JP2007320523A

JP2007320523A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2007320523A
Application number: JP2006156007A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Sakai; 智紀酒井
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】コーナリング走行時における操縦安定性を向上させると同時に、高速耐久性を向上させるようにした、ネガティブキャンバー角が付与された車両に装着する空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】ベルトコードＳが層間で互いに交差する少なくとも２層のベルト層４、４を有する空気入りラジアルタイヤ１におけるベルト層４、４の剛性をタイヤ幅方向の左右で互いに異ならせると共に、ネガティブキャンバーが設定された車両に装着するに際して、ベルト層４、４の剛性の高い側が車両の外側に位置するようにした。
【選択図】図２

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、コーナリング走行時における操縦安定性を向上させると同時に、高速耐久性を向上させるようにした、ネガティブキャンバーが付与された車両に装着する空気入りラジアルタイヤに関する。

高速車両の操縦安定性を確保するためには、空気入りタイヤとしてのコーナリング走行時における限界走行性能が高いことが要求される。空気入りラジアルタイヤの場合には、その限界走行性能を向上するためには、トレッド部のベルト層の剛性を高くするのが一般的である（例えば、特許文献１など）。

一方、高速車両では、車輪をネガティブキャンバーにして取り付けることで高速走行時の走行安定性を確保するようにしている。しかし、このようなネガティブキャンバーを付した車両に、ベルト層の剛性が高い空気入りラジアルタイヤを装着すると、車両の内側に位置するベルト層の端部に応力が集中して、ベルトセパレーションを誘発し、高速耐久性が低下するという問題があった。
特開平６−３３６１０２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、コーナリング走行時における操縦安定性を向上させると同時に、高速耐久性を向上させるようにした、ネガティブキャンバーが付与された車両に装着する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、ベルトコードが層間で互いに交差する少なくとも２層のベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の剛性をタイヤ幅方向の左右両端部で互いに異ならせると共に、ネガティブキャンバー角が設定された車両に対して、前記ベルト層の剛性が高い側を車両外側に位置するように装着することを要旨とする。

さらに、上述するベルト層のうち少なくとも１層のベルト層を、以下（１）〜（４）のいずれかに記載するように構成するとよい。

（１）前記ベルト層の一方の端部Ａのベルトコード打ち込み本数をベルト幅中央部Ｃ及び他方の端部Ｂのベルトコード打ち込み本数よりも少なくする。この場合において、前記ベルト層の一方の端部Ａ及び他方の端部Ｂの幅を、それぞれ該ベルト層の幅Ｗの２〜２５％にするとよい。さらに、前記ベルト層の一方の端部Ａのベルトコード打ち込み本数をベルト幅中央部Ｃのベルトコード打ち込み本数の０．５０〜０．８５倍にするとよい。

（２）前記ベルト層の一方の端部Ｄのベルトコード打ち込み本数をベルト幅中央部Ｆ及び他方の端部Ｅのベルトコード打ち込み本数よりも少なくすると共に、前記ベルト層をタイヤ赤道線を中心としてベルトコード打ち込み本数が多い端部Ｅ側にオフセットさせて、タイヤ赤道線からベルトコード打ち込み本数が多い端部Ｅ側の端末までの幅Ｗ２とタイヤ赤道線からベルトコード打ち込み本数が少ない端部Ｄ側の端末までの幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を１．０〜１．２にする。この場合において、前記ベルト層の一方の端部Ｄ及び他方の端部Ｅの幅を、それぞれ該ベルト層の幅Ｗの２〜２５％にするとよい。さらに、前記ベルト層の一方の端部Ｄのベルトコード打ち込み本数をベルト幅中央部Ｆのベルトコード打ち込み本数の０．５０〜０．８５倍にするとよい。

（３）前記ベルト層におけるベルトコードのタイヤ周方向に対する鋭角側のコード角度を、該ベルト層の一方の端部Ｇにおいてベルト幅中央部Ｉよりも大きく、他方の端部Ｈにおいてベルト幅中央部Ｉと同一又は小さくする。この場合において、前記ベルト層の一方の端部Ｇ及び他方の端部Ｈの幅を、それぞれ該ベルト層の幅Ｗの１０〜４５％にするとよい。さらに、前記ベルト幅中央部Ｉにおけるコード角度αを１５〜２４°、前記一方の端部Ｇにおけるコード角度γを２０〜２８°、前記他方の端部Ｈにおけるコード角度βを１３〜２２°にするとよい。

（４）前記ベルト層におけるベルトコードの撚りピッチを、該ベルト層の一方の端部Ｊにおいてベルト幅中央部Ｌよりも小さく、他方の端部Ｋにおいてベルト幅中央部Ｌよりも大きくする。この場合において、前記ベルト層の一方の端部Ｊ及び他方の端部Ｋの幅を、それぞれ該ベルト層の幅Ｗの１０〜４０％にするとよい。さらに、前記一方の端部Ｊにおける撚りピッチ長さを前記他方の端部Ｋにおける撚りピッチ長さの１０〜８０％にするとよい。さらに、前記ベルトコードの撚りピッチを前記ベルト層の一方の端末から他方の端末に向けて徐々に変化させてもよい。

本発明によれば、ベルト層の剛性をタイヤ幅方向の左右両端部で互いに異ならせ、ネガティブキャンバーが設定された車両に装着するとき、ベルト層の剛性が高い端部側を車両の外側に装着するようにしたので、車両の荷重が最も大きく負荷される車両内側ではトレッド部におけるベルト層の剛性が低くなっているため、ベルト層に対する応力が効率よく分散されて、高速耐久性を向上することができる。しかも、車両外側ではベルト層の剛性が高いために、高レベルのコーナリング限界性能が得られ、コーナリング走行時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による空気入りラジアルタイヤの一例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はトレッド部２におけるカーカス層３の外周にベルトコードが層間で互いに交差する少なくとも２層（図では２層）のベルト層４、４を配置している。ベルトコードはスチールコード又はアラミドコードからなり、コードのタイヤ周方向に対する鋭角側の傾斜角度を１５〜３０°に設定している。

ベルト層４，４のタイヤ幅方向の左右両端部における剛性はそれぞれ互いに異なり、ベルト層４、４の剛性が高い端部側がネガティブキャンバーの設定された車両の外側に位置するように装着される。

これにより、車両の荷重が最も大きく負荷される車両内側ではトレッド部２におけるベルト層４、４の剛性が低くなっているため、ベルト層４、４に対する応力が効率よく分散されて、高速耐久性を向上することができる。しかも、車両外側ではベルト層４、４の剛性が高いために、高レベルのコーナリング限界性能が得られ、コーナリング走行時における操縦安定性を向上することができる。

本発明において、ベルト層４、４のうちの少なくとも１層のベルト層４は、左右両端部における剛性が互いに異なるように構成されている。図２は左右の剛性を異ならせたベルト層４の実施形態を示す平面図で、本実施形態ではベルト層４の一方の端部ＡのベルトコードＳの打ち込み本数を、ベルト幅の中央部Ｃ及び他方の端部ＢのベルトコードＳの打ち込み本数よりも少なくしている。

これにより、タイヤ赤道線ＣＬを挟むベルト層４の左右の剛性が、端部Ａ側では低く、端部Ｂ側では高くなっている。なお、図２の実施形態では、端部Ａにおけるコード打ち込み本数を中央部Ｃにおけるコード打ち込み本数の半分にし、端部Ｂにおけるコード打ち込み本数を中央部Ｃにおけるコード打ち込み本数と同等にした場合を示しているが、端部Ｂにおけるコード打ち込み本数を中央部Ｃにおけるコード打ち込み本数より少なくすることができる。また、各ベルトコードＳの端末は、それぞれ、両端部Ａ及びＢにおいて、ベルト層４の幅方向に対して不揃いにすることができる。

本実施形態において、両端部Ａ及びＢの幅を、それぞれベルト層４の幅Ｗの２〜２５％、好ましくは１５〜２０％に設定するとよい。これにより、タイヤの諸性能を阻害することなく、ベルト層４、４における左右の剛性を効率よく異ならせることができる。

上述する実施形態において、コード打ち込み本数が少ない側の端部Ａにおけるコード打ち込み本数を中央部Ｃにおけるコード打ち込み本数の０．５０〜０．８５倍に設定するとよい。これにより、ベルト層４、４における左右の剛性を一層効率よく異ならせることができる。

両端部Ａ及びＢにおけるコード打ち込み本数を中央部Ｃにおけるコード打ち込み本数より少なくしたベルト層４を製造するには、図３に示すように、数本のベルトコードを平行に並べて帯状体Ｔとなし、この帯状体Ｔの側辺同士を互いに連接するに際して、互いに隣接する帯状体Ｔ、Ｔの端部Ｔａ、Ｔａ間をタイヤ幅方向にオフセットするように貼り合わせるようにするとよい。

図４は、左右の剛性を異ならせたベルト層４の他の実施形態を示す平面図で、本実施形態では、ベルト層４の両端部Ｄ及びＥにおけるコード打ち込み本数を互いに異ならせ、このコード打ち込み本数を中央部Ｆにおけるコード打ち込み本数より少なくすると共に、ベルト層４の中心線Ｇをタイヤ赤道線ＣＬからコード打ち込み本数が多い側の端部Ｅ側にオフセットさせて、タイヤ赤道線ＣＬからコード打ち込み本数が多い側の端部Ｅ側の端末４ｂまでの幅Ｗ２と、タイヤ赤道線ＣＬからコード打ち込み本数が少ない側の端部Ｄ側の端末４ａまでの幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を１．０〜１．２になるように調整している。

これにより、タイヤ赤道線ＣＬを挟むベルト層４の左右の剛性は、ベルト層４の端末４ａ側では低く、ベルト層４の端末４ｂ側では高く保たれる。このように両端部Ｄ及びＥにおけるコード打ち込み本数をベルト層４の中央部Ｆにおけるコード打ち込み本数より少なくすることにより、ベルト層４の両端末４ａ、４ｂにおけるセパレーションを効率よく抑制することができる。

本実施形態の場合にも、図２の実施形態と同様に、両端部Ｄ及びＥの幅を、それぞれベルト層４の幅Ｗの２〜２５％、好ましくは１５〜２０％に設定するとよい。さらに、端部Ｄにおけるコード打ち込み本数を中央部Ｆにおけるコード打ち込み本数の０．５０〜０．８５倍に設定するとよい。

図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ左右の剛性を異ならせたベルト層４の他の実施形態を示す平面図で、図５（ａ）の実施形態ではベルト層４を構成するベルトコードＳのタイヤ周方向に対する鋭角側のコード角度を、ベルト層４の一方の端部Ｇにおいてベルト幅中央部Ｉよりも大きく、他方の端部Ｈにおいてベルト幅中央部Ｉと同一又は小さくしている。これにより、タイヤ赤道線ＣＬを挟むベルト層４、４の左右の剛性は、ベルト層４の端部Ｇ側では低く、ベルト層４の端部Ｈ側では高く保たれる。

本実施形態において、両端部Ｇ及びＨの幅を、それぞれベルト層４の幅Ｗの１０〜４５％に設定するとよい。さらに、上述するコード角度をベルト幅中央部Ｉにおいてα＝１５〜２４°、好ましくは２０〜２２°とし、端部Ｇにおいてγ＝２０〜２８°、好ましくは２３〜２５°とし、端部Ｈにおいてβ＝１３〜２２°、好ましくは１８〜２０°とするとよい。これにより、ベルト層４、４の左右の剛性を、タイヤの他の性能に影響を及ぼすことなく、バランスよく異ならせることができる。

図５（ｂ）の実施形態では、端部Ｇにおけるコード角度γを端末４ａに向けて徐々に大きくすると共に、端部Ｈにおけるコード角度βを端末４ｂに向けて徐々に小さくしている。中央部Ｉにおけるコード角度αは、図示するように一定に保つようにするか、或いはタイヤ赤道線ＣＬを中心として、端部Ｇ側で徐々に大きくすると共に、端部Ｈ側で徐々に小さくなるようにするとよい。

なお、上述する図５（ａ）及び（ｂ）の実施形態では、両端部Ｇ及びＨと中央部Ｉとの境界では、ベルトコードＳのコード角度を急激に変化させることなく、徐々に変化するように調整するとよい。これにより、ベルト層４の耐久性が確保される。

図６は、左右の剛性を異ならせたベルト層４の他の実施形態を示す平面図で、本実施形態では、ベルト層４におけるベルトコードＳの撚りピッチを、ベルト層４の一方の端部Ｊにおいてベルト幅方向中央部Ｌよりも小さく、他方の端部Ｋにおいてベルト幅方向中央部Ｌよりも大きくしている。これにより、タイヤ赤道線ＣＬを挟むベルト層４、４の左右の剛性が、端部Ｊ側では低く、端部Ｋ側では高く保持される。

本実施形態において、両端部Ｊ及びＫの幅をそれぞれベルト層４の幅Ｗの１０〜４０％、好ましくは２０〜３５％に設定するとよい。さらに、端部ＪにおけるベルトコードＳの撚りピッチ長さを端部ＫにおけるベルトコードＳの撚りピッチ長さの１０〜８０％に設定するとよい。これにより、ベルト層４、４の左右の剛性を、タイヤの他の性能に影響を及ぼすことなく、バランスよく異ならせることができる。

また、図６の実施形態では、端部ＫにおけるベルトコードＳの撚りピッチ長さを中央部ＬにおけるベルトコードＳの撚りピッチ長さと同等にすることができる。さらに、ベルトコードＳの撚りピッチをベルト層４の一方の端末４ａ又は４ｂから他方の端末４ｂ又は４ａに向けて徐々に変化させてもよい。

上述するように、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ベルト層の剛性をタイヤ幅方向の左右両端部で異ならせ、これをネガティブキャンバーが設定された車両に装着するとき、ベルト層の剛性が高い端部側を車両の外側に装着することによって、コーナリング走行時における操縦安定性を向上させると同時に、高速耐久性を向上させるようにしたもので、特にコーナリング走行を繰り返して行う競技用のＦＦ車両などに好ましく適用される。

タイヤサイズを２３５／４５Ｒ１７９４Ｗ、タイヤ構造を図１と共通にして、２層のベルト層４、４におけるスチールコードの打ち込み本数をタイヤ幅方向の全域にわたり同等にした従来タイヤと、外側ベルト層４におけるスチールコードの打ち込み本数のみを左右両端部において図２に示すように異ならせた本発明タイヤとをそれぞれ製作した。なお、各タイヤにおいて外側ベルト層４の幅Ｗを２１０ｍｍとし、本発明タイヤにおける端部Ａの幅を４０ｍｍ、スチールコードの打ち込み本数を端部Ａにおいて０．７５倍、端部Ｂ及び中央部Ｃにおいては同じにした。

これら２種類のタイヤに空気圧２００ｋＰａを充填し、以下の試験方法により操縦安定性、旋回限界、旋回制動安定性、及び高速耐久性を評価し、その結果を表１に記載した。なお、操縦安定性、旋回限界、旋回制動安定性の評価については、各タイヤを以下の要領により車両（３０００ｃｃ、ＦＲ車両、ネガティブキャンバー角２°）に装着して行った。また、高速耐久性の評価については、室内における試験を行い、この室内試験結果をそれぞれ前記する実車による試験結果と同様に、従来例（従来タイヤ）と実施例（本発明タイヤ）として表示した。

〔車両への装着要領〕
従来例：従来タイヤをそのまま車両の前後輪に装着した。
実施例：本発明タイヤをベルト剛性の高い側（図２の端部Ｂ側）が車両の外側になるように車両の前後輪に装着した。
比較例１：従来タイヤを車両の前輪に装着し、本発明タイヤをベルト剛性の高い側が車両の外側になるように後輪に装着した。
比較例２：本発明タイヤをベルト剛性の高い側が車両の外側になるように前輪に装着し、従来タイヤを車両の後輪に装着した。

〔操縦安定性〕
アスファルト路面からなるテストコースを６０〜１２０ｋｍ／ｈにて、直進及びレーンチェンジ走行させ、テストドライバーによる官能により評価した。その結果を、従来例を１００とする指数により表１に記載した。数値が大きいほど優れていることを示す。なお、これらの数値に５以上の差があるときは操縦安定性に差が認められる。

〔旋回限界〕
アスファルト路面からなる円旋回テストコース（Ｒ＝６０ｍ）にて、トレースできる限界速度を測定することにより評価した。その結果を、従来例を１００とする指数により表１に記載した。数値が大きいほど優れていることを示す。なお、これらの数値に５以上の差があるときは旋回限界に差が認められる。

〔旋回制動安定性〕
アスファルト路面からなる円旋回テストコース（Ｒ＝２５０ｍ）にて、初速を１５０ｋｍ／ｈとして旋回半径が大きく又は小さくなるまでの最大制動速度を発生させ、その最大制動速度を測定することにより評価した。その結果を、従来例を１００とする指数により表１に記載した。数値が大きいほど優れていることを示す。なお、これらの数値に５以上の差があるときは旋回制動安定性に差が認められる。

〔高速耐久性〕
ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８８％に相当する荷重を負荷させて、室内耐久試験（ドラム径：１７０７ｍｍ、キャンバー角３°）により、ドラム回転速度を１０分毎に１０ｋｍ／ｈずつ加速させてベルト端部にセパレーション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（従来タイヤ）を１００とする指数により表１に記載した。数値が大きいほど優れていることを示す。なお、これらの数値に５以上の差があるときは高速耐久性に差が認められる。

表１から、本発明タイヤを適正に装着した実施例では、従来タイヤをそのまま装着した従来例及び本発明タイヤと従来タイヤとを前後輪に分けて装着した比較例１、２に比して、操縦安定性、旋回限界及び旋回制動安定性バランスよく向上していることがわかる。さらに、本発明タイヤ（実施例）は従来タイヤ（従来例）に比して高速耐久性が飛躍的に向上していることがわかる。

本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図である。図１の空気入りラジアルタイヤにおける左右両端部の剛性を異ならせたベルト層の実施形態を示す平面図である。図２のベルト層の製造工程を示す説明図である。左右両端部の剛性を異ならせたベルト層の他の実施形態を示す図２に相当する平面図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ左右両端部の剛性を異ならせたベルト層の他の実施形態を示す図２に相当する平面図である。左右両端部の剛性を異ならせたベルト層の他の実施形態を示す図２に相当する平面図である。

符号の説明

ｌ空気入りラジアルタイヤ
２トレッド部
３カーカス層
４ベルト層
Ｓベルトコード
Ｇベルト中心線
ＣＬタイヤ赤道線

Claims

ベルトコードが層間で互いに交差する少なくとも２層のベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト層の剛性をタイヤ幅方向の左右両端部で互いに異ならせると共に、ネガティブキャンバー角が設定された車両に対して、前記ベルト層の剛性が高い側を車両外側に位置するように装着する空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層のうちの少なくとも１層のベルト層において、該ベルト層の一方の端部のベルトコード打ち込み本数をベルト幅中央部及び他方の端部のベルトコード打ち込み本数よりも少なくした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層の一方の端部及び他方の端部の幅が、それぞれ該ベルト層の幅の２〜２５％である請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層の一方の端部のベルトコード打ち込み本数をベルト幅中央部のベルトコード打ち込み本数の０．５０〜０．８５倍にした請求項２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層をタイヤ赤道線を中心としてベルトコード打ち込み本数が多い端部側にオフセットさせて、タイヤ赤道線からベルトコード打ち込み本数が多い端部側の端末までの幅Ｗ２とタイヤ赤道線からベルトコード打ち込み本数が少ない端部側の端末までの幅Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を１．０〜１．２にした請求項２、３又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層を、複数本のベルトコードが平行に配列した帯状体の側辺同士を互いに連接すると共に、互いに隣接する前記帯状体の端部間をタイヤ幅方向にオフセットするように形成した請求項２、３、４又は５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層のうちの少なくとも１層のベルト層において、該ベルト層におけるベルトコードのタイヤ周方向に対する鋭角側のコード角度を、該ベルト層の一方の端部においてベルト幅中央部よりも大きく、他方の端部においてベルト幅中央部と同一又は小さくした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層の一方の端部及び他方の端部の幅が、それぞれ該ベルト層の幅の１０〜４５％である請求項７に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト幅中央部におけるコード角度αが１５〜２４°、前記一方の端部におけるコード角度γが２０〜２８°、前記他方の端部におけるコード角度βが１３〜２２°である請求項７又は８に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルト層のうちの少なくとも１層のベルト層において、該ベルト層におけるベルトコードの撚りピッチを、該ベルト層の一方の端部においてベルト幅中央部よりも小さく、他方の端部においてベルト幅中央部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。
前記ベルト層の一方の端部及び他方の端部の幅が、それぞれ該ベルト層の幅の１０〜４０％である請求項１０に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記一方の端部における撚りピッチ長さが前記他方の端部における撚りピッチ長さの１０〜８０％である請求項１０又は１１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ベルトコードの撚りピッチが前記ベルト層の一方の端末から他方の端末に向けて徐々に変化する請求項１０、１１又は１２に記載の空気入りラジアルタイヤ。