JP2018058437A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】グリップ持続性能に優れる空気入りタイヤの提供。【解決手段】このタイヤは、第一架橋ゴムからなる第一層と、第二架橋ゴムからなり第一層の半径方向内側に位置する第二層とを含むトレッドを備えている。第二架橋ゴムの硬度は、第一架橋ゴムの硬度より大きい。このタイヤでは、軸方向及び半径方向に沿った断面において、第一層と第二層との境界をなす界面が、少なくとも２種類の形状に形成されている。好ましくは、この界面の形状は、タイヤ軸方向に連続する山なり形状又はジグザグ形状である。好ましくは、この界面の形状を構成する最小単位の幅ｗは、トレッド幅ＷＴの２．０％以上５．０％以下である。赤道面を含む中央領域の界面と、車両装着時にこの中央領域の車両幅方向内側に位置する内側領域の界面と、この中央領域の車両幅方向外側に位置する外側領域の界面とが、それぞれ異なる形状に形成されたタイヤが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、レースのための空気入りタイヤに関する。

レース中の車両は、高速での直進・旋回走行に併せて急加速・急制動を繰り返す。レース用車両に装着される空気入りタイヤには、優れたグリップ性能が求められる。車両走行中、タイヤ表面をなすトレッドが路面と接触する。トレッドの接地面積がタイヤのグリップ性能に寄与する。トレッド面に溝を設けずに接地面積を増加したスリックタイヤが、レース用タイヤとして使用される。

レース走行中、タイヤには、頻繁に大きな荷重が負荷される。これにより、タイヤは変形と復元とを繰り返す。この変形と復元とによってトレッドをなす架橋ゴムが発熱し、タイヤの温度が上昇する。温度の上昇にしたがって、架橋ゴムの硬度は低下する。

一般に、軟質な架橋ゴムからなるトレッドを備えたタイヤは、グリップ性能に優れる。レース走行中、このタイヤの温度が上昇すると、トレッドをなす架橋ゴムの硬度が過度に低下する。このタイヤでは、レース走行中に必要なトレッド剛性が得られない。さらに、軟質な架橋ゴムからなるトレッドは、レース走行中に摩耗する。摩耗によりトレッドの接地面積が減少する。接地面積が減少したタイヤは、グリップ性能に劣る。このタイヤのグリップ性能は、走行中に低下するおそれがある。

一方、硬質な架橋ゴムからなるトレッドは、耐摩耗性に優れるが、低温時のグリップ性能が低い。このトレッドを備えたタイヤでは、走行によりトレッドが十分に昇温して架橋ゴムが軟質化するまで、必要なグリップ性能が発揮されないという問題がある。

トレッド温度が低い走行初期のグリップ性能と走行中のトレッド剛性とを両立するために、軟質ゴム層及び硬質ゴム層の二層構造からなるトレッドを備えたタイヤが提案されている。特開平１−２７８８０４号公報では、積層した軟質ゴム層と硬質ゴム層との境界をなす界面の形状を変更して、走行中の摩耗によるタイヤ特性の急激な変動を抑制する検討がなされている。

特開平１−２７８８０４号公報

レース走行中にタイヤが受ける荷重の状態は、走行条件、コースレイアウト、車両セット等によって異なる。例えば、タイヤが、ネガティブキャンバーを有するレース用車両に装着された場合、直進走行時、トレッドの車両幅方向内側により大きな荷重が負荷される。このタイヤの接地圧は、トレッド面の車両幅方向内側の領域において高く、車両幅方向外側の領域において低い。このタイヤのトレッド面には、接地圧分布の偏りが生ずる。

高い接地圧は摩耗を促進する。ネガティブキャンバーを有する車両に装着されたタイヤでは、トレッド面の、車両幅方向内側領域の摩耗速度が、車両幅方向外側領域の摩耗速度よりも大きい。このタイヤには、車両幅方向において摩耗量が不均一となる所謂偏摩耗が生じる。摩耗量が大きい領域では、接地面積が減少して、グリップ性能が低下する。このタイヤのグリップ性能は、走行中の偏摩耗により、低下する。偏摩耗を生じるタイヤでは、レース走行初期から終盤まで、グリップ性能を維持することができない。

特開平１−２７８８０４号公報に開示されたタイヤでは、トレッドを構成する２層の境界に、車両幅方向において均一な形状の界面が形成されている。このタイヤでは、車両幅方向において生じる偏摩耗を抑制することができない。このタイヤのグリップ性能は、レース走行中に低下するおそれがある。特開平１−２７８８０４号公報に開示されたタイヤの耐偏摩耗性能及びグリップ持続性能は、十分に満足できるものではない。

本発明の目的は、耐偏摩耗性能を改善して、レース走行初期から終盤まで、優れたグリップ性能を発揮することができる空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、第一架橋ゴムからなる第一層と、第二架橋ゴムからなり第一層の半径方向内側に位置する第二層とを含むトレッドを備えている。第二架橋ゴムの硬度は、第一架橋ゴムの硬度より大きい。このタイヤでは、タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面において、第一層と第二層との境界をなす界面は、少なくとも２種類の形状に形成されている。

好ましくは、第一層と第二層との境界をなす界面の形状は、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状及びタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状からなる群から選択される。

好ましくは、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状及びタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状の、少なくとも一つを構成する最小単位の軸方向最大幅ｗは、トレッドの幅ＷＴの２％以上５％以下である。

好ましくは、タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面において、第一層と第二層との境界をなす界面を、タイヤ赤道面を含む中央領域と、車両装着時にこの中央領域の車両幅方向内側に位置する内側領域と、この中央領域の車両幅方向外側に位置する外側領域とに区分するとき、内側領域の界面と、中央領域の界面と、外側領域の界面とは、それぞれ異なる形状に形成されている。

好ましくは、このタイヤでは、内側領域の界面は、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状に形成されており、中央領域の界面は、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状に形成されており、外側領域の界面は、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状に形成されている。

本発明に係る空気入りタイヤでは、走行時にトレッド面上に形成される接地圧分布の偏りに応じて、軟質な架橋ゴムからなる第一層と硬質な架橋ゴムからなる第二層との境界をなす界面の形状を設定することができる。このタイヤでは、第一層の摩耗速度及び第二層の露出速度が適正である。このタイヤでは、走行による偏摩耗が抑制される。このタイヤは、グリップ持続性能に優れている。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤが示された断面図である。 図２は、図１のタイヤのトレッドの内側領域（２ａ）、外側領域（２ｂ）及び中央領域（２ｃ）の構成を説明するための模式図である。 図３は、比較例１のタイヤのトレッドの構成を説明するための模式図である。

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、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２が示されている。このタイヤ２は、レース用の四輪自動車に装着される。好ましくは、このタイヤ２は、ネガティブキャンバーを有するレース用車両に装着される。このタイヤ２が、レース用以外の四輪自動車に装着されてもよい。

図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。タイヤ２の赤道面が、一点鎖線ＣＬで示されている。図１は、タイヤ軸方向及び半径方向に沿ったタイヤ２の断面図である。図１は、赤道面ＣＬに垂直な断面におけるタイヤ２の断面図でもある。

図１において、二点鎖線Ｂは、このタイヤ２が装着される車両のボディを表している。この図１において、左右方向は車両の幅方向でもある。図１に示された（ＩＮ）は車両幅方向内側（以下、車両内側と称する）であり、（ＯＵＴ）は車両幅方向外側（以下、車両外側と称する）である。

図示される通り、このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及び一対のチェーファー１８を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。

トレッド４は架橋ゴムからなる。トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２４を形成する。このトレッド面２４には、溝は刻まれていない。このタイヤ２は、スリックタイヤである。このトレッド面２４に溝が刻まれていてもよい。図示されないが、このタイヤ２のトレッド４は、その外面がトレッド面２４をなす第一層４２と、この第一層４２の半径方向内側に位置する第二層４４とを含んでいる。本発明の目的が達成される限り、トレッド４が更に別の層を備えてもよい。なお、トレッド４の詳細については後述する。

それぞれのサイドウォール６は、トレッド面２４の両端３８から半径方向略内向きに延びている。サイドウォール６は、カーカス１０よりも軸方向外側に位置している。このサイドウォール６は、カーカス１０の損傷を防止する。このサイドウォール６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。

ビード８は、半径方向においてサイドウォール６よりも内側に位置している。ビード８は、コア２６と、このコア２６から半径方向外向きに延びるエイペックス２８とを備えている。コア２６は、リング状である。コア２６は、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２８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２８は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、第一カーカスプライ３０及び第二カーカスプライ３２からなる。第一カーカスプライ３０及び第二カーカスプライ３２は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６に沿っている。第一カーカスプライ３０は、コア２６の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第一カーカスプライ３０には、主部３０ａと折り返し部３０ｂとが形成されている。第二カーカスプライ３２は、コア２６の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第二カーカスプライ３２には、主部３２ａと折り返し部３２ｂとが形成されている。このタイヤ２では、第一カーカスプライ３０の折り返し部３０ｂの端は、半径方向において、第二カーカスプライ３２の折り返し部３２ｂの端よりも外側に位置している。

第一カーカスプライ３０及び第二カーカスプライ３２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。各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１０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は、ポリエチレンテレフタレート繊維、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及びアラミド繊維が例示される。カーカス１０が、１枚のカーカスプライから形成されてもよい。このカーカス１０が３枚以上のカーカスプライから形成されてもよい。

ベルト１２は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０に積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、内側層３４及び外側層３６からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層３４の幅は外側層３６の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層３４及び外側層３６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３４のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層３６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。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト１２の軸方向幅は、タイヤ２の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト１２が、３以上の層を備えてもよい。

バンド１４は、ベルト１２の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド１４の幅はベルト１２の幅と略同等である。図示されていないが、このバンド１４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１４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１２が拘束されるので、ベルト１２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。

ベルト１２及びバンド１４は、補強層を構成している。ベルト１２のみから、補強層が構成されてもよい。バンド１４のみから、補強層が構成されてもよい。

インナーライナー１６は、カーカス１０の内側に位置している。インナーライナー１６は、カーカス１０の内面に接合されている。インナーライナー１６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１６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１６は、タイヤ２の内圧を保持する。

それぞれのチェーファー１８は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１８がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。このチェーファー１８は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。

図１に示された両矢印ＷＴは、トレッド４の幅である。このトレッド幅ＷＴは、図１の断面において、タイヤ軸方向における一方のトレッド端３８から他方のトレッド端３８までの長さとして計測される。本明細書において、トレッド面２４の、車両外側の端３８を外側端３８ｏと称し、車両内側の端３８を内側端３８ｉと称する場合がある。換言すれば、トレッド幅ＷＴは、トレッド面２４に沿って計測される外側端３８ｏから内側端３８ｉまでの長さである。

この実施形態に係るタイヤでは、トレッド４が、赤道面ＣＬを挟んで、この赤道面ＣＬと略平行に周方向に延びる２本の境界線によって、三の領域に区分される。図１において、赤道面ＣＬを含む中央領域が符号Ｒｃとして示されている。車両装着時に、中央領域Ｒｃの車両幅方向内側に位置する内側領域が、符号Ｒｉとして示されている。内側領域Ｒｉは、中央領域Ｒｃの軸方向外側に隣接してトレッド面２４の内側端３８ｉを含む領域である。車両装着時に、中央領域Ｒｃの車両幅方向外側に位置する外側領域が、符号Ｒｏとして示されている。外側領域Ｒｏは、中央領域Ｒｃの軸方向外側に隣接してトレッド面２４の外側端３８ｏを含む領域である。図示される通り、このタイヤ２のトレッド４は、車両内側から車両外側に向かって、順に、内側領域Ｒｉ、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏに略三等分されている。これにより、トレッド４に含まれる第一層４２と第二層４４との境界をなす界面５０が、内側領域Ｒｉ、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏに区分される。

図２の（２ａ）−（２ｃ）には、図１のタイヤ２のトレッド４の各領域の構成が模式的に示されている。（２ａ）−（２ｃ）は、いずれも、タイヤ軸方向及び半径方向に沿ったタイヤ２の部分断面図である。即ち、（２ａ）−（２ｃ）において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面に垂直な方向がタイヤ２の周方向である。この（２ａ）−（２ｃ）において、左右方向は、このタイヤ２が車両に装着されたときの、車両幅方向でもある。

図２の（２ａ）には、内側領域Ｒｉに位置するトレッド４の一部が示されている。図示される通り、このトレッド４は、その外面がトレッド面２４ｉをなす第一層４２ｉと、この第一層４２ｉの半径方向内側に位置する第二層４４ｉとから構成されている。第一層４２ｉは、第二層４４ｉに積層されている。この内側領域Ｒｉにおいて、第一層４２ｉと第二層４４ｉとの境界をなす界面５０ｉは、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状に形成されている。

図２の（２ｂ）には、外側領域Ｒｏに位置するトレッド４の一部が示されている。図示される通り、このトレッド４は、その外面がトレッド面２４ｏをなす第一層４２ｏと、この第一層４２ｏの半径方向内側に位置する第二層４４ｏとから構成されている。第一層４２ｏは、第二層４４ｏに積層されている。この外側領域Ｒｏにおいて、第一層４２ｏと第二層４４ｏとの境界をなす界面５０ｏは、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状に形成されている。

図２の（２ｃ）には、中央領域Ｒｃに位置するトレッド４の一部が示されている。図示される通り、このトレッド４は、その外面がトレッド面２４ｃをなす第一層４２ｃと、この第一層４２ｃの半径方向内側に位置する第二層４４ｃとから構成されている。第一層４２ｃは、第二層４４ｃに積層されている。この中央領域Ｒｃにおいて、第一層４２ｃと第二層４４ｃとの境界をなす界面５０ｃは、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状に形成されている。

このタイヤ２において、第一層４２は、第一架橋ゴムからなる。このタイヤ２が装着された車両が走行するとき、先ず、トレッド面２４をなす第一層４２が路面と接触する。この第一層４２は、タイヤ２のグリップ性能に寄与する。軟質な第一架橋ゴムからなる第一層４２が好ましい。軟質な架橋ゴムからなる第一層４２によって、特に、走行初期のグリップ性能が向上する。

このタイヤ２が装着された車両が長時間を走行することにより、トレッド面２４をなす第一層４２が摩耗する。これにより、第二層４４がタイヤ２の表面に露出する。このタイヤ２において、第二層４４は、第一層よりも硬質な第二架橋ゴムからなる。硬質な第二架橋ゴムからなる第二層４４がタイヤ２の表面に露出することにより、トレッド剛性が高くなり、耐摩耗性が向上する。

このタイヤ２が、ネガティブキャンバーを有する車両に装着された場合、走行時に、トレッド４の車両内側に大きな荷重が負荷される。このタイヤ２では、トレッド面２４の内側領域Ｒｉにおける接地圧が特に高く、外側領域Ｒｏにおける接地圧が低い。

接地圧が特に高い内側領域Ｒｉにおける摩耗速度は、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏよりもかなり大きい。さらに、このタイヤ２では、内側領域Ｒｉにおいて、第一層４２ｉと第二層４４ｉとの界面５０ｉが、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状をなしている。大きな摩耗速度と界面５０ｉの形状とによって、内側領域Ｒｉでは、他の領域よりも早期かつ広範囲に、硬質な架橋ゴムからなる第二層４４ｉがタイヤ２の表面に露出する。早期かつ広範囲にタイヤ表面に露出した第二層４４ｉにより、この内側領域Ｒｉでは、接地圧が高いにも関わらず、トレッド４の摩耗が抑制される。

接地圧が低い外側領域Ｒｏでは、走行時、トレッド４が大きくは変形しない。この外側領域Ｒｏに含まれる架橋ゴムの、走行時の変形に起因する発熱量は、中央領域Ｒｃ及び内側領域Ｒｉよりも小さい。この外側領域Ｒｏでは、架橋ゴムの昇温速度が小さい。一方、接地圧が低い外側領域Ｒｏにおける摩耗速度は、中央領域Ｒｃ及び内側領域Ｒｉよりも小さい。さらに、このタイヤ２では、外側領域Ｒｏにおいて、第一層４２ｏと第二層４４ｏとの界面５０ｏが、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状をなしている。小さな摩耗速度と界面５０ｏの形状とに起因して、外側領域Ｒｏに含まれる第二層４４ｏがタイヤ２の表面に露出する速度が小さくなる。これにより、この外側領域Ｒｏでは、硬質な架橋ゴムからなる第二層４４ｏが、十分に昇温した状態で、タイヤ２の表面に露出する。十分に昇温した第二層４４ｏにより、走行中のグリップ性能が維持される。

このタイヤ２の中央領域Ｒｃにおける接地圧は、内側領域Ｒｉより低く、外側領域Ｒｏより高い。この中央領域Ｒｃにおける摩耗速度は、内側領域Ｒｉよりも大きく、外側領域Ｒｏよりも小さい。このタイヤ２では、中央領域Ｒｃにおいて、第一層４２ｃと第二層４４ｃとの界面５０ｃが、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状をなしている。この中央領域Ｒｃにおいて、第二層４４ｃがタイヤ２の表面に露出する速度は、内側領域Ｒｉより小さく、外側領域Ｒｏより大きい。この中央領域Ｒｃにおける界面５０ｃの形状は、第一層４２の摩耗速度及び第二層４４の露出速度の、トレッド４の車両幅方向における急激な変動の緩和に寄与する。

以上述べた通り、このタイヤ２では、内側領域Ｒｉにおける界面５０ｉの形状が、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状であり、中央領域Ｒｃにおける界面５０ｃの形状が、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状であり、外側領域Ｒｏにおける界面５０ｏの形状が、タイヤ軸方向内向きに凸の山なり形状である。このタイヤ２では、ネガティブキャンバーを有する車両に装着されて走行するときに生じる接地圧分布の偏りに応じて、内側領域Ｒｉの界面５０ｉと、中央領域Ｒｃの界面５０ｃと、外側領域Ｒｏの界面５０ｏとが、それぞれ異なる形状に形成されている。このタイヤ２の各領域における界面５０ｉ、５０ｃ、５０ｏの形状は適正である。このタイヤ２において、第二層４４ｉ、４４ｃ、４４ｏがタイヤ表面に露出する速度は適正である。このタイヤ２では、トレッド４の車両幅方向における摩耗速度が略均一化され、偏摩耗が抑制される。このタイヤ２によれば、走行中の偏摩耗に基づくグリップ性能の低下が回避される。このタイヤ２によれば、レース走行初期から終盤まで、優れたグリップ性能が発揮される。

タイヤ２において、トレッド４を内側領域Ｒｉ、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏに区分する２本の境界線の位置は、特に限定されない。このタイヤ２が装着される車両の種類、走行条件等により生じうる接地圧分布の偏りに応じて、適宜設定される。偏摩耗抑制及びグリップ性の観点から、好ましくは、トレッド面２４の全表面積に対して各領域の占める割合が、それぞれ、１０％以上５０％以下となるように、各境界線の位置が選択される。より好ましい割合は、２０％以上４０％以下である。

本発明において、トレッド４を区分する境界線の数は、特に限定されず、少なくとも１本の境界線により、トレッド４が二の領域に区分されてもよい。接地圧分布の偏りに起因する偏摩耗の抑制が容易であるとの観点から、好ましい境界線の数は、２本以上である。製造容易との観点から、好ましい境界線の数は、５本以下である。

図２の（２ａ）に示された両矢印ｗは、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状を構成する最小単位の軸方向最大幅である。（２ｂ）に示された両矢印ｗは、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状を構成する最小単位の軸方向最大幅である。（２ｃ）に示された両矢印ｗは、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状を構成する最小単位の軸方向最大幅である。

このタイヤ２では、各領域の界面の形状を構成する最小単位の幅ｗによって、第二層４４のタイヤ表面への露出量が調整される。耐偏摩耗性能の観点から、好ましくは、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状及び半径方向内向きに凸の山なり形状並びにタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状の、少なくとも一つを構成する最小単位の幅ｗが、トレッド幅ＷＴの２．０％以上であり、より好ましくは、２．５％以上である。グリップ持続性能の観点から、この幅ｗは、トレッド幅ＷＴの５．０％以下が好ましく、４．５％以下がより好ましい。

本明細書において、最小単位の幅ｗは、タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面にて計測される。内側領域Ｒｉの界面と、中央領域Ｒｃの界面と、外側領域Ｒｏの界面とが、同じ幅ｗの最小単位からなる形状に形成されてもよく、それぞれ異なる幅ｗの最小単位からなる形状に形成されてもよい。偏摩耗抑制の観点から、各領域の界面の形状を構成する最小単位の幅ｗが同じであることが好ましい。

図２の（２ａ）−（２ｃ）に示された両矢印ｄｍａｘは、第一層４２の厚みの最大値であり、両矢印ｄｍｉｎは、第一層４２の厚みの最小値である。この厚みｄｍａｘ及び厚みｄｍｉｎは、タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面において、トレッド面上の任意の点における接平面に垂直な直線（法線）に沿って計測される。

図２の（２ａ）に示された両矢印ｈは、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状を構成する最小単位の半径方向最大高さである。（２ｂ）に示された両矢印ｈは、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状を構成する最小単位の半径方向最大高さである。（２ｃ）に示された両矢印ｈは、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状を構成する最小単位の半径方向最大高さである。本明細書において、それぞれの高さｈは、厚みｄｍａｘと厚みｄｍｉｎとの差（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）として表される。

このタイヤ２では、各領域の界面の形状を構成する最小単位の高さｈによって、走行中、第二層４４がタイヤ２の表面に露出する速度が調整される。偏摩耗抑制の観点から、好ましくは、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状及び半径方向内向きに凸の山なり形状並びにタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状の、少なくとも一つを構成する最小単位の高さｈが、第一層４２の最大厚みｄｍａｘの５０％以上であり、より好ましくは、５５％以上である。グリップ性能の観点から、この高さｈは、厚みｄｍａｘの９０％以下が好ましい。内側領域Ｒｉの界面と、中央領域Ｒｃの界面と、外側領域Ｒｏの界面とが、同じ高さｈの最小単位からなる形状に形成されてもよく、それぞれ異なる高さｈの最小単位からなる形状に形成されてもよい。偏摩耗抑制の観点から、各領域の界面の形状を構成する最小単位の高さｈが同じであることが好ましい。

図２の（２ａ）−（２ｃ）に示された両矢印ＤＴはトレッド４の厚みである。この厚みＤＴは、タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面において、トレッド面上の任意の点における接平面に垂直な直線（法線）に沿って測定される。耐偏摩耗性能及びグリップ持続性能の観点から、トレッドの厚みＤＴは、２．０ｍｍ以上が好ましく、３．０ｍｍ以上がより好ましい。軽量化の観点から、好ましい厚みＤＴは、５．０ｍｍ以下である。内側領域Ｒｉ、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏのそれぞれにおける厚みＤＴは、同じであってもよく、異なっていてもよいが、偏摩耗抑制の観点から、全領域において略均一な厚みＤＴを有するトレッド４が好ましい。

走行初期におけるグリップ性能の観点から、第一層４２の最大厚みｄｍａｘは、トレッドの厚みＤＴの４０％以上が好ましく、４５％以上がより好ましい。偏摩耗抑制の観点から、好ましい厚みｄｍａｘは、厚みＤＴの６０％以下である。

走行初期におけるグリップ性能の観点から、第一層４２の最小厚みｄｍｍｉｎは、トレッドの厚みＤＴの１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましい。偏摩耗抑制の観点から、好ましい厚みｄｍｉｎは、厚みＤＴの３０％以下である。

このタイヤ２において、第一層４２は、第一架橋ゴムからなり、第二層４４は、第二架橋ゴムからなる。前述した通り、第二架橋ゴムの硬度Ｈ２は、第一架橋ゴムの硬度Ｈ１より大きい。耐偏摩耗性能及びグリップ持続性能の観点から、硬度Ｈ２と硬度Ｈ１との差（Ｈ２−Ｈ１）は、３以上が好ましく、５以上がより好ましい。耐久性の観点から、差（Ｈ２−Ｈ１）は、２０以下が好ましい。なお、本明細書において、硬度Ｈ１及び硬度Ｈ２は、ＪＩＳ Ｋ６２５３の規定に準拠して、タイプＡデュロメータを用いて２５℃で測定されるＪＩＳ−Ａ硬度として定義される。

走行初期のグリップ性能の観点から、第一架橋ゴムの硬度Ｈ１は、５５以下が好ましく、５０以下がより好ましい。耐摩耗性の観点から、硬度Ｈ１は、３０以上が好ましく、３５以上がより好ましい。内側領域Ｒｉ、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏに含まれる第一架橋ゴムの硬度Ｈ１が、同じであってもよく、異なっていてもよい。

耐摩耗性の観点から、第二架橋ゴムの硬度Ｈ２は、５０以上が好ましく、５５以上がより好ましい。グリップ持続性能の観点から、硬度Ｈ２は、６５以下が好ましく、６０以下がより好ましい。内側領域Ｒｉ、中央領域Ｒｃ及び外側領域Ｒｏに含まれる第二架橋ゴムの硬度Ｈ２が、同じであってもよく、異なっていてもよい。

第一架橋ゴム及び第二架橋ゴムは、それぞれ、ゴム組成物が架橋されることにより得られる。本発明において、ゴム組成物の配合は特に限定されず、従来既知のトレッドゴム用の配合が適宜変更されて用いられうる。好ましくは、第一架橋ゴムと第二架橋ゴムとは、それぞれ配合が異なるゴム組成物が架橋されることにより得られる。

本発明の目的が達成される限り、内側領域Ｒｉに含まれる第一架橋ゴムと、中央領域Ｒｃに含まれる第一架橋ゴムと、外側領域Ｒｏに含まれる第一架橋ゴムとが、同じ配合のゴム組成物から得られてもよく、それぞれ異なる配合のゴム組成物から得られてもよい。内側領域Ｒｉに含まれる第二架橋ゴムと、中央領域Ｒｃに含まれる第二架橋ゴムと、外側領域Ｒｏに含まれる第二架橋ゴムとが、同じ配合のゴム組成物から得られてもよく、異なる配合のゴム組成物から得られてもよい。

本発明の他の実施形態に係るタイヤの一例として、ポジティブキャンバーを有する車両に装着されるタイヤが挙げられる。この実施形態では、図１に示される基本構成を備えた空気入りタイヤにおいて、トレッドの内側領域における界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状をなしており、中央領域における界面が、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状をなしており、外側領域における界面が、タイヤ軸方向外向きに凸の山なり形状をなしている。即ち、この実施形態に係るタイヤの内側領域には、図２の（２ｂ）に示される形状の界面が形成されており、中央領域には、図２の（２ｃ）に示される形状の界面が形成されており、外側領域には、図２の（２ａ）に示される形状の界面が形成されている。

このタイヤが、ポジティブキャンバーを有する車両に装着された場合、走行時に、トレッドの車両外側に大きな荷重が負荷される。このタイヤでは、トレッド面の外側領域における接地圧が特に高く、内側領域における接地圧が低い。

この実施形態では、接地圧の特に高い外側領域における摩耗速度が、中央領域及び内側領域よりもかなり大きい。さらに、この実施形態に係るタイヤでは、外側領域において、第一層と第二層との界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状をなしている。大きな摩耗速度と界面の形状とによって、外側領域では、他の領域よりも早期かつ広範囲に、硬質な架橋ゴムからなる第二層がタイヤ表面に露出する。これにより、この外側領域では、接地圧が高いにも関わらず、トレッドの摩耗が抑制される。

この実施形態において、接地圧の低い内側領域では、トレッドが大きくは変形しない。この内側領域に含まれる架橋ゴムの、走行時の変形に起因する発熱量は、中央領域及び外側領域よりも小さい。この内側領域では、架橋ゴムの昇温速度が小さい。一方、接地圧の低い内側領域における摩耗速度は、中央領域及び外側領域よりも小さい。さらに、この実施形態に係るタイヤでは、内側領域において、第一層と第二層との界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状をなしている。小さな摩耗速度と界面の形状とに起因して、内側領域に含まれる第二層がタイヤ表面に露出する速度が小さくなる。これにより、この内側領域では、硬質な架橋ゴムからなる第二層が、十分に昇温した状態で、タイヤ表面に露出する。十分に昇温した第二層により、走行中のグリップ性能が維持される。

この実施形態に係るタイヤの中央領域における接地圧は、外側領域より低く、内側領域より高い。この中央領域における摩耗速度は、外側領域よりも大きく、内側領域よりも小さい。この実施形態では、中央領域において、第一層と第二層との界面が、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状をなしている。この中央領域において、第二層がタイヤ表面に露出する速度は、外側領域よりも小さく、内側領域より大きい。この中央領域の界面形状は、第一層の摩耗速度及び第二層の露出速度の、トレッドの車両幅方向における急激な変動の緩和に寄与する。

この実施形態に係るタイヤでは、ポジティブキャンバーを有する車両に装着されて走行するときに生じる接地圧分布の偏りに応じて、内側領域の界面と、中央領域の界面と、外側領域の界面とが、それぞれ異なる形状に形成されている。このタイヤの各領域における界面の形状は適正である。このタイヤにおいて、第二層がタイヤ表面に露出する速度は適正である。このタイヤによれば、走行中の偏摩耗が抑制され、レース走行初期から終盤まで、優れたグリップ性能が発揮される。

以上、キャンバー角を有する車両への装着に適した二の実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲内で種々の変更を加えることができる。即ち、本発明に係るタイヤでは、キャンバー角の有無に関わらず、走行時に生じる接地圧分布の偏りに応じて、軟質な第一架橋ゴムからなる第一層と、硬質な第二架橋ゴムからなる第二層との境界に、適正に選択された少なくとも２種類の形状の界面を形成することにより、第一層の摩耗速度及び第二層の露出速度が適正に調整される。このタイヤは、耐偏摩耗性能及びグリップ持続性能に優れている。

本発明において、第一層と第二層との境界に形成される界面の形状は、接地圧分布の偏りに起因する偏摩耗を抑制できる形状であればよく、特に限定されるものではない。第一層の摩耗速度及び第二層の露出速度の調整の観点から、好ましくは、第一と上記第二層との境界をなす界面の形状が、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状及びタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状からなる群から選択される。より好ましくは、接地圧が高い領域の界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状に形成され、接地圧が低い領域の界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状に形成され、接地圧が高い領域と接地圧が低い領域とに挟まれた領域の界面が、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状に形成される。本発明の効果が阻害されない限り、第一層と第二層との境界をなす界面が他の形状に形成されてもよい。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、特に限定されず、既知の製造方法が利用されうる。例えば、配合の異なる２種類のゴム組成物を準備し、第一層及び第二層を、その界面形状が所定の形状となるように設計されたダイプレートを有する押出装置を用いて共押出加工した後、他のタイヤ部材と併せて、タイヤ成形機で成形して未加硫タイヤとし、この未加硫タイヤを加硫機中で加圧及び加熱することにより、本発明に係る空気入りタイヤが得られる。

本発明では、特に言及された場合を除き、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ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。乗用車用タイヤの場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。本明細書において正規荷重とは、タイヤ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。なお、下記表１−３において、界面の形状として示された（２ａ）−（２ｃ）は、それぞれ、図２の（２ａ）−（２ｃ）を意味する。下記表２に示された（３）は、図３を意味する。

［実施例１］
図１の基本構成を備えた実施例１の空気入りタイヤ（サイズ：２５５／４０Ｒ１８）を製造した。このタイヤのトレッドは、第一架橋ゴムからなる第一層と、第二架橋ゴムからなる第二層とを含んでいる。第二架橋ゴムの硬度は、第一架橋ゴムの硬度より大きい。実施例１のタイヤでは、第一層と第二層との境界をなす界面が、トレッド幅ＷＴを略三等分した位置で、内側領域、中央領域及び外側領域に区分される。内側領域の界面は、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状に形成されており、下記表１に（２ｃ）として示されている。中央領域の界面は、タイヤ軸方向に連続する半径外向きに凸の山なり形状に形成されており、下記表１に（２ａ）として示されている。外側領域の界面は、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状に形成されており、下記表１に（２ｂ）として示されている。各領域の界面の形状を構成する最小単位の幅ｗ及び高さｈは、全て同じである。最小単位の高さｈは、第一層の最大厚みｄｍａｘの５０％である。厚みｄｍａｘは、トレッドの厚みＤＴの４０％である。最小単位の幅ｗのトレッド幅ＷＴに対する比率が、ｗ／ＷＴ（％）として、下記表１に示されている。

［比較例１］
内側領域、中央領域及び外側領域の界面を、全て、図３に模式的に示される形状に形成した以外は、実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを製造した。図３は、比較例１のタイヤの軸方向及び半径方向に沿った部分断面図である。図３において、上下方向がタイヤの半径方向であり、左右方向がタイヤの軸方向であり、紙面に垂直な方向がタイヤの周方向である。比較例１のタイヤの軸方向及び半径方向に沿った断面において、第一層と第二層との界面の形状は直線状である。この界面の形状が、下記表２に（３）として示されている。

［実施例２−６及び比較例２−４］
内側領域、中央領域及び外側領域の界面を、それぞれ、下記表１−２に示される形状に形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例２−６及び比較例２−４のタイヤを製造した。

［実施例７−８及び比較例５−６］
内側領域、中央領域及び外側領域の界面の形状と、その最小単位の幅（ｗ／ＷＴ（％））とを、それぞれ、下記表２−３に示されるものとした以外は、実施例１と同様にして、実施例７−８及び比較例５−６のタイヤを製造した。

［耐偏摩耗性能］
実施例１−８及び比較例１−６の試作タイヤを、それぞれ４本ずつ準備した。これらのタイヤを標準リム（１８×９．０Ｊ）に装着して、内圧が１８０ｋＰａとなるように空気を充填した後、ネガティブキャンバー（キャンバー角ＣＡ＝−３°）を有して、インサイドドラム試験機に装着した。平均速度８０ｋｍ／ｈで、走行距離が２０００ｋｍに到達するまでドラム上を走行させた後、目視によりトレッド面の摩耗状態を観察して、耐偏摩耗性能を評価した。比較例１を評点５として、１０点法で相対評価した結果が、下記表１−３に示されている。数値が大きいほど評価が高い。

［グリップ持続性能］
実施例１−８及び比較例１−６の試作タイヤを、それぞれ４本ずつ準備した。これらのタイヤを標準リム（１８×９．０Ｊ）に装着した後、内圧が１８０ｋＰａとなるように空気を充填して、排気量が２０００ｃｃである四輪駆動車に、ネガティブキャンバー（キャンバー角ＣＡ＝−３°）を有して装着した。この四輪駆動車を、サーキットで走行させて、グリップ持続性能についてドライバーによる官能評価をおこなった。走行時の最高速度は１８０ｋｍ／ｈであった。サーキット（４．４ｋｍ／周）の周回数は１０周とした。比較例１を評点５として、１０点法で相対評価した結果が、下記表１−３に示されている。数値が大きいほど評価が高い。

表１−３に示されるように、比較例のタイヤよりも評価が高い実施例のタイヤが得られた。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、レース用車両を含む種々の車両に装着される。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・バンド
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
２４、２４ｉ、２４ｃ、２４ｏ・・・トレッド面
２６・・・コア
２８・・・エイペックス
３０、３０ａ、３０ｂ・・・第一カーカスプライ
３２、３２ａ、３２ｂ・・・第二カーカスプライ
３４・・・（ベルトの）内側層
３６・・・（ベルトの）外側層
３８、３８ｉ、３８ｏ・・・トレッド面２４の端
４２、４２ｉ、４２ｃ、４２ｏ・・・第一層
４４、４４ｉ、４４ｃ、４４ｏ・・・第二層
５０、５０ｉ、５０ｃ、５０ｏ・・・第一層と第二層との界面

Claims (5)

1. 第一架橋ゴムからなる第一層と、第二架橋ゴムからなり上記第一層の半径方向内側に位置する第二層とを含むトレッドを備えており、
   上記第二架橋ゴムの硬度が、上記第一架橋ゴムの硬度よりも大きく、
   タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面において、上記第一層と上記第二層との境界をなす界面が、少なくとも２種類の形状に形成されている空気入りタイヤ。
2. 上記第一層と上記第二層との境界をなす界面の形状が、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状及びタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状からなる群から選択される請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状及びタイヤ軸方向に連続するジグザグ形状の、少なくとも一つを構成する最小単位の軸方向最大幅ｗが、上記トレッドの幅ＷＴの２．０％以上５．０％以下である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ軸方向及び半径方向に沿った断面において、上記第一層と上記第二層との境界をなす界面を、タイヤ赤道面を含む中央領域と、車両装着時にこの中央領域の車両幅方向内側に位置する内側領域と、この中央領域の車両幅方向外側に位置する外側領域とに区分するとき、
   上記内側領域の界面と、上記中央領域の界面と、上記外側領域の界面とが、それぞれ、異なる形状に形成されている請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 上記内側領域の界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向外向きに凸の山なり形状に形成されており、上記中央領域の界面が、タイヤ軸方向に連続するジグザグ形状に形成されており、上記外側領域の界面が、タイヤ軸方向に連続する半径方向内向きに凸の山なり形状に形成されている請求項４に記載の空気入りタイヤ。

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