JP4530264B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、一対のビード部およびサイドウォール部と、サイドウォール部間に配されるトレッド部と、ビード部間に架け渡されるカーカスプライと、を備える空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部と、ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、サイドウォール部間に配されるトレッド部とを備える。ビード部間には、タイヤ赤道線に対して略９０°の角度で配列したプライコードからなるカーカスプライが少なくとも１枚架け渡され、タイヤ骨格をなすカーカス層が構成される。

通常、カーカスプライを構成するプライコードの配列ピッチは、タイヤ周方向に均等に設定され、加硫前のグリーン状態においてタイヤの均一性が確保されている。しかしながら、加硫実施後は、トレッドパターンに基づいてサイズの異なる複数のタイヤブロックがタイヤ周方向に配列されており、タイヤブロック毎の剛性のばらつきに起因してタイヤ周方向に剛性差を生じていた。そのため、タイヤのユニフォミティおよび乗心地性能が悪化するという問題があった。

特に、近年、下記特許文献１に開示されるように、騒音対策として、各タイヤブロックの周方向長を変化させたタイヤブロック群を周期的に形成したピッチバリエーションを導入し、路面衝突音から特定の周波数の突出を防止することが行われており、かかる場合、タイヤブロック群を構成するタイヤブロック毎の剛性のばらつきに応じて、摩耗のピッチが周期的に変動し、図８に示すような多角形摩耗が生じていた。

また、下記特許文献２では、プライコードの配列ピッチをタイヤ周方向に変化させることで騒音を低減させる空気入りタイヤが提案されており、下記特許文献３では、製法上の問題によりプライコードの配列ピッチがタイヤ周方向に変動することが開示されている。しかしながら、いずれの場合においても、タイヤブロック毎の剛性のばらつきを抑制するものではなく、ピッチバリエーションタイプのトレッドパターンにおいて多角形摩耗を生じ得るものであった。
特開２００２−３６２１１２号公報 特開平７−１９１３号公報 特開２００１−１７１３１０号公報

そこで、本発明の目的は、タイヤのユニフォミティおよび乗心地性能に優れ、多角形摩耗の発生を抑制し得る空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々の外周側端に連なるトレッド部と、タイヤ赤道線に対して略９０°の角度で延びるプライコードからなるカーカスプライが、前記ビード部間に少なくとも１枚架け渡されて構成されたカーカス層と、を備える空気入りラジアルタイヤにおいて、前記トレッド部に形成されたタイヤブロックの面積あたりの、前記カーカスプライに向けて内周側に投影した前記タイヤブロックの輪郭に包囲される前記プライコードの総長さを、そのタイヤブロックの打ち込み密度とするとき、タイヤ周方向に配列されたタイヤブロック群であって、タイヤ周方向に沿った主溝とその主溝を横切る副溝とでのみ区分され、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向への相互の連結がない複数のタイヤブロックからなるタイヤブロック群が有する最小面積のタイヤブロックの前記打ち込み密度を、そのタイヤブロック群が有する最大面積のタイヤブロックの前記打ち込み密度よりも大としている。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤによれば、タイヤ周方向に配列されたタイヤブロック群が有する最小面積のタイヤブロックの打ち込み密度を、そのタイヤブロック群が有する最大面積のタイヤブロックの打ち込み密度よりも大としていることにより、タイヤ周方向におけるタイヤブロックの剛性のばらつきが改善され、ユニフォミティおよび乗心地性能が良好となる。また、タイヤブロックの剛性のばらつきが改善されることで、タイヤブロック毎の摩耗量差が低減し、ピッチバリエーションタイプのトレッドパターンであっても多角形摩耗の発生を抑制することができる。

上記において、タイヤ周方向に配列されたタイヤブロック群を構成する各タイヤブロックの面積が小さいほど、そのタイヤブロックの前記打ち込み密度が大きくなるようにしたものが好ましい。

タイヤ周方向に配列されたタイヤブロック群を構成する各タイヤブロックの面積が小さいほど、そのタイヤブロックの打ち込み密度が大きいことにより、タイヤ周方向におけるタイヤブロックの剛性のばらつきをより効果的に改善することができる。その結果、タイヤのユニフォミティおよび乗心地性能をより良好としつつ、耐多角形摩耗性をより効果的に高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。図１に示す空気入りラジアルタイヤは、ビードワイヤの収束体であるビード１ａとビードフィラー１ｂとが配設されたビード部１と、一対のビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々の外周側端に連なるトレッド部３とを備える。トレッド部３には、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じて、トレッド面８に各種トレッドパターンが形成されている。

カーカス層４は、タイヤ赤道線Ｃに対して略９０°の角度で延びるプライコードからなる少なくとも１枚のカーカスプライから構成され、一対のビード部１の間に架け渡されるように配されている。プライコードとしては、スチールやポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等が使用される。これらの材料は、いずれもゴムとの接着性を高めるべく、通常、表面処理や接着処理等がなされている。上記構造は一般的なタイヤと同じ構造であり、本発明は当該構造を有する何れのタイヤにも適用することができる。

カーカス層４の内周側には、空気圧保持のためにインナーライナー層５が配される。また、カーカス層４の外周側には、内外に積層された２枚のベルトプライからなるベルト層７が配され、たが効果による補強を行っている。各ベルトプライは、タイヤ赤道線Ｃに対して２０°前後の角度で傾斜して延びるスチールコードにより構成され、該スチールコードがプライ間で互いに逆向きに交差するように配設されている。ベルトプライは、スチールコードからなるものに限られず、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等からなるものでもよい。また、ベルト層７の外周側にベルト補強層を適宜配設してもよい。

図２は、トレッド面に形成されるトレッドパターンの一例を示す半平面図である。かかるトレッドパターンは、タイヤ周方向に沿った２本の直線状の主溝１３と、主溝１３を斜めに横切る副溝１４と、それらによって区分された複数のタイヤブロック６（以下、単にブロック６と省略する。）とを備えている。本実施形態では、当該パターンが、タイヤ赤道線Ｃに対して対称に形成されているとともに、タイヤ周方向に連続して形成されている。

トレッド面８に形成された複数のブロック６は、タイヤ周方向に配列された複数のタイヤブロック群（以下、単にブロック群と省略する。）として考えることができる。例えば、図２のトレッドパターンを主溝１３により区分した場合、ブロック群１０、１１、１２を備えているものとして考えることができる。ここで、図２は、ブロックの周方向長を変化させたピッチバリエーションタイプのトレッドパターンの例であり、各ブロック群１０〜１２は、図２の下方に位置するほど周方向長が長く、面積も大きい複数のブロック６により構成されている。

図３は、図２で示した各ブロック６の輪郭を、その内周側に配設されたカーカスプライ（カーカス層４）に投影したときの平面図である。ここで、ブロック６の面積あたりの、そのブロック６の輪郭１６に包囲されるプライコード９の総長さを、そのブロック６の打ち込み密度と定義する。即ち、図４の例において、ブロック６の面積をＳとし、ブロック６の輪郭１６に包囲されるプライコード９の長さをそれぞれＬ１〜Ｌ６とするとき、ブロック６の打ち込み密度は、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６）／Ｓで表される。なお、図中のプライコード９は概念的に記載されており、実際の配列ピッチはもっと密なものとなる。

本実施形態では、図３に示すように、カーカスプライを構成するプライコード９の配列ピッチをタイヤ周方向に変動させており、図３の上方に位置するほど密になっている。そして、ブロック群１０が有する最小面積のブロック６ａの打ち込み密度は、最大面積のブロック６ｅの打ち込み密度よりも大であり、その結果、ブロック６ａの剛性が比較的高くなってタイヤ周方向におけるブロック剛性のばらつきが改善される。更に、本実施形態では、ブロック６ａからブロック６ｅまで打ち込み密度が順次大きくなっており、タイヤ周方向におけるブロック剛性のばらつきを、より効果的に改善しうる。

ここで、１つのブロック６の輪郭１６に包囲されるプライコード９の配列ピッチは、変化せずに均等であるものが好ましい。これにより、そのブロック６の領域内での剛性差の発生を抑制することができる。なお、本発明は、タイヤ周方向にブロック６が配列されたものであれば、特定のトレッドパターンに限定されるものではなく、ブロック６の形状も限定されるものではない。また、トレッドパターンが、ブロックとリブとが混在するリブ・ブロックパターンであってもよい。

上記の空気入りラジアルタイヤは、ブロック６の打ち込み密度を上述の関係となるように形成する点を除けば、従前知られた方法により製造することができる。ブロック６の打ち込み密度の調整は、トレッドパターンに基づいて予めプライコード９の配列ピッチを変化させたカーカスプライを形成し、そのカーカスプライを用いて成形したタイヤのトレッド面８に対して、前記配列ピッチとの関係において定まる所定の位置にトレッドパターンを形成すればよい。

プライコード９の配列ピッチを変化させたカーカスプライは、例えば、コードをカレンダーでゴム引き加工する際に、そのコードを通過させる溝の配列ピッチを変化させた溝付きロールを使用することで形成することができる。また、上記カーカスプライは、例えば、特開２００２−１４４４４６号公報に開示される装置を用いることによっても形成することができる。当該装置によれば、タイヤ周方向に移動可能な被形成面に、タイヤ幅方向に移動可能な供給ヘッドを用いてプライコードを貼り付けることができるため、プライコードの配列ピッチを容易に変化させることができる。

トレッドパターンの形成は、上記のようにしてプライコード９の配列ピッチを変化させたカーカスプライを用いて成形したタイヤに対し、加硫実施の際、ブロック６の打ち込み密度が上述の関係となるように、即ち、図３の例ではブロック６ａの打ち込み密度がブロック６ｅの打ち込み密度よりも大となるように、トレッド面８を形成する金型の周方向位置を決定する。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、カーカス層４が１枚のカーカスプライからなる例を示したが、本発明は、カーカス層４が複数枚のカーカスプライからなるものでもよい。かかる場合、カーカス層４を構成する少なくとも１枚のカーカスプライとの関係において、好ましくは最外周に配設されたカーカスプライとの関係において、ブロック６の打ち込み密度が上述の形態となっていればよい。

（２）前述の実施形態では、タイヤ赤道線Ｃに対して対称なトレッドパターンが形成された例を示したが、本発明はこれに限られず、タイヤ赤道線Ｃに対して非対称性を有する非対称トレッドパターンが形成されたものでもよい。

（３）本発明は、タイヤの低騒音性またはアイス性能を向上させるなどの目的で、ブロック６にサイプが形成されたものでもよい。かかる場合、サイプを考慮してブロック６の打ち込み密度を調整することが好ましく、具体的には、サイプ面積を除いたブロック６の面積を用いて、ブロック６の打ち込み密度を定めることが好ましい。

（４）図５は、別形態に係るトレッドパターンが有するブロック群の平面図である。ブロック群１７は、タイヤ周方向に配列された異なる形状のブロック１８、１９により構成され、各ブロック１８、１９のサイズはタイヤ周方向に沿って順次変化するものではない。かかる場合においても、ブロック群１７が有する最小面積のブロック１８ａ、１９ａの打ち込み密度を、最大面積のブロック１８ｂ、１９ｂの打ち込み密度よりも大となるように形成することで、上述の作用効果が得られる。

（５）図６、７は、別形態に係るトレッドパターンが有するブロック群の平面図である。但し、本発明は、図２に示すようにタイヤ周方向及びタイヤ幅方向への相互の連結がない複数のブロックからなるタイヤブロック群における打ち込み密度の関係を規定したものであり、このようなブロック群を有していても本発明に含まれることにはならない。図６に示すブロック群２０は、幅方向片側にタイヤ周方向に伸びる陸部２２を有し、陸部２２において各ブロック２１が連結されている。図７に示すブロック群２３は、ブロック２４とブロック２５とが、周期的に形成された陸部２６において幅方向に連結されている。このようなブロック群においても、各ブロックのサイズに応じて剛性が変動するものであり、ブロック群が有する最小面積のブロックの打ち込み密度を、最大面積のブロックの打ち込み密度よりも大となるように形成することで、上述の作用効果が得られる。かかる場合、打ち込み密度を定める際に用いるブロックは、図６、７の点線枠２７で示すように、陸部２２、２６を除外して定めることができる。

（６）前述の実施形態では、ブロック群１０、１１、１２間において、各ブロック６の周方向長の変動傾向がタイヤ幅方向に等しい例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。ブロック群を構成する各ブロックの面積の変動傾向がタイヤ幅方向において異なる場合、ブロック面積が最も大きいブロック群に着目して、ブロックの打ち込み密度を調整することが好ましい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。下記項目の評価を行うにあたり、図２に示したトレッドパターンを有するタイヤサイズ１８５／６５Ｒ１５ ８８Ｈのテストタイヤを作製した。テストタイヤは、カーカス層を１枚のカーカスプライにより構成し、プライコードには１６７０ｄｔｅｘ／２のポリエステルコードを用いた。プライコードの配列ピッチが均等であるものを従来例とし、ブロックの打ち込み密度を調整したものを実施例とした。従来例および実施例において、ブロック群１０を構成する各ブロック６ａ〜６ｂの打ち込み密度を表１に示す。なお、打ち込み密度は、従来例を１００としたときの指数で表す。

（１）乗心地性能
ホイールサイズ１５×６．０ＪＪのリムに組み付け、空気圧を２１０ｋＰａとしたテストタイヤを、実車（国産車、２名乗車）に装着し、良路および悪路を走行してフィーリング試験による官能評価を行った。フィーリング試験では、乗員にテストタイヤの種類をふせておき、実車走行の後に１０点満点における採点を行わせた。点数が多いほど乗心地が良好であることを示す。

（２）ユニフォミティ
ＪＩＳ Ｄ ４２３３に規定する試験方法に基づいて、荷重を受けているタイヤに発生するタイヤ半径方向の力の変動の大きさを表すＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）を測定した。また、荷重を受けているタイヤに発生するタイヤ前後方向の力の変動の大きさを表すＴＦＶ（タンジェンシャルフォースバリエーション）を、ＪＡＳＯ Ｃ６１８に基づいて測定した。

具体的には、ホイールサイズ１５×５．５ＪＪのリムに組み付け、空気圧を２００ｋＰａとしたテストタイヤを、４３０ｋｇの荷重を負荷して回転ドラムに押し付け、タイヤと回転ドラムとの軸間隔を一定に保持しながら、タイヤを回転させたときに発生するタイヤ半径方向およびタイヤ前後方向の力の変動量を測定した。数値が小さいほど力の変動量が小さく、ユニフォミティに優れていることを示す。

表２より、実施例では、ブロックの打ち込み密度を調整することにより、ブロック毎の剛性のばらつきが改善され、従来例よりも乗心地性能に優れていることがわかる。また、実施例では、ＲＦＶとＴＦＶとが共に従来例よりも小さく、ユニフォミティに優れていることがわかる。特に、ＴＦＶは、ブロックの剛性に起因して変動することが知られており、タイヤ周方向におけるブロックの剛性のばらつきが小さいことがわかる。これにより、本発明は、ピッチバリエーションタイプのトレッドパターンにおいて、耐多角形摩耗性を高めうるものであることがわかる。

空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図 トレッドパターンの一例を示す半平面図 カーカスプライに投影されたタイヤブロックの輪郭を例示する平面図 タイヤブロックの打ち込み密度を説明する図 別形態に係るトレッドパターンが有するブロック群の平面図 別形態に係るトレッドパターンが有するブロック群の平面図（但し、本発明に含 まれるものではない。） 別形態に係るトレッドパターンが有するブロック群の平面図（但し、本発明に含 まれるものではない。） 多角形摩耗が発生したタイヤの概念的側面図

符号の説明

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス層
６ タイヤブロック
６ａ 最小面積のブロック
６ｅ 最大面積のブロック
７ ベルト層
８ トレッド面
９ プライコード
１０、１１、１２ ブロック群
１６ タイヤブロックの輪郭
１７ タイヤブロック群
１８、１９ タイヤブロック
２０ タイヤブロック群
２１ タイヤブロック
２２ 陸部
２３ タイヤブロック群
２４、２５ タイヤブロック
２６ 陸部
２７ 点線枠（タイヤブロック）
Ｃ タイヤ赤道線

Claims (2)

1. 一対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々の外周側端に連なるトレッド部と、タイヤ赤道線に対して略９０°の角度で延びるプライコードからなるカーカスプライが、前記ビード部間に少なくとも１枚架け渡されて構成されたカーカス層と、を備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記トレッド部に形成されたタイヤブロックの面積あたりの、前記カーカスプライに向けて内周側に投影した前記タイヤブロックの輪郭に包囲される前記プライコードの総長さを、そのタイヤブロックの打ち込み密度とするとき、
   タイヤ周方向に配列されたタイヤブロック群であって、タイヤ周方向に沿った主溝とその主溝を横切る副溝とでのみ区分され、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向への相互の連結がない複数のタイヤブロックからなるタイヤブロック群が有する最小面積のタイヤブロックの前記打ち込み密度を、そのタイヤブロック群が有する最大面積のタイヤブロックの前記打ち込み密度よりも大としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. タイヤ周方向に配列されたタイヤブロック群を構成する各タイヤブロックの面積が小さいほど、そのタイヤブロックの前記打ち込み密度が大きくなるようにした請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。

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