(57)【要約】【課題】  本発明は、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に与える影響を抑えつつ、低温環境下で使用される自動車の燃料消費をさらに低減することができる夏用空気入りタイヤを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明のタイヤＴ１は、インナライナ８に、６０℃における損失正接であるｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下であり、かつ前記ｔａｎδ（６０℃）に対する、５℃における損失正接であるｔａｎδ（５℃）の比［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］が１．５以下であるゴム材８ａを用いたことを特徴とする。このタイヤＴ１では、タイヤＴ１の内部の温度が飽和温度を下回っているときに、インナライナ８のゴム材８ａのｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）が１．５以下になっているので、転がり抵抗が低減される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナライナ部に、６０℃における損失正接であるｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下であり、かつ前記ｔａｎδ（６０℃）に対する、５℃における損失正接であるｔａｎδ（５℃）の比［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］が１．５以下であるゴム材を用いたことを特徴とする夏用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、氷雪路以外のいわゆる通常路での走行を主目的とした標準的なタイヤである夏用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギや省資源の社会的要請により、自動車の燃料消費を節約するために、タイヤの転がり抵抗の低減化が図られている。特に、冬場に路面の凍結する場合が少ない地方では、自動車にスタッドレスタイヤ等の冬用空気入りタイヤを装着する必要が殆どないので、夏用空気入りタイヤの転がり抵抗の低減は重要となる。従来、ｔａｎδの小さいゴム材（ｔａｎδが０．１２程度のゴム材）をトレッド部に使用した夏用空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。この夏用空気入りタイヤでは、トレッド部におけるゴム材のヒステリシスロスが抑えられることによって転がり抵抗が低減されている。なお、ｔａｎδ（損失正接）は、周知のとおり、粘弾性体であるゴム材の貯蔵弾性率Ｅ′に対する損失弾性率Ｅ″の比（Ｅ″／Ｅ′）で表わされる値であり、δは、ゴム材の動的ひずみに対する応力の位相遅れを表している。また、このｔａｎδとしては、ｔａｎδがゴム材の温度に依存する値であることから、一般には自動車が通常走行する際の、タイヤの内部の飽和温度（５０℃〜７０℃程度）における測定値が採用されている。
【特許文献１】特開平７−１６４８２１号公報（段落００１３〜００１４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、路面と接触するトレッド部に使用されるゴム材は、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に大きな影響を与える。したがって、これらの諸機能を良好に維持したままでトレッド部のゴム材を変更することは極めて困難である。
また、冬場等の低温環境下で夏用空気入りタイヤを使用する場合において、タイヤが回転し始めてからタイヤの内部が飽和温度に達するまでに時間を要する。一方、ｔａｎδは、ゴム材の温度が低いほど大きいことが知られている。そのために、従来の夏用空気入りタイヤ（例えば、特許文献１参照）では、低温時からタイヤの内部の温度が飽和温度に至る時までの間は、転がり抵抗の低減化を図ることができない。つまり、低温環境下において、従来の夏用空気入りタイヤを装着した自動車は、走行開始からタイヤの内部の温度が飽和温度に達するまでは、燃料消費を充分に低減することができないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に与える影響を抑えつつ、低温環境下で使用される自動車の燃料消費をさらに低減することができる夏用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】
【０００５】
前記課題を解決する本発明の夏用空気入りタイヤは、インナライナ部に、６０℃における損失正接であるｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下であり、かつ前記ｔａｎδ（６０℃）に対する、５℃における損失正接であるｔａｎδ（５℃）の比［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］が１．５以下であるゴム材を用いたことを特徴とする。
本発明者らは、低温環境下で夏用空気入りタイヤを使用する場合において、インナライナ部のゴム材が、飽和温度でのｔａｎδに対する、低温でのゴム材のｔａｎδの比が所定値以下のものであると、当該低温時から飽和温度に至る時までの夏用空気入りタイヤの転がり抵抗が低減されることを見出した。なお、ここでは、路面が凍結しない寒冷地を想定して、低温環境の温度の基準として５℃を設定するとともに、飽和温度の基準として６０℃を設定している。
このような夏用空気入りタイヤでは、タイヤの内部の温度が飽和温度を下回っているときに、インナライナ部のゴム材のｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）が１．５以下になっているので、転がり抵抗が低減される。
また、このような夏用空気入りタイヤでは、インナライナ部のゴム材のｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下になっているので、タイヤの内部の温度が飽和温度以上になったときに、転がり抵抗が低減される。そして、インナライナ部のゴム材のｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下になっているので、常温の環境下で夏用空気入りタイヤが使用される場合においても、転がり抵抗が低減される。
また、この夏用空気入りタイヤは、前記したように、路面と接触しないインナライナ部に所定のゴム材を用いることによって転がり抵抗を低減するので、路面と接触するトレッド部のゴム材を変更する従来の夏用空気入りタイヤ（例えば、特許文献１参照）と異なって、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に与える影響が小さい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の夏用空気入りタイヤによれば、従来の夏用空気入りタイヤと比較して、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に与える影響が小さく、しかも低温環境下で使用される自動車の燃料消費をさらに低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の夏用空気入りタイヤの実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係る夏用空気入りタイヤの回転軸に沿った断面を部分的に示す図である。
【０００８】
図１に示すように、夏用空気入りタイヤＴ１（以下、単に「タイヤＴ１」という）は、ビード部２と、サイドウォール部５と、トレッド部１と、ショルダ部４とで主に構成されている。
【０００９】
ビード部２は、空気室１１の気密性を保つようにタイヤＴ１をリム９に組み付けるためのものであり、周知のとおり、リム９の周方向に沿うように環状に延びている。そして、ビード部２の内部には、ビードワイヤ２ａが配置されている。ビードワイヤ２ａは、その緊縮力でビード部２をリム９に固定するものであり、高炭素鋼等からなる線材が環状に束ねられて形成されている。また、このビードワイヤ２ａは、後記するカーカス６をビード部２で支持している。
【００１０】
サイドウォール部５は、ビード部２から延びてタイヤＴ１の両側壁を形成しており、次に説明するトレッド部１およびショルダ部４、ならびに前記したビード部２とともに、リム９周りに環状の空気室１１を画成している。
【００１１】
トレッド部１は、路面と接する部分であり、複数のパターンブロック１３が形成されている。このトレッド部１には、トレッドゴム１０が配置されている。
【００１２】
ショルダ部４は、サイドウォール部５とトレッド部１とを繋ぐように配置されており、トレッド部１が路面と接した際に、路面と離隔するようになっている。このショルダ部４は、タイヤＴ１の回転時にトレッド部１で発生した熱を放散させる役目をも担っている。
【００１３】
このようなビード部２、サイドウォール部５、ショルダ部４、およびトレッド部１は、一体となって、リム９周りでトロイド状に延びることとなる。そして、ビード部２、サイドウォール部５、ショルダ部４、およびトレッド部１の内部には、カーカス６が配置されている。このカーカス６は、タイヤＴ１の骨格となるものであり、リム９周りで延びるトロイド状の形状を呈している。そして、カーカス６の端部は、ビードワイヤ２ａを巻き込むように折り返されることによって、前記したようにビードワイヤ２ａで支持されることとなる。ちなみに、本実施形態でのカーカス６は、ラジアルカーカスの形態が採用されており、その材質は、ポリエステル、レーヨン、ポリアミド、ポリアラミド等の合成繊維をゴム引きしたものである。
【００１４】
このようなカーカス６とトレッドゴム１０との間には、ベルト７が配置されている。このベルト７は、トレッド部１の周方向に沿うように配置されており、カーカス６をタイヤＴ１の内側に向かって締め付けることによって、トレッド部１の外周面がタイヤＴ１の幅方向に平坦になるようにしている。本実施形態でのベルト７は、複数のスチールコード（図示せず）がタイヤＴ１の赤道面１４に対して２０°程度で傾斜するように互いに平行に配置されて、これらスチールコードがゴム引きされて形成されたものである。そして、本実施形態では、ベルト７が２層配置されている。ちなみに、一方のベルト７を構成するスチールコードの傾きは、他方のベルト７を構成するスチールコードの傾きと逆になっている。
【００１５】
そして、タイヤＴ１の内壁面には、ビード部２、サイドウォール部５、ショルダ部４、およびトレッド部１の全体に亘ってインナライナ８が形成されている。なお、インナライナ８は、特許請求の範囲にいう「インナライナ部」に相当する。このインナライナ８は、チューブに相当するゴム層であり、空気室１１からのいわゆるエア漏れを防止するものである。
【００１６】
次に、インナライナ８を形成するゴム材８ａについて説明する。このゴム材８ａは、特許請求の範囲にいう「ゴム材」に相当する。このゴム材８ａは、ｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下であり、かつｔａｎδ（６０℃）に対するｔａｎδ（５℃）の比［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］が１．５以下である。ここで、ｔａｎδ（６０℃）は、自動車の走行時におけるタイヤＴ１の内部（空気室１１以外のタイヤ自体の内部）の飽和温度が６０℃であるとした場合におけるゴム材８ａの損失正接である。そして、ｔａｎδ（５℃）は、低温環境下で自動車が走行を開始する際のタイヤＴ１の内部の温度を５℃とした場合におけるゴム材８ａの損失正接である。
【００１７】
次に、本実施形態に係るタイヤＴ１の作用効果について説明する。
このタイヤＴ１が装着された自動車は、低温環境下で走行を開始する場合に、タイヤＴ１の内部の温度は、気温および路面温度とほぼ同じ低温になっている。そして、自動車が走行し続けると、主に、トレッド部１を形成するトレッドゴム１０等のヒステリシスロスによってタイヤＴ１の内部の温度は次第に高くなっていくが、ヒステリシスロスによる発熱と、タイヤＴ１の放熱とが釣り合うことによってタイヤＴ１の内部は、飽和温度となる。
【００１８】
そして、このタイヤＴ１では、タイヤＴ１の内部の温度が飽和温度を下回っているときに、インナライナ８を形成するゴム材８ａのｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）が１．５以下になっているので、転がり抵抗が低減される。つまり、このタイヤＴ１は、従来の夏用空気入りタイヤ（例えば、特許文献１参照）と異なって、タイヤＴ１の内部の温度が飽和温度に達していなくとも、言い換えれば、自動車の走行開始から所定時間を経過しなくとも、転がり抵抗の低減を図ることができる。
【００１９】
また、タイヤＴ１の内部の温度が飽和温度以上になったときに、インナライナ８を形成するゴム材８ａのｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下であるので、転がり抵抗が低減される。そして、ゴム材８ａのｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下になっているので、常温の環境下でタイヤＴ１が使用される場合においても、転がり抵抗が低減される。
【００２０】
また、このタイヤＴ１は、路面と接触しないインナライナ８に前記したゴム材８ａを用いることによって転がり抵抗を低減するので、路面と接触するトレッドゴム１０の材質を変更する従来の夏用空気入りタイヤ（例えば、特許文献１参照）と異なって、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に与える影響が小さい。
【００２１】
以上のようなタイヤＴ１によれば、低温環境下で自動車が使用される場合において、自動車の走行開始から転がり抵抗を低減することができるので、従来の夏用空気入りタイヤと比較して、自動車の燃料消費をさらに低減することができる。
また、タイヤＴ１によれば、従来の夏用空気入りタイヤと比較して、自動車に求められる制動性能、乗り心地、操縦安定性等の諸機能に与える影響を抑えることができる。
【００２２】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、インナライナ８が１層で形成されたものを想定しているが、本発明は、インナライナ８が複数層で形成されたものであってもよい。図２は、他の実施形態に係る夏用空気入りタイヤの回転軸に沿った断面を部分的に示す図である。なお、他の実施形態に係る夏用空気入りタイヤにおいて、前記実施形態に係るタイヤＴ１と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２３】
図２に示すように、夏用空気入りタイヤＴ２（以下、単に「タイヤＴ２」という）では、インナライナ８が２層で形成されている以外は前記実施形態に係るタイヤＴ１と同様に構成されている。
【００２４】
空気室１１側に配置されたインナライナ８を形成するゴム材８ｂは、前記実施形態でのインナライナ８を形成するゴム材８ａと同様に、ｔａｎδ（６０℃）が０．１８以下であり、かつｔａｎδ（６０℃）に対するｔａｎδ（５℃）の比［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］が１．５以下であるものが使用されている。このゴム材８ｂは、特許請求の範囲にいう「ゴム材」に相当する。
【００２５】
そして、ゴム材８ｂの外側に配置されたインナライナ８を形成するゴム材８ｃは、ゴム材８ｂと異なる材質のものであり、このゴム材８ｃとしては、例えば、従来の夏用空気入りタイヤに使用されているインナライナのゴム材と同様のものが挙げられる。
また、このようなタイヤＴ２において、ゴム材８ｂからなるインナライナ８と、ゴム材８ｃからなるインナライナ８の配置が、内外で入れ替わったものであってもよい。
【００２６】
また、本発明は、トレッドゴム１０と、ベルト７との間に、トレッドゴム１０と異なるゴム材で形成されたトレッドベース層（図示せず）を有するものであってもよい。
【実施例】
【００２７】
次に、実施例を示しながら本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
実施例１では、図１に示すタイヤＴ１と同様の構造を有する、１８５／６５Ｒ１５規格のものを常法によって作製した。
インナライナ８のゴム材８ａの材料は、表１に示す組成の混練物を使用した。そして、インナライナ８の厚みは、後記する比較例１でのインナライナの厚みの３倍の厚みに設定した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
次に、作製されたタイヤＴ１について、ゴム材８ａの粘弾性測定試験、インナライナ８のエア漏れ性試験、およびタイヤＴ１を装着した実車の燃料消費量測定試験（以下、「燃料消費試験」という）を後記する要領で行った。その結果を表２に示す。なお、本実施例におけるエア漏れ性試験、および燃料消費試験の測定結果は、後記する他の実施例と比較例との対比の便宜上、後記する比較例１の測定結果を１００とした場合の相対値で表２に記す。
【００３０】
＜粘弾性測定試験＞
短冊状のインナライナ８のゴム材８ａ（幅５ｍｍ、厚み２ｍｍ）を試験片とした。そして、スペクトロメータ試験機（岩本製作所製）を使用して、この試験片のｔａｎδ（５℃）およびｔａｎδ（６０℃）を測定した。なお、測定は、初期伸長率１０％、加振歪率±２％、振動数１０Ｈｚの条件下で行った。
【００３１】
＜エア漏れ性試験＞
作製したタイヤＴ１をホイール（サイズ：１５×５・１／２ＪＪ）のリム９に組み付けた後に空気室１１にエアを充填した。なお、タイヤＴ１のエア圧は、２１０ｋＰａであった。そして、このタイヤＴ１を３ヶ月放置した後のエア圧を測定した。ちなみに、この値が小さい程、エアシール性能に優れていることを示している。
【００３２】
＜燃料消費試験＞
作製したタイヤＴ１をホイール（サイズ：１５×５・１／２ＪＪ）のリム９に組み付けた後に実車に装着した。なお、タイヤＴ１のエア圧は、２１０ｋＰａであった。そして、シャーシダイナモ上で実車走行させた際の燃料消費量を測定した。なお、この試験は、気温が５℃の環境下に同一のモード（加減速を含む）で行った。ちなみに、この値が小さい程、燃料消費量が少ないことを示している。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
（実施例２乃至実施例４）
実施例２乃至実施例４では、インナライナ８のゴム材８ａの材料として表１に示す組成の混練物を使用した以外は、実施例１のタイヤＴ１と同様の構造を有する、１８５／６５Ｒ１５規格のタイヤを常法によって作製した。そして、実施例２および実施例３でのインナライナ８の厚みは、後記する比較例１でのインナライナの厚みの２倍の厚みに設定し、実施例４のインナライナ８の厚みは、比較例１でのインナライナの厚みと同じに設定した。
【００３５】
次に、作製したタイヤＴ１について、実施例１と同様にして、粘弾性測定試験、エア漏れ性試験、および燃料消費試験を行った。その結果を表２に示す。なお、各実施例におけるエア漏れ性試験、および燃料消費試験の測定結果は、後記する比較例１の各試験の測定値を１００とした場合における相対値で表２に記す。
【００３６】
（比較例１）
比較例１では、インナライナ８のゴム材８ａの材料として表１に示す組成の混練物を使用した以外は、実施例１のタイヤＴ１と同様の構造を有する、１８５／６５Ｒ１５規格のタイヤを常法によって作製した。ちなみに、この比較例１でのインナライナの形成に使用した混練物の組成は、一般的なタイヤのインナライナの形成に使用する混練物の組成とほぼ同じになっている。
【００３７】
次に、作製したタイヤについて、実施例１と同様にして、粘弾性測定試験、エア漏れ性試験、および燃料消費試験を行った。その結果を表２に示す。
【００３８】
（実施例および比較例で作製されたタイヤの評価）
表２に示すように、実施例１乃至実施例４でのインナライナ８のゴム材８ａの［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］は、いずれも１．５以下となっている。その結果、［ｔａｎδ（５℃）／ｔａｎδ（６０℃）］が１．５を超えている比較例１での燃料消費試験（５℃）の測定結果（１００）に対して、実施例１の相対値が９６となっており、実施例２の相対値が９８となっており、そして実施例３および実施例４の相対値が９７となっている。つまり、実施例１乃至実施例４で作製されたタイヤＴ１は、比較例１のタイヤと比較して実車が低温で走行する際の燃料消費量を低減させている。
【００３９】
また、表２に示すエア漏れ性試験の結果から明らかなように、実施例１乃至実施例４でのインナライナ８は、比較例１のインナライナと同じエアシール性能を発揮している。つまり、実施例１乃至実施例４でのインナライナ８は、一般的なタイヤのインナライナと同程度のエアシール性能を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係る夏用空気入りタイヤの回転軸に沿った断面を部分的に示す図である。
【図２】他の実施形態に係る夏用空気入りタイヤの回転軸に沿った断面を部分的に示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
８      インナライナ（インナライナ部）
８ａ    ゴム材
８ｂ    ゴム材
Ｔ１    タイヤ（夏用空気入りタイヤ）
Ｔ２    タイヤ（夏用空気入りタイヤ）
【図１】
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【図２】
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