JP7479594B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
トレッド部を有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、接地面が、熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物によって形成されており、
さらに、正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際のタイヤの断面幅をWt(mm)、外径をDt(mm)とし、タイヤが占める空間の体積を仮想体積V(mm3)としたとき、下記(式1)および(式2)を満足することを特徴とする空気入りタイヤである。
2004≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 ・・・・・・(式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式2)
下記(式3)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である。
[(V+2.0×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式3)
下記(式4)を満足することを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤである。
[(V+2.5×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式4)
正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際のタイヤの外径をDt(mm)、タイヤの断面高さをHt(mm)としたとき、(Dt-2×Ht)が、470(mm)以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
扁平率が、40%以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
扁平率が、45%以上であることを特徴とする請求項5に記載の空気入りタイヤである。
扁平率が、47.5%以上であることを特徴とする請求項6に記載の空気入りタイヤである。
前記熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も高い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKa(W/m・K)、最も低い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKb(W/m・K)としたとき、下記(式5)を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
Ka-Kb>0.01・・・・・・・・・・・・・(式5)
下記(式6)を満足することを特徴とする請求項8に記載の空気入りタイヤである。
Ka-Kb>0.05・・・・・・・・・・・・・(式6)
前記熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も高い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKa(W/m・K)、最も低い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKb(W/m・K)としたとき、
前記トレッド部において、前記熱伝導率がKaのゴム組成物から形成された接地部の接地面積が全接地面積に対して占める比率Sa(%)に比べて、前記熱伝導率がKbのゴム組成物から形成された接地部の接地面積が全接地面積に対して占める比率Sb(%)が大きく、
かつ、(Sb-Sa)×Wt<3.00×104であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
(Sb-Sa)×Wt<2.50×104であることを特徴とする請求項10に記載の空気入りタイヤである。
前記熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も低い熱伝導率のゴム組成物の30℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪率1%の条件下で測定された損失正接(30℃tanδ)が、0.16以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
前記30℃tanδが、0.14以下であることを特徴とする請求項12に記載の空気入りタイヤである。
前記トレッド部の厚みをTd(mm)としたとき、下記(式7)を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
30℃tanδ×Td≧1.5・・・・・・・・・・・・・(式7)
下記(式8)を満足することを特徴とする請求項14に記載の空気入りタイヤである。
30℃tanδ×Td≧1.8・・・・・・・・・・・・・(式8)
タイヤ周方向に連続して延びる複数本の周方向溝をトレッド部に有しており、
前記複数本の周方向溝の断面積の合計が、前記トレッド部の断面積の10~30%であることを特徴とする請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
タイヤ軸方向に延びる複数本の横溝をトレッド部に有しており、
前記複数本の横溝の容積の合計が、前記トレッド部の体積の2.0~5.0%であることを特徴とする請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際のタイヤの外径をDt(mm)としたとき、Dtが、685(mm)未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
前記断面幅Wt(mm)が、205mm未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
前記断面幅Wt(mm)が、200mm未満であることを特徴とする請求項19に記載の空気入りタイヤである。
最初に、本発明に係るタイヤの特徴について説明する。
本発明に係るタイヤは、接地面が、熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物によって形成されていることを特徴としている。
2004≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 ・・・・・・(式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式2)
V=[(Dt/2)2-{(Dt/2)-Ht}2]×π×Wt
本発明に係るタイヤにおける効果発現のメカニズム、即ち、高速走行時のグリップ性能、および耐久性能が十分に発揮されるメカニズムについては、以下のように推測される。
本発明に係るタイヤは、以下の態様を取ることにより、さらに大きな効果を得ることができる。
本発明に係るタイヤは、扁平率が40%以上のタイヤであることが好ましい。これにより、サイド部の面積を大きくすることができるため、タイヤ全体の熱放出性がより向上し、トレッド部およびサイド部における剛性の低下を抑制することができ、高速走行時におけるグリップ性能の低下をより抑制することができる。
(Ht/Wt)×100(%)
上記したように、トレッド部の接地面を、熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物によって形成させることにより、トレッド部内に熱の流れを生じさせて、トレッド全体の変形を抑制することができる。
タイヤの幅が広くなるほど、トレッドセンター部における接地圧が大きくなり、トレッドショルダー部における接地圧との差が大きくなると考えられる。この場合、トレッドのショルダー領域を最も高い熱伝導率Kaのゴム組成物で形成させてもよいが、接地によって効率的に放熱することを考えると、トレッドのセンター領域を熱伝導率Kaのゴム組成物で広く形成させることが好ましく、タイヤの幅が広くなるほど、広く形成させることが好ましい。
本発明に係るタイヤにおいて、熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も低い熱伝導率のゴム組成物について、30℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪率1%の条件下で測定した損失正接(30℃tanδ)は、例えば、0.1以上、0.7以下が好ましく、0.16以下であるとより好ましい。
本発明に係るタイヤは、タイヤ周方向に連続して延びる周方向溝をトレッド部に有しており、トレッド部の接地面における周方向溝の溝幅L0に対する周方向溝の最大の深さの80%の深さにおける溝幅L80の比(L80/L0)が、0.3~0.7であることが好ましい。これにより、トレッド部の陸部の底面で陸部全体の動きを抑制することが可能となり、トレッド部の欠けを抑制することができると考えられる。0.35~0.65であるとより好ましく、0.40~0.60であるとさらに好ましく、0.45~0.55であると特に好ましい。
本発明に係るタイヤにおいて、正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際、具体的な外径Dt(mm)としては、例えば、515mm以上であることが好ましく、558mm以上であるとより好ましく、585mm以上であるとさらに好ましく、658mm以上であると特に好ましく、673mm以上であると最も好ましい。一方、843mm未満であることが好ましく、725mm未満であるとより好ましく、707mm未満であるとさらに好ましく、685mm未満であると特に好ましく、655mm未満であると最も好ましい。
以下、実施の形態に基づいて、本発明を具体的に説明する。
本発明に係るタイヤのトレッド部を形成するゴム組成物は、以下に記載するゴム成分、充填剤、軟化剤、加硫剤および加硫促進剤などの各種配合材料について、その種類や量、特に、充填剤と軟化剤とを、適宜、調整することにより得ることができる。
本実施の形態において、ゴム成分としては、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレン系ゴム、ニトリルゴム(NBR)など、タイヤの製造に一般的に用いられるゴム(ポリマー)を用いることができるが、これらの内でも、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム(BR)およびスチレンブタジエンゴム(SBR)を用いることが好ましい。
ゴム成分100質量部中のイソプレン系ゴムの含有量(合計含有量)は、25質量部以上であることが好ましく、35質量部以上であるとより好ましく、45質量部以上であるとさらに好ましい。一方、75質量部以下であることが好ましく、65質量部以下であるとより好ましく、55質量部以下であるとさらに好ましい。
ゴム成分100質量部中のBRの含有量は、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であるとより好ましく、35質量部以上であるとさらに好ましい。一方、60質量部以下であることが好ましく、50質量部以下であるとより好ましく、45質量部以下であるとさらに好ましい。
ゴム成分100質量部中のSBRの含有量は、5質量部以上であることが好ましく、8質量部以上であるとより好ましい。一方、20質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であるとより好ましい。
本実施の形態においては、前記したように、その他のゴム成分として、ニトリルゴム(NBR)などのタイヤの製造に一般的に用いられるゴム(ポリマー)を含んでもよい。
(a)充填剤
本実施の形態において、ゴム組成物は、充填剤を含有することが好ましい。具体的な充填剤としては、例えば、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカなどが挙げられ、この内でも、シリカやカーボンブラックが、補強剤として好ましく使用できる。なお、シリカを使用する場合には、シランカップリング剤と併用することが好ましい。
ゴム組成物には、充填補強剤としてシリカを含むことが好ましい。シリカのBET比表面積は、良好な耐久性能が得られる観点から140m2/g超が好ましく、160m2/g超がより好ましい。一方、良好な高速走行時の転がり抵抗性を得られる観点からは250m2/g未満が好ましく、220m2/g未満であることがより好ましい。なお、上記したBET比表面積は、ASTM D3037-93に準じてBET法で測定されるN2SAの値である。
ゴム組成物は、シリカと共にシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)テトラスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)トリスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)トリスルフィド、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリエトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリエトキシシリルブチル)ジスルフィド、ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2-トリメトキシシリルエチル)ジスルフィド、ビス(4-トリメトキシシリルブチル)ジスルフィド、3-トリメトキシシリルプロピル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2-トリエトキシシリルエチル-N,N-ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3-トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、などのスルフィド系、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、Momentive社製のNXT、NXT-Zなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのグリシドキシ系、3-ニトロプロピルトリメトキシシラン、3-ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ゴム組成物は、カーボンブラックを含むことが好ましい。カーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、1質量部超、200質量部未満である。
ゴム組成物には、上記したカーボンブラック、シリカの他に、タイヤ工業において一般的に用いられている、例えば、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、マイカ等の充填剤をさらに含有してもよい。また、ゴム組成物の熱伝導率を調整するための充填剤として、前記したグラフェン、グラファイト、カーボンナノファイバーなどを使用することも好ましい。これらの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.1質量部超、200質量部未満である。
ゴム組成物は、オイル(伸展油を含む)や液状ゴム等を軟化剤として含んでもよい。これらの合計含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、1質量部超が好ましく、8質量部超がより好ましく、10質量部超がさらに好ましい。また、100質量部未満が好ましく、40質量部未満がより好ましく、30質量部未満がさらに好ましい。なお、オイルの含有量には、ゴム(油展ゴム)に含まれるオイルの量も含まれる。
ゴム組成物は、必要に応じて、樹脂成分を含有することが好ましい。樹脂成分は、常温で固体であっても、液体であってもよく、具体的な樹脂成分としては、スチレン系樹脂、クマロン系樹脂、テルペン系樹脂、C5樹脂、C9樹脂、C5C9樹脂、アクリル系樹脂などの樹脂が挙げられ、2種以上を併用しても良い。樹脂成分の含有量は、例えば、ゴム成分100質量部に対して、2質量部超で、45質量部未満が好ましく、30質量部未満がより好ましい。
スチレン系樹脂は、スチレン系単量体を構成モノマーとして用いたポリマーであり、スチレン系単量体を主成分(50質量%以上)として重合させたポリマー等が挙げられる。具体的には、スチレン系単量体(スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-フェニルスチレン、o-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロスチレン等)をそれぞれ単独で重合した単独重合体、2種以上のスチレン系単量体を共重合した共重合体の他、スチレン系単量体およびこれと共重合し得る他の単量体のコポリマーも挙げられる。
クマロン系樹脂の中でも、クマロンインデン樹脂が好ましい。クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格(主鎖)を構成するモノマー成分として、クマロンおよびインデンを含む樹脂である。クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α-メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。
テルペン系樹脂としては、ポリテルペン、テルペンフェノール、芳香族変性テルペン樹脂などが挙げられる。ポリテルペンは、テルペン化合物を重合して得られる樹脂およびそれらの水素添加物である。テルペン化合物は、(C5H8)nの組成で表される炭化水素およびその含酸素誘導体で、モノテルペン(C10H16)、セスキテルペン(C15H24)、ジテルペン(C20H32)などに分類されるテルペンを基本骨格とする化合物であり、例えば、α-ピネン、β-ピネン、ジペンテン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α-フェランドレン、α-テルピネン、γ-テルピネン、テルピノレン、1,8-シネオール、1,4-シネオール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオールなどが挙げられる。
「C5樹脂」とは、C5留分を重合することにより得られる樹脂をいう。C5留分としては、例えば、シクロペンタジエン、ペンテン、ペンタジエン、イソプレン等の炭素数4~5個相当の石油留分が挙げられる。C5系石油樹脂としては、ジシクロペンタジエン樹脂(DCPD樹脂)が好適に用いられる。
アクリル系樹脂としては特に限定されないが、例えば、無溶剤型アクリル系樹脂を使用できる。
ゴム組成物は、老化防止剤を含むことが好ましい。老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、1質量部超、10質量部未満である。
ゴム組成物は、ステアリン酸を含んでもよい。ステアリン酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.5質量部超、10.0質量部未満である。ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
ゴム組成物は、酸化亜鉛を含んでもよい。酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.5質量部超、10質量部未満である。酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
各ゴム組成物においては、ワックスを含むことが好ましい。ワックスの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.5~20質量部、好ましくは1.5~15質量部、より好ましくは3.0~10.0質量部である。
ゴム組成物は、硫黄等の架橋剤を含むことが好ましい。架橋剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.1質量部超、10.0質量部未満である。
ゴム組成物には、前記成分の他、タイヤ工業において一般的に用いられている添加剤、例えば、脂肪酸金属塩、カルボン酸金属塩、有機過酸化物等を更に配合してもよい。これらの添加剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、例えば、0.1質量部超、200質量部未満である。
前記ゴム組成物は、一般的な方法、例えば、ゴム成分とシリカやカーボンブラック等のフィラーとを混練するベース練り工程と、前記ベース練り工程で得られた混練物と架橋剤とを混練する仕上げ練り工程とを含む製造方法により作製される。
本発明のタイヤは、前記仕上げ練り工程を経て得られた未加硫ゴム組成物を用いて通常の方法で製造される。具体的には、まず、未加硫ゴム組成物を、トレッドの各タイヤ部材の形状にあわせて押出し加工する。このとき、熱伝導率が異なるゴム組成物を同時に押出成形することにより、熱伝導率が異なる領域を有するトレッドとすることができる。
本実験においては、175サイズのタイヤを作製し、評価した。
最初に、トレッド用ゴム組成物の製造を行った。
まず、以下に示す各配合材料を準備した。
(イ)NR:TSR20
(ロ)BR:宇部興産(株)製のUBEPOL BR150
(シス含量:97質量%、トランス量:2質量%、ビニル結合量:1質量%)
(ハ)SBR:Versalis社製のEuroprene SOL R C2525
(スチレン含量:26質量%、ビニル結合量:24質量%)
(イ)カーボンブラック-1:東海カーボン(株)製のシースト F
(ロ)カーボンブラック-2:ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株)製の
ケッチェンブラックEC300J
(ハ)シリカ:エボニック社製のウルトラシルVN3
(ニ)シランカップリング剤:デグサ社製のSi363
(ホ)オイル:三共油化工業(株)製のプロセスオイル A/OMIX
(ヘ)ワックス:日本精蝋(株)製のオゾエース0355
(ト)ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
(チ)酸化亜鉛:三井金属鉱業社製の亜鉛華1号
(リ)老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック 6C
(ヌ)架橋剤および加硫促進剤
硫黄:鶴見化学工業(株)製の粉末硫黄
加硫促進剤-1:大内新興化学工業(株)製のノクセラー CZ-G(CZ)
(N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
加硫促進剤-2:大内新興化学工業(株)製のノクセラー D(DPG)
(1,3-ジフェニルグアニジン)
(a)熱伝導率が低いゴム組成物の製造
まず、上記した各配合材料を用いて、NRが50質量部、BRが40質量部、SBRが10質量部、カーボンブラック-1が5質量部、カーボンブラック-2が0.1質量部、シリカが50質量部、シランカップリング剤が4質量部、オイルが15質量部、ワックスが1.5質量部、ステアリン酸が2質量部、酸化亜鉛が3質量部、老化防止剤が3質量部、硫黄が1.5質量部、加硫促進剤-1が1質量部、加硫促進剤-2が0.5質量部の配合で、ベース練りおよび仕上げ練りを行い、熱伝導率が低いゴム組成物(Kb:0.30W/m・K)を得た。なお、このゴム組成物について、GABO社製のイプレクサーシリーズを用いて、30℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪率1%の条件下で損失正接(30℃tanδ)を測定したところ、0.14であった。
次に、同じ配合材料を用いて、カーボンブラック-1、カーボンブラック-2、およびシリカを、適宜増量した以外は、同じ配合で、ベース練りおよび仕上げ練りを行い、A~D、4種類の熱伝導率が高いゴム組成物を得た。なお、ゴム組成物A~Dの具体的な熱伝導率Kaは、ゴム組成物Aが0.32W/m・K、ゴム組成物Bが0.41W/m・K、ゴム組成物Cが0.54W/m・K、ゴム組成物Dが0.38W/m・Kである。
次に、熱伝導率が低いゴム組成物と、熱伝導率が高いゴム組成物とを用いて、2軸押出成形することにより、熱伝導率が低いゴム組成物の領域Sbと熱伝導率が高いゴム組成物の領域Saとの差(Sb-Sa)が、表1、表2に示す各値であるトレッドを得た。得られたトレッドを他のタイヤ部材と共に貼り合わせて未加硫タイヤを形成し、170℃の条件下で10分間プレス加硫して、サイズが175タイプの各試験用タイヤ(実施例1-1~実施例1-5および比較例1-3~比較例1-5)を製造した。なお、トレッド部の厚みTdは、13mmとした(30℃tanδ×Td=1.82)。
その後、各試験用タイヤの外径Dt(mm)、断面幅Wt(mm)、断面高さHt(mm)、扁平率(%)を求めるとともに、仮想体積V(mm3)を求めた。併せて、(Ka-Kb)を求めた。結果を、表1および表2に示す。
(1)高速走行時グリップの評価
各試験用タイヤを車輌(国産のFF車、排気量2000cc)の全輪に装着させて、内圧が250kPaとなるように空気を充填した後、乾燥路面のテストコース上を、100km/hの速度で周回し、そのときの周回タイムを計測して評価した。評価は、別途用意した基準タイヤの周回タイムとの差を求め、比較例1-5におけるタイム差を100として、下式に基づいて指数化し、高速走行時グリップを相対的に評価した。数値が大きいほど、高速走行時グリップが優れていることを示す。
高速走行時グリップ=[(試験用タイヤの周回タイム-基準タイヤの周回タイム)/
(比較例1-5の周回タイム-基準タイヤの周回タイム)]×100
各試験用タイヤを車輌(国産のFF車、排気量2000cc)の全輪に装着させて、内圧が250kPaとなるように空気を充填した後、過積載状態にて、乾燥路面のテストコース上を、50km/hの速度で10周走行し、80km/hの速度で路面に設けた凹凸に乗り上げる動きを繰り返し行った。そして、再度、50km/hの速度で周回を行い、その後、速度を徐々に上げて、ドライバーが異変を感じた時点における速度を計測した。
耐久性=[(試験用タイヤの結果)/(比較例1-5の結果)]×100
上記(1)、(2)の評価結果を合計して総合評価とした。
各評価の結果を、表1および表2に示す。なお、比較例1-1、比較例1-2では、(Ka-Kb)、(Sb-Sa)のいずれも、値が算出できないため、関係する結果を「-」で示す。
本実験においては、195サイズのタイヤを作製し、評価した。
本実験においては、225サイズのタイヤを作製し、評価した。
実験1~3の結果(表1~表6)より、175サイズ、195サイズ、225サイズ、いずれのサイズのタイヤにおいても、上記した(式1)および(式2)が満たされている場合、高速走行時におけるグリップ性能、および耐久性が十分に改善された空気入りタイヤを提供できることが分かった。
次に、仮想体積Vと断面幅Wtの関係性に大きな差がない3種類(実施例4-1~実施例4-3)のタイヤを、同じ配合で作製し、同様に評価した。なお、ここでは、高速走行時グリップおよび耐久性の評価に加えて、低燃費性についても評価した。
低燃費性=[(試験用タイヤの計測結果)/(実施例4-3の計測結果)]×100
Claims (20)
- トレッド部を有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、接地面が、熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物によって形成されており、
さらに、正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際のタイヤの断面幅をWt(mm)、外径をDt(mm)とし、タイヤが占める空間の体積を仮想体積V(mm3)としたとき、下記(式1)および(式2)を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
2004≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 ・・・・・・(式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式2) - 下記(式3)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。
[(V+2.0×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式3) - 下記(式4)を満足することを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。
[(V+2.5×107)/Wt]≦2.88×105 ・・・・・・(式4) - 正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際のタイヤの外径をDt(mm)、タイヤの断面高さをHt(mm)としたとき、(Dt-2×Ht)が、470(mm)以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 扁平率が、40%以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 扁平率が、45%以上であることを特徴とする請求項5に記載の空気入りタイヤ。
- 扁平率が、47.5%以上であることを特徴とする請求項6に記載の空気入りタイヤ。
- 前記熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も高い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKa(W/m・K)、最も低い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKb(W/m・K)としたとき、下記(式5)を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
Ka-Kb>0.01・・・・・・・・・・・・・(式5) - 下記(式6)を満足することを特徴とする請求項8に記載の空気入りタイヤ。
Ka-Kb>0.05・・・・・・・・・・・・・(式6) - 前記熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も高い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKa(W/m・K)、最も低い熱伝導率のゴム組成物における熱伝導率をKb(W/m・K)としたとき、
前記トレッド部において、前記熱伝導率がKaのゴム組成物から形成された接地部の接地面積が全接地面積に対して占める比率Sa(%)に比べて、前記熱伝導率がKbのゴム組成物から形成された接地部の接地面積が全接地面積に対して占める比率Sb(%)が大きく、
かつ、(Sb-Sa)×Wt<3.00×104であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - (Sb-Sa)×Wt<2.50×104であることを特徴とする請求項10に記載の空気入りタイヤ。
- 前記熱伝導率が異なる少なくとも2種類のゴム組成物の内、最も低い熱伝導率のゴム組成物の30℃、周波数10Hz、初期歪5%、動歪率1%の条件下で測定された損失正接(30℃tanδ)が、0.16以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記30℃tanδが、0.14以下であることを特徴とする請求項12に記載の空気入りタイヤ。
- 前記トレッド部の厚みをTd(mm)としたとき、下記(式7)を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
30℃tanδ×Td≧1.5・・・・・・・・・・・・・(式7) - 下記(式8)を満足することを特徴とする請求項14に記載の空気入りタイヤ。
30℃tanδ×Td≧1.8・・・・・・・・・・・・・(式8) - タイヤ周方向に連続して延びる複数本の周方向溝をトレッド部に有しており、
前記複数本の周方向溝の断面積の合計が、前記トレッド部の断面積の10~30%であることを特徴とする請求項1ないし請求項15のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - タイヤ軸方向に延びる複数本の横溝をトレッド部に有しており、
前記複数本の横溝の容積の合計が、前記トレッド部の体積の2.0~5.0%であることを特徴とする請求項1ないし請求項16のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 正規リムに組み込み、内圧を250kPaとした際のタイヤの外径をDt(mm)としたとき、Dtが、685(mm)未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記断面幅Wt(mm)が、205mm未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記断面幅Wt(mm)が、200mm未満であることを特徴とする請求項19に記載の空気入りタイヤ。
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