JPH0741769B2 - 高速走行に適した空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

高速走行に適した空気入りラジアルタイヤ

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JPH0741769B2
JPH0741769B2 JP60135870A JP13587085A JPH0741769B2 JP H0741769 B2 JPH0741769 B2 JP H0741769B2 JP 60135870 A JP60135870 A JP 60135870A JP 13587085 A JP13587085 A JP 13587085A JP H0741769 B2 JPH0741769 B2 JP H0741769B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、高速走行に適した空気入りラジアルタイヤ
に関し、とくに、高速性能の改善を目指した乗用車用ラ
ジアルタイヤそれも断面高さ/断面最大幅の値が0.6以
下(0.6〜0.35)のような、超へん平タイヤに必要な特
性充足についての開発研究の成果を提供しようとするも
のである。
タイヤのトレッドゴムには、耐摩耗、耐カット及び耐ス
リップなどの特性が要求され、また自動車の燃費に関係
の深いタイヤの転がり抵抗もトレッドゴムに負うところ
が多いが、これらのうちとりわけ耐スリップ(ウェット
スキッドなど)特性と転がり抵抗特性とは相反する傾向
があり、前者に有利なゴムは後者の特性にとって不利で
あり、また逆に後者が有利なゴムは前者が不利となる相
反する性質があり、このように相反する特性を同時に改
善しようとする場合、走行時において特に摩耗にさらさ
れる部分に限定して耐摩耗特性に優れたゴム質を用い、
それ以外の部分に転がり抵抗に有利なゴムを用いた複合
構造のトレッド部はすでに知られているとおりである。
(従来の技術) トレッド部の複合構造といえば、上記したところのほ
か、たとえば米国特許第3,759,306号明細書に述べられ
ているように、乗用車用タイヤが高速走行時にトレッド
のリブがつけ根からもげるのを防止するためトレッドの
溝底を境とする基部に伸張モジュラスが著しく高いゴム
を用い摩耗する部分には通常の耐摩耗特性に優れた比較
的伸張モジュラスが低いゴムを用いた構造も提案されて
いる。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は上述のような従来の複合構造とは異なり、と
くにタイヤの断面高さ/断面最大幅が0.6以下(0.6〜0.
35)の超へん平タイヤについての路面グリップ特性、操
縦性とりわけハンドルの過渡応答性すなわちハンドルの
動きの時間おくれ防止、および高速耐久性の改良を目指
すものである。
(発明の構成) この発明は、一対のサイドウォールと、両サイドウォー
ル間にまたがるトレッド部がトロイダルに連なり、これ
らの各部分をタイヤの赤道面と実質上直交する方向に配
列した層の少くとも1プライから成るカーカスで補強
し、カーカスと上記トレッド部間に非伸張性ベルト層を
配置したタイヤにして、 上記トレッド部はタイヤの半径方向の外方に位置する外
側ゴム層と、内方に位置する内側ゴム層との複合構造よ
り成り、 外側ゴム層は損失正接(tanδ)が、少くとも0.45、100
%伸張モジュラスが12〜23kgf/cm2及びブロー温度が210
〜230℃の特性を兼ねそなえ、 他方内側ゴム層は損失正接(tanδ)が0.37を下まわら
ない範囲で外側ゴム層のそれより小さく、かつ100%伸
張モジュラスとブロー温度は外側ゴム層の上記各上限値
よりも高い物性をもつことを特徴とする高速走行に適し
た空気入りラジアルタイヤである。
さて図面には、この発明に従う空気入りラジアルタイヤ
の断面を右半分について示す。
図においてタイヤ1は左右一対のサイドウォール2と両
サイドウォール間にまたがる、トレッド部3がトロイダ
ルに連なる。図面では、左側半分を省略しているが、赤
道面0−0に関し、左右対称であるのは勿論である。
サイドウォール2のタイヤ半径方向内側端は常法によっ
てビードリング4を埋設し、両ビードリング4間にわた
ってカーカス5を配置し、両サイドウォール及びトレッ
ド部全体を補強する。
カーカス5としてはポリエステル、ナイロン、レーヨン
などで代表される有機繊維コード層を赤道面0−0と実
質上直交する方向に配列した1プライまたは複数プライ
から成る。この図示例では1プライ用いた例を示し、そ
の両端部をビードリング4のまわりに外向きに巻き上げ
て折返し6を形成し、カーカス5と折返し6及びビード
リング4によって形成される空隙をうめるようにして硬
質のゴムフィラー7をトレッド方向に向いて先細りに配
置している。
ゴムフィラー7としては動的弾性率が600〜1500kg/cm2
のものを用いるを可とする。
カーカス5として上記のようないわゆるラジアル構造を
用いるから非伸張性ベルト層8を常法によりカーカス5
とトレッド部3の間に配置することによってトレッド部
相当区域全体の剛性を高めるものとする。
ベルト層8の補強素子はスチールなどの金属コード又は
ガラス、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドな
どの高弾性繊維コードとし、これら各種コードの単独ま
たはとくに金属コードと繊維コードとの組合適用も考え
られ、これらのコードを赤道面0−0に対し5゜〜25゜
の範囲で傾斜配列した層の複数枚を積層面でコードが互
に交差するように重ね合せて成るものとする。
ベルト層8の積層体としては図示例のようにたとえばス
チールコート層8−1,8−2を図に示すように2枚単に
重ね合せた構造とする以外に、例えばコード層8−1の
方を広幅として用い、その両端部をコード層8−2の上
にて折りたたんで重ね合せる、いわゆるフォールドベル
ト構造、更には図に示すベルト層8上に、ナイロン等熱
収縮性に富む繊維コードを赤道面0−0と平行に又はわ
ずかに角度を設けて配列した層の1枚かせいぜい2枚を
直接重ねて部分的に、または全体を覆う構造としてもよ
く、何れもタイヤの断面高さ/断面最大幅が0.6〜0.35
の超へん平タイヤに適合する。
さて、トレッド部3は、走行時において路面と直接接触
する外側ゴム層9と、この外側ゴム層9をベルト層8上
で支持する内側ゴム層10とを含む複合構造より成るもの
とする。
これらのうち、外側ゴム層9は損失正接(tanδ)が少
くとも0.45、100%伸張モジュラスが12〜23kgf/cm2及び
ブロー温度が210℃〜230℃の物性を兼ねそなえるものと
する。これに対し内側ゴム層10は、損失正接(tanδ)
が0.37を下まわらぬ範囲で外側ゴム層のそれより小さく
かつ100%伸張モジュラスとブロー温度は外側ゴム層9
の各上限値より高い物性値を有するものとする。
(作用) この発明において、外側ゴム層9は耐摩耗性もさること
ながら路面のグリップ特性に優れたゴムであるが、発明
者らの実験によると、上記した物性値を兼ねそなえしか
も適切な内側ゴム層10との複合構造としたことにより、
高速走行時操舵の際接地面内において、トレッドゴム
(実際にはリブ、ブロック或いはラグ等)の適切な「し
なり効果」を伴ったグリップ特性が一層高められ、しか
も操縦性、なかでもハンドルの過渡応答性が良好であっ
てさらに高速耐久性も優れることが究明されたのであ
る。
ここに「しなり効果」とは、トレッド部3の厚み方向に
おける弾性率配分を内側から外側に向かって段差状に減
少させる結果得られる効果で、それは高速走行時におけ
る車両操舵の際、非伸張性であり従って内圧充填時に高
速に高い剛性をもつベルト層8を基部とし、それから外
側に向かって十分な弾性を保持しながら先端(接地側)
部分寄りとなるほど大きく撓曲する動的弾性変形挙動を
あらわし、この「しなり効果」が高いほど路面に対する
トレッドゴムのグリップ性が優れたものとなる。
ところがトレッドゴムの撓曲が不十分なうちに路面に接
する外側ゴムに滑りが生じるとすれば、上述した折角の
弾性率配分がもたらす筈のトレッドゴムの「しなり効
果」が大幅に減殺されることになる。そこで外側ゴム層
9には損失正接(tanδ)の値が少なくとも0.45のゴム
を適用するものとし、これにより路面に対するゴムの早
期の滑りが十分に抑制できる結果、上記の「しなり効
果」が実際上十分に発揮できるのである。
つまり、トレッド部3における前述の弾性率配分になる
内側及び外側ゴム層10、9と、適切な損失正接の値をも
つ外側ゴム層9との一体連係動作の下ではじめて、高速
走行時における操舵の際の路面グリップ性は高度に高め
られ、そして優れた操縦性、なかでも卓越したハンドル
の過渡応答性が得られるのである。
外側ゴム層9の物性について。
(a) 損失正接(tanδ):少くとも0.45゜以上 耐路面グリップ性能上、必要な値で数値は高い方が望ま
しいが高速走行時の発熱の面で制約があり後述のブロー
温度との関連において上限は自ずと決まる。
(b) 100%伸張モジュラス:12〜23kgf/cm2、好まし
くは15〜20kgf/cm2 路面グリップ性と、操縦性、特にハンドルの過渡応答性
の面で必要な範囲であり12kgf/cm2よりも低いと両特性
は共に劣るがだからといって23kgf/cm2を越えても良く
ない。
(c) ブロー温度:210〜230℃ 発熱によるポーラス発生臨界温度であってより好ましい
のは220゜〜230℃である。
このブロー温度がこの210℃より低いとこの発明の目的
である高速走行に適したタイヤのゴムになり得ず、他方
上限を越えて高すぎると必要な損失正接を得ることがで
きない。
なお外側ゴム層9のショアA硬度は55〜63゜が好まし
く、更に57〜60゜の範囲が一層好ましい。
それというのは路面グリップと、路面グリップの限界
(スリップ)コントロール性向上即ち運転者が旋回時に
グリップ限界が近ずいたことがよく知覚できることの要
請がこのゴム硬さの範囲でより敏感に満たされるからで
ある。
内側ゴム層10について。
内側ゴム層は、路面と直接接する外側ゴム層に対する要
求特性を発揮する上で重要である。
(a) 損失正接:外側ゴム層よりも小さく少くとも0.
37 0.44〜0.37の範囲で発熱を有効に防止することができ
る。下限0.37とした理由はこの数値に満たないとこの発
明においてベースゴムとして必要な下記のモジュラスが
得られなくなる。
(b) 100%伸張モジュラス:外側ゴム層の値以上、
事実上25〜35kgf/cm2の範囲で外側ゴム層9の路面グリ
ップ性及び過渡応答性をよくするための単一ゴム層では
得られない優れた上記特性を発揮する。
(c) ブロー温度:外側ゴム層より高い。
実際には235℃以上で外側ゴム層9の耐グリップ性、ハ
ンドルの過渡応答性を発揮させるために必要である。
内側ゴム層10に上記温度でもしもブローが発生すると、
通常外気による冷却作用が外側ゴム層9より少ないため
より高温となり、外側ゴム層9の要求特性が発揮され得
ずしてポーラス状になるからである。
なおショアA硬度についても外側ゴム層9より硬いこと
が好ましく、64〜70゜で一層よい。理由は100%伸張モ
ジュラスについて述べたところと同様である。
なお動的弾性率(E′)につき外側ゴム層9が70〜150
とくに80〜140kg/cm2、また内側ゴム層10は100〜250と
くに110〜200kg/cm2で適合する。
内外側両ゴム層10,9の厚みの割合については、外側ゴム
層9の平均厚みを1とすると、内側ゴム層10の平均厚み
を0.15〜0.35の範囲とすることにより好効果を得た。こ
の厚みにつき平均で示した理由はトレッド部3が多数の
溝13で区分されるたとえばリブ14で構成される場合、内
外両側ゴム層10,9の接合面が図に示すように波状を呈す
ることによる。
図に示すように外側ゴム層9と内側ゴム層10とが実質上
トレッド部の全体に亘って重なり、その両端部はタイヤ
のショルダー11の位置で、屈曲性に富むサイドゴム12内
へ楔状に延びるようにすることが好ましい。なお、図中
13は空気不透過性に優れるインナーライナーである。
(実施例) この発明に従うタイヤにつき性能を確認すべく図示に基
づいて225/50R16サイズを試作した。このタイヤの使用
リムは8J−16、使用空気圧は3.1kg/cm2とした。なおカ
ーカスは1650d/2のレーヨンコード、ベルト層8は1×
5スチールコードをタイヤ赤道との交角22゜に交差配列
し、また図示は省略したがベルト層をさらに取囲んでナ
イロンコードによる2層のキャップ層を、とくにトレッ
ドの中央域にて両側よりも太径として配列した。
外側ゴム層9と内側ゴム層10のゴム配合を次表にて比較
例と対比した。
高速性能はサーキット(1周2.04km)を実車走行を行う
ことにより、ラップタイムの実測、及び高速走行時のフ
ィーリング並びに試験後の外観観察によって行った。
なおサーキット走行時のフィーリングは駆動・制動特
性、ハンドルの過渡応答性、操舵時の路面グリップ特性
及びスリップ限界を越えてからのコントロール性を綜合
評価したものである。
なお表中動的弾性率及び損失正接は岩本製作所製粘弾性
スペクトロメータを試験機として用い、幅5mm、厚さ2m
m、試料長さ20mmの短冊状試料で振動数50Hz、動歪1%
及び温度25℃の試験条件下で測定した。
(発明の効果) 以上のべたとおりこの発明によれば、超へん平タイヤの
高速性能を綜合的に著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明に従うタイヤの断面図である。 1……タイヤ、2……サイドウォール 3……トレッド部、5……カーカス 8……ベルト層、9……外側ゴム層 10……内側ゴム層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−223504(JP,A) 特開 昭59−140103(JP,A) 特公 昭48−5276(JP,B1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対のサイドウォールと、両サイドウォー
    ル間にまたがるトレッド部がトロイダルに連なり、これ
    らの各部分をタイヤの赤道面と実質上直交する方向に配
    列した層の少くとも1プライから成るカーカスで補強
    し、カーカスと上記トレッド部間に非伸張性ベルト層を
    配置したタイヤにして、 上記トレッド部はタイヤの半径方向の外方に位置する外
    側ゴム層と、内方に位置する内側ゴム層との複合構造よ
    り成り、 外側ゴム層は損失正接(tanδ)が、少くとも0.45、100
    %伸張モジュラスが12〜23kgf/cm2及びブロー温度が210
    〜230℃の特性を兼ねそなえ、 他方内側ゴム層は損失正接(tanδ)が0.37を下まわら
    ない範囲で外側ゴム層のそれより小さく、かつ100%伸
    張モジュラスとブロー温度は外側ゴム層の上記各上限値
    よりも高い物性をもつ ことを特徴とする高速走行に適した空気入りラジアルタ
    イヤ。
JP60135870A 1985-06-24 1985-06-24 高速走行に適した空気入りラジアルタイヤ Expired - Lifetime JPH0741769B2 (ja)

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