JP2013163419A

JP2013163419A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2013163419A
Application number: JP2012026532A
Authority: JP
Inventors: Koji Maegaki; 光志前垣
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: JP5965155B2

Abstract

【課題】クッションゴムに起因する、ベルト補強層端部でのセパレーションの発生と、ベルト補強層端部コードの耐疲労性の低下を防止して、耐久性能を向上させたタイヤを提供する。
【解決手段】ベルト層４端部４ａより半径方向内側で、ベルト補強層３端部３ａに設けたクッションゴム７と、ベルト補強層および内周側ベルト層の端部の間に介在させて配置した層間ゴム９を具え、層間ゴムの幅方向外端９ｅを、内周側ベルト層４外端縁４ｅよりタイヤ幅方向外側に位置させ、層間ゴムの厚みを、幅方向外側に向かって、内周側ベルト層外端縁の幅方向位置まで厚くし、クッションゴムを二種類以上のゴムで構成し、ベルト補強層端部との接触域に、二種類以上のゴムのうち、弾性率の大きい高弾性ゴム部材７ａを配設し、クッションゴムの、高弾性ゴム部材の配設域以外の領域に、該高弾性ゴム部材より損失正接ｔａｎδの小さい低ロスゴム部材７ｂを配設してなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、一対のビード部間にトロイド状に延びるカーカスのタイヤ半径方向外側に、タイヤ周方向に向けて延びるコードで構成される一層以上のベルト補強層と、コードを、タイヤ半径方向内外に隣接する層間で、タイヤ周方向に対し相互に逆方向に傾斜させて延在させてなる少なくとも二層のベルト層とを順次に配設してなる空気入りタイヤに関するものである。

近年、広幅化および扁平化を図る傾向にある、トラック・バス等に用いる重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、カーカスのタイヤ半径方向外側に、トレッド周方向に対し５°以下の角度で傾斜して、実質的にタイヤ周方向に延びる、ジグザグ状、波形状その他の迂曲形態のコードまたは、ラング撚りコード、ハイエロンゲーションコード等で構成されるベルト補強層を配設することが一般的であり、これにより、ベルト補強層による高いたが効果に基き、高速走行時等のタイヤの径成長を抑制して、タイヤの所要の形状を保持させるとともに、タイヤの耐久性能を高めることができる。

ここで、タイヤの広幅化・扁平化に伴って、ショルダ側の領域に、高いたが作用を発揮する上記のベルト補強層が存在しなくなることに起因する、トレッド接地面のショルダ側陸部での偏摩耗の発生を防止することを目的として、扁平タイヤでは、ベルト補強層を広幅化するとともに、そのベルト補強層の外周側の、タイヤの耐摩耗性能に影響を及ぼす、たとえば二層のベルト層をもまた広幅とし、そして、それらのベルト層のコードを、タイヤ周方向に対し大きな角度で、相互に逆向きに傾斜させて延在させることとする場合がある。

このようにベルト補強層およびベルト層をともに広幅なものとした場合は、負荷転動時に、タイヤ周方向に向けて大きく伸縮変形するベルト層の幅方向端部が、タイヤ周方向に伸縮変形し難いベルト補強層の幅方向端部に隣接して位置することになり、それによって、ベルト補強層のコードの破断や、ベルト層の、ベルト補強層からのセパレーションが生じるおそれがある。
このことに対しては、特許文献１に記載されたタイヤのように、ベルト補強層の幅方向端部および、二層のベルト層のうちの、ベルト補強層のタイヤ半径方向外側に隣接する内周側ベルト層の幅方向端部の間に、タイヤ幅方向外側に向かうに従って内周側ベルト層の前記幅方向外端縁の幅方向位置まで厚くなるゴム厚みを有する層間ゴムを配置することで、それらのベルト補強層および内周側ベルト層の相互を、幅方向端部の近傍部分で離隔させて位置させることが有効であり、とくにこのタイヤでは、この層間ゴムを、内周側ベルト層の幅方向外端縁よりタイヤ幅方向外側の領域まで配置していることにより、最外層ベルト層の幅方向端部をより幅方向外側に配置しても耐久性能を確保することができ、そのため、タイヤの操縦安定性能を大幅に向上させることができる。

特開２０１１−６８２１５号公報

ところで、特許文献１に記載されたタイヤでは、広幅化したベルト層の幅方向端部のタイヤ半径方向内側への落込みを防止して、製品タイヤの所期したとおりの形状を確保するため、内周側ベルト層の幅方向端部のタイヤ半径方向内側で、ベルト補強層の幅方向端部に隣接する領域に、クッションゴムを配設することとしているも、このクッションゴムを、カーボンブラック、硫黄およびコバルトのそれぞれの配合割合を減らして損失正接を小さくしたゴム材料で形成することにより、転がり抵抗の低減を図り、燃費を向上させることができると考えられる。

しかるに、クッションゴムを、上述したように、硫黄およびコバルトなどの配合割合が少ないゴム材料で形成すると、ベルト補強層の幅方向端部の、コードを被覆するコーティングゴムに含まれる硫黄やコバルトなどが、その幅方向端部に隣接するクッションゴムに移行し、ベルト補強層の幅方向端部のコーティングゴムの、硫黄およびコバルトなどの配合割合が減少することに起因して、そのコーティングゴムの、コードに対する接着性が低下することになるので、ベルト補強層の幅方向端部で、そのコーティングゴムの、ベルト補強層コードからの剥離が生じるおそれがあった。

また、そのようなクッションゴムは、弾性率もまた低下することになって、タイヤの負荷転動時に大きく弾性変形することになるので、ベルト補強層の幅方向端部に位置するコードが、タイヤの転動に際し、そのベルト補強層コードに隣接するクッションゴムの、トレッド周方向の大きな弾性変形に起因する引張力および圧縮力を繰返し受けることになり、その結果として、ベルト補強層コードの耐疲労性の低下を招くという問題もある。

この発明は、ベルト補強層および内周側ベルト層のそれぞれの幅方向端部の間に介在させる層間ゴムを、内周側ベルト層の幅方向外端縁より幅方向外側の領域まで配置することで、すぐれた操縦安定性能を発揮し得る空気入りタイヤを前提として、そのタイヤが抱える上記の問題を解決することを課題とするものであり、とくには、ベルト補強層の幅方向端部に隣接する領域への、転がり抵抗の低減に寄与するクッションゴムの配設に起因する、ベルト補強層の幅方向端部でのセパレーションの発生および、ベルト補強層の幅方向端部コードの耐疲労性の低下を防止して、耐久性能を向上させたタイヤを提供することを目的とする。

この発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間にトロイド状に延びる一枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配設されて、タイヤ周方向に向けて延びるコードで構成される一層以上のベルト補強層と、該ベルト補強層のタイヤ半径方向外側に配設されて、コードを、タイヤ半径方向内外に隣接する層間で、タイヤ周方向に対し相互に逆方向に傾斜させて延在させてなる少なくとも二層のベルト層と、前記ベルト層のうちの、最も内周側に位置する内周側ベルト層の幅方向端部よりタイヤ半径方向内側で、前記ベルト補強層の幅方向端部に隣接させて設けたクッションゴムと、前記ベルト補強層および前記内周側ベルト層のそれぞれの幅方向端部の間に介在させて配置した層間ゴムと具え、
前記層間ゴムの幅方向外端を、前記内周側ベルト層の幅方向外端縁よりタイヤ幅方向外側に位置させるとともに、該層間ゴムの、タイヤ半径方向のゴム厚みを、タイヤ幅方向外側に向かうに従い、少なくとも、内周側ベルト層の前記幅方向外端縁の幅方向位置まで厚くしてなるものであって、
前記クッションゴムを二種類以上のゴム部材で構成し、クッションゴムの、少なくとも、ベルト補強層の幅方向端部との接触域に、前記二種類以上のゴム部材のうち、相対的に弾性率の大きい高弾性ゴム部材を配設するとともに、クッションゴムの、前記高弾性ゴム部材の配設域以外の領域に、該高弾性ゴム部材より損失正接ｔａｎδの小さいゴム部材を配設してなるものである。

なおここで、ベルト補強層の、「タイヤ周方向に向けて延びるコード」とは、タイヤ周方向に対し５°以下の角度で傾斜して、実質的にタイヤ周方向に延びるコードを意味する。

この発明の空気入りタイヤでは、前記層間ゴムの幅方向外端を、適用リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷の状態で、前記ベルト層の外周側に配設したトレッドゴムにより形成されるトレッド接地面のトレッド端の幅方向位置よりタイヤ幅方向内側に配置することが好ましい。
なおここで、「トレッド接地面」は、適用リムに組み付けるとともに規定内圧を充填した状態で、タイヤを、平板上に垂直姿勢で静止配置し、最大負荷能力に対応する負荷を加えたときの、タイヤの、平板との接触部分をいい、また、「トレッド端」は、トレッド接地面の、タイヤ幅方向の最外位置をいう。

ここにおいて、「適用リム」とは、タイヤサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいい、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、下記の規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。
そして、その規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって決められたものであり、例えば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥＴＩＲＥＡＮＤＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．のＹＥＡＲＢＯＯＫ”であり、欧州では、“ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ”である。

ここで、この発明の空気入りタイヤでは、前記高弾性ゴム部材を、クッションゴムの、ベルト補強層の幅方向端部との前記接触域を含む径方向外側領域の全域にわたって配置し、該高弾性ゴム部材の、クッションゴムの全体に占める割合を３０％〜５０％とすることが好ましい。
また、この発明の空気入りタイヤでは、クッションゴムの、ベルト補強層の幅方向端部との接触域および、該接触域から離隔するタイヤ幅方向外側の領域のそれぞれに、互いに弾性率の等しい二個の高弾性ゴム部材のそれぞれを配置して、クッションゴムの、前記接触域および、前記タイヤ幅方向外側の領域のそれぞれに位置する各高弾性ゴム部材の、クッションゴムの全体に占める割合を１０％〜５０％とすることが好ましい。

ここにおいて、この発明の空気入りタイヤでは、前記層間ゴムの損失正接ｔａｎδを、前記クッションゴムの前記低ロスゴム部材の損失正接ｔａｎδ以上、かつ、前記高弾性ゴム部材の損失正接ｔａｎδ以下とすることが好ましい。
なお、この発明の空気入りタイヤでは、前記内周側ベルト層の幅方向端部と前記層間ゴムとの間に、該層間ゴムより弾性率の大きいゴム層を設けることが好ましい。

この発明の空気入りタイヤによれば、クッションゴムの、少なくとも、ベルト補強層の幅方向端部との接触域に、クッションゴムを構成する前記二種類以上のゴム部材のうち、相対的に弾性率の大きい高弾性ゴム部材を配設したことにより、ベルト補強層の幅方向端部に隣接する領域への、転がり抵抗の低減に寄与するクッションゴムの配設に起因する、ベルト補強層の幅方向端部でのセパレーションの発生および、ベルト補強層の幅方向端部コードの耐疲労性の低下を防止して、耐久性能を向上させることができる。

そしてここでは、クッションゴムの、前記高弾性ゴム部材の配設域以外の領域に、該高弾性ゴム部材より損失正接ｔａｎδの小さい低ロスゴム部材を配設したので、転がり抵抗の低減、ひいては、燃費の向上をもたらすことができる。
しかも、この発明のタイヤは、層間ゴムの幅方向外端を、内周側ベルト層の幅方向外端縁よりタイヤ幅方向外側に位置させたことにより、従来タイヤと同様に、すぐれた操縦安定性能を発揮することができる。

ここで、層間ゴムの幅方向外端を、トレッド端の幅方向位置よりタイヤ幅方向内側に配置するときは、タイヤの成型工程で、部材の圧着時の皺の形成、それに起因する製造不良の発生のおそれを有効に取り除くとともに、たとえば、トップトレッドゴム、層間ゴム素材およびクッションゴム素材の相互の接着性を確保することができる。
これを言い換えれば、層間ゴムの幅方向外端を、トレッド端の幅方向位置よりタイヤ幅方向外側に配置する場合は、タイヤの成型工程において、層間ゴム素材の端部の剛性が小さいと、部材を圧着させる際に皺になる可能性があり、一方、層間ゴムの端部の剛性が大きいと、トップトレッドゴム、層間ゴム素材およびクッションゴム素材の相互を接着することが困難となる懸念がある。

ところで、上記のタイヤのように、ベルト補強層の幅方向端部に隣接させて配置するクッションゴムを、高弾性ゴム部材を含む、たとえば二種類以上のゴム部材で構成し、それらのゴム部材のうち、相対的に弾性率の大きい高弾性ゴム部材の割合が少ない場合は、タイヤの製造時に、製品タイヤでクッションゴムを形成することになる二種類以上のゴム素材を一体に押出成形するに際し、弾性率の小さい低ロスゴム素材が多いことに起因して、押し出した直後に、とくに弾性率の小さい低ロスゴム素材が、反り返って曲がり変形し、それにより、生タイヤの成型時の作業性が悪化するという問題がある。
この一方で、高弾性ゴム部材の割合を多くすると、弾性率が小さく損失正接ｔａｎδの小さい低ロスゴム部材の割合が減少することによって、所期した転がり抵抗の低減効果を得ることができない。

このことに対し、高弾性ゴム部材を、クッションゴムの、ベルト補強層の幅方向端部との前記接触域を含む径方向外側領域の全域にわたって配置し、この高弾性ゴム部材の、クッションゴムの全体に占める割合を３０％〜５０％としたときは、上述したような、生タイヤ成型時の作業性の悪化を防止しつつ、カーボンブラック、硫黄およびコバルトの配合割合の少ない低ロスゴム部材を含むクッションゴムの配設によって、転がり抵抗を有効に低減することができる。
これはすなわち、クッションゴムの前記径方向外側領域の全域に配置した高弾性ゴム部材の前記の割合を３０％未満とした場合は、高弾性ゴム部材の割合が少ないことによって、生タイヤ成型時の、上述した押出成形に際し、弾性率の小さい低ロスゴム素材の反り返りが生じる可能性が高く、一方、高弾性ゴム部材の前記割合を、５０％を超えるものとした場合は、クッションゴムの、高弾性ゴム部材の配設域以外の領域に配設する、損失正接の小さい低ロスゴム部材の割合が低下して、転がり抵抗を十分小さく抑えることができないおそれがある。

また、クッションゴムの、ベルト補強層の幅方向端部との接触域および、該接触域から離隔するタイヤ幅方向外側の領域のそれぞれに、互いに弾性率の等しい二個の高弾性ゴム部材のそれぞれを配置することも可能であり、この場合において、それらの各高弾性ゴム部材の、クッションゴムの全体に占める割合を１０％〜５０％としたときもまた、上述したような、生タイヤ成型時の作業性の悪化を防止できるとともに、転がり抵抗を有効に低減することができる。
つまり、高弾性ゴム部材のこのような配設態様において、各高弾性ゴム部材の前記の割合を１０％未満とした場合は、高弾性ゴム部材の割合が少ないことによって、クッションゴム素材の押出成形時に、弾性率の小さいゴム素材の反り返りに起因して、作業性の悪化を招くことがあり、また、各高弾性ゴム部材の前記の割合を、５０％を超えるものとした場合は、損失正接の小さいゴム部材が減少することにより、転がり抵抗の低減効果を、所期したほどに得ることができない懸念がある。

ここにおいて、前記層間ゴムの損失正接ｔａｎδを、前記クッションゴムの前記低ロスゴム部材の損失正接ｔａｎδ以上、かつ、前記高弾性ゴム部材の損失正接ｔａｎδ以下としたときは、クッションゴムの、損失正接ｔａｎδの小さい前記低ロスゴム部材のみならず、上記の層間ゴムもまた、損失正接ｔａｎδを小さくすることで転がり抵抗の低減に寄与させて、燃費をより一層向上させることができる。

またここで、内周側ベルト層の幅方向端部と前記層間ゴムとの間に、該層間ゴムより弾性率の大きいゴム層を設けたときは、上述したように層間ゴムを損失正接の小さいゴム材料で形成した場合の、内周側ベルト層の幅方向端部のコーティングゴムに含まれる硫黄やコバルトなどの、層間ゴムへの移行を、前記ゴム層で遮断して、そのような移行に起因する、そのコーティングゴムの接着性の低下を有効に防止することができる。

この発明の一の実施形態を示す、タイヤ幅方向の部分断面半図である。クッションゴムが有する高弾性ゴム部材の他の配設例を示す、タイヤ幅方向の要部拡大断面図である。この発明の他の実施形態を示す、図１と同様の図である。図１のタイヤを製造する際の生タイヤ成型工程を示す、円筒状ベルト補強層素材の軸線方向に沿う略線断面図である。実施例で押出成形した各クッションゴム素材に含まれる高弾性ゴム素材の配設態様を示す、クッションゴム素材の横断面図である。押出成形したクッションゴム素材が反り返った状態を示す、クッションゴム素材の略線横断面図および平面図である。

以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１に例示する空気入りタイヤ１は、図示しない一対のビード部から各サイドウォール部を経てトレッド部に至るトロイド状の一枚以上、ここでは一枚のカーカスプライからなる、たとえばラジアル構造のカーカス２と、そのカーカス２のタイヤ半径方向外側に配設されて、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で傾斜して、タイヤ赤道面Ｃと略平行に延びるコードをゴム被覆してなる、たとえば一層のベルト補強層３と、ベルト補強層３のタイヤ半径方向外側に配設されて、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるコードからなる、図では二層のベルト層４，５と、それらのベルト層４，５のタイヤ半径方向外側に配設した、トレッド接地面を形成するトレッドゴム６とを具えてなる。

ここで、ベルト補強層３を形成するコードは、直線状、ジグザグ状、波形状等の形態でタイヤ周方向に向かって延びる、タイヤ幅方向に螺旋状に巻回したものとすることができ、また、コード伸長率が２％前後に到るまでは、小さな引張力で大きく伸長する一方、その伸長率を越えた後は、大きな引張力によっても伸長率が少なくなる、いわゆる初期伸びの大きい、たとえば、スチール製のラング撚りコード、ハイエロンゲーションコードとすることができる。

なお、ベルト補強層コードを、ジグザグ状等の迂曲形態で延在するコードとする場合は、リム組みしたタイヤに、ＪＡＴＭＡ等の規格のＹＥＡＲＢＯＯＫその他で規定される最高空気圧を充填した状態で、迂曲形態が消失するものとすることが、ベルト補強層３に、径成長抑制機能を十分に発揮させる上で好ましく、また、初期伸びの大きいコードとする場合は、上記の最高空気圧を充填した状態で、伸長率の、低弾性率を示す範囲を越えるものとすることが好ましい。
ベルト補強層は、二層以上設けることも可能である。

またここで、ベルト補強層３のタイヤ半径方向外側に配設した二層のベルト層４，５のそれぞれは、タイヤ周方向に対して、所要の角度で傾斜させて延びるスチールコードもしくは有機繊維コード等を、ゴムコーティングしてなるものである。なお、図示は省略するが、ベルト層は三層以上配設することもできる。

そして、図示のこのタイヤ１では、トレッド接地面の、とくにショルダ陸部への偏摩耗の発生を抑制するため、タイヤ半径方向内外に相互に隣接する前記ベルト層４，５のそれぞれを構成するコードを、それらの層間で、タイヤ周方向に対し互いに逆向きに延在させるとともに、二層のベルト層４，５、なかでも、ベルト補強層２のタイヤ半径方向外側に隣接する内周側ベルト層４の、タイヤ幅方向に沿うベルト幅をとくに広幅とし、また、高いたが効果を発揮するベルト補強層３もまた、たとえばショルダ陸部の内周側に到るまで広幅なものとする。

ここにおいて、この発明では、広幅の内周側ベルト層４の幅方向端部４ａのタイヤ半径方向内側への落込みを防止するべく、その内周側ベルト層４の幅方向端部４ａよりタイヤ半径方向内側で、ベルト補強層３の幅方向端部３ａに隣接させて設けるクッションゴム７を、二種類以上のゴム部材で構成することとする。
すなわち、図１に示す実施形態では、二種類のゴム部材で構成されるクッションゴム７の、少なくとも、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの接触域に配設するゴム部材を、二種類のゴム部材のうち、相対的に弾性率の大きい高弾性ゴム部材７ａとするとともに、クッションゴム７の、高弾性ゴム部材７ａの配設域以外の領域に配設するゴム部材を、その高弾性ゴム部材７ａに比して損失正接ｔａｎδの小さい低ロスゴム部材７ｂとする。図示は省略するが、クッションゴムは、高弾性ゴム部材を含む三種類以上のゴム材料で構成することもできる。

これによれば、カーボンブラック、硫黄およびコバルトのそれぞれの配合割合を低下させること等によって損失正接を小さくした低ロスゴム部材７ｂの配設により、転がり抵抗を低減して、車両の燃費の向上に寄与しつつ、低ロスゴム部材７ｂと、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの間に配設した高弾性ゴム部材７ａによって、ベルト補強層３のコーティングゴムに含まれる硫黄やコバルト等の、低ロスゴム部材７ｂへの移行が遮断されることになるので、ベルト補強層３の幅方向端部３ａのコーティングゴムに含まれる硫黄やコバルト等の減少に起因する、そのコーティングゴムの、ベルト補強層コードに対する接着性の低下を防止して、ベルト補強層３の幅方向端部３ａにおけるセパレーションの発生を有効に抑制することができる。

しかもここでは、損失正接の低下に伴い弾性率も小さくなる低ロスゴム部材７ｂの、タイヤの負荷転動時の大きな弾性変形が、ベルト補強層３の幅方向端部３ａに位置するコードに及ぼす引張力および圧縮力の作用を、それらの間に配設した高弾性ゴム部材７ａが緩和するべく機能するので、ベルト補強層３の幅方向端部３ａでのコードの耐疲労性の低下をも抑制することができる。

図１に示すところでは、クッションゴム７を、カーカス２の外表面に沿わせるとともに、該カーカス２と、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの間に幾分入り込ませて配設し、この入り込み部分にも、高弾性ゴム部材７ａを配置している。
なお、ベルト補強層３ないし内周側ベルト層４の幅方向端部３ａ，４ａは、図示の実施形態では、タイヤ幅方向の断面内で、トレッド接地面に設けた、タイヤ赤道線Ｃに略平行に延びる複数本の主溝８ａ〜８ｄのうち、最もトレッドショルダ側に位置するショルダ主溝８ａの溝底中心を通って、タイヤ半径方向に延びる直線よりも、タイヤ幅方向外側に存在するベルト補強層部分ないしベルト層部分をいう。

このようなクッションゴム７は、転がり抵抗を有効に抑制するとの観点からは、高弾性ゴム部材７ａの、クッションゴム７の全体に対する割合を、上述したセパレーションの発生および、コード耐疲労性の低下を抑制するに必要な最小限に抑えて、高弾性ゴム部材７ａを、図１に示すタイヤのように、クッションゴム７の、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの接触域だけに配設し、その分、低ロスゴム部材７ｂの割合を多くすることが好ましい。
しかるに、クッションゴム７の全体に対する、高弾性ゴム部材７ａの割合を少なくし過ぎた場合は、生タイヤの成型時に、たとえば二種類のゴム素材からなるクッションゴム素材を一体的に押出成形するに際し、弾性率および損失正接がともに小さいゴム素材の割合が多くなることによって、押し出した直後に、その弾性率の小さいゴム素材が反り返り、このことが、生タイヤの成型作業性の悪化を招くことがある。

従って、高弾性ゴム部材を、図２（ａ）に示すように、クッションゴム１７の、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの接触域を含む径方向外側領域の全域に設ける場合は、この高弾性ゴム部材１７ａの、クッションゴム１７の全体に占める割合を、３０％〜５０％とすることが、上述したような、生タイヤの成型時の作業性低下を防止しつつ、低ロスゴム部材１７ｂの所要の割合を確保して、転がり抵抗を有効に低減するとの観点から好ましい。
一方、高弾性ゴム部材を、図２（ｂ）に示すように、クッションゴム２７の、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの接触域、および、その接触域から、低ロスゴム部材２７ｂの配設域を隔てて離隔するタイヤ幅方向外側の領域のそれぞれに配設する二個の高弾性ゴム部材２７ａ，２７ｃに分割させて設けた場合は、それらの各高弾性ゴム部材２７ａ，２７ｃの、クッションゴム２７の全体に占める割合を、１０％〜５０％とすることが同様の観点から好ましい。

ところで、以上に述べたように、ベルト補強層３およびベルト層４，５をともに広幅としたタイヤ１では、ベルト補強層３の幅方向端部３ａと、内周側ベルト層４の幅方向端部４ａとの間に、図１に示すように、それらの層間のゴム厚みを増大させる層間ゴム９を介在させて設ける。

ここで、図１に示すところでは、層間ゴム９の、タイヤ半径方向のゴム厚みを、タイヤ幅方向外側に向けて、内周側ベルト層４の幅方向外端縁４ｅの幅方向位置まで次第に厚くするとともに、該幅方向位置のタイヤ幅方向外側で漸減させて、この層間ゴム９の形状を、タイヤ幅方向に沿う断面視で略三角形とし、また、層間ゴム９の幅方向外端９ｅ、すなわち、図示の幅方向断面で、略三角形状をなす層間ゴム９の、タイヤ幅方向の外側に位置する頂点を、内周側ベルト層４の幅方向外端縁４ｅよりタイヤ幅方向外側に配置している。内周側ベルト層４の幅方向外端縁４ｅとは、ベルト層４の、タイヤ幅方向の最外側に存在するベルト端を意味する。

このような層間ゴム９の配設により、コードがタイヤ周方向に向かって延びることの故に、タイヤの負荷転動時にタイヤ周方向に伸縮変形し難いベルト補強層３の幅方向端部３ａを、内周側ベルト層４の、とくに大きく伸縮変形する幅方向端部４ａから離隔させて位置させて、ベルト補強層３の幅方向端部３ａに位置するコードの破断や、内周側ベルト層４とベルト補強層３との層間セパレーションの発生を防止することができる。
層間ゴムの、タイヤ半径方向のゴム厚みは、図示は省略するが、タイヤ幅方向外側に向けて、ベルト層４の幅方向外端縁４ｅを超える幅方向位置まで漸増させることもできる。なお、層間ゴム９は、タイヤ幅方向の少なくとも一部に、ゴム厚みが一定の部分があってもよい。

そしてここで、上記の層間ゴム９の弾性率は、たとえば、先述したクッションゴム７の高弾性ゴム部材７ａの弾性率以下とすることができ、とくに、この層間ゴム９を、低ロスゴム部材７ｂと同一または類似の配合で構成すること等により、層間ゴム９の損失正接を、低ロスゴム部材７ｂの損失正接以上で、かつ、高弾性ゴム部材７ａの損失正接以下とすることが好ましい。
それにより、たとえば、生タイヤ成型時の作業性の悪化を防止するべく、図２，３に示すように、高弾性ゴム部材１７ａもしくは２７ａ，２７ｃの割合を多くしたことによって、低ロスゴム部材１７ｂもしくは２７ｂの割合が減少した場合等であっても、これを、損失正接を小さくした層間ゴム９で補完することができるので、転がり抵抗を十分に低減することができる。

またここでは、内周側ベルト層４の幅方向端部４ａと、前記層間ゴム９との間に、図３に示すように、該層間ゴムより弾性率の大きいゴム層１０を介在させて設けることが好ましいが、このゴム層１０の配設は、この発明に必須の構成ではない。
なおこのようなゴム層１０は、タイヤ製造時に、内周側ベルト層４を形成することになる帯状のベルト層素材を、たとえばベルト・トレッド成型ドラム等の外周側に巻き付ける前に、そのベルト層素材の表面の所定位置に、ゴム層素材を予め貼着させて配置することで形成することができ、また、ゴム層１０には、たとえば、ベルトコーティングゴムと同一あるいは類似の配合の高接着性・高弾性率ゴムを適用することができる。
上記のゴム層１０の配設により、内周側ベルト層４のスチールコード等と、ベルトコーティングゴムとの間の接着性を、長期間にわたって有効に確保することができる。

そしてまた、タイヤ１の操縦安定性能を向上させるため、最も広幅の内周側ベルト層４の幅方向外端縁４ｅよりタイヤ幅方向外側の領域まで配置した層間ゴム９の幅方向外端９ｅは、トレッド接地面のトレッド端Ｅの幅方向位置よりタイヤ幅方向内側に位置させることが好ましく、たとえば、層間ゴム９の幅方向外端９ｅと、前記幅方向外端縁４ｅとのタイヤ幅方向の距離Ｌは、５０ｍｍ以下とすることができる。

以上に述べたタイヤ１では、転がり抵抗を十分低減するため、クッションゴム７，１７，２７の低ロスゴム部材７ｂ，１７ｂ，２７ｂの損失正接ｔａｎδは、粘弾性試験機を用いて、規定の周波数、歪、温度条件（周波数５２Ｈｚ、歪１％、室温２０℃）の下で測定し、０．０１〜０．２の範囲とすることが好ましく、また、低ロスゴム部材７ｂ，１７ｂ，２７ｂの弾性率は、１．０ＭＰａ〜１５．０ＭＰａとすることが好ましい。なお、この「弾性率」は、ＪＩＳＫ６２５１に準拠する方法、すなわち、室温２０℃、歪２％、所定の周波数の条件の下、動的歪を与えた際の動的応力を計測することにより算出した１００％モジュラスを意味する。

また、クッションゴム７，１７，２７の、少なくとも、ベルト補強層３の幅方向端部３ａとの接触域に配設する高弾性ゴム部材７ａ，１７ａ，２７ａ，２７ｃは、ベルト補強層３のコーティングゴムと同一または類似の配合で構成すること等により、その高弾性ゴム部材７ａ，１７ａ，２７ａ，２７ｃの弾性率を、ベルト補強層コードの、たとえば３．０ＭＰａ〜９．０ＭＰａとすることができるコーティングゴムの弾性率以下で、低ロスゴム部材の弾性率より大きくすることが好ましい。これにより、ベルト補強層３のコーティングゴムに含まれる硫黄やコバルト等の、低ロスゴム部材７ｂ，１７ｂ，２７ｂへの移行を有効に遮断して、ベルト補強層３のコーティングゴムの、コードに対する接着性の低下および、セパレーションの発生を、長期間にわたってより確実に防止することができる。

なおここで好ましくは、ベルト補強層３の、タイヤ幅方向に沿うベルト幅Ｗ１を、タイヤ断面幅の７５％以上、より好ましくは８０％以上とする。高いたが効果を発揮するベルト補強層３を、たとえばショルダ陸部が位置するタイヤ幅方向外側の領域まで配設して広幅化し、それにより、ショルダ陸部での偏摩耗の発生を防止するためである。この「タイヤ断面幅」は、適用リムに装着し、規定内圧を充填した無負荷状態のタイヤ側面間の最大幅（総幅）から、タイヤ側面の模様、文字等を除いた幅をいう。

但し、ベルト補強層３をこのように広幅なものとしたときは、ベルト補強層３の幅方向端部３ａが、内周側ベルト層４の幅方向端部４ａに近接することに起因する、層間セパレーションの発生等を防止するため、内周側ベルト層４の幅方向外端縁４ｅの幅方向位置で、ベルト補強層３のコードおよびベルト層４のコード間に存在するゴムの半径方向厚みを、３．０ｍｍ以上とすることが好ましく、また、それらの幅方向端部３ａ，４ａ間に配設する層間ゴム９の、ＪＩＳＫ６２５１に準拠する方法で測定する１００％モジュラスを、４．０ＭＰａ以下とすることが好ましい。

また、すぐれた耐摩耗性能を実現するため、好ましくは、ベルト補強層３に隣接する内周側ベルト層４のベルト幅Ｗ２を、上記のタイヤ断面幅の７５％以上、より好ましくは８０％以上とし、また、他のベルト層５のベルト幅Ｗ３を、タイヤ断面幅の５５％以上、より好ましくは７０％以上とする。
そしてまた、耐摩耗性能を確保するため、好ましくは、各ベルト層４，５を構成するコードの、タイヤ周方向に対する傾斜角度を４０°以上、より好ましくは５０°以上とし、また、所要の耐摩耗性能を確保するため、好ましくは、コードをタイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜させたベルト層４，５のコード交差幅は、上記のタイヤ断面幅の６５％以上、より好ましくは７０％以上とする。

以上に述べたようなタイヤの製造に際する生タイヤの成型工程においては、たとえば、図４に概略断面図で示すように、図示しないベルト・トレッド成型ドラム等の外周側に、クッションゴム素材５０、ベルト補強層素材５１、層間ゴム素材５２、および、二層のベルト層素材５３，５４のそれぞれを順次に巻き付けることにより、ベルト・トレッドバンドを形成することができる。なお、図中５５は、内周側ベルト層素材５３の端部を覆って配設したカバーゴムを示す。

ここで、図４に示す、ベルト・トレッド成型ドラム上への各タイヤ構成部材の配設状態で、クッションゴム素材５０、層間ゴム素材５２および、内周側ベルト層素材５３のそれぞれの幅方向外端縁の、ベルト補強層素材５１の幅方向外端縁からの幅方向の離隔距離Ｌ１，Ｌ２およびＬ３はそれぞれ、たとえば、６０ｍｍ，３０ｍｍおよび１５ｍｍとすることができ、また、クッションゴム素材５０および層間ゴム素材５２のそれぞれの、ドラムの回転軸線方向に沿う幅ＷｃおよびＷｉはそれぞれ、たとえば、８０ｍｍおよび４５ｍｍとすることができる。

次に、この発明の空気入りタイヤの製造に用いることのできる帯状のクッションゴム素材を、高弾性ゴム素材および低ロスゴム素材の一体的な押出成形により形成し、そのクッションゴム素材の反り返りの程度を確認したので、以下に説明する。

押出成形したクッションゴム素材は、図５（ａ）に示すものと、図５（ｂ）に示すものの二種類とした。ここで、横断面形状がいずれも略台形形状をなす前記二種類のクッションゴム素材のうち、図５（ａ）に示すクッションゴム素材は、図の上側領域の全域にわたって高弾性ゴム素材を配置するとともに、図の下側領域に低ロスゴム素材を配置したものであり、また、図５（ｂ）に示すクッションゴム素材は、幅方向の両側のそれぞれに配置した二個の高弾性ゴム素材の間に、低ロスゴム素材を挟み込んで配置したものである。なお、図５（ａ）および（ｂ）に示す各クッションゴム素材は、製品タイヤでは、図２（ａ）および（ｂ）に示す各タイヤが具えるそれぞれのクッションゴムに対応する。

押出成形は、上述した二種類のクッションゴム素材のそれぞれで、高弾性ゴム素材の割合を、表１に示すように相違させて二回ずつ行って、計４本の帯状クッションゴム素材１〜４を形成し、押出成形直後の、それらの反り返り量、具体的には、図６（ａ）に横断面図で示すような、帯状クッションゴム素材の両端部のそれぞれの、水平線に対する図の上側への浮き上がり量である反り量の最大値Ｒ、および、図６（ｂ）に平面図で示すような、帯状クッションゴム素材の端部に引いた接線の長さ１ｍ当りの、それの左右への曲り量Ｂを測定することで、形成した各クッションゴム素材１〜４の性状を評価した。その結果も表１に示す。

表１に示すところから明らかなように、図５（ａ）に示す態様では、高弾性ゴム素材の割合を３０％以上としたクッションゴム素材１は、その割合を３０％未満としたクッションゴム素材２に比して、反り量Ｒおよび曲り量Ｂのいずれもが大幅に低減されており、また、図５（ｂ）に示す態様では、高弾性ゴム素材の割合を１０％以上としたクッションゴム素材３は、その割合を１０％未満としたクッションゴム素材４に比して、反り量Ｒおよび曲り量Ｂのいずれもが大幅に低減されていることが解かる。
従って、クッションゴム素材の押出成形に際し、図５（ａ），（ｂ）のそれぞれに示す配設態様に応じて、高弾性ゴム素材の割合を３０％以上ないし１０％以上とすることにより、低ロスゴム素材の反り返りがほとんど生じず、それ故に、生タイヤ成型時の作業性の悪化を防止できることが解かった。

１空気入りタイヤ
２カーカス
３ベルト補強層
３ａベルト補強層の幅方向端部
４，５ベルト層
４ａ内周側ベルト層の幅方向端部
４ｅ内周側ベルト層の幅方向外端縁
６トレッドゴム
７，１７，２７クッションゴム
７ａ，１７ａ，２７ａ，２７ｃ高弾性ゴム部材
７ｂ，１７ｂ，２７ｂ低ロスゴム部材（損失正接ｔａｎδの小さいゴム部材）
８ａ〜８ｄ主溝
９層間ゴム
９ｅ層間ゴムの幅方向外端
１０ゴム層
Ｃタイヤ赤道面
Ｌ層間ゴムの幅方向外端の、内周側ベルト層の幅方向外端縁からの幅方向距離
Ｗ１〜Ｗ３ベルト幅

Claims

一対のビード部間にトロイド状に延びる一枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配設されて、タイヤ周方向に向けて延びるコードで構成される一層以上のベルト補強層と、該ベルト補強層のタイヤ半径方向外側に配設されて、コードを、タイヤ半径方向内外に隣接する層間で、タイヤ周方向に対し相互に逆方向に傾斜させて延在させてなる少なくとも二層のベルト層と、前記ベルト層のうちの、最も内周側に位置する内周側ベルト層の幅方向端部よりタイヤ半径方向内側で、前記ベルト補強層の幅方向端部に隣接させて設けたクッションゴムと、前記ベルト補強層および前記内周側ベルト層のそれぞれの幅方向端部の間に介在させて配置した層間ゴムとを具え、
前記層間ゴムの幅方向外端を、前記内周側ベルト層の幅方向外端縁よりタイヤ幅方向外側に位置させるとともに、該層間ゴムの、タイヤ半径方向のゴム厚みを、タイヤ幅方向外側に向かうに従い、少なくとも、内周側ベルト層の前記幅方向外端縁の幅方向位置まで厚くしてなる空気入りタイヤであって、
前記クッションゴムを二種類以上のゴム部材で構成し、クッションゴムの、少なくとも、ベルト補強層の幅方向端部との接触域に、前記二種類以上のゴム部材のうち、相対的に弾性率の大きい高弾性ゴム部材を配設するとともに、クッションゴムの、前記高弾性ゴム部材の配設域以外の領域に、該高弾性ゴム部材より損失正接ｔａｎδの小さい低ロスゴム部材を配設してなる空気入りタイヤ。
前記層間ゴムの幅方向外端を、前記ベルト層の外周側に配設したトレッドゴムにより形成されるトレッド接地面のトレッド端の幅方向位置よりタイヤ幅方向内側に配置してなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記高弾性ゴム部材を、前記クッションゴムの、ベルト補強層の幅方向端部との前記接触域を含む径方向外側領域の全域にわたって配置し、該高弾性ゴム部材の、クッションゴムの全体に占める割合を３０％〜５０％としてなる、請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
前記クッションゴムの、ベルト補強層の幅方向端部との接触域および、該接触域から離隔するタイヤ幅方向外側の領域のそれぞれに、互いに弾性率の等しい二個の高弾性ゴム部材のそれぞれを配置して、クッションゴムの、前記接触域および、前記タイヤ幅方向外側の領域のそれぞれに位置する各高弾性ゴム部材の、クッションゴムの全体に占める割合を１０％〜５０％としてなる、請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
前記層間ゴムの損失正接ｔａｎδを、前記クッションゴムの前記低ロスゴム部材の損失正接ｔａｎδ以上、かつ、前記高弾性ゴム部材の損失正接ｔａｎδ以下としてなる、請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記内周側ベルト層の幅方向端部と前記層間ゴムとの間に、該層間ゴムより弾性率の大きいゴム層を設けてなる、請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。