(57)【要約】【課題】トレッド部の突起物の包み込み性能を向上できるとともに、ベルト幅方向端部でベルト層のセパレーションを抑制できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部３を補強するベルト４は、ゴム被覆されたコードを備えたベルト層５〜７からなり、これらのうち第１ベルト層５および第２ベルト層６の各コードが、タイヤ周方向に対して同一方向へハイアングルで傾斜し、第３ベルト層７のコードが、タイヤ周方向に対して第１ベルト層５および第２ベルト層６の各コードとは異なる方向へ傾斜するとともに、タイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みは、ベルト４の幅方向中央部で最も小さく、かつベルト４の幅方向端部で大きい。【選択図】図１
2009006751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの骨格を形成するカーカス部と、該タイヤの外周に形成されるトレッド部の内周、且つ該カーカス部の外周に配置されたベルトとを有する空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトは、ゴム被覆されたコードを備えた少なくとも３層のベルト層からなり、
これらベルト層のうちタイヤ径方向の最内側に位置する第１ベルト層、およびタイヤ径方向の中間に位置する第２ベルト層の各コードは、タイヤ周方向に対して同一方向へハイアングルで傾斜して配置され、
前記ベルト層のうちタイヤ径方向の最外側に位置する第３ベルト層のコードは、前記タイヤ周方向に対して前記第１ベルト層、および前記第２ベルト層の各コードとは異なる方向へ傾斜して配置され、
タイヤ内面から前記第３ベルト層までの厚みは、前記ベルトの幅方向中央部で最も小さく、かつ前記ベルトの幅方向端部で大きく設定されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記第２ベルト層の幅は、前記第１ベルト層および前記第３ベルト層の各幅より狭く設定されたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記第３ベルト層の幅は、前記第１ベルト層の幅より狭く設定されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記第３ベルト層の幅は、前記第１ベルト層の幅と同一であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックやバスなどに使用される重荷重用の空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に開示されたものがある。この空気入りタイヤでは、軽量化のためベルトが３層のベルト層から構成され、これらベルト層のうち、タイヤ径方向の内側に位置する第１ベルト層およびタイヤ径方向の中間に位置する第２ベルト層の各コードをタイヤ周方向に対して比較的小さい所定角度で傾斜させ、いわゆるハイアングルで傾斜させるとともに、タイヤ赤道面を挟んで互いに交差するように配置することにより、タイヤの内圧充填時にベルトに生じるトレッド部の周方向張力を、上記の交差した第１ベルト層および第２ベルト層の各コードで負担するので、第３ベルト層の耐久性を向上できる。
【０００３】
一方、特許文献２には、３層のベルト層のうち第１ベルト層および第２ベルト層の各コードをタイヤ周方向に対して同一方向へ傾斜させて、第２ベルト層および第３ベルト層の各コードを、タイヤ赤道面を挟んで互いに交差させるとともに、第２ベルト層の幅を第１ベルト層および第３ベルト層の各幅より狭く設定した空気入りタイヤが開示されている。この空気入りタイヤにあっては、タイヤ幅方向の中央部で第２ベルト層および第３ベルト層の各コードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差しているので、上記の第２ベルト層および第３ベルト層でトレッド部を補強することができる。また、第２ベルト層の幅が第３ベルト層の幅より狭く、ベルトの幅方向の端部で第２ベルト層および第３ベルト層が隣接していないため、ベルト層のコードとこれを被覆するゴムとの間に生じるセパレーションを抑制できる。なお、隣接するベルト層の各コードが互いに交差する場合、タイヤ転道時にベルト層にせん断力が働き、しかもベルトの幅方向端部で応力が集中しやすいため、上記のセパレーションが生じやすい。このため、上記実施例では、ベルトの幅方向端部で上記の応力集中を緩和することにより、ベルト層のコードと被覆ゴムとの間のセパレーションを抑制している。
【特許文献１】特開２０００−１５３７０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１４８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の空気入りタイヤでは、トレッド部を補強するベルトの第１ベルト層および第２ベルト層の各コードがタイヤ周方向に対してハイアングルで傾斜し、タイヤ赤道面を挟んで互いに交差しているので、第１ベルト層および第２ベルト層の各コードの負荷が大きくなるとともに、タイヤ周方向に対するベルト全体の曲げ剛性が高くなり、トレッド部が堅くなってしまうという問題があった。これに伴って、タイヤトレッド部の突起物の包み込み性能、いわゆるエンベロープ（ＥＰ）性が劣るので、タイヤ転動時に岩石などの異物にトレッド部が乗り上げた場合、トレッド部が損傷するおそれがあった。
【０００５】
なお、重荷重用の空気入りラジアルタイヤなどにおいて、軽量化を図るためベルトを３層のベルト層で構成した場合、上記の包み込み性能の確保が特に重要である。そして、タイヤ転動時にトレッド部が突起物に乗り上げた際の影響を推定するため、いわゆるプランジャー性能の試験方法として、例えば先端が半球状のプランジャーヘッドをトレッド部の幅方向中央部から速度５０ｍｍ／ｍｉｎで押し込んでいき、タイヤが破壊したときのストロークと押込み力に基づいてエネルギー値の大きさを算出してトレッド部の耐久性を評価するものがある。
【０００６】
また、後者の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向の中間に位置する第２ベルト層の幅を狭くすることにより、ベルトの幅方向端部で第２ベルト層が第３ベルト層と隣接せず、ベルトの幅方向端部での応力集中を緩和することができるが、タイヤ内面から第３ベルト層までの厚みに関して特定されていなかったため、例えば、ベルトの幅方向端部で上記の厚みが比較的少ない場合、ベルトを構成するベルト層の被覆ゴムの劣化によりコードと被覆ゴムとの間でセパレーションが生じるおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、トレッド部の突起物の包み込み性能を向上させて軽量化を図ることができるとともに、ベルトの幅方向端部におけるベルト層のセパレーションを抑制することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、タイヤの骨格を形成するカーカス部と、該タイヤの外周に形成されるトレッド部の内周、且つ該カーカス部の外周に配置されたベルトとを有する空気入りタイヤにおいて、前記ベルトは、ゴム被覆されたコードを備えた少なくとも３層のベルト層からなり、これらベルト層のうちタイヤ径方向の最内側に位置する第１ベルト層、およびタイヤ径方向の中間に位置する第２ベルト層の各コードは、タイヤ周方向に対して同一方向へハイアングルで傾斜して配置され、前記ベルト層のうちタイヤ径方向の最外側に位置する第３ベルト層のコードは、前記タイヤ周方向に対して前記第１ベルト層、および前記第２ベルト層の各コードとは異なる方向へ傾斜して配置され、タイヤ内面から前記第３ベルト層までの厚みは、前記ベルトの幅方向中央部で最も小さく、かつ前記ベルトの幅方向端部で大きく設定されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第２ベルト層の幅は、前記第１ベルト層および前記第３ベルト層の各幅より狭く設定されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第３ベルト層の幅は、前記第１ベルト層の幅より狭く設定されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記第３ベルト層の幅は、前記第１ベルト層の幅と同一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、トレッド部を補強するベルトのうち第１ベルト層および第２ベルト層は、各コードがタイヤ周方向に対して同一方向へハイアングルで傾斜し、例えば５度〜３０度内の所定角度で傾斜しているが、各コードが互いに交差していないので、タイヤ周方向に対するベルト全体の曲げ剛性が比較的低く、トレッド部が著しく堅くならないため、タイヤ転動時にトレッド部の突起物の包み込み性能を向上させることができる。したがって、ベルトを３層のベルト層で構成してタイヤの軽量化を図ることができる。また、タイヤ内面から第３ベルト層までの厚みがベルトの幅方向端部で大きいため、タイヤ転道時にベルトの幅方向端部での応力集中を緩和することができるので、ベルト層の被覆ゴムの劣化が生じた場合であっても、ベルトの幅方向端部におけるベルト層のセパレーションを抑制することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ベルトの第２ベルト層の幅が第１ベルト層および第３ベルト層の各幅より狭いので、第２ベルト層を軽くしてタイヤ重量をより少なくすることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の発明の効果に加え、ベルトの第３ベルト層の幅が第１ベルト層の幅より狭いので、第３ベルト層を軽くしてタイヤ重量をより少なくすることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の発明の効果に加え、第１ベルト層の幅は第３ベルト層の幅と同一であるので、第１ベルト層および第３ベルト層の各コードが互いに交差する範囲を広く確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の一実施形態を示し、図１は空気入りタイヤの要部を示す断面図、図２は各ベルト層を示す展開図、図３はタイヤ内面に対する第１ベルト層および第３ベルト層の位置を模式的に示す図、図４は第１ベルト層の位置の変形例を示す図である。なお、図３および図４では、ベルト４の幅方向中央部Ｃから右端部までのタイヤ内面１ａに対する第３ベルト層および第２ベルト層の位置が示されており、ベルト４の幅方向中央部Ｃより左側の図示は省略されているが左右対称である。
【００１７】
本実施形態の空気入りタイヤ（以下、タイヤと称する）１は、タイヤの骨格を形成するカーカス部２と、タイヤの外周に形成されるトレッド部３の内周、且つカーカス部２の外周に配置され、トレッド部３を補強するベルト４とを有している。このベルト４は、タイヤ径方向の内側から外側に向かって順次積層される第１ベルト層５、第２ベルト層６、および第３ベルト層７からなり、これらベルト層５，６，７はそれぞれゴム被覆されるコード５ａ，６ａ，７ａを有している。
【００１８】
例えば、図２に示すように、ベルト４の第１ベルト層５は幅Ｗ１が１８０ｍｍに設定され、コード５ａがタイヤ周方向から右２０度（タイヤ幅方向から左７０度）へ傾き、第２ベルト層６は幅Ｗ２が１３０ｍｍに設定され、コード６ａがタイヤ周方向から右２０度（タイヤ幅方向から左７０度）へ傾き、第３ベルト層７は幅Ｗ３が１５０ｍｍに設定され、コード７ａがタイヤ周方向から左２０度（タイヤ幅方向から右７０度）へ傾いている。これにより、第１ベルト層５および第２ベルト層６の各コード５ａ，６ａと第３ベルト層７のコード７ａとが、タイヤ赤道面を挟んで互いに交差している。
【００１９】
第１ベルト層５は、ベルト４の幅方向中央部Ｃから端部まで図３の破線で示すように延びており、タイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みｔは、ベルト４の幅方向中央部Ｃで最も小さく、かつベルト４の幅方向端部で比較的大きい。また、第１ベルト層５は、上記の第３ベルト層７に沿って図３の点線で示すように延びており、第２ベルト層６は、第１ベルト層５および第３ベルト層７の中間に配置されている。また、第１ベルト層５は、図４の点線で示すようにタイヤ内面１ａに沿って延びるようにすることもできる。
【００２０】
この実施形態では、トレッド部３を補強するベルト４の第１ベルト層５および第２ベルト層６の各コード５ａ，６ａがハイアングルで傾斜しているが、タイヤ赤道面を挟んで互いに交差していないので、タイヤ周方向に対するベルト４全体の曲げ剛性が比較的低く、トレッド部３が著しく堅くならないため、タイヤ１の転動時にトレッド部３の突起物の包み込み性能を向上させることができる。
【００２１】
また、第２ベルト層６の幅Ｗ２を狭く設定することによって、タイヤ重量を軽減できるととともに、第１ベルト層５の幅Ｗ１および第３ベルト層７の幅Ｗ３を比較的広く設定ことによって、第１ベルト層５のコード５ａおよび第３ベルト層７のコード７ａが互いに交差する範囲を広く確保することができる。
【００２２】
また、タイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みｔがベルト４の幅方向端部で大きいため、タイヤ転道時にベルト４の幅方向端部での応力集中を緩和することができるので、ベルト４を構成する複数のベルト層５〜７の被覆ゴムの劣化が生じた場合であっても、ベルト４の幅方向端部におけるベルト層５〜７のセパレーションを抑制することができる。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００２４】
例えば、上記一実施形態では、第３ベルト層７の幅Ｗ３を第１ベルト層５の幅Ｗ１より狭く設定したが、この代わりに、第３ベルト層７の幅Ｗ３を第１ベルト層５の幅Ｗ１と同一に設定することもできる。この場合には、タイヤ重量は増加する一方、第１ベルト層５および第３ベルト層７の各コード５ａ，７ａがベルト４の幅方向端部に至るまで互いに交差するので、ベルト４の幅方向端部におけるベルト層５〜７のセパレーションを抑制することができる。
【００２５】
また、上記一実施形態では、第１ベルト層５のコード５ａおよび第２ベルト層６のコード６ａを、タイヤ周方向に対して２０度傾斜させたが、この傾斜角度はハイアングルであれば他の角度であってもよく、例えば、上記のコード５ａ，６ａを、タイヤ周方向に対して５度〜３０度の範囲内にある所定角度で傾斜させるようになっている。
【００２６】
＜実施例＞
従来例と各種比較例と実施例の空気入りタイヤの重量と耐久性を評価した。図５は、その際の各種データを示す。ここでは２７５／８０Ｒ２２．５タイプのタイヤ１が用いられており、そのリム幅が８．２５インチで、内圧が９００ｋＰａである。
【００２７】
従来例は、第１ベルト層５の幅Ｗ１を広く設定し、第２ベルト層６の幅Ｗ２を中間の寸法とし、第３ベルト層７の幅Ｗ３を狭く設定した場合（第１ベルト層５の幅Ｗ１＞第２ベルト層６の幅Ｗ２＞第３ベルト層７の幅Ｗ３）であるが、このときの試験結果として、タイヤ重量を１００、劣化耐久性（耐久性）を１００とした。
【００２８】
比較例１は、第２ベルト層６の幅Ｗ２を従来例より短くして第３ベルト層７の幅Ｗ３と同一にした場合（第１ベルト層５の幅Ｗ１＞第２ベルト層６の幅Ｗ２＝第３ベルト層７の幅Ｗ３）であるが、タイヤ重量は９７、劣化耐久性は９５であり、タイヤ重量が従来例より軽くなるが、劣化耐久性の低下が認められた。
【００２９】
比較例２は、第２ベルト層６の幅Ｗ２を従来例の幅Ｗ３と同じ程度まで狭くするとともに、第３ベルト層７の幅Ｗ３を従来例の幅Ｗ２と同じ程度まで広くした場合（第１ベルト層５の幅Ｗ１＞第３ベルト層７の幅Ｗ３＞第２ベルト層６の幅Ｗ２）であるが、タイヤ重量は１００、劣化耐久性は９８であり、タイヤ重量が従来例と同じ程度であり、劣化耐久性の低下が認められた。
【００３０】
実施例１は、第２ベルト層６の幅Ｗ２を第３ベルト層７の幅Ｗ３より狭くした場合（第１ベルト層５の幅Ｗ１＞第３ベルト層７の幅Ｗ３＞第２ベルト層６の幅Ｗ２）であるが、タイヤ重量は９５、劣化耐久性は１０５であり、したがって、タイヤ重量が従来例より軽くなるとともに、劣化耐久性の顕著な向上が認められた。
【００３１】
また、従来例と各種実施例の空気入りタイヤ１のタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みと耐久性を評価した。図６は、その際の各種データを示す。
【００３２】
従来例は、ベルト４の幅方向中央部Ｃにおけるタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みを６．５ｍｍとし、ベルト４の幅方向中央部Ｃから幅方向へ５０ｍｍ離れた位置におけるタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みを６．０ｍｍとした場合であるが、このときの劣化耐久性を１００とした。
【００３３】
実施例２は、ベルト４の幅方向中央部Ｃにおけるタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの距離を６．５ｍｍとし、ベルト４の幅方向中央部Ｃから幅方向へ５０ｍｍ離れた位置におけるタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みを６．５ｍｍとした場合であるが、劣化耐久性は１１０であり、したがって、劣化耐久性の顕著な向上が認められた。
【００３４】
実施例３は、ベルト４の幅方向中央部Ｃにおけるタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの距離を６．５ｍｍとし、ベルト４の幅方向中央部Ｃから幅方向へ５０ｍｍ離れた位置におけるタイヤ内面１ａから第３ベルト層７までの厚みを６．８ｍｍとした場合、劣化耐久性は１１５であり、したがって、劣化耐久性のより顕著な向上が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態を示し、空気入りタイヤの要部を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、各ベルト層を示す展開図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、タイヤ内面に対する第１ベルト層および第３ベルト層の位置を模式的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、第１ベルト層の位置の変形例を示す図である。
【図５】本発明の実施例１を示し、従来例と各種比較例１，２と実施例１のタイヤ重量および耐久性を評価する際の各種データを示す図である。
【図６】本発明の実施例２，３を示し、従来例と各種実施例２，３のベルト厚みおよび耐久性を評価する際の各種データを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  空気入りタイヤ
２  カーカス部
３  トレッド部
４  ベルト
５  第１ベルト層
５ａ  コード
６  第２ベルト層
６ａ  コード
７  第３ベルト層
７ａ  コード 
【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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【図６】
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