7583243 空気入りタイヤ

(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】2024-11-06

(45)【発行日】2024-11-14

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/00 20060101AFI20241107BHJP

   B60C 9/18 20060101ALI20241107BHJP

   B60C 11/13 20060101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

B60C11/00 D

B60C11/00 B

B60C9/18 K

B60C11/13 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020134304

(22)【出願日】2020-08-07

(65)【公開番号】P2022030342

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-07-13

(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】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】藤井 宇

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２５４９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４１００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１６１０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９１７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１５０９４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１７９７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６８３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１４２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００９７８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １１／００

Ｂ６０Ｃ ９／１８

Ｂ６０Ｃ １１／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された２層以上のベルト層と、前記ベルト層の外周側に配置され、２種以上のゴムからなるトレッドゴム層とを備え、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも２本の主溝が形成され、これら主溝により区分された複数の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層を構成するベルトコードが層間で交差しているベルト交差領域の前記ベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを２等分した長さＣＷと、タイヤ中心線からタイヤ幅方向最外側の主溝の溝中心までの前記ベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さＧＷとが０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たし、
タイヤ子午線断面において、前記主溝の溝底位置を規定する溝底基準線と、前記ベルト交差領域の外端を通って前記ベルト層と直交する外側基準線とを規定すると共に、タイヤ幅方向最外側の主溝のタイヤ幅方向外側に隣接する陸部において前記溝底基準線と前記外側基準線により区画されるショルダー領域と、タイヤ幅方向最外側の主溝のタイヤ幅方向内側に隣接する陸部において前記溝底基準線により区画されるセンター領域とを規定したとき、前記センター領域における前記トレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数EX_CEnと断面積CS_CEnの関係式である下記式（１）から算出される総和ＣＥと、前記ショルダー領域における前記トレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数EX_SHnと断面積CS_SHnの関係式である下記式（２）から算出される総和ＳＨとがＣＥ＜ＳＨの関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
ＣＥ＝EX_CE1^２×CS_CE1＋EX_CE2^２×CS_CE2＋・・・＋EX_CEn^２×CS_CEn （１）
ＳＨ＝EX_SH1^２×CS_SH1＋EX_SH2^２×CS_SH2＋・・・＋EX_SHn^２×CS_SHn （２）

【請求項2】

前記総和ＣＥと前記総和ＳＨとが０．５０≦ＣＥ／ＳＨ≦０．８５の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記トレッドゴム層を構成する２種以上のゴムのうちタイヤ径方向最外側に位置するキャップゴムの熱膨張係数が該キャップゴム以外のゴムの熱膨張係数より小さく、前記センター領域における前記トレッドゴム層のキャップゴム以外のゴムのゴム厚さが前記ショルダー領域における前記トレッドゴム層のキャップゴム以外のゴムのゴム厚さより薄いことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

【請求項4】

タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底が２つ以上の円弧から構成され、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底における前記ショルダー領域側の円弧の曲率半径Ｒｓｈが前記センター領域側の円弧の曲率半径Ｒｃｅより大きいことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

【請求項5】

前記トレッド部に３本以上の前記主溝を有し、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝幅が該主溝よりタイヤ幅方向内側に位置する主溝の溝幅より大きく、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底を構成する円弧の曲率半径Ｒの平均値が該主溝よりタイヤ幅方向内側に位置する主溝の溝底を構成する円弧の曲率半径Ｒの平均値より大きいことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

【請求項6】

タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底が２つ以上の円弧から構成され、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底における前記センター領域側の円弧の曲率半径Ｒｃｅと前記ショルダー領域側の円弧の曲率半径Ｒｓｈとが０．２５≦Ｒｃｅ／Ｒｓｈ≦０．５０の関係を満たすことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

【請求項7】

前記トレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数が０．８×１０^-4／℃～３．０×１０^-4／℃の範囲にあることを特徴とする請求項１～６のいずれか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、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、センター領域及びショルダー領域におけるトレッドゴム層を構成するゴムの熱膨張係数と断面積の関係式を規定することにより、コーナリングパワー及び転がり抵抗を維持しながら、加硫後のゴムの熱収縮による初期の引張ひずみとリム組みしてインフレートした後の溝の開きによる引張ひずみとを緩和して、グルーブクラックを抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤにおいて、トレッド部に形成された主溝にクラックが発生すると、タイヤの摩耗寿命に至る前にタイヤ交換が必要になることがある。このようなグルーブクラックは、加硫後のゴムの熱収縮による初期の引張ひずみと、リム組みしてインフレートした後の溝の開きによる引張ひずみにより発生するクラックがそれぞれ起点となって拡大する。

【0003】

トレッド部のグループクラックを抑制するために、トレッド部を構成するゴムの配合を工夫することが行われている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、トレッド部の特定の領域においてトレッド部を構成するゴムの熱膨張係数と断面積の関係式を規定することは行われていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６０２５４９４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、センター領域及びショルダー領域におけるトレッドゴム層を構成するゴムの熱膨張係数と断面積の関係式を規定することにより、コーナリングパワー及び転がり抵抗を維持しながら、加硫後のゴムの熱収縮による初期の引張ひずみとリム組みしてインフレートした後の溝の開きによる引張ひずみとを緩和して、グルーブクラック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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された２層以上のベルト層と、前記ベルト層の外周側に配置され、２種以上のゴムからなるトレッドゴム層とを備え、前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも２本の主溝が形成され、これら主溝により区分された複数の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層を構成するベルトコードが層間で交差しているベルト交差領域の前記ベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを２等分した長さＣＷと、タイヤ中心線からタイヤ幅方向最外側の主溝の溝中心までの前記ベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さＧＷとが０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たし、タイヤ子午線断面において、前記主溝の溝底位置を規定する溝底基準線と、前記ベルト交差領域の外端を通って前記ベルト層と直交する外側基準線とを規定すると共に、タイヤ幅方向最外側の主溝のタイヤ幅方向外側に隣接する陸部において前記溝底基準線と前記外側基準線により区画されるショルダー領域と、タイヤ幅方向最外側の主溝のタイヤ幅方向内側に隣接する陸部において前記溝底基準線により区画されるセンター領域とを規定したとき、前記センター領域における前記トレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数EX_CEnと断面積CS_CEnの関係式である下記式（１）から算出される総和ＣＥと、前記ショルダー領域における前記トレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数EX_SHnと断面積CS_SHnの関係式である下記式（２）から算出される総和ＳＨとがＣＥ＜ＳＨの関係を満たすことを特徴とするものである。なお、「ｎ」はトレッドゴム層を構成するゴムの種類数である。
ＣＥ＝EX_CE1^２×CS_CE1＋EX_CE2^２×CS_CE2＋・・・＋EX_CEn^２×CS_CEn （１）
ＳＨ＝EX_SH1^２×CS_SH1＋EX_SH2^２×CS_SH2＋・・・＋EX_SHn^２×CS_SHn （２）

【発明の効果】

【0007】

本発明者は、一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層の外周側に配置された２層以上のベルト層と、ベルト層の外周側に配置され、２種以上のゴムからなるトレッドゴム層とを備え、トレッド部にタイヤ周方向に延びる少なくとも２本の主溝が形成され、これら主溝により区分された複数の陸部を有する空気入りタイヤについて鋭意研究した結果、上述するようなグルーブクラックを抑制するにあたって、リム組みしてインフレートした後の引張ひずみが最大となる位置が主溝の位置により異なるということ、及び、グルーブクラックが生じ易い主溝の両側に位置する陸部（領域）で加硫後のゴムの熱収縮をコントロールすることで引張ひずみの最大値を低減できるということを知見し、本発明に至ったのである。

【0008】

本発明では、ベルト層を構成するベルトコードが層間で交差しているベルト交差領域のベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを２等分した長さＣＷと、タイヤ中心線からタイヤ幅方向最外側の主溝の溝中心までのベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さＧＷとは０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たし、センター領域におけるトレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数EX_CEnと断面積CS_CEnとの関係式である上記式（１）から算出される総和ＣＥと、ショルダー領域におけるトレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数EX_SHnと断面積CS_SHnとの関係式である上記式（２）から算出される総和ＳＨとはＣＥ＜ＳＨの関係を満たす。即ち、グルーブクラックが生じ易いタイヤ幅方向最外側の主溝（最外主溝）に着目し、最外主溝の位置を特定すると共に、最外主溝の両側に位置するセンター領域とショルダー領域におけるトレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数と断面積の関係式を規定している。上述したように長さＣＷと長さＧＷとが０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たすことにより、最外主溝がトレッド部のタイヤ幅方向内側寄りに配置されるが、これはリム組みしてインフレートした後での最外主溝の溝底領域の引張ひずみを緩和する方向に作用する。また、上記式（１）から算出されるセンター領域の総和ＣＥと上記式（２）から算出されるショルダー領域の総和ＳＨとがＣＥ＜ＳＨの関係を満たすことで、リム組みしてインフレートした後での最外主溝の溝底領域の引張ひずみを緩和することができると共に、加硫後のゴムの熱収縮がコントロールされるので、引張ひずみの最大値を低減することができる。これにより、グルーブクラックが生じ易い最外主溝でのグルーブクラックを抑制することができる。更に、最外主溝がトレッド部のタイヤ幅方向内側寄りに配置されることに伴って、センター領域の断面積がショルダー領域の断面積よりも相対的に小さくなるので、コーナリングパワー及び転がり抵抗を悪化させることなく、維持することができる。

【0009】

本発明の空気入りタイヤにおいて、総和ＣＥと総和ＳＨとは０．５０≦ＣＥ／ＳＨ≦０．８５の関係を満たすことが好ましい。これにより、グルーブクラックが生じ易い最外主溝の溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0010】

トレッドゴム層を構成する２種以上のゴムのうちタイヤ径方向最外側に位置するキャップゴムの熱膨張係数はキャップゴム以外のゴムの熱膨張係数より小さく、センター領域におけるトレッドゴム層のキャップゴム以外のゴムのゴム厚さはショルダー領域におけるトレッドゴム層のキャップゴム以外のゴムのゴム厚さより薄いことが好ましい。これにより、キャップゴムの熱収縮を抑制しながら、最外主溝の溝底の引張ひずみが最大となる位置を調整することができるので、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0011】

タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底は２つ以上の円弧から構成され、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底におけるショルダー領域側の円弧の曲率半径Ｒｓｈはセンター領域側の円弧の曲率半径Ｒｃｅより大きいことが好ましい。これにより、リム組みしてインフレートした後において、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0012】

トレッド部に３本以上の前記主溝を有し、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝幅は該主溝よりタイヤ幅方向内側に位置する主溝の溝幅より大きく、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底を構成する円弧の曲率半径Ｒの平均値は該主溝よりタイヤ幅方向内側に位置する主溝の溝底を構成する円弧の曲率半径Ｒの平均値より大きいことが好ましい。これにより、リム組みしてインフレートした後において、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0013】

タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底は２つ以上の円弧から構成され、タイヤ幅方向最外側の主溝の溝底におけるセンター領域側の円弧の曲率半径Ｒｃｅとショルダー領域側の円弧の曲率半径Ｒｓｈとは０．２５≦Ｒｃｅ／Ｒｓｈ≦０．５０の関係を満たすことが好ましい。これにより、最外主溝の溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0014】

トレッドゴム層を構成する各ゴムの熱膨張係数は０．８×１０^-4／℃～３．０×１０^-4／℃の範囲にあることが好ましい。これにより、最外主溝の溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。

【図2】（ａ），（ｂ）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り、（ａ）は各種の寸法を示し、（ｂ）はセンター領域とショルダー領域の区分を示す。

【図3】図１の空気入りタイヤに形成された主溝の溝底の寸法を示す断面図である。

【図4】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤに形成された最外主溝の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１～３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。

【0017】

図１に示すように、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤは、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とを備えている。なお、図１に示す空気入りタイヤは、タイヤ中心線ＣＬの両側で対称の構造を有している。

【0018】

一対のビード部３間には、少なくとも１層（図１では１層）のカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延び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。カーカス層４の補強コードとしては、ポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用されるが、スチールコードを使用しても良い。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。

【0019】

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。図１において、ベルト層７は、カーカス層４のタイヤ径方向外側に隣接する内側ベルト７Ａと、そのタイヤ径方向外側に位置する外側ベルト７Ｂとを含んでいる。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°～４０°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。図１において、ベルトカバー層８は、ベルト層７の両端部を局所的に覆う一対のエッジカバー層を構成している。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。

【0020】

トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる少なくとも２本の主溝９が形成されている。図１において、主溝９は、タイヤ中心線ＣＬ上に位置する主溝９（内側主溝９Ａ）と、そのタイヤ幅方向外側に位置する一対の主溝９（最外主溝９Ｂ）とを含んでいる。これら主溝９により、トレッド部１にはタイヤ周方向に延在する複数列の陸部１０が区分される。陸部１０は、最外主溝９Ｂのタイヤ幅方向内側に隣接する陸部１０（センター陸部１０Ａ）と、最外主溝９Ｂのタイヤ幅方向外側に隣接する陸部１０（ショルダー陸部１０Ｂ）とを含んでいる。

【0021】

上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層７を構成するベルトコードが層間で交差する領域をベルト交差領域とする。このベルト交差領域のベルト層７に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを長さＢＷとする（図１参照）。長さＢＷは、内側ベルト７Ａと外側ベルト７Ｂのうち、ベルト幅が狭い外側ベルト７Ｂの総幅に相当する。そして、長さＢＷを２等分した長さを長さＣＷとし、タイヤ中心線ＣＬから最外主溝９Ｂの溝中心までのベルト層７に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを長さＧＷとする（図２（ａ）参照）。このとき、長さＣＷと長さＧＷとは、０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たす。

【0022】

また、上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層７及びベルトカバー層８の外周側には、２種以上のゴムからなるトレッドゴム層２０が配置されている。図２（ａ），（ｂ）において、トレッドゴム層２０は、トレッド部１の踏面を形成するキャップゴム２１と、そのタイヤ径方向内側に隣接するベースゴム２２の２種のゴムから構成されている。

【0023】

図２（ａ）に示すように、タイヤ子午線断面において、主溝９の溝底位置を規定する溝底基準線ＧＬ（図示の破線）と、ベルト交差領域の外端（外側ベルト７Ｂの外端）を通ってベルト層７と直交する外側基準線ＯＬとを規定する。ここで、溝底基準線ＧＬは、タイヤ中心線ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって３ｍｍ毎に、ベルト層７又はベルトカバー層８からタイヤ径方向外側に基準距離をとった複数の点と、主溝９の最下点とを結んだ線である。この基準距離は、例えば、内側主溝９Ａの最下点を通ってベルト層７と直交する線Ｌ１に沿って測定されるトレッドゴム層２０のゴム厚さａと、最外主溝９Ｂの最下点を通ってベルト層７と直交する線Ｌ２に沿って測定されるトレッドゴム層２０のゴム厚さｂとの平均値とする。なお、図２（ａ），（ｂ）において、タイヤ中心線ＣＬと線Ｌ１は一致する。

【0024】

更に、最外主溝９Ｂのタイヤ幅方向内側に隣接する陸部１０（センター陸部１０Ａ）において溝底基準線ＧＬにより区画されるセンター領域Ａｃｅと、最外主溝９Ｂのタイヤ幅方向外側に隣接する陸部１０（ショルダー陸部１０Ｂ）において溝底基準線ＧＬと外側基準線ＯＬにより区画されるショルダー領域Ａｓｈとを規定する。即ち、図２（ｂ）に示すように、センター領域Ａｃｅはセンター陸部１０Ａにおける斜線部の全体であり、ショルダー領域Ａｓｈはショルダー陸部１０Ｂにおける斜線部の全体である。

【0025】

これらセンター領域Ａｃｅとショルダー領域Ａｓｈについて、トレッドゴム層２０を構成するゴムの熱膨張係数と断面積の関係式（熱膨張係数の二乗と断面積の積）を規定する。具体的に、センター領域Ａｃｅにおけるキャップゴム２１とベースゴム２２の熱膨張係数EX_CE1，EX_CE2と断面積CS_CE1，CS_CE2の関係式である下記式（１）から総和ＣＥを算出すると共に、ショルダー領域Ａｓｈにおけるキャップゴム２１とベースゴム２２の熱膨張係数EX_SH1，EX_SH2と断面積CS_SH1，CS_SH2の関係式である下記式（２）から総和ＳＨを算出する。算出された総和ＣＥと総和ＳＨとは、ＣＥ＜ＳＨの関係を満たす。
ＣＥ＝EX_CE1^２×CS_CE1＋EX_CE2^２×CS_CE2 （１）
ＳＨ＝EX_SH1^２×CS_SH1＋EX_SH2^２×CS_SH2 （２）

【0026】

なお、図２（ｂ）において、センター領域Ａｃｅのキャップゴム２１の断面積CS_CE1は領域Ａｃｅ１（右上がり斜線部）の面積に相当し、センター領域Ａｃｅのベースゴム２２の断面積CS_CE2は領域Ａｃｅ２（右下がり斜線部）の面積に相当する。ショルダー領域Ａｓｈのキャップゴム２１の断面積CS_SH1は領域Ａｓｈ１（右上がり斜線部）の面積に相当し、ショルダー領域Ａｓｈのベースゴム２２の断面積CS_SH2は領域Ａｓｈ２（右下がり斜線部）の面積に相当する。

【0027】

熱膨張係数［１０^-4／℃］とは、物体の長さや体積が温度の上昇により膨張する割合を示すものである。本発明では、加硫後のゴムの熱収縮の程度を示す指標となり、熱膨張係数が大きいほど収縮し易いことを意味する。この熱膨張係数は、ゴムのポリマーを変更することやゴム組成物においてシリカを多量に配合することにより変化させることができる。例えば、シリカを多量に配合した場合、ゴムの熱膨張係数の値が大きくなる。

【0028】

ここで、一般に、トレッド部において主溝よりもタイヤ径方向内側の領域は構造的に拘束されているため、加硫後にゴムが熱収縮しにくい。同様に、ベルト層よりもタイヤ幅方向外側の領域も構造的に拘束されているため、最外主溝でのグルーブクラックに対して影響は少ない。そのため、グルーブクラックを抑制するには、最外主溝に隣接する領域においてトレッドゴム層を構成するゴムの熱膨張係数と断面積の関係式を規定し、リム組みしてインフレートした後での主溝の溝底領域の引張ひずみと、加硫後のゴムの熱収縮による引張りひずみとを低減させることが効果的であると言える。

【0029】

これに対して、本発明の空気入りタイヤでは、ベルト交差領域のベルト層７に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを２等分した長さＣＷと、タイヤ中心線ＣＬから最外主溝９Ｂの溝中心までのベルト層７に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さＧＷとは０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たし、センター領域Ａｃｅにおけるキャップゴム２１とベースゴム２２の熱膨張係数EX_CE1，EX_CE2と断面積CS_CE1，CS_CE2との関係式から算出される総和ＣＥと、ショルダー領域Ａｓｈにおけるキャップゴム２１とベースゴム２２の熱膨張係数EX_SH1，EX_SH2と断面積CS_SH1，CS_SH2との関係式から算出される総和ＳＨとはＣＥ＜ＳＨの関係を満たす。即ち、グルーブクラックが生じ易い最外主溝９Ｂに着目し、最外主溝９Ｂの位置を特定すると共に、最外主溝９Ｂの両側に位置するセンター領域Ａｃｅとショルダー領域Ａｓｈにおけるトレッドゴム層２０を構成するゴムの熱膨張係数と断面積の関係式を規定している。上述したように長さＣＷと長さＧＷとが０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たすことにより、最外主溝９Ｂがトレッド部１のタイヤ幅方向内側寄りに配置されるが、これはリム組みしてインフレートした後での最外主溝９Ｂの溝底領域の引張ひずみを緩和する方向に作用する。また、上記式（１）から算出されるセンター領域Ａｃｅの総和ＣＥと上記式（２）から算出されるショルダー領域Ａｓｈの総和ＳＨとがＣＥ＜ＳＨの関係を満たすことで、リム組みしてインフレートした後での最外主溝９Ｂの溝底領域の引張ひずみを緩和することができると共に、加硫後のゴムの熱収縮がコントロールされるので、引張ひずみの最大値を低減することができる。これにより、グルーブクラックが生じ易い最外主溝９Ｂでのグルーブクラックを抑制することができる。更に、最外主溝９Ｂがトレッド部１のタイヤ幅方向内側寄りに配置されることに伴って、センター領域Ａｃｅの断面積がショルダー領域Ａｓｈの断面積よりも相対的に小さくなるので、コーナリングパワー及び転がり抵抗を悪化させることなく、維持することができる。

【0030】

ここで、比ＧＷ／ＣＷが０．３５よりも小さくなると、最外主溝９Ｂが過度にタイヤ幅方向内側寄りに配置されるため、コーナリングパワー及び転がり抵抗が悪化する傾向がある。逆に、比ＧＷ／ＣＷが０．５５よりも大きくなると、転がり抵抗の低減効果及びコーナリングパワーの増大効果を得やすくなるものの、グルーブクラックの抑制効果を得にくくなる。

【0031】

上記空気入りタイヤにおいて、総和ＣＥと総和ＳＨとは、０．５０≦ＣＥ／ＳＨ≦０．８５の関係を満たすことが好ましい。このように総和ＣＥと総和ＳＨの比ＣＥ／ＳＨを適度に設定することで、グルーブクラックが生じ易い最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0032】

ここで、総和ＣＥと総和ＳＨとの比ＣＥ／ＳＨが０．５０より小さいと、センター領域Ａｃｅとショルダー領域Ａｓｈでの熱収縮の差がつき過ぎて、最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみが大きくなってしまう。逆に、比ＣＥ／ＳＨが０．８５より大きいと、センター領域Ａｃｅとショルダー領域Ａｓｈでの熱収縮の差がつかず、最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができない。

【0033】

トレッドゴム層２０を構成する２種以上のゴムのうちキャップゴム２１の熱膨張係数は、キャップゴム２１以外のゴムの熱膨張係数より小さいことが好ましい。この関係性は、センター領域Ａｃｅ及びショルダー領域Ａｓｈの少なくとも一方の領域で満たしていれば良い。更に、センター領域Ａｃｅにおけるキャップゴム２１以外のゴムのゴム厚さｇ（図２（ｂ）参照）は、ショルダー領域Ａｓｈにおけるキャップゴム２１以外のゴムのゴム厚さｇより薄いことが好ましい。ここで、キャップゴム２１以外のゴムのゴム厚さｇは、センター領域Ａｃｅ及びショルダー領域Ａｓｈの各々におけるキャップゴム２１以外のゴムについて、ベルト層７と直交する方向に沿ってタイヤ幅方向に１ｍｍ毎に測定したゴム厚さの平均値である。なお、本実施形態では、トレッドゴム層２０を構成するゴムはキャップゴム２１とベースゴム２２の２種であるため、キャップゴム２１以外のゴムはベースゴム２２のみである。

【0034】

このようにトレッドゴム層２０を構成するゴムの熱膨張係数及びゴム厚さを設定することで、キャップゴム２１の熱収縮を抑制しながら、最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみが最大となる位置を調整することができるので、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0035】

また、トレッドゴム層２０を構成するゴムの熱膨張係数は、０．８×１０^-4／℃～３．０×１０^-4／℃の範囲にあると良い。このようにトレッドゴム層２０を構成するゴムの熱膨張係数を適度に設定することで、最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0036】

図４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤに形成された最外主溝の変形例を示すものである。図４に示すように、最外主溝９Ｂの溝底は２つ以上の円弧ｒから構成され、最外主溝９Ｂにおけるショルダー領域Ａｓｈ側の円弧ｒ２の曲率半径Ｒｓｈは、センター領域Ａｃｅ側の円弧ｒ１の曲率半径Ｒｃｅより大きいことが好ましい。なお、本発明では、図３に示すように、主溝９（例えば最外主溝９Ｂ）の溝底を構成する円弧ｒの曲率半径Ｒは、主溝９の最下点を通ってベルト層７と直交する線Ｌ（例えばＬ２）で溝底を区分し、主溝９の最下点からタイヤ径方向外側に１．６ｍｍの範囲内において円弧ｒ上で任意の点Ｐを３つとり、それら３点に基づいて算出される曲率半径とする。

【0037】

本発明では、ＣＷと長さＧＷとが０．３５≦ＧＷ／ＣＷ≦０．５５の関係を満たすので最外主溝９Ｂがトレッド部１のタイヤ幅方向内側寄りに配置されるが、リム組みしてインフレートした後に、最外主溝９Ｂのタイヤ幅方向外側の溝底領域の引張ひずみが大きくなり易い。そのため、最外主溝９Ｂの溝底領域において、ショルダー領域Ａｓｈ側（タイヤ幅方向外側）の円弧ｒ２の曲率半径Ｒｓｈを相対的に大きくすることで、リム組みしてインフレートした後の引張ひずみを低減することができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0038】

特に、最外主溝９Ｂの溝底におけるセンター領域Ａｃｅ側の円弧ｒ１の曲率半径Ｒｃｅと、ショルダー領域Ａｓｈ側の円弧ｒ２の曲率半径Ｒｓｈとは、０．２５≦Ｒｃｅ／Ｒｓｈ≦０．５０の関係を満たすことが好ましい。その際、センター領域Ａｃｅ側の円弧ｒ１の曲率半径Ｒｃｅは、１．４ｍｍ以上であると良い。このように曲率半径Ｒｃｅと曲率半径Ｒｓｈの比Ｒｃｅ／Ｒｓｈを適度に設定することで、最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができ、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0039】

ここで、比Ｒｃｅ／Ｒｓｈが０．２５より小さいと、最外主溝９Ｂのセンター領域Ａｃｅ側の溝底の引張ひずみが過度に大きくなり、比Ｒｃｅ／Ｒｓｈが０．５０より大きいと、最外主溝９Ｂの溝底の引張ひずみの低減効果を十分に得ることができない。

【0040】

上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１に３本以上の主溝９が形成され、タイヤ幅方向最外側の主溝９の溝幅Ｗｂ（図２（ａ）参照）は、該主溝９よりタイヤ幅方向内側に位置する主溝９の溝幅Ｗａ（図２（ａ）参照）より大きいことが好ましい。これにより、タイヤ幅方向最外側の主溝９の溝底を構成する円弧ｒを大きくすることができる。更に、タイヤ幅方向最外側の主溝９の溝底を構成する円弧ｒの曲率半径Ｒの平均値は、該主溝９よりタイヤ幅方向内側に位置する主溝９の溝底を構成する円弧ｒの曲率半径Ｒの平均値より大きいことが好ましい。このように構成することで、リム組みしてインフレートした後において、グルーブクラックを効果的に抑制することができる。

【0041】

上述した説明では、トレッドゴム層２０がキャップゴム２１とベースゴム２２の２種のゴムからなる例を示したが、これに限定されるものではなく、トレッドゴム層２０は３種以上のゴムを積層して構成することができる。その際、総和ＣＥ及び総和ＳＨは、トレッドゴム層２０を構成するゴムの種類数（ｎ数）に応じて算出されるものとする。

【0042】

また、トレッド部１に３本の主溝が形成された例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、トレッド部１に２本の主溝９が形成された場合、トレッド部１は３つの陸部１０に区分されるが、センター領域Ａｃｅは、主溝９のタイヤ幅方向内側に隣接する陸部１０において溝底基準線ＧＬとタイヤ中心線ＣＬにより区画される領域とする。その際、溝底基準線ＧＬを規定する基準距離は、タイヤ中心線ＣＬの両側のいずれか一方の主溝９の最下点を通ってベルト層７と直交する線に沿って測定されるトレッドゴム層２０のゴム厚さとする。また、トレッド部１に４本以上の主溝９が形成された場合、トレッド部１は５つ以上の陸部１０に区分されるが、センター領域Ａｃｅは、タイヤ幅方向最外側の主溝９のタイヤ幅方向内側に隣接する陸部１０において溝底基準線ＧＬにより区画される領域とし、ショルダー領域Ａｓｈは、タイヤ幅方向最外側の主溝９のタイヤ幅方向外側に隣接する陸部１０において溝底基準線ＧＬと外側基準線ＯＬにより区画される領域とする。

【実施例】

【0043】

タイヤサイズ１５５／６５Ｒ１４で、一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層の外周側に配置された２層以上のベルト層と、ベルト層の外周側に配置され、２種のゴムからなるトレッドゴム層とを備え、トレッド部にタイヤ周方向に延びる３本の主溝が形成され、これら主溝により区分された複数の陸部を有する空気入りタイヤにおいて、長さＣＷ、長さＧＷ、比ＧＷ／ＣＷ、センター領域のキャップゴムの断面積、センター領域のベースゴムの断面積、ショルダー領域のキャップゴムの断面積、ショルダー領域のベースゴムの断面積、センター領域のキャップゴムの熱膨張係数、センター領域のベースゴムの熱膨張係数、ショルダー領域のキャップゴムの熱膨張係数、ショルダー領域のベースゴムの熱膨張係数、総和ＣＥと総和ＳＨの大小関係、比ＣＥ／ＳＨ、センター領域のベースゴムの厚さ、ショルダー領域のベースゴムの厚さ、内側主溝の溝幅、最外主溝の溝幅、内側主溝の溝底の曲率半径Ｒ、最外主溝の溝底の曲率半径Ｒ、最外主溝の溝底の曲率半径Ｒｃｅ、最外主溝の溝底の曲率半径Ｒｓｈ、比Ｒｃｅ／Ｒｓｈについて表１のように設定した従来例、比較例１，２及び実施例１～７のタイヤを製作した。

【0044】

なお、表１において、「最外主溝の溝底の曲率半径Ｒ」は曲率半径Ｒｃｅと曲率半径Ｒｓｈの平均値（（Ｒｃｅ＋Ｒｓｈ）／２）である。

【0045】

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐グルーブクラック性、転がり抵抗及びコーナリングパワーについて評価し、その結果を表１に併せて示した。

【0046】

耐グルーブクラック性：
各試験タイヤをリムサイズ１４×４．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧５０ｋＰａ、温度５０℃、オゾン濃度１００ｐｐｈｍの環境下で３日間、８時間ずつ放置した後、トレッド部に形成された主溝に発生したクラックの数をカウントした。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数で示した。指数値が大きいほど、耐グルーブクラック性が優れていることを意味する。

【0047】

転がり抵抗：
各試験タイヤをリムサイズ１４×４．５Ｊのホイールに組み付けて転がり抵抗試験機に装着し、空気圧を２１０ｋＰａとし、荷重を３．０４ｋＮとし、ＩＳＯ条件に則って転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、転がり抵抗が優れていることを意味する。

【0048】

コーナリングパワー：
各試験タイヤをリムサイズ１４×４．５Ｊのホイールに組み付けてフラットベルト試験機に装着し、空気圧２４０ｋＰａ、荷重２．７ｋＮの条件にて走行させ、スリップ角を±１°としたときのコーナリングパワーを測定し、その絶対値の平均を求めた。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、コーナリングパワーが優れていることを意味する。

【0049】

【表1】

【0050】

この表１から判るように、実施例１～７は、従来例に比して、転がり抵抗及びコーナリングパワーを維持しながら、耐グルーブクラック性が大幅に改善されていた。

【0051】

一方、比較例１においては、総和ＣＥと総和ＳＨの大小関係が本発明で規定する大小関係とは逆であったため、転がり抵抗は維持することができたが、コーナリングパワーが悪化し、耐グルーブクラック性も改善効果が得られなかった。比較例２においては、長さＧＷを小さく設定して本発明で規定する比ＧＷ／ＣＷの範囲から外れるものであったため、転がり抵抗及びコーナリングパワーが悪化した。

【符号の説明】

【0052】

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
７ ベルト層
９ 主溝
９Ａ 内側主溝
９Ｂ 最外主溝
１０ 陸部
Ａｃｅ センター領域
Ａｓｈ ショルダー領域
ＣＬ タイヤ中心線
ＣＷ ベルト交差領域のベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さを２等分した長さ
ＧＷ タイヤ中心線から最外主溝の溝中心までのベルト層に沿って測定されるタイヤ幅方向の長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】