WO2004103736A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

　一枚以上のカーカスプライをトロイダルに配設してなるカーカス１のクラウン部の外周側にトレッドゴム２を配設し、このトレッドゴム２とカーカス１との間に、二層のベルト層３、４よりなり、ベルト層コード１０を層間で相互に交差させてなるベルト５を配設し、各ベルト層コード１０をタイヤ周方向に対して４５～８０度の角度で傾斜させて延在させ、ベルト５の内周側に、波状もしくはジグザグ状をなす迂曲コード９をほぼタイヤ周方向に延在させてなる一層以上の周方向強化層６、７を配設してなる空気入りタイヤであって、内周側のベルト層７の幅Ｌを周方向強化層の幅Ｍよりも大きくする一方で、外周側のベルト層の幅Ｎを、周方向強化層の幅Ｍよりも小さくする。

Description

明 細 書

空気入りタイヤ

技術分野

[0001] 本発明は、耐久性と耐偏摩耗性を高めた、主には、トラック、バス等に用いて好適な 重荷重用の空気入りタイヤに関するものである。

背景技術

[0002] 重荷重用の空気入りタイヤでは一般に、トレッド部の強化のために、カーカスのクラ ゥン部の外周側に、ベルトが設けられている。使用されるベルトは、層間でベルト層コ ードが相互に交差する複数のベルト層からなる交差ベルト、またはベルト層コードが タイヤ周方向に対して一方向に傾斜する一層のベルト層からなる傾斜ベルトが主で ある。

[0003] このような空気入りタイヤに、空気圧を充填をした場合のベルトのたが効果は、ベル ト層コードの切断端が位置することになるトレッドショルダー部分でトレッド中央部分よ りも小さくなるため、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長量は、トレッド中央部 分でのそれよりも大きくなる。これがため、トレッドショルダー部分と対応する部分で、ト レッドゴムが他の部分に比して比較的大きく拡径変形されることになつて、ベルトとトレ ッドゴムとの間にセパレーシヨンが発生しやすいという問題があった。

[0004] 特に偏平率が 60%以下のタイヤでは、トレッドショルダー部分での、ベルトのこのよ うな径成長量がより大きくなる傾向にある。

[0005] そこで、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長の抑制対策として、波状または ジグザグ状の迂曲コードを周方向に延在させてなる周方向強化層を、ベルトの内周 側、外周側またはベルト層間に設けることが提案され、従来力 使用されてきている。 これによれば、トレッドショルダー部分でのベルトの径成長量を抑制してセパレーショ ンを防止し、トレッドショルダー部分の耐久性を向上させることができる。

[0006] ところが、このような構成のタイヤでは、内圧充填時のベルトの径成長に起因するセ パレーシヨンは抑制できるものの、周方向強化層はその幅方向断面内での曲げ剛性 力 S小さいために、走行中に石等の突起物を踏み込んだ場合に、ベルトおよび周方向 強化層が、周方向強化層の側縁位置を始点として、幅方向に対して深い傾斜角度を もって、窪むようにたわみ変形し、これがため、ベルト層に発生する幅方向剪断歪が 増大し、ベルト層の側縁への歪および応力の集中に起因するセパレーシヨンが発生 するという問題点が新たに生じた。

[0007] このような問題点を解決するため、特開 2000—62411号公報に記載されているよう に、ベルトの内周側に周方向強化層を設けるとともに、ベルトの外周側に周方向強化 層よりも幅広のベルト補強層を設け、そのベルト補強層コードのタイヤ周方向に対す る角度を、ベルト層コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度より大きくした空気入りタ ィャが提案されている。

[0008] これによれば、ベルト補強層がタイヤ幅方向断面内の曲げ剛性の増加に大きく寄 与するため、走行中に石等の突起物を踏み込んでも、突起物を踏み込んだ位置の ベルトおよび周方向強化層の半径方向内方への変位自体を小さくするとともに、変 形の始点をベルト補強層の側縁まで移動させることにより、ベルトおよび周方向強化 層のたわみ変形を、幅方向に対して浅い傾斜角度をなすものとすることができる。こ れにより、ベルト層に発生する幅方向剪断歪を抑制し、ベルト層の側縁への歪および 応力の集中に起因するセパレーシヨンを防止することができた。

[0009] し力しながら、このような構成のタイヤでは、ベルト層の内周側に周方向強化層を配 設することにカ卩えて、ベルト層の外周側にベルト補強層を設けるため、タイヤ全体の 重量が大きくなりすぎるという問題点があり、かつ、近年のタイヤの偏平率のさらなる 低下に対応するにあたって、ベルト層とベルト補強層との間のセパレーシヨンをも考 慮する必要が生じた。

[0010] 本発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであ り、周方向の剛性を高める強化層を配設した構造において、タイヤ全体の重量の増 カロを招くことなく、かっさらに偏平率の低いタイヤにおいても、ベルトの幅方向の側縁 位置の耐久性の低下を防止できる重荷重用の空気入りタイヤを提供するものである

発明の開示

[0011] 本発明に係る空気入りタイヤは、一枚以上のカーカスプライをトロイダルに配設して なるカーカスのクラウン部の外周側にトレッドゴムを配設し、このトレッドゴムとカーカス との間に、二層のベルト層よりなり、ベルト層コードを層間で相互に交差させてなるベ ノレトを配設し、各ベルト層コードをタイヤ周方向に対して 45— 80度の角度で傾斜さ せて延在させ、ベルトの内周側に、波状もしくはジグザグ状をなす迂曲コードをほぼ タイヤ周方向に延在させてなる一層以上の周方向強化層を配設し、内周側のベルト 層の幅を周方向強化層の幅よりも大きくする一方で、外周側のベルト層の幅を、周方 向強化層の幅よりも小さくしてなる。

[0012] 前述のように、周方向強化層を有するタイヤでは、走行中に石等の突起物を踏み 込んだ場合に、周方向強化層はその幅方向曲げ剛性が小さいために、ベルトおよび 周方向強化層は、周方向強化層の側縁を始点として窪むように大きくたわみ、その 結果ベルト層に発生する幅方向剪断歪が大きくなるため、ベルト端にセパレーシヨン が発生しやすいという問題点があった。

[0013] 本発明によれば、ベルト層のベルト層コードがタイヤ周方向に対して 45— 80度とい う高い角度を有することにより、ベルト層それ自身に幅方向断面内における高い曲げ 剛性を発揮させることができるため、突起物を踏み込んだ場合の、変位を抑制すると ともに、変形の始点を内周側のベルト層の側縁まで移動させることにより、ベルト層の 変形に伴う傾斜角度を低くし、ベルト層内に発生する幅方向剪断歪を小さくして、ベ ノレト端のセパレーシヨンを防止することができる。

[0014] 力 Qえて、ベルト層自身に幅方向断面内における曲げ剛性を高める機能を持たせる ことにより、ベルト層の外周側に、補強コードをタイヤ周方向に対して高い角度をもつ て傾斜させたベルト補強層を設けたタイヤに比べて、タイヤ全体の重量増加を招くこ となぐベルト側縁のセパレーシヨンを防止することができる。

[0015] また、外周側のベルト層を周方向強化層の幅よりも狭幅とすることにより、タイヤ全 体の重量増加を招くことなぐ内周側のベルト層を保護する機能を保つとともに、内周 側のベルト層側縁から外周側のベルト層側縁を離隔させることにより、それぞれのべ ノレト層側縁の間に発生するセパレーシヨンを防止することができる。

[0016] ここで、ベルト層のコードがタイヤ周方向に対してなす角度を 45度より小さくすると、 タイヤの幅方向曲げ剛性を高める効果が小さくなり、 80度より大きいと、ベルト端のセ パレーシヨン発生の防止効果が不十分となる。

[0017] より好ましくは、周方向強化層の幅をタイヤ断面幅の 60— 80%とし、内周側のベル ト層の幅をタイヤ断面幅の 80— 90%とするとともに、外周側のベルト層の幅をタイヤ 断面幅の 20 50%とする。

[0018] これによれば、請求の範囲 1に記載した空気入りタイヤにおいて、実地試験や室内 試験の結果を鑑みて、実際の製品に適用可能なスペックを規定することができる。

[0019] なお、周方向強化層がタイヤ断面幅の 60%より小さいと、タイヤの空気圧充填時の 径成長量を抑制する効果が小さくなり、 80%より大きくなると内周側のベルト層側縁 力 周方向強化層側縁を十分に離隔させることができなくなり、ベルト層側縁のセパ レーシヨンの防止効果が小さくなる。

[0020] 内周側のベルト層幅をタイヤ断面幅の 80%より狭くすると、周方向強化層の配置に 起因するタイヤ幅方向の曲げ剛性の低下を抑制して、周方向強化層側縁のセパレ ーシヨンを防止する効果が小さくなるとともに、トレッドショルダー部の偏摩耗を防止す る効果も小さくなる。また、内周側のベルト層幅をタイヤ断面幅の 90%より広くすると 、トレッドショルダー部の湾曲部に沿ってベルト層を湾曲させる必要があるため、製造 不良が発生するおそれがあり、バットレス部にカットが発生すると、ベルトが露出して 容易に故障にレ、たるおそれがある。

[0021] 外周側のベルト層幅をタイヤ断面幅の 20%より狭くすると、内周側のベルト層を保 護する効果が小さくなり、 50%より広くすると、余分な重量増加を招くとともに、外周 側のベルト層側縁が内周側のベルト層側縁に近くなるため、内外周のそれぞれのべ ノレト層側縁の間にセパレーシヨンが発生しやすくなる。

[0022] また、さらに好ましくは、周方向強化層の側縁と内周側のベルト層との間に、 0. 5— 2. 5mmの厚みの緩和ゴム層を配設する。

[0023] 一般に、周方向強化層側縁とベルト層との間は、それぞれの層の補強コードのタイ ャ周方向とのなす角度の相違に起因して、剪断歪が発生し、セパレーシヨンが発生し やすい。本請求の範囲によれば、周方向強化層側縁部とベルト層との間に適切な間 隔を保つことができ、層間に発生するセパレーシヨンを防止することができる。

[0024] なお、緩和ゴム層の厚みが 0. 5mmより薄いとセパレーシヨンを防止する効果が小 さくなるとともに、製造困難となり、 2. 5mmより厚くすると緩和ゴム層と配置した部分 のベルト層が局所的に外周側に持ち上げられ、その部分のトレッドゴムを薄くせざる を得ないため、トレッド表面にカットを受けた場合に、カット傷がベルト層に到達しや すくなるという不具合が生じる。

[0025] さらに好ましくは、内周側のベルト層の幅をトレッド踏面幅の 85— 105%とする。

[0026] これによれば、前述した内周側のベルト層によるトレッドショルダー部の偏摩耗抑制 効果をより確実に担保することができる。内周側のベルト層幅をトレッド踏面幅の 85 %より小さくすると、偏摩耗抑制効果が小さくなり、 105%より大きくすると、トレッドショ ルダ一部の湾曲部に沿ってベルト層を湾曲させる必要があるため、製造不良が発生 するおそれがあり、バットレス部にカットが発生すると、ベルトが露出して容易に故障 にいたるおそれがある。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態をタイヤの半部について示すトレッド部の幅方向 断面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示すタイヤの、トレッド部の補強構造を示す展開図である。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下に、本発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。

[0029] 図 1は本発明の一実施形態をタイヤの半部について示すトレッド部の幅方向断面 図である。図中 1はカーカスを、 2はカーカスのクラウン部の外周側に配設したトレッド ゴムをそれぞれ示す。

[0030] ここでは、図示しないビードコア間でトロイダル状に延びるカーカス 1とトレッドゴム 2 との間に、二層のベルト層 3、 4からなるベルト 5を配設するとともに、ベルト 5の内周側 に隣接させて、二層の周方向強化層 6、 7をそれぞれ配設する。好ましくは、周方向 強化層 7の側縁と内周側のベルト層 4との間に、 0. 5— 2. 5mmの厚みの緩和ゴム層 8を配設する。

[0031] 内周側のベルト層 3の幅 Lを、タイヤ断面幅 Wの 80— 90%とするとともに、周方向 強化層 6、 7の幅 Mを 60— 80%とし、外周側のベルト層 4の幅 Nをタイヤ断面幅 Wの 20— 50%としてレヽる。 [0032] 図 2は、図 1に示すタイヤの、トレッド部の補強構造を示す展開図である。

[0033] 周方向強化層 6、 7は、例えばスチール、ァラミド繊維からなる非伸張性の迂曲コー ド 9力 \タイヤ周方向に対し波状またはジグザグ状に、例えば三角波、方形波、正弦 波状に、同一の振幅及び周期で、異なる位相にて複数本延在させて、それらの周り は被覆ゴムに覆われてなる。

[0034] ベルト層 3は、ベルト層コード 10がタイヤ周方向に対し左側に 45 80度傾斜させ て複数本配設され、それらの周りは被覆ゴムに覆われてなり、ベルト層 4は、ベルト層 コード 10がタイヤ周方向に対し、ベルト層 3内部のベルト層コード 10がタイヤ周方向 に対してなす角度と同じ角度で、タイヤ周方向に対し右側に傾斜させて複数本延在 させて、それらの周りは被覆ゴムに覆われてなる。

[0035] このように構成することで、タイヤ全体の重量増加を招くことなぐベルト層側縁部の セパレーシヨンを防止し、ベルト層と周方向強化層との間のセパレーシヨンをも防止 すること力 Sできる。

[0036] 実施例

本発明の一実施形態たる、重荷重用の空気入りタイヤの、ベルト耐久性と耐偏摩耗 性を評価する目的で、サイズ力 315/60 R22. 5、 385/55 R22. 5, 445/50

R22. 5、 435/45 R22. 5および 495/40 R22. 5の偏平率の低レ、重荷重用 の空気入りタイヤを、それぞれの適用サイズのリムに装着して、タイヤへの充填空気 圧を 900kPaとし、試験車両に装着して、 10万 km走行した後のベルト部の亀裂発生 の有無と、トレッドショルダー部の偏摩耗の発生の有無を調査した。その結果を表 1に 示す。

[表 1]

[0037] 表 1において、実施例タイヤと比較例タイヤとを比較すると、いずれの実施例タイヤ もベルト側縁部のセパレーシヨンの発生はなぐベルト耐久性は良好であることがわ力 る。

[0038] 実施例タイヤ 1一 5は、本願請求の範囲の全てを網羅しており、ベルト耐久性、耐偏 摩耗性、耐カット性のレ、ずれの性能も満足してレ、ることが分かる。 [0039] 実施例タイヤ 1一 5と、実施例タイヤ 6を比較すると、実施例タイヤ 1一 5は、周方向 強化層のタイヤ断面幅に対する比率が、本願請求の範囲 2の数値限定の下限値 60 %より小さい実施例タイヤ 6に比して、耐偏摩耗性がさらに優れていることが分かる。

[0040] 実施例タイヤ 1一 5と、実施例タイヤ 7を比較すると、実施例タイヤ 1一 5は、周方向 強化層のタイヤ断面幅に対する比率力 本願請求の範囲 2の数値限定の上限値の 8 0%より大きい実施例タイヤ 7に比して、耐カット性がさらに優れていることが分かる。

[0041] 実施例タイヤ 1一 5と、実施例タイヤ 8を比較すると、実施例タイヤ 1一 5は、緩和ゴ ム層の厚みが、本願請求の範囲 3の数値限定の上限値 2. 5mmより大きい実施例タ ィャ 8に比して、耐カット性がさらに優れていることがわかる。

[0042] 実施例タイヤ 1一 5と、実施例タイヤ 9を比較すると、実施例タイヤ 1一 5は、内周側 のベルト層幅のトレッド踏面幅に対する比率力 S、本願請求の範囲 4の数値限定の下 限値 85%より小さい実施例タイヤ 9に比して、耐偏摩耗性がさらに優れていることが 分かる。

[0043] 実施例タイヤ 1一 5と、実施例タイヤ 10を比較すると、実施例タイヤ 1一 5は、内周側 のベルト層幅のトレッド踏面幅に対する比率力 S、本願請求の範囲 4の数値限定の上 限値 105%より大きい実施例タイヤ 10に比して、耐カット性がさらに優れていることが 分かる。

産業上の利用可能性

[0044] 以上に述べたところから明らかなように、本発明によれば、ベルト層のベルト層コー ドがタイヤ周方向に対して 45 80度という高い角度を有することにより、ベルト層そ れ自身に幅方向断面内における高い曲げ剛性を発揮させることができるため、突起 物を踏み込んだ場合の、変位を抑制するとともに、変形の始点を内周側のベルト層 の側縁まで移動させることにより、ベルト層の変形に伴う傾斜角度を低くし、ベルト層 内に発生する幅方向剪断歪を小さくして、ベルト端のセパレーシヨンを防止すること ができる。力 0えて、ベルト層自身に幅方向断面内における曲げ剛性を高める機能を 持たせることにより、ベルト層の外周側に、補強コードをタイヤ周方向に対して高い角 度をもって傾斜させたベルト補強層を設けたタイヤに比べて、タイヤ全体の重量増加 を招くことなぐベルト側縁のセパレーシヨンを防止することができる。また、外周側の ベルト層を周方向強化層の幅よりも狭幅とすることにより、タイヤ全体の重量増加を招 くことなぐ内周側のベルト層を保護する機能を保つとともに、内周側のベルト層側縁 から外周側のベルト層側縁を離隔させることにより、それぞれのベルト層側縁の間に 発生するセパレーシヨンを防止することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 一枚以上のカーカスプライをトロイダルに配設してなるカーカスのクラウン部の外周 側にトレッドゴムを配設し、このトレッドゴムとカーカスとの間に、二層のベルト層よりな り、ベルト層コードを層間で相互に交差させてなるベルトを配設し、各ベルト層コード をタイヤ周方向に対して 45 80度の角度で傾斜させて延在させ、ベルトの内周側に

、波状もしくはジグザグ状をなす迂曲コードをほぼタイヤ周方向に延在させてなる一 層以上の周方向強化層を配設してなる空気入りタイヤであって、

内周側のベルト層の幅を周方向強化層の幅よりも大きくする一方で、外周側のベル ト層の幅を、周方向強化層の幅よりも小さくしてなる空気入りタイヤ。

[2] 周方向強化層の幅をタイヤ断面幅の 60— 80%とし、内周側のベルト層の幅をタイ ャ断面幅の 80— 90%とするとともに、外周側のベルト層の幅をタイヤ断面幅の 20—

50%としてなる請求の範囲 1に記載の空気入りタイヤ。

[3] 周方向強化層の側縁と内周側のベルト層との間に、 0. 5— 2. 5mmの厚みの緩和 ゴム層を配設してなる請求の範囲 1もしくは 2に記載の空気入りタイヤ。

[4] 内周側のベルト層の幅をトレッド踏面幅の 85— 105%としてなる請求の範囲 1一 3 のレ、ずれかに記載の空気入りタイヤ。