JP2016222140A - エアレスタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 優れた操縦安定性能を確保しかつ転がり抵抗を減じながら耐久性を向上させる。
【解決手段】 トレッドリング２とハブ３とスポーク４とを具えたエアレスタイヤ１であって、トレッドリング２は、トレッドゴム層２２と、そのタイヤ半径内側に配される補強ゴム層７とを含む。補強ゴム層７は、ブタジエンゴムの含有率が１０〜１００質量％であるゴム成分１００質量部に対して、α、β−不飽和カルボン酸金属塩を１０〜８０重量部含有し、かつ過酸化物を含有するゴム組成物からなる。補強ゴム層７と隣接ゴム１０との間の界面部分に、弾性差を緩和する界面層１１を具える。
【選択図】図４

Description

本発明は、優れた操縦安定性能を確保しかつ転がり抵抗を減じながら耐久性を向上させたエアレスタイヤに関する。

エアレスタイヤとして、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、車軸に固定されるハブとの間を、放射状に配列する複数のスポーク板部によって連結させた構造のものが知られている（例えば特許文献１参照。）。

このようなエアレスタイヤでは、トレッドリングのうち接地面をなすトレッドゴム層に、通常の空気入りタイヤのゴム材料を使用することが、強度、耐久性、操縦安定性、グリップ性等の観点から有利である。しかしエアレスタイヤでは、空気入りタイヤにおける充填内圧にかわって、トレッドリングやスポーク板部にて荷重や衝撃が受け止められるため、その変形度合は空気入りタイヤに比して大きくなる。従って、トレッドリングを構成する組成物の剛性や発熱性は、転がり抵抗や乗り心地性能に大きな影響を及ぼす。

このような観点から、トレッドリングのうち、前記トレッドゴム層以外のゴム部材としては、空気入りタイヤに用いるゴム部材よりも高弾性かつ低発熱性のものが望まれる。しかし、従来の空気入りタイヤのゴム材料では、高弾性にすれば、発熱性も高くなる傾向にあり、大きな改善を望むことは難しかった。

そこで本発明者は、トレッドリングのうち、トレッドゴム層以外のゴム部材の少なくとも一部に、α、β−不飽和カルボン酸金属塩を架橋剤としたブタジエン系のゴム組成物を用いることを提案した。このゴム組成物は、硫黄加硫のゴムでは難しかった高弾性かつ低発熱性を得ることができる。しかしながら、隣り合う隣接ゴムとの間で弾性や伸びが違いすぎるため、その界面で剥離が発生する可能性があり、耐久性に問題がある。

特開２００８−２６０５１４号公報

そこで本発明は、トレッドリングの補強ゴム層に、α、β−不飽和カルボン酸金属塩を架橋剤としたブタジエン系のゴム組成物を用い、優れた操縦安定性能を確保しかつ転がり抵抗を減じるとともに、弾性差を緩和する界面層を設けることにより隣接ゴムとの間の剥離を抑制して耐久性を向上させたエアレスタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポークとを具えたエアレスタイヤであって、
前記トレッドリングは、接地面を構成するトレッドゴム層と、このトレッドゴム層のタイヤ半径内側に配される補強ゴム層とを含み、
しかも前記補強ゴム層は、ブタジエンゴムの含有率が１０〜１００質量％であるゴム成分１００質量部に対して、α、β−不飽和カルボン酸金属塩を１０〜８０重量部含有し、かつ過酸化物を含有するゴム組成物からなるとともに、
前記補強ゴム層と、この補強ゴム層に隣り合う隣接ゴムとの間の界面部分に、前記補強ゴム層から隣接ゴムに向かって弾性が漸減することにより隣接ゴムとの間の弾性差を緩和する界面層を具えることを特徴としている。

本発明に係るエアレスタイヤでは、前記トレッドリングは、前記トレッドゴム層の最も近くに配される外側補強コード層と、前記外側補強コード層のタイヤ半径方向内側に設けられた内側補強コード層とを有し、しかもこの外側補強コード層と内側補強コード層との間に、前記補強ゴム層が配されるとともに、
前記外側補強コード層と内側補強コード層とのトッピングゴムが、前記隣接ゴムをなすことが好ましい。

本発明に係るエアレスタイヤでは、前記トッピングゴムは、硫黄を加硫剤とした硫黄加硫のゴムからなるとともに、加硫時、前記トッピングゴム中の硫黄の一部が補強ゴム層側に移行することにより、前記界面層が形成されることが好ましい。

本発明に係るエアレスタイヤでは、前記トッピングゴムの硫黄の含有量は、０．５〜１０phrであることが好ましい。

本発明に係るエアレスタイヤでは、前記補強ゴム層の厚さは、３mm以上かつ前記トレッドリングの厚さの７０％以下であることが好ましい。

本発明のエアレスタイヤは、叙上の如く、トレッドリングにおける補強ゴム層に、ブタジエンゴムとα、β−不飽和カルボン酸金属塩と過酸化物とを含むゴム組成物を用いている。このゴム組成物は、ブタジエンゴムと不飽和カルボン酸金属塩とが、過酸化物を開始剤として共架橋し、弾性と低燃費性とに優れた物性を得ることができる。これにより、エアレスタイヤにおいて、優れた操縦安定性能を確保しながら転がり抵抗を低減させることができる。

また補強ゴム層と隣接ゴムとの間の界面部分に、補強ゴム層から隣接ゴムに向かって弾性が漸減する界面層を具える。そのため、補強ゴム層と隣接ゴムとの間の弾性差を緩和して応力集中を防ぐことができ、界面部分での剥離の発生を抑制しトレッドリングの耐久性を向上させることができる。

なお前記ゴム組成物は、伸び性及び引っ張り強度において、通常の空気入りタイヤのゴム材料より劣る傾向がある。しかし、このゴム組成物からなる補強ゴム層を、外側補強コード層と内側補強コード層との間に配した所謂サンドウィッチ構造とする場合には、伸び性及び引っ張り強度の問題を解消できる

本発明のエアレスタイヤの一実施形態を示す斜視図である。 図１のトレッドリングを示す斜視図である。 図２のトレッドリングの拡大断面図である。 界面層を誇張して示す拡大断面図である。 内側補強コード層の他の実施例を示す斜視図である。 外側補強コード層の他の実施例を示す斜視図である。 外側補強コード層のさらに他の実施例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態のエアレスタイヤ１は、接地面２１を有する円筒状のトレッドリング２と、トレッドリング２の半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブ３と、トレッドリング２とハブ３とを連結するスポーク４とを具えている。本例では、エアレスタイヤ１が乗用車用タイヤとして形成される場合が示される。

前記ハブ３は、車軸に固定されるディスク部３１と、ディスク部３１の外周に形成された円筒部３２とを有している。ハブ３は、従来のタイヤホイールと同様に、例えば、スチール、アルミ合金、マグネシウム合金等の金属材料によって形成できる。

スポーク４は、高分子材料による注型成形体によって形成される。スポーク４は、板状の形状をなし、タイヤ周方向に複数設けられている。

図２、３に示されるように、トレッドリング２は、接地面２１を構成するトレッドゴム層２２と、そのタイヤ半径内側に配される補強ゴム層７とを含む。本例では、トレッドリング２が、トレッドゴム層２２の最も近くに設けられた外側補強コード層５と、外側補強コード層５のタイヤ半径方向内側に設けられた内側補強コード層６とをさらに具えるとともに、この外側補強コード層５と内側補強コード層６との間に、前記補強ゴム層７が配される。即ち、補強ゴム層７の両側を、外側補強コード層５と内側補強コード層６とで挟み込むサンドウィッチ構造をなす。

トレッドリング２の外周面である接地面２１には、ウエット性能を付与するために、トレッド溝（図示しない）が種々なパターン形状にて形成される。トレッドゴム層２２には、接地に対する摩擦力、耐摩耗性に優れるゴム組成物が好適に採用される。

本例では、外側補強コード層５の層数が、内側の内側補強コード層６の層数よりも多いことにより、接地面２１の剛性を容易に高めることができる。また、逆に内側補強コード層６の層数が外側補強コード層５の層数より少ないことにより、容易に軽量化を図ることができる。

外側補強コード層５は、第１コードプライ５１と、第１コードプライ５１のタイヤ半径方向外側に設けられた第２コードプライ５２とを含んで構成されている。

本例では、タイヤ軸方向において第１コードプライ５１の幅と、第２コードプライ５２の幅とは、略等しく設定される。「略等しい」とは、第１コードプライ５１の幅と第２コードプライ５２の幅とが一致する場合、及び各幅が１０mm以下の範囲で相違する場合を含む。

第１コードプライ５１は、タイヤ周方向に対して角度θ１で傾斜配列する第１の補強コード５６を有する。第１の補強コード５６は、トッピングゴムＧ（図４に示す）により被覆される。

第２コードプライ５２は、タイヤ周方向に対して前記第１の補強コード５６と同じ角度θ２かつ逆向きに傾斜配列された第２の補強コード５７を有する。第２の補強コード５７は、トッピングゴムにより被覆される。

第１の補強コード５６及び第２の補強コード５７としては、空気入りタイヤのベルトコードと同等の材料、例えば、スチールコードが好適に採用しうる。しかし、例えば、強度及び弾性率が高いアラミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の高モジュラスの有機繊維コードも要求により使用しうる。

第１の補強コード５６と第２の補強コード５７とが、タイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜配列されることにより、外側補強コード層５の剛性が高められ、トレッドリング２を効果的に補強する。また外側補強コード層５は、エアレスタイヤ１にスリップ角が付与されたとき、空気入りタイヤのベルトコード補強層と同様に、面内ねじれに対して高い抵抗を示し、コーナリングパワーを発生させるなど優れた旋回性能をもたらす。

内側補強コード層６は、第３の補強コード６６を有する第３コードプライ６１を含んで構成される。なお第３の補強コード６６は、トッピングゴムＧ（図４に示す）により被覆される。

本例の第３の補強コード６６は、タイヤ周方向に平行に配列されている。ここでタイヤ周方向に平行とは、第３の補強コード６６の配列が実質的にタイヤ周方向と平行であることを意味し、製造上の公差を考慮すると、第３の補強コード６６のタイヤ周方向に対する角度θ３（図示しない）は、例えば０゜±５゜程度である。本例では第３の補強コード６６が螺旋状に巻回されている。第３の補強コード６６として、例えば、スチールコードが好適に採用しうるが、アラミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の高モジュラスの有機繊維コードも要求により使用しうる。

内側補強コード層６に配列された第３の補強コード６６によって、トレッドリング２のタイヤ周方向の剛性が高められる。これにより、減速時及び加速時における接地面２１の形状が安定し、ブレーキ性能やトラクション性能が向上する。また、タイヤ周方向に平行に配列された第３の補強コード６６を有する第３コードプライ６１は、単一層による軽量化を図りながら、タイヤ周方向線に対する対称性を確保できる。

次に、前記トレッドリング２では、図３に拡大して示されるように、前記外側補強コード層５と、内側補強コード層６と、その間に配される補強ゴム層７とによりサンドウィッチ構造をなす。これにより、トレッドリング２が荷重を受けたときに作用する引張りおよび圧縮の力を、補強ゴム層７の両側の外側補強コード層５及び内側補強コード層６に支承させることができ、トレッドリング２の変形を抑制することができる。

そして、前記機能を十分高めてより優れた操縦安定性能を確保するとともに、転がり抵抗を減じるために、補強ゴム層７に下記のゴム組成物（Ａ）が用いられる。

前記ゴム組成物（Ａ）は、ブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率が１０〜１００質量％であるゴム成分１００質量部に対して、α、β−不飽和カルボン酸金属塩を１０〜８０重量部含有し、かつ過酸化物を含有する。このゴム組成物（Ａ）は、ブタジエンゴム（ＢＲ）とα、β−不飽和カルボン酸金属塩とが、過酸化物を開始剤として共架橋する。これにより硫黄加硫のゴムでは難しかった高弾性かつ低発熱性が達成される。特に、ゴム組成物（Ａ）を、エアレスタイヤ１のトレッドリング２に用いることにより、操縦安定性能と転がり抵抗とに大きな効果をもたらすことができる。

ゴム成分は、１００質量部中に、ブタジエンゴム（ＢＲ）を１０〜１００質量％含む。ブタジエンゴム（ＢＲ）を他のゴムとブレンドして用いる場合、ブレンド用ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）などを挙げることができ、これらを単独で、或いは２種以上を組み合わせて用いうる。なかでも、低発熱性に優れるという理由から、ＮＲが好ましい。

ブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率は１０重量％以上であり、好ましくは２０重量％以上である。１０重量％を下回ると、低発熱化の効果が低下傾向となる。またブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率が１００重量％の場合、強度が低下する傾向があり、そのためブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率の上限は、９０重量％以下、さらには８０重量％以下が好ましい。

共架橋剤として、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸の金属塩であるα，β−不飽和カルボン酸金属塩が採用される。特に、耐久性に優れることから、アクリル酸金属塩、および／またはメタクリル酸金属塩が好ましく、メタクリル酸金属塩がより好ましい。またα，β−不飽和カルボン酸金属塩中の金属としては、亜鉛、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウムなどがあげられ、充分な硬度が得られるという理由から、亜鉛が好ましい。

共架橋剤（α，β−不飽和カルボン酸金属塩）の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１０〜８０重量部である。１０重量部を下回ると、充分な架橋密度が得られない。また、α，β−不飽和カルボン酸金属塩の含有量が８０重量部を越えると、硬くなり過ぎるとともに強度も低下してしまう。このような観点から、α，β−不飽和カルボン酸金属塩の含有量の下限は、１２重量部以上が好ましく、また上限は５０重量部以下、さらには３５重量部以下が好ましい。

前記過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレレートなどがあげられ、これらは、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、ジクミルパーオキサイドが好ましい。

過酸化物の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して０．１〜６．０重量部が好ましい。０．１重量部を下回ると、充分な硬度が得られない傾向がある。また、過酸化物の含有量が６重量部を越えると、架橋密度が過多となり強度が低下する傾向がある。このような観点から過酸化物の下限は０．２重量部以上がより好ましく、上限は２重量部以下がより好ましい。

ゴム組成物（Ａ）には、補強用充填剤を含有してもよい。補強用充填剤としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウムなどがあげられるが、とくにカーボンブラックが好ましい。前記補強用充填剤を含有する場合、補強用充填剤の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して９０重量部以下、さらには５０重量部以下がより好ましい。補強用充填剤の含有量が９０重量部をこえると、優れた低発熱性が得られない恐れがある。

ゴム組成物（Ａ）には、前記ゴム成分、共架橋剤（α，β−不飽和カルボン酸金属塩）、過酸化物、および補強用充填剤以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、通常タイヤ工業で使用される配合剤、たとえば、酸化亜鉛、ワックス、ステアリン酸、オイル、老化防止剤、加硫促進剤などを含有してもよい。なおゴム組成物（Ａ）には、共架橋剤（α，β−不飽和カルボン酸金属塩）が含まれるため、硫黄や硫黄化合物などの加硫剤は含まない。

また補強ゴム層７にゴム組成物（Ａ）を使用する場合、補強ゴム層７と、この補強ゴム層７に隣り合う隣接ゴム１０との間で弾性や伸びが違いすぎるため、その界面で剥離が発生する可能性がある。そのため、図４に誇張して示されるように、補強ゴム層７と、隣接ゴム１０との間の界面部分には、補強ゴム層７から隣接ゴム１０に向かって弾性が漸減する界面層１１が形成される。これにより隣接ゴム１０との間の弾性差を緩和できる。

本例の場合、補強ゴム層７は、外側補強コード層５及び内側補強コード層６の各トッピングゴムＧと隣り合っている。即ち、トッピングゴムＧが、前記隣接ゴム１０を構成する。このトッピングゴムＧは、通常の空気入りタイヤの場合と同様、硫黄を加硫剤とした硫黄加硫のゴムから形成されている。そして、加硫時、前記トッピングゴムＧ中の硫黄の一部が、補強ゴム層７側に移行することにより、界面部分に、ゴム組成物（Ａ）中に移行した硫黄が分散する界面層１１が形成される。

具体的には、トレッドリング２の製造に際し、未加硫の内側補強コード層６、未加硫の補強ゴム層７、未加硫の外側補強コード層５、及び未加硫のトレッドゴム層２２等を積層させて生のトレッドリングを形成し、しかる後、この生のトレッドリングを金型内で加硫成形することで、前記トレッドリング２が形成される。そしてこの加硫成形時、前記界面部分において、未加硫のトッピングゴムＧ（隣接ゴム１０）に含まれる硫黄の一部が、隣り合う未加硫のゴム組成物（Ａ）内に浸透し、硫黄配合と過酸化物架橋とからなる複合的な界面層１１が形成される。

この界面層１１は、組成的には、ゴム組成物（Ａ）の組成に硫黄が加わったものであり、硫黄の浸透量はトッピングゴムＧ側に向かって漸増する。また界面層１１は、物性としては、ゴム組成物（Ａ）が有する高い弾性率に対して、硫黄の浸透量に準じて弾性率が低下する。即ち、弾性がトッピングゴムＧ側に向かって漸減し、界面部分で生じる応力集中を抑えて剥離損傷を抑制しうる。

またゴム組成物（Ａ）は、伸び性及び引っ張り強度において、硫黄加硫のゴムに劣る傾向がある。しかし本例では、ゴム組成物（Ａ）からなる補強ゴム層７を、外側補強コード層５と内側補強コード層６との間に配したサンドウィッチ構造としている。そのため、補強ゴム層７が、その引張り・圧縮がともに働かない中立部分となり、前記伸び性及び引っ張り強度の問題は解消される。即ち、サンドウィッチ構造とすることで、ゴム組成物（Ａ）が有する欠点を克服しながら、ゴム組成物（Ａ）が有する利点を有効に発揮させることができる。

補強ゴム層７の厚さＴ（図３に示す）は、３mm以上かつ前記トレッドリング２の厚さＴ０の７０％以下が好ましい。厚さＴが３mmを下回る場合、トレッドリング２の剛性が不十分となって操縦安定性の低下を招く。逆に厚さＴ０の７０％以下を越えると、トレッドリング２の剛性が過大となって、振動特性や旋回特性等が悪化するなど走行性能が不適切となる。

また前記トッピングゴムＧとしては、硫黄の含有量が０．５〜１０phrであることが好ましい。含有量が０．５phrを下回ると、硫黄の移行が少なくなって界面層１１が形成されにくくなり、剥離しやすくなって耐久性の低下を招く。逆に１０phrを越えると、ゴムの加工性やゴム物性の面で問題が生じる。

次に、エアレスタイヤ１の他の実施形態を示す。図５には、内側補強コード層６の他の実施形態が示される。本例では、内側補強コード層６をなす第３コードプライ６１において、第３の補強コード６６がタイヤ軸方向に平行に配列されている。ここでタイヤ軸方向に平行とは、第３の補強コード６６の配列が実質的にタイヤ軸方向と平行であることを意味し、製造上の公差を考慮すると、第３の補強コード６６のタイヤ周方向に対する角度θ３（図示しない）は、例えば、９０゜±５゜程度である。

第３の補強コード６６がタイヤ軸方向に平行に配列された場合、トレッドリング２のタイヤ軸方向の剛性が高められる。この場合、エアレスタイヤ１に大きなスリップ角が付与されたとき、接地面２１の形状が安定する。また、タイヤ軸方向に平行に配列された第３の補強コード６６を有する第３コードプライ６１は、単一層による軽量化を図りながら、タイヤ周方向線に対する対称性を確保できる。

ここで、外側補強コード層５、及び内側補強コード層６では、それぞれタイヤ周方向線に対する対称性が重要である。もし対称性が無い場合、荷重時、外側補強コード層５、及び内側補強コード層６による捻れによってトレッドリング２が歪に変形し、円滑な転動が難しくなる結果を招く。

空気入りタイヤでは、内圧充填に伴うトレッド部の膨張を抑制するため、一般に、ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度は、所要の範囲に制限されている。一方、本実施形態のエアレスタイヤ１では、内圧充填を考慮する必要がないため、第１、第２の補強コード５６、５７の前記角度θ１、θ２は、広い範囲で定められる。具体的には、前記角度θ１、θ２は、５゜〜８５゜が望ましい。上記角度θ１、θ２が５゜未満の場合、トレッドリング２のタイヤ軸方向の剛性が不足し、旋回性能に悪影響を及ぼすおそれがある。一方、上記角度θ１、θ２が８５゜を超える場合、トレッドリング２のタイヤ周方向の剛性が不足し、直進性や微小なスリップ角での旋回性能に悪影響を及ぼすおそれがある。

本例では、外側補強コード層５のうち、最もタイヤ半径方向内側に第１コードプライ５１が形成されている場合が示される。しかし、この第１コードプライ５１よりもさらにタイヤ半径方向内側に、少なくとも１枚の他のコードプライを設けることもできる。本例では、外側補強コード層５のうち、最もタイヤ半径方向外側に第２コードプライ５２が形成されている場合が示されるが、しかし、この第２コードプライ５２よりもさらにタイヤ半径方向外側に、少なくとも１枚の他のコードプライを設けることもできる。このようなコードプライは、トレッドリング２を補強し、エアレスタイヤ１の荷重負荷能力を向上させるため、例えば、商用車タイヤなど負荷荷重が大きいタイヤに好適に採用される。

具体的には、図６の実施形態では、外側補強コード層５は、第２コードプライ５２のタイヤ半径方向外側に、第４の補強コード５８が配列された第４コードプライ５３をさらに含んで構成される。なお図６で説明されていない他の構成は、先の実施形態と同様である。

第４の補強コード５８は、タイヤ周方向と平行、すなわち第３の補強コード６６と同様に、タイヤ周方向に対する角度θ４（図示しない）が０゜±５゜に配列される。このような第４の補強コード５８は、トレッドリング２のタイヤ周方向の剛性を高める。これにより、減速時及び加速時における接地面２１の形状が安定し、ブレーキ性能やトラクション性能が向上する。

第４の補強コード５８の弾性率Ｅ４は、第１、第２の補強コード５６、５７の弾性率Ｅ０以下であるのが好ましい。第４の補強コード５８の弾性率Ｅ４が、弾性率Ｅ０を超える場合、第４コードプライ５３がワーキングプライとなってしまい、エアレスタイヤ１にスリップ角が付与されたとき、コーナリングパワーが十分発生できずに旋回性能に悪影響を及ぼす。第４の補強コード５８には、例えば、ナイロン等の有機繊維が好適に採用される。

図７に、外側補強コード層５のさらに他の実施形態が示される。ここで説明されていない他の構成は、先の実施形態と同様である。図６の実施形態では、外側補強コード層５は、第１コードプライ５１のタイヤ半径方向内側に、第５の補強コード５９が配列された第５コードプライ５４をさらに含んで構成される。

第５の補強コード５９は、タイヤ周方向と平行、すなわち、第３の補強コード６６と同様に、タイヤ周方向に対する角度θ５（図示しない）が０゜±５゜に配列される。このような第５の補強コード５９は、トレッドリング２のタイヤ周方向の剛性を高める。これにより、減速時及び加速時における接地面２１の形状が安定し、ブレーキ性能やトラクション性能が向上する。

図６の実施形態と図７の実施形態とを組み合わせた構造、即ち、外側補強コード層５において、第２コードプライ５２のタイヤ半径方向外側に第４コードプライ５３を設け、かつ第１コードプライ５１のタイヤ半径方向内側に第５コードプライ５４を配することもできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１、２の基本構造をなすエアレスタイヤ（タイヤサイズ１４５／７０Ｒ１２に相当するタイヤ）が試作され、操縦安定性、転がり抵抗性、及び耐久性がテストされた。なお実施例５は、外側補強コード層と内側補強コード層とが隣接し、補強ゴム層は、内側補強コード層の半径方向内側に配されている。それ以外は、外側補強コード層と内側補強コード層との間に、補強ゴム層が配されている。

各タイヤともトレッドリング以外は実質的に同仕様であり、スポークはウレタン樹脂（熱硬化性樹脂）による注型成形法により、トレッドリング及びハブと一体成形された。外側補強コード層及び内側補強コード層は、以下の通りであり各タイヤとも同仕様である。
＜外側補強コード層＞
・プライ数：２枚
・補強コード：スチールコード
・コードの角度：＋２１度／−２１度
＜内側補強コード層＞
・プライ数：１枚
・補強コード：スチールコード
・コードの角度：０度（螺旋巻き）
＜トレッドリング＞
・全厚さＴ０：２５mm

表１において、隣接ゴム（トッピングゴム）のゴム組成は同一であり、表３に示されるゴム配合Ｂが使用されている。また表２において、補強コード層のゴム組成は同一であり、表３に示されるゴム配合Ａが使用されている。

比較例４では、生のトレッドリングを形成する際に、外側補強コード層５及び内側補強コード層６を先にプレ加硫しておくことで、トッピングゴムからの硫黄の移行がなく界面層１１は形成されていない。

また比較例５では、α，β−不飽和カルボン酸金属塩（メタクリル酸亜鉛）の含有量が多すぎるためゴムが硬くなり過ぎ、トレッドリングを加硫成形することができなかった。また実施例１３では、トレッドリングが硬くなり過ぎて、操縦安定性、転がり抵抗性、及び耐久性が測定できなかった。

（１）操縦安定性：
試供タイヤを、車両（小型ＥＶ：商品名ＣＯＭＳ）の４輪に装着し、１名乗車にてドライアスファルト路面のタイヤテストコースを走行し、操縦安定性についてドライバーの官能評価により１０点法にて評価した。数値の大きい方が良好である。

（２）転がり抵抗性：
転がり抵抗試験機を用い、速度４０km/h、荷重１kNの条件にて測定した転がり抵抗計数（転がり抵抗／荷重×１０^４）を、従来例１を１００とする指数で評価した。数値の小さい方が良好である。

（３）耐久性：
ドラム耐久試験機を用い、速度６０km/hr、荷重１kNの条件にてタイヤを走行させた。そして、トレッドリングに損傷が発生するまでの走行距離に基づき、従来例１を１００とする指数で評価した。値の大きい方が良好である。

表３中のゴム組成の材料は以下の通りである。
・天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３、
・ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ、
・カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＥ（ＦＥＦ）、
・メタクリル酸亜鉛（α、β−不飽和カルボン酸金属塩）：三新化学工業（株）製のサンエステルＳＫ−３０、
・過酸化物：日本油脂（株）製のパークミルＤ（ジクミルパーオキサイド）
・酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種、
・硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
・加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）

表に示されるように、実施例のタイヤは、優れた操縦安定性能を確保しかつ転がり抵抗を減じながら耐久性を向上させることができるのが確認できる。

１ エアレスタイヤ
２ トレッドリング
３ ハブ
４ スポーク
５ 外側補強コード層
６ 内側補強コード層
７ 補強ゴム層
１０ 隣接ゴム
１１ 界面層
２１ 接地面
２２ トレッドゴム層
Ｇ トッピングゴム

Claims (5)

1. 接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポークとを具えたエアレスタイヤであって、
   前記トレッドリングは、接地面を構成するトレッドゴム層と、このトレッドゴム層のタイヤ半径内側に配される補強ゴム層とを含み、
   しかも前記補強ゴム層は、ブタジエンゴムの含有率が１０〜１００質量％であるゴム成分１００質量部に対して、α、β−不飽和カルボン酸金属塩を１０〜８０重量部含有し、かつ過酸化物を含有するゴム組成物からなるとともに、
   前記補強ゴム層と、この補強ゴム層に隣り合う隣接ゴムとの間の界面部分に、前記補強ゴム層から隣接ゴムに向かって弾性が漸減することにより隣接ゴムとの間の弾性差を緩和する界面層を具えることを特徴とするエアレスタイヤ。
2. 前記トレッドリングは、前記トレッドゴム層の最も近くに配される外側補強コード層と、前記外側補強コード層のタイヤ半径方向内側に設けられた内側補強コード層とを有し、しかもこの外側補強コード層と内側補強コード層との間に、前記補強ゴム層が配されるとともに、
   前記外側補強コード層と内側補強コード層とのトッピングゴムが、前記隣接ゴムをなすことを特徴とする請求項１記載のエアレスタイヤ。
3. 前記トッピングゴムは、硫黄を加硫剤とした硫黄加硫のゴムからなるとともに、加硫時、前記トッピングゴム中の硫黄の一部が補強ゴム層側に移行することにより、前記界面層が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のエアレスタイヤ。
4. 前記トッピングゴムの硫黄の含有量は、０．５〜１０phrであることを特徴とする請求項３記載のエアレスタイヤ。
5. 前記補強ゴム層の厚さは、３mm以上かつ前記トレッドリングの厚さの７０％以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエアレスタイヤ。
   

Images