(57)【要約】【課題】通常走行における転がり抵抗性能に加えて、ウェット制動性能が改善されたランフラットタイヤを提供する。【解決手段】１対のビード部間にトロイド状に跨るカーカスに沿って１対のサイドウォール部及びトレッド部を配置してなり、該サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層、及び前記トレッド部の前記カーカスの径方向外側に、少なくとも１層のベルト層からなるベルトをそれぞれ具えるタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ赤道を含むトレッド幅方向中央域に配するセンタートレッドゴムと、該センタートレッドゴムの両側に隣接するショルダートレッドゴムとを有し、前記センタートレッドゴムの弾性率及びｔａｎδがともに、前記ショルダートレッドゴムのそれらを上回るとともに、センタートレッドゴムの端部が、タイヤ赤道から、前記ベルトの最大幅ベルト層の半幅の３０％以上６０％以下の範囲に位置する。【選択図】図１
2014136562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビード部間にトロイド状に跨るカーカスに沿って１対のサイドウォール部及びトレッド部を配置してなり、該サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層、及び前記トレッド部の前記カーカスの径方向外側に、少なくとも１層のベルト層からなるベルトをそれぞれ具えるタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ赤道を含むトレッド幅方向中央域に配するセンタートレッドゴムと、該センタートレッドゴムの両側に隣接するショルダートレッドゴムとを有し、
前記センタートレッドゴムの弾性率及びｔａｎδがともに、前記ショルダートレッドゴムのそれらを上回るとともに、
前記センタートレッドゴムの端部が、タイヤ赤道から、前記ベルトの最大幅ベルト層の半幅の３０％以上６０％以下の範囲に位置すること、を特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記トレッドに複数本の周方向溝を有し、前記センタートレッドゴムの端部は、タイヤ幅方向最外側の周方向溝の、トレッド端側の溝底縁又は該溝底縁よりもタイヤ幅方向外側に位置する、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記センタートレッドゴムと前記ショルダートレッドゴムとの界面は、前記周方向溝の一方の開口端縁と他方の開口端縁との間に位置する、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記センタートレッドゴムの弾性率Ｅｃの、前記ショルダートレッドゴムの弾性率Ｅｓに対する比Ｅｃ／Ｅｓが４．５以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記センタートレッドゴムの端部の位置は、前記タイヤ赤道を挟む両側域の一方と他方とで異なる、請求項１から４のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記ショルダートレッドゴムは、前記センタートレッドゴムの一方側と他方側とで異なる弾性率及びｔａｎδを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通常走行における転がり抵抗性能に加えて、ウェット制動性能が改善されたサイド補強型のランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パンク等によってタイヤ内圧が低下しても、ある程度の距離を走行できるタイヤとして、タイヤのサイドウォール部に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配設した、所謂サイド補強型のランフラットタイヤがある。このランフラットタイヤは、通常走行時には荷重をタイヤ内圧で支持し、一方、パンク走行時にはタイヤ荷重をサイド補強ゴム層で肩代わりして支持する。このため、タイヤパンク時にタイヤ内部の空気圧が急激に低下しても、車輌の挙動に急激な変化が生じないので安定した走行が可能であり、また、慌てた運転手による誤ったハンドル操作の危険性を低減できる。
【０００３】
一方で、このサイド補強型のランフラットタイヤにおいては、荷重負荷時に曲げ変形がほとんど生じない高剛性のサイドウォール部がトレッド部のショルダー域を押し込むので、トレッド部の両ショルダー域からタイヤ赤道の向きに圧縮力が生じて、トレッド部のセンター域がタイヤ径方向内側に弓形に湾曲する変形が生じ易い。この変形に伴い、該ショルダー域における接地圧が極端に高まって発熱量が大きくなるため、サイド補強ゴム層を有しない通常のタイヤに比し、転がり抵抗が増大する傾向にある。
そこで、特許文献１には、トレッド部に低発熱ゴムを配置するのと同時に、サイド補強ゴム層に適当な貯蔵弾性率を有するゴムを用いて、トレッド部のショルダー域における接地圧を低減することにより該トレッド部の湾曲変形を抑制して、転がり抵抗性能及び耐偏摩耗性能を改善したタイヤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２１９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の構成によれば、タイヤの転がり抵抗を従前のタイヤに比し小さくすることができる一方で、上記の低発熱ゴムは、カーボンや添加材等の含有量が少なく通常のゴムよりも低弾性であるため、かかる低発熱ゴムをトレッド部全体にわたって適用すると、トレッド剛性が従来に比し小さくなりウェット制動性能に不利になることは避けられない。これに対し、このウェット制動性能も、転がり抵抗性能と併せて改善したいという要求が高まっている。
そこで、本発明では、転がり抵抗性能に加えてウェット制動性能が改善された、サイド補強型のランフラットタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、上記の課題を解決する手段について鋭意究明したところ、サイド補強型のランフラットタイヤにおいては、高剛性のサイドウォール部からタイヤ荷重を請け負うトレッド部のショルダー域と、このショルダー域に挟まれて圧縮され、タイヤ径方向内側に弓形に湾曲しやすい同センター域とに配置するゴムの物性を個別に規定することにより、トレッド部の湾曲変形が抑制されて転がり抵抗性能が向上するのに加えて、ウェット制動性能の改善も可能であることを新規に見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）本発明のタイヤは、１対のビード部間にトロイド状に跨るカーカスに沿って１対のサイドウォール部及びトレッド部を配置してなり、該サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層、及び前記トレッド部の前記カーカスの径方向外側に、少なくとも１層のベルト層からなるベルトをそれぞれ具えるタイヤであって、前記トレッド部は、タイヤ赤道を含むトレッド幅方向中央域に配するセンタートレッドゴムと、該センタートレッドゴムの両側に隣接するショルダートレッドゴムとを有し、前記センタートレッドゴムの弾性率及びｔａｎδがともに、前記ショルダートレッドゴムのそれらを上回るとともに、前記センタートレッドゴムの端部が、タイヤ赤道から、前記ベルトの最大幅ベルト層の半幅の３０％以上６０％以下にあたる範囲に位置すること、を特徴とする。
【０００８】
（２）本発明のタイヤは、前記トレッドに複数本の周方向溝を有し、前記センタートレッドゴムの端部は、タイヤ幅方向最外側の周方向溝の、トレッド端側の溝底縁又は該溝底縁よりもタイヤ幅方向外側に位置すること、が好適である。
【０００９】
（３）本発明のタイヤにおいて、前記センタートレッドゴムと前記ショルダートレッドゴムとの界面は、前記周方向溝の一方の開口端縁と他方の開口端縁との間に位置すること、が好適である。
【００１０】
（４）本発明のタイヤにおいて、前記センタートレッドゴムの弾性率Ｅｃの、前記ショルダートレッドゴムの弾性率Ｅｓに対する比Ｅｃ／Ｅｓが４．５以下であること、が好適である。
【００１１】
（５）本発明のタイヤにおいて、前記センタートレッドゴムの端部の位置は、前記タイヤ赤道を挟む両側域の一方と他方とで異なること、が好適である。
【００１２】
（６）本発明のタイヤにおいて、前記ショルダートレッドゴムは、前記センタートレッドゴムの一方側と他方側とで異なる弾性率及びｔａｎδを有すること、が好適である。
【００１３】
なお、上記の弾性率Ｅｃ及びＥｓは、ＪＩＳ  Ｋ６３９４に準拠し、引張方法により初期歪０．２％、振幅１％、周波数５２Ｈｚ、温度２５℃の条件下で測定したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トレッド部の剛性を好適に高めることができるので、通常走行における転がり抵抗性能に加えて、ウェット制動性能が改善されたランフラットタイヤを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤの、幅方向断面の半部を示す図である。
【図２】図１に示すタイヤ幅方向最外側の周方向溝の拡大図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るタイヤの、幅方向断面の半部を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るタイヤの、幅方向断面の半部を示す図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るタイヤの、通常走行時のタイヤ幅方向断面図であり、（ｂ）は従来例タイヤの同断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明のタイヤを、その実施形態を例示して詳細に説明する。
図１に、本発明に係るタイヤの幅方向断面の半部を示す。本発明のタイヤは、１対のビード部１１間にトロイド状に跨るカーカス２に沿って１対のサイドウォール部１２及びトレッド部１３を配置してなり、該サイドウォール部１２に断面三日月状の補強ゴム層５、及びトレッド部１３のカーカス２の径方向外側に、少なくとも１層（図示では２層）のベルト層３ａ及び３ｂからなるベルト３をそれぞれ具えるタイヤ、所謂、ランフラットタイヤである。このトレッド部１３は、タイヤ赤道ＣＬを含むトレッド幅方向中央域に配するセンター域Ｃと、該センター域Ｃの両側に隣接して延在するショルダー域Ｓからなり、センター域ＣにはセンタートレッドゴムＴＣが、ショルダー域ＳにはショルダートレッドゴムＴＳがそれぞれ配置されている。
【００１７】
ここにおいて、センタートレッドゴムＴＣの弾性率Ｅｃ及びｔａｎδがともに、ショルダートレッドゴムＴＳの弾性率Ｅｓ及びｔａｎδを上回っていることが肝要である。
図５（ｂ）に示すように、従来のサイド補強型のランフラットタイヤでは、サイドウォール部１２′の剛性が高く荷重負荷時に曲げ変形しないため、サイドウォール部１２′がトレッド部１３′のショルダー域を押し込むので、トレッド部１３′の両ショルダー域からタイヤ赤道ＣＬの向きに圧縮力が生じて、該トレッド部１３′のセンター域がタイヤ径方向内側に湾曲する変形が生じる。このため、ショルダー域における接地圧が極端に高まる一方で、センター域の接地面は小さく、荷重の負担割合も少ない。
【００１８】
そこで、センタートレッドゴムＴＣの弾性率ＥｃをショルダートレッドゴムＴＳの弾性率Ｅｓよりも大きくして、センタートレッドゴムＴＣが、隣接するショルダートレッドゴムＴＳからの圧縮を受けてもタイヤ径方向内側に湾曲しないようにすれば、図３（ａ）に示すように、トレッド６のショルダー域Ｓのみならず同センター域Ｃでもタイヤ荷重を負担できるため、ショルダー域Ｓにおける接地圧を低減して、該ショルダー域Ｓにおける転がり抵抗の増大を抑制することができる。
【００１９】
このとき、センター域Ｃに配置するセンタートレッドゴムＴＣのｔａｎδを比較的大きくすることで、タイヤのウェット制動性能を改善できる。一般に、ｔａｎδが大きいゴムは発熱量が大きく、タイヤの転がり抵抗性能を害することになり兼ねないが、上述したように、サイド補強型のランフラットタイヤにおいてはトレッド部１３のセンター域Ｃの接地圧はショルダー域Ｓに比しさほど高くないため、センター域Ｃにｔａｎδの大きいゴムを配置しても、タイヤの転がり抵抗を害することなく、ウェット制動性能を改善することができる。
一方、接地圧が集中し易いショルダー域Ｓには、低発熱であるｔａｎδの比較的小さいゴムを配置することで、該ショルダー域Ｓにおける発熱量を低減することができる。
また、トレッド部１３の湾曲変形を抑制することで、トレッドの偏摩耗を抑制したり、操縦安定性能を向上させたりすることもできる。
【００２０】
さらに、図１に示すように、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣを、タイヤ赤道ＣＬから、ベルト３の最大幅ベルト層３ａの半幅ＨＷの３０％以上６０％以下にあたる範囲に配置する必要がある。
３０％以上であれば、トレッド６において比較的弾性率の高いセンタートレッドゴムＴＣの配置面積を十分に確保して、トレッド部１３の湾曲変形を抑制することができる。また、６０％以下であれば、センタートレッドゴムＴＣによってトレッド部１３のセンター域Ｃの剛性を高めつつ、比較的低発熱であるショルダートレッドゴムの配置面積も十分に確保して、転がり抵抗の増大を抑制することができる。
なお、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣを、タイヤ赤道ＣＬから、ベルト３の最大幅ベルト層３ａの半幅ＨＷの６０％を超える範囲に配置しても、トレッド部１３の湾曲変形を抑制する効果は飽和するので６０％以下としている。
より好ましくは、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣを、タイヤ赤道ＣＬから、ベルト３の最大幅ベルト層３ａの半幅ＨＷの５０％以上６０％以下の領域に配置する。
【００２１】
このとき、センタートレッドゴムＴＣの弾性率Ｅｃ及びショルダートレッドゴムＴＳの弾性率Ｅｓは、３ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下であることが好ましい。３ＭＰａ以上であれば、トレッド６の剛性を十分に確保して摩耗性能を良好に保つことができ、２１ＭＰａ以下であれば乗り心地性能を維持することができる。
【００２２】
また、本発明に係るランフラットタイヤ１０は、トレッド６に複数本の周方向溝１を有し、図２に示すように、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣは、タイヤ幅方向最外側の周方向溝１の、トレッド端側の溝底縁ｄ１又は該溝底縁ｄ１よりもタイヤ幅方向外側に位置することが好ましい。
【００２３】
一般に、サイド補強型のランフラットタイヤにおけるトレッド部１３は、トレッドの陸部７に比し剛性の小さい周方向溝１にてトレッドが屈曲して、湾曲することになる。特に、タイヤ幅方向最外側の周方向溝１はサイドウォール部１３からの押し込みの影響を最も受け易いので、かかる最外側の周方向溝１の少なくとも溝底ｄに比較的剛性の高いセンタートレッドゴムＴＣを配置することで、荷重負荷時に周方向溝１を屈曲し難くして、トレッド部１３の湾曲変形を抑制することができる。よって、転がり抵抗を低減したり、特にはトレッドの偏摩耗を抑制する効果が得られる。
【００２４】
なお、図２に示すような溝底ｄが平面状である周方向溝１とは異なり、溝底ｄがタイヤ径方向内側に凸となる円弧状である周方向溝においては、両溝壁の、タイヤ径方向最外側の変局点のそれぞれを溝底縁ｄ１及び溝底縁ｄ２とする。それ以外の形状の周方向溝に関しては、溝の最深点を溝底縁ｄ１とする。
【００２５】
ここにおいて、センタートレッドゴムＴＣとショルダートレッドゴムＴＳとの界面Ｐは、周方向溝１の一方の開口端縁ｅ１と他方の開口端縁ｅ２との間に位置することが好ましい。
【００２６】
これは、界面Ｐがトレッド６の陸部７に配置されると、トレッド６が接地した際に、弾性率及びｔａｎδの異なるセンタートレッドゴムＴＣとショルダートレッドゴムＴＳとの間に剛性段差が生じてトレッド６が偏摩耗しやすく、また転がり抵抗も大きくなるからである。そこで、界面Ｐを、路面に接地しない周方向溝１の範囲内に配置すれば、上記のような剛性段差の影響を小さく留めて、耐偏摩耗性能及び転がり抵抗性能をより向上することができる。
【００２７】
さらに、センタートレッドゴムＴＣの弾性率Ｅｃの、ショルダートレッドゴムＴＳの弾性率Ｅｓに対する比Ｅｃ／Ｅｓが４．５以下であることが好ましい。
【００２８】
上記の比Ｅｃ／Ｅｓを４．５以下とするのは、かかる比が４．５を超えると、センタートレッドゴムＴＣとショルダートレッドゴムＴＳとの間の剛性段差が大きくなるため、トレッド部１３のセンター域Ｃと同ショルダー域Ｓとの接地圧差が大きくなり過ぎて、特に、ショルダー域Ｓの接地面で滑りが生じて該ショルダー域Ｓが摩耗し易くなるからである。
なお、上記の比Ｅｃ／Ｅｓは、１．５以上４．０以下であることが、両ゴム間の剛性段差を好適に抑制する観点から更に好ましい。
【００２９】
また、センタートレッドゴムＴＣのｔａｎδの、ショルダートレッドゴムＴＳのｔａｎδに対する比は、２．０以上３．５以下であることがウェット制動性能の観点から好ましい。この比が２．５以上３．０以下であることが更に好ましい。
【００３０】
さらに、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣの位置は、タイヤ赤道ＣＬを挟む両側域の一方と他方とで異なっていてもよい。
一般に、車輌装着時のタイヤ内側に比し、同外側の方がサイドウォール部からの押し込み力が大きくなるため、比較的高剛性であるセンタートレッドゴムＴＣのタイヤ幅方向長さが大きい方を、タイヤ装着時に外側となるように使用すれば、トレッド部１３の湾曲変形がより効果的に抑制されるので、耐偏摩耗性能及び転がり抵抗性能をより向上することができる。
【００３１】
また、ショルダートレッドゴムＴＳの弾性率Ｅｓ及びｔａｎδは、一方のタイヤ半部と他方のタイヤ半部とで異なっていてもよい。
一般的な走行において、車輌装着時のタイヤ外側では旋回時応力が比較的大きくなる一方で、同内側では直進走行時のトレッドの接地圧が比較的大きいため、ショルダートレッドゴムＴＳの弾性率Ｅｓが高く、かつｔａｎδが大きい方をタイヤ装着時に外側となるように使用すれば、タイヤ外側においては偏摩耗を抑制し、同内側においては転がり抵抗をより効率的に低減することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例について説明する。
発明例タイヤ、比較例タイヤおよび従来例タイヤ（ともに、タイヤサイズは２２５／４５Ｒ１７）を表１〜３に示す仕様のもと試作し、転がり抵抗性能、ウェット制動性能及び耐偏摩耗性能を評価した。
各供試タイヤは、１対のビード部間にトロイド状に跨るカーカスに沿って１対のサイドウォール部及びトレッド部を配置してなり、該サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層、及びトレッド部のカーカスの径方向外側に、少なくとも１層のベルト層からなるベルトをそれぞれ具えるタイヤである。
【００３３】
表１の従来例タイヤ１〜２は、図５（ｂ）に示すような、トレッドが単一のゴムからなるタイヤであり、発明例タイヤ１〜５および比較例タイヤ１〜３は、トレッドが、タイヤ赤道を含むタイヤ幅方向中央域に配するセンタートレッドゴムＴＣと、該センタートレッドゴムの両側に隣接するショルダートレッドゴムＴＳとからなるタイヤである。
表２の発明例タイヤ６は、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣが、溝底ｄの中央付近に位置するタイヤである。発明例タイヤ７は、図１に示すように、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣがちょうど溝底縁ｄ１上に位置するタイヤであり、発明例タイヤ８は、図３に示すように、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣが溝底縁ｄ１より５．０ｍｍタイヤ幅方向外側に位置し、かつセンタートレッドゴムＴＣとショルダートレッドゴムＴＳとの界面Ｐがトレッド踏面位置にあるタイヤである。また、発明例タイヤ９および１０は、図４に示すように、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣが溝底縁ｄ１より５．０ｍｍまたは６．０ｍｍタイヤ幅方向外側に位置し、上記の界面Ｐがトレッド踏面位置にないタイヤである。
また、表３の発明例タイヤ１１〜１３は、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣの位置がタイヤ赤道を挟む両側域の一方と他方とで異なり、また、ショルダートレッドゴムＴＳがセンタートレッドゴムＴＣの一方側と他方側とで異なる弾性率及びｔａｎδを有するタイヤである。下記の各種試験にあたって、発明例タイヤ１２は、センタートレッドゴムＴＣの端部ＥＴＣの位置がタイヤ幅方向外側にある方を、タイヤ装着時に外側にして使用した。また、発明例タイヤ１３は、ショルダートレッドゴムＴＳの弾性率が高く、かつｔａｎδが大きい方をタイヤ装着時に外側にして使用した。
【００３４】
（転がり抵抗性能）
各供試タイヤをリム７．５Ｊ１７に組み付け、内圧２１０ｋＰａを付与した後、直径１．７ｍの鉄板表面を持つドラム試験機（速度：８０ｋｍ／ｈ）を用いて、車軸の転がり抵抗力を求めた。この転がり抵抗の測定はＩＳＯ１８１６４に準拠し、スムースドラム、フォース式にて実施したものである。
結果は、表１においては従来例タイヤ１の、表３においては従来例タイヤ３の転がり抵抗を１００として指数表示した。指数が小さいほど、性能に優れていることを示す。
【００３５】
（ウェット制動性能）
各供試タイヤをリム７．５Ｊ１７に組み付け、内圧２３０ｋＰａを付与した後、実車（４名乗車）に装着して、水深１０ｍｍの濡れたアスファルト路面のテストコースにて時速４０ｋｍ／ｈからフル制動したときの制動距離を測定した。結果は、表１においては従来例タイヤ１の、表３においては従来例タイヤ３の制動性能を１００として指数表示した。指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。
【００３６】
（耐偏摩耗性能）
各供試タイヤをリム７．５Ｊ１７に組み付け、内圧２３０ｋＰａを付与した後、実車（４名乗車）に装着して１００００ｋｍ走行させ、偏摩耗の有無をタイヤ外観で評価した。なお、表２においては発明例タイヤ６の、表３においては従来例タイヤ３の耐摩耗性能を１００として指数表示した。指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。
【００３７】
【表１】
2014136562.tif 000003
【００３８】
【表２】
2014136562.tif 000004
【００３９】
【表３】
2014136562.tif 000005
【符号の説明】
【００４０】
１：周方向溝  ２：カーカス  ３：ベルト  ３ａ：最大幅ベルト層  ３ｂ：ベルト層  ４：補強層  ５、５′：サイド補強ゴム層  ６：トレッド  ７：陸部  １１：ビード部  １２、１２′：サイドウォール部  １３、１３′：トレッド部  ｄ：溝底  ｄ１、ｄ２：溝底縁  ｅ１、ｅ２：開口端縁  Ｃ：センター域  ＣＬ：タイヤ赤道  ＥＴＣセンタートレッドゴムの端部  ＨＷ：最大幅ベルト層の半幅  Ｓ：ショルダー域  ＴＣ：センタートレッドゴム  ＴＳ：ショルダートレッドゴム
【図１】
2014136562.tif 000006
【図２】
2014136562.tif 000007
【図３】
2014136562.tif 000008
【図４】
2014136562.tif 000009
【図５】
2014136562.tif 000010