(57)【要約】【課題】トレッドのエンベロープ性を阻害することなく操縦安定性と乗心地性とを両立した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド１にトレッド幅方向のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きい特性をもつ異方性ゴムを配置した空気入りタイヤである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドにトレッド幅方向のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きい特性をもつ異方性ゴムを配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】
トレッドを複数のゴム層からなる積層体で構成し、該積層体中の少なくとも１層を前記異方性ゴムにした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記積層体中のベースゴムを前記異方性ゴムにした請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記異方性ゴムとして、トレッド幅方向のモジュラスＭｗとトレッド厚み方向のモジュラスＭｖとの比Ｍｗ／Ｍｖが互いに異なる２種類以上を使用した請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記異方性ゴムが、トレッド幅方向のモジュラスＭｗとトレッド厚み方向のモジュラスＭｖとの比Ｍｗ／Ｍｖが１．２以上である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記異方性ゴムのトレッド幅方向のモジュラスＭｗが４〜２０ＭＰａであり、トレッド厚み方向のモジュラスＭｖが４〜２０ＭＰａである請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記異方性ゴムに短繊維をトレッド幅方向に配列するように混合した求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、操縦安定性と乗心地性とを両立させた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤの操縦安定性を向上する対策の一つとして、トレッドゴムの剛性を上げることが考えられる。しかし、トレッドゴムの剛性を増大すると、ゴム硬度が高くなり、かつトレッドの路面に対するエンベロープ性も低下するため乗心地性が悪化する問題が発生する。
【０００３】
すなわち、空気入りタイヤの操縦安定性と乗心地性とは互いに相反する関係にあり、これら両特性を同時に満足させる強い要望はあるものの、満足できる完全な解決策は未だ見だされていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の問題を解決し、トレッドのエンベロープ性を阻害することなく操縦安定性と乗心地性とを両立可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッドにトレッド幅方向のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きい特性をもつ異方性ゴムを配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
このようにトレッドにトレッド幅方向のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きな特性をもつ異方性ゴムを配置したので、タイヤ幅方向に高モジュラス特性を有することによって高いコーナリングパワーを発生可能になり、操縦安定性を向上することができる。また、トレッド厚み方向には低モジュラス特性であるためエンベロープ性を良好に維持し、良好な乗心地性を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す縦断面図である。
【０００８】
図１において、１はトレッド、２はサイドウォール部、３はビード部である。タイヤ内部にはカーカス４がトレッド１から両側のサイドウォール部２，２を経て両ビード部３，３に至るように配置され、かつカーカス４の外周側にベルト層５が環状に取り巻くように設けられている。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤは、上記トレッドを構成するトレッドゴムに、トレッド幅方向（すなわち、子午線方向）のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きい特性をもつ異方性ゴムを使用する。このような特性を有する異方性ゴムをトレッドゴムの全体を占めるように配置してもよく、或いはトレッドゴムの一部だけを占めるように配置してもよい。
【００１０】
なお、本発明において使用する「モジュラス」とは、ＪＩＳ  Ｋ６３０１の規定により測定される３００％伸長時のモジュラスをいう。
【００１１】
上記のようにトレッド幅方向のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きい特性をもつ異方性ゴムをトレッドゴムの一部に使用する場合は、好ましくは図２〜図４に例示するように、トレッド１を複数のゴム層ａ，ｂからなる積層体（図２）；ゴム層ａ，ｂ，ｃ，ｄからなる積層体（図３）；ゴム層ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆからなる積層体（図４）で構成し、その積層体中の少なくとも１層に上記特性の異方性ゴムを使用するとよい。
【００１２】
積層体中において異方性ゴムが占める位置は特に限定されないが、図２のような２層構造の場合には最内ゴム層ｂにベースゴムとして配置するとよい。また、図３や図４のように２層を超える３層以上、特に４層以上の積層体の場合には、異方性ゴムと等方性ゴムとを交互に配置するとよい。
【００１３】
このようにトレッドを複数のゴム層の積層体にし、その積層体中に異方性ゴムと等方性ゴムとを交互に配置することで、操縦安定性と乗心地性との両立性を一層向上し、かつエンベロープ性も向上することができる。異方性ゴムと組み合わせる他の等方性ゴムは特に限定されないが、好ましくは、３００％モジュラスが４〜１０ＭＰａの低モジュラスのゴムとか、或いは測定条件を温度６０℃、初期歪み１０％、振幅±２％、振動周波数２０Ｈｚとするときに損失正接ｔａｎδが０．０３〜０．３の低い値のゴムを使用するとよい。
【００１４】
上記低モジュラスゴムを組み合わせた場合ではエンベロープ性が向上し、乗心地性およびロードノイズを一層向上することができる。また、低ｔａｎδのゴムを組み合わせた場合では、転動抵抗を一層向上することができる。これらの等方性ゴムは、異方性ゴムと１層ずつ交互に配置するとよい。
【００１５】
また、積層体中に配置する異方性ゴムとしては、  １種類に限定されるものではなく、モジュラスＭｗとＭｖとの比Ｍｗ／Ｍｖが互いに異なる２種類以上の異方性ゴムを使用してもよい。
【００１６】
本発明に使用する異方性ゴムは、上述したように、トレッド幅方向（子午線方向）のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きい特性を有するゴムを使用するが、好ましくは、そのトレッド幅方向のモジュラスＭｗのトレッド厚み方向のモジュラスＭｖに対する比Ｍｗ／Ｍｖが１．２以上のものを使用するとよい。このように比Ｍｗ／Ｍｖが１．２以上の異方性ゴムを使用することにより、操縦安定性と乗心地性の両立性を一層確かなものにすることができる。
【００１７】
また、このような条件を満たす異方性ゴムとしては、トレッド幅方向のモジュラスＭｗが４〜２０ＭＰａであり、トレッド厚み方向のモジュラスＭｖが４〜２０ＭＰａであるものが好ましい。
【００１８】
上記比Ｍｗ／Ｍｖの上限は、特に限定されないが、製造の可能性の観点からは５．０が限度である。これ以上に大きい異方性ゴムは製造が難しく、かつ伸びも小さいため取扱い性が悪くなる。
【００１９】
上記のような異方性のゴムは、そのゴム中に短繊維を高モジュラスＭｗが発生する方向に配列するように混入することで容易に得ることができる。このような異方性ゴムの製造方法としては、未加硫ゴムに短繊維を配合し、これを押出機中で混練しながら板状に押し出せばよい。短繊維は押出後の板状ゴム中に押出方向に平行に配列した状態になるので、その短繊維の配列方向のモジュラスが高くなり、これと直交する厚み方向のモジュラスが低くなる異方性を呈する。したがって、この板状ゴムをタイヤのトレッドゴムとして成形するとき、押出方向をトレッド幅方向にし、かつ厚み方向をトレッド厚み方向に合わせるように成形すればよい。
【００２０】
短繊維としては、種類は特に限定されないが、例えば、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ＰＶＡ繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアクリル繊維、アラミド繊維などの有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの天然繊維などを例示することができる。短繊維の太さとしては単糸繊度で０．５〜１５ｄｔｅｘ、長さが３〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
本発明は、好ましくは空気入りラジアルタイヤに適用されるが、バイアスタイヤなど空気入りタイヤ一般に適用可能なことは勿論である。
【００２２】
【実施例】
以下に説明する実施例で評価に使用したコーナリングパワー（ＣＰ）と、乗心地性は、下記の測定方法により行った。
【００２３】
コーナリングパワー（ＣＰ）：
ドラム試験機により、荷重４ｋＮ、スリップ角１°、走行速度１０ｋｍ／ｈに設定してＣＰを測定した。評価は従来タイヤ（比較例１）の測定値を１００とする指数で示した。指数が大きいほどＣＰが大きいことを意味する。
【００２４】
乗心地性：
５人のテストドライバーによる官能試験により１０点法で評価し、５人の平均値を従来タイヤ（比較例１）を１００とする指数で示した。指数が大きいほど乗心地性が優れていることを意味する。
【００２５】
実施例１
タイヤサイズが２３５／４５ＺＲ１７であり、トレッドを図２の２層構造にすると共に、上層のキャップゴムと下層のベースゴムとに、それぞれ下記のトレッド幅方向の３００％モジュラスＭｗと、トレッド厚み方向の３００％モジュラスＭｖとをもつ等方性ゴムと異方性ゴムとを配置した空気入りラジアルタイヤを製作した。
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得られたタイヤについてコーナリングパワー（ＣＰ）と乗心地性とを測定したところ、表１の結果が得られた。
【００２６】
比較例１
トレッドを単層構造にし、トレッドゴムとして実施例１のキャップゴムと同じ等方性ゴムを使用した以外は、実施例１と同一の構成にした従来構造の空気入りラジアルタイヤを製作した。
得られたタイヤについてコーナリングパワー（ＣＰ）と乗心地性とを測定したところ、表１の結果が得られた。
【００２７】
実施例２
トレッドを図４に示す６層構造にし、実施例１のキャップゴムと同じ等方性ゴムを図４におけるゴム層ｂ，ｄ，ｆに、またベースゴムと同じ異方性ゴムを図４におけるゴム層ａ，ｃ，ｅにそれぞれ配置した以外は、実施例１と同一の構成にした空気入りラジアルタイヤを製作した。
得られたタイヤについてコーナリングパワー（ＣＰ）と乗心地性とを測定したところ、表１の結果が得られた。
【００２８】
実施例３
トレッドを図２に示す２層構造にし、キャップゴムとベースゴムとに、それぞれ下記のトレッド幅方向の３００％モジュラスＭｗと、トレッド厚み方向の３００％モジュラスＭｖとをもつ異方性ゴムを配置した以外は、実施例１と同一構成にした空気入りラジアルタイヤを製作した。
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得られたタイヤについてコーナリングパワー（ＣＰ）と乗心地性とを測定したところ、表１の結果が得られた。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、トレッドにトレッド幅方向のモジュラスＭｗがトレッド厚み方向のモジュラスＭｖよりも大きな特性をもつ異方性ゴムを配置したので、タイヤ幅方向の高モジュラス特性によって高いコーナリングパワーを発生することが可能になり、操縦安定性を向上することができる。また、トレッド厚み方向には低モジュラス特性であるのでエンベロープ性を良好にし、良好な乗心地性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す子午線方向断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのトレッド構造の一例を示すモデル断面図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤのトレッド構造の他の例を示すモデル断面図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤのトレッド構造の更に他の例を示すモデル断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド
２  サイドウォール部
３  ビード部
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ  ゴム層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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