JP2008024105A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化し、走行時における接地形状の悪化を抑制して、発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させる。
【解決手段】トレッド部５に内周側から外周側に向かって第１〜第４ベルト層１１〜１４を配置し、第２、第３ベルト層１２、１３をタイヤ周方向に対するベルト角度が小さく、かつ互いに逆方向の交錯層にする。第１ベルト層１１のセンタ部に中抜部１１Ｃを設け、センタ部の周方向剛性を低下させる。第４ベルト層１４は、中央部１４Ｃと外側部１４Ｄに３分断し、外側部１４Ｄのベルト角度を第３ベルト層１３のベルト角度よりもタイヤ周方向に近づけ、かつタイヤ周方向に対して逆方向に傾斜させる等して、ショルダ部の周方向剛性を高くする。これにより、ショルダ部の径成長量抑制効果を相対的に大きくして径成長量をタイヤ幅方向で均一化する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トレッド部に複層構造のベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、特に、内圧充填時や走行時等におけるタイヤの径成長をタイヤ幅方向でより均一化させた空気入りラジアルタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤ、例えばトラックやバス等の重荷重用空気入りラジアルタイヤ等では、一般に、車両走行時等に大きな荷重が負荷されるため、トレッド部のカーカス層の外周側に３層以上のベルト層を配置し、充分なトレッド部の剛性を確保するとともに、高いタガ効果等を発揮させている。

図３、４は、このような従来の空気入りラジアルタイヤの例を示す図であり、図３は、この空気入りラジアルタイヤのトレッド部を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図であり、図４は、トレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。
この従来の空気入りラジアルタイヤ８０は、図示のように、トレッド部５に、例えばスチールコード等のラジアル方向の骨格素子６Ｂを有するラジアル構造のカーカス層６と、カーカス層６の外周側に配置された少なくとも３層（図では４層）のベルト層１１〜１４と、ベルト層１１〜１４の外周側に配置されたタイヤ外周面を構成するトレッドゴム７と、を備える。

ベルト層１１〜１４は、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順次隣接して配置された、第１ベルト層１１、第２ベルト層１２、第３ベルト層１３、及び第４ベルト層１４からなり、それぞれの内部に、例えばスチール等の金属製のコードや有機繊維コード等の複数本の並列した補強素子１１Ｂ〜１４Ｂを有する。なお、これら各ベルト層１１〜１４の補強素子１１Ｂ〜１４Ｂは、タイヤ赤道面ＣＬ（タイヤ周方向）に対してそれぞれ所定角度で傾斜して配列されており、本発明では、このようなベルト層内の補強素子の傾斜角度（補強素子の延在角度）を、ベルト層のベルト角度という。

この空気入りラジアルタイヤ８０では、第２、第３ベルト層１２、１３のタイヤ周方向に対するベルト角度を比較的小さく（例えば１０°以上３０°以下）、かつタイヤ周方向に対して互いに逆方向に形成している。即ち、第２、第３ベルト層１２、１３は、その補強素子１２Ｂ、１３Ｂがタイヤ周方向に対して互いに逆方向（図４参照）に交錯（交差）する交錯層であり、タイヤ周方向の変形に対する剛性（以下、周方向剛性という）が高く、同方向の張力を主に負担してタイヤ外径の径成長を抑制する機能を有する。また、このタイヤ８０では、第１ベルト層１１のベルト角度を、タイヤ周方向に対して、外周側に隣接する第２ベルト層１２のベルト角度と同じ方向に、かつ、より大きな角度（例えば４５°以上）に形成し、第４ベルト層１４のベルト角度を、タイヤ周方向に対して、内周側に隣接する第３ベルト層１３のベルト角度と同じ方向に、かつ、略同程度の角度に形成している。

ここで、空気入りタイヤでは、一般に、内圧充填時や走行時等におけるタイヤ外径の径成長量がタイヤ幅方向で不均一になると、路面転動時の接地形状が悪化し、或いは接地圧がタイヤ幅方向で不均一化する等して、トレッド部に偏摩耗が生じやすくなる。同時に、径成長が大きい箇所では、接地圧の増加に伴い発熱量が増大し、発熱耐久性が低下する恐れもある。従って、径成長は、センタ部（タイヤ幅方向中央部）からショルダ部（タイヤ幅方向両端部）まで均一であるのが望ましい。

しかしながら、このようなベルト層１１〜１４を備える従来の空気入りラジアルタイヤ８０では、特に偏平タイヤ（例えば偏平比７０％以下）の場合等、ベルト層１１〜１４の周方向剛性及び径成長抑制効果がショルダ部に比べてセンタ部で大きくなり、ショルダ部の径成長が相対的に大きくなり、タイヤ幅方向で径成長量が不均一化する傾向がある。その結果、この空気入りラジアルタイヤ８０では、走行時におけるショルダ部の径成長が助長されてタイヤ８０の両ショルダ部側の接地面積が増加し、接地形状が悪化するとともに、その部分の接地圧が増加して発熱量も増大し、耐偏摩耗性や発熱耐久性が低下する恐れがある。

このような問題に対処するため、従来、上記した複数層のベルト層に加えて細幅ベルト層を追加する等し、径成長の均一化を図った空気入りラジアルタイヤが提案されている（特許文献１参照）。

図５は、この従来の空気入りラジアルタイヤのトレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。
この空気入りラジアルタイヤ１００は、図示のように、トレッド部１０８のカーカス層１０９とトレッドゴム（図示せず）との間に、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順に、第１ベルト層１０１、第２ベルト層１０２、第３ベルト層１０３、第４ベルト層１０４、及び細幅ベルト層１０５を備える。第２、第３ベルト層１０２、１０３は、ベルト角度がタイヤ周方向に対して逆方向、かつ同程度の角度で交錯する交錯層である。一方、第１ベルト層１０１は、タイヤ周方向に対するベルト角度が隣接する第２ベルト層１０２のベルト角度よりも大きくかつ同じ方向に形成され、第４ベルト層１０４は、タイヤ周方向に対するベルト角度が隣接する第３ベルト層１０３のベルト角度と同程度かつ同一方向に形成されている。

以上に加えて、このタイヤ１００では、最も幅狭な第４ベルト層１０４のタイヤ幅方向両側に、それぞれ細幅ベルト層１０５を、タイヤ半径方向内側に隣接する第３ベルト層１０３の両側部を覆うようにして配置している。また、両細幅ベルト層１０５のタイヤ周方向に対するベルト角度を、隣接する第３ベルト層１０３のベルト角度と同一方向で、よりタイヤ周方向に近い角度に形成し、その周方向剛性を高くしている。これにより、第３ベルト層１０３の両側部（ショルダ部）付近の剛性を強化してショルダ部の径成長を抑制し、タイヤ幅方向における径成長量の均一化を図っている。

しかしながら、この従来の空気入りラジアルタイヤ１００では、上記した図３、４の空気入りラジアルタイヤ８０と比較して、ある程度タイヤ幅方向の径成長量を均一化できるものの、センタ部の周方向剛性は変えられず高いままである等、タイヤ幅方向全体の径成長抑制効果のバランスを効果的に改良するのが難しい。そのため、このタイヤ１００では、径成長を均一化する効果がなお充分とはいえず、タイヤ幅方向で径成長量に過不足が生じて不均一化する恐れがある。特に、近年ではタイヤが偏平化する傾向があるが、このような偏平タイヤでは、タイヤ及びベルト層の幅が広くなるのに伴い、センタ部からショルダ部にかけての周方向剛性の差もより大きくなる。その結果、ショルダ部付近における径成長の助長もより顕著に現れるため、径成長量がタイヤ幅方向で不均一化する程度も大きくなり、接地形状の悪化や発熱耐久性及び耐偏摩耗性の低下等の問題も生じやすくなる。従って、このような偏平タイヤでは、径成長抑制効果をタイヤ幅方向でより均一にし、径成長量の更なる均一化を図る必要がある。

特開平５−１３１８０８号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化し、走行時における接地形状の悪化を抑制するとともに、発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させることである。

請求項１の発明は、トレッド部のカーカス層の外周側に配置された少なくとも４層のベルト層と、該ベルト層の外周側に配置されたトレッドゴムと、を備えた空気入りラジアルタイヤであって、前記ベルト層内に、タイヤ半径方向最内側に設けられ、タイヤ赤道面を挟んでタイヤ幅方向に分断して配置された中抜き構造の中抜ベルト層と、タイヤ半径方向に隣接し、かつベルト角度がタイヤ周方向に対して互いに逆方向に交錯するベルト層からなる交錯層と、前記交錯層のタイヤ半径方向外側に隣接して設けられ、タイヤ幅方向の中央部及び該中央部を挟んだ両外側部に３分断して配置された分断ベルト層と、を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層のタイヤ幅方向最外側端部が、前記交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置され、かつ前記分断ベルト層の分断位置と前記トレッドゴムに形成されたタイヤ周方向に延びる主溝の溝底位置とが、タイヤ幅方向に離間して配置されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層の外側部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層の外側部のタイヤ周方向に対するベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さいことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層の中央部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層及び／又は前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、１０°以上２５°以下であることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記中抜ベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、４５°以上９０°以下であることを特徴とする。

本発明によれば、空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化でき、走行時における接地形状の悪化を抑制し、かつ発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、例えばバスやトラック等に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤ等であり、一対のビードコアや、その間に渡ってトロイダル状に延びる少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカス層を備える等、公知の空気入りラジアルタイヤの構造を有する。

図１、２は、本実施形態の空気入りラジアルタイヤを示す図であり、図１は、この空気入りラジアルタイヤのトレッド部を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図であり、図２は、トレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。
この空気入りラジアルタイヤ１は、図示のように、トレッド部５に、例えばスチールコード等のラジアル方向の骨格素子６Ｂを有するラジアル構造のカーカス層６と、カーカス層６の外周側に配置された少なくとも４層（図では４層）のベルト層１１〜１４と、ベルト層１１〜１４の外周側に配置されたタイヤ外周面を構成するトレッドゴム７と、を備えている。また、トレッドゴム７の表面（接地面）には、タイヤ周方向に延びる複数本（図では４本）の主溝８が形成されている。

ベルト層１１〜１４は、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順次隣接し、タイヤ半径方向に重ね合わせて配置された、タイヤ半径方向最内側の第１ベルト層１１、中間位置に配置された第２ベルト層１２と第３ベルト層１３、及びタイヤ半径方向最外側の第４ベルト層１４からなり、図２に示すように、それぞれの内部に、例えばスチール等の金属製のコードや有機繊維コード等の複数本の並列した補強素子１１Ｂ〜１４Ｂを有する。

第１ベルト層１１は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向に分断して配置された中抜き構造の中抜ベルト層であり、タイヤ幅方向中央のセンタ部（タイヤ赤道面ＣＬ上）に中抜き部１１Ｃを有する。即ち、第１ベルト層１１は、中抜き部１１Ｃを挟んでタイヤ幅方向に離間して配置された一対の側部（分割ベルト）１１Ｄからなり、これら両側部１１Ｄは、タイヤ赤道面ＣＬの両側（ショルダ部側）に所定の距離（中抜き幅）を隔てて配置されている。また、この第１ベルト層１１は、タイヤ周方向に対するベルト角度が、他のベルト層１２〜１４に比べて大きく（タイヤ幅方向に近い）、ここでは４５°以上９０°以下に形成されている。

第２、第３ベルト層１２、１３は、タイヤ半径方向に隣接し、かつベルト角度がタイヤ周方向に対して互いに逆方向に交錯（交差）する交錯層であり、第２ベルト層１２のベルト角度が、そのタイヤ半径方向内側に隣接する第１ベルト層１１のベルト角度と、タイヤ周方向に対して同じ方向に形成されている。また、第２、第３ベルト層１２、１３は、タイヤ周方向に対するベルト角度が比較的小さく（タイヤ周方向に近い）、ここでは１０°以上２５°以下に形成されている。

第４ベルト層１４は、前記交錯層のタイヤ半径方向外側に隣接して設けられた交錯層を保護する保護層であるとともに、タイヤ幅方向の中央部１４Ｃ及び中央部１４Ｃを挟んだ両外側部１４Ｄに３分断して配置された分断ベルト層である。即ち、第４ベルト層１４は、センタ部に配置された中央部１４Ｃと、両ショルダ部側に配置された外側部１４Ｄの、タイヤ幅方向に分断された３つの幅狭ベルトからなり、これらは、各分断端部間に所定の距離を隔てて、又は、各分断端部を所定の幅だけ重ね合わせて配置されている。また、この第４ベルト層１４は、両外側部１４Ｄ及び中央部１４Ｃのベルト角度が、共にタイヤ半径方向内側に隣接する交錯層内の第３ベルト層１３のベルト角度と、タイヤ周方向に対して逆方向、かつ同程度の角度（ここでは１０°以上２５°以下）に形成されている。

更に、本実施形態では、第４ベルト層１４内で各部１４Ｃ、１４Ｄのベルト角度を異なる角度にし、少なくとも外側部１４Ｄのタイヤ周方向に対するベルト角度を、タイヤ半径方向内側に隣接する交錯層内の第３ベルト層１３のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さくし、タイヤ周方向により近づけている。また、第４ベルト層１４の分断位置とトレッドゴム７に形成されたタイヤ周方向に延びる主溝８（図１参照）の溝底位置とを、タイヤ幅方向にずらせて離間して配置し、第４ベルト層１４の各部１４Ｃ、１４Ｄの分断端部が主溝８の溝底付近（タイヤ半径方向内側）に位置しないようにしている。

これら各ベルト層１１〜１４内では、交錯層を構成する第２ベルト層１２が、最もタイヤ幅方向の幅（以下、単に幅という）が広い最幅広ベルト層であり、同じく交錯層である第３ベルト層１３の幅と最内側ベルト層である第１ベルト層１１の幅（両側部１１Ｄのタイヤ幅方向外側端部間の幅）が、略同程度の幅に、かつ第２ベルト層１２よりも狭い幅に形成されている。また、最外側の第４ベルト層１４は、その幅（両外側部１４Ｄのタイヤ幅方向外側端部間の幅）がタイヤ半径方向内側に隣接する交錯層（第３ベルト層１３）の幅よりも狭く、最も幅狭に形成されている。従って、第４ベルト層１４のタイヤ幅方向最外側端部（外側部１４Ｄのショルダ部側端部）は、交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置されている。

以上説明した本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１では、４層の各ベルト層１１〜１４を備え、その第２ベルト層１２と第３ベルト層１３とを交錯層にして、ベルト層の有する周方向等の剛性や径成長抑制効果、及びタガ効果等の諸機能を効果的に発揮させている。また、最内側の第１ベルト層１１を中抜き構造にしてタイヤのセンタ部に中抜部１１Ｃを設け、かつ、その両側部１１Ｄをショルダ部側に配置したため、ショルダ部の周方向剛性を低下させることなくセンタ部の周方向剛性及び径成長抑制効果のみ従来よりも低くすることができる。その結果、内圧充填時及び走行時等に、ショルダ部の径成長を抑制しつつセンタ部の径成長をやや大きくすることができ、それらの間の径成長量の差を小さくしてタイヤ幅方向の径成長バランスを改良することができる。同時に、センタ部のベルト層の数が減少して剛性が低くなり、センタ部が変形しやすくなるため、走行時に路面の突起物等に乗り上げた際に、センタ部がそれらを包み込むように変形してカット傷が生じるのを抑制できる等、センタ部の柔軟性を高めることができ、悪路におけるタイヤ性能を向上させることもできる。

加えて、第４ベルト層１４を３分断して両ショルダ部側に外側部１４Ｄを配置したため、径成長が大きくなるショルダ部の周方向剛性を高めることができ、その付近の径成長を更に抑制することができる。また、第４ベルト層１４のセンタ部側に配置された中央部１４Ｃは主に保護層としての機能を、両外側部１４Ｄは高い周方向剛性を有するショルダ部の径成長抑制層としての機能を、それぞれ発揮させる等、各部毎に必要とされる機能の効果的な向上を図ることが可能となる。

従って、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１によれば、タイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化でき、走行時における接地形状の悪化を抑制することができる。これにより、局部的な接地圧及び発熱量の増加等を防止することもでき、発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させることができる。特に扁平比が８０％以下の扁平タイヤでは、ショルダ部の径成長及びタイヤ幅方向の径成長量差がより大きくなり、早期に故障に至る恐れがあるが、このようなベルト層１１〜１４を設けることで上記した各効果が発揮され、早期の故障等を効果的に防止することができる。

ここで、分断された第４ベルト層１４の外側部１４Ｄのベルト角度は、本実施形態のように、タイヤ半径方向内側に隣接する交錯層（第３ベルト層１３）のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向にするのが望ましい。この場合には、交錯層間に加えて、第３ベルト層１３と外側部１４Ｄ間でもベルト角度が交錯（交差）してショルダ部の周方向剛性を更に高めることができ、ショルダ部の径成長を抑制してタイヤ幅方向で径成長量をより均一化させることができる。同様に、第４ベルト層１４の中央部１４Ｃのベルト角度は、第３ベルト層１３のベルト角度とタイヤ周方向に対して同じ方向に形成してもよいが、逆方向にすると、センタ部も第３ベルト層１３と交錯して径成長をタイヤ幅方向の全体に亘って抑制できるため、より望ましい。

また、この外側部１４Ｄのタイヤ周方向に対するベルト角度は、第３ベルト層１３のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さくするのが望ましい。この場合には、外側部１４Ｄの周方向剛性をより高くでき、ショルダ部の径成長抑制効果が効果的に向上して、径成長量をタイヤ幅方向でより均一化することができる。

更に、第４ベルト層１４（中央部１４Ｃ、外側部１４Ｄ）と交錯層（第２ベルト層１２、第３ベルト層１３）のタイヤ周方向に対するベルト角度は、１０°以上２５°以下に形成するのが望ましい。これら角度が、１０°よりも小さい場合には、タイヤ幅方向のベルト端部に生じる歪みが大きくなって端部付近でセパレーションが発生する等、タイヤに故障が生じる恐れがある。逆に、２５°よりも大きい場合には、径成長抑制効果が小さくなり過ぎてタイヤ全体が大きく径成長し、これによりタイヤが故障する恐れがある。特に、第４ベルト層１４の外側部１４Ｄは、ベルト角度が１０°よりも小さい場合には、第３ベルト層１３との間で層間セパレーションが早期に発生する恐れがあり、２５°よりも大きい場合には、必要な周方向剛性が得られずにショルダ部の径成長が大きくなる恐れがある。また、第４ベルト層１４の中央部１４Ｄは、ベルト角度が１０°よりも小さい場合には、センタ部の径成長が抑制され過ぎてショルダ部との間の径成長量の差が大きくなり、２５°よりも大きい場合には、保護層としての役割を果たせなくなる恐れがある。但し、第４ベルト層１４と交錯層のベルト角度は、共に上記範囲に形成してもよいが、いずれか一方のみであってもよい。

加えて、第４ベルト層１４の幅を交錯層の幅よりも狭くし、第４ベルト層１４のタイヤ幅方向最外側端部（外側部１４Ｄのタイヤ幅方向外側端部）を交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置した場合には、第４ベルト層１４の端部における歪みが大きくなるのを防止できる等、ベルト端での故障が発生しにくくなるため、より望ましい。また、トレッドゴム７の主溝８の溝底付近（溝底のタイヤ半径方向内側）に第４ベルト層１４の分断端部を位置させた場合には、その剛性段差により溝底にせん断歪み等の負荷力が生じて応力集中が起こり、これにより溝底部分が割れてグルーブクラックが発生する恐れがある。従って、第４ベルト層１４の分断位置とトレッドゴム７の主溝８の溝底位置とは、タイヤ幅方向に離間させて配置するのが望ましい。

一方、第１ベルト層１１は、タイヤ周方向に対するベルト角度が４５°よりも小さいと、タイヤ幅方向の拘束力が低下して第２ベルト層１２及び交錯層がタイヤ幅方向に縮もうとする力を抑制できない恐れがあるため、そのベルト角度をタイヤ周方向に対して４５°以上９０°以下に形成するのが望ましい。上限の９０°は、ベルト角度を傾斜させうる最大角度である。

なお、本実施形態では、空気入りラジアルタイヤ１のトレッド部５に４層構造のベルト層を設けたが、ベルト層内に、以上説明した各ベルト層１１〜１４を有していれば、５層以上のベルト層を設けてもよい。即ち、例えば第１ベルト層１１と第２ベルト層１２との間にベルト層を追加し、或いは第４ベルト層１４の外周側にベルト層を追加する等、少なくとも４層のベルト層１１〜１４をトレッド部５のカーカス層６の外周側に配置すればよい。同様に、追加するベルト層は、タイヤ幅方向に連続したものでも、分断配置したものであってもよい。

また、本実施形態の第４ベルト層１４の外側部１４Ｄは、隣接する第３ベルト層１３の幅をＬ２（図１参照）、中央部１４Ｃの幅をＬ３とした時、そのタイヤ幅方向外側端部を、タイヤ赤道面ＣＬからの距離が０．３０×Ｌ２〜０．４９×Ｌ２となる範囲内に配置し、タイヤ幅方向内側端部を、タイヤ赤道面ＣＬからの距離が０．４５×Ｌ３〜０．５５×Ｌ３となる範囲内に配置するのが望ましい。

これは、外側部１４Ｄのタイヤ幅方向外側端部とタイヤ赤道面ＣＬとの距離が０．３０×Ｌ２よりも短いと、その端部がセンタ部側に近づいて外側部１４Ｄの幅が狭くなり、外側部１４Ｄがショルダ部を覆う範囲が少なくなる恐れがあり、その結果、ショルダ部の周方向剛性が低下するとともに、交錯層と交錯させた場合の交錯効果が低減するからである。また、０．４９×Ｌ２よりも長いと、外側部１４Ｄの端部と交錯層の端部の位置が近づき過ぎ、又は外側部１４Ｄの端部が交錯層よりもタイヤ幅方向外側に位置することになり、その間の歪みが大きくなる等して、層間にセパレーションが早期に発生する恐れがあるからである。

一方、外側部１４Ｄのタイヤ幅方向内側端部は、タイヤ赤道面ＣＬとの距離が０．４５×Ｌ３以上０．５０×Ｌ３未満のときには、中央部１４Ｃの端部よりもタイヤ赤道面ＣＬ側に位置することになる。この場合には、第４ベルト層１４内で外側部１４Ｄと中央部１４Ｃの分断端部同士が重なり合うため、各端部が互いに変形を抑制し合って歪みが小さくなる等し、端部からの亀裂の発生を抑制できるため、より望ましい。しかしながら、外側部１４Ｄのタイヤ幅方向内側端部とタイヤ赤道面ＣＬとの距離が０．４５×Ｌ３よりも短いと、外側部１４Ｄの端部がセンタ部側に近づいてショルダ部に対するセンタ部側の周方向剛性が高くなり、センタ部側（特に端部同士の重なり部）の径成長が必要以上に抑制されて、ショルダ部の径成長量が相対的に大きくなる恐れがある。また、０．５５×Ｌ３よりも長いと、その端部がショルダ部側に近づいて外側部１４Ｄの幅が狭くなり、外側部１４Ｄがショルダ部を覆う範囲が少なくなる恐れがある。その結果、ショルダ部の周方向剛性が低下するとともに、交錯層と交錯させた場合の交錯効果が低減する。

この第４ベルト層１４の外側部１４Ｄのタイヤ幅方向外側端部が、上記した望ましい範囲内で、更にタイヤ赤道面ＣＬからの距離が０．４５×Ｌ２〜０．４９×Ｌ２である場合には、外側部１４Ｄの端部と隣接する第３ベルト層１３の端部との間の距離が近くなるため、両端部間及びベルト層間に層間ゴムを配置するのが望ましい。このようにした場合には、外側部１４Ｄと第３ベルト層１３の両端部間付近のタイヤ半径方向のゴムの厚さが、センタ部側の他の部分よりも厚くなるため、両端部付近の層間に生じる歪みを緩和することができ、その付近で層間にセパレーションが発生するのを抑制することができる。

（タイヤ試験）
本発明の効果を確認するため、以上説明した構造のベルト層を備えた５種類の実施例のタイヤ（以下、実施品１〜５という）と、従来例のタイヤ（以下、従来品という）を作製し、以下の条件でタイヤ成長試験とドラム走行試験を行った。これらタイヤは全て、ＥＴＲＴＯ（The European Tire and Rim Technical Organization、２００６）で定めるタイヤサイズ３８５／６５Ｒ２２．５のトラック及びバス用の空気入りラジアルタイヤである。

まず、各タイヤのベルト層の構造について説明する。
従来品は、上記した図３、４に示す構成の各ベルト層１１〜１４を備えたタイヤであり、ベルト層の分断等をしていない従来のベルト層構造に形成した。この従来品では、交錯層内の第３ベルト層１３の幅を２９０ｍｍに、隣接する第４ベルト層１４の幅を２６０ｍｍにして、それらのベルト角度をタイヤ周方向に対して同じ方向に形成した。

実施品１〜５は、図１、２に示す以上説明した構成の各ベルト層１１〜１４を備えたタイヤであり、これらは、第３ベルト層１３の幅を２９０ｍｍに、第４ベルト層１４の中央部１４Ｃの幅を１２０ｍｍにして、それらのベルト角度をタイヤ周方向に対して同じ方向に形成した。一方、第４ベルト層１４の外側部１４Ｄは、その幅を７０ｍｍに形成したが、各実施品でベルト角度及びベルト方向を変化させて形成した。

即ち、第４ベルト層１４の外側部１４Ｄは、実施品１では、タイヤ周方向に対するベルト角度を５°にして、隣接する第３ベルト層１３のベルト角度とタイヤ周方向に対して同じ方向に形成した。以下同様に、実施品２では、ベルト角度を１０°にして第３ベルト層１３と同じ方向に形成した。実施品３では、ベルト角度を２５°にして第３ベルト層１３と同じ方向に形成した。実施品４では、ベルト角度を２５°にして第３ベルト層１３と逆方向に形成した。実施品５では、ベルト角度を３０°にして第３ベルト層１３と同じ方向に形成した。

タイヤ成長試験では、以上の各タイヤを１１．７５×２２．５のリムに装着して内圧を９００ｋＰａとし、その際のセンタ部及びショルダ部の径成長量の差（以下、径成長差という）を測定して各タイヤの径成長量のタイヤ幅方向の均一性を評価した。また、ドラム走行試験は、上記と同じ条件で試験リムに装着して内圧を充填した各タイヤを、試験ドラムの外周に押し付けて４４．１ｋＮの一定荷重を負荷し、速度５７ｋｍ／ｈでドラム上を転動させて故障等が生じるまでの走行距離を測定した。

表１に、以上説明した各タイヤのベルト層の構造と試験結果を示す。
表中のベルト角度は、タイヤ周方向に対する角度であり、第４ベルト層外側部の第３ベルト層との方向は、外側部と第３ベルト層のベルト角度の方向が、タイヤ周方向に対して同じか逆かを示している。

表１において、各タイヤの径成長差は、従来品の０．９３ｍｍを１００とした指数で表し、この径成長均一化指数が小さいほど径成長のタイヤ幅方向の均一性が高いことを示している。また、各タイヤのドラム上での走行距離は、従来品の３２００ｋｍを１００とした指数で表し、このドラム走行距離指数が大きいほど走行距離が長く、故障等が生じにくいことを示している。なお、径成長均一化指数は９５以下で要求性能を満足し、ドラム走行距離指数は１２０以上で要求性能を満足する。

径成長均一化指数は、表１に示すように、従来品の１００に対して、実施品１〜５では、最高値が実施品１の８５、最低値が実施品５の９４であり、全ての実施品で径成長量がタイヤ幅方向で均一化し、上記した要求性能（９５以下）を満足したことが分かる。
また、ドラム走行距離指数は、従来品の１００に対し、実施品１〜５では、最高値が実施品４の１４０、最低値が実施品１の１２３であり、全ての実施品で走行距離が長く故障等が生じにくくなり、上記した要求性能（１２０以上）を満足したことが分かる。

以上の結果から、本発明により、空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化でき、走行時における接地形状の悪化を抑制し、かつ発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上できることが証明された。

本実施形態の空気入りラジアルタイヤのトレッド部を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図である。 図１の空気入りラジアルタイヤのトレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。 従来の空気入りラジアルタイヤのトレッド部を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図である。 図３の空気入りラジアルタイヤのトレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。 従来の空気入りラジアルタイヤのトレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。

符号の説明

１・・・空気入りラジアルタイヤ、５・・・トレッド部、６・・・カーカス層、７・・・トレッドゴム、８・・・主溝、１１・・・第１ベルト層、１１Ｂ・・・補強素子、１２・・・第２ベルト層、１２Ｂ・・・補強素子、１３・・・第３ベルト層、１３Ｂ・・・補強素子、１４・・・第４ベルト層、１４Ｂ・・・補強素子、１４Ｃ・・・中央部、１４Ｄ・・・外側部、ＣＬ・・・タイヤ赤道面。

Claims (7)

1. トレッド部のカーカス層の外周側に配置された少なくとも４層のベルト層と、該ベルト層の外周側に配置されたトレッドゴムと、を備えた空気入りラジアルタイヤであって、
   前記ベルト層内に、タイヤ半径方向最内側に設けられ、タイヤ赤道面を挟んでタイヤ幅方向に分断して配置された中抜き構造の中抜ベルト層と、
   タイヤ半径方向に隣接し、かつベルト角度がタイヤ周方向に対して互いに逆方向に交錯するベルト層からなる交錯層と、
   前記交錯層のタイヤ半径方向外側に隣接して設けられ、タイヤ幅方向の中央部及び該中央部を挟んだ両外側部に３分断して配置された分断ベルト層と、
   を有することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 請求項１に記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記分断ベルト層のタイヤ幅方向最外側端部が、前記交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置され、かつ前記分断ベルト層の分断位置と前記トレッドゴムに形成されたタイヤ周方向に延びる主溝の溝底位置とが、タイヤ幅方向に離間して配置されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
3. 請求項１又は２に記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記分断ベルト層の外側部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記分断ベルト層の外側部のタイヤ周方向に対するベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記分断ベルト層の中央部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記分断ベルト層及び／又は前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、１０°以上２５°以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記中抜ベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、４５°以上９０°以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

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