JP4931433B2

JP4931433B2 - 建設車両用空気入りタイヤ

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Publication number: JP4931433B2
Application number: JP2006035212A
Authority: JP
Inventors: 英二中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-02-13
Also published as: JP2007210552A

Description

本発明は、建設車両用空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層上の発熱を効率的に低下させると共に、タイヤトレッドでの低発熱性及び耐摩耗性を向上させて、要求の厳しい建設車両用に好適な建設車両用空気入りタイヤに関する。

従来、多数本のラグ溝を所定間隔において配設した、いわゆるラグパターンを有する建設車両用タイヤにおいて、その耐摩耗性を向上させるには、耐摩耗性のよいトレッドゴムを使用し、トレッドボリュームを増加させ、トレッドパターンを増加（深溝化）させ、ネガティブ率を減少させ、陸部剛性を高める等の手段を用いるのが一般的である。

しかしながら、上記手段を用いて耐摩耗性を向上させる場合には、とりわけ、タイヤの負荷転動時におけるトレッド部の発熱性の悪化を招く傾向があり、この発熱性の悪化は、トレッド部のヒートセパレーション等の故障を引き起こす原因となることがあった。従って、耐摩耗性を維持しながら、発熱性のよいトレッドゴム・ベースゴムが必要とされるが、発熱と耐摩耗性は背反しており、高度にユーザーのニーズに応えるには限界がある。

特に、ラグ溝の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本のタイヤ円周の陸部は、放熱面積が少ないため、発熱温度が高くなる傾向にある。
そのため、トレッドボリュームの低下を最小限に抑え、陸部剛性の低下を最小限に抑え、放熱面積を増やすべく、２０ｍｍ以下の幅の細溝を該陸部に配設する技術が近年開発されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

しかしながら、最近、特に、建設車両の大型化に伴うタイヤサイズの大型化、扁平化及び重荷重下が進んできたことにより、トレッド部の発熱性の悪化は、顕著になる傾向にあり、センター部の発熱を抑えることは、依然重要視されている。

一方、従来から、発熱性を低減するために、低グレードカーボンの使用、カーボンの使用部数の抑制又は総充填材量の低量化、ポリマーの低Ｔｇ（ガラス転移点）化等の手法が実施されている。また、熱伝導性等の改良のための炭素繊維の使用が知られている（例えば、特許文献３及び４参照）。
しかしながら、低発熱性と耐摩擦性とに対する市場要求性能が厳しい中、本発明者は、所定の低グレードカーボン等の使用による発熱性の低減や炭素繊維による熱伝導性の改善では、タイヤに要求される熱特性と耐摩耗性とを両立させることが極めて困難であることを見出した。
特開２００１−２１３１２０号公報（特許請求の範囲、実施例等）特開２０００−２３３６１０号公報（特許請求の範囲、実施例等）特開平８−１２７６７４号公報（特許請求の範囲、実施例等）国際公開第ＷＯ０３／０５０１８１号パンフレット

本発明は、上記従来の各課題に鑑み、タイヤセンター部の放熱性を高めると共に、ベルト層上の発熱を効率的に低下させると共に、タイヤトレッドでの低発熱性及び耐摩耗性を向上させて、要求の厳しい建設車両用に好適な建設車両用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明者は、従来における諸問題を解決するため、上記課題に対して、種々のタイヤを試作し検討した。その結果、本発明者は、ゴム自体の発熱性や熱伝導性を改良するだけでは、発熱量は低減され放熱性は改善されるものの耐摩耗性を維持することが大変困難であることを知見した。
かかる知見の下、本発明者は、耐摩耗性を十分に維持しつつ発熱性及び放熱性を改善できるタイヤについて詳細に検討した。その結果、本発明者は、トレッド部に各トレッド端からそれぞれタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設し、これらのラグ溝の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本のタイヤ円周間のセンター部に２０ｍｍ以下の幅の細溝が幅方向に配置されると共に、深さ７０ｍｍ以上の主溝を有する建設車両用空気入りタイヤにおいて、タイヤセンター部の構造を特定構造とすると共に、トレッドゴム表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムを２層構造とし、更に特定の熱伝導率を備えるシート部材を有する構成等とすることにより、上記目的の建設車両用空気入りタイヤが得られることを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、次の（１）〜（７）に存する。
（１）トレッド部に各トレッド端からそれぞれタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設し、これらのラグ溝の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本のタイヤ円周間のセンター部に２０ｍｍ以下の幅の細溝が幅方向に配置されると共に、深さ７０ｍｍ以上の主溝を有する建設車両用空気入りタイヤにおいて、センター部にタイヤ周方向に沿って延びる周方向浅溝を設けると共に、赤道を中心とするトレッド幅の２５％の領域での周方向浅溝を除いてネガティブ率が８％以下であり、かつ、トレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造よりなり、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率が、キャップゴムの熱伝導率及びベースゴムの熱伝導率よりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出しているシート部材を有することを特徴とする建設車両用空気入りタイヤ。
（２）トレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造よりなり、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率が、キャップゴムの熱伝導率及びベースゴムの熱伝導率よりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出し、かつ、トレッドゴム及びベースゴムのサイドを被覆しているシート部材を有する上記（１）記載の建設車両用空気入りタイヤ。
（３）トレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造よりなり、上記ベースゴムの熱伝導率がトレッドのキャップゴムよりも１．３倍以上であり、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率が、トレッドのキャップゴムよりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出し、かつ、トレッドゴム及びベースゴムのサイドを被覆しているシート部材を有する上記（１）記載の建設車両用空気入りタイヤ。
（４）ベースゴム、シート部材には、炭素繊維が含有されていることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の建設車両用空気入りタイヤ。
（５）炭素繊維が気相成長炭素繊維であることを特徴とする上記（４）記載の建設車両用空気入りタイヤ。
（６）周方向浅溝の溝深さは、前記ラグ溝深さの２５％以下である上記（１）〜（５）の何れか一つに記載の建設車両用空気入りタイヤ。
（７）周方向浅溝の溝幅は、３０〜５０ｍｍである上記（１）〜（６）の何れか一つに記載の建設車両用空気入りタイヤ。
本発明において、「トレッド端」とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（２００２年度版、日本自動車協会規格）に規定される標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫでの適用サイズ・プレイトーレディングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷の能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

本発明によれば、タイヤセンター部の放熱性を高めると共に、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができ、かつ、耐摩耗性を更に向上させることができるので、タイヤ負荷時におけるトレッド部（特にセンター部）の発熱を効果的に抑制・放熱することにより、ヒートセパレーション故障を防止した建設車両用空気入りタイヤが提供される。

以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら、詳しく説明する。
図１〜図３は、本発明の第１実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤを示すものであり、図１はそのタイヤ径方向断面図、図２はトレッド部の径方向断面図、図３（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、トレッド部を示す平面図及びタイヤ径方向断面図である。
本発明の第１実施形態の建設車両用空気入りタイヤ１０は、図１及び図２に示すように、両端部が夫々ビードコア１１で折り返されたカーカス１２を備えている。カーカス１２は、１層又は複数層で構成される。

カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、複数枚のベルトプライが重ねられたベルト層１４が埋設されている。ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、溝を配設したトレッド部１８が形成されている。

本実施形態では、トレッド部１８のトレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴム（第１トレッドゴム）１８ａとベルトコーティングゴム１５に接する部分のベースゴム（第２トレッドゴム）１８ｂの２層構造よりなり、上記ベースゴム１８ｂ下のゴムシートの熱伝導率が、キャップゴム１８ａ及びベースゴム１８ｂよりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出しているシート部材１９を有している。本発明において、トレッドゴムをトレッド表面部のキャップゴム１８ａとベルトコーティングゴム１５に接する部分のベースゴム（第２トレッドゴム）１８ｂの２層構造とする理由は、より放熱効果が期待されるためである。
また、本発明では、トレッド部１８のキャップゴム１８ａには、後述するように、路面に接する路面接地部を有する特定形状・構造となる溝（トレッドパターン）が形成されている。
なお、トレッド部１８には、ベルトコーティングゴムに接するベースゴム１８ｂとこのベースゴム上のキャップゴム１８ａとを備えるキャップベース２層構造を有するものであるが、トレッド部１８の下側には、トレッドアンダークッションゴム（Ｔ．Ｕ．Ｃ）を設けることもできる。

上記ベースゴム１８ｂ下のシート部材１９の熱伝導率が、トレッドゴムのキャップゴム１８ａ及びベースゴム１８ｂよりも１．３倍以上、好ましくは１．４倍以上、更に好ましくは１．５倍以上、最も好ましくは１．７倍以上の所定の熱伝導率を有する。
第１及び第２トレッドゴム部材は種々の形状からなることができる。例えば、ベース２層構造やトレッド部の下側にトレッドアンダークッションゴムを設ける構造の場合、ベースゴム又はトレッドアンダークッションゴムの一部に、膨出部等を形成させ、この膨出部等をトレッド部の表面に露出させて第１トレッドゴム部材とすることができる。

また、上述のように、トレッド部がベースゴム１８ｂと第１トレッドゴム１８ａとを備えるか、又はトレッド部の下側にトレッドアンダークッションゴムが設けられる場合、第１トレッドゴム部１８ａは、ベースゴムやトレッドアンダークッションゴムとは別体の表層ゴム部材として形成することができる。かかる場合、第１トレッドゴム部材としての表層ゴム部材を、直接か、又は他の部材を介してベースゴム又はトレッドアンダークッションゴム等に接するように配置することができる。

第１及び第２トレッドゴム部材１８ａ，１８ｂは、いずれも、種々のゴム成分や、種々の充填剤等、又は通常用いる配合剤等を配合してゴム組成物を製造し、このゴム組成物をトレッド部の所定の位置に配置し、加硫することによって製造することができる。

シート部材１９は、図２に示すように、ベースゴム１８ｂ下のゴムシートの熱伝導率が、第１トレッドゴム１８ａ及びベースゴム１８ｂよりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出している構造となっている。このシート部材１９も、種々のゴム成分や、種々の充填剤等、又は通常用いる配合剤等を配合してゴム組成物を製造し、このゴム組成物をシート部材を配置する所定の位置に配置し、加硫することによって製造することができる。
このシート部材１９の熱伝導率を、第１トレッドゴム１８ａ（及びベースゴム１８ｂ）よりも１．３倍以上にする方法等としては、特に限定されるものではない。好ましくは、作業性、コストの点から、簡単に熱伝導率を高める方法として、炭素繊維、好ましくは炭素短繊維をシート部材１９に配合、更に好ましくは気相成長法で作製された炭素繊維、特に気相成長炭素繊維を配合するのが望ましい。炭素繊維はファイバー状又はチューブ状（中空状）であっても良い。

通常、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）配合のトレッドゴム部材の熱伝導率は、天然ゴム（ＮＲ）配合のトレッドゴム部材の１．１〜１．２倍となる。他の配合要因によっても変わり得るが、大きく変えるには、炭素繊維を配合するのがよい。
好ましくは、炭素繊維は、断面で見て、０．５μｍ以下の平均直径を有する。平均直径が０．５μｍ以下であれば、炭素繊維を前記ゴム成分と共に混練することにより、その加硫ゴムの耐摩耗性を向上させると共に、金属粉とほぼ同等か、又はそれ以上の熱伝導性を保持してゴム温度を速やかに下げることができる。平均直径が０．５μｍを超える場合には、耐摩耗性の大幅な低下を伴ってくるので、好ましくない。

さらに好ましくは、炭素繊維は、０．５〜５００ｎｍ、特に１〜４００ｎｍの平均直径の範囲内にある。平均直径が、０．５〜５００ｎｍ、特に１〜４００ｎｍの範囲に収まる場合には、混練りの際にゴム成分中への分散も適度に達成でき、加硫ゴムの熱伝導性を十分高めると共に、耐摩耗性が低下することもない。特に、炭素繊維はナノファイバー又はナノチューブからなるものが望ましい。

好ましくは、炭素繊維は、０．５〜５０μｍ、特に１〜４０μｍの長さの範囲内にある。長さが０．５〜５０μｍの範囲、特に１〜４０μｍの範囲にあれば、混練り時の炭素繊維のゴム成分中への分散性も良く、またアスペクト比も１０以上、特に１５以上とすることができるので、ゴム組成物に十分な耐摩耗性と熱伝導性とを付与することができる。
この炭素繊維長さが０．５μｍ未満では、その製造が困難であり、また十分なアスペクト比が得られず、配合効果も十分に現れない場合がある。一方、炭素繊維長が５０μｍを超えると、前記ゴム組成物の耐磨耗性が十分でないことがある。また、前記炭素繊維のアスペクト比が１０未満であれば、配合効果が十分に現れない場合がある。

前記条件を満たす炭素繊維は、その製造方法は特に制限されないが、気相成長法によって製造される気相成長炭素繊維であることが望ましい。このような炭素繊維としては、例えば、昭和電工（株）製のＶＧＣＦ等を挙げることができる。

炭素繊維は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜５０質量部が望ましく、更に好ましくは、５〜３０質量部である。１質量部未満では、熱伝導率の向上に効果が小さく、５０質量部より多いと、作業性及び耐摩耗性が著しく低下し、コスト面でも不利となる傾向がある。
その他、配合するポリマー、充填剤等に関しては、特に制限はない。シート部材１９に炭素繊維を配合することにより、簡単に放熱効果を発揮せしめることができる。

上記トレッドゴム（１８ａ，１８ｂ）、シート部材１９に用いるゴム成分としては、天然ゴム及び合成ゴムからなる群から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。合成ゴムとしては、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。特に共役ジェン系ゴムが好ましく、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及びブチルゴムから少なくとも１種を適宜選択することが好ましい。特に好ましくは、ＳＢＲを選択することにより、耐摩耗性を更に向上させることができる。また、合成ゴムの総量は、上記変性共役ジエン系重合体を含めて、３０〜１００質量％の範囲で含めることが望ましい。

本実施形態において、トレッド部１８、シート部材１９に用いるゴム組成物は、上記ゴム成分にカーボンブラック及び／又はシリカ等が配合される。これらはゴム成分１００質量部に対して３０〜７０質量部の範囲で配合することが好ましい。カーボンブラック及びホワイトカーボンの量が少なくなると弾性率が低下する傾向がある。また、カーボン等の量が多くなると加硫ゴム組成物の低発熱性が悪くなる傾向にある。
用いることができるカーボンブラックとしては、通常ゴム工業に用いられるものが使用できる。例えば、ＳＡＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなど種々のグレードのカーボンブラックを単独にまたは２種以上を混合して使用することができる。尚、カーボンブラック等は、吸油性を利用してその表面を活性させることが望ましい。
好ましくは、補強性の点から、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が５０〜２００ｍ^２／ｇ若しくはＤＢＰ吸油量が６０〜２００（ｃｍ^３／１００ｇ）のものが望ましい。

カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、２０〜１００質量部配合すことが好ましく、特には、２０〜８０質量部の範囲であることが好ましい。カーボンブラックの量が２０質量部より少ないと発熱性に優れるが、耐摩耗性が著しく損なわれる場合があり、一方、１００質量部を超えると、加工性が悪化する場合がある。

また、ゴム組成物中に充填材としてシリカを配合することが好ましい。用いるシリカとしては、ヒステリシスロス向上によるチッピング性向上を更に向上せしめる点から、窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）が１８０〜２７０ｍ^２／ｇであるものが望ましい。なお、Ｎ_２ＳＡが２７０ｍ^２／ｇを超えるものであると、工場作業性が悪化し、好ましくない。
シリカの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、更なる分散確保の点から、１〜４０質量部配合することが好ましく、特には、３〜３０質量部の範囲であることが好ましい。

更に、用いるゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、通常ゴム工業界で用いられる種々の成分を含むことができる。例えば、種々の成分として、充填剤（例えば、炭酸カルシウム及び炭酸カルシウムなどの無機充填剤）；加硫促進剤；老化防止剤；酸化亜鉛；ステアリン酸；軟化剤；及びオゾン劣化防止剤等の添加剤を挙げることができる。なお、加硫促進剤として、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）及びＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系加硫促進剤；ＴＴ（テトラメチルチウラムスルフィド）等のチウラム系加硫促進剤；並びにＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができる。

本実施形態の空気入りタイヤ１０では、まず、トレッド部１８のゴムをトレッド表面部のキャップゴム１８ａとベルトコーティングゴム１５に接する部分のベースゴム１８ｂの２層構造より構成し、上記ベースゴム１８ｂ下のゴムシート１９の熱伝導率が、トレッドゴム１８（１８ａ，１８ｂ）よりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出しているシート部材１９を有する構成とする。これにより、ベルト層上の発熱を端部のサイドから放熱させることができ、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができることとなる。
更に、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ベルト層１４のタイヤ径方向外側のトレッド部１８（１８ａ）の接地面には、下記に詳述する特定構造となるミゾヲ形成することにより、放熱性を高めることができるものとなる。

すなわち、図３に示すように、タイヤ幅方向両側のトレッドショルダー領域には、複数本のラグ溝２２、２２……が配置されている。
また、これらのラグ溝２２、２２……の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本（図示符号１６，１６）のタイヤ円周間のタイヤセンター部Ｃには、タイヤ幅方向に略沿っている複数本の幅方向細溝２４、２４……が配置されている。そして、この幅方向細溝２４は、タイヤ幅方向内側端がトレッド内（トレッド端Ｔよりもタイヤ幅方向内側）に終端すると共に、タイヤ幅方向外側端がラグ溝２２の先端に接続するように形成されている。各ラグ溝２２のタイヤ幅方向外側端は、トレッド端Ｔを超えてタイヤ幅方向外側へ排水可能となるように延設されている。

更に、タイヤ赤道ＣＬ上でタイヤ周方向に延びる赤道上浅溝２６が配置されている。赤道上浅溝２６の幅ＧＷ、深さｄは、トレッド部１８の発熱が顕著であるタイヤ新品時からタイヤ使用初期にかけてタイヤセンター部Ｃの発熱を充分に抑制できるように幅、深さに設定されている。

この建設車両用空気入りタイヤ１０は、タイヤ赤道ＣＬ上でタイヤ周方向に延びる赤道上浅溝２６が配置されており、これにより、タイヤセンター部Ｃに作用する圧縮応力を緩和することができ、かつ、放熱面積を増大さえることができる。従って、タイヤ負荷時におけるトレッド部１８の温度上昇を効果的に抑制してヒートセパレーション等のタイヤ故障の発生を抑えた建設車両用空気入りタイヤ１０とすることができる。
また、タイヤセンター部Ｃに配置された複数本の幅方向細溝２４は、タイヤ幅方向内側端がトレッド内に終端している。これにより、陸部剛性の低下を抑えることにより耐摩耗性を向上させたトラクション性能に優れたタイヤとすることができる。その上、幅方向細溝２４の本数を増やしても放熱性を高めたり、ラグ溝２２から離れていて温度が最も高くなる位置に幅方向細溝２４を配置して放熱性を高めたりすることができる。

また、幅方向細溝２４の幅（ＳＷ）は、２０ｍｍ以下、好ましくは、４〜２０ｍｍの範囲内にされており、幅方向細溝２４の溝深さ（ＳＷ−ｄ）がラグ溝２２の溝深さ（Ｄ）の５０〜９５％の範囲内にされている。これにより、放熱性を高める効果が充分に発揮されると共に、タイヤセンター部Ｃのブロック剛性が低くなりすぎることが回避されている。なお、幅方向細溝２４の幅（ＳＷ）が２０ｍｍを超えると、タイヤセンター部のブロック剛性が低くなって、偏摩耗やトレッド欠けの問題が生じやすくなり、一方、４ｍｍに満たないと、放熱性を高める効果が充分に発揮され難いものとなる。また、幅方向細溝２４の溝深さ（ＳＷ−ｄ）がラグ溝２２の溝深さ（Ｄ）の５０％に満たないと、放熱性効果が充分に得られず、一方、９５％を越えると、タイヤセンター部のブロック剛性が低くなって、偏摩耗やトレッド欠けの問題が生じやすくなるからである。

更に、赤道上浅溝２６の溝幅（ＧＷ）は、好ましくは、３０〜５０ｍｍの範囲内にされている。これにより、タイヤ負荷転動時にタイヤセンター部Ｃに作用する圧縮応力を緩和する効果が充分に発揮されると共に、タイヤセンター部Ｃの接地領域が減少しすぎてベルト端故障が生じることが回避されている。なお、この溝幅（ＧＷ）を３０ｍｍ未満にすると、タイヤ負荷転動時におけるセンター部に作用する圧縮応力を緩和する効果が十分に発揮できなくなる傾向があるからであり、一方、溝幅（ＧＷ）が５０ｍｍを超えると、センター部の接地領域が現象しすぎてトレッド側方域での接地圧増加を招き、ベルト端故障を生じやすくなる傾向があるからである。

また、赤道上浅溝２６の溝深さ（ｄ）は、好ましくは、ラグ溝２２の溝深さ（Ｄ）の２５％以下、更に好ましくは、１０〜２５％の範囲内にされている。これにより、放熱性効果が更に充分に得られると共に、トレッドボリュームの減少により耐摩耗性が悪化することが充分に回避されている。なお、周方向浅溝２４が、前記ラグ溝２２深さの２５％を超えてより大きいと、トレッドボリュームの減少が無視できなくなり、耐摩耗性を悪化させる可能性があるからである。

また、タイヤ赤道上ＣＬを中心とするトレッド幅の２５％の領域で、赤道上浅溝２６を除いた領域におけるネガティブ率が８％以下となっており、好ましくは、２〜８％の範囲内にされている。このネガティブ率を８％以下とすることにより、タイヤセンター部Ｃの耐摩耗性を落とすことなく効率的に発熱を低減させルことができる。なお、トレッド幅とはタイヤ幅方向両側のトレッド端Ｔの間隔のことである。

このように構成される第１実施形態の建設車両用空気入りタイヤ１０では、１）トレッドゴムがトレッド表面部の第１トレッドゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造とし、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率をトレッドゴム１８ａ，１８ｂよりも１．３倍以上とすると共に、その端部をサイドに露出するシート部材を用いると共に、２）タイヤトレッド部において、センター部にタイヤ周方向に沿って延びる周方向浅溝を設けると共に、赤道を中心とするトレッド幅の２５％の領域での周方向浅溝を除くネガティブ率を８％以下とすることにより、すなわち、上記１）の構成により、端部をサイドに露出するシート部材により、ベルト層上の発熱をサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができ、しかも、上記２）の構成により、タイヤトレッド接地面での発熱性を更に改善し、かつ、耐摩耗性を更に向上させることができ、タイヤ負荷時におけるトレッド部（特にセンター部）の発熱を効果的に抑制・放熱することによりヒートセパレーション故障を防止した空気入りタイヤ、特に、建設車両用空気入りタイヤが得られるものとなる。
特に、タイヤの扁平率が９０％以下であると、ＯＲタイヤ（建設車両用空気入りタイヤ）一般の９５シリーズよりベルト張力負担が大きくなり、よりトレッド部の発熱が大きくなるため、本発明の空気入りタイヤはより有効となる。また、ＴＲＡに規定されているタイヤの荷重負荷能力対応表の最高速度に応じた係数が１．４以上であると、タイヤ空気容積対比の負荷が増えることによって、よりトレッド部の発熱が大きくなるため、本発明の空気入りタイヤはより有効となる。また、空気入りタイヤは、充填される気体に、空気、又は窒素などの不活性なガスを用いることができる。

以下に、本発明の他の実施形態となる建設車両用空気入りタイヤを更に図面を参照しながら詳述する。なお、以下の実施形態において、図４及び５は、シート部材１９の構造（構造Ｂ，Ｃ）、図６〜図１０は、路面に接する路面接地部を有する特定形状・構造となる溝（トレッドパターン）の他の実施形態を示すものであり、これらのシート部材１９と溝（トレッドパターン）とは各組み合わせで好適に実施することができる。上記第１実施形態と同じ構成は、同一符号を付して、その説明を省略する。また、以下の実施形態の効果は、上記第１実施形態の効果に更に付加されるものである。

〔シート部材１９の他の（第２）実施形態〕
本実施形態は、図４に示すように、トレッドゴム１８がトレッド表面部の第１トレッドゴム１８ａとベルトコーティングゴム１５に接する部分のベースゴム１８ｂの２層構造よりなり、上記ベースゴム１８ｂ下のゴムシートの熱伝導率が、レッドゴム１８ａ及びベースゴム１８ｂよりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出し、かつ、トレッドゴム１８ａ及びベースゴム１８ｂのサイドを被覆しているシート部材１９ａを有する構成となっている。
この形態の空気入りタイヤでは、端部がサイドに露出する表面積が第１実施形態のよりも更に広くなるので、ベルト層上の発熱を更にサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を更に効率的に低下させることができるものとなる。

〔シート部材１９、ベースゴム１８ｂの他の（第３）実施形態〕
本実施形態は、図５に示すように、トレッド部１８のゴムがトレッド表面部の第１トレッドゴム１８ａとベルトコーティングゴム１５に接する部分のベースゴム１８ｂの２層構造よりなり、上記ベースゴム１８ｂの熱伝導率がトレッドのキャップゴム１８ａよりも１．３倍以上であり、上記ベースゴム１８ｂ下のゴムシートの熱伝導率が、トレッドのキャップゴム１８ａよりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出し、かつ、トレッドゴム１８ａ及びベースゴム１８ｂのサイドを被覆しているシート部材１９ｂを有する構成となっている。
上記ベースゴム１８ｂの熱伝導率をトレッドのキャップゴム１８ａよりも１．３倍以上とする方法としては、上記第１実施形態のシート部材１９と同様に行うことができる。
この形態の空気入りタイヤでは、更に、ベースゴム１８ｂの熱伝導率がトレッドのキャップゴム１８ａよりも１．３倍以上となり、しかも、端部がサイドに露出する表面積が第２実施形態のよりも更に広くなるので、ベルト層上の発熱を更にサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を更に効率的に低下させることができるものとなる。

〔トレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第２実施形態〕
図６は、本発明のトレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第２実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。
本実施形態の建設車両用空気入りタイヤは、図２の第１実施形態に較べて、幅方向細溝２４に変えて、図６に示すように幅方向細溝２７がラグ溝２２間に形成されている。
幅方向細溝２７は、タイヤセンター部Ｃにタイヤ幅方向に略沿って配置されている。そして、この幅方向細溝２７は、赤道上浅溝２６を跨いでいて、両端部ともラグ溝２２の終端に接続する構成となっている。
この実施形態の建設車両用空気入りタイヤでは、上述の図２、図４及び図５（構造Ａ〜Ｃ）の何れか一つのトレッドゴムを用いているので、ベルト層上の発熱をサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができる建設車両用空気入りタイヤとすることができる。

〔トレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第３実施形態〕
図７は、本発明のトレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第３実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。
本実施形態の建設車両用空気入りタイヤは、図２の第１実施形態に較べて、幅方向細溝２４に変えて、図７に示すように幅方向細溝３４がトレッド部に形成されている。
幅方向細溝３４は、タイヤセンター部Ｃにタイヤ幅方向に略沿って配置されている。そして、この幅方向細溝３４は、赤道上浅溝２６を跨いでいて、両端部共トレッド内に終端していて、ラグ溝２２には接続していない構成となっている。
この実施形態の建設車両用空気入りタイヤ２８では、上述の図２、図４及び図５（構造Ａ〜Ｃ）の何れか一つのトレッドゴムを用いているので、ベルト層上の発熱をサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができ、仮に図２の第１実施形態のように幅方向細溝とラグ溝とを接続した構造すると、幅方向細溝とラグ溝とでトラクション力によって変形が異なって接続部位で応力集中により亀裂が生じるような大トラクション力を必要とするユーザーにとって大変有効な建設車両用空気入りタイヤとすることができる。

〔トレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第４実施形態〕
図８は、本発明のトレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第４実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。
本実施形態の建設車両用空気入りタイヤは、図２の第１実施形態に較べ、図８に示すように、ラグ溝２２の終端位置をタイヤ周方向に結んだ２本の直線に沿って夫々タイヤ周方向に延びる非赤道上細溝４６が、更に配置されている。非赤道上細溝４６の溝深さはラグ溝の溝深さの１０〜２５％の範囲内にされている。幅方向細溝３４の両端は、非赤道上細溝４６に繋がっている。
この実施形態の建設車両用空気入りタイヤでは、上述の図２、図４及び図５（構造Ａ〜Ｃ）の何れか一つのトレッドゴムを用いているので、ベルト層上の発熱をサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができ、しかも、横滑りを確保しかつ細溝により幅方向の剛性を落とさないことができる。

〔トレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第５実施形態〕
図９は、本発明のトレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第５実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。
本実施形態の建設車両用空気入りタイヤは、図９に示すように、図７の第３実施形態と同様に、非赤道上細溝４６が配置されている。また、赤道上浅溝２６も配置されている。
本実施形態では、ラグ溝５２は、第３実施形態のラグ溝２２に較べて形状が異なっており、非赤道上細溝４６に近づくほどラグ溝５２の溝幅が細くなっている。ラグ溝５２の終端は非赤道上細溝４６に繋がっている。
また、図８の第４実施形態で説明した幅方向細溝３４に代えて幅方向細溝５４がタイヤセンター部Ｃに形成されている。幅方向細溝５４の両端は、非赤道上細溝４６に繋がっている。また、幅方向細溝５４は、非赤道上細溝４６に近づくに従いタイヤ幅方向に対する傾斜角度が徐々に小さくなるい曲線状の溝に形成されている。
更に、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝５２の間には、タイヤ幅方向内側端が非赤道上細溝４６に繋がる第二幅方向細溝５６が形成されている。
この実施形態の建設車両用空気入りタイヤでは、上述の図２、図４及び図５（構造Ａ〜Ｃ）の何れか一つのトレッドゴムを用いているので、ベルト層上の発熱をサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができ、しかも、細溝によりブロック剛性の低下を最小限に抑制し、耐横滑りおよび耐トラクション方向滑りを確保することができる。

〔トレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第６実施形態〕
図１０は、本発明のトレッド部１８の溝構造（トレッドパターン）の第６実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。
本実施形態の建設車両用空気入りタイヤでは、図８の第４実施形態に較べ、非赤道上細溝４６に換えて、図１０に示すように、タイヤ周方向に延びる非赤道上細溝６６が形成されている。また、赤道上浅溝２６も配置されている。
ラグ溝６２は、図８の第４実施形態のラグ溝２２に較べて形状が異なっており、非赤道上細溝４６の近くでは溝幅が細くなっている。そして、ラグ溝６２の終端は非赤道上細溝４６に繋がっている。
また、図９の第５実施形態で説明した幅方向細溝３４に代えて幅方向細溝６４がタイヤセンター部Ｃに形成されている。幅方向細溝６４の両端は、ラグ溝６２のタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ赤道ＣＬ側に位置しており、このため、非赤道上細溝６６はタイヤ周方向にジグザグ状に延びている。なお、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるとは、タイヤ周方向に対して傾斜している溝部分が、傾斜方向が互い違いになるように折り返しながらタイヤ周方向に延びることをいう。
この実施形態の建設車両用空気入りタイヤでは、上述の図２、図４及び図５（構造Ａ〜Ｃ）の何れか一つのトレッドゴムを用いているので、ベルト層上の発熱をサイドから効率的に放熱させることができるので、ベルト層上の発熱を効率的に低下させることができ、しかも、ジグザグ状に延びる細溝によって表面積がより大きくなるので、トレッド全体の温度低減が可能となる。このことは、直に高速度でタイヤを使用するユーザーに対して有効である。

次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明するが、本発明は、下記実施例によってなんら限定されるものではない。

〔実施例１〜４及び比較例１〕
本発明を更に確かめるために、下記表１に示す配合組成により、タイヤトレッドゴム（キャップゴム、ベースゴム、Ｔ．Ｕ．Ｃ）、シート部材用の製造例１〜５のゴム組成物を作製した。
得られた製造例１〜５のゴム組成物について、下記評価法に基づいて、熱伝導率（ＩＮＤＥＸ）を評価した。

また、このゴム組成物を用いて下記表２に示すトレッド部の条件（溝構造、図２に準拠）、並びに、タイヤトレッドゴム（第１トレッドゴム、ベースゴム、Ｔ．Ｕ．Ｃ）、シート部材（構造Ａ〜Ｃ）の組み合わせからなる空気入りラジアルタイヤ（タイヤサイズ３７．００Ｒ５７）を作製した。得られた各空気入りラジアルタイヤについて、ＴＲＡ正規リムに組み込んだ後、正規荷重、正規内圧にして下記各試験法に基づいて、低発熱性（ＩＮＤＥＸ）、耐摩耗性（ＩＮＤＥＸ）を評価した。
ここで「正規リム」とは、ＪＡＴＭＡが発行する２００４年度版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００４年度版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

熱伝導率（ＩＮＤＥＸ）の評価方法
京都電子（株）製迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００を用いて測定した。

低発熱性（ＩＮＤＥＸ）の評価方法
１０ｋｍ／ｈの速度・ステップロード条件のドラムシステムを実施し、トレッドの一定深さの位置の温度を測定し、比較例１を対照値（コントロール）１００として、各例を指数で表示した。指数の値が大きい程、低発熱性に優れていることを示す。

耐摩耗性（ＩＮＤＥＸ）の評価方法
１９０トンダンプの前輪に装着し、速度１０ｋｍ／ｈほぼ等速で１００時間走行した後、トレッドを幅方向に８分割した各位置での残溝測定を行い、走行に要したゲージの平均値を摩耗量として算出した。そして、性能評価を行うあたり、比較例１における評価を指数１００とし、他の比較例、実施例のタイヤについては相対評価となる指数を算出した。算出結果を下記表２に示す。この指数（耐摩耗指数）が大きいほど性能が高いことを示す。

上記表１及び表２の結果から明らかなように、本発明範囲の実施例１〜４は、本発明の範囲外となる比較例１に較べて、低発熱性、耐摩耗性に優れることが判明し、タイヤ負荷時におけるトレッド部（特にセンター部）の発熱を効果的に抑制・放熱することによりヒートセパレーション故障を防止した建設車両用空気入りタイヤが得られることが判った。

本発明の空気入りタイヤは、放熱性、低発熱性及び耐摩耗性が優れているので、建設車両用タイヤに好適に使用できるので、産業上の利用価値が高い。

本発明の第１実施形態を示す建設車両用空気入りタイヤを示すものであり、タイヤ径方向断面図である。トレッド部（構造Ａ）の径方向断面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、夫々、第１実施形態の建設車両用空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図及びタイヤ径方向断面図である。トレッド部構造の他の実施形態（構造Ｂ）を示す径方向断面図である。トレッド部構造の他の実施形態（構造Ｃ）を示す径方向断面図である。他の実施形態の建設車両用空気入りタイヤのトレッド部（トレッドパターン）を示す平面図である。他の実施形態の建設車両用空気入りタイヤのトレッド部（トレッドパターン）を示す平面図である。他の実施形態の建設車両用空気入りタイヤのトレッド部（トレッドパターン）を示す平面図である。他の実施形態の建設車両用空気入りタイヤのトレッド部（トレッドパターン）を示す平面図である。他の実施形態の建設車両用空気入りタイヤのトレッド部（トレッドパターン）を示す平面図である。

符号の説明

１０建設車両用タイヤ
１８トレッド部
１８ａ第１トレッドゴム
１８ｂベースゴム
１９シート部材
２２ラグ溝
２４幅方向細溝
２６赤道上浅溝
Ｃタイヤセンター部
ＣＬタイヤ赤道

Claims

トレッド部に各トレッド端からそれぞれタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設し、これらのラグ溝の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本のタイヤ円周間のセンター部に２０ｍｍ以下の幅の細溝が幅方向に配置されると共に、深さ７０ｍｍ以上の主溝を有する建設車両用空気入りタイヤにおいて、センター部にタイヤ周方向に沿って延びる周方向浅溝を設けると共に、赤道を中心とするトレッド幅の２５％の領域での周方向浅溝を除いてネガティブ率が８％以下であり、かつ、トレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造よりなり、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率が、キャップゴムの熱伝導率及びベースゴムの熱伝導率よりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出しているシート部材を有することを特徴とする建設車両用空気入りタイヤ。
トレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造よりなり、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率が、キャップゴムの熱伝導率及びベースゴムの熱伝導率よりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出し、かつ、トレッドゴム及びベースゴムのサイドを被覆しているシート部材を有する請求項１記載の建設車両用空気入りタイヤ。
トレッドゴムがトレッド表面部のキャップゴムとベルトコーティングゴムに接する部分のベースゴムの２層構造よりなり、上記ベースゴムの熱伝導率がトレッドのキャップゴムよりも１．３倍以上であり、上記ベースゴム下のゴムシートの熱伝導率が、トレッドのキャップゴムよりも１．３倍以上であると共に、その端部がサイドに露出し、かつ、トレッドゴム及びベースゴムのサイドを被覆しているシート部材を有する請求項１記載の建設車両用空気入りタイヤ。
ベースゴム、シート部材には、炭素繊維が含有されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の建設車両用空気入りタイヤ。
炭素繊維が気相成長炭素繊維であることを特徴とする請求項４記載の建設車両用空気入りタイヤ。
周方向浅溝の溝深さは、前記ラグ溝深さの２５％以下である請求項１〜５の何れか一つに記載の建設車両用空気入りタイヤ。
周方向浅溝の溝幅は、３０〜５０ｍｍである請求項１〜６の何れか一つに記載の建設車両用空気入りタイヤ。