JPH0740705A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ベルト補強層を適正配置することにより、タ
イヤ摩耗中期以降の低下した排水性を、高めることがで
きる空気入りタイヤを提供する。 【構成】 空気入りタイヤ１は、タイヤ円周を含む平面
２に対しコードを実質上直交配列した少なくとも１プラ
イからなるカーカス３の外方に、前記平面に対して傾斜
した交差配列の少なくとも二層のベルト４と、このベル
トを取り囲んで前記平面に対し実質上平行に有機繊維コ
ードをらせん配列した少なくとも一層のベルト補強層５
と、トレッド部６を備え、このトレッド部を中央域７と
両側方域８、９に分けて、中央域には、平面に対して平
行な複数本の円周主溝１０で区分した中央域陸部１１を
有する空気入りタイヤにおいて、中央域陸部に対応して
ベルト補強層の部分１３を、円周主溝の摩耗残溝深さ位
置よりも半径方向外方に偏在させて配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円周主溝で区分した中
央域陸部を有する空気入りタイヤに関するものであり、
具体的には、中央域陸部と側方域陸部のそれぞれ下方に
ベルト補強層を適正配置することにより、タイヤ摩耗中
期以降に円周主溝の溝容積の減少によって低下する排水
性を別の排水機構で高めることができる空気入りタイヤ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤ、特に高性能と称される
空気入りタイヤは、車両の高馬力化等に対応するため、
へん平化する傾向にあり、そのタイヤ構造は、ラジアル
コード配列したプライからなるカーカスの周りに、タイ
ヤ円周を含む平面に対し１０〜３０°の交差配列のスチ
ールコードのゴム引き層からなるベルトと、このベルト
を取り囲んで前記平面に対し実質上平行にコード配列し
た少なくとも一層のベルト補強層と、これらベルト及び
ベルト補強層で強化したトレッド部とを備えたものが一
般的である。このへん平空気入りラジアルタイヤは、通
常、乗用車に使用されるためタイヤにかかる荷重がトラ
ック・バスに使用されるいわゆる重荷重用空気入りタイ
ヤに比べて小さく、しかもトレッドがクラウン形状を有
していることもあり、タイヤの摩耗初期は、トレッド側
方域よりもトレッド中央域により大きな荷重がかかるた
め、このタイヤは図２ａに示すような接地形状となり、
トレッド中央域がトレッド側方域に比べて大きく摩耗す
る傾向にある。特に、後輪タイヤは、コーナリング走行
時等に生じる横力が前輪タイヤに比べて小さく、この走
行によってトレッド側方域部分が大きく摩耗することが
ないので、トレッド側方域に対するトレッド中央域の摩
耗割合が前輪タイヤに比べて大きくなる傾向にある。

【０００３】また、へん平空気入りタイヤの高速走行時
に発生するハイドロプレーニング現象を抑制するには、
タイヤ接地域内のトレッド中央域に侵入した水を速やか
に除去する能力が大きいことが必要であるため、トレッ
ド部に円周主溝や横溝等を配設したいわゆるトレッドパ
ターンを形成することによって排水性を確保するのが一
般的であるが、へん平空気入りラジアルタイヤは、接地
長に対する接地幅の割合が大きいため、トレッド中央域
に侵入した水を横溝等によってタイヤ側方に速やかに排
水することは困難である。そのため、トレッド中央域に
配設した円周主溝による後方排水能力が、タイヤの排水
性を確保するのに重要になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タイヤは使用
するにつれてトレッドが摩耗していくため、タイヤ摩耗
中期以降は、トレッド中央域がトレッド側方域に比べて
大きく摩耗して図２ｂに示すようなタイヤ接地形状、す
なわちトレッド中央域が大きく摩耗して接地面積が減少
しトレッド側方域の接地面積が増加するタイヤ接地形状
に変化するため、中央域に配設した円周主溝の溝容積が
減少して十分な排水性が得られなくなった。この結果、
ＪＩＳ規格で定めたスリップサイン位置の残溝深さが
１．６ｍｍ以上あるようなタイヤの使用限界に達してい
ない場合でも、高速走行の際にハイドロプレーニング現
象が生じやすい傾向があった。これは、ドライバーにと
っては危険極まりなかった。

【０００５】そこで本発明は、トレッド中央域がトレッ
ド側方域よりも大きく摩耗したタイヤ摩耗中期以降の排
水性を高めるべく、トレッド中央域とトレッド側方域に
対応するベルト補強層をそれぞれ適正配置することによ
り、タイヤ摩耗中期以降の低下した排水性を、画期的な
新たな排水機構を組み合わせることによって高めてタイ
ヤ使用寿命を全うすることができる、円周主溝で区分し
た中央域陸部を有する空気入りタイヤを完成させること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤ円周を
含む平面に対しコードを実質上直交配列した少なくとも
１プライからなるカーカスの外方に、前記平面に対して
傾斜した交差配列の少なくとも二層のベルトと、このベ
ルトを取り囲んで前記平面に対し実質上平行に有機繊維
コードをらせん配列した少なくとも一層のベルト補強層
と、これらベルト及びベルト補強層で強化したトレッド
部を備え、このトレッド部を中央域と両側方域に分け
て、この中央域には、前記平面に対して実質的に平行な
複数本の円周主溝で区分した中央域陸部を有する空気入
りタイヤにおいて、中央域陸部に対応してベルト補強層
の部分を、該陸部を区分した円周主溝の摩耗残溝深さ位
置よりも半径方向外方に偏在させて配置してなることを
特徴とする空気入りタイヤである。なお、ここでいう中
央域陸部１１とは、中央域に位置する陸部のことを意味
し、中央域７はタイヤの中央円周を含む平面を挟んでト
レッド幅の１０〜６０％の範囲内の領域のこととし、側
方域８、９はこの中央域７から幅方向外側に位置するト
レッド領域のこととする。また、円周主溝の摩耗残溝深
さ位置とは、ＪＩＳ規格でタイヤ使用限界を定めている
スリップサイン位置での円周主溝の残溝深さ位置、すな
わち、円周主溝の溝底から１．６ｍｍの高さ位置のこと
を意味する。

【０００７】本発明にしたがう代表的な空気入りタイヤ
の幅方向断面図を図１ａに、このタイヤの摩耗中期以降
の接地プリントを同ｂにそれぞれ示し、図中１は空気入
りタイヤ、２はタイヤ円周を含む平面、３はカーカス、
４はベルト、５はベルト補強層、６はトレッド部、７は
中央域、８及び９は側方域、１０は円周主溝、１１は中
央域陸部、１２は摩耗残溝深さ位置、１３は中央域陸部
に対応したベルト補強層の部分、１４は側方域陸部に対
応したベルト補強層の部分である。図１に示す空気入り
タイヤ１は、タイヤ円周を含む平面２に対しコードを実
質上直交配列した１プライからなるカーカス３の外方
に、前記平面２に対し傾斜した交差配列の二層のベルト
４と、このベルト４を取り囲んで前記平面２に対し実質
上平行に有機繊維コードをらせん配列した一層のベルト
補強層５と、これらベルト４及びベルト補強層５で強化
したトレッド部６を備え、このトレッド部６を中央域７
と両側方域８、９に分けて、この中央域７には、前記平
面２に対して実質的に平行な２本の円周主溝１０で区分
した中央域陸部１１を有し、中央域陸部１１に対応して
ベルト補強層５の部分を、該陸部１１を区分した円周主
溝１０の摩耗残溝深さ位置１２よりも半径方向外方に距
離ｈだけ偏在させて配置している。

【０００８】中央域陸部１１に対応したベルト補強層５
の部分１３は、少なくともタイヤ摩耗中期には、トレッ
ド部踏面に露出するか、あるいはこの部分１３が地面と
の摩擦によって擦り切れることにより一部又は全部が摩
滅するような半径方向位置に配置し、具体的には、中央
域陸部１１を区分した円周主溝１０の摩耗残溝深さ位置
１２よりも１〜４ｍｍ（図１ではｈで示す。）だけ半径
方向外方に配置するのが好ましい。なお、側方域陸部に
対応したベルト補強層５の部分１４は、従来と同様にベ
ルトの外面と隣接する位置に配置することが好ましい
が、ベルト補強層５の少なくとも一枚が、同一のベルト
補強層５（複数層の場合は少なくとも一層のベルト補強
層）の部分１３が他の部分１４よりも半径方向外方に偏
在していればよく、この範囲内の位置であればベルト補
強層５の部分１４の配置を適宜選択できる。

【０００９】また、ベルト補強層の部分１３と部分１４
とは一続きに配置しても、別々に配置してもよい。ベル
ト補強層は、ベルトの外面を１本のコードをタイヤ幅方
向にらせん状に巻回することにより形成するか、あるい
は、数本以上のコードからなるリボン状のゴム引きシー
トをタイヤ半径方向に巻回することにより形成すること
が好ましい。ベルト補強層の配置方法としては、ベルト
補強層の部分１３及び部分１４を別々に配設する場合
は、まずベルト上にベルト補強層の部分１４をベルト上
にらせん状に巻回して配置し、その後、ベルト補強層の
部分１３をベルト上に予め張りつけたゴム層の上にらせ
ん巻回するのが好ましく、また、ベルト補強層の部分１
３及び部分１４を連続的に配設する場合は、ベルト上の
ベルト補強層の部分１３を巻回する位置に予めゴム層を
張りつけておき、その後に一本のコードで前記ゴム層を
張りつけたベルトの全面を覆うようにタイヤ幅方向に巻
回するのが好ましいが、特に限定はしない。ベルト補強
層のコードは、ナイロン、レーヨン等で代表される有機
繊維コードが好ましい。

【００１０】カーカスのプライコードには、ナイロン、
ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードを用いるの
が好ましい。ベルトのコードには、スチールコードを用
いるのが好ましいが、有機繊維コードでもよく、このコ
ード配設角度は、前記平面２に対して２０〜４０°の角
度範囲の交差配列にするのが好ましい。い。

【００１１】

【作用】一般に、へん平空気入りタイヤは、タイヤ摩耗
初期には、図２ａに示すような接地形状になるが、タイ
ヤ摩耗中期以降には、前述したようにトレッド中央域の
陸部がトレッド側方域の陸部に比べて大きく摩耗するこ
とにより図２ｂに示すような接地形状に変化する。この
接地形状の変化の原因として考えられるのは、１．トレ
ッドの幅方向形状がその中央域を頂部とした凸状の曲率
を有すること、２．タイヤ（乗用車用タイヤ）にかかる
荷重が比較的小さいこと、３．タイヤ転動時の遠心力に
よってトレッド中央域が半径方向外方へ迫り出す力を受
けること等が考えられる。これらの中で、１はタイヤの
基本形状であり、２は車両自体の問題であるので、仮に
ベルトを実質上包み込むようにベルト補強層を配置する
ことによりトレッド中央域の迫り出しを防止してタイヤ
剛性を高めたとしても、新品時からタイヤ摩耗中期まで
の期間においては、トレッド中央域の陸部が大きく摩耗
するという現状を防ぐことは難しい。このへん平空気入
りタイヤの、前記期間内における排水性は、トレッド部
（特にトレッド中央域）に配設した円周主溝の溝容積が
十分大きく、接地域内に侵入した水をこの円周主溝によ
ってタイヤ後方へ速やかに排水することにより確保する
ことができる。本発明は、使用により上述した理由から
タイヤ摩耗が進行した中期以降における排水性を向上さ
せることであり、発明者は、タイヤ摩耗中期以降にトレ
ッド摩耗によって円周主溝の溝容積が小さくなり排水性
が低下して高速走行時にハイドロプレーニング現象が発
生しやすくなるのを抑制すべく、上記３のタイヤ転動時
の遠心力によるトレッド中央域の半径方向外方への迫り
出す力を利用した、新たな排水機構を見い出した。すな
わち、タイヤ摩耗中期以降の低下した排水性を、タイヤ
接地形状の適正化を図ることにより、具体的には、へん
平空気入りタイヤの、排水性にとっては害となる接地幅
の広い接地形状を、タイヤ摩耗中期に接地幅を狭めて接
地長を長くすることにより、高めることができるのであ
る。上記のような接地形状にするため、本発明では、中
央域陸部に対応してベルト補強層の部分を、該陸部を区
分した円周主溝の摩耗残溝深さ位置よりも半径方向外方
に偏在させて配置する。これにより、タイヤ摩耗中期で
このベルト補強層の部分がトレッド表面に露出し、地面
との摩擦により磨滅することでベルト補強層のコードが
切断又は消滅し、中央域陸部の剛性が急激に低下するた
め（もちろん、トレッド部全体の陸部剛性も低下するた
め）、トレッド中央域の接地長が長くなり、図１ｂに示
すようなタイヤ接地形状に変化する。この接地形状は接
地幅が狭いので、タイヤ前方にある水を、速やかにタイ
ヤ側方に排除することができる。また、トレッド中央域
の接地長は、トレッド中央域の陸部剛性の低下と、タイ
ヤ転動時の遠心力によるトレッド部の迫り出し力の作用
との相乗作用によって長くなるので、トレッド中央域に
配置した円周主溝の溝容積は、接地長が長くなった分だ
け大きくなり、接地域内に侵入した水についても排水性
が高められる。

【００１２】

【実施例】本発明にしたがう空気入りタイヤの具体的な
実施例を図１を参照しながら説明する。実施例に使用し
た空気入りタイヤ１は、タイヤサイズが２２５／４０Ｚ
Ｒ１８であり、タイヤ円周を含む平面２に対しナイロン
コードを９０°の角度で配列した１プライからなるカー
カス３の外方に、前記平面２に対しスチールコードを２
５°の傾斜角度で交差配列させた二層のベルト４と、こ
のベルト４を取り囲んで１２６０ｄ／２のナイロンコー
ドを前記平面２に対し０°でらせん配列した一層のベル
ト補強層５と、これらベルト４及びベルト補強層５で強
化したトレッド部６を備え、このトレッド部６を中央域
７と両側方域８、９に分けて、この中央域７に、前記平
面２に対して０°で配設した２本の円周主溝１０で区分
した中央域陸部１１を有し、中央域陸部１１に対応して
ベルト補強層５の部分を、該陸部１１を区分した円周主
溝１０の摩耗残溝深さ位置１２よりも半径方向外方に偏
在させて配置している。中央域陸部１１に対応したベル
ト補強層５の部分１３は、中央域陸部１１を区分した円
周主溝１０の摩耗残溝深さ位置１２よりもｈ＝３ｍｍだ
け半径方向外方に配置し、側方域陸部に対応したベルト
補強層５の部分１４は、ベルトの外面上に配置した。こ
のベルト補強層５の各部分１３、１４は、５本のコード
をゴム引きしたリボン状のシートをタイヤ半径方向外方
に巻回する方法でそれぞれ別々に設けた。ベルト補強層
の配置方法としては、ベルト上にベルト補強層の部分１
４をベルト上にそれぞれ半径方向外方にらせん状に巻回
して配置し、その後、ベルト補強層の部分１３をベルト
上に予め張りつけたゴム層の上に同様にらせん巻回し
た。カーカスのプライコードには、ナイロンコードを用
いた。従来例に使用した空気入りタイヤは、一枚の広幅
のベルト補強層をベルトの全面を包み込むように配置し
た従来タイヤである。

【００１３】試験は、タイヤ新品時とタイヤ摩耗末期時
における各供試タイヤの排水性を調べた。排水性試験
は、水深１０ｍｍ、旋回半径１００ｍのテストコースで
コーナリング走行を行い、ハイドロプレーニング現象が
発生したときの速度を測定した。表１に試験結果を示
す。

【００１４】

【表１】

【００１５】試験結果から、実施例は、従来例に比べ、
タイヤ摩耗末期のハイドロプレーニング発生速度が大き
く高速排水性に優れている。なお、新品時では、実施例
と従来例の排水性の顕著の差は認められなかった。

【００１６】

【発明の効果】本発明では、中央域陸部に対応してベル
ト補強層の部分を、該陸部を区分した円周主溝の摩耗残
溝深さ位置よりも半径方向外方に偏在させて配置するこ
とにより、タイヤ摩耗中期でこのベルト補強層の部分が
トレッド表面に露出し、磨滅することでベルト補強層の
コードが切断又は消滅し、中央域陸部の剛性が低下し、
トレッド中央域の接地長が長く接地幅が狭くなるので、
タイヤ前方にある水を、速やかにタイヤ側方に排除する
ことができ、高速走行時のハイドロプレーニング現象の
発生を抑制することができ排水性が向上する。また、ト
レッド中央域の接地長は、トレッド中央域の陸部剛性の
低下と、タイヤ転動時の遠心力によるトレッド部の迫り
出し力の作用との相乗作用によって長くなるので、接地
域内に侵入した水についても、トレッド中央域に配置し
た円周主溝の溝容積が増加するため排水能力が高まる。
よって、本発明は、へん平空気入りタイヤの摩耗中期以
降の排水性を、通常の排水機構である円周主溝によるタ
イヤ後方排水と、新たに発明者が見い出した接地幅を狭
くした接地形状によるタイヤ側方排水との相乗効果によ
り高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａは、本発明にしたがう代表的な空気入りタイ
ヤの幅方向断面図であり、ｂは、ａの空気入りタイヤの
摩耗末期の接地形状である。

【図２】ａは、本発明及び従来の新品時の空気入りタイ
ヤの接地形状であり、ｂは、摩耗中期以降の従来の空気
入りタイヤの接地形状である。

【符号の説明】

1 空気入りタイヤ 2 タイヤ円周を含む平面 3 カーカス 4 ベルト 5 ベルト補強層 6 トレッド部 7 中央域 8,9 側方域 10 円周主溝 11 中央域陸部 12 摩耗残溝深さ位置 13 中央域に対応したベルト補強層の部分 14 側方域に対応したベルト補強層の部分

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ円周を含む平面に対しコードを実
   質上直交配列した少なくとも１プライからなるカーカス
   の外方に、前記平面に対し傾斜して交差配列した少なく
   とも二層のベルトと、このベルトを取り囲んで前記平面
   に対し実質上平行に有機繊維コードをらせん配列した少
   なくとも一層のベルト補強層と、これらベルト及びベル
   ト補強層で強化したトレッド部とを備え、このトレッド
   部を中央域と両側方域に分けて、この中央域には、前記
   平面に対して実質的に平行な複数本の円周主溝で区分し
   た中央域陸部を有する空気入りタイヤにおいて、 中央域陸部に対応してベルト補強層の部分を、該陸部を
   区分した円周主溝の摩耗残溝深さ位置よりも半径方向外
   方に偏在させて配置してなることを特徴とする空気入り
   タイヤ。