(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-09
(45)【発行日】2024-07-18
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 11/00 20060101AFI20240710BHJP
B60C 11/24 20060101ALI20240710BHJP
【FI】
B60C11/00 B
B60C11/00 D
B60C11/00 E
B60C11/24 B
(21)【出願番号】P 2020090197
(22)【出願日】2020-05-25
【審査請求日】2023-03-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】新澤 達朗
【審査官】増田 亮子
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-280511(JP,A)
【文献】特開平08-225004(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 11/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部を有し、前記トレッド部にタイヤ周方向に延在する複数本の主溝が形成された空気入りタイヤであって、
前記トレッド部に配置されたトレッドゴム層が、タイヤ径方向最外側に位置する第1ゴム層と該第1ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第2ゴム層と該第2ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第3ゴム層とを含む少なくとも3層の積層構造を有し、
前記第1ゴム層の厚さd1が0.5mm以上2.5mm以下の範囲にあり、
前記第1ゴム層のJIS-A硬度Hs1が50以上65以下の範囲にあり、
前記第1ゴム層のJIS-A硬度Hs1、前記第2ゴム層のJIS-A硬度Hs2及び前記第3ゴム層のJIS-A硬度Hs3の関係がHs1<Hs2<Hs3を満たし、
前記第2ゴム層と前記第1ゴム層との硬度差(Hs2-Hs1)が3以上であり、
前記第3ゴム層と前記第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)が5以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記第2ゴム層のJIS-A硬度Hs2が60以上75以下の範囲にあり、
前記第3ゴム層のJIS-A硬度Hs3が70以上85以下の範囲にある請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記第2ゴム層の厚さd2(mm)と前記主溝の平均溝深さGD(mm)とが0.30≦d2/GD≦0.50を満たし、前記主溝の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記第3ゴム層の厚さd3(mm)と前記第1ゴム層、前記第2ゴム層及び前記第3ゴム層の総厚さdt(mm)とが0.08≦d3/dt≦0.50を満たす請求項1~3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記第2ゴム層と前記第1ゴム層との硬度差(Hs2-Hs1)と、前記第3ゴム層と前記第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)とが(Hs2-Hs1)×1.1≦(Hs3-Hs2)を満たす請求項1~4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記第1ゴム層の厚さd1(mm)と、前記第3ゴム層の厚さd3(mm)と、前記第1ゴム層、前記第2ゴム層及び前記第3ゴム層の総厚さdt(mm)と、前記主溝の平均溝深さGD(mm)とがd1/GD≦(d3-(dt-GD))/GDを満たす請求項1~5のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項7】
前記第1ゴム層、前記第2ゴム層及び前記第3ゴム層の総厚さdt(mm)と、前記主溝の平均溝深さGD(mm)、前記主溝に設けられたウェアインジケーターの規定高さ1.6mmと、前記第3ゴム層の厚さd3(mm)とがdt-GD+1.6>d3であり、前記主溝の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある場合、前記第3ゴム層と前記第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)は、8≦(Hs3-Hs2)≦13を満たす請求項1~6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項8】
前記第1ゴム層、前記第2ゴム層及び前記第3ゴム層の総厚さdt(mm)と、前記主溝の平均溝深さGD(mm)、前記主溝に設けられたウェアインジケーターの規定高さ1.6mmと、前記第3ゴム層の厚さd3(mm)とがdt-GD+1.6≦d3であり、前記主溝の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある場合、前記第3ゴム層と前記第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)は、5≦(Hs3-Hs2)≦10を満たす請求項1~
6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項9】
前記第1ゴム層の300%モジュラスが6MPa以上13MPa以下の範囲にある請求項1~8のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トレッドゴム層が少なくとも3層の積層構造を有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤを装着した車両において、タイヤに起因する騒音を低減することが求められている。従来、このような騒音の指標として惰行通過音を測定することが一般的である。そして、惰行通過音を低減する手法として、トレッドゴム層の硬度を下げることが有効である。
【0003】
これに対して、近年では、空気入りタイヤの騒音の指標として加速通過音を低減することが求められている。しかしながら、本発明者の知見によれば、惰行通過音を低減する場合と同様に、トレッドゴム層の硬度を下げたとしても、加速通過音を必ずしも低減することができないのが現状である。また、トレッドゴム層の硬度を下げた場合、操縦安定性が悪化するという問題もある。
【0004】
ところで、空気入りタイヤにおいて、少なくとも2層の積層構造を有するトレッドゴム層を採用することにより、トレッド部の特性を最適化することが行われている。例えば、トレッド部の表面ゴム層に特定のゴム組成物を用いることにより、溝底クラックやブロック欠けを防止することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、トレッド部の表面ゴム層に摩耗し易いゴム組成物を使用することにより、摩耗特性を調整することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、トレッドゴム層について、加速通過音を効果的に低減するための積層構造は何ら提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第3996115号公報
【文献】特開2006-264438号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加速通過音を低減すると共に、良好な操縦安定性を確保することを可能にした空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部を有し、トレッド部にタイヤ周方向に延在する複数本の主溝が形成され、トレッド部に配置されたトレッドゴム層が、タイヤ径方向最外側に位置する第1ゴム層と該第1ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第2ゴム層と該第2ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第3ゴム層とを含む少なくとも3層の積層構造を有し、第1ゴム層の厚さd1が0.5mm以上2.5mm以下の範囲にあり、第1ゴム層のJIS-A硬度Hs1が50以上65以下の範囲にあり、第1ゴム層のJIS-A硬度Hs1、第2ゴム層のJIS-A硬度Hs2及び第3ゴム層のJIS-A硬度Hs3の関係がHs1<Hs2<Hs3を満たし、第2ゴム層と第1ゴム層との硬度差(Hs2-Hs1)が3以上であり、第3ゴム層と第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)が5以上であることを特徴とする。
【0008】
上記した空気入りタイヤにおいて、第2ゴム層のJIS-A硬度Hs2が60以上75以下の範囲にあり、第3ゴム層のJIS-A硬度Hs3が70以上85以下の範囲にあることが好ましい。
【0009】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第2ゴム層の厚さd2(mm)と主溝の平均溝深さGD(mm)とが0.30≦(d2/GD)≦0.50を満たし、主溝の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にあることが好ましい。
【0010】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第3ゴム層の厚さd3(mm)と第1ゴム層、第2ゴム層及び第3ゴム層の総厚さdt(mm)とが0.08≦(d3/dt)≦0.50を満たすことが好ましい。
【0011】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第2ゴム層と第1ゴム層との硬度差(Hs2-Hs1)と、第3ゴム層と第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)とが(Hs2-Hs1)×1.1≦(Hs3-Hs2)を満たすことが好ましい。
【0012】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第1ゴム層の厚さd1(mm)と、第3ゴム層の厚さd3(mm)と、第1ゴム層、第2ゴム層及び第3ゴム層の総厚さdt(mm)と、主溝の平均溝深さGD(mm)とがd1/GD≦(d3-(dt-GD))/GDを満たすことが好ましい。
【0013】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第1ゴム層、第2ゴム層及び第3ゴム層の総厚さdt(mm)と、主溝の平均溝深さGD(mm)、主溝に設けられたウェアインジケーターの規定高さ1.6mmと、第3ゴム層の厚さd3(mm)とが(dt-GD+1.6)>d3であり、主溝の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある場合、第3ゴム層と第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)は、8≦(Hs3-Hs2)≦13を満たすことが好ましい。
【0014】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第1ゴム層、第2ゴム層及び第3ゴム層の総厚さdt(mm)と、主溝の平均溝深さGD(mm)、主溝に設けられたウェアインジケーターの規定高さ1.6mmと、第3ゴム層の厚さd3(mm)とが(dt-GD+1.6)≦d3であり、主溝の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある場合、第3ゴム層と第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)は、5≦(Hs3-Hs2)≦10を満たすことが好ましい。
【0015】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第1ゴム層の300%モジュラスが6MPa以上13MPa以下の範囲にあることが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、トレッド部に配置されたトレッドゴム層が、タイヤ径方向最外側に位置する第1ゴム層と該第1ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第2ゴム層と該第2ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第3ゴム層とを含む少なくとも3層の積層構造を有し、第1ゴム層の厚さd1が0.5mm以上2.5mm以下の範囲にあり、第1ゴム層のJIS-A硬度Hs1が50以上65以下の範囲とすることにより、路面からトレッド部への入力を緩和することができる。さらに、第1ゴム層のJIS-A硬度Hs1、第2ゴム層のJIS-A硬度Hs2及び第3ゴム層のJIS-A硬度Hs3の関係がHs1<Hs2<Hs3を満たし、第2ゴム層と第1ゴム層との硬度差(Hs2-Hs1)が3以上であり、第3ゴム層と第2ゴム層との硬度差(Hs3-Hs2)が5以上とすることにより、トレッド部の剛性を確保することができ、制駆動スティフネスの低下を抑制してトレッド部の滑りを抑制することができる。このように路面入力を緩和すると共に制駆動スティフネスの低下を抑制することにより、加速通過音を低減することができる。また、第1ゴム層に比べて硬くて厚い第2ゴム層及び第3ゴム層を配置することにより、トレッド部の剛性を確保して良好な操縦安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【
図2】
図2は、
図1の空気入りタイヤの要部を拡大して示す断面図である。
【
図3】
図3は、トレッド部の主溝近くを拡大して示す断面図である。
【
図4】
図4は、トレッド部の主溝と主溝に配置されたウェアインジケーターを拡大して示す断面図である。
【
図5】
図5は、本実施形態に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明において、他の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。各実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0019】
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
図2は、
図1の空気入りタイヤの要部を拡大して示す断面図である。
図3は、トレッド部の主溝近くを拡大して示す断面図である。
図4は、トレッド部の主溝と主溝に配置されたウェアインジケーターを拡大して示す断面図である。
図1において、子午線断面とは、タイヤ回転軸(図示省略)を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号CLはタイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向に係るタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいい、さらに、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。
【0020】
図1に示すように、空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2,2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3,3とを備えている。
【0021】
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は、タイヤ径方向に延在する複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。
【0022】
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7が埋設されている。これらベルト層7はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°以上40°以下の範囲に設定されている。ベルト層7の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層7の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層8が配置されている。ベルトカバー層8の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【0023】
なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
【0024】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部1には、タイヤ周方向に延在する複数本(
図1では4本)の主溝10が形成されている。主溝10はタイヤ周方向の所定間隔ごとにウェアインジケーター30(
図4)を備えた溝である。これらの主溝10は、タイヤ赤道面CLを挟んでタイヤ幅方向内側に位置する2本のセンター主溝10Aと、センター主溝10Aよりもタイヤ幅方向外側に位置する2本のショルダー主溝10Bとを備える。ショルダー主溝10Bは、タイヤ幅方向最外側に位置する主溝に相当する。センター主溝10Aとショルダー主溝10Bとを区別する必要しない場合には単に主溝10と称する。また、トレッド部1には、主溝10以外の溝としては、タイヤ幅方向に延在するラグ溝などが形成されている。
【0025】
トレッド部1は、2本のセンター主溝10A及び2本のショルダー主溝10Bが形成されることで、複数(
図1では5つ)の陸部20に区画される。具体的には、陸部20は、一対のセンター主溝10A,10Aの間にタイヤ周方向に延在するセンター陸部20Aと、センター主溝10Aとショルダー主溝10Bとの間にタイヤ周方向に延在するセカンド陸部20Bと、ショルダー主溝10Bのタイヤ幅方向外側に位置しタイヤ周方向に延在するショルダー陸部20Cとを備える。これらセンター陸部20A、セカンド陸部20B及びショルダー陸部20Cを区別しない場合には単に陸部20と称する。
【0026】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部1におけるカーカス層4、ベルト層7及びベルトカバー層8の外側には、トレッドゴム層11が配置されている。サイドウォール部2におけるカーカス層4の外側には、サイドゴム層12が配置されている。ビード部3におけるカーカス層4の外側には、リムクッションゴム層13が配置されている。そして、タイヤ内面にはカーカス層4に沿ってインナーライナー層14が配置されている。
【0027】
ところで、空気入りタイヤを装着した車両ではタイヤに起因する騒音低減が求められている。この種の騒音には惰行通過音と加速通過音があり、従来、惰行通過音を低減するためにトレッドゴム層の硬度を下げることが行われている。一方、加速通過音について、発明者は、惰行通過音を低減する場合と同様にトレッドゴム層の硬度を一様に下げたとしても、加速通過音を必ずしも低減するができないこと知見した。更には、トレッドゴム層の硬度を一様に下げた場合、トレッド部1の剛性低下による操縦安定性が低下すると共に、制駆動スティフネスの低下によるトレッド部の滑りが増加し、その滑りが加速通過音を増大させる要因となることを知見した。本発明は、上記した事項に基づいて想到したものである。
【0028】
本構成では、トレッドゴム層11は、
図2に示すように、少なくとも3層の積層構造を有し、タイヤ径方向最外側に位置する第1ゴム層11Aと、該第1ゴム層11Aのタイヤ径方向内側に隣接する第2ゴム層11Bと、該第2ゴム層11Bのタイヤ径方向内側に隣接する第3ゴム層11Cとを含んでいる。第2ゴム層11Bは、いわゆるキャップトレッドゴム層と呼ばれるものであり、トレッド部1の各種溝等は主として第2ゴム層11Bに形成されている。第3ゴム層11Cは、いわゆるアンダートレッドゴム層と呼ばれるものである。第1ゴム層11Aは、最外層として機能するものであり、第2ゴム層11Bのタイヤ径方向外側における路面と接触する範囲に配置されている。第1ゴム層11Aはトレッド部1に形成された各種溝の側壁及び溝底に設けてもよい。
【0029】
具体的には、第1ゴム層11Aはトレッド部1における接地領域の60%以上の領域に配置されており、80%以上の領域に配置することがより好ましい。この場合、第1ゴム層11Aは接地領域における各種溝の側壁及び溝底には設けられていないものとする。接地領域は、タイヤ幅方向の両最外端に位置する接地端Tで区画される領域であり、空気入りタイヤを規定リムにリム組みし、かつ、規定内圧を充填すると共に規定荷重の70%をかけたとき、この空気入りタイヤのトレッド部1のトレッド面が乾燥した平坦な路面と接地する領域である。規定リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、或いは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、規定内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、或いはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、規定荷重とは、JATMAで規定する「最大負荷能力」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、或いはETRTOで規定する「LOAD CAPACITY」である。
【0030】
第1ゴム層11Aの厚さd1は、第2ゴム層11Bの厚さd2や第3ゴム層11Cの厚さd3よりも薄く形成されている。ここで、各ゴム層の厚さは、それぞれ陸部20の幅方向中央部(陸部幅の60%)の領域における平均厚さである。第1ゴム層11Aは、路面と接触するため、第1ゴム層11Aの厚さd1は最低でも路面入力を緩和できる程度の厚みが必要となる。具体的には、第1ゴム層11Aの厚さd1は0.5mm以上2.5mm以下の範囲に設定されている。
【0031】
第1ゴム層11Aは、第2ゴム層11Bや第3ゴム層11Cを構成するゴム組成物よりも軟らかいゴム組成物から構成され、本構成では、第1ゴム層11AのJIS-A硬度(以下単に硬度を称する)Hs1、第2ゴム層11Bの硬度Hs2及び第3ゴム層11Cの硬度Hs3がHs1<Hs2<Hs3を満たしている。具体的には、第1ゴム層11Aの硬度Hs1は50以上65以下の範囲に設定され、第2ゴム層11Bの硬度Hs2が60以上75以下の範囲に設定され、第3ゴム層11Cの硬度Hs3が70以上85以下の範囲に設定されている。ここで、JIS-A硬度とは、JIS-K6253に準拠して、Aタイプのデュロメータを用いて温度23℃の条件にて測定されるデュロメータ硬さである。また、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)は3以上であり、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)は5以上である。
【0032】
本構成では、空気入りタイヤは、タイヤ径方向最外側の第1ゴム層11Aとそのタイヤ径方向内側に隣接する第2ゴム層11Bとそのタイヤ径方向内側に隣接する第3ゴム層11Cを含む少なくとも3層の積層構造を有するトレッドゴム層11を採用し、第1ゴム層11Aの厚さd1を0.5mm以上2.5mm以下の範囲とし、第1ゴム層11Aの硬度Hs1を50以上65以下の範囲とすることにより、路面からトレッド部1への入力を緩和することができる。さらに、第1ゴム層11Aの硬度Hs1、第2ゴム層11Bの硬度Hs2及び第3ゴム層11Cの硬度Hs3がHs1<Hs2<Hs3を満たし、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)は3以上であり、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)は5以上とすることにより、トレッド部1の剛性を確保することができ、制駆動スティフネスの低下を抑制してトレッド部1の滑りを抑制することができる。これにより、トレッド部1の滑りに起因する加速通過音を低減することができる。また、第1ゴム層11Aに比べて硬くて厚い第2ゴム層11B及び第3ゴム層11Cを配置することにより、トレッド部1の剛性を確保して良好な操縦安定性を確保することができる。
【0033】
ここで、第1ゴム層11Aの厚さd1が0.5mmよりも小さいと路面入力を緩和する効果が不十分になり、逆に2.5mmよりも大きいとトレッド部1の剛性が低下し、制駆動スティフネス及び操縦安定性が低下する。このため、第1ゴム層11Aの厚さd1は0.5mm以上2.5mm以下の範囲とすることが好ましく、特に、1.0mm以上2.0mm以下の範囲とすることがより好ましい。
【0034】
本構成では、第1ゴム層11Aの厚さd1に対して、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)及び第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)を最適化しているため、新品時における加速通過音に対して第1ゴム層11Aが摩滅した際の加速通過音が悪化することを防止できる。つまり、第1ゴム層11Aが摩滅するに連れて路面入力が増加するが、摩滅に伴ってトレッド部1の溝体積が減少すると共に制駆動スティフネスが増大するため、第1ゴム層11Aの厚さd1に対して、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)及び第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)の関係を最適化することで、第1ゴム層11Aの摩滅の前後で加速通過音が大きく変化しないように設定することができる。
【0035】
本構成では、第1ゴム層11Aの厚さd1、第2ゴム層11Bの厚さd2及び第3ゴム層11Cの厚さd3の和をトレッドゴム層11の厚さ(総厚さ)dtとした(dt=d1+d2+d3)場合、第1ゴム層11Aの厚さd1とトレッドゴム層11の厚さdtとが、0.20≦(d1/dt)≦0.40の関係を満たしている。この場合、第2ゴム層11Bの厚さd2とトレッドゴム層11の厚さdtとが、0.30≦(d2/dt)≦0.75の関係を満たし、第3ゴム層11Cの厚さd3とトレッドゴム層11の厚さdtとが、0.08≦(d3/dt)≦0.50の関係を満たしていることが好ましい。
【0036】
また、第1ゴム層11Aの硬度Hs1が50よりも低いとタイヤ新品時の制駆動スティフネスが著しく低下する。一方、硬度Hs1が65よりも高いと路面入力を緩和する効果が不十分になる。このため、第1ゴム層11Aの硬度Hs1は50以上65以下の範囲とすることが好ましく、特に、硬度Hs1が55以上60以下の範囲とすることがより好ましい。また、第2ゴム層11Bの硬度Hs2が60よりも低く、かつ第3ゴム層11Cの硬度Hs3が70よりも低いとトレッド部1の剛性が低下し、制駆動スティフネスが低下する。一方、硬度Hs2が75よりも高く、かつ硬度Hs3が85よりも高いと、摩耗時の騒音悪、乗り心地の悪化という問題がある。このため、第2ゴム層11Bの硬度Hs2は60以上75以下であり、第3ゴム層11Cの硬度Hs3は70以上85以下とすることが好ましく、特に、第2ゴム層11Bの硬度Hs2は70以上75以下であり、第3ゴム層11Cの硬度Hs3は75以上80以下とすることがより好ましい。また、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)が3未満であり、かつ第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)が5未満であると、第1ゴム層11A、第2ゴム層11B及び第3ゴム層11Cの役割分担が不十分になる。このため、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)は、3以上7以下の範囲とすることが好ましく、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)は5以上10以下とすることが好ましい。
【0037】
また、上記した空気入りタイヤにおいて、第2ゴム層11Bの厚さd2と主溝10の平均溝深さGD(mm)とは0.30≦(d2/GD)≦0.50を満たし、主溝10の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にあるとよい。これにより、主溝10の平均溝深さGDに対して第2ゴム層11Bの厚さd2を最適化することができ、加速通過音の低減効果を高めることができる。
【0038】
ここで、主溝10の平均溝深さGDに対する第2ゴム層11Bの厚さd2の比率(d2/GD)が0.3未満であると、その分第3ゴム層11Cの厚さd3が大きくなるため、第2ゴム層11Bが摩滅した後に第3ゴム層11Cが露出して、急激な騒音悪化となるおそれがある。また、比率(d2/GD)が0.5よりも大きいと、その分第3ゴム層11Cの厚さd3が小さくなるため、トレッド部1の剛性が低下して加速通過音の低減効果が減少する。また、主溝10の平均溝深さGDが6.0mmよりも小さいとウエット性能が不十分になり、逆に9.0mmよりも大きいとトレッド部1の剛性が低下するため、加速通過音の低減効果が減少する。このため、第2ゴム層11Bの厚さd2と主溝10の平均溝深さGD(mm)との比(d2/GD)は0.30以上0.50以下の範囲にあることが好ましく、かつ、主溝10の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にあることが好ましい。特に、主溝10の平均溝深さGDは6.5mm以上8.5mm以下の範囲にあることがより好ましい。
【0039】
また、上記空気入りタイヤにおいて、第3ゴム層11Cの厚さd3とトレッドゴム層11の厚さdtとが、0.08≦(d3/dt)≦0.50の関係を満たしているとよい。これにより、第3ゴム層11Cの厚さd3とトレッドゴム層11の厚さdtとの比率(d3/dt)が最適化することができ、加速通過音の低減効果と操縦安定性の改善効果を高めることができる。ここで、比率(d3/dt)が0.08未満であると、トレッド部1の剛性が低下して加速通過音の低減効果が減少する。また、比率(d3/dt)が0.50よりも大きいと、第2ゴム層11Bが摩滅した後に第3ゴム層11Cが露出して、急激な騒音悪化となるおそれがある。このため、第3ゴム層11Cの厚さd3とトレッドゴム層11の厚さdtとの比(d3/dt)は、上記した範囲内にあることが好ましい。
【0040】
また、上記空気入りタイヤにおいて、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの硬度差(Hs2-Hs1)と、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)とが(Hs2-Hs1)×1.1≦(Hs3-Hs2)を満たしているとよい。すなわち、第2ゴム層11Bと第1ゴム層11Aとの間よりも、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの間の硬度差を大きくすることがよい。これにより、各ゴム層間の硬度差を最適化することができ、加速通過音の低減効果を高めることができる。硬度差(Hs3-Hs2)が硬度差(Hs2-Hs1)の1.1倍未満では、トレッド部1の剛性が低下して加速通過音の低減効果が減少する。このため、硬度差(Hs3-Hs2)を硬度差(Hs2-Hs1)の1.1倍以上とすることにより、路面入力の緩和とトレッド部1の剛性の確保とを両立することができ加速通過音を低減することができる。上記した硬度差(Hs3-Hs2)は硬度差(Hs2-Hs1)の1.1倍以上とすることが好ましく、1.2倍以上とすることがより好ましい。
【0041】
上記空気入りタイヤにおいて、
図3に示すように、第1ゴム層11Aの厚さd1と、第3ゴム層11Cの厚さd3と、トレッドゴム層11の厚さdtと、主溝10の平均溝深さGDとがd1/GD≦(d3-(dt-GD))/GDを満たしているとよい。これにより、第1ゴム層11Aの厚さd1に対する第3ゴム層11Cの厚さd3を最適化することができ、加速通過音の低減効果を高めることができる。ここで、(d3-(dt-GD))は、
図3に示すように、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの境界面11C1と主溝10の溝底との距離d4に相当する。この距離d4及び第1ゴム層11Aの厚さd1は、いずれも主溝10と厚さ方向でオーバラップするオーバラップ量である。本構成では、d1/GD≦d4/GDを満たすことにより、第3ゴム層11Cの方が第1ゴム層11Aよりも上記オーバラップを大きく確保するができるため、トレッド部1の剛性を高く確保することができ、制駆動スティフネスの低下を抑制してトレッド部1の滑りを抑制することができる。これにより、トレッド部1の滑りに起因する加速通過音を低減することができる。
【0042】
また、上記空気入りタイヤにおいて、トレッドゴム層11の厚さdtと、主溝10の平均溝深さGDと、主溝10に設けられたウェアインジケーター30の規定高さ(1.6mm)と、第3ゴム層の厚さd3とが(dt-GD+1.6)>d3であり、主溝10の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある場合、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)は、8≦(Hs3-Hs2)≦13を満たしているとよい。ウェアインジケーター30は、タイヤの交換時期を示すものであり、ウェアインジケーター30の高さは通常1.6mmに定められている。ここで、(dt-GD+1.6)>d3は、トレッドゴム層11が摩耗した際に、第3ゴム層11Cが露出するよりも先に主溝10の溝底のウェアインジケーター30が接地面に達することを示している。これにより、タイヤの交換時期に至るまでに第3ゴム層11Cが露出することがないため、第3ゴム層11Cが露出しない場合の第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの間の硬度差を最適化することができ、トレッド部1の剛性を高く確保することができる。このため、制駆動スティフネスの低下を抑制してトレッド部1の滑りを抑制することができ、トレッド部1の滑りに起因する加速通過音を低減することができる。
【0043】
また、上記空気入りタイヤにおいて、トレッドゴム層11の厚さdtと、主溝10の平均溝深さGDと、主溝10に設けられたウェアインジケーター30の規定高さ(1.6mm)と、第3ゴム層の厚さd3とが(dt-GD+1.6)≦d3であり、主溝10の平均溝深さGDが6.0mm以上9.0mm以下の範囲にある場合、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの硬度差(Hs3-Hs2)は、5≦(Hs3-Hs2)≦10を満たしているとよい。ここで、(dt-GD+1.6)≦d3は、トレッドゴム層11が摩耗した際に、ウェアインジケーター30が接地面に達する以前に第3ゴム層11Cが露出することを示している。これにより、タイヤの交換時期に至る以前に第3ゴム層11Cが露出するため、第3ゴム層11Cが露出する場合の第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bとの間の硬度差を最適化することができる。具体的には、第3ゴム層11Cと第2ゴム層11Bの高度差を小さく抑えることにより、第3ゴム層11Cが露出した際の急激な騒音悪化を抑制し、加速通過音の増大を防止している。
【0044】
上記空気入りタイヤにおいて、第1ゴム層11Aの300%モジュラスは6MPa以上13MPa以下の範囲にあると良い。この300%モジュラスは、JIS-K6251に準拠して、ダンベル状試験片を用いて温度23℃の条件にて測定される300%伸長時の引張応力である。この構成によれば、第1ゴム層11Aの耐摩耗性を確保しながら、第1ゴム層11Aのグリップ性を改善し、制動スティフネスを良化して加速通過音を低減し、更には操縦安定性を改善することができる。第1ゴム層11Aの300%モジュラスが6MPaよりも低いと第1ゴム層11Aの耐摩耗性が悪化し、逆に13MPaよりも高いと第1ゴム層11Aのグリップ性が低下し、その結果、制動スティフネスが悪化して加速通過音が悪化し、更には操縦安定性の悪化に繋がる。なお、第2ゴム層11Bの300%モジュラスは8MPa以上16MPa以下の範囲にあり、第3ゴム層11Cの300%モジュラスは10MPa以上19MPa以下の範囲にあるとよい。
【実施例】
【0045】
図5は、本実施形態に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、操縦安定性と加速通過音に関する評価を行った。また、加速通過音については、トレッドゴム層11の新品摩耗時(0%摩耗時)と80%摩耗時における評価を行った。試験タイヤは、トレッド部に配置されたトレッドゴム層がタイヤ径方向最外側に位置する第1ゴム層と該第1ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第2ゴム層と該第2ゴム層のタイヤ径方向内側に隣接する第3ゴム層を含む積層構造を有し、第1ゴム層の厚さd1、第2ゴム層の厚さd2、第3ゴム層の厚さd3、第1ゴム層の硬度Hs1、第2ゴム層の硬度Hs2、第3ゴム層の硬度Hs3、主溝の平均溝深さGD、d2/GD、d3/dt、(Hs3-Hs2)/(Hs2-Hs1)、第1ゴム層の300%モジュラスを表1のように設定した実施例1~10及び比較例1~4のタイヤを製作した。比較のため、第1ゴム層を備えていないトレッドゴム層を有する従来例1,2を用意した。
【0046】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、操縦安定性及び加速通過音を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0047】
操縦安定性の評価は、試験タイヤをリムサイズ19×8Jのホイールに組み付けて排気量3Lクラスのセダンに装着し、空気圧を250kPaとし、乾燥路面からなるテストコースにおいてテストドライバーによる操縦安定性に関する官能評価を実施した。評価結果は、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操縦安定性が優れていることを意味する。
【0048】
加速通過音の評価は、試験タイヤをリムサイズ19×8Jのホイールに組み付けて排気量3Lクラスのセダンに装着し、空気圧を250kPaとし、ECE R51.03条件での加速通過音(dB)を測定した。この場合、測定した通過音は、従来例1を100とする指数で表し、その数値が大きいほど音圧dBが小さく、通過音の低減効果が優れていることを示している。また、実施例1~10及び比較例1~4については、新品時のみならず、最外層である第1ゴム層が摩滅した状態(最外層摩滅時)での加速通過音(dB)も測定した。
【0049】
図5から判るように、実施例1~10のタイヤは、従来例1との対比において、良好な操縦安定性を確保しつつ、加速通過音を低減することができた。一方、比較例1~4のタイヤは、所定の条件を満たしていないため操縦安定性と加速通過音を両立させる効果が十分に得られなかった。また、従来例2のタイヤは、従来例1に比べてトレッドゴム層の硬度を一様に下げたものであるが、この場合、加速通過音の改善効果が得られず、単に操縦安定性が悪化するだけであった。
【符号の説明】
【0050】
1 トレッド部
10 主溝
10A センター主溝
10B ショルダー主溝
11 トレッドゴム層
11A 第1ゴム層
11B 第2ゴム層
11C 第3ゴム層
20 陸部
20A センター陸部
20B セカンド陸部
20C ショルダー陸部
30 ウェアインジケーター
CL タイヤ赤道面
Hs1、Hs2、Hs3 JIS-A硬度
T 接地端