(57)【要約】【課題】溝比率の異なるショルダー部分を有するタイヤにおいて、一方のショルダー部分と他方のショルダー部分との周方向長さの差を少なくし、ショルダー部分間における偏摩耗を抑制する。【解決手段】本発明に係るタイヤ１００は、路面に接地するキャップゴム８と、キャップゴム８よりタイヤ径方向内側に配置されるベースゴム１０と、を有するトレッド部４を備え、トレッド部ｓ４は、タイヤ幅方向中央に位置するセンター部分４０と、タイヤ幅方向外側に位置する第１ショルダー部分５１及び第２ショルダー部分５２と、を有し、第１ショルダー部分５１は、第２ショルダー部分５２よりも接地面における溝比率が低く構成されており、第１ショルダー部分５１のベースゴム１１は、第２ショルダー部分５２のベースゴム１２よりも高い弾性率を有する。【選択図】図１
2012056424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に接地するキャップゴムと、
前記キャップゴムよりもタイヤ径方向内側に配置されるベースゴムと、を含むトレッド部を備えるタイヤであって、
前記トレッド部は、タイヤ赤道線を含むタイヤ幅方向中央に位置するセンター部分と、該センター部に対してタイヤ幅方向外側に位置するショルダー部分と、を有し、
前記ショルダー部分は、第１ショルダー部分と、該第１ショルダー部分に対してタイヤ幅方向において前記センター部分を挟んで位置する第２ショルダー部分と、を有しており、
前記第１ショルダー部分における路面に対する接地面は、前記第２ショルダー部分の該接地面よりも溝比率が低く形成されており、
前記第１ショルダー部分における前記ベースゴムは、前記第２ショルダー部分における該ベースゴムよりも高い弾性率を有する、タイヤ。
【請求項２】
前記第２ショルダー部分の前記ベースゴムに対する前記第１ショルダー部分の該ベースゴムの弾性率比は、少なくとも１．４以上である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記センター部分の前記ベースゴムに対する前記第１ショルダー部分の該ベースゴムの弾性率比は、少なくとも１．０以上である、請求項１又は請求項２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記タイヤ幅方向の断面において、タイヤ径方向における前記ベースゴムの厚さは、該タイヤ径方向における前記ベースゴムと前記キャップゴムとの合計厚さに対して５％以上であり、かつ３０％以下である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着されるタイヤに関し、特に一方のショルダー部分と他方のショルダー部分とにおいて溝比率が異なるタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に装着されるタイヤは、タイヤ幅方向に曲率を有している。したがって、タイヤ幅方向の中央に位置するセンター部分と側方に位置するショルダー部分とでは、タイヤ径方向の長さが異なる。センター部分とショルダー部分とにおけるタイヤ径方向の長さの差（以後、タイヤ径差とする）によって、車両走行時におけるタイヤ周方向の剪断力が不均一となる。この剪断力の不均一により、センター部分とショルダー部分において摩耗状態が異なり、偏摩耗が生じることがある。
【０００３】
また、コーナリングにおいては、タイヤ幅方向における車両外側に大きな負担が掛かり、車両外側に位置する装着外側部分への負荷が大きくなる。車両の幅方向においてセンター部分を挟んで離間して位置するショルダー部分にあっては、装着外側に位置するショルダー部分が装着内側に位置するショルダー部分よりも摩耗の進行が早くなり、ショルダー部分間において偏摩耗が生じることがある。
【０００４】
特許文献１には、このような問題に鑑みてなされたタイヤが記載されている。このタイヤは、ベースゴムと、ベースゴムのタイヤ径方向外側に配置されたキャップゴムと、からなるトレッド部を有している。キャップゴムは、異なる硬度である２種類のゴムから形成されている。タイヤが車両に装着された姿勢において装着外側に位置するキャップゴムは、装着内側に位置するキャップゴムよりも高い硬度を有している。コーナリングにおいて大きな負担が掛かる装着外側に位置するキャップゴムの剛性を高めることにより、ショルダー部分間における偏摩耗を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２６９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のタイヤは、路面と接するキャップゴムによってショルダー部分の偏摩耗を抑制しているため、キャップゴムの摩耗が進行するにつれて、偏摩耗を抑制するという効果が低減するおそれがある。
【０００７】
また、近年、装着内側のショルダー部分と装着外側のショルダー部分とにおいてトレッドパターンを異ならせ、ショルダー部分のトレッドパターンを非対称に構成したタイヤが提供されている。ショルダー部分のトレッドパターンが非対称に構成されたタイヤでは、一般的に、装着内側のショルダー部分と装着外側のショルダー部分とにおいて溝比率が異なる。
【０００８】
また、タイヤの接地面における溝部分は、タイヤが路面に接地した際に収縮する。そのため、溝比率が低いショルダー部分に比べて溝比率が高いショルダー部分は、接地時に収縮し易く、タイヤ周方向における長さ（以後、周方向長さとする）が短くなり易い。同じタイヤのショルダー部分において周方向長さが異なると、タイヤの剪断力が不均一となる。具体的には、周方向長さが長いショルダー部分においては、駆動方向に向かってせん断力が発生し、周方向長さが短いショルダー部分においては、制動方向に向かって剪断力が発生する。したがって、一方のショルダー部分と他方のショルダー部分との溝比率が異なると、一方のショルダー部分と他方のショルダー部分において摩耗状態が異なり、ショルダー部分間において偏摩耗が生じるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、溝比率の異なるショルダー部分を有するタイヤにおいて、一方のショルダー部分と他方のショルダー部分との周方向長さの差を少なくし、ショルダー部分間における偏摩耗を抑制することを例示的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の例示的な側面としてのタイヤ（タイヤ１００）は、路面に接地するキャップゴム（キャップゴム８）と、キャップゴムよりもタイヤ径方向内側に配置されるベースゴム（ベースゴム１０）と、を含むトレッド部（トレッド部４）を備え、トレッド部は、タイヤ赤道線を含むタイヤ幅方向中央に位置するセンター部分（センター部分４０）と、センター部分に対してタイヤ幅方向外側に位置するショルダー部分（ショルダー部分５０）と、を有し、ショルダー部分は、第１ショルダー部分（第１ショルダー部分５１）と、第１ショルダー部分に対してタイヤ幅方向においてセンター部分を挟んで位置する第２ショルダー部分（第２ショルダー部分５２）と、を有しており、第１ショルダー部分における路面に対する接地面（接地面Ｓ１）は、第２ショルダー部分の接地面（接地面Ｓ２）よりも溝比率が低く形成されており、第１ショルダー部分におけるベースゴム（第１ベースゴム１１）は、第２ショルダー部分におけるベースゴム（第２ベースゴム１２）よりも高い弾性率を有する。
【００１１】
本発明に係るタイヤは、タイヤ幅方向に離間して位置する第１ショルダー部分と第２ショルダー部分とにおける接地面の溝比率が異なるように構成されている。ここで、溝比率とは、トレッド部の接地面全体（陸部分と溝部分とを併せた部分）の表面積に対する凹み部分（溝部分）の面積である。また、凹み部分とは、接地面の表面よりも凹んだ部分である。
【００１２】
一般的に、タイヤが路面に接地すると溝部分が収縮するため、タイヤの溝比率が比較的大きい接地面は、溝比率が小さい接地面と比べて周方向長さが短くなり易い。したがって、溝比率が比較的高い第２ショルダー部分は、第１ショルダー部分よりも周方向長さが短くなり易い。しかし、溝比率が比較的高い第２ショルダー部分におけるベースゴムの弾性率は、第１ショルダー部分のベースゴムの弾性率よりも低い。そのため、接地時において縮み易い第２ショルダー部分を伸び易くすることができる。一方、溝比率が比較的高い第１ショルダー部分におけるベースゴムは、第２ショルダー部分のベースゴムよりも伸び難くなる。
【００１３】
かかる特徴によれば、タイヤ転動時において、第１ショルダー部分における周方向長さと、第２ショルダー部分における周方向長さと、の差を小さくすることができる。その結果、トレッド部において、一方のショルダー部分の摩耗が他方のショルダー部分の摩耗よりも大きくなるという、ショルダー部分間における偏摩耗を抑制することが可能となる。
【００１４】
なお、本発明におけるトレッド部のセンター部分は、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道線を中心とする領域であって、かつトレッド部の全体幅に対する５０％の領域である。
【００１５】
また、本発明に係るタイヤは、第２ショルダー部分のベースゴムに対する第１ショルダー部分のベースゴムの弾性率比が少なくとも１．４以上であってもよい。
【００１６】
更に、本発明に係るタイヤは、センター部分のベースゴム（センターベースゴム１３）に対する第１ショルダー部分のベースゴムの弾性率比が少なくとも１．０以上であってもよい。
【００１７】
また、本発明に係るタイヤは、タイヤ幅方向の断面において、タイヤ径方向におけるベースゴムの厚さ（厚さＴ１）は、タイヤ径方向におけるベースゴムとキャップゴムとの合計厚さ（Ｔ０）に対して５％以上であり、かつ３０％以下であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一方のショルダー部分と他方のショルダー部分とにおいて溝比率が異なるタイヤにおいて、一方のショルダー部分と他方のショルダー部分とのタイヤ周方向長さの差を小さくし、ショルダー部分間における偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤのトレッド幅方向断面図である。
【図２】図２は、図１に示すタイヤのトレッドパターンを模式的に示した図である。
【図３】図３は、路面接地時におけるタイヤの変形状態を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係るタイヤの実施の形態及び比較評価について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るタイヤ１００のタイヤ幅方向断面図である。タイヤ１００は、一対のビード部２と、一対のサイドウォール部３と、トレッド部４と、カーカス５と、ベルト層７と、を有する。トレッド部４は、ベースゴム１０とキャップゴム８とを有して形成されている。
【００２１】
ベースゴム１０は、ベルト層７に対してタイヤ径方向外側に位置する。キャップゴム８は、ベースゴム１０に対してタイヤ径方向外側に位置しており、路面と接する接地面８１を有する。また、トレッド部４は、センター部分４０と、ショルダー部分と、を有する。センター部分４０は、タイヤ赤道線を含むタイヤ幅方向中央に位置する。ショルダー部分５０は、センター部分４０に対してタイヤ幅方向外側に位置する。ショルダー部分５０は、第１ショルダー部分５１と、第２ショルダー部分５２と、を有する。第２ショルダー部分５２は、第１ショルダー部分５１に対してタイヤ幅方向においてセンター部分４０を挟んで位置する。
【００２２】
キャップゴム８の路面と接する接地面８１には、タイヤ幅方向及びタイヤ周方向に延在する複数の溝部分８１ａが形成されている。この溝部分８１ａのトレッドパターンは、センター部分４０、第１ショルダー部分５１及び第２ショルダー部分５２において各々異なっている。
【００２３】
図２は、接地面８１におけるトレッドパターンを模式的に示した図である。図２は、タイヤ１００を外周から視認した状態の模式図であり、図示する矢印Ｘはタイヤ１００の回転方向である。（ａ）は、第１ショルダー部分５１の接地面Ｓ１におけるトレッドパターン（以後、第１パターンとする）であり、（ｂ）は、センター部分４０の接地面Ｓ３におけるトレッドパターン（以後、センターパターンとする）である。（ｃ）は、第２ショルダー部分５２の接地面Ｓ２におけるトレッドパターン（以後、第２パターンとする）である。
【００２４】
第１パターン及び第２パターンは、タイヤ幅方向に沿って延びる溝部分８１ａが形成されており、その溝幅は略同じである。しかし、第１パターン及び第２パターンとでは溝部分８１ａの数が異なっており、第１パターンの溝部分８１ａの数は、第２パターンよりも少ない。したがって、第１パターンの溝比率は、第２パターンの溝比率よりも低い。
【００２５】
また、溝部分８１ａが形成されたタイヤ１００が路面に接地すると、溝部分８１ａの変形により周方向長さが変化する。図３は、タイヤ１００の接地状態を模式的に示した図である。図３に示す実線は、変形前の状態を示しており、一点鎖線は、変形後の状態を示している。溝部分８１ａは、路面に接地した際に荷重によって押され、溝部分８１ａが変形して収縮する。よって、隣接する陸部分８１ｂと陸部分８１ｂとの距離が短くなり、接地部分の長さ（以後、接地長とする）が短くなる。
【００２６】
また、ベースゴム１０は、それぞれ弾性率の異なる３種類のゴムから形成されている。第１ショルダー部分５１におけるベースゴム（以後、第１ベースゴムとする）１１、第２ショルダー部分５２におけるベースゴム（以後、第２ベースゴムとする）１２、及びセンター部分４０におけるベースゴム（以後、センターベースゴムとする）１３は、各々異なる弾性率を有している。各ベースゴムの弾性率比は、センターベースゴム１３の弾性率を１００とすると、第１ベースゴム１１の弾性率が１３０であり、第２ベースゴム１２の弾性率が７０である。本実施の形態において第２ベースゴム１２に対する第１ショルダーベースゴムの弾性率比は、１．８６である。また、センターベースゴム１３に対する第１ベースゴム１１の弾性率比は、１．３２である。
【００２７】
また、本発明の説明において、弾性率とは、温度５０℃、周波数１５Ｈｚ、歪５％をサイン波でゴムのサンプルに加え、その時の反力を計測することで測定した値を示しており、具体的には、例えばレオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて測定することができる。
【００２８】
また、ベースゴム比率は、ベースゴム１０のタイヤ径方向の厚さＴ１とキャップゴム８のタイヤ径方向の厚さＴ２との合計の厚さＴ０に対する、ベースゴムの厚さＴ１の比率であり、本実施の形態では０．３である。本実施の形態では、ベースゴム比率は０．３であるが、この構成に限定されず、０．０５以上であって、かつ０．３以下であればよい。
【００２９】
ベースゴム比率を０．３以下となるように構成することにより、キャップゴムの摩耗が進行した場合であっても、ベースゴムを露出し難くすることができる。具体的には、ベースゴム比率が比較的高いと、キャップゴムの摩耗によってベースゴムが露出し易くなる。ベースゴムが露出してしまうと、ベースゴムが摩耗して、偏摩耗の抑制効果が低減してしまうおそれがある。しかし、ベースゴム比率を０．３以下となるように構成することにより、ベースゴムを露出し難くし、偏摩耗効果を持続することができる。
【００３０】
このように構成されたタイヤ１００によれば、接地時において縮み易い第２ショルダー部分５２を第１ショルダー部分５１よりも伸び易くすることができる。また、その一方、接地時に縮み難い第１ショルダー部分５１は、第２ショルダー部分５２よりも伸び難い。このように、溝部分８１ａの収縮による周方向長さへの影響をベースゴム１０の弾性率の違いによって吸収して、第１ショルダー部分５１と第２ショルダー部分５２との周方向長さの差を小さくすることができる。よって、第１ショルダー部分５１と第２ショルダー部分５２との偏摩耗を抑制し、偏摩耗に基づく操作安定性の低下を抑制することができる。また、ベースゴム１０の弾性率の違いによって偏摩耗を抑制しているため、キャップゴム８が摩耗した場合であっても、偏摩耗の抑制効果を維持することができる。
【００３１】
なお、図２において、タイヤ幅方向における第１ベースゴム１１と第２ベースゴム１２の幅方向の幅は、それぞれ同程度の幅を有しているが、これに限定されず、タイヤの種類、タイヤが装着される車両のアライメントの違いに応じて、適宜設定することができる。
【００３２】
［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の実施例に係るタイヤを用いて行った比較評価について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００３３】
（１）評価方法
５種類のタイヤを用いて試験を行い、偏摩耗量（指数）について評価をした。評価方法としては、テストコースを１００００ｋｍ走行後のトレッド部の摩耗量を測定した。
【００３４】
なお、摩耗量の評価については、表１において、第１ショルダー部分に対する第２ショルダー部分の摩耗量比で表している。表２において、第１ベースゴムに対するセンターベースゴムの摩耗量比で表している。この値は、１に近いほどタイヤの摩耗が均一であり、耐偏摩耗性が良いと判断できる。
【００３５】
また、試験に使用した車両、タイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
・ タイヤの種類  ：一般車両用タイヤ
・ 試験用タイヤの装着位置  ：駆動輪
・ タイヤサイズ  ：２２５／４５Ｒ１７
・ 内圧  ：２２０ｋＰａ
・ 第１ショルダー部分の配置位置  ：装着内側
・ 最終評価時の走行距離  ：１０，０００ｋｍ
ベースゴムのゴム構成は、従来例及び実施例１〜実施例３において各々異なっている。ベースゴムは、３種類の異なる弾性率を有するゴムから構成されている。各ベースゴムの弾性率比は、中間の弾性率を有するベースゴム（表１及び表２に示すＡである）を１００とすると、最も弾性率が高いベースゴム（表１及び表２に示すＣである）が１３０であり、最も弾性率が低いベースゴム（表１及び表２に示すＢである）が７０である。従来例におけるベースゴムは、１種類のゴムから構成されている。従来例におけるベースゴムの弾性率は中間であり、全体に渡って同一である。実施例１におけるベースゴムは、２種類のゴムから構成されている。実施例１の第１ベースゴムとセンターベースゴムは、中間の弾性率を有するゴムによって構成され、第２ベースゴムは、最も低い弾性率を有するゴムによって構成されている。実施例２のベースゴムは、３種類のゴムから構成されている。実施例２の第１ベースゴムは、最も高い弾性率を有するゴムによって構成され、センターベースゴムは、中間の弾性率を有するゴムによって構成されている。また、実施例２第２ベースゴムは、最も低い弾性率を有するゴムによって構成される。実施例３のベースゴムは、２種類のゴムから構成されている。実施例３の第１ベースゴム及びセンターベースゴムは、最も高い弾性率のベースゴムから構成され、第２ベースゴムは、最も低い弾性率のベースゴムから構成されている。更に、実施例４のベースゴムは、３種類のゴムから構成されている。実施例４の第１ベースゴムは、最も高い弾性率を有するゴムによって構成され、センターベースゴムは、中間の弾性率を有するゴムによって構成されている。実施例４の第２ベースゴムは、最も低い弾性率を有するゴムによって構成されている。なお、キャップゴムのトレッドパターンは、実施の形態に係るタイヤと同様であり、図２に示すトレッドパターンである。
【００３６】
（２）評価結果
各タイヤの評価結果について、表１及び表２を参照しながら説明する。
【表１】
2012056424.tif 000003
【表２】
2012056424.tif 000004
【００３７】
この結果、実施例１〜３に係るタイヤは、従来例と比較すると、摩耗量の改善について大きな効果があることが解った。従来例に係るタイヤは、いずれのベースゴムも同じ弾性率であり、実施例を含めた４つのタイヤの中で最も摩耗量比が大きかった。これに対して実施例１は、第２ベースゴムを最も弾性率が低いゴムによって形成し、センターベースゴムと第１ベースゴムを中間の弾性率を有するゴムによって形成することにより、従来例と比べて摩耗量比が小さくなっている。すなわち、溝比率が高い側の第２ベースゴムの弾性率を低くすることにより、溝比率が低い側の第１ベースゴムよりも伸び易くして、第１ショルダー部分と第２ショルダー部分における摩耗の偏りを抑制して、トレッド部全体として摩耗量を低減できることが解った。
【００３８】
更に、実施例２及び実施例３は、第２ベースゴムを最も弾性率が低いゴムによって形成し、センターベースゴムを中間の弾性率を有するゴムによって形成し、第１ベースゴムを最も弾性率が高いゴムによって形成することにより、従来例及び実施例１と比較して摩耗量比が小さくなっている。
【００３９】
更に、実施例３は、実施例２よりもベース厚さ比率が高く構成されており、その摩耗量は最も好適な結果を得ることができた。すなわち、所定の範囲内（５％以上３０％以下）においてベースゴム厚さ比率を高めることにより。摩耗量比を低減できることがわかった。
【００４０】
従って、本願発明のタイヤにおいて、路面と接地する接地長が大きくなる部分に低い弾性率を有するベースゴムを配置するとともに、路面と接地する接地長が大きくなり難い部分に高い弾性率を有するベースゴムを配置することによって、タイヤ転動時におけるタイヤ周方向の剪断力が、トレッド部全体に亘って均一に近づくようになり、その結果、ショルダー部分の偏摩耗を抑制する効果が大きいことが証明された。
【００４１】
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００４２】
例えば、本発明の実施形態は、次のように構成してもよい。具体的には、タイヤとして、空気や窒素ガスなどが充填されるタイヤであってもよいし、空気や窒素ガスなどが充填されないソリッドタイヤでもあってもよい。また、ベースゴムを形成するゴムの種類は、３種類に限られず、異なる弾性率を有する２種類であってもよいし、４種類以上であってもよい。
【００４３】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
【符号の説明】
【００４４】
１００…タイヤ、２…ビード部、３…サイドウォール部、４…トレッド部、５…カーカス、７…ベルト層、８…キャップゴム、１０…ベースゴム、１１…第１ベースゴム、１２…第２ベースゴム、１３…センターベースゴム、４０…センター部分、５０…ショルダー部分、５１…第１ショルダー部分、５２…第２ショルダー部分、８１…接地面、８１ａ…溝部分、８１ｂ…陸部分、Ｘ…タイヤの回転方向、Ｓ１…第１ショルダー部分の接地面、Ｓ２…第２ショルダー部分の接地面、Ｓ３…センター部分の接地面、Ｔ０…キャップゴムとセンターゴムの合計厚さ、Ｔ１…ベースゴムの厚さ、Ｔ２…キャップゴムの厚さ
【図１】
2012056424.tif 000005
【図２】
2012056424.tif 000006
【図３】
2012056424.tif 000007