(57)【要約】【課題】  操縦安定性を良好に維持しながら、耐クラック性の高い空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  トレッド部に複数の溝を有する空気入りタイヤであって、少なくとも、前記トレッド部がリボン積層にて形成されてなり、溝底部１０のタイヤ幅方向Ａが接地面と平行で、かつ、溝底部１０の周方向がタイヤ回転方向と平行となっていることを特徴とする空気入りタイヤである。【選択図】  図１
2006224871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に複数の溝を有する空気入りタイヤであって、
少なくとも、前記トレッド部がリボン積層にて形成されてなり、
前記溝の底部のタイヤ幅方向が接地面と平行で、かつ、前記溝の底部の周方向がタイヤ回転方向と平行となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記溝の底部に該底部を含む溝底ゴム層を有し、当該溝底ゴム層のゴム成分の弾性率（３０℃）が、前記トレッド部で前記溝底ゴム層以外のゴム成分よりも小さく、
前記溝底ゴム層の平均厚みが０．５〜２．０ｍｍであり、
当該溝底ゴム層が全周に渡って連続して存在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】
成型時に予めモールド形状に合った前記溝を有するグリーンタイヤから製造されたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
乗用車用に供されることを特徴とする請求項１〜３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、空気入りタイヤに関し、特に、トレッド部の溝にクラックが発生しにくい乗用車用の空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車用タイヤのトレッド溝底部は、走行中に歪を受けやすいため、クラックが発生しやすい。このクラックが伸展しスチールベルトにまで達すると、水分が外部から進入しやすくなる。その結果、最悪の場合にはトレッドセパレーションを起こす可能性がある。
【０００３】
このクラックの発生しやすさは、ゴムの硬さ（弾性率）に依存し、硬いゴムほどクラックが入りやすい。しかし、タイヤに求められる性能の一つである操縦安定性は、ゴムが硬いほど良好である。そのため、特に高性能タイヤにおいては、硬いゴムを使用することが多い。
【０００４】
例えば、特許文献１には、トレッドゴム組成物よりも老化防止剤を多く含有したゴム組成物を、トレッドの溝底部に配設した空気入りタイヤが開示されている。しかし、上記ゴム組成物はいずれも硬いゴムを主成分としているため、老化防止剤を含有させても、クラック防止には限界がある。
【特許文献１】特開平４−８５１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上から、本発明は、操縦安定性を良好に維持しながら、耐クラック性の高い空気入り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】
上記目的は、以下に示す本発明により達成される。
すなわち、本発明は、トレッド部に複数の溝を有する空気入りタイヤであって、少なくとも、前記トレッド部がリボン積層にて形成されてなり、前記溝の底部のタイヤ幅方向が接地面と平行で、かつ、前記溝の底部の周方向がタイヤ回転方向と平行となっていることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００７】
トレッド部の溝底部は、通常は磨耗することがほとんどなく、その反面、応力が集中する箇所であるため、走行により繰り返し歪にてクラックが生じやすい。特に、操縦安定性を高めるために粘弾性（３０℃）を高くしたゴムを用いたタイヤでは、溝底クラックの発生が顕著に見られる。これは、ゴムの弾性率が高いために溝の曲率半径の最も小さい部分に、繰り返し歪による応力集中が生じやすいことが原因と考えられる。
【０００８】
そこで、本発明では、トレッド部の溝底部の形状がリボン積層にて形成され、溝の底部のタイヤ幅方向を接地面と平行とし、かつ、前記溝の底部の周方向をタイヤ回転方向と平行としている。このようにすることで、上記応力集中を有効に分散することができる。その結果、クラックの発生を抑制し、かつ、操縦安定性を良好な状態に維持することが可能となる。
【０００９】
以下、本発明の空気入りタイヤの好ましい態様について説明する。
まず、本発明の空気入りタイヤは、前記溝の底部に該底部を含む溝底ゴム層を有し、当該溝底ゴム層のゴム成分の弾性率（３０℃）が、前記トレッド部で前記溝底ゴム層以外のゴム成分よりも小さく、前記溝底ゴム層の平均厚みが０．５〜２．０ｍｍであり、当該溝底ゴム層が全周に渡って連続して存在することが好ましい。
【００１０】
上記態様では、溝底ゴム層のゴム成分の弾性率（３０℃）が、前記トレッド部で前記溝底ゴム層以外のゴム成分よりも小さくなっているため、クラックの発生のもとになる応力を有効に吸収することができる。その結果、クラックの発生を抑制することができる。
【００１１】
リボン積層にてトレッド部の溝の底部（溝底部）の近傍、すなわち、０．５〜２．０ｍｍの厚みで、好ましくは溝底部から１．５ｍｍまでの領域で、全周に渡って連続して溝底ゴム層を形成することで、当該溝底ゴム層がクラックの最も発生しやすい箇所に集中する応力を吸収し分散することができる。その結果、クラックの発生が抑制される。さらに、溝底ゴム層の平均厚みが０．５〜２．０ｍｍであることで、クラックの発生を抑制しながら、トレッド部の硬さを十分に維持することができる。そのため、操縦安定性も高い状態に維持できる。
【００１２】
また、本発明の空気入りタイヤは、成型時に予めモールド形状に合った前記溝を有するグリーンタイヤから製造されたことが好ましい。
【００１３】
上記のようなグリーンタイヤから製造することで、溝底ゴム層を形成する際の加硫の残存応力を極力減らすことが可能となり、クラック発生をより効果的に抑制することができる。
【００１４】
さらに、本発明の空気入りタイヤは、乗用車用に供されることが好ましい。
【００１５】
本発明の空気入りタイヤは、操縦安定性に優れ、クラック発生が抑制されるため、安全性に優れているといえる。従って、本発明の空気入りタイヤは、乗用車用のタイヤとして好適である。
【発明の効果】
【００１６】
以上から、本発明によれば、操縦安定性を良好に維持しながら、耐クラック性の高い空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に複数の溝を有する空気入りタイヤであり、その溝の底部（溝底部）のタイヤ幅方向が接地面と平行で、かつ、その溝の底部の周方向がタイヤ回転方向と平行となっている。すなわち、図１に示すように、溝底部１０の幅方向Ａが接地面と平行となっている。また、溝底部の周方向（平面的に見た場合に幅方向Ａと直行する方向）が、タイヤ回転方向と平行となっている。本発明では、このようなトレッド部の形態をリボン積層にて形成している。リボン積層とすることで、モールド形状に合った溝を有するグリーンタイヤを成型しやすく、かつ、グリーンタイヤの時点で正確に溝底部に所望のゴムを配置することができる。
【００１８】
溝底部１０への応力を分散しクラックの発生をより良好に抑制するため、図１に示すように、溝底部１０を含むように溝底ゴム層２０を設け、この溝底ゴム層２０のゴム成分の弾性率（３０℃）を、トレッド部で溝底ゴム層２０以外のゴム成分よりも小さくすることが好ましい。また、溝底ゴム層２０の平均厚みを０．５〜２．０ｍｍとし、当該溝底ゴム層２０が全周に渡って連続して存在するようにすることが好ましい。このように設計することで、クラック発生を防止すると同時に、従来の硬質ゴム成分の機能も発揮されることで、より良好な操縦安定性をも実現させることができる。
【００１９】
溝底ゴム層のゴム成分（以下、「溝ゴム成分」ということがある）としては、トレッド部で溝底ゴム層以外のゴム成分（以下、「他のゴム成分」ということがある）よりも弾性率（３０℃）が低いことが好ましいが、溝ゴム成分の弾性率Ｂと他のゴム成分の弾性率Ａとの比（Ｂ／Ａ）が、０．５〜０．９であることがより好ましい。
【００２０】
他のゴム成分としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ系ゴム）やブチルゴム（ハロゲン化されたものを含む）などを使用することができる。一方、溝ゴム成分としても、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ系ゴム）やブチルゴム（ハロゲン化されたものを含む）といったゴムを使用することができる。また、上記ゴム成分にカーボンを含有させて溝ゴム成分として使用してもよい。
【００２１】
特に、他のゴム成分にカーボンを含有させる場合は、カーボンの含有量により、溝ゴム成分の弾性率Ｂと他のゴム成分の弾性率Ａとの比を上記の範囲に調整することができる。
【００２２】
トレッド部をリボン積層とするには、例えば、図２に示すような帯状ゴム積層装置を用いることが好ましい。まず、押出機２は、２種以上、図示例は２種の未加硫ゴム材料（以下ゴム材料という）Ａ、Ｂを個別に供給するゴム材料供給装置３Ａ、３Ｂを有する。また、ゴム材料供給装置３Ａ、３Ｂは、ゴム材料Ａ、Ｂの供給量をそれぞれ個別に調整する供給量調整手段４を備える。供給量調整手段４を経たゴム材料Ａ、Ｂは、ホッパ５を介して押出機２の本体に投入される。なお、ゴム材料Ａが溝底ゴムの場合は、ゴム材料Ｂが他のゴム成分となる。
【００２３】
また、図示を省略したが、押出機２は、ゴム材料Ａ、Ｂ全般にわたり、供給量調整手段４を介して押出機２に計量ゴム材料を投入する時期と、このゴム材料の投入停止時期とを制御する制御手段を有する。
【００２４】
また、押出機２は直状移動機構６を備える。直状移動機構６は、支持体１の回転軸１Ａの中心軸線Ｘに沿って押出機２を直状に移動させる。この移動は、供給部２Ａから供給する帯状ゴムを、支持体１の巻付面に対し螺旋状に順次巻回するためのものである。
【００２５】
従って、直状移動機構６の代わりに、支持体１が直状移動機構（図示省略）を備えてもよい。さらに、支持体１の巻付面が大きな曲率をもつ曲面である場合には、押出機２は、直状移動機構６に加え、旋回移動機構（図示省略）を備える。旋回移動機構は、供給部２Ａ先端を支持体１の巻付曲面に沿って旋回させる。
【００２６】
帯状ゴム積層装置は、押出機２の供給部２Ａの前方にガイドローラ７を有する。ガイドローラ７は、供給部２Ａから供給する帯状ゴムを、回転する支持体１の巻付面の所定位置に案内する。
【００２７】
以上述べた帯状ゴム積層装置を用いて、回転する支持体１に、押出機２から押出す帯状ゴムを順次螺旋巻回して巻付け、所定の断面形状をもつリボン積層とすることができる。
【００２８】
なお、本発明の空気入りタイヤは、成型時に予めモールド形状に合った前記溝を有するグリーンタイヤを用いて製造することが好ましい。グリーンタイヤから製造することで、溝底ゴム層の加硫の際の残存応力を極力減らすことが可能となり、クラック発生をより効果的に抑制することができる。
【００２９】
以上のような本発明の空気入りタイヤは、操縦安定性に優れ、クラック発生が抑制されている。そのため、安全性に優れた空気入りタイヤといえる。従って、本発明の空気入りタイヤは、特に、乗用車用のタイヤとして利用することが好ましい。
【実施例】
【００３０】
下記実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
（１）ゴム組成物の調製：
下記表１に記載の配合により、未加硫のゴム組成物（１）〜（５）を調製した。
【００３２】
【表１】
2006224871.tif 000003
【００３３】
（２）空気入りタイヤの製造：
トレッド部をリボン積層の構成となるように形成し、トレッド部の溝底部のタイヤ幅方向が接地面と平行で、かつ、溝底部の周方向がタイヤ回転方向と平行なるようにして、空気入りタイヤを作製した。また、それぞれの溝底部には、底部を含む溝底ゴム層を全周にわたって設けた（平均厚みは、１．０ｍｍ）。当該溝底ゴム層の溝ゴム成分（ゴム組成物）は、下記表２の通りである。また、他のゴム成分についても下記表２に示す。
【００３４】
空気入りタイヤについて、下記評価を行った。結果を下記表２に示す。
【００３５】
（３）評価：
（弾性率）
弾性率の測定には、東洋精機（株）製のスペクトロメーターを使用した。測定条件としては、室温（３０℃）で動的歪を１％とし、周波数を１５Ｈｚとした。
【００３６】
（屈曲亀裂成長試験）
屈曲亀裂成長は、ＪＩＳＫ６２６０のサンプルおよび試験装置を用い、試験前に入れる切込みに対し、この切込みから成長した亀裂が試験前の切り込みの１０倍になった時点の屈曲回数にて判定した。なお、表中の評価は、比較例１を１００とし、数値が大きいほど耐屈曲疲労性が良くなるようにした指数で表した。
【００３７】
（実車クラック耐久試験）
実車クラック耐久試験は、実車（２０００ｃｃ、ＦＦ車）の前輪に実施例の空気入りタイヤ（サイズ：２０５／６０Ｒ１５、内圧：２００ｋＰａ、タイヤ装着前に８０℃で３日間放置する熱劣化処理を施した）を装着して、トレッド部の溝底部にクラックが発生するまでの走行距離を測定して評価した。なお、表中の評価は、比較例１を１００とし、数値が大きいほどクラック耐久性が良くなるようにした指数で表した。
【００３８】
（実車操縦安定試験）
実車操縦安定試験は、実車（２０００ｃｃ、ＦＦ車）の４輪すべてに実施例の空気入りタイヤ（サイズ：２０５／６０Ｒ１５、内圧：２００ｋＰａ）を装着し、パネラーによる操縦安定性の評価をもとに行った。なお、表中の評価は、比較例１を１００とし、数値が大きいほど操縦安定性が良くなるようにした指数で表した。
【００３９】
［実施例２，３］
ゴム組成物を下記表２にように変更した以外は、実施例１と同様にして、空気入りタイヤを作製した。作製した空気入りタイヤについて、実施例１と同様の評価を行った。結果を下記表２に示す。
【００４０】
［参考例１〜５］
ゴム組成物を下記表２にように変更した以外は、実施例１と同様にして、空気入りタイヤを作製した。作製した空気入りタイヤについて、実施例１と同様の評価を行った。結果を下記表２に示す。
【００４１】
【表２】
2006224871.tif 000004
【００４２】
ゴムＡに対しゴムＢの弾性率が低い実施例１および２は、ゴムＢの弾性率が高い参考例１〜３よりも屈曲亀裂成長性および実車クラック耐久性が良好であった。また、実施例３ついても、これに対応する参考例４，５より屈曲亀裂成長性および実車クラック耐久性が良好であった。さらに、実車操縦安定性は、ゴムＡの弾性率に依存し、ゴムＢの弾性率は影響を及ぼしていないことがわかり、評価を行った実施例はいずれも良好な結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】トレッド部の部分断面図である。
【図２】帯状ゴム積層装置の概要側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・支持体
１Ａ・・・回転軸
２・・・押出機
２Ａ・・・供給部
３Ａ、３Ｂ・・・ゴム材料供給装置
４・・・供給量調整手段
５・・・ホッパ
６・・・直状移動機構
７・・・ガイドローラ
１０・・・溝底部
２０・・・溝底ゴム層
【図１】
2006224871.tif 000005
【図２】
2006224871.tif 000006