(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間に跨がってトロイド状に延びるカーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に、少なくとも３層からなるベルトを配置したタイヤにおいて、該ベルトは、その幅がトレッド幅の８０％以下である最も幅の広いベルト層と、このベルト層に隣接しかつ二番目に幅の広いベルト層とから主ベルト層を構成し、該主ベルト層は、その補強コードがタイヤ赤道面に対してそれぞれ３５°以下の傾斜角度で交差する向きに配列されると共に、前記主ベルト層の各層における補強コードの３０％以上を数本以内の束にして、その束とこれに隣接する束または補強コードとの間隔を拡大し、さらに、前記ベルトのタイヤ半径方向外側に高伸度コードで補強された保護層を少なくとも１層配置し、
保護層は、そのトリート強力が最も幅の広いベルト層のトリート強力の５〜４０％、かつ破断時伸びが４％以上であることを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
保護層は、トリート強力が最も幅の広いベルト層のトリート強力の１０〜３０％、かつ破断時伸びが５〜８％であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
全ベルト層における補強コードのそれぞれ３０％以上を数本以内の束にして、その束とこれに隣接する束または補強コードとの間隔を拡大したことを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。
【請求項４】
保護層における補強コードの３０％以上を数本以内の束にして、その束とこれに隣接する束または補強コードとの間隔を拡大したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項５】
ベルトの最も幅の狭いベルト層の幅が、トレッド幅の３０％以上であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項６】
保護層の幅が、トレッド幅の５０〜１００％であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、悪路走行用車両に適した耐カットスルー性および耐ベルト端セパレーション性に優れたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に悪路を走行する重荷重用タイヤにあっては、タイヤへの負荷荷重が急速に増大する傾向にある。これに伴って、タイヤの接地時変形が大きくなり、ベルト端において亀裂が生じ、いわゆるベルト端セパレーションを引き起こす。
このベルト端セパレーションの発生機構は以下のように考えられる。即ち、ベルトを積層構成する各層に所定の等間隔で平行配列されて埋設された補強コードの端部が、交差ベルトにあっては、タイヤのショルダー部に向かって周方向に並置されることとなるため、コード切断端に面するゴムは、タイヤ接地時変形の度毎に、このコード切断端によりつつかれる状態になる。これにより、初期においては、微細なクラックも次第に成長し、隣同士で連結し、さらには、積層された層間においても繋がって延び、上記ベルト端セパレーションを引き起こす。
したがって、上記にように、タイヤへの負荷荷重が増大した今日では、タイヤの接地時変形が大きく、ベルト端セパレーションが発生し易く、タイヤの耐久性が低下するという不都合が生じる。
【０００３】
この対策として、幾つかの方法が考えられる。１つ目は、接地時変形の大きいショルダー側にコード端が配置されることを避けるべく、ベルトの幅を狭くしたり、補強コード端部における変形を小さくすべく、タイヤの赤道面に対する補強コードの角度を大きくする方法であるが、これでは、タイヤの径成長の抑制が不十分となり、ベルトとトレッドゴムとの界面が剥離するカットセパレーション故障を促進するので、これらの方法は採用できない。また、２つ目は、各コード切断端で生じたクラックが隣同士で繋がり難くするために、各コードの間隔を広げるべく、コードの打込数を減らすことにより、コード間隔を稼ぐ方法であるが、これでは、タイヤ周方向の剛性が低下し、また、コード密度が粗になることにより、トレッドを貫通した傷に対する耐カットスルー性も悪化する。この改良として、周方向剛性を維持するために、太いコードを使用することも考えられるが、ベルトが厚くなり、低発熱性の悪化、タイヤ重量の増加といった新たな問題が生じ、これらの方法も採用できない。３つ目は、所定の間隔で配列されたコードを数本ずつ束にして、束コードとすることにより、周方向剛性を維持しつつ、束コード間隔を広げることで、亀裂が繋がり難くし、耐ベルト端セパレーション性を向上させる方法であるが、悪路走行では特に重要な耐カットスルー性の問題を解消することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、耐カットスルー性を悪化させることなく、ベルト端セパレーションを抑制することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成とする。
（１）  一対のビード部間に跨がってトロイド状に延びるカーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に、少なくとも３層からなるベルトを配置したタイヤにおいて、該ベルトは、その幅がトレッド幅の８０％以下である最も幅の広いベルト層と、このベルト層に隣接しかつ二番目に幅の広いベルト層とから主ベルト層を構成し、該主ベルト層は、その補強コードがタイヤ赤道面に対してそれぞれ３５°以下の傾斜角度で交差する向きに配列されると共に、前記主ベルト層の各層における補強コードの３０％以上を数本以内の束にして、この束とこれに隣接する束または補強コードとの間隔（以下、「コード間隔」という）を拡大し、さらに、前記ベルトのタイヤ半径方向外側に高伸度コードで補強された保護層を少なくとも１層配置し、保護層は、そのトリート強力が最も幅の広いベルト層のトリート強力の５〜４０％、かつ破断時伸びが４％以上であることを特徴とする。なお、本発明で「トレッド幅」とは、ＪＡＴＭＡ  Ｙｅａｒ  Ｂｏｏｋ  に規定されている適用サイズにおける標準リムに組み付け、同規格の適用サイズの最大負荷能力に対する空気圧に調整し、同規格の適用サイズの最大荷重を適用した場合のトレッド接地域の幅をいう。本発明で「トリート強力」は、破断時の強力をいう。
（２）上記（１）において、保護層は、トリート強力が最も幅の広いベルト層のトリート強力の１０〜３０％、かつ破断時伸びが５〜８％であることを特徴とする。
（３）上記（１）または（２）において、全ベルト層における補強コードのそれぞれ３０％以上を数本以内の束にして、この束とこれに隣接する束または補強コードとの間隔を拡大したことを特徴とする。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、保護層における補強コードの３０％以上を数本以内の束にして、この束とこれに隣接する束または補強コードとの間隔を拡大したことを特徴とする。
（５）上記（１）〜（４）のいずれかにおいて、ベルトの最も幅の狭いベルト層の幅が、トレッド幅の３０％以上であることを特徴とする。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかにおいて、保護層の幅が、トレッド幅の５０〜１００％であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を詳細に説明する。
本発明にかかるタイヤのおよその構成を図１に例示する。即ち、１対のビード部１間にわたって、ラジアル方向に延びる有機繊維コードのプライよりなるトロイド状のカーカス２を骨格とし、このカーカス２のクラウン部の半径方向外側で、トレッド３の内側に、少なくとも３層（図示：４層）のベルト４と少なくとも１層の保護層５を備えてなる。
本発明にかかるタイヤは、悪路走行用車両に好適に使用できるようにするため、強度保持のために、ベルトは少なくとも３層必要であり、各ベルト層は、その補強コードがベルトの積層間で互いに交差するようにそれぞれ配置されて、交差ベルトを構成する。
また、タイヤの径成長を抑制するためには、ベルト幅は広い方が好ましいが、変形量の多いタイヤ幅方向両端部での配置を避ける観点から、ベルトを構成する各層のうち最も幅の広いベルト層の幅ＢＷｍａｘをトレッド幅ＴＷの８０％以下に規制する。なお、ベルトを構成する各層のうち最も幅の狭いベルト層の幅ＢＷｍｉｎを、トレッド幅ＴＷの３０％以上にすると好ましいが、これは径成長抑制と端部におけるセパレーション性との両立のためである。
そして、前記最も幅の広いベルト層の補強コードの傾斜角度はタイヤの赤道面に対して３５°以下とするが、これは、周方向剛性を確保するためである。さらに、この最も幅の広いベルト層に対して二番目に幅の広いベルト層は、最も幅の広いベルト層に隣接して配置されるが、最も幅の広いベルト層のトレッド側、反トレッド側のいずれでもよい。また、その補強コードの傾斜角度は、最も幅の広いベルト層の補強コードとは前記赤道面に対して反対側に３５°以下とする。これは、径成長抑制（周方向剛性確保）のためである。なお、これらの傾斜角度は、１０°以上であることが好ましい。この理由は、１０°未満の場合は、ベルト端部におけるセパレーション性が悪化し、タイヤライフ低下の原因となるからである。
これらの補強コードの材質としては、スチールや有機繊維等を例示でき、コードは少なくとも１本のフィラメントよりなり、撚っていないものをも包含する。
【０００７】
さらに、本発明では、上記最も幅の広いベルト層と二番目に幅の広いベルト層とで、ベルトの主ベルト層を構成するが、この主ベルト層のタイヤ半径方向外側に高伸度コードで補強された保護層を少なくとも１層配置する。この保護層を補強するコードは、高伸度コードであり、ベルトの補強に使用されるコードと、物性において、弾性率が低く、破断時伸びが大きいという相違がある。また、その材質はスチールや有機繊維等を例示できる。
本発明の補強コードは、特開平６−２６２９０６号公報等に記載のように、束に区分されたコードの各束が同一本数のコードからなる場合のみならず、区分された束によってコード本数が異なる場合も含み、さらに、束区分内の各コードは、互いに接触していてもよく、また、隣り合うコード間隔より狭い間隔で寄り集まっている場合も含む。
また、束に区分されたコードの他に束にされないコードが含まれる場合は、それぞれの束あるいは単独のコードがその層内で全体に均一に分散されることが、タイヤのユニホーミティーの点から好ましい。
このような補強コード中に、束区分されたコードを含有する場合の、ゴム引きの仕方は、櫛歯形ロールを改良したカレンダーがけロールを使用して、コードを所定本数ずつの間隔に分散した状態で、ゴムシート内に埋設させることにより行うことができる。
【０００８】
本発明において、補強コードのうちその３０％以上のコードを束に区分して配置するが、束に区分したコードを含まない場合（全コードを等間隔に配置した場合）対比周方向剛性を維持しつつ、コード端に発生した亀裂の連結を防止するために必要なコード間隔を稼ぐためには、少なくとも３０％のコードを束にすることが要求されるからである。
コードの束を含むゴム引き層を具体的に例示すると、図２（ａ）および（ｂ）のようになる。（ｃ）はこれらと打込数が等しく、コードを１本ずつ単独で等間隔Ｄに分散させた場合を示している。この（ｃ）の状態から、（ａ）のように３本ずつの束にすることにより、コード間隔Ｄ１をより広くでき、亀裂の繋がりを抑制できる。また、（ｂ）のように、４本の束と束にしないコードを分散させても、同様に、コード間隔Ｄ２を広くして、亀裂の成長を抑制できる。さらに、束の態様としては、（ａ）の左端に示され束Ｓ１のように、束内の各コードが接触している場合、その隣に示された束Ｓ２のように、束内の３本間に僅かに隙間がある場合、さらにその隣に示された束Ｓ３のように、束内で接触しているものと、隙間のあるものを含む場合を採用できるが、コード接触によるフレッテング防止の点からＳ２の束が好ましい。
【０００９】
悪路走行用車両に適用するためには、このような束にしたコードを含むゴム引き層をベルトの少なくとも主交差層に適用することが必要であるが、ベルトの全層に適用する方がより効果的であり、保護層にも使用することが好ましい。
本発明では、ベルト端セパレーションを防止するために、少なくとも幅の広い２層にコードを束に区分して使用するが、これによってもたらされる耐カットスルー性の低下を、高伸度コードで補強した保護層を、タイヤ半径方向外側にさらに積層することにより防止している。その機構は、すなわち、高伸度コードで補強した保護層により、岩石等突起物の貫入に対して伸びを稼ぎ、コード破断を抑制すると共に、コードにより形成される網目を高密度化することにより、突起物の貫入を防止している。このためには、保護層のトリート強力は、ベルトの最も幅の広いベルト層のトリート強力の５〜４０％、好ましくは１０〜３０％であり、かつ保護層の破断時伸びは、４％以上、好ましくは５〜８％とする。
さらに、保護層の補強コードも、束にすることが好ましく、その理由は、上記ベルトの補強コードの場合と同じである。また、保護層の幅ＰＷ（図１参照）は、トレッド幅の５０〜１００％であると好ましいが、これは、５０％未満では狭過ぎて、保護層を設けた効果が得られないからである。ここで、最も幅の広いベルト層の幅はトレッド幅の８０％以下に規制したのに対して、保護層の幅をトレッド幅の１００％にまで許容したのは、主ベルト層への岩石等の貫入を防止するためである。また、保護層のベルト端で亀裂が生じても、ここでの亀裂はバースト等に至る可能性が少ないからである。
【００１０】
【実施例】
以下に本発明を具体的に説明する。
図３および図４にそれぞれ具体的にクラウン部を示すタイヤを、以下に記載する実施例１および実施例２において作製し、本発明の効果を実証した。
【００１１】
実施例１（図３参照）
使用タイヤはＯＲＲ１８．００Ｒ２５であり、適正リム１３．００、負荷荷重１０６８２０Ｎ、内圧７００ｋｐａ、速度１５ｋｍ／ｈの条件で実験した。
トレッド幅：４２５ｍｍ
ベルト：４層（カーカス側から順に、第１層４ａ、第２層４ｂ、第３層４ｃ、第４層４ｄ）、第２層４ｂが最も幅の広い層で、発明例のみ補強コードは全て束に区分した。また、第３層４ｃが二番目に幅の広い層で、同様に発明例のみ補強コードは全て束で構成した。これら第２層４ｂと第３層４ｃとから主ベルト層を構成する。束にしたものは、束内で隣接コードが互いに密接する構成とした。
第１層４ａおよび最も幅の狭い第４層４ｄはコードを束に区分していない。保護層：１層のみ（第５層５）で、コードは束にしていない。
【００１２】
第１層：幅２８０ｍｍ、コード傾斜角度右に２０°
第２層：幅３２０ｍｍ、コード傾斜角度左に（変量）°
第３層：幅３００ｍｍ、コード傾斜角度右に（変量）°
第４層：幅１５０ｍｍ、コード傾斜角度左に２０°
保護層：幅３３０ｍｍ、コード傾斜角度左に２５°
（上記「変量」は表１に示すように種々変化させた。）
ベルト各層の補強コード：材料スチール、構造１＋６、打込密度２４．２１本／５０ｍｍ、束に区分した場合のコード間隔３．００ｍｍ、束に区分しないコードのコード間隔０．８２ｍｍ
保護層の補強コード：材料スチール、構造３×４、打込密度４８本／５０ｍｍ、コード間隔０．４８ｍｍ
【００１３】
評価法
トリート強力：インストロン型引張試験機を用いてコードの切断強力に打込本数を乗じた値で評価した。
破断時伸び：上記と同様にして、コード切断時の伸度（％）を測定して評価した。
なお、上記引張試験機による測定は、容量５００ｋｇ以上、引張速度２０±２ｍｍ／分、ハンダ付けした試料の長さ２００±１ｍｍの条件下で、ハンダ付けした試料を引張試験機の上下部のチャックに固定することにより行った。
耐カットスルー性：突起ドラム上をタイヤがコード破断するまでの走行距離を測定し、従来例を１００として指数化した。数値は大きい程良好であることを示す。
耐カットセパレーション性：試験ドラム上を１２０時間走行した後のベルトの層間亀裂幅を測定し、従来例を１００として指数化した。数値は小さい程良好であることを示す。
耐ベルト端セパレーション性：試験ドラム上を２５０時間走行した後のベルト端セパレーション長さを測定し、従来例を１００として指数化した。数値は小さい程良好であることを示す。
【００１４】
【表１】
0004737856.tif 000002
【００１５】
実施例２（図４参照）
使用タイヤはＯＲＲ４０．００Ｒ５７であり、適正リム２９．００、負荷荷重９９９６００Ｎ、内圧７００ｋｐａ、速度１０ｋｍ／ｈの条件で実験した。
トレッド幅：９８０ｍｍ
ベルト：４層（カーカス側から順に、第１層４ｅ、第２層４ｆ、第３層４ｇ、第４層４ｈ）、第２層４ｆが最も幅の広い層であり、第３層４ｇが二番目に幅の広い層である。これら第２層４ｆと第３層４ｇとで主ベルト層を構成する。また、第１層４ｅが最も幅の狭い層である。束を採用した層内では全てを束に区分した。
保護層：２層（カーカス側から順に、第５層５ａ、第６層５ｂ）で、同様に束を採用した層内では全てのコードを束に区分した。
束内では、隣接コードが互いに密接する構成とした。
【００１６】
第１層：幅３２０ｍｍ、コード傾斜角度右に５°
第２層：幅７００ｍｍ、コード傾斜角度左に（変量）°
第３層：幅６５０ｍｍ、コード傾斜角度右に（変量）°
第４層：幅４００ｍｍ、コード傾斜角度左に１０°
第５層：幅８２０ｍｍ、コード傾斜角度左に２７°
第６層：幅６４０ｍｍ、コード傾斜角度右に２３°
（上記「変量」は表２に示すように種々変化させた。）
ベルト各層の補強コード：材料スチール、構造７×（３＋９）＋１、打込密度７．００本／５０ｍｍ、束に区分した場合のコード間隔４．０２ｍｍ、束に区分しないコードのコード間隔２．５１ｍｍ
保護層の補強コード：材料スチール、構造４×６、打込密度１４．５本／５０ｍｍ、束に区分した場合のコード間隔４．８４ｍｍ、束に区分しない場合のコード間隔０．４ｍｍ
評価法は上記と同様である。
【００１７】
【表２】
0004737856.tif 000003
【００１８】
【発明の効果】
本発明によると、悪路走行用車両に適した耐カットスルー性および耐ベルト端セパレーション性に優れたタイヤを具現化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤの断面図である。
【図２】補強コードの分散状態を示すゴム引き層の断面図である。
【図３】実施例１で使用したタイヤのクラウン部の断面図である。
【図４】実施例２で使用したタイヤのクラウン部の断面図である。
【符号の説明】
２  カーカス
３  トレッド
４  ベルト
５  保護層
【図１】
0004737856.tif 000004
【図２】
0004737856.tif 000005
【図３】
0004737856.tif 000006
【図４】
0004737856.tif 000007