(57)【要約】【課題】トレッド部の厚みを抑制しつつ、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を提供する。【解決手段】本発明に係る空気入りタイヤ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、該カーカスの頂部２ａのタイヤ径方向外側に配置された周方向ベルト３と、周方向ベルト３のタイヤ径方向外側に配置された第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クッションゴムとを備えている。第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２は、第２交錯ベルト５のタイヤ径方向外側に隣接する第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１よりも大きく、且つ周方向ベルトの幅寸法Ｗ３よりも大きく設定している。【選択図】図２
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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、
タイヤ幅方向外側端部に配置され、幅方向内側の先端部がこれらの周方向ベルトおよび交錯ベルトの間に挿入されたクッションゴムとを備え、
前記複数層の交錯ベルトのうち、タイヤ径方向最外側に配置するベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法を、該ベルトのタイヤ径方向内側に隣接するベルトの幅寸法よりも大きく、且つ前記周方向ベルトの幅寸法よりも大きく設定し、
前記複数層の交錯ベルトのうち、タイヤ径方向最内側に配置するベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法を、前記周方向ベルトの幅寸法よりも小さく設定した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、タイヤ径方向内側に配置された第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２交錯ベルトの幅寸法を、前記第１交錯ベルの幅寸法よりも大きく、且つ前記周方向ベルトの幅寸法よりも大きく設定し、
前記第１交錯ベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法を、前記周方向ベルトの幅寸法よりも小さく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。
【請求項３】
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交錯ベルトの幅寸法Ｗ１は、前記第２交錯ベルトの幅寸法Ｗ２よりもタイヤ幅方向片側で１０〜５０ｍｍ小さく設定し、
前記交錯ベルトのうち最も幅寸法の大きいベルトの幅寸法は、前記カーカスのタイヤ幅方向断面における最大幅Ｗ４に対して８０％以上に設定したことを特徴とする請求項１または２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】
しかしながら、前述した特許文献１に記載された空気入りタイヤでは、交錯ベルトが複数層形成されている場合に、特定の交錯ベルトの幅寸法が、径方向外側に隣接する交錯ベルトの幅寸法よりも大きく設定されているため、クッションゴムによってトレッド部のタイヤ幅方向端部の厚みが大きくなり、走行時に発熱しやすいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、トレッド部の厚みを抑制しつつ、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、タイヤ幅方向外側端部に配置され、幅方向内側の先端部がこれらの周方向ベルトおよび交錯ベルトの間に挿入されたクッションゴム（クッションゴム６）とを備え、前記複数層の交錯ベルトのうち、タイヤ径方向最外側に配置するベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法（幅寸法Ｗ２）を、該ベルトのタイヤ径方向内側に隣接するベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ１）よりも大きく、且つ前記周方向ベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ３）よりも大きく設定し、前記複数層の交錯ベルトのうち、タイヤ径方向最内側に配置するベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法（幅寸法Ｗ１）を、該ベルトのタイヤ径方向外側に隣接するベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ２）よりも小さく設定したことを要旨とする。
【０００８】
前記第１の特徴によれば、タイヤ径方向最外側に配置するベルトの幅寸法は、タイヤ径方向内側に隣接するベルトの幅寸法よりも大きく、且つ前記周方向ベルトの幅寸法よりも大きく幅寸法設定している。また、タイヤ径方向最内側に配置するベルトの幅寸法を、該ベルトのタイヤ径方向外側に隣接するベルトの幅寸法よりも小さく設定している。従って、これらのタイヤ径方向最外側に配置するベルト、タイヤ径方向最内側に配置するベルト、および周方向ベルトのタイヤ幅方向端部に断面略三角形状の間隙が形成される。この間隙に、クッションゴムを収納配置することにより、クッションゴムを効率良く配設することができ、併せてトレッド部のタイヤ幅方向端部におけるトータルゲージ（径方向の厚み寸法）を小さく抑えることができる。また、前記隣接ベルトの幅寸法を大きく設定することにより、空気入りタイヤが接地した場合におけるトレッド部の変形を抑制することができ、トレッド面の摩耗分布がタイヤ幅方向で均一となる。また、接地時におけるトレッド部の変形動きが均一になることで、トレッドパターンにおける溝の中の動きが均一となり、溝底のクラック発生も抑制することができる。
【０００９】
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２交錯ベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ２）を、前記第１交錯ベルの幅寸法（幅寸法Ｗ１）よりも大きく、且つ前記周方向ベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ３）よりも大きく設定し、第１交錯ベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法（幅寸法Ｗ１）を、前記周方向ベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ３）よりも小さく設定したことを要旨とする。
【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交錯ベルトの幅寸法Ｗ１は、第２交錯ベルトの幅寸法Ｗ２よりもタイヤ幅方向片側で１０〜５０ｍｍ小さく設定し、前記交錯ベルトのうち最も幅寸法の大きいベルトの幅寸法（幅寸法Ｗ２）は、カーカス（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、トレッド部の厚みを抑制しつつ、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。
【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、幅方向内側の先端部がこれらの周方向ベルト３および第２交錯ベルト５の間に挿入されたクッションゴム６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ＣＧ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およびタイヤ側面のサイドウォール部１１は、それぞれトレッドゴムＴＧとサイドウォールゴムＳＧによって形成されている。前記クッションゴム６は、タイヤ幅方向内側に向かうにつれて徐々に先細りする断面略台形状に形成されており、タイヤ径方向に延びる内側面６ａは第１交錯ベルト４の幅方向外側端に当接し、タイヤ幅方向に延びる上面６ｂおよび下面６ｃは、それぞれ第２交錯ベルト５の下面および周方向ベルト３の上面に当接している。
【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】
〈各ベルトの幅寸法の関係〉
図２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。
【００１８】
図２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の幅寸法、Ｗ２は第２交錯ベルト５の幅寸法、Ｗ３は周方向ベルト３の幅寸法、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。
【００１９】
このように、タイヤ径方向最外側に配置する第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２は、タイヤ径方向内側に隣接する第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１よりも大きい。また、第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２は、周方向ベルト３の幅寸法Ｗ３よりも大きく幅設定している。
【００２０】
また、前記周方向ベルト３のタイヤ径方向外側に隣接する第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１を、前記周方向ベルト３の幅寸法Ｗ３よりも小さく設定している。
【００２１】
さらに、前記第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１は、第２交錯ベルト５の幅寸法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の幅寸法の差は（Ｗ２−Ｗ１）／２であり、この値が、１０〜５０ｍｍの範囲に設定されている。
【００２２】
また、前記周方向ベルト３の幅寸法をＷ３とした場合に、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ１≦Ｗ３≦Ｗ２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。
【００２３】
前記交錯ベルトのうち最も幅寸法の大きい第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２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。
【００２４】
<作用効果>  
（１）本実施形態では、タイヤ径方向最外側に配置する第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２は、タイヤ径方向内側に隣接する第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１よりも大きく、且つ周方向ベルト３の幅寸法Ｗ３よりも大きく幅設定している。従って、第２交錯ベルト５、第１交錯ベルト４および周方向ベルト３のタイヤ幅方向端部に断面略三角形状の間隙が形成される。この間隙に、クッションゴム６を収納配置することにより、クッションゴム６を効率良く配設することができ、併せてトレッド部１０のタイヤ幅方向端部におけるトータルゲージ（径方向の厚み寸法）を小さく抑えることができる。また、第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２を最も大きく設定することにより、空気入りタイヤ１が接地した場合におけるトレッド部１０の変形を抑制することができ、トレッド面１０ａの摩耗分布がタイヤ幅方向で均一となる。また、接地時におけるトレッド部１０の変形動きが均一になることで、トレッドパターンにおける溝の中の動きが均一となり、溝底のクラック発生も抑制することができる。
【００２５】
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ることで、周方向ベルト切れやセパレーションを防止していた。しかし、クッションゴムの厚み分だけ、トレッド部におけるケージ厚さが大きくなってしまい、走行によるタイヤの発熱やクッションゴムによるタイヤの重量増加という問題があったが、本発明によれば、これらの問題が解消される。
【００２６】
（２）本実施形態では、前記周方向ベルト３のタイヤ径方向外側に隣接する第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１を、前記周方向ベルト３の幅寸法Ｗ３よりも小さく設定している。これによって、周方向ベルト３と第１交錯ベルト４との間に間隙が形成されるため、クッションゴム６を収納配置しやすくなるという効果がある。
【００２７】
（３）前記第１交錯ベルト４の幅寸法Ｗ１は、第２交錯ベルト５の幅寸法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の幅寸法の差は（Ｗ２−Ｗ１）／２であり、この値が、１０〜５０ｍｍの範囲に設定されている。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。
【００２８】
また、前記交錯ベルトのうち最も幅寸法の大きい第２交錯ベルト５の幅寸法Ｗ２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。
【００２９】
（４）前記周方向ベルト３の幅寸法をＷ３とした場合に、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ１≦Ｗ３≦Ｗ２に設定している。このＷ３がＷ２よりも大きくなると、周方向ベルト３よりも交錯ベルト４，５の方がせん断剛性が低くなるため、交錯ベルト４，５で損傷等が発生しやくなり耐久性が低下する。一方、Ｗ３がＷ１よりも小さくなると、交錯ベルト４，５から周方向ベルト３への荷重入力が大きくなり、周方向ベルト３のコードが切れたり、周方向ベルト３と交錯ベルト４，５との間にセパレーションが生じるおそれがある。以上より、それぞれの幅寸法の大小関係を、Ｗ１≦Ｗ３≦Ｗ２に設定することが好ましい。
【００３０】
[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。
【００３１】
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。かかる場合、複数層の交錯ベルトのうち、タイヤ径方向最外側に配置するベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法を、該ベルトのタイヤ径方向内側に隣接するベルトの幅寸法よりも大きく、且つ前記周方向ベルトの幅寸法よりも大きく設定する。また、複数層の交錯ベルトのうち、タイヤ径方向最内側に配置するベルトのタイヤ幅方向に沿った幅寸法を、周方向ベルトの幅寸法よりも小さく設定する。
【実施例】
【００３２】
以下に、実施例を通して本発明を更に具体的に説明する。
【００３３】
従来例１〜２、比較例１、および本発明例１〜３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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【００３４】
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２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２，３に係る空気入りタイヤにおいては、図３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２，３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３に示すように、第１交錯ベルト４の幅寸法をＷ１、第２交錯ベルト５の幅寸法をＷ２、第３交錯ベルトの幅寸法をＷ４、および周方向ベルト３の幅寸法をＷ３とした。また、表１における「周方向ベルトの幅方向端と交錯ベルトとの径方向差」は、例えば、従来例１では、周方向ベルト３の幅寸法よりも第１交錯ベルト４の幅寸法が大きいため、周方向ベルト３と第１交錯ベルト４との径方向差を示す。また、本発明例１では、周方向ベルト３よりも第１交錯ベルト４が幅狭で、かつ、周方向ベルト３よりも第２交錯ベルト５の幅寸法の方が幅広のため、周方向ベルト３と第２交錯ベルト５との径方向差が「周方向ベルトの幅方向端と交錯ベルトとの径方向差」になる。
【００３５】
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。
【００３６】
（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、発熱耐久指数を検出した。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、発熱耐久指数は大きいほど良好である。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
（Ｄ）溝底クラック性
前記空気入りタイヤの溝底に沿って深さ１ｍｍ、長さ２ｍｍの初期亀裂を設け、荷重６５００ｋｇで、速度が６０ｋｍ／時の条件において、ドラムで５万ｋｍ走行させた後のクラックの進展長さを指数によって示している。なお、溝底クラック進展指数は、小さいほど良好である。
【表２】
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【００４０】
以上の結果より、耐久性、操縦安定性、偏摩耗性および溝底クラック性の全ての項目において、本発明例１〜３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】
【００４１】
【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の各ベルトの幅寸法の大小関係を示す概略図である。
【図３】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】
【００４２】
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…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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