(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へてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されるベルト層とを有する重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ赤道における全トレッド厚さＴＡと、トレッド端縁からタイヤ軸方向内側に１０ｍｍ隔たるトレッド面上のトレッド端縁近傍点Ｐにおける全トレッド厚さＴＢとの比ＴＢ／ＴＡは、１．１〜１．７、
かつ前記トレッド部をなすトレッドゴムは、ベルト層に沿ってタイヤ軸方向に延在し、かつタイヤ赤道両側にトレッド巾ＴＷの０．０１〜０．３０倍の距離ｇの途切れ部を隔てて配される一対のベースゴム片からなる半径方向最内側のベースゴムと、トレッド面をなす半径方向最外側のキャップゴムとを含む複層構造体からなるとともに、
前記キャップゴムのゴム硬度Ｈｃを６０゜以上、前記ベースゴムのゴム硬度Ｈｂを５７゜以下、かつ前記ゴム硬度Ｈｃ、Ｈｂの硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１５°とし、
しかも前記ベースゴム片は、そのゴム厚さＴｂがタイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加するとともに、
前記トレッド端縁近傍点Ｐにおける、前記ベースゴムのゴム厚さＴｂとキャップゴムのゴム厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃは０．５〜１．５であることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスは、スチール製のカーカスコードを用いた１枚のカーカスプライからなり、かつ前記ベルト層は、スチール製のベルトコードを用いた３枚以上のベルトプライからなることを特徴とする請求項１記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドゴムが半径方向最内側のベースゴムと最外側のキャップゴムとを含む多層構造体からなる重荷重用ラジアルタイヤにおいて、耐摩耗性を損ねることなくトレッドの温度上昇を抑制し耐久性を向上した重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックやバスなどに装着される重荷重用ラジアルタイヤでは、タイヤにかかる荷重が大きいことや連続走行時間が長いことなどによって、タイヤ内で生じる熱が蓄積され、タイヤ温度が上昇する。このとき、タイヤを構成する加硫ゴムにおいて、加硫しているイオウが一度切れて再架橋するなどゴムの熱による物性変化が発生し、特に温度上昇の大きいトレッド部において、トレッドゴムとベルト層との接着面に剥離損傷を誘発させる。
【０００３】
従って、従来、この温度上昇を抑制し耐久性を向上するために、トレッドゴムを、耐摩耗性に優れるトレッド面側のキャップゴムと、その内側に配される低発熱性のべースゴムとの多層構造としたタイヤが採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、重荷重用ラジアルタイヤにおいては、制動性を向上するためにトレッド巾が広くなる傾向にあり、そのためにトレッドショルダー部のゴム厚さが増大するなど、このトレッドショルダー部において熱がより蓄積し易い構造となっている。従って、耐摩耗性の維持を図りながら、トレッド温度の上昇をさらに抑制して耐久性を向上させるためには、トレッドゴムとして、前述のトレッドショルダー部のゴム厚さの増大に対応した、多層構造を採用することが必要となる。
【０００５】
そこで本発明は、複層構造のトレッドゴムにおいて、キャップゴムおよびベースゴムの夫々のゴム硬度及び硬度差を規制し、かつ前記ベースゴムを、途切れ部を隔ててタイヤ赤道両側に配される一対のベースゴム片で形成するとともに、このベースゴム片のゴム厚さをタイヤ軸方向内側から外側に向かって増加せしめ、しかもトレッド端縁近傍におけるベースゴムとキャップゴムとのゴム厚さの比を特定することを基本として、耐摩耗性を高く維持しながら、トレッド温度の上昇をさらに抑制して耐久性を向上しうる重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されるベルト層とを有する重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ赤道における全トレッド厚さＴＡと、トレッド端縁からタイヤ軸方向内側に１０ｍｍ隔たるトレッド面上のトレッド端縁近傍点Ｐにおけるにおける全トレッド厚さＴＢとの比ＴＢ／ＴＡは、１．１〜１．７、
かつ前記トレッド部をなすトレッドゴムは、ベルト層に沿ってタイヤ軸方向に延在し、かつタイヤ赤道両側にトレッド巾ＴＷの０．０１〜０．３０倍の距離ｇの途切れ部を隔てて配される一対のベースゴム片からなる半径方向最内側のベースゴムと、トレッド面をなす半径方向最外側のキャップゴムとを含む複層構造体からなるとともに、
前記キャップゴムのゴム硬度Ｈｃを６０゜以上、前記ベースゴムのゴム硬度Ｈｂを５７゜以下、かつ前記ゴム硬度Ｈｃ、Ｈｂの硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１５°とし、
しかも前記ベースゴム片は、そのゴム厚さＴｂがタイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加するとともに、
前記トレッド端縁近傍点Ｐにおける、前記ベースゴムのゴム厚さＴｂとキャップゴムのゴム厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃは０．５〜１．５であることを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記カーカスは、スチール製のカーカスコードを用いた１枚のカーカスプライからなり、かつ前記ベルト層は、スチール製のベルトコードを用いた３枚以上のベルトプライからなることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の重荷重用ラジアルタイヤの子午断面図である。
図１において、重荷重用ラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具える。
【０００９】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとしては、スチールコードが好適であるが、例えばカーカス６が複数枚のカーカスプライからなる場合など、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなどの有機繊維コードも採用しうる。
【００１０】
前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りを内から外に折り返して係止される折返し部６ｂを具える。このプライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５から半径方向外方に先細状にのびるビードエーペックスゴム８が配置され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強する。
【００１１】
又前記ビード部４には、本例では、前記ビードコア５の周りをカーカス６を介してＵ字に包み込んで補強するビード補強層９が設けられ、剛性を高めビード耐久性を向上している。なおビード補強層９として本例では、１枚のスチールコードプライからなるものを例示している。
【００１２】
次に、前記ベルト層７は、ベルトコードとしてスチールコードを用いた３枚以上のベルトプライから形成される。本例では、ベルトコードがタイヤ周方向に対して例えば６０±１５°の角度で配列する最内となる第１のベルトプライ７Ａと、タイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の小角度で配列する第２〜４のベルトプライ７Ｂ〜７Ｄとの４枚構造の場合を例示している。このベルト層７では、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上有し、これにより、トレッド部２の剛性を高め、耐摩耗性などを向上しうる。
【００１３】
なお前記第１のベルトプライ７Ａのプライ巾Ｗ１は、第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾Ｗ２より小、かつ第３のベルトプライ７Ｃのプライ巾Ｗ３と略同一としており、最大となる前記プライ巾Ｗ２は、トレッド巾ＴＷの０．９８〜０．８５倍であって、プライ巾Ｗ１、Ｗ３は、プライ巾Ｗ２の約０．８〜０．９５としている。これによって、トレッド部２の略全巾を補強し、かつトレッド剛性を高めている。なお第４のベルトプライ７Ｄのプライ巾Ｗ４は、プライ巾Ｗ３より１０〜４５％小であり、第１〜３のベルトプライ７Ａ〜７Ｃを外傷より保護している。
【００１４】
又本実施形態のタイヤ１では、前記トレッド部２は、前記トレッド巾ＴＷをタイヤ断面巾Ｗ０の０．７５倍以上とした巾広をなし、これによって、トレッドショルダー部は、トレッド端縁Ｅからタイヤ軸方向内側に１０ｍｍ隔たるトレッド面上のトレッド端縁近傍点Ｐにおける全トレッド厚さＴＢを、タイヤ赤道Ｃにおける全トレッド厚さＴＡの１．１〜１．７倍とした厚肉に形成されている。
【００１５】
そして、このようなトレッドショルダー部が厚肉の前記タイヤ１において、耐摩耗性を高く確保しながら、トレッド温度の上昇を効果的に抑えて耐久性を向上するために、トレッド部２をなすトレッドゴムＧを、以下に説明する如き構成としている。
【００１６】
即ち、前記トレッドゴムＧは、図２に示すように、ベルト層７に沿ってタイヤ軸方向に延在する複層構造体からなり、トレッド面をなす半径方向最外側のキャップゴムＧｃと半径方向最内側のベースゴムＧｂとを含んで形成される。本例では、トレッドゴムＧが、キャップゴムＧｃとベースゴムＧｂとの二層構造体からなる場合を例示している。
【００１７】
前記ベースゴムＧｂは、途切れ部１０を隔ててタイヤ赤道両側に配される一対のベースゴム片１１、１１からなり、この途切れ部１０のタイヤ軸方向の距離ｇを、タイヤ赤道Ｃからトレッド端縁Ｅまでの距離であるトレッド巾ＴＷの０．０１〜０．３０倍の範囲としている。
【００１８】
又前記キャップゴムＧｃのゴム硬度Ｈｃを６０゜以上、かつ前記ベースゴムＧｂのゴム硬度Ｈｂを５７゜以下、しかも前記ゴム硬度Ｈｃ、Ｈｂの硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１５°の範囲に規制している。なおゴム硬度Ｈｃ、Ｈｂは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づくデュロメータータイプＡによる硬さとして定義する。
【００１９】
ここでゴムは、架橋度が大きくなるほど、又カーボン等の補強剤（充填剤）が多くなるほど硬くなり、裂き強度や耐摩耗性を向上できる。しかし、その反面、架橋剤である硫黄とゴムのつながりは、ゴム同士のつながりに比べて動きに対するエネルギーロスが大きいため、架橋度が大きくなるほどゴムの発熱量は大きくなる。又補強剤であるカーボンについても、同様、ゴムを硬くして引き裂き強度を向上するものの、動きに対するエネルギーロスが大きく、ゴムの発熱量は大となる。
【００２０】
従って、ゴム硬度Ｈｃが６０゜以上である耐摩耗性に優れる硬いゴムをキャップゴムＧｃとして使用するとともに、ゴム硬度Ｈｂが５７゜以下である低発熱性に優れる柔らかいゴムをベースゴムＧｂとして使用し、耐摩耗性の向上と、トレッドゴムＧの温度上昇抑制との両立を図っている。
【００２１】
このとき、一般的には、耐摩耗性の観点からキャップゴムＧｃのゴム硬度Ｈｃをより高く、又発熱の観点から、ベースゴムＧｂのゴム硬度Ｈｂをより小に設定することが望ましいが、ゴム硬度Ｈｂが小さ過ぎるとトレッドがつぶれてしまい、耐摩耗性が悪くなる。従って、前記硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１５°の範囲に規制している。なお、硬度差Ｈｃ−Ｈｂが５°未満では、耐摩耗性の向上と温度上昇抑制との両立が達成されない。
【００２２】
また、前記ベースゴムＧｂでは、ベルト層７の外端の動きによって発生する熱、及び厚肉のトレッドショルダー部における発熱を抑えることも重要である。そのために、ベースゴムＧｂは、そのゴム厚さＴｂを、タイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加させるとともに、前記トレッド端縁近傍点Ｐにおける前記ベースゴムＧｂのゴム厚さＴｂとキャップゴムＧｃのゴム厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃを０．５〜１．５の範囲に高めている。なお、トレッド端縁近傍点Ｐで前記比Ｔｂ／Ｔｃを規制したのは、トレッド端縁Ｅでは、タイヤ成型時のゴム流れによってゴム厚さＴｂ、Ｔｃが大きく変動し易く、不安定になりやすいからである。
【００２３】
前記ゴム厚さＴｂは、少なくともベースゴム片１１のタイヤ軸方向内端からトレッド端縁近傍点Ｐまでの領域で実質的に増加させる。これによって、前記トレッドショルダー部での発熱を抑えることができる。これに加えて、ゴム厚さの比Ｔｂ／Ｔｃをタイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加させるのも、発熱を抑える上で好ましい。
【００２４】
ここで、「実質的に増加する」とは、タイヤ成型時のゴム流れによって、ゴム厚さが大きく影響を受けるトレッド溝の溝下部分Ｙを除外することを意味する。即ち、ベースゴムＧｂが溝下部分Ｙで凹状にへこみ、ゴム厚さＴｂが局部的に減少するのを許容している。
【００２５】
前記比Ｔｂ／Ｔｃが０．５未満では、トレッドショルダー部での発熱を充分抑えることができずに耐久性を低下し、逆に１．５を越えると、耐摩耗性を損ねることとなる。
【００２６】
さらにまた、前記ベースゴムＧｂでは、荷重によるトレッドのつぶれを抑制し、耐摩耗性や走行性に悪影響が及ぼされないように、特に荷重が大きくかかるタイヤ赤道の位置に、前述の如く途切れ部１０を形成している。なお、この途切れ部１０の前記距離ｇが、トレッド巾ＴＷの０．３０倍を越えると、内部発熱が増し耐久性が低下する。又トレッド中央部には大きな荷重がかかるため、０．０１倍未満では、トレッドのつぶれが起こり、偏摩耗が発生する。
【００２７】
なお、キャップゴムＧｃ及びベースゴムＧｂのゴム配合としては、特に規制されないが、ゴム基材として、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムの一種若しくはこれらを混同したものが使用でき、好ましくは、前記天然ゴムを８０重量％以上含有するのが良い。又補強剤（充填材）として、耐摩耗性の点でカーボンが好ましいが、シリカなどを使用しても良い。又架橋剤としては硫黄が、加硫促進剤としてはチアゾール系、グァニジン系、スルフェンアミド系、チウラム系のものなどが挙げられるが、これらに限定されることなく、適宜採用することができる。
【００２８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００２９】
【実施例】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５の重荷重用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの発熱耐久性、及び耐摩耗性をテストし、その結果を表１に示す。なおトレッドゴム以外は、表２に示す如く実質的に同構成である。
【００３０】
（１）発熱耐久性；
発熱耐久ドラム試験機を用い  試供タイヤをリム（７．５０×２２．５）、内圧（８００ｋＰａ）、荷重（５８．５２Ｎ）の条件にで、初期速度８０ｋｍ／ｈで走行させ、３時間毎に速度を１０ｋｍ／ｈずつステップアップし、トレッドゴムとベルト層との間に剥離損傷が発生するまでの走行時間を測定し比較し、比較例１を１００とする指数によって評価した。数値が大きいほど優れている。
【００３１】
又途中、走行距離２００ｋｍにおいて、トレッドショルダー部の内部温度を側定し、比較例１を１００とする指数によって評価した。数値が小なほど低温であり優れている。
【００３２】
（２）耐摩耗性：
試供タイヤをリム（７．５０×２２．５）、内圧（８００ｋＰａ）の条件にて、２／２−Ｄ車両（積載荷重１０トン積み）の全輪に装着し、乾燥舗装路を１０万ｋｍ走行後、摩耗量を測定し、比較例１を１００とする指数によって評価した。数値が大なほど摩耗が少なく耐摩耗性に優れている。
低温であり優れている。
【００３３】
【表１】
0003564096.tif 000002
【００３４】
【表２】
0003564096.tif 000003
【００３５】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、多層構造のトレッドゴムにおいて、キャップゴムおよびベースゴムの夫々のゴム硬度及び硬度差を規制し、かつ前記ベースゴムを、途切れ部を隔ててタイヤ赤道両側に配される一対のベースゴム片で形成するとともに、このベースゴム片のゴム厚さをタイヤ軸方向内側から外側に向かって増加せしめ、しかもトレッド端縁近傍点Ｐにおけるベースゴムとキャップゴムとのゴム厚さの比を特定している。従って、耐摩耗性を高く維持しながら、トレッド温度、特にトレッドショルダー部での温度上昇を効果的に抑制でき、高速耐久性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すタイヤの断面図である。
【図２】トレッド部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
２  トレッド部
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
７  ベルト層
１０  途切れ部
１１  ベースゴム片
Ｃ  タイヤ赤道
Ｅ  トレッド端縁
Ｇ  トレッドゴム
Ｇｂ  ベースゴム
Ｇｃ  キャップゴム
Ｐ  トレッド端縁近傍点
【図１】
0003564096.tif 000004
【図２】
0003564096.tif 000005