JPH0648109A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード耐
久性を維持しつつ、走行によるクラウンアールの小径化
を抑制して耐偏摩耗性を向上させる。 【構成】 リム組みして規定内圧の１０％の内圧を充填
した状態で、カーカスラインの曲率半径を、最大幅を有
するベルト端部直下でＲ２、カーカス最大幅位置でＲ
３、カーカスプライのタイヤ半径方向最内位置からのカ
ーカス最大幅位置高さｈの７０％の位置でＲ４としたと
きに、１＞Ｒ３／Ｒ２＞０．５５、Ｒ４＞Ｒ３とする。
正規内圧を充填した際には、カーカスラインはカーカス
最大幅位置（Ｒ３）がタイヤ幅方向内側へ凹み、Ｒ３よ
りも大きいＲ２の曲率半径を有するトレッド端部近傍が
タイヤ外側に向かって凸となるように変形しクラウン形
状は平坦化され、トレッドのショルダー側の径と、赤道
面の径との差が小さくなり、トレッドのショルダー側の
部分が路面に対して引きずられることが抑制され、偏摩
耗の発生が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】重荷重用空気入りラジアルタイヤ
に係り、特にショルダー部の耐摩耗性とビード耐久性を
向上させた重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】トラック、建設用車両等の荷重の大きな
車両には一般の乗用車とは異なって、特にビード耐久性
の優れた重荷重用空気入りラジアルタイヤが用いられて
いる。

【０００３】この種の重荷重用空気入りラジアルタイヤ
では、悪路での乗り心地やエンベロープ性が良好であ
り、また、ベルトカットセパレーションに対しての耐久
性が良いという理由により偏平率８０Ｓのものより偏平
率９０Ｓ以上のものの方が主として悪路での走行に適し
ており、多用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、空気入りタ
イヤでは、内圧を充填する前と後ではカーカスの形状が
変化し、トレッドの幅方向中央部は内圧の充填によって
半径が若干大きくなる。

【０００５】ところで、タイヤのカーカス形状は、タイ
ヤの諸性能を得るために、一般に内圧を充填前後のタイ
ヤの形状変化が均一な膨出変形を示す、いわゆる自然平
衡形状がとられてきた。

【０００６】これに対し、従来の偏平率９０Ｓ、１００
Ｓ等の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおけるカーカ
ス形状は、ビード部におけるカーカスプライ端の故障お
よびベルト端のセパレーションの防止を重視して設定さ
れており、リム組みして正規内圧を充填した状態では、
カーカスのカーカスラインの曲率半径をトレッドの中心
部でＲ１、最大幅を有するベルト端直下でＲ２としたと
きに、Ｒ１とＲ２との関係がＲ１＞Ｒ２に設定されてい
る。

【０００７】カーカスラインは、内圧の充填に伴い曲率
半径が大きい部位の円弧の中心部付近がタイヤの外側に
向かって凸となるように変形し、隣接する曲率半径が小
さい部位がタイヤの内側に凹むように変形す傾向があ
る。すなわち、従来の重荷重用空気入りラジアルタイヤ
では、内圧を充填するとカーカスラインは、赤道面付近
がタイヤ半径方向外方へ、カーカスライン最大幅位置と
ビード部との間がタイヤ外方へ、そして、ベルト端直下
付近がタイヤ内方へ移動する。

【０００８】これによって、カーカスプライ折返し端部
に適度な圧縮応力を充填内圧下にかけることができ、プ
ライ端の故障を防止するとともに、トレッド部において
は、ベルト張力を増加させて、ベルト層間の歪みを低減
しベルト端でのセパレーションを防止することが図られ
た。

【０００９】このような、従来の重荷重用空気入りラジ
アルタイヤのトレッドにおいては、内圧充填時にはショ
ルダー側の径が、赤道面の径に対して小さくなる傾向と
なるが、新品時にはそれほどではなく、特に問題はなか
った。

【００１０】しかしながら、走行量に応じてクラウンア
ールは徐々に小化し、これに伴って接地形状の矩形率が
小化してトレッドのショルダー側の部分が路面に対して
引きずられ、肩落摩耗と呼ばれる偏摩耗が発生するとい
うことが判明した。

【００１１】本発明は上記事実を考慮し、ビード耐久性
を維持しつつ、走行によるクラウンアールの小径化を抑
制して耐偏摩耗性を向上させることのできる重荷重用空
気入りラジアルタイヤを提供することが目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、偏平率が９０
シリーズ以上の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおい
て、リム組みして規定内圧の１０％の内圧を充填した状
態で、カーカスラインの曲率半径をトレッド中心部でＲ
１、最大幅を有するベルト端直下でＲ２、カーカス最大
幅位置でＲ３、カーカスのタイヤ半径方向最内位置から
のカーカス最大幅位置高さｈの７０％の位置でＲ４とし
たときに、Ｒ１とＲ２との関係をＲ１＞Ｒ２、Ｒ２とＲ
３との関係を１＞Ｒ３／Ｒ２＞０．５５、Ｒ４とＲ３と
の関係をＲ４＞Ｒ３とし、カーカスのタイヤ半径方向最
内位置からのカーカス高さをＨとしたときに、Ｈとｈの
関係を０．４５≦ｈ／Ｈ≦０．６５としたことを特徴と
している。

【００１３】

【作用】本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、
リム組みして規定内圧の１０％の内圧を充填した状態
で、カーカスラインの曲率半径をトレッド中心部でＲ
１、最大幅を有するベルト端直下でＲ２、カーカス最大
幅位置でＲ３、カーカスのタイヤ半径方向最内位置から
のカーカス最大幅位置高さｈの７０％の位置でＲ４とし
たときに、Ｒ１とＲ２との関係をＲ１＞Ｒ２、Ｒ２とＲ
３との関係を１＞Ｒ３／Ｒ２＞０．５５、Ｒ４とＲ３と
の関係をＲ４＞Ｒ３とし、カーカスのタイヤ半径方向最
内位置からのカーカス高さをＨとしたときに、Ｈとｈの
関係を０．４５≦ｈ／Ｈ≦０．６５としたので、正規内
圧を充填すると、カーカスラインはＲ３の曲率を有する
カーカス最大幅位置がほとんど変化しないか、またはタ
イヤ幅方向内側へ凹み、これによって、トレッド端部に
は、タイヤ半径方向外側へ押し上げようとする力が働
き、さらに、Ｒ３よりも大きいＲ２の曲率半径を有する
最大幅ベルト端近傍がタイヤ外側に向かって凸となるよ
うに変形する。

【００１４】したがって、本発明の重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤが正規の内圧を充填されると、クラウン形
状は平坦化され、また、走行量が増加した場合において
もクラウン形状は同様に平坦化の傾向を有し、実走行に
おいては、トレッドのショルダー側の径と、赤道面の径
との差が拡大することが抑制され、トレッドのショルダ
ー側の部分が路面に対して引きずられることが抑制さ
れ、偏摩耗の発生が抑制される。すなわち、トレッドの
接地形状の矩形率の小化が抑制され、従来の重荷重用空
気入りラジアルタイヤに比較して耐偏摩耗性が向上す
る。

【００１５】また、カーカス最大幅位置がタイヤ幅方向
内側へ凹むこと及びＲ３よりも大きいＲ４の曲率半径を
有したカーカスのタイヤ半径方向最内位置からのカーカ
ス最大幅位置高さｈの７０％の位置がタイヤ外側へ突出
変形しようとすることによって、ビード部には、タイヤ
外側へ倒れる方向の力が作用するため、ビード部の耐久
性も従来と同様に維持できる。

【００１６】なお、ｈ／Ｈが０．４５未満の場合には、
タイヤ内側に変位するカーカス最大幅位置がビード部に
近づき、そのタイヤ軸側の内圧充填によりタイヤ外側に
変位する部分（Ｒ４の部分）がプライ端に近づき過ぎる
ため、プライ端に引張歪みを与えるため、プライ端セパ
レーションによる損傷を招きやすい。また、ｈ／Ｈが
０．６５を越えると、従来の重荷重用空気入りラジアル
タイヤのカーカス形状に近づき、内圧充填によるトレッ
ドのショルダー側のタイヤ半径方向外側への変位が不十
分であり、肩落摩耗の抑制効果が得られない。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図４にしたがっ
て説明する。

【００１８】図１に示される本発明の重荷重用空気入り
ラジアルタイヤ１０においては、放射状に延設するカー
カスプライ１２は、タイヤ周方向に対して直交する方向
に沿って配列されたカーカスコードと、これを被覆する
コーティングゴムとで構成されている。

【００１９】このカーカスプライ１２のタイヤ幅方向両
端部は、一対のビードコア１４の周りにタイヤ軸方向内
側から外側へ向けて折り返されており、それぞれ折り返
し端部１２Ａとされている。

【００２０】このビードコア１４近傍のビード部１６に
おいては、カーカスプライ１２と反対側にスチールコー
ド保護層１８が隣接配置されている。このスチール保護
層１８は、スチールコードがコーティングゴムで被覆さ
れたものである。

【００２１】さらに、スチールコード層１８のカーカス
プライ１２と反対側には、有機繊維保護層２０及び有機
繊維保護層２２が隣接配置されている。この有機繊維保
護層２０、２２は、ナイロン等の有機繊維コードがコー
ティングゴムで被覆されたものである。

【００２２】一方、カーカスプライ１２のタイヤ半径方
向外側には、少なくとも３層以上からなるベルト層２４
が配設されており、このベルト層２４のタイヤ半径方向
外側には、トレッド２６が配設されている。なお、トレ
ッド２６には、図示はしないが所定のトレッドパターン
が形成されている。

【００２３】このような構造を有する重荷重用空気入り
ラジアルタイヤ１０においては、正規内圧の１０％の内
圧を充填した状態で、カーカスラインの曲率半径をトレ
ッド２４の中心部でＲ１（曲率中心はタイヤ赤道面
上）、最大幅を有するベルト端直下でＲ２、カーカス最
大幅位置でＲ３、カーカスプライ１２のタイヤ半径方向
最内位置からのカーカス最大幅位置高さｈの７０％の位
置でＲ４としたときに、Ｒ１とＲ２との関係をＲ１＞Ｒ
２、Ｒ２とＲ３との関係を１＞Ｒ３／Ｒ２＞０．５５、
また、Ｒ４とＲ３との関係をＲ４＞Ｒ３としており、さ
らに、カーカスプライ１２のタイヤ半径方向最内位置か
らのカーカス高さをＨとしたときに、Ｈとｈの関係が
０．４５≦ｈ／Ｈ≦０．６５とされている。

【００２４】また、Ｒ１とＲ２の境界点ａのタイヤ赤道
面からの距離ｗとトレッド最大幅Ｗとの関係ｗ／Ｗは、
０．６≦ｗ／Ｗ≦０．９とされている。なお、ここでい
うトレッド最大幅Ｗとは、タイヤ赤道面からタイヤ軸方
向片側のショルダー側端部までのタイヤ軸芯に沿った方
向の寸法をいう。

【００２５】本実施例の重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤ１０は、タイヤサイズＴＢＲ−１０．００Ｒ２０であ
り、偏平率は１００である。

【００２６】本実施例の重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤ１０においては、カーカスラインの曲率半径は、Ｒ１
が３６０mm、Ｒ２が１３０mm、Ｒ３が９０mm、Ｒ４が１
８０mmとされ、カーカス高さＨが２７８mm、カーカス最
大幅位置高さｈが１６６mmとされている。したがって、
本実施例の重荷重用空気入りラジアルタイヤ１０では、
ｈ／Ｈが０．５９７となる。

【００２７】また、本実施例の重荷重用空気入りラジア
ルタイヤ１０では、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との交
点ａのトレッドセンターＣＬからの寸法ｗが１４０mmで
あり、トレッドの最大幅寸法Ｗが２００mmである。した
がって、本実施例の重荷重用空気入りラジアルタイヤ１
０では、ｗ／Ｗは０．７となる。

【００２８】なお、カーカス最大幅をＳとしたときに、
トレッドの最大幅寸法ＷとＳとの関係Ｗ／Ｓは、０．６
≦Ｗ／Ｓ≦０．７５とすることが好ましい。

【００２９】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
の重荷重用空気入りラジアルタイヤ１０では、正規内圧
の１０％の内圧を充填した状態で、カーカスラインの曲
率半径をトレッド２４の中心部でＲ１（曲率中心はタイ
ヤ赤道面上）、最大幅を有するベルト端直下でＲ２、カ
ーカス最大幅位置でＲ３、カーカスプライ１２のタイヤ
半径方向最内位置からのカーカス最大幅位置高さｈの７
０％の位置でＲ４としたときに、Ｒ１とＲ２との関係を
Ｒ１＞Ｒ２、Ｒ２とＲ３との関係を１＞Ｒ３／Ｒ２＞
０．５５、また、Ｒ４とＲ３との関係をＲ４＞Ｒ３とし
ており、さらに、カーカスプライ１２のタイヤ半径方向
最内位置からのカーカス高さをＨとしたときに、Ｈとｈ
の関係が０．４５≦ｈ／Ｈ≦０．６５としたので、正規
内圧を充填した際には、図１に示すように、カーカスプ
ライ１２は、Ｒ２よりも小さいＲ３の曲率を有するカー
カス最大幅位置がタイヤ軸方向内側（図１矢印Ａ方向）
へ凹み、これによって、トレッド端部にはタイヤ半径方
向外側（図１矢印Ｂ方向）へ押し上げようとする力が働
き、さらに、Ｒ３よりも大きいＲ２の曲率半径を有する
トレッド端部近傍がタイヤ外側に向かって凸となるよう
に変形する。

【００３０】したがって、実施例の重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤ１０は、正規内圧を充填することによりタ
イヤ断面におけるクラウン形状、すなわち、トレッド２
６の踏面形状がタイヤ断面において平坦化され、また、
走行成長によるクラウンアールの小径化を抑制すること
ができることによりトレッド２６の踏面では、センター
側部分とショルダー側部分とのタイヤ軸芯からの径差が
小さくなり、トレッド２６のショルダー部側の径差に起
因するトレッド２６両端の偏摩耗が従来の重荷重用空気
入りラジアルタイヤに比較して大きく抑制することがで
きる。

【００３１】カーカス最大幅位置がタイヤ幅方向内側へ
凹むこと及びＲ３よりも大きいＲ４の曲率半径を有する
カーカスプライ１２のタイヤ半径方向最内位置からのカ
ーカス最大幅位置高さｈの７０％の位置がタイヤ外側へ
突出変形しようとする力によって、ビード部には、タイ
ヤ外側へ倒れる方向（図１矢印Ｃ方向）の力が作用す
る。

【００３２】また、内圧の充填によるビード部の形状変
化は、従来と同様に保てるため、ビード部の耐久性も従
来と同様に維持できる。

【００３３】なお、カーカス高さＨとカーカス最大幅位
置高さｈとの関係ｈ／Ｈが０．４５未満では、タイヤ軸
方向外側に変位する部分（Ｒ４の部分）がプライ端１２
Ｂに近づき過ぎるため、プライ端１２Ｂに引っ張り歪み
を与えるためプライ端セパレーションによる損傷を招き
やすくなる。一方、ｈ／Ｈが０．６５を越えるトレッ
ド、従来の重荷重用空気入りラジアルタイヤのカーカス
形状に近づき、内圧充填によるショルダー部のタイヤ半
径方向外側への変化が不十分であり、肩落ち摩耗が有効
に改善されない。

【００３４】さらに、Ｒ１とＲ２の境界点ａのタイヤ赤
道面からの距離ｗとトレッド最大幅Ｗとしたときのｗと
Ｗとの関係ｗ／Ｗが０．６未満では、曲率半径の大きい
Ｒ２の領域が広すぎて張力が分散してしまい、内圧充填
によるショルダー部のタイヤ半径方向外側への変化を有
効に達し得ず、走行によるクラウンアールの曲率半径の
小化が十分に抑制できない。一方、ｗ／Ｗが０．９を越
えると、従来の重荷重用空気入りラジアルタイヤのカー
カス形状に近づき、内圧充填によるショルダー部のタイ
ヤ半径方向外側への変化が不十分であり、肩落ち摩耗が
有効に改善されない。

【００３５】〔試験例〕本実施例の重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤ１０及び従来の重荷重用空気入りラジアル
タイヤをそれぞれリム組みし、クラウンアールの変化
率、トレッドのショルダー側端部におけるステップダウ
ン量及びビード部の耐久性を試験した。

【００３６】試験に使用した従来の重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤは、タイヤサイズＴＢＲ−１０．００Ｒ２
０であり、偏平率は１００％である。また、従来の重荷
重用空気入りラジアルタイヤにおいては、内圧１０％時
のカーカスラインの曲率半径は、Ｒ１が４００mm、Ｒ２
が１００mm、Ｒ３が１２０mm、Ｒ４が８０mmとされ、カ
ーカス高さＨが２７８、カーカス最大幅位置高さｈが１
６６mmとされている。また、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ
２との交点ａのトレッドセンターＣＬからの寸法ｗは、
１３０mmであり、トレッドセンターＣＬからベルト層２
４の端部までの寸法Ｗは、１９０mmである。

【００３７】なお、クラウンアールの変化率は、各試験
タイヤをそれぞれリム組みし、正規内圧を充填して実車
に装着して荷重を規定荷重の１００％にて走行させ、所
定走行距離毎にクラウンアールの曲率を測定した。この
クラウンアールの変化率と走行距離との関係は、図２の
グラフに示されている。なお、グラフの縦軸はクラウン
アールの変化率（新品時を１００としている）、横軸は
走行距離となっている。また、試験終了後のトレッド２
６の断面における走行成長量を図３のグラフに示す。

【００３８】また、ステップダウン量は、同じく各試験
タイヤをそれぞれリム組みし、正規内圧を充填して実車
に装着して、荷重を規定荷重の１００％にて走行させ、
所定走行距離毎にトレッド両端部の新品時からの摩耗量
を測定した。このステップダウン量と走行距離との関係
は、図４のグラフに示されている。なお、グラフの縦軸
は、トレッド両端部の新品時からのステップダウン量で
あり、グラフの横軸は走行距離となっている。

【００３９】また、ビード部の耐久性は、同じく各試験
タイヤをそれぞれリム組みし、正規内圧を充填して実車
に装着して走行させ、ビード部損傷（プライ端セパレー
ション）までの走行距離を測定し、従来の重荷重用空気
入りラジアルタイヤがビード部の損傷を起こした時の走
行距離を１００とした指数表示である。なお、試験結果
は以下の表１に示す。また、表１には、走行距離０ｋｍ
時点及び２００００ｋｍ時点におけるクラウンアール
と、走行距離５万ｋｍ時点におけるトレッド端部のステ
ップダウン量（摩耗量）とが併せて記載されている。

【００４０】

【表１】

【００４１】図２乃至図４のグラフに示す試験結果か
ら、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤが従来の
重荷重用空気入りラジアルタイヤに比較してクラウンア
ールの変化率が少なく、また、トレッドのショルダー側
端部のステップダウン量が小さいことが明らかである。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の重荷重用
空気入りラジアルタイヤは上記の構成としたので、ビー
ド耐久性を維持しつつ、走行によるクラウンアールの小
径化を抑制して耐偏摩耗性を向上させることができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る重荷重用空気入りラジ
アルタイヤの断面図である。

【図２】クラウンアールの変化率と走行距離との関係を
示すグラフである。

【図３】トレッドの断面における走行成長量を示すグラ
フである。

【図４】ステップダウン量と走行距離との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０ 重荷重用空気入りラジアルタイヤ １２ カーカスプライ ２６ トレッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平率が９０シリーズ以上の重荷重用空
   気入りラジアルタイヤにおいて、 リム組みして規定内圧の１０％の内圧を充填した状態
   で、カーカスラインの曲率半径をトレッド中心部でＲ
   １、最大幅を有するベルト端直下でＲ２、カーカス最大
   幅位置でＲ３、カーカスのタイヤ半径方向最内位置から
   のカーカス最大幅位置高さｈの７０％の位置でＲ４とし
   たときに、 Ｒ１とＲ２との関係をＲ１＞Ｒ２、 Ｒ２とＲ３との関係を１＞Ｒ３／Ｒ２＞０．５５、 Ｒ４とＲ３との関係をＲ４＞Ｒ３とし、 カーカスのタイヤ半径方向最内位置からのカーカス高さ
   をＨとしたときに、Ｈとｈの関係を０．４５≦ｈ／Ｈ≦
   ０．６５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。