JP4458836B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、より詳しくはコーナリング性能及び操縦安定性の向上に関する。

空気入りラジアルタイヤにおいて、一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状のカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記トレッドゴムと一対のサイドウォールを備えている。

かかる従来のタイヤにおいて、タイヤトレッドの剛性が不十分なことがあった。特に、タイヤ周方向に連なる主溝が刻まれている場合、トレッドの主溝の両側付近はタイヤ幅方向に変形しやすく、タイヤ幅方向の剛性が低下する。その結果、コーナリング性能や操縦安定性が低下することがあった。

そのため、ベルト層より半径方向外側にナイロンなどの有機繊維製のベルト補強層を設けてトレッドの剛性を高める工夫がなされてきた。また、主溝溝底部に対応する部位に更に追加プライを配置した空気入りラジアルタイヤが知られている（特許文献１）。
特開平４−１００７０４号公報

かかる従来の空気入りラジアルタイヤにおいては、補強ベルト層が配置されているため、既にタイヤの重量が増加している。そのため、トレッドの剛性を高めるため補強ベルト層の枚数を追加させることは、更なる重量増加となってしまう。また、重量増加を抑えるため、主溝溝底部に対応する部位にのみ追加プライを追加できず、トレッドの剛性を十分に高めることができなかった。

本発明の目的は、タイヤ重量の増加を伴うことなくトレッドの剛性を高め、コーナリング性能及び操縦安定性の高めることにある。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、本願発明は、一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記トレッドゴムと連結する一対のサイドウォールを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト層の端部に密着して配置された第１のベルト補強層と、タイヤ半径方向内側に隣接する前記ベルト層又は前記第１のベルト補強層から間隔をおいて前記トレッドゴム内に配置された第２のベルト補強層とを更に備えた空気入りラジアルタイヤとした。

第２のベルト補強層がタイヤ半径方向内側に隣接するベルト層などから間隔をおいて配トレッドゴム内に配置されているので、トレッドゴムの剛性が高められるので、コーナリング性能及び操縦安定性が向上する。また、第１のベルト補強層は、ベルト層の端部に密着して配置されているので、特に補強が必要とするベルト層端部が補強されている。なお、ベルト補強層として、ナイロン６６などのナイロン製の有機繊維が好適に使用できる。

本願発明は、前記トレッドゴムの表面にタイヤ周方向に延びる主溝が刻まれた空気入りラジアルタイヤとした。

トレッドゴム表面にタイヤ周方向の主溝が刻まれていると、当該主溝溝底の近傍の剛性が低下しやすいが、第２のベルト補強層が主溝溝底に近接して配置されている。その結果、タイヤ幅方向のトレッド剛性が高められ、コーナリング性能及び操縦安定性が向上する。

本願発明は、前記第１のベルト補強層は、少なくとも前記ベルト層の端部を密着して覆いタイヤ幅方向内側に延びて終端する一対のベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は、前記第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層である空気入りラジアルタイヤ。

第１のベルト補強層はベルト層の端部を密着して覆っているので、ベルト層端部を補強している。また、第２のベルト補強層は、第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びているので、トレッドゴムの幅全体に渡って剛性が高められている。したがって、実質的にベルト層を覆い、ベルト補強層がベルト層端部近傍で折り返し部を有し２層となっている従来構造と比べてタイヤ重量の増加を伴わず、効果的にトレッド剛性が高められコーナリング性能などが向上する。

本願発明は、前記第１のベルト補強層は前記ベルト層の端部を密着して覆い、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部の一方から他方に延びるベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は前記第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層である空気入りラジアルタイヤとした。

第１のベルト補強層は、ベルト層の端部を密着して覆い、ベルト層のタイヤ幅方向外側端部の一方から他方に延びているので、端部を含むベルト層全体を補強している。また、第２のベルト補強層は、第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びているので、トレッドゴムの幅全体に渡って剛性が高められている。したがって、実質的にベルト層を覆い、ベルト補強層が２層となっている従来構造と比べてタイヤ重量の増加を伴わず、効果的にトレッド剛性が高められコーナリング性能などが向上する。

本願発明は、第１のベルト補強層は、少なくとも前記ベルト層の端部を密着して覆いタイヤ幅方向内側に延びて終端する一対のベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は前記第１のベルト補強層の終端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層であり、前記終端部はタイヤ幅方向最外主溝の溝底よりも１５ｍｍ〜３０ｍｍだけタイヤ幅方向外側にある空気入りラジアルタイヤとした。

第１のベルト補強層はベルト層の端部を密着して覆っているので、ベルト層端部を補強している。第２のベルト補強層は第１のベルト補強層の終端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層であり、しかも終端部はタイヤ幅方向最外主溝の溝底よりも１５ｍｍ〜３０ｍｍだけタイヤ幅方向外側にあるので、少なくともトレッドのタイヤ幅方向最外主溝間の部分の剛性が高められている。したがって、実質的にベルト層を覆い、ベルト補強層が１層となっている従来構造と比べてタイヤ重量の増加を伴わず、効果的にトレッド剛性が高められコーナリング性能などが向上する。

本願発明は、前記第２のベルト補強層と前記主溝溝底までの距離ｄ１が０．５ｍｍ以上であって、前記第１のベルト補強層が少なくとも前記ベルト層の端部を密着して覆いタイヤ幅方向内側に延びて終端する一対のベルト補強層である場合は、前記第２のベルト補強層からタイヤ半径方向内側に隣接する前記ベルト層までの距離ｄ２が１．０ｍｍ以上であって、あるいは、前記第１のベルト補強層は前記ベルト層の端部を密着して覆い、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部の一方から他方に延びるベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は前記第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層である場合は、前記第２のベルト補強層からタイヤ半径方向内側に隣接する前記第１のベルト補強層までの距離ｄ２が１．０ｍｍ以上であって、ｄ１＋ｄ２が８ｍｍ以下である空気入りラジアルタイヤとした。

距離ｄ１が０．５ｍｍ未満であると、主溝の溝底部のトレッドゴムの厚さが不十分となる。また、距離ｄ２が１．０ｍｍ未満であると、第２のベルト補強層が主溝の溝底部に近づかず、トレッドゴムの剛性を十分に高めることができない。ｄ１＋ｄ２が８ｍｍを超えてしまうと、トレッドの厚さが厚くなりすぎて剛性を十分に高めることができない。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、第１のベルト補強層がベルト層端部を補強し、タイヤ半径方向最外側の第２のベルト補強層が他のベルト層又はベルト補強層から間隔をおいてトレッドゴム内に配置されているので、第２のベルト補強層がトレッドの剛性を高める。その結果、コーナリング性能及び操縦安定性が向上する。しかも、従来構造からベルト補強層を追加していない構造であるのでタイヤ重量の増加を伴わず、ベルト層端部の耐久性も維持される。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの半断面を、図１（ｂ）は従来例の空気入りラジアルタイヤの断面図をそれぞれ示す。図１（ａ）において、一対のビードコア（図示しない）を巻回するトロイダル形状を成すカーカス１、カーカス１のクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された２枚のベルト層２、ベルト層２よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴム３と、トレッドゴム３と連結する一対のサイドウォール４を備えた空気入りラジアルタイヤが示されている。また、トレッドゴム３の表面には、タイヤ周方向に延びる主溝５が刻まれている。

第１のベルト補強層１１は、ベルト層２の端部２ａよりタイヤ幅方向外側にある端部１１ａからタイヤ幅方向内側に延び終端部１１ｂで終端している。すなわち、少なくともベルト層２の端部２ａを密着して覆い補強している。タイヤ中心線ＣＬに関して反対側のベルト層２の端部（図示しない）においても同様である。

第２のベルト補強層１２は、第１のベルト補強層１１の端部の一方１１ａの上方１２ａから他方の上方（図示しない）まで延びて、しかもトレッドゴム３の内部にトレッド幅全体に渡って配置されているので、トレッド剛性が高められている。特に、主溝５の近傍のトレッド剛性が高まる。その結果、コーナリング性能や操縦安定性が向上し、ベルト層２の端部２ａの補強は維持される。

また、図１（ｂ）に示すような、実質的に端部２ａを含むベルト層２を覆い、ベルト補強層２１がベルト層２の端部２ａ近傍で折り返し部２１ａを有し２層となっている従来構造と比べて、タイヤ重量の増加を伴わず効果的にトレッド剛性が高められコーナリング性能などが向上する。

図２（ａ）は、本発明に係る他の実施形態を示す。第１のベルト補強層１１は、ベルト層２の端部２ａよりタイヤ幅方向外側にある端部１１ａからタイヤ幅方向内側に延びタイヤ中心線ＣＬに関して反対側のベルト層２の端部（図示しない）の外側まで延びている。すなわち、第１のベルト補強層１１はベルト層２の端部２ａを密着して覆い補強している。

第２のベルト補強層１２は、第１のベルト補強層１１の端部の一方１１ａの上方１２ａから他方の上方（図示しない）まで延びて、しかもトレッドゴム３の内部にトレッド幅全体に渡って配置されているので、トレッド剛性が高められている。特に、主溝５の近傍のトレッド剛性が高まる。その結果、コーナリング性能や操縦安定性が向上し、ベルト層２の端部２ａの補強は維持される。

また、図２（ｂ）に示すような、実質的に端部２ａを含むベルト層２を覆い、ベルト補強層２１、２２が２層となっている従来構造と比べて、タイヤ重量の増加を伴わず効果的にトレッド剛性が高められコーナリング性能などが向上する。

図３（ａ）は、本発明に係る他の実施形態を示す。ベルト層２の端部２ａよりタイヤ幅方向外側にある端部１１ａからタイヤ幅方向内側に延び終端部１１ｂで終端している。すなわち、少なくともベルト層２の端部２ａを密着して覆い補強している。タイヤ中心線ＣＬに関して反対側のベルト層２の端部（図示しない）においても同様である。

第２のベルト補強層１２は、第１のベルト補強層１１の終端部の一方１１ｂから他方の上方（図示しない）まで延びて、しかもトレッドゴム３の内部にほぼトレッド幅全体に渡って配置されている。しかも、タイヤ幅方向最外主溝５ａの溝底から、第２のベルト補強層１２の終端部１２ａ（第１のベルト補強層１１の終端部１１ｂの上方）までの距離Ｌが１５ｍｍ〜３０ｍｍであるので、少なくともトレッドのタイヤ幅方向最外主溝５ａ間の部分の剛性が高められている。その結果、コーナリング性能や操縦安定性が向上し、ベルト層２の端部２ａの補強は維持される。

ここで、Ｌが１５ｍｍ未満であると、タイヤ幅方向最外主溝５ａの近傍部分の剛性が不十分となる。また、第２のベルト補強層１２の端部１２ａが第１のベルト補強層１１の端部１１ｂよりタイヤ幅方向外側にあり、第１のベルト補強層１１と第２のベルト補強層１２とがオーバラップしてもよいが、タイヤ重量増加を抑制する観点からオーバラップしない方が好ましい。Ｌが３０ｍｍを超えると、第１のベルト補強層１１の幅が短くなり、ベルト層２の端部２ａを十分に補強できないことがある。

また、図３（ｂ）に示すような、実質的に端部２ａを含むベルト層２を覆い、ベルト補強層２１が１層となっている従来構造と比べて、タイヤ重量の増加を伴わず効果的にトレッド剛性が高められコーナリング性能などが向上する。

図１（ａ）、図２（ａ）及び図３（ａ）において、第２のベルト補強層１２と主溝５の溝底までの距離ｄ１は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。距離ｄ１が０．５ｍｍ未満であると、主溝５の溝底部のトレッドゴムの厚さが不十分となる。また、図１（ａ）、図３（ａ）において第２のベルト補強層１２からタイヤ半径方向内側に隣接するベルト層２までの距離ｄ２、あるいは図２（ａ）において第２のベルト補強層１２からタイヤ半径方向内側に隣接する第１のベルト補強層１１までの距離ｄ２は１．０ｍｍ以上であることが好ましい。距離ｄ２が１．０ｍｍ未満であると、第２のベルト補強層１２が主溝５の溝底部に近づかず、トレッドの剛性を十分に高めることができない。また、ｄ１＋ｄ２が８ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍを超えてしまうとトレッドの厚さが厚くなりすぎて剛性を十分に高めることができない。

なお、トレッドゴム３は１種類のゴムで構成される他、キャップゴム、ベースゴム、クッションゴムなど物性の異なる複数種類のゴム層で構成されることがある。後者の場合、いずれのゴム層あるいはいずれのゴム層の間にも第２のベルト補強層を配置することができる。

本発明に係る空気入りタイヤ及び従来例に係る空気入りタイヤをそれぞれ試作して性能評価を行った。実施例１〜６は表２に示す構造を有するタイヤであり、従来例１〜３は各実施例に対応する従来構造を有するタイヤであり、ｄ１＋ｄ２に相当するトレッドゴムの主溝溝底からの厚さは３ｍｍである。また、実施例及び従来例でのカーカスなどの材質及び構造は表１のとおりである。

表２において、コーナリングパワーは台上試験でスリップ角１度での測定値である。ドライ操縦安定性は、２０００ｃｃ前輪駆動車にタイヤを装着し、時速８０ｋｍ〜時速１４０ｋｍでのレーンチェンジ時のフィーリング評価値である。いずれも従来例を１００とした指数であり、数字が大きいほど良いことを示す。なお、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５で、リムサイズは１５×６ＪＪで、空気圧は２００ｋＰａである。

表２に示す結果によれば、本発明に係る空気入りラジアルタイヤでは、従来構造に比べて重量増加を伴わずにトレッドの剛性が高められ、その結果、コーナリング性能及び操縦安定性が向上されている。

（ａ）は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図、（ｂ）は従来例に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図である。 （ａ）は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図、（ｂ）は従来例に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図である。 （ａ）は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図、（ｂ）は従来例に係る空気入りラジアルタイヤの半断面図である。

符号の説明

１ カーカス
２ ベルト層
３ トレッドゴム
４ サイドウォール
５ 主溝
１１ 第１のベルト補強層
１２ 第２のベルト補強層
２１、２２ ベルト補強層

Claims (4)

1. 一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記トレッドゴムと連結する一対のサイドウォールを備え、前記トレッドゴムの表面にタイヤ周方向に延びる主溝が刻まれた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト層の端部に密着して配置された第１のベルト補強層と、タイヤ半径方向内側に隣接する前記ベルト層又は前記第１のベルト補強層から間隔をおいて前記トレッドゴム内に配置された第２のベルト補強層とを更に備え、
   前記第１のベルト補強層は、少なくとも前記ベルト層の端部を密着して覆いタイヤ幅方向内側に延びて終端する一対のベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は、前記第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層である空気入りラジアルタイヤ。
2. 一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記トレッドゴムと連結する一対のサイドウォールを備え、前記トレッドゴムの表面にタイヤ周方向に延びる主溝が刻まれた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト層の端部に密着して配置された第１のベルト補強層と、タイヤ半径方向内側に隣接する前記ベルト層又は前記第１のベルト補強層から間隔をおいて前記トレッドゴム内に配置された第２のベルト補強層とを更に備え、
   前記第１のベルト補強層は、少なくとも前記ベルト層の端部を密着して覆いタイヤ幅方向内側に延びて終端する一対のベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は前記第１のベルト補強層の終端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層であり、前記終端部はタイヤ幅方向最外主溝の溝底よりも１５ｍｍ〜３０ｍｍだけタイヤ幅方向外側にある空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記第２のベルト補強層と前記主溝溝底までの距離ｄ１が０．５ｍｍ以上、前記第２のベルト補強層からタイヤ半径方向内側に隣接する前記ベルト層までの距離ｄ２が１．０ｍｍ以上であって、ｄ１＋ｄ２が８ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記トレッドゴムと連結する一対のサイドウォールを備え、前記トレッドゴムの表面にタイヤ周方向に延びる主溝が刻まれた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト層の端部に密着して配置された第１のベルト補強層と、タイヤ半径方向内側に隣接する前記ベルト層又は前記第１のベルト補強層から間隔をおいて前記トレッドゴム内に配置された第２のベルト補強層とを更に備え、
   前記第１のベルト補強層は前記ベルト層の端部を密着して覆い、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部の一方から他方に延びるベルト補強層であり、前記第２のベルト補強層は前記第１のベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部の一方の上方から他方の上方まで延びるベルト補強層であって、
   前記第２のベルト補強層と前記主溝溝底までの距離ｄ１が０．５ｍｍ以上、前記第２のベルト補強層からタイヤ半径方向内側に隣接する前記第１のベルト補強層までの距離ｄ２が１．０ｍｍ以上であって、ｄ１＋ｄ２が８ｍｍ以下である空気入りラジアルタイヤ。

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