JP4619053B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部のパターンエンドの近傍となる位置にタイヤ周方向に延びる補助溝を備えた偏平率の低い空気入りタイヤに関する。

従来より、空気入りタイヤでは、トレッド部のパターンエンドの近傍となる位置にタイヤ周方向に延びる補助溝を設けたものが提案されている。例えば、タイヤ接地幅の外側（パターンエンドより反トレッド側）となるサイド部に、タイヤ周方向に延在して開口された凹部（補助溝）を設け、走行時の操縦安定性や排水性を向上させたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−６２４１５号公報

また偏平率の低い（例えば、偏平率３５％）高性能タイヤにおいて、トレッド部のパターンエンドの近傍となる位置にタイヤ周方向に延びる補助溝を設け、補助溝を境として空気入りタイヤに発生する歪みをトレッド部とトレッド部以外とに分散させて摩耗性や乗り心地などを向上させたものが実現されている。

しかしながら、上述した従来技術では、以下のような問題があった。空気入りタイヤの剛性や耐久性を高めるため部材であるカーカス層やベルト層などの端部は、トレッド部のパターンエンドの近傍、又は、サイド部周辺にてそれぞれ終端されており、これら各部材の部材端と部材端との間は、空気入りタイヤに荷重がかかったときに発生する歪みを多くうける部分、所謂、フレックスゾーンと呼ばれる部分である。そして、偏平率の低い高性能タイヤにおいては、タイヤの断面高さＳＨが低いことから、サイド部におけるフレックスゾーンが狭く、この狭いフレックスゾーンに歪みが局所的に集中しやすい。

また、フレックスゾーンの近傍（すなわち、パターンエンドの近傍でもある）となる位置には補助溝が設けてあるため、補助溝内おいて歪みがさらに集中し、補助溝内にクラックが発生しやすいものとなっていた。

このような補助溝内のクラックの発生を抑える為に、補助溝が設けられた部分のゴムに耐クラック性が高いゴムを使用する方法も考えられるが、コストが高くなり採算性が悪い。また他の解決方法として、ビードコアを介して折り返されたカーカスプライの端部をベルト層の下まで延長して係止し、歪みが集中する部分の剛性を高める方法も考えられるが、この方法では高性能タイヤとしての性能を確保できない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、トレッド部のパターンエンドの近傍となる位置に設けられたタイヤ周方向に延びる補助溝内におけるクラックの発生を低減し、空気入りタイヤの耐久性の向上を図ることを目的とする。

上述した問題を解決するために、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明は、ホイールのリム部に接触する一対のビード部（ビード部３）と、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて配設された、カーカス層（カーカス層５）、ベルト層（第１ベルト層６ａ）、ベルト補強層（第１ベルト補強層７ａ）及びトレッド部（トレッド部１）と、前記トレッド部のパターンエンド（パターンエンド１２）の近傍となる位置に設けられてタイヤ周方向に延びる補助溝（ニブリング溝１０）とを備え、タイヤの断面高さＳＨが９０ｍｍ以下であるとともに偏平率が３５％以下である空気入りタイヤであって、前記カーカス層は、前記ビード部のビードコア（ビードコア４）を巻き込むように折り返されてかつ前記カーカス層のタイヤ軸方向における最大幅付近で端部が終端されるカーカスプライ（カーカスプライ５ａ）を有し、前記ベルト補強層は、前記ベルト層の端部（第１ベルト層の端部６Ｅ）を覆って終端され、前記トレッド部のうち少なくとも一部は、前記ベルト補強層の端部（第１ベルト補強層７ａの端部７Ｅ）を覆うとともに前記カーカス層に密着して終端されるトップトレッドゴム層（トップトレッドゴム層８）により形成され、前記カーカス層のタイヤ軸方向における最大幅付近で終端された前記カーカスプライの端部（カーカスプライ５ａの折り返し端部５Ｅ）と、前記トップトレッドゴム層が前記カーカス層に密着して終端されるトップトレッド端部（トップトレッド端部８Ｅ）との距離が前記タイヤの断面高さＳＨの１２％以上であるとともに、前記トップトレッド端部と、前記ベルト補強層の端部との距離が前記タイヤの断面高さＳＨの１０％以下であり、前記補助溝の溝深さｔに対する前記補助溝の溝幅ｗの比（ｗ／ｔ）が４．０以上４．５以下であることを要旨とする。

ここで、「タイヤ周方向に延びる」補助溝は、タイヤ周方向に一連に備えられた補助溝であってもよいし、或いは、タイヤ周方向に断続的に備えられた複数の補助溝であってもよい。

一般的に、トップトレッドゴムはサイド部を形成するサイドゴムより剛性が高い。そこで、本発明の特徴に係る空気入りタイヤは、トップトレッド端部からベルト補強層の端部までの距離（部材間距離Ｂ）を短く規定（タイヤ断面高さＳＨの１０％以下）し、トップトレッド端部からカーカスプライ端部までの距離（部材間距離Ａ）を長く確保することを規定（タイヤ断面高さＳＨの１２％以上）した。

すなわち、本発明の特徴に係る空気入りタイヤは、剛性が比較的に高いトップトレッドゴムを多く含む部分の距離を短く、剛性が比較的に低いサイドゴムを多く含む部分の距離を長く確保することによって、サイド部のフレックスゾーンをより長く確保することができる。

これにより、長く確保されたサイド部のフレックスゾーンに歪みが分散されて、フレックスゾーンの近傍（パターンエンドの近傍）となる位置に設けられた補助溝に歪みが集中することを回避できるので、補助溝内におけるクラックの発生を低減することができる。

かかる特徴によれば、補助溝の溝深さｔの寸法及び溝幅ｗの寸法と、溝深さｔに対する溝幅ｗの比とを規定して、補助溝にかかる歪みを補助溝内で分散させたので、補助溝内におけるクラックの発生をさらに低減することができる。

以上説明したように、本発明によれば、トレッド部のパターンエンドの近傍となる位置に設けられたタイヤ周方向に延びる補助溝内におけるクラックの発生を低減し、空気入りタイヤの耐久性の向上を図ることができる。

次に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の記載において説明する図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。

（空気入りタイヤの構造）
図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１１のタイヤ軸方向における一部断面図である。本実施形態に係る空気入りタイヤ１１は、高速走行時の耐久性を重視したいわゆる高性能タイヤとよばれる超偏平のラジアルタイヤであり、偏平率が３５％以下であってタイヤ断面高さＳＨが９０ｍｍ以下となっている。

図１に示すように、空気入りタイヤ１１は、ホイールのリム部に接触する一対のビード部３と、ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイド部２と、両サイド部２間に跨って設けられたトレッド部１を有する。また、空気入りタイヤ１１は、ビード部３とサイド部２とトレッド部１とに渡り、タイヤ周方向に円環状に配設されたカーカス層５を備える。

カーカス層５は、実質ラジアル方向に延びるコードをゴム被覆してなる２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂを有する。また、カーカス層５は、ビード部３の内部においてビードコア４をタイヤ内側からタイヤ外側へ向かって巻き込むよう折り返されて配設され、カーカス層５が有する２枚のカーカスプライ５ａ、５ｂのうち、カーカスプライ５ａの折り返し端部５Ｅが、カーカス層５のタイヤ軸方向における最大幅付近で終端されている。

さらに、カーカス層５のタイヤ径方向外側には、順に、スチールコードをゴム引きした第１ベルト層６ａ及び第２ベルト層６ｂ、第１ベルト補強層７ａ及び第２ベルト補強層７ｂ、トレッド部１の路面の対する接地面の少なくとも一部を形成するトップトレッドゴム層８が配設されている。なお、トップトレッドゴム層８の表面には、トレッドパターンが刻まれていても良く、刻まれていなくても良い。

第１ベルト補強層７ａは、第１ベルト層６ａの端部６Ｅ、及び、第２ベルト層６ｂの端部を覆って終端されている。また、トップトレッドゴム層８は、第１ベルト補強層７ａの端部７Ｅを覆うとともに、トップトレッド端部８Ｅにてカーカス層５に密着して終端されている。なお、一般的に高性能タイヤでは、走行時にベルト層の端部やベルト補強層の端部において熱が多く発生するため、これらの層の端部を覆うゴムには耐熱性が求められる。本実施形態に係る空気入りタイヤ１１においては、トップトレッドゴム層８が耐熱性の高い特性を持ったゴムとなっており、上述したようにトップトレッドゴム層８が第１ベルト補強層７ａの端部７Ｅを覆うようになっている。また、サイド部２を形成するサイドゴム層９の一部が、トップトレッド端部８Ｅを覆って、トップトレッドゴム層８の外周の一部に重なるように配設されている。

また、カーカスプライ５ａの折り返し端部５Ｅと、トップトレッドゴム層８がカーカス層５に密着して終端されるトップトレッド端部８Ｅとの部材間距離Ａがタイヤの断面高さＳＨの１２％以上となっているとともに、トップトレッド端部８Ｅと、第１ベルト補強層７ａの端部７Ｅとの部材間距離Ｂがタイヤの断面高さＳＨの１０％以下となっている。

このように、トップトレッドゴムよりも剛性が低いサイドゴムを多く含む部分の距離を長く確保することによって、サイド部のフレックスゾーンがより長く確保される。すなわち、フレックスゾーンの長さは、部材間距離Ａの長さにより決定される。

トレッド部１のうち、トレッド部１のパターンエンド１２の近傍となる位置には、タイヤ周方向に延びる補助溝であるニブリング溝１０が備えられている。本実施形態において、ニブリング溝１０は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１１を装着した車両が進行方向に向かって縦に連続する路面の凸部（例えば、センターラインや路肩など）や凹部（例えば、轍など）を斜めに横切るときに、車体に発生するふらつき（いわゆる、ニブリング現象やワンダリング現象）を抑えるために設けられたものである。

また、このような機能を有するニブリング溝１０が備えられる位置としては、パターンエンド１２を基準としてタイヤ赤道面方向にトレッド面に沿って１０ｍｍ以内（図２に示す距離Ｄの範囲）となるトレッド面に設けられることが好ましい。

さらに、図１に示すように、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１１は、ビード部３の近傍となるサイド部２の所定の位置、すなわち、空気入りタイヤ１１を所定の規格に定める規定リム（例えば、ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋにおいて規定されたタイヤサイズに対応する標準リム）にリム組した状態におけるリムフランジ上端の近傍となる位置に、リムフランジよりもタイヤ軸方向外側に幅広に突出したリムガード２０を備える。

リムガード２０が備えられたサイド部２の所定の位置では、リムガード２０がタイヤ軸方向外側に突出した分、タイヤ厚が増して剛性が高くなっているため、より剛性が低いパターンエンド１２の近傍となる位置に歪みが集中することとなる。従って、このようなリムガード２０を備えた空気入りタイヤ１１において、本発明はより有効に効果を奏する。

図２は、ニブリング溝１０の一部断面図を拡大して示した図である。ニブリング溝１０は、溝深さｔが０．８ｍｍ以下であり、溝幅ｗが３．０ｍｍ以下となっている。また、ニブリング溝１０の溝深さｔに対するニブリング溝１０の溝幅ｗの比（ｗ／ｔ）が４．０以上４．５以下となっている。

（比較評価）
本発明の効果を確かめるために、発明者らは、上述した本発明の実施形態に基づいて、比較例の空気入りタイヤを３種、本発明が適用された実施例の空気入りタイヤを２種製造して評価試験を実施した。この評価試験では、前述した比較例、及び、実施例の空気入りタイヤをそれぞれドラム試験機にセットしてドラム走行を行い、ニブリング溝内に発生したクラックの長さに基づいて評価を行った。

表１は、各部材端（トップトレッド端部、カーカスプライ折り返し端部、ベルト補強層端部）間の距離、及び、ニブリング溝（補助溝）の寸法の変化と、走行後に発生したニブリング溝内のクラックの長さとの関係を取りまとめたものである。

なお、比較評価に関するデータは、以下に示す条件において測定されたものである。

・タイヤサイズ：２４５／３５ＺＲ１９（リムガード付）
・タイヤ断面高さＳＨ：８５．２ｍｍ
・ホイールリム幅：８．５Ｊ
・タイヤ空気圧：３００ｋＰａ
・荷重：４７５ｋｇｆ（４．６６ｋＮ）
・キャンバー角：−２．０度
・速度：６０ｋｍ／ｈ

（結果）
比較例１の空気入りタイヤに対して、比較例２の空気入りタイヤは本発明の第１の特徴を満たした空気入りタイヤである。すなわち、比較例２の空気入りタイヤは、トップトレッド端部とプライ折り返し端部との距離がタイヤの断面高さＳＨの１２％以上であるとともに、トップトレッド端部とベルト補強層端部との距離がタイヤの断面高さＳＨの１０％以下となっている。比較例１と比較例２との試験結果の対比から、比較例１の空気入りタイヤよりも本発明の第１の特徴を満たした比較例２の空気入りタイヤの方がニブリング溝内にクラックが発生し難いものであることが確認された。

また、比較例２と比較例３との試験結果の対比からは、ニブリング溝の溝幅ｗがより広い空気入りタイヤの方がニブリング溝内にクラックが発生し難いものであることが確認された。

実施例１及び実施例２は、いずれも本発明の第１の特徴と第２の特徴とを併せて満たした空気入りタイヤである。実施例１の空気入りタイヤ及び実施例２の空気入りタイヤにおいては、走行距離が６０，０００ｋｍに達した時点でニブリング溝内にクラックが発生していない。このことから、実施例１の空気入りタイヤ及び実施例２の空気入りタイヤは、比較例１〜比較例３の空気入りタイヤよりニブリング溝内にクラックが発生し難いものであることが確認された。

（作用・効果）
以上説明した本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１１によれば、カーカスプライ５ａの折り返し端部５Ｅと、トップトレッドゴム層８がカーカス層５に密着して終端されるトップトレッド端部８Ｅとの距離がタイヤの断面高さＳＨの１２％以上であるとともに、トップトレッド端部８Ｅと、第１ベルト補強層７ａの端部７Ｅとの距離がタイヤの断面高さＳＨの１０％以下とした。

すなわち、トップトレッド端部８Ｅから第１ベルト補強層７ａの端部７Ｅまでの距離（部材間距離Ｂ）を短く規定（タイヤ断面高さＳＨの１０％以下）し、トップトレッド端部８Ｅからカーカスプライ５ａの折り返し端部５Ｅまでの距離（部材間距離Ａ）を長く確保することを規定（タイヤ断面高さＳＨの１２％以上）した。

これにより、剛性が比較的に高いトップトレッドゴムを多く含む部分の距離がより短く、剛性が比較的に低いサイドゴムを多く含む部分の距離がより長く確保されて、サイド部のフレックスゾーンをより長く確保することができる。

従って、確保されたサイド部のフレックスゾーンに歪みが分散されて、パターンエンドの近傍となる位置に設けられた補助溝に歪みが集中することを回避できるので、補助溝内におけるクラックの発生を低減することができる。

また、ニブリング溝１０（補助溝）の溝深さｔの寸法と溝幅ｗの寸法、及び、溝深さｔに対する溝幅ｗの比を規定して、ニブリング溝１０（補助溝）にかかる歪みをニブリング溝１０内で分散させたので、ニブリング溝１０（補助溝）内におけるクラックの発生をさらに低減することができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１１の一部断面図である。 ニブリング溝１０の一部断面図を拡大して示した図である。

符号の説明

１…トレッド部、２…サイド部、３…ビード部、４…ビードコア、５…カーカス層、５ａ，５ｂ…カーカスプライ、６ａ…第１ベルト層、６ｂ…第２ベルト層、７ａ…第１ベルト補強層、７ｂ…第２ベルト補強層、８…トップトレッドゴム層、８Ｅ…トップトレッド端部、９…サイドゴム層、１０…ニブリング溝、１１…空気入りタイヤ、１２…パターンエンド、２０…リムガード、Ａ…部材間距離、Ｂ…部材間距離、ＳＨ…タイヤ断面高さ、ｗ…溝幅、ｔ…溝深さ

Claims (1)

1. ホイールのリム部に接触する一対のビード部と、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて配設された、カーカス層、ベルト層、ベルト補強層及びトレッド部と、前記トレッド部のパターンエンドの近傍となる位置に設けられてタイヤ周方向に延びる補助溝とを備え、タイヤの断面高さＳＨが９０ｍｍ以下であるとともに偏平率が３５％以下である空気入りタイヤであって、
   前記カーカス層は、前記ビード部のビードコアを巻き込むように折り返されてかつ前記カーカス層のタイヤ軸方向における最大幅付近で端部が終端されるカーカスプライを有し、
   前記ベルト補強層は、前記ベルト層の端部を覆って終端され、
   前記トレッド部のうち少なくとも一部は、前記ベルト補強層の端部を覆うとともに前記カーカス層に密着して終端されるトップトレッドゴム層により形成され、
   前記カーカス層のタイヤ軸方向における最大幅付近で終端された前記カーカスプライの端部と、前記トップトレッドゴム層が前記カーカス層に密着して終端されるトップトレッド端部との距離が前記タイヤの断面高さＳＨの１２％以上であるとともに、前記トップトレッド端部と、前記ベルト補強層の端部との距離が前記タイヤの断面高さＳＨの１０％以下であり、
   前記補助溝の溝深さｔに対する前記補助溝の溝幅ｗの比（ｗ／ｔ）が４．０以上４．５以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。

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