JPH03220001A - 高速走行用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 近年、乗用車の技術革新により、時速が１５０ｋｍをこ
える超高速での安定走行が可能になり、それに伴いこの
超高速での走行に対しても十分な性能を有する、例えば
アスペクトレシオ（最大幅に対する断面高さの比）が０
．６以下のへん平ラジアルタイヤが開発されている。

この発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、なかで
も超高速走行に供される偏平ラジアルタイヤにおけるベ
ルト層の改良に関する。

（従来の技術） タイヤを超高速走行に供する際に問題となるのは、とく
にトレッドとベルトとのセパレーションやトレッドゴム
欠けなどで、これらに対する耐久性が高いこと、いわゆ
る高速耐久性に優れることが肝要である。

この高速耐久性を考慮したタイヤ構造として、カーカス
の外方に配したベルト層のさらに外側にゴム付きの有機
繊維コードを一定の張力下でらせん状に巻回した補強層
を設けたものがある。

（発明が解決しようとする課題） 上記したタイヤは、−Ｃ的な中、高速走行で使用する場
合に必要十分の性能を有するが、超高速走行で使用する
に十分な性能をそなえるとは言いがたく、次のような問
題の解決が要求される。

タイヤのトレッドは、排水性を考慮した、比較的幅広の
トレッド円周に沿う周溝を複数そなえ、トレッドの厚み
は周溝で薄く周溝間のブロック列では厚くなり、したが
って周溝とブロック列との質量差は大きいため、超高速
走行時に発生ずる遠心力によるタイヤ外方への突出量も
大きく異なることになる。すなわち周溝での突出量はわ
ずかであるが、ブロック列での突出量は大きく、とくに
ブロックの中央を中心に突出量が大きくなるため、ブロ
ックの接地圧が不均等になって、超高速走行における操
縦安定性を損ない、また偏摩耗の発生をまねく。

さらに超高速走行が連続すると、ブロック列での遠心力
による接地圧過大に起因した熱が発生し、この熱がトレ
ッドゴムの耐熱限界以上に達してブローアウトし、この
ブロック列のゴムがはく離する、いわゆるチャンクアウ
トの発生に到ることもあり、この場合はタイヤの寿命が
極端に短くなる。

そこでこの発明は、超高速走行での使用にも耐えうる十
分な性能を有する、すなわち超高速走行におけるトレン
ド面での突出量差が極めて小さい空気入りラジアルタイ
ヤを提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 発明者らは、上記した問題を解消する手段について種々
検討したところ、カーカスとトレッドとの間に配したベ
ルト層の初期モジュラスを場所によって変化させること
により、トレッド面での突出量差を小さくできることを
見出した。

すなわちこの発明は、円筒状のクラウン部と、このクラ
ウン部の両端から径方向内側へ向かってそれぞれ延びる
サイドウオール部とを、一方のサイドウオール部からク
ラウン部を通り他方のサイドウオール部にわたって延び
るラジアルカーカスで補強し、さらにクラウン部におけ
るカーカスの径方向外側に、ベルト層およびトレンドを
順次に配置してなる空気入りラジアルタイヤであって、
トレンドは、トレッド円周に沿って延びる複数の周溝と
これら周溝を横切りそれぞれ実質的に平行に延びる多数
の横溝とによって区画された複数の縦列ブロック群を有
し、 ベルト層は、非伸長性コードをタイヤの赤道面に対して
浅い角度で配列したベルトの少なくとも２層を互いに交
差させて配置した主ベルト層と、この主ベルト層の全幅
にわたり、熱収縮性コートをタイヤの赤道面と実質上平
行に配した少なくとも１枚の補助ベルト層とからなり、 さらに補助ベルト層における単位幅当たりの初期モジュ
ラスを、トレッドの周溝に実質上対応した区域に比べて
、トレッドの縦列ブロック群に実質上対応した区域で大
きくしてなることを特徴とする高速走行用空気入りラジ
アルタイヤである。

さて第１図にこの発明に従う空気入りラジアルタイヤの
トレッドの要部について示し、このトレッドを、トレッ
ド円周に沿って延びる、実質的に互いに平行で間隔を置
いて配した、タイヤの赤道（トレッドの幅中央における
円周）を中心にトレッドの左右で対をなす２組の周溝１
ａ、　ｌｂおよびこれら周溝間および周溝１ｂとトレッ
ド端Ｔとをつなぐ多数の横溝２ａ、２ｂとによって、両
側各２列トレンド全面で都合４列の縦列ブロンク群３を
区画し、またトレッド中央には周溝より浅くかつ狭い幅
の補助周溝４を挟む２列のリブ５を区分してなる。

図示の例で周溝１ａ、Ｉｂは片側２本部合４本をそなえ
るが、周溝は片側に２〜４本合計４〜８木を配置するこ
とが好ましい。また横溝２ａ、２ｂは周溝Ｉａ、　ｌｂ
と鋭角をなしてタイヤの赤道に収れんする向きにのび、
その幅および深さは周溝と同等がそれ以下とする。また
リブ５は、この実施例において同様にタイヤの赤道に収
れんする向きにのびる切欠き６を、横溝２ａの延長線上
にそなえる。

次に第２図に、この発明に従うタイヤの構造を図解した
。

図中７はカーカス、８はベルト層、９はトレッド、１０
はビードコアおよび１１は硬質のゴムからなるビードフ
ィラーである。

カーカス７は、この例でビードコア１０のまわりをタイ
ヤの内側から外側へ巻返した少なくとも１枚（通常１〜
２枚）のターンナンブプライになり、プライはポリエス
テル、レーヨンおよびナイロンで代表される有機繊維コ
ードをタイヤの赤道面と実質的に直交する方向（ラジア
ル方向）に配列したものである。

ベルト層８は、スチールコード、芳香族ポリアミド繊維
コードなどの非伸長性コードをタイヤの赤道面に対して
１５〜３５°の角度で配列したベルトの少なくとも２層
を互いに交差させて配置してなる主ベルト層８ａと、こ
の主ベルト層８ａの全幅にわたり１本または複数本のゴ
ム付き熱収縮性コート（例えばナイロンコード）をらせ
ん状に巻回して実質上タイヤの赤道面と平行に配した補
助ベルト層８ｂとからなる。そしてこのベルト層８上に
トレッド９を配置する。

さらに補助ベルト層８ｂは、その単位幅光たりの初期モ
ジュラスを、トレッド９の周溝１ａ、１．ｂに対応する
区域Ａに比べて、縦列ブロック群３に対応する区域Ｂで
大きく、好ましくは対区域Ａの２０％前後増加させる。

ここで周溝１ａ、　ｌｂに対応する区域Ａは、周溝の開
口幅（以下溝幅と示す）の１層２点を中心として溝幅Ｗ
の５０〜１５０％の幅で周溝に沿ってのびる区域とし、
残りを区域Ｂとすることが好ましい。

そして補助ベルト層の単位幅光たりの初期モジュラスＭ
　（ｋｇｆ／ｃｍ２）は、 ここに　Ｆ：タイヤより取り出した補助ベルト層を構成
するコードの１０％伸び時 における荷重（ｋｇｆ） Ｓ：コードの断面積（ｃｍ２） ｎ：単位幅光たりのコード本数 で定義され、この式にて算出した初期モジュラスＭの区
域ＡまたはＢにおける平均値をもって、各区域の初期モ
ジュラスとする。

（作　用） 超高速走行におけるタイヤには、中、低速に比べて極め
て強い遠心力が作用するため、トレッドが径方向外方に
突出し、この突出量がトレンドのフロックで大きく周溝
で小さいことから接地圧が不均等になる。

そこでこの発明では、トレッドの径方向内側に配置した
補助ベルト層の単位幅光たりの初期モジュラスを、上記
の突出量差に応して変化させることによって、この突出
量差を極力小さくしたものである。

すなわち補助ベルト層の単位幅光たりの初期モジュラス
を、トレッドの周溝に対応する区域Ａに比べて、継列ブ
ロンク群に対応する区域Ｂで大きくすることによって、
遠心力によって突出が大きくなる縦列ブロック群に高い
モジュラスを配し突出を抑え、逆に突出が少ない周溝は
モジュラスを低くする。それによって縦列ブロック群と
周溝との間に突出量の大小が抑制され均一な突出になる
。

また補助ベルト層の単位幅光たりの初期モジュラスを区
域ＡとＢとで異ならせるには、次に示す（１）〜（５）
の手段が有利に適合する。

（］、）区域Ａより区域Ｂの枚数を増加する。

（２）区域Ｂには、区域Ａに配するコードよりも大きな
モジュラスのコードを配する。例えば区域Ａはナイロン
コード、区域Ｂはポリエステルコード。

（３）熱収縮性コードを主ベルト層の外周に、タイヤの
赤道と実質上平行にらせん巻きするタイヤ製造時に、区
域Ｂでのらせん巻きを区域Ａでのそれに比べて高張力下
で行う。

（４）同様に熱収縮性コードをらせん巻きするタイヤ製
造時のコード間隔を、区域Ａに比べて区域Ｂで密にする
。

（５）同様に熱収縮性コードをらせん巻きするタイヤ製
造時に、区域Ｂではコードを重ねて巻き付ける。

ここで上記の（５）の手段によって補助ベルト層を形成
したタイヤの構造について、第３図に示す。

図示のように補助ベルト層８ｃは、区域Ａを除く区域で
コードを重ねて巻き付け、コードのオーバーランプ量の
調節により区域ＡとＢとの初期モジュラスを異ならせた
ものである。

具体的には補助ベルト層８ｃを、第４図に示す、複数本
４〜１４本のコード１２にそれぞれゴム１３を被覆しな
るストリップで構成し、区域Ｂではこのストリップをオ
ーバーラツプさせながら、主ベルト層８ａの外側に巻き
回してなる。

（実施例） 実適例土 第１図に示したトレッドパターンおよび第２図に示した
構造に従い、タイヤサイズ２５５／４０　ＺＲ１７の空
気入りラジアルタイヤを試作した。この試作タイヤの周
溝は幅：１０ｍおよび深さ：８ｍｍ、補助周溝は幅：５
鵬および深さ：６ｍｍ、横溝は幅：５ｍｍおよび深さニ
アｍｍでタイヤの赤道に８０°の角度で収れんし、周溝
１ａと横溝２ａとの角度は６０°、周溝１ｂと横溝２ｂ
との角度は７０°とした。

またカーカスの外側には、１×５構造のスチールコード
をタイヤの赤道に対して２０°の角度で配した２層から
なる主ベルト層と、主ベルト層の全幅にわたってゴム付
きのナイロンコード（１２６０ｄ／２）１本をらせん状
に巻回した１層の補助ベルト層とを配置した。なお補助
ベルト層を設けるに当たり、縦列ブロック下Ｂ区域は周
溝下のへ区域に比ベコード内込み数を密にすることによ
り、区域Ａの単位幅当たりの初期モジュラスを２０００
ｋｇｆ／ｃｍ２、区域Ｂの単位幅当たりの初期モジュラ
スを４０００ｋｇｆ／ｃｍ”とした。

同様に第１図に示すトレッドパターンおよび第２図に示
す構造で、従来のように補助ベルト層の単位幅当たりの
初期モジュラスを全幅にわたり均（２５００ｋｇｆ／ｃ
ｍ”　）としたタイヤについても同サイズで試作した。

これらの供試タイヤを、それぞれ接地圧試験、操縦安定
性試験および耐摩耗性試験にて評価した結果を下表に示
す。

なお試験は普通乗用車を用いて、タイヤ内圧２．５ｋｇ
／ａｍ２でドライバーが１名搭乗状態で行い、その評価
は比較タイヤの各試験結果をｌＯＯとしたときの指数で
あられした。

そして接地圧試験は、５００　ｋｇの荷重を負荷した際
の接地圧分布を測定し、さらに２００　ｋｍ／ｈでタイ
ヤを回転させたときの接地圧分布を測定して評価し、 操縦安定性試験は、−周２．５ｋｍのテストコースを車
速：　１１０８ｋ／ｈ平均で走行した際のドライバーの
フィーリングと、平均速度（ＬＡＰ　ＴＩＭＥ）の測定
結果とによって評価し、 耐摩耗性試験は、−周６ｋｍのテストコースにおいて、
車速：　１５０ｋｍ／ｈでの５０００ｋｍにおよぶ走行
後の摩耗による段差を測定し、その均一な摩耗度合を評
価した。

実施炭量 第１図に示したトレッドパターンおよび第３図に示した
構造に従い、タイヤサイズ２５５／４０　ＺＲ１７の空
気入りラジアルタイヤを試作した。この試作タイヤの周
溝は幅：１４薗および深さ：　８．５ｍｍ　、補助周溝
は幅：５ｆｌ！Ｉｎおよび深さ：６ｍｍ、横溝は幅＝４
ｍｍおよび深さニアｍｍで、その他の構造は補助ベルト
層を除き上記実施例１と同様である。

補助ベルト層は、主ベルト層の全幅にわたって、第４図
に示した、ゴム付きのナイロンコード（１２６０ｄ／２
）　５本からなるストリップを、縦列ブロン２１８区域
ではオーバーラツプさせて巻回し、一方間溝下のＡ区域
ではオーバーランプさせずに巻回すことにより、区域へ
の単位幅当たりの初期モジュラスを２０００　ｋｇｆ／
ｃｍ２、区域Ｂの単位幅当たりの初期モジュラスを４０
００　ｋｇｆ／ｃｍ２とした。

同様に第１図に示すトレッドパターンおよび第２図に示
す構造で、従来のように補助ベルト層の単位幅当たりの
初期モジュラスを全幅にわたり均（２５００ｋｇｆ／ｃ
ｍ２）としたタイヤについても同サイズで試作した。

そしてこれらの試作タイヤを、内圧２．５ｋｇ／ｃｍ２
とした後、５００ｋｇの荷重を作用させながら高速ドラ
ムに押し付け、初速１５０ｋｍ／ｈで１０ｍ１ｎ走行後
は２０ｍ　ｉ　ｎ毎に１０ｋｍ／ｈの加速を与え、この
加速をタイヤが破裂するまで続けたところ、供試タイヤ
は比較タイヤの破裂後３０ｋｍ／ｈの加速を行ってもな
お破裂するには到らなかった。

また同内圧にした試作タイヤを普通乗用車（ドライバー
が１名搭乗）に装着後、−周６ｋｍのテストコースにお
いて、車速：　１５０ｋｍ／ｈでの５０００ｋｍにおよ
ぶ走行を行い、走行後の同一ブロックでの軸方向中央と
端部との摩耗による段差を測定したところ、比較タイヤ
が２．５ｍｍであったのに対し、供試タイヤは１．９ｍ
ｍであった。

（発明の効果） この発明によれば、超高速走行におけるトレッドでの突
出量差を極めて小さくでき、超高速走行での接地圧が均
等で操縦安定性に優れかつ、耐偏摩耗性にも優れた、す
なわち超高連部に適したタイヤを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従うトレッドパターンの展開図、 第２図はタイヤの断面図、 第３図はこの発明に従う別のタイヤの断面図、第４図は
補助ベルト層を構成するコードを示す斜視図である。 Ｔ・・・トレンド端 ２ａ　、　２ｂ・・・横溝 ４・・・補助周溝 ６・・・切欠き ８・・・ベルト層 ８ｂ、　８ｂ・・・補助ベルト層 １０・・・ビードコア １２・・・コード ｌａ、　ｌｂ・・・周溝 ３・・・縦列ブロック群 ５・・・リブ ７・・・カーカス ８ａ・・・主ベルト層 ９・・・トレッド １１・・・ビードフィラー １３・・・ゴム ５ 手 続 補 正　　書 平成２年６月２２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒状のクラウン部と、このクラウン部の両端から
   径方向内側へ向かってそれぞれ延びるサイドウォール部
   とを、一方のサイドウォール部からクラウン部を通り他
   方のサイドウォール部にわたって延びるラジアルカーカ
   スで補強し、さらにクラウン部におけるカーカスの径方
   向外側に、ベルト層およびトレッドを順次に配置してな
   る空気入りラジアルタイヤであって、 トレッドは、トレッド円周に沿って延びる複数の周溝と
   これら周溝を横切りそれぞれ実質的に平行に延びる多数
   の横溝とによって区画された複数の縦列ブロック群を有
   し、 ベルト層は、非伸長性コードをタイヤの赤道面に対して
   浅い角度で配列したベルトの少なくとも２層を互いに交
   差させて配置した主ベルト層と、この主ベルト層の全幅
   にわたり、熱収縮性コードをタイヤの赤道面と実質上平
   行に配した少なくとも１枚の補助ベルト層とからなり、 さらに補助ベルト層における単位幅当たりの初期モジュ
   ラスを、トレッドの周溝に実質上対応した区域に比べて
   、トレッドの縦列ブロック群に実質上対応した区域で大
   きくしてなることを特徴とする高速走行用空気入りラジ
   アルタイヤ。