(57)【要約】【課題】トレッドの耐偏摩耗性能を向上した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッドの両接地端側にタイヤ赤道に沿って延びる周方向溝をそれぞれ有し、トレッドが複数のトレッドゴム層から成るタイヤにおいて、タイヤ径方向最外側に位置する最外側トレッドゴム層の動的弾性率を、タイヤ径方向最内側に位置する最内側トレッドゴム層の動的弾性率より高くし、最内側トレッドゴム層のタイヤ赤道面を含む中央部における厚さが、該最内側トレッドゴム層の前記中央部以外の部分における厚さよりも薄く、さらに、最内側トレッドゴム層は、タイヤ赤道面から前記周方向溝に向かって漸増して該周方向溝のタイヤ赤道面側での最大となり、前記周方向溝の底部に沿って減少そして増加し、該周方向溝のトレッド接地端側での最大となる、厚み分布とする。【選択図】図１
2012180064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、該カーカスのクラウン部径方向外側に、ベルトおよびトレッドを具え、該トレッドの両接地端側にタイヤ赤道に沿って延びる周方向溝をそれぞれ有する空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドは、複数のトレッドゴム層から成り、
タイヤ径方向最外側に位置する最外側トレッドゴム層の動的弾性率が、タイヤ径方向最内側に位置する最内側トレッドゴム層の動的弾性率より高く、
前記最内側トレッドゴム層のタイヤ赤道面を含む中央部における厚さが、前記最内側トレッドゴム層の前記中央部以外の部分における厚さよりも薄く、さらに、最内側トレッドゴム層は、タイヤ赤道面から前記周方向溝に向かって漸増して該周方向溝のタイヤ赤道面側での最大となり、前記周方向溝の底部に沿って減少そして増加し、該周方向溝のトレッド接地端側での最大となる、厚み分布を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記最外側トレッドゴム層の動的弾性率が８ＭＰａ〜２０ＭＰａおよび、前記最内側トレッドゴム層の動的弾性率が１ＭＰａ〜７ＭＰａ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】
前記タイヤ赤道面における前記最内側トレッドゴム層の厚さｄ１と、
トレッド半幅をＷとしたとき、タイヤ赤道面からＷ／３の位置における前記最内側トレッドゴム層の厚さｄ２と、
前記周方向溝のタイヤ赤道面側での最大厚さｄ３と、
前記周方向溝のトレッド接地端側での最大厚さｄ４と、
前記トレッド接地端を通る、前記カーカスの法線が前記最内側トレッドゴム層を横切る線分の長さｄ５と
が、下記（１）〜（５）式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
記
０mm＜ｄ１≦0.4×ｄ３  …（１）
０mm＜ｄ２≦0.4×ｄ３  …（２）
３mm≦ｄ３≦15mm      …（３）
３mm≦ｄ４≦15mm      …（４）
０mm≦ｄ５≦0.8×ｄ４  …（５）
【請求項４】
前記外側トレッドゴム層の動的弾性率が、温度２５℃、周波数５２Ｈｚ、歪２％時において、前記内側トレッドゴム層の動的弾性率の１．５倍以上３．５倍以下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、耐偏摩耗性能に優れる空気入りタイヤ、特にトラック、バスまたはトレーラ車両に用いられる重荷重用タイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤにおいては、種々の性能を同時に満足させるために、トレッドを例えば２層のトレッドゴム層から形成する、いわゆるキャップ／ベース構造が適用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、キャップゴム層およびベースゴム層の各々のゴム硬度（ハードネス）および硬度差を規制し、かつ、ベースゴム層を、途切れ部を隔ててタイヤ赤道面両側に配される一対のベースゴム片で形成するとともに、このベースゴム片のゴム厚さをタイヤ幅方向内側から外側に向かって増加させることにより、耐摩耗性を高く維持しながら、トレッド温度の上昇を抑制して耐久性の向上を図る重荷重用ラジアルタイヤが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２００３−１２７６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した重荷重用ラジアルタイヤでは、ベースゴム層が途切れ部を隔ててタイヤ赤道面両側に配される一対のベースゴム片で形成されているため、硬度の高いキャップゴム層がベルトと接することとなり、特に摩耗が進行した際に、ショルダー部の摩耗によりセンター部に応力が集中する結果、ここを起点とするゴム剥離、いわゆるトレッドもげが発生するおそれがあった。また、このタイヤではトレッドの偏摩耗に対して十分な対策がなされていなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、トレッドもげの発生を防止しつつ、トレッドの耐偏摩耗性能を向上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】
【０００７】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
１．１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、該カーカスのクラウン部径方向外側に、ベルトおよびトレッドを具え、該トレッドの両接地端側にタイヤ赤道に沿って延びる周方向溝をそれぞれ有する空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドは、複数のトレッドゴム層から成り、
タイヤ径方向最外側に位置する最外側トレッドゴム層の動的弾性率が、タイヤ径方向最内側に位置する最内側トレッドゴム層の動的弾性率より高く、
前記最内側トレッドゴム層のタイヤ赤道面を含む中央部における厚さが、前記最内側トレッドゴム層の前記中央部以外の部分における厚さよりも薄く、さらに、最内側トレッドゴム層は、タイヤ赤道面から前記周方向溝に向かって漸増して該周方向溝のタイヤ赤道面側での最大となり、前記周方向溝の底部に沿って減少そして増加し、該周方向溝のトレッド接地端側での最大となる、厚み分布を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【０００８】
２．前記最外側トレッドゴム層の動的弾性率が８ＭＰａ〜２０ＭＰａおよび、前記最内側トレッドゴム層の動的弾性率が１ＭＰａ〜７ＭＰａである
ことを特徴とする前記１に記載の空気入りタイヤ。
【０００９】
３．前記タイヤ赤道面における前記最内側トレッドゴム層の厚さｄ１と、
トレッド半幅をＷとしたとき、タイヤ赤道面からＷ／３の位置における前記最内側トレッドゴム層の厚さｄ２と、
前記周方向溝のタイヤ赤道面側での最大厚さｄ３と、
前記周方向溝のトレッド接地端側での最大厚さｄ４と、
前記トレッド接地端を通る、前記カーカスの法線が前記最内側トレッドゴム層を横切る線分の長さｄ５と
が、下記（１）〜（５）式を満足することを特徴とする前記１または２に記載の空気入りタイヤ。
記
０mm＜ｄ１≦0.4×ｄ３  …（１）
０mm＜ｄ２≦0.4×ｄ３  …（２）
３mm≦ｄ３≦15mm      …（３）
３mm≦ｄ４≦15mm      …（４）
０mm≦ｄ５≦0.8×ｄ４  …（５）
【００１０】
４．前記外側トレッドゴム層の動的弾性率が、温度２５℃、周波数５２Ｈｚ、歪２％時において、前記内側トレッドゴム層の動的弾性率の１．５倍以上３．５倍以下であることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に従って、トレッドを構成する複数のトレッドゴム層のうち、特にタイヤ径方向最内側に位置する最内側トレッドゴム層の動的弾性率並びに厚み分布を規定することによって、トレッドの耐偏摩耗性能および耐久性を向上した空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の空気入りタイヤの半部の幅方向断面図である。
【図２】従来の空気入りタイヤの半部の幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１に、本発明の空気入りタイヤの幅方向断面における、トレッド半部について示す。このタイヤ１は、１対のビードコア（図示せず）間でトロイド状に延びるカーカス２を骨格とし、このカーカス２の径方向外側に、図示例では４層のベルト層からなるベルト４およびトレッド５を具える。この４層のベルト層４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、タイヤ径方向外側から順に２層が傾斜ベルト層４ａおよび４ｂであり、残りの２層が周方向ベルト層４ｃおよび４ｄである。傾斜ベルト層４ａおよび４ｂは、タイヤ赤道面ＣＬに対して斜めに、かつ層間で互いに交差する向きに延びるコードの多数本をゴムで被覆したものである。一方、周方向ベルト層４ｃおよび４ｄは、タイヤ赤道面ＣＬに沿って延びるコードの多数本をゴムで被覆したものである。
【００１４】
なお、周方向ベルト層４ｃおよび４ｄのコードとしては、一般的なストレートコードのほか、波形の型付けを施したコードを適用することもできる。すなわち、周方向ベルト層に、波形の型付けを施したコードを適用することによって、更なる耐久性の向上をはかることが可能である。
【００１５】
また、周方向ベルト層４ｃおよび４ｄは、図1に示すように、その端部を後述するＢ１領域内に配置することが、該端部およびその周辺への歪みの集中を回避する上で好ましい。
【００１６】
該トレッド接地端側には、タイヤ赤道ＣＬに沿って延びる周方向溝６をそれぞれ有し、図示例では、この周方向溝６のタイヤ赤道ＣＬ側に、さらに周方向溝７を有する。
【００１７】
ここで、トレッド５は、複数のトレッドゴム層、図示例では、タイヤ径方向最外側に位置する最外側トレッドゴム層であるキャップゴム層５Ａと、タイヤ径方向最内側に位置する最内側トレッドゴム層であるベースゴム層５Ｂとの２層から形成される、いわゆるキャップ／ベース構造である。
【００１８】
トレッド５を２層以上のトレッドゴム層で形成する場合、タイヤ径方向最内側の最内側トレッドゴム層の厚さを規定することが肝要である。なお、図１に示すように、トレッド５を２層のトレッドゴム層で形成することが好適であり、以下では、トレッド５を２層のトレッドゴム層で形成する場合について説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１９】
ここで、キャップゴム層５Ａの動的弾性率がベースゴム層５Ｂの動的弾性率より高いこと、そして、図１に示すように、ベースゴム層５Ｂのタイヤ赤道面ＣＬを含む中央部における厚さｄ１が、該ベースゴム層５Ｂの中央部以外の部分における厚さよりも薄く、さらに、ベースゴム層５Ｂは、タイヤ赤道面ＣＬから前記周方向溝６に向かって漸増して該周方向溝６のタイヤ赤道面ＣＬ側での最大ｄ３となり、前記周方向溝６の底部に沿って減少そして増加し、該周方向溝のトレッド接地端側での最大ｄ４となる、厚み分布を有することが、肝要である。
【００２０】
なお、「タイヤ赤道面ＣＬを含む中央部」とは、タイヤ赤道面ＣＬを中心として、タイヤ幅方向にＷ／３以内の領域をいい（Ｗ：タイヤ半幅）、「ベースゴム層５Ｂのタイヤ赤道面領ＣＬを含む中央部における厚さ」とは、ベースゴム層５Ｂの当該領域の平均厚さを意味するものとする。
【００２１】
さて、従来、耐摩耗性能とベルト耐久性能を両立するために、トレッド５の路面側に高耐久ゴムを、ベルト４側に低発熱ゴムを配置するのが通例である。しかし、タイヤの接地圧は、接地中央部分、すなわち、タイヤ赤道面領域が最も高く、ショルダーに近付く程低下することが知られており、このように、接地圧が不均一なことによりトレッド５に偏摩耗が生じていた。
【００２２】
特に、周方向ベルト層として波形コードを配置した場合、該ベルト層端部、特に周方向ベルト層４ｃおよび４ｄ端部付近でのベルト張力が大幅に変化し、周方向溝６およびその周辺に対応する領域にて剛性段差が生じる結果、上記接地圧差はより助長される。すると、図１に示す周方向溝６を挟むＢ１領域およびＢ２領域において、ベルトの有無による剛性段差に起因して接地圧が急激に低下し、その結果、Ｂ１領域とＢ２領域との摩耗仕事量が不均一になり、偏摩耗が発生する。
【００２３】
ここで、Ｂ１領域とは、タイヤ赤道面ＣＬから周方向溝６の溝底中心までの距離Ａの位置を起点とする、タイヤ幅方向外側へ30mmまでの領域である。同様に、Ｂ２領域とは、タイヤ赤道面ＣＬから距離Ａの位置を起点とする、タイヤ赤道面ＣＬ側へ30mmまでの領域である。
【００２４】
本発明は、タイヤ径方向外側に配置した高耐久ゴム（キャップゴム層５Ａ）の動的弾性率をベースゴム層５Ｂより高くした上で、ベースゴム層５Ｂの厚さを、タイヤ赤道面ＣＬから前記周方向溝６に向かって漸増させて、低発熱ゴム（ベースゴム層５Ｂ）の比率をタイヤ赤道面から周方向溝に近付くにつれて徐々に大きくすることによって、トレッド５の動的弾性率にトレッド幅方向の分布を与え、トレッド５の歪均一化を図った。
【００２５】
さらに、ベースゴム層５Ｂに、周方向溝６のタイヤ赤道面ＣＬ側での最大ｄ３となり、前記周方向溝６の底部に沿って減少そして増加し、該周方向溝のトレッド接地端側での最大ｄ４となる、厚み分布を持たせることによって、特にトレッドの周方向溝６対応位置の幅方向外側域におけるベースゴム比率を、周方向溝６対応位置でのベースゴム比率より大きくする。すると、周方向溝６対応位置の幅方向外側域は、ここより弾性率の小さいベースゴム層５Ｂより潰れやすくなる結果、トレッド全域で接地圧を均一化することができる。
【００２６】
ここで、トレッドゴム層の動的弾性率は、キャップゴム層５Ａの動的弾性率が８．０ＭＰａ〜２０．０ＭＰａであり、ベースゴム層５Ｂの動的弾性率が１．０ＭＰａ〜７．０ＭＰａであることが好適である。
キャップゴム層５Ａの動的弾性率が８．０ＭＰａ未満の場合、トレッド５の摩耗を低減する効果が十分でないおそれがあり、一方、キャップゴム層５Ａの動的弾性率が２０．０ＭＰａ超の場合、グリップ性能が十分でないおそれがある。
ベースゴム層５Ｂの動的弾性率が１．０ＭＰａ未満の場合、操縦安定性能が悪化するおそれがあり、一方、ベースゴム層５Ｂの動的弾性率が７．０ＭＰａ超の場合、ベースゴム層５Ｂの動的弾性率が十分ではなく、トレッドもげ性能に対する寄与が十分でない、おそれがある。
なお、動的弾性率（ＭＰａ）は、温度３０℃、初期引張歪１０％、振動数５０Ｈｚおよび動歪１．０％の試験条件下における、動的弾性率（Ｅ′）である。
【００２７】
とりわけ、キャップゴム層５Ａの動的弾性率が、温度２５℃、周波数５２Ｈｚ、歪２％時において、ベースゴム層５Ｂの動的弾性率の１．５倍以上３．５倍以下であることが好適である。
なぜなら、動的弾性率の比が１．５未満の場合、ゴムの動的弾性率の差が十分ではなく、キャップベーストータルでの動的弾性率変化が不足するおそれがある。一方、動的弾性率の比が３．５超の場合、製造面に困難が生ずるおそれがある。
【００２８】
また、図1に示すように、ベースゴム層５Ａの厚さにつき、タイヤ赤道面ＣＬにおける厚さｄ１と、トレッド半幅をＷとしたとき、タイヤ赤道面ＣＬからＷ／３の位置における厚さｄ２と、周方向溝６のタイヤ赤道面ＣＬ側での最大厚さｄ３と、周方向溝６のトレッド接地端Ｅ側での最大厚さｄ４と、トレッド接地端Ｅを通るカーカスの法線Ｌがベースゴム層５Ａを横切る線分の長さｄ５とが、下記（１）〜（５）式を満足することが好ましい。
なお、ベースゴム層５Ａの各厚さｄ１、ｄ２、ｄ３およびｄ４は、タイヤ回転軸と直交方向に測定する。
記
０mm＜ｄ１≦0.4×ｄ３  …（１）
０mm＜ｄ２≦0.4×ｄ３  …（２）
３mm≦ｄ３≦15mm      …（３）
３mm≦ｄ４≦15mm      …（４）
０mm≦ｄ５≦0.8×ｄ４  …（５）
【００２９】
すなわち、上記（１）〜（５）式を満足させて、周方向溝６付近の接地圧を上げてトレッド全体の接地圧をより均一化させることによって、耐偏磨耗性を更に向上することができる。また、ベースゴム層５Ａの厚さを上記（３）および（４）式に従って具体的に規定するのは、両式での上限より厚くすると、トレッドもげが生じる、おそれがあり、一方下限より薄くなると、耐偏磨耗性の向上代が小さくなる、おそれがあるためである。
【実施例】
【００３０】
図１に示したところに従う発明タイヤ１から１３、単層のトレッドによる従来タイヤ、２層構造トレッドにおいてベースゴム厚が一定の比較タイヤ１およびベースゴム層が途切れ部を隔ててタイヤ赤道面両側に配される一対のベースゴム片で形成された比較タイヤ２を、それぞれ表１に示す仕様のもとに試作し、トレッドの耐偏摩耗性能およびトレッドもげ発生の指標となる発熱性を評価した。
【００３１】
すなわち、従来タイヤは、トレッドが１層のトレッドゴム層から成る。一方、発明タイヤおよび比較タイヤは、ともにトレッドが、キャップゴム層５Ａとベースゴム層５Ｂとから成るが、発明タイヤでは、図１に示すように、ベースゴム層５Ｂの厚さをタイヤ赤道面ＣＬで薄く、周方向溝を挟む両側で厚くしているのに対し、比較タイヤ１は、図２に示すように、均一厚のベースゴム層５Ｂを設けてあり、比較タイヤ２は、ベースゴム層が途切れ部を隔ててタイヤ赤道面両側に配され、タイヤ赤道面でのベースゴム層厚がゼロである。
【００３２】
（耐偏摩耗性能の測定）
各供試タイヤ（サイズ３１５／６０Ｒ２２．５）を９．００Ｊのリムに組み付けてタイヤ車輪とし、正規内圧に調整した後、該タイヤ車輪を転動させ、その際のトレッドの滑りと力の積から摩耗仕事量を算出した。その結果は、従来タイヤの値を１００とした指数にて表１に示す。この数値が大きいほど耐偏摩耗性能に優れている。
なお、「正規内圧」とは、社団法人日本自動車タイヤ協会が２００７年度に発行したＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫにおいて定められた、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧を指す。
【００３３】
（発熱性の測定）
各供試タイヤ（サイズ３１５／６０Ｒ２２．５）を９．００Ｊのリムに組み付けてタイヤ車輪とし、正規内圧に調整した後、一定速度（６５ｋｍ／ｈ）の下、負荷荷重が６時間毎に1.1倍となるように増加する、ステップロード条件に従ってドラム試験を実施し、内部セパレーションに起因してタイヤ径が５％以上増加したときの走行距離を測定した。測定結果は、従来タイヤの測定値を１００とした指数にて表１に示す。この数値が大きいほど発熱性能が良化していることを示す。
【００３４】
【表１】
2012180064.tif 000003
【００３５】
（耐偏摩耗性能および発熱性能の結果）
表１より、発明タイヤおよび比較タイヤ１では、従来タイヤに比べて路面側のトレッドゴムの動的弾性率を高くしたため、耐偏摩耗性能が改善されていることが分かる。
さらに、発明タイヤは、ベースゴム層の厚さを適正に規定することにより、従来タイヤおよび比較タイヤに比べて低発熱性が達成されていることが分かる。
【００３６】
本発明では、トレッドを複数層のトレッドゴム層から構成し、各トレッドゴム層の動的弾性率を規定することにより、トレッドの耐偏摩耗性能および発熱性能を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００３７】
１  タイヤ
２  カーカス
２を骨格とし、このカーカス２の径方向外側に、図示例では４層のベルト層からなるベルト４およびトレッド５２ カーカス
４  ベルト
４ａ、４ｂ  傾斜ベルト層
４ｃ、４ｄ  周方向ベルト層
５  トレッド
５Ａ  キャップゴム層
５Ｂ  ベースゴム層
６  周方向溝
【図１】
2012180064.tif 000004
【図２】
2012180064.tif 000005