| 【発明の名称】 |
空気入りタイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】船戸 直通
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内
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| 【要約】 |
【課題】空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するとともに耐摩耗・耐偏摩耗性の低下を極力防止し、燃費を向上させることができる空気入りタイヤを得る。
【解決手段】タイヤ１０を標準リムに装着し１００ｋＰａの低内圧状態においてビードコア１２のタイヤ径方向内側端部からカーカス１４のタイヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をＨとし、カーカス１４のタイヤ軸方向最大幅をＳとした場合、Ｈ／Ｓを０．７６０以上０．７８０以下と低く設定し、ビードコア１２のタイヤ径方向内側端部からカーカス１４のタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ０とした場合、ｈ０／Ｈを０．５４０以上０．５６０以下に設定することにより、転がり抵抗を低減できる。タイヤ１０に標準内圧を充填したときのそれをｈ１とした場合、ｈ１／ｈ０を１．００５以上１．０２５以下に設定することにより耐偏摩耗性を向上できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右１対のビードコアと、前記ビードコアにトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に形成されるトレッドゴムと、を有する空気入りタイヤであって、前記空気入りタイヤを標準リムに装着し、約１００ｋＰａの低内圧を充填した状態において、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をＨとし、前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅をＳとし、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ０とした場合、Ｈ／Ｓは、０．７６０以上０．７８０以下であり、ｈ０／Ｈは、０．５４０以上０．５６０以下であり、かつ、前記空気入りタイヤに標準内圧を充填したときの前記ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ１とした場合、ｈ１／ｈ０は、１．００５以上１．０２５以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】 前記トレッドゴムの粘弾性は、室温２５℃、２％歪の条件において、動的貯蔵弾性率Ｅ’が５．３ＭＰａ以上９．３ＭＰａ以下であり、損失正接ｔａｎδが０．０９以上０．１９以下の物性値を有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。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに係り、特にトラック、バス用の重荷重用の空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般路を走行するトラック、バスには、重荷重用空気入りタイヤが用いられている。かかる重荷重用空気入りタイヤでは、タイヤの転がり抵抗の低減という課題に対し、トレッドゴムの内部ロス（歪エネルギー損失）を下げることにより解決していた。
【０００３】しかしながら、その一方で、摩耗性、偏摩耗性の低下という問題を発生させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上記事実を考慮し、空気入りタイヤの断面形状とトレッドゴムの物性とを組み合わせることにより、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するとともに耐摩耗・耐偏摩耗性の低下を極力防止し、ひいては燃費を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空気入りタイヤでは、左右１対のビードコアと、前記ビードコアにトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に形成されるトレッドゴムと、を有する空気入りタイヤであって、前記空気入りタイヤを標準リムに装着し、約１００ｋＰａの低内圧を充填した状態において、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をＨとし、前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅をＳとし、前記ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ０とした場合、Ｈ／Ｓは、０．７６０以上０．７８０以下であり、ｈ０／Ｈは、０．５４０以上０．５６０以下であり、かつ、前記空気入りタイヤに標準内圧を充填したときの前記ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ１とした場合、ｈ１／ｈ０は、１．００５以上１．０２５以下であることを特徴とする。
【０００６】次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
【０００７】発明者が行った実験の結果、ビードコアのタイヤ径方向内側端部からカーカスのタイヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をＨとし、カーカスのタイヤ軸方向最大幅をＳとした場合、Ｈ／Ｓを下げることにより、転がり抵抗発生の主要因となる歪エネルギー損失が低減することを判明した。
【０００８】このため、本発明では、Ｈ／Ｓを０．７６０以上０．７８０以下と比較的低く設定し、かつ、ビードコアのタイヤ径方向内側端部からカーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ０とした場合、ｈ０／Ｈは、０．５４０以上０．５６０以下に設定することにより、歪エネルギー損失を低減させることができ、転がり抵抗を低減させることができる。
【０００９】一方、発明者が行った実験の結果、ビードコアのタイヤ径方向内側端部から前記カーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ０とし、空気入りタイヤに標準内圧を充填したときのビードコアのタイヤ径方向内側端部からカーカスのタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ１とした場合、ｈ１／ｈ０を１．００５以上１．０２５以下に設定すると、偏摩耗性にとって最適となり、耐偏摩耗性が向上することが判明した。
【００１０】そこで、本発明では、ｈ１／ｈ０を１．００５以上1．０２５以下とすることにより、耐偏摩耗性を向上できる。
【００１１】また、耐摩耗性に対しては、ベルトの張力を増加させることにより向上させることができる。
【００１２】なお、本明細書において、「ビードコアのタイヤ径方向内側端部」とは、ビードコアのタイヤ径方向内側端部のうち、最もタイヤ径方向内側に位置する点をいう。
【００１３】「カーカスのタイヤ径方向外側端部」とは、カーカスのタイヤ径方向外側端部のタイヤ径方向厚さの中心点を意味する。
【００１４】また、「カーカスのタイヤ軸方向最大幅」とは、カーカスのタイヤ軸方向最大幅部のタイヤ軸方向厚さの中心点間距離を意味する。
【００１５】また、「標準リム」とは、ＪＡＴＭＡ（日本）、ＴＲＡ（米国）及びＥＴＲＴＯ（欧州）などが発行する規格に定められたリムを意味する。
【００１６】また、「標準内圧」とは、規格に定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重に対する空気圧を意味する。
【００１７】請求項２に記載の空気入りタイヤでは、前記トレッドゴムの粘弾性は、室温２５℃、２％歪の条件において、動的貯蔵弾性率Ｅ’が５．３ＭＰａ以上９．３ＭＰａ以下であり、損失正接ｔａｎδが０．０９以上０．１９以下の物性値を有することを特徴とする。
【００１８】次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
【００１９】トレッドゴムの粘弾性は、室温２５℃、２％歪の条件において、動的貯蔵弾性率Ｅ’が５．３ＭＰａ以上９．３ＭＰａ以下であり、損失正接ｔａｎδが０．０９以上０．１９以下の物性値を有するようにしたことにより、歪エネルギー損失を低減できる。
【００２０】この結果、タイヤの耐摩耗性及び耐偏磨耗性を維持した状態で、より効果的にタイヤの転がり抵抗を低減できる。
【００２１】なお、「動的貯蔵弾性率」とは、複素弾性率の実数部で、単位の正弦波のひずみを加えたときの同位相の応力成分の大きさを意味する。
【００２２】ここで、「複素弾性率」とは、動的粘弾性において、最大応力と最大ひずみとの比で、ベクトルとして複素数演算したものを意味する。「動的粘弾性」とは、材料に定常的な正弦波のひずみを与えたときの粘性と弾性との組合せの挙動をいう。これは、ひずみに対する応力、又は応力に対するひずみを測定して求められる。
【００２３】一方、「損失正接」とは、損失角δの正接を意味する。「損失角」とは、ひずみと応力との間の位相角を意味する。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤについて説明する。
【００２５】図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、１対のビードコア１２を備えている。このビードコア１２は、六角形断面に形成されている。
【００２６】この左右のビードコア１２間には、カーカス１４がトロイド状に跨っている。
【００２７】また、カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベルト１６が配置されている。
【００２８】また、ベルト１６のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム１８が配置されている。
【００２９】このトレッドゴム１８の粘弾性は、室温２５℃、２％歪の条件において、動的貯蔵弾性率Ｅ’が５．３ＭＰａ以上９．３ＭＰａ以下であり、損失正接ｔａｎδが０．０９以上０．１９以下となる物性値を有している。
【００３０】ここで、本発明の要部である空気入りタイヤ１０の断面形状について説明する。
【００３１】図２に示すように、空気入りタイヤ１０を標準リムに装着し、約１００ｋＰａの低内圧を充填した状態において、ビードコア１２のタイヤ径方向内側端部からカーカス１４のタイヤ径方向外側端部までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をＨとし、カーカス１４のタイヤ軸方向最大幅をＳとし、ビードコア１２のタイヤ径方向内側端部からカーカス１２のタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ０とした場合、Ｈ／Ｓは、０．７６０以上０．７８０以下に設定されており、ｈ０／Ｈは、０．５４０以上０．５６０以下に設定されている。
【００３２】また、空気入りタイヤ１０に標準内圧を充填したときのビードコア１２のタイヤ径方向内側端部からカーカス１４のタイヤ軸方向最大幅までのタイヤ径方向に沿って測定した距離をｈ１とした場合、ｈ１／ｈ０は、１．００５以上１．０２５以下に設定されている。
【００３３】次に、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の作用及び効果について説明する。
【００３４】図３に示すように、発明者が行った実験で、転がり抵抗とＨ／Ｓとの関係は曲線Ａに示す関係となる。この関係から、Ｈ／Ｓを下げることにより、ベルト１６の張力を増加させ、トレッド部の変形を小さくし、上記した物性値の低内部ロスでかつ高弾性のトレッドゴム１８を使用することにより、転がり抵抗発生の主要因となる空気入りタイヤ１０の歪エネルギー損失を低減できることが判明した。
【００３５】そこで、Ｈ／Ｓを０．７６０以上０．７８０以下（図３中領域Ｂ）と比較的低く設定し、かつ、ｈ０／Ｈを０．５４０以上０．５６０以下に設定することにより、歪エネルギー損失を低減させることができ、転がり抵抗を低減させることができる。
【００３６】一方、発明者が行った実験の結果、ｈ１／ｈ０を１．００５以上１．０２５以下に設定すると、偏摩耗性にとって最適となり、耐偏摩耗性が向上することが判明した。
【００３７】そこで、本発明の空気入りタイヤ１０では、ｈ１／ｈ０を１．００５以上１．０２５以下とすることにより、耐偏摩耗性を向上できる。このように、走行成長によるフットプリントの変化率をｈ１／ｈ０でコントロールすることにより、耐偏摩耗性を向上できる。
【００３８】また、低内部ロス（歪エネルギー損失が小さい）のトレッドゴム１８を用いた場合でも、ベルト１６の張力（強度）を増加させることにより、耐摩耗性を向上させることができる。
【００３９】以上のように、本発明の空気入りタイヤ１０では、転がり抵抗を低減するとともに、耐摩耗・耐偏摩耗性の低下を極力防止し、ひいては燃費を向上させることができる。
（試験例）次に、本発明の空気入りタイヤを用いて、転がり抵抗、耐摩耗性及び耐偏摩耗性についての試験を行った。
【００４０】試験にはタイヤサイズＴＢＲ１１Ｒ２２．５ １４ＰＲのタイヤを使用し、従来タイヤ、本発明タイヤ■及び本発明タイヤ■の３種類のタイヤについて試験した。
【００４１】ここで、従来タイヤの条件を、Ｈ／Ｓを０．８０４に設定し、ｈ１／ｈ０を１．０１０に設定し、動的貯蔵弾性率Ｅ’を６．９ＭＰａに設定し、損失正接ｔａｎδを０．１６０となるように設定した。
【００４２】本発明タイヤ■の条件を、Ｈ／Ｓを０．７７０に設定し、ｈ１／ｈ０を１．０１５に設定し、動的貯蔵弾性率Ｅ’を６．９ＭＰａに設定し、損失正接ｔａｎδを０．１６０となるように設定した。
【００４３】本発明タイヤ■の条件を、Ｈ／Ｓを０．７７０に設定し、ｈ１／ｈ０を１．０１５に設定し、動的貯蔵弾性率Ｅ’を７．３ＭＰａに設定し、損失正接ｔａｎδを０．１４０となるように設定した。
【００４４】本試験の結果は、以下の表１に示すとおりになった。
【００４５】本試験の評価として、従来タイヤの評価を基準（１００）とし、従来タイヤの評価に対する評価を指数表示として示した。なお、表１中の数値は小ほど良好であることを意味している。
【００４６】
【表１】
上記表１に示すとおり、本発明タイヤ■及び本発明タイヤ■では、従来タイヤと比較して、転がり抵抗が向上したことが判明した。
【００４７】また、耐摩耗性及び耐偏摩耗性において、本発明タイヤ■及び本発明タイヤ■では、従来タイヤのそれと比較して数値的には少し低下したが、この程度の低下であれば、耐摩耗性及び耐偏摩耗性の機能において特に問題はなく、耐摩耗性及び耐偏摩耗性を維持しているといえる。
【００４８】
【発明の効果】本発明の空気入りタイヤによれば、転がり抵抗を低減するとともに耐摩耗・耐偏摩耗性の低下を極力防止し、ひいては燃費を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
【住所又は居所】東京都中央区京橋１丁目１０番１号
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月８日（２００１．１１．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１４６０１３（Ｐ２００３−１４６０１３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月２１日（２００３．５．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３４３３３０（Ｐ２００１−３４３３３０） |
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