(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、トレッド部とからなり、これら各部を補強するラジアル配列のスチールコードプライからなるカーカスと、該カーカスの外周にてトレッド部を強化する３層のスチールコード層からなるベルトとを備える重荷重用ラジアルタイヤにおいて、
上記ベルトの隣接コード層それぞれのコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する配列になり、
ベルトの各コード層をカーカス寄りからタイヤ半径外方に向って順次第一〜第三コード層とするとき、
第一〜第三コード層におけるコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度がそれぞれ、第一コード層は２５〜５０°の範囲内、第二及び第三コード層は１０〜２０°の範囲内であり、
トレッド部踏面の幅ＴＷに対する各コード層の幅がそれぞれ、第一コード層は（０．８〜０．９８）×ＴＷ、第二及び第三コード層は（０．５〜０．７５）×ＴＷであり、
ベルト各層のコード配列方向に直交する向きの単位幅当りの強力Ｔを第一コード層はＴ１Ｂ、第二コード層でＴ２Ｂ、第三コード層ではＴ３Ｂにてあらわすとき、Ｔ３Ｂ＝Ｔ２Ｂ、かつＴ１Ｂ＝（０．８〜１．０）×Ｔ２Ｂの関係を満たすことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
トレッド部踏面の両端縁近傍にジグザグ状周方向主溝を有し、第二及び第三コード層端部のステップ量をベルトの幅方向で０〜１５ｍｍの範囲内として、このステップ部分を、タイヤ赤道面に最も近い上記主溝縁を通る円周線と該面から最も離れた主溝縁を通る円周線とで囲まれる領域内に位置させてなる請求項１に記載したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、重車両のうちとりわけ中型〜小型建設車両の使途に適合する重荷重用ラジアルタイヤに関し、特に、優れたベルト耐久性を保持した上で、一層の軽量化を実現した重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記建設車両に主として用いられる中型〜小型サイズで、適用リム径の呼びが２０〜２５（インチ）の重荷重用ラジアルタイヤにおけるベルト構造は、重荷重負荷の下での大入力により生じるベルト端部歪をできるだけ分散させるため、またベルトに十分な剛性を付与させることにより大きなコーナリングフォース（ＣＦ）又はコーナリングパワ（ＣＰ）の特性を確保するため、４層以上のスチールコード層の積層体とするのが主流を占めている。
【０００３】
そこで中型〜小型サイズのラジアルプライタイヤにおけるベルトを４層以上で構成する理由を以下に述べる。
図５（ａ）、（ｂ）にタイヤトレッド部の右半断面のうちベルトのスチールコード層のみを実線で簡略図解して、図５（ａ）に４層構成のベルト４′を、図５（ｂ）には３層構成のベルト４″をそれぞれ示す。図中各コード層の右端に示す符号Ｒはタイヤ赤道面Ｅに対しスチールコードが右上がりの配列、Ｌは左上がりの配列になり、各符号に添えた数値２２°はコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度である（以下同じ）。
【０００４】
図から明らかなようにいずれのベルト構成も互いに隣接するスチールコード層のコードはタイヤ赤道面Ｅを挟んで交差し、よって各層間のコード交差箇所（図中×印にて示す）は４層構成で３箇所、３層構成で２箇所となり、さらにコードの上記傾斜角度は２０〜２５°の範囲内で選択され、図に示す角度２２°は広く採用される傾斜角度であり、またこの角度は各層でほぼ同一とするのが一般である。
【０００５】
上述したスチールコード層構成のうち４層構成のベルト４′とすることで、まず十分なベルト剛性が確保でき、これによりタイヤの径成長（インフレート時及び走行中における成長）の抑制と、さらには前述したＣＦ、ＣＰの望ましい特性値の実現とが可能となり、次に重荷重負荷によりベルト端部に生じる大歪の分散が可能となり、これらによりベルトに必要とされる耐久性保持を図ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが例えば軽量化を図るため、ベルト構成を４層のうち単に１層（図示例では下から数えて第四層の（４Ｂ））を取除いて図５（ｂ）に示す３層のスチールコード層のベルト４″とすると、上記効果が大幅に低減する結果、インフレート時径成長量及び走行の進行に伴う径成長量が共に増大し、ＣＦ、ＣＰ特性も劣化するためベルト端部に対する入力歪が増加し、加えて各層間のコード交差箇所（×印箇所）が２／３と減少するのでやはりベルト端部が負担する歪度合いが高まり、これらが相まってベルト耐久性が大幅に劣化する。このことがベルト３層化によるタイヤ軽量化を阻む主要な理由となっていた。
【０００７】
従って４層乃至それ以上のスチールコード層構成のベルトを備えたタイヤと同等以上のベルト耐久性を発揮し得る３層のスチールコード層ベルトを実現して、これにより実用性に優れた軽量な重荷重用ラジアルタイヤを提供するのがこの発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためこの発明の重荷重用ラジアルタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、トレッド部とからなり、これら各部を補強するラジアル配列のスチールコードプライからなるカーカスと、該カーカスの外周にてトレッド部を強化する３層のスチールコード層からなるベルトとを備える重荷重用ラジアルタイヤにおいて、
上記ベルトの隣接コード層それぞれのコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する配列になり、
ベルトの各コード層をカーカス寄りからタイヤ半径外方に向って順次第一〜第三コード層とするとき、
第一〜第三コード層におけるコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度がそれぞれ、第一コード層は２５〜５０°の範囲内、第二及び第三コード層は１０〜２０°の範囲内であり、
トレッド部踏面の幅ＴＷに対する各コード層の幅がそれぞれ、第一コード層は（０．８〜０．９８）×ＴＷ、第二及び第三コード層は（０．５〜０．７５）×ＴＷであり、
ベルト各層のコード配列方向に直交する向きの単位幅当りの強力Ｔを第一コード層はＴ１Ｂ、第二コード層でＴ２Ｂ、第三コード層ではＴ３Ｂにてあらわすとき、Ｔ３Ｂ＝Ｔ２Ｂ、かつＴ１Ｂ＝（０．８〜１．０）×Ｔ２Ｂの関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
この発明を実施するに際し、トレッド部踏面の両端縁近傍にジグザグ状周方向主溝を有するとき、第二及び第三コード層端部のステップ量をベルトの幅方向で０〜１５ｍｍの範囲内として、このステップ部分を、タイヤ赤道面に最も近い上記主溝縁を通る円周線と該面から最も離れた主溝縁を通る円周線とで囲まれる領域内に位置させることが望ましい。
【００１０】
この発明を図１（ａ）に基づき以下詳細に説明する。
図１（ａ）は重荷重用ラジアルタイヤの回転軸心を含む平面による左半断面のうち要部を示し、図において、１は一対のサイドウォール部（片側のみ示す）、２はトレッド部、３はカーカス、４はベルトであり、ここにカーカス３は一対のビード部（図示省略）内に埋設したビードコア相互間にわたり一対のビード部、一対のサイドウォール部１及びトレッド部２を補強し、ベルト４はカーカス３の外周にてトレッド部２を強化するのは慣例に従い、ベルト４は３層のスチールコード層（以降コード層と略記する）１Ｂ、２Ｂ、３Ｂからなる。
【００１１】
ベルト４の各隣接コード層それぞれのコードはタイヤ赤道面Ｅを挟んで互いに交差する配列になることが必要である。すなわちベルト４の各コード層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂをカーカス３寄りからタイヤ半径外方に向って順次第一コード層（１Ｂ）、第二コード層（２Ｂ）、第三コード層（３Ｂ）と呼ぶものとしたとき、コード層１Ｂ、２Ｂのコードは交差配列になり、コード層２Ｂ、３Ｂのコードも交差配列になることを要するということである。
【００１２】
また第一〜第三コード層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂにおけるコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度については、第一コード層１Ｂが２５〜５０°の範囲内にあること、そして第二コード層２Ｂ及び第三コード層３Ｂが共に１０〜２０°の範囲内にあることを要する。
【００１３】
さらに図１（ａ）に示す第一コード層１Ｂの幅Ｗ1B、第二コード層２Ｂの幅Ｗ2B及び第三コード層３Ｂの幅Ｗ3Bと、トレッド部２の踏面２ｔの幅ＴＷとがそれぞれ、
Ｗ1B＝（０．８〜０．９８）×ＴＷ、
Ｗ2B＝（０．５〜０．７５）×ＴＷ、
Ｗ3B＝（０．５〜０．７５）×ＴＷの関係を満たすものとする。
【００１４】
またこの発明を実施するにあたり、ベルト各層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂのコード配列方向に直交する向きにとった単位幅当りの強力Ｔを、第一コード層１Ｂの強力をＴ１Ｂ、第二コード層２Ｂの強力をＴ２Ｂ、第三コード層３Ｂの強力をＴ３Ｂであらわしたとき、Ｔ３Ｂ＝Ｔ２Ｂ、かつＴ１Ｂ＝（０．８〜１．０）×Ｔ２Ｂの強力関係をもたせることを要する。
【００１５】
さらにトレッド部２の踏面２ｔの両端縁近傍に、踏面２の一部展開図として図１（ｂ）に示すように、そして図１（ａ）では点線で示すように、タイヤ赤道面Ｅに傾向的に沿って延びるジグザグ状周方向主溝Ｇを設けたタイヤに対し上述したベルト４を適用する場合、図１（ａ）に示す第二コード層２Ｂ及び第三コード層３Ｂの両端部のステップ量Ｓ23B を０〜１５ｍｍの範囲内に収めること、そして、図１（ｂ）にて斜線を施してより明確にした主溝縁のうち、距離Ｌ1 ′で示すタイヤ赤道面Ｅに最も近い主溝縁を通る円周線ｌ1 と、距離Ｌ2 ′で示す最も離れた主溝縁を通る円周線ｌ2 とで区画される領域Ａ内に上記ステップ量Ｓ23B を形成する部分を位置させることが望ましい。なお距離Ｌ1 ′、Ｌ2 ′は図１（ａ）の距離Ｌ1 、Ｌ2 に相当する展開長さであり、同様に図１（ｂ）に示す距離ＴＷ′は踏面幅ＴＷの展開長さである。
【００１６】
【作用】
ベルト４の各隣接コード層それぞれのコードがタイヤ赤道面Ｅを挟んで互いに交差する配列になる積層構成をとることにより、まずベルト４が高剛性を示す下地づくりができる。
【００１７】
次に、第二コード層２Ｂ及び第三コード層３Ｂにつき、それらの各コードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度を共に１０〜２０°の急傾斜コード配列層とすることで、ベルト４の周方向剛性を高めることができ、その結果タイヤのインフレート時及び走行時における径成長を有効に抑制することができる。
【００１８】
次に、上記周方向剛性の向上に加え、第一コード層１Ｂをそのコード傾斜角度が２５〜５０°である緩傾斜コード配列層とすること、かつ第一コード層１Ｂ幅Ｗ1Bを（０．８〜０．９８）×ＴＷとする広幅層とすることにより、ベルト４の幅方向剛性の向上も併せて達成することができ、その結果周方向及び幅方向の両方向剛性の同時向上によりはじめて実現し得る高度なＣＦ、ＣＰ特性が確保可能となる。
【００１９】
次に、ベルトにおけるコードの急傾斜配列になる積層コード層端部には大歪の作用が不可避であるところ、この積層コード層に該当する第二及び第三コード層２Ｂ、３Ｂは、第二コード層２Ｂ幅Ｗ2B及び第三コード層３Ｂ幅Ｗ3Bそれぞれを共に（０．５〜０．７５）×ＴＷとする狭幅化により歪の値は大幅に緩和することができ、さらにこれらコード層３Ｂ、２Ｂの両端部におけるステップ量Ｓ23B を０〜１５ｍｍの範囲内に収めて端部位置をほぼ揃えるようにすれば、これが一層の歪緩和に寄与する。
【００２０】
トレッド部２の踏面２ｔの両端縁近傍にジグザグ状周方向主溝Ｇを設けるタイヤの場合で、第二及び第三コード層２Ｂ、３Ｂそれぞれの端部に多少の歪負担増加のうれいがあるとき、荷重負荷走行に伴い不可避的に発生する熱の放熱に有利であり、従って他領域のトレッド部位に比しより一層低温を示す、先に述べた領域Ａ内に第二及び第三コード層２Ｂ、３Ｂ端部を位置させることは、歪負担増加の不利を十分に補って余りある効果をもたらし、その結果ベルト耐久性の一段の向上に貢献する。
【００２１】
試みに第一コード層１Ｂを最外側に配置替えし、コード層２Ｂをカーカス３に最も近い配置とし、これらの層間にコード層３Ｂを挟むベルト４ａを備えるタイヤの耐久性を評価したところ、カーカス３のプライコードの傾斜角度が約９０°であるため、カーカス３とコード層２Ｂとの間で早期にセパレーションが発生し、また領域Ａの効果が大幅に減少することを確かめることができた。
【００２２】
【実施例】
建設車両用ラジアルプライタイヤで、サイズが１４．００Ｒ２５であり、実施例１は主溝Ｇの配置位置を除いて図１（ａ）に従う他、図２に展開図として示すパターンを備え、コ−ド層２Ｂ、３Ｂはその端縁が領域Ａよりタイヤ赤道面Ｅ寄りの内側に位置する構成になる。実施例２は図１（ａ）、（ｂ）に従いそのパターンは展開図として示す図３に従うタイヤとし、コ−ド層２Ｂ、３Ｂの端縁は領域Ａ内に位置する。踏面２ｔ幅ＴＷは両者共に３００ｍｍである。
【００２３】
実施例１、２共に、カーカス３は１プライのラジアル配列スチールコードのゴム引き布からなり、またベルト４のコード層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂに用いたスチールコード構造は（３＋９＋１５）×０．２５であり、コード層２Ｂ、３Ｂの端部が形成するステップ量Ｓ23B は１０ｍｍとした。図４（ａ）及び図４（ｂ）に実施例１及び実施例２の各ベルト４の線図的右半断面を示し、各図の右端の括弧内にスチールコードの傾斜方向及び傾斜角度を示した。
【００２４】
実施例タイヤの他に従来例及び比較例の各タイヤを準備し、従来例タイヤのベルト４′は図５（ａ）に示す４層のコード層とし、比較例タイヤのベルト４″は図５（ｂ）に示す３層のコード層とし、実施例１、２と併せ従来例及び比較例のベルトの各コード層幅（ｍｍ）と、コード層のコード打込数（Ｎ／２５ｍｍ、Ｎは本数）及び先に述べた層強力Ｔ（ｋｇｆ／ｃｍ）とを表１の上欄に示す。なお従来例及び比較例の各タイヤはベルトを除く他は全て実施例１に合せた。
【００２５】
実施例１、２のタイヤと従来例及び比較例の各タイヤとを供試タイヤとして、下記する試験項目につきドラムによるベルト耐久性試験を実施した。
（１）直進発熱耐久性試験；速度４０ｋｍ／ｈのステップロード条件。すなわち最大荷重の８０％荷重負荷でスタートし、以降６時間経過毎に最大荷重の１０％に相当する荷重を付加加算し、ベルト故障が生じるまでに走行した合計距離を計測する試験条件。評価は従来例を１００とする指数表示にてあらわし、値は大なるほど良い。
（２）サイドフォース耐久性試験；最大荷重の１００％荷重負荷の下で、最大荷重の４０％（一定）に相当するサイドフォースが発生するようにタイヤにスリップアングルを付し、速度２０ｋｍ／ｈで走行させ、ベルト故障が生じるまでに走行した合計距離を計測する試験条件。なおこの試験ではＣＰが小なるタイヤほどより大きなスリップアングルが付く。評価は従来例を１００とする指数表示にてあらわし、値は大なるほど良い。
（３）タイヤ重量計測；計測値は従来例を１００とする指数表示にてあらわし、値は小なるほど良い。
上記３項目の試験結果を表１の下欄に示す。なお上記（１）項は直進耐久性、（２）項はＳＦ耐久性と略記した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１から、実施例１は従来例対比３〜５％軽量化タイヤであるにもかかわらず直進及びＳＦ両耐久性が同等であり、実施例２は従来例対比上記同様軽量化タイヤである上、顕著な両耐久性の向上が達成できていることが判る。これに対し比較例は軽量化と共に両耐久性が著しく低下し、この耐久性レベルではもはや実用に供し得ないタイヤといえる。
【００２８】
上述した実施例１、２の他に、以下に示す表２に従うコードの傾斜方向及び傾斜角度をもつ実施例３〜６のタイヤを製造して、これらのタイヤを上述した試験方法に従い試験評価したところ、実施例１、２と同様な軽量化の下で同様に優れた直進耐久性及びＳＦ耐久性を示すことを追加確認した。
【００２９】
【表２】
0003540391.tif 000003
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、４層のコード層構成のベルトを備えるタイヤと同等以上のベルト耐久性を確保して、一層の軽量化を実現し得る３層のコード層からなるベルトを備えた重荷重用ラジアルタイヤを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による重荷重用ラジアルタイヤの左半要部断面図及び左半要部踏面展開図である。
【図２】この発明の一実施例のトレッドパターン展開図及びベルトの線図的断面図である。
【図３】この発明の他の実施例のトレッドパターン展開図及びベルトの線図的断面図である。
【図４】この発明による一実施例のベルトの線図的右半断面図である。
【図５】従来のベルトの線図的右半断面図である。
【符号の説明】
２  トレッド部
２ｔ  踏面
３  カーカス
４  ベルト
１Ｂ  第一コード層
２Ｂ  第二コード層
３Ｂ  第三コード層
ＴＷ  踏面幅
Ｗ1B  第一コード層幅
Ｗ2B  第二コード層幅
Ｗ3B  第三コード層幅
【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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