(57)【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通りビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内部かつカーカスの半径方向外側に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１０〜４５度の角度で傾けて配列したベルト層と、このベルト層の半径方向外側に配されかつバンドコードを実質的にタイヤ周方向に配列したバンド層とを具えた空気入りタイヤであって、
トレッド面にタイヤ周方向にのびる少数本の縦溝を設けて、この縦溝間又はこの縦溝とトレッド端との間にリブ状部分をタイヤ軸方向に並べて形成するとともに、
前記バンド層は、前記リブ状部分のタイヤ半径方向内方に位置しかつタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数が多い高密度部と、
前記縦溝のタイヤ半径方向内方に位置しかつ前記バンドコードの本数が前記高密度部よりも少ない低密度部とを含み、
前記高密度部は、バンドコードのバンドプライの重ね枚数を３、前記低密度部の枚数を１とすることによりタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数を大とするとともに、
前記高密度部のタイヤ半径方向最外側のバンドプライのトレッド面からの深さを前記縦溝の深さよりも小とかつ３．０mm以上としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記バンド層は、バンドコードを実質的にタイヤ周方向に沿って螺旋巻きすることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッド剛性を向上でき、縦溝を有するレーシング用タイヤに好適に使用しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明は解決しようとする課題】
レーシング用タイヤは、トレッド面に溝のないスリックタイヤが主流となっているが、近年ではレースの安全性の問題から、レーシングマシンのコーナリングスピードを低下させることを目的として、溝付きタイヤの導入の動きが進みつつある。
【０００３】
このような溝付きタイプのレーシング用タイヤとしては、例えばトレッド面にタイヤ周方向にのびる２ないし４本程度の少数本の縦溝を設け、この縦溝間又はこの縦溝とトレッド端との間にリブ状部分をタイヤ軸方向に並べて形成したものがある。
【０００４】
ところで、従来のスリックタイヤでは、ラジアル構造のカーカスと、このカーカスのトレッド部をタガ締めするベルト層とを具えるとともに、高速耐久性を向上させるべく、前記ベルト層のタイヤ半径方向外側にコードをタイヤ周方向と実質的に平行に配列したバンド層を設けることが行われている。
【０００５】
またこのようなスリックタイヤのバンド層には、できるだけ均一な接地圧を確保するために、バンドコードを実質的にタイヤ周方向に沿って螺旋巻きとともに、タイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数をほぼ同じとした軸方向に均一なジョイントレスのバンド構造が多く採用されている。
【０００６】
しかしながら、前記溝付きタイヤに、このような軸方向に均一なバンド層を採用すると、トレッド面に溝を形成したことにより、トレッドゴム中でのバンド層の形成領域が溝深さなどによって減じられるなどの制限を受けたり、またトレッド面の接地面積の減少及び接地圧の上昇による路面グリップ力の低下を招く他、トレッド剛性、とりわけリブ状部分の剛性が低くなりがちで高速走行時のコーナリングパワーの低下やトレッドゴムの耐久性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑み案出なされたもので、バンド層に、リブ状部分のタイヤ半径方向内方に位置しかつタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数が多い高密度部と、縦溝のタイヤ半径方向内方に位置しかつバンドコードの本数が前記高密度部よりも少ない低密度部とを設けることを基本として、トレッド剛性、とりわけ路面と接地するリブ状部分の剛性を高め、トレッドゴムなどの耐久性をも向上しうる空気入りタイヤ、中でもレーシング用タイヤを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を通りビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内部かつカーカスの半径方向外側に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１０〜４５度の角度で傾けて配列したベルト層と、このベルト層の半径方向外側に配されかつバンドコードを実質的にタイヤ周方向に配列したバンド層とを具えた空気入りタイヤであって、トレッド面にタイヤ周方向にのびる少数本の縦溝を設けて、この縦溝間又はこの縦溝とトレッド端との間にリブ状部分をタイヤ軸方向に並べて形成するとともに、前記バンド層は、前記リブ状部分のタイヤ半径方向内方に位置しかつタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数が多い高密度部と、前記縦溝のタイヤ半径方向内方に位置しかつ前記バンドコードの本数が前記高密度部よりも少ない低密度部とを含むことを特徴としている。
【０００９】
また請求項１記載の発明は、前記高密度部が、バンドコードのバンドプライの重ね枚数を３、前記低密度部の枚数を１とすることによりタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数を大とすることを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項１に係る発明は、前記高密度部のタイヤ半径方向最外側のバンドプライのトレッド面からの深さを前記縦溝の深さよりも小とかつ３．０mm以上としたことを特徴とする。
【００１１】
また請求項２に係る発明は、前記バンド層は、バンドコードを実質的にタイヤ周方向に沿って螺旋巻きすることにより形成されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
本実施形態では、図１にレーシング用の空気入りタイヤの右半分断面図を示しているが、左半分は対称構造をなす。図において、空気入りタイヤは、タイヤの骨格をなすカーカス６と、トレッド部２の内部かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１０〜４５度の角度で傾けて配列したベルト層７と、このベルト層７の半径方向外側に配されたバンド層９とを具え、例えば標準内圧充填時におけるタイヤ断面高さＨと、タイヤ断面巾Ｗとの比Ｈ／Ｗが０．５以下、好ましくは０．４以下、本例では０．３５としたものを例示している。
【００１３】
前記カーカス６は、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル、アラミドなどの有機繊維コードからなるカーカスコードをタイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で傾斜させたラジアル構造をなし、本例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂにて形成される。
【００１４】
前記カーカス６は、本例ではトレッド部２からサイドウォール部３を通りビード部４のビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側にかけて折り返された内のカーカスプライ６Ａと、その外側に配されかつトレッド部２からサイドウォール部３を通りビード部４のビードコア５の回りでタイヤ軸方向外側から内側にかけて折り返された外のカーカスプライ６Ｂとから構成された、いわゆる１−１構造のものを例示している。
【００１５】
なお前記カーカス６は、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８を包み込むように形成されている。
【００１６】
前記ベルト層７は、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成されているものを示す。前記ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、本例ではタイヤ赤道Ｃに対してスチールからなるベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１０〜４５度の比較的浅い角度で傾け、かつタイヤ半径方向で重なるプライ間でこのベルトコードを互いに交差させて配置されている。またベルト層７の両端部は、本例ではトレッド端Ｅまで延在し、ラジアル構造のカーカス６を、トレッド部２のほぼ全巾に亘りタガ締めして補強している。
【００１７】
また前記バンド層９は、本例では前記ベルト層７の外側に、バンドコード１４を微小なリードで螺旋巻きすることにより、該バンドコード１４を例えばタイヤ周方向に対して５度以下として実質的にタイヤ周方向に沿って配列して形成したものを例示している。このような、バンド層９は、巾広のプライを重ね継いだものに比しジョイント部の発生がなく、従って高強度でベルト層７を拘束することができ、高速耐久性を大巾に高める一方、ユニフオミティーの低下を防止し、高速走行時の振動の発生を防止でき、またグリップ性能を向上しうる。なおバンドコード１４は、好ましくは前記ベルト層７のベルトコードよりも低弾性のコード、中でも有機繊維コードが好ましく用いられる。本例では、バンドコード１４としてナイロンコードを使用したものを示す。
【００１８】
また空気入りタイヤは、トレッド面２ａにタイヤ周方向にのびる少数本の縦溝１０を設けて、この縦溝１０、１０間又はこの縦溝１０とトレッド端Ｅとの間にリブ状部分１２を形成している。本実施形態では、前記縦溝１０は、タイヤ周方向に直線状で連続してのび、トレッド面２ａに３本配置されたものを示す。これにより、トレッド面２ａには、４つのリブ状部分１２がタイヤ軸方向に並ぶ。
【００１９】
前記縦溝１０は、図２に示すように、トレッド面２ａでの溝巾ＧＷを例えば１０〜２０mm程度、本例では１４mmとしており、溝深さＧＤは例えば２．０〜８．０mmとするのが好ましく、本例では４．５mmとしている。また縦溝１０の溝壁面１０ａは、タイヤ半径方向内側に向けて溝巾を小とする傾斜面で構成されるものを示している。なお縦溝１０の本数は、例えば２〜５本、好ましくは２〜４本、さらに好ましくは３本とするのが望ましい。
【００２０】
そして本発明では、前記バンド層９は、前記リブ状部分１２のタイヤ半径方向内方に位置しかつタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコード１４の本数が多い高密度部９ａと、前記縦溝１０のタイヤ半径方向内方に位置しかつ前記バンドコード１４の本数が前記高密度部９ａよりも少ない低密度部９ｂとを含むことを特徴の一つとしている。
【００２１】
このように、トレッド面２ａのリブ状部分１２のタイヤ半径方向内方に、タイヤ軸方向の長さ当たりのバンドコード１４の本数が多いバンド層の高密度部９ａを設けることにより、リブ状部分１２の剛性を高め、コーナリングパワーの低下を防止しうる。また高密度部９ａは、この部分に作用する大きな遠心力によるベルト層７のリフティングを抑制してタイヤの高速耐久性を向上しうる。なお縦溝１０の部分は、ゴムの重量が小さく走行時の遠心力も前記リブ状部分１２に比べて小さいため、バンドコード１４の配置本数を小とした低密度部９ｂを配置することができる。
【００２２】
また、前記バンド層９の高密度部９ａは、バンドコード１４のバンドプライＰ１、Ｐ２…の重ね枚数を前記低密度部９ｂよりも多くすることによりタイヤ軸方向長さ当たりのバンドコード１４の本数を大としているものを例示している。高密度部９ａが、３枚のバンドプライＰ１〜Ｐ３からなり、かつ低密度部９ｂが、１枚のバンドプライＰ１からなるものを示している。
【００２３】
このようなバンド層９は、例えば２〜１０本、より好ましくは２〜８本程度の少数本のバンドコード１４を並列してトッピングゴムにて被覆した小巾かつ長尺の帯状プライを用いて螺旋巻きするとともに、前記リブ状部分１２のタイヤ半径方向内方となる位置での巻回ピッチを小とし、また縦溝１０のタイヤ半径方向内方となる位置での巻回ピッチを大とすることにより形成しうる。このとき、一方のトレッド端Ｅから他方のトレッド端Ｅまでの１回の移動で巻き付けるようにすると生産性が良いが、複数回にわたりトレッド端Ｅ、Ｅ間を移動して巻き付けても良い。
【００２４】
さらに前記バンド層９は、１本のバンドコード１４をトッピングゴムにて被覆したものをベルト層７の外側に螺旋巻きすることもできる。この場合には、バンド層９は、バンドコード１４の巻回ピッチを均一として、バンドプライＰ１、Ｐ２、…の重ね枚数に差を設けることによりタイヤ軸方向の長さ当たりのバンドコード１４の本数に差を設けることができる。この場合には特にバンドコード１４の配置本数やピッチの微調整が容易となり、特にバンド層９の成形精度が向上しうる。
【００２５】
また前記バンド層９は、前記高密度部９ａのタイヤ半径方向最外側のバンドプライＰ３のトレッド面２ａからの深さ、言い換えればリブ状部分１２のゴム厚さＴＨを前記縦溝１０の深さＧＤよりも小としているものを示す。なお前記高密度部９ａのタイヤ半径方向最外側のバンドプライＰ３のトレッド面２ａからの深さを前記縦溝１０の深さＧＤよりも小、かつ３．０mm以上とする。
【００２６】
このように、バンド層の高密度部９ａは、バンドプライの重ね枚数を低密度部９ｂのバンドプライの重ね枚数よりも大とすることによって、トレッド剛性を高めつつ、リブ状部分１２のゴム厚さＴＨを、前記縦溝１０の溝深さＧＤに拘束されることなしに該溝深さＧＤよりも小に設定することができる。或いは、逆に溝深さＧＤがバンド層９の厚さなどに拘束されることなしに設定しうる。
【００２７】
このため、レース中の連続高速走行時においても、リブ状部分１２のトレッドゴムなどの放熱性を高めることができ、過熱によるゴムコンパウンドの沸騰などによるゴムかけ、ゴムちぎれを好適に防止することが可能になり、トレッド部ないしトレッドゴムの耐久性をも向上しうる点で好ましいものとなる。
【００２８】
なお前記リブ状部分１２のゴム厚さＴＨは、前記縦溝１０の溝深さＧＤよりも小としつつ、実用上の摩耗量と継続可能走行距離などを合わせ考慮すると、３．０mm以上確保するのが特に好ましい。
【００２９】
なお、タイヤ軸方向長さ当たりのバンドコードの本数については、高密度部９ａでは、例えば２０〜３０本／cm、より好ましくは２５〜３０本／cmとするのが望ましく、低密度部９ｂでは、５〜１０本／cm、より好ましくは５〜８本／cmとするのが望ましい。
【００３０】
以上本発明の一実施形態について詳述したが、前記縦溝１０は、金型に設けた溝成形用の突起による加硫成形の他、バンド層９の低密度部９ａの位置を予めタイヤ成型時に決定しておくことにより、溝のないスリックタイヤとして加硫成形した後、例えばタイヤを回転させながら切削具を押しつけるなどして、加硫以外の方法により縦溝を成形しうる。このようにして縦溝１０を成形すると、金型に設けた溝成形用の突起の押圧力と加硫中のゴムの流動とによって、バンドコード１４の配列に乱れが生じるのを効果的に防止できる点で好ましい。
【００３１】
またこのような溝付きのレーシング用タイヤは、レースのルール上から晴天時にも使用される他、雨天時も好適に使用できるもので、このような場合には、図３に示すように、縦溝１０、１０間を継ぐ第１の横溝１５や、最外側の縦溝１０からトレッド端Ｅ側にのびる第２の横溝１６などを設けることができる。
【００３２】
このような第１、第２の横溝は、タイヤ周方向に対して所定の角度で傾斜しており、本例ではタイヤ赤道Ｃを中心とした対称位置に配され、傾斜角度θ１を６０度、傾斜角度θ２を７０度としたものを例示している。
【００３３】
【実施例】
図１及び表１に示す仕様に基づきレーシング用タイヤ（サイズ：２５０／６４０Ｒ１８  横溝なし）を試作し、鈴鹿サーキット（１周５．８６km、天候：晴れ）をテスト走行し、その性能を調べた。テストは、レース競技用に改造された後輪駆動方式の国産乗用車用の後輪に装着して、ラップタイム（３周の平均値）と、その走行後のトレッド面の摩耗状態（５段階評価、良＝５）を評価した。なお、バンドコードのタイヤ軸方向長さ当たりの本数がほぼ同じ（２０本／cm）となるよう均一に螺旋巻きした従来のバンド構造を具えるタイヤ（従来例）についても併せてテストを行った。
テストの結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
0004005212.tif 000002
【００３５】
テストの結果、実施例のタイヤ、中でも実施例１，２については大幅なラップタイムの向上と、良好な耐摩耗性が確認できた。
【００３６】
次に、雨天時において、従来例、実施例２について、それぞれ図３に示した横溝を持つものと持たないものの両方のタイヤで富士スピードウェイをテスト走行し、前記と同様にラップタイム（３周したときの平均値）、そのときの摩耗状態（５段階評価、良＝５）を評価した。
テストの結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
0004005212.tif 000003
【００３８】
テストの結果、実施例１のタイヤは、雨天時においてもラップタイムの向上と、良好な耐摩耗性が確認できた。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、トレッド面のリブ状部分のタイヤ半径方向内方に、タイヤ軸方向の長さ当たりのバンドコードの本数が多いバンド層の高密度部を設けたことにより、リブ状部分の剛性を高め、コーナリングパワーの低下を防止しうる。また高密度部は、この部分に作用する大きな遠心力によるベルト層のリフティングを抑制してタイヤの高速耐久性を向上しうる。
【００４０】
またバンド層の高密度部は、バンドプライの重ね枚数を大とすることによって、トレッド剛性を高めつつ、リブ状部分のゴム厚さを縦溝の溝深さに拘束されることなく、該縦溝の溝深さよりも小に設定することができる。このため、レース中の連続高速走行時においても、リブ状部分のトレッドゴムの放熱性を高めることができ、過熱によるゴムコンパウンドの沸騰などによるゴムかけ、ゴムちぎれを好適に防止することが可能になり、トレッド部ないしトレッドゴムの耐久性をも向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すタイヤ右半分子午断面図である。
【図２】その縦溝付近の部分拡大図である。
【図３】横溝を設けたトレッドパターンの平面図である。
【符号の説明】
２  トレッド部
２ａ  トレッド面
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
６Ａ  内のカーカスプライ
６Ｂ  外のカーカスプライ
７  ベルト層
９  バンド層
９ａ  高密度部
９ｂ  低密度部
１４  バンドコード
【図１】
0004005212.tif 000004
【図２】
0004005212.tif 000005
【図３】
0004005212.tif 000006