(57)【要約】【課題】ブロックにサイプを設けたスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を損なうことなく耐久性を向上させる。【解決手段】トレッド部１のベルト層３外周側に配置したトレッドゴム層４は、キャップトレッドゴム層６とアンダートレッドゴム層７との間に中間トレッドゴム層８を有している。キャップトレッドゴム層６は温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層７より低く、中間トレッドゴム層８は温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層７より低く、かつキャップトレッドゴム層６より高くなっている。キャップトレッドゴム層６の厚さｔ１はトレッドゴム層４の全厚さｔ０の３５〜５５％、中間トレッドゴム層８の厚ｔ２はトレッドゴム層４の全厚さｔ０の５〜３５％である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部のベルト層外周側にトレッドゴム層を配置し、該トレッドゴム層は外周側に踏面を有するキャップトレッドゴム層とその内周側に配置したアンダートレッドゴム層を有し、前記キャップトレッドゴム層は温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、前記キャップトレッドゴム層の踏面に溝により区分されるブロックを形成し、該ブロックにアンダートレッドゴム層まで達する深さのサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドゴム層は、少なくとも前記ブロックを設けた領域に更にアンダートレッドゴム層とキャップトレッドゴム層との間に中間トレッドゴム層を有し、該中間トレッドゴム層は、温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、かつキャップトレッドゴム層より高く構成され、該キャップトレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの３５〜５５％の範囲である一方、前記中間トレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの５〜３５％の範囲である空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記中間トレッドゴム層は、温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より３以上低く、かつキャップトレッドゴム層より３以上高い請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記中間トレッドゴム層はトレッド部の左右のショルダー領域間に延在し、該中間トレッドゴム層の厚さが左右のショルダー領域間に位置するセンター領域より左右のショルダー領域で厚い請求項１または２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、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ブロックにサイプを設けたスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を損なうことなく耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤでは、氷雪路面と接するキャップトレッドゴム層に低い硬度のゴムを使用することで氷雪路性能を高める一方、キャップトレッドゴム層の内側に配置されるアンダートレッドゴム層に高い硬度のゴムを採用することで、ブロック剛性を高めて良好な操縦安定性を確保するようにしている。また、ブロックにアンダートレッドゴム層まで達する深さを有するサイプを形成し、そのエッジ効果により氷雪路性能を高めるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常、キャップトレッドゴム層にはアンダートレッドゴム層よりゴム硬度が１０以上低いゴムを使用するが、このように硬度差が大きいと、キャップトレッドゴム層とアンダートレッドゴム層との境界面に応力が集中するため、サイプ内で発生したクラックがその境界面に沿って進行し易くなり、その進行によりブロック欠け等が発生し、耐久性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−１７８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ブロックにサイプを設けたスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を損なうことなく耐久性を向上させることが可能な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】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド部のベルト層外周側にトレッドゴム層を配置し、該トレッドゴム層は外周側に踏面を有するキャップトレッドゴム層とその内周側に配置したアンダートレッドゴム層を有し、前記キャップトレッドゴム層は温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、前記キャップトレッドゴム層の踏面に溝により区分されるブロックを形成し、該ブロックにアンダートレッドゴム層まで達する深さのサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴム層は、少なくとも前記ブロックを設けた領域に更にアンダートレッドゴム層とキャップトレッドゴム層との間に中間トレッドゴム層を有し、該中間トレッドゴム層は、温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、かつキャップトレッドゴム層より高く構成され、該キャップトレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの３５〜５５％の範囲である一方、前記中間トレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの５〜３５％の範囲であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上述した本発明によれば、上記した中間トレッドゴム層をキャップトレッドゴム層とアンダートレッドゴム層との間に介在させることで、隣接する各ゴム層間の硬度差を小さくすることができるため、層間に応力集中が発生するのを抑制することが可能になる。その結果、サイプ内で発生したクラックが隣接する各ゴム層の境界面に沿って進行するのが抑えられるので、耐久性の改善が可能になる。
【０００７】
また、キャップトレッドゴム層及び中間トレッドゴム層の厚さの上限を上記のように特定することで、従来と同レベル以上のブロック剛性を確保することができるので、操縦安定性を損なうのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１，２は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、冬季に使用されるスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤを示している。左右のビード部（不図示）間にカーカス層２が延設され、その両端部がビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層２の外周側には複数のベルト層３が設けられている。
【００１０】
ベルト層３の外周側にはトレッドゴム層４が配置されている。トレッドゴム層４は、表面に露出し、路面に接する踏面５を外周側に有するキャップトレッドゴム層６と、その内周側に配置したアンダートレッドゴム層７と、キャップトレッドゴム層６とアンダートレッドゴム層７との間に配置した中間トレッドゴム層８、及び側部に配置したウィングチップゴム層９を有している。キャップトレッドゴム層６及びアンダートレッドゴム層７はトレッド部１の左右のショルダー領域１Ｓ，１Ｓ間に延在し、中間トレッドゴム層８もキャップトレッドゴム層６及びアンダートレッドゴム層７と同様にトレッド部１の左右のショルダー領域１Ｓ，１Ｓ間に延在している。
【００１１】
踏面５にはタイヤ周方向２０に延在する周方向溝１０とタイヤ幅方向に延在する横溝１１により複数のブロック１２が形成されている。各ブロック１２には、タイヤ幅方向にジグザグ状に延在し、図３に示すようにアンダートレッドゴム層７まで達する深さのサイプ１３がタイヤ周方向２０に所定の間隔で配設されている。
【００１２】
キャップトレッドゴム層６は、温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層７より低くなっている。これによりキャップトレッドゴム層６の氷雪路面に対する凝着力を増加させ、氷雪路性能を高めている。中間トレッドゴム層８は、温度２０℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層７より低く、かつキャップトレッドゴム層６より高くなっており、中間トレッドゴム層８のゴム硬度はアンダートレッドゴム層７とキャップトレッドゴム層６との間の中間の硬さになっている。トレッドゴム層４において、アンダートレッドゴム層７の温度２０℃におけるゴム硬度が最も高くなっており、アンダートレッドゴム層に高い硬度のゴムを採用することで、ブロック剛性を高めて操縦安定性を確保するようにしている。
【００１３】
キャップトレッドゴム層６はその厚さｔ１がトレッドゴム層４の全厚さｔ０の３５〜５５％の範囲になっている。他方、中間トレッドゴム層８は、その厚さｔ２がトレッドゴム層４の全厚さｔ０の５〜３５％の範囲になっている。残りのアンダートレッドゴム層７の厚さｔ３は、トレッドゴム層４の全厚さｔ０の１０〜６０％である。なお、ここで言う厚さとは、サイプ１３を設けた領域でかつ周縁部を除くブロック１２の領域で測定する厚さである。
【００１４】
上述した本発明によれば、キャップトレッドゴム層６とアンダートレッドゴム層７との間に上記した中間トレッドゴム層８を配置することにより、隣接する各ゴム層６，７，８間の硬度差を小さくすることができるので、トレッドゴム層４において、層間に応力集中が発生するのを防ぐことができる。従って、サイプ１３内で発生したクラックが隣接する各ゴム層６，７，８の境界面に沿って進行するのを抑制し、耐久性を改善することができる。
【００１５】
また、キャップトレッドゴム層６及び中間トレッドゴム層８の厚さの上限を上記のように規定することで、従来と同レベル以上のブロック剛性を確保することができるので、操縦安定性を損なうことがない。
【００１６】
キャップトレッドゴム層６の厚さｔ１がトレッドゴム層４の全厚さｔ０の３５％より低いと、キャップトレッドゴム層６が占める割合が低下するので、摩耗の進行により氷雪路用タイヤとしての機能を早期に失う（摩耗時の氷上制動性能が悪化する）問題が生じる。逆に５５％を超えると、硬度が低いキャップトレッドゴム層６の占める割合が大きくなりすぎるため、ブロック剛性が低くなり、操縦安定性の低下を招く。
【００１７】
中間トレッドゴム層８の厚さｔ２がトレッドゴム層４の全厚さｔ０の５％より低いと、中間トレッドゴム層８が薄すぎて、硬度差が大きいキャップトレッドゴム層６とアンダートレッドゴム層７との間に応力集中が発生するのを効果的に緩和することが難しくなる。逆に３５％を超えると、キャップトレッドゴム層６の厚さを確保した際に、アンダートレッドゴム層７の厚さが薄くなるため、操縦安定性に悪影響を与える。
【００１８】
本発明において、キャップトレッドゴム層６の温度２０℃におけるゴム硬度としては、４５〜６０の範囲がよい。このキャップトレッドゴム層６のゴム硬度が４５より低いと、ブロック剛性の低下及び耐摩耗性の悪化を招く。逆に６０より高いと、氷雪路性能が悪化する。
【００１９】
アンダートレッドゴム層７の温度２０℃におけるゴム硬度としては、５５〜７０の範囲がよい。このアンダートレッドゴム層７のゴム硬度が５５より低いと、操縦安定性に悪影響を招く。逆に７０より高いと、ベルト層３との接着性が悪化し、ベルト層３とのセパレーション故障が発生し易くなる。
【００２０】
中間トレッドゴム層８の温度２０℃におけるゴム硬度としては、アンダートレッドゴム層７より３以上低く、かつキャップトレッドゴム層６より３以上高くするのがよく、これにより層間の境界面に対する応力集中をより効果的に緩和することができる。
【００２１】
キャップトレッドゴム層６とアンダートレッドゴム層７との間のゴム硬度の差としては、１０〜１５程度にするのが、氷雪路性能と操縦安定性の点からよい。なお、上記した本発明で言うゴム硬度とは、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ・タイプＡに準拠して測定する硬度である。
【００２２】
中間トレッドゴム層８は、その厚さｔ２を左右のショルダー領域１Ｓ，１Ｓ間に位置するセンター領域１Ｃより左右のショルダー領域１Ｓ，１Ｓで厚くするのがよい。トレッド部１において、旋回走行時にショルダー領域１Ｓに大きな負荷が作用する。そのため、展開幅が広く溝深さも通常のものより深い冬用の空気入りタイヤでは、センター領域１Ｃよりもショルダー領域１Ｓで層間に応力集中を招き易い。そこで、ショルダー領域１Ｓにおける中間トレッドゴム層８の厚さをセンター領域１Ｃより厚くすることで、中間トレッドゴム層８による応力緩和効果を高めることができる。
【００２３】
上記実施形態では、サイプ１３を有するブロック１２を踏面５全体に設けた空気入りタイヤについて説明したが、サイプ１３を有するブロック１２とリブとが混在する空気入りタイヤであってもよい。その場合、少なくともブロック１２を設けた領域に上述した中間トレッドゴム層８を配置するようにすればよい。
【００２４】
本発明は、特に乗用車に使用されるスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。
【実施例】
【００２５】
タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５で共通にし、キャップトレッドゴム層、中間トレッドゴム層及びアンダートレッドゴム層の厚さとゴム硬度を表１のようにした図１，２に示す構造（周方向溝の深さが９．０ｍｍ、横溝の深さが９ｍｍ）の本発明タイヤ１〜３（本実施例１〜３）と比較タイヤ１〜４（比較例１〜４）、及び中間トレッドゴム層がない従来タイヤ（従来例）をそれぞれ作製した。
【００２６】
本発明タイヤ３は、中間トレッドゴム層の厚さをショルダー領域で厚くしたものであり、表１において、向かって左側がセンター領域の厚さ、右側がショルダー領域の厚さである。
【００２７】
これら各試験タイヤをリムサイズ１５×６Ｊのリムに装着し、空気圧を２３０ｋＰａにして、以下に示す方法により、耐久性と操縦安定性、及び摩耗時の氷上制動性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００２８】
耐久性
各試験タイヤをドラム試験機に装着し、ＪＩＳ  Ｄ４２３０に規定される荷重耐久試験を行った後、引き続き４時間毎に荷重をＪＩＳ  Ｄ４２３０に規定される最大負荷能力の１５％つづ増加させ、ブロック欠け故障が発生するまでの走行距離を測定した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、耐久性が優れている。
【００２９】
操縦安定性
各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの乗用車（ＦＲ車）に装着し、ドライ路テストコースにおいて、テストドライバーにより操縦安定性の官能評価試験を実施した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。
【００３０】
摩耗時の氷上制動性能
４ｍｍ摩耗させた各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの乗用車（ＦＲ車）に装着し、氷路テストコースにおいて、時速４０ｋｍ／ｈで直進走行時にフル制動を付与し、停止するまでの距離を測定した。その評価結果を従来タイヤの新品時（１００ｋｍ予備走行した状態）を１００とする指数値で示す。この値が大きい程、摩耗時の氷上制動性能が優れている。
【００３１】
【表１】
2009262646.tif 000003
【００３２】
表１から、本発明タイヤは、操縦安定性を従来と同レベル以上確保しながら、耐久性を改善できることがわかる。また、摩耗時の氷上制動性能が比較タイヤ１のように低下することがないこともわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤの踏面の要部展開図である。
【図３】ブロックの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  トレッド部
１Ｃ  センター領域
１Ｓ  ショルダー領域
３  ベルト層
４  トレッドゴム層
５  踏面
６  キャップトレッドゴム層
７  アンダートレッドゴム層
８  中間トレッドゴム層
１０  周方向溝
１１  横溝
１２  ブロック
１３  サイプ
ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３  厚さ
【図１】
2009262646.tif 000004
【図２】
2009262646.tif 000005
【図３】
2009262646.tif 000006