| 【発明の名称】 |
空気入りタイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】山川 秀人
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
【氏名】黒田 豊
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】転がり抵抗を低減するとともに、ハイドロプレーニング性能、乗り心地性、及びロードノイズ性能を向上しうる。
【解決手段】トレッド部２に、タイヤ総巾ＳＷの５５〜７０％の巾のトレッド接地面Ｓをなす接地隆起部２Ａを設ける。２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂのうちの巾狭のベルトプライ７Ｂのプライ巾ＢＷをトレッド接地巾ＴＷより大としかつ比ＢＷ／ＴＷを１．１５〜１．５倍かつ差ＢＷ−ＴＷを１０ｍｍ以上とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側で半径方向内外に重置する２枚のベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、前記トレッド部に、タイヤ総巾ＳＷの５５〜７０％の巾のトレッド接地面をなしかつこの領域で隆起する接地隆起部を設けるとともに、前記２枚のベルトプライのうちの巾狭のベルトプライのプライ巾ＢＷをトレッド接地巾ＴＷより大としかつ比ＢＷ／ＴＷを１．１５〜１．５倍かつ差ＢＷ−ＴＷを１０ｍｍ以上としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記プライ巾ＢＷは、前記タイヤ総巾ＳＷの０．７５〜０．８５倍であり、かつベルト層からトレッド部外表面までのトレッド接地端におけるトレッドゲージ厚さＴｔと前記巾狭のベルトプライの外端におけるトレッドゲージ厚さＴｂとの比Ｔｂ／Ｔｔは０．２〜０．４０であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記タイヤ総巾ＳＷをなすタイヤ最大巾点から前記巾狭のベルトプライの外端までの領域は、タイヤ厚さの変動が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記トレッド部は、タイヤ周方向にのびる２本の縦溝と、この縦溝に交差する向きでタイヤ周方向に隔置される横溝とを具え、かつ前記横溝の溝巾を０．６〜１．５ｍｍとするとともに、この横溝のタイヤ周方向のピッチ数Ｎを８０〜１４０個としたことを特徴とする請求項１〜３の何れか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、転がり抵抗を低減するとともに、ハイドロプレーニング性能、乗り心地性、及びロードノイズ性能を向上しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従来、空気入りタイヤの転がり抵抗を減じる手法として、トレッドゴムに、動的損失の小さいゴム、即ち損失正接（tan δ）の小さい低発熱性ゴムを使用することが知られている。しかしこのようなゴムを使用した場合、転がり抵抗が減じるものの、ウエット路面での制動性能（ウエット制動性能という場合がある）に悪影響をおよぼす傾向となる。
【０００３】なおゴム補強剤としてシリカを用いることにより、前記ウエット制動性能の悪化を緩和することもできるが、係る場合にはコストの上昇を招くとともに、タイヤの導電性を確保するために、トレッドゴムに複雑な積層構造が要求されるなど生産性を損ねるという問題が発生する。
【０００４】そこで本発明は、トレッド部に接地隆起部を設けてトレッド接地巾をタイヤ総巾ＳＷの５５〜７０％に減じるとともに、ベルト層の巾をトレッド接地巾より所定範囲で高めることを基本として、低発熱性ゴムを使用することなく転がり抵抗を低減でき、この低発熱性ゴムに起因する前記問題点を解決しうるとともに、ハイドロプレーニング性能、乗り心地性、及びロードノイズ性能に対しても性能向上を達成しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側で半径方向内外に重置する２枚のベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、前記トレッド部に、タイヤ総巾ＳＷの５５〜７０％の巾のトレッド接地面をなしかつこの領域で隆起する接地隆起部を設けるとともに、前記２枚のベルトプライのうちの巾狭のベルトプライのプライ巾ＢＷをトレッド接地巾ＴＷより大としかつ比ＢＷ／ＴＷを１．１５〜１．５倍かつ差ＢＷ−ＴＷを１０ｍｍ以上としたことを特徴としている。
【０００６】又請求項２の発明では、前記プライ巾ＢＷは、前記タイヤ総巾ＳＷの０．７５〜０．８５倍であり、かつベルト層からトレッド部外表面までのトレッド接地端におけるトレッドゲージ厚さＴｔと前記巾狭のベルトプライの外端におけるトレッドゲージ厚さＴｂとの比Ｔｂ／Ｔｔは０．２〜０．４０であることを特徴としている。
【０００７】又請求項３の発明では、前記タイヤ総巾ＳＷをなすタイヤ最大巾点から前記巾狭のベルトプライの外端までの領域は、タイヤ厚さの変動が５ｍｍ以下であることを特徴としている。
【０００８】又請求項４の発明では、前記トレッド部は、タイヤ周方向にのびる２本の縦溝と、この縦溝に交差する向きでタイヤ周方向に隔置される横溝とを具え、かつ前記横溝の溝巾を０．６〜１．５ｍｍとするとともに、この横溝のタイヤ周方向のピッチ数Ｎを８０〜１４０個としたことを特徴としている。
【０００９】ここで、本明細書において、「トレッド接地面」とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに、正規荷重を負荷したときに接地しうるトレッド面の領域を意味し、該トレッド接地面のタイヤ軸方向巾をトレッド接地巾ＴＷと呼ぶ。
【００１０】なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格が定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である場合には一律に１８０（ｋＰａ）とする。また「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"のそれぞれ０．８倍の荷重である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤが乗用車用タイヤである場合の子午断面を示している。図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、前記トレッド部２の内方かつカーカス６の外側に配されるベルト層７とを具えている。
【００１２】前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では、１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両側に、該ビードコア５の廻りを内から外に折り返される折返し部６ｂを有し、該プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から先細状に立上がるビードエーペックスゴム８が配される。本例では、前記折返し部６ｂが、サイドウォール部３がタイヤ軸方向外方に最も張出すタイヤ最大巾点Ｐの近傍まで延在する所謂ハイターンアップ構造をなし、前記ビードエーペックスゴム８と協同してビード部４を補強しかつタイヤ横剛性を高めている。
【００１３】また前記ベルト層７は、半径方向内外に重置する２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。この内、外のベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ周方向に対して１０゜〜３５゜の角度で傾斜配列する高弾性のベルトコードを有し、各ベルトコードが、プライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて配される。
【００１４】本例では、前記外のベルトプライ７Ｂは、内のベルトプライ７Ａに比べてやや巾狭をなし、ベルト外端部に作用する応力集中を緩和している。この巾狭のベルトプライ７Ｂは、そのプライ巾ＢＷを、前記タイヤ最大巾点Ｐ、Ｐ間のタイヤ軸方向距離であるタイヤ総巾ＳＷの０．７５〜０．８５倍の範囲とすることが好ましく、これによってタイヤを所定の偏平率を有して強固に拘束できる。なお、前記プライ巾ＢＷは、２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂが重置するベルト有効巾である。
【００１５】そして本実施形態では、前記トレッド部２に、その中央で隆起することによりトレッド接地面Ｓをなす接地隆起部２Ａを設け、これによって、トレッド接地巾ＴＷを、前記タイヤ総巾Ｗの５５〜７０％の範囲と、従来的なタイヤ（図４に示す）に比べて非常に狭いものとしている。なおトレッド接地巾ＴＷはタイヤ総巾Ｗの５５〜６５％とするのがさらに好ましい。
【００１６】ここで、前記接地隆起部２Ａは、そのタイヤ軸方向外側となる非隆起部２Ｂに対して相対的に隆起するものである。従って、この接地隆起部２Ａにおけるトレッドゲージ厚さＴを、従来的なタイヤのトレッドゲージ厚さと略同等の値、例えば１２．０ｍｍ程度に設定することにより、従来レベルの摩耗寿命を確保しながら、非隆起部２Ｂでは薄肉となり、タイヤの軽量化を行いうる。
【００１７】このように、トレッド接地巾ＴＷが大幅に減じ、接地／非接地でのトレッド変形が抑制されることに加え、前記タイヤの軽量化によって、転がり抵抗を効果的に低減することが可能となるのである。
【００１８】又本実施形態では、前記トレッド接地巾ＴＷが減じることにより、逆にトレッド接地面Ｓの周方向長さ（トレッド接地長）が増加し、ハイドロプレーニング性能、及び乗り心地性を向上することができる。ハイドロプレーニング性能に関しては、トレッド接地巾ＴＷの減少により、タイヤ軸方向への排水性が高まるとともに、トレッド接地長の増加によって必要な接地面積が確保できるためと推測される。又乗り心地性に関しては、トレッド接地長の増加によって、タイヤの縦バネ定数が低下するからと推測される。
【００１９】又前記構成では、前記非隆起部２Ｂにおける変形を抑制し、トレッド剛性と耐久性とを充分に確保するために、前記ベルト層７を非隆起部２Ｂの下方に延在させることが必要であり、特に巾狭のベルトプライ７Ｂの前記プライ巾ＢＷと、前記トレッド接地巾ＴＷとの比ＢＷ／ＴＷを１．１５〜１．５倍の範囲に設定するとともに、差ＢＷ−ＴＷを１０ｍｍ以上確保することが重要である。
【００２０】なお前記比ＢＷ／ＴＷが、１．１５倍未満、及び差ＢＷ−ＴＷが１０ｍｍ未満では、前記非隆起部２Ｂにおける変形を抑制できず、又トレッド剛性が不十分となって、操縦安定性に悪影響をもたらす。又巾狭のベルトプライ７Ｂの外端７ｅがトレッド接地端Ｅに近接しすぎ、前記外端７ｅが損傷の起点となって耐久性の低下を招く。又１．５０倍を越えてプライ巾ＢＷを増すことは無駄であり、かつコストや軽量化に不利となるとともに、タイヤの製造を難しくする。従って、前記比ＢＷ／ＴＷは、１．２〜１．４倍の範囲が好ましい。
【００２１】さらにこのように、ベルト層７をトレッド接地面Ｓに対して巾広に形成することにより、路面から受ける外乱に対しての制振効果が大幅に高まり、その結果、ロードノイズ性能も同時に向上しうるという新たなメリットも生まれる。
【００２２】又本例では、タイヤをできるだけ軽量化し、転がり抵抗の低減効果をより高く発揮させるために、前記巾狭のベルトプライ７Ｂの外端７ｅにおけるトレッドゲージ厚さＴｂを、トレッド接地端Ｅにおけるトレッドゲージ厚さＴｔの０．２〜０．４０倍としており、好ましくは０．２〜０．３５倍が良い。０．４０倍を越えると、転がり抵抗の低減効果が不十分となり、０．２倍未満では、ベルト層７の被覆厚さが過小となって、クラックなど損傷の発生傾向となる。なお前記トレッドゲージ厚さＴｂは、乗用車用タイヤの場合、２．０〜３．０ｍｍの範囲とすることができる。
【００２３】又本例では、耐久性のさらなる向上のために、前記タイヤ最大巾点Ｐから前記巾狭のベルトプライ７Ｂの外端７ｅまでの領域Ｙにおいて、タイヤ厚さｔの変動を５ｍｍ以下、さらに好ましくは、４ｍｍ以下に抑えている。これは、前記領域Ｙに剛性変化があると、前記外端７ｅの位置に応力、歪みが集中して損傷が発生する可能性があるからであり、前記タイヤ厚さｔの変動を抑えることにより、広い範囲で均一に応力を負担することができ、耐久性に有利となる。
【００２４】なお前記タイヤ厚さｔとは、タイヤ内腔面からタイヤ外表面までの全厚さを意味し、また前記トレッドゲージ厚さＴとは、ベルト層７外面からタイヤ外表面までの厚さを意味する。従って、ベルト層７の外側に従来的なバンド層（図示しない）が配された場合には、トレッドゲージ厚さＴはバンド層を含んだ厚さとなる。
【００２５】又本明細書において、トレッド接地巾ＴＷ、タイヤ総巾Ｗ、プライ巾ＢＷ等の寸法は、前記正規内圧状態のタイヤにおいて測定した値である。
【００２６】次に、本実施形態のタイヤでは、トレッド接地長さが増すなど接地形状（所謂フットプリント）が従来より縦長となる。従って、接地面から発生する横力を充分確保し、優れた操縦安定性を発揮するために、高い横剛性のトレッドパターンを採用することが好ましい。
【００２７】そのために、本例では、トレッドパターンとして、図３に示すように、タイヤ周方向にのびる２本の縦溝２０と、この縦溝２０に交差する向きでタイヤ周方向に隔置される横溝２１とから構成したブロックタイプのものを採用している。
【００２８】この時、前記横溝２１として、溝巾Ｗｙが０．６〜１．５ｍｍの極細のものを使用するとともに、この横溝２１のタイヤ周方向のピッチ数Ｎを８０〜１４０個としている。
【００２９】このように、極細の横溝２１を用いかつそのピッチ数Ｎを従来的なタイヤの約２倍程度に高めているため、ランド比を高く維持しながら、ブロックの周方向剛性のみを減じることができ、路面を叩く力を小さくしパターンノイズを減少させることができる。他方、前記縦溝２０を２本とすること、及びランド比が高く維持されること相俟って、ブロックの横剛性は高く確保され、その結果、本実施形態のタイヤに最適にマッチングし、操縦安定性を向上させることができる。
【００３０】ここで前記縦溝２０の溝巾Ｗｇは、排水性の観点から、前記トレッド接地巾ＴＷの５〜７％の範囲とするのが好ましい。又ピッチ数Ｎは、パターンノイズの減少のため、１００〜１４０個とするのがより好ましい。なお本例では、横溝２１が一方のトレッド接地端Ｅから他方のトレッド接地端Ｅまで、例えばＳ字状に連続してのびるものを例示しているが、直線溝であっても良く、又縦溝２０とトレッド接地端Ｅとの間に配される横溝２１のピッチ数Ｎと、縦溝２０、２０の間に配される横溝２１のピッチ数Ｎとが相違しても良い。
【００３１】以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３２】
【実施例】タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５でありかつ図１に示す構成を有するタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、該試供タイヤの転がり抵抗、コーナリングパワー（ＣＰ）、縦バネ定数、ハイドロプレーニング性能、操縦安定性、乗り心地性、及びロードノイズ性能をテストし、その結果を表１に記載した。
【００３３】（１）転がり抵抗：転がり抵抗試験機を用い、タイヤをリム（６ＪＪ×１５）、内圧（２５０ｋＰａ）、時速（８０km／ｈ）、荷重（４ｋＮ）で転がり抵抗を測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。値が小さい方が良好である。
【００３４】（２）コーナリングパワー：室内試験器を用い、前記リム組タイヤにおけるスリップ角１゜の時の横力（コーナリングパワー）を測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。値が大きい方が、横力が大である。
【００３５】（３）縦バネ定数：前記リム組タイヤに、荷重（４．００ｋＮ）の負荷状態を中心として、荷重を±（０．５ｋＮ）変化させたときの縦撓み量の差の逆数を比較例１を１００とした指数で表示した。値が大きい方が、タイヤ変形が少ない。
【００３６】（４）ハイドロプレーニング性能：タイヤをリム（６ＪＪ×１５）、内圧（２３０ｋＰａ）、にて国産２０００ｃｃ級ＦＦ車の全輪に装着し、半径１００ｍのアスファルト路面に、水深５mm、長さ２０ｍの水たまりを設けたコース上で円旋回を行い、最大発生横Ｇを測定し、比較例１を１００とした指数で表示した。値が大きい方が良好である。
【００３７】（５）操縦安定性、乗り心地、及びロードノイズ性能；前記車両を用い、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、操縦安定性、乗り心地、及びロードノイズ性能を、ドライバーの官能評価により比較例１を５とする指数で表示している。指数の大きい方が良好である。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】叙上の如く、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に接地隆起部を設けてトレッド接地巾をタイヤ総巾の５５〜６５％に減じるとともに、ベルト層の巾をトレッド接地巾より所定範囲で高めている。従って、低発熱性ゴムを使用することなく転がり抵抗を低減でき、この低発熱性ゴムに起因する前記問題点を解決しうるとともに、ハイドロプレーニング性能、乗り心地性、及びロードノイズ性能に対しても各性能を向上しうる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３２３３
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
【住所又は居所】兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月１３日（２００１．１１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２９６８
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 正 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１４６０１５（Ｐ２００３−１４６０１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月２１日（２００３．５．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３４７８３８（Ｐ２００１−３４７８３８） |
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