(57)【要約】【課題】  発熱耐久性を確保すると共に、クラック、テア、カットチップ等の発生を防止するタイヤを提供すること。【解決手段】  トレッド１２の、周方向溝１４をタイヤ軸方向に向かって投影した領域以外の領域にベースゴム１２ｂを配置することで、発熱耐久性を低下させることなく、周方向溝１４の溝底のクラック発生及び、溝底からのテアの発生を抑制することが可能となる。また、トレッド１２の、周方向溝１４をタイヤ軸方向に向かって投影した領域にベースゴム１２ｂを配置しないことで、この領域のキャップゴム１２ａの厚みを十分に確保することができ、溝底からのクラックの発生を抑えることができる。【選択図】  図１
2006199067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝が配置されたトレッドを有する空気入りタイヤにおいて、
タイヤ径方向内側に配置されるベースゴムと、前記ベースゴムのタイヤ径方向外側に配置されるキャップゴムと、を備えたトレッドと、
前記キャップゴムよりも低発熱のベースゴムを、前記トレッドの、前記周方向溝をタイヤ軸方向に向かって投影した領域以外の領域に配置することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ベースゴムは、タイヤ幅方向の最も外側に配置される周方向溝よりも外側に配置することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
２４℃、動歪率が２％における前記ベースゴムの損失係数ｔａｎδが０．０５〜０．１２の範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッドの踏面から前記ベースゴムまでの最短距離をＡとし、前記踏面から前記周方向溝の溝底までの距離をＢとしたとき、０．２Ｂ≦Ａ≦１．２Ｂであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に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、より詳細にはトラックやバス、建設車両等に好適に用いられる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、なかでもトラック等の重荷重車両に用いる空気入りタイヤにおいて、発熱耐久性がシビアな条件で使用されているタイヤのトレッドは、耐摩耗性、耐偏摩耗性、ＷＥＴ性、耐テア性等に優れるキャップゴムと、このキャップゴムの下に配置した耐発熱性に優れるベースゴムの、２種類のゴムを用いて２層構造とされている。
【０００３】
しかし、ベースゴムは耐クラック性、耐テア性がキャップゴムよりも大幅に劣るため、トレッドに配置された周方向溝の底部近傍にベースゴムを配置すると、キャップゴムの厚みを十分に確保できないことで溝底にクラックが発生してしまう。そして、このクラックが次第に成長すると、クラックを起点としてショルダー側に形成されたショルダーリブ等がもげる場合がある。
【０００４】
また、荒れた路面で使用される車両のドライブ軸に装着されるタイヤにおいては、タイヤセンター領域のトレッドに大きな駆動力がかかり、このトレッドがベースゴムから剥離してもげる場合もある。
【０００５】
これに対して、ショルダー部にのみベースゴムを配置した空気入りタイヤが開発されている（特許文献１参照）。しかし、特許文献１で用いられるベースゴムは、動的弾性率が高いことを特徴としており、発熱耐久性を考慮した物ではない。
【特許文献１】特開２００１−４７８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を考慮し、発熱耐久性を確保すると共に、クラック、テア、カットチップ等の発生を防止するタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝が配置されたトレッドを有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ径方向内側に配置されるベースゴムと、前記ベースゴムのタイヤ径方向外側に配置されるキャップゴムと、を備えたトレッドと、前記キャップゴムよりも低発熱のベースゴムを、前記トレッドの、前記周方向溝をタイヤ軸方向に向かって投影した領域以外の領域に配置することを特徴としている。
【０００８】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【０００９】
空気入りタイヤにおける発熱故障の主な原因は、交錯層間のせん断歪と、交錯層ベルト端付近のトレッドゴムの発熱との組み合わせによるものである。
【００１０】
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、トレッドの、周方向溝をタイヤ軸方向に向かって投影した領域以外の領域に、発熱しにくいベースゴムを配置することで、発熱耐久性向上への効果が非常に大きくなる。
【００１１】
トレッドの、周方向溝をタイヤ軸方向に向かって投影した領域にベースゴムを配置しても、ベースゴムが空気に非常に近いため冷却されやすいので、この位置にベースゴムを配置しても発熱耐久性向上の効果はほとんどない。
【００１２】
そこで、トレッドの、周方向溝をタイヤ軸方向に向かって投影した領域以外の領域にベースゴムを配置することで、発熱耐久性を低下させることなく、周方向溝の溝底のクラック発生及び、溝底からのテアの発生を抑制することが可能となる。
【００１３】
また、トレッドの、周方向溝をタイヤ軸方向に向かって投影した領域にベースゴムを配置しないことで、この領域のキャップゴムの厚みを十分に確保することができ、溝底からのクラックの発生を抑えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記ベースゴムは、タイヤ幅方向の最も外側に配置される周方向溝よりも外側に配置することを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１６】
請求項２に記載の空気入りタイヤでは、ショルダー部にのみベースゴムを配置することで、荒れた路面で使用される車両のドライブ軸に装着されたタイヤにおいて、トレッドのタイヤセンター領域に大きな駆動力がかかっても、トレッドがもげる恐れがない。
【００１７】
従って、発熱耐久性をほとんど低下させることがないので、溝底のクラック発生及びテアの発生を抑制し、且つ、タイヤが悪路で使用されるドライブ軸に装着された場合でも、トレッドセンター部のカットチップやテアを抑制することが可能となる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、２４℃、動歪率が２％における前記ベースゴムの損失係数ｔａｎδが０．０５〜０．１２の範囲にあることを特徴としている。
【００１９】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２０】
請求項３に記載の空気入りタイヤでは、２４℃、動歪率が２％におけるベースゴムの損失係数ｔａｎδが１．２より大きい場合には、ベースゴムの発熱が大きくなることで発熱耐久性が発揮されにくくなる。また、ｔａｎδが０．０５より小さいベースゴムの場合には、破壊特性を十分に確保することが困難となり、タイヤトレッド用のベースゴムとしては適当でない。したがって、２４℃、動歪率が２％における損失係数ｔａｎδが０．０５〜０．１２のベースゴムを用いることで、より発熱耐久性が発揮されて発熱故障の発生を抑制することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の発明において、前記トレッドの踏面から前記ベースゴムまでの最短距離をＡとし、前記踏面から前記周方向溝の溝底までの距離をＢとしたとき、０．２Ｂ≦Ａ≦１．２Ｂであることを特徴としている。
【００２２】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２３】
請求項４に記載の空気入りタイヤでは、トレッドの踏面からベースゴムまでの最短距離Ａが、踏面から溝底までの距離Ｂの２割を満たさない場合（Ａ＜０．２Ｂの場合）、耐クラック性、耐テア性が劣るベースゴムの厚みが大きくなってキャップゴムの割合が小さくなるので、ショルダー部にテアが発生しやすくなる。また、トレッドの踏面からベースゴムまでの最短距離Ａが、踏面から溝底までの距離Ｂの１．２倍より大きくなると（Ａ＞１．２Ｂの場合）、低発熱のベースゴムの割合が減少し、発熱耐久性が発揮されにくくなる。
【００２４】
したがって、０．２Ｂ≦Ａ≦１．２Ｂとなるようにベースゴムを配置することで、十分に発熱耐久性が発揮されて発熱故障の発生を抑制し、また、クラックやテアの発生も抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、発熱耐久性を確保すると共に、クラック、テア、カットチップ等の発生を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１０（以降、「タイヤ」とする）について説明する。図１は、本発明の実施形態であるタイヤ１０の断面図である。
【００２７】
タイヤ１０のトレッド１２は、タイヤ径方向内側に配置されるベールゴム１２ｂと、このベースゴム１２ｂのタイヤ径方向外側に配置されるキャップゴム１２ａとの２層構造とされている。トレッド１２には、タイヤ周方向に延びる４本の周方向溝１４が形成されている。
【００２８】
この周方向溝１４により、トレッド１２には、タイヤ幅方向の左右両側に位置する左右２つのショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒと、タイヤ赤道線ＣＬ近傍に位置する１つのセンターリブ１８と、ショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒとセンターリブ１８との間に位置する左右２つのセカンドリブ２０Ｌ、２０Ｒが形成されている。
【００２９】
なお、タイヤ１０の内部構造は、従来の空気入りタイヤの内部構造と同様に、左右１対のビードコア２２と、このビードコア２２にトロイド状に跨るカーカス２４と、カーカス２４のタイヤ径方向外側に位置し、交錯層を有するベルト層２６が設けられて構成されている。
【００３０】
ショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒには、ベルト層２６のタイヤ径方向外側に、断面形状が略半円形状とされたベースゴム１２ｂが配置されている。ベースゴム１２ｂは、周方向溝１４の直下、つまり、踏面の周方向溝１４端部からタイヤ中心部に向かって垂線を引いたとき、この垂線と踏面とで囲まれた領域Ｍ（図の斜線部分）にかからないようにして設けられている。
【００３１】
また、このベースゴム１２ｂは、踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離をＡとし、踏面から周方向溝１４の底部までの距離をＢとしたときに、０．２Ｂ≦Ａ≦１．２Ｂとなるように構成されている。
【００３２】
なお、キャップゴム１２ａは、摩耗性、耐偏摩耗性、ＷＥＴ性、耐テア性に優れる２４℃、動歪２％での損失係数ｔａｎδが０．１５以上、０．４０以下とされており、ベースゴム１２ｂは、発熱性が低い２４℃、動歪２％での損失係数ｔａｎδが０．０５以上、０．１２以下とされている。
（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３３】
タイヤ１０のショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒには、タイヤ幅方向外側に互いに交錯する交錯層が形成されたベルト層２６が埋設されている。このベルト層２６の交錯層間に生ずるせん断歪と、ベルト層２６に隣接するキャップゴム１２ａの発熱が組み合わさることにより、発熱故障が発生する。
【００３４】
そこで、図１に示すように、発熱しにくいベースゴム１２ｂをショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒに配置する。これにより、ベルト層２６にせん断歪が生じても、発熱故障が発生しない。
【００３５】
トレッド１２の、周方向溝１４をタイヤ軸方向に向かって投影した領域にベースゴム１２ｂを配置しても、ベースゴム１２ｂが空気に非常に近いため冷却されやすいので、この位置にベースゴム１２ｂを配置しても発熱耐久性向上の効果はほとんどない。
【００３６】
そこで、トレッド１２の、周方向溝１４をタイヤ軸方向に向かって投影した領域以外の領域にベースゴム１２ｂを配置することで、発熱耐久性を低下させることなく、周方向溝１４の溝底のクラック発生及び、溝底からのテアの発生を抑制することが可能となる。
【００３７】
また、トレッド１２の、周方向溝１４をタイヤ軸方向に向かって投影した領域にベースゴム１２ｂを配置しないことで、この領域のキャップゴム１２ａの厚みを十分に確保することができ、溝底からのクラックの発生を抑えることができる。
【００３８】
さらに、ショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒにのみベースゴム１２ｂを配置することで、荒れた路面で使用される車両のドライブ軸にタイヤ１０が装着され、トレッド１２のタイヤセンター領域（センターリブ１８、セカンドリブ２０Ｌ、２０Ｒ）に大きな駆動力がかかっても、センターリブ１８、セカンドリブ２０Ｌ、２０Ｒがもげる恐れがない。
【００３９】
また、２４℃、動歪率が２％におけるベースゴム１２６の損失係数ｔａｎδが０．１２より大きい場合には、ベースゴム１２６の発熱が大きくなることで発熱耐久性が発揮されにくくなる。また、ベースゴム１２６のｔａｎδが０．０５より小さい場合には、破壊特性を十分に確保することが困難となり、タイヤトレッド用のベースゴムとしては適当でない。したがって、２４℃、動歪１２％での損失係数ｔａｎδが０．０５〜０．１２のベースゴム１２ｂを用いることで、より発熱耐久性が発揮されて発熱故障の発生を抑制することができる。
【００４０】
さらに、トレッド１２の踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離をＡとし、踏面から周方向溝１４の底までの距離をＢとしたとき、トレッド１２の踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離Ａが、踏面から周方向溝１４底までの距離Ｂの２割を満たさない場合（Ａ＜０．２Ｂの場合）、耐クラック性、耐テア性が劣るベースゴム１２ｂの厚みが大きくなってトレッドゴム１２ａの割合が小さくなるので、ショルダー部１２にテアが発生しやすくなる。また、トレッド１２の踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離Ａが、踏面から周方向溝１４底までの距離Ｂの１．２倍より大きくなると（Ａ＞１．２Ｂの場合）、ベースゴム１２ｂの発熱耐久性が発揮されにくくなる。
【００４１】
したがって、０．２Ｂ≦Ａ≦１．２Ｂとなるようにベースゴム１２ｂを配置することで、十分に発熱耐久性が発揮されて発熱故障の発生を抑制し、また、テアの発生も抑えることができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、図１に示すように、ショルダーリブ１６Ｌ、１６Ｒにのみベースゴム１２ｂを配置する構成としたが、図２に示すように、センターリブ１８、セカンドリブ２０Ｌ、２０Ｒの周方向溝１４の直下の領域Ｍ以外の場所全てにベースゴム１２ｂを配置してもよい。
【００４３】
また、ベースゴム１２ｂの形状を半月状としたが、周方向溝１４下の領域Ｍにかからないように配置していれば、特にベースゴム１２ｂの形状は限定されるものではない。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、本発明が適用された実施例のタイヤ２種と、従来例のタイヤ２種を用意し、実車走行試験を実施した。なお、タイヤサイズ１２００Ｒ２４を用いた。
【００４４】
実施例１のタイヤ：図１に示すように、ショルダーリブ１６におけるトレッド構成部分はキャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層からなり、センターリブ１８、セカンドリブ２０におけるトレッド構成部分はキャップゴム１２ａの１層からなる。なお、踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離Ａは７ｍｍとする。
【００４５】
実施例２のタイヤ：図２に示すように、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０におけるトレッド構成部分が、キャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層からなる。また、踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離Ａは５ｍｍとする。
【００４６】
従来例１のタイヤ：図３に示すように、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０のトレッド構成部分は、キャップゴム１２ａのみの１層からなる。
【００４７】
従来例２のタイヤ：図４に示すように、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０及び溝下部分にベースゴム１２ｂが設けられている。すなわち、トレッド構成部分全域に渡って、キャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層で形成されている。また、踏面からキャップゴム１２ａまでの最短距離は５ｍｍとする。
【００４８】
表１に、上記実施例及び従来例のトレッド１２におけるベースゴム１２ｂの有無及び、踏面からベースゴム１２ｂまでの最短距離Ａを示す。なお、踏面から周方向溝１４底までの距離Ｂは１４ｍｍとする。
【００４９】
【表１】
2006199067.tif 000003
上記の実施例及び従来例のタイヤにおいて、以下の諸元の試験タイヤを用いた。Ｓｉｚｅ：１２．００Ｒ２４、Ｌｏａｄ  Ｉｎｄｅｘ／Ｓｐｅｅｄ  Ｓｙｍｂｏｌ：１６０Ｋ、正規荷重（単輪）：４５００ｋｇ、正規内圧：８５０ｋＰａ。また、試験条件は以下の通りである。Ｄｒｕｍ  ｓｐｅｅｄ：５７ｋｍ／ｈ、Ｒｉｍ：８．５０Ｖ×２４、内圧：８５０ｋＰａ。試験スケジュールは、表２に示す通りである。
【００５０】
【表２】
2006199067.tif 000004
【００５１】
【表３】
2006199067.tif 000005
評価は、故障を生じた際の荷重と速度をかけ合わせた値を算出し、従来例２の上記算出した値を１００とする指数で表した。なお、数値が大きいほど、耐久力が良好であることを示す。
【００５２】
表３より、トレッド１２をキャップゴム１２ａのみの１層で構成する場合よりも、キャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層で構成した方が耐久効果を示すことがわかる。また、ショルダーリブ１６のみをキャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層で構成する場合よりも、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０をキャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層で構成した場合の方が、より耐久効果を示すことがわかる。
【００５３】
表４には、各種のタイヤを車両４台のドライブ軸に装着したとき、すなわち、それぞれ１６本ずつタイヤを投入したときの、発熱故障、クラック、テア、カットチップが発生した本数を示す。
【００５４】
【表４】
2006199067.tif 000006
試験の結果、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０をキャップゴム１２ａのみの１層で構成した場合には、クラック、テア、カットチップは発生しないものの、発熱故障の発生数が多いことがわかる。また、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０をキャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層で構成すると共に、周方向溝１４下にもベースゴム１２ｂを配置する構成とした場合には、発熱故障は発生しないものの、クラック、テア、カットチップの発生数が多いことがわかる。
【００５５】
一方、ショルダーリブ１６、センターリブ１８、セカンドリブ２０をキャップゴム１２ａとベースゴム１２ｂの２層で構成した場合、発熱故障、クラック、テア、カットチップはほとんど発生しないことが分かる。
【００５６】
なお、本実施形態では、トレッド１２のタイヤ周方向に４本の周方向溝１４が形成されたタイヤ１０を例にとって説明したが、トレッド１２以外の構造は、この形態に限定されるものではなく、適宜定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。
【図２】本発明のその他の形態に係る空気入りタイヤの断面図である。
【図３】従来の空気入りタイヤの部分断面図である。
【図４】従来の空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  タイヤ（空気入りタイヤ）
１２  トレッド
１２ａ  キャップゴム
１２ｂ  ベースゴム
１４  周方向溝
１６  ショルダーリブ
【図１】
2006199067.tif 000007
【図２】
2006199067.tif 000008
【図３】
2006199067.tif 000009
【図４】
2006199067.tif 000010