JP2005239067A

JP2005239067A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2005239067A
Application number: JP2004054605A
Authority: JP
Inventors: Masanori Yakushiji; 正典薬師寺
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】キャップ／ベース構造のトレッド部を有するタイヤにおいて、ショルダー部の剛性を向上して、ショルダー部耐摩耗性能に優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部がキャップゴム１１とベースゴム１２とからなる空気入りラジアルタイヤである。トレッド部踏面部に、１対の周方向溝１により区画形成された１対のショルダーブロック列２を有し、周方向溝１断面の中心線の延長線がタイヤ中心線とタイヤ内部で交わる。ベースゴム１２の硬度がショアーＡ硬度でキャップゴム１１と同様かそれ以上であり、ショルダーブロック列２を区画形成するショルダー周方向溝１の溝断面中心線を境界として、ショルダー側をショルダー領域、タイヤ赤道線側を中央領域としたとき、キャップゴム１１とベースゴム１２との総量に占めるキャップゴム１１の体積比率が、ショルダー領域で１０％〜３０％、中央領域で７０％〜９０％である。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッド部のキャップ／ベース構造の改良により、ショルダー部の耐摩耗性能を向上した空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、空気入りラジアルタイヤにおいては、種々の要求性能を担保させるために、トレッド部において、異なるゴム配合の二種類のゴムを積層してなる、いわゆるキャップ（ＣＡＰ）／ベース（ＢＡＳＥ）構造を適用することが行われている。

かかるキャップ／ベース構造に関する改良技術として、例えば、特許文献１においては、トレッド部をキャップトレッド層とアンダートレッド層との２層構造とするとともに、アンダートレッド層を、センター領域とショルダー領域とで異なるゴム組成物にて、異なる厚さで形成した自動車用空気入りタイヤが記載されている。また、特許文献２には、従来例のタイヤとして、ショルダー部におけるベースゴムの厚みをセンター部よりも大きくしたキャップ／ベース構造を有する更生ラジアルタイヤが記載されており、特許文献３には、トレッドゴムが所定の硬度を有するベースゴムとキャップゴムとを含む多層構造体からなり、そのベースゴムのゴム厚さがタイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加している重荷重用ラジアルタイヤが記載されている。

一方、トレッド踏面部に形成されるトレッドパターンに係る改良技術として、特許文献４には、周方向直線溝が段落部を介して交互に連結した形状の周方向ジグザグ溝の一方の側壁を、所定の傾斜角度にて傾斜させた空気入りタイヤが記載されている。また、特許文献５には、周方向溝の中心線をタイヤ半径方向に対してショルダー側に傾斜させた空気入りタイヤが記載されており、特許文献６には、周方向主溝により分割形成されたリブの側面の傾斜角度をショルダー側ほど大きくした空気入りタイヤが記載されている。
特開２０００−１９８３１９号公報（特許請求の範囲等）特開平９−２８６２０７号公報（［０００２］、図３等）特開２００３−１２７６１３号公報（特許請求の範囲等）特開平２−１５５８０８号公報（特許請求の範囲等）特開平１１−１１０５号公報（特許請求の範囲等）特開平１１−３１４５０６号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、キャップ／ベース構造に関する改良技術はこれまで種々提案されてきているが、特に、ショルダー部における耐摩耗性能の向上については、十分検討されてきていなかった。また、上記先行技術のうち、特許文献３では、耐摩耗性を高く維持しつつ、ショルダー部の温度上昇を抑制して高速耐久性を向上することを目的として、ベースゴムとキャップゴムとの関係を所定に規定しており、また、特許文献６に記載の技術では、リブ側面の傾斜角度の改良によりショルダー側の剛性を向上することで、ショルダー摩耗を主とする片減り偏摩耗の発生の抑制を図っているが、これらによっても十分な効果が得られるものではなかった。

そこで本発明の目的は、キャップ／ベース構造のトレッド部を有するタイヤにおいて、ショルダー部の剛性を向上して、ショルダー部における耐摩耗性能に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

本発明者は、キャップ／ベース構造における中央領域とショルダー領域とのゴム比率を所定に規定することで、上記目的を達成し得ることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とを具備し、前記トレッド部が、踏面部をなすキャップゴムと、該キャップゴムのタイヤ半径方向内側に配置されたベースゴムとからなる二層構造を有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッド部踏面部に、少なくとも１対の周方向溝により区画形成された少なくとも１対のショルダーブロック列を有し、前記周方向溝断面の中心線の延長線がタイヤ中心線とタイヤ内部で交わる空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベースゴムの硬度がショアーＡ硬度で前記キャップゴムと同様かそれ以上であり、かつ、前記周方向溝のうち前記ショルダーブロック列を区画形成するショルダー周方向溝の溝断面中心線を境界として、ショルダー側をショルダー領域、タイヤ赤道線側を中央領域としたとき、前記キャップゴムとベースゴムとの総量に占める該キャップゴムの体積比率が、ショルダー領域において１０％〜３０％であり、中央領域において７０％〜９０％であることを特徴とするものである。

本発明においては、前記ショルダー周方向溝の溝断面中心線の、前記トレッド部踏面部の法線方向に対する傾き角度αが、２０°〜４０°の範囲内であることが好ましい。また、前記ショルダー周方向溝の両側面は、前記溝断面中心線と略同方向に傾斜していることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、ショルダー部においてベースゴムを効率よく配置して、ショルダー部の剛性、ひいては、耐摩耗性能を従来になく向上した空気入りラジアルタイヤを実現することが可能となった。また、ショルダー周方向溝を踏面部の法線方向に対して傾斜させることで、ショルダー周方向溝底部におけるクラック発生等の二次的な問題の発生を防止することも可能となる。

なお、前述したように、特許文献１においては、アンダートレッド層をセンター領域とショルダー領域とにおいて異なる厚さで形成する技術が記載されているが、この技術はアンダートレッド層単独の厚さについてのみ規定するものであり、２層構造のトレッド部におけるアンダートレッド層の比率を規定するものではなく、また、ショルダー周方向溝の傾斜については考慮されていない。さらに、目的の点でも、ショルダー部耐摩耗性能の向上を目的とする本発明とは異なるものである。また、特許文献２に記載のタイヤは高速性の確保を図った従来例として示されているものであり、具体的なゴム比率については示されておらず、さらに、本発明の目的に係る言及もない。さらに、特許文献３に記載の技術についても、中央領域およびショルダー領域におけるキャップゴムとベースゴムとの比率について大小関係を特定するものではなく、両ゴム硬度の関係についても、本発明とは異なるものである。さらにまた、特許文献４〜６においては、トレッドゴムの構造やその比率については何ら考慮されていない。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適例の空気入りラジアルタイヤのトレッド部近傍の部分断面図を示す。図示するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１０は、トレッド部が、踏面部をなすキャップゴム１１と、そのタイヤ半径方向内側に配置されたベースゴム１２とからなる二層構造を有し、そのトレッド部踏面部に、周方向溝１により区画形成されたショルダーブロック列２を有している。

本発明においては、ベースゴム１２の硬度をショアーＡ硬度でキャップゴム１１と同様かそれ以上にするとともに、ショルダーブロック列２を区画形成するショルダー周方向溝１の溝断面中心線Ｐを境界として、ショルダー側をショルダー領域、タイヤ赤道線側を中央領域としたとき、キャップゴム１１とベースゴム１２との総量に占めるキャップゴム１１の体積比率を、ショルダー領域および中央領域の双方において所定範囲に規定した点が重要である。具体的には、キャップゴム１１の体積比率を、ショルダー領域において１０％〜３０％、好ましくは１０％〜２０％とし、中央領域において７０％〜９０％、好ましくは８０％〜９０％とする。これにより、ショルダー領域においてより高硬度のベースゴム比率を適切に高めることができ、ショルダー領域の剛性を絶対的に、かつ、中央領域対比で相対的に向上して、優れたショルダー部耐摩耗性能を実現することが可能となった。

また、本発明のタイヤにおいては、ショルダー周方向溝１断面の中心線Ｐの延長線が、タイヤ中心線とタイヤ内部で交わることが必要である。即ち、ショルダー周方向溝１は、その溝断面中心線Ｐが、トレッド部踏面部の法線方向Ｑに対し、タイヤ中心方向に傾きαを持つよう形成されている。これにより、図示するように、ショルダー領域において高比率で配置されたベースゴム１２とショルダー周方向溝１との間の距離を十分確保することができ、キャップゴム１１とベースゴム１２との界面から発生するショルダー周方向溝１底部におけるクラック等の二次的な問題の発生を防止することができる。

かかる溝断面中心線Ｐの法線方向Ｑに対する傾き角度αは、好適には２０°〜４０°の範囲内であり、これにより、他性能とのバランスを取りつつ、本発明の所期の効果をより良好に得ることができる。また、この場合、ベースゴム１２とショルダー周方向溝１との間の距離をより確実に確保する観点から、図示するように、ショルダー周方向溝１の両側面が、溝断面中心線Ｐと略同方向に傾斜していることが好ましい。

本発明のタイヤにおいては、トレッド部におけるキャップゴムとベースゴムとの関係、およびショルダー周方向溝の配置を上記のように規定する点のみが重要であり、それ以外の構造や材質等については、常法に従い適宜構成することができ、特に制限されるものではない。

例えば、本発明に係るキャップゴム１１およびベースゴム１２については、硬度に関して上記条件を満足するものであればよく、その他の具体的物性については、トレッド部に対する要求性能に応じ適宜設定することができるが、本発明の所期の効果を良好に得るために、ベースゴム１２の硬度は、好適には、ショアーＡ硬度で６０〜７０の範囲内であり、キャップゴム１１の硬度は、好適には、ショアーＡ硬度で６０〜６５の範囲内である。

また、図示する例では、１対のショルダー周方向溝１により１対のショルダーブロック列２が区画形成されているが、周方向溝およびショルダーブロック列の本数についても、特に制限されるものではない。但し、本発明においては、ショルダー周方向溝１の溝断面中心線Ｐを境界としてショルダー領域および中央領域を規定しているため、本発明の所期の効果を得るために、ショルダー周方向溝１は、例えば、タイヤ赤道線からタイヤ幅の４５％〜６５％程度の距離の領域に配置することが好ましい。

なお、本発明は、環状に形成されたトレッド部と、その両端からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部と、そのタイヤ半径方向内側に連なるビード部とを具備する空気入りラジアルタイヤに適用されるものであり、例えば、ビード部にはビードコアが埋設され、両ビード部間には、クラウン部からサイドウォール部を経て延び、このビードコアに固定されて係留されるカーカスを延在させることができ、さらに、そのカーカスのクラウン部ラジアル方向外側であってトレッド部との間には、ベルトを配置することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
以下に夫々示すキャップ／ベース構造を有する従来例および実施例（図１）のテストタイヤを、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５にて夫々作製した。

従来例
キャップゴムのショアーＡ硬度６０、ベースゴムのショアーＡ硬度６４とし、キャップゴムとベースゴムとの総量に占めるキャップゴムの体積比率は、ショルダー領域および中央領域ともに５０％とした。また、ショルダー周方向溝の溝断面中心線Ｐのトレッド部踏面部の法線方向Ｑに対する傾き角度αは０°とした。

実施例
キャップゴム１１のショアーＡ硬度６０、ベースゴム１２のショアーＡ硬度６４とし、キャップゴム１１とベースゴム１２との総量に占めるキャップゴム１１の体積比率は、ショルダー領域において２０％、中央領域において８０％とした。また、ショルダー周方向溝１は、タイヤ赤道線からタイヤ幅の４８％の位置に、溝断面中心線Ｐのトレッド部踏面部の法線方向Ｑに対する傾き角度αが３０°となるよう配置した。

従来例および実施例の各テストタイヤをサイズ６ＪＪのリムに空気圧：２３０ｋＰａにて組み付けて、ショルダー部の耐摩耗性能を評価した。その結果を、従来例のタイヤを１００とした指数にて、下記表１中に示す。数値が大なるほど結果は良好であり、ショルダー部耐摩耗性能に優れていることを示す。

本発明の一好適例に係る空気入りラジアルタイヤのトレッド部近傍を示す拡大部分断面図である。

符号の説明

１ショルダー周方向溝
２ショルダーブロック列
１０空気入りラジアルタイヤ
１１キャップゴム
１２ベースゴム

Claims

環状に形成されたトレッド部と、該トレッド部の両端からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部と、該サイドウォール部のタイヤ半径方向内側に連なるビード部とを具備し、前記トレッド部が、踏面部をなすキャップゴムと、該キャップゴムのタイヤ半径方向内側に配置されたベースゴムとからなる二層構造を有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッド部踏面部に、少なくとも１対の周方向溝により区画形成された少なくとも１対のショルダーブロック列を有し、前記周方向溝断面の中心線の延長線がタイヤ中心線とタイヤ内部で交わる空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベースゴムの硬度がショアーＡ硬度で前記キャップゴムと同様かそれ以上であり、かつ、前記周方向溝のうち前記ショルダーブロック列を区画形成するショルダー周方向溝の溝断面中心線を境界として、ショルダー側をショルダー領域、タイヤ赤道線側を中央領域としたとき、前記キャップゴムとベースゴムとの総量に占める該キャップゴムの体積比率が、ショルダー領域において１０％〜３０％であり、中央領域において７０％〜９０％であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記ショルダー周方向溝の溝断面中心線の、前記トレッド部踏面部の法線方向に対する傾き角度αが２０°〜４０°の範囲内である請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ショルダー周方向溝の両側面が、前記溝断面中心線と略同方向に傾斜する請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。