(57)【要約】【課題】車両の乗り心地と操縦安定性とが両立した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部の陸部２０が硬度の異なる２以上のゴム層からなり、接地面１６を有する第１ゴム層２１が低硬度で、第１ゴム層２１の下で第１ゴム層２１と接する第２ゴム層２２が高硬度である空気入りタイヤにおいて、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面２３が陸部２０の幅方向両側にそれぞれ頂部２６、２７を形成し、タイヤ接地端Ｅ側の頂部２６がタイヤ中心線ＣＬ側の頂部２７よりも高く、第１ゴム層２１の体積が、陸部２０の幅方向中心に対してタイヤ接地端Ｅ側とタイヤ中心線ＣＬ側とで同じか、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤ接地端Ｅ側において大きい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部の陸部が硬度の異なる２以上のゴム層からなり、接地面を有する第１ゴム層が低硬度で、前記第１ゴム層の下で前記第１ゴム層と接する第２ゴム層が前記第１ゴム層より高硬度である空気入りタイヤにおいて、
前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との界面が前記陸部の幅方向両側にそれぞれ頂部を形成し、タイヤ接地端側の頂部がタイヤ中心線側の頂部よりも高く、
前記第１ゴム層の体積が、前記陸部の幅方向中心に対してタイヤ接地端側とタイヤ中心線側とで同じか、タイヤ中心線側よりもタイヤ接地端側において大きい、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との界面が、前記陸部の幅方向両側の側壁に露出し、その露出位置でそれぞれ前記頂部を形成している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記陸部の幅方向両側がタイヤ周方向に延びる主溝である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記陸部の幅方向両側の前記主溝同士が複数の横溝によって連結され、前記陸部が前記主溝及び前記横溝に囲まれたブロックである、請求項３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する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗り心地を向上させる目的で、空気入りタイヤのトレッド部に低硬度のゴムが使用されることがある。しかし、トレッド部に低硬度のゴムが使用された場合、トレッド部の剛性が低下するため、空気入りタイヤの操縦安定性が悪化してしまう。
【０００３】
ところで特許文献１では、トレッド部を構成するブロックの剛性を高めることにより空気入りタイヤの操縦安定性を改善することが提案されている。そのために、特許文献１では、接地面側（タイヤ径方向外側）に低硬度のゴムを使用し、その下（タイヤ径方向内側）に高硬度のゴムを使用し、タイヤ径方向外側の低硬度のゴム層の厚みをブロック幅方向両側で薄くすることが提案されている。
【０００４】
また特許文献２では、トレッド部を動的弾性率の異なる２層のゴムからなるものとし、各層の厚みをタイヤ幅方向に変化させることが提案されている。また特許文献３では、タイヤ径方向外側に高硬度のゴムを使用し、タイヤ径方向内側に低硬度のゴムを使用し、各層の厚みをタイヤ幅方向に変化させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２７６１７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８００６４号公報
【特許文献３】特開平９−１５０６０５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、以上の実情に鑑みてなされたものであり、車両の乗り心地と操縦安定性とが両立した空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の空気入りタイヤは、トレッド部の陸部が硬度の異なる２以上のゴム層からなり、接地面を有する第１ゴム層が低硬度で、前記第１ゴム層の下で前記第１ゴム層と接する第２ゴム層が前記第１ゴム層より高硬度である空気入りタイヤにおいて、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との界面が前記陸部の幅方向両側にそれぞれ頂部を形成し、タイヤ接地端側の頂部がタイヤ中心線側の頂部よりも高く、前記第１ゴム層の体積が、前記陸部の幅方向中心に対してタイヤ接地端側とタイヤ中心線側とで同じか、タイヤ中心線側よりもタイヤ接地端側において大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の空気入りタイヤは、上記の特徴に起因して車両の乗り心地及び操縦安定性が良く、車両の乗り心地と操縦安定性とが両立している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１のトレッドパターンを示す図。
【図２】実施形態１のブロック２０の幅方向断面図（図１のＸ−Ｘ線での断面図）。
【図３】実施形態２のブロック１２０の幅方向断面図（図１のＸ−Ｘ線に相当する線での断面図）。
【図４】比較例のブロック２２０の幅方向断面図。
【図５】比較例及び実施例における高さＬ１、Ｌ２及びＬ３の場所を示す図（ブロックの幅方向断面図）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態について図面に基づき説明する。なお、実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。また図面は、説明の都合上、長さや形状等が誇張されて描かれたり、模式的に描かれたりする場合がある。
【００１１】
１．実施形態１
実施形態１の空気入りタイヤの基本的な構造は次の通りである。まず、束ねられた鋼線にゴムが被覆されたビードコアと、ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられたゴム製のビードフィラーとからなるビード部が、タイヤ幅方向両側に設けられている。カーカスが、タイヤ幅方向両側でビード部を包むと共に、これらのビード部間で空気入りタイヤの骨格を形成している。カーカスのタイヤ径方向外側にはスチールコードがゴムに被覆された１又は２以上のベルトからなるベルト層が設けられ、そのタイヤ径方向外側にベルト補強層が設けられている。さらにそのタイヤ径方向外側にはトレッド部１０が設けられている。またカーカスのタイヤ幅方向両側にはサイドウォールが設けられている。またカーカスの内側にはインナーライナーが設けられている。これらの部材の他にも必要に応じて複数の部材が設けられている。
【００１２】
図１に示すように、実施形態１のトレッド部１０には、タイヤ周方向に延びる複数の主溝１２が設けられている。なおタイヤ周方向は図１に矢印Ｃで示されている。さらにトレッド部１０には、タイヤ幅方向に延びる複数の横溝１４が設けられている。横溝１４は隣り合う主溝１２同士を連結している。２本の主溝１２と２本の横溝１４とに囲まれた部分が、実施形態１における陸部であるブロック２０である。タイヤ周方向に並ぶ複数のブロック２０がブロック列を形成している。そしてトレッド部１０には複数のブロック列が形成されている。
【００１３】
図２に示すように、実施形態１のブロック２０は、接地面１６を有する第１ゴム層２１と、第１ゴム層２１の下（タイヤ径方向内側）の第２ゴム層２２とからなる。第１ゴム層２１と第２ゴム層２２とは界面２３において接している。
【００１４】
第１ゴム層２１と第２ゴム層２２とは少なくとも硬度が異なる。第２ゴム層２２が第１ゴム層２１より高硬度である。なお硬度とはＪＩＳ  Ｋ  ６２５３で定められたタイプＡのデュロメータで測定した硬度のことである。低硬度である第１ゴム層２１の硬度は、限定されないが、例えばＡ５０以上でＡ６５以下である。高硬度である第２ゴム層２２の硬度は、限定されないが、例えばＡ６０以上でＡ７５以下である。
【００１５】
図２に示すように、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面２３は、ブロック２０の幅方向断面上で下に凸の曲線を描いている。ここで、ブロック２０の幅方向はタイヤ幅方向と一致する。この界面２３はブロック２０の幅方向両側の側壁２４、２５に露出している。そして、界面２３は、ブロック２０の幅方向両側の側壁２４、２５に露出している位置で、界面２３の左右それぞれの頂部２６、２７を形成している。タイヤ接地端Ｅ側（タイヤ幅方向外側）の頂部２６は、タイヤ中心線ＣＬ側（タイヤ幅方向内側）の頂部２７よりも高い。言い換えれば、タイヤ接地端Ｅ側の頂部２６は、タイヤ中心線ＣＬ側の頂部２７よりも、タイヤ径方向外側にある。なお、図中には、タイヤ接地端Ｅ側が矢印Ｅで、タイヤ中心線ＣＬ側が矢印ＣＬで、それぞれ示されている。
【００１６】
また、第１ゴム層２１の体積は、ブロック２０の幅方向中心面ＣＦに対してタイヤ接地端Ｅ側とタイヤ中心線ＣＬ側とで同じか、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤ接地端Ｅ側において大きい。この関係を満たすために、図２の場合は、ブロック２０の幅方向断面上において界面２３が描く曲線の曲率は、幅方向中心面ＣＦよりもタイヤ接地端Ｅ側において大きく、幅方向中心面ＣＦよりもタイヤ中心線ＣＬ側において小さい。つまり、ブロック２０の幅方向断面上において界面２３が描く曲線の曲率半径は、幅方向中心面ＣＦよりもタイヤ接地端Ｅ側において小さく、幅方向中心面ＣＦよりもタイヤ中心線ＣＬ側において大きい。
【００１７】
このような構造のブロック２０は、複数のブロック列のうち少なくとも１つのブロック列において形成されていれば良い。もちろん、トレッド部１０の全てのブロック列において、このような構造のブロック２０が形成されていても良い。いずれにしても、１つのブロック列を構成する全てのブロック２０がこのような構造であることが望ましい。また、図１に示すようにタイヤ中心線ＣＬ上にブロック列が形成されている場合は、そのブロック列を構成するブロックにおける２つのゴム層の界面形状は左右対称であっても良い。
【００１８】
また、ブロック２０のタイヤ周方向両側の側壁には、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面２３が露出していても良いし、露出していなくても良い。
【００１９】
このようなブロック２０を有するトレッド部１０は、例えばリボン巻き工法によって製造される。具体的には、まず、第２ゴム層２２の原料であるゴムを押出機からリボン状に押し出す。このとき押し出されたリボンを第２リボンとする。次に、押し出された第２リボンを、成型ドラム上に多数周巻き付ける。ここで、ブロック２０の幅方向両側の場所で第２リボンを多く巻き付け、ブロック２０の幅方向中心付近の場所で第２リボンを少なく巻き付けることにより、巻き付け後の第２リボンが形成する表面形状を、上記の界面２３の形状とする。
【００２０】
次に、第１ゴム層２１の原料であるゴムを押出機からリボン状に押し出す。このとき押し出されたリボンを第１リボンとする。次に、押し出された第１リボンを、上記の第２リボンの上から、多数周巻き付ける。ここで、ブロック２０の幅方向両側の場所で第１リボンを少なく巻き付け、ブロック２０の幅方向中心付近の場所で第１リボンを多く巻き付けることにより、巻き付け後の第１リボンが形成する表面形状を、接地面１６の形状とする。
【００２１】
このようにして製造された第２リボン及び第１リボンからなる積層体を、空気入りタイヤのベルト層の上に貼り付けて金型内で加硫成型することにより、実施形態１のトレッド部１０が完成する。
【００２２】
実施形態１の効果は次の通りである。まずブロック２０において、接地面１６を有する第１ゴム層２１が低硬度で、第１ゴム層２１の下の第２ゴム層２２が高硬度であることにより、車両の乗り心地と操縦安定性とがある程度確保されている。
【００２３】
その上で、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面２３がブロック２０の幅方向両側にそれぞれ頂部２６、２７を形成し、ブロック２０の幅方向両側において高硬度の第２ゴム層２２が厚くなっている。その第２ゴム層２２が厚くなっている部分がブロック２０をその幅方向両側から支えるため、ブロック２０の剛性が高くなっている。しかも、界面２３のタイヤ接地端Ｅ側の頂部２６がタイヤ中心線ＣＬ側の頂部２７よりも高いことにより、ブロック２０の中でも操縦安定性への寄与が大きいタイヤ接地端Ｅ側の部分の剛性が高くなっている。以上のように剛性が高いことの効果として、空気入りタイヤの操縦安定性が向上している。
【００２４】
また上記のように、第１ゴム層２１の体積が、ブロック２０の幅方向中心面ＣＦに対してタイヤ接地端Ｅ側とタイヤ中心線ＣＬ側とで同じか、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤ接地端Ｅ側において大きい。そのことにより、界面２３のタイヤ接地端Ｅ側の頂部２６がタイヤ中心線ＣＬ側の頂部２７よりも高いことによる車両の乗り心地の悪化を防いでいる。
【００２５】
以上のことから、実施形態１の空気入りタイヤでは、車両の乗り心地と操縦安定性とが両立されている。
【００２６】
また上記のように、実施形態１では、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面２３がブロック２０の幅方向両側の側壁２４、２５に露出し、その露出位置に界面２３の左右それぞれの頂部２６、２７がある。そのことにより、ブロック２０の幅方向両側の側壁２４、２５の位置で高硬度の第２ゴム層２２が厚くなっている。そのため、ブロック２０の幅方向両側の側壁２４、２５がブロック２０を支えることになり、ブロック２０の剛性がより高くなり、操縦安定性が向上している。
【００２７】
また、２本の主溝１２に挟まれた陸部が横溝で区切られておらずタイヤ周方向に延びるリブとなっている場合よりも、実施形態１のように２本の主溝１２に挟まれた部分がブロック列となっている場合の方が、陸部の剛性が低くなりやすい。そのため、ブロック列を構成するブロック２０において上記の構造とすることの効果が大きい。
【００２８】
２．実施形態２
実施形態１と実施形態２とでは、低硬度の第１ゴム層２１と高硬度の第２ゴム層２２との界面１２３の形状が異なり、その他の特徴については共通する。実施形態２のブロック１２０を示す図３では、実施形態１と共通する部分には実施形態１と同じ符号が付されている。
【００２９】
実施形態２では、実施形態１と異なり、界面１２３が、ブロック１２０の幅方向両側の側壁２４、２５に露出しておらず、主溝１２の下を通って隣のブロック１２０にまで連続している。つまり、第１ゴム層２１が、主溝１２内の部分を含めて、上（接地面１６側）から第２ゴム層２２を完全に覆っている。しかし図３に示すように、実施形態１と同じく、界面１２３はブロック１２０の幅方向断面上で曲線を描いている。そして、界面１２３は、ブロック１２０の幅方向両側にそれぞれ周囲よりも高い頂部１２６、１２７を形成している。図３の場合の界面１２３は、ブロック１２０の幅方向断面上では、２つの頂部１２６、１２７の間で下に凸の曲線を描いている。
【００３０】
ここで、ブロック１２０を幅方向に４つの領域に等分し、タイヤ接地端Ｅ側から順に第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、第３領域Ａ３、第４領域Ａ４とする。このように４等分した場合に、タイヤ接地端Ｅ側の頂部１２６は一番タイヤ接地端Ｅ側の第１領域Ａ１にあり、タイヤ中心線ＣＬ側の頂部１２７は一番タイヤ中心線ＣＬ側の第４領域Ａ４にある。つまり、タイヤ接地端Ｅ側の頂部１２６はブロック１２０のタイヤ接地端Ｅ側１／４の領域にあり、タイヤ中心線ＣＬ側の頂部１２７はブロック１２０のタイヤ中心線ＣＬ側１／４の領域にある。また実施形態１と同じく、タイヤ接地端Ｅ側の頂部１２６は、タイヤ中心線ＣＬ側の頂部１２７よりも高い。
【００３１】
また、実施形態２では実施形態１と同じく、第１ゴム層２１の体積が、ブロック１２０の幅方向中心面ＣＦに対してタイヤ接地端Ｅ側とタイヤ中心線ＣＬ側とで同じか、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤ接地端Ｅ側において大きい。
【００３２】
このようなブロック１２０を有するドレッド部の製造では、まず、第１ゴム層２１の原料であるゴムが、トレッド部１０と同等の幅の第１ゴムシートとして押し出される。それと同時に、第２ゴム層２２の原料であるゴムが、トレッド部１０と同等の幅の第２ゴムシートとして押し出される。ここで、第１ゴムシートの下面及び第２ゴムシートの上面には、上記の界面１２３の頂部１２６、１２７に相当する形状が形成されている。次に、押し出された第１ゴムシートと第２ゴムシートとが貼り合わされる。次に、貼り合わされた２枚のゴムシートが空気入りタイヤのベルト層の上に貼り付けられ、加硫成型が行われる。加硫成型の際に、金型の凸部が空気入りタイヤの主溝１２となる場所に押しつけられる。すると、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面１２３が、主溝１２の下に押し下げられ、図３に示す形状になる。
【００３３】
実施形態２の空気入りタイヤでも、実施形態１と同様の理由により、車両の乗り心地と操縦安定性とが両立されている。
【００３４】
３．変更例
実施形態１、２に対し、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な変更を行うことができる。
【００３５】
まず、２本の主溝１２に挟まれた陸部は、横溝で区切られておらずタイヤ周方向に延びているリブであっても良い。そのリブの幅方向断面上の構造が、実施形態１、２と同じ断面構造であれば良い。
【００３６】
また、２本の主溝１２に挟まれた陸部は、硬度の異なる３以上のゴム層からなるものであっても良い。その場合は、接地面を有する第１ゴム層とその下で第１ゴム層と接する第２ゴム層とが、実施形態１、２と同じ特徴を有していれば良い。第２ゴム層より下のゴム層の硬度や、第２ゴム層より下におけるゴム層同士の界面の形状等については、限定されない。
【００３７】
４．比較例及び実施例
表１に示す比較例及び実施例の空気入りタイヤの乗り心地及び操縦安定性を評価した。評価対象の空気入りタイヤのタイヤサイズは２１５／５０Ｒ１８で、その空気圧は２５０ｋＰａであった。いずれの空気入りタイヤのトレッドパターンも、上記実施形態１と同じものであった。また、いずれの空気入りタイヤのブロックも、接地面１６を有する第１ゴム層２１とその下の第２ゴム層２２とからなるものであった。そして、第１ゴム層２１の硬度がＡ６１、第２ゴム層２２の硬度がＡ６７で、第２ゴム層２２が第１ゴム層２１より高硬度であった。
【００３８】
実施例の空気入りタイヤのブロックは図２に示す実施形態１の断面構造を有するものであった。すなわち、表１に示すように、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面の頂部が、タイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤ接地端Ｅ側で高かった。また、第１ゴム層２１の体積がタイヤ中心線ＣＬ側よりもタイヤ接地端Ｅ側において大きかった。
【００３９】
一方、図４に示すように、比較例の空気入りタイヤのブロック２２０では、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面２２３の形状が、ブロック２２０の幅方向中心面ＣＦに対して左右対称であった。従って、表１に示すように、比較例の空気入りタイヤのブロック２２０では、タイヤ接地端Ｅ側の頂部２２６とタイヤ中心線ＣＬ側の頂部２２７とが同じ高さであり、第１ゴム層２１の体積がタイヤ接地端Ｅ側とタイヤ中心線ＣＬ側とで同じであった。
【００４０】
表１に、ブロックの高さＬ１、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面のタイヤ接地端Ｅ側の頂部の高さＬ２、及びタイヤ中心線ＣＬ側の頂部の高さＬ３の実測値をまとめる。また、高さＬ１、Ｌ２及びＬ３の場所を図５に示す。表１に示すように、実施例では、第１ゴム層２１と第２ゴム層２２との界面のタイヤ接地端Ｅ側の頂部の高さＬ２が、タイヤ中心線ＣＬ側の頂部の高さＬ３の１．５倍であった。
【００４１】
評価方法は次の通りであった。
【００４２】
＜乗り心地＞
上記の空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格に定められている標準リムに装着して乗用車に取り付けた。２名のテストドライバーがその乗用車に乗車し、凹凸のある乾燥アスファルト舗装路上を走行し、乗り心地を指数で官能評価した。指数は、比較例の値を１００とし、大きいほど乗り心地が良いことを示すものである。
【００４３】
＜操縦安定性＞
上記の空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格に定められている標準リムに装着して乗用車に取り付けた。２名のテストドライバーがその乗用車に乗車し、アスファルト舗装乾燥路面上でレーンチェンジや旋回走行などを実施し、操縦安定性を指数で官能評価した。指数は、比較例の値を１００とし、大きいほど操縦安定性が優れていることを示すものである。
【００４４】
評価結果は表１の通りで、実施例の空気入りタイヤは、比較例の空気入りタイヤよりも、乗り心地及び操縦安定性が良く、これらが両立されていることが確認された。
【００４５】
【表１】
2018103857.tif 000003
【符号の説明】
【００４６】
１０…トレッド部、１２…主溝、１４…横溝、１６…接地面、２０…ブロック、２１…第１ゴム層、２２…第２ゴム層、２３…界面、２４、２５…側壁、２６、２７…頂部、１２０…ブロック、１２３…界面、１２６、１２７…頂部、２２０…ブロック、２２３…界面、２２６、２２７…頂部
【図１】
2018103857.tif 000004
【図２】
2018103857.tif 000005
【図３】
2018103857.tif 000006
【図４】
2018103857.tif 000007
【図５】
2018103857.tif 000008