タイムが少ないため、操縦安定性に優れていることが判る。したがって、タイヤ担体の減衰性向上が操縦安定性向上に寄与しているのである。
【0026】
また、上記▲1▼〜▲3▼において、外側層12をtanδ(20℃)0.18、200%モジュラス4.5MPaの耐カット性および耐候性に優れた、従来においてサイド部を構成するのに用いる公知のコンパウンドで構成したため、サイド部における耐カット性および耐候性を損なうことがない。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、左右一対のビード部にカーカス層を装架し、トレッドにおけるカーカス層の外側に複数のベルト層を配置した競技用空気入りタイヤにおいて、標準リムに装着し、最大空気圧の10%の空気内圧を充填したときのカーカス層からトレッド方向に数えて第1番目のベルト層とカーカス層との接触域のタイヤ幅方向端の位置から前記ビード部のビードコア中心の位置までの垂直距離をHとし、前記ビード部のビードコア中心の位置からHの55〜100%の領域のサイド部を、カーカス層の外側に配したtanδ(20℃)0.25〜1.00のコンパウンドからなる内側層と該内側層の外側に配したtanδ(20℃)0.15〜0.20のコンパウンドからなる外側層とで構成したため、サイド部における耐カット性および耐候性を損なうことなしに減衰性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の競技用空気入りタイヤの要部の一例を示す子午線方向一部断面図である。
【図2】本発明の競技用空気入りタイヤの要部の別例を示す子午線方向一部断面図である。
【図3】本発明の競技用空気入りタイヤの要部の他例を示す子午線方向一部断面図である。
【図4】従来の競技用空気入りタイヤの要部の一例を示す子午線方向一部断面図である。
【図5】カーカス層からトレッド方向に数えて第1番目のベルト層のタイヤ幅方向カーカス層接触端の位置から前記ビード部のビードコア中心の位置までの垂直距離Hに対するサイド部高さ(%)と減衰定数(指数)の関係図である。
【図6】タイヤのサイド部における内側層のtanδ(20℃)と減衰定数(指数)の関係図である。
【符号の説明】
1 ビード部
2a カーカス層
2b カーカス層
3 ビードコア
4 トレッド
5a 第1番目のベルト層
5b 第2番目のベルト層
5c 第3番目のベルト層
10 サイド部
11 内側層
12 外側層
13 リブ
Claims (4)
- 左右一対のビード部にカーカス層を装架し、トレッドにおけるカーカス層の外側に複数のベルト層を配置した競技用空気入りタイヤにおいて、標準リムに装着し、最大空気圧の10%の空気内圧を充填したときのカーカス層からトレッド方向に数えて第1番目のベルト層とカーカス層との接触域のタイヤ幅方向端の位置から前記ビード部のビードコア中心の位置までの垂直距離をHとし、前記ビード部のビードコア中心の位置からHの55〜100%の領域のサイド部を、カーカス層の外側に配したtanδ(20℃)0.25〜1.00のコンパウンドからなる内側層と該内側層の外側に配したtanδ(20℃)0.15〜0.20のコンパウンドからなる外側層とで構成した競技用空気入りタイヤ。
- 前記内側層を構成するコンパウンドの200%モジュラスが7.0〜15.0MPaであり、かつ前記外側層を構成するコンパウンドの200%モジュラスが4.0〜6.5MPaである請求項1記載の競技用空気入りタイヤ。
- 前記サイド部の外表面に、タイヤ周方向にタイヤ1周に亘って連続したリブをタイヤ半径方向に間隔をおいて複数個形成した請求項1又は2記載の競技用空気入りタイヤ。
- 前記内側層の容積Aと前記外側層の容積Bとの比A/Bが1/0.4〜1/1.8である請求項1、2又は3記載の競技用空気入りタイヤ。
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