(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部内にそれぞれ埋設したビードコア相互間にわたり一対のサイドウォール部とトレッド部とを補強する１プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードになるカーカスと、カーカスの外周でトレッド部を強化するベルトとを備え、該ベルトは３層のゴム被覆コード層を有し、これらコード層のうち最内コード層及び中間コード層は、各層のコードがトレッド部円周を含む平面を挟み互いに交差するコード交差層になり、トレッド部はその内方からトレッド部端に向け延びる多数本の横方向溝を備える重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
最内コード層及び中間コード層それぞれのコードは、上記平面に対し１０〜２５°の範囲内の傾斜角度を有し、
最外コード層のコードは、中間コード層コードの上記平面からの傾斜角度を測る向きと同じ向きに測って上記平面に対し４５〜１１５°の範囲内の傾斜角度を有し、
上記横方向溝の溝幅中央を連ねる線は、最外コード層の上記平面からの傾斜角度を測る向きと同じ向きに測って、最外コード層コードの軸線と２０°以上の傾斜角度差を有し、
最外コード層のコード被覆ゴムは、２００kgf/cm2 以上の圧縮弾性率を有することを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
上記横方向溝の溝幅中央を連ねる線と、上記最外コード層コードの軸線とは上記平面を挟んで互いに交差する請求項１に記載したタイヤ。
【請求項３】
最内コード層及び中間コード層の少なくとも一方のコード層端部は、該端部を包み込むシート状エンドカバーゴムを有し、該エンドカバーゴムを有するコード層端部の内外両面の少なくとも一方面は、コードの存在位置で山部を形成し、かつ隣り合うコード間位置で谷部を形成する波状面を有し、山谷相互間の高低差が０．０５〜０．２５ｍｍの範囲内にある請求項１に記載したタイヤ。
【請求項４】
最内コード層及び中間コード層の少なくとも一方のコード層の幅端面と全周にわたり接合するゴム層を有し、該ゴム層の幅が０．０５〜５．００ｍｍの範囲内である請求項１又は２に記載したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤ、より詳細にはトラック及びバスなどの重車両の使途に供するタイヤに関し、特に、軽量化のためベルトを３層のゴム被覆コード層により構成したタイヤの、ベルトの耐セパレーション性、コーナリング性能などの諸性能は優位に保持した上で、トレッド部の耐カット性、なかでもベルトの耐カット性を向上させ、悪路走行での耐久性を高めた長寿命な重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック及びバスなどの重車両に使用する重荷重用空気入りラジアルタイヤは、図９に示すように、一般に、トレッド部３９のベルト４０は４層のゴム被覆コード層４１〜４４により構成し、カーカス２に最も近く位置する第一コード層４１のコードは、トレッド部３９の円周を含む平面（タイヤ赤道面Ｅと平行な平面）に対して比較的大きな傾斜角度で配列し、第二コード層４２及び第三コード４３のコードは、上記平面を挟んで交差する配列とし、この故をもって第二コード層４２及び第三コード層４３はコード交差層４５と呼び、そして第四コード層４４のコードは、第三コード層４３のコードと同じ向きの配列とし、かつ傾斜角度も第三コード層４３のコードとほぼ同じとする。なおベルト４０のコード層４１〜４４のコードにはスチールコードを適用するものであり、以下同じである。
【０００３】
上記のベルト４０を備えるタイヤが、悪路、例えば砕石や小岩石などが散在する悪路を荷重負荷の下で転動すると、トレッド部３９は、砕石や小岩石などの鋭い角縁部を踏みつけ、往々にしてベルト４０に達するカット傷を受けることがある。そのため、カットによるベルト損傷が致命傷となるのを少しでも回避することを狙い、ベルトのカット受傷を最外コード層の第四コード層４４で止めるように、第四コード層４４の主たる役割を保護層とする構成が提案されている。
【０００４】
その一方で、乗用車用空気入りラジアルタイヤなどと同様に、重荷重用空気入りラジアルタイヤにも軽量化の要請が強まり、そのためタイヤ重量のなかで大きな割合を占めるベルトを４層のコード層から３層のコード層とすることが提案されている。この３層コード層のベルトは、カーカスに最も近い第一コード層のコードを、先に述べた平面に対し比較的大きな傾斜角度で配列し、第二コード層と第三コード層を先に触れたコード交差層とし、このコード交差層それぞれのコードを上記の平面に対し比較的小さな傾斜角度で配列するものである。
【０００５】
この種の３層ベルト構成をもつタイヤについて、例えば特開平７−１８６６１３号公報が開示するタイヤは、ベルトを３枚のブレーカ（先に述べたコード層をいう）で構成し、カーカスから数えて３番目の第三ブレーカの強力が最も不足するという知見の下で、第三ブレーカの単位長さ当りの強力を第一、第二ブレーカの強力に比しより高める、というものである。これによりタイヤのトレッド部が砕石や小岩石などの異物に乗り上げたとき、せいぜい第三ブレーカのコード切れに止め、バーストなどの致命的故障を、安価にかつ有効に阻止することができる、としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報が開示するタイヤについて実際に検証した結果、このタイヤのベルトは第二コード層と第三コード層とを交差コード層とし、かつこれら各層のコードの交差角度を比較的小さくしているため、タイヤに所定内圧を充てんした際、第二及び第三コード層の各層のコードには大きな張力が作用し、第三コード層の単位長さ当りのコード強力（具体的には引張強さ、以下同じ）を折角高めていても、砕石や小岩石などの異物によるコード切れを十分に抑制することができないことが分かった。なぜなら大きな張力が作用しているコードは、カット入力に対し対抗する余力が大幅に減少しているからである。
【０００７】
また、図１０に荷重負荷の下で転動するタイヤの正面の一部を示すように、タイヤのトレッド部が路面３０上に存在する、ある程度大きな砕石又は岩石などの突起異物３１に乗り上げたとき、ベルト２９には矢印３２の向きの曲げ力が作用する結果、最外コード層２８のコードは局部的な座屈（バックリング）現象が生じ易く、この座屈が繰り返し生じるとコードの疲労が進み、結局コード切れに至る故障も見られる。
【０００８】
さらにまた、荷重負荷の下で転動するタイヤのトレッド部が砕石や小岩石に乗り上げるとき、トレッド部にパターンを形成するためトレッドゴムに設けた溝のうち、特にトレッド部内方からトレッド部端に向け延びる多数本の横方向溝のいずれかに砕石や小岩石の鋭い角縁部が食い込むと、横方向溝底からベルトまでのトレッドゴム厚さが薄いため、砕石や小岩石の鋭い角縁部は比較的容易にトレッドゴムを貫通してベルトに至り、容易に貫通する分の大きなカットエネルギをもつ砕石や小岩石の鋭い角縁部はベルトを切断し易くする。よってこの横方向溝におけるベルトのカット受傷の問題も解決しなければならない。
【０００９】
従って、この発明の請求項１〜４に記載した発明は、ベルトを３層のコード層で構成し軽量化を保持することを前提とし、ベルトの耐セパレーション性、コーナリング性能などタイヤに求められる諸性能は４層ベルトの従来タイヤと同等以上の優れたレベルを有し、悪路走行における、トレッドパターンの横方向溝における耐カット性を含めたタイヤ全体としてのベルトの耐カット性と、ベルトの最外コード層コードの耐疲労性との両者を同時に大幅に向上させることができる、長寿命な重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビード部内にそれぞれ埋設したビードコア相互間にわたり一対のサイドウォール部とトレッド部とを補強する１プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードになるカーカスと、カーカスの外周でトレッド部を強化するベルトとを備え、該ベルトは３層のゴム被覆コード層を有し、これらコード層のうち最内コード層及び中間コード層は、各層のコードがトレッド部円周を含む平面を挟み互いに交差するコード交差層になり、トレッド部はその内方からトレッド部端に向け延びる多数本の横方向溝を備える重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
最内コード層及び中間コード層それぞれのコードは、上記平面に対し１０〜２５°の範囲内の傾斜角度を有し、
最外コード層のコードは、中間コード層コードの上記平面からの傾斜角度を測る向きと同じ向きに測って上記平面に対し４５〜１１５°の範囲内の傾斜角度を有し、
上記横方向溝の溝幅中央を連ねる線は、最外コード層の上記平面からの傾斜角度を測る向きと同じ向きに測って、最外コード層コードの軸線と２０°以上の傾斜角度差を有し、
最外コード層のコード被覆ゴムは、２００kgf/cm2 以上の圧縮弾性率を有することを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【００１１】
ここに上記の圧縮弾性率は以下に述べる方法に従い算出した値を用いるものとする。すなわち、図６に示すように、直径ｄが１４ｍｍ、高さｈが２８ｍｍの円柱状の空洞部をもつ金属製、例えばスチール製の治具３３の空洞部にゴム試験片３４を隙間なく充てんし、この治具３３を、図７に示すように、圧縮試験機３５にセットし、ゴム試験片３４の上下面に対し速度０．６ｍｍ／分で荷重Ｗを負荷させ、このときのゴム試験片３４の変位量をレーザー変位計３６で測定し、荷重Ｗと変位との関係から圧縮弾性率を算出する。
【００１２】
横方向溝の配設方向と最外コード層コードの配列方向とは重要な関係を有し、そこで請求項２に記載した発明のように、上記横方向溝の溝幅中央を連ねる線と、上記最外コード層コードの軸線とは上記平面を挟んで互いに交差するのが適合する。ここに横方向溝は少なくともトレッド部の中央領域に設けるものとする。この中央領域とは、トレッド部の踏面幅を４等分した、その１／４幅をタイヤ赤道面の両側に振り分けた領域をいう。
【００１３】
またベルト端部、特にコード交差層端部の耐セパレーション性を優位に確保するため、好適には、請求項３に記載した発明のように、最内コード層及び中間コード層の少なくとも一方のコード層端部は、該端部を包み込むシート状エンドカバーゴムを有し、該エンドカバーゴムを有するコード層端部の内外両面の少なくとも一方面は、コードの存在位置で山部を形成し、かつ隣り合うコード間位置で谷部を形成する波状面を有し、山谷相互間の高低差が０．０５〜０．２５ｍｍの範囲内にあるものとする。
【００１４】
優位な耐セパレーション性確保の別の手段としては、請求項４に記載した発明のように、最内コード層及び中間コード層の少なくとも一方のコード層の幅端面と全周にわたり接合するゴム層を有し、該ゴム層の幅は０．０５〜５．００ｍｍの範囲内とする。
【００１５】
前述のカーカスのプライコード及びベルト各層のコードはいずれもスチールコードが適合する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の一例を図１〜図５に基づき説明する。
図１は、この発明による重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部の一部を取り出し、トレッドゴムの一部を切り取りベルト及びカーカスを露出させた斜視図であり、
図２は、図１に示すタイヤのトレッド部の一部の正面展開を示し、トレッドゴムを切り取りステップダウンカットを施したベルト展開図と、トレッドパターン展開図とを合わせ示す説明図であり、
図３は、ベルトのコード交差層のいずれか一方の層端部例の斜視図であり、
図４は、ベルトのコード交差層のいずれか一方の層端部の拡大断面図であり、
図５は、ベルトのコード交差層のいずれか一方の層端部の別の例の斜視図である。
【００１７】
図１において、重荷重用空気入りラジアルタイヤ（以下タイヤという）１は、一対のビード部（図示省略）及び一対のサイドウォール部（図示省略）と、両サイドウォール部に連なるトレッド部２とを有し、トレッド部２は踏面側にトレッドゴム３を備える。またタイヤ１は、一対のビード部内に埋設したビードコア（図示省略）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及びトレッド部２を補強する１プライ以上、図示例は１プライのゴム被覆ラジアル配列コードのカーカス４と、カーカス４の外周でトレッド部２を強化するベルト５とを備える。
【００１８】
図１及び図２を合わせ参照し、ベルト５は３層のゴム被覆コード層６、７、８により構成し、カーカス４に最も近い最内コード層６及び中間コード層７それぞれのコード６ａ、７ａはトレッド部２の円周を含む平面Ｐを挟み互いに交差する配列とし、最内コード層６と中間コード層７とはコード交差層９を形成する。最内コード層６のコード６ａと、中間コード層７のコード７ａとは、平面Ｐに対し１０〜２５°の範囲内、好ましくは１５〜２２°の範囲内の傾斜配列とする。コード６ａの平面Ｐに対する傾斜角度αの測定方向を矢印で示し、コード７ａの平面Ｐに対する傾斜角度δの測定方向を矢印で示す。図１、２に示す平面Ｐはタイヤ赤道面上に存在するが、後述する例のように、平面Ｐはトレッド部２のいずれに位置しても良い。
【００１９】
図２の下方図を参照して、最外コード層８のコード８ａは、中間コード層７のコード７ａの平面Ｐからの傾斜角度αを測る向き（図の矢印の向き）と同じ向き（図の矢印の向き）に測って、平面Ｐに対し４５〜１１５°の範囲内、好ましくは５０〜１００°の範囲内の傾斜角度βを有するものとし、最外コード層８のコード８ａの被覆ゴム８ｂは２００kgf/cm2 以上の圧縮弾性率を有するものとする。この圧縮弾性率は先に述べた測定方法に従い求めた値である。
【００２０】
図２の上方に示すトレッドパターンの展開図を参照し、このタイヤのトレッドパターンは、トレッドゴム３（図１参照）に形成した、周方向に直状に延びる４本の周方向溝１０、１１と、互いに隣り合う周方向溝１０、１０及び周方向溝１０、１１相互間にわたりそれぞれの周方向溝に開口する多数本の横方向溝１２、１３、１４とにより区画形成したブロック１５、１６、１７それぞれのブロック列をトレッド部２の中央領域とその近傍領域とに備え、トレッド部の両側領域には周方向溝１１とこれに開口する多数本の横方向溝１８とにより区画形成したブロック１９の列を備える。
【００２１】
ここに、図２に示す例は、トレッド部２全領域がブロックで形成されたブロックパターンの例であるが、この発明のトレッド部２は、周方向溝と横方向溝とにより区画形成するブロックの列を少なくともトレッド部中央領域（先に定義した領域）に備えるものとし、中央領域の両側領域にはリブなど別の陸部を備えることを可とする。
【００２２】
トレッド部２の中央のブロック列の各ブロック１５をトレッド部２の周方向に区画形成する横方向溝１２を通る平面Ｐ（ここではタイヤ赤道面）に関し、最外コード層８のコード８ａの傾斜角度βを図２の矢印の向きに測る向きと同じ向きに測って、横方向溝１２の幅中央を連ねる線１２Ｌの平面Ｐに対する傾斜角度γは、最外コード層８のコード８ａの軸線と２０°以上の傾斜角度差を有するものとする。
【００２３】
同様に、ブロック１５の列の両側に位置するブロック列の各ブロック１６、１７をトレッド部２周方向に区画形成する横方向溝１３、１４を通る平面Ｐ1 、Ｐ2 （タイヤ赤道面と平行な平面）に関し、最外コード層８のコード８ａの傾斜角度βを図２の矢印の向きに測る向きと同じ向きに測って、横方向溝１３、１４の幅中央を連ねる線１３Ｌ、１４Ｌの平面Ｐ1 、Ｐ2 に対する傾斜角度γ1 、γ2 は、最外コード層８のコード８ａの軸線と２０°以上の傾斜角度差を有するものとする。ここでトレッド部２両側のブロック１９をトレッド部周方向に区画形成する横方向溝１８についても上記と同じである。
【００２４】
ここで、傾斜角度γ、γ1 、γ2 が最外コード層８のコード８ａの軸線と２０°以上の傾斜角度差を有するとは、コード８ａの傾斜角度βに関し、β＞γ、β＞γ1 、β＞γ2 の場合が存在し、そのときは、β−γ≧２０°、β−γ1 ≧２０°、β−γ2 ≧２０°であり、かつβ＜γ、β＜γ1 、β＜γ2 の場合も存在し、そのときは、γ−β≧２０°、γ1 −β≧２０°、γ2 −β≧２０°であるということである。
【００２５】
さて、先に述べたように、最内コード層６のコード６ａと、中間コード層７のコード７ａとは、平面Ｐに対し１０〜２５°の範囲内、好ましくは１５〜２２°の範囲内の傾斜配列とする一方、最外コード層８のコード８ａは、中間コード層７のコード７ａの平面Ｐからの傾斜角度αを測る向きと同じ向きに測って、平面Ｐに対し４５〜１１５°の範囲内、好ましくは５０〜１００°の範囲内の傾斜角度βとすることにより、図２の下方に矢印Ｆｘで示すように、タイヤ１に内圧を充てんした際にベルト５に生じるトレッド部２の周方向張力Ｆｘは、平面Ｐに対し傾斜角度が小さなコード交差層９を形成する最内コード層６及び中間コード層７のコード６ａ及びコード７ａが主として負担し、最外コード層８が負担すべき張力を大幅に減少させることができる。
【００２６】
このことにより、荷重負荷の下で転動するタイヤ１のトレッド部２が鋭利な角縁を有する砕石や小岩石などの異物に乗り上げたとき、たとえ角縁がトレッドゴム３を貫通してベルト５に達したとしても、最外コード層８のコード８ａは切れ難くなり、耐カット性に基づくタイヤ１の耐久性が向上する。
【００２７】
また、図２を参照して、タイヤ１に内圧を充てんしたときベルト５に生じる張力Ｆｘにより、ベルト５はタイヤ１の放射方向に張り出す傾向を有し、その結果ベルト５は全体として矢印で示す幅方向内側に収縮し、ベルト５の各層６、７、８のコード６ａ、７ａ、８ａはそれぞれ傾斜角度α、β、δが減少する方向へ変化しようとする。しかしこのベルト５の構成下では、最外コード層８のコード８ａは、そのの傾斜角度βが最内コード層６及び中間コード層７それぞれのコード６ａ、７ａの傾斜角度に比し著しく大きいため、傾斜角度減少度合いがコード６ａ、７ａに比し極めて少なく、その結果、最外コード層８は幅方向への収縮が生じ難い傾向を示す。
【００２８】
このことは、最外コード層８がコード交差層９の幅方向収縮を抑制するように働くことに外ならず、それというのも最外コード層８のコード８ａがコード交差層９に対しいわばつっかえ棒のような作用を及ぼしているからである。幅方向収縮を抑制されるコード交差層９はトレッド部２の周方向剛性が増大し、その結果、３層構成のベルト５を備えるでタイヤ１でもコーナリングパワ（以下ＣＰという）が向上して従来の４層構成のベルトを備えるタイヤと同等以上のコーナリング性能を発揮することができる。さらにコード交差層９の周方向剛性増大は、タイヤ１への内圧充てん時のタイヤの径成長を抑制し、この抑制はベルト５の端部、特にコード交差層９端部の耐セパレーション性向上に大きく貢献する。
【００２９】
なお最内コード層６及び中間コード層７それぞれのコード６ａ、７ａの平面Ｐ、Ｐ1 、Ｐ2 に対する傾斜角度α、δは互いにほぼ等しくするのが、コード６ａ、７ａに均等に張力を負担させる上で好ましい。またコード６ａ、７ａの傾斜角度α、δを１０〜２５°の範囲内としたのは、傾斜角度α、δが１０°未満では最内コード層６と中間コード層７との端部に生じる層間せん断ひずみが大きくなり過ぎ、この端部にセパレーション故障を発生し易くする一方、傾斜角度α、δが２５°を超えると内圧充てんタイヤ１でベルト５に作用する張力Ｆｘにより、最外コード層８の幅方向収縮抑制が十分に効果を発揮することができなくなり、コード交差層９としての周方向剛性が著しく低下してＣＰ特性の劣化とタイヤの径成長増加とをもたらすからである。
【００３０】
さらに、図８にベルト５を備えるタイヤ１と、従来の４層構成のベルトを備えるタイヤのＣＰ特性の比較線図を示すように、ベルト５の最外コード層８のコード８ａの傾斜角度βを種々に変えたとき、従来タイヤのＣＰを１００とする指数で示すレベル以上のＣＰ指数を示す傾斜角度βが適正範囲であり、この適正傾斜角度βは４５〜１１５°の範囲内であることが分かる。傾斜角度βが４５°未満でも傾斜角度βが１１５°を超えても従来タイヤよりＣＰ特性が低下するので不可である。このことから、最外コード層８のコード８ａが、コード交差層９の幅方向収縮に対しつっかえ棒状の役を果し、コード交差層９の周方向剛性を高めていることが裏付けられる。
【００３１】
さらに比較的大きな砕石や岩石などの異物が散在する路面上をタイヤ１が転動し、これら大きな異物に乗り上げたとき、図１０に基づき先に説明したように、ベルト５の最外コード層８は大きな曲率での曲げ変形が強いられる結果、局所的に大きな圧縮力が作用し、最外コード層８のコード８ａには座屈が生じるところ、最外コード層８のコード８ａの被覆ゴム８ｂには２００kgf/cm2 以上の圧縮弾性率をもつゴムを適用することにより、被覆ゴム８ｂの圧縮抵抗力を増大させ、最外コード層８のコード８ａの座屈変形を阻止させることが可能となる。その結果、タイヤ１が比較的大きな砕石や岩石などの異物にしばしば乗り上げても、最外コード層８のコード８ａの座屈疲労によるコード切れ発生を阻止することができる。圧縮弾性率が２００kgf/cm2 未満ではこの効果が不十分であり、不可である。
【００３２】
また、タイヤは転動する路面上の砕石や小岩石などの異物の鋭利な角縁が横方向溝１２、１３、１４の溝底に食い込み、角縁の長さ方向が横方向溝１２、１３、１４が延びる方向に沿っている場合、横方向溝１２、１３、１４が延びる向きと、最外コード層８のコード８ａが延びる向きとが互いに揃っているか、乃至は互いの方向が僅かに異なる程度では、異物の角縁は、溝底下の薄いトレッドゴム３を貫通してベルト５の最外コード層８に達した後、異物の角縁は容易に最外コード層８を通り抜け、大きな張力を負担し、それ故にカット入力に対する抵抗余力が少ない中間コード層７のコード７ａを切断する。なぜなら、最外コード層８でカット入力に抵抗すべきコード８ａが殆ど存在しないか、乃至コード８ａ本数が極く僅かだからである。
【００３３】
これに対し、横方向溝１２、１３、１４の幅中央を連ねる線１２Ｌ、１３Ｌ、１４Ｌの平面Ｐ、Ｐ1 、Ｐ2 に対する傾斜角度γ、γ1 、γ2 と、最外コード層８のコード８ａの軸線との間で２０°以上の傾斜角度差を付すことにより、上述した異物の鋭利な角縁が、横方向溝１２、１３、１４の溝底に揃って進入して、溝底下のトレッドゴム３を切断し、最外コード層８に達しても、そこには最外コード層８の多数本のコード８ａが存在していて、しかもこれらコード８ａは張力負担率が僅かであるからカットに対抗する十分な余力を有しているので、異物の角縁の進入は最外コード層８で止めることができ、中間コード層７のコード７ａ切断を阻止することができる。
【００３４】
以上述べたところから、横方向溝１２、１３、１４の溝幅中央を連ねる線１２Ｌ、１３Ｌ、１４Ｌと、最外コード層８のコード８ａの軸線とは、平面Ｐ、Ｐ1 、Ｐ2 を挟んで互いに交差させるものとする。
【００３５】
なおこの発明にあっては周方向溝１０、１１を必ずしも必要とせず、この場合は、横方向溝１２のトレッド部２端寄り部分、１３、１８と、横方向溝１２のトレッド部２端寄り部分、１４、１８とでラグを形成したラグパターンを備えるタイヤ１としても良い。
【００３６】
また好適実施形態として、図３及び図４に示すように、最内コード層６及び中間コード層７の少なくとも一方のコード層の幅方向端部に、これを包み込むシート状エンドカバーゴム２０を配設する。エンドカバーゴム２０を備える最内コード層６、中間コード層７端部のタイヤ半径方向（以下半径方向という）内面２１ａ及び半径方向外面２１ｂの少なくとも一方面、図示例は両内外面２１ａ、２１ｂは、コード６ａ、７ａの存在位置で山部を形成し、層内で互いに隣り合うコード６ａ、７ａ間位置で谷部を形成する。これに合わせ、エンドカバーゴム２０の表面２２も山２２ａと谷２２ｂとの波状面を有する。山２２ａはコード６ａ、７ａの存在位置２３に対応し、谷２２ｂは互いに隣り合うコード６ａ、７ａ間位置２４に対応する。山２２ａと谷２２ｂとの相互間高低差Ｈは０．０５〜０．２５ｍｍの範囲内とする。この高低差Ｈを設けることにより、コード交差層９を形成する最内コード層６と中間コード層７との端部のセパレーション発生を抑制することに大きく寄与する。
【００３７】
エンドカバーゴム２０の表面における山２２ａと谷２２ｂとの高低差Ｈを０．０５〜０．２５ｍｍの範囲内としたのは、高低差Ｈが０．０５ｍｍ未満ではコード交差層９端部のセパレーション発生の抑制効果が実用上殆どなく、高低差Ｈが０．２５ｍｍを超えるようにすると、未加硫タイヤ成型時において、ベルトのコード層部材を互いに張合わせるとき、タイヤ１で谷２２ｂとなる凹部に多量の空気を包み込み、この空気包み込み部分は未加硫タイヤの加硫成型によっても互い接着せず、この部分からセパレーションが発生するので、いずれも不可である。
【００３８】
最内コード層６、中間コード層７端部の内面２１ａ及び外面２１ｂと、エンドカバーゴム２０の表面２２とを波形にくせ付けする方法は、例えば、ベルト５のコード交差層９のコード層６、７となる未加硫コード層部材の長尺コード層部材をカレンダロールにより製造する際に用いるスチールコードを配列方向に並べ揃える櫛ロールと同様なロールを用い、所定寸法に切り揃えた未加硫ゴム被覆コード層部材の少なくとも端部をその少なくとも一方面を押圧するか、又はコード６ａ、７ａの未加硫被覆ゴムのゲージを薄くするか、いずれかで波形を形成する。なお後者の方法を用いる場合、被覆ゴムゲージが薄過ぎると未加硫部材段階でコード６ａ、７ａが露出し易くなるため、これを考慮してゲージを設定する。
【００３９】
また、図５に示すように、エンドカバーゴム２０の代わりに、最内コード層６及び中間コード層７の少なくとも一方のコード層の幅端面に、コード層全周にわたるゴム層２５を接合させる。このゴム層２５を設けることにより最内コード層６のコード６ａ端、中間コード層７のコード７ａ端のトレッドゴム３内への突出を解消することができ、コード交差層９の端部の耐セパレーション性向上に寄与させる。このときゴム層２５の幅ａは０．０５〜５．００ｍｍの範囲内とする。
【００４０】
ゴム層２５の幅ａを０．０５〜５．００ｍｍの範囲内とするのは、幅ａが０．０５ｍｍ未満ではセパレーション故障発生の抑制効果が小さくなり過ぎ、幅ａが５．００ｍｍを超えるようにしようとすれば、未加硫タイヤ成型に当り、最内コード層６の未加硫コード層部材、中間コード層７の未加硫コード層部材を成型ドラム上に供給するための送り出し装置から未加硫コード層部材を送りだすとき、ゴム層２５となるべき未加硫ゴム部材が垂れ下がり、又は捲れ上がりなど、作業性を損ねる問題が発生するので、いずれも不可である。
【００４１】
ゴム層２５を設ける場合にはエンドカバーゴム２０を配設せずとも良いが、ゴム層２５とエンドカバーゴム２０の双方を適用することもできる。双方適用の場合には、必ずしも先に述べたエンドカバーゴム２０の表面２２を波状表面２２ａ、２２ｂとする必要はない。なお生産性の点でゴム層２５及びエンドカバーゴム２０は、最内コード層６のコード被覆ゴム、中間コード層７のコード被覆ゴムと同一配合組成ゴムとするのが好ましい。この場合ゴム層２５により最内コード層６のコード６ａ端、中間コード層７のコード７ａ端を同一ゴムで保護することができ、耐セパレーション性向上の点で有利である。
【００４２】
［実験その一］ベルトの性能を評価するため、ベルト構造の異なる、参考例１〜１４、比較例１〜６、および、従来例のタイヤを準備した。これらのタイヤは、トラック及びバス用ラジアルプライタイヤで、サイズが１１Ｒ２２．５であり、図１〜図５に示す構成に従い、ベルト５は３層の最内コード層６、中間コード層７、最外コード層８からなり、最内コード層６と中間コード層７とでコード交差層９を形成する。コード層６、７、８のコード６ａ、７ａ、８ａはいずれも１×０．３４＋６×０．３４のスチールコードであり、コード打込数は１８．０本／５０ｍｍである。
【００４３】
ベルト５のコード層数、各コード層のコード傾斜角度δ（°）、α（°）、β（°）及び最外コード層８のコード被覆ゴムの圧縮弾性率（kgf/cm2 ）を表１に示す。表１には従来例タイヤ及び比較例タイヤを含めるため、コード傾斜角度δ（°）、α（°）、β（°）は、カーカス４側から順に符号１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ（但し４Ｂは参考例、比較例には存在しない）を付したコード層のコード傾斜角度として示した。また傾斜角度の数値の前に付した符号Ｒはコード、横方向溝が右上がり配列をあらわし、符号Ｌはコード、横方向溝が左上がり配列をあらわす。
【００４４】
カーカス４は１プライであり、この１プライは（３＋９＋１５）×０．１７５のスチールコードのラジアル配列のゴム被覆になる。その他の構成は慣例に従うものとした。以上の構成をもつ参考例１〜１４のタイヤを準備すると同時に、これら参考例タイヤを評価するため、ベルトを４層のコード層で構成した他は全て参考例タイヤに合わせた従来例タイヤと、ベルト５の傾斜角度と最外コード層８のコード被覆ゴム８ｂの圧縮弾性率の少なくとも一つがこの発明の範囲外である比較例１〜６のタイヤとも併せ製造し、これらタイヤ全てについて上記内容を表１に記載した。
【００４５】
【表１】
0004149046.tif 000002
【００４６】
参考例１〜１４のタイヤ、従来例タイヤ及び比較例１〜６のタイヤを供試タイヤとして、ベルトのカット試験、最外コード層のコード折れ試験及びコード交差層の耐セパレーション性試験（耐久性試験）と、またＣＰ測定によるコーナリング性能試験とを実施した。以下これらの試験方法を述べる。
【００４７】
Ａ．ベルトのカット試験；
タイヤの赤道面Ｐにもっとも近いブロック１５に、９０°の角度の先端部をもつスチール製の充てん物を噛み込ませて、いわゆる「石噛み状態」としたタイヤに、７．５kgf/cm2 の内圧を充てんし、荷重２７５０kgf ／本を負荷させた状態で１万km走行させ、その後、このタイヤを解剖し、最外コード層のコードが切断されているか否かを調べ、コード切断の有無で耐久性を評価した。表１に「あり」、「なし」を記載した。
【００４８】
Ｂ．最外コード層のコード折れ試験；
半径３０ｍｍの半球をドラム試験機のドラム表面に固着し、この半球を、充てん内圧７．５kgf/cm2 、負荷荷重２７５０kgf のタイヤのほぼトレッド部中央に位置させた状態で、１万km走行させた後、タイヤを解剖に付し、最外コード層のコードが折損しているか否かを調べ、コード折損の有無で耐久性を評価した。表１に「あり」、「なし」を記載した。
【００４９】
Ｃ．コード交差層の耐久性試験；
充てん内圧７．５kgf/cm2 、負荷荷重２７５０kgf 、横力０．３ｇ（重力加速度）を作用させた状態で１０００km走行させた後、タイヤを解剖に付し、中間コード層の端部に発生している亀裂長さを測定し、亀裂長さの逆数により耐久性を評価した。表１に評価結果を示す。なお表１に示す数値は従来例タイヤの値を１００とする指数であり、数値が大なるほど良い。
【００５０】
Ｄ．コーナリング性能試験；
充てん内圧７．５kgf/cm2 、負荷荷重２７５０kgf の条件としたタイヤ車輪（リムサイズは８．２５）をドラム試験機のドラム上で走行させ、スリップ角度を１〜４°の範囲で１°宛増加させ、各角度で測定したコーナリングフォースからＣＰを算出し、ＣＰの平均値からコーナリング性能を評価した。表１に評価結果を示す。数値は従来例タイヤを１００とする指数にてあらわし、数値は大なるほど良い。
【００５１】
表１に示す結果から、参考例１〜１４のタイヤは、試験Ａ、Ｂでは最外コード層８のコード８ａは切断も折損もなく健全な状態を保持しており、また試験Ｃでは従来例タイヤと同等以上の耐久性を有し、さらにコーナリング性能試験でも従来例タイヤと同等以上のＣＰ特性を有していることが分かる。これに対し比較例１〜６のタイヤでは最外コード層のコードの切断又は折損とコーナリング性能の少なくとも一方が従来例タイヤ対比劣っていることが分かる。
【００５２】
［実験その二］
参考例１〜１４と同一タイヤサイズであり、タイヤ内部構成も参考例１〜７と同じ構成を有し、トレッドパターンは図２に示すところに従い、トレッド部２のトレッドゴム３に設けた横方向溝１２の幅中央を連ねる線１２Ｌの平面Ｐに対する傾斜角度γ°を振った実施例１〜３のタイヤである。実施例１〜３のタイヤを評価するための従来例タイヤは先の従来例タイヤと同じであり、比較例７〜９のタイヤは、内部構成は先の参考例１のタイヤと同一であり、横方向溝１２の傾斜角度γ°をこの発明の範囲外としたタイヤである。
【００５３】
先の１Ｂ〜４Ｂとした各コード層のコード傾斜角度、ブロック１５の列の横方向溝１２の傾斜角度γ°及び最外コード層８のコード８ａの傾斜角度β（°）と横方向溝１２の傾斜角度γ（°）との角度差を表２に示す。
【００５４】
【表２】
0004149046.tif 000003
【００５５】
実施例１〜３のタイヤ、従来例タイヤ及び比較例７〜９のタイヤを供試タイヤとして、Ｅ；横方向溝１２の溝底の耐カット性を以下に述べる試験方法に従いテストした。すなわち、各供試タイヤをリムサイズ８．２５のリムに組み込み、これに７．５kgf/cm2 の内圧を充てんしたタイヤの横方向溝１２の溝底に沿わせ、断面が一辺６０ｍｍの正三角形であり、厚さ（刃渡り）が４０ｍｍのスチール製のカット用治具の刃をあてがい、カット用治具を１ｍｍ／秒の速度で治具がタイヤを完全に貫通するまでタイヤ回転軸に対し直交する方向に押し下げる。
【００５６】
そのとき、カット用治具の刃先が横方向溝１２の溝底に接したときからタイヤを貫通するまでのカット用治具の押し込み量（変位量）Ｄ（ｃｍ）と、貫通時の最大押し込み力Ｆ（kgf)とを検出、記録するものである。Ｄ×Ｆ／２をカットエネルギとし、これをもって横方向溝１２の溝底におけるベルト５の耐カット性を評価した。カットエネルギは従来例タイヤを１００とする指数にてあらわし、これら指数値を表２に示す。
【００５７】
表２に示す結果から、実施例１〜３のタイヤは、ベルトが４層構成の従来例タイヤ対比、同等以上の横方向溝１２の溝底におけるベルト５の耐カット性を有していることが分かり、これに対し比較例７〜９のタイヤはいずれも従来例タイヤに比し横方向溝１２の溝底におけるベルト５の耐カット性が低下していることが分かる。
【００５８】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜４に記載した発明によれば、ベルトを３層のコード層で構成しタイヤの軽量化を保持した上で、ベルトの耐セパレーション性、コーナリング性能などタイヤに求められる諸性能は従来タイヤ同等以上の優れたレベルを保持して、悪路走行における、トレッドパターンの横方向溝における耐カット性を含めたタイヤ全体としてのベルトの耐カット性と、ベルトの最外コード層コードの耐折損性に代表される耐疲労性との両者を同時に大幅に向上させることが可能な、長寿命な重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部の一部の斜視図である。
【図２】図１に示すタイヤのトレッド部の一部の正面を展開した説明図である。
【図３】この発明によるタイヤのベルトのコード交差層端部の斜視図である。
【図４】図３に示すコード交差層端部の拡大断面図である。
【図５】この発明によるタイヤのベルトの他のコード交差層端部の斜視図である。
【図６】この発明によるゴムの圧縮弾性率測定用治具の斜視図である。
【図７】図６に示す治具を装着した圧縮試験機の正面図である。
【図８】この発明による最外コード層のコード傾斜角度とＣＰとの関係をあらわす線図である。
【図９】従来タイヤの要部左半断面図である。
【図１０】大きな異物に乗り上げたときのタイヤのベルト変形状態の説明図である。
【符号の説明】
１  重荷重用空気入りラジアルタイヤ
２  トレッド部
３  トレッドゴム
４  カーカス
５  ベルト
６  最内コード層
６ａ  最内コード層のコード
７  中間コード層
７ａ  中間コード層のコード
８  最外コード層
８ａ  最外コード層のコード
８ｂ  最外コード層のコード被覆ゴム
９  コード交差層
１０、１１  周方向溝
１２、１３、１４、１８  横方向溝
１２Ｌ、１３Ｌ、１４Ｌ  横方向溝の溝幅中央の線
１５、１６、１７、１９  ブロック
２０  エンドカバーゴム
２１ａ  コード交差層の内面
２１ｂ  コード交差層の外面
２２  エンドカバーゴム表面
２２ａ  山
２２ｂ  谷
２３  コード存在位置
２４  コード間位置
２５  ゴム層
Ｐ、Ｐ1 、Ｐ2   トレッド部円周を含む平面
α、δ  コード交差層コードの傾斜角度
β  最外コード層のコード傾斜角度
γ、γ1 、γ2   横方向溝の溝幅中央の線の傾斜角度
Ｈ  波の高低差
ａ  ゴム層幅
Ｆｘ  張力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004149046.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004149046.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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