(57)【要約】【課題】  トレッド部のセンター領域におけるクラックの発生を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  一対のビード部３，３間に装架されて各ビード部３のビードコア５の廻りに巻き上げられた複数層のカーカス層４を備え、これらカーカス層４の層間でカーカスコードＣが互いに交差するように配置されたバイアス構造を有すると共に、トレッド部１にスムースパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部１の表層に厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであるゴムシート１２が積層され、ゴムシート１２の幅Ｗｓがトレッド展開幅ＴＤＷの５０％〜１００％であり、ゴムシート１２の摩耗抵抗指数Ｌｓがトレッド部１を構成するトレッドゴム層１１の摩耗抵抗指数Ｌｔよりも低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間に装架されて各ビード部のビードコアの廻りに巻き上げられた複数層のカーカス層を備え、これらカーカス層の層間でカーカスコードが互いに交差するように配置されたバイアス構造を有すると共に、トレッド部にスムースパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の表層に厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであるゴムシートが積層され、前記ゴムシートの幅がトレッド展開幅の５０％〜１００％であり、前記ゴムシートの摩耗抵抗指数が前記トレッド部を構成するトレッドゴム層の摩耗抵抗指数よりも低いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッドゴム層の摩耗抵抗指数Ｌｔと前記ゴムシートの摩耗抵抗指数ＬｓとがＬｔ×０．９≧Ｌｓの関係を満足し、前記ゴムシートの硬度が前記トレッドゴム層の硬度よりも低く、前記トレッドゴム層の硬度が６０〜６６であり、前記ゴムシートの硬度が５２〜５８であ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】
前記トレッド部のセンター位置でのゴム厚さが５ｍｍ〜１２ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
タイヤインフレート時における前記トレッド部のタイヤ子午線断面でのトレッドラジアスが８０ｍｍ〜１６０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、懸垂式モノレールの案内輪として好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッド部のセンター領域におけるクラックの発生を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
懸垂式モノレールは、車両を懸架させた状態で走行用タイヤにより軌道上を走行する交通手段であるが、走行時に車両が幅方向に変位するのを規制するために、回転軸が鉛直方向となるように保持された案内輪を備え、この案内輪を側方のガイド板に当接させながら走行するようになっている。従来、モノレールの案内輪には、タイヤ骨格としてバイアス構造を有すると共に、トレッド部にスムースパターンを備えた空気入りタイヤが使用されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
ところが、本発明者の知見によれば、懸垂式モノレールの案内輪として使用される空気入りタイヤでは、長期間の使用によりトレッド部のセンター領域にクラックが発生するという問題が生じている。クラックが発生する原因としては、バイアスタイヤの製造過程におけるカーカスコードの角度変化によりトレッド部の表層でゴム噛み（即ち、加硫前の露出面がトレッド部の表層内部に巻き込まれる現象）が生じ、それがクラックの発生源になると考えられている。そこで、その対策として、タイヤ製造時におけるカーカスコードの角度変化を小さくすることで、ゴム噛みを抑制することが試みられている。しかしながら、この場合、タイヤ寸法が変化してしまうという欠点があり、必ずしも適切な対策とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５９０３０号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、トレッド部のセンター領域におけるクラックの発生を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に装架されて各ビード部のビードコアの廻りに巻き上げられた複数層のカーカス層を備え、これらカーカス層の層間でカーカスコードが互いに交差するように配置されたバイアス構造を有すると共に、トレッド部にスムースパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の表層に厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであるゴムシートが積層され、前記ゴムシートの幅がトレッド展開幅の５０％〜１００％であり、前記ゴムシートの摩耗抵抗指数が前記トレッド部を構成するトレッドゴム層の摩耗抵抗指数よりも低いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、タイヤ骨格としてバイアス構造を有すると共に、トレッド部にスムースパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部の表層に所定の厚さと所定の幅を有するゴムシートが積層され、ゴムシートの摩耗抵抗指数がトレッド部を構成するトレッドゴム層の摩耗抵抗指数よりも低く設定されているので、タイヤ製造時にトレッド部の表層にゴム噛みが発生したとしても、トレッド部の表層に配置されたゴムシートがゴム噛み部分と共に早期に摩耗することになる。そのため、空気入りタイヤを長期間にわたって使用するにあたって、トレッド部のセンター領域におけるクラックの発生を効果的に抑制することができる。
【０００８】
本発明において、トレッドゴム層の摩耗抵抗指数Ｌｔとゴムシートの摩耗抵抗指数ＬｓとがＬｔ×０．９≧Ｌｓの関係を満足し、ゴムシートの硬度がトレッドゴム層の硬度よりも低く、トレッドゴム層の硬度が６０〜６６であり、ゴムシートの硬度が５２〜５８であることが好ましい。トレッドゴム層の摩耗抵抗指数Ｌｔとゴムシートの摩耗抵抗指数Ｌｓとの関係、ゴムシートの硬度とトレッドゴム層の硬度との関係、及び、ゴムシートの硬度とトレッドゴム層の硬度を上記の如く設定することにより、トレッド部の表層に配置されたゴムシートがゴム噛み部分と共に早期に摩耗し、クラックの発生を抑制することができる。
【０００９】
また、トレッド部のセンター位置でのゴム厚さは５ｍｍ〜１２ｍｍであることが好ましい。トレッド部のセンター位置でのゴム厚さを上記範囲に設定することにより、タイヤ寿命を損なうことなく、タイヤ製造時のゴム噛みを低減し、クラックの発生を抑制することができる。
【００１０】
更に、タイヤインフレート時におけるトレッド部のタイヤ子午線断面でのトレッドラジアスは８０ｍｍ〜１６０ｍｍであることが好ましい。トレッドラジアスを上記範囲に設定することにより、耐摩耗性を損なうことなく、ゴムシートをゴム噛み部分と共に早期に摩耗させてクラックの発生を抑制することができる。
【００１１】
本発明において、摩耗抵抗指数はＪＩＳ  Ｋ６２６４−２に記載のランボーン摩耗試験により測定される試験片の摩耗体積に基づいて算出される指数であり、この摩耗抵抗指数が低いほど摩耗し易いことを意味する。また、ゴムシート及びトレッドゴム層の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して、Ａタイプのデュロメータを用いて温度２０℃の条件にて測定されるデュロメータ硬さである。
【００１２】
本発明において、ゴムシートの幅、トレッド展開幅及びトレッドラジアスは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で測定される。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ  Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ  ＲＯＡＤ  ＬＩＭＩＴＳ  ＡＴ  ＶＡＲＩＯＵＳ  ＣＯＬＤ  ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ  ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ”である。
【００１３】
本発明の空気入りタイヤは、懸垂式モノレールの案内輪として好適であるが、例えば、跨座式のモノレール、案内軌条式鉄道等の案内輪としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤにおけるカーカス層の一部を示す平面図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤが案内輪として装着された懸垂式モノレールの要部を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はそのカーカス層の一部を示すものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
【００１７】
一対のビード部３，３間には複数層のカーカス層４が装架されている。本実施形態では６層のカーカス層４が形成されており、内側４層のカーカス層４が各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている一方で、外側２層のカーカス層４が内側４層のカーカス層４の巻き上げ部分のタイヤ幅方向外側に配置されている。また、ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。
【００１８】
図２に示すように、カーカス層４はゴム被覆されていてタイヤ径方向Ｔｒに対して傾斜する複数本のカーカスコードＣを含み、層間でカーカスコードＣが互いに交差するように配置されたバイアス構造をなしている。カーカス層４において、カーカスコードＣのタイヤ周方向Ｔｃに対する角度θはトレッド部１のセンター位置ＣＬで３０°〜４５°の範囲に設定されている。カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロン等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【００１９】
一方、トレッド部１には排水用の溝が形成されていない。即ち、トレッド部１はスムースパターンを有している。なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
上述のようなバイアス構造を有すると共に、トレッド部１にスムースパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部１の表層にはゴムシート１２が積層されている。つまり、トレッド部１はその主要な部分を構成するトレッドゴム層１１と表層に配置されたゴムシート１２とを備えている。ゴムシート１２の厚さＧｓは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に設定されている。また、ゴムシート１２の幅Ｗｓはトレッド展開幅ＴＤＷの５０％〜１００％の範囲に設定されている。トレッド展開幅ＴＤＷはトレッド部１の一方側のショルダーエッジから他方側のショルダーエッジまでの距離である。トレッド展開幅ＴＤＷ及びゴムシート１２の幅Ｗｓはトレッド部１の踏面に沿って測定されるものである。更に、ゴムシート１２の摩耗抵抗指数はトレッド部１を構成するトレッドゴム層１１の摩耗抵抗指数よりも低く設定されている。つまり、ゴムシート１２のゴム組成物としては、トレッドゴム層１１のゴム組成物よりも摩耗し易いものが選択されている。
【００２１】
上述のようにタイヤ骨格としてバイアス構造を有すると共に、トレッド部１にスムースパターンを備えた空気入りタイヤを製造する場合、その製造過程においてカーカスコードＣに角度変化が生じ、特にトレッド部１のセンター領域ではカーカスコードＣの角度変化が大きいため、トレッド部１の表層でゴム噛みが生じ易い。このようなゴム噛みはクラックの発生要因となり得る。
【００２２】
しかしながら、上記空気入りタイヤでは、トレッド部１の表層に所定の厚さと所定の幅を有するゴムシート１２が積層され、ゴムシート１２の摩耗抵抗指数がトレッド部１を構成するトレッドゴム層１１の摩耗抵抗指数よりも低く設定されているので、タイヤ製造時にトレッド部１の表層にゴム噛みが発生したとしても、走行に伴ってゴムシート１２がゴム噛み部分と共に早期に摩耗することになる。そのため、空気入りタイヤを長期間にわたって使用するにあたって、トレッド部１のセンター領域におけるクラックの発生を効果的に抑制することができる。
【００２３】
ゴムシート１２の厚さＧｓは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとするが、この厚さＧｓが０．２ｍｍよりも小さいとゴム噛み部分を摩滅させてクラックの発生を抑制する効果が低下し、逆に１．５ｍｍよりも大きいとトレッド部１の摩耗寿命が必要以上に短くなる。
【００２４】
ゴムシート１２の幅Ｗｓはトレッド展開幅ＴＤＷの５０％〜１００％とするが、この幅Ｗｓがトレッド展開幅ＴＤＷの５０％よりも小さいとゴム噛み部分を摩滅させてクラックの発生を抑制する効果が低下し、トレッド展開幅ＴＤＷの１００％よりも大きくしても意味がない。
【００２５】
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４のカーカスコードＣのタイヤ周方向Ｔｃに対する角度θはトレッド部１のセンター位置ＣＬにおいて３０°〜４５°の範囲に設定されることが望ましい。カーカスコードＣの角度θを比較的小さい範囲に設定することはゴム噛みを抑制する上で有利である。
【００２６】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッドゴム層１１の摩耗抵抗指数Ｌｔとゴムシート１２の摩耗抵抗指数ＬｓとはＬｔ×０．９≧Ｌｓの関係、より好ましくは、Ｌｔ×０．７≧Ｌｓの関係を満足すると良い。このような関係を満足することにより、トレッド部１の表層に配置されたゴムシート１２がゴム噛み部分と共に早期に摩耗し、クラックの発生を効果的に抑制することができる。ここで、比Ｌｓ／Ｌｔが０．９よりも大きいとゴム噛み部分を早期に摩滅させてクラックの発生を抑制する効果が低下する。なお、Ｌｓ／Ｌｔの下限値は特に限定されるものではないが、例えば０．６である。
【００２７】
上記空気入りタイヤにおいて、ゴムシート１２の硬度はトレッドゴム層１１の硬度よりも低く、トレッドゴム層１１の硬度が６０〜６６であり、ゴムシート１２の硬度が５２〜５８であると良い。このような硬度を満足することにより、トレッド部１の表層に配置されたゴムシート１２がゴム噛み部分と共に早期に摩耗し、クラックの発生を抑制することができる。ここで、ゴムシート１２の硬度がトレッドゴム層１１の硬度よりも高いとゴム噛み部分を早期に摩滅させてクラックの発生を抑制する効果が低下する。また、トレッドゴム層１１及びゴムシート１２の硬度が上記範囲から外れるとクラック抑制効果を得ると同時に所望のタイヤ性能を発揮することが難しくなる。
【００２８】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１のセンター位置ＣＬでのゴム厚さＧｔは５ｍｍ〜１２ｍｍであると良い。トレッド部１のゴム厚さＧｔを上記範囲に設定することにより、タイヤ寿命を損なうことなく、タイヤ製造時のゴム噛みを低減し、クラックの発生を抑制することができる。ここで、トレッド部１のゴム厚さＧｔが５ｍｍよりも小さいとタイヤ寿命が短くなり、逆に１２ｍｍよりも大きいとゴム噛み量が増大する要因となる。
【００２９】
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤインフレート時におけるトレッド部１のタイヤ子午線断面でのトレッドラジアスＲは８０ｍｍ〜１６０ｍｍであると良い。トレッドラジアスＲを上記範囲に設定することにより、耐摩耗性を損なうことなく、ゴムシートをゴム噛み部分と共に早期に摩耗させてクラックの発生を抑制することができる。ここで、トレッドラジアスＲが８０ｍｍよりも小さいとトレッド部１のセンター領域での接地圧が過大となり、耐摩耗性が悪化する。逆に、トレッドラジアスＲが１６０ｍｍよりも大きいと接地面積の増加により接地圧が低下し、トレッド部１の表層に配置されたゴムシート１２を早期に摩耗させることが困難になる。
【００３０】
図３は本発明の空気入りタイヤが案内輪として装着された懸垂式モノレールの要部を示すものである。図３に示すように、懸垂式モノレールの台車２０は断面Ｌ字状をなす一対のガイドレール３１，３２上を走行するようになっている。台車２０は、フレーム２１と、該フレーム２１に搭載されたモータ２２と、該モータ２２により駆動される複数本の走行輪２３とを備えている。走行輪２３としては空気入りタイヤが使用されている。これら走行輪２３はガイドレール３１，３２の水平部分の上を走行する。また、フレーム２１の下側には懸架用のリンク部材２４が揺動自在に配設されている。これらリンク部材２４にはモノレールの車体（不図示）が連結される。
【００３１】
更に、フレーム２１には台車２０の幅方向に延びる一対のアーム部材２５が配設されており、これらアーム部材２５の各々に回転軸が鉛直方向となるように保持された案内輪２２６と補助輪２７が回動自在に組み付けられている。この案内輪２６には上述したゴムシート１２を備えた空気入りタイヤが使用されている。案内輪２６はガイドレール３１，３２の垂直部分の当接し、走行時に台車２０が幅方向に変位することを規制する。一方、補助輪２７は金属製であり、その外径が案内輪２６の外径よりも小さくなっている。そのため、補助輪２７は通常の走行状態ではガイドレール３１，３２に対して当接しない状態にある。
【００３２】
このように構成される懸垂式モノレールでは、案内輪２６の空気入りタイヤが長期間にわたって使用される。そのため、上述したゴムシート１２を備えた空気入りタイヤを案内輪２６に使用することにより、トレッド部１のセンター領域におけるクラックの発生を長期間にわたって効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００３３】
タイヤサイズが６００−９  １０ＰＲであり、一対のビード部間に装架されて各ビード部のビードコアの廻りに巻き上げられた複数層のカーカス層を備え、これらカーカス層の層間でカーカスコードが互いに交差するように配置されたバイアス構造を有すると共に、トレッド部にスムースパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、トレッド部のセンター位置におけるカーカスコードのタイヤ周方向に対する角度θ、トレッド部の表層に積層されたゴムシートの有無、ゴムシートの幅Ｗｓのトレッド展開幅ＴＤＷに対する比率（Ｗｓ／ＴＤＷ×１００％）、ゴムシートの厚さＧｓ、ゴムシートの摩耗抵抗指数Ｌｓとトレッドゴム層の摩耗抵抗指数Ｌｔとの比Ｌｓ／Ｌｔ、トレッドゴム層の硬度、ゴムシートの硬度、トレッド部のセンター位置でのゴム厚さＧｔ、タイヤインフレート時におけるトレッド部のタイヤ子午線断面でのトレッドラジアスＲを表１及び表２のように設定した従来例１、比較例１〜９及び実施例１〜１３のタイヤを製作した。
【００３４】
これら従来例１、比較例１〜９及び実施例１〜１３のタイヤについて、下記試験方法により、耐クラック性を評価し、その結果を表１及び表２に併せて示した。
【００３５】
耐クラック性：
各試験タイヤをドラム試験機に装着し、空気圧８５０ｋＰａ、荷重３．９ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件にて１００，０００ｋｍ走行させた後、トレッド部に発生したクラックの個数を調べた。評価結果は、クラック個数の逆数値を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐クラック性が優れていることを意味する。
【００３６】
【表１】
2019081414.tif 000003
【００３７】
【表２】
2019081414.tif 000004
【００３８】
この表１及び表２から判るように、実施例１〜１３のタイヤは、従来例１との対比において、耐クラック性が大幅に改善されていた。一方、比較例１〜９のタイヤは、本発明で規定される要件を満たしていないため、実施例１〜１３に比べて耐クラック性の改善効果が劣っていた。
【符号の説明】
【００３９】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
Ｃ  カーカスコード
【図１】
2019081414.tif 000005
【図２】
2019081414.tif 000006
【図３】
2019081414.tif 000007