(57)【要約】      （修正有）【課題】ショルダ陸部に荷重直下で発生するクラッシング剪断力を有効に抑制することで、タイヤが発生する横力を有利に高め、すぐれた操縦安定性能を発揮させることができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】カーカス１のクラウン域の外周側に配設されて、トレッド周方向に延在するコード２ａからなるベルト補強層２の少なくとも一層と、トレッド周方向に連続して延びるショルダ周溝６で、ベルト補強層２の最外側縁位置を跨いで位置するショルダ陸部１０を区画し、ショルダ陸部１０の、ベルト補強層２の最外側縁位置よりトレッドセンタ側の領域に、トレッドショルダ側のゴム部分よりも圧縮弾性率の小さい低硬度ゴム部材１１を配設し、低硬度ゴム部材１１の界面Ｉを、タイヤ赤道面Ｃと平行な面に対して傾斜する向きに延在する平坦面もしくは曲面とするとともに、低硬度ゴム部材１１の厚みを、トレッドセンタ側に向けて漸増させてなる。【選択図】図１
2011245941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間にトロイダルに延在する、一枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設されて、トレッド周方向に延在するコードからなるベルト補強層の少なくとも一層と、ベルト補強層の外周側に配設されて、トレッド周方向に対して傾斜して延びるコードからなる一層以上のベルト層と、ベルト層の外周側に配設されてトレッド接地面を形成するトレッドゴムとを具える空気入りタイヤであって、
トレッド周方向に連続して延びるショルダ周溝で、前記トレッドゴムに、ベルト補強層の最外側縁位置を跨いで位置するショルダ陸部を区画し、
ショルダ陸部の、ベルト補強層の最外側縁と対応する位置よりトレッドセンタ側の領域に、トレッドショルダ側のゴム部分よりも圧縮弾性率の小さい低硬度ゴム部材を配設し、低硬度ゴム部材と、該低硬度ゴム部材に隣接するトレッドショルダ側のゴム部分との界面を、タイヤ赤道面と平行な面に対して傾斜する向きに延在する平坦面もしくは曲面とするとともに、低硬度ゴム部材の厚みを、トレッドセンタ側に向けて漸増させてなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
低硬度ゴム部材の圧縮弾性率を、ショルダ陸部の、トレッドショルダ側のゴム部分の圧縮弾性率よりも１０％以上小さくしてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
コードを相互に交差させてなる二層以上のベルト層のコード交差幅を、トレッド幅の６５％〜９０％の範囲内としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気入りタイヤ、なかでも、トラック、バス等の重荷重用車両に用いて好適な重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、とくには、タイヤにスリップ角を付与した場合の、タイヤの発生横力を高めて操縦安定性を向上させる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジアル構造とすることができるカーカスのクラウン域の外周側に、たとえば、トレッド周方向に対して５°以下の角度でコードを延在させることによって、実質的にトレッド周方向に延びるコードからなるベルト補強層を一層以上設け、かかるベルト補強層をもってタイヤの径成長を抑制する従来タイヤとしては、特許文献１〜３に開示されたものがある。
【０００３】
なおここで、ベルト補強層を形成するコードは、トレッド周方向に直線状、ジグザグ状、波形状等の形態で延在するものとすることができるとともに、伸長率が２％前後に到るまでは小さな引張力で大きく伸長する一方、その伸長率を越えると、大きな入力によっても伸長率が少なくなる、いわゆる、初期伸びの大きい、たとえば、ラング撚りコード、ハイエロンゲーションコード等とすることができる。
ところで、ベルト補強層のコードを、ジグザグ状、波形状等の迂曲した延在形態とすることで、初期伸びを確保するときは、リム組みしたタイヤに、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫその他で規定される最高空気圧を充填した状態で、迂曲形態が消失するものとすることが、ベルト補強層に、径成長抑制機能を十分に発揮させる上で好ましい。
【０００４】
特許文献１〜３に開示された空気入りタイヤでは、操縦安定性の向上のために、コードが相互に交差して延びるベルト層を広幅として面内剪断剛性を高めることによって、タイヤが発生する横力を高めることが行なわれているが、ベルト補強層については、ベルト補強層の側縁のベルト層からのセパレーションを抑制するとともに、ベルト補強層それ自体の耐久性能の向上を目的として、これもまた広幅化を図る傾向にある。
【０００５】
しかるに、ベルト補強層の広幅化によって、ベルト補強層の最外側縁を跨ぐ領域にショルダ陸部、たとえばショルダリブを形成したときは、タイヤへのスリップ角の付与によってタイヤに横力ＳＦを発生させるに当り、荷重の直下部分では、図３に、ショルダリブのトレッド幅方向の部分拡大断面図を跨張して例示するように、とくにショルダリブ１００のトレッドセンタ側の側部が、ベルト補強層１０２の周方向の高剛性に基く高いたが作用の故に、ベルト補強層１０２によって圧潰変形されるかの如くトレッドセンタ側へ大きく膨出変形されることになって、いわゆる、クラッシング剪断力ＣＳが大きく増加することになるため、タイヤへのスリップ角の付与によってタイヤに発生する横力ＳＦがそのクラッシング剪断力ＣＳによって相殺されることになり、これがため、先に述べたように、ベルト層１０４の幅を広幅として横力ＳＦの増加を企図してなお、横力ＳＦを所期したほどに大きく高めること、ひいては操縦安定性を所要に応じて十分に向上させることが難しいという問題があった。
なおここで、クラッシング剪断力ＣＳは一般に、ショルダリブ１００の変形量と、ショルダリブ１００の剛性との積として表わされることなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６２４１１号公報
【特許文献２】特開２００９−１８４３７１号公報
【特許文献３】特開２００９−１２６３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、先に述べた問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、広幅化したベルト補強層の最外側縁を跨ぐ領域にショルダ陸部を形成する場合にあっても、そのショルダ陸部に荷重直下で発生するクラッシング剪断力を有効に抑制することで、タイヤが発生する横力を有利に高め、すぐれた操縦安定性能を確実に発揮させることができる空気入りタイヤを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間にトロイダルに延在する、一枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設されて、トレッド周方向に延在するコードからなるベルト補強層の少なくとも一層と、ベルト補強層の外周側に配設されて、トレッド周方向に対して傾斜して延びるコードからなる一層以上のベルト層と、ベルト層の外周側に配設されてトレッド接地面を形成するトレッドゴムとを具えるものであって、トレッド周方向に連続して延びるショルダ周溝で、前記トレッドゴムに、ベルト補強層の最外側縁位置を跨いで位置するショルダ陸部を区画し、ショルダ陸部の、ベルト補強層の最外側縁と対応する位置よりトレッドセンタ側の領域に、トレッドショルダ側のゴム部分よりも圧縮弾性率の小さい低硬度ゴム部材を配設し、低硬度ゴム部材と、該低硬度ゴム部材に隣接するトレッドショルダ側のゴム部分との界面を、タイヤ赤道面と平行な面に対して傾斜する向きに延在する平坦面もしくは曲面とするとともに、低硬度ゴム部材の厚みを、トレッドセンタ側に向けて漸増させてなるものである。
【０００９】
なおここで、「ベルト補強層の最外側縁と対応する位置」とは、ショルダ陸部の、ベルト補強層の最外側縁を通ってタイヤ中心軸線と直交する線分上の位置をいうものとする。
そしてここでもまた、ベルト補強層を形成するコードは、トレッド周方向に直線状、ジグザグ状、波形状等の形態でトレッド幅方向に螺旋状に延在するものとすることができ、また、コード伸長率が２％前後に到るまでは、小さな引張力で大きく伸長する一方、その伸長率を越えた後は、大きな引張力によっても伸長率が少なくなる、いわゆる初期伸びの大きい、たとえばスチール製撚りコードとすることができる。
なお、ベルト補強層のコードを、ジグザグ状等の迂曲形態で延在させることによって、コードの初期伸びを確保するときは、リムに組み付けたタイヤに、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格のＹＥＡＲ ＢＯＯＫその他で規定される最高空気圧を充填した状態で、迂曲形態が消失するものとすることが、空気入りタイヤの使用状態での径成長抑制機能を、そのベルト補強層に十分発揮させる上で好ましい。
【００１０】
ここで好ましくは、低硬度ゴム部材の圧縮弾性率を、ショルダ陸部の、トレッドショルダ側のゴム部分の圧縮弾性率よりも１０％以上小さくする。
【００１１】
ところで、コードを相互に交差させて延在させてなる二層以上のベルト層のコード交差幅は、トレッド幅の６５〜９０％の範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の空気入りタイヤによれば、高いたが効果を発揮するベルト補強層の最外側縁位置を跨いで位置するショルダ陸部の、ベルト補強層の最外側縁と対応する位置よりトレッドセンタ側の領域に、ショルダ周溝に向けて厚みを漸増させた、圧縮弾性率の小さい低硬度ゴム部材を配設して、ショルダ陸部の圧縮弾性率を、ショルダ周溝側に向けて次第に低減させたことにより、ベルト補強層の高いたが作用に基く、ショルダ陸部のトレッドセンタ側領域の略一定量の変形の下で、そのショルダ陸部領域の剛性が低下することになるので、一般に、ショルダ陸部の変形量と、陸部剛性との積として表わされて、発生横力を相殺する向きに作用するクラッシング剪断力を有効に軽減できる一方で、ショルダ陸部の、トレッドショルダ側の高剛性部分に、スリップ角の付与による大きな横力を発生させることができ、この結果として、クラッシング剪断力による横力の相殺を効果的に防止し、高い操縦安定性の発揮を十分に担保することができる。
【００１３】
なおここで、低硬度ゴム部材と、それに隣接するトレッドショルダ側のゴム部分との界面を、タイヤ赤道面と平行な面に対して傾斜する向きに延在する平坦面もしくは曲面とするとともに、低硬度ゴム部材の厚みを、ショルダ周溝に向けて漸増させるものとしたのは、ショルダ陸部の剛性をトレッドセンタ側に向けて次第に低減させ、これをもって、ショルダ陸部の剛性の低下を最小限に抑えるとともに、発生横力を相殺する向きのクラッシング剪断力が最大となる、ショルダ陸部のトレッドセンタ側領域での低硬度ゴム部材の厚みを厚くすることで、そのショルダ陸部領域でのクラッシング剪断力を十分確実に軽減するためである。
【００１４】
ここにおいて、低硬度ゴム部材の圧縮弾性率を、ショルダ陸部の、トレッドショルダ側のゴム部分の圧縮弾性率よりも１０％以上小さくしたときは、ショルダ陸部のトレッドセンタ側の領域に配設した低硬度ゴム部材による、クラッシング剪断力の抑制機能をより有効に発揮させて、スリップ角の付与に基いてタイヤに発生する横力の、クラッシング剪断力による相殺を効果的に防止することができる。
いいかえれば、低硬度ゴム部材の圧縮弾性率の、トレッドショルダ側のゴム部分の圧縮弾性率に対する低下率を１０％未満とした場合は、低硬度ゴム部材と、ショルダ陸部のその他のゴム部分との圧縮弾性率にあまり差がないことから、クラッシング剪断力の有効な低減を実現することができず、このことにより、タイヤに発生する横力の十分な向上が期待できない。
【００１５】
なおここで、コードを相互に交差させて延在させてなる二層以上のベルト層のコード交差幅を、トレッド幅の６５〜９０％の範囲としたときは、ベルト層からなるベルトの面内曲げ剛性を高めることができる。
すなわち、上記数値範囲が６５％未満では、ベルトの面内曲げ剛性の低下が著しく、発生横力も低下することになる他、二層以上のベルト層の幅が大きく相違することによって、プライステアフォースが大きくなる懸念もある。
一方、９０％を越えると、ベルトの面内曲げ剛性が増加して、発生横力も大きくなるが、ベルト層間剥離等の耐久性の低下が懸念されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態を示すトレッド幅方向の部分断面図ならびに、ベルト補強層およびベルト層の部分展開平面図である。
【図２】低硬度ゴム部材の配設態様の変形例を示すトレッド幅方向の部分断面図である。
【図３】クラッシング剪断力の発生態様を説明するためのショルダ陸部の幅方向の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ）に示すところにおいて、１は、図示しない一対のビード部間にトロイダルに延在する、たとえば一枚のカーカスプライからなる、ラジアル構造とすることができるカーカスを示し、２は、カーカス１のクラウン域の外周側に配設されて、トレッド周方向に延在するコード、たとえば、並列に配置した複数本のコードをゴム被覆した、３〜２０ｍｍ幅のリボン状のストリップを、タイヤ軸線の周りに螺旋状に巻回してなる、トレッド周方向に対して５°以下の角度で延在するコードにて形成することができるベルト補強層を示す。
なお、このベルト強化層２は二層以上配設することも可能である。
【００１８】
ここで、ベルト補強層２のコード２ａは、前述したような、初期延びの大きい、ラング撚りスチールコードやハイエロンゲーションスチールコード、あるいは有機繊維コード等とすることができる他、トレッド周方向に対してジグザグ状、クランク状、波形状等の迂曲形態で延在するスチールコードとすることもできる。
【００１９】
そして、ベルト補強層２の外周側には、トレッド周方向に対して、たとえば３５〜５５°の角度で傾斜して延びるコードからなるベルト層の一層以上、図では二層のベルト層３，４を配設し、ここでは、これらのベルト層３，４のそれぞれを形成するコード３ａ，４ａを、トレッド周方向に対して相互に逆方向に延在させる。
また、このようなベルト層３，４のさらに外周側にはトレッド接地面を形成するトレッドゴム５を配設し、かかるトレッドゴム５への、たとえば、四本の周溝６，７の形成により、トレッド接地面に五条のリブ８〜１０を区画する。
【００２０】
ところで、このような空気入りタイヤでは、ベルト補強層２は、その配設層数が一層であると複数層であるとの別なく、トレッド幅方向の最外側縁を、リムに組付けた製品タイヤに、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の規格のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫその他で規定される最高空気圧を充填したときのタイヤの径成長率が、後述するＡ％となる位置よりも、トレッド幅方向の外側に位置させることが好ましい。
なおここでのこのＡ％は、ベルト補強層２を形成するコードを引張試験したときに、そのコードが、破断弾性率ＥＩの１０％の弾性率を示すときの伸長率（％）と対応する径成長率をいうものとする。
【００２１】
ここにおいてこの空気入りタイヤでは、トレッド幅方向の最も外側に配設されてトレッド周方向に連続して延びるショルダ周溝６によって、トレッドゴム５に、ベルト補強層２の最外側縁位置Ｅを跨いで位置する、ショルダ陸部としてのショルダリブ１０を区画するとともに、ショルダリブ１０の、ベルト補強層２の最外側縁と対応する位置よりトレッドセンタ側の領域に、トレッドショルダ側のゴム部分よりも圧縮弾性率が小さい一種類以上の低硬度ゴム部材１１を、図示の実施形態ではトレッド接地面に露出させて配設し、この低硬度ゴム部材１１の厚みを、ショルダ周溝６に向けて漸増させる。
そしてさらに、低硬度ゴム部材１１と、低硬度ゴム部材１１に隣接するトレッドショルダ側のゴム部分との界面Ｉを、ここでは、タイヤ赤道面Ｃと平行な面に対して傾斜する向きに延在する平坦面とする。
なお、最もトレッドセンタ側に位置するこの低硬度ゴム部材それ自体の、圧縮弾性率は、ショルダリブ１０の、トレッドショルダ側のゴム部分の圧縮弾性率よりも１０％以上小さくすることが好ましい。
【００２２】
このことによれば、ベルト補強層２のたが作用に基く、荷重直下のショルダリブ１０の圧潰変形量をそれほど増大させることなしに、ショルダリブ１０の、トレッドセンタ側の部分のリブ剛性を、他の部分に比して小さくすることができるので、ショルダリブ１０の変形量と、リブ剛性との積で表わされる、横力を相殺する向きのクラッシング剪断力を有効に低減でき、このクラッシング剪断力による発生横力の低下を防止して、操縦安定性能を十分に向上させることができる。
【００２３】
ここで、低硬度ゴム部材１１の配設態様の変形例を示す図２において、図２（ａ）に示すものは、低硬度ゴム部材１１ａと、低硬度ゴム部材１１ａに隣接するトレッドショルダ側のゴム部分との界面Ｉを、ここではタイヤ半径方向内側に凸となる曲面としたものである。なお図示は省略するが、低硬度ゴム部材の界面は、タイヤ半径方向外側に凸となる曲面とすることもできる。
また、図２（ｂ）に示すものは、低硬度ゴム部材１１ｂを、トレッド接地面に露出させずに、ショルダリブ１０内に埋設させたものである。
【００２４】
ところで、以上の空気入りタイヤでは、低硬度ゴム部材を、一種類のゴム材料からなるものとしたが、たとえば、図２（ｃ）に示すように、ショルダリブ１０のトレッドセンタ側の領域に、トレッド幅方向で種類を異にする二種類の低硬度ゴム部材１１ｃ、１１ｄを形成することもできる。
このように二種類もしくはそれ以上の低硬度ゴム部材を配設する場合には、低硬度ゴム部材１１ｃと、低硬度ゴム部材１１ｃに隣接するトレッドショルダ側のゴム部材との境界Ｉ１のみならず、低硬度ゴム部材１１ｃに隣接する他の低硬度ゴム部材１１ｄとの境界Ｉ２をも、タイヤ赤道面と平行な面に対して傾斜する向きに延在する平坦面もしくは曲面とする。
なおここで、図２（ｃ）に例示するもののように、二種類の低硬度ゴム部材１１ｃ、１１ｄを、ショルダリブに配設する場合は、最もトレッドセンタ側で、トレッド接地面寄りに位置する低硬度ゴム部材１１ｄの圧縮弾性率を、他の低硬度ゴム部材の圧縮弾性率に比して小さくすることが好ましい。
【００２５】
ところで、タイヤの発生横力を高めて操縦安定性を向上させるため、上述したように、ショルダ陸部、図ではショルダリブ１０に、低硬度ゴム部材１１を配設することに加えて、この発明では、図示は省略するが、次に述べる対策のそれぞれをさらに講じることができる。
ショルダリブのトレッド周方向の一箇所以上に、ベルト補強層の最外側縁と対応する位置、もしくは該位置よりもトレッド幅方向内側の位置から、タイヤ赤道側に延びる溝、および、ベルト補強層の最外側縁と対応する位置と、ショルダリブのトレッド幅方向内側縁との間に存在する、トレッド接地面からの窪みの少なくとも一方を形成することができる。
また、ショルダ陸部の、ベルト補強層の最外側縁と対応する位置よりトレッドセンタ側の領域に、ショルダ周溝に向けて陸部高さを漸減させる傾斜面を設けることができ、また、トレッド幅方向の断面内で、ショルダ周溝のトレッドショルダ側の溝壁の、溝底に立てた法線に対する傾き角を、そのショルダ周溝のトレッドセンタ側の溝壁の、同様の法線に対する傾き角より大きくすることもできる。
そしてまた、ショルダ陸部の、トレッド接地面からベルト補強層までの距離を、タイヤ赤道側よりもベルト補強層外側端で長くすることもできる。
【実施例】
【００２６】
トラック・バス用の、サイズが４３５／４５Ｒ２２．５のタイヤを、１４．００×２２．５のリムに組み付けるとともに、充填空気圧を９００Ｐａに、負荷荷重を４９ｋＮとしてドラム試験を行って、タイヤを５０ｋｍ／ｈの速度で転動させて、１°のスリップ角を付与したときの、タイヤが発生するコーナリングパワを、従来タイヤおよび、実施例タイヤ１，２のそれぞれについて測定し、従来タイヤをコントロールとして指数評価したところ、表１に諸元とともに示す結果を得た。
なお上記の各タイヤは、タイヤ赤道面に沿う、深さが１５ｍｍの六本の周方向溝を有するものとし、それらの周方向溝によって区画されるリブの幅の相対比は、センタ側からショルダ側に向けて、
１：１：１：１．８
とした。
【００２７】
【表１】
2011245941.tif 000003
【００２８】
表１に示すところによれば、この発明に係る実施例タイヤ１および２はいずれも、従来タイヤに比し、横力を相殺するクラッシング剪断力の発生を抑制して、横力を有効に高めることができ、結果として、コーナリングパワの増加、ひいては、操縦安定性の向上を実現できることが解かる。
【符号の説明】
【００２９】
１  カーカス
２  ベルト補強層
２ａ  ベルト補強層コード
３，４  ベルト層
３ａ，４ａ  ベルト層コード
５  トレッドゴム
６  ショルダ周溝
７  周溝
８，９  リブ
１０  ショルダリブ
１１  低硬度ゴム部材
Ｃ  タイヤ赤道面
Ｅ  ベルト補強層の最外側縁位置
Ｉ  界面
【図１】
2011245941.tif 000004
【図２】
2011245941.tif 000005
【図３】
2011245941.tif 000006