JPH0450004A - 高速走行に適した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２００〜３００
　ｋｍとな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
、例えばアスペクトしジオ（タイヤの最大幅に対する断
面高さの比）が０．３０〜０．６５程度のへん平ラジア
ルタイヤか開発されている。

この発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、なかで
も高速走行に供されるへん平ラジアルタイヤにおけるト
レッドの改良に関する。

（従来の技術） この種のタイヤに適用されるトレッドパターンは特に排
水性及び操縦安定性を重視したものが多く、代表的なト
レッドパターンとしては、タイヤの赤道の両側で対をな
ず周溝間にてリブを区画する一方、トレッド端からこれ
ら周溝へ向がってタイヤの赤道に収れんする向きに傾斜
して延びる横溝とをそなえ、負荷転勤中における同一横
溝の接地をトレッド中央寄りから外側へ順に行われるよ
うにした、いわゆる方向性パターンが知られている。

（発明が解決しようとする課題） この種タイヤのトレッド厚みは周溝で薄く、方周溝で区
画される陵部では厚くなり、したかって周溝と陵部との
質量差は大きいため、高速、中でも超高速走行時に発生
す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の
に対して陵部での突出量は大きく、特にトレッド中央の
リブでの突出量か大きくなるため、ブロックの接地圧が
不均等になる。すると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ほか、超高速走行が
連続すると、接地圧過大に起因した熱か、特にトレッド
中央のリブて発生し、この熱かトレッドゴムの耐熱限界
をこえるとブローアウトをまねき、タイヤの高速耐久性
は低下する。

そこでこの発明は、操縦安定性及び耐偏摩耗性を犠牲に
することなしに高速耐久性を向上し、よって超高速走行
での使用にも耐えつる十分な性能を有する空気入りラジ
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） この発明は、１対のビード間でトロイド状に延びるラジ
アルカーカスのクラウン部にベルト層及びトレッドをタ
イヤの径方向外側へ順次に配置し、該トレッドは、タイ
ヤの赤道に沿って延びかつタイヤの赤道の両側で対をな
す少なくとも１対の周溝と、これら周溝間にて区画され
タイヤの赤道上を連続して延びる中央陸部及び周溝とト
レッド端との間に区画された側方陸部をそなえる空気入
りラジアルタイヤであって、 トレッドは、接地側に配したキャップゴム層と、このキ
ャップゴム層の径方向内側に配したキャップゴム層より
も損失正接の小さいベースゴム層との複合になり、ベー
スゴム層の上記中央陸部に対応する区域は側方陸部に対
応する区域よりも肉厚でかつ、中央陸部内に突出する凸
部を有することを特徴とする高速走行に適した空気入り
ラジアルタイヤ及び、 トレッドは、接地側に配したキャップゴム層と、このキ
ャップゴム層の径方向内側に配したベースゴム層との複
合になり、ベースゴム層の上記中央陸部に対応する区域
は側方陸部に対応する区域よりも肉厚でかつ、中央陸部
内に突出する凸部を有し、さらにトレッドの３００％伸
張モジュラスをベースゴム層、凸部及びキャップゴム層
の順に小さくしてなる高速走行に適した空気入りラジア
ルタイヤである。

さて第１図（ａ）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を示し、このトレッドを、実質的
にタイヤの赤道（トレッドの幅中央における円周）０に
沿ってこの赤道０の両側で対をなす周溝１ａ、　ｌｂ及
び２ａ、　２ｂと、トレッド端Ｔ及び各周溝間を完全に
つなぐか、又は一部を残してつなぎ且つ赤道０に収れん
する向きに延びる多数の横溝３ａ、　３ｂ、　４ａ、　
４ｂ及び５ａ、　５ｂとによって、トレッド端Ｔ寄りに
両側各２列の縦列ブロック群６ａ。

６ｂ及び７ａ、　７ｂと、トレッドの中央陸部をなすり
ブ８とを区画してなる。このような方向性パターンのタ
イヤは、横溝の収れんする方向とタイヤの回転方向とを
一致させて車両に装着して使用する。

なお中央陸部は赤道○上で連続して延びるリブとするこ
とか、タイヤのパターンノイズ抑制と直進性を高める上
で肝要である。しかしながらこの発明の目的を損なわな
い限り必要に応じて、リブの中央に細溝又は浅溝を形成
したり、両側の周溝から切り込みを導入し、さらに排水
性等の向上をはかることは可能である。

図示の例て周溝は片側２本部合４本をそなえるか、周溝
は片側に２〜４本の範囲で配置することかできる。また
周溝２ａ、　２ｂはストレートの周溝１ａ。

１ｂと異なり、その溝幅を各ブロックのピッチに合わせ
て漸増（減）させ、高速コーナリング走行時におけるブ
ロック７ａ、　７ｂの耐摩耗性の向上をはかっている。

横溝は、赤道Ｏに対する角度か、横溝３ａ、　３ｂては
７５〜８５°及び横溝４ａ、　４ｂと５ａ、　５ｂとて
は６０〜７０゜かつ前者の区域よりも小さい角度で収れ
んさせることか好ましい。また溝幅は赤道０からトレッ
ド端Ｔへ向かい漸増させたり、溝深さは主溝と同等かそ
れ未満とすることか可能である。なお横溝は、第１図（
ａ）に周溝１ａ、　　ｌｂ側に開口しないタイプとして
横溝５ａ、　５ｂを示したように、全ての溝を周溝１ａ
。

１ｂと２ａ、　２ｂとの間で貫通させる必要はない。

次に同図（ｂ）に、この発明に従うタイヤの構造を図解
した。

図中９は図示しない１対のピード間でトロイド状に張り
渡したカーカス、１０はカーカス９上に配したベルト層
、１１はベルト層１０上に配したトレッドである。

カーカス９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）に配列した層の少なく
とも１枚（通常１〜２枚）からなり、このカーカス層（
プライ）の両端部は、ビードコアのまわりをタイヤの内
側から外側へ巻返しターンナツプブライを形成する。

またベルト層１０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１０
ａと、この主ベルト層１０ａ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ド（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１０ｂとからなる。そしてこのベ
ルト層１０上にトレッド１１を配置する。

そしてトレッド１１はその表面に上記したトレッドパタ
ーンを形成する一方、トレッドを構成するゴムを、接地
する表面側に配したキャップゴム層１２とその内側に配
したベースゴム層１３との２層構造からなる。

キャップゴム層１２は、トレッド１１の陵部を肉厚の薄
いブリッジ１２ａ（トレッドの各溝底に対応）で連ねて
なる。

ベースゴム層１３は、キャップゴム層１２とベルト層１
０との間を占め、トレッドの中央に対応させてリブ７内
に突出する凸部１４を有し、この凸部Ｉ４からトレッド
端Ｔへ向けこの実施例において陵部に対応する区域では
わずかに隆起する一方各陸部間の溝に対応する区域で浅
い谷となる、緩やかな起伏をもって延びるゴム層になる
。凸部１４のリブ７への突出量は、第１図（ｂ）に示す
タイヤの子午線断面における、リブ８の輪郭線、この輪
郭線の延長線及びベルト層１０で囲まれる区域でのベー
スゴム層１３の占める比率か１０〜４５％、好ましくは
１５〜３５％となるように調節するとよい。また同様に
区画したリブ８を除く各陵部における区域でのベースゴ
ム層１３を占める比率は１０〜２５％と、リブ８ての占
有率に比べて低くすることか好ましい。

そして高速耐久性の向上を達成するため、ベースゴム層
１３はキャップゴム１１２に比して損失正接の小さいゴ
ムとし、好ましくはギャップゴム層１２の損失正接の６
０％以下、具体的には０．１〜０．３のものが有利に適
合する。なお対するキャップゴム層１２には損失正接が
０．５〜０．７のものを用いることが望ましい。

ここに損失正接は、台本製作所製の粘弾性スベクトロメ
ータを用いて、試料温度１５０°Ｃ１静的歪５％、動的
歪２％及び周波数５０Ｈｚの条件下で測定した値とした
。

次に第２図に、この発明に従う別のタイヤ構造を示す。

図示例は第１図（ｂ）に示したベースゴム層１３の凸部
１４をベースゴム層１３とは異なるゴム層とすることで
リブ８を３層構造にしたもので、すなわちリブ８におい
てはベースゴム層、凸部及びキャップゴム層の順に３０
０％伸張モジュラスが小さくなるゴムをそれぞれに用い
る。

具体的には３００％伸張モジュラスを、ベースゴム層１
３て１５０　ｋｇｆ／ｃｍ”以上、その凸部１４で１０
０〜１５０　ｋｇｆ／ｃｍ２及びキャップゴム層１２で
ｌｏｏｋｇｆ／ｃｍ２以下とするとよい。

さらに第１図（ｂ）及び第２図のどちらの例のおいても
、ベースゴム層１３及び凸部１４のゴム層の耐熱性をキ
ャップゴム層１２に比し高くすることか好ましい。

なおここての各ゴムの耐熱性は、グツドリッチ型フレク
ツメーターを用いて、周囲の温度を１２０°Ｃに保った
上で、ｉｏｏｏＣに予熱した直径１７．８ｍｍ及び高さ
２５．４ｍｍの試料に、初期荷重２８．１ｋｇ（歪み２
２．５％）を与えた後、さらに最大２２．５％の歪みと
なる圧縮運動を１８００ｒ、　ｐ、　ｍ、のサイクル数
で与えてブローしたときの温度にて評価した。

（作　用） トレッドの中央陸部に対応させてベースゴム層からここ
に突出する凸部を設け、中央陸部におけるベースゴム層
のタイヤ径方向の厚み及び質量を増すこと、そしてベー
スゴム層にキャップゴム層よりも損失正接の小さいゴム
を用いることによって、中央陸部での発熱を抑制し得る
。すなわち高速時にせり上かりか最も大きくなって、接
地面圧が高くなり、しかも横方向溝かない事により放熱
性の低い中央陸部において、その内部に損失正接の小さ
いゴムを配置する事により内部ロスからの発熱をおさえ
る事か出来る。

特にトレッド中央陸部におけるベースゴム層の占める比
率か上記したように１０〜４５％であることか好ましい
か、これは１０％未満であると中央陸部の剛性が低下し
トレッドの剛性不足をまねくと同時に耐熱効果か不足し
、一方４５％をこえるとベースゴム層か容易にトレッド
表面に露出しウェット性能を劣化するうれいかあるため
である。

なお中央陸部はここを横断する横溝かないため、横溝の
底にベースゴム層か露出することに起因したクラックの
発生はなく、ベースゴム層の占有率を上記のように高め
ることか可能である。

またベースゴム層の凸部をベースゴム層と異なるゴム層
としかつ、ベースゴム層、凸部及びキャップゴム層の順
に３００％伸張モジュラスを小さくすることによって、
中央陸部のベルト層から踏面に向かい徐々に剛性を落と
し、ウェット路面のような摩擦係数の低い路面での操縦
性を維持しつつ、隆部の変形が大きくなる摩擦係数の高
い路面で操縦性を確保する。

さらに耐熱性をキャップゴム層１２に比しベースゴム層
１３で高くすることによって、最も内部発熱の高くなる
ベルト層上での発熱をおさえ中央陸部の耐熱性を上げる
事が出来る。

（実施例） 第１図（ａ）に示したトレッドパターン及び、同図（ｂ
）又は第２図に示した構造に従って、タイヤサイズ２５
５／４０　ＺＲ１７の空気入りラジアルタイヤを２種類
（供試タイヤＡ及びＢ）試作した。

これら供試タイヤにおいて、周溝１ａ、ｌｂは幅：１０
ｍｍ及び深さ：８．５ｍｍ、周溝２ａ、　２ｂは最大幅
・１０匪、最小幅：８ｍｎ及び深さ：８ｍｍて、横溝は
幅Ｓ５０及び深さニアｍｍでタイヤの赤道に３０°の角
度で収れんし、トレッド端寄りの周溝２ａ、　２ｂと横
溝との角度は１００、トレッド中央の周溝１ａ、　ｌｂ
と横溝との角度は３０°とした。

またリブ７の幅は４０又は３０ｍｍ、そしてトレッドの
接地幅は２００又は２１０ｍｍとした。また各供試タイ
ヤのトレッドを構成するゴム層の仕様は、表１に示すと
おりである。

なおり−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層を互
いに交差させて配置した主ベルト層と、主ベルト層の全
幅をナイロンコード（１２６０ｄ／２）て覆った補助ベ
ルト層とを配置した。

さらに比較として第１図（ａ）及び（ｂ）に示した構造
に従うか、ベースゴム層に凸部のないタイヤについても
同サイズで試作した。

表　　１ （＊）３００％伸張モジュラス これらの試作タイヤを、それぞれ操縦安定性試験、高速
耐久性試験及び耐偏摩耗性試験にて評価した結果を表２
に示す。

表２ なお試験は普通乗用車を用いて、タイヤ内圧ｋｇ／ｃｍ
２でドライバー力Ｎ８搭乗状態で行い、その評価は比較
タイヤの各試験結果を１００としたときの指数であられ
した。

そして操縦安定性試験は、１５０〜２００ｋｍ／ｈで走
行したときの直進性及びレーンチェンジ性をドライバー
かフィーリング評価、 高速耐久性試験は、直径２ｍのドラム上に内圧２、５ｋ
ｇ／ｃｍ”としたタイヤを５００ｋｇの荷重で押しつけ
た状態で、１５０ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈ毎の速度上
昇を故障に到るまで続け、故障時の速度にて評価、耐偏
摩耗性試験は、半径４０ｍの円形テストコースを７０ｋ
ｍ／ｈて旋回走行し、１０ｋｍ走行後の摩耗形態にて評
価した。

（発明の効果） この発明によれば、操縦安定性及び耐偏摩耗性を犠牲に
することなしに、高速耐久性を向上するとかでき、超高
速域の走行にも耐え得る高性能タイヤの提供が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明に従うトレッドパターンの展開
図、 同図（ｂ）はトレッドの構造を示す断面図、第２図は別
のトレッドの構造を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１対のビード間でトロイド状に延びるラジアルカー
   カスのクラウン部にベルト層及びトレッドをタイヤの径
   方向外側へ順次に配置し、該トレッドは、タイヤの赤道
   に沿って延びかつタイヤの赤道の両側で対をなす少なく
   とも１対の周溝と、これら周溝間にて区画されタイヤの
   赤道上を連続して延びる中央陸部及び周溝とトレッド端
   との間に区画された側方陸部をそなえる空気入りラジア
   ルタイヤであって、 トレッドは、接地側に配したキャップゴム層と、このキ
   ャップゴム層の径方向内側に配したキャップゴム層より
   も損失正接の小さいベースゴム層との複合になり、ベー
   スゴム層の上記中央陸部に対応する区域は側方陸部に対
   応する区域よりも肉厚でかつ、中央陸部内に突出する凸
   部を有することを特徴とする高速走行に適した空気入り
   ラジアルタイヤ。 ２、１対のビード間でトロイド状に延びるラジアルカー
   カスのクラウン部にベルト層及びトレッドをタイヤの径
   方向外側へ順次に配置し、該トレッドは、タイヤの赤道
   に沿って延びかつタイヤの赤道の両側で対をなす少なく
   とも１対の周溝と、これら周溝間にて区画されタイヤの
   赤道上を連続して延びる中央陸部及び周溝とトレッド端
   との間に区画された側方陸部をそなえる空気入りラジア
   ルタイヤであって、 トレッドは、接地側に配したキャップゴム層と、このキ
   ャップゴム層の径方向内側に配したベースゴム層との複
   合になり、ベースゴム層の上記中央陸部に対応する区域
   は側方陸部に対応する区域よりも肉厚でかつ、中央陸部
   内に突出する凸部を有し、さらにトレッドの３００％伸
   張モジュラスをベースゴム層、凸部及びキャップゴム層
   の順に小さくしてなる高速走行に適した空気入りラジア
   ルタイヤ。