JPH06143921A

JPH06143921A - 重荷重用タイヤ

Info

Publication number: JPH06143921A
Application number: JP4322636A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yamahira; 篤山平; Tatsuo Kimura; 竜雄木村; Kenichi Fujiwara; 賢一藤原
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】トレッド部の長期に亘る寸法安定性を高め走行
性能の維持と耐久性を向上する。【構成】偏平率を７０％以下とした重荷重用タイヤにお
いて、ベルト層７は最大巾ベルトプライ７Ａとそれに隣
設する隣設ベルトプライ７Ｂとを含み、最大巾ベルトプ
ライのプライ巾ＷＢをタイヤ巾Ｗの０．７２〜０．８倍
とし隣設ベルトプライの外端と最大巾ベルトプライの外
端とのタイヤ軸方向寸法差Ｚを隣設ベルトプライのベル
トコードの直径の３倍以下としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トレッド部の寸法安定
性を高め長期に亘り走行性能の維持を図るとともに、耐
摩耗性、耐発熱性を高めタイヤの耐久性を向上しうる重
荷重用タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】重荷重、高内圧等の苛酷な条件下で使用
されるバス・トラック用の重荷重用タイヤにあっては、
ベルト層は複数枚のベルトプライを重ね合わせることに
より形成される。又隣り合う２つのベルトプライの間で
は、そのベルトコードは互いに交差する向きに配される
ことにより、タガ効果を発揮しトレッド部の剛性を高め
ている。

【０００３】これらのベルトプライａ、ｂは、図５に示
す如くそのベルト巾がそれぞれ異なっており、ベルト端
部の整合を避けることにより、トレッド部における剛性
段差を排除しているのである。従来、ベルトプライ間に
おける端部の寸法差ｚはベルトプライを形成するベルト
コードの径ｄの４〜６．５倍として設定していた。

【０００４】他方、ベルト層においてはその一部のベル
トプライ端部において図５に示す如く、プライ間を離間
させゴムゲージｙをもたせていた。

【０００５】その結果、ベルト層の拘束力は、図６のグ
ラフに示す如くベルト層の端部ｅにおいて急激に減少す
ることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】又、タイヤ断面高さＨ
とタイヤ巾Ｗとの比である偏平率Ｈ／Ｗを７０％以下と
し、高速走行性能を高めたタイヤにあっては、トレッド
面がタイヤ軸方向に対してフラット化する傾向にあるの
に加えて、前記のごとくベルト層の拘束力の低下に伴
い、トレッド面における、トレッドショルダー部分の経
時的な寸法成長量ｈｓは、中央部分でのその成長率ｈｃ
に対して、１．５倍に及ぶことがテストの結果確認され
た。

【０００７】このような寸法成長量がトレッド面の中央
部分とトレッドショルダー部分とにおいて不同であるこ
とによって、トレッド面の断面形状は、走行とともに経
時的に変化し、このため走行性能が低下する他、偏摩耗
が生じやすく、耐発熱性も劣るため耐久性が低下する。

【０００８】加うるに、前記寸法成長量が不同であるた
め、一次寿命の終了に伴うタイヤ更生に対して、前記寸
法量を修正のうえトレッド部を張替えるなど更生作業に
手間を要するという問題がある。

【０００９】このような状況に鑑み、発明者らは研究を
積重ねた結果、前記寸法成長量が不揃いになるのは、ト
レッドショルダー部分においてベルト端の構成に影響さ
れることを知り得て、ベルト層の端部を構成するベルト
プライ相互の寸法及び相対位置を規制することにより、
トレッド面におけるトレッド中央部分とトレッドショル
ダー部分との寸法成長量を均等に近づけうることを見出
し本発明を完成させたのである。

【００１０】本発明は、ベルト層を形成する複数のベル
トプライの各端部の位置を規制することを基本として、
トレッド面における中央部分とトレッドショルダー部分
とにおける経時的な膨張を均等に近づけることができ、
走行の安定性を長期に亘り保持しうるとともに、偏摩耗
の発生を防ぎかつ走行時の発熱を抑制し、耐久性を向上
しうる重荷重用タイヤの提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通ってビード部のビードコアの回
りで折り返されるカーカスと、カーカスの半径方向外側
かつトレッド部の内方に配されかつベルトコードを互い
に引き揃えた複数枚のベルトプライからなるベルト層と
を具えしかもタイヤ巾Ｗに対するタイヤ断面高さＨの比
である偏平率Ｈ／Ｗを７０％以下とした重荷重用タイヤ
であって、正規リムにリム組みされかつ正規内圧を充填
した標準状態において、前記ベルト層は、プライのタイ
ヤ軸方向の外端間の距離が最大となる最大巾ベルトプラ
イと、この最大巾ベルトプライに隣設されかつベルトコ
ードが最大巾ベルトプライのベルトコードとタイヤ赤道
に対して異なる向きに配される隣設ベルトプライとを含
むとともに、前記最大巾ベルトプライのプライ巾ＷＢを
前記タイヤ巾Ｗの０．７２倍以上かつ０．８倍以下、し
かも隣設ベルトプライの外端におけるベルトコードの外
端と最大巾ベルトプライの外端におけるベルトコードの
外端とのタイヤ軸方向の寸法差Ｚを隣設ベルトプライの
ベルトコードの直径Ｄの３倍以下としたことを特徴とす
る重荷重用タイヤである。

【００１２】又前記ベルト層は、前記隣設ベルトプライ
の外端において隣設ベルトプライのベルトコードと、最
大巾ベルトプライのベルトコードとの間の最短距離Ｙに
対する隣設ベルトプライのベルトコードの直径Ｄの比Ｙ
／Ｄを２以上かつ３．４以下とするのが好ましい。

【００１３】

【作用】最大巾ベルトプライのプライ巾ＷＢをタイヤ巾
Ｗの０．７２〜０．８倍の範囲で高めているため、ベル
ト端とバットレス面との間の必要なゴムゲージ厚さを維
持しつつ、トレッド部をより広い巾で拘束しうる。その
結果、走行中の外径成長等に起因した接地面形状の変化
を効果的に抑制できる。前記プライ巾ＷＢがタイヤ巾Ｗ
の０．７２倍未満では、前記寸法成長の差が著しく大と
なり、又０．８をこえるとベルト層端部のゴムの量が少
なくなりカットによる損傷の発生が大となるからであ
る。

【００１４】又隣設ベルトプライのコードの外端と最大
巾ベルトプライのコード外端との寸法差Ｚをベルトコー
ドの直径Ｄの３倍以下としている。これは、ベルト層の
各プライによるタガ効果をトレッドショルダー部分で可
能な限り広める技術思想に基づくものであり、従来のタ
イヤでは比Ｚ／Ｄが４〜６．５であったのに比べて、寸
法差Ｚを大巾に小さくしている。これによりベルトの拘
束力はトレッドショルダー部分と中央部分とが近接し、
トレッド部における経時的な寸法成長を均等に近づける
ことが出来る。比Ｚ／Ｄが３をこえるとトレッドショル
ダー部分における寸法成長が大きくなり前記した効果は
奏し得ないこととなる。

【００１５】このように本願発明は、前記した各構成が
有機的かつ一体化されることにより、トレッド面におけ
る中央部分とトレッドショルダー部分とにおける経時的
な膨張を均等に近づけることができ、従ってトレッド部
の断面形状が長期に亘り保持させることが出来るため、
走行性能が安定するとともに、偏摩耗の発生を防ぎかつ
走行時の発熱を抑制し、耐久性を向上する一方、第１次
寿命終了に伴う更生作業が容易かつ経済的になしうる。

【００１６】なおベルトプライの外端において、最大巾
ベルトプライのコードと隣設ベルトプライのコードとの
最短距離Ｙを、コード径の２〜３．４倍とした場合に
は、剪断力緩和効果が生じることによってベルトセパレ
ーションの発生を抑制し、耐久性を向上しうることとな
る。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。ＪＡＴＭＡ，ＴＲＡ，ＥＴＲＴＯ等で定まる正規リ
ムＲにリム組みされかつ標準内圧が充填される標準状態
を示す図１において、重荷重用タイヤ１は、トレッド部
２とその両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウ
ォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置す
るビード部４とを具える。又ビード部４、４間には、前
記トレッド部２からサイドウォール部３を通りビード部
４のビードコア５の廻りで両端が折返されるカーカス６
が架け渡されるとともに、該カーカス６の外側には、強
靭なベルト層７がタガ効果を有して巻装され、前記偏平
率Ｈ／Ｗを７０％以下に拘束している。

【００１８】前記カーカス６は、例えばナイロン、レー
ヨン、ポリエステル等の有機繊維又は金属繊維を用いた
カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の
角度で配列した少なくとも１枚以上のカーカスプライか
らなり、本例ではカーカスコードとしてスチールコード
を用いている。

【００１９】前記ベルト層７は、スチールのベルトコー
ドを互いに平行に配列した複数のベルトプライからな
り、本例ではカーカス６側からトレッド面Ｓ側に順次重
置される第１、第２、第３、第４のベルトプライ１１、
１２、１３、１４からなる４層構造をなす。又第２のベ
ルトプライ１２のタイヤ軸方向外端間の長さであるプラ
イ巾Ｗ２は第１のベルトプライ１１のプライ巾Ｗ１に比
して大、第３のベルトプライ１３のプライ巾Ｗ３は第４
のベルトプライ１４のプライ巾Ｗ４より大かつプライ巾
Ｗ１と略同一としている。従って本例では、第２のベル
トプライ１２が最大巾ベルトプライ７Ａを形成してい
る。

【００２０】又図２に示すように、第１、第２のベルト
プライ１１、１２のベルトコードは、夫々タイヤ赤道Ｃ
に対して同一方向、すなわち本例では左上がり方向に配
列するとともに、第３と第４のベルトプライ１３、１４
のベルトコードは、それぞタイヤ赤道Ｃに対して第１、
第２のベルトプライのベルトコードと異なる方向、すな
わち本例では右上がり方向に配列する。

【００２１】又ベルトコードは、タイヤ赤道Ｃに対して
５〜７０度の傾斜角度θを有し、第１のベルトプライ１
１の傾斜角度θ１を５０〜７０度例えば６８度、第２、
３、４のベルトプライ１２、１３、１４の各傾斜角度θ
２、θ３、θ４を１４〜２２度例えば１７度としてい
る。このようなコード配列とすることによりプライ１１
〜１３の各ベルトコードが互いに交差するトラス構造を
形成し、高いタガ効果を発揮するとともに、タイヤ剛性
を向上する。又傾斜角度θ１を大とすることにより第１
のベルトプライ１１とカーカス６との間の剪断歪を緩和
している。なお本実施例では第３のベルトプライ１３に
よって、最大巾ベルトプライに隣設されかつベルトコー
ドが最大巾ベルトプライのベルトコードと異なる向きに
配される隣設ベルトプライ７Ｂを形成している。

【００２２】なお前記トレッド面Ｓは、タイヤ赤道面上
に中心を有する曲率半径ＴＲの円弧をなす一方、第２の
ベルトプライ１２である最大巾ベルトプライ７Ａは、前
記トレッド面Ｓと略同心の曲率半径ＴＢの円弧で湾曲し
ており、該最大巾ベルトプライ７Ａとトレッド面Ｓとの
間の法線方向の距離Ｌは、プライ７Ａのほぼ全巾に亘り
±１．５mm程度のばらつき範囲に、すなわちほぼ一定に
保たれる。又トレッド面Ｓの曲率半径ＴＲはタイヤ巾Ｗ
の１．８５〜２．５倍の範囲とする。

【００２３】又ベルト層７は前記隣設ベルトプライ７Ｂ
のタイヤ軸方向最外端に位置するベルトコード２０Ｂの
外端と、最大巾ベルトプライ７Ａの最外端に位置するベ
ルトコード２０Ａの外端とのタイヤ軸方向の寸法差Ｚを
隣設ベルトプライのベルトコード２０Ａの直径Ｄに対し
て３倍以下としている。従来のタイヤでは、前記寸法差
Ｚは直径Ｄの４〜６．５倍であったのに比べて本例にお
いては寸法差Ｚを著しく小としており、これによりベル
ト層７による拘束力をトレッドショルダ領域において広
い範囲に及ぼしているのである。

【００２４】さらに本実施例では、前記隣設ベルトプラ
イ７Ｂのベルトコード２０Ｂと、最大巾ベルトプライ７
Ａのベルトコード２０Ａとの間の最短距離Ｙに対する隣
設ベルトプライ７Ｂのベルトコード２０Ｂの直径Ｄの比
Ｙ／Ｄを２以上かつ３．４以下としている。

【００２５】なおこの設定範囲は、発明者らが行った走
行テストから見出された。すなわち最短距離Ｙおよび最
大のプライ巾ＷＢを違えた種々のサイズの偏平重荷重用
タイヤを試作し、ＪＡＴＭＡ，ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯで定
まる積載量１００％状態でウェアインジケータが露出す
る摩耗限界まで一般舗装路上を実車走行するとともに、
該走行後のベルトセパレーションの有無を確認した。

【００２６】最短距離Ｙがコード径Ｄの２．０倍以上の
範囲では、ベルトの外端Ｅに集中して作用する剪断力を
コード間に介在するゴムＧが吸収・緩和し、セパレーシ
ョンを抑制しうる。しかし３．４倍より大の範囲ではゴ
ムボリュームが過度に増大するため、前記剪断力緩和効
果に比してゴムの内部温度上昇が高まり逆にセパレーシ
ョンを助長する。なおこのような最短距離Ｙは、図４に
示すごとく、隣設ベルトプライ７Ｂの外端Ｅを所定厚さ
の被覆ゴム層１５で覆うことにより容易に確保しうる。

【００２７】又剪断力緩和効果を発揮させるためには、
コード間に介在するゴムＧがコードに追従して伸縮する
必要があり、そのために、前記ゴムＧは、１００％モジ
ュラスを４０〜７０kg／cm²、破断時の伸びを２００〜
３００％しかも破断時の応力を１５０〜３００kg／cm²
とするのが好ましい。

【００２８】又最大巾ベルトプライ７Ａのプライ巾ＷＢ
をタイヤ巾Ｗの０．７２倍以上かつ０．８倍以下として
いる。

【００２９】これは、前記規制によって、ベルトの拘束
力をトレッド部２のより広い巾に亘って高めることがで
き、走行中のトレッドの外形成長を防ぎ、接地面形状の
変化を抑制するためである。前記プライ巾ＷＢがタイヤ
巾Ｗの０．７２倍未満では、トレッド部２の中央部とト
レッドショルダー部とにおいて経時的な寸法成長の差
（ｈｓ−ｈｃ）が著しく大となり、逆に前記プライ巾Ｗ
Ｂがタイヤ巾Ｗの０．８倍をこえるとベルトコード７Ａ
の外端とバットレス外面１６との間のゴムゲージが小と
なりトレッド部２のゴムが早期に破壊し、またバットレ
ス外面１６からの外力によりベルト端に損傷を招きやす
い。従って前記比ＷＢ／Ｗは、より好ましくは、０．７
４以上かつ０．７７以下である。

【００３０】

【具体例】タイヤサイズが３８５／６５Ｒ２２．５であ
りかつ図１に示す構成を有するタイヤについて試作する
とともに走行によるタイヤ寸法の安定性を調査した。

【００３１】調査は標準状態で予め試供タイヤについ
て、タイヤ赤道Ｃ上の外径ＤＣＯと、トレッド端縁にお
ける外径ＤＳＯとを測定し、さらにドラム試験機を用い
て正規荷重の１４０％の荷重を加えて速度５０km／Ｈで
１０時間走行させた後、試供タイヤを試験機から取外
し、テスト後のタイヤ赤道上の外径ＤＣ１とトレッド端
縁における外径ＤＳ１とを測定し、その差ＤＣ１−ＤＣ
０＝ｈｃ及びＤＳ１−ＤＳ０＝ｈｓを求めた。

【００３２】テストの結果、本願の構成に係るタイヤ
は、比ｈｓ／ｈｃが１．０〜１．２であり、従来のタイ
ヤにおける比が１．５であったのに比べて著しく改良さ
れたことが確認出来た。

【００３３】

【発明の効果】叙上のごとく本発明の重荷重用タイヤは
前記構成を具えているため、トレッド部の経時的な寸法
変化をトレッド部の略全領域において均等化でき、長期
に走行性能を維持しうるとともに、耐偏摩耗性、耐発熱
性を高め耐久性の向上を図ることが出来、しかも一次寿
命終了によるタイヤ更生を容易とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤの一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】ベルト層のコード配列を説明する平面図であ
る。

【図３】ベルト層端部を拡大して示す断面図である。

【図４】ゴム層の一例を説明する断面図である。

【図５】従来のタイヤのベルト層の端部を示す部分断面
図である。

【図６】トレッド面におけるベルトの拘束力の分布を説
明する線図である。

【図７】トレッド面の経時的な寸法変化を説明する線図
である。

【符号の説明】２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層７Ａ最大巾ベルトプライ７Ｂ隣設ベルトプライ１１、１２、１３、１４ベルトプライＤベルトコードの直径Ｈタイヤ断面高さＲ正規リムＷタイヤ巾ＷＢ最大巾ベルトプライのプライ巾Ｙコード間の最短距離Ｚ寸法差

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通って
ビード部のビードコアの回りで折り返されるカーカス
と、カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配
されかつベルトコードを互いに引き揃えた複数枚のベル
トプライからなるベルト層とを具えしかもタイヤ巾Ｗに
対するタイヤ断面高さＨの比である偏平率Ｈ／Ｗを７０
％以下とした重荷重用タイヤであって、正規リムにリム
組みされかつ正規内圧を充填した標準状態において、前
記ベルト層は、プライのタイヤ軸方向の外端間の距離が
最大となる最大巾ベルトプライと、この最大巾ベルトプ
ライに隣設されかつベルトコードが最大巾ベルトプライ
のベルトコードとタイヤ赤道に対して異なる向きに配さ
れる隣設ベルトプライとを含むとともに、前記最大巾ベ
ルトプライのプライ巾ＷＢを前記タイヤ巾Ｗの０．７２
倍以上かつ０．８倍以下、しかも隣設ベルトプライの外
端におけるベルトコードの外端と最大巾ベルトプライの
外端におけるベルトコードの外端とのタイヤ軸方向の寸
法差Ｚを隣設ベルトプライのベルトコードの直径Ｄの３
倍以下としたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
【請求項２】前記ベルト層は、前記隣設ベルトプライの
外端において隣設ベルトプライのベルトコードと、最大
巾ベルトプライのベルトコードとの間の最短距離Ｙに対
する隣設ベルトプライのベルトコードの直径Ｄの比Ｙ／
Ｄを２以上かつ３．４以下としたことを特徴とする請求
項１記載の重荷重用タイヤ。