(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドゴムが、トレッド面を含むキャップゴム層と、前記キャップゴム層に内接するベースゴム層と、を有し、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝に区画された陸部が前記トレッド面に形成された空気入りタイヤにおいて、
前記キャップゴム層が、前記トレッド面を含む本体ゴム層と、センター領域に形成された前記陸部内のみに埋設され、タイヤ周方向に延びる補強繊維をゴムで被覆してなる繊維補強層と、前記繊維補強層に外接し、前記本体ゴム層よりもゴム硬度が低い低硬度ゴム層と、有し、
前記繊維補強層のタイヤ径方向外側端が、前記主溝の溝底よりもタイヤ径方向内側に位置するものであり、かつ
前記低硬度ゴム層が、前記主溝の壁面に露出せず、
前記繊維補強層中、タイヤ幅方向中央側の前記補強繊維が、タイヤ幅方向外側の前記補強繊維よりもタイヤ径方向内側に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記低硬度ゴム層の内周面が、タイヤ径方向内側に凸となる円弧状に形成された請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記低硬度ゴム層のゴム硬度が、前記本体ゴム層のゴム硬度よりも５〜３０°低い請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
トレッドゴムが、トレッド面を含むキャップゴム層と、該キャップゴム層に内接するベースゴム層と、を有し、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝に区画された陸部がトレッド面に形成された空気入りタイヤであって、特に偏摩耗が効果的に防止できる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トレッドゴムを、トレッド面側のキャップゴム層と、その内周側のベースゴム層と、に分割した空気入りタイヤが知られている。このような空気入りタイヤでは、高速走行を行う際、特にトレッド部のセンター領域がタイヤ径方向外側へ膨出し、センター領域の径成長がショルダー領域に比べて大きくなる傾向がある。このため、トレッド部のセンター領域の接地圧が高まり、センター領域での摩耗がショルダー領域に比べて早く進行する偏摩耗が発生するという問題があった。
【０００３】
下記特許文献１では、トレッドゴムが、高モジュラスの変形抑制ゴム層と、変形抑制ゴム層を外周側および内周側から挟む本体ゴム層とを、有し、本体ゴム層を変形抑制ゴム層よりも低モジュラスに設定した空気入りタイヤが記載されている。しかしながら、かかる空気入りタイヤでは、高モジュラスの変形抑制ゴム層が、トレッド部のセンター領域およびショルダー領域を含む全ての領域に配されるため、トレッド面にて、接地圧の均一化を図れるものではない。加えて、高モジュラスの変形抑制ゴム層が主溝の壁面に露出するため、主溝壁面でのゴムのモジュラス差に起因して、両ゴム層界面にてクラックが発生し易いという問題があった。
【０００４】
下記特許文献２では、トレッド面側の本体ゴム層と、本体ゴム層の内周側に配され、短繊維を含有することで本体ゴム層よりもゴム硬度が高い補助ゴム層と、を含むキャップゴム層を有し、該補助ゴム層をトレッド部のセンター領域のみに埋設した空気入りタイヤが記載されている。しかしながら、かかる構成ではセンター領域の接地圧が過度に低下し、逆にショルダー領域の接地圧が高くなることで、ショルダー領域での摩耗量が大きくなる。したがって、トレッド部の偏摩耗防止の観点から、さらなる改良の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０６０１２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１３６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トレッド面での接地圧を均一化し、タイヤの偏摩耗を防止することができる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】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドゴムが、トレッド面を含むキャップゴム層と、前記キャップゴム層に内接するベースゴム層と、を有し、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝に区画された陸部が前記トレッド面に形成された空気入りタイヤにおいて、前記キャップゴム層が、前記トレッド面を含む本体ゴム層と、センター領域に形成された前記陸部内のみに埋設され、タイヤ周方向に延びる補強繊維をゴムで被覆してなる繊維補強層と、前記繊維補強層に外接し、前記本体ゴム層よりもゴム硬度が低い低硬度ゴム層と、有し、前記繊維補強層のタイヤ径方向外側端が、前記主溝の溝底よりもタイヤ径方向内側に位置するものであり、かつ前記低硬度ゴム層が、前記主溝の壁面に露出しないことを特徴とする。
【０００８】
上記空気入りタイヤでは、トレッド部のセンター領域に形成された陸部のみに、繊維補強層を埋設しているため、タイヤ走行に伴いセンター領域がタイヤ径方向外側に膨出するのを抑制し、センター領域の径成長を抑制することができる。ただし、繊維補強層のみをセンター領域の陸部に埋設すると、センター領域の接地圧が過度に低下し、逆にショルダー領域の接地圧が高まることで、ショルダー領域での摩耗量が大きくなることが懸念される。また、センター領域の陸部内の中央部分での接地圧が過度に低下し、陸部の幅方向端部での接地圧が高まることで、センター領域の陸部内の耐摩耗性も悪化する。しかしながら、上記空気入りタイヤでは、繊維補強層とともに低硬度ゴム層を配しているため、低硬度ゴム層がクッション層の如く作用し、センター領域内での接地圧が適度に高まる。これにより、センター領域内のタイヤ径方向外側への過度の膨出を抑えることができる。その結果、上記空気入りタイヤでは、タイヤの偏摩耗を防止することができる。
【０００９】
また、上記空気入りタイヤでは、繊維補強層のタイヤ径方向外側端が、主溝の溝底よりもタイヤ径方向内側に位置し、かつ低硬度ゴム層が、主溝の壁面に露出しない。つまり、主溝の壁面が本体ゴムのみで構成され、主溝の壁面を構成するゴムのゴム硬度差がない。その結果、主溝の壁面でのクラックの発生を防止することができる。
【００１０】
上記空気入りタイヤにおいて、前記低硬度ゴム層のゴム硬度が、前記本体ゴム層のゴム硬度よりも５〜３０°低いことが好ましい。かかる構成によれば、トレッド面全体の接地圧をより効果的に均一化することができる。その結果、上記空気入りタイヤでは、タイヤの偏摩耗を特に防止することができる。
【００１１】
ところで、一般にセンター領域に形成された陸部の中でも、特に陸部の幅方向中央部分において、タイヤ走行に伴う径成長が大きくなる傾向がある。しかしながら、上記空気入りタイヤにおいて、前記繊維補強層中、タイヤ幅方向中央側の前記補強繊維が、タイヤ幅方向外側の前記補強繊維よりもタイヤ径方向内側に位置するものであると、陸部の幅方向中央部分での拘束力が高まり、この部分での径成長を効果的に抑制することができるため好ましい。このように、陸部のタイヤ幅方向中央部分と外側部分とで、繊維補強層の拘束力に差をつけることで、陸部全体での接地圧を均一化し、センター領域に形成された陸部内での偏摩耗を効果的に防止することができる。
【００１２】
上記空気入りタイヤにおいて、前記低硬度ゴム層の内周面が、タイヤ径方向内側に凸となる円弧状に形成されたものであることが好ましい。かかる構成によれば、陸部全体での接地圧をより効果的に均一化することができる。その結果、センター領域に形成された陸部内での偏摩耗を特に効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】本発明の空気入りタイヤの他の例を示す子午線断面図の要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。図２は、図１の要部拡大図である。図１および図２において、ＷＤはタイヤ幅方向を示す。なお、この実施形態の空気入りタイヤは赤道面Ｃに対して左右対称であるため、図１および図２では左側半分を省略して記載している。
【００１５】
この空気入りタイヤは、一対のビード部１と、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、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３と、を備える。カーカス層４は、少なくとも１枚（本実施形態では２枚）のカーカスプライからなり、その内周側には、空気圧保持のためのインナーライナー層５が配されている。
【００１６】
カーカス層４のトレッド部３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り、たが効果による補強を行うベルト層６が配され、その外周側に、たが効果を補強するためのベルト補強層７が配されている。また、カーカス層４のビード部１外側にはリムストリップゴム８が配され、同じくサイドウォール部２外側にはサイドウォールゴム９が配されている。
【００１７】
ベルト補強層７の外周側にはトレッドゴム１０が配されている。トレッドゴム１０は、トレッド面Ｘを含むキャップゴム層１２と、キャップゴム層１２に内接するベースゴム層１１と、を有する。トレッド面Ａには、タイヤ周方向に延びる主溝２１、２２に区画された陸部１３が形成されている。
【００１８】
トレッドゴム１０を構成する原料としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。これらのゴムは、カーボンブラックやシリカなどの充填剤で補強されるとともに、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤およびシランカップリング剤などが適宜配合される。
【００１９】
図２に示すとおり、キャップゴム層１２は、トレッド面Ｘを含む本体ゴム層１２Ａと、繊維補強層１２Ｂと、低硬度ゴム層１２Ｃとを有する。本体ゴム層１２Ａは、原料ゴムに対する充填剤の配合量などを調節することで、ゴム硬度を４５〜７０°とすることが好ましい。
【００２０】
繊維補強層１２Ｂは、タイヤ周方向に延びる補強繊維１２Ｆをゴムで被覆してなる。本発明に係る空気入りタイヤでは、トレッド部のセンター領域に形成された陸部１３のみに、繊維補強層１２Ｂを埋設しているため、タイヤ走行に伴いセンター領域がタイヤ径方向外側に膨出するのを抑制し、センター領域の径成長を抑制することができる。この実施形態では、センター領域に形成された陸部１３として、主溝２１と、タイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝（図示省略）と、により区画されたブロック１３が形成された例を示す。しかしながら、本発明においては、センター領域に形成された陸部１３として、主溝２１のみによって区画されたリブを形成するものであっても良い。なお、本発明において「センター領域」とは、タイヤ赤道Ｃを挟んで、タイヤ幅方向最内側に形成された２本の主溝（図２では主溝２１）間の領域をいうものとする。
【００２１】
補強繊維１２Ｆとしては、特に制限されないが、ナイロン６、ナイロン６６などのナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステル、ビニロン、レーヨン、アラミド繊維などの各種コードが挙げられる。また、センター領域の接地圧が過度に低下するのを緩和するためには、補強繊維１２Ｆを被覆するゴム（被覆ゴム）としては、本体ゴム層１２Ａのゴム硬度よりも５〜１０°低いことが好ましい。
【００２２】
図２に示すとおり、繊維補強層１２Ｂのタイヤ径方向外側端は、主溝２１の溝底よりもタイヤ径方向内側に位置する。このため、タイヤ走行によりトレッドゴム１０が摩耗しても、繊維補強層１２Ｂはトレッド面Ｘに露出することがない。主溝２１の壁面でのクラック発生を防止しつつ、センター領域の径成長を抑制するためには、繊維補強層１２Ｂのタイヤ幅方向外側端と主溝２１の溝壁との間隔を２〜４ｍｍとすることが好ましい。なお、本発明においては、繊維補強層１２Ｂとベースゴム層１１との間に本体ゴム層１２Ａを配しても良いが、図２に示すとおり、繊維補強層１２Ｂがベースゴム層１１に外接するものであると、耐偏摩耗性が向上するため好ましい。
【００２３】
図２に示すとおり、本実施形態においては、繊維補強層１２Ｂ中、タイヤ幅方向中央側の補強繊維１２Ｆが、タイヤ幅方向外側の補強繊維１２Ｆよりもタイヤ径方向内側に位置する。特に本実施形態では、補強繊維１２Ｆをタイヤ径方向内側に向かって凸となる円弧状に配している。かかる構成によれば、陸部１３の幅方向中央部分での拘束力が高まり、この部分での径成長を効果的に抑制することができる。その結果、陸部１３全体での接地圧を均一化し、センター領域に形成された陸部１３内での偏摩耗を効果的に防止することができる。
【００２４】
一方、低硬度ゴム層１２Ｃは、繊維補強層１２Ｂと外接するように、トレッド部のセンター領域に形成された陸部１３のみに配される。これにより、低硬度ゴム層１２Ｃがクッション層の如く作用し、トレッド面Ｘ全体の接地圧を均一化することができる。この低硬度ゴム層１２Ｃのゴム硬度は、本体ゴム層１２Ａのゴム硬度よりも５〜３０°低いことが好ましく、１０〜２０°低いことがより好ましい。ゴム硬度差をかかる範囲内に設定すると、トレッド面Ｘ全体の接地圧をより効果的に均一化することができる。また、耐偏摩耗性以外の特性を考慮した場合、低硬度ゴム層１２Ｃのタイヤ径方向外側端を、主溝２１の溝底位置からタイヤ径方向外側に向かって３ｍｍ以内とすることが好ましい。
【００２５】
また、図２に示すとおり、低硬度ゴム層１２Ｃが主溝２１の壁面に露出しないため、主溝２１の壁面でのクラックの発生を防止することができる。主溝２１の壁面でのクラックの発生をより確実に防止するためには、低硬度ゴム層１２Ｃと主溝２１の溝壁との間隔を２〜４ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
図２に示すとおり、本実施形態においては、低硬度ゴム層１２Ｃの内周面が、タイヤ径方向内側に凸となる円弧状に形成されている。かかる構成によれば、陸部１３全体での接地圧をより効果的に均一化することができる。その結果、センター領域に形成された陸部１３内での偏摩耗を特に効果的に防止することができる。
【００２７】
図２に示すトレッドゴム１０の製造方法としては、例えば（ｉ）ベースゴム層１１の外周側に、タイヤ径方向内側に向かって凸となる円弧状に被覆ゴムを配し、（ｉｉ）被覆ゴムで被覆された補強繊維１２Ｆをタイヤ径方向内側に向かって凸となる円弧状に配して繊維補強層１２Ｂを形成し、（ｉｉｉ）繊維補強層１２Ｂの外周側に、低硬度ゴム層１２Ｃを、その内周面がタイヤ径方向内側に凸となる円弧状となるように配する、方法が挙げられる。
【００２８】
本発明の空気入りタイヤは、トレッドゴムに関する点を除けば、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用することができる。
【００２９】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、低硬度ゴム層１２Ｃの内周面が、タイヤ径方向内側に凸となる円弧状に形成された例を示した。しかしながら、本発明においては、図３（ａ）に示すとおり、低硬度ゴム層１２Ｃの内周面をトレッド面と略平行となるように形成されても良い。
【００３０】
（２）前述の実施形態では、繊維補強層１２Ｂ中、タイヤ幅方向中央側の補強繊維１２Ｆが、タイヤ幅方向外側の補強繊維１２Ｆよりもタイヤ径方向内側に位置するように形成された例を示した。しかしながら、本発明においては、図３（ｂ）に示すとおり、補強繊維１２Ｆがトレッド面と略平行となるように形成されても良く、あるいは図３（ｃ）に示すとおり、タイヤ幅方向外側の補強繊維１２Ｆをタイヤ径方向に２つ重ねるように形成されても良い。
【実施例】
【００３１】
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。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
【００３２】
（１）タイヤ径成長
タイヤ（２６５／７５Ｒ１６、リム幅１６×７．５、空気圧設定３５０ｋｐａ）をライトトラックに装着し、新品時および一般路を３００００ｋｍ走行後において、タイヤ赤道でのタイヤ外径（ｍｍ）を測定し、（３００００ｋｍ走行後のタイヤ外径（ｍｍ））―（新品時のタイヤ外径（ｍｍ））よりタイヤ径成長（ｍｍ）を算出した。
【００３３】
（２）耐偏摩耗性
タイヤ（２６５／７５Ｒ１６、リム幅１６×７．５、空気圧設定３５０ｋｐａ）をライトトラックに装着し、一般路を３００００ｋｍ走行した後の後輪タイヤの主溝深さと新品の後輪タイヤの主溝深さとを、トレッド部のセンター領域およびショルダー領域にてそれぞれ測定し、（３００００ｋｍ走行後の主溝深さ（ｍｍ））―（新品時の主溝深さ（ｍｍ））より摩耗量（ｍｍ）を測定した。なお、トレッド部のセンター領域およびショルダー領域にて、摩耗量の差が小さいほど、耐偏摩耗性に優れることを意味する。
【００３４】
実施例１
図１および図２に示すキャップゴム層１０を備える空気入りタイヤを製造した。なお、新品時の主溝深さを、センター領域では１２．４ｍｍ、ショルダー領域では１０．１ｍｍとし、本体ゴム層１２Ａのゴム硬度を５３°、繊維補強層１２Ｂにおける被覆ゴムのゴム硬度を４８°、低硬度ゴム層１２Ｃのゴム硬度を３８°に設定した。結果を表１に示す。
【００３５】
比較例１
図１および図２に示すキャップゴム層１０を本体ゴム層１２Ａのみで構成し、繊維補強層１２Ｂおよび低硬度ゴム層１２Ｃを備えない構成としたこと以外は、実施例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。結果を表１に示す。
【００３６】
比較例２
図１および図２に示すキャップゴム層１０を本体ゴム層１２Ａおよび繊維補強層１２Ｂで構成し、低硬度ゴム層１２Ｃを備えない構成としたこと以外は、実施例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
0005390432.tif 000002
【００３８】
表１の結果から、比較例１の空気入りタイヤに比べて、比較例２および実施例１の空気入りタイヤでは、ともにセンター領域でのタイヤの径成長が抑制されている。しかしながら、比較例２の空気入りタイヤでは、センター領域での接地圧が過度に低下し、逆にショルダー領域での接地圧が高くなることがわかる。その結果、ショルダー領域での摩耗量が大きくなり、タイヤの偏摩耗が防止できていないことがわかる。一方、実施例１の空気入りタイヤでは、ショルダー領域での接地圧の上昇を抑制しつつ、センター領域での接地圧を適度に低下することができる。その結果、タイヤの偏摩耗を防止できることがわかる。
【符号の説明】
【００３９】
３：トレッド部
１０：トレッドゴム
１１：ベースゴム層
１２：キャップゴム層
１２Ａ：本体ゴム層
１２Ｂ：繊維補強層
１２Ｃ：低硬度ゴム層
１２Ｆ：補強繊維
１３：陸部
【図１】
0005390432.tif 000003
【図２】
0005390432.tif 000004
【図３】
0005390432.tif 000005