JPS61295103A - 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） この発明は、高速走行に適した空気入りラジアルタイヤ
に関し、とくに、高速性能の改善を目指した乗用車用ラ
ジアルタイヤそれも断面高さ／断面最大幅の値が０．６
以下（０，６〜０．３５）のような、超へん平タイヤに
必要な特性充足についての開発研究の成果を提供しよう
とするものである。

タイヤのトレッドゴムには、耐摩耗、耐カット及び耐ス
リップなどの特性が要求され、また自動車の燃費に関係
の深いタイヤの転がり抵抗もトレッドゴムに負うところ
が多いが、これらのうちとりわけ耐スリップ（、ウェッ
トスキッドなど）特性と転がり抵抗特性とは相反する傾
向があり、前者に有利なゴムは後者の特性にとって不利
であり、また逆に後者が有利なゴムは前者が不利となる
相反する性質があり、このように相反する特性を同時に
改善しようとする場合、走行時において特に摩耗にさら
される部分に限定して耐摩耗特性に優れたゴム質を用い
、それ以外の部分に転がり抵抗に有利なゴムを用いた複
合構造のトレッド部はすでに知られているとおりである
。

（従来の技術） トレッド部の複合構造といえば、上記したところのほか
、たとえば米国特許第３，７５９，３０６号明細書に述
べられているように、乗用車用タイヤが高速走行時にト
レッドのリブがつけ根からもげるのを防止するためトレ
ッドの溝底を境とする基部に伸張モジュラスが著しく高
いゴムを用い摩耗する部分には通常の耐摩耗特性に優れ
た比較的伸張モジュラスが低いゴムを用いた構造も提案
されている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上述のような従来の複合構造とは異なり、と
くにタイヤの断面高さ／断面最大幅が０．６以下（０，
６〜０．３５）の超へん平タイヤについての路面グリッ
プ特性、操縦性とりわけハンドルの過渡応答性すなわち
ハンドルの動きの時間おくれ防止、および高速耐久性の
改良を目指すものである。

（発明の構成） この発明は、一対のサイｌウオールと、両サイドウオー
ル間にまたがるトレッド部がトロイダルに連なり、これ
らの各部分をタイヤの赤道面と実質上直交する方向に配
列した層の少くとも１プライから成るカーカスで補強し
、カーカスと上記トレッド部間に非伸張性ベルト層を配
置したタイヤにして、 上記トレッド部はタイヤの半径方向の外方に位置する外
側ゴム層と、内方に位置する内側ゴム層との複合構造よ
り成り、 外側ゴム層は損失正接（ｔａｎδ）が、少くとも０．４
５．１００χ伸張モジュラスが１２〜２３ｋｇｆ／ｃｍ
２及びブロー温度が２１０〜２３０°Ｃの特性を兼ねそ
なえ、他方内側ゴム層は損失正接（ｔａｎδ）が０．３
７を下まわらない範囲で外側ゴム層のそれより小さく、
かつ１００χ伸張モジュラスとブロー温度は外側ゴム層
の上記各上限値よりも高い物性をもつことを特徴とする
高速走行に適した空気入りラジアルタイヤである。

さて図面には、この発明に従う空気入りラジアルタイヤ
の断面を右半分について示す。

図においてタイヤ１は左右一対のサイドウオール２と両
サイドウオールにまたがる、トレッド部３がトロイダル
に連なる。図面では、左側半分を省略しているが、赤道
面０−Ｏに関し、左右対称であるのは勿論である。

サイドウオール２のタイヤ半径方向内側端は常法によっ
てビードリング４を埋設し、両ビードリング４間にわた
ってカーカス５を配置し、両サイドウオール及びトレッ
ド部全体を補強する。

カーカス５としてはポリエステル、ナイロン、レーヨン
などで代表される有機繊維コード層を赤道面Ｏ−０と実
質上直交する方向に配列した１プライまたは複数プライ
から成る。この図示例では１プライ用いた例を示し、そ
の両端部をビードリング４のまわりに外向きに巻き上げ
て折返し６を形成し、カーカス５と折返し６及びビード
リング４によって形成される空隙をうめるようにして硬
質のゴムフィラー７をトレッド方向に向いて先細りに配
置している。

ゴムフィラー７としては動的弾性率が６００〜１５００
ｋｇ／ｃＪのものを用いるを可とする。

カーカス５として上記のようないわゆるラジアル構造を
用いるから非伸張性ベルト層８を常法によりカーカス５
とトレッド部３の間に配置することによってトレッド部
相当区域全体の剛性を高めるものとする。

ベルト層８の補強素子はスチールなどの金属コード又は
ガラス、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドな
どの高弾性繊維コードとし、これら各種コードの単独ま
たはとくに金属コードと繊維コードとの組合適用も考え
られ、これらのコードを赤道面Ｏ−０に対し５°〜２５
°の範囲で傾斜配列した層の複数枚を積層面でコードが
互に交差するように重ね合せて成るものとする。

ベルト層８の積層体としては図示例のようにたとえばス
チールコート層８−１．８−２を図に示すように２枚単
に重ね合せた構造とする以外に、例えばコード層８−１
の方を広幅として用い、その両端部をコード層８−２の
上にて折りたたんで重ね合せる、いわゆるフォールドベ
ルト構造、更には図に示すベルト層８上に、ナイロン等
熱収縮性に冨む繊維コードを赤道面Ｏ−０と平行に又は
わずかに角度を設けて配列した層の１枚かせいぜい２枚
を直接重ねて部分的に、または全体を覆う構造としても
よく、何れもタイヤの断面高さ／断面最大幅が０．６〜
０．３５の超へん平タイヤに適合する。

さて、トレッド部３は、走行時において路面と直接接触
する外側ゴム層９と、この外側ゴム層９をベルト層８上
で支持する内側ゴム層１０とを含む複合構造より成るも
のとする。

これらのうち、外側ゴム層９は損失正接（ｔａｎδ）が
少くとも０．４５．１００χ伸張モジュラスが１２〜２
３ｋｇ　ｆ　／　ｃｒＡ及びブロー温度が２１０℃〜２
３０℃の物性を兼ねそなえるものとする。これに対し内
側ゴム層１０は、損失正接（ｔａｎδ）が０．３７を下
まわらぬ範囲で外側ゴム層のそれより小さくかつ１００
χ伸張モジュラスとブロー温度は外側ゴム層９の各上限
値より高い物性値を有するものとする。

この発明において、外側ゴム層９は耐摩耗性もさること
ながら路面のグリップ特性に優れたゴムであるが、発明
者らの実験によると、上記した物性値を兼ねそなえしか
も適切な内側ゴム層１０との複合構造としたことにより
、走行時操舵の際接地面内において、トレッドゴム（実
際にはリブ、ブロック或いはラグ等）の適切なしなり効
果を伴ったグリップ特性が一層高められ、しかも操縦性
、なかでもハンドルの温液応答性が良好であってさらに
高速耐久性も優れることが究明されたのである。

（作　用） 外側ゴム層９の物性について。

（ａ）　　損失正接（ｔａｎδ）：少くとも０．４５°
以上耐路面グリップ性能上、必要な値で数値は高い方が
望ましいが高速走行時の発熱の面で制約があり後述のブ
ロー温度との関連において上限は自ずと決まる。

（ｂｌ　　１００χ伸張モジュラス：１２〜２３ｋｇｆ
／ｃＪ、好ましくは１５〜２０ｋｇｆ／ｃ＋Ｊ 路面グリップ性と、操縦性、特にハンドルの過渡応答性
の面で必要な範囲であり１２　ｋｇ　ｆ　／　ｃｔより
も低いと両特性は共に劣るがだからといって２３ｋｇｆ
／ｃＪＡを越えても良くない。

（Ｃ１ブロー温度：２１０〜２３０℃ 発熱によるポーラス発生臨界温度であってより好ましい
のは２２０°〜２３０℃である。

このブロー温度がこの２１０℃より低いとこの発明の目
的である高速走行に適したタイヤのゴムになり得す、他
方上限を越えて高すぎると必要な損失正接を得ることが
できない。

なお外側ゴム層９のショアＡ硬度は５５〜６３゜が好ま
しく、更に５７〜６０°の範囲が一層好ましい。

それというのは路面グリップと、路面グリフプの限界（
スリップ）コントロール性向上即ち運転者が旋回時にグ
リップ限界が近すいたことがよく知覚できることの要請
がこのゴム硬さの範囲でより敏感に満たされるからであ
る。

内側ゴム層１０について 内側ゴム層は、路面と直接重する外側ゴム層に対する要
求特性を発揮する上で重要である。

（ａｌ　　損失正接；外側ゴム層よりも小さく少くとも
０．３７ ０．４４〜０．３７の範囲で発熱を有効に防止すること
ができる。下限０．３７とした理由はこの数値に満たな
いとこの発明においてベースゴムとして必要な下記のモ
ジュラスが得られなくなる。

（ｂ）　　１００χ伸張モジュラス：外側ゴム層の値以
上、事実上２５〜３５ｋｇｆ／ｃＪの範囲で外側ゴム層
９の路面グリップ性及び過渡応答性をよくするための単
一ゴム層では得られない優れた上記特性を発揮する。

（Ｃ）　　ブロー温度：外側ゴム層より高い。

実際には２３５°以上で外側ゴム層９の耐グリツブ性、
ハンドルの過渡応答性を発揮させるために必要である。

内側ゴム層１０に上記温度でもしもブローが発生すると
、通常外気による冷却作用が外側ゴム層９より少ないた
めより高温となり、外側ゴム層９の要求特性が発揮され
得ずしてポーラス状になるからである。

なおショアＡ硬度についても外側ゴム層９より硬いこと
が好ましく、６４〜７０°で一層よい。

理由は１００χ伸張モジュラスについて述べたところと
同様である。

なお動的弾性率（Ｅ′）につき外側ゴム層９が７０〜１
５０とくに８０〜１４０　ｋｇ／　ｃ＋Ｊ、また内側ゴ
ム層１０は１００〜２５０とくに１１０〜２００　ｋｇ
／　ｃｔＡで適合する。

内外側両ゴム層１０．９の厚みの割合については、外側
ゴム層９の平均厚みを１とすると、内側ゴム層１０の平
均厚みを０．１５〜０．３５の範囲とすることにより好
効果を得た。この厚みにつき平均で示した理由はトレッ
ド部３が多数の溝１３で区分されるたとえばリブ１４で
構成される場合、内外両側ゴム層１０．９の接合面が図
に示すように波状を呈することによる。

図に示すように外側ゴム層９と内側ゴム層１０とが実質
上トレッド部の全体に亘って重なり、その両端部はタイ
ヤのショルダー１１の位置で、屈曲性に冨むサイドゴム
１２内へ楔状に延びるようにすることが好ましい。なお
、図中１３は空気不透過性に優れるインナーライナーで
ある。

（実施例） この発明に従うタイヤにつき性能を確認すべく図示に基
づいて２２５１５０　Ｒ１６サイズを試作した。

このタイヤの使用リムは８Ｊ−１６、使用空気圧は３．
１ｋｇ　／　ｃＪとした。なおり−カスは１６５０　ｄ
／２のレーヨンコード、ベルト層８は１×５スチールコ
ードをタイヤ、赤道との交角２２°に交差配列し、また
図示は省略したかヘルド層をさらに取囲んでナイロンコ
ードによる２層のキャップ層を、とくにトレッドの中央
域にて両側よりも大径として配列した。

外側ゴム層９と内側ゴム層１０のゴム配合を次表にて比
較例と対比した。

高速性能はサーキット（１周２．０４ｋｍ）を実車走行
を行うことにより、ランプタイムの実測、及び高速走行
時のフィーリング並びに試験後の外観観察によって行っ
た。

なおサーキット走行時のフィーリングは駆動・制動特性
、ハンドル応答性、操舵時の路面グリップ特性及びスリ
ップ限界を越えてからのコントロール性を綜合評価した
ものである。

なお表中動的弾性率及び損失正接は岩本製作所製粘弾性
スペクトロメータを試験機として用い、幅５龍、厚さ２
１１、試料長さ２０＋＋ｎの短冊状試料で振動数５０１
（ｚ、動歪１％及び温度２５℃の試験条件下で測定した
。

（発明の効果） 以上のべたとおりこの発明によれば、超へん平タイヤの
高速性能を綜合的に著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に従うタイヤの断面図である。 １・・・タイヤ　　　　　２・・・ザイドウォール３・
・・トレッド　　　　５・・・カーカス８・・・ベルト
層　　　　９・・・外側ゴム層ｌＯ・・・内側ゴム層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対のサイドウォールと、両サイドウォール間にま
   たがるトレッド部がトロイダルに連なり、これらの各部
   分をタイヤの赤道面と実質上直交する方向に配列した層
   の少くとも１プライから成るカーカスで補強し、カーカ
   スと上記トレッド部間に非伸張性ベルト層を配置したタ
   イヤにして、 上記トレッド部はタイヤの半径方向の外方 に位置する外側ゴム層と、内方に位置する内側ゴム層と
   の複合構造より成り、 外側ゴム層は損失正接（ｔａｎδ）が、少くとも０．４
   ５、１００％伸張モジュラスが１２〜２３ｋｇｆ／ｃｍ
   ＾２及びブロー温度が２１０〜２３０℃の特性を兼ねそ
   なえ、 他方内側ゴム層は損失正接（ｔａｎδ）が０．３７を下
   まわらない範囲で外側ゴム層のそれより小さく、かつ１
   ００％伸張モジュラスとブロー温度は外側ゴム層の上記
   各上限値よりも高い物性をもつ 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。