JP6146082B2

JP6146082B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6146082B2
Application number: JP2013063744A
Authority: JP
Inventors: 剛八重樫
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: JP2014189038A

Description

本発明は、未舗装路走行用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、高速耐久性と操縦安定性とを両立することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、通常、一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層の外周側に配置された複数層のベルト層とを備えている。このような空気入りタイヤにおいて、高速耐久性の向上を目的として、ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層を配置することが提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。

しかしながら、上述のようなベルト補強層をトレッド部に配置した場合、トレッド部の剛性が高くなるため、特にグラベル路のような未舗装路で行われる競技走行においては、接地面積の減少に起因して操縦安定性が悪化することになる。その一方で、操縦安定性を重視してトレッド部からベルト補強層を排除すると高速走行時の耐久性が不十分になる。そのため、路面への追従性が要求される未舗装路走行用の空気入りタイヤでは高速耐久性と操縦安定性とを両立することが極めて困難である。

特開２００７−９９１０８号公報特開２０１０−１４９８３１号公報特開２００７−１４０１号公報特開２０１１−５１４４５号公報特開２００８−８７６０８号公報

本発明の目的は、高速耐久性と操縦安定性とを両立することを可能にした空気入り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タイヤは、一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置し、該ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、車両に対する装着方向を指定すると共に、前記トレッド部の車両内側領域にタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロックを配置する一方で前記トレッド部の車両外側領域にタイヤ周方向に沿って長尺となる複数の縦長ブロックを配置した非対称のトレッドパターンを備え、前記ベルト補強層を前記ベルト層の幅方向全域ではなく前記ベルト層の車両内側のエッジを覆うように前記トレッド部の車両内側領域に選択的に配置し、前記ベルト補強層の幅Ｗを前記ベルト層の車両内側のエッジから前記横長ブロックの配置領域の車両外側の端縁までの幅Ｘの８０％〜１１０％の範囲内に設定し、前記幅Ｘを前記ベルト層の車両内側のエッジから車両外側のエッジまでの幅ＢＷの４０％〜６０％の範囲内に設定したことを特徴とするものである。

本発明では、空気入りタイヤにおいて、車両に対する装着方向を指定すると共に、トレッド部の車両内側領域にタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロックを配置する。このような横長ブロックは主としてトラクションを担持するものであるが、高速走行時において横長ブロックを含むトレッド部の車両内側領域の負担が大きくなる。そこで、ベルト補強層を高速走行時の負担が大きくなるトレッド部の車両内側領域に選択的に配置することにより、高速耐久性の改善効果を確保することができる。その一方で、トレッド部の車両外側領域にはベルト補強層を配置しないことにより、トレッド部の接地面積を増大させ、操縦安定性を向上することができる。その結果、高速耐久性と操縦安定性とを両立することが可能になる。

本発明において、ベルト補強層をベルト層の車両内側のエッジを覆うように配置し、ベルト補強層の幅Ｗをベルト層の車両内側のエッジから横長ブロックの配置領域の車両外側の端縁までの幅Ｘの８０％〜１１０％の範囲内に設定することが好ましい。これにより、高速耐久性と操縦安定性をより高いレベルで両立することができる。

また、本発明において、トレッド部の車両内側領域にはタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロックを配置する一方でトレッド部の車両外側領域にはタイヤ周方向に沿って長尺となる複数の縦長ブロックを配置した非対称のトレッドパターンを形成することが好ましい。この場合、車両内側領域の横長ブロックが主としてトラクションを担持する一方で、車両外側領域の縦長ブロックが主としてコーナリング時のグリップを担持するようになる。これにより、未舗装路走行用として好適なタイヤ特性を発揮することが可能になる。

本発明の空気入りタイヤは、その用途が限定されるものではないが、未舗装路走行用や競技用として好適である。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。図１の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。この空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着方向が指定されたタイヤである。図１及び図２において、ＩＮは車両装着時の車両内側であり、ＯＵＴは車両装着時の車両外側である。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

一対のビード部３，３間には２層のカーカス層４が装架されている。これらカーカス層４はタイヤ径方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。カーカス層４において、補強コードのタイヤ径方向に対する傾斜角度はタイヤ最大幅位置で例えば４°〜３０°の範囲に設定されている。このようなハーフラジアル構造を採用することにより、未舗装路走行用タイヤとして好適な剛性を確保することができる。カーカス層４は各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。カーカス層４の補強コードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。また、ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。

ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルト補強層８が配置されている。ベルト補強層８は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。ベルト補強層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

図２に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の縦溝１１とタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝１２が形成されている。これら縦溝１１及び横溝１２により、トレッド部１の車両内側（ＩＮ）の領域にはタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロック１３が区画され、トレッド部１の車両外側（ＯＵＴ）の領域にはタイヤ周方向に沿って長尺となる複数の縦長ブロック１４が区画されている。横長ブロック１３はタイヤ幅方向の延長成分の長さがタイヤ周方向の延長成分の長さよりも大きいブロックであり、縦長ブロック１４はタイヤ周方向の延長成分の長さがタイヤ幅方向の延長成分の長さよりも大きいブロックである。

また、車両内側（ＩＮ）のショルダー位置及び車両外側（ＯＵＴ）のショルダー位置にはそれぞれショルダーブロック１５，１６が区画されている。そして、ブロック１３〜１６の踏面にはそれぞれ窪み部１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａが形成されている。これら窪み部１３ａ〜１６ａは、対応する各ブロック１３〜１６の内部に位置し、縦溝１１及び横溝１２よりも浅いものであって、そのエッジ効果によりトラクションやグリップの増大に寄与する。

上記空気入りタイヤにおいて、図１に示すように、ベルト補強層８はベルト層７の幅方向全域ではなく横長ブロック１３を含むトレッド部１の車両内側（ＩＮ）の領域に選択的に配置されている。つまり、ベルト補強層８はトレッド部１の車両内側（ＩＮ）の領域のみに配置され、車両外側（ＯＵＴ）の領域には配置されていない。

このように空気入りタイヤにおいて、トレッド部１１の車両内側領域に主としてトラクションを受け持つ複数の横長ブロック１３を配置し、高速走行時の負担が大きくなるトレッド部１の車両内側領域にベルト補強層８を選択的に配置することにより、高速耐久性を改善することができる。その結果、ベルト補強層８をベルト層７の幅方向全域に設けた場合と同等の高速耐久性を確保することができる。その一方で、トレッド部１の車両外側領域にはベルト補強層８を配置しないので、トレッド部１の路面追従性を高めて該トレッド部１の接地面積を増大させ、操縦安定性を向上することができる。これにより、高速耐久性と操縦安定性とを両立することが可能になる。

特に、トレッド部１の車両内側領域にタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロック１３を配置する一方でトレッド部１の車両外側領域にタイヤ周方向に沿って長尺となる複数の縦長ブロック１４を配置した非対称トレッドパターンでは、車両内側領域の横長ブロック１３が主としてトラクションを担持する一方で、車両外側領域の縦長ブロック１４が主としてコーナリング時のグリップを担持するようになるので、このような非対称トレッドパターンに上記補強構造を採用した場合、未舗装路走行用タイヤとして良好な走行性能を発揮することができる。

また、車両外側領域に配置された縦長ブロック１４はタイヤ周方向の延長成分が大きいため、車両外側領域からベルト補強層８を排除したことによる該車両外側領域におけるタガ効果の低下を補う役割も果たす。そのため、上述の非対称トレッドパターンとベルト補強層８の非対称配置との組み合わせは両者の相互作用に基づいて良好なタイヤ特性を奏するものとなる。

上記空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層８をベルト層７の車両内側のエッジＥｉを覆うように配置し、ベルト補強層８の幅Ｗ（図１参照）をベルト層７の車両内側のエッジＥｉから横長ブロック１３の配置領域の車両外側（ＯＵＴ）の端縁までの幅Ｘ（図１及び図２参照）の８０％〜１１０％の範囲内に設定すると良い。これにより、高速耐久性と操縦安定性をより高いレベルで両立することができる。ここで、ベルト補強層８の幅Ｗが幅Ｘの８０％よりも小さいと高速耐久性の改善効果が低下し、逆に幅Ｘの１１０％よりも大きいと操縦安定性の改善効果が低下する。なお、ベルト補強層８の幅Ｗとはベルト層７に積層された部分の幅を意味する。

また、ベルト層７の車両内側のエッジＥｉから横長ブロック１３の配置領域の車両外側の端縁までの幅Ｘはベルト層７の車両内側のエッジＥｉから車両外側のエッジＥｏまでの幅ＢＷ（図１参照）の４０％〜６０％の範囲内に設定することが好ましい。これにより、未舗装路においても良好なトラクション性能を発揮することができる。なお、ベルト層７のエッジＥｉ，Ｅｏとは最大幅を有するベルト層７のエッジである。

上述した実施形態の空気入りタイヤでは、カーカス層を２層構造とし、これらカーカス層を補強コードが層間で互いに交差するように配置したものであるが、このようなカーカス構造は剛性が高く未舗装路走行時やレース等の競技において有効である。但し、本発明は上述のようなバイアス構造を有する空気入りタイヤのみならず、カーカス層を単層構造とし、そのカーカス層を補強コードがタイヤ径方向に延長するように配置したラジアル構造を有する空気入りタイヤに適用することも可能である。いずれにしても、上記空気入りタイヤは、未舗装路走行用、競技用として好適である。

タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５で、一対のビード部間に２層のカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に２層のベルト層を配置し、該ベルト層の外周側に１層のベルト補強層を配置した構造を有すると共に、車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部の車両内側領域にはタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロックを配置する一方でトレッド部の車両外側領域にはタイヤ周方向に沿って長尺となる複数の縦長ブロックを配置した非対称のトレッドパターン（図２）を形成し、ベルト補強層の配置領域を表１のように設定した従来例、実施例１〜３及び参考例１〜２のタイヤを製作した。

従来例のタイヤは、ベルト補強層をベルト層の幅方向全域に配置したものである。実施例１〜３及び参考例１〜２は、ベルト補強層をトレッド部の車両内側領域のみに配置し、ベルト層の車両内側のエッジから横長ブロックの配置領域の車両外側の端縁までの幅Ｘに対するベルト補強層の幅Ｗの比率（Ｗ／Ｘ×１００％）を異ならせたものである。

各試験タイヤにおいて、ベルト層としてはスチールコード（２＋２×０．２５ｍｍ）を４０本／５０ｍｍの打ち込み密度で配列したものを使用し、ベルト補強層としては６６ナイロン繊維コード（９４０ｄｔｅｘ／２）を５０本／５０ｍｍの打ち込み密度で配列したものを使用した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、高速耐久性、操縦安定性及び走行タイムを評価し、その結果を表１に併せて示した。

高速耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６．５Ｊのホイールに組み付けて室内ドラム試験機に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、荷重４ｋＮ、初期速度８０ｋｍ／ｈの条件にて走行試験を開始し、２０分毎に速度を２０ｋｍ／ｈずつ増加させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れていることを意味する。

操縦安定性：
試験タイヤをリムサイズ１５×６．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２０００ｃｃクラスの過給器付きエンジンを搭載した四輪駆動車に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件でオフロードのテストコースにてテストドライバーによる走行試験を実施し、操縦安定性について官能評価を行った。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

走行タイム：
上記テストドライバーによる走行試験において、テストコースを１０周する際の走行タイムを計測した。評価結果は、計測された走行タイムの逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど走行タイムが短いことを意味する。

表１から判るように、実施例１〜３及び参考例１〜２のタイヤは、ベルト補強層をベルト層の幅方向全域にわたって配置した従来例との対比において、高速耐久性を良好に維持しながら操縦安定性を向上し、走行タイムを短縮することができた。特に、ベルト層の車両内側のエッジから横長ブロックの配置領域の車両外側の端縁までの幅Ｘに対するベルト補強層の幅Ｗの比率が８０％〜１１０％の範囲にある実施例１〜実施例３では良好な結果が得られた。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５ビードコア
６ビードフィラー
７ベルト層
８ベルト補強層
１１縦溝
１２横溝
１３横長ブロック
１４縦長ブロック

Claims

一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置し、該ベルト層の外周側にタイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、車両に対する装着方向を指定すると共に、前記トレッド部の車両内側領域にタイヤ幅方向に沿って長尺となる複数の横長ブロックを配置する一方で前記トレッド部の車両外側領域にタイヤ周方向に沿って長尺となる複数の縦長ブロックを配置した非対称のトレッドパターンを備え、前記ベルト補強層を前記ベルト層の幅方向全域ではなく前記ベルト層の車両内側のエッジを覆うように前記トレッド部の車両内側領域に選択的に配置し、前記ベルト補強層の幅Ｗを前記ベルト層の車両内側のエッジから前記横長ブロックの配置領域の車両外側の端縁までの幅Ｘの８０％〜１１０％の範囲内に設定し、前記幅Ｘを前記ベルト層の車両内側のエッジから車両外側のエッジまでの幅ＢＷの４０％〜６０％の範囲内に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
未舗装路走行用タイヤであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
競技用タイヤであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。