JP2014213684A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドの摩耗変動をコントロールできるようにすることを目的とする。【解決手段】トレッド１８のゴムを構成する外層３６と、外層３６のタイヤ径方向内側に重なってトレッド１８のゴムを構成し、外層３６とは異なる摩耗特性を有する内層３８と、外層３６と内層３８との境界を構成し、タイヤ軸方向から見たタイヤ径方向断面において、タイヤ径方向に振幅を有する波形状とされた界面４０と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのトレッドが、異なる配合からなる少なくとも２以上の層を有し、径方向外側に位置する最外層（Ａ）とその内側に位置する内層（Ｂ）が相互に入り組み、その界面（Ｐ）が、タイヤ幅方向断面においてジグザグ形状又は波型形状となっている構造が開示されている（特許文献１参照）。

特開平１−２７８８０４号公報

一般に、タイヤのトレッドが摩耗すると、該トレッドのゴムゲージが薄くなるため、ベルト等の構造部材が表層に近づく。このような状況でタイヤが路面上の異物を踏んだ場合、トレッドの非摩耗時に比べて、構造部材までの異物の貫通が容易になると考えられる。

また、更生タイヤの場合、異物が構造部材まで貫通すると、台タイヤの損傷によりトレッドのゴムを更生できなくなり、廃棄されることとなる。これは、環境保護の観点から望ましくない。

更に、トレッドの摩耗末期は、一般的にゴムの摩耗進展が遅いため、結果としてトレッドのゴムゲージが薄い状態で使用される時間が長くなってしまう。

本発明は、上記事実を考慮して、トレッドの摩耗変動をコントロールできるようにすることを目的とする。

請求項１の発明は、トレッドを構成する外層と、前記外層のタイヤ径方向内側に重なって前記トレッドを構成し、前記外層とは異なる摩耗特性を有する内層と、前記外層と前記内層との境界を構成し、タイヤ軸方向から見たタイヤ径方向断面において、タイヤ径方向に振幅を有する波形状とされた界面と、を有している。

請求項１に記載の空気入りタイヤでは、トレッドの摩耗過程において、まず外層が露出し、外層の摩耗が進むと内層が露出し始め、接地面に外層と内層が混在した摩耗状態となる。更にトレッドの摩耗が進むと外層がなくなり、内層のみが露出した状態となる。互いに配合が異なる２種類のゴムを、このように段階的に摩耗させることにより、トレッドの摩耗変動をコントロールすることができる。

請求項２に記載の空気入りタイヤでは、界面がタイヤ軸方向に平坦であるので、タイヤ軸方向での偏摩耗を抑制することができる。

請求項３に記載の空気入りタイヤでは、内層の摩耗進展が外層よりも速いので、トレッドの外層が摩耗して内層が露出し始めるとトレッドの摩耗進展速度が上がり、内層のみが露出した状態になると更に摩耗進展速度が上がる。このため、トレッドのゴムゲージが薄い状態での使用時間を短くして、タイヤの交換を促進することができる。

請求項４に記載の空気入りタイヤでは、界面が周方向溝の溝底よりもタイヤ径方向外側に位置しているので、トレッドの摩耗過程において、周方向溝が残存している間に外層がなくなり、内層のみが露出した状態となる。このため、周方向溝の残溝深さが少なくなった状態での使用時間を短くすることができる。

請求項５に記載の空気入りタイヤでは、タイヤ回転方向が指定され、タイヤ軸方向から見たタイヤ周方向断面において、前記界面が、タイヤ回転方向前方側に位置する前辺とタイヤ回転方向後方側に位置する後辺とがタイヤ径方向外側の頂点で交わる三角波形状を有し、前記前辺の長さが、前記後辺の長さよりも長く形成されている。従って、接地面に外層と内層が混在する摩耗状態でかつ所定のタイヤ回転方向でトレッドが接地するときに、該内層が路面から受ける力が緩和される。このため、内層の摩耗進展が速くなり過ぎることを抑制し、トレッドの摩耗変動をより適切にコントロールすることができる。

本発明に係る空気入りタイヤによれば、トレッドの摩耗変動をコントロールすることができる、という優れた効果が得られる。

タイヤ回転軸を含む面で切断した航空機用空気入りタイヤを示す断面図である。 トレッド付近をタイヤ周方向及びタイヤ軸方向に切断した状態を示す斜視図である。 トレッドをタイヤ周方向に切断した状態を示す拡大断面図である。 トレッドをタイヤ周方向に切断して、三角波状の界面を示す拡大断面図である。 トレッドをタイヤ周方向に切断して、正弦波状の界面を示す拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印Ｒ方向はタイヤ径方向を示し、矢印Ｗ方向はタイヤ軸方向を示す。タイヤ回転軸（図示せず）から遠のく方向を「タイヤ径方向外側」といい、タイヤ回転軸に近づく方向を「タイヤ径方向内側」いう。

図１において、空気入りタイヤ１０は、例えば航空機用やトラック、バス用の空気入りラジアルタイヤであり、一対のビード部（図示せず）間に跨るカーカスプライ１２と、ベルト層１４と、保護層１６と、トレッド１８とを有している。

ベルト層１４は、カーカスプライ１２のクラウン部１２Ａのタイヤ半径方向外側に設けられている。図２に示されるように、ベルト層１４は、例えば６層の主ベルト層（図示せず）と、１層の副ベルト層（図示せず）とで構成されている。主ベルト層の各層は、タイヤ周方向に螺旋状に巻かれたコードを含んで構成されている。このコードは、有機繊維（例えば、芳香族ポリアミド）で構成されている。副ベルト層は、タイヤ赤道面ＣＬに対して、例えば２〜２５°の角度で傾斜し、タイヤ軸方向端部で反対方向に傾斜するように同一面内で屈曲してタイヤ周方向にジグザグ状に延びる複数本のコードを含んで構成されている。このコードは、有機繊維（例えば、脂肪族ポリアミド）で構成されている。

保護層１６は、ベルト層１４のタイヤ半径方向外側に設けられている。この保護層１６は、タイヤ周方向に波状に延びる複数本の波状コード（図示せず）を、互いに平行に並べてゴムコーティングしたものである。波状コードは、有機繊維（例えば、脂肪族ポリアミド）で構成されている。

トレッド１８は、保護層１６のタイヤ半径方向外側に設けられている。トレッド１８には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝の一例たる、例えば４本の周方向溝２４，２６が形成されており、該周方向溝２４，２６によって、リブ３０，３２，３４が区画形成されている。リブ３０は、タイヤ赤道面ＣＬの両側の周方向溝２４によって区画され、タイヤ赤道面ＣＬを含むタイヤ軸方向の中央部に位置している。リブ３２は、周方向溝２４，２６によって区画され、中央部のリブ３０より幅狭となっている。リブ３４は、周方向溝２６によって区画され、該周方向溝２６のタイヤ軸方向外側に位置している。リブ３２，３４は、タイヤ赤道面ＣＬの両側に夫々形成されている。なお、周方向溝の数は、６本であってもよい。この場合、リブの数も更に増加する。

更に、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、外層３６と、内層３８と、界面４０と、を有している。

外層３６は、トレッド１８を構成するゴムである。この外層３６は、例えばトレッド１８のタイヤ径方向の最外層とされている。なお、外層３６の配置はこれに限られるものではなく、最外層（図示せず）のタイヤ径方向内側に外層３６が配置されていてもよい。換言すれば、外層３６のタイヤ径方向外側に更に他の層が存在していてもよい。

内層３８は、外層３６のタイヤ径方向内側に重なってトレッド１８を構成するゴムであり、外層３６とは異なる摩耗特性を有している。具体的には、内層３８は、外層３６よりも摩耗進展が速い配合とされている。

図２において、界面４０は、外層３６と内層３８との境界を構成し、タイヤ軸方向から見たタイヤ径方向断面において、タイヤ径方向に振幅を有する波形状とされている。一方、界面４０は、タイヤ軸方向には平坦である。平坦には、直線的なものの他、全体的に緩やかに湾曲しているものも含まれる。この界面４０は、周方向溝２４，２６の溝底２４Ａ，２６Ａよりもタイヤ径方向外側に位置している。界面４０の全体が溝底２４Ａ，２６Ａよりもタイヤ径方向外側に位置することが望ましいが、界面４０の一部が溝底２４Ａ，２６Ａよりもタイヤ径方向外側に位置する構成であってもよい。

図３に示されるように、タイヤ軸方向から見たタイヤ周方向断面において、界面４０は、タイヤ回転方向前方側に位置する前辺４０Ａとタイヤ回転方向後方側に位置する後辺４０Ｂとがタイヤ径方向外側の頂点４０Ｃで交わる三角波形状を有している。空気入りタイヤ１０のタイヤ回転方向が、矢印Ｆ方向に指定されているとすると、前辺４０Ａの長さは、後辺４０Ｂの長さよりも長く形成されていることが望ましい。換言すれば、タイヤ周方向の接線Ｃと前辺４０Ａとがなす鋭角側の角度θＡは、タイヤ周方向の接線Ｃと後辺４０Ｂとがなす鋭角側の角度θＢよりも小さく設定されている。

図４に示されるように、界面４０の波形状は、θＡ＝θＢとなる三角波であってもよい。また、図５に示されるように、界面４０の波形状は、正弦波等の円弧波状であってもよい。更に、図示は省略するが、界面４０の波形状は、鋸刃状、矩形波状、ジグザグ状、折れ線状等であってもよい。また、種々の波形状を、タイヤ周方向において適宜組み合わせてもよい。

界面４０の頂点４０Ｃは、タイヤ軸方向に連続して稜線（図示せず）を形成している。この稜線は、タイヤ軸方向と平行に限られず、タイヤ軸方向に対して傾斜していてもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０では、外層３６がトレッド１８の最外層であるので、未使用時から該外層３６が接地面に露出した状態となっている。トレッド１８の摩耗過程において、界面４０に達するまで外層３６の摩耗が進むと、内層３８が露出し始める。このとき、接地面に外層３６と内層３８が混在した摩耗状態となる。内層３８の摩耗進展は外層３６よりも速いので、内層３８が露出し始めるとトレッド１８の摩耗進展速度が上がる。

更にトレッド１８の摩耗が進むと、接地面での内層３８の割合が次第に増加して行き、やがて外層３６がなくなる。これにより、接地面に内層３８のみが露出した状態となるため、更に摩耗進展速度が上がる。このため、トレッド１８のゴムゲージが薄い状態での使用時間を短くして、タイヤの交換を促進することができる。

本実施形態では、界面４０が周方向溝２４，２６の溝底２４Ａ，２６Ａよりもタイヤ径方向外側に位置しているので、トレッド１８の摩耗過程において、周方向溝２４，２６が残存している間に外層３６がなくなり、内層３８のみが露出した状態となる。このため、周方向溝２４の残溝深さが少なくなった状態での使用時間を短くすることができる。本実施形態では、上記のように、互いに配合が異なる２種類のゴムを、このように段階的に摩耗させることにより、トレッド１８の摩耗変動をコントロールすることができる。

また本実施形態では、図３に示されるように、界面４０の波形状が、所定のタイヤ回転方向（矢印Ｆ方向）に対応しており、具体的には、前辺４０Ａの長さが後辺４０Ｂの長さよりも長く形成されている。従って、接地面に外層３６と内層３８が混在する摩耗状態でトレッド１８が接地するときに、該内層３８が路面から受ける力が緩和される。このため、内層３８の摩耗進展が速くなり過ぎることを抑制し、トレッド１８の摩耗変動をより適切にコントロールすることができる。

更に本実施形態では、界面４０がタイヤ軸方向に平坦であるので、タイヤ軸方向での偏摩耗を抑制することができる。

［他の実施形態］
界面４０がタイヤ軸方向に平坦であるものとしたが、これに限られず、起伏が存在していてもよい。また、内層３８は、外層２６よりも摩耗進展が速いものとしたが、摩耗進展の速さの関係はこれに限られない。

１０ 空気入りタイヤ、２４ 周方向溝、２４Ａ 溝底、２４ 周方向溝、２６ 周方向溝、２６Ａ 溝底、３６ 外層、３８ 内層、４０ 界面、４０Ａ 前辺、４０Ｂ 後辺、４０Ｃ 頂点

Claims (5)

1. トレッドを構成する外層と、
   前記外層のタイヤ径方向内側に重なって前記トレッドを構成し、前記外層とは異なる摩耗特性を有する内層と、
   前記外層と前記内層との境界を構成し、タイヤ軸方向から見たタイヤ径方向断面において、タイヤ径方向に振幅を有する波形状とされた界面と、
   を有する空気入りタイヤ。
2. 前記界面は、タイヤ軸方向には平坦である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記内層は、前記外層よりも摩耗進展が速い請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッドには、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝が形成され、
   前記界面は、前記周方向溝の溝底よりもタイヤ径方向外側に位置している請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ回転方向が指定され、
   タイヤ軸方向から見たタイヤ周方向断面において、前記界面が、タイヤ回転方向前方側に位置する前辺とタイヤ回転方向後方側に位置する後辺とがタイヤ径方向外側の頂点で交わる三角波形状を有し、前記前辺の長さが、前記後辺の長さよりも長く形成されている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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