JP4392712B2

JP4392712B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4392712B2
Application number: JP2003194553A
Authority: JP
Inventors: 靖夫廣川; 毅功刀
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP2005028946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやバス等に使用される重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、摩耗寿命を損なうことなく騒音を低減するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいて、トレッドパターンに起因するエアポンピング音に代表されるパターンノイズはタイヤ構造上どうしても避けることができない音である（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これに対して、トレッド部の溝を浅くすればパターンノイズの低減が可能であるが、この場合、摩耗寿命が短くなってしまうため、ノイズの低減と摩耗寿命との両立が困難である。
【０００３】
他方、重荷重用空気入りタイヤにおいて、ショルダー部に発生する偏摩耗の対策の１つとして、ショルダーリブ（ブロック）に主溝よりも狭い細溝を配置することが行われている。細溝によって区分された細リブ（細ブロック）が走行時にリブ本体（ブロック本体）にかかる力を分散し、偏摩耗の発生を抑制するのである。しかしながら、このような細溝を設けた場合、その溝底にクラックを生じたり、細リブのもげを生じる恐れがあるため、細溝の深さは主溝の深さに比べて同等以下にせざるを得ないのが現状である。よって、摩耗中期以降は細溝が浅くなってしまうため、細リブによる力の分散効果を持続することができず、摩耗中期以降において偏摩耗が発生し易くなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９１７３４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−６３３１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、摩耗寿命を損なうことなく騒音を低減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
本発明の更なる目的は、摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記溝内に自己分解性を持つポリマーからなる充填物を配置し、前記溝の深さＤに対して前記充填物の高さＡをＡ≦０．８Ｄの関係にすると共に、前記自己分解性を持つポリマーが光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーであることを特徴とするものである。
【０００９】
このように溝内に自己分解性を持つポリマーを充填することにより、摩耗初期の溝内の空洞部の容積を減少させて低騒音化が可能になる。また、自己分解性を持つポリマーは徐々に分解するので、タイヤの摩耗が進行しても溝内の空洞部の深さを略一定に保つことができる。勿論、溝の深さを十分に大きく設定しておけば、摩耗寿命が短くなることもない。
【００１０】
自己分解性を持つポリマーで溝を塞ぐことに対する懸案事項として、ハイドロプレーニング現象のような雨天時の走行に関するものがある。しかしながら、自己分解性を持つポリマーからなる充填物を適切に配置することで、雨天時の走行での諸問題の発生を避けることができる。上記空気入りタイヤにおいて、雨天走行時の性能を実質的に悪化させないために、溝の深さＤに対して充填物の高さＡはＡ≦０．８Ｄの関係にする。
【００１１】
特に重荷重用空気入りタイヤは、路面との接触圧力が乗用車用空気入りタイヤに比べて極めて大きいため、溝内に自己分解性を持つポリマーを充填しても雨天走行時の諸問題が発生し難く、晴天時に対する制動性能の低下が少ない。つまり、溝内の空洞部の深さが小さくても雨天時の諸問題が発生し難いのである。
【００１２】
更に、上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝を設けると共に、該主溝よりも狭い細溝を該主溝に沿って設けた空気入りタイヤにおいて、前記細溝内に自己分解性を持つポリマーからなる充填物を配置し、前記主溝の深さＤに対して前記細溝の深さｄ₁と前記細溝内の空洞部の深さｄ₂をそれぞれＤ≦ｄ₁≦１．３Ｄ，０．３Ｄ≦ｄ₂≦０．５Ｄの関係にすると共に、前記自己分解性を持つポリマーが光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーであることを特徴とするものである。
【００１３】
このように細溝内に自己分解性を持つポリマーを充填することにより、摩耗寿命を損なうことなく騒音を低減することができる。特に、上記のような細溝は偏摩耗の抑制効果を発揮するものであるが、細溝内に自己分解性を持つポリマーを充填することにより、細溝を主溝よりも深く設定した場合であっても細溝の底部を起点とするクラックや細溝で区分された細リブ又は細ブロックのもげ等の損傷を生じ難くなる。また、自己分解性を持つポリマーは徐々に分解するので、タイヤの摩耗が進行しても細溝内の空洞部の深さを略一定に保つことができる。そのため、細溝の深さを十分に大きく設定しておけば、摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することが可能になる。
【００１４】
上記空気入りタイヤにおいて、細溝にクラック等の損傷を生じることなく摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制するために、主溝の深さＤに対して細溝の深さｄ₁と細溝内の空洞部の深さｄ₂をそれぞれＤ≦ｄ₁≦１．３Ｄ，０．３Ｄ≦ｄ₂≦０．５Ｄの関係にする。
【００１５】
本発明において、自己分解性を持つポリマーとしては、光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーを使用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４の端部はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビード部３において、ビードコア５の外周側にはビードフィラー６が配置され、これらビードコア５及びビードフィラー６を包み込むようにカーカス層４に沿って補強層７が配置されている。
【００１７】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層のベルト層８が埋設されている。また、トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝１１が形成されている。これら主溝１１はタイヤ周方向に沿って直線状であっても良く、ジグザグ状であっても良い。
【００１８】
上記重荷重用空気入りタイヤにおいて、主溝１１内には自己分解性を持つポリマーからなる充填物１２が配置されている。充填物１２は全ての溝の全周にわたって配置することが望ましいが、一部の溝について、溝の一部だけに設けることも可能である。このように主溝１１内に自己分解性を持つポリマーを充填することにより、摩耗初期の主溝１１内の空洞部の容積が少なくなるので、エアポンピング音に代表されるパターンノイズを低減することができる。一方、自己分解性を持つポリマーは時間の経過に伴って徐々に分解するので、図２に示すように、タイヤの摩耗が進行しても主溝１１内の空洞部の深さを略一定に保つことができる。また、主溝１１の深さを十分に大きく設定しておけば、摩耗寿命が短くなることもない。
【００１９】
図３に示すように、主溝１１の深さＤに対して充填物１２の高さＡはＡ≦０．８Ｄの関係にすると良い。充填物１２の高さＡが主溝１１の深さＤの０．８倍よりも大きいと雨天走行時の制動性能が悪化することになる。なお、充填物１２は僅かな量であっても低騒音化に寄与するが、顕著な作用効果を得るために０．５Ｄ≦Ａ≦０．８Ｄの関係にすることが好ましい。
【００２０】
図４は本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示すものである。図４ではショルダー部のみを示し、他の部分の説明は省略する。
【００２１】
図４において、トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる主溝１１が形成され、この主溝１１によってショルダーリブ９が区分されている。ショルダーリブ９には、主溝１１よりも狭い細溝２１が主溝１１に沿って形成されている。これにより、ショルダーリブ９は細溝２１を堺にして主溝側のリブ本体９ａとタイヤ幅方向外側の細リブ９ｂとに区分されている。細溝２１によって区分された細リブ９ｂは走行時にリブ本体９ａにかかる力を分散し、偏摩耗の発生を抑制するように機能する。
【００２２】
上記重荷重用空気入りタイヤにおいて、細溝２１内には自己分解性を持つポリマーからなる充填物２２が配置されている。このように細溝２１内に自己分解性を持つポリマーを充填することにより、上記と同様に摩耗寿命を損なうことなく騒音を低減することができるという作用効果に加えて、細溝２１の底部を起点とするクラックや細リブ９ｂのもげを防止することができる。また、自己分解性を持つポリマーは時間の経過に伴って徐々に分解するので、タイヤの摩耗が進行しても細溝２１内の空洞部の深さを略一定に保つことができる。そのため、細溝２１の深さを十分に大きく設定しておけば、摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することが可能になる。
【００２３】
図４に示すように、主溝１１の深さＤに対して細溝２１の深さｄ₁と細溝２１内の空洞部（充填物２２で塞がれていない部分）の深さｄ₂をそれぞれＤ≦ｄ₁≦１．３Ｄ，０．３Ｄ≦ｄ₂≦０．５Ｄの関係にすると良い。細溝２１を主溝１１よりも深くすることで、摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することができる。細溝２１の深さｄ₁が主溝１１の深さＤよりも小さいと摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することが困難になり、主溝１１の深さＤの１．３倍を超えてもそれ以上の効果は期待できない。一方、細溝２１内の空洞部の深さｄ₁を適正化することで、細溝２１によって細分化された部分の剛性を十分に補い、細溝２１の底部への負担を軽減できることから、クラック故障等を効果的に抑制することができる。細溝２１内の空洞部の深さｄ₂が主溝１１の深さＤの０．３倍未満であるとショルダー部の偏摩耗を抑制する効果が不十分になり、逆に主溝１１の深さＤの０．５倍を超えるとクラック故障等を生じ易くなる。
【００２４】
自己分解性を持つポリマーとしては、光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーを使用することができる。
【００２５】
光分解性ポリマーは、例えば、紫外線によって分子中の連鎖分断を誘発させる重合体である。この光分解性ポリマーとしては、ケトンカルボニル基を有するポリマー及びそのコポリマー；ケトンコポリマーと他の合成ポリマーとの混合重合体；エチレンと一酸化炭素とのコポリマー、もしくは該コポリマーと他のエチレンポリマーとの混合重合体；鉄、銅、マンガン、コバルト、セリウム、バナジウム、クロム、ニッケル等の金属化合物である光分解性金属化合物の少なくとも１種を含有するα−オレフィンコポリマー；アセチルアセトナート銅とジアルキルジチオカルバミン酸とを含むポリマー等を挙げることができる。
【００２６】
生分解性ポリマーは、例えば、土中のバクテリア等の微生物によって分解する重合体である。この生分解性ポリマーとしては、ポリ−β−ヒドロキシブチリック酸（ＰＨＢ）；低分子量脂肪族ポリエステルからなるエステルブロックと低分子量脂肪族ポリアミドからなるアミドブロックとを交互に結合させたポリエステルアミド共重合体；ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート等の脂肪族ポリカーボネート；２−メチレン−４−置換−１，３−ジオキソラン；Ｎ−（２−メルカプトエチル）メタクリルアミド等を挙げることができる。
【００２７】
【実施例】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５１４ＰＲで、４本主溝のリブパターンを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、トレッド展開幅を１９８ｍｍ、主溝深さを１３ｍｍとした点を共通にし、主溝内に自己分解性を持つポリマー（光分解性ポリマー）からなる充填物を配置した実施例１〜２のタイヤと、主溝内に充填物を配置していない従来例１のタイヤをそれぞれ製作した。実施例１〜２において、主溝の深さＤに対する充填物の高さＡの比（Ａ／Ｄ）を変化させた。
【００２８】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、低騒音性及びウェット制動性能を評価し、その結果を表１に示した。
【００２９】
低騒音性：
ＪＡＳＯ．６−６０６−８１に準拠した方法により、速度４０ｋｍ／ｈの条件で単体騒音の測定を行った。測定時の諸条件は以下の通りである。即ち、空気圧を７００ｋＰａとし、荷重を２６．７２ｋＮとし、リムを２２．５×８．２５（２００２年度版ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ３−０７Ｃ０２−２記載条件）とした。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど騒音が小さいことを意味する。
【００３０】
ウェット制動性能：
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×７．５０のリムに組付け、空気圧７００ｋＰａの条件で大型車（２−Ｄ・４）の全輪に装着し、水深役１ｍｍの水膜を設けた路面で、速度６０ｋｍ／ｈで走行した状態からブレーキをかけたときの制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどウェット制動性能が優れていることを意味する。
【００３１】
【表１】

この表１から判るように、実施例１〜２のタイヤは、従来例１に比べて騒音が小さくなっていた。また、ウェット制動性能の低下は許容範囲であった。
【００３２】
次に、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５１４ＰＲで、４本主溝のリブパターンを有し、かつショルダー部に主溝に沿って細溝を設けた重荷重用空気入りタイヤにおいて、トレッド展開幅を１９８ｍｍ、主溝深さを１５ｍｍとした点を共通にし、細溝内に自己分解性を持つポリマー（光分解性ポリマー）からなる充填物を配置した実施例１１〜１４のタイヤと、細溝内に充填物を配置していない従来例１１〜１２のタイヤをそれぞれ製作した。実施例１１〜１４及び従来例１１〜１２において、主溝の深さＤに対して細溝の深さｄ₁と細溝内の空洞部の深さｄ₂を変化させた。
【００３３】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、耐偏摩耗性及び損傷発生状況を評価し、その結果を表２に示した。
【００３４】
耐偏摩耗性：
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×７．５０のリムに組付け、空気圧７００ｋＰａの条件で大型車（２−Ｄ・４）の後輪に装着し、一般車道を１０万ｋｍ走行した際に発生したレール摩耗の深さを測定した。評価結果は、レール摩耗の深さが１ｍｍ未満である場合を「○」で表し、レール摩耗の深さが１ｍｍ以上２ｍｍ未満である場合を「△」で表し、レール摩耗の深さが２ｍｍ以上である場合を「×」で表した。
【００３５】
損傷発生状況：
上記耐偏摩耗性の試験を行った試験タイヤについて、細溝の溝底を起点とするクラックや細リブのもげ等の損傷の発生状況を調べた。
【００３６】
【表２】

この表２から判るように、実施例１１〜１４のタイヤは、摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することができ、しかもクラック等の発生も見られなかった。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド部に溝を設けた空気入りタイヤにおいて、溝内に自己分解性を持つポリマーからなる充填物を配置し、溝の深さＤに対して充填物の高さＡをＡ≦０．８Ｄの関係にすると共に、自己分解性を持つポリマーとして光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーを用いたから、摩耗寿命を損なうことなく騒音を低減することができる。
【００３８】
特に、トレッド部にタイヤ周方向に延びる主溝と該主溝に沿う細溝とを設けた空気入りタイヤにおいて、細溝内に自己分解性を持つポリマーからなる充填物を配置し、主溝の深さＤに対して細溝の深さｄ₁と細溝内の空洞部の深さｄ₂をそれぞれＤ≦ｄ₁≦１．３Ｄ，０．３Ｄ≦ｄ₂≦０．５Ｄの関係にすると共に、自己分解性を持つポリマーとして光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーを用いた場合、上記作用効果に加えて、摩耗終期までショルダー部の偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤ（新品時）を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤ（摩耗後）を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５ビードコア
６ビードフィラー
７補強層
８ベルト層
９ショルダーリブ
９ａリブ本体
９ｂ細リブ
１１主溝
１２充填物
２１細溝
２２充填物

Claims

トレッド部に溝を設けた空気入りタイヤにおいて、前記溝内に自己分解性を持つポリマーからなる充填物を配置し、前記溝の深さＤに対して前記充填物の高さＡをＡ≦０．８Ｄの関係にすると共に、前記自己分解性を持つポリマーが光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーである空気入りタイヤ。
トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝を設けると共に、該主溝よりも狭い細溝を該主溝に沿って設けた空気入りタイヤにおいて、前記細溝内に自己分解性を持つポリマーからなる充填物を配置し、前記主溝の深さＤに対して前記細溝の深さｄ₁と前記細溝内の空洞部の深さｄ₂をそれぞれＤ≦ｄ₁≦１．３Ｄ，０．３Ｄ≦ｄ₂≦０．５Ｄの関係にすると共に、前記自己分解性を持つポリマーが光分解性ポリマー又は生分解性ポリマーである空気入りタイヤ。