JPH079812A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルトエンドセパレーションの回避に併せ
て、肩落ち磨耗の発生抑制を実現するタイヤを提供す
る。 【構成】 タイヤのベルト層４は、１本または複数本の
コード７にゴム被覆した帯状体８を、ベルト層両側縁の
一端から他端へタイヤの赤道面に対して斜めにかつ側縁
での折れ曲がりを介して実質上トレッドの周方向にジグ
ザグ状に連続して延ばした配置とし、ベルト補強層５
は、タイヤの赤道面に対して斜めに配置した多数本のコ
ードのゴム引き層を、少なくともトレッド側域に相当す
る領域に配置し、さらにベルト層およびベルト補強層
は、ベルト層の幅方向最外側端を通るタイヤ回転軸の垂
線とトレッド表面との交点からタイヤ最大径位置までの
タイヤ径方向の距離ｈが、ベルト補強層のベルト幅方向
最外側端を通るタイヤ回転軸の垂線とトレッド表面との
交点からタイヤ最大径位置までのタイヤ径方向の距離ｈ
₀の65％以下となる関係を満足させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気入りラジアルタ
イヤ、中でも高い内圧の下でトラックやバスに使用され
る重荷重用タイヤに関し、ベルトを構成するコードの配
列を工夫することによって、ベルト端でのセパレーショ
ンを回避したタイヤについて以下に述べる。

【０００２】

【従来の技術】この種のタイヤとして、実開昭48−9625
9 号公報には、タイヤの赤道面（トレッドの中央周線を
通りタイヤの回転軸と直交する面）に対して斜めに延び
るコードをベルト幅端で折り曲げてタイヤの周方向にジ
グザグ状に延ばして配置することによって、端部にコー
ド切断面のないベルトを実現し、ベルト端部でのセパレ
ーションを回避することが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のベルトは、ベル
ト端において交差するコードが折れ曲がって連続し、ベ
ルト端での上下層間におけるコードのずれは全く発生し
ないため、コードのゴム引き布を所定幅に裁断したプラ
イを上下でコードが交差する配置で積層した在来のベル
トに比較して、ベルト端での周方向の伸びは極めて少な
い。これは、特にスチールコードのような高弾性コード
を用いた場合に顕著である。

【０００４】一方、トレッドの表面におけるタイヤ回転
軸からの距離である径は、その幅方向中央部に比較して
トレッド端で小さく、従って両者間に径差があるため、
特に径差の大きいトラック・バス等に供する重荷重用タ
イヤにおいては、タイヤの負荷転動時の接地面内にある
トレッド端に周方向の剪断変形が発生し易い。この剪断
変形は、トレッド端表面と路面との間で大きなすべりと
なって、トレッド端がその他の部分に比べて早期に磨耗
する、いわゆる肩落ち磨耗となるため、従来は、上下で
コードが交差する配置でベルトプライを積層することに
よって、ベルト端における周方向伸びを確保して、トレ
ッド幅方向中央部とトレッド端間の径差を吸収してい
た。

【０００５】しかしながら、上記したような、ベルト端
部での周方向伸びが極めて少ないベルトを用いると、ベ
ルト端における周方向伸びは期待できないため、トレッ
ド幅方向中央部とトレッド端間の径差を吸収することが
難しく、肩落ち磨耗が不可避に生じる。この肩落ち磨耗
の発生が、ベルト端に切断面のないベルトを用いてベル
トエンドセパレーションを回避したタイヤにおける、残
された課題となっていた。

【０００６】なお、肩落ち磨耗を抑制する手段として、
トレッドの中央部と端部との径差を小さくするため、ト
レッド表面輪郭を、曲率半径の大きなクラウン形状とす
ることが考えられるが、トレッド端での接地圧が上昇し
て発熱が増加し、ベルト端でのセパレーションが発生し
易くなる不利を克服しなくてはならない。

【０００７】従って、この発明の目的は、ベルトエンド
セパレーションの回避に併せて、肩落ち磨耗の発生抑制
を実現するタイヤを提供するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、一対のビー
ドコア間にわたってトロイド状をなして跨がるラジアル
カーカスのタイヤ径方向外側に、ベルト層、ベルト補強
層およびトレッドを順次に配置した空気入りラジアルタ
イヤであって、ベルト層は、１本または複数本のコード
にゴム被覆した帯状体を、ベルト層両側縁の一端から他
端へタイヤの赤道面に対して斜めにかつ側縁での折れ曲
がりを介して実質上トレッドの周方向にジグザグ状に連
続して延ばした配置になり、ベルト補強層は、タイヤの
赤道面に対して斜めに配置した多数本のコードのゴム引
き層を、少なくともトレッド側域に相当する領域に配置
してなり、さらにベルト層およびベルト補強層は、ベル
ト層の幅方向最外側端を通るタイヤ回転軸の垂線とトレ
ッド表面との交点からタイヤ最大径位置までのタイヤ径
方向の距離が、ベルト補強層のベルト幅方向最外側端を
通るタイヤ回転軸の垂線とトレッド表面との交点からタ
イヤ最大径位置までのタイヤ径方向の距離の65％以下と
なる関係を満足することを特徴とする空気入りラジアル
タイヤである。

【０００９】また実施に当たり、ベルト補強層はコード
が互いに交差する配置で積層した２層になり、該コード
のタイヤ赤道面に対する傾斜角度がベルト層のコードよ
りも大きいことが有利に適合する。

【００１０】さて図１〜４にこの発明に従う空気入りラ
ジアルタイヤの具体例を図解し、１はビードコア2aおよ
び2b間に跨がって延びる、図示例で１枚のカーカスプラ
イからなるカーカスを示し、このカーカス１のビード部
まわりにはその内側を２層および外側を３層で補強する
ビード部補強層3aおよび3bをそなえる。

【００１１】またカーカス１のタイヤ径方向外側には、
ベルト層４、ベルト補強層５（または図２および４では
5aおよび5b）およびトレッド６を順次に配置してなる。
ベルト層４は、図５または図７に示すように、タイヤの
赤道面Ｏに対して斜めに配置した、複数本（または１
本）のコード７をゴムに埋設した帯状体８を、ベルトの
幅方向の一端から他端に延ばし、この他端で折り曲げて
赤道Ｏに対する傾きを逆方向にして他端から一端に延ば
し、次いで一端で再び折り曲げて向きを変えることの繰
り返しによって、タイヤの周方向へ実質上ジグザグ状に
連続して延びる配置とした、図示例で２層構造になる。

【００１２】このベルト層４の外側に配置したベルト補
強層５（または5aおよび5b）は、互いに平行に配置した
多数本のコードをゴム被覆したプライからなり、図１お
よび２の例で２枚のプライを上下層間でコードが交差す
る配置にて積層し、また図３および４の例で１枚のプラ
イを配置してなる。なお、ベルト補強層５（または5aお
よび5b）を配置する領域は、図１および３の例でトレッ
ド全幅に相当する領域を、そして図２および４の例でト
レッド側部に相当する領域をそれぞれ示すように、少な
くともトレッド端部を含むトレッド両側部域に配置する
ことが肝要である。

【００１３】なお、上記ベルト層の成形については、上
述の実開昭48−96259 号公報に、コードをゴム被覆した
帯状体をタイヤ周方向に１周する毎に所要のベルト幅だ
けタイヤの回転軸方向に１〜４往復し、かつ１往復毎に
所定コード間隔分を周方向の前または後ろに回転をずら
せてベルトを構成する手法が示され、この手法によっ
て、図５に示したベルト層が得られる。この手法は、タ
イヤ赤道面に対するコード傾斜角度が狭い範囲に限定さ
れるため、ベルトの幅や周長によって、その性能面から
コード傾斜角度を好ましい範囲に設定する場合は、より
広い範囲でコード傾斜角度を調節し得ることが望まし
い。

【００１４】そこで、このような場合には、図６に示す
ように、１本または複数本のコード７をゴム被覆した帯
状体８を、ベルト端でＭ（整数）回の折り曲げを行う毎
に、タイヤをＮ（整数）回転することによって、初めに
巻いた帯状体８と次に巻かれる帯状体８との間隔が所定
長さとなるように、帯状体８を前または後ろにずらす円
周ピッチを決定してベルトの成形を行う。図６は、位置
９を起点として、Ｎ回のタイヤ回転の間にベルト端にて
Ｍ回折り曲げられた後に、起点９の隣接位置10に帯状体
８が到達した状態を示している。この手法によって、隣
接する帯状体に隙間が生じることなしに、ほぼ希望する
傾斜角度で帯状体を配置することが可能である。この手
法によって得られたベルト層を、図７に示すように、帯
状体８が交差して重なり合って、その交差部が周方向に
連続することで交差ライン11が生じる。すなわち、図７
に示すベルト層では、帯状体が交差して重なることによ
って、コードが相互に拘束する構造となるため、例えば
図５に示したベルト層と比較すると、ベルトの剪断剛性
を向上することができる。

【００１５】

【作用】空気入りラジアルタイヤのベルトとして従来広
く用いられている、多数本のコードのゴム引き布を裁断
したプライをコードが交差する配置で積層したベルト
（以下、在来ベルトと示す）は、プライ端にコードの切
断面があるため、この端面を起点としたベルトエンドセ
パレーションが容易に発生する問題を抱えていた。

【００１６】これに対する解決手段としては、図５また
は図７に示した、コードがベルト端での折り曲げを介し
て周方向にジグザグ状に延びるベルト（以下、ジグザグ
状ベルトと示す）を用いることによって、ベルトエンド
セパレーションの起点となるコード切断面をなくすこと
が有効である。さらに、ジグザグ状ベルトは、ベルト端
における上下層間でのコードのずれがなく、在来ベルト
のように、ベルト張力が端部で低下することがないた
め、在来ベルトよりも高い、たが効果が得られる。

【００１７】しかし、ジグザグ状ベルトは、その端部で
の周方向伸びが極めて少なく、ベルト端における周方向
伸びは期待できないため、トレッド幅方向中央部および
トレッド端間の径差を吸収することが難しく、従って肩
落ち磨耗が不可避に生じる不利があることは、上述した
通りである。

【００１８】そこで発明者らは、肩落ち磨耗に関し、ト
レッドのクラウン形状とベルト剛性との関係を詳細に検
討したところ、以下の知見を得た。すなわち、ジグザグ
状ベルトは、その端部での周方向伸びが極めて少ないた
め、トレッド中央部との径差の小さい領域に配置するこ
とが好ましい上、在来ベルトに比較して、特に端部で高
いたが効果を発揮するため、ベルト幅を比較的狭くして
も、ベルトの役割の１つである、カーカス形状の維持が
可能となる。そして、ベルト幅を狭くすると、トレッド
端部下での周方向剛性を低下できるため、径差の吸収が
可能となる。

【００１９】しかし、幅狭のベルト層を配置すると、ベ
ルト層の両側の領域（トレッド端部を支持するトレッド
ゴム）はベルトによって拘束されずに、トレッド端部の
ゴムが容易に動くため、接地面内でのトレッド端部のす
べりは増加し、肩落ち磨耗が再び問題となる。

【００２０】そこで、ベルト層とトレッドとの間に、ゴ
ム引き布を所定幅に裁断したベルト補強層を、少なくと
もベルト層の端部からトレッド端部までに相当する領域
に設けることによって、ベルト層両側でのトレッドゴム
の動きを拘束し、肩落ち磨耗の発生を抑制する。

【００２１】ここで、ベルト層およびベルト補強層の配
置は、図１〜４に示すように、ベルト層４の幅方向最外
側端を通るタイヤ回転軸の垂線とトレッド表面との交点
からタイヤ最大径位置までのタイヤ径方向の距離ｈが、
ベルト補強層のベルト幅方向最外側端を通るタイヤ回転
軸の垂線とトレッド表面との交点からタイヤ最大径位置
までのタイヤ径方向の距離ｈ₀ の65％以下とすること
が、肩落ち磨耗の抑制に有利である。

【００２２】なぜなら、図８に、同一使用のタイヤにお
ける距離ｈに対する距離ｈ₀ の比を種々に変化したとき
の肩落ち磨耗の発生量について調査した結果を指数で示
すように、該比が65％をこえると、肩落ち磨耗が急激に
進行するからである。

【００２３】また、ベルト補強層のベルト幅方向最外側
端は、トレッド端付近、具体的にはトレッド接地端間距
離の85〜95％の範囲内に配置することが、特にトレッド
端でのゴムを拘束するために有利である。そして、この
ベルト補強層の最外側端を基準にして、ベルト層の最外
側端の位置を決定すればよいが、ベルト層の幅を極端に
狭くすると、カーカス形状の維持が阻害されることがあ
るため、ベルト層の幅は、少なくともカーカスのタイヤ
径方向断面における最大幅の50％以上を必要とする。

【００２４】なお、ベルト層の剛性が高いため、ベルト
補強層はコードが互いに交差する配置とした２層構成と
することが好ましいが、このようにベルト補強層を複数
層とした場合は、ベルト補強層のコードのタイヤ赤道面
に対する傾斜角度が小さいと、ベルト補強層を配置する
トレッド端での径差が大きくベルト補強層の変形も大き
いため、ベルト層とベルト補強層との層間剪断歪みが増
大し、層間でのセパレーションの発生をまねき易い。従
って、ベルト補強層コードの傾斜角度を、ベルト層コー
ドのそれよりも大きくすることによって、層間剪断歪み
を低減することが好ましい。

【００２５】ここで、ベルト層はセパレーションの起点
となるコード切断面がないため、コードの傾斜角が小さ
くてもベルト端部でのセパレーションは発生しにくく、
またベルト幅が狭くても十分なたが効果が得られるよう
に、赤道面に対する傾斜角度を１０°〜３０°と小さく
することが好ましい。一方、ベルト補強層はベルト層と
の層間セパレーションの回避に加えて、トレッド端に発
生する剪断変形の低減の面からも、周方向剛性を過度に
増大させることは望ましくないため、ベルト補強層のコ
ード角度はベルト層よりも５°以上大きい角度すなわち
タイヤ赤道面に対して２０°〜５０°とすることが好ま
しい。

【００２６】

【実施例】図１〜４に示した構造に従う、サイズ11/70
R22.5 の空気入りラジアルタイヤを、表１に示す仕様の
下に試作した。また比較として、図９に示す構造に従う
同サイズのタイヤについても表１に示す仕様の下に試作
した。なお、ベルト層およびベルト補強層には、いずれ
も３×0.20mm＋６×0.36mmのコードを用いて、またベル
トの成形は、図６に示したところに従って、Ｍ＝９およ
びＮ＝４、すなわち円周ピッチｆ＝9/4 に近い値にて行
って、図７に示したベルト層とした。

【００２７】かくして得られた供試タイヤを7.5 ×22.5
サイズのリムに組み込み後に、内圧：7.5kgf/cm²を充填
した後、規定荷重を積載した、車両の後輪が駆動軸およ
び遊輪軸にそれぞれ片側２本のタイヤを装着してなる、
いわゆる2D-4車の遊輪軸に装着し、舗装路を20000km 走
行させ、タイヤトレッド面の磨耗状態を調査した。この
調査結果を、両トレッド端におけるリブのそれぞれの最
大磨耗深さの平均値を、トレッド中央リブでの最大磨耗
深さで除した、肩落ち磨耗指数として、表１に併記す
る。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、ベルトエンドセパレ
ーションの回避に併せて、肩落ち磨耗の発生抑制を実現
した、耐久性に優れるタイヤを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従うタイヤのトレッド幅方向断面図
である。

【図２】この発明に従うタイヤのトレッド幅方向断面図
である。

【図３】この発明に従うタイヤのトレッド幅方向断面図
である。

【図４】この発明に従うタイヤのトレッド幅方向断面図
である。

【図５】この発明に従うベルトの展開図である。

【図６】ベルトの成形要領を示す模式図である。

【図７】この発明に従うベルトの展開図である。

【図８】ベルトおよびベルト補強層の相対位置と肩落ち
磨耗の発生量との関係を示す図である。

【図９】比較タイヤのトレッド幅方向断面図である。

【符号の説明】

１ カーカス 2a,2b ビードコア 3a,3b ビード部補強層 ４ ベルト層 ５ ベルト補強層 5a,5b ベルト補強層 ６ トレッド ７ コード ８ 帯状体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のビードコア間にわたってトロイド状
   をなして跨がるラジアルカーカスのタイヤ径方向外側
   に、ベルト層、ベルト補強層およびトレッドを順次に配
   置した空気入りラジアルタイヤであって、 ベルト層は、１本または複数本のコードにゴム被覆した
   帯状体を、ベルト層両側縁の一端から他端へタイヤの赤
   道面に対して斜めにかつ側縁での折れ曲がりを介して実
   質上トレッドの周方向にジグザグ状に連続して延ばした
   配置になり、 ベルト補強層は、タイヤの赤道面に対して斜めに配置し
   た多数本のコードのゴム引き層を、少なくともトレッド
   側域に相当する領域に配置してなり、 さらにベルト層およびベルト補強層は、ベルト層の幅方
   向最外側端を通るタイヤ回転軸の垂線とトレッド表面と
   の交点からタイヤ最大径位置までのタイヤ径方向の距離
   が、ベルト補強層のベルト幅方向最外側端を通るタイヤ
   回転軸の垂線とトレッド表面との交点からタイヤ最大径
   位置までのタイヤ径方向の距離の65％以下となる関係を
   満足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２】ベルト補強層はコードが互いに交差する配
   置で積層した２層になり、該コードのタイヤ赤道面に対
   する傾斜角度がベルト層のコードよりも大きいことを特
   徴とする請求項１に記載のタイヤ。