(57)【要約】【課題】周方向ベルトの切れや、周方向ベルトと交錯ベルトとのセパレーション等の不具合を更に抑制することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】本発明に係る空気入りタイヤ１は、カーカス２と、周方向ベルト３と、第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５と、クッションゴム６，７とを備えている。クッションゴムは、周方向ベルト３のタイヤ幅方向外側端に当接し、タイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側に向けて延設された第１クッションゴム６と、該第１クッションゴム６の上側に配置され、先端部７ａが周方向ベルト３及び第１交錯ベルト４の間に挿入された第２クッションゴム７とからなり、第１クッションゴム６の弾性率は、周方向ベルト３を被覆しているコーティングゴムＣＲの弾性率以上、第２クッションゴム７の弾性率は、コーティングゴムＣＲの弾性率以下に設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ幅方向に離間された一対のビードコア同士をトロイダル状に結ぶカーカスと、
該カーカスの頂部のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に沿った複数のコードを有する周方向ベルトと、
該周方向ベルトのタイヤ径方向外側に複数層に配置され、タイヤ周方向に対して所定角度傾斜して互いに交差させたコードを有する交錯ベルトと、
トレッド部のタイヤ幅方向外側端部に配置されたクッションゴムとを備え、
前記クッションゴムは、
前記周方向ベルトのタイヤ幅方向外側端に当接し、前記タイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側に向けて延設された第１クッションゴムと、
該第１クッションゴムの上側に配置され、幅方向内側の先端部が前記周方向ベルトおよび前記交錯ベルトの間に挿入された第２クッションゴムとからなり、
前記第１クッションゴムの弾性率は、前記周方向ベルトを被覆しているコーティングゴムの弾性率以上に設定され、
前記第２クッションゴムの弾性率は、前記周方向ベルトを被覆しているコーティングゴムの弾性率以下に設定されることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記交錯ベルトを、配置された第１交錯ベルトと該第１交錯ベルトのタイヤ径方向外側に隣接した第２交錯ベルトとから構成し、
前記第１交錯ベルトのタイヤ幅方向に沿った幅Ｗ１は、前記第２交錯ベルトの幅方向に沿った幅Ｗ２よりもタイヤ幅方向片側で１０〜５０ｍｍ小さく設定し、
前記周方向ベルトのタイヤ幅方向に沿った幅をＷ３とした場合に、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ２≦Ｗ３≦Ｗ１に設定し、
前記交錯ベルトのうち最も幅の大きいベルトのタイヤ幅方向に沿った幅は、前記カーカスのタイヤ幅方向断面におけるタイヤ幅方向に沿った最大幅Ｗ４に対して８０％以上に設定したことを特徴とする請求項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】
本発明は空気入りタイヤに関し、特にベルトの剛性を維持したまま周方向ベルトの切れや、周方向ベルトと交錯ベルトとのセパレーション等の不具合を防止することができる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ、特に超偏平タイヤにおいては形状保持と耐久性確保のために、周方向ベルトと交錯ベルトを配設することが多い。ここで、交錯ベルトはせん断剛性が高くて伸びやすく、周方向ベルトはせん断剛性が低く伸びにくいという性質を有する。
【０００３】
従って、空気入りタイヤが接地して路面から荷重を受けると、交錯ベルトが伸びるが周方向ベルトが交錯ベルトの伸びに追従できず、周方向ベルトが切れたり、周方向ベルトと交錯ベルトとがセパレーションを起こしたりする問題があった。これを解決するために、従来は交錯ベルトの幅寸法を小さくしてせん断剛性を低下させたり、周方向ベルトの幅寸法を小さくして伸びやすくする等の対策をとっていた。しかし、これらの対策では、ベルト全体の剛性が低下するため、車両の操縦安定性の低下やタイヤの偏摩耗の進行等を招くおそれがあった。
【０００４】
そこで、周方向ベルトと交錯ベルトとの間にクッションゴムを介設することにより、周方向ベルトと交錯ベルトとが相互に及ぼす影響を緩和させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３１３８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１に記載された空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向の内側にベルトエンドクッションゴムを配設し、該ベルトエンドクッションゴムのタイヤ幅方向外側に外側クッションゴムを配設しているが、これらのクッションゴムによっても、ベルトの剛性を維持したまま周方向ベルトの切れや、周方向ベルトと交錯ベルトとのセパレーション等の不具合を防止することが十分でないおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、周方向ベルトの切れや、周方向ベルトと交錯ベルトとのセパレーション等の不具合を更に抑制することができる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】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、タイヤ幅方向に離間された一対のビードコア同士をトロイダル状に結ぶカーカス（カーカス２）と、該カーカスの頂部（頂部２ａ）のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に沿った複数のコードを有する周方向ベルト（周方向ベルト３）と、該周方向ベルトのタイヤ径方向外側に複数層に配置され、タイヤ周方向に対して所定角度傾斜して互いに交差させたコードを有する交錯ベルト（第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５）と、トレッド部のタイヤ幅方向外側端部に配置されたクッションゴムとを備え、前記クッションゴムは、前記周方向ベルトのタイヤ幅方向外側端に当接し、前記タイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側に向けて延設された第１クッションゴム（第１クッションゴム６）と、該第１クッションゴムの上側に配置され、幅方向内側の先端部が前記周方向ベルトおよび前記交錯ベルトの間に挿入された第２クッションゴム（第２クッションゴム７）とからなり、前記第１クッションゴムの弾性率は、前記周方向ベルトを被覆しているコーティングゴム（コーティングゴムＣＲ）の弾性率以上に設定され、前記第２クッションゴムの弾性率は、前記周方向ベルトを被覆しているコーティングゴムの弾性率以下に設定されることを要旨とする。
【０００８】
この第１の特徴によれば、周方向ベルトの切れや、周方向ベルトと交錯ベルトとのセパレーション等の不具合を更に抑制することができる。
【０００９】
なお、従来から、周方向ベルトと交錯ベルトとの間にクッションゴムを介設することによって周方向ベルトと交錯ベルトとが相互に及ぼす影響を緩和させ、周方向ベルト切れやセパレーションの防止を図っていたが、未だ十分とは言えなかった。そこで、本発明によれば、これらの問題が解消されることになる。
【００１０】
その他の特徴では、前記交錯ベルトを、タイヤ径方向内側に配置された第１交錯ベルト（第１交錯ベルト４）と該第１交錯ベルトのタイヤ径方向外側に隣接した第２交錯ベルト（第２交錯ベルト５）とから構成し、前記第１交錯ベルトの幅Ｗ１は、第２交錯ベルトの幅Ｗ２よりもタイヤ幅方向片側で１０〜５０ｍｍ小さく設定し、前記周方向ベルト（周方向ベルト３）のタイヤ幅方向に沿った幅を幅Ｗ３とした場合に、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ２≦Ｗ３≦Ｗ１に設定し、前記交錯ベルトのうち最も幅の大きいベルトのタイヤ幅方向に沿った幅は、前記カーカス（カーカス２）のタイヤ幅方向断面におけるタイヤ幅方向に沿った最大幅Ｗ４に対して８０％以上に設定したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気入りタイヤによれば、周方向ベルトの切れや、周方向ベルトと交錯ベルトとのセパレーション等の不具合を更に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１３】
〈空気入りタイヤの概略構成〉
図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの断面図である。
【００１４】
本実施形態による空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向に離間された一対のビードコア同士をトロイダル状に結ぶカーカス２と、該カーカス２の頂部２ａのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に沿った複数のコードを有する周方向ベルト３と、該周方向ベルト３のタイヤ径方向外側に２層（複数層）に配置され、タイヤ周方向に対して所定角度傾斜して互いに交差させたコードを有する第１交錯ベルト４および第２交錯ベルト５と、タイヤ幅方向外側端部に配置されたクッションゴム６，７とを備えている。
【００１５】
また、周方向ベルト３、第１交錯ベルト４および第２交錯ベルト５は、コーティングゴムＣＲによって被覆されている。そして、トレッド部１０の表面１０ａは、タイヤ幅方向に沿って略平坦に形成され、トレッド部１０の側方にサイドウォール部１１が形成されている。
【００１６】
なお、前記周方向ベルト３は、ベルトを構成するコードが波状もしくはジグザグ状になって、周方向に延びるもの、またはベルトを構成するコードが、低弾性であるものを用いることが好ましい。
【００１７】
〈クッションゴムの外形〉
図２は図１の第２クッションゴムを拡大した断面図、および、図３は図１の第１クッションゴムを拡大した断面図である。
【００１８】
前記クッションゴムは、前記周方向ベルト３のタイヤ幅方向外側端に当接し、このタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側に向けて延設された第１クッションゴム６と、該第１クッションゴム６の上側に配置され、幅方向内側の先端部７ａがこれらの周方向ベルト３および第１交錯ベルト４の間に挿入された第２クッションゴム７とからなる。
【００１９】
図２に示すように、前記第２クッションゴム７は、タイヤ幅方向外側に向かうにつれて徐々に径方向の厚みが大きくなり、幅方向内側に向かうにつれて徐々に径方向の厚みが先細りする断面略三角形に形成されている。タイヤ幅方向内側の先端部７ａは、周方向ベルト３の幅方向外側端部と第１交錯ベルト４の幅方向外側端部との間に形成された断面略三角形の間隙に挿入されて収容配置されている。この間隙は、図１に示すように、タイヤ幅方向外側に向かうにつれて徐々に径方向の差が広がるように形成されている。なお、前記第２クッションゴム７は、径方向外側に配置された上面７ｂと、径方向内側に配置された下面７ｃと、タイヤ幅方向外側に配置された側面７ｄとから画成されている。また、第２クッションゴム７の弾性率は、周方向ベルト３を被覆しているコーティングゴムＣＲの弾性率以下に設定されている。、第２クッションゴム７は、周方向ベルト３のコーティングゴムＣＲよりも軟らかく、１００％モジュラス（ｍｏｄ）が４Ｍｐａ以下が好ましい。ここで、「１００％モジュラス（ｍｏｄ）」とは、ゴムを１００％伸ばした場合における引張応力を示している。
【００２０】
また、図３に示すように、第１クッションゴム６は、タイヤ径方向外側に配置された上面６ｂと、該上面６ｂのタイヤ幅方向内側端から径方向内側に伸びる縦面６ｃと、該縦面６ｃの径方向内側端からタイヤ幅方向内側に延びる横面６ｄと、タイヤ径方向に沿って延びる下面６ｅとから画成されている。図１に示すように、これらの横面６ｄと下面６ｅとによって画成された先端部６ａが、周方向ベルト３のタイヤ幅方向外側端部の下部に当接されている。また、第１クッションゴム６の弾性率は、周方向ベルト３を被覆しているコーティングゴムＣＲの弾性率以上に設定されている。第１クッションゴム６における１００％モジュラス（ｍｏｄ）は、３．５Ｍｐａ〜１４Ｍｐａが好ましい。
【００２１】
〈各ベルトの幅寸法の関係〉
図４は、図１の各ベルトの幅寸法の大小関係を示す概略図である。
【００２２】
図４に示すＷ１〜Ｗ４は、タイヤ幅方向に沿った幅寸法を示しており、Ｗ１は第１交錯ベルト４の幅、Ｗ２は第２交錯ベルト５の幅、Ｗ３は周方向ベルト３の幅、およびＷ４はカーカス２のタイヤ幅方向に沿った最大幅を示す。
【００２３】
前記第１交錯ベルト４の幅Ｗ１は、第２交錯ベルト５の幅Ｗ２よりもタイヤ幅方向片側で１０〜５０ｍｍ小さく設定している。即ち、タイヤ幅方向片側における第１交錯ベルト４と第２交錯ベルト５の幅の差は（Ｗ２−Ｗ１）／２であり、この値が、１０〜５０ｍｍの範囲に設定されている。
【００２４】
また、前記周方向ベルト３の幅をＷ３とした場合に、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ２≦Ｗ３≦Ｗ１に設定している。ここで、空気入りタイヤ１の内部に空気を充填したときの周方向ベルト３の端部における径寸法の伸び率は、０．３％以下が好ましい。
【００２５】
前記交錯ベルトのうち最も幅の大きい第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１は、カーカス２のタイヤ幅方向断面における最大幅Ｗ４に対して８０％以上に設定している。
【００２６】
なお、図４に示すように、周方向ベルト３のタイヤ幅方向外側端部と第１交錯ベルト４との径方向差Ｄは、３ｍｍ以上確保することが好ましい。
【００２７】
<作用効果>  
（１）クッションゴムとして、前記周方向ベルト３のタイヤ幅方向外側端に当接し、このタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側に向けて延設された第１クッションゴム６と、該第１クッションゴム６の上側に配置され、幅方向内側の先端部７ａがこれらの周方向ベルト３および第１交錯ベルト４の間に挿入された第２クッションゴム７を配設している。従って、周方向ベルト３の切れや、周方向ベルト３と交錯ベルト４，５とのセパレーション等の不具合を更に抑制することができる。
【００２８】
第１クッションゴム６の弾性率は、周方向ベルト３を被覆しているコーティングゴムＣＲの弾性率以上に設定されている。このため、第１クッションゴム６は、周方向ベルト３の動きを抑制できる。つまり、第１クッションゴム６は、周方向ベルト３のコードの伸びを小さくできるため、周方向ベルト３が切れることを防止できる。
【００２９】
第２クッションゴム７の弾性率は、前記周方向ベルト３を被覆しているコーティングゴムＣＲの弾性率以下に設定されている。このため、第２クッションゴム７は、周方向ベルト３のタイヤ幅方向に沿った動きを吸収できるという効果を得ることができる。
【００３０】
なお、従来から、周方向ベルトと交錯ベルトとの間にクッションゴムを介設することによって周方向ベルトと交錯ベルトとが相互に及ぼす影響を緩和させ、周方向ベルト切れやセパレーションの防止を図っていたが、未だ十分とは言えなかった。そこで、本発明によれば、これらの問題が解消されることになる。
【００３１】
（２）前記交錯ベルトを、タイヤ径方向内側に配置された第１交錯ベルト４と該第１交錯ベルト４のタイヤ径方向外側に隣接した第２交錯ベルト５とから構成し、前第１交錯ベルト４の幅Ｗ１は、第２交錯ベルト５の幅Ｗ２よりもタイヤ幅方向片側で１０〜５０ｍｍ小さく設定している。この値が１０ｍｍ未満の場合は、第１交錯ベルト４及び第２交錯ベルト５のタイヤ幅方向外側端部が、互いに近くなりすぎるため、それぞれのタイヤ幅方向外側端部で発生するひずみが大きくなり、第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５の間でセパレーションが生じるおそれがある。この値が、５０ｍｍを超える場合は、第１交錯ベルト４の剛性が小さくなりすぎるため、偏摩耗の発生や操縦安定性の悪化を招くおそれがある。
【００３２】
第１交錯ベルト４の幅をＷ１、第２交錯ベルト５の幅をＷ２、周方向ベルト３の幅をＷ３とした場合に、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ２≦Ｗ３≦Ｗ１に設定している。
【００３３】
このＷ３がＷ１よりも大きくなると、第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５の間でセパレーションが生じるおそれが極度に高くなる。
【００３４】
一方、Ｗ３がＷ２よりも小さくなると、第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５が、周方向ベルト３へ及ぼす影響が大きくなり、第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５と、周方向ベルト３との間でセパレーションが生じるおそれがある。また、周方向ベルト３の切れが生じるおそれがある。
【００３５】
以上より、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ２≦Ｗ３≦Ｗ１に設定することが好ましい。
【００３６】
前記交錯ベルトのうち最も幅の大きい第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１は、カーカス２のタイヤ幅方向断面における最大幅Ｗ４に対して８０％以上に設定している。この値が８０％未満の場合は、トレッド部１０と、タイヤ側面のサイドウォール部１１との間にあるショルダー部におけるベルト剛性が小さくなるため、ショルダー部で偏摩耗の発生を招くおそれがある。
【００３７】
本実施形態では、前記第２クッションゴム７は、タイヤ幅方向外側に向かうにつれて徐々に径方向の厚みが大きくなる断面略三角形に形成されると共に、前記周方向ベルト３と該周方向ベルト３のタイヤ径方向外側に隣接する第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５とはタイヤ幅方向端部において幅方向外側に向かうにつれて徐々に径方向の差が拡がるように配置している。従って、前記第２クッションゴム７を効率的に周方向ベルト３の幅方向外側端部と第１交錯ベルト４の幅方向外側端部との間に介設することができる。
【００３８】
[その他の実施の形態] 
前述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３９】
例えば、前記した各実施の形態では、交錯ベルトを２層として説明したが、３層以上に設定しても良い。
【実施例】
【００４０】
以下に、実施例を通して本発明を更に具体的に説明する。
【００４１】
従来例１〜２、比較例１、および本発明例１〜２に係る空気入りタイヤは、ともに、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２５とした。それぞれのタイヤの周方向ベルトや交錯ベルトの幅寸法等の値は、表１に示すとおりとした。
【表１】
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【００４２】
ここで、従来例１〜２、比較例１、および本発明例１に係る空気入りタイヤにおいては、図４で説明したように交錯ベルトは２層のみであるが、本発明例２に係る空気入りタイヤにおいては、図５に示すように交錯ベルトを３層構造とした。即ち、従来例１〜２、比較例１、および本発明例１に係る空気入りタイヤの構造は、図２に示す寸法関係としたが、本発明例２に係る空気入りタイヤでは、タイヤ径方向内側から外側にかけて、第１交錯ベルト４、第２交錯ベルト５および第３交錯ベルト７が積層されて３層構造になっている。また、図５に示すように、第１交錯ベルト４の幅をＷ１、第２交錯ベルト５の幅をＷ２、第３交錯ベルトの幅をＷ４、および周方向ベルト３の幅をＷ３とした。
【００４３】
また、前述した空気入りタイヤを１７インチ幅のリムホイールに組み付け、タイヤ内部の空気圧を内圧で９００ｋＰａとした状態で以下の試験を行った。
【００４４】
（Ａ）耐久性
前記空気入りタイヤを荷重８５００ｋｇ、速度８０ｋｍ／時でドラムで１０万ｋｍ走行させたのち、ベルト間セパレーション長さ指数、周方向ベルトのコード切れ本数指数を検出した。これらの指数は、従来例１の場合を１００として従来例１に対する相対的な指数を示した。なお、周方向ベルトのコード切れ本数指数および周方向ベルトのコード切れ本数指数は小さいほど良好である。
【００４５】
（Ｂ）操縦安定性
前記空気入りタイヤをトラクターヘッドのドライブ軸に装着し、定荷重積載したトレーラーを引いた状態でスラローム走行を行った場合のフィーリング評点を従来例１を１００とした相対的な指数としてフィーリング指数を示した。なお、フィーリング指数は大きいほど良好である。
【００４６】
（Ｃ）偏摩耗性
前記空気入りタイヤをトラクターヘッドのドライブ軸に装着し、空積のトレーラーを引いて５万ｋｍ走行を行った場合に、トレッドのタイヤ幅方向端部における偏摩耗したトレッドゴムの容積を偏摩耗ｖｏｌ指数として示した。なお、この偏摩耗ｖｏｌ指数は小さいほど良好である。
【表２】
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【００４７】
以上の結果より、耐久性、操縦安定性および偏摩耗性の全ての項目において、本発明例１〜２の方が従来例１，２よりも優れていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの断面図である。
【図２】図１の第２クッションゴムを拡大した断面図である。
【図３】図１の第１クッションゴムを拡大した断面図である。
【図４】図１の各ベルトの幅寸法の大小関係を示す概略図である。
【図５】実施例における各ベルトの幅寸法の大小関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…空気入りタイヤ
２…カーカス
２ａ…頂部
３…周方向ベルト
４…第１交錯ベルト
５…第２交錯ベルト
６…第１クッションゴム
７…第２クッションゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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