(57)【要約】高荷重の作用によるタイヤサイド部の撓み変形に対し、カーカスプライのプライ間のセパレーションを防止できる空気入りバイアスタイヤを提供するものであり、プライレーティングが５８以上で、扁平率が８０％以下の重荷重用の空気入りバイアスタイヤにおいて、タイヤ最大幅位置と対応する部分での最内側カーカスプライ群の、少なくとも内側三枚のカーカスプライで、カーカスプライ内のプライコード間隔と、相互に隣接するカーカスプライ間のプライコード間隔との積になるゴム体積を５００〜１３５０ｍｍ３とする。
2003061990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数対のビードコアを有するとともに、ビードコアの周りに、ゴムコーティングを施したプライコードからなるカーカスプライを巻き返して配設した、ビードコア対数に応じた複数のカーカスプライ群を有し、プライレーティングが５８以上で、扁平率が８０％以下の重荷重用の空気入りバイアスタイヤであって、
タイヤ最大幅位置と対応する部分での最内側カーカスプライ群内の、少なくとも内側三枚のカーカスプライにつき、５０ｍｍ平方の単位面積内での、カーカスプライ内のプライコード間隔と、相互に隣接するカーカスプライ間のプライコード間隔と、奥行き寸法との積の和になるゴム体積を５００〜１３５０ｍｍ３としてなる空気いりバイアスタイヤ。
【請求項２】
最内側カーカスプライ群内の、少なくとも内側三枚のカーカスプライ間の、次式で示される剥離抗力指数を、他のカーカスプライ群のカーカスプライ間のそれの１．３倍以上としてなる請求の範囲１に記載の空気入りバイアスタイヤ。
記
剥離抗力指数Ｆ＝６．８×（５０／Ｎ−Ｄ）＋３．６×Ｔ＋９．７
Ｎ：５０ｍｍ当りのプライコード本数
Ｄ：プライコードの直径（ｍｍ）
Ｔ：隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚み（ｍｍ）
【請求項３】
最内側カーカスプライ群の少なくとも内側三枚のカーカスプライでの５０ｍｍ当りのプライコード本数をＮｉ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｉ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｉ（ｍｍ）とし、他のカーカスプライ群のカーカスプライでの５０ｍｍ当りのプライコード本数をＮｏ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｏ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｏとしたとき、
Ｎｉ＝３０〜４０（本）      Ｎｏ＝５０〜６０（本）
Ｎｉ／Ｎｏ＝０．６〜０．８
であるとともに、
Ｔｉ／Ｄｉ＝１．６〜２．２    Ｔｏ／Ｄｏ＝０．６〜１．０
（Ｔｉ／Ｄｉ）／（Ｔｏ／Ｄｏ）＝１．９〜３．５５
である要件を満たしてなる請求の範囲１もしくは２に記載の空気入りバイアスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、ローダ等の建設用車両に用いて好適な空気入りバイアスタイヤに関するものであり、とくには、タイヤの高負荷転動に起因してタイヤ最大幅位置と対応する部分に発生する、カーカスプライのプライ間セパレーションを有効に防止する技術を提案するものである。
（背景技術）
複数対のビードコアを有するとともに、各ビードコアの周りに、ゴムコーティングを施したプライコードからなるカーカスプライを巻き返して配設した、ビードコア対数に応じた複数のカーカスプライ群を有する従来のこの種の空気入りバイアスタイヤとしては、最内側カーカスプライ群の少なくとも内側三枚のカーカスプライでの５０ｍｍ当りのプライコード本数をＮｐ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｐ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｐ（ｍｍ）とし、他のカーカスプライ群のカーカスプライでの５０ｍｍ当りのプライコード本数をＮｑ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｑ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｑ（ｍｍ）とした場合に、
Ｎｐ＝５０      Ｎｑ＝５１
Ｎｐ／Ｎｑ＝０．９８
とするとともに、
Ｔｐ／Ｄｐ＝１．３      Ｔｑ／Ｄｑ＝０．８
（Ｔｐ／Ｄｐ）／（Ｔｑ／Ｄｑ）＝１．６
とすることが一般的である。
なお、この明細書で、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みというときは、相互に積層されたカーカスプライの、プライコード間に挟まれるコーティングゴムおよび、カーカスプライ間に別途介装されることのあるゴムのトータル厚みを意味するものとする。
ところで、このような従来タイヤでは、建設用車両等の近年の高荷重化、高トルク化に伴ってタイヤ最大幅位置と対応する部分でのカーカスの歪が増加することに起因して、最内側カーカスプライ群の内側の一〜三枚のカーカスプライ間でのセパレーション、より直接的には、コーティングゴムからのプライコードのセパセーションの発生割合が増加する傾向にある。
すなわち、ローダ車両では、近年の大バケット化による高荷重化、掘削力の増加に伴う高出力化により、タイヤの厚みが最も薄いタイヤ最大幅部分がそれらによってとくに大きな歪を受け易く、なかでも、高荷重によるタイヤサイド部の撓み変形に当っては、最内側の一〜三枚目までのカーカスプライが曲げの圧縮側に位置することになって、耐張部材としてのカーカスプライが、引張力ではなく圧縮力を受けて大きく歪むため、カーカスプライ間での剪断歪が大きくなって、プライコードのコーティングゴムからのセパセーション、ひいては、それを原因とするプライ間セパレーションを生じることになる。
このような問題点に関連して、特開昭５７−１９１１０２号公報には、最外層および最内層カーカスプライ群のプライコードの撚数を、中間層カーカスプライ群のプライコードの撚数より多くして、それらのカーカスプライ群の圧縮強度を高めることを前提に、コード撚数を増やすことに起因して生じる、コーティングゴムからのプライコードの剥離を防止することを目的として、プライコード間に存在するゴム量を増加させ、これにより、剪断応力の集中を制御して、コードとゴムとの界面に生じる亀裂を防止し、結果として、セパセーションを防止するとする技術が提案されている。
しかるに、このようなタイヤによっても、タイヤ最大幅部分の厚みの増加を余儀なくする複数対のビートコアを有するバイアスタイアであって、高荷重下で使用される、プライレーティングが５８以上のタイヤのように、タイヤサイド部の撓み変形によって内側のカーカスプライに作用する圧縮力がより大きくなる場合、タイヤの扁平率が８０％以下であって、タイヤサイド部の高さが低くなることに起因して、タイヤサイド部の撓み変形量が相対的に多くなる場合等には、プライコードの、コーティングゴムからの、セパレーションを十分に防止することはできなかった。
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、高荷重の作用によるタイヤサイド部の大きな撓み変形に対しても、カーカスプライのプライ間セパレーションを有効に防止できる空気入りバイアスタイヤを提供するにある。
（発明の開示）
この発明に係る空気入りバイアスタイヤは、複数対のビードコアを有するとともに、ビードコアの周りに、ゴムコーティングを施したプライコードからなるカーカスプライを巻き返して配設した、ビードコア対数に応じた複数のカーカスプライ群を有し、プライレーティングが５８以上で、扁平率が８０％以下のものであり、少なくとも、タイヤ最大幅位置と対応する部分で、最内側カーカスプライ群の、内側の三枚以上のカーカスプライにつき、５０ｍｍ平方の単位面積内での、カーカスプライ内のプライコードの間隔と、相互に隣接するカーカスプライ間のプライコード間隔と、奥行き寸法との積の和になるゴム体積を、５００〜１３５０ｍｍ３、より好ましくは７００〜１０００ｍｍ３としたものである。
ここで、「タイヤ最大幅」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定の空気圧を充填したときの、サイドウォール間の最大距離をいうものとし、タイヤ側面の文字、模様等を除いた幅を意味するものとし、「タイヤ最大幅位置と対応する部分」とおは、タイヤ断面高さの３〜５％程度の領域をいうものとする。
なお、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、“Ｔｈｅ  ＴＩＲＥ  ａｎｄ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”であり、欧州では“Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”である。
プライコード間のゴム体積を上記のように選択した場合には、タイヤ最大幅部分の厚みが相対的に厚くなっても、また、タイヤサイド部の撓み変形量が多くなっても、プライコードのセパセーション、ひいては、カーカスプライのプライ間セパレーションを効果的に防止することができる。
すなわち、ゴム体積が５００ｍｍ３未満では、プライコードとコーティングゴムとの間応力の歪応力を有効に緩和することができず、一方、１３５０ｍｍ３を越えると、カーカスプライ間の歪応力緩和機能は発揮できても、タイヤ最大幅部分の厚みが相対的に厚くなることによって最内側のカーカスプライ群の圧縮歪が増大するため、応力緩和の効果が薄れることになり、プライセパレーションの効果的な防止が困難となる。
かかるタイヤにおいてより好ましくは、上述したところに加えて、最内側カーカスプライ群内の、少なくとも内側三枚のカーカスプライ間の、次式で示される剥離抗力指数を、他のカーカスプライ群のカーカスプライ間のそれの１．３倍以上とする。そしてさらにこのましくは、この剥離抗力指数の上限倍数を１．６とする。
ここで、上記剥離抗力指数Ｆは、
Ｆ＝６．８×（５０／Ｎ−Ｄ）＋３．６×Ｔ＋９．７
Ｎ：５０ｍｍ当りのプライコード本数
Ｄ：プライコードの直径（ｍｍ）
Ｔ：隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚み（ｍｍ）
であらわされる。この場合、カーカスプライをビードコアの周りに巻き返さない、いわゆるダウンプライ群は他のカーカスプライ群に含まれない。
カーカスプライ間の剥離抗力を高めるためには、プライコードの、５０ｍｍ当りの配設本数（以下「打込み」という）を少なくして、同一のカーカスプライ内でのコード間ゴム幅を広くすることで、タイヤサイド部の変形に伴うプライコード間への歪応力の集中を緩和すること、および、積層されたカーカスプライ間のゴム厚みを厚くして、同様に歪応力の集中を緩和することが有効であり、これらのことを考慮した剥離抗力指数Ｆは、
Ｆ＝６．８×（５０／Ｎ−Ｄ）＋３．６×Ｔ＋９．７
Ｎ：打込み
Ｄ：プライコードの直径（ｍｍ）
Ｔ：隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚み（ｍｍ）
として表わすことができる。
ここでは、かかる剥離抗力指数Ｆを、とくにプライ間セパレーションが発生し易い、最内側カーカスプライ群の、少なくとも内側三枚のカーカスプライ間で、他のカーカスプライ群のカーカスプライ間のそれの１．３倍以上とすることにより使用上十分な耐セパレーション性を確保することができる。
いいかえれば、剥離抗力指数Ｆが１．３倍未満、なかでも１．２５倍以下では耐セパレーション性が不足することになり、プライ間セパレーションが比較的早期に発生するおそれがある。この一方で，剥離抗力指数Ｆの上限倍数は１．６倍とすることが好ましい。
なお、この剥離抗力指数は、プライコードの打込み、または、隣接カーカスプライのプライコード間のゴム厚みのいずれか一方だけによって高めることが可能であるが、打込みだけを減じた場合には、カーカスの総強力の極端な低下が不可避となり、また、プライ間のゴム厚みが変化しないが故に、歪応力を有効に緩和することが難しい。
これに対し、カーカスプライ間のゴム厚みだけを増加させた場合には、プライ間の歪を緩和し得る傾向にあるも、プライ間のゴム厚みがある程度の範囲を越えると、タイヤ最大幅部分の厚みの増加による最内側カーカス群への圧縮歪の増加によって、十分な応力緩和効果を期し難くなり、打込みを変化させないこととの関連において、剥離抗力指数Ｆの実質的な増加が困難となる。
そこで、このタイヤにおいてより好ましくは、最内側カーカスプライ群の少なくとも内側三枚のカーカスプライでの平均打込みをＮｉ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｉ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｉ（ｍｍ）とし、他のカーカスプライ群のカーカスプライでの平均打込みをＮｏ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｏ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｏ（ｍｍ）としたとき、
Ｎｉ＝３０〜４０（本）      Ｎｏ＝５０〜６０（本）
Ｎｉ／Ｎｏ＝０．６〜０．８
であるとともに、
Ｔｉ／Ｄｉ＝１．６〜２．２    Ｔｏ／Ｄｏ＝０．６〜１．０
（Ｔｉ／Ｄｉ）／（Ｔｏ／Ｄｏ）＝１．９〜３．５５
である要件を満たすものとする。
これによれば、打込みの低減と、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みの増加とをうまくバランスさせつつ、カーカスの総強力の極端な低下および、タイヤ最大幅部分の厚みの著しい増加等なしに、カーカスプライの耐セパレーション性をより有利に向上させることができる。
すなわち、打込みＮｉが４０本を超えると所期した耐セパレーション性の実現が難しく、それが３０本未満では、カーカス総強力の低下が否めない。また、Ｔｉ／Ｄｉが１．６未満では、耐セパレーション性の十分な向上が難しく、逆に、それが２．２を越えると、タイヤサイド部のトータル厚みが厚くなって、歪応力の緩和機能よりもむしろ、それ自身の撓み変形に伴う圧縮歪の増加により、カーカスプライのセパレーション、プライコードの疲労破断等が発生し易くなる。
（発明を実施するための最良の形態）
この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す図１において、１はトレッド部を、２は、トレッド部１の側部に連続して半径方向内方に延びるサイドウォール部を、そして３は、サイドウォール部２の内周側に位置するビード部をそれぞれ示す。
ここではそれぞれのビード部３に、三対のビードコア４，５，６を配設するとともに、これらのビードコア間にトロイダルに延在してタイヤの骨格構造をなすカーカスを、内外三層のカーカスプライ群８，９，１０と、一のダウンプライ群１１とで形成し、このダウンプライ群１１を除く他のカーカスプライ群８，９，１０のそれぞれを、各ビードコア４，５，６の周りに、ゴムコーティングを施したプライコードからなるカーカスプライの複数枚の側部部分を、タイヤ幅方向の内側から外側に巻き返して配設することにより構成する。なお、図では最外側に位置するダウンプライ群１１は、これもゴムコーティングを施したプライコードからなるカーカスプライの複数枚の側部部分を、タイヤのビードベース１２に沿わせて配設することによって構成してなる。
扁平率を８０％以下、プライレーティングを５８以上としたこのタイヤにおいて、少なくとも、タイヤ最大幅位置Ｈと対応する部分で、サイドウォール部２の撓み変形に際して圧縮側となる、最内側カーカスプライ群８の内側三枚以上のカーカスプライで、図２に拡大断面図で例示するように、同一のカーカスプライｃｐ内のプライコード間隔δと、内外に相互に隣接するそれぞれのカーカスプライｃｐ間のプライコード間隔Ｔと、５０ｍｍ平方の単位面積における奥行き寸法との積の和になるゴム体積Ｖを５００〜１３５０ｍｍ３、とくに好ましくは７００〜１０００ｍｍ３の範囲とする。
このように構成してなるタイヤによれば、図３にグラフをもって示すところから明らかなように、カーカスプライのプライ間セパレーションを効果的に防止することができる。すなわち、ゴム体積Ｖが５００ｍｍ３未満ではプライコードとコーティングゴムとの間の歪応力を十分には緩和できないことにより、一方、１３５０ｍｍ３を越えると、カーカスプライ間の歪応力は緩和し得ても、カーカス自体の厚みの増加により、撓み変形による最内側圧縮歪が増加することになるため、いずれもセパレーションの効果的な抑制が困難になる。ここで、耐セパセーション指数の１２０を、耐セパセーション性の判断の基準としているのは、指数値が１２０以上にならないと、市場での優位性の確保が難しいことによる。
またここでは、上述したところに加えて、最内側カーカスプライ群８の内側三枚以上のカーカスプライ間の、
剥離抗力指数Ｆ＝６．８×（５０／Ｎ−Ｄ）＋３．６×Ｔ＋９．７
Ｎ：打込み
Ｄ：プライコードの直径（ｍｍ）
Ｔ：隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚み（ｍｍ）
で表わされる剥離抗力指数Ｆを、他のカーカスプライ群９，１０のそれの１．３倍以上とする。なおこの指数Ｆの上限倍数は、前述したように１．６倍とすることが好ましい。
ここで、プライコードの直径Ｄは、図２に示すように、カーカスプライｃｐのコーティングゴム１３内に埋め込まれたプライコードｃの直径を、また、隣接カーカスプライｃｐのライコード間のゴム厚みＴは、先にも述べたように、相互に積層されたそれぞれのカーカスプライｃｐのプライコード間隔に相当するコーティングゴム１３の厚みをそれぞれ意味する。
ところで、カーカスプライｃｐの相互を、他のゴムの介在下で積層させた場合には、そのゴムの厚みをもまた上記ゴム厚みＴに含めるものとする。
このように構成してなるタイヤによれば、高荷重の作用によるサイドウォール部２の撓み変形に際し、タイヤ厚みが最も薄いタイヤ最大幅位置Ｈと対応する部分での、とくに大きな圧縮歪を受ける内側のカーカスプライのプライ間セパレーションを有効に防止することができる。
そして、かかるタイヤにおいてより好ましくは、最内側カーカスプライ群８の少なくとも内側三枚のカーカスプライｃｐでの平均打込みをＮｉ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｉ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｉ（ｍｍ）とし、他のカーカスプライ群９，１０のカーカスプライｃｐでの平均打込みをＮｏ、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みをＴｏ（ｍｍ）、プライコードの直径をＤｏ（ｍｍ）としたとき、
Ｎｉ＝３０〜４０（本）      Ｎｏ＝５０〜６０（本）
Ｎｉ／Ｎｏ＝０．６〜０．８
とするとともに、
Ｔｉ／Ｄｉ＝１．６〜２．２    Ｔｏ／Ｄｏ＝０．６〜１．０
（Ｔｉ／Ｄｉ）／（Ｔｏ／Ｄｏ）＝１．９〜３．５５
とする。
これによれば、打込みの低減と、隣接するカーカスプライのプライコード間のゴム厚みの増加とをうまくバランスさせて、カーカスプライｃｐのセパレーションを一層有利に防止することができる。
（実施例）
サイズが４５／６５−４５  ５８ＰＲの建設車両用の空気入りバイアスタイヤにおいて、ビードコアを図１に示すように三対配設するとともに、プライコードを６６ナイロン１２６０デニールとしたところにおいて、最内側から最外側までのそれぞれのカーカスプライ群をともに１４枚のカーカスプライで、そして、ダウンプライ群を６枚のカーカスプライで構成し、また、内側、中間および外側のカーカスプライ群のそれぞれのプライコードの、タイヤ赤道面に対する交角を５４°，５６°および５８°とするとともに、ダウンプライ群のプライコードの同様の交角を５５°としたところにおいて、打込み、プライコード直径等を表１に示すように変化させた発明タイヤと従来タイヤとにつき、各３０本ずつ実車走行テストを行なって、タイヤサイド部の内層側でのカーカスプライ間セパレーションが発生するまでの平均時間を測定したところ、表１の最下段に耐久指数で示す通りとなった。
2003061990.tif 000003
上記表１によれば、発明タイヤは、従来タイヤおよび比較タイヤのそれぞれに比してカーカスの耐久性を大きく向上させ得ることが明らかである。
（産業上野利用可能性）
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、とくには、タイヤ最大幅位置と対応する部分での、最内側カーカスプライ群の内側三枚以上のカーカスプライで、プライコード間のゴム体積を５００〜１３５０ｍｍ３とすることにより、高荷重の作用によるタイヤサイド部の撓み変形に際して圧縮側となる部分のカーカスプライ間のセパレーションを有効に防止してカーカスの耐久性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す横断面図である。
図２は、隣接するカーカスプライ間および同一プライ内のそれぞれのプライコード間隔を示す拡大断面図である。
図３は、ゴム体積と、カーカスプライの耐セパレーション性との関係を示すグラフである。
【図１】
2003061990.tif 000004
【図２】
2003061990.tif 000005
【図３】
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【国際調査報告】
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2003061990.tif 000008
2003061990.tif 000009
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