(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカス層が本体部と折り返し部からなり、そのクラウン部外周にベルト層とトレッドを順次配置し、前記ベルト層が少なくとも２枚のベルトの積層を配置し、前記カーカス層の少なくとも１層の折り返し部の端部が前記ベルト層まで延在し、タイヤ赤道面を挟んだ前記端部間に前記カーカス層の折り返し部のタイヤ半径方向厚みより大なる厚みを有するゴム層を配置し、前記ベルト層がタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有し、前記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルト層の端部近傍に、最広幅ベルトの幅の０．１〜０．３倍の幅を有する少なくとも１枚の補強層を配置した請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、傾斜部分を有する路面、例えば轍等の凹凸を有する路面を走行する際に発生する運転者が予測できない車両の複雑な動き、いわゆるワンダリングを抑制して直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤであって、特に軽トラック用タイヤ及び小型トラック用タイヤ、トラック及びバス用タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車のみならず、軽トラック、小型トラック、トラック及びバス等の車両においてもカーカスのコードをタイヤ赤道面に対して実質直交する向きに配列したいわゆるラジアルタイヤが、バイアスタイヤに比べて耐摩耗性及び操縦安定性に優れることから多用されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の高速化に伴って、ラジアルタイヤの採用も増加してきたのであるが、道路網の整備拡充により車両の高速走行が日常的に行われるようになると、前記のワンダリング問題の発生頻度が増してきた。このワンダリングは車両の直進安定性を損なう危険な現象であるため、タイヤの高性能化が進む中で大きな問題となってきている。
【０００４】
そこでこの発明の目的は、ワンダリングを抑制して、轍等の傾斜路面上での直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカス層が本体部と折り返し部からなり、そのクラウン部外周にベルト層とトレッドを順次配置し、前記ベルト層が少なくとも２枚のベルトの積層を配置し、前記カーカス層の少なくとも一層の折り返し部の端部が前記ベルト層まで延在し、タイヤ赤道面を挟んだ前記端部間に前記カーカス層の折り返し部のタイヤ半径方向厚みより大なる厚みを有するゴム層を配置し、前記ベルト層がタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有し、前記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【０００６】
タイヤが轍の凹凸等の傾斜路面を乗り上げる向きに進入角をもって横断しようとするとき、図４に示すように、タイヤには路面からの反力ＦＲ  と傾斜路面との間に発生するキャンバースラストＦＣ  による横力Ｆｙ  が働く。ここでタイヤをラジアル化するとタイヤの剛性が高くなって、バイアスタイヤと比較して前記反力ＦＲ  が大きく、キャンバースラストＦＣ  が小さいため、横力Ｆｙ  が大となり、このためスムーズな轍乗越しができず、ワンダリングが発生することが判明した。したがって、ラジアルタイヤにおけるワンダリングを抑制するには、キャンバースラストＦＣ  を増すことにより横力Ｆｙ  を減ずることが有効である。
【０００７】
上記キャンバースラストＦＣ  は、タイヤが傾斜路面に接地して撓み変形した時のトレッドのタイヤ断面内曲げ変形により発生する。すなわち、図５に示すように、トレッド接地端部近傍のトレッド曲げ変形ｂＳ  により発生する横力ＦＣＳと、タイヤ赤道面近傍のトレッド曲げ変形ｂｃにより発生する横力ＦＣＣの合力と考えることができる。そこで、キャンバースラストＦＣ  を増すには、前記ＦＣＳを増す一方で、前記横力ＦＣＣを減ればよい。
【０００８】
この発明によれば、ベルト層はタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有するため、接地に伴い平坦になろうとするトレッドの曲げ変形ｂｓ  が大きくなり、この結果、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦＣＳを増すことができるのである。前記凸の幅方向断面形状を有するためには、前記折り返しカーカス層の離隔部分に前記カーカス層よりタイヤ半径方向厚みより大なる厚みを有するゴム層は、最広幅ベルト層の幅をＢＷとしたときに。０．１５×ＢＷ〜０．５０×ＢＷの範囲であることが好ましく、その厚さは、少なくともタイヤ赤道面において、通常は１〜５ｍｍが用いられる。
【０００９】
また、前記カーカス層の少なくとも一層の折り返し部の端部が前記ベルト層まで延在しているため、ベルト端部領域では、２枚のベルト層とカーカス層のトラス効果により、大きな剛性が得られる。従って、ベルト全体の剛性を適度に維持しながらも、相対的にタイヤの赤道面近傍ではベルト層間の相互拘束力を弱く、かつ、それ以外のベルト端部領域ではベルト層間の相互拘束力を強くすることが可能となり、トレッドで発生する横力ＦＣＣを減じることができる。
【００１０】
そして、上記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置することにより、トレッドの曲げ変形ｂＳ  がより大きくなり、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦＣＳを一層増すことができる。また、加硫成型時において、上記溝により上記ゴム層の幅方向外側への流出を防止することができ、上記凸形状を一層強めることになる。
【００１１】
加えて、前記ベルト層ショルダー側端部近傍に、最広幅ベルトの幅の０．１〜０．３倍の幅を有する少なくとも１枚の補強層を配置することにより、内圧充填時の前記凸形状を一層強め、かつ該部のベルト剛性を大きくすることができるので、前記トレッドの曲げ変形ｂＳ  を著しく高めることが可能となる。ここで最広幅ベルトの幅の０．１〜０．３倍の幅としたのは、０．１倍より小さいと前記凸形状を充分強められないし、０．３倍より大きいと曲げ変形ｂＳ  は向上するものの前記凸形状を強められず、いずれも該補強層を配置したことによる充分な改良効果が得られないためである。また前記補強層は、ベルト層の半径方向外側、ベルト層内、又はベルト層の半径方向内側のいずれの位置に配置しても曲げ変形ｂＳ  の向上は期待できるが、前記凸形状を一層強めるためには、ベルト層の半径方向外側に配置することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示す構造に従う、サイズ１９５／８５Ｒ１６  １１４／１１２ＬＴ  の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ  １を、溝の配置を変更して、表１の仕様のもとに試作した。尚、図１において、カーカス  ２はポリエステルコードを多数本ラジアル方向に配列したゴム被覆プライを１枚から構成され、該カーカス  ２の外周にベルト  ３とトレッド  ４が配置されている。カーカス２  は１枚からなるが、前記カーカス層の少なくとも一層の折り返し部の端部が前記ベルト層まで延在しているため、２枚のカーカス層とほぼ同様な剛性が確保できるのみならず、生産性に優れる。また、該ベルト  ３は３枚のスチールベルトから構成されて、カーカスに隣接するとともにコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が比較的大きいベルト  ３−１（以下、第１ベルトともいう）、該ベルト  ３−１の外周に配置されコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が比較的小さいベルト  ３−２（以下、第２ベルトともいう）、３−３  （以下、第３ベルトともいう）の２枚が該コードがタイヤ赤道面を挟んで交差するよう積層されてなる。
【００１３】
【実施例】
ここで以下に実施例を示す。第１ベルトはコード傾斜角度が５２°で幅が１２０ｍｍし、第２ベルトはコード傾斜角度が２４°で幅が１３５ｍｍ、第３ベルトはコード傾斜角度が２４°で幅が１２０ｍｍであって、これら３枚のベルトのうち、最広幅ベルトは第２ベルトであり、この幅をＢＷとする。また、前記カーカス層の少なくとも一層の折り返し部の端部が前記ベルト層まで延在し、その離隔距離は６０ｍｍである。
尚、トレッドには実質的にタイヤ周方向に連続して延びる溝  ５が４本配置されている。またビードコア近傍は図示を省略した。
【００１４】
・実施例１
図１に示すように、第１ベルト  ３−１と第２ベルト  ３−２との間で、タイヤ赤道面  Ｍを含む位置にゴム層  ６を配置することにより、ベルトが、トレッド中央部分でタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有する。ここで、試作したタイヤではゴム層  ６の幅中心がタイヤ赤道面  Ｍに実質上一致するよう配置された。また、ゴム層の幅は５０ｍｍで０．３７×ＢＷに相当し、また厚みは３ｍｍであった。
また、ゴム層  ６の断面形状が略長方形であったので、第２及び第３ベルトプライは段差をもってタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状をなしている。しかし、これに限らず、例えばゴム層  ６の断面形状を凸レンズ断面状にしてもよい。凸レンズ断面形状のときには、特に空車時やキャンバー角が小さい場合にワンダリング抑制効果を期待できる。ここで、周方向溝深さは、タイヤ赤道面近傍で９．５ｍｍ  、接地端近傍で１２ｍｍとした。また、タイヤ赤道面側の溝  ５−１はタイヤ赤道面から１６ｍｍの距離に位置し、上記ゴム層  ６の端部近傍に相当するトレッドに配置されている例が示されているが、このような配置であるほうがワンダリング抑制効果が大きい。
【００１５】
・実施例２
実施例２は、タイヤ赤道面側の溝  ５−１はタイヤ赤道面から２５ｍｍの距離に位置している以外は、実施例１とほぼ同一である。
【００１６】
・実施例３
実施例３は、    図２のように、前記ベルト層ショルダー側端部近傍の前記ベルト層の半径方向外側に、最広幅ベルトの幅の０．１５倍の２０ｍｍの幅を有するナイロン補強層７  を２層配置した以外は、実施例２とほぼ同一である。
【００１７】
・従来例
従来例として、図３に示す構造に従う、上記サイズのタイヤを作成した。実施例１との相違点は、カーカスが２枚からなり、その折り返し部の端部はタイヤ最大幅位置よりタイヤ半径方向内側に配置しまた、ゴム層  ６がないことにより、ベルトがカーカス  ２の形状に比べてトレッド中央部分でタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状をなしていないことである。
【００１８】
これらのタイヤに規定内圧６．０ｋｇｆ／ｃｍ２を充填後、２トン積みの小型トラック（後輪が複輪タイプ）に装着し、該小型トラックに規定最大荷重を負荷した状態で轍を含む舗装路をテストドライバーが走行し、直進安定性を官能評価した。その結果を、従来例を１００とする指数評価（指数は大きいほど良好）にて、表１に併記している。同表からこの発明に従うタイヤの直進安定性が顕著に向上したことが明らかである。
【００１９】
【表１】
0003611915.tif 000002
【００２０】
すなわち、この発明によれば、空気入りラジアルタイヤのワンダリングを抑制して轍路等の傾斜路面上での直進安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図３】従来例のタイヤ幅方向断面図である。
【図４】タイヤが傾斜路面と接地した状態を示す模式図である。
【図５】タイヤが傾斜路面と接地した状態における変形及び横力を示す模式図である。
【符号の説明】
１    空気入りラジアルタイヤ
２    カーカス
３    ベルト
４    トレッド
５    溝
６    ゴム層
７  補強層
Ｍ    タイヤ赤道面
【図１】
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【図２】
0003611915.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003611915.tif 000006
【図５】
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