(57)【要約】【課題】ベルトプライ端のコーティングゴムの劣化に起因するベルトセパレーション故障の発生を抑えると共に、タイヤの軽量化を図る。【解決手段】主交錯層を形成している第１のベルトプライ１８Ａの幅方向端部側で、第１のベルトプライ１８Ａとカーカス１４との間に、第１のベルトプライ１８Ａ、及び第２のベルトプライ１８Ｂよりも幅狭の第３のベルトプライ１８Ｃを配置することで、主交錯層の最内側ベルトプライの幅方向端部（第１のベルトプライ１８Ａのプライ端）におけるコーティングゴム２２Ａがタイヤ内面から十分に離され、タイヤ内の酸素に起因する該コーティングゴム２２Ａの酸素劣化を抑えることができる。また、第３のベルトプライ１８Ｃによって主交錯層の端部付近の剛性を確保し、該コーティングゴム２２Ａの酸素劣化に起因するベルトセパレーションを抑えつつ、軽量化を図ることができる。【選択図】図１
2009166781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のビード部と他方のビード部との間にトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、を備え、
前記ベルトは、前記カーカスのタイヤ径方向外側に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ連続して配置され、タイヤ赤道面に対して傾斜する複数本の第１のコードをコーティングゴムで被覆した第１のベルトプライと、前記第１のベルトプライのタイヤ径方向外側に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ連続して配置され、前記第１のコードとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜する複数本の第２のコードをコーティングゴムで被覆してなり、前記第１のベルトプライとで対になって主交錯層を形成する第２のベルトプライと、前記第１のベルトプライの幅方向端側で前記第１のベルトプライと前記カーカスとの間に配置され、前記第１のベルトプライ、及び前記第２のベルトプライよりも幅が狭く形成され、複数本の第３のコードをコーティングゴムで被覆した第３のベルトプライとの、合計３種類のベルトプライからのみ構成されており、
前記第３のベルトプライの幅は、前記第１のベルトプライの幅の１０〜２０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、前記第３のベルトプライのタイヤ幅方向外側端は、前記第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向内側へは１５ｍｍ、タイヤ幅方向外側へは５ｍｍまでの範囲内に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記第３のベルトプライの厚みは、前記第１のベルトプライの厚みに対して８０〜１２０％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
小型トラック用タイヤである、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りラジアルタイヤにかかり、特には、ベルトの耐久性を向上可能な空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤの中でも、小型トラック用の空気入りラジアルタイヤにおいては、乗用車用タイヤに比較して使用内圧が高めに設定（約２倍）されているため、タイヤ内部からの酸素の透過量が多く、主交錯層を形成している最内側のベルトプライの端部のコーティングゴムの劣化が進み易く、劣化したコーティングゴム部分を核とするベルトセパレーション故障の一つの要因となっている。
即ち、コーティングゴムが劣化すると脆くなるためコーティングゴムに亀裂が生じ易くなり、走行時に大きな応力が主交錯層のベルトプライ端に作用（応力集中）することでベルトプライ端を核とする亀裂がベルト面に沿って進展し、ベルトセパレーション故障に至るのである。
また、近年では、地球環境の問題から、タイヤに対して軽量化、低燃費化の要求が益々厳しくなってきている。
【０００３】
ラジアルタイヤには、主交錯層が２層のスチールベルトからなるタイヤと、主交錯層が３層以上のスチールベルトからなるタイヤがあるが、３層以上のスチールベルトが使用されているタイヤは、２層のスチールベルトが使用されているタイヤに比較して重量がある問題がある。一方、２層のスチールベルトが使用されているタイヤは、３層以上のスチールベルトが使用されているタイヤに比較して軽量ではあるが、ベルト端付近の剛性が低くて動きが大きくなるため、ベルト端付近のゴムに大きな応力が作用し易く、上述したベルトセパレーションが生じやすくなる問題がある。
【０００４】
なお、プライ端のコーティングゴムの劣化を抑制する技術として特許文献１に記載のものがあるが、カーカスとインナーライナーとの間にポリマーフィルムを配置する構成であり、主交錯層は２層であり、ベルト端部付近の剛性は不十分である。
【特許文献１】特開平９−４８２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ベルトプライ端のコーティングゴムの劣化に起因するベルトセパレーション故障の発生を抑えると共に、タイヤの軽量化を図ることのできる空気入りラジアルタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤは、一方のビード部と他方のビード部との間にトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、を備え、前記ベルトは、前記カーカスのタイヤ径方向外側に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ連続して配置され、タイヤ赤道面に対して傾斜する複数本の第１のコードをコーティングゴムで被覆した第１のベルトプライと、前記第１のベルトプライのタイヤ径方向外側に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ連続して配置され、前記第１のコードとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜する複数本の第２のコードをコーティングゴムで被覆してなり、前記第１のベルトプライとで対になって主交錯層を形成する第２のベルトプライと、前記第１のベルトプライの幅方向端側で前記第１のベルトプライと前記カーカスとの間に配置され、前記第１のベルトプライ、及び前記第２のベルトプライよりも幅が狭く形成され、複数本の第３のコードをコーティングゴムで被覆した第３のベルトプライとの、合計３種類のベルトプライからのみ構成されており、前記第３のベルトプライの幅は、前記第１のベルトプライの幅の１０〜２０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【０００７】
次に、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの作用を説明する。
請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤでは、互いのコード方向が異なる第１のベルトプライと第２のベルトプライとで主交錯層が形成され、カーカスのクラウン部が補強されている。さらに、第１のベルトプライとカーカスとの間には、第１のベルトプライの幅方向端部側において、第１のベルトプライ、及び第２のベルトプライよりも幅狭の第３のベルトプライが配置されているので、主交錯層の端部付近の剛性が確保される。
【０００８】
ここで、一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ向けて連続して配置されたベルトプライの複数枚で主交錯層を形成している従来タイヤでは、最内のベルトプライのタイヤ幅方向端のコーティングゴムが、タイヤ内面から近く、該コーティングゴムがタイヤ内からの酸素によって劣化し易いが、本発明においては、主交錯層を形成している最内の第１のベルトプライは、ベルト端側において、カーカスとの間に第３のベルト層を配置しているので、主交錯層を構成している最内側の第１のべルトプライの端部は、従来対比で、タイヤ内周面からの距離が第３のベルト層の厚み分だけ離されており、主交錯層を構成している第１のべルトプライの端部のコーティングゴムにタイヤ内の酸素が到達し難くなり、該コーティングゴムの酸素劣化を従来対比で抑えることができる。
本発明の空気入りラジアルタイヤは、ベルトが端部付近で３層構造であり、２枚のベルトプライのみで主交錯層を形成しているタイヤ対比でベルト端付近の剛性が高くなるため、ベルト端付近の動きを抑えてゴムに作用する応力を小さくでき、主交錯層を構成している最内の第１のべルトプライのプライ端のコーティングゴムの劣化による亀裂を核とするベルトセパレーションの発生を抑えることができる。
【０００９】
第３のベルトプライは、一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ向けて連続して配置されていないので、一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ向けて連続する３枚のベルトプライで主交錯層を構成している従来のベルトに比較して、本発明のベルトは軽量化されている。
【００１０】
なお、第３のベルトプライの幅が第１のベルトプライの幅の１０％未満では、主交錯層の幅方向端部付近の剛性が十分でなく、第３のベルトプライの幅が第１のベルトプライの幅の２０％を超えると、主交錯層の幅方向端部付近の剛性確保に関しては効果が頭打ちとなり、材料の無駄遣いとなりタイヤ軽量化のメリットが小さくなる。したがって、第３のベルトプライの幅を第１のベルトプライの幅の１０〜２０％の範囲内に設定する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ回転軸に沿った断面で見た時に、前記第３のベルトプライのタイヤ幅方向外側端は、前記第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向内側へは１５ｍｍ、タイヤ幅方向外側へは５ｍｍまでの範囲内に配置されている、ことを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤの作用を説明する。
第３のベルトプライのタイヤ幅方向外側端が、第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側端に対して、タイヤ幅方向内側へ１５ｍｍを超える位置にあると、第３のベルトプライを第１のベルトプライとカーカスとの間に配置しても、加硫成型時に第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側端がカーカス側、即ち、タイヤ内面側に曲って近づいてしまい、完成した空気入りラジアルタイヤにおいては、タイヤ内の酸素が第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側端のコーティングゴムに到達し易くなってしまう。
【００１３】
一方、第３のベルトプライのタイヤ幅方向外側端が、第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側端に対して、第１のベルトプライのタイヤ幅方向外側へ５ｍｍを超える位置にあると、第１のべルトプライの端部のコーティングゴムの劣化の抑制、及び主交錯層の幅方向端部付近の補強に対して効果は頭打ちとなり、更なる効果の向上は期待できない。したがって、材料の無駄遣いとなりタイヤ軽量化のメリットが小さくなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記第３のベルトプライの厚みは、前記第１のベルトプライの厚みに対して８０〜１２０％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤの作用を説明する。
第３のベルトプライの厚みが第１のベルトプライの厚みに対して８０％未満では、第１のべルトプライの端部のコーティングゴムの劣化を抑制する効果が十分でなくなる。
一方、第３のベルトプライの厚みが第１のベルトプライの厚みに対して１２０％を超えると、軽量化のメリットが小さくなる。
したがって、第３のベルトプライの厚みを、第１のベルトプライの厚みに対して８０〜１２０％の範囲内に設定することが好ましい。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、小型トラック用タイヤである、ことを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤの作用を説明する。
請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤは、小型トラック用タイヤであり、小型トラックに装着することでタイヤとしての機能を最大限に発揮することができる。
また、小型トラック用タイヤは、乗用車用タイヤに比較して使用内圧が高く、ベルトプライの端部のコーティングゴムが劣化し易いが、本発明の構造とすることで、コーティングゴムの劣化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明の空気入りラジアルタイヤは上記の構成としたので、ベルトプライ端のコーティングゴムの劣化に起因するベルトセパレーション故障の発生を抑えると共に、タイヤの軽量化を図ることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態を図１、及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０は小型トラック用タイヤであり、一方のビード部１２と他方のビード部１２との間にトロイド状に跨るカーカス１４を備えている。カーカス１４は、両端部分がビードコア１６の回りをタイヤ内側から外側へ折り返されている。
【００２０】
図１、及び図２に示すように、カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベルト１８が配置されている。
本実施形態のベルト１８は、カーカス１４のタイヤ径方向外側に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ連続して配置され、タイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜する複数本の第１のコード２０Ａをコーティングゴム２２Ａで被覆した第１のベルトプライ１８Ａと、第１のベルトプライ１８Ａのタイヤ径方向外側に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ連続して配置され、第１のコードとはタイヤ赤道面ＣＬに対して反対方向に傾斜する複数本の第２のコード２０Ｂをコーティングゴム２２Ｂで被覆してなり、第１のベルトプライ１８Ａとで対になって主交錯層を形成する第２のベルトプライ１８Ｂと、第１のベルトプライ１８Ａの幅方向端部側に第１のベルトプライ１８Ａとカーカス１４との間に配置され、第１のベルトプライ１８Ａ、及び第２のベルトプライ１８Ｂよりも幅が狭く形成され、複数本の第３のコード２０Ｃをコーティングゴム２２Ｃで被覆した第３のベルトプライ１８Ｃとの、合計３種類のベルトプライからのみ構成されている。
【００２１】
なお、このベルト１８において、第１のベルトプライ１８Ａが最も幅広のベルトプライである。
本実施形態の第１のコード２０Ａ、第２のコード２０Ｂ、及び第３のコード２０Ｃは、スチールコードである。
【００２２】
ここで、第３のベルトプライ１８Ｃの幅Ｗ３は、第１のベルトプライの幅Ｗ１の１０〜２０％の範囲内に設定されていることが好ましい。
第３のベルトプライ１８Ｃのタイヤ幅方向外側端の位置は、第１のベルトプライ１８Ａのタイヤ幅方向外側端に対して、タイヤ幅方向内側へは１５ｍｍ、タイヤ幅方向外側へは５ｍｍまでの範囲内に配置されていることが好ましい。
図３に示すように、第３のベルトプライ１８Ｃの厚みｔ３は、第１のベルトプライ１８Ａの厚みｔ１に対して８０〜１２０％の範囲内に設定されていることが好ましい。
図１に示すように、本実施形態では、第３のベルトプライ１８Ｃが第１のベルトプライ１８Ａのタイヤ幅方向外側端よりもタイヤ赤道面側に配置されている。
なお、カーカス１４の内側には、従来通りインナーライナー２４が設けられ、ベルト１８の径方向外側にはトレッドゴム２６が設けられている。
【００２３】
（作用）
次に、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０の作用を説明する。
本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０では、主交錯層の幅方向端部、即ち、最内の第１のベルトプライ１８Ａのプライ端は、カーカス１４との間に第３のベルトプライ１８Ｃが配置されてタイヤ内周面からの距離が十分に離されているので、主交錯層を構成している第１のベルトプライ１８Ａのプライ端のコーティングゴム２２Ａにタイヤ内の酸素が到達し難く、主交錯層を構成している第１のベルトプライ１８Ａのプライ端におけるコーティングゴム２２Ａの酸素劣化を抑えることができる。
【００２４】
小型トラック用タイヤは、乗用車用タイヤに比較して使用内圧が高く、タイヤに充填した空気の中の酸素がゴムを透過し易いが、小型トラック用タイヤに本発明を適用することで、主交錯層の最内の第１のベルトプライ１８Ａの幅方向端部におけるコーティングゴム２２Ａの劣化を抑える効果を特に発揮できる。
【００２５】
本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０は、互いのコード方向が異なる第１のベルトプライ１８Ａと第２のベルトプライ１８Ｂとで主交錯層が形成され、この主交錯層がカーカス１４のクラウン部を補強している。さらに、第１のベルトプライ１８Ａとカーカス１４との間には、第１のベルトプライ１８Ａの幅方向端部側に第１のベルトプライ１８Ａ、及び第２のベルトプライ１８Ｂよりも幅狭の第３のベルトプライ１８Ｃが配置されているので、主交錯層の幅方向端部付近の剛性、即ち、ベルト端付近の剛性が向上している。
【００２６】
本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０は、２枚のベルトプライのみで主交錯層を形成しているタイヤ対比でベルト端付近の剛性が高くなるため、走行時のベルト１８の端部付近の動きを抑えてゴムに作用する応力を小さくでき、主交錯層のタイヤ径方向最内側のベルトプライ、即ち、第１のベルトプライ１８Ａのプライ端のコーティングゴム２２Ａの劣化による亀裂を核とするベルトセパレーションの発生を抑えることができる。
【００２７】
なお、第３のベルトプライ１８Ｃは、第１のベルトプライ１８Ａ、及び第２のベルトプライ１８Ｂの様に一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ向けて連続していないので、一方のトレッド端側から他方のトレッド端側へ向けて連続する３枚のベルトプライで主交錯層を構成している従来のベルトに比較して軽量化されている。
【００２８】
ここで、第３のベルトプライ１８Ｃの幅Ｗ３が、主交錯層の幅、即ち、第１のベルトプライ１８Ａの幅Ｗ１の１０％未満では、主交錯層の幅方向端部付近の剛性が十分でなく、第３のベルトプライ１８Ｃの幅Ｗ３が第１のベルトプライ１８Ａの幅Ｗ１の２０％を超えると、主交錯層の幅方向端部付近の剛性確保に関しては効果が頭打ちとなり、材料の無駄遣いとなりタイヤ軽量化のメリットが小さくなる。
【００２９】
また、第３のベルトプライ１８Ｃのタイヤ幅方向外側端が、主交錯層の幅方向端部、即ち、第１のベルトプライ１８Ａの幅方向外側端に対して、タイヤ幅方向内側へ１５ｍｍを超える位置にあると、第３のベルトプライを第１のベルトプライとカーカスとの間に配置しても、加硫成型時に第１のベルトプライ１８Ａのタイヤ幅方向外側端がカーカス側、即ち、タイヤ内面側に曲って近づいてしまい、タイヤ内の酸素が第１のベルトプライ１８Ａのタイヤ幅方向外側端のコーティングゴム２２Ａに到達し易くなってしまう。
一方、第３のベルトプライ１８Ｃのタイヤ幅方向外側端が、第１のベルトプライ１８Ａのタイヤ幅方向外側へ５ｍｍを超える位置にあると、第１のベルトプライ１８Ａのプライ端のコーティングゴム２２Ａの劣化の抑制、及び主交錯層の幅方向端部付近の補強に対して効果は頭打ちとなり、更なる効果の向上は期待できない。
【００３０】
さらに、第３のベルトプライ１８Ｃの厚みｔ３が第１のベルトプライ１８Ａの厚みｔ１に対して８０％未満では、第１のベルトプライ１８Ａのプライ端のコーティングゴム２２Ａの劣化を抑制する効果が十分でなくなる。一方、第３のベルトプライ１８Ｃの厚みｔ３が第１のベルトプライ１８Ａの厚みｔ１に対して１２０％を超えると、軽量化のメリットが小さくなる。
【００３１】
［その他の実施形態］
上記実施形態の第１のコード２０Ａ、第２のコード２０Ｂ、及び第３のコード２０Ｃは、同じ太さのスチールコードであったが、本発明はこれに限らず、各コードは芳香族ポリアミド等の有機繊維コードであっても良い。
【００３２】
［試験例］
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ２種、及び本発明の適用された実施例のタイヤ１種を用意し、ベルト耐久性能の比較を行った。
試験は、タイヤ（ＬＴ  ２０５／６５Ｒ１６）をリム（１６×５．５ＪＪ）に装着してタイヤ内に酸素を充填し（内圧６００ｋＰａ）、６０°Ｃの恒温庫内に２週間放置し、その後、酸素を抜いて空気を充填し（内圧６００ｋＰａ）、室内のドラム試験機にてドラム試験を行った。
ドラム試験は、荷重１０３０ｋｇで速度１００ｋｍの条件とし、タイヤが故障（ベルトセパレーション）した際の走行距離を調べた。評価は、従来例１の走行距離を１００とする指数表示とし、指数が大きいほどベルト耐久性に優れていることを示している。
【００３３】
以下に試験タイヤを説明する。
従来例１：ベルトが３層構造であり、幅、厚み（指数）は以下の表１に記載した通りである。
従来例２：ベルトが２層構造であり、幅、厚み（指数）は以下の表１に記載した通りである。
実施例：ベルトが実施形態で説明した本発明の構造であり、幅、厚み（指数）は以下の表１に記載した通りである。
【００３４】
【表１】
2009166781.tif 000003
試験の結果から、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例１と同等のベルト耐久性を確保しつつ、軽量化が図られていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】ベルト、及びカーカスの平面図である。
【図３】トレッド部分の断面図である（図２の３−３線断面）。
【符号の説明】
【００３６】
１０      空気入りラジアルタイヤ
１２      ビード部
１４      カーカス
１６      ビードコア
１８      ベルト
１８Ａ    第１のベルトプライ
１８Ｂ    第２のベルトプライ
１８Ｃ    第３のベルトプライ
２０Ａ    第１のコード
２０Ｂ    第２のコード
２０Ｃ    第３のコード
２２Ａ    コーティングゴム
２２Ｂ    コーティングゴム
２２Ｃ    コーティングゴム
ＣＬ      タイヤ赤道面
【図１】
2009166781.tif 000004
【図２】
2009166781.tif 000005
【図３】
2009166781.tif 000006