JP2011088543A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの耐偏磨耗性を向上した空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】本発明の空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカスのクラウン部の径方向外側に、タイヤの赤道面に沿って延びるコードからなる周方向ベルト層の少なくとも1層からなるベルト及びトレッド配置し、該トレッドの踏面にタイヤの赤道に沿って延びる複数本の周方向溝及びトレッド端によって区画される複数の陸部を有する空気入りラジアルタイヤであって、前記トレッド端側の陸部の、前記周方向ベルト層のうちトレッド幅方向に最も幅が広いベルト層の端部よりトレッド幅方向外側に位置する部分に、当該部分以外の前記陸部の表面よりタイヤ径方向内側に位置する段差部を有し、該段差部を構成するトレッドゴムの耐磨耗指数をW1、該段差部以外のトレッドゴムの耐磨耗指数をW2とするとき、
0.5≦W1/W2≦0.8
という関係式を満たすことを特徴としてなる。
【選択図】図1

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤ、特には、タイヤのトレッド端部の耐偏磨耗性を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、タイヤのトレッド周方向に延びるコードを有する1つ又は複数のベルト層からなるベルトを備えたタイヤにおいては、当該ベルト層を有する部位のベルト張力と当該ベルト層を有さない部位のベルト張力の差が大きく、路面の接地圧分布が不均一になり、当該ベルトを有さないリブの外側部分が低接地圧で引きずられやすくなるために、その部分の磨耗が当該ベルトを有する部位の磨耗と比較して早くなり、偏磨耗が生じる原因となっていた。そして、この磨耗がショルダー側リブの内側に進展し、ショルダー側リブ全体の不均一磨耗、早期取り外しに至るという問題があった。
これに対し、例えば特許文献1に記載されているように、ショルダー側リブ部に段差を設け、該段差部に耐摩耗性の低いトレッドゴムを用いることで該段差部を磨耗犠牲部として、ショルダー側リブの内側領域の偏磨耗を防止し得る方法が提案されている。

特開2000-185522号公報

しかしながら、近年の車両の長距離走行化などを背景に偏磨耗に対する更なる改善が要求されてきている。

それゆえ、本発明は、この問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、タイヤの最も外側のリブ部の耐偏磨耗性をより向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

発明者らは前記課題を解決すべく、鋭意究明を重ねたところ、偏磨耗を効果的に抑制するには、最もタイヤ幅方向外側のリブ内において段差を設ける位置が重要であること、最もタイヤ幅方向外側のリブのうち、段差部及び内側部に用いるトレッドゴムの耐磨耗指数の比率が重要であることの新規知見を得た。

本発明にかかる空気入りラジアルタイヤの要旨構成は、以下の通りである。
(1)一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカスのクラウン部の径方向外側に、タイヤの赤道面に沿って延びるコードからなる周方向ベルト層の少なくとも1層からなるベルト及びトレッド配置し、該トレッドの踏面にタイヤの赤道に沿って延びる複数本の周方向溝及びトレッド端によって区画される複数の陸部を有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッド端側の陸部の、前記周方向ベルト層のうちトレッド幅方向に最も幅が広いベルト層の端部よりトレッド幅方向外側に位置する部分に、当該部分以外の前記陸部の表面よりタイヤ径方向内側に位置する段差部を有し、
該段差部を構成するトレッドゴムの耐磨耗指数をW1、該段差部以外のトレッドゴムの耐磨耗指数をW2とするとき、
0.5≦W1/W2≦0.8
という関係式を満たすことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

(2)前記最外側リブの幅をA(mm)、前記段差部の幅をB(mm)、前記段差部の段差量をC(mm)とするとき、
0.1≦B/A≦0.4かつ1.0≦C≦3.0
という関係式を満たすことを特徴とする(1)の空気入りラジアルタイヤ。

(3)前記段差部に配置するトレッドゴム及び、前記内側部のトレッドゴムの充填剤総量をそれぞれD1、D2とし、軟化剤量をそれぞれE1、E2とするとき、
D1/D2≦1.0かつE1/E2≧1.0
という関係式を満たすことを特徴とする(1)又は(2)の空気入りラジアルタイヤ。

(4)前記段差部に配置するトレッドゴム及び、前記内側部のトレッドゴムの窒素吸着量をF1、F2とするとき、
F1/F2≦1.0
という関係式を満たす(1)〜(3)のいずれか1つの空気入りラジアルタイヤ。

この発明の空気入りラジアルタイヤにあっては、最もタイヤ幅方向外側のリブ部に段差を設ける位置を適切に選択し、最もタイヤ幅方向外側のリブ部のうち、段差部と内側部に用いる各々のトレッドゴムの耐磨耗指数の比率を適切に設定したことから、段差部を確実に磨耗の犠牲部とし、最もタイヤ幅方向外側のリブの内側部の偏磨耗を防止することができる。

本発明によれば、タイヤの最も外側のリブ部の内側領域の耐偏磨耗性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供できる。

本発明にかかる一実施形態の空気入りラジアルタイヤの断面図である。 従来のタイヤの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に従う一実施形態の空気入りラジアルタイヤ（以下「タイヤ」という）の断面図である。

この実施形態のタイヤは、一対のビードコア(図示せず)間でトロイド状に延びるカーカス1と、このカーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置したベルト2と、このベルト2のタイヤ径方向外側に配置したトレッド3とを備えている。

このタイヤのベルトは、図1に示すように、タイヤのトレッド周方向に延びるコードからなるベルト層2aを有している。
また、タイヤのトレッド3は、複数本の周方向溝4によって区画されてなる複数の陸部5を有している。

このタイヤは、陸部5のうち、最も外側にある陸部5a(以下、トレッド端側の陸部5aという)に段差部5bを設けている。ここで、トレッド端側の陸部5aのうち、段差部5bよりタイヤ幅方向内側の部分を以下、内側部5cと称することとする。
このタイヤにおいては、段差部5bを設ける位置を、タイヤのトレッド周方向に延びるコードからなるベルト層2aのうち、最もタイヤ幅方向の幅が広いベルト層の端部よりタイヤ幅方向外側にある部分として設定してある。
これにより、周方向ベルト層2aの有無によるベルト張力の差が最大となる箇所を境界として段差部5bが形成され、接地圧が低くなる部分がちょうど段差部5bとなることから、より確実に段差部5bを磨耗の犠牲部とすることができる。

さらに、この実施形態のタイヤは、段差部5bと内側部5cとで異なるトレッドゴムを用いる。
ここで、段差部5bに配置するトレッドゴムの耐磨耗指数をW1、内側部5cのトレッドゴムの耐磨耗指数をW2とするとき、
0.5≦W1/W2≦0.8
という関係式を満たす2種類のトレッドゴムを用いることが肝要である。
なぜなら、比W1/W2が0.5以下だと、段差部5bの磨耗が内側部5c対比早くなりすぎ、段差部5bの接地面積が十分確保できなくなり、その結果、段差部5bが偏磨耗を発生させるブレーキ力を十分に負担できず、磨耗犠牲部としての機能を発揮できなくなるからである。
また、比W1/W2が0.8以上だと、段差部5bと内側部5cとの耐摩耗性の差が小さく、2種類の耐磨耗性の異なるゴムを用いたことの効果が十分でなく、偏磨耗を効果的に抑制することができなくなってしまうからである。
なお、本明細書における「耐磨耗性指数」は、JIS K 6264−1(加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの耐摩耗性の求め方)に準ずる。

さらにまた、トレッド端側の陸部5aの幅をA(mm)、前記段差部5bの幅をB(mm)、前記段差部5bの段差量をC(mm)とするとき、
0.1≦B/A≦0.4かつ1.0≦C≦3.0
という関係式を満たすように設定している。
比B/Aが0.1以下だと偏磨耗促進部(段差部5b)のボリュームが少なくなりすぎ、内側部5cの偏磨耗が進展してしまうからである。また0.4以上にする必要はなく、内側部5cの磨耗容量確保の観点から好ましくないからである。
また、段差量Cが1.0mm以下だと、内側部5cとの磨耗速度が近くなりすぎて段差を設けたことによる十分な効果が得られず、3.0mm以上だと、新品時段差部5bが接地しなくなり、主に内側部5cのみが接地し、磨耗してしまうからである。

なお、段差部5bに配置するトレッドゴムの耐磨耗指数W1と内側部5cのトレッドゴムの耐磨耗指数W2との比率を上記の範囲とするためには、トレッドゴムのカーボンと無機充填剤との充填剤総量を、段差部5bと内側部5cとで、それぞれD1(phr)、D2(phr)とし、軟化剤量を、段差部5bと内側部5cとで、それぞれE1(phr)、E2(phr)とするとき、
D1/D2≦1.0かつE1/E2≧1.0
とすることができる。
ここでD1、D2、E1、E2はそれぞれ、
30≦D1≦60、30≦D2≦50、0≦E1≦5.0、0≦E2≦10.0
を満たす範囲にある。
また、無機充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウムなどを用いることができ、軟化剤としてはアロマオイル、スピンドルオイルを用いることができる。

また、段差部5bに配置するトレッドゴムの耐磨耗指数W1と内側部5cのトレッドゴムの耐磨耗指数W2との比率を上記の範囲とするためには、上記のD1、D2、E1、E2に対する条件の他、さらに、トレッドゴムの窒素吸着量を段差部5bと内側部5cとで、それぞれF1(phr)、F2(phr)とするとき、
F1/F2≦1.0
とする必要がある。
ここで、F1、及びF2は、
80≦F1≦160、50≦F2≦140
を満たす範囲にある。
また、ここでいう「窒素吸着量」は、JIS K 6217−2：2001で定められる窒素吸着比表面積(N2SA)に準拠して測定している。

次に、従来技術のタイヤと本発明のタイヤで耐偏摩耗性に差があることを確認するため、磨耗ドラムによる試験を実施した。ここで発明例1〜7として、図1に示すタイプのトレッドを有するタイヤを試作し、従来例として図2に示すタイプのトレッドを有するタイヤを用いた。

発明例1〜7及び従来例のタイヤの緒元は表1に示す。表1において、段差部に配置するトレッドゴムの耐磨耗指数をW1、内側部のトレッドゴムの耐磨耗指数をW2、トレッド端側の陸部の幅をA(mm)、段差部の幅をB(mm)、段差部の段差量をC(mm)、トレッドゴムのカーボンと無機充填剤との充填剤総量を、段差部と内側部とで、それぞれD1(phr)、D2(phr)とし、軟化剤量を、段差部と内側部とで、それぞれE1(phr)、E2(phr)とし、トレッドゴムの窒素吸着量を段差部と内側部とで、それぞれF1(phr)、F2(phr)としている。

この試験では耐偏磨耗性を見るために、タイヤサイズ315/60R22.5 R249Zの上記の各タイヤを適用リムに装着し、空気圧を900kPaとした。それからタイヤに荷重3550kgをかけ、70m/hの速度で30000km走行させるドラム試験を行った。発明例1〜7及び従来例を比較した結果が表2である。
ここで耐偏磨耗性の定義は以下の通りである。
(磨耗差)=(トレッド端磨耗量)−(センター溝磨耗量)
また、INDEXは従来例のタイヤを100とし、以下の式で求めるものである。
(発明例のINDEX)=((従来例のタイヤの磨耗差)/(発明例のタイヤの磨耗差))×100
なお、INDEXは大きい方が磨耗性に優れている。

表2に示すように、本発明にかかる空気入りタイヤを使用した、発明例1〜7のタイヤはいずれも従来例のタイヤより耐偏磨耗性に優れているといえる。
表1で発明例1はパラメータが全て上述の好適範囲内にある。これを他の発明例と比較すると、発明例2では、W1/W2が、発明例3ではBが、発明例4ではCが、好適範囲にないため、上述の理由により、いずれよりも発明例1の方が優れた耐偏磨耗性を示している。
また、発明例5はD1/D2が好適範囲内になく、その結果としてW1/W2が好適範囲内にないため、発明例6ではE1/E2が好適範囲内になく、その結果としてW1/W2が好適範囲内にないため、発明例7はF1/F2が好適範囲内になく、その結果としてW1/W2が好適範囲内にないため、上述の理由により、いずれも発明例1の方が優れた耐偏磨耗性を示している。

タイヤのトレッド端側の陸部の耐偏磨耗性を向上させた空気入りラジアルタイヤを製造して、市場に提供できる。

1 カーカス
2 ベルト
2a 周方向ベルト層
2b 傾斜ベルト層
3 トレッド
4 周方向溝
5 陸部
5a トレッド端側の陸部
5b 段差部
5c 内側部
G1 耐摩耗性の高いゴム
G2 耐摩耗性の低いゴム

Claims (4)

1. 一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカスのクラウン部の径方向外側に、タイヤの赤道面に沿って延びるコードからなる周方向ベルト層の少なくとも1層からなるベルト及びトレッド配置し、該トレッドの踏面にタイヤの赤道に沿って延びる複数本の周方向溝及びトレッド端によって区画される複数の陸部を有する空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッド端側の陸部の、前記周方向ベルト層のうちトレッド幅方向に最も幅が広いベルト層の端部よりトレッド幅方向外側に位置する部分に、当該部分以外の前記陸部の表面よりタイヤ径方向内側に位置する段差部を有し、
   該段差部を構成するトレッドゴムの耐磨耗指数をW1、該段差部以外のトレッドゴムの耐磨耗指数をW2とするとき、
   0.5≦W1/W2≦0.8
   という関係式を満たすことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記最外側リブの幅をA(mm)、前記段差部の幅をB(mm)、前記段差部の段差量をC(mm)とするとき、
   0.1≦B/A≦0.4かつ1.0≦C≦3.0
   という関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記段差部に配置するトレッドゴム及び、前記内側部のトレッドゴムの充填剤総量をそれぞれD1、D2とし、軟化剤量をそれぞれE1、E2とするとき、
   D1/D2≦1.0かつE1/E2≧1.0
   という関係式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記段差部に配置するトレッドゴム及び、前記内側部のトレッドゴムの窒素吸着量をF1、F2とするとき、
   F1/F2≦1.0
   という関係式を満たす請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気入りラジアルタイヤ。

Images