(57)【要約】【課題】空気入りタイヤにおいて、低転がり抵抗化を図りつつ、偏摩耗の悪化を抑える。【解決手段】弾性率の低い第１のサイドゴム２６をビード部１２からトレッド４０へ向け配置し、転がり抵抗を低く抑える。バットレス部５４付近に弾性率の高い第２のサイドゴム５２を配置し、走行による外部入力時にショルダー部５６からバットレス部５４の変形を抑制することで、偏摩耗性が改良される。【選択図】図１
2009113593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のビードコアから他方のビードコアへ跨るカーカスと、
カーカスの径方向外側に配置されるベルトと、
前記ベルトの径方向外側に配置されてトレッドを構成するトレッドゴムと、
前記カーカスの幅方向外側に配置されてサイドウォールを構成するサイドゴムと、
を備え、
前記サイドゴムは、ビード部から前記トレッドへ向けて延びる第１のサイドゴムと、前記第１のサイドゴムの前記カーカス側で、かつタイヤ最大幅部を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた内側ラインと、前記ベルトのタイヤ径方向最外位置を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた外側ラインとの間の領域に設けられ、前記第１のサイドゴムよりも弾性率の高い第２のサイドゴムと、を有する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記第２のサイドゴムの１００％モジュラスが、前記第１のサイドゴムの１００％モジュラスの２００〜４００％に設定されている、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】
前記第１のサイドゴムの１００％モジュラスが０．０８〜０．１２ｋｇ／ｍｍ２に設定され、前記第２のサイドゴムの１００％モジュラスが０．２８〜０．３２ｋｇ／ｍｍ２に設定されている、ことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記第２のサイドゴムの幅は２０ｍｍ以上に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記第２のサイドゴムの厚さは２．０〜５．０ｍｍに設定されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記第２のサイドゴムは、前記トレッドゴムと前記カーカスとの間には配置されず、前記トレッドゴムのタイヤ幅方向外側に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項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、空気入りタイヤにかかり、特に、低転がり抵抗化を図りつつ、偏摩耗の悪化を抑えることのできる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラック、バス用等の大型タイヤのサイド部のタイヤ径方向外側端付近では、インナーライナー、タイヤケースであるカーカスプライ、サイドゴム、クッションゴム等が配置され、サイドゴムは１種類のゴム種のみで構成されていた。
近年、環境問題がクローズアップされる中、大型タイヤについても低転がり抵抗化による燃費向上の要求が大きくなってきている。これまでは、パターンやケース構造、トレッドの材料変更等で対向してきたが限界に近づいてきている。
【０００３】
そこで、サイドゴムの物性とサイド構造を変更することが検討されてきている。
ここで、低転がり抵抗化を満たすゴムをサイドゴムとして用いた空気入りタイヤは、従来ゴムをサイドに用いたものから大幅にエネルギーロスを抑えることに成功したが、これまでのサイドゴム物性とは弾性率が大きく異なり、低弾性側にシフトしてしまった。
よって、低転がり抵抗化ゴム１種のサイドを従来の構造に適用すると、低弾性で剛性が低くなっているため、ショルダー部からバットレス部にかけての外力に対する変形が大きくなる結果、耐久、トレッドのショルダー部側の偏摩耗等が悪化する問題があった。
【０００４】
バットレス部の剛性を高めるために、特許文献１には、ブレーカを、トレッド巾の０．８５〜１．０倍程度のプライ巾を有する主ブレーカプライと、トレッド部からサイドウォール部を半径方向内側へ延びる副プレーカプライとを含んで構成し、副ブレーカプライとカーカスとの間にゴム補強層を設ける手法が開示されているが、特許文献１の発明では、副ブレーカプライとゴム補強層は、操縦安定性を向上させることを目的として設けており、偏摩耗の抑制を目的とするものでは無かった。また、特許文献１は、バットレス部のカット傷の発生を抑えることが主目的であり、転がり抵抗を低減する構成にもなっていない。
【特許文献１】特開２００１―１４６１０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、低転がり抵抗化を図りつつ、偏摩耗の悪化を抑えることのできる空気入りタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、一方のビードコアから他方のビードコアへ跨るカーカスと、カーカスの径方向外側に配置されるベルトと、前記ベルトの径方向外側に配置されてトレッドを構成するトレッドゴムと、前記カーカスの幅方向外側に配置されてサイドウォールを構成するサイドゴムと、を備え、前記サイドゴムは、ビード部から前記トレッドへ向けて延びる第１のサイドゴムと、前記第１のサイドゴムの前記カーカス側で、かつタイヤ最大幅部を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた内側ラインと、前記ベルトのタイヤ径方向最外位置を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた外側ラインとの間の領域に設けられ、前記第１のサイドゴムよりも弾性率の高い第２のサイドゴムと、を有する、ことを特徴としている。
【０００７】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
先ず、空気入りタイヤに用いるゴムにおいて、弾性率の高いゴムを用いると転がり抵抗が大きくなり、弾性率の低いゴムを用いると転がり抵抗は小さくなる。
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、弾性率の低い第１のサイドゴムをビード部からトレッドへ向け配置することで、空気入りタイヤの低転がり抵抗化を図ることができる。
【０００８】
また、第１のサイドゴムのカーカス側で、かつタイヤ最大幅部を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた内側ラインと、ベルトのタイヤ径方向最外位置を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた外側ラインとの間の領域に、第１のサイドゴムよりも弾性率の高い第２のサイドゴム、即ち、第１のサイドゴムよりも硬く、剛性の高い第２のサイドゴムを配置することで、タイヤの外部入力に対する該領域部分（所謂バットレス部）付近の変形を抑制することができ、トレッドのショルダー部側（トレッド端側）の踏面変形が抑制されることで周方向、及び幅方向の歪み低減され、耐久、及び偏摩耗が改良される。
なお、弾性率の高い第２のサイドゴムが内側ラインよりもタイヤ径方向内側へ配置されると、転がり抵抗が増加してしまい低転がり抵抗化を図ることが出来なくなる。
【０００９】
本発明において「バットレス部」とは、タイヤ側部において、タイヤ最大幅部を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた内側ラインと、ベルトのタイヤ径方向最外位置を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた外側ラインとの間の領域を意味する。
【００１０】
また、本発明において「ショルダー部」とは、タイヤ側部において、バットレス部からトレッドの接地端までの領域を意味する。ここで、接地端とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００７年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第２のサイドゴムの１００％モジュラスが、前記第１のサイドゴムの１００％モジュラスの２００〜４００％に設定されている、ことを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
第２のサイドゴムの１００％モジュラス（ＪＩＳ  Ｋ６２５１による。以下同様。）を、第１のサイドゴムの１００％モジュラスの２００〜４００％に設定することで、低転がり抵抗と偏摩耗抑制とを確実に両立することができる。
【００１３】
なお、第２のサイドゴムの１００％モジュラスが、第１のサイドゴムの１００％モジュラスの２００％未満では、第２のサイドゴムの弾性率が不十分となり、バットレス部の変形を抑制出来なくなる。
一方、第２のサイドゴムの１００％モジュラスが、第１のサイドゴムの１００％モジュラスの４００％を超えると、第２のサイドゴムの弾性率が高くなり過ぎ、第１のサイドゴムに変形が集中して境界面でセパレーションが発生し易くなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第１のサイドゴムの１００％モジュラスが０．０８〜０．１２ｋｇ／ｍｍ２に設定され、前記第２のサイドゴムの１００％モジュラスが０．２８〜０．３２ｋｇ／ｍｍ２に設定されている、ことを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
第１のサイドゴムの１００％モジュラスを０．０８〜０．１２ｋｇ／ｍｍ２に設定し、第２のサイドゴムの１００％モジュラスを０．２８〜０．３２ｋｇ／ｍｍ２に設定することで、低転がり抵抗と偏摩耗抑制とを高次元で両立することができる。
なお、第１のサイドゴムの１００％モジュラス、及び第２のサイドゴムの１００％モジュラスが好適範囲から外れると、低転がり抵抗と偏摩耗抑制とを高次元で両立することができなくなる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記第２のサイドゴムの幅は２０ｍｍ以上に設定されている、ことを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
第２のサイドゴムの幅を２０ｍｍ以上とすることで、偏摩耗を確実に抑制することができるようになる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記第２のサイドゴムの厚さは２．０〜５．０ｍｍに設定されている、ことを特徴としている。
【００１９】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
第２のサイドゴムの厚さを２．０ｍｍ以上とすることで、偏摩耗を確実に抑制することができるようになる。なお、第２のサイドゴムの厚さが０．５ｍｍを超えると、発熱が大きくなり、それによる故障が生じやすくなる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第２のサイドゴムは、前記トレッドゴムと前記カーカスとの間には配置されず、前記トレッドゴムのタイヤ幅方向外側に配置されている、ことを特徴としている。
【００２１】
次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
低ロス、低弾性ゴムの使用で低転がり抵抗を実現し、ケース側に高弾性ゴムの配置により、たわみの大きなショルダーからサイド最大幅部にかけて変形を抑制し、かつショルダー側の接地圧分布が均一となり偏摩耗性にも優れるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤは上記構成としたので、低転がり抵抗化を図りつつ、偏摩耗の悪化を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１において、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０は、トラック、バス用であり、一対のビード部１２間をトロイド状に跨って配設されビード部１２間に位置するカーカス本体部１４Ａとビード部１２のビードコア１６に内側から外側に折り返された折返し部１４Ｂとを有する少なくとも１層のカーカスプライ１４と、硬さの異なる複数のゴム部（硬ゴム部１８Ａと軟ゴム部１８Ｂ）を有しカーカス本体部１４Ａと折返し部１４Ｂとの間で、かつビードコア１６からタイヤ径方向外方に延在するスティフナー１８とを有している。
【００２４】
ビード部１２におけるカーカスプライ１４の外側には、スチールワイヤーからなる第１チェーファー２０Ａ（本実施形態では１層）、及び有機繊維からなる第２チェーファー２０Ｂ（本実施形態では、２層）を有するチェーファー層２０が配置され、チェーファー層２０の外側にはゴムチェーファー２２が配置されている。また、ゴムチェーファー２２に連なって、タイヤ内面にはインナーライナー２４が配設され、ゴムチェーファー２２からタイヤ径方向外側には、タイヤ外側面を形成する第１のサイドゴム２６が配設されている。
【００２５】
第２チェーファー２０Ｂと軟ゴム部１８Ｂとの間、及び第２チェーファー２０Ｂと折返し部１４Ｂとの間には、軟ゴム部１８Ｂとは異なるゴム３４が第２チェーファー２０Ｂに沿って配置されている。また、第２チェーファー２０Ｂのタイヤ径方向外側端部は、応力緩和用のゴム３６で覆われている。
【００２６】
カーカス本体部１４Ａのタイヤ径方向外側には、複数枚のプライからなるベルト３８が配置され、ベルト３８のタイヤ径方向外側には、トレッド４０を構成する厚肉のトレッドゴム４２が配置されている。なお、ベルト３８の端部付近とカーカス本体部１４Ａと間には、断面略三角形のクッションゴム４４が配置され、ベルト３８の端部とトレッドゴム４２との間にゴム４６が配置されている。
【００２７】
トレッドゴム４２は、ベルト３８の端部からタイヤ幅方向内側に向けてテーパー状とされ、幅方向先端がクッションゴム４４のタイヤ径方向外側面に接触している。
なお、図１において、符号ＬＩＮは、タイヤ最大幅部Ｐを通りタイヤ回転軸に対して平行とされた内側ラインを示し、符号ＬＯＵＴは、ベルト３８のタイヤ径方向最外位置（タイヤ赤道面ＣＬとの交点）を通りタイヤ回転軸に対して平行とされた外側ラインを示しており、本実施形態の空気入りタイヤ１０のタイヤ側部において、内側ラインＬＩＮと外側ラインＬＯＵＴとの間がバットレス部５４、バットレス部５４からトレッド４０の接地端４０Ｅまでの間がショルダー部５６としている。
【００２８】
トレッドゴム４２のテーパー部分４２Ａのタイヤ幅方向外側面は、略全体が第１のサイドゴム２６で覆われており、第１のサイドゴム２６のタイヤ径方向外側部分のカーカス側には、内側ラインＬＩＮと外側ラインＬＯＵＴとの間に断面略三角形の第２のサイドゴム５２が配置されている。
【００２９】
第２のサイドゴム５２は、トレッドゴム４２の先端部分で最も厚く、タイヤ径方向外側、及び内側に向けて厚さが漸減しており、タイヤ径方向内側端はカーカス本体部１４Ａに接し、タイヤ径方向内側端から三角形の頂点部分（最大厚さ部分）にかけては第１のサイドゴム２６とクッションゴム４４との間に配置され、三角形の頂点部分からタイヤ径方向外側端までが第１のサイドゴム２６とトレッドゴム４２との間に配置されている。
【００３０】
ここで、第２のサイドゴム５２の１００％モジュラスは、第１のサイドゴム２６の１００％モジュラスの２００〜４００％に設定することが好ましく、第１のサイドゴム２６の１００％モジュラスを０．０８〜０．１２ｋｇ／ｍｍ２に設定し、第２のサイドゴム５２の１００％モジュラスを０．２８〜０．３２ｋｇ／ｍｍ２に設定することが好ましい。
【００３１】
また、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの第２のサイドゴム５２の幅Ｗは２０ｍｍ以上に設定することが好ましく、第２のサイドゴム５２の厚さ（最大厚さ）ｔは２．０〜５．０ｍｍに設定することが好ましい。
【００３２】
（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、弾性率の低い（例えば、１００％モジュラスが０．０８〜０．１２ｋｇ／ｍｍ２）第１のサイドゴム２６をビード部１２からトレッド４０へ向け配置しているので、転がり抵抗を低く抑えることができる。これにより、車両の低燃費化も図られる。
【００３３】
また、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、バットレス部５４付近に弾性率の高い（例えば、１００％モジュラスが０．２８〜０．３２ｋｇ／ｍｍ２）第２のサイドゴム５２を配置しているので、走行による外部入力時にショルダー部５６からバットレス部５４の変形を抑制することができ、トレッド４０のショルダー部側の踏面変形が抑制され、周方向、及び幅方向の歪み低減されて耐久性、及び偏摩耗性が改良される。
【００３４】
なお、第２のサイドゴム５２の１００％モジュラスを、第１のサイドゴム２６の１００％モジュラスの２００〜４００％に設定することで、低転がり抵抗と偏摩耗抑制とを確実に両立することができ、さらに、第１のサイドゴム２６の１００％モジュラスを０．０８〜０．１２ｋｇ／ｍｍ２に設定し、第２のサイドゴム５２の１００％モジュラスを０．２８〜０．３２ｋｇ／ｍｍ２に設定することで、低転がり抵抗と偏摩耗抑制とを高次元で両立することができる。
また、第２のサイドゴム５２の幅を２０ｍｍ以上とすることで、偏摩耗を確実に抑制することができるようになり、第２のサイドゴム５２の厚さｔを２．０〜５．０ｍｍとすることで、偏摩耗を確実に抑制することができるようになる。
【００３５】
なお、本発明は、大型の空気入りタイヤ、例えば、ＪＡＴＭＡ規格の分類では、トラック及びバス用のタイヤ、建設車両用タイヤ等に適用することが好ましいが、他の種類のタイヤに適用しても良い。
【００３６】
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例に係る空気入りタイヤ、及び本発明の適用された実施例の空気入りタイヤを用意し、転がり抵抗、燃費、耐久性、及び耐摩耗性について試験を測定、及び試験を行った。
【００３７】
実施例のタイヤ：上記実施形態で説明した構造のタイヤである。なお、カーカスプライ１４の法線方向に計測した空気入りタイヤ１０の厚さは２０．８ｍｍ、第２のサイドゴム５２の厚さｔが５．０ｍｍであり、第２のサイドゴム５２の幅Ｗが３０ｍｍである。また、第１のサイドゴム２６の１００％モジュラスが０．１／ｍｍ２、第２のサイドゴム５２の１００％モジュラスが０．３ｋｇ／ｍｍ２ある。
従来例のタイヤ：実施例のタイヤから第２のサイドゴムを取り除いて第１のサイドゴムとしたタイヤである。
供試タイヤのサイズは、何れも２９５／６０Ｒ２２．５である。
・転がり抵抗：室内のドラム試験機で測定。使用リムは９．００×２２．５、測定荷重３２．８ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈ。試験の結果、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、従来例の空気入りタイヤに比較して転がり抵抗が５％向上したことが分かった。
【００３８】
・燃費：テストコースで同一車両でタイヤを交換して同一の走行距離に達した後、燃料重量を比較した。
試験の結果、本発明の適用された空気入りタイヤを装着した車両は、従来例の空気入りタイヤを装着した車両に比較して、燃費が３％向上したことが分かった。
【００３９】
・耐久性：室内のドラム試験機で測定。正規荷重３３５（ｋｇ）、速度６５ｋｍ／ｈ、温度３８°Ｃの条件で故障発生するまで試験を実施した。故障までの走行距離の差で評価した。
【００４０】
・耐摩耗性：同一ユーザーで同一のオペレーションの車両に従来例のタイヤと実施例のタイヤ（サイド２層品）を装着し、溝深さが１ｍｍ（摩耗後）のタイヤの走行距離を比較することで耐摩耗性の比較を行った。試験の結果、実施例の空気入りタイヤは、従来例の空気入りタイヤに比較してトレッドのショルダー部付近の耐摩耗性が１０％向上した。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    空気入りタイヤ
１６    ビードコア
１４    カーカスプライ（カーカス）
３８    ベルト
４０    トレッド
４２    トレッドゴム
５０    第１のサイドゴム
５２    第２のサイドゴム
ＬＩＮ      内側ライン
ＬＯＵＴ    外側ライン
Ｐ      タイヤ最大幅部
【図１】
2009113593.tif 000003