(57)【要約】【課題】周方向の剛性を高める強化層を配設した構造において、タイヤ全体の重量の増加を招くことなく、かつさらに偏平率の低いタイヤにおいても、ベルトの幅方向の側縁位置の耐久性の低下を防止できる重荷重用の空気入りタイヤを提供する。【解決手段】一枚以上のカーカスプライをトロイダルに配設してなるカーカス１のクラウン部の外周側にトレッドゴム２を配設し、このトレッドゴム２とカーカス１との間に、二層のベルト層３、４よりなり、ベルト層コード１０を層間で相互に交差させてなるベルト５を配設し、各ベルト層コード１０をタイヤ周方向に対して４５〜８０度の角度で傾斜させて延在させ、ベルト５の内周側に、波状もしくはジグザグ状をなす迂曲コード９をほぼタイヤ周方向に延在させてなる一層以上の周方向強化層６、７を配設してなる空気入りタイヤであって、内周側のベルト層７の幅Ｌを周方向強化層の幅Ｍよりも大きくする一方で、外周側のベルト層の幅Ｎを、周方向強化層の幅Ｍよりも小さくする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚以上のカーカスプライをトロイダルに配設してなるカーカスのクラウン部の外周側にトレッドゴムを配設し、このトレッドゴムとカーカスとの間に、二層のベルト層よりなり、ベルト層コードを層間で相互に交差させてなるベルトを配設し、各ベルト層コードをタイヤ周方向に対して４５〜８０度の角度で傾斜させて延在させ、ベルトの内周側に、波状もしくはジグザグ状をなす迂曲コードをほぼタイヤ周方向に延在させてなる一層以上の周方向強化層を配設してなる空気入りタイヤであって、
内周側のベルト層の幅を周方向強化層の幅よりも大きくする一方で、外周側のベルト層の幅を、周方向強化層の幅よりも小さくしてなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
周方向強化層の幅をタイヤ断面幅の６０〜８０％とし、内周側のベルト層の幅をタイヤ断面幅の８０〜９０％とするとともに、外周側のベルト層の幅をタイヤ断面幅の２０〜５０％としてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
周方向強化層の側縁と内周側のベルト層との間に、０．５〜２．５ｍｍの厚みの緩和ゴム層を配設してなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
内周側のベルト層の幅をトレッド踏面幅の８５〜１０５％としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、耐久性と耐偏摩耗性を高めた、主には、トラック、バス等に用いて好適な重荷重用の空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重用の空気入りタイヤでは一般に、トレッド部の強化のために、カーカスのクラウン部の外周側に、ベルトが設けられている。使用されるベルトは、層間でベルト層コードが相互に交差する複数のベルト層からなる交差ベルト、またはベルト層コードがタイヤ周方向に対して一方向に傾斜する一層のベルト層からなる傾斜ベルトが主である。
【０００３】
このような空気入りタイヤに、空気圧を充填をした場合のベルトのたが効果は、ベルト層コードの切断端が位置することになるトレッドショルダー部分でトレッド中央部分よりも小さくなるため、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長量は、トレッド中央部分でのそれよりも大きくなる。これがため、トレッドショルダー部分と対応する部分で、トレッドゴムが他の部分に比して比較的大きく拡径変形されることになって、ベルトとトレッドゴムとの間にセパレーションが発生しやすいという問題があった。
特に偏平率が６０％以下のタイヤでは、トレッドショルダー部分での、ベルトのこのような径成長量がより大きくなる傾向にある。
【０００４】
そこで、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長の抑制対策として、波状またはジグザグ状の迂曲コードを周方向に延在させてなる周方向強化層を、ベルトの内周側、外周側またはベルト層間に設けることが提案され、従来から使用されてきている。これによれば、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長量を抑制してセパレーションを防止し、トレッドショルダー部分の耐久性を向上させることができる。
【０００５】
ところが、このような構成のタイヤでは、内圧充填時のベルトの径成長に起因するセパレーションは抑制できるものの、周方向強化層はその幅方向断面内での曲げ剛性が小さいために、走行中に石等の突起物を踏み込んだ場合に、ベルトおよび周方向強化層が、周方向強化層の側縁位置を始点として、幅方向に対して深い傾斜角度をもって、窪むようにたわみ変形し、これがため、ベルト層に発生する幅方向剪断歪が増大し、ベルト層の側縁への歪および応力の集中に起因するセパレーションが発生するという問題点が新たに生じた。
【０００６】
このような問題点を解決するため、特開２０００−６２４１１号公報に記載されているように、ベルトの内周側に周方向強化層を設けるとともに、ベルトの外周側に周方向強化層よりも幅広のベルト補強層を設け、そのベルト補強層コードのタイヤ周方向に対する角度を、ベルト層コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度より大きくした空気入りタイヤが提案されている。
【０００７】
これによれば、ベルト補強層がタイヤ幅方向断面内の曲げ剛性の増加に大きく寄与するため、走行中に石等の突起物を踏み込んでも、突起物を踏み込んだ位置のベルトおよび周方向強化層の半径方向内方への変位自体を小さくするとともに、変形の始点をベルト補強層の側縁まで移動させることにより、ベルトおよび周方向強化層のたわみ変形を、幅方向に対して浅い傾斜角度をなすものとすることができる。これにより、ベルト層に発生する幅方向剪断歪を抑制し、ベルト層の側縁への歪および応力の集中に起因するセパレーションを防止することができた。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−６２４１１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のタイヤでは、ベルト層の内周側に周方向強化層を配設することに加えて、ベルト層の外周側にベルト補強層を設けるため、タイヤ全体の重量が大きくなりすぎるという問題点があり、かつ、近年のタイヤの偏平率のさらなる低下に対応するにあたって、ベルト層とベルト補強層との間のセパレーションをも考慮する必要が生じた。
【００１０】
本発明は、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、周方向の剛性を高める強化層を配設した構造において、タイヤ全体の重量の増加を招くことなく、かつさらに偏平率の低いタイヤにおいても、ベルトの幅方向の側縁位置の耐久性の低下を防止できる重荷重用の空気入りタイヤを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気入りタイヤは、一枚以上のカーカスプライをトロイダルに配設してなるカーカスのクラウン部の外周側にトレッドゴムを配設し、このトレッドゴムとカーカスとの間に、二層のベルト層よりなり、ベルト層コードを層間で相互に交差させてなるベルトを配設し、各ベルト層コードをタイヤ周方向に対して４５〜８０度の角度で傾斜させて延在させ、ベルトの内周側に、波状もしくはジグザグ状をなす迂曲コードをほぼタイヤ周方向に延在させてなる一層以上の周方向強化層を配設し、内周側のベルト層の幅を周方向強化層の幅よりも大きくする一方で、外周側のベルト層の幅を、周方向強化層の幅よりも小さくしてなる。
【００１２】
前述のように、周方向強化層を有するタイヤでは、走行中に石等の突起物を踏み込んだ場合に、周方向強化層はその幅方向曲げ剛性が小さいために、ベルトおよび周方向強化層は、周方向強化層の側縁を始点として窪むように大きくたわみ、その結果ベルト層に発生する幅方向剪断歪が大きくなるため、ベルト端にセパレーションが発生しやすいという問題点があった。
この発明によれば、ベルト層のベルト層コードがタイヤ周方向に対して４５〜８０度という高い角度を有することにより、ベルト層それ自身に幅方向断面内における高い曲げ剛性を発揮させることができるため、突起物を踏み込んだ場合の、変位を抑制するとともに、変形の始点を内周側のベルト層の側縁まで移動させることにより、ベルト層の変形に伴う傾斜角度を低くし、ベルト層内に発生する幅方向剪断歪を小さくして、ベルト端のセパレーションを防止することができる。
加えて、ベルト層自身に幅方向断面内における曲げ剛性を高める機能を持たせることにより、ベルト層の外周側に、補強コードをタイヤ周方向に対して高い角度をもって傾斜させたベルト補強層を設けたタイヤに比べて、タイヤ全体の重量増加を招くことなく、ベルト側縁のセパレーションを防止することができる。
【００１３】
また、外周側のベルト層を周方向強化層の幅よりも狭幅とすることにより、タイヤ全体の重量増加を招くことなく、内周側のベルト層を保護する機能を保つとともに、内周側のベルト層側縁から外周側のベルト層側縁を離隔させることにより、それぞれのベルト層側縁の間に発生するセパレーションを防止することができる。
【００１４】
ここで、ベルト層のコードがタイヤ周方向に対してなす角度を４５度より小さくすると、タイヤの幅方向曲げ剛性を高める効果が小さくなり、８０度より大きいと、ベルト端のセパレーション発生の防止効果が不十分となる。
【００１５】
より好ましくは、周方向強化層の幅をタイヤ断面幅の６０〜８０％とし、内周側のベルト層の幅をタイヤ断面幅の８０〜９０％とするとともに、外周側のベルト層の幅をタイヤ断面幅の２０〜５０％とする。
【００１６】
これによれば、請求項１に記載した空気入りタイヤにおいて、実地試験や室内試験の結果を鑑みて、実際の製品に適用可能なスペックを規定することができる。
なお、周方向強化層がタイヤ断面幅の６０％より小さいと、タイヤの空気圧充填時の径成長量を抑制する効果が小さくなり、８０％より大きくなると内周側のベルト層側縁から周方向強化層側縁を十分に離隔させることができなくなり、ベルト層側縁のセパレーションの防止効果が小さくなる。
【００１７】
内周側のベルト層幅をタイヤ断面幅の８０％より狭くすると、周方向強化層の配置に起因するタイヤ幅方向の曲げ剛性の低下を抑制して、周方向強化層側縁のセパレーションを防止する効果が小さくなるとともに、トレッドショルダー部の偏摩耗を防止する効果も小さくなる。また、内周側のベルト層幅をタイヤ断面幅の９０％より広くすると、トレッドショルダー部の湾曲部に沿ってベルト層を湾曲させる必要があるため、製造不良が発生するおそれがあり、バットレス部にカットが発生すると、ベルトが露出して容易に故障にいたるおそれがある。
【００１８】
外周側のベルト層幅をタイヤ断面幅の２０％より狭くすると、内周側のベルト層を保護する効果が小さくなり、５０％より広くすると、余分な重量増加を招くとともに、外周側のベルト層側縁が内周側のベルト層側縁に近くなるため、内外周のそれぞれのベルト層側縁の間にセパレーションが発生しやすくなる。
【００１９】
また、さらに好ましくは、周方向強化層の側縁と内周側のベルト層との間に、０．５〜２．５ｍｍの厚みの緩和ゴム層を配設する。
【００２０】
一般に、周方向強化層側縁とベルト層との間は、それぞれの層の補強コードのタイヤ周方向とのなす角度の相違に起因して、剪断歪が発生し、セパレーションが発生しやすい。本請求項によれば、周方向強化層側縁部とベルト層との間に適切な間隔を保つことができ、層間に発生するセパレーションを防止することができる。
なお、緩和ゴム層の厚みが０．５ｍｍより薄いとセパレーションを防止する効果が小さくなるとともに、製造困難となり、２．５ｍｍより厚くすると緩和ゴム層と配置した部分のベルト層が局所的に外周側に持ち上げられ、その部分のトレッドゴムを薄くせざるを得ないため、トレッド表面にカットを受けた場合に、カット傷がベルト層に到達しやすくなるという不具合が生じる。
【００２１】
さらに好ましくは、内周側のベルト層の幅をトレッド踏面幅の８５〜１０５％とする。
これによれば、前述した内周側のベルト層によるトレッドショルダー部の偏摩耗抑制効果をより確実に担保することができる。内周側のベルト層幅をトレッド踏面幅の８５％より小さくすると、偏摩耗抑制効果が小さくなり、１０５％より大きくすると、トレッドショルダー部の湾曲部に沿ってベルト層を湾曲させる必要があるため、製造不良が発生するおそれがあり、バットレス部にカットが発生すると、ベルトが露出して容易に故障にいたるおそれがある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施形態をタイヤの半部について示すトレッド部の幅方向断面図である。図中１はカーカスを、２はカーカスのクラウン部の外周側に配設したトレッドゴムをそれぞれ示す。
ここでは、図示しないビードコア間でトロイダル状に延びるカーカス１とトレッドゴム２との間に、二層のベルト層３、４からなるベルト５を配設するとともに、ベルト５の内周側に隣接させて、二層の周方向強化層６、７をそれぞれ配設する。好ましくは、周方向強化層７の側縁と内周側のベルト層４との間に、０．５〜２．５ｍｍの厚みの緩和ゴム層８を配設する。
内周側のベルト層３の幅Ｌを、タイヤ断面幅Ｗの８０〜９０％とするとともに、周方向強化層６、７の幅Ｍを６０〜８０％とし、外周側のベルト層４の幅Ｎをタイヤ断面幅Ｗの２０〜５０％としている。
【００２３】
図２は、図１に示すタイヤの、トレッド部の補強構造を示す展開図である。
周方向強化層６、７は、例えばスチール、アラミド繊維からなる非伸張性の迂曲コード９が、タイヤ周方向に対し波状またはジグザグ状に、例えば三角波、方形波、正弦波状に、同一の振幅及び周期で、異なる位相にて複数本延在させて、それらの周りは被覆ゴムに覆われてなる。
【００２４】
ベルト層３は、ベルト層コード１０がタイヤ周方向に対し左側に４５〜８０度傾斜させて複数本配設され、それらの周りは被覆ゴムに覆われてなり、ベルト層４は、ベルト層コード１０がタイヤ周方向に対し、ベルト層３内部のベルト層コード１０がタイヤ周方向に対してなす角度と同じ角度で、タイヤ周方向に対し右側に傾斜させて複数本延在させて、それらの周りは被覆ゴムに覆われてなる。
【００２５】
このように構成することで、タイヤ全体の重量増加を招くことなく、ベルト層側縁部のセパレーションを防止し、ベルト層と周方向強化層との間のセパレーションをも防止することができる。
【００２６】
【実施例】
本発明の一実施形態たる、重荷重用の空気入りタイヤの、ベルト耐久性と耐偏摩耗性を評価する目的で、サイズが３１５／６０  Ｒ２２．５、３８５／５５  Ｒ２２．５、４４５／５０  Ｒ２２．５、４３５／４５  Ｒ２２．５および４９５／４０  Ｒ２２．５の偏平率の低い重荷重用の空気入りタイヤを、それぞれの適用サイズのリムに装着して、タイヤへの充填空気圧を９００ｋＰａとし、試験車両に装着して、１０万ｋｍ走行した後のベルト部の亀裂発生の有無と、トレッドショルダー部の偏摩耗の発生の有無を調査した。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１において、実施例タイヤと比較例タイヤとを比較すると、いずれの実施例タイヤもベルト側縁部のセパレーションの発生はなく、ベルト耐久性は良好であることがわかる。
実施例タイヤ１〜５は、本願請求項の全てを網羅しており、ベルト耐久性、耐偏摩耗性、耐カット性のいずれの性能も満足していることが分かる。
【００２９】
実施例タイヤ１〜５と、実施例タイヤ６を比較すると、実施例タイヤ１〜５は、周方向強化層のタイヤ断面幅に対する比率が、本願請求項２の数値限定の下限値６０％より小さい実施例タイヤ６に比して、耐偏摩耗性がさらに優れていることが分かる。
実施例タイヤ１〜５と、実施例タイヤ７を比較すると、実施例タイヤ１〜５は、周方向強化層のタイヤ断面幅に対する比率が、本願請求項２の数値限定の上限値の８０％より大きい実施例タイヤ７に比して、耐カット性がさらに優れていることが分かる。
【００３０】
実施例タイヤ１〜５と、実施例タイヤ８を比較すると、実施例タイヤ１〜５は、緩和ゴム層の厚みが、本願請求項３の数値限定の上限値２．５ｍｍより大きい実施例タイヤ８に比して、耐カット性がさらに優れていることがわかる。
実施例タイヤ１〜５と、実施例タイヤ９を比較すると、実施例タイヤ１〜５は、内周側のベルト層幅のトレッド踏面幅に対する比率が、本願請求項４の数値限定の下限値８５％より小さい実施例タイヤ９に比して、耐偏摩耗性がさらに優れていることが分かる。
実施例タイヤ１〜５と、実施例タイヤ１０を比較すると、実施例タイヤ１〜５は、内周側のベルト層幅のトレッド踏面幅に対する比率が、本願請求項４の数値限定の上限値１０５％より大きい実施例タイヤ１０に比して、耐カット性がさらに優れていることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】
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、ベルト層のベルト層コードがタイヤ周方向に対して４５〜８０度という高い角度を有することにより、ベルト層それ自身に幅方向断面内における高い曲げ剛性を発揮させることができるため、突起物を踏み込んだ場合の、変位を抑制するとともに、変形の始点を内周側のベルト層の側縁まで移動させることにより、ベルト層の変形に伴う傾斜角度を低くし、ベルト層内に発生する幅方向剪断歪を小さくして、ベルト端のセパレーションを防止することができる。加えて、ベルト層自身に幅方向断面内における曲げ剛性を高める機能を持たせることにより、ベルト層の外周側に、補強コードをタイヤ周方向に対して高い角度をもって傾斜させたベルト補強層を設けたタイヤに比べて、タイヤ全体の重量増加を招くことなく、ベルト側縁のセパレーションを防止することができる。また、外周側のベルト層を周方向強化層の幅よりも狭幅とすることにより、タイヤ全体の重量増加を招くことなく、内周側のベルト層を保護する機能を保つとともに、内周側のベルト層側縁から外周側のベルト層側縁を離隔させることにより、それぞれのベルト層側縁の間に発生するセパレーションを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態をタイヤの半部について示すトレッド部の幅方向断面図である。
【図２】図１に示すタイヤの、トレッド部の補強構造を示す展開図である。
【符号の説明】
１  カーカス
２  トレッドゴム
３  ベルト層（外周側）
４  ベルト層（内周側）
５  ベルト
６  周方向強化層（外周側）
７  周方向強化層（内周側）
８  緩和ゴム層
９  迂曲コード
１０  ベルト層コード
【図１】
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【図２】
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