JP2017052361A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の空気入りタイヤによれば、トレッド部におけるタイヤ周方向の陸部剛性を高めつつ、ウェット性能を向上させることができる。
また、本発明において、「サイプ」とは、タイヤをリムに装着し、タイヤの形状を保持する程度の圧力である内圧30kPaを適用した無負荷状態(以下、「タイヤをリムに装着し、タイヤの形状を保持する程度の圧力である内圧30kPaを適用した無負荷状態」を「低圧無負荷状態」とも称す)において、そのトレッド踏面への開口幅が2mm以下のものをいう。また「溝」とは、低圧無負荷状態において、トレッド踏面への開口幅が2mm超となるものをいう。
また、本発明において、「タイヤ周方向に延びる周方向サイプ部分」の「タイヤ周方向に延びる」とは、タイヤ周方向に対して20°以下の傾斜角度で延在することをいう。
以下、特に断りのない限り、トレッド踏面の各要素の寸法等は、低圧無負荷状態においてトレッド踏面の展開図上で測定されるものとする。
また、本発明において、「両端閉口サイプの図心」とは、タイヤを上記の低圧無負荷状態にし、トレッド踏面展開視における両端閉口サイプの平面形状の重心を指す。
より具体的には、トレッド部24と、トレッド部24の側部に連続してタイヤ半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部25と、各サイドウォール部25のタイヤ半径方向の内端に連続するビード部21とを備えるとともに、一方のビード部21から他方のビード部21までトロイダル状に延びて上記各部を補強する1枚以上のカーカスプライからなるカーカス22を備えている。ビード部21にはビードコアが埋設されている。そしてさらに、上記ビード部21の補強部材として、ビード部21の外側面にゴムチェーファを備え、カーカス22のクラウン部に1層以上のベルト層からなるベルト26を備えている。また、カーカス22のクラウン部のタイヤ半径方向外側にはトレッドゴム23が設けられている。
また、リブ状陸部4は、陸部幅Wを有しており、また、図3に一部を拡大して示すように、リブ状陸部4の陸部幅Wを3つに等分し、タイヤ幅方向で中央の領域を中央領域CRおよび当該中央領域CRのタイヤ幅方向で両隣の領域を側方領域SRとする。
具体的には、この実施形態では、周方向サイプ6は、中央領域CRのみに位置してタイヤ周方向に延びる周方向サイプ部分61と、当該周方向サイプ部分61からタイヤ幅方向に、好ましくはタイヤ幅方向に対して60°以下の傾斜角度で延在して、リブ状陸部4を区画する周方向主溝3に開口する幅方向サイプ部分62とを備えている。また、図示の例では、周方向サイプ部分61は、中央領域CRにおいて、リブ状陸部4のタイヤ幅方向中心線に対してタイヤ幅方向一方の陸部半部に位置しており、また、タイヤ周方向に沿って延在している。さらに、幅方向サイプ部分62は、周方向サイプ部分61のタイヤ周方向一方の端部からタイヤ幅方向中心線に対してタイヤ幅方向一方側に、周方向サイプ部分61に対してタイヤ周方向一方側に傾斜しながら延在している。
なお、ピッチ長Lは、タイヤ周方向で変化せず一定であってもよいし、タイヤ周方向で変化して一定ではなくてもよい。
より具体的には、図示の例では、1本のリブ状陸部4中の中央領域CRにおいて、複数の周方向サイプ6の周方向サイプ部分61が、相互にタイヤ周方向に離間しつつリブ状陸部4のタイヤ幅方向中心線を挟んで両側に2列構成されている。また、1本のリブ状陸部4中の2つの側方領域SRにおいて、複数の両端閉口サイプ7が、相互にタイヤ周方向に離間しつつそれぞれ領域SRで1列ずつ構成されている。
なお、この実施形態では、周方向サイプ6および両端閉口サイプ7は、それぞれ任意の配置にすることができる。また、リブ状陸部4のタイヤ幅方向中心線に対してタイヤ幅方向両側のそれぞれの陸部半部に周方向サイプ6および両端閉口サイプ7を配設しているが、一方側のみに周方向サイプ6および両端閉口サイプ7を配設し、他方側には任意のサイプを配設することもできる。さらに、この実施形態の周方向サイプ6の周方向サイプ部分61および幅方向サイプ部分62の形状はトレッド踏面展開視で直線状になっているが、湾曲した形状など任意にすることができる。
この実施形態のタイヤ1では、トレッド踏面Tに構成した少なくとも1本の陸部を、相互に隣り合う2本の周方向主溝3で区画してリブ状陸部4としたので、当該陸部4について周方向剛性(周方向せん断剛性)を大きくすることができ、例えば耐摩耗性、制動性、駆動性、ウェット性能などの性能を向上させることができる。
しかし、周方向剛性の高いリブ状陸部では、湿潤走行時において、トレッドゴム表面が路面の凸凹に対して十分に追従しにくいので、タイヤが路面に接地した際の実接地面積が低下する傾向があり、ウェット性能が所期したほどには大きく向上しない場合があることがわかった。
この実施形態では、リブ状陸部4は、タイヤ周方向に延びる周方向サイプ部分61を有する周方向サイプ6を有するので、リブ状陸部4の周方向剛性を維持しつつリブ状陸部4の圧縮剛性を低減することができるので、トレッドゴム表面の路面に対する追従性が向上して路面に対する実接地面積が増大し、ウェット性能を向上させることができる。特に、周方向サイプ6のうち周方向サイプ部分61が、接地圧が相対的に大きくなる中央領域CRのみに位置するので、十分に路面に対する追従性を向上させることができ、それゆえにウェット性能を向上させることができる。なお、タイヤ周方向に延びるサイプをリブ状陸部4に設けると、例えばコーナリングパワーの低下の可能性が生じるおそれがあるが、リブ状陸部4の中央領域CRのみに、周方向サイプ部分61を配設するので例えばコーナリングパワーの低下の可能性を十分に抑制することができる。
また、リブ状陸部4は両端閉口サイプ7を有し、側方領域SRは両端閉口サイプ7を有するので、リブ状陸部4の周方向剛性を過度に低減させることなくリブ状陸部4の側方領域SRの圧縮剛性を低減させることができるので、ウェット性能を向上させることができる。
以上より、この実施形態のタイヤ1によれば、トレッド部24の周方向の陸部剛性を高めて、例えば耐摩耗性、制動性、駆動性、ウェット性能などの性能を向上させつつ、圧縮剛性を低減させて路面追従性を向上させることにより、ウェット性能を向上させることができる。
この構成によれば、両端閉口サイプ7の配設によるリブ状陸部4の周方向剛性の過度の低下を抑制して圧縮剛性を低減させることができるとともに、また、コーナリングパワーの低下も十分に抑制することができる。なお、図示の例ではすべての両端閉口サイプ7についての当該円C1で囲まれる領域内には、両端閉口サイプ7以外の溝およびサイプのいずれも存在しない。
また、リブ状陸部4全体に亘って周方向剛性の過度の低下を抑制しウェット性能を向上させる観点からは、図示の例のように、すべての両端閉口サイプ7についての円C1で囲まれる領域内には、当該両端閉口サイプ7以外の溝およびサイプのいずれも存在しないことがさらに好ましい。
この構成によれば、リブ状陸部4の圧縮剛性を適切に低減させることができる。なお、図示の例では、すべての両端閉口サイプ7についての当該円C2で囲まれる領域内には、周方向サイプ6および当該両端閉口サイプ7にタイヤ周方向で隣り合う両端閉口サイプ7が存在している。
また、リブ状陸部4全体に亘って圧縮剛性を低減しウェット性能を向上させる観点からは、図示の例のように、すべての両端閉口サイプ7についての円C2で囲まれる領域内に、当該両端閉口サイプ7以外の溝およびサイプのいずれかが存在することがさらに好ましい。
0.6L≦Ls≦3L
であることが好ましい。この構成によれば、圧縮剛性を十分に低減するとともに、コーナリングパワーを十分に維持することができる。
なお、「ピッチ長L」とは、一の周方向サイプ6のタイヤ周方向一端から、当該一の周方向サイプ6とタイヤ周方向に隣り合う周方向サイプ6の対応するタイヤ周方向一端までを、タイヤ周方向に沿って測った展開図上での長さをいう。また、「1つのピッチ長Lの範囲内に配設された周方向サイプ6と両端閉口サイプ7とのタイヤ周方向サイプ成分総長Ls」とは、リブ状陸部4において、1つのピッチ長Lの範囲内に配設された周方向サイプ6と両端閉口サイプ7とをタイヤ幅方向に投影してタイヤ周方向に沿って測った長さであり、投影したサイプに重複した部分がある場合には、当該重複した部分を重複した分だけ加算した長さをいうものとする。
なお、圧縮剛性の低減と、コーナリングパワーの維持の観点から、周方向サイプ6をタイヤ周方向に沿って測った長さは、ピッチ長Lであり、両端閉口サイプ7をタイヤ周方向に沿って測った長さは、ピッチ長Lの半分以下であることが好ましい。
0.4W≦Ws≦1.2W
であることが好ましい。
この構成によれば、周方向剛性の低下を抑制しつつ、ウェット性能を向上させることができる。具体的には、1つのピッチ長Lの範囲内のタイヤ幅方向サイプ成分総長Wsを、陸部幅Wの0.4倍以上にすることにより、水膜除去性の増加に伴いウェット性能を向上させることができ、陸部幅Wの1.2倍以下にすることにより、周方向剛性の低下を抑制することができる。
なお、「陸部幅W」とは、リブ状陸部4をタイヤ幅方向に沿って測った長さをいう。また、「1つのピッチ長Lの範囲内に配設された陸部4内の周方向サイプ6のタイヤ幅方向サイプ成分総長Ws」とは、1つのピッチ長Lの範囲内に配設された陸部4内の周方向サイプ6をタイヤ周方向に投影してタイヤ幅方向に沿って測った長さであり、当該範囲の周方向サイプ6をタイヤ周方向に投影した際に、例えばサイプが複数本存在し或いはサイプが折れ曲がる等することによって、投影したサイプに重複した部分がある場合には、当該重複した部分を重複した分だけ加算した長さをいうものとする。
0.5W≦L≦1.5W
であることが好ましい。この構成によれば、周方向剛性の低下を抑制しつつ、ウェット性能を向上させることができる。
ここで、上記の「タイヤ周長」とは、低圧無負荷状態で測定した長さであり、「トレッド幅」とは、タイヤ1を先述のリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填した状態で、両側のトレッド接地端E間を、タイヤ幅方向に沿って測った長さであり、「トレッド接地端」とは、トレッド踏面Tの、タイヤ幅方向の最外位置であり、「トレッド踏面」とは、先述のリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填したタイヤ1を、最大負荷能力の75%の負荷を加えた状態で転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤ1の全周にわたる外周面である。また、「タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し」た状態とは、JATMA YEAR BOOK(JATMA)等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)とした状態を指す。また、「最大負荷能力」とは、前記JATMA等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力を指す。
また、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、上記の「タイヤ周長」とは、低圧無負荷状態で測定した長さであり、「トレッド幅」とは、タイヤ1を先述のリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を適用した状態で、両側のトレッド接地端E間を、タイヤ幅方向に沿って測った長さであり、「トレッド接地端」とは、トレッド踏面Tの、タイヤ幅方向の最外位置であり、「トレッド踏面」とは、先述のリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を適用したタイヤ1を、最大乗員数を想定した時に、4輪の中で最も荷重のかかるタイヤへの負荷荷重の75%の負荷を加えた状態で転動させた際に、路面に接触することになる、タイヤ1の全周にわたる外周面である。また、「タイヤを装着する車両毎に規定される内圧を充填し」た状態とは、最大乗員数を想定した時に、4輪の中で最も荷重のかかるタイヤへの負荷荷重に対応する空気圧とした状態を指す。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。
なお、「中央領域CRに位置する周方向サイプ部分61のタイヤ周方向サイプ成分総長Ls’」とは、1本のリブ状陸部4において、中央領域CRに配設された周方向サイプ部分61をタイヤ幅方向に投影してタイヤ周方向に沿って測った長さであり、投影したサイプ(サイプ部分)に重複した部分がある場合には、当該重複した部分を重複した分だけ加算した長さをいうものとする。
なお、図示の例では、リブ状陸部4において、***が、周方向サイプ6の周方向サイプ部分61および幅方向サイプ部分62と、当該周方向サイプ6とタイヤ周方向に隣り合う周方向サイプ6で囲まれる陸部部分に2個配設されている。
なお、***が1つのピッチ長L(mm)の範囲内に複数個配設される場合には、1個の***の開口面積S(mm2)はそれら複数の***の平均値をいうものとする。
周方向主溝3の深さ≧両端閉口サイプ7の深さ>周方向サイプ6の深さ
であることが好ましい。両端閉口サイプ7は周方向剛性を低下させにくいので、両端閉口サイプ7の深さを周方向サイプ6の深さよりも深く設定することができ、それ故に、周方向サイプ6が摩耗した後であるタイヤ1の摩耗後期においても両端閉口サイプ7が残存し、ウェット性能の向上効果を持続させることができる。
図4では、図2に示すリブ状陸部4のa−a’に沿う断面(タイヤ幅方向断面)形状の半部を示している。
この実施形態では、リブ状陸部4の外輪郭(トレッド踏面T側)は、相互に曲率半径Rが異なり、タイヤ径方向に凸状の複数の円弧で形成することができる(図示の例では、2個の円弧)。また、当該複数の円弧は、リブ状陸部4のタイヤ幅方向中心側からタイヤ幅方向端側に向かって、曲率半径R4、R5を小さくすることができる。また、リブ状陸部4の外輪郭と周方向主溝3の溝壁との接続部分81は、滑らかに湾曲させた形状にすることができるが、図示のように、タイヤ1の実接地面積をより大きくする観点からは、角張って形成される角部とすることが好ましい。
なお、図5の例では、ピッチ長Lをタイヤ周方向で変化させた3種類のパターンを示したが、2種類または4種類以上のパターンとすることは任意である。また、パターンP1〜P3を順に繰り返し設けているが、パターン配置の順序は任意であり、例えば1つパターンのみを複数回繰り返し配置した後、他のパターンを1回または複数回配置することもできる。
具体的には、周方向サイプ6は、周方向サイプ部分61と、当該周方向サイプ部分61からタイヤ幅方向に延在して、周方向主溝3に開口する幅方向サイプ部分62とを備えている。また、周方向サイプ部分61は、中央領域CRにおいて、リブ状陸部4のタイヤ幅方向中心線上に位置している。
この第2の実施形態の空気入りタイヤ1では、第1の実施形態の空気入りタイヤ1と同様の作用・効果を奏することができるとともに、第2の空気入りタイヤ1では、周方向サイプ6は、1本のリブ状陸部4の中央領域CRにおいて、周方向サイプ部分61が1列配設されているので、複数列配設した場合と比較して、リブ状陸部4のタイヤ幅方向の剛性を向上させることができ、例えばコーナリングパワーを向上させることができる。
2.135×SW+282.3≦OD
を満たすことが好ましい(以下、狭幅大径サイズとも称す)。タイヤが、上記の関係であることにより、狭幅、大径の形状となり、タイヤの転がり抵抗性能を向上させ(転がり抵抗値を低減させ)、かつ、タイヤを軽量化することができる。
また、タイヤの転動時の内圧は、250kPa以上であることが好ましく、250〜350kPaであることがより好ましい。狭幅大径サイズにおいては接地長が増大しやすいが、250kPa以上とすることにより接地長の増大を抑えて、トレッドゴムの変形量を低減し、転がり抵抗をさらに低減することができる。
また、タイヤの転がり抵抗値を低減し、かつ、タイヤを軽量化する観点から、タイヤの転動時の内圧が、250kPa以上の場合に、タイヤ1の断面幅SW(mm)と外径OD(mm)は、−0.0187×SW2+9.15×SW−380≦ODであることが好ましい。
なお、タイヤの「断面幅SW」および「外径OD」とは、それぞれ、タイヤをリムに装着し、内圧を250kPa以上とした無負荷状態での、JIS D 4202−1994に規定の断面幅、外径をいう。
また、タイヤが狭幅大径である場合には、トレッドゴムの60℃における損失正接tanδが、0.05〜0.15であることが好ましい。これにより、転がり抵抗性能を向上させることができる。
また、「トレッドゴム」とは、トレッド部に任意に含まれるベルト等の部材を含まないゴムを意味する。
混練の条件としては、特に制限はなく、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等を用いて、配合処方、混練装置への投入体積等に応じて、適宜、ローターの回転速度、ラム圧、混練温度、混練時間を調節すればよい。
また、ゴム組成物を加硫する際の条件としては、加硫温度は、例えば、100〜190℃とすることができる。加硫時間は、例えば、5〜80分とすることができる。
SBR、BRなどの共役ジエン系重合体を変性する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、国際公開第2008/050845号に記載の方法(共役ジエン系重合体の活性末端に、変性剤を反応させ、チタン系縮合促進剤の存在下、当該変性剤が関与する縮合反応を行う方法)等を用いることができる。
共役ジエン系重合体としては、例えば、1,3−ブタジエンとスチレンとの共重合体が好適に挙げられる。
変性剤としては、例えば、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(トリメチルシリル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、1−トリメチルシリル−2−エトキシ−2−メチル−1−アザ−2−シラシクロペンタンが好適に挙げられる。
チタン系縮合促進剤としては、例えば、テトラキス(2−エチル−1,3−ヘキサンジオラト)チタン、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン、チタンジ−n−ブトキサイド(ビス−2,4−ペンタンジオネート)が好適に挙げられる。
上述したゴム成分を1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
タイヤが狭幅大径サイズである場合には、タイヤは、トレッドゴムを形成するゴム組成物が、少なくともゴム成分と充填剤とを含み、ゴム組成物において、ゴム成分100質量部に対して、充填剤が、50〜100質量部含まれていることが好ましい。これにより、耐摩耗性と加工性に優れるという利点がある。耐摩耗性と加工性の観点から、ゴム成分100質量部に対して、充填剤が、55〜85質量部含まれていることがより好ましく、75〜85質量部含まれていることがさらに好ましい。また、ジエン系ポリマー(ジエン系ゴム)100質量部に対して、充填剤が、50〜90質量部含まれていることがより好ましい。
充填剤としてシリカを用いる場合は、シリカをシランカップリング剤で処理してもよい。
また、tanδを上記のように0.05〜0.15とするためには、例えば、配合をジエン系ポリマー100phrのうち、NRを0〜20phrの範囲、変性S−SBRを20〜70phrの範囲、かつ、充填剤50〜80phrのうち、シリカを30〜80phrの範囲で適宜変更すればよい。
なお、「phr」は、ゴム成分100質量部に対する各種成分の配合量(質量部)をいう。
ウェット性能を向上させるには、溝量を増やすのが一般的な考え方であるが、狭幅大径サイズの乗用車用空気入りラジアルタイヤの場合には、接地面の幅Wが狭くなるため、図9(b)に、図9(a)との対比で示すように、水がタイヤ幅方向に排出されやすくなる。このため、溝量を減らしてもウェット性能は維持され、かつ陸部剛性の向上によりコーナリングパワーなど他性能も向上させることができるのである。
なお、溝体積率は、例えば、ベルト層のうちタイヤ幅方向に最大幅を有する、最大幅ベルト層のタイヤ幅方向両端部よりタイヤ幅方向内側にあり、且つ、タイヤ幅方向中央位置における、タイヤ径方向最外側の補強部材(ベルト層及びベルト補強層)よりタイヤ径方向外側にあるトレッドゴムの体積をV1とし、トレッド踏面に形成した溝の合計体積をV2とするとき、比V2/V1と定義される。
ここで、上記「接地端E’」とは、タイヤをリムに装着し、タイヤを装着する車両毎に規定される最高空気圧を充填して平板上に垂直に置き、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷に相当する重量を負荷した際の、平板との接触面における、タイヤ幅方向両端点をいう。
狭幅大径サイズのタイヤにおいて、傾斜ベルト層のベルトコードはモノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものを用いることができる。さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを用いることもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
傾斜角度を35°以上とすることにより、タイヤ幅方向に対する剛性を高め、特にコーナリング時の操縦安定性能を向上させることができるからである。また、層間ゴムのせん断変形を減少させて、転がり抵抗性能を向上させることができるからである。
傾斜ベルト層のベルトコードの傾斜角度θ1、θ2が35°以上の場合には、周方向ベルトは、タイヤ赤道面CLを含む中央領域Cの単位幅あたりのタイヤ周方向剛性が、その他の領域の単位幅あたりのタイヤ周方向剛性より高いことが好ましい。
図11は、ベルト構造の一例を概略的に示しており、傾斜ベルト層111、112のタイヤ径方向外側に周方向ベルト層53、114が積層されており、中央領域Cにおいて、周方向ベルト層113、114が互いにタイヤ径方向に重なっている。
例えば、図11に示すように、当該中央領域Cにおける周方向ベルト層の層数をその他の領域より多くすることにより、中央領域Cの単位幅あたりのタイヤ周方向剛性を、その他の領域の単位幅あたりのタイヤ周方向剛性より高くすることができる。
傾斜ベルト層のベルトコードがタイヤ周方向に対して35°以上で傾斜するタイヤの多くは、400Hz〜2kHzの高周波域において、断面方向の1次、2次および3次等の振動モードにて、トレッド踏面が一律に大きく振動する形状となるため、大きな放射音が生じる。そこで、トレッドのタイヤ幅方向中央領域のタイヤ周方向剛性を局所的に増加させると、トレッドのタイヤ幅方向中央領域がタイヤ周方向に広がり難くなり、トレッド踏面のタイヤ周方向への広がりが抑制される結果、放射音を減少させることができる。
さらに、上述のごとく、タイヤ赤道面CLを含む中央領域のタイヤ周方向の剛性を高めたタイヤでは、トレッドはトレッド踏面の少なくともタイヤ赤道面CLを含む領域に、タイヤ周方向に連続する陸部を有することが好ましい。タイヤ赤道面CL上又はその付近に周方向主溝を配置すると、当該領域におけるトレッドの剛性が低下して、該周方向主溝を区画する陸部における接地長が極端に短くなる場合がある。そこで、タイヤ赤道面CLを含む一定領域にわたって、タイヤ周方向に連続する陸部(リブ状陸部)を配置することが、コーナリングパワーを低減させることなく騒音性能を改善する観点から好ましい。
狭幅大径サイズのタイヤにあっては、図12に示す例のように、傾斜ベルト層のベルトコードの傾斜角度が35°以上の場合には、傾斜ベルト層は、タイヤ幅方向の幅の異なる2層の傾斜ベルト層を少なくとも含み、最広幅の傾斜ベルト層をなすコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ1と、最狭幅の傾斜ベルト層をなすコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ2とが、35°≦θ1≦85°、10°≦θ2≦30°、及び、θ1>θ2を満たすことが好ましい。
タイヤ周方向に対して35°以上で傾斜するベルトコードを有する傾斜ベルト層を備えたタイヤの多くは、400Hz〜2kHzの高周波域において、断面方向の1次、2次および3次等の振動モードにて、トレッド踏面が一律に大きく振動する形状となるため、大きな放射音が生じる。そこで、トレッドのタイヤ幅方向中央領域のタイヤ周方向剛性を局所的に増加させると、トレッドのタイヤ幅方向中央領域がタイヤ周方向に広がり難くなり、トレッド面のタイヤ周方向への広がりが抑制される結果、放射音を減少させることができる。
狭幅大径サイズのタイヤにおいては、周方向ベルト層は高剛性であることが好ましく、より具体的にはタイヤ周方向に延びるコードのゴム引き層からなり、コードのヤング率をY(GPa)、打ち込み数をn(本/50mm)とし、周方向ベルト層をm層として、X=Y×n×mと定義するとき、1500≧X≧750であることが好ましい。狭幅大径サイズのタイヤにおいては、路面からの旋回時における入力に対しタイヤ周方向において局所的な変形を起こし、接地面は略三角形状、すなわち、タイヤ幅方向の位置によって周方向の接地長が大きく変化する形状となりやすい。これに対し、高剛性の周方向ベルト層とすることにより、タイヤのリング剛性が向上して、タイヤ周方向の変形が抑制されることとなるため、ゴムの非圧縮性により、タイヤ幅方向の変形も抑制され、接地形状が変化しにくくなる。さらには、リング剛性が向上することにより偏心変形が促進され、転がり抵抗も同時に向上する。この転がり抵抗の向上効果は、狭幅大径サイズのタイヤにおいて、特に向上効果の幅が大きくなる。
なお、ゲージTsはゴム、補強部材、インナーライナーなどすべての部材の厚みの合計となる。また、ビードコアがカーカスによって複数の小ビードコアに分割されている構造の場合には、全小ビードコアのうちタイヤ幅方向最内側端部と最外側端部の距離をTbとする。
狭幅大径サイズのタイヤは特に高内圧使用化において80−100Hzの車内騒音が悪化しやすいという知見が得られている。インナーライナーを厚くすることで振動減衰性を高め、80−100Hzの車内騒音を低減することができる。なお、インナーライナーは転がり抵抗に寄与するロスが、トレッド等の他の部材と比較すると小さいため、転がり抵抗の悪化を最小限にとどめつつ、騒音性能を改善することができる。
このような、狭幅大径サイズに特徴的な変形のために、簡素化構造によってもランフラット耐久性を十分に確保し、かつ燃費性能をさらに向上させることができる。
具体的な簡素化手法としては少なくとも以下の(i)〜(iii)のいずれか一つの条件を満たすことにより可能となる。
図14は、本発明のタイヤが狭幅大径サイズのランフラットタイヤである場合における、本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向概略断面図である。
(i)図14に示すように、カーカス折り返し部の折り返し端Aが、タイヤ最大幅位置Pよりタイヤ径方向内側に位置する、(ii)タイヤをリムに組み込み、所定の内圧を充填し、無負荷とした、基準状態の際のタイヤ幅方向断面における、サイド補強ゴム141のタイヤ径方向最大長さをH1とし、ビードフィラのタイヤ径方向最外側点とビードコアのタイヤ径方向最外側点とを結んだ線分の長さをH2とするとき、1.8≦H1/H2≦3.5、を満たす、(iii)タイヤをリムに組み込み、所定の内圧を充填し、無負荷とした、基準状態の際のタイヤ幅方向断面における、サイド補強ゴム141のタイヤ径方向最大長さをH1(mm)とするとき、関係式、10(mm)≦(SW/OD)×H1≦20(mm)を満たす。
図15は、本発明のタイヤが狭幅大径サイズのランフラットタイヤである場合における、本発明の他の実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向概略一部断面図である。
具体的には、タイヤをリムに組み込み、所定の内圧を充填し、無負荷とした、基準状態の際のタイヤ幅方向断面における、1層以上のベルト層のうちタイヤ幅方向の幅が最大のベルト層のタイヤ幅方向の半幅をWBとし、タイヤ幅方向の幅が最大のベルト層のタイヤ幅方向端部から1本以上の周方向主溝のうちタイヤ幅方向最外側の周方向主溝151のタイヤ幅方向中心位置までのタイヤ幅方向距離をWGとするとき、関係式、0.5≦WG/WB≦0.8を満たすことが好ましい。
実施例1のタイヤは、図6に示すような、タイヤサイズ165/60R19であるラジアルタイヤであって、表1に示す諸元の構成を有し、トレッド踏面Tに、3本の周方向主溝が配設されている。また、実施例1のタイヤは、当該3本の周方向主溝で区画される2本のリブ状陸部において、中央領域CRのみに位置する周方向サイプ部分と幅方向サイプ部分とを有する周方向サイプと、側方領域SRに位置する両端閉口サイプ(***)と、を有している。また、実施例1のタイヤのリブ状陸部の***の周囲の半径R1=0.15Wとする円C1に囲まれる領域内に溝およびサイプが存在せず、***の周囲の半径R2=0.50Wとする円C2に囲まれる領域内に溝およびサイプが存在し、また、***の図心Oから他のサイプまたは溝の最短距離は0.39Wである。なお、周方向主溝は、溝幅が7.5mm、深さが7mmであり、周方向サイプは、溝幅が0.7mm、深さが5mmであり、***は、径が1.5mm、深さが6mmである。
[実施例2]
実施例2のタイヤは、リブ状陸部の***の周囲の半径R1=0.15Wとする円C1に囲まれる領域内に溝またはサイプが存在し、また、***の図心Oから他のサイプまたは溝の最短距離が0.12Wとなった以外、実施例1のタイヤと同様である。
[実施例3]
実施例3のタイヤは、リブ状陸部の***の周囲の半径R2=0.5Wとする円C2に囲まれる領域内に溝またはサイプが存在せず、また、***の図心Oから他のサイプまたは溝の最短距離が0.60Wとなった以外、実施例1のタイヤと同様である。
[比較例1]
比較例1のタイヤは、タイヤサイズ195/65R15であるラジアルタイヤであって、表1に示す諸元の構成を有し、トレッド踏面Tに、3本の周方向主溝が配設されている。また、比較例1のタイヤは、周方向主溝により区画される2本の陸部において、両端が周方向主溝に開口する陸部を横断する溝が配設され、周方向サイプおよび両端閉口サイプのいずれも配設されていない。周方向主溝は、溝幅が9mm、溝深さが6.5mmである。
[比較例2]
比較例2のタイヤは、比較例1のタイヤとはタイヤサイズが異なるものであり、また、3本の周方向主溝で区画される2本のリブ状陸部において、両端が周方向主溝に開口する陸部を横断する溝が配設され、周方向サイプおよび両端閉口サイプのいずれも配設されていない以外、実施例1のタイヤと同様である。なお、陸部を横断する溝は、溝幅が3mm、溝深さが5mmである。
[比較例3]
比較例3のタイヤは、3本の周方向主溝で区画される2本のリブ状陸部において、両端閉口サイプが配設されない以外、実施例1のタイヤと同様である。
[ウェット性能]
上記の各供試タイヤを、下記の条件でリムに装着し内圧を充填して、車両に装着した後、ウェット路面を時速80km/hで走行させた。そして、上記状態で走行後、フルブレーキを行った際の、停止距離(m)を計測し、このときの平均減速度(m/s2)(平均減速度a、初速v、質量m、停止距離Lとすると、mv2/2=maLより、a=v2/2Lと計算できる)を算出した。評価結果は、比較例1に記載のタイヤを100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット性能がよいことを意味する。
実施例1〜3、比較例2、3:リムサイズ5.5J−19、内圧300kPa
比較例1:リムサイズ6.5J−15、内圧220kPa
[転がり抵抗性能]
上記の各供試タイヤを、ウェット性能の測定条件と同じ条件で、リムに装着し内圧を充填して、各タイヤに規定される最大荷重を負荷して、ドラム回転速度100km/hの条件にて転がり抵抗値を測定した。
評価結果は、各供試タイヤについての値を逆数にして、比較例1に記載のタイヤを100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗性能がよいことを意味する。
[コーナリングパワー]
コーナリングパワーは、フラットベルト式コーナリング試験機を用いて測定した。具体的には、上記の各供試タイヤを、ウェット性能の測定条件と同じ条件で、リムに装着し内圧を充填して、フラットベルト式コーナリング試験機取り付けて測定を行った。ベルト速度を100km/hとして、タイヤの転動方向とドラムの円周方向との間のスリップアングル(SA)を1°の状態でコーナリングフォースを測定した。
評価結果は、比較例1のコーナリングフォースを100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、スリップアングルがある場合のコーナリングフォース、すなわちスリップアングルがある場合のコーナリングパワーが良好であることを意味する。
4:リブ状陸部、 5:ショルダー陸部、 6:周方向サイプ、 61:周方向サイプ部分、 62:幅方向サイプ部分、 7:両端閉口サイプ、 81:接続部分、 82:連結部分、 111、112、121、122、131、132:傾斜ベルト層、 113、114、123、133:周方向ベルト層、 141:サイド補強ゴム、 151:周方向主溝、 A:タイヤ幅方向中心線、 C1〜C3:円、 E:トレッド接地端、 L:ピッチ長、 O:(両端閉口サイプの)図心、 O’:リブ状陸部の表面の任意の点、 P1〜P3:パターン、 R1〜R3:半径、 R4、R5:曲率半径、 T:トレッド踏面、 TW:トレッド幅、 W:リブ状陸部の陸部幅
Claims (3)
- トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも2本の周方向主溝と、相互に隣り合う2本の前記周方向主溝で区画される少なくとも1本のリブ状陸部と、を備えた空気入りタイヤであって、
前記リブ状陸部は、タイヤ周方向に延びる周方向サイプ部分を有する周方向サイプと、当該リブ状陸部内で両端が終端する両端閉口サイプと、を有し、
前記リブ状陸部において、当該リブ状陸部の陸部幅を3つに等分し、タイヤ幅方向で中央の領域を中央領域および当該中央領域のタイヤ幅方向で両隣の領域を側方領域とするとき、
前記周方向サイプ部分は前記中央領域のみに位置し、前記側方領域は前記両端閉口サイプを有することを特徴とする、空気入りタイヤ。 - 前記リブ状陸部の陸部幅をWとしたとき、
トレッド踏面展開視において、少なくとも1つの前記両端閉口サイプの図心を中心とし半径を0.15Wとする円で囲まれる領域内には、当該両端閉口サイプ以外の溝およびサイプのいずれも存在しない、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記リブ状陸部の陸部幅をWとしたとき、
トレッド踏面展開視において、少なくとも1つの前記両端閉口サイプの図心を中心とし半径を0.50Wとする円で囲まれる領域内には、当該両端閉口サイプ以外に、当該両端閉口サイプ以外の溝およびサイプのいずれかがさらに存在する、請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
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