JPH064362B2

JPH064362B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH064362B2
Application number: JP62280813A
Authority: JP
Inventors: 弘行小関; 靖彦小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH01122703A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに関す
る。

従来の技術一般に、重荷重用空気と入りラジアルタイヤは、内圧充
填に基ずく拡径、負荷転動に基ずく接地変形によってベ
ルト端のプライ間に大きな剪断力が作用し、これによ
り、ベルトエンドセパレーションが発生することがあ
る。このような事態を防止するため、従来においては、
ベルト層の半径方向外側に強力なたが効果を有するキャ
ップを該ベルト層全幅を覆うよう配置することが行なわ
れており、このようなキャップはその内部にタイヤ赤道
面に実質上平行なキャップはその内部にタイヤ赤道面に
実質上平行なコードが埋設されている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、このような重荷重用空気入りラジアルタ
イヤにあっては、キャップがベルト層を全幅に亘って覆
っているので、ベルト層は幅方向中央部のみならず幅方
向両側端部も変形し難くなってしまうのである。ここ
で、一般に重荷重用空気入りラジアルタイヤのクラウン
部は全体的に凸状を呈しているため、センター部の半径
がショルダー部の半径より大きい。このようなことか
ら、重荷重用空気入りラジアルタイヤが負荷転動によっ
て接地変形したとき、ベルト層がその変形に抵抗し、セ
ンター部とショルダー部との間の半径差が吸収されにく
くなり、ショルダー部の接地圧が低下してしまう。この
ため、ショルダー部が引き摺られ易くなり、接地面内で
ショルダー部と路面との間に滑りが発生して該ショルダ
ー部に片減り、肩落ち等の偏摩耗が発生してしまうとい
う問題点がある。

問題点を解決するための手段このため、本発明者は鋭意研究を重ね、タイヤ赤道面に
実質状平行なコードが埋設された補強プライの幅を狭く
してベルト層の幅方向両側端部を変形し易くし、これに
より、接地変形時におけるショルダー部とセンター部と
の半径差を吸収させ易くすることを案出した。このよう
にすると、前述した片減り等の偏摩耗は防止できるが、
ベルト層の幅方向両側端部でのたが効果が消失してしま
うので、ベルトプライの端部におけるプライ間剪断力が
ある程度増大してしまうという問題点が生じた。そこ
で、本発明者はさらに鋭意研究を重ね、補強プライは接
地変形時においてもその長さが変化しにくいため、補強
プライの半径方向外側にベルトプライを配置すると、こ
のベルトプライに周方向の圧縮力が作用することを見出
した。このようなことから、補強プライを最外側ベルト
プライより半径方向内側に配置させたのである。即ち、
この発明は、実質上ラジアル方向に延びるコードが埋設
された少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカ
ス層と、カーカス層の半径方向外側に配置されたトレッ
ドと、カーカス層とトレッドとの間に配置され、タイヤ
赤道面に対して10度から40度の角度範囲で交差している
コードが埋設された少なくとも２層のベルトプライから
なるベルト層と、を備えた重荷重用空気入りラジアルタ
イヤであって、半径方向最外側に配置されたベルトプラ
イとカーカス層との間に、タイヤ赤道面に実質上平行な
コードが埋設された２層以下の補強プライからなる補強
層を配置し、該補強層の幅方向両外側端をタイヤのショ
ルダー端からトレッド幅の1/5だけそれぞれ離れた点よ
り幅方向内側に位置させ、かつ、前記補強プライの単位
幅当りのコード方向弾性率の和を、ベルトプライの単位
幅当りのコード方向弾性率の和の10％から35％の範囲内
としたものである。

作用まず、本願発明の補強層は、幅方向両外側端が、タイヤ
のショルダー端からトレッド幅の1/5だけそれぞれ離れ
た点より幅方向内側に位置するよう、その幅方向配置位
置が限定されている。この結果、まず、負荷転動時の接
地変形等によるベルト端におけるプライ間剪断力は、補
強層を設けない場合に比較して小さな値に抑制される。
しかも、幅方向配置位置を前述のように限定したので、
ショルダー部は接地時に容易に路面に追従して変形し、
この結果、接地時にショルダー部とセンター部との径差
が吸収され易くなって偏摩耗の発生が阻止される。さら
に、前記補強層は半径方向最外側に配置されたベルトプ
ライとカーカス層との間に配置されているので、負荷転
動時のベルト端におけるプライ間剪断力がさらに減少さ
れ、前述した剪断力抑制効果と相俟ってベルトエンドセ
パレーションの発生が確実に阻止されるのである。しか
も、本願発明では、補強プライの単位幅当りのコード方
向弾性率の和を、ベルトプライの単位幅当りのコード方
向弾性率の和の10％から35％の範囲内としたので、路面
の突起等に基づくコード破断を防止しつつ、ベルトエン
ドセパレーションの発生を効果的に防止することができ
る。

実施例以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１、２図において、１はトラック等に装着される重荷
重用空気入りラジアルタイヤであり、このタイヤ１はト
ロイダル状をしたカーカス層２を有し、このカーカス層
２は少なくとも１層、この実施例では１層のカーカスプ
ライ３からなる。各カーカスプライ３は内部にスチール
等からなる多数本の補強用コード４が埋設され、これら
のコード４は実質上ラジアル方向、即ちタイヤ赤道面５
に対して実質上直交する方向に延びている。そして、前
記カーカス層２の両側端部はリング状をしたビード６の
周囲で折り返されている。７はカーカス層２の半径方向
外側に配置された環状のトレッドであり、このトレッド
７と前記カーカス層２との間には環状のベルト層８が配
置されている。このベルト層８は少なくとも２層、この
実施例では第１、第２、第３ベルトプライ9a，9b、9cと
３層のベルトプライ９からなり、これら第１、第２、第
３ベルトプライ9a，9b、9cの内部にはスチール等からな
る多数本の補強用コード10がそれぞれ埋設されている。
これらコード10の傾斜方向は、ベルトプライ９毎にタイ
ヤ赤道面５に対して互いに逆方向となっており、即ちタ
イヤ赤道面５を挟んで交差している。そして、これらコ
ード10のタイヤ赤道面５に対する交差角は10度から40度
の角度範囲内にある。11は２層以下の補強プライ12から
なる補強層であり、各補強プライ12内にはタイヤ赤道面
５に実質上平行なコード13が螺旋状にあるいは多数本平
行に埋設されている。この結果、補強層11は強力なたが
締め効果を有することになる。このように補強層11を２
層以下の補強プライ12から構成するのは、該補強プライ
12が３層以上であると、トレッド７、ベルト層８、補強
層11を含めた半径方向のゲージが厚くなり、発熱面で有
害となるからである。また、前記補強層11の各補強プラ
イ12は、その幅方向両外側端14、15がタイヤ１の両ショ
ルダー端16、17からトレッド幅Ｗの1/5だけそれぞれ離
れた点18、19より幅方向内側に位置していなければなら
ない。その理由は、幅方向両外側端14、15が点18、19よ
り軸方向外側に位置していると、ベルト層８の幅方向両
側端部がこの補強層11に拘束されて変形し難くなり、こ
れにより、負荷転動による接地変形時等においてもセン
ター部20とショルダー部21、22との間の半径差が吸収さ
れにくくなり、ショルダー部21、22に片減り、肩落ち等
の偏摩耗が生じるからである。ここで、タイヤ１のショ
ルダー端16、17およびトレッド幅Ｗは、タイヤ１に正規
内圧を充填するとともに正規荷重を作用させたときの、
子午線断面上での接地端および接地幅と同義である。そ
して、前述のように強力なたが締め効果を有する補強層
11を設けたので、内圧充填時あるいは接地変形時にベル
ト層８の端部に生じるベルトプライ９間の剪断力が抑制
される。なお、この抑制効果は補強層11の幅が広いほど
大きいが、補強層11の幅には前述のように制限がある。
また、前記補強層11の内の少なくとも１層の補強プライ
12の幅方向両外側端14、15は、タイヤ赤道面５からトレ
ッド幅Ｗの1/10だけそれぞれ離れた点より幅方向外側に
位置していることが好ましい。その理由は、幅方向両外
側端14、15が該点より幅方向内側に位置していると、前
述したベルトプライ９間の剪断力を低減させられないか
らである。また、前記補強層11はベルト層８の半径方向
最外側ベルトプライ、この実施例では第３ベルトプライ
9cとカーカス層２との間に配置される。ここで、ベルト
層８のタイヤ赤道面５上における各ベルトプライ９の周
方向変位を第３図(a)(b)に参照しながら考えてみる。こ
の第３図(a)(b)はタイヤ１の補強層11の存在する領域を
タイヤ赤道面５に平行に切断した周方向断面を示してお
り、左半分が負荷転動による接地変形した状態を、右半
分が自由状態を示している。まず、第３図(a)のように
補強層11をベルト層８の半径方向外側に配置した場合に
は、ベルト層８の１周長が補強層11の１周長より短く、
しかも、接地変形によっても補強層11の周方向長さが変
化しにくいため、ベルト層８、補強層11が接地により矢
印のような周方向曲げ力Ｐを受けて平坦に変形したと
き、ベルト層８は補強層11によって引き伸ばされてしま
うのである。一方、第３図(b)に示すように補強層11を
ベルト層８の半径方向最外側ベルトプライ9cより内側、
ここではベルト層８とカーカス層２との間に配置した場
合には、ベルト層８、補強層11が接地により周方向曲げ
力Ｐを受けて平坦に変形したとき、補強層11より外側の
ベルトプライ９は前述と逆に補強層11によって圧縮され
るのである。このように、補強層11をベルト層８の半径
方向最外側ベルトプライ9cとカーカス層２との間に配置
したので、補強層11より半径方向外側のベルトプライ９
の幅方向側端部に前記圧縮力の影響が与えられ、ベルト
端における剪断力がさらに抑制されるのである。そし
て、このような効果は、補強層11が半径方向内側に位置
するほど大きくなるため、補強層11は全ベルトプライ
９、即ちベルト層８とカーカス層２との間に位置するこ
とが好ましい。また、補強プライ12の単位幅当りのコー
ド方向弾性率の和を、ベルトプライ９の単位幅当りのコ
ード方向弾性率の和の10％から35％の範囲内としてい
る。その理由は、10％未満であると、内圧充填時の拡径
を抑制する効果を期待できず、また、負荷転動時のベル
ト端のプライ間剪断力を低減させる効果も小さいため、
耐ベルトエンドセパレーション性の向上が望めないから
であり、一方、35％を超えると、補強層11がベルト層８
対比で有する張力分担が大きくなり、特に、路面の突起
等に対する追従性が悪くなり、補強プライ12のコード破
断に至るおそれがあるからである。そして、前記補強プ
ライ12のコード13としては伸張性を有するスチールコー
ド、アラミド繊維等を用いる。

次に、第１試験例を説明する。この試験を開始するに当
ってサイズが10.00Ｒ20である比較タイヤ１、比較タイ
ヤ２、供試タイヤ１、供試タイヤ２を準備したが、前記
比較タイヤ１は第４図(a)に示すように、キャップＣを
ベルト層Ｂの半径方向外側に配置するとともに、タイヤ
のショルダー端ＳからキャップＣの幅方向外側端までの
距離Ｌがトレッド幅Ｗの５％となるよう配置しており、
さらに、比較タイヤ２は第４図(b)に示すように、キャ
ップＣをベルト層Ｂの半径方向外側に配置するととも
に、タイヤのショルダー端ＳからキャップＣの幅方向外
側端までの距離Ｌがトレッド幅Ｗの24％となるよう配置
している。一方、供試タイヤ１は第４図(c)に示すよう
に、１層の補強プライ12からなる補強層11を、ベルト層
８とカーカス層２との間に配置するとともに、ショルダ
ー端16、17から補強層11の幅方向両外側端14、15までの
距離Ｌがトレッド幅Ｗの24％となるよう配置しており、
さらに、供試タイヤ２は第４図(d)に示すように、２層
の補強プライ12a、12bからなる補強層11を、ベルト層８
とカーカス層２との間に配置するとともに、ショルダー
端16、17から補強プライ12a、12bの幅方向両外側端14、
15までの距離L1、L2がトレッド幅Ｗの24％および35％と
なるよう配置している。なお、各タイヤの他の諸元は別
表１、２の通りである。このような各タイヤを２・Ｄ−
４型式（前輪が１軸、後輪が２軸で該後輪軸の内の１軸
が駆動軸であり、かつ、後輪の各軸にはそれぞれ４本の
タイヤが装着された型式）の平ボディトラックの前輪に
装着した後、8.0Kg/Cm²の内圧を充填し、100％の積載荷
重率において舗装高速路70％、舗装一般路30％の走行路
を８万Km走行させた。次に、走行後に各タイヤを切断し
ベルト端における亀裂長さを測定した。その測定結果
は、比較タイヤ１が指数表示100であるとすると、比較
タイヤ２は指数表示116、供試タイヤ１は指数表示84、
供試タイヤ２は指数表示74となり、ベルト端における亀
裂長さを充分に低減させることができた。なお、この試
験から、補強層としてのキャップＣの幅方向外側端位置
を単に制限するだけで耐ベルトエンドセパレーション性
が悪化してしまうが、これに対し、前記制限に加え補強
層11をベルト層８とカーカス層２との間に配置させる
と、耐ベルトエンドセパレーション性は著しく改善され
前述した悪化分を補って余りあることがわかり、また、
２層の補強プライの方が耐ベルトエンドセパレーション
性が大きいこともわかる。ここで、比較タイヤ１の亀裂
長さは実際には5.0mmであった。また、走行後のタイヤ
の肩落ち量を第５図に示すような位置において測定し
た。その測定結果は、比較タイヤ１が指数表示100であ
るとすると、比較タイヤ２は指数表示20、供試タイヤ１
は指数表示19、供試タイヤ２は指数表示22となり、肩落
ち量を充分に低減させることができる。なお、この試験
から１層の補強プライ、２層の補強プライどちらもほぼ
同様の耐偏摩耗性があることがわかる。ここで、比較タ
イヤ１の肩落ち量は実際には6.4mmであった。

次に、第２試験例を説明する。この試験に当っては、前
記距離Ｌが0.15Ｗである比較タイヤ３および距離Ｌが0.
24Ｗである供試タイヤ１を準備し、前記第１試験例と同
一条件で走行させた。なお、比較タイヤ３の他のタイヤ
諸元は供試タイヤ１と同様である。そして、走行後に前
述と同様に肩落ち量を測定したところ、比較タイヤ３で
は指数表示100であり、供試タイヤ１では指数表示34で
あった。なお、指数表示100は3.5mmである。このように
前記距離ＬがＷ／５以上の場合には偏摩耗が充分に低減
されている。

次に、第３試験例を説明する。この試験に当っては、補
強プライ12の単位幅当りのコード方向弾性率の和をベル
トプライ９の単位幅当りのコード方向弾性率の和で除し
た値が、0.07である比較タイヤ４、0.14である供試タイ
ヤ１を準備し、前記第１試験例と同一条件で走行させ
た。なお、比較タイヤ４の他のタイヤ諸元は供試タイヤ
１と同様である。そして、走行後に前述と同様にベルト
端における亀裂長さを測定したところ、比較タイヤ４で
は指数表示100であり、供試タイヤ１では指数表示78で
あった。なお、指数表示100は5.4mmである。このよう
に、前記除した値が0.10以上である場合には、ベルトエ
ンドセパレーションを確実に阻止することができる。

発明の効果以上説明したように、この発明によれば、路面の突起等
に基づくコード破断を防止しながら、ベルトエンドセパ
レーションを確実に阻止すことができるとともに、偏摩
耗を充分に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すタイヤの子午線断面
図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図、第３図(a)(b)は
ベルト層に対する補強層の影響を説明するタイヤの周方
向断面図、第４図(a)(b)(c)(d)は第１試験例に使用した
タイヤの子午線断面図、第５図は肩落ち量を説明するタ
イヤの子午線断面図である。２…カーカス層、３…カーカスプライ４…コード、５…タイヤ赤道面７…トレッド、８…ベルト層９…ベルトトプライ、10…コード 11…補強層、12…補強プライ 13…コード、14、15…幅方向外側端 16、17…ショルダー端 18、19…点、Ｗ…トレッド幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実質上ラジアル方向に延びるコードが埋設
された少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカ
ス層と、カーカス層の半径方向外側に配置されたトレッ
ドと、カーカス層とトレッドとの間に配置され、タイヤ
赤道面に対して10度から40度の角度範囲で交差している
コードが埋設された少なくとも２層のベルトプライから
なるベルト層とを備えた重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤであって、半径方向最外側に配置されたベルトプライ
とカーカス層との間に、タイヤ赤道面に実質上平行なコ
ードが埋設された２層以下の補強プライからなる補強層
を配置し、該補強層の幅方向両外側端をタイヤのショル
ダー端からトレッド幅の1/5だけそれぞれ離れた点より
幅方向内側に位置させ、かつ、前記補強プライの単位幅
当りのコード方向弾性率の和を、ベルトプライの単位幅
当りのコード方向弾性率の和の10％から35％の範囲内と
したことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤ。