(57)【要約】【課題】耐久性やコストの低下を招くことなく、トレッドショルダー部のタガ効果を増強するとともに、トレッドショルダー部の径成長を抑えられるカーカス断面形状を有するタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ赤道面Ｅにおけるカーカスプライ高さDをカーカスプライ最大幅W1で除したD/W1を55〜62%とするとともに、タイヤ赤道面Ｅから幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の30%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD1を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの100〜105%の範囲とし、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD2を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの99〜104%の範囲とし、かつ、第２層目のベルトプライ２２の幅を、タイヤ断面幅の80〜90％の範囲とする。【選択図】図１
2010126123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚以上のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの両側部のそれぞれを、一対のビードコアの周りに折返し、ラジアルカーカスの中央部の半径方向外側にベルトとその外側に位置するトレッドゴムとを配設し、このベルトを、少なくとも3層のベルトプライで構成し、半径方向内側から数えて、第１層目のベルトプライ、第２層目のベルトプライ、および、第３層目のベルトプライの、赤道面に対するコードの傾斜角度を、それぞれ、40〜70度、10〜30度、および、10〜30度とするとともに、第２層目および第３層目のベルトプライのコードの傾斜の向きを赤道面に対して互いに逆にしてなる空気入りラジアルタイヤにおいて、
ラジアルカーカスの半径方向最内端からラジアルカーカス上の特定位置までの半径方向距離をその特定位置におけるカーカスプライ高さと呼ぶとき、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDをカーカスプライ最大幅W1で除したD/W1を55〜62%とするとともに、タイヤ赤道面から幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の30%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD1を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの100〜105%の範囲とし、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD2を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの99〜104%の範囲とし、かつ、第２層目のベルトプライの幅を、タイヤ断面幅の80〜90％の範囲とすることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
コードの赤道面に対する傾斜角度が、第１層目のベルトプライのそれより小さい第４層目のベルトプライを配設した請求項１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、１枚以上のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの両側部のそれぞれを、一対のビードコアの周りに折返し、ラジアルカーカスの中央部の半径方向外側にベルトとその外側に位置するトレッドゴムとを配設し、このベルトを、少なくとも3層のベルトプライで構成し、半径方向内側から数えて、第１層目のベルトプライ、第２層目のベルトプライ、および、第３層目のベルトプライの、赤道面に対するコードの傾斜角度を、それぞれ、40〜70度、10〜30度、および、10〜30度とするとともに、第２層目および第３層目のベルトプライのコードの傾斜の向きを赤道面に対して互いに逆にしてなる空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の重荷重用車両において、近年の法規制等によって車高高さに制限を加える地域が増加している。車高高さが低くなると、積載する荷物の量が減少するため、この減少を抑えるため、車両の低床化が要望されている。そして、車両の低床化のためには、タイヤの中心軸を低くすることが効果的であり、それにはタイヤを扁平化することが必須となる。
【０００３】
一方、重荷重用車両では、タガ効果を発揮させるためのベルトととして、コードの向きを、半径方向に隣接する層同士で赤道面に対して互いに反対方向に傾斜させたいわゆる交錯層と呼ばれる４層のベルトプライで構成することが一般的に行われている。
【０００４】
ベルトのタガ効果は、トレッド中央部に比べてトレッドショルダー部では低いため、トレッドショルダー部でのタイヤの径成長が大きく、それによって、ベルトプライに対する張力が高まる。そして、タイヤを扁平化するほど、すなわち、扁平率が小さくなるほど、この傾向は著しくなり、ベルト張力の上昇により、ベルトの故障やグルーブクラックの発生が引き起こされる可能性がある。
【０００５】
このような問題を解決するための方策として、同じベルトプライの層数であっても、一層のベルトプライを幅方向に分割してベルトプライ枚数を増加させることによって、トレッドショルダー部でのタイヤの径成長を抑えたタイヤ（例えば、特許文献１、２参照。）や、無負荷時のカーカス断面形状をトレッドショルダー部とトレッド中央部との半径方向高さの差が小さくなるように設定したタイヤ（例えば、特許文献３参照。）が知られている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載されたタイヤにおいては、ベルトプライの種類が増加しコスト的に不利であり、また、特許文献３に記載されたタイヤは、ビード部の耐久性を確保するため、ビード部のゴムを厚くしたり、上記のようなカーカス断面形状を得るためにサイドウォール部を厚くしたりする必要があり、このことによって、耐久性が低下したり、コストが上昇するという問題を招いてしまう。
【特許文献１】特開２００８−２４１０４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４１０５号公報
【特許文献３】特開平０５−１８５８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性やコストの低下を招くことなく、トレッドショルダー部のタガ効果を増強するとともに、トレッドショルダー部の径成長を抑えられるカーカス断面形状を有する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】
【０００８】
本発明は、１枚以上のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの両側部のそれぞれを、一対のビードコアの周りに折返し、ラジアルカーカスの中央部の半径方向外側にベルトとその外側に位置するトレッドゴムとを配設し、このベルトを、少なくとも3層のベルトプライで構成し、半径方向内側から数えて、第１層目のベルトプライ、第２層目のベルトプライ、および、第３層目のベルトプライの、赤道面に対するコードの傾斜角度を、それぞれ、40〜70度、10〜30度、および、10〜30度とするとともに、第２層目および第３層目のベルトプライのコードの傾斜の向きを赤道面に対して互いに逆にしてなる空気入りラジアルタイヤにおいて、
ラジアルカーカスの半径方向最内端からラジアルカーカス上の特定位置までの半径方向距離をその特定位置におけるカーカスプライ高さと呼ぶとき、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDをカーカスプライ最大幅W1で除したD/W1を55〜62%とするとともに、タイヤ赤道面から幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の30%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD1を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの100〜105%の範囲とし、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD2を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの99〜104%の範囲とし、かつ、第２層目のベルトプライの幅を、タイヤ断面幅の80〜90％の範囲とすることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
本発明は、コードの赤道面に対する傾斜角度が、第１層目のベルトプライのそれより小さい第４層目のベルトプライを配設するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ラジアルカーカスの半径方向最内端からラジアルカーカス上の特定位置までの半径方向距離をその特定位置におけるカーカスプライ高さと呼ぶとき、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDをカーカスプライ最大幅W1で除したD/W1を55〜62%とするとともに、タイヤ赤道面から幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の30%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD1を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの100〜105%の範囲とし、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置におけるカーカスプライ高さD2を、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ高さDの99〜104%の範囲とし、かつ、第２層目のベルトプライの幅を、タイヤ断面幅の80〜90％の範囲としたので、詳細を後述するように、耐久性やコストの低下を招くことなく、トレッドショルダー部のタガ効果を増強するとともに、トレッドショルダー部の径成長を抑えられるカーカス断面形状を有するタイヤを提供することができる。
【００１１】
また、コードの赤道面に対する傾斜角度が、第１層目のベルトプライのそれより小さい第４層目のベルトプライを配設した場合には、耐カット性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る実施形態のタイヤをその中心軸線を通る断面において示す断面図、図２は、平面に展開したベルトをタイヤの半径方向外側から見たベルト展開図であり、このタイヤ１０は、１枚以上のカーカスプライ１１よりなるラジアルカーカス１の両側部１ａのそれぞれを、一対のビードコア３の周りに折返し、ラジアルカーカス１の中央部１ｂの半径方向外側にベルト２とその外側に位置するトレッドゴム４とを配設し、このベルト２を、少なくとも3層のベルトプライ２１、２２、２３で構成し、半径方向内側から数えて、第１層目のベルトプライ２１、第２層目のベルトプライ２２、および、第３層目のベルトプライ２３の、赤道面Ｅに対するコードの傾斜角度β、α１、α２を、それぞれ、40〜70度、10〜30度、および、10〜30度とするとともに、第２層目および第３層目のベルトプライ２２、２３のコードの傾斜の向きを赤道面Ｅに対して互いに逆にして構成される。
【００１３】
タイヤ１０は、その特徴として、ラジアルカーカス１の半径方向最内端P0からラジアルカーカス１上の特定位置までの半径方向距離をその特定位置におけるカーカスプライ高さと呼ぶとき、タイヤ赤道面Eにおけるカーカスプライ高さDをカーカスプライ最大幅W1で除したD/W1を55〜62%とするとともに、タイヤ赤道面Eから幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の30%だけ離れた位置P1におけるカーカスプライ高さD1をタイヤ赤道面Eにおけるカーカスプライ高さDの100〜105%の範囲とし、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置P2におけるカーカスプライ高さD2をタイヤ赤道面Eにおけるカーカスプライ高さDの99〜104%の範囲とし、かつ、第２層目のベルトプライの幅W2を、タイヤ断面幅Wの80〜90％の範囲となるよう構成されている。
【００１４】
ここで、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに内圧を充填しない状態を無負荷状態と呼ぶとき、タイヤ最大幅Ｗとは、タイヤを適用リムに装着するとともに、無負荷状態下で、側面の模様または文字など全てを含むサイドウォール間の直線距離として定義されるタイヤの総幅から、タイヤの模様、文字などを除いた幅を計ったものをいうものとし、ベルトプライやカーカスプライの各層の幅も、同様に無負荷状態下で測った幅をいう。
【００１５】
また、カーカスプライ高さは、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに内圧を充填しない無負荷状態で測定したときの高さをいう。
【００１６】
なお、適用リムとは、タイヤサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいう。
【００１７】
また、規格とは、タイヤが生産されまたは使用される地域に有効な産業規格によって決められたものであり、例えば、アメリカ合衆国ではＴＲＡのＹＥＡＲ  ＢＯＯＫであり、欧州ではＥＴＲＴＯのＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ、日本では日本自動車タイヤ協会のＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫである。
【００１８】
以下に、上記特徴をなす構成の作用について説明する。タイヤ赤道面Eにおけるカーカスプライ高さDをカーカスプライ最大幅W1で除したD/W1、すなわち、ラジアルカーカスの扁平率を55〜62%としたが、これを55%未満とした場合には、トレッドショルダー部の径成長が増大し、ベルト故障やグルーブクラック等が発生する要因となり、これを62%を越えるものとした場合には、ベルトプライに対する張力が減少して径成長が小さくなるため、本発明の形状を採用することのメリットが小さくなってしまう。
【００１９】
また、本発明においては、タイヤ赤道面Eから幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の30%だけ離れた位置P1におけるカーカスプライ高さD1をタイヤ赤道面Eにおけるカーカスプライ高さDの100〜105%の範囲とし、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置P2におけるカーカスプライ高さD2をタイヤ赤道面Eにおけるカーカスプライ高さDの99〜104%の範囲としているが、D1/Dを100%未満とし、もしくは、D2/Dを99%未満とした場合には、トレッドゴム中央部での径成長は小さくなるものの、トレッドショルダー部での径成長が大きくなりすぎ、ベルト故障やグルーブクラック等が発生する要因となり、一方、D1/Dを105%を越え、あるいは、D2/Dを104%を越えた場合には、トレッド中央部での径成長が増大する他、加硫時のベルトプライのバックリングによる製造不良が増加してしまう。
【００２０】
ここで、カーカスプライ高さDの評価をするに際し、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置P2における値を１つの基準値としたのは、本発明のような３層のベルトプライよりなるベルトの構造においては、タイヤ赤道面Eから幅方向外側に向かって、タイヤ最大幅Wの半分W/2の55%だけ離れた位置P2において、内圧充填による径成長並びに走行によるベルトクリープによる径成長がもっとも大きくなるからである。
【００２１】
また、第２層目のベルトプライ２２の幅W2を、タイヤ断面幅Wの80〜90％の範囲となるよう構成したが、W2/Wが80％未満となると、トレッドショルダー部におけるタガ効果が低下して、トレッドショルダー部での径成長が大きくなりすぎ、ベルト故障やグルーブクラック等が発生する要因となり、一方、これが90%を越えた場合には、タイヤ成型時にトレッドゴムをステッチングローラを用いてサイドウォールゴムに接着させる際の接着不良が増加する。
【００２２】
また、第１〜第３の３層のベルトプライの他に第４層目のベルトプライを配置するのが好ましく、耐カット性を向上させることができる。
【実施例】
【００２３】
図１に示した構造のタイヤにおいて、第２層目のベルトプライの幅を変化させた、あるいは、ラジアルカーカスの断面形状を異ならせた合わせて10種類のタイヤを作成し、それらについて、ベルトの径成長率とベルト耐久性とを評価した。
【００２４】
ベルト寸法に関連する各諸元については、これを表１に、評価結果については表２に、それぞれ示した。また、それらのタイヤについて、径成長率の、幅方向位置に対する依存性を、図３にグラフで表わした。
【００２５】
これらのタイヤに共通な諸元は以下の通りである。
・ タイヤサイズ：205/65R17.5
・ リムサイズ：6x17.5
・ 各ベルトプライの打ち込み数：
第１層：9本/25mm
第２層〜第４層：13本/25mm
・ 各ベルトプライの幅（mm）と赤道面に対するコードの傾斜角度（°）
第１層ベルトプライ：150mm x 50°
第２層ベルトプライ：170mm x 16°
第３層ベルトプライ：155mm x 16°
第４層ベルトプライ：65mm x 16°
【００２６】
【表１】
2010126123.tif 000003
【００２７】
【表２】
2010126123.tif 000004
【００２８】
また、表２および図３における径成長率は、タイヤを前記リムに取付け、ETRTO規格荷重の1.3 倍の負荷荷重のもとでドラム試験機上を走行させ、5000km走行後のタイヤ外径の、走行前のタイヤ外径に対する比で表した。そして、表２においては、これを、実施例の径成長率を100とした指数で表した。指数の大きいほうが径成長率が大きい。
【００２９】
また、ベルトの耐久性は、ＱＣドラム試験の結果から得られるWSf、すなわち、荷重と速度との積で表される指数WSfにより評価した。ここで、ＱＣドラム試験とは、規格ECE 54に定められている試験法に準じて、室内ドラム試験で、タイヤを、タイヤごとに定められている速度で走行させ、荷重を一定時間毎に徐々に上げてゆき、タイヤが故障するまで走行させる試験をいい、WSfは、ＱＣドラム試験において、試験速度と故障したときの設定荷重から求められるタイヤの耐久力を表す数値である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態のタイヤをその中心軸線を通る断面において示す断面図である。
【図２】実施形態のタイヤのベルトを平面に展開して示すベルト展開図である。
【図３】実施例および比較例のタイヤについて径成長率の、幅方向位置に対する依存性を表すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１    ラジアルカーカス
１ａ    ラジアルカーカス側部
１ｂ    ラジアルカーカス中央部
２    ベルト
３    ビードコア
４    トレッドゴム
１０    タイヤ
１１    カーカスプライ
２１    １層目ベルトプライ
２２    ２層目ベルトプライ
２３    ３層目ベルトプライ
２４    ４層目ベルトプライ
【図１】
2010126123.tif 000005
【図２】
2010126123.tif 000006
【図３】
2010126123.tif 000007