JP5601137B2 - 乗用車用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、耐摩耗性及び低転がり抵抗性を従来レベル以上に向上するようにした乗用車用空気入りタイヤに関する。

乗用車用の空気入りタイヤには、走行時の転がり抵抗が小さく燃費性能が優れることに加え、静粛性及びウェット路面走行時の排水性能が高いことが求められている。このため、乗用車向け空気入りタイヤのトレッドパターンとして、周方向主溝をタイヤ幅方向の中央領域に配置することが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、このようなトレッドパターンの空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向中央領域の剛性が低くなるため、トレッド部が接地したとき中央領域の接地長が長くなる。これによりタイヤ中央領域での摩耗（センター摩耗）が起こり易くなることが懸念される。

このため特許文献２は、接地領域におけるトレッドゴムの厚さを異ならせることにより、幅方向外側の接地長を長くし中央領域の接地長を短くするようにしてセンター摩耗を抑制することを提案している。しかし、トレッドゴムの厚さを増加すると転がり抵抗が大きくなり燃費性能が悪化するという問題がある。したがって、複数の周方向主溝を中央領域に配置した乗用車用空気入りタイヤでは、耐摩耗性（耐センター摩耗性）と低転がり抵抗性を両立することが困難であった。

特許第４２９１８６１号公報 特開２０１０−１７９７７５号公報

本発明の目的は、耐摩耗性及び低転がり抵抗性を従来レベル以上に向上するようにした乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の乗用車用空気入りタイヤは、一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置すると共に、前記トレッド部に複数本の周方向主溝を設け、タイヤ幅方向の最も外側の前記周方向主溝を最外主溝とし、この最外主溝の外側端部からタイヤ赤道までの幅方向距離をＬｏ、接地幅をＴＷとするとき、０．３×（ＴＷ／２）＜Ｌｏ＜０．６×（ＴＷ／２）の関係を満たす乗用車用空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層とベルト層の間にタイヤ幅方向中央部で連結しないゴム層を配置し、このゴム層は、前記最外主溝の内側端部のタイヤ幅方向内側から前記外側端部を超え前記ベルト層の端部のタイヤ幅方向内側の幅を有し、かつ前記最外主溝の内側端部での前記ゴム層の厚さをＧｃ、前記最外主溝の外側端部での厚さをＧｓとするとき、１．０＜Ｇｓ／Ｇｃ＜１．５の関係を満たすとともに前記ゴム層の６０℃のｔａｎδが０．２５未満であることを特徴とする。

本発明の乗用車用空気入りタイヤは、最外主溝の外側端部からタイヤ赤道までの幅方向距離Ｌｏと空気入りタイヤの接地幅ＴＷの関係が、０．３×（ＴＷ／２）＜Ｌｏ＜０．６×（ＴＷ／２）になるようにしたので、走行時のロードノイズ、特に中周波ロードノイズを低減し、かつ排水性を高くすることができる。また、カーカス層とベルト層の間にタイヤ幅方向の中央部で連結しないゴム層を配置し、このゴム層が最外主溝の内側端部のタイヤ幅方向内側から最外主溝の外側端部を超えベルト端部のタイヤ幅方向内側に至る幅を有し、かつ最外主溝の内側端部でのゴム層の厚さをＧｃ、最外主溝の外側端部での厚さをＧｓとするとき１．０＜Ｇｓ／Ｇｃ＜１．５の関係を満たすようにしたので、タイヤ幅方向外側領域での接地長を長くし中央領域での接地長を短くするためセンター摩耗を抑制し、耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。またトレッドゴムの厚さを増加させないので低転がり抵抗性を従来レベル以上に向上することができる。

前記ゴム層の厚さＧｓとしては、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが好ましく、走行時の転がり抵抗を一層低減することができる。

前記ゴム層の６０℃のｔａｎδを０．２５未満にすることにより、転がり抵抗をより効果的に低減することができる。

本発明の乗用車用空気入りタイヤの実施形態の一例を示すタイヤ子午線方向の部分断面図である。 本発明の乗用車用空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。 図１の要部を拡大して示す部分断面図である。

図１は、乗用車用空気入りタイヤの実施形態の一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。

図１において、左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設したカーカス層４が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。カーカス層４の内側にはインナーライナー層７が配置されている。トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に傾斜して延在する補強コードをタイヤ軸方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した２層のベルト層８が配設されている。この２層のベルト層８の補強コードは層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を互いに逆向きにして交差している。ベルト層８の外周側には、ベルトカバー層９が配置されている。このベルトカバー層９の外周側に、トレッド部１がトレッドゴム層１０により形成される。各サイドウォール部２のカーカス層４の外側にはサイドゴム層１１が配置され、各ビード部３のカーカス層４の折り返し部外側にはリムクッションゴム層１２が設けられている。

本発明の乗用車用空気入りタイヤでは、トレッド部１にタイヤ周方向に延長する複数本の周方向主溝２０，２１を有しており、そのうちタイヤ幅方向の最も外側に配置された周方向主溝を最外主溝２１とする。図１の例では、４本の周方向主溝２０，２１が形成され、このうち幅方向最外側に最外主溝２１を形成している。また、カーカス層４とベルト層８の間にゴム層１５を配置する。このゴム層１５は、タイヤ幅方向の中央領域で連結しておらず、かつ少なくとも最外主溝２１の内側端部のタイヤ幅方向内側から外側端部を超えてベルト層８の端部のタイヤ幅方向内側に延在する。

図２は、乗用車用空気入りタイヤのトレッド部１におけるトレッドパターンの一例を示す展開図である。

図２において、ＴＣはタイヤ周方向、Ｗはタイヤ幅方向、Ｅは接地領域のタイヤ幅方向端部（接地端）を示す。またトレッド部１にタイヤ周方向ＴＣに延長する４本の周方向主溝２０，２１が配置されている。周方向主溝の本数は複数であればよく、好ましくは３〜６本、より好ましくは３〜４本であるとよい。また周方向主溝とは、タイヤ幅方向の溝幅が３ｍｍ以上、好ましくは５〜２０ｍｍのタイヤ周方向ＴＣに延長するストレート溝であるものとする。

本発明において、複数本の周方向主溝のうちタイヤ幅方向Ｗの最も外側に配置された最外主溝２１の外側端部２２からタイヤ赤道ＣＬまでの幅方向距離をＬｏとし、空気入りタイヤの接地幅をＴＷとするとき、幅方向距離Ｌｏと接地幅ＴＷの間に、
０．３×（ＴＷ／２） ＜ Ｌｏ ＜ ０．６×（ＴＷ／２）
好ましくは
０．３３×（ＴＷ／２） ≦ Ｌｏ ＜ ０．５５×（ＴＷ／２）
の関係が成立するように周方向主溝を配置する。このように複数本の周方向主溝をタイヤ幅方向中央領域に配置することにより空気入りタイヤの走行時におけるロードノイズ、特に中周派ロードノイズ（２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）を低減することができる。また湿潤路面走行時の排水性能を高くすることができる。

本発明において、接地幅ＴＷとは、タイヤを正規リムにリム組みしＪＡＴＭＡ規格で定められた最高空気圧をタイヤ内に充填し、そのタイヤをトレッド部が接地するように水平面上に配置した状態で、ＪＡＴＭＡ規格で定められた最大負荷能力の８０％の荷重を負荷したときに形成される接地領域のタイヤ幅方向の寸法である。また正規リムとはＪＡＴＭＡ規格で定められた標準リムをいう。

図３は、図１の要部を拡大して示す部分断面図である。なお理解しやすいように、最外主溝２１の位置をタイヤ幅方向外側に移して記載した。

図３において、ゴム層１５は、その幅方向内側の端部１６が、タイヤ赤道ＣＬを挟んで反対側のゴム層と連結しないように形成されている。これは接地長が長くなる幅方向中央領域にゴム層１５を延在させないようにゴム層１５を配置することを意味する。ゴム層１５の幅方向内側端部１６は、最外主溝２１の内側端部２３よりタイヤ幅方向内側に位置する。最外主溝２１の内側端部２３の位置は、特に限定されるものではないが、好ましくは０．２０×（ＴＷ／２）以上０．４２×（ＴＷ／２）以下の範囲内にあるとよい。

また、ゴム層１５の幅方向外側端部１７は、最外主溝２１の外側端部２２とベルト層８のタイヤ幅方向最外側端部との間に位置する。ゴム層１５をこのように配置することにより、ゴム層１５を挿入した領域の外周側でトレッド部が接地し易くなるので、接地領域における幅方向外側領域で周方向の接地長が増加する。接地領域の面積は、負荷された荷重が一定であればほぼ一定であるため、接地領域の幅方向外側での接地長が増加すると幅方向中央領域での接地長は減少する。このように中央領域の接地長を短くすることにより、センター摩耗を抑制することができる。

本発明において、最外主溝２１の内側端部２３の位置に相当するゴム層１５の厚さをＧｃ、最外主溝２１の外側端部２２の位置に相当するゴム層１５の厚さをＧｓとするとき、ゴム層１５の厚さの比Ｇｓ/Ｇｃが１．０＜Ｇｓ／Ｇｃ＜１．５、好ましくは１．１≦Ｇｓ／Ｇｃ≦１．４になるようにする。ゴム層１５の厚さの比Ｇｓ／Ｇｃをこのような範囲にすることにより、幅方向外側での接地長を長くし中央領域での接地長を短くするので、センター摩耗を抑制することができる。このため耐摩耗性を従来レベル以上に向上することができる。またトレッドゴムの厚さを増加することなく耐センター摩耗性を改良するので、転がり抵抗を従来レベル以上に向上することができる。なお、最外主溝２１の外側端部２２及び内側端部２３は、それぞれ最外主溝の外側溝壁及び内側溝壁におけるトレッド表面の縁部に位置するものとする。

最外主溝２１の外側端部２２に相当するゴム層１５の厚さＧｓとしては、好ましくは１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるとよい。ゴム層１５の厚さＧｓをこのような範囲にすることにより、タイヤ走行時の転がり抵抗を一層低減することができる。

本発明において、ゴム層１５を構成するゴム組成物の６０℃のｔａｎδは、０．２５未満、好ましくは０．０２〜０．２０にする。ゴム層１５の６０℃のｔａｎδをこのような範囲内にすることにより、転がり抵抗をより効果的に低減することができる。本発明において、６０℃のｔａｎδは、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で測定した。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

タイヤサイズが２１５／５５Ｒ１７でタイヤ構造を図１に示す構成にすることを共通条件とし、カーカス層とベルト層の間に挿入するゴム層の有無、ゴム層を配置したとき最外主溝の外側端部下のゴム層の厚さＧｓと内側端部下のゴム層の厚さＧｃの比Ｇｓ／Ｇｃ、外側端部下のゴム層の厚さＧｓ、ゴム層のｔａｎδ（６０℃）を表１に示すように異ならせた８種類の乗用車用空気入りタイヤ（実施例１〜３、参照例１〜２、比較例１〜３）を製作した。

得られた８種類の乗用車用空気入りタイヤをリム（サイズ１７×７．０Ｊ）にリム組みして、タイヤ接地幅ＴＷを前述した方法で測定し、最外主溝外側端部とタイヤ赤道との距離Ｌｏを測定し、それぞれ表１に示した。また８種類の乗用車用空気入りタイヤの耐摩耗性（耐センター摩耗）、低転がり抵抗性をそれぞれ下記に示す方法で測定した。

耐摩耗性（耐センター摩耗）
リム組みした乗用車用空気入りタイヤを２２０ｋＰａに調整し、国産２．４リットルの乗用車に装着し、一般路を３０，０００ｋｍ走行した。走行後、トレッド部のセンター摩耗を、タイヤ赤道側周方向主溝の深さと最外主溝の深さの比として求めた。測定した結果は、比較例１の主溝深さの比を１００とする指数として表１の「耐摩耗性」の欄に示した。「耐摩耗性」の値が大きいほど、センター摩耗が抑制され耐摩耗性が優れることを意味する。

低転がり抵抗性
リム組みした乗用車用空気入りタイヤを２２０ｋＰａに調整し、ドラム式転動抵抗試験機に取り付け、荷重４．５ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で走行させたときの転がり抵抗を測定した。測定した結果は、比較例１の空気入りタイヤの転がり抵抗の逆数を１００にする指数として表１の「低転がり抵抗性」の欄に示した。「低転がり抵抗性」の値が大きいほど、転がり抵抗が小さく燃費性能が優れることを意味する。

表１から明らかなように実施例１〜３の乗用車用空気入りタイヤは、耐摩耗性（耐センター摩耗性）及び低転がり抵抗性が従来レベル以上に向上することが確認された。一方、比較例２の空気入りタイヤは、最外主溝下のゴム層の厚さ比Ｇｓ／Ｇｃが１．０であるので、センター摩耗を十分に抑制する効果が得られない。比較例３の空気入りタイヤは、最外主溝下のゴム層の厚さ比Ｇｓ／Ｇｃが１．７であるので、低転がり抵抗性が悪化する。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
８ ベルト層
１５ ゴム層
２０ 周方向主溝
２１ 最外主溝（幅方向最外側の周方向主溝）
２２ 最外主溝の外側端部
２３ 最外主溝の内側端部
ＣＬ タイヤ赤道
Ｅ 接地端部
Ｌｏ 最外主溝外側端部とタイヤ赤道の幅方向距離
ＴＷ 接地幅
ＴＣ タイヤ周方向
Ｗ タイヤ幅方向

Claims (2)

1. 一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置すると共に、前記トレッド部に複数本の周方向主溝を設け、タイヤ幅方向の最も外側の前記周方向主溝を最外主溝とし、この最外主溝の外側端部からタイヤ赤道までの幅方向距離をＬｏ、接地幅をＴＷとするとき、０．３×（ＴＷ／２）＜Ｌｏ＜０．６×（ＴＷ／２）の関係を満たす乗用車用空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカス層とベルト層の間にタイヤ幅方向中央部で連結しないゴム層を配置し、このゴム層は、前記最外主溝の内側端部のタイヤ幅方向内側から前記外側端部を超え前記ベルト層の端部のタイヤ幅方向内側の幅を有し、かつ前記最外主溝の内側端部での前記ゴム層の厚さをＧｃ、前記最外主溝の外側端部での厚さをＧｓとするとき、１．０＜Ｇｓ／Ｇｃ＜１．５の関係を満たすとともに前記ゴム層の６０℃のｔａｎδが０．２５未満であることを特徴とする乗用車用空気入りタイヤ。
2. 前記ゴム層の厚さＧｓが１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の乗用車用空気入りタイヤ。

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