JP2769040B2 - 高速走行用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

高速走行用空気入りラジアルタイヤ

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JP2769040B2 JP2325764A JP32576490A JP2769040B2 JP 2769040 B2 JP2769040 B2 JP 2769040B2 JP 2325764 A JP2325764 A JP 2325764A JP 32576490 A JP32576490 A JP 32576490A JP 2769040 B2 JP2769040 B2 JP 2769040B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 近年、乗用車の技術革新により、時速が150kmをこえ
る超高速での安定走行が可能になり、それに伴いこの超
高速での走行に対しても十分な性能を有する、例えばア
スペクトレシオ（最大幅に対する断面高さの比）が0.6
以下のへん平ラジアルタイヤが開発されている。
この発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、なか
でも超高速走行に供される偏平ラジアルタイヤにおける
ベルト層の改良に関する。
（従来の技術） タイヤを超高速走行に供する際に問題となるのは、と
くにトレッドとベルトとのセパレーションやトレッドゴ
ム欠けなどで、これらに対する耐久性が高いこと、いわ
ゆる高速耐久性に優れることが肝要である。
この高速耐久性を考慮したタイヤ構造として、カーカ
スの外方に配したベルト層のさらに外側にゴム付きの有
機繊維コードを一定の張力下でらせん状に巻回した補強
層を設けたものである。
（発明が解決しようとする課題） 上記したタイヤは、一般的な中、高速走行で使用する
場合に必要十分の性能を有するが、超高速走行で使用す
るに十分な性能をそなえるとは言いがたく、次のような
問題の解決が要求される。
タイヤのトレッドは、排水性を考慮した、比較的幅広
のトレッド円周に沿う周溝を複数そなえ、トレッドの厚
みは周溝で薄く周溝間のブロック列では厚くなり、した
がって周溝とブロック列との質量差は大きいため、超高
速走行時に発生する遠心力によるタイヤ外方への突出量
も大きく異なることになる。すなわち周溝での突出量は
わずかであるが、ブロック列での突出量が大きくなるた
め、ブロックの接地圧が不均等になって超高速走行にお
ける操縦安定性を損ない、また偏摩耗の発生をまねく。
さらに超高速走行が連続すると、ブロック列での遠心
力による接地圧過大に起因した熱が発生し、この熱がト
レッドゴムの耐熱限界をこえてブローアウトをまねき、
このブロック列のゴムがはく離する、いわゆるチャンク
アウトの発生に到ることもあり、この場合はタイヤの寿
命が極端に短くなる。
そこでこの発明は、超高速走行での使用にも耐えうる
十分な性能を有する、すなわち超高速走行におけるトレ
ッド面での突出量差が極めて小さい空気入りラジアルタ
イヤを提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 発明者らは、上記した問題を解消する手段について種
々検討したところ、カーカスとトレッドとの間に配した
ベルト層の初期モジュラスを場所によって変化させるこ
とにより、トレッド面での突出量差を小さくできること
を見出した。
すなわちこの発明は、円筒状のクラウン部と、このク
ラウン部の両端から径方向内側へ向かってそれぞれ延び
るサイドウォール部とを、一方のサイドウォール部から
クラウン部を通り他方のサイドウォール部にわたって延
びるラジアルカーカスで補強し、さらにクラウン部にお
けるカーカスの径方向外側に、ベルト層およびトレッド
を順次に配置してなる空気入りラジアルタイヤであっ
て、 トレッドは、トレッド円周に沿って延びる複数の周溝
とこれら周溝を横切りそれぞれ実質的に平行に延びる多
数の横溝とによって区画された複数の縦列ブロック群を
有し、 ベルト層は、非伸長性コードをタイヤの赤道面に対し
て浅い角度で配列したベルトの少なくとも２層を互いに
交差させて配置した主ベルト層と、この主ベルト層の全
幅にわたる周上に、平行に並列した複数の熱収縮性コー
ドをゴム引きしてなるリボン状プライをらせん状にかつ
幅方向の少なくとも部分でオーバーラップさせて巻回し
た補助ベルト層と、からなり、 さらに補助ベルト層におけるオーバーラップ量を、ト
レッドの周溝に実質上対応した区域に比べて、トレッド
の縦列ブロック群に実質上に対応した区域で大きくして
なることを特徴とする高速走行用空気入りラジアルタイ
ヤである。
さて第１図にこの発明に従う空気入りラジアルタイヤ
のトレッドの要部について示し、このトレッドを、トレ
ッド円周に沿って延びる、実質的に互いに平行で間隔を
置いて配した、タイヤの赤道（トレッドの幅中央におけ
る円周）を中心にトレッドの左右で対をなす２組の周溝
1a,1bおよびこれら周溝間および周溝1bとトレッド端Ｔ
とをつなぐ多数の横溝2a,2bとによって、両側各２列ト
レッド全面で都合４列の縦列ブロック群３を区画し、ま
たトレッド中央には周溝より浅くかつ狭い幅の補助周溝
４を挟む２列のリブ５を区分してなる。
図示の例で周溝1a,1bは片側２本都合４本をそなえる
が、周溝は片側に２〜４本合計４〜８本を配置すること
が好ましい。また横溝2a,2bは周溝1a,1bと鋭角をなして
タイヤの赤道に収れんする向きにのび、その幅および深
さは周溝と同等かそれ以下とする。同様にリブ５は、図
示例においてタイヤの赤道に収れんする向きにのびる切
欠き６を、横溝2aの延長線上にそなえる。
次に第２図に、この発明に従うタイヤの構造を図解し
た。
図中７はカーカス、８はベルト層、９はトレッド、10
はビードコアおよび11は硬質のゴムからなるビードフィ
ラーである。
カーカス７は、ポリエステル、レーヨンおよびナイロ
ンで代表される有機繊維コードをタイヤの赤道面と実質
的に直交する方向（ラジアル方向）に配列したプライか
らなり、このプライの両端部はビードコア10のまわりを
タイヤの内側から外側へ向かって巻返しターンナッププ
ライを形成する。
ベルト層８は、スチールコード、芳香族ポリアミド繊
維コードなどの非伸長性コードをタイヤの赤道面に対し
て15〜35゜の角度で配列したベルトの少なくとも２層を
それらのコードが互いに交差するよう重ね合わせて配置
してなる主ベルト層8aと、この主ベルト層8aの全幅にわ
たる周上に配置した補助ベルト層8bとからなり、このベ
ルト層８上にトレッド９を配置する。
補助ベルト層8bは、第３図に示すように、互にに平行
に並列した複数本（３〜14本）の熱収縮性コード（例え
ばナイロンコード）12にそれぞれゴム13を被覆してなる
リボン状プライを、主ベルト層8aの全幅にわたる周上
で、らせん状にかつ幅方向の部分をオーバーラップさせ
ながら巻回してなる。
さらにリボン状プライのオーバーラップ量は、例えば
第４図（ａ）及び（ｂ）に比較して示すように、トレッ
ド９の周溝1a,1bに対応する区域Ａに比べて、縦列ブロ
ック群３に対応する区域Ｂ並びに区域Ｃで大きくし、よ
って補助ベルト層8bの単位幅当たりの補強材剛性を、区
域Ａに比べて区域Ｂ並びに区域Ｃで大きく、好ましくは
対区域Ａの20％増とし、区域Ｂ並びに区域Ｃでの補強に
助成させる。
ここで周溝1a,1bに対応する区域Ａは、周溝の開口幅
（以下溝幅と示す）の1/2点を中心として溝幅ｗの50〜1
50％の幅で周溝に沿ってのびる区域とし、残りを区域Ｂ
及び区域Ｃとすることが好ましい。
なお補助ベルト層の単位幅当たりの補強材剛性Ｍ（kg
f/cm2）は、 ここに F:タイヤより取り出した補助ベルト層を構成
するコードの２％伸び時における荷重（kgf） S:コードの断面積（cm2） n:単位幅当たりのコード本数 で定義され、この式にて算出した補強材剛性Ｍの区域Ａ
またはB,Cにおける平均値をもって、各区域の補強材剛
性とする。
（作 用） 超高速走行におけるタイヤには、中、低速に比べて極
めて強い遠心力が作用するため、トレッドが径方向外方
に突出し、この突出量がトレッドのブロックで大きく周
溝で小さいことから接地圧が不均等になる。
そこでこの発明では、トレッドの径方向内側に配置し
た補助ベルト層を構成するリボン状プライのオーバーラ
ップ量を調節して補助ベルト層の単位幅当たりの補強材
剛性を、上記の突出量差に応じて変化させ、よってこの
突出量差を極力小さくしたものである。
すなわち補助ベルト層の単位幅当たりの剛性を、トレ
ッドの周溝に対応する区域Ａに比べて、縦列ブロック群
に対応する区域B,Cで大きくすることによって、遠心力
に起因した突出が大きくなる縦列ブロック群に高いモジ
ュラスを配し突出を抑え、逆に突出が少ない周溝はモジ
ュラスを低くする。それによって縦列ブロック群と周溝
との間に突出量の大小が抑制され均一な突出になる。
また縦列ブロック群の遠心力による突出は、特にトレ
ッド端に隣接するブロックで多発する傾向にあるところ
から、第５図に示すように、トレッド端Ｔに隣接する縦
列ブロック群９に対応する区域Ｃで、リボン状プライを
２層で巻回すことも効果的である。
（実施例） 実施例１ 第１図に示したトレッドパターンおよび第２図に示し
た構造に従い、タイヤサイズ255/40 ZR17の空気入りラ
ジアルタイヤを試作した。この試作タイヤの周溝は幅:1
0mmおよび深さ:8mm、補助周溝は幅:5mmおよび深さ:6m
m、横溝は幅:5mmおよび深さ:7mmでタイヤの赤道に80゜
の角度で収れんし、周溝1aと横溝2aとの角度は60゜、周
溝1bと横溝2bとの角度は70゜とした。
またカーカスの外側には、１×５構造のスチールコー
ドをタイヤの赤道に対して20゜の角度で配した２層から
なる主ベルト層と、主ベルト層の全幅にわたる周上に、
ナイロンコード（1260 d/2）11本をゴム引きしてなるリ
ボン状プライを、らせん状にかつオーバーラップさせて
巻回した１層の補助ベルト層とを配置した。なお補助ベ
ルト層を設けるに当たり、周溝下の区域Ａは第４図
（ａ）に示すようにリボン幅の1/2のオーバーラップ量
とする一方、縦列ブロック下の区域Ｂ及びＣは第４図
（ｂ）に示すようにリボン幅の2/3のオーバーラップ量
とすることにより、区域Ａの単位幅当たりの補強材剛性
を4.0×105kgf/cm2、区域Ｂ及びＣの単位幅当たりの補
強材剛性を8.0×105kgf/cm2とした。
同様に第１図に示すトレッドパターンおよび第２図に
示す構造で、従来のように補助ベルト層の単位幅当たり
の補強材剛性を全幅にわたり均一（8.0×105kgf/cm2）
としたタイヤについても同サイズで試作した。
これらの供試タイヤを、それぞれ接地圧試験、操縦安
定性試験および耐摩耗性試験にて評価した結果を下表に
示す。
なお試験は普通乗用車を用いて、タイヤ内圧2.5kg/cm
2でドライバーが１名搭乗状態で行い、その評価は比較
タイヤの各試験結果を100としたときの指数であらわし
た。
そして接地圧試験は、500kgの荷重を負荷した際の接
地圧分布を測定し、さらに200km/hでタイヤを回転させ
たときの接地圧分布を測定して評価し、 操縦安定性試験は、一周2.5kmのテストコースを車速:
108km/h平均で走行した際のドライバーのフィーリング
と、平均速度（LAP TIME）の測定結果とによって評価
し、 耐摩耗性試験は、一周6kmのテストコースにおいて、
車速:150km/hでの5000kmにおよび走行後の摩耗による段
差を測定し、その均一な摩耗度合を評価した。
実施例２ 第１図に示したトレッドパターンおよび第５図に示し
た構造に従い、タイヤサイズ255/40 ZR17の空気入りラ
ジアルタイヤを試作した。この試作タイヤの周溝は幅:1
4mmおよび深さ:8.5mm、補助周溝は幅:5mmおよび深さ:6m
m、横溝は幅:4mmおよび深さ:7mmで、その他の構造は補
助ベルト層を除き上記実施例１と同様である。
補助ベルト層は、主ベルト層の全幅にわたる周上に、
ナイロンコード（1260 d/2）11本をゴム引きしてなるリ
ボン状プライを、らせん状にかつオーバーラップさせて
巻回した１層、部分的に２層の補助ベルト層とを配置し
た。なお補助ベルト層を設けるに当たり、区域Ａは第４
図（ａ）に示すようにリボン幅の1/2のオーバーラップ
量とする一方、区域Ｂ及びＣは第４図（ｂ）に示すよう
にリボン幅の2/3のオーバーラップ量とした。なお区域
Ｃはさらに第４図（ｂ）に示す１層を追加した２層構造
である。この構造により、区域Ａの単位幅当たりの補強
材剛性を4.0×105kgf/cm2、区域Ｂの単位幅当たりの補
強材剛性を8.0×105kgf/cm2及び区域Ｃの単位幅当たり
の補強材剛性を16.0×105とした。
同様に第１図に示すトレッドパターンおよび第２図に
示す構造で、従来のように補助ベルト層の単位幅当たり
の補強材剛性を全幅にわたり均一（8.0×105kgf/cm2）
としたタイヤについても同サイズで試作した。
そしてこれらの試作タイヤを、内圧2.5kg/cm2とした
後、500kgの荷重を作用させながら高速ドラムに押し付
け、初速150km/hで10min走行後は20min毎に10km/hの加
速を与え、この加速をタイヤが破裂するまで続けたとこ
ろ、供試タイヤは比較タイヤの破裂後40km/hの加速を行
ってもなお破裂するには到らなかった。
また同内圧にした試作タイヤを普通乗用車（ドライバ
ーが１名搭乗）に装着後、一周6kmのテストコースにお
いて、車速:150km/hでの5000kmにおよぶ走行を行い、走
行後の同一ブロックでの軸方向中央と端部の摩耗による
段差を測定したところ、比較タイヤが2.5mmであったの
に対し、供試タイヤは1.9mmであった。
（発明の効果） この発明によれば、超高速走行におけるトレッドでの
突出量差を極めて小さくでき、超高速走行での接地圧が
均等で操縦安定性に優れかつ、耐偏摩耗性にも優れた、
すなわち超高速車に適したタイヤを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に従うトレッドパターンの展開図、 第２図はタイヤの断面図、 第３図は補助ベルト層を構成するリボン状プライを示す
斜視図、 第４図（ａ）及び（ｂ）はリボン状プライのオーバーラ
ップを示す模式図、 第５図はこの発明に従う別のタイヤの断面図である。 Ｔ……トレッド端、1a,1b……周溝 2a,2b……横溝、３……縦列ブロック群 ４……補助周溝、５……リブ ６……切欠き、７……カーカス ８……ベルト層、8a……主ベルト層 8b……補助ベルト層、９……トレッド 10……ビードコア、11……ビードフィラー 12……コード、13……ゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 仁夫 東京都小平市小川東町３―４―９―416 (56)参考文献 特開 平２−246804（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−278803（ＪＰ，Ａ) 特公 昭42−1681（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60C 9/18 B60C 9/22 B60C 11/11

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】円筒状のクラウン部と、このクラウン部の
    両端から径方向内側へ向かってそれぞれ延びるサイドウ
    ォール部とを、一方のサイドウォール部からクラウン部
    を通り他方のサイドウォール部にわたって延びるラジア
    ルカーカスで補強し、さらにクラウン部におけるカーカ
    スの径方向外側に、ベルト層およびトレッドを順次に配
    置してなる空気入りラジアルタイヤであって、 トレッドは、トレッド円周に沿って延びる複数の周溝と
    これら周溝を横切りそれぞれ実質的に平行に延びる多数
    の横溝とによって区画された複数の縦列ブロック群を有
    し、 ベルト層は、非伸長性コードをタイヤの赤道面に対して
    浅い角度で配列したベルトの少なくとも２層を互いに交
    差させて配置した主ベルト層と、この主ベルト層の全幅
    にわたる周上に、複数の並列した熱収縮性コードをゴム
    引きしてなるリボン状プライをらせん状にかつ幅方向の
    少なくとも部分でオーバーラップさせて巻回した補助ベ
    ルト層と、からなり、 さらに補助ベルト層におけるオーバーラップ量を、トレ
    ッドの周溝に実質上対応した区域に比べて、トレッドの
    縦列ブロック群に実質上対応した区域で大きくしてなる
    ことを特徴とする高速走行用空気入りラジアルタイヤ。
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