(57)【要約】【課題】高いベルト耐久性を有しつつ、転がり抵抗が小さい空気入りタイヤを提供することにある。【解決手段】トロイド状に延びるカーカス１０のクラウン部の外周側に、タイヤ周方向に沿って延びる迂曲コード２０ａのゴム被覆層からなる少なくとも１層の周方向強化層２０と、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度で延びるコード（図示せず）のゴム被覆層である内側ベルト層３１及び外側ベルト層３２の少なくとも１層を相互に交差させてなる交差ベルト３０と、トレッドゴム４０とを具え、前記交差ベルト３０を構成する内側ベルト３１層及び外側ベルト層３２のうち少なくとも一方のベルト層（図１では内側ベルト層３１）の幅Ｗ１が、前記周方向強化層２０の幅Ｗ２よりも広い幅広ベルト層であり、前記周方向強化層２０の端部とカーカス１０との間に、損失正接が0.2未満である低発熱ゴム部５０を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周側に、タイヤ周方向に沿って延びる迂曲コードのゴム被覆層からなる少なくとも１層の周方向強化層と、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度で延びるコードのゴム被覆層である内側ベルト層及び外側ベルト層の少なくとも１層を相互に交差させてなる交差ベルトと、トレッドゴムとを順次有する空気入りタイヤにおいて、
前記交差ベルトを構成する内側ベルト層及び外側ベルト層のうち少なくとも一方のベルト層の幅が、前記周方向強化層の幅よりも広い幅広ベルト層であり、前記周方向強化層の端部とカーカスの間に、損失正接が0.2未満である低発熱ゴム部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記低発熱ゴム部のタイヤ幅方向外側の端部が、ショルダー部まで延在する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤ、特に、高いベルト耐久性を有しつつ、転がり抵抗を低減できる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、トレッド部の強化を目的として、カーカスのクラウン部の外周側にベルトを配設することが一般的である。そして、ベルトのたが効果は、ベルトコードの切断端が位置するトレッドショルダー部分でトレッド中央部分より低くなるため、空気入りタイヤに空気圧を充填した場合等には、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長量が、トレッド中央部分でのそれより多くなり、それ故に、トレッドショルダー部分と対応する部分では、ベルトとトレッドゴムとの間のセパレーションが発生し易いという耐久上の問題があり、このことは、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長量がとくに大きくなる、偏平率が60％以下のタイヤにおいて重大であった。
【０００３】
そこで、波状もしくはジグザク状をなす迂曲コード、又は直線状の低弾性コードを円周方向に延在させてなる周方向強化層を、ベルトの内周側、外周側またはベルト層間に配設する補強構造が提案され、使用されるに至っており、これによれば、前記ベルトの径成長をその周方向強化層によって拘束することで、トレッドショルダー部分の径成長を有効に抑制して、径成長に起因するベルト側縁のセパレーションを有利に防止することができる。
【０００４】
ただし、上記のような補強構造では、周方向強化層がトレッド幅方向断面内での曲げ剛性の増加に有効に寄与しないことから、車両の走行中に、例えばトレッド踏面が石等の突起物を踏んだ場合等には、その断面内で、ベルト及び周方向強化層が、その周方向強化層の側縁位置を始点として半径方向内方に大きく窪むように撓み変形することになって、それらのベルト等の路面に対する傾き角が大きくなるため、ベルト層間の幅方向剪断歪が大きくなる結果、ベルト層側縁への応力及び歪みの集中に起因するセパレーションがそこに発生するという問題があった。
【０００５】
そのため、例えば特許文献１には、所定の発泡ゴム層を含有する肉厚のプロテクターを有する空気入りタイヤが開示されている。このタイヤによれば、周方向強化層によりベルトの径成長を十分に拘束するとともに、タイヤ重量の増加をもたらすことなしに、高偏平度のタイヤであっても、ベルト側縁へのセパレーションの発生を有効に抑制して、良好なベルト耐久性を発揮することができる。
【特許文献１】特開平６−２１９１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の空気入りタイヤは、タイヤ径方向最内側のベルトに周方向強化層を用いた場合、ショルダー部に交差ベルトがなく周方向強化層のみとなるため、クッションゴムにかかる歪みがおおきくなる。そのため、クッションゴムの破壊性向上のためにカーボン量の多いクッションゴム、すなわち転がり抵抗の大きい高発熱ゴムの適用が不可欠であった。以上のことから、ベルト耐久性の向上とタイヤの転がり抵抗の低減との両立という点については、さらに改良が望まれていた。
【０００７】
本発明の目的は、交差ベルトの改良を図り、さらに、前記周方向強化層の端部とカーカスの間に所定のクッションゴムを設けることによって、高いベルト耐久性を有しつつ、転がり抵抗が小さい空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ね、前記交差ベルトを構成する内側ベルト層及び外側ベルト層のうち少なくとも一方のベルト層を、その幅が前記周方向強化層の幅よりも広い幅広ベルト層とすることにより、ベルト層側縁への応力及び歪みの集中に起因するセパレーションの発生を防止できることに加えて、前記周方向強化層の端部とカーカスの間に損失正接が0.2未満である低発熱ゴム部を設けることで、前記クッションゴム（本発明では低発熱ゴム部）にかかる応力を緩和し、前記クッションゴムとして損失正接が小さい低発熱ゴムを用いることができる結果、タイヤ転動中に繰り返し変形が発生することに起因したエネルギー損失を最小限に抑えることが可能となり、タイヤの転がり抵抗を改善できることを見出した。
【０００９】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周側に、タイヤ周方向に沿って延びる迂曲コードのゴム被覆層からなる少なくとも１層の周方向強化層と、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度で延びるコードのゴム被覆層である内側ベルト層及び外側ベルト層の少なくとも１層を相互に交差させてなる交差ベルトと、トレッドゴムとを順次有する空気入りタイヤにおいて、前記交差ベルトを構成する内側ベルト層及び外側ベルト層のうち少なくとも一方のベルト層の幅が、前記周方向強化層の幅よりも広い幅広ベルト層であり、前記周方向強化層の端部とカーカスの間に、損失正接が0.2未満である低発熱ゴム部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１０】
（２）前記幅広ベルト層の幅が、前記周方向強化層の幅に対して、110〜150％の範囲である上記（１）記載の空気入りタイヤ。
【００１１】
（３）前記低発熱ゴム部が、前記周方向強化層の端部とカーカスの間で、かつ前記周方向強化層の端部の側方に位置する上記（１）又は（２）記載の空気入りタイヤ。
【００１２】
（４）前記低発熱ゴム部のタイヤ幅方向外側の端部が、ショルダー部まで延在する上記（１）、（２）又は（３）記載の空気入りタイヤ。
【００１３】
（５）前記低発熱ゴム部の最大厚みが、5〜12mmの範囲である上記（１）〜（４）のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
【００１４】
（６）前記空気入りタイヤの偏平率が70％以下である上記（１）〜（５）のいずれか１項記載の空気入りタイヤ。
【００１５】
（７）前記周方向強化層は、２層である上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高いベルト耐久性を有しつつ、転がり抵抗が小さい空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の構成と限定理由を、図面を用いて説明する。
図１は本発明のタイヤの一部についての幅方向断面図である。本発明は、図１に示すように、トロイド状に延びるカーカス１０のクラウン部の外周側に、タイヤ周方向に沿って延びる迂曲コード２０ａのゴム被覆層からなる少なくとも１層の周方向強化層２０と、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度で延びるコード（図示せず）のゴム被覆層である内側ベルト層３１及び外側ベルト層３２の少なくとも１層を相互に交差させてなる交差ベルト３０と、トレッドゴム４０とを具える空気入りタイヤ１である。
【００１８】
そして、本発明は、図１に示すように、前記交差ベルト３０を構成する内側ベルト３１層及び外側ベルト層３２のうち少なくとも一方のベルト層（図１では内側ベルト層３１）の幅Ｗ１が、前記周方向強化層２０の幅Ｗ２よりも広い幅広ベルト層であり、前記周方向強化層２０の端部とカーカス１０との間に、損失正接が0.2未満である低発熱ゴム部５０を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明は、上記構成を採用することで、前記幅広ベルト層３１により、トレッド部の前記交差ベルト３０の幅方向外側部分の剪断剛性を高めることができるため、ベルト層側縁への応力及び歪みの集中に起因するセパレーションの発生を防止できることに加えて、前記クッションゴム（本発明では低発熱ゴム部５０）にかかる応力を緩和することが可能となる。それによって、クッションゴムの材料として損失正接が小さい低発熱ゴム（損失正接0.2未満）を用いることができる結果、タイヤ転動中に繰り返し変形が発生することに起因したエネルギー損失を最小限に抑えることが可能となり、タイヤの転がり抵抗を小さくすることができる。
【００２０】
なお、タイヤの転がり抵抗は、主に、（１）タイヤ転動中に繰り返し変形が発生することに起因するゴムのエネルギー損失、（２）タイヤが路面と接する時に発生する摩擦による損失及び（３）タイヤが空気中を移動することで発生する損失、の３つの要因から構成されると考えられる。特に、上記３成分のうち、タイヤの転がり抵抗の80％以上は、（１）の成分に起因するものであり、繰り返し変形の伴う損失を減らすことが、転がり抵抗を減らす点で最も重要であると考えられることから、従来のクッションゴムに比べて損失正接の小さい低発熱ゴムを用いる本発明の空気入りタイヤが、タイヤの転がり抵抗の低減に効果を奏する。
【００２１】
ここで、上述の損失正接（ヒステリシスロス）とは、タイヤが変形した際に元の形に戻るためにゴム内部で消費されたエネルギー損失のことであり、tanδで表わすことができる。具体的なtanδの値については、JIS K 6394及びJIS K7198で規定された、動的引張り試験及び剪断試験によって調べることが可能である。また、本発明の空気入りタイヤ１の低発熱ゴム部５０の損失正接（tanδ）が0.2未満であるのは、0.2以上の場合、損失正接が大きすぎるため、十分にタイヤの転がり抵抗を低減できないからである。
【００２２】
なお、本発明の低発熱ゴム部５０とは、低発熱ゴムを材料としたクッションゴムに該当する部材のことをいう。従来、カーボンの添加量が多く破壊性の高かったクッションゴムを、カーボンの添加量を減らした破壊性の低い部材に置き換えることで、一定の応力緩和効果を有しつつ、タイヤの転がり抵抗の低減という効果を奏する。
【００２３】
また、図１に示すように、前記幅広ベルト層（図１では内側ベルト層３１）の幅Ｗ１が、前記周方向強化層２０の幅Ｗ２に対して、110〜150％の範囲であることが好ましい。前記幅広ベルト層の幅Ｗ１が前記周方向強化層２０の幅Ｗ２の110％未満の場合、前記低発熱ゴム部５０への応力を十分に緩和できず、tanδが0.2未満の低発熱ゴムを用いることができない恐れがあるからであり、一方、150％を超えると、幅が大きすぎるため、幅広ベルト層をトレッドショルダー部の湾曲部に沿って湾曲させることが必要となり、製造不良が生じる恐れがあるためである。また、幅広ベルト層Ｗ１を維持し、周方向強化層を狭幅化した場合は、トレッドショルダー部の径成長が大きくなるため、ベルトセパレーションを引き起こす恐れがある。
【００２４】
さらに、図２は本発明の空気入りタイヤの低発熱ゴム部５０の周辺を拡大して示した側断面図であるが、図２に示すように、前記低発熱ゴム部５０が、前記周方向強化層２０の端部とカーカス１０の間（５０ａの位置）で、かつ前記周方向強化層２０の端部の側方（（５０ｂと示す位置））に位置することが好ましい。前記周方向強化層２０の端部を固定することができるとともに、前記幅広ベルト（図１では下側ベルト層３１）に対するクッションゴムとしての効果を有することができるからである。
【００２５】
さらに、図１に示すように、前記低発熱ゴム部５０のタイヤ幅方向外側の端部５０ｃが、ショルダー部３まで延在することが好ましい。発熱の小さいクッションゴムで、無理のないカーカスラインをとるためである。
【００２６】
さらにまた、前記低発熱ゴム部の最大厚みが、5〜12mmの範囲であることが好ましい。前記低発熱ゴム部の最大厚みが5mm未満では、剪断歪みの緩和効果が十分でなく、前記交差ベルト端部のセパレーションが発生する恐れがあるからであり、一方、12mm超えでは、前記内側ベルト層３１が低発熱ゴム部によってタイヤ半径方向外方へ局部的に大きく持ち上げられるため、トレッドゴムを薄くする必要があり、製造の煩雑さ及びトレッド踏面をカットした際の耐久性に問題が生じる恐れがあるからである。
【００２７】
なお、本発明の空気入りタイヤ１の偏平率が、70％以下であることが好ましい。偏平率  ％を超えると、トレッドショルダー部分３での前記ベルトの径成長が小さいため、周方向ベルトのメリットが小さくなるためである。
【００２８】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
実施例１としては、大型トラック及びバス用超偏平スーパーシングルタイヤ（タイヤサイズ：495／45R22.5、リム幅：17）であって、図１に示すように、トロイド状に延びるカーカス１０のクラウン部の外周側に、タイヤ周方向に沿って波状に延びる迂曲コード２０ａのゴム被覆層からなる少なくとも１層の周方向強化層２０と、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度で延びるコード（図示せず）のゴム被覆層である内側ベルト層３１及び外側ベルト層３２の少なくとも１層を相互に交差させてなる交差ベルト３０と、トレッドゴム４０とを順次有し、前記内側ベルト層３１のベルト層の幅Ｗ１が前記周方向強化層の幅Ｗ２よりも広い幅広ベルト層であり、前記周方向強化層２０の端部とカーカス１０の間で、かつ前記周方向強化層２０の端部の側方に、損失正接（tanδ）が0.06である低発熱ゴム部５０を有する、空気圧900ｋPaの空気入りタイヤをサンプルとして用いた。
【００３０】
（比較例１）
比較例１として、前記交差ベルト層３０を形成する内側ベルト層３１及び外側ベルト層３２の幅が、いずれも前記周方向強化層２０の幅よりも小さい（言い換えれば、幅広ベルト層がない）こと、並びに、前記低発熱ゴム部５０に代えて損失正接（tanδ）が0.26の高破壊性のクッションゴムを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件の空気入りタイヤをサンプルとして用いた。
【００３１】
（比較例２）
比較例２として、前記交差ベルト層３０を形成する内側ベルト層３１及び外側ベルト層３２の幅Ｗ１が、いずれも前記周方向強化層２０の幅Ｗ２よりも小さい（言い換えれば、幅広ベルト層がない）こと以外は、実施例１と同様の条件の空気入りタイヤをサンプルとして用いた。
【００３２】
（比較例３）
比較例３として、前記低発熱ゴム部５０に代えて損失正接（tanδ）が0.26の高破壊性のクッションゴムを用いたこと以外は、実施例１と同様の条件の空気入りタイヤをサンプルとして用いた。
【００３３】
（評価１）
実施例１及び比較例１〜３の空気入りタイヤについて、5800kgの負荷をかけた状態で、試験速度80km／hで回転させて、室内ドラム試験を行い、走行中のタイヤ軸の前後幅をロードセルで測定することにより、タイヤの転がり抵抗の評価を行った。比較例１のサンプルについて測定した転がり抵抗を100としたときの相対比を表１に示す。
【００３４】
（評価２）
実施例１及び比較例１〜３の空気入りタイヤについて、FMVSS119耐久試験条件にしたがって、４ステップ移行は速度を10km／hずつ上げることにより、発熱性の評価を行った。比較例１のサンプルの走行距離を100としたときの相対比を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１の結果より、実施例１の空気入りタイヤは、比較例１〜３の空気入りタイヤに比べて転がり抵抗及び発熱性を低く抑えることができることがわかった。通常の空気入りタイヤである比較例１は、実施例１に比べて、発熱性については同等の効果を有するものの、転がり抵抗が大きいことがわかった。また、幅広ベルト層を有していない比較例２の空気入りタイヤは、実施例１と同等の転がり抵抗を有するものの、発熱性が高く、評価中にクッションゴムが破壊した。さらに、クッションゴムの適正化が図れていない比較例２については、実施例１に比べて、転がり抵抗及び発熱性のいずれについても効果が下回ることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、高いベルト耐久性を有しつつ、転がり抵抗が小さい空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に従うタイヤの側断面図を示す。
【図２】図１の一部を拡大した側断面図を示す。
【符号の説明】
【００３９】
１      空気入りタイヤ
２      周溝
３      ショルダー部
１０    カーカス
２０    周方向強化層
３０    交差ベルト層
３１    内側ベルト層
３２    外側ベルト層
４０    トレッド部
５０    低発熱ゴム部
【図１】
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【図２】
2010137813.tif 000005