JP6134634B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、非対称パターンを有する空気入りタイヤに関する。

タイヤのトレッド面に形成されるトレッドパターンとして、タイヤ赤道面を挟んで両側で溝面積を異ならせた非対称パターンが知られている。このような非対称パターンを有するタイヤでは、溝面積が大きい側のトレッドゴムの重量が、溝面積が小さい側のトレッドゴムの重量よりも少なく、両側で剛性差が生じて、タイヤ転動時には、溝面積が大きい側から溝面積が小さい側へと向かうコニシティが働くため、直進安定性を阻害する要因となっていた。

下記特許文献１には、非対称パターンを有するタイヤにおけるコニシティを低減させて直進安定性を向上させる目的で、ベルト層の幅中心を、タイヤ赤道面から溝面積が大きい側へずらした空気入りラジアルタイヤが開示されている。このタイヤでは、溝面積が大きい側を溝面積が小さい側よりもベルト層により補強することとなり、非対称パターンに起因するコニシティを低減できる。

下記特許文献２には、非対称パターンを有するタイヤにおけるコニシティを低減させる目的で、ベルト補強層のコード配列密度をタイヤ赤道面の左右で異ならせた空気入りラジアルタイヤが開示されている。このタイヤでも、特許文献１のタイヤと同様に、溝面積が大きい側を溝面積が小さい側よりもベルト補強層により補強することで、非対称パターンに起因するコニシティを低減できる。

しかしながら、ベルト層又はベルト補強層に埋設されるコードは、タイヤ回転方向に対して傾斜するように配列された場合、タイヤ横方向（タイヤ軸方向）の力を発生するが、引用文献１及び引用文献２ではコードの傾斜方向について考慮されておらず、十分な直進安定性を得られない可能性がある。

特開平７−２２３４０７号公報 特開２００３−２００７１１号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非対称パターンに起因するコニシティを抑制して直進安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対の環状ビードで両端が巻き返されたカーカス層と、前記カーカス層の外周側に配され、タイヤ回転方向に対して傾斜して延びるベルトコードが配列されたベルトプライを複数積層して形成されたベルト層と、前記ベルト層の外周側に配され、タイヤ回転方向に対して傾斜して延びる補強コードが配列されたベルト補強層と、を備え、タイヤ赤道面を挟んで両側でトレッドパターンのボイド比が異なる空気入りタイヤにおいて、前記補強コードは、車両装着状態にて車両前進時のタイヤ回転方向に対して、ボイド比が大きい側から小さい側へ傾斜しているものである。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンは、タイヤ赤道面を挟んで両側でトレッドパターンのボイド比が異なる、所謂非対称パターンとなっている。このような非対称パターンを有するタイヤでは、タイヤ転動時、ボイド比が大きい側から小さい側へと向かうコニシティが働く。一方、ベルト補強層に含まれる補強コードを、タイヤ回転方向に対してボイド比が大きい側から小さい側へ傾斜させることで、タイヤ転動時、補強コードによってボイド比が小さい側から大きい側へと向かうタイヤ横方向の力が発生する。これにより、非対称パターンに起因するコニシティを抑制して直進安定性を向上できる。なお、本発明におけるボイド比とは、接地面積に対する溝面積の比率である。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層のうち最も外周側に配される最外ベルトプライの前記ベルトコードは、前記補強コードと同じ向きに傾斜していることが好ましい。かかる構成によれば、タイヤ転動時、補強コードと同様に、ベルトコードによってボイド比が小さい側から大きい側へと向かうタイヤ横方向の力が発生する。これにより、非対称パターンに起因するコニシティを更に抑制して直進安定性を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト補強層のうち前記最外ベルトプライの端部を覆う部分の前記補強コードは、前記最外ベルトプライの前記ベルトコードと逆の向きに傾斜していることが好ましい。かかる構成によれば、最外ベルトプライのベルトコードの端部に補強コードが引っ掛かりにくくなり、或いは引っ掛かったとしても補強コードからの押圧に抗しやすくなって、ベルト層が内側に寄せられることを抑制できる。その結果、ベルト層の浮き上がりに伴う位置ずれの発生を抑えて、タイヤのユニフォミティであるＬＦＶ（ラテラルフォースバリエーション）の悪化を防ぐことができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記最外ベルトプライの端部を覆う部分の前記補強コードのタイヤ回転方向に対する傾斜角度は、前記最外ベルトプライの前記ベルトコードのタイヤ回転方向に対する傾斜角度の５〜１０％であることが好ましい。補強コードの傾斜角度をこの範囲とすることで、ベルト補強層による高速耐久性を確保しながら、ＬＦＶの悪化を防ぐことができる。

本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図 トレッドパターンを示す展開図 ベルト層及びベルト補強層を模式的に示す平面図 別実施形態に係るベルト層及びベルト補強層を模式的に示す平面図 別実施形態に係るベルト層及びベルト補強層を模式的に示す平面図 別実施形態に係るトレッドパターンを示す展開図 別実施形態に係るベルト層及びベルト補強層を模式的に示す平面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。図２は、空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図３は、図１の空気入りタイヤのベルト層及びベルト補強層を模式的に示す平面図である。

図１に示すように、空気入りタイヤは、一対の環状のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３と、その一対のビード部１の間を補強するカーカス層４とを備えている。カーカス層４は、トロイド状をなすカーカスプライからなり、その端部はビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟み込むようにして折り返されている。

トレッド部３におけるカーカス層４の外周側には、たが効果によりカーカス層４を補強するベルト層５が配設されている。ベルト層５は、タイヤ周方向に対して２０〜３０°の角度で傾斜したベルトコード５Ｃを有する２枚のベルトプライ５ａ，５ｂを有し、各ベルトプライはベルトコード５Ｃが互いに逆向きに交差するように積層されている。

トレッド部３におけるベルト層５の外周側には、接地面を構成するトレッドゴム７が設けられている。トレッドゴム７の外表面であるトレッド面ＴＲには、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝８と、これらの主溝８により区画された複数の陸部とが設けられている。本実施形態では、４本の主溝８が設けられている。本発明では、タイヤ幅方向ＷＤの最外側に位置する一対の主溝８の外側溝壁よりも外側の領域をショルダー部Ｓｈとし、一対のショルダー部Ｓｈに挟まれた領域をセンター部Ｃｅとする。

ベルト層５の外周側には、ベルト層５の略全幅を覆うベルト補強層６が配設されている。ベルト補強層６には、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる補強コード６Ｃが配列されている。補強コード６Ｃの材料としては、有機繊維コードが例示される。有機繊維コードの素材としては、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンを例示することができるが、ナイロンが好ましい。

ベルト補強層６は、ベルト層５の外周側に、補強コード６Ｃをスパイラル状に巻回することにより形成される。このとき、巻回する際の送りピッチを適宜変えることで、補強コード６Ｃの配列密度を設定できる。補強コード６Ｃの配列密度とは、単位幅あたりのコード本数のことであり、エンド数と呼ばれることもある。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンは、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで両側でトレッドパターンのボイド比が異なる、所謂非対称パターンとなっている。ここで、ボイド比とは、接地面積に対する溝面積の比率（％）であり、｛１−実接地面積（陸部面積）／接地面積（陸部面積＋溝面積）｝×１００の式により算出できる。図２に示す例では、タイヤ赤道面ＣＬを基準として一方側３ａのボイド比Ｖａが、他方側３ｂのボイド比Ｖｂよりも大きくなっている。この場合、タイヤがタイヤ回転方向Ｒに回転する際、一方側３ａから他方側３ｂへと向かうタイヤ横方向のコニシティが働く。

本発明の補強コード６Ｃは、車両装着状態にて車両前進時のタイヤ回転方向Ｒに対して、ボイド比が大きい側から小さい側へ傾斜している。本実施形態では、補強コード６Ｃが、タイヤ回転方向Ｒに対して一方側３ａから他方側３ｂに傾斜している。この場合、タイヤがタイヤ回転方向Ｒに回転する際、補強コード６Ｃによって他方側３ｂから一方側３ａへと向かうタイヤ横方向の力が発生する。これにより、一方側３ａから他方側３ｂへと向かうコニシティを改善することができる。

補強コード６Ｃのタイヤ回転方向Ｒに対する傾斜角度αは、５°以下が好ましく、２°以下がより好ましい。例えば、大きい側のボイド比Ｖａに対する小さい側のボイド比Ｖｂの割合Ｖｂ／Ｖａが０．７より大きく、１．０より小さい場合、補強コード６Ｃの傾斜角度αは１°とし、割合Ｖｂ／Ｖａが０．７以下の場合、補強コード６Ｃの傾斜角度αは２°とすることができる。

ベルト層５のうち最も外周側に配される最外ベルトプライ（本実施形態ではベルトプライ５ｂ）のベルトコード５Ｃは、補強コード６Ｃと同じ向きに傾斜していることが好ましい。本実施形態では、ベルトプライ５ｂのベルトコード５Ｃが、タイヤ回転方向Ｒに対して一方側３ａから他方側３ｂに傾斜している。この場合、タイヤがタイヤ回転方向Ｒに回転する際、補強コード６Ｃと同様に、ベルトコード５Ｃによって他方側３ｂから一方側３ａへと向かうタイヤ横方向の力が発生する。これにより、一方側３ａから他方側３ｂへと向かうコニシティをさらに改善することができる。ベルトコード５Ｃのタイヤ回転方向Ｒに対する傾斜角度βは、１７〜３５°が好ましく、２３〜２９°がより好ましい。

＜別実施形態＞
（１）本発明では、図４に示すように、ベルト補強層６のうち最外ベルトプライ５ｂの端部５ｅを覆う部分、すなわちショルダー部Ｓｈの補強コード６Ｃは、最外ベルトプライ５ｂのベルトコード５Ｃと逆の向きに傾斜していることが好ましい。かかる構成によれば、最外ベルトプライ５ｂのベルトコード５Ｃの端部に補強コード６Ｃが引っ掛かりにくくなり、或いは引っ掛かったとしても補強コード６Ｃからの押圧に抗しやすくなって、ベルト層５が内側に寄せられることを抑制できる。その結果、ベルト層５の浮き上がりに伴う位置ずれの発生を抑えて、タイヤのユニフォミティであるＬＦＶの悪化を防ぐことができる。

また、最外ベルトプライ５ｂの端部５ｅを覆うショルダー部Ｓｈの補強コード６Ｃのタイヤ回転方向Ｒに対する傾斜角度α１は、最外ベルトプライ５ｂのベルトコード５Ｃのタイヤ回転方向Ｒに対する傾斜角度βの５〜１０％であることが好ましい。補強コード６Ｃの傾斜角度α１をこの範囲とすることで、ベルト補強層６による高速耐久性を確保しながら、ＬＦＶの悪化を防ぐことができる。例えば、最外ベルトプライ５ｂのベルトコード５Ｃの傾斜角度βが２７°の場合、ショルダー部Ｓｈの補強コード６Ｃの傾斜角度α１を１．４°〜２．７°とする。

（２）ショルダー部Ｓｈの補強コード６Ｃの傾斜角度α１とセンター部Ｃｅの補強コード６Ｃの傾斜角度α２は、同じとしても異ならせてもよい。傾斜角度α１と傾斜角度α２を異ならせる場合、傾斜角度α１が傾斜角度α２よりも大きいことが好ましい。傾斜角度α１が傾斜角度α２よりも大きくすることで、コニシティを抑制しつつ、ＬＦＶの悪化を防ぐことができる。

（３）前述の実施形態では、最外ベルトプライ５ｂのベルトコード５Ｃが、補強コード６Ｃと同じ向きに傾斜しているが、図５に示すように、補強コード６Ｃと逆の向きに傾斜していてもよい。

（４）図６に示すようなタイヤ赤道面ＣＬを中心に図２のトレッドパターンを反転したトレッドパターンの場合、補強コード６Ｃ及びベルトコード５Ｃは、タイヤ回転方向Ｒに対して図７に示す向きに傾斜している。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

（１）ＣＯＮ（コニシティ）
ＪＩＳ Ｄ４２３３に規定する試験方法に基づいて、コニシティを測定した。具体的には、タイヤを回転ドラムに押し付けて、両軸間隔を一定に保持しながら該タイヤを回転させたときに発生するタイヤ横方向の力成分を測定した。正転・逆転時の力を測定し、コニシティの値を評価した。タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５として、空気圧は２００ｋＰａ、荷重は４７０ｋｇとした。測定値の絶対値が小さいほどコニシティが小さいことを示す。

（２）ＬＦＶ（ラテラルフォースバリエーション）
ＪＩＳ Ｄ４２３３に規定する試験方法に基づいて、ＬＦＶを測定した。具体的には、タイヤを回転ドラムに押し付けて、両軸間隔を一定に保持しながら該タイヤを回転させたときに発生するタイヤ横方向の力の変動量を測定した。タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５として、空気圧は２００ｋＰａ、荷重は４７０ｋｇとした。測定値が小さいほどＬＦＶが小さいことを示す。

図１に示すタイヤ構造において、ベルトコード及び補強コードの傾斜角度を表１のようにしたものを比較例１及び実施例１〜４とした。トレッドパターンとタイヤ回転方向Ｒは、図２のように設定した。傾斜角度は、タイヤ回転方向Ｒに対して一方側３ａから他方側３ｂに傾斜する方向の角度を＋（プラス）とし、反対方向の角度を−（マイナス）としている。実施例１では、ベルトコード及び補強コードを図５のように配列した。実施例２では、ベルトコード及び補強コードを図２のように配列した。実施例３及び４は、ベルトコード及び補強コードを図４のように配列した。

表１の結果から以下のことが分かる。実施例１〜４の空気入りタイヤは、比較例１と比較して、コニシティを抑制できた。実施例３及び４は、実施例２と比較して、コニシティが少し悪化するが、ＬＦＶの悪化を防ぐことができた。

５ ベルト層
５ｂ 最外ベルトプライ
５ｅ 最外ベルトプライの端部
５Ｃ ベルトコード
６ ベルト補強層
６Ｃ 補強コード
ＣＬ タイヤ赤道面
Ｒ タイヤ回転方向

Claims (4)

1. 一対の環状ビードで両端が巻き返されたカーカス層と、前記カーカス層の外周側に配され、タイヤ回転方向に対して傾斜して延びるベルトコードが配列されたベルトプライを複数積層して形成されたベルト層と、前記ベルト層の外周側に配され、タイヤ回転方向に対して傾斜して延びる補強コードが配列されたベルト補強層と、を備え、タイヤ赤道面を挟んで両側でトレッドパターンのボイド比が異なる空気入りタイヤにおいて、
   前記補強コードは、車両装着状態にて車両前進時のタイヤ回転方向に対して、ボイド比が大きい側から小さい側へ傾斜していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ベルト層のうち最も外周側に配される最外ベルトプライの前記ベルトコードは、前記補強コードと同じ向きに傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ベルト補強層のうち前記最外ベルトプライの端部を覆う部分の前記補強コードは、前記最外ベルトプライの前記ベルトコードと逆の向きに傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記最外ベルトプライの端部を覆う部分の前記補強コードのタイヤ回転方向に対する傾斜角度は、前記最外ベルトプライの前記ベルトコードのタイヤ回転方向に対する傾斜角度の５〜１０％であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。

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