JP4136514B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに係り、特に高速耐久性に優れた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高速走行性能を重視した、いわゆる高性能におけるトレッドゲージの分布は、セカンド陸部のゲージよりセンター陸部のゲージが厚め、またショルダー陸部のゲージはセカンド陸部のゲージ比で大きくても0.8程度であった。
【0003】
また、高速耐久性を確保するための従来技術として、下記のものがあった。
(1) トップゴムの耐熱性向上。
(2) トレッド全体を薄くしてゴムへ蓄積される熱の放熱性を向上。
(3) 熱が蓄積されやすい陸部に小さい溝やサイプを追加して放熱性を向上。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、高速耐久性は向上するが、運動性能の低下、耐摩耗性の悪化等、他性能を犠牲にする問題があった。
【0005】
本発明は、上記事実を考慮し、運動性能を犠牲にすることなく高速耐久性を向上することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、タイヤ赤道面上に配置されるセンター陸部と、前記センター陸部のタイヤ幅方向両側に配置されるセカンド陸部と、ショルダー部に面して配置されるショルダー陸部、をトレッドに備えた空気入りタイヤであって、タイヤ赤道面でのトレッドゲージをGCL、セカンド陸部でのトレッドゲージをG2nd、ショルダー陸部でのトレッドゲージをGshoとしたときに、G2nd>GCL、及びGsho/G2nd=0.8〜0.95を満足し、標準リムに装着し、標準内圧、標準荷重の下での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さをa、接地幅の80%の位置での周方向長さをbとしたときにb/aが0.60〜0.80の範囲内である、ことを特徴としている。
【0007】
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0008】
標準リムに装着し、標準空気圧、標準荷重での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さaと接地幅の80%の位置での周方向長さbとの比率(矩形率)b/aを0.60〜0.80の範囲内とすることで、ウエット操縦安定性を確保することが出来る。
【0009】
b/aを0.60〜0.80の範囲内としたタイヤでは、一般的にセンター陸部、及びセカンド陸部での発熱性が高いので、高速走行時の故障(トレッドセパレーション)もセンター陸部あるいはセカンド陸部で生ずる場合が多い。
【0010】
これは、セカンド陸部でのトレッドゲージをG2nd、ショルダー陸部でのトレッドゲージをGshoとしたときに、従来のタイヤでは、Gsho/G2ndが約0.70であり、ショルダー陸部の接地時の負担が少なく、センター陸部及びセカンド陸部に接地時の負荷が集中していたからである。
【0011】
請求項1に記載の空気入りタイヤでは、G2nd>GCL、及びGsho/G2nd=0.8〜0.95を満足しているので、従来タイヤ対比で、センター陸部、及びセカンド陸部の負荷の集中を緩和でき、Gsho/G2nd=0.8〜0.95の範囲内であれば、センター陸部、及びセカンド陸部の発熱性が分散化され、高速耐久性に有利となる。
【0012】
なお、本発明でいう標準リムとはJATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2002年度版規定のリムであり、標準空気圧とはJATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2002年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、標準荷重とはJATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2002年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
【0013】
日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)のことであり、内圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重(最大負荷能力)に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム(または、”Approved Rim" 、”Recommended Rim")のことである。
【0014】
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”The Tire and Rim Association Inc. のYear Book ”であり、欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual”である。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、0.95≦G CL /G 2nd <1.0を満足する、ことを特徴としている。
【0016】
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0017】
0.95≦G CL /G 2nd <1.0を満足することにより、センター陸部の耐久性と、セカンド陸部の耐久性とを同等にすることができる。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、センター陸部、セカンド陸部、及びショルダー陸部を区画するタイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝の溝深さが8mm以上、ショルダー陸部をタイヤ幅方向に横断する複数のショルダーラグ溝の溝深さが5.0mm以上である、ことを特徴としている。
【0019】
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0020】
センター陸部、セカンド陸部、及びショルダー陸部を区画するタイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝の溝深さを8mm以上とし、かつ、ショルダー陸部をタイヤ幅方向に横断する複数のショルダーラグ溝の溝深さを5.0mm以上とすることにより、高速耐久性を確保しつつ、高いウエット排水性を得ることができる。
【0021】
なお、周方向主溝の溝深さの上限は9.3mm、ショルダーラグ溝の溝深さの上限は7.0mmである。これらの溝の溝深さが深すぎると、これらの溝で区画された陸部の剛性低下により操縦安定性等が低下する。
【0022】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ赤道面を中心に、接地幅の60%の幅の領域内にセカンド陸部を有し、接地幅をCW、センター陸部の幅をWCL、セカンド陸部の幅をW2ndとしたときに、WCL/CW≧0.1または、W2nd/CW≧0.1を満足する、ことを特徴としている。
【0023】
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0024】
WCL/CW≧0.1または、W2nd/CW≧0.1を満足するので、トレッドのセンター部の剛性が確保され、操縦安定性が良好となる。
【0025】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、少なくともセンター陸部の直下では、互いのコード方向が交差する2層のスチールベルトと、少なくとも1層のベルト補強層が設けられている、ことを特徴としている。
【0026】
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0027】
少なくともセンター陸部の直下では、互いのコード方向が交差する2層のスチールベルトと、少なくとも1層のベルト補強層が設けられているので、高速走行時のセンター付近のせり出しを抑制でき、高速耐久性を向上することができる。
【0028】
ベルト補強層としてはコード方向を周方向としたコード層が好ましい。
【0029】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、路面と接地するトレッドゴムの0°Cにおけるtanδが、0.6〜0.9の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【0030】
次に、請求項6に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0031】
路面と接地するトレッドゴムの0°Cにおけるtanδを0.6〜0.9の範囲内に設定することで、高いグリップ性能を得ることができる。
【0032】
一般に、ゴムは、tanδが大きい程、高ヒステリシスロス性で、グリップ性が良好ある。グリップの高いゴムは発熱量が多いが、本発明の構成をとることにより、グリップの高いゴムを用いた場合の発熱性の問題を回避することが出来る。
【0033】
ここでtanδが0.6未満では、高性能タイヤに要求される高いグリップが得られない。
【0034】
一方、tanδが0.9を越えると、発熱が多過ぎ、また、低温脆化が悪くなる。
【0035】
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、扁平率が50%以下、タイヤ呼び幅が225mm以上である、ことを特徴としている。
【0036】
一般的に、扁平率が50%以下、タイヤ呼び幅が225mm以上の空気入りタイヤは、横力に対する変形に強く、かつグリップも高いので高速走行に供される場合が多く、本発明の効果を特に発揮することができる。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図1、及び図2に従って説明する。
【0038】
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、一対のビード部12と、両ビード部12に跨がって延び、両端部分がビードコア13で折り返されたトロイド状のカーカス14と、カーカス14のクラウン部に位置するベルト層16A、16Bと、ベルト層16Bの上部に形成された2層のベルト補強層18と、ベルト補強層18の上部に形成されたトレッド部20とを備えたラジアル構造のタイヤである。
【0039】
なお、空気入りタイヤ10のタイヤサイズは、225/45ZR17である。
【0040】
ベルト層16A、16Bは、スチールコードをそれぞれ平行に配置して形成され、相互に交差して配置されている。
【0041】
ベルト層16Aのスチールコードは、構造が1×5であり、撃ち込み本数が20本/インチ、タイヤ赤道面CLに対する角度が24°である。
【0042】
ベルト層16Bのスチールコードは、構造が1×5であり、撃ち込み本数が20本/インチ、タイヤ赤道面CLに対する角度が24°である。
【0043】
また、ベルト補強層18は、複数本の有機繊維コードを含んでいる。本実施形態では、ベルト補強層18の有機繊維コードとしてコードゲージ0.5mmのナイロンが用いられており、撃ち込み本数が25本/インチ、タイヤ赤道面CLに対する角度が0°である。
【0044】
トレッド部20を構成するトレッドゴムは、0°Cにおけるtanδが0.8に設定されている。
【0045】
図1、及び図2に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド部20には、タイヤ赤道面CLの両側にタイヤ周方向(矢印A方向及び矢印B方向)に沿っ延びる周方向主溝22が形成され、周方向主溝22のタイヤ軸方向(矢印C方向)両側に周方向主溝24が形成されている。
【0046】
タイヤ赤道面CL上には、周方向に連続するセンターリブ26が設けられている。
【0047】
周方向主溝22と周方向主溝24との間には、周方向主溝22、周方向主溝24及び傾斜する横溝28とで区画される略三角形のセカンドブロック30が設けられている。
【0048】
また、周方向主溝24のタイヤ軸方向外側には、ショルダーリブ34が設けられており、ショルダーリブ34には、ショルダー側から周方向主溝24に向けて延び、陸部内で終端する横溝32が複数設けられている。
【0049】
なお、この空気入りタイヤ10は、回転方向が指定されており、前進時に矢印A方向に回転するように車両に装着される。
【0050】
周方向主溝22は、溝幅が9〜17mm、溝深さが8.3mm、周方向主溝24は、溝幅が6〜12mm、溝深さが7.5mmである。
【0051】
横溝28は溝幅が4.5〜9.0mm、溝深さが7.5mm、タイヤ赤道面CLに対する角度が35〜25°である。
【0052】
横溝32は溝幅が4〜6mm、溝深さが6.3mm、タイヤ赤道面CLに対する角度が10〜15°である。
【0053】
図2に示すように、本実施形態では、接地幅CWは190mm、センターリブ26の幅WCLは20mm(一定)、セカンドブロック30の幅W2ndは31mm(最大幅)、ショルダーリブ34の幅Wshoは35mm(タイヤ幅方向最内端から接地端までの寸法)であり、したがって、WCL/CWが0.105、W2nd/CWが0.16である。
【0054】
図1に示すように、本実施形態では、センターリブ26でのトレッドゲージGCLが8.7(タイヤ赤道面CL上で計測)mm、セカンドブロック30でのトレッドゲージG2ndが9.0(ブロック幅方向中央部分で計測)mm、ショルダーリブ34でのトレッドゲージGshoが8.1(接地幅CWの80%の位置で計測)mmであり、したがってGsho/G2ndが0.90、GCL/G2ndが0.97である。
【0055】
また、本実施形態空気入りタイヤ10を標準リムに装着し、標準内圧、標準荷重としたときの接地プリントにおいて、タイヤ赤道面CLでの周方向長さaは163mm、接地幅CWの80%の位置での周方向長さb(左右の平均値)は108.5mmであり、したがって、矩形率b/aは0.666となっている。
(作用)
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用を説明する。
【0056】
この空気入りタイヤ10では、トレッド部20のタイヤ赤道面CL上に、周方向に連続するセンターリブ26を設けているので、ドライ路面での操縦安定性、特に微小舵角時のハンドル応答性を向上することができる。
【0057】
互いのコード方向が交差する2層のスチールベルトと、少なくとも1層のベルト補強層が設けられているので、高速走行時のセンター付近のせり出しを抑制でき、高速耐久性を確保することができる。
【0058】
また、本実施形態では、トレッドゴムの0°Cにおけるtanδが0.8であり、tanδが0.6〜0.9の範囲内に設定されているので、高いグリップ性能が得られる。
【0059】
ウエット路面走行時においては、接地面内の水は、周方向主溝14,16及び横溝20,24によって排水される。
【0060】
周方向主溝22の溝深さ、及び周方向主溝24の溝深さを各々8mm以上とし、かつ、横溝28の溝深さ、及び横溝32の溝深さを各々5mm以上としたので、高速耐久性を確保しつつ、高いウエット排水性を得ることができる。
【0061】
標準内圧、標準荷重での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さをa、接地幅の80%の位置での周方向長さをbとしたときにb/aが0.60〜0.80の範囲内とすることで、ウエット操縦安定性能を確保することが出来る。
【0062】
本実施形態の空気入りタイヤ10では、GCL/G2ndが0.97、Gsho/G2ndが0.90であり、0.95≦G CL /G 2nd <1.0、及びGsho/G2nd=0.8〜0.95を満足しているので、従来タイヤ対比で、センターリブ26、及びセカンドブロック30の負荷の集中を緩和でき、センターリブ26、及びセカンドブロック30の発熱性が分散化され、高速耐久性が向上する。
【0063】
また、0.95≦G CL /G 2nd <1.0を満足しているので、センターリブ26の耐久性と、セカンドブロック30の耐久性とを同等にすることができる。
【0064】
本実施形態では、WCL/CW=0.105、及びW2nd/CW=0.16であり、WCL/CW≧0.1、W2nd/CW≧0.1を満足しているので、トレッド部20のセンター部の剛性が確保され、操縦安定性が良好となる。
【0065】
なお、トレッドゴムのtanδが0.6未満では、高性能タイヤに要求される高いグリップが得られない。
【0066】
一方、トレッドゴムのtanδが0.9を越えると、発熱が多過ぎ、また、低温脆化が悪くなる。
【0067】
なお、上記実施形態で述べた各寸法、比率等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能であることは言うまでも無い。
(試験例)
本発明の効果を確かめるために、比較例の空気入りタイヤと、本発明の適用された実施例のタイヤとを用意し、高速耐久ドラム試験、及び実車による操縦安定性試験を行った。
【0068】
試験に用いた空気入りタイヤのパターンは、全て前述した実施形態の図2に示すパターンである。
【0069】
実施例の空気入りタイヤは、前述した実施形態のタイヤである。
【0070】
比較例1,2のタイヤは、以下の表1に示すように、GCL/G2nd、及びGsho/G2ndの値が異なるのみで、その他は実施例と同じである。
【0071】
高速耐久ドラム試験:室内のドラム試験機に試験タイヤを装着し、タイヤが故障するまで連続して高速走行させた。評価は、比較例1のタイヤが故障(トレッドセパレーション)するまでの距離を100とする指数で表した。指数の数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを表している。
【0072】
操縦安定性試験:試験タイヤを実車に装着し、テストコースを走行させた。評価はプロのテストドライバーによるフィーリング評価であり、その優劣を10点満点で評点を付けた。
【0073】
【表1】
試験の結果から、本発明の適用された実施例のタイヤは、操縦安定性を低下させずに、高速耐久性を向上できていることが分かる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、他性能を犠牲にすることなく高速耐久性を向上することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ
20 トレッド部
22 周方向主溝
24 周方向主溝
26 センターリブ
30 セカンドブロック
32 横溝
34 ショルダーリブ
Claims (7)
- タイヤ赤道面上に配置されるセンター陸部と、前記センター陸部のタイヤ幅方向両側に配置されるセカンド陸部と、ショルダー部に面して配置されるショルダー陸部、をトレッドに備えた空気入りタイヤであって、
タイヤ赤道面でのトレッドゲージをGCL、セカンド陸部でのトレッドゲージをG2nd、ショルダー陸部でのトレッドゲージをGshoとしたときに、G2nd>GCL、及びGsho/G2nd=0.8〜0.95を満足し、
標準リムに装着し、標準空気圧、標準荷重の下での接地プリントにおいて、タイヤ赤道面での周方向長さをa、接地幅の80%の位置での周方向長さをbとしたときにb/aが0.60〜0.80の範囲内である、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 0.95≦G CL /G 2nd <1.0を満足する、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- センター陸部、セカンド陸部、及びショルダー陸部を区画するタイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝の溝深さが8mm以上、ショルダー陸部をタイヤ幅方向に横断する複数のショルダーラグ溝の溝深さが6mm以上である、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- タイヤ赤道面を中心に、接地幅の60%の幅の領域内にセカンド陸部を有し、接地幅をCW、センター陸部の幅をWCL、セカンド陸部の幅をW2ndとしたときに、WCL/CW≧0.1または、W2nd/CW≧0.1を満足する、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 少なくともセンター陸部の直下では、互いのコード方向が交差する2層のスチールベルトと、少なくとも1層のベルト補強層が設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- トレッドを構成するトレッドゴムの0°Cにおけるtanδが、0.6〜0.9の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 扁平率が50%以下、タイヤ呼び幅が225mm以上である、ことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
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