(57)【要約】【課題】タイヤ製造時の伸張性を確保しつつ、製品時に必要な周方向剛性を向上させ、かつ、磨耗性能に優れた重荷重用タイヤを提供する。【解決手段】スチールコードを補強材として用いた周方向ベルト層を有するベルトを備えた重荷重用タイヤである。スチールコードが１×Ｎのオープン撚り構造で、スチール素線本数Ｎが９以上であり、かつ、スチールコードの伸び率−引張応力曲線の２次微分が最大となるときの伸び率Ｈが１．５％以上であり、前記スチールコードの拡張率を下記式、拡張率（％）＝［（タイヤ製品時のスチールコード長）−（タイヤ成型前のスチールコード長）］／（タイヤ成型前のスチールコード長）×１００としたとき、周方向ベルト層２中央部分のスチールコードの拡張率Ａ、周方向ベルト層２の端部より２０ｍｍの位置のスチールコードの拡張率Ｂが、下記式、Ｂ−Ａ≧０．２（％）で表される関係を満足する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールコードを補強材として用いた周方向ベルト層を有するベルトを備えた重荷重用タイヤにおいて、
前記スチールコードが１×Ｎのオープン撚り構造で、スチール素線本数Ｎが９以上であり、かつ、
前記スチールコードの伸び率−引張応力曲線の２次微分が最大となるときの伸び率Ｈが１．５％以上であり、前記スチールコードの拡張率を下記式、
拡張率（％）＝［（タイヤ製品時のスチールコード長）−（タイヤ成型前のスチールコード長）］／（タイヤ成型前のスチールコード長）×１００
としたとき、前記周方向ベルト層中央部分の前記スチールコードの拡張率Ａ、前記周方向ベルト層の端部より２０ｍｍの位置のスチールコードの拡張率Ｂが、下記式、
Ｂ−Ａ≧０．２（％）
で表される関係を満足することを特徴とする重荷重用タイヤ。
【請求項２】
前記スチールコードを構成するスチール素線の径が０．３ｍｍ〜０．５０ｍｍである請求項１記載の重荷重用タイヤ。
【請求項３】
前記周方向ベルト層がベルトの最内層のベルト層である請求項１または２記載の重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重荷重用タイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、タイヤ製造時の伸張性を確保しつつ、製品時に必要な周方向剛性を向上させ、かつ、摩耗性能に優れた重荷重用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、形状が円形で曲面部が大半であり、その製造過程では、柔軟性が要求され、特に加硫工程ではモールドにフィットさせるために釜の中で拡張させるのが通常である。一方、製品となった後は、長期間の過酷な使用に耐え、安定した性能を発揮するために、高い強度、剛性と、寸法安定性が必要である。
【０００３】
特にタイヤのクラウン部は、使用時常に内圧による周方向に引張り入力を受け、使用によりクリープして周長が伸びることにより、歪が生じ耐久性を悪化させたり、タイヤの断面形状を変化させ摩耗特性を悪化させたりすることが知られている。
【０００４】
このような問題に対して、例えば、特許文献１には、カーカスの周りのトレッド部に、２層の交錯ベルトと、その下層に少なくとも１層の波形（またはジグザグ形）をなす多数のコードの補強要素からなるストリップ状のクラウン強化層を赤道に沿って配向する多数のコード（またはフィラメント）からなるストリップ状のクラウン強化層を配して、タイヤの重量増なしにセパレーションを有効に防止する主旨が述べられている。また、波形またはジグザグ形のコードまたはフィラメントを赤道に沿って配向したストリップを用いることは加硫時の伸びが容易に得られて製造上簡便となるとも述べられている。また、特許文献２には、１×Ｎ構造で、スチール素線本数が６〜１２本であり、かつ、スチール素線径が０．０８〜０．２１ｍｍである可撓性を有するスチールコードが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許２７８３８２６号公報
【特許文献２】特開２００７−１６２１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の手法を適用した場合、製品となった後に、このスチールコードが充分な剛性を発揮するためには、製品に内圧を負荷した状態で上記の波型またはジグザグが伸ばされてほぼ解消している必要がある。そのため、製品になってからの物性を目標値に合致させるためには、成型加工の過程で高い精度が必要となる。さらに、このようなタイヤでベルト端部の周方向剛性が低いと、ショルダー部の摩耗が進み易く、偏摩耗を起こしやすいという問題を有している。
【０００７】
この問題を解消するためには、周方向ベルト端部に新たな補強材を付加する方法があるが、これでは製品重量が増加したり、製造工程を複雑にしたり、また、段差部分を核とした故障を起こし易くするなどの新たな問題が生じる。また、特許文献２の方法は、重荷重用タイヤにはそのまま適用することは困難である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、タイヤ製造時の伸張性を確保しつつ、製品時に必要な周方向剛性を向上させ、かつ、摩耗性能に優れた重荷重用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】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、スチールコードを下記構造とすることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の重荷重用タイヤは、スチールコードを補強材として用いた周方向ベルト層を有するベルトを備えた重荷重用タイヤにおいて、
前記スチールコードが１×Ｎのオープン撚り構造で、スチール素線本数Ｎが９以上であり、かつ、
前記スチールコードの伸び率−引張応力曲線の２次微分が最大となるときの伸び率Ｈが１．５％以上であり、前記スチールコードの拡張率を下記式、
拡張率（％）＝［（タイヤ製品時のスチールコード長）−（タイヤ成型前のスチールコード長）］／（タイヤ成型前のスチールコード長）×１００
としたとき、前記周方向ベルト層中央部分の前記スチールコードの拡張率Ａ、前記周方向ベルト層の端部より２０ｍｍの位置のスチールコードの拡張率Ｂが、下記式、
Ｂ−Ａ≧０．２（％）
で表される関係を満足することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、前記スチールコードを構成するスチール素線の径が０．３０ｍｍ〜０．５０ｍｍであることが好ましく、また、前記周方向ベルト層がベルトの最内層のベルト層となるように配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タイヤ製造時の伸張性を確保しつつ、製品時に必要な周方向剛性を向上させ、かつ、摩耗性能に優れた重荷重用タイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の重荷重用タイヤのトレッド部の一好適例の幅方向断面図である。
【図２】本発明に係るスチールコードの一好適例の断面図である。
【図３】実施例における伸び−引張荷重曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明の重荷重用タイヤのトレッド部の一好適例の幅方向断面図である。図示するタイヤは、少なくとも一対のビードコア（図示せず）間に跨ってトロイド状に延在する１層のカーカス１を骨格とし、その外周に、周方向ベルト層２ａ、２ｂと、コード方向が層間で互いに交錯する少なくとも２層の交錯ベルト層３ａ、３ｂとを、順次配置したベルト構造を有している。
【００１５】
本発明の重荷重用タイヤにおいては、周方向ベルト層を構成するスチールコードが１×Ｎのオープン撚り構造で、スチール素線本数Ｎを９本以上とすることが肝要である。図２に本発明に係るスチールコードの断面図の一好適例を示す。本発明に係るスチールコード１０は、スチール素線４が９本以上、図示例では９本のスチール素線４からなるオープン構造を有している。このような構造をとることにより、製造工程における伸縮性が得られ、かつ、製品時では、コード内部に浸透したゴムが加硫され非圧縮の物性を持つことから、スチールコードが本来持つ高い剛性を発揮することになる。
【００１６】
また、スチール素線本数Ｎが９本未満であると、タイヤに必要な強度が得られず、プランジャーテストを実施した際、ピンが押し当てられた部分だけでなく、破断が幅方向に伝播してしまう。本発明においては、スチール素線本数Ｎは、好適には９〜１５本である。
【００１７】
また、周方向ベルト補強層は、ベルト層の最内層であることが好ましく、このような配置とすることにより、外部からカットが入った場合でも、周方向ベルト層に到達する可能性が低くなり、タイヤの周方向の剛性を保つことができる。
【００１８】
また、本発明に係るスチールコードは、伸び率−引張応力曲線の２次微分が最大となるときの伸び率Ｈが１．５％以上であることも肝要である。２次微分が最大となるときの伸び率Ｈを１．５％以上とすることにより、タイヤ成型時の伸縮に追従でき、エア入り不良をなくすことができる。図３に、後述する本発明の実施例１に係るスチールコードの伸び率−引張応力曲線（ＳＳ曲線）およびその２次微分曲線を一例として示す。
【００１９】
さらに、本発明に係るスチールコードは、スチールコードの拡張率を下記式、
拡張率（％）＝［（タイヤ製品時のスチールコード長）−（タイヤ成型前のスチールコード長）］／（タイヤ成型前のスチールコード長）×１００
としたとき、周方向ベルト層中央部分のスチールコードの拡張率Ａ、周方向ベルト層の端部より２０ｍｍの位置のスチールコードの拡張率Ｂが、下記式、
Ｂ−Ａ≧０．２（％）
で表される関係を満足することもまた重要である。上記関係を満足することで、トレッド中央部対比ショルダー部の周方向剛性が高まり、偏摩耗性を向上することができる。
ただし、（Ｂ−Ａ）が大きすぎると、偏摩耗性以外のタイヤ諸性能に悪影響を及ぼすため、好適には、
（Ｂ−Ａ）≦１．０
である。
【００２０】
また、本発明においては、製造コストおよび製品重量の点からスチールコードを構成するスチール素線の径が０．３０ｍｍ〜０．５０ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
本発明のタイヤにおいては、かかる周方向ベルト層に、上記スチールコードが適用されているものであればよく、これにより本発明の所期の効果を得ることができるものであり、周方向補強層における補強材の打ち込み数や、周方向補強層以外の具体的なタイヤ構造や材質等については、常法に従い適宜設定することができ、特に制限されるものではない。
【実施例】
【００２２】
下記表１、２に示す条件に従い、各実施例１、２および比較例１〜３のスチールコードを作製した。得られたスチールコードを用いて、周方向ベルトに適用して、図１に示すタイヤ構造の、タイヤサイズ２６５／６０Ｒ２２．５のトラック用空気入りラジアルタイヤを作製した。得られたタイヤにつき、プランジャーテスト時破断形態、内側部材接触不良、トレッド部加硫不足、偏摩耗性につき評価した。結果を表１、２に併記する。
【００２３】
（プランジャーテスト時破断形態）
プランジャーテストを、プランジャー径３８ｍｍにて、ＪＩＳ−Ｄ４２３０に記載された試験法に準拠しておこなった。その際、プランジャーによる破断箇所が周辺に拡大した場合を×、破断箇所の拡大が見られない場合を○として評価した。
【００２４】
（内側部材接触不良）
得られた各供試タイヤを解剖し、タイヤ内部の部材の接触状況を確認した。周方向ベルト層のスチールコードが、内層のスチールコードに接触していたものを×、接触がなかったものを○とした。
【００２５】
（トレッド部加硫不足）
各供試タイヤのタイヤ加硫工程において、トレッド部に加硫不良が発生した場合を×、発生しなかった場合を○として評価した。
【００２６】
（偏摩耗性）
各供試タイヤを、リム幅８．２５に組んで商業用トラックに装着し、９００ｋＰａの内圧を充填した。その後、平均２５４８０Ｎ（２６００ｋｇｆ）の荷重を作用させた状態で、舗装高速路３０％、舗装一般路７０％の走行路を１０万ｋｍ走行させて、走行終了時のセンター溝深さとショルダー溝深さを測定し、新品時からの摩耗量を比較した。
【００２７】
【表１】
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※１：伸び率−引張荷重曲線の２次微分が最大となるときの伸び率
※２：周方向ベルト層中央部分のスチールコードの拡張率Ａ
※３：周方向ベルト層の端部より２０ｍｍの位置のスチールコードの拡張率Ｂ
【００２８】
【表２】
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※１：伸び率−引張荷重曲線の２次微分が最大となるときの伸び率
※２：周方向ベルト層中央部分のスチールコードの拡張率Ａ
※３：周方向ベルト層の端部より２０ｍｍの位置のスチールコードの拡張率Ｂ
【００２９】
上記表１、２より、比較例のタイヤでは２ｍｍ以上の差が生じていたが、各実施例のタイヤでは１ｍｍ以内であり、実施例において偏摩耗性が向上していることが確かめられた。
【符号の説明】
【００３０】
１  カーカス
２ａ、２ｂ  周方向ベルト層
３ａ、３ｂ  交錯ベルト層
４  スチール素線
１０  スチールコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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