JP2018002008A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とが実現されたタイヤの提供。
【解決手段】このタイヤ２０のトレッド２２は、第一キャップ層５６と、この第一キャップ層５６の半径方向内側に積層された第二キャップ層５８と、この第二キャップ層５８の半径方向内側に積層されたベース層６０とを備えている。第一キャップ層５６の損失正接ＬＴ１は上記第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２より大きい。第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２はベース層６０の損失正接ＬＴｂより大きい。トレッド２２の溝４４の深さＤｃに対する第一キャップ層５６の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）は３５％以上４０％以下である。第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との実質的な境界を表す面が境界面ＢＰとされたとき、溝４４の内面において、第一キャップ層５６は境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

環境への配慮から、燃費の削減に寄与する低燃費タイヤの開発が進められている。一方タイヤには、安全性の観点から、濡れた路面での優れた制動性能（ＷＥＴ制動性能）が求められる。タイヤには低燃費性能とＷＥＴ制動性能の両立が求められている。

タイヤによる低燃費化を達成するには、タイヤの転がり抵抗を小さくすることが重要である。タイヤは転動する際に変形と復元とを繰り返す。この変形と復元とに起因するエネルギー損失が、タイヤの転がり抵抗の主な発生要因である。トレッドを損失正接の小さなゴムで構成することで、トレッドにおけるエネルギー損失が抑えられうる。しかし、損失正接の低いゴムで構成されたトレッドは、濡れた路面でのグリップ力に劣る。このトレッドのＷＥＴ制動性能は、十分ではない。

トレッドに対する多様な要求に対応するために、トレッドが複数の層で構成されたキャップ層（多層キャップ層と称される）を備えることがある。例えば、キャップ層は、損失正接の高いゴムで構成された外側層と、損失正接の低いゴムで構成された内側層の二つの層で構成される。地面と接触する外側層を損失正接の高いゴムで構成することでグリップ力が確保され、内側層を損失正接の低いゴムで構成することでエネルギー損失が抑えられる。多層キャップ層についての検討が、特開平６−２５５３１５号公報及び特開平６−４８１１５号公報に開示されている。

特開平６−２５５３１５号公報 特開平６−４８１１５号公報

タイヤには、さらなる転がり抵抗の低減と良好なＷＥＴ制動性能とが求められている。これを達成するため、多層トレッド構造のさらなる最適化が必要となっている。

図５には、従来の多層キャップ層を有するトレッド２が示されている。このトレッド２は、ベース層４、第一キャップ層６及び第二キャップ層８からなる。このタイヤの製造では、トレッド２を積層する工程において、ベース層４が積層され、ベース層４の外側に第二キャップ層８が積層され、第二キャップ層８の外側に第一キャップ層６が積層される。これにより得られたローカバーは、モールドに入れられる。ローカバーはモールドのキャビティ面に押し付けられる。キャビティ面に設けられた突起がこれらの層に押し付けられることにより、トレッド２に溝１０が刻まれる。このため、図５に示されるように、溝１０の底にも第一キャップ層６が存在する。この溝１０の内側では、第一キャップ層６が、溝１０の底まで延びている。

タイヤが使用されるとトレッド２の摩耗が進む。第二キャップ層８がトレッド面に現れる。このとき、図５の多層キャップ層では、溝１０の周辺では第一キャップ層６が地面と接触し、その他の部分では第二キャップ層８が地面と接触する。低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性とを実現するため、第一キャップ層６に第二キャップ層８よりもグリップ力が高いゴムを使用したとき、溝１０の周辺の第一キャップ層６が、第二キャップ層８と比べて大きく摩耗する。これは、ＷＥＴ制動性能の低下の要因となりうる。これは、転がり抵抗とＷＥＴ制動性能とのバランスを崩しうる。

本発明の目的は、低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とが実現されたタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドを備えている。上記トレッドは、その外面がトレッド面をなす第一キャップ層と、この第一キャップ層の半径方向内側に積層された第二キャップ層と、この第二キャップ層の半径方向内側に積層されたベース層とを備えている。上記第一キャップ層の損失正接ＬＴ１は上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２より大きい。上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２は上記ベース層の損失正接ＬＴｂより大きい。上記トレッドには溝が刻まれている。上記溝の深さＤｃに対する上記第一キャップ層の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）は３５％以上４０％以下である。上記第一キャップ層と上記第二キャップ層との実質的な境界を表す面が境界面ＢＰとされたとき、上記溝の内面において、上記第一キャップ層は上記境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない。

好ましくは、上記トレッドの厚みＴに対する上記ベース層の厚みＴｂの比（Ｔｂ／Ｔ）は、２０％以上３５％以下である。

好ましくは、上記損失正接ＬＴ１は０．３以上０．４以下であり、上記損失正接ＬＴ２は０．１５以上０．２８以下であり、上記損失正接ＬＴｂは０．１２以下である。

好ましくは、上記第一キャップ層の硬さＨＤ１は上記第二キャップ層の硬さＨＤ２より高く、この硬さＨＤ１と硬さＨＤ２との差は５以下である。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、溝が刻まれたトレッドを備える空気入りタイヤの製造方法である。上記トレッドは、その外面がトレッド面をなす第一キャップ層と、この第一キャップ層の半径方向内側に積層された第二キャップ層と、この第二キャップ層の半径方向内側に積層されたベース層とを備えている。上記第一キャップ層の損失正接ＬＴ１は上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２より大きく、上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２は上記ベース層の損失正接ＬＴｂより大きい。この方法は、上記トレッドを積層する工程を含む。このトレッドを積層する工程は、上記ベース部を積層する工程、上記第二キャップ層を積層する工程及び上記第一キャップ層を積層する工程を含む。上記第一キャップ層を積層する工程においては、帯状の第一ストリップが上記第二キャップ層の外側に巻かれる。上記溝が刻まれるべき位置には、上記第一ストリップは巻かれない。上記溝の深さＤｃに対する上記第一キャップ層の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）が３５％以上４０％以下となるように、上記第一ストリップは巻かれる。

好ましくは、上記第一ストリップの幅は０．５ｃｍ以上１．０ｃｍ以下であり、上記第一ストリップの厚みは１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

発明者らは、低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とを改善するため、トレッドの構造について詳細に検討をした。その結果、発明者らは、第一キャップ層の損失正接ＬＴ１を第二キャップ層の損失正接ＬＴ２より大きくした多層キャップ層のタイヤについて、溝の深さＤｃに対する第一キャップ層の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）を、３５％以上４０％以下とすることで、低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とが実現できることを見出した。さらに、このタイヤでは、溝の内面において、第一キャップ層は第一キャップ層と第二キャップ層との実質的な境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない。このキャップ層では、第二キャップ層がトレッド面に現れたとき、溝の周辺に第一キャップ層は存在しない。溝の周辺が、大きく摩耗することが抑えられている。このタイヤでは、ＷＥＴ制動性能の低下が抑えられている。このタイヤでは、比（Ｔ１／Ｄｇ）を３５％以上４０％以下とすること、及び第一キャップ層が境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていないことの組み合わせにより、低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とが実現されている。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部が示された拡大断面図である。 図３は、図１のタイヤの製造工程の途中が示された拡大断面図である。 図４は、摩耗量とグリップ力の関係を概念的に表したグラフである。 図５は、従来のタイヤの一部が示された拡大断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、空気入りタイヤ２０が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２０の半径方向であり、左右方向がタイヤ２０の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２０の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２０の赤道面を表わす。このタイヤ２０の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２０は、トレッド２２、一対のサイドウォール２４、一対のクリンチ２６、一対のビード２８、カーカス３０、ベルト３２、バンド３４、一対のエッジバンド３６、インナーライナー３８及び一対のチェーファー４０を備えている。このタイヤ２０は、チューブレスタイプである。このタイヤ２０は、乗用車に装着される。

トレッド２２は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド２２は、路面と接地するトレッド面４２を形成する。トレッド２２には、溝４４が刻まれている。この溝４４により、トレッド２２パターンが形成されている。この実施形態では、トレッド２２には、周方向に延びる４つの溝４４（主溝４４）が刻まれている。主溝４４は、全周に渡って延びている。トレッド２２に刻まれる主溝４４の数は３以下でもよい。トレッド２２に刻まれる主溝４４の数は５以上でもよい。トレッド２２は、図示された主溝４４の他に副溝を備えることがある。本明細書では、特に注釈のない限り、「溝」とは主溝を指す。

それぞれのサイドウォール２４は、トレッド２２の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール２４の半径方向外側部分は、トレッド２２と接合されている。サイドウォール２４の半径方向内側部分は、クリンチ２６と接合されている。サイドウォール２４は、カーカス３０よりも軸方向外側に位置している。サイドウォール２４は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。サイドウォール２４は、カーカス３０の損傷を防止する。

それぞれのクリンチ２６は、サイドウォール２４よりも半径方向内側に位置している。クリンチ２６は、ビード２８及びカーカス３０の軸方向外側に位置している。クリンチ２６は、半径方向外向きに先細りである。クリンチ２６は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ２６は、リムのフランジと当接する。

それぞれのビード２８は、クリンチ２６の軸方向内側に位置している。ビード２８は、サイドウォール２４よりも半径方向内側に位置している。ビード２８は、コア４６と、このコア４６から半径方向外向きに延びるエイペックス４８とを備えている。コア４６はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス４８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス４８は、架橋ゴムからなる。

カーカス３０は、カーカスプライ５０からなる。カーカスプライ５０は、両側のビード２８の間に架け渡されており、トレッド２２及びサイドウォール２４に沿っている。カーカスプライ５０は、コア４６の周りにて折り返されている。カーカスプライ５０は、一方のビード２８の軸方向内側から他方のビード２８の軸方向内側まで延びる主部５２と、それぞれがビード２８の軸方向外側に位置する一対の折返し部５４とを備えている。

図示されないが、カーカスプライ５０は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス３０はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維及びポリケトン繊維が例示される。カーカス３０が、２枚以上のカーカスプライ５０から構成されてもよい。

ベルト３２は、トレッド２２の半径方向内側に位置している。ベルト３２は、カーカス３０と積層されている。ベルト３２は、カーカス３０を補強する。ベルト３２は、内側層３２ａ及び外側層３２ｂからなる。図示されていないが、内側層３２ａ及び外側層３２ｂのそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の一般的な絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層３２ａのコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層３２ｂのコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。ベルト３２の軸方向幅は、タイヤ２０の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト３２が、３以上の層を備えてもよい。

バンド３４は、ベルト３２の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド３４の幅はベルト３２の幅よりも大きい。図示されていないが、このバンド３４は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド３４は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト３２が拘束されるので、ベルト３２のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

それぞれのエッジバンド３６は、ベルト３２の端の近傍に位置している。エッジバンド３６は、半径方向において、バンド３４の外側に位置している。図示されていないが、このエッジバンド３６は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このエッジバンド３６は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト３２の端が拘束されるので、ベルト３２のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

インナーライナー３８は、カーカス３０の内側に位置している。インナーライナー３８は、カーカス３０の内面に接合されている。インナーライナー３８は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー３８の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー３８は、タイヤ２０の内圧を保持する。

それぞれのチェーファー４０は、ビード２８の近傍に位置している。チェーファー４０は、リムと当接する。この当接により、ビード２８の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー４０は、クリンチ２６と一体である。この実施形態では、チェーファー４０の材質はクリンチ２６の材質と同じである。チェーファー４０が、布とこの布に含浸したゴムとからなっていてもよい。

図２は、図１のタイヤ２０のトレッド２２の近辺が示された拡大断面図である。図２において、上下方向がタイヤ２０の半径方向であり、左右方向がタイヤ２０の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２０の周方向である。

図２に示されるとおり、トレッド２２は、第一キャップ層５６、第二キャップ層５８及びベース層６０を備えている。第一キャップ層５６は、その外面がトレッド面４２をなしている。第二キャップ層５８は、第一キャップ層５６の半径方向内側に位置している。第二キャップ層５８は、第一キャップ層５６と積層されている。ベース層６０は、第二キャップ層５８の半径方向内側に位置している。ベース層６０は、第二キャップ層５８と積層されている。第一キャップ層５６、第二キャップ層５８及びベース層６０のそれぞれは、架橋ゴムからなる。

このタイヤ２０では、第一キャップ層５６の損失正接ＬＴ１は、第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２より大きい。第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２は、ベース層６０の損失正接ＬＴｂより大きい。

本発明では、損失正接ＬＴ１、ＬＴ２及びＬＴｂは、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して、下記の測定条件により、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所社製の商品名「ＶＥＳＦ−３」）を用いて計測される。
初期歪み：１０％
振幅：±２．０％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：３０℃

図２において、両矢印Ｄｇは、溝４４の深さである。深さＤｇは、この溝４４の一方の端点Ｐｘともう一方の端点Ｐｙとを結ぶ直線Ｌｇから計測される。深さＤｇは、端点Ｐｘと端点Ｐｙとの中点における、直線Ｌｇと溝４４の底との距離である。深さＤｇは、直線Ｌｇの垂線に沿って計測される。

図に示されるように、第一キャップ層５６の厚みは一定ではない。第一キャップ層５６の厚みは場所により変わりうる。溝４４の深さＤｇに対する第一キャップ層５６の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｇ）を考えるとき、この厚みＴ１は、この溝４４の両端点において計測される第一キャップ層５６の厚みの平均として定義される。図２の例では、軸間方向内側に位置する溝４４の深さＤｇに対する第一キャップ層５６の厚みＴ１は、端点Ｐｘでの第一キャップ層５６の厚みＴ１ｘと、端点Ｐｙでの第一キャップ層５６の厚みＴ１ｙとの平均である。ここで、トレッド面４２上の特定の点における第一キャップ層５６の厚みは、その点から引いたトレッド面４２の法線に沿って計測される。

このタイヤ２０では、それぞれの溝４４について、溝４４の深さＤｇに対する第一キャップ層５６の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｇ）は、３５％以上４０％以下である。

前述のとおり、図５のトレッド２では、溝１０の内側において、第一キャップ層８が、溝１０の底まで延びている。溝１０の近辺において、第一キャップ層８と第二キャップ層６との境界面は半径方向内側に向けて、大きく湾曲している。この明細書では、この溝の近辺における境界面の湾曲がないものとして、第一キャップ層と第二キャップ層との境界面を溝まで延長した面は、第一キャップ層と第二キャップ層との実質的な境界面ＢＰと称される。

図２に示されるとおり、このタイヤ２０では、溝４４の近辺において第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との境界面の湾曲は存在しない。第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との境界面は、溝４４まで延びている。このタイヤ２０では、第一キャップ層５６と第二キャップ層５８の実質的な境界面ＢＰは、第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との実際の境界面と一致している。このタイヤ２０では、溝４４の内面において、第一キャップ層５６は、境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない。

以下ではこのタイヤ２０の製造方法が説明される。このタイヤ２０の製造方法は、ローカバーが得られる工程（成形工程と称される）及びこのローカバーが加硫されてタイヤ２０が得られる工程（加硫工程と称される）を含んでいる。

図示されないが、成形工程では、フォーマーのドラムの外面に、タイヤ２０の構成要素が積層される。この工程は、インナーライナー３８を積層する工程、カーカス３０を積層する工程、ベルト３２を積層する工程、バンド３４を積層する工程、エッジバンド３６を積層する工程及びトレッド２２を積層する工程を含む。成形工程では、これらの構成要素は架橋されていない。これらの構成要素は、加硫工程後の構成要素とは同じではない。例えば、成形工程で積層されたトレッド２２は、未架橋のゴムからなる。加硫工程により、架橋ゴムからなるトレッド２２が得られる。本明細書では、加硫工程の前後で同じ名称を使用する。これらは同じ「トレッド」と称される。他の構成要素についても同じである。これらの構成要素は、加硫工程前であれば未架橋ゴムからなり、加硫工程後であれば架橋されたゴムからなる。

トレッド２２を積層する工程では、バンド３４及びエッジバンド３６の外面に、トレッド２２が積層される。トレッド２２を積層する工程は、さらに
（１）ベース層６０を積層する工程、
（２）第二キャップ層５８を積層する工程
及び
（３）第一キャップ層５６を積層する工程
を含む。

上記（１）の工程では、ベース層６０のためのゴム組成物からなるシート（ベースシート）が用意される。ベースシートの幅は、形成すべきトレッド２２の幅とほぼ同じである。このベースシートが、バンド３４及びエッジバンド３６の外側に巻かれる。これにより、ベース層６０がバンド３４及びエッジバンド３６の外側に積層される。

上記（２）の工程では、第二キャップ層５８のためのゴム組成物からなるシート（第二シート）が用意される。第二シートの幅は、形成すべきトレッド２２の幅とほぼ同じである。この第二シートが、ベース層６０の外側に巻かれる。これにより、第二キャップ層５８がベース層６０の外側に積層される。

上記（３）の工程では、第一キャップ層５６のためのゴム組成物からなるストリップ（第一ストリップ）が用意される。第一ストリップは帯状である。第一ストリップの幅は、形成すべきトレッド２２の幅と比べて小さい。この第一ストリップが、第二キャップ層５８の外側に螺旋状に巻かれる。第一ストリップは、実質的に周方向に延在する。

図３には、上記（３）の工程で形成された第一キャップ層５６の一部が、ベース層６０及び第二キャップ層５８とともに示されている。上記（３）の工程では、トレッド２２の溝４４が刻まれるべき位置６２には、第一ストリップは巻かれない。第一ストリップは、溝４４が刻まれるべき位置６２を避けて巻回される。このため、図で示されるとおり、トレッド２２の溝４４が刻まれるべき位置６２には、第一キャップ層５６は存在しない。

上記（３）の工程では、加硫工程後のタイヤ２０において、溝４４の深さＤｃに対する第一キャップ層５６の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）が３５％以上４０％以下となるように、第一ストリップが巻かれる。この巻回しにより、第一キャップ層５６が第二キャップ層５８の外側に積層される。第一キャップ層５６の積層により、トレッド２２が得られる。これにより、ローカバーが得られる。

上記（３）の工程では、帯状の第一ストリップが螺旋状に巻回されて第一キャップ層５６が形成された。幅の異なる複数のシートを、溝４４が刻まれるべき位置６２を避けるように巻くことで、第一キャップ層５６が形成されてもよい。例えば、図１のタイヤ２０では、内側の溝４４の内側端間の間隔と同じ幅を有するシート、内側の溝４４の外側端と外側の溝４４の内側端との間隔と同じ幅を有する２枚のシート、及び外側の溝４４の外側端とトレッド２２端との間隔と同じ幅を有する２枚のシートを、それぞれ対応する位置に巻いて、第一キャップ層５６が形成されてもよい。

上記（１）の工程では、ベースシートを巻くことで、ベース層６０が形成された。ベース層６０のためのゴム組成物からなるストリップを用意し、これを螺旋状に巻回すことでベース層６０が形成されてもよい。

上記（２）の工程では、第二シートを巻くことで、第二キャップ層５８が形成された。第二キャップ層５８のためのゴム組成物からなるストリップを用意し、これを螺旋状に巻回すことで第二キャップ層５８が形成されてもよい。

加硫工程では、ローカバーは、モールドに入れられる。ローカバーは、モールドとブラダーとに囲まれたキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。ローカバーはモールドのキャビティ面に押し付けられる。キャビティ面に設けられた突起により、トレッド２２に溝４４が刻まれる。上記のとおり、この製造方法では、溝４４が刻まれるべき位置６２には、第一キャップ層５６は存在しない。そのため、キャビティ面に設けられた溝４４を形成するための突起の先端は、第一キャップ層５６とは接触しない。この突起の先端は、第二キャップ層５８と接触する。この方法では、第一キャップ層５６は第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との境界面ＢＰより半径方向内側まで延びない。この工程での加圧と加熱により、ゴムが架橋反応を起こし、タイヤ２０が得られる。

以下では、本発明の作用効果が説明される。

本発明に係るタイヤ２０では、トレッド２２はその外面がトレッド面４２をなす第一キャップ層５６と、この第一キャップ層５６の半径方向内側に積層された第二キャップ層５８と、この第二キャップ層５８の半径方向内側に積層されたベース層６０とを備えている。第一キャップ層５６の損失正接ＬＴ１は、第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２より大きい。損失正接の大きな第一キャップ層５６は、タイヤ２０のグリップ力に効果的に寄与する。このタイヤ２０はＷＥＴ制動性能に優れる。損失正接の小さな第二キャップ層５８は、転がり抵抗の低減に寄与する。

このタイヤ２０では、第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２は、ベース層６０の損失正接ＬＴｂより大きい。この第二キャップ層５８を備えるタイヤ２０では、第一キャップ層５６の摩耗により第二キャップ層５８が接地したときにでも、タイヤ２０のグリップ力が適正に保たれている。損失正接のさらに小さなベース層６０は、転がり抵抗の低減に効果的に寄与する。このタイヤ２０では、良好なグリップ力と低い転がり抵抗とが実現されている。

発明者らは、転がり抵抗とＷＥＴ制動性能とをさらに改善するため、トレッド２２の構造について詳細に検討をした。図４は、タイヤの摩耗量とＷＥＴ制動性能との関係を示すグラフである。このグラフにおいて、タイヤＡは、キャップ層をグリップ力の高い第一キャップ層だけで構成したタイヤである。タイヤＢは、キャップ層を第一キャップ層より損失正接の小さい第二キャップ層だけで構成したタイヤである。摩耗がないタイヤでは、タイヤＡはタイヤＢよりもＷＥＴ制動性能が優れている。摩耗が進むにつれて、両者のＷＥＴ制動性能の差は小さくなる。摩耗量がＸを越えると、両者のＷＥＴ制動性能はほぼ同じとなる。これは、ある程度摩耗が進むと、溝の深さがＷＥＴ制動性能の支配的な要因となり、ゴムの特性のＷＥＴ制動性能に対する影響が小さくなったためと考えられる。これにより、キャップ層の厚みを摩耗量Ｘに相当する厚みよりも厚くしても、摩耗が進んだときのＷＥＴ制動性能の向上には効果が小さいことが判明した。この検討結果から、発明者らは、第一キャップ層の厚みを摩耗量Ｘに相当する量に設定することで、低い転がり抵抗と良好ＷＥＴ制動性能とが実現できるとの技術思想に至った。

このタイヤ２０では、溝４４の深さＤｇに対する第一キャップ層５６の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｇ）は、３５％以上４０％以下である。この第一キャップ層５６の厚みＴ１は、上記の摩耗量Ｘに相当する。このタイヤ２０では、低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とが実現されている。

前述のとおり、図５に示された従来の多層キャップ層では、溝１０の内側では、第一キャップ層８が、溝１０の底まで延びている。このタイヤでは、第一キャップ層８の摩耗により第二キャップ層６がトレッド面１２に現れたとき、溝１０の周辺では第一キャップ層８が地面と接触し、その他の部分では第二キャップ層６が地面と接触する。グリップ力の大きな第一キャップ層８と、第一キャップ層８よりグリップ力の小さな第二キャップ層６とが、地面と接触する。これにより、第一キャップ層８は、第二キャップ層６と比べて大きく摩耗する。これは、ＷＥＴ制動性能の低下の要因となりうる。これは、転がり抵抗とＷＥＴ制動性能との良好なバランスを崩しうる。さらにこれは、タイヤの外観を損ねる。

このタイヤ２０では、溝４４の内面において、第一キャップ層５６は第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との実質的な境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない。このキャップ層では、第二キャップ層５８がトレッド面４２に現れたとき、溝４４の周辺において第一キャップ層５６が存在しない。第二キャップ層５８がトレッド面４２に現れたときにも、溝４４の近辺が大きく摩耗することが防止されている。このタイヤ２０では、ＷＥＴ制動性能の低下が抑えられている。このタイヤ２０では、比（Ｔ１／Ｄｇ）を３５％以上４０％以下とすることで実現させた、転がり抵抗とＷＥＴ制動性能との良好なバランスが保たれる。このタイヤ２０では、比（Ｔ１／Ｄｇ）を３５％以上４０％以下とすること、及び第一キャップ層５６が境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていないことの組み合わせにより、低い転がり抵抗と良好なＷＥＴ制動性能とが実現されている。

第一キャップ層５６の損失正接ＬＴ１は、０．３０以上が好ましい。損失正接ＬＴ１を０．３０以上とすることで、この第一キャップ層５６はグリップ力に効果的に寄与する。このタイヤ２０は、良好なＷＥＴ制動性能が実現されている。この観点から損失正接ＬＴ１は、０．３２以上がより好ましい。損失正接ＬＴ１は、０．４０以下が好ましい。損失正接ＬＴ１を０．４０以下とすることで、 この第一キャップ層５６の転がり抵抗への影響が適正に抑えられている。このタイヤ２０では、低い転がり抵抗が実現されている。この観点から損失正接ＬＴ１は、０．３８以下がより好ましい。

第二キャップ層５８の損失正接ＬＴ２は、０．１５以上が好ましい。損失正接ＬＴ２を０．１５以上とすることで、摩耗により第二キャップ層５８がトレッド面４２に現れたときも、良好なグリップ力が維持されている。このタイヤ２０は、良好なＷＥＴ制動性能が実現されている。この観点から損失正接ＬＴ２は、０．１７以上がより好ましい。損失正接ＬＴ２は、０．２８以下が好ましい。損失正接ＬＴ２を０．２８以下とすることで、この第二キャップ層５８は、転がり抵抗の低減に効果的に寄与する。このタイヤ２０では、低い転がり抵抗が実現されている。この観点から損失正接ＬＴ２は、０．２６以下がより好ましい。

第ベース層６０の損失正接ＬＴｂは、０．１２以下が好ましい。損失正接ＬＴｂを０．１２以下とすることで、このベース層６０は、転がり抵抗の低減に効果的に寄与する。このタイヤ２０では、低い転がり抵抗が実現されている。この観点から損失正接ＬＴｂは、０．１以下がより好ましい。

図２において、符号Ｐは、トレッド面４２上の点である。点Ｐは、最も軸方向外側に位置する溝４４よりも内側に位置する。両矢印Ｔは、点Ｐにおけるトレッド２２の厚みである。厚みＴは、点Ｐにおける第一キャップ層５６、第二キャップ層５８及びベース層６０の厚みの合計である。この厚みＴは、点Ｐにおけるトレッド面４２の法線に沿って計測される。両矢印Ｔｂは、点Ｐにおけるベース層６０の厚みである。最も軸方向外側に位置する溝４４よりも内側に位置するトレッド面４２上の点Ｐについて、この点におけるトレッド２２の厚みＴに対するベース層６０の厚みＴｂの比（Ｔｂ／Ｔ）は、２０％以上が好ましい。比（Ｔｂ／Ｔ）を２０％以上とすることで、このベース層６０は、転がり抵抗の低減に効果的に寄与する。このタイヤ２０では、低い転がり抵抗が実現されている。この観点から、比（Ｔｂ／Ｔ）は、２５％以上がより好ましい。比（Ｔｂ／Ｔ）は、３５％以下が好ましい。比（Ｔｂ／Ｔ）を３５％以下とすることで、タイヤ２０の摩耗が進んでも、損失正接の小さなベース層６０がトレッド面４２に現れることが防止されている。このタイヤ２０では、良好なグリップ力が維持されている。この観点から、比（Ｔｂ／Ｔ）は、３０％以下がより好ましい。

第一キャップ層５６の硬さＨＤ１は、７０以上が好ましい。硬さＨＤ１を７０以上とすることで、この第一キャップ層５６は優れた耐摩耗性を有する。このタイヤ２０は耐摩耗性に優れる。この観点からＨＤ１は、７１以上がより好ましい。ＨＤ１は、８０以下が好ましい。ＨＤ１を８０以下とすることで、この第一キャップ層５６は優れた衝撃吸収性を有する。このタイヤ２０は、乗り心地に優れる。この観点からＨＤ１は、７５以下がより好ましい

第二キャップ層５８の硬さＨＤ２は、６５以上が好ましい。硬さＨＤ２を６５以上とすることで、第二キャップ層５８がトレッド面４２に現れたときに、この第二キャップ層５８は耐摩耗性に寄与する。このタイヤ２０では優れた耐摩耗性が維持されている。この観点からＨＤ２は、６６以上がより好ましい。ＨＤ２は、６９以下が好ましい。ＨＤ２を６９以下とすることで、この第二キャップ層５８は優れた衝撃吸収性を有する。このタイヤ２０は、乗り心地に優れる。この観点からＨＤ２は、６８以下がより好ましい。

硬さＨＤ１とＨＤ２との差（ＨＤ１−ＨＤ２）は、５以下が好ましい。差（ＨＤ１−ＨＤ２）を５以下とすることで、このタイヤ２０では、一部の第二キャップ層５８がトレッド面４２に現れたとき、トレッド面４２の場所による硬さのばらつきが抑制される。このタイヤ２０では、トレッド面４２での硬さのばらつきによる乗り心地の低下が抑えられている。硬さＨＤ１とＨＤ２との差（ＨＤ１−ＨＤ２）は、０より大きいのが好ましい。すなわち、第一キャップ層５６は第二キャップ層５８より硬さが高いのが好ましい。差（ＨＤ１−ＨＤ２）を０より大きくすることで、このトレッド２２では、高い耐摩耗性と良好な吸収性とが両立されうる。

このタイヤ２０では、タイヤ２０の剛性と吸収性との良好バランスが実現され得るとの観点から、ベース層６０の硬さＨＤｂは、６０以上が好ましく、６５以下が好ましい。

硬さＨＤ１、ＨＤ２及びＨＤｂは、「ＪＩＳ Ｋ６２５３」の規定に準じ、タイプＡのデュロメータによって測定される。図１に示された断面にこのデュロメータが押し付けられ、硬さＨＤ１、ＨＤ２及びＨＤｂが測定される。測定は、２３℃の温度下でなされる。

上記のとおり、この製造方法では、成形工程において、溝４４が刻まれるべき位置６２には第一キャップ層５６が存在しないように、第一キャップ層５６が積層される。このため、第一キャップ層５６は、溝４４の内面において、第一キャップ層５６と第二キャップ層５８との実質的な境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない。この製造方法では、第一キャップ層５６が境界面ＢＰより内側まで延びていないタイヤ２０が製造できる。

前述のとおり、成形工程において、幅の異なる複数のシートを、溝４４が形成されるべき位置を避けるように巻くことで、第一キャップ層５６を形成することができる。しかしこの方法では、異なる幅のシートを別々に準備する必要がある。用意すべきシートは、タイヤの種類によって異なる。これらのシートのそれぞれを、対応する位置に巻くことが必要となる。これには、手間がかかる。この方法は、生産性の低下を招来しうる。

前述のとおり、このタイヤ２０の製造においては、第一キャップ層５６を、帯状の第一ストリップを螺旋状に巻回すことで形成するのが好ましい。この方法では、用意すべきストリップは、第一ストリップのみである。この第一ストリップの幅は狭いため、種々のタイヤの製造に使用されうる。第一ストリップを溝４４が刻まれるべき位置６２を避けて巻回すことで、第一キャップ層５６が形成できる。この第一キャップ層５６の形成は容易である。この方法では、良好な生産性が維持されている。

第一ストリップの幅は、１．０ｃｍ以下が好ましい。第一ストリップの幅を１．０ｃｍ以下とすることで、第一キャップ層５６を精度よく形成することができる。この観点から、第一ストリップの幅は０．９ｃｍ以下がより好ましい。第一ストリップの幅は、０．５ｃｍ以上が好ましい。第一ストリップの幅を０．５ｃｍ以上とすることで、第一ストリップを巻回す回数が抑えられる。この方法では、第一キャップ層５６が効率良く形成できる。この方法では、良好な生産性が維持されている。この観点から、第一ストリップの幅は、０．６ｃｍ以上がより好ましい。

第一ストリップの厚みは、２．０ｍｍ以下が好ましい。第一ストリップの厚みを２．０ｍｍ以下とすることで、第一キャップ層５６を精度よく形成することができる。この観点から、第一ストリップの厚みは１．９ｍｍ以下がより好ましい。第一ストリップの厚みは、１．０ｍｍ以上が好ましい。第一ストリップの厚みを１．０ｍｍ以上とすることで、第一ストリップを巻回す回数が抑えられる。この方法では、第一キャップ層５６が効率良く形成できる。この方法では、良好な生産性が維持されている。この観点から、第一ストリップの厚みは、１．２ｍｍ以上がより好ましい。

本発明では、タイヤ２０の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２０が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２０に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２０には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２０が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２０が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。本明細書において正規荷重とは、タイヤ２０が依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１−２に示されたタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、２２５／４５Ｒ１７である。このタイヤの諸元が、表１に示されている。このタイヤでは、第一キャップ層の損失正接ＬＴ１は０．３２、第二キャップ層の損失正接ＬＴ２は０．２２、ベース層の損失正接ＬＴｂは０．１とされた。第一キャップ層の硬さＨＤ１は７２、第二キャップ層の硬さＨＤ２は６８、ベース層の硬さＨＤｂは６３とされた。このタイヤでは、比（Ｔｂ／Ｔ）は２７％とされた。

このタイヤの製作では、第一キャップ層は、帯状の第一ストリップを螺旋状に巻回すことで形成された。このことが表１の製造方法の欄に、「ストリップ」として表されている。このストリップの幅は、０．８ｃｍとされた。このストリップの厚みは、１．５ｍｍとされた。

［比較例１］
比較例１のタイヤでは、図５で示されるように、溝の内面において、第一キャップ層が、第一キャップ層と第二キャップ層の実質的な境界面より内側に存在している。このことが、トレッド構造の欄に、「図５」として示されている。比（Ｔ１／Ｄｃ）は、表１に示された通りとされている。このタイヤの製作では、第一キャップ層は、トレッド幅と同等の幅を有する１枚のシートを巻くことで形成されている。このことが、製造方法の欄に「１枚シート」として示されている。すなわち、このタイヤの成形工程では、溝が刻まれるべき位置にも第一キャップ層が存在している。このタイヤでは、これらの他は実施例１のタイヤと同様である。

［比較例２］
比較例２のタイヤでは、図５で示されるように、溝の内面において、第一キャップ層が、第一キャップ層と第二キャップ層の実質的な境界面より内側に存在している。このタイヤの製作では、第一キャップ層は、トレッド幅と同等の幅を有する１枚のシートを巻くことで形成されている。このタイヤでは、これらの他は実施例１のタイヤと同様である。

［実施例２、比較例３−４］
第一キャップ層の厚みを変更して、比（Ｔ１／Ｄｃ）を表２に示されるとおりとした。このとき、第二キャップ層の厚みも変更することで、トレッドの厚みは変更されていない。この他は実施例１と同様にして、実施例２及び比較例３−４のタイヤを得た。

［実施例３］
このタイヤの製造においては、第一キャップ層は、複数の幅の異なるシートを巻回すことで形成された。このことが、製造方法の欄に「複数シート」として示されている。すなわち、このタイヤの成形工程では、溝が刻まれるべき位置には第一キャップ層は存在していない。この他は実施例１と同様にして、実施例３のタイヤを得た。

［ＷＥＴ制動性能(初期)］
試作タイヤを標準リム（サイズ＝１７×７．５Ｊ）に組み込み、市販の乗用車の前輪に装着した。このタイヤの内圧は２２０ｋＰａとされた。後輪には、市販のタイヤを装着した。アスファルトのテストコースに、水深１．４ｍｍの水たまりが設けられた。この車両を１００ｋｍ／ｈの速度でこの水たまりに侵入させ、フルブレーキをかけた。ブレーキをかけてから停止するまでの走行距離（制動距離）を測定した。この結果から得られたＷＥＴ制動性能が、比較例１を１００とした指数として、下記の表１−２の「ＷＥＴ制動性能(初期)」の欄に示されている。この値が大きいほど、制動距離が短いことを示す。値が大きいほど好ましい。

［ＷＥＴ制動性能(摩耗後)］
試作タイヤを標準リム（サイズ＝１７×７．５Ｊ）に組み込み、このタイヤの内圧を１８０ｋＰａとした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、正規荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、８０ｋｍ／ｈの速度で、半径が１．７ｍであるドラムの上を２００００ｋｍ走行させた。この走行後のタイヤについて、上記のＷＥＴ制動性能(初期)と同じ方法で制動性能を測定した。この結果から得られたＷＥＴ制動性能が、比較例１を１００とした指数として、下記の表１−２の「ブレーキＷＥＴ（摩耗後）」の欄に示されている。この値が大きいほど、制動距離が短いことを示す。値が大きいほど好ましい。

［摩耗外観］
上記のＷＥＴ制動性能(摩耗後)試験において、ドラム上で２００００ｋｍ走行させた後のタイヤについて、摩耗外観を目視で評価した。この結果が、Ａ、Ｂ及びＣの三段階で表１−２に示されている。Ａ、Ｂ、Ｃの順に好ましい。Ａ及びＢが合格である。

［転がり抵抗］
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
使用リム：１７×７．５Ｊ
内圧：２３０ｋＰａ
荷重：３．４３ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１−２に示されている。数値が小さいほど、転がり抵抗が小さく、燃費性能に優れていることを示す。数値が小さいほど好ましい。

［生産性］
タイヤの成形工程で要した時間が測定された。この結果から得られた生産性が、表１−２に示されている。値が大きいほど生産性が高い。値が大きいほど好ましい。

表１−２に示されるように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたタイヤは、様々な車両にも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・クリンチ
１０・・・ビード
１２・・・カーカス
１４・・・ベルト
１６・・・エッジバンド
１８・・・バンド
２０・・・インナーライナー
２２・・・チェーファー
２８・・・トレッド面
３０・・・溝
３２・・・キャップ層
３４・・・ベース層
３６・・・コア
３８・・・エイペックス
４０・・・カーカスプライ
４２・・・第二プライ
４４・・・第一主部
４６・・・第一折返し部
４８・・・第二主部
５０・・・第二折返し部
５２・・・内側層
５４・・・外側層

Claims (6)

1. トレッドを備えており、
   上記トレッドが、その外面がトレッド面をなす第一キャップ層と、この第一キャップ層の半径方向内側に積層された第二キャップ層と、この第二キャップ層の半径方向内側に積層されたベース層とを備えており、
   上記第一キャップ層の損失正接ＬＴ１が上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２より大きく、
   上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２が上記ベース層の損失正接ＬＴｂより大きく、
   上記トレッドには溝が刻まれており、
   上記溝の深さＤｃに対する上記第一キャップ層の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）が３５％以上４０％以下であり、
   上記第一キャップ層と上記第二キャップ層との実質的な境界を表す面が境界面ＢＰとされたとき、上記溝の内面において、上記第一キャップ層が上記境界面ＢＰより半径方向内側まで延びていない空気入りタイヤ。
2. 上記トレッドの厚みＴに対する上記ベース層の厚みＴｂの比（Ｔｂ／Ｔ）が、２０％以上３５％以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記損失正接ＬＴ１が０．３以上０．４以下であり、
   上記損失正接ＬＴ２が０．１５以上０．２８以下であり、
   上記損失正接ＬＴｂが０．１２以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記第一キャップ層の硬さＨＤ１が上記第二キャップ層の硬さＨＤ２より高く、
   この硬さＨＤ１と硬さＨＤ２との差が５以下である請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 溝が刻まれたトレッドを備える空気入りタイヤの製造方法であって、
   上記トレッドが、その外面がトレッド面をなす第一キャップ層と、この第一キャップ層の半径方向内側に積層された第二キャップ層と、この第二キャップ層の半径方向内側に積層されたベース層とを備えており、
   上記第一キャップ層の損失正接ＬＴ１が上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２より大きく、上記第二キャップ層の損失正接ＬＴ２が上記ベース層の損失正接ＬＴｂより大きく、
   上記トレッドを積層する工程を含み、このトレッドを積層する工程が、
   上記ベース部を積層する工程、
   上記第二キャップ層を積層する工程
   及び
   上記第一キャップ層を積層する工程
   を含み、
   上記第一キャップ層を積層する工程においては、
   帯状の第一ストリップが上記第二キャップ層の外側に巻かれ、
   上記溝が刻まれるべき位置には、上記第一ストリップが巻かれず、
   上記溝の深さＤｃに対する上記第一キャップ層の厚みＴ１の比（Ｔ１／Ｄｃ）が３５％以上４０％以下となるように、上記第一ストリップが巻かれるタイヤの製造方法。
6. 上記第一ストリップの幅が０．５ｃｍ以上１．０ｃｍ以下であり、上記第一ストリップの厚みが１ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項５に記載の製造方法。

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