JP2009040358A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 高速耐久性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させた空気入りラジアルタイヤ、特にネガティブキャンバー角の付与された車両への装着に好適な空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 車両への装着方向が指定された空気入りラジアルタイヤにおけるベルト層５の両端部５ａ、５ｂの内周側にそれぞれエッジクッションゴム６ａ、６ｂを配置し、これらエッジクッションゴム６ａ、６ｂの１００℃における１００％モジュラスをベルト層５のコートゴムのモジュラスと同等以下にすると共に、ｔａｎδを車両内側のエッジクッションゴム６ａにおいて０．１５未満にし、車両外側のエッジクッションゴム６ｂにおいて０．１５以上にした。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、高速耐久性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させた空気入りラジアルタイヤ、特にネガティブキャンバー角の付与された車両への装着に好適な空気入りラジアルタイヤに関する。

近年の高性能車両のように、大きなネガティブキャンバー角が付与された車両に装着するタイヤの場合には、車両内側における接地圧が車両外側に比して大きくなるため、車両内側のベルト層端部にセパレーションが発生し易くなる問題がある。

一方、高速走行時におけるベルト層の端部におけるセパレーションを抑制するために、ベルト層の両端部における内周側にｔａｎδの小さい低発熱性のクッションゴムを配置して高速耐久性を確保する提案がある（例えば、特許文献１参照）。この提案はネガティブキャンバー付き高速車両用のタイヤに対しても有効な対策になると考えられる。

しかし、ネガティブキャンバー角が付与された車両に装着するタイヤの場合には、直進走行時と旋回走行時とにおけるトレッドに対する負荷が、車両内側と車両外側とで大きく変化するため、ベルトエッジクッションゴムを低ｔａｎδ化するだけでは、高速走行時における操縦安定性能、特にレーンチェンジ時における良好な操縦安定性能が確保できないという問題があった。
特開２００３−２３７３１３号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、高速耐久性能と操縦安定性能とをバランスよく両立させた空気入りラジアルタイヤ、特にネガティブキャンバー角の付与された車両への装着に好適な空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビードコアの周りにカーカス層の端部を巻き上げ、トレッド部における前記カーカス層の外周にベルト層を配置すると共に、該ベルト層の両端部の内周側にそれぞれエッジクッションゴムを配置した、ネガティブキャンバー付き車両に装着する装着方向が指定された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記エッジクッションゴムの１００℃における１００％モジュラスを前記ベルト層のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等以下にすると共に、該エッジクッションゴムの６０℃におけるｔａｎδを車両内側において車両外側よりも小さくし、かつ車両内側において０．１５未満、車両外側において０．１５以上にしたことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記エッジクッションゴムの１００℃における１００％モジュラスを車両外側に前記エッジクッションゴムの１００℃における１００％モジュラスを前記ベルト層のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等以下にすると共に、
該エッジクッションゴムの６０℃におけるｔａｎδを車両内側において車両外側よりも小さくし、かつ車両内側において０．１５未満、車両外側において０．１５以上にしたおいて車両内側よりも大きくする。
（２）前記カーカス層のコード角度をタイヤ周方向に対して９０〜７５°にすると共に、該カーカス層のうちの少なくとも車両外側の巻き上げ端部を前記ベルト層の内周側まで延在させる。
（３）前記トレッド部におけるキャップトレッドゴムを、タイヤ幅方向に隣接する少なくとも２種類のｔａｎδの異なるゴム組成物で構成すると共に、該ゴム組成物の６０℃におけるｔａｎδを車両内側から車両外側に向けて段階的に大きくなるようにする。
（４）前記トレッド部の表面にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を形成すると共に、接地領域内における溝面積比率をタイヤ赤道を中心にした車両内側において車両外側よりも大きくする。
（５）扁平率を５０％以下にする。

本発明によれば、ベルトエッジクッションゴムの１００℃における１００％モジュラスをベルト層のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等以下にしたので、高速走行に伴いベルト層の端部にかかる応力をエッジクッションゴムが効率よく緩和してセパレーションを抑制し、高速耐久性を向上することができる。

しかも、ベルトエッジクッションゴムの６０℃におけるｔａｎδを車両内側において車両外側よりも小さくしたので、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合でも、車両内側のベルト層端部での発熱を抑えて高速耐久性を向上させながら、車両外側のベルト層端部での剛性を保持して高速走行時におけるレーンチェンジや旋回走行における操縦安定性を向上することができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図である。

図１において、空気入りラジアルタイヤ１は、左右一対のビードコア２、２の周りにカーカス層３の両端部３ａ、３ａを巻き上げ、トレッド部４におけるカーカス層３の外周にベルト層５、５を配置すると共に、内側のベルト層５の両端部５ａ、５ｂの内周側にエッジクッションゴム６ａ、６ｂを配置し、車両に対する装着方向が指定されている。

本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、エッジクッションゴム６ａ、６ｂの１００℃における１００％モジュラスを、ベルト層５のコートゴム（図示省略）の１００℃における１００％モジュラスと同等又はそれ以下にすると共に、車両内側に配置したエッジクッションゴム６ａの６０℃におけるｔａｎδを０．１５未満、好ましくは０．１０以下にし、車両外側に配置したエッジクッションゴム６ｂの６０℃におけるｔａｎδを０．１５以上、好ましくは０．２０以上にしている。

このようにエッジクッションゴム６ａ、６ｂの１００℃における１００％モジュラスを、ベルト層５のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等又はそれ以下にしたことにより、高速走行に伴うベルト層５の両端部５ａ、５ｂにかかる応力をそれぞれエッジクッションゴム６ａ、６ｂが効率よく緩和してセパレーションを抑制し、高速耐久性を向上することができる。

さらに、エッジクッションゴム６ａ、６ｂの６０℃におけるｔａｎδを、それぞれ車両内側のエッジクッションゴム６ａにおいて０．１５未満にし、車両外側のエッジクッションゴム６ｂにおいて０．１５以上にしたので、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合でも、車両内側のベルト層端部５ａでの発熱を抑えて高速耐久性を向上させながら、車両外側のベルト層端部５ｂでの剛性を確保して高速走行時におけるレーンチェンジや旋回走行における操縦安定性を向上することができる。

上述するエッジクッションゴム６ａ、６ｂのｔａｎδとは、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）を使用して、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度６０℃の条件下で測定したときの値をいう。

本発明において、好ましくは、車両外側に配置したエッジクッションゴム６ａの１００℃における１００％モジュラスを車両内側に配置したエッジクッションゴム６ｂの１００℃における１００％モジュラスよりも大きくするとよい。これにより、高速耐久性と操縦安定性とを高次元でバランスよく両立させることができる。

なお、図１の実施形態では、カーカス層３が１層からなり、ベルト層５が２層からなる場合を示したが、カーカス層３及びベルト層５の層数はこれに限られるものではない。しかし、軽量化を図る観点から、カーカス層３を少数層で構成する場合がある。このようにカーカス層３を少数層で構成する場合には、カーカス層３のコード角度をタイヤ周方向に対して９０〜７５°にすると共に、少なくとも車両外側のカーカス層３の巻き上げ端部３ａを、図１に示すように、ベルト層５の内周側まで延在させるとよい。これにより、タイヤのケーシング剛性を高めることができ、高速走行時における操縦安定性を確実に向上させることができる。

上述するようにカーカス層３の巻き上げ端部３ａをベルト層５の内周側まで延在するようにした空気入りタイヤ１は、タイヤのケーシング剛性が向上するため、これを大きなキャンバー角の付与された車両に装着した場合には、ベルト層５の端部５ａ、５ｂに歪みが生じ易くなる。本発明では、エッジクッションゴム６ａ、６ｂとして低モジュラスのゴムを配置しているので、ベルト層５の端部５ａ、５ｂにおける剛性を確保して、歪みを効率よく抑制することができる。

本発明において、好ましくは、図２に示すように、トレッド部４におけるキャップトレッドゴム４Ｇを、タイヤ幅方向に隣接する少なくとも２種類（図では３種類）のｔａｎδの異なるゴム組成物４ａ、４ｂ、４ｃで構成すると共に、これらゴム組成物４ａ、４ｂ、４ｃの６０℃におけるｔａｎδを車両内側から車両外側に向けて段階的に大きくなるようにするとよい。これにより、キャンバー角が付与された車両に装着した場合において、車両内側におけるトレッド部４の発熱が効率的に抑制されて、高速耐久性をさらに向上させることができる。

本発明において、さらに好ましくは、トレッド部４の表面にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を形成すると共に、接地領域内における溝面積比率をタイヤ赤道を中心にした車両内側と車両外側とで異ならせ、これら溝面積比率を車両内側において車両外側よりも大きくするとよい。これにより、キャンバー角が付与された車両に装着した場合において、車両内側におけるトレッド部４の発熱抑制と、路面に対するグリップ力増強とを両立させることができるので、操縦安定性をさらに向上させることができる。

本発明において、カーカス層３及びベルト層５に使用するコード材料は、それぞれ限定されるものではないが、カーカス層３としてはレーヨンを使用し、ベルト層５としてはスチールを使用するとよい。

上述するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、ベルト層５の両端部５ａ、５ｂの内周側にそれぞれエッジクッションゴム６ａ、６ｂを配置し、これらエッジクッションゴム６ａ、６ｂのモジュラスをベルト層のコートゴムのモジュラスと同等以下にすると共に、ｔａｎδを車両内側において車両外側よりも小さくすることにより、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、高速耐久性と操縦安定性とをバランスよく両立させたもので、特に扁平率を５０％以下とする扁平タイヤに対して優れた効果を発揮する。

タイヤサイズを２３５／４０Ｒ１８、タイヤ構造を図１、エッジクッションゴム６ａ、６ｂを除く全ての仕様を共通にして、エッジクッションゴム６ａ、６ｂのモジュラス及びｔａｎδを表１のように異ならせて、従来タイヤ（従来例１、２）、本発明タイヤ（実施例１、２）及び比較タイヤ（比較例１、２）をそれぞれ作製した。なお、各タイヤにおいて、トレッドパターンは左右対称にすると共に、ベルト層５のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスを４．７Ｍｐａとした。

これら６種類のタイヤについて、それぞれ以下の試験方法により、高速耐久性及び操縦安定性を評価し、その結果を表１に併記した。

〔高速耐久性〕
各タイヤに空気圧２５０ｋＰａを充填し、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、キャンバー角（−２．５°）を付与して試験機に取付け、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８５％に相当する荷重を負荷し、初期速度を２００ｋｍ／ｈとして１０分間走行させ、その後１０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈづつ段階的に上昇させ、故障が発生するまでの走行距離を測定した。その結果を従来例１を１００とする指数により評価した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔操縦安定性〕
各タイヤに空気圧２５０ｋＰａを充填し、車両（四輪駆動、排気量：４リットル）の前後輪に装着して、アスファルト路面からなる１周２ｋｍのテストコースをレーンチェンジを繰り返しながら平均時速１３０ｋｍ／ｈで４周走行させ、熟練したテストドライバーによる官能評価を行った。その結果を従来例１を３（基準）とする５点法（１：劣る、２：やや劣る、３：基準、４：やや優れる、５：優れる）により評価した。

表１から、本発明タイヤは、従来タイヤ及び比較タイヤに比して、高速耐久性と操縦安定性とがバランスよく向上していることがわかる。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す断面図である。

符号の説明

ｌ 空気入りラジアルタイヤ
２ ビードコア
３ カーカス層
３ａ カーカス層の巻き上げ端部
４ トレッド部
５ ベルト層
５ａ、５ｂ ベルト層の端部
６ａ、６ｂ エッジクッションゴム

Claims (6)

1. 左右一対のビードコアの周りにカーカス層の端部を巻き上げ、トレッド部における前記カーカス層の外周にベルト層を配置すると共に、該ベルト層の両端部の内周側にそれぞれエッジクッションゴムを配置した、ネガティブキャンバー付き車両に装着する装着方向が指定された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記エッジクッションゴムの１００℃における１００％モジュラスを前記ベルト層のコートゴムの１００℃における１００％モジュラスと同等以下にすると共に、
   該エッジクッションゴムの６０℃におけるｔａｎδを車両内側において車両外側よりも小さくし、かつ車両内側において０．１５未満、車両外側において０．１５以上にした空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記エッジクッションゴムの１００℃における１００％モジュラスを車両外側において車両内側よりも大きくした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記カーカス層のコード角度をタイヤ周方向に対して９０〜７５°にすると共に、該カーカス層のうちの少なくとも車両外側の巻き上げ端部を前記ベルト層の内周側まで延在させた請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記トレッド部におけるキャップトレッドゴムを、タイヤ幅方向に隣接する少なくとも２種類のｔａｎδの異なるゴム組成物で構成すると共に、該ゴム組成物の６０℃におけるｔａｎδを車両内側から車両外側に向けて段階的に大きくなるようにした請求項１、２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記トレッド部の表面にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の主溝を形成すると共に、接地領域内における溝面積比率をタイヤ赤道を中心にした車両内側において車両外側よりも大きくした請求項１、２、３又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 扁平率が５０％以下である請求項１、２、３、４又は５に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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