JPS5850883B2 - 少くとも２種類のゴムよりなるトレツドを有する空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は転勤抵抗が小さく且つ制動性能、耐久性能及び
高速性能の優れた安全な省エネルギータイヤに関し、更
に詳しくはタイヤトレッドの幅方向に並列的に２種類の
ゴム材料を配置し、タイヤの転勤抵抗の低下と制動性能
の向上を両立させた空気入りタイヤに関するものである
。

近時省エネルギーの要請により転勤抵抗が小さく、自動
車の燃料消費率の低い自動車用タイヤが要望されている
。

自動車の走行のために加えられた運動エネルギーの一部
は有効に作用せず、タイヤの内部発熱、路面との摩擦抵
抗等に消費される。

この自由回転輪のタイヤで消費されるエネルギー損失は
タイヤの構造、カーカスの材料等により太幅に変化する
が、大路次のような内側比率で消費される。

路面との摩擦損失 約１０％トレッド
ゴムのヒステリシスロス ５０〜６０％その池のタ
イヤ構成材料による損失 ３０〜４０％このようにトレ
ッドゴムのヒステリシスロスによるエネルギー損失の割
合が最も大きく、このヒステリシスロスを小さくすれば
タイヤの省エネルギーの効果が大きく、転勤抵抗の小さ
いタイヤが得られる。

一方タイヤの制動性能はトレッドゴムのヒステリシスロ
スト相関々係があり、ヒステリシスロスの小さいゴムは
制動性能が劣るため、一般にタイヤの低エネルギー消費
と制動性能とは両立しない。

これはヒステリシスロスの小さいゴムは残留歪が小さく
、タイヤが接地した時の路面の微少な凹凸に沿ってトレ
ッド表面が変形しても路面から離れると直ちに元の形に
復元し、車輪が一回転して再び接地する直前にはトレッ
ド表面は平滑になっており、これに対してヒステリシス
ロスの大きいゴムでは残留歪が大きく、タイヤが接地し
た時、路面の微少な凹凸に沿ってトレッド表面が塑性変
形し、車輪が一回転する間０こはトレッド表面の変形は
復元せず、非平滑のま＼で再び接地するため路面との摩
擦が大きく、従って制動性能の優れたタイヤとなるから
である。

このように転勤抵抗の低下と制動性能の向上は一般に両
立せず、二律背反の関係にある。

しかしタイヤのエネルギー消費を少くするために制動性
能を犠牲にすることは安全性の見地から容認できない。

従って本発明の目的は転勤抵抗が小さく且つ制動性能が
優れたタイヤを提供することにある。

この目的を達成するためＩこ本発明者等がタイヤの転勤
抵抗と制動性能の関係について研究を重ねた結果、転勤
抵抗はトレッドゴム全体のヒステリシスロスに関係し、
制動性能はトレッドの接地圧の高いトレッド両側部の表
面のゴムの性質に大きく依存することを見出し、これよ
りトレッドの両側部にヒステリシスロスが大きく、制動
性能のよいゴムを用い、トレッドの残余の大部分をヒス
テリシスロスの小さいゴムで構成すれば、上述の矛盾を
実質的に解消することができ、転勤抵抗が小さく制動性
能の優れたタイヤが得られることを見出し本発明を完成
するに至った。

即ち本発明の要旨とするところは、カーカスプライの両
端を一対のビードコアに係止し、外側の頂上部にベルト
層及びトレッドゴムを配置した空気入りラジアルタイヤ
に於て、その外側にヒステリシスロスの比較的小なるゴ
ムよりなるトレッド中央部と、その両側の少くともその
外層がトレッド中央部よりヒステリシスロスの比較的大
きいゴムよりなるトレッド側部とを、タイヤトレッドの
幅方向に並列するかトレッド側部ゴムを上に重畳して接
続配置し、トレッド部を構成したことを特徴とする少く
とも２種類のゴムよりなるトレッドを有する空気入りタ
イヤにある。

次に図面により本発明の少くとも２種類のゴムよりなる
トレンドを有する空気入りタイヤにつき詳しく説明する
。

第１図は本発明の空気入りタイヤの一例であって、円周
方向にはゾ直角にコードを配したカーカスプライ１の両
端をビードコア２に係止し、カーカスプライ１の外側頂
上部にベルト層３を配置し、ベルト層３の外側のトレッ
ドゴム４は幅方向に並列的にトレッド中央部５及びその
両側のトレッド側部６の３部分に区分されている。

トレッド中央部５とトレッド側部６の接続界面７はタイ
ヤ回転軸に対しはゾ垂直な面をなしている。

トレッド中央部５にはヒステリシスロスの小さいコムを
用い、トレッド側部６にはトレッド中央部５よりヒステ
リシスロスの大きいゴムが用いられる。

トレッド中央部５とトレッド側部６との接続界面７は回
転軸に対し傾斜していてもよい。

この接続界面７の位置はトレッド表面８においてタイヤ
赤道９からトレッドの端１０迄の幅の０．５〜０．８の
位置にあればよい。

この接続界面の位置がこれ以上タイヤ赤道９に近づくと
転勤抵抗が大きくなりすぎ、又接続界面７がこれ以上ト
レッド端に近づけば制動性能が不十分となる虞れがある
。

第２図は本発明の空気入りタイヤの別の実施態様を示す
断面図であり、トレッド側部６はトレッド側部外層１１
と、トレッド中央部６と同組成のゴムのトレッド側部内
層１２とからなり、トレッド側部内層１２とトレッド側
部外層１１の接続界面７はトレッド表面８からトレッド
ゴム下端１３近傍に向って延びている。

トレッド側部外層１１にはヒステリシスロスの大きいゴ
ムを用い、トレッド中央部５及びトレッド側部内層１２
にはヒステリシスロスの小さいゴムを用いる。

タイヤの制動性能はトレッドゴム４の表面８の性質、特
にトレッド側部の表面のゴムの性質によって決まるから
、制動性能を改善するためには、この表面の部分のみを
ヒステリシスロスの大きいゴムで構成すればよく、トレ
ッド中央部５及びトレッド側部６の内部はすべてヒステ
リシスロスの小さいゴムで構成すれば一層転動抵抗の小
さいタイヤが得られる。

しかしタイヤは使用中に摩耗してトレッド内部が順次表
面に現われるため、最大摩耗時にもトレッド側部６の内
層が実質的にトレッド表面に露出しないようＯこトレッ
ド側部外層１１の厚みをきわめればよい。

即ち外層１１の厚みをトレッドゴムの最大摩耗量にほぼ
等しくとれば充分である。

このようにトレッド側部外層にもヒステリシスロスの小
さいゴムを用いると制動性能を損うことなく、転勤抵抗
を一層低下させることができる。

本発明の空気入りタイヤで用いられるヒステリシスロス
の小さいゴムとしては動的粘弾性測定機を用いて６０℃
、１１Ｈｚの条件で測定したロスファクターｔａｎδが
０．１５以下のゴムが好ましく用いられ、ヒステリシス
ロスの大きいゴムとしては上記ｔａｎδが０．１５以上
のものが好ましく用いられる。

本発明の空気入りタイヤで用いられるヒステリシスロス
の小さいゴムＡ１ヒヌテリシヌロスの大きいゴムＢ及び
従来使用されている単一配合のトレッドゴムＣのそれぞ
れの代表的な配合例を第１表に示す。

各配合のゴムには第１表に示す原料ゴム及びカーボンの
他に硫黄、亜鉛華、加硫促進剤等の通常用いられる配合
剤が適宜含まれる。

この３種の配合のゴムについて動的粘弾性測定機を用い
て温度６０℃、振動数１１Ｈｚの条件で測定したロスフ
ァクターｔａｎδの値を同様に第１表に示す。

更にそれぞれの配合のゴムを用いてサイズ１７５ＳＲ１
４のタイヤを試作してそのタイヤの特性を調べた結果を
第１表に示す。

表中で転勤抵抗指数はドラム試験機によりタイヤの転勤
抵抗を測定し、従来のＣ配合のゴムのタイヤを１００と
した場合の相対的な指数で表わした転勤抵抗である。

摩擦係数はＵＴＱＧで定めた条件により測定した濡れた
コンクＩＪ−ト路面での摩擦係数である。

米国運輸省は高速でも安全に走行するために必要な条件
としてタイヤのこの摩擦係数が０６３５以上あることが
最も好ましいと規定している。

次に実施例及び比較例により本発明の内容を更に具体的
に説明する。

実施例１，２及び比較例１，２ 第１図に示す断面形状を有する本発明の空気入りタイヤ
のトレッド中央部５に前記第１表のＡ配合のゴムを用い
、トレッド側部６にＢ配合のゴムを用い、接続界面７の
位置を変えてサイズ１７５ＳＲ１４のラジアルタイヤを
製作し、第１表の場合と同様の条件で転勤抵抗指数及び
濡れ路面での摩擦係数を測定した。

その結果を第２表に示す。こＳで接続界面７までの距離
りとタイヤ赤道からトレッド端１０までの距離（ＴＷ）
の比で示す。

Ｄ／ＴＷが０．８及び０．５の場合（実施例１，２）は
従来のタイヤより転勤抵抗が小さく、摩擦係数は０．３
５より大きいが、Ｄ／ＴＷが０．９の場合（比較例１）
は摩擦係数が０．３５より小さく、又Ｄ／ＴＷが０．３
の場合（比較例２）は転勤抵抗が従来品（第１表Ｃ）の
場合よりも大きくなる。

実施例 ３ 第２図に示す断面形状を有する本発明の空気入りタイヤ
のトレッド中央部５及びトレッド側部内層１２に前記Ａ
配合のゴムを、トレッド側部外層１．１に前記Ｂ配合の
ゴムを使用して、前記接続界面位置をＤ／ＴＷ＝０．５
にとりサイズ１７５ＳＲ１４のラジアルタイヤを製作し
、実施例１の場合と同様の測定を行った。

その転勤抵抗指数は８７で、摩擦係数は０．３７であり
、実施例２の場合よりも転勤抵抗が小さく摩擦係数はは
ゾ同様であった。

本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤの制動性能を
損うことなく転勤抵抗の小さい省エネルギータイヤが得
られ、タイヤに対する互いに相反する２つの要求を同時
に満足させることができる。

２種のゴムの接続界面をトレッド溝の軸方向外側Ｏこ設
ければ、タイヤ使用時にキャップゴムが剥離する虞れは
全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２種類のゴムよりなるトレッドを有す
る空気入りタイヤの断面図であり、第２図は同タイヤの
別の実施態様を示す断面図である。 符号の説明、１・・・・・・カーカスプライ、２・・・
・・・ビードコア、３・・・・・・ベルト層、４・・・
・・・トレッドゴム、５・・・・・・トレッド中央部、
６・・・・・・トレッド側部、７・・・・・・接続界面
、８・・・・・・トレッド表面、９・・・・・・タイヤ
赤道、１０・・・・・・トレッド端、１１・・・・・・
トレッド側部外層、１２・・・・・・トレッド側部内層
、１３・・・・・・トレッドゴム下端、１４・・・・・
・トレッド溝、１５・・・・・・最外主要溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カーカスプライの両端を１対のビードコアに係止し
   、外側の頂上部にベルト層及びトレッドゴムを配置した
   空気入りラジアルタイヤに於て、ヒステリシスロスの比
   較的小なるゴムよりなるトレッド中央部と、その両側の
   少くともその外層がトレッド中央部よりヒステリシスロ
   スの犬なるゴムより゛なるトレッド側部とを、タイヤト
   レッドの幅方向に並列するか又はトレッド側部ゴムを上
   に重畳して接続配置し、トレッド部を横取したことを特
   徴とする少くとも２種類のゴムよりなるトレッドを有す
   る空気入りタイヤ。 ２ 該トレッド中央部と該トレッド側部の接続界面がト
   レッド表面に於てタイヤ赤道からトレッド端までの距離
   の０．５〜０．８の範囲内にある特許請求の範囲第１項
   記載の少くとも２種類のゴムよりなるトレッドを有する
   空気入りタイヤ。 ３ 該接続界面がトレッド表面に対して垂直に近い角度
   でトレッド表面から軸に向って内部に延びている特許請
   求の範囲第２項記載の少くとも２種類のゴムよりなるト
   レッドを有する空気入りタイヤ。 ４ 該トレッド側部がヒステリシスロスの比較的太なる
   ゴムよりなるトレッド側部外層と、ヒステリシスロスの
   比較的小なるゴムよりなるトレッド側部内層により横取
   された特許請求の範囲第１項記載の少くとも２種類のゴ
   ムよりなるドレッドを有する空気入りタイヤ。 ５ トレッド側部がトレッド中央部のゴムよりヒステリ
   シスロスの大きいゴムよりなるトレッド側部外層と、ト
   レッド中央部のゴムと同組戒のゴムよりなるトレッド側
   部内層とより構成された特許請求の範囲第４項記載の少
   くとも２種類のゴムよりなるトレッドを有する空気入り
   タイヤ。 ６ ヒステリシスロスの犬なるコムとして動的粘弾性測
   定機で測定したロスファクターｔａｎδが０．１５以上
   のゴムを用い、ヒステリシスロスの小さいゴムとして該
   ロスファクターｔａｎδが０．１５以下のゴムを用いる
   特許請求の範囲第１項又は第４項記載の少くとも２種類
   のゴムよりなるトレッドを有する空気入りダイヤ。