JP2000079806A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操縦安定性を維持しながら、従来のベルト層
に比してスチール量を増加させることなくプランジャー
強度を向上でき、しかも高速耐久性を高めるとともに軽
量化を達成しうる。 【解決手段】 ２枚のベルトプライからなるベルト層と
を具え、ベルトコードはプライ間で交差する。少なくと
もトレッド中央領域において、各ベルトプライのプライ
単位面積当たりのスチール量の和ＭＢは、カーカスプラ
イのプライ単位面積当たりのスチール量ＭＣの６〜１０
倍。半径方向の内外で隣り合うカーカスプライのカーカ
スコードとベルトプライのベルトコードとの間のゴム厚
さは０．７〜３．０ｍｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラック、バス等
の重荷重車両に好適な重荷重用ラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、道路網の整備化、車両の高速化、高性能化にともな
い、例えばトラック、バス用等の重荷重用タイヤにおい
てもラジアル化が促進されている。

【０００３】この種のタイヤでは、高荷重を支承するた
めベルト層の剛性および強度を充分に高める必要があ
り、従来、図６に示すように、ベルト層Ａとしてスチー
ルコードの４枚のプライを用いるとともに、カーカス側
の第１のプライＡ１のタイヤ赤道に対するコード角度を
５０〜７０度と比較的深く、又第２〜第４のプライＡ２
〜Ａ４のコード角度を１０〜３０度の範囲で略同一しか
も第２のプライＡ２のコードを第３、第４のプライＡ
３、Ａ４のコードと交差する向きに配列し、強固なトラ
ス構造を形成していた。

【０００４】しかしながら、タイヤは、岩石等の突起を
踏んだ際、ベルト層Ａがそのコード角度を変化させなが
ら半径方向内側に撓もうとする。このとき、前記した多
数枚構造のベルト層Ａでは、最内側に配される第１のプ
ライＡ１によって、その外側の第２、第３のプライＡ
２、Ａ３のコードの動きが拘束され、コード角度が変化
し難くなる。しかも、半径方向内側に撓む時、内側のプ
ライほど引っ張り歪みが増大するが、多数枚構造により
この引っ張り歪みの差（不均一性）がさらに助長され
る。その結果、これらの相互作用によって、特に第２の
プライＡ２にコードの破断損傷が集中的に発生し、プラ
ンジャー強度を損ねるという問題がある。

【０００５】又前記多数枚構造のベルト層Ａでは、トレ
ッド厚さｔを増大させるとともに、プライ端部を起点と
した剥離損傷の発生の機会が増すため、高速耐久性の向
上及び軽量化の妨げともなっている。

【０００６】そこで本発明は、ベルト層をスチールコー
ドの２枚のプライで形成するとともに、トレッド中央領
域におけるベルト層のスチール量、並びにカーカスとベ
ルト層との間のコード間のゴム厚さを夫々特定すること
を基本として、操縦安定性を維持しながら、従来のベル
ト層に比してスチール量を増加させることなくプランジ
ャー強度を向上でき、しかも高速耐久性及び軽量化にも
貢献しうる重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の重荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部か
らサイドウォール部をへてビード部のビードコアにのび
かつスチール製のカーカスコードをタイヤ赤道に対して
７０〜９０度の角度で配列した１枚のカーカスプライか
らなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカス
の外側に配されかつスチール製のベルトコードをタイヤ
赤道に対して０〜４５度の角度で配列した２枚のベルト
プライからなるベルト層とを具え、しかも２枚のベルト
プライのベルトコードは互いに交差するとともに、少な
くとも前記ベルト層のタイヤ軸方向のベルト巾ＷＢの
０．２５倍の距離Ｌをタイヤ赤道から両側に隔てた周方
向線間のトレッド中央領域において、前記各ベルトプラ
イのプライ単位面積当たりのスチール量の和ＭＢは、カ
ーカスプライのプライ単位面積当たりのスチール量ＭＣ
の６〜１０倍、かつ半径方向の内外で隣り合うカーカス
プライのカーカスコードとベルトプライのベルトコード
との間のゴム厚さは０．７〜３．０ｍｍとしたことを特
徴としている。

【０００８】なお、各ベルトプライのスチール量を互い
に略同一とすることが、操縦安定性、プランジャー強
度、高速耐久性等の観点から好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１、２において、重荷重用ラ
ジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、本例では、
トラック・バス用のタイヤであって、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一対のサイド
ウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に配さ
れるビード部４とを具える。又タイヤ１は、前記ビード
部４、４間に架け渡されるトロイド状のカーカス６と、
このカーカス６の外側かつトレッド部２内方に配置され
る強靭なベルト層７とによって補強される。

【００１０】前記カーカス６は、前記トレッド部２から
サイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５の
廻りで折返される１枚のカーカスプライ６Ａからなり、
このカーカスプライ６Ａは、スチール製のカーカスコー
ド（スチールコード）をタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９
０度の角度、通常９０度で配列する。

【００１１】又ベルト層７は、内外の２枚のベルトプラ
イ７Ａ、７Ｂから形成される。本例では、図２に拡大し
て示すの如く、内のベルトプライ７Ａは、外のベルトプ
ライ７Ｂより広巾であり、この広い側のプライ巾ＷＡで
定義するベルト巾Ｗを、トレッド接地巾ＴＷの０．８０
〜０．９５倍の範囲、本例では０．９０倍程度とするこ
とにより、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補
強している。なお外のベルトプライ７Ｂのプライ巾ＷＢ
を、前記プライ巾ＷＡより４〜１０ｍｍ程度小とし、ベ
ルト外方端での応力集中を緩和している。

【００１２】各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、スチール製
のベルトコード（スチールコード）をタイヤ赤道Ｃに対
して０〜４５度の角度、好ましくは１０〜３０度の角度
で配列してなり、各ベルトコードがプライ間で交差する
ように、コードの傾斜方向を右上がり／左上がりと互い
に違えている。このベルトコード間の交差並びに前記範
囲のコード角度の採用によって、ベルト層７に必要な面
内剛性とタガ効果とが付与され、操縦安定性の維持が図
られている。

【００１３】ここで、前記ベルト巾Ｗの０．２５倍の距
離Ｌをタイヤ赤道Ｃから両側に隔てた周方向線Ｘ、Ｘ間
の領域をトレッド中央領域Ｙと定義したとき、少なくと
もこのトレッド中央領域Ｙにおいて、前記各ベルトプラ
イ７Ａ、７Ｂのプライ単位面積当たりのスチール量ＭＢ
１、ＭＢ２の和ＭＢ（＝ＭＢ１＋ＭＢ２）を、カーカス
プライ６Ａのプライ単位面積当たりのスチール量ＭＣの
６〜１０倍としている。

【００１４】この「スチール量」を、外のベルトプライ
７Ｂを代表して説明すると、図３に示すように、ベルト
プライ７Ｂを、例えばサイズＬ１×Ｌ１の基準面積Ｋの
小ブロック１０に区画したときに、このブロック１０内
に配されるベルトコード１１のスチールの全体積Ｖを前
記基準面積Ｋで除した値Ｖ／Ｋを意味する。

【００１５】重荷重用ラジアルタイヤでは、高い充填内
圧を支承するため、カーカス６のスチール量ＭＣは、通
常０．０９〜０．１７ｍｍ、本例では０．１２８ｍｍ程
度に設定される。従って、ベルト層７のスチール量ＭＢ
は、目安としては０．５４〜１．７ｍｍの範囲であっ
て、好ましくは０．７６〜１．２７ｍｍの範囲、本例で
は１．０１６ｍｍ程度とし、従来の４枚構造のベルト層
におけるスチール量と略同程度に設定している。なお、
前記範囲のスチール量ＭＢを得るために、従来に比し
て、ベルトコードを太くするか、或いは打込み本数を増
加するかの一方又は双方の手段を採用する。

【００１６】このように、ベルト層７を、コードを交差
配列してベルト面内剛性を得るために必要な最小限のプ
ライ枚数、すなわち２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構
成し、しかもこのベルトプライ７Ａ、７Ｂのスチール量
ＭＢ１、ＭＢ２の和ＭＢを、カーカスプライ６Ａのスチ
ール量ＭＣの６〜１０倍に規制している。

【００１７】これにより、必要な操縦安定性を確保しな
がら、プライ数の半減によって、突起乗り越時に集中す
る最内側のベルトプライへの引っ張り歪みを低減でき、
しかも交差配列におけるベルトコードの動きをベルト層
７の撓みに追従して柔軟に変化せしめうる。従って、突
起乗り越時のベルト層７のコード折れを抑制でき、プラ
ンジャー強度を総合的に高めうる。このコード折れの抑
制効果を有効に発揮するために、ベルトプライ７Ａのス
チール量ＭＢ１と、ベルトプライ７Ｂのスチール量ＭＢ
２とを実質的に同一とするのが良く、さらにはベルトプ
ライ７Ａ、７Ｂのコード構成、コード打込み数及びコー
ド角度も、互いに同一とするのが好ましい。

【００１８】又プライ数の半減によって、トレッド厚さ
ｔを減じるとともに、プライ端部Ｅを起点とした剥離損
傷の発生の機会が減じられ、高速耐久性を向上しうると
ともに軽量化を達成できる。又生タイヤ形成時のプライ
貼付け工程数が削減されるため、生産性が高まるととも
にコストダウンを行いうる。

【００１９】なお前記スチール量ＭＢが６×ＭＣ未満の
時、コード折れを抑制できずプランジャー値が著しく低
下する。又１０×ＭＣを越えると、タイヤ重量が不必要
に増加し、軽量化の効果がなくなるとともにコストアッ
プを招く。

【００２０】又タイヤ１では、プランジャー強度をさら
に高めるため、図４に示すように、半径方向の内外で隣
り合うカーカスプライ６Ａのカーカスコード１２と内の
ベルトプライ７Ａのベルトコード１１との間のゴム厚さ
Ｔを、少なくとも前記トレッド中央領域Ｙにおいて、
０．７〜３．０ｍｍの範囲に増加している。なお図４に
は、ゴム厚さＴが理解しやすいように、あえてカーカス
コード１２とベルトコード１１との配列方向を同じに描
いている。

【００２１】このゴム厚さＴの設定により、トレッド部
２の柔軟性が適度に増し、突起乗越し時に路面から受け
る衝撃力が分散かつ緩和される。しかもカーカスコード
１２によるベルトコード１１の動きへの拘束を抑制でき
る。従って、前記２枚のベルトプライ構造との相乗効果
によってプランジャー強度をさらに高めることができ
る。

【００２２】なお図５に、本発明者がテストによって得
たゴム厚さＴとプランジャー強度との相関関係を示す。
テストは、２枚のベルトプライ構造のタイヤにおいて、
ゴム厚さＴのみを変化させ、その時のプランジャー強度
を測定した。図の如く、ゴム厚さＴが０．７ｍｍ未満で
は、プランジャー強度の向上効果は低い。逆に３．０ｍ
ｍを越えると前記向上効果の更なる増加が見込まれず、
逆に重量が不必要に増加し、かつコストの上昇を招く。
なお従来タイヤにおけるゴム厚さは、０．３〜０．６ｍ
ｍ程度である。

【００２３】又前記範囲のゴム厚さＴを確保するために
は、カーカスプライ６Ａ及びベルトプライ７Ａのトッピ
ングゴムを増加しても良いが、本例ではカーカスプライ
６Ａとベルトプライ７Ａとの間に厚さＴ１が１．０±
０．５ｍｍかつトッピングゴムと略等しいゴム硬度を有
するゴム層１５（図２，４に示す）を別途設けるのが好
ましい。

【００２４】

【実施例】タイヤサイズが１１Ｒ２２．５でありかつ図
１に示す構成をなすタイヤを表１の仕様に基づき試作す
るとともに、各試供タイヤのプランジャー強度、高速耐
久性およびタイヤ重量をそれぞれ測定し、その結果を表
１に記載した。なお、従来タイヤにおけるカーカス及び
ベルト層の構成を表２に示し、又実施例及び比較例にお
いては、カーカス構成は従来タイヤと同一としている。

【００２５】・プランジャー強度：試供タイヤを７．５
０×２２．５のリムにリム組みして７００ｋｐａの内圧
を充填した条件下で、ＪＩＳＤ４２３０に準じたプラン
ジャー破壊試験を行った。そのときの破壊エネルギーを
測定し、従来例を１００とした指数で比較した。指数値
が大なほど優れている。

【００２６】・高速耐久性：試供タイヤを７．５０×２
２．５のリムにリム組みし、内圧８５０ｋｐａ、荷重４
０００ｋｇｆ、速度８０ｋｍ／ｈのもとでドラム上を走
行させ、３時間毎に速度を１０ｋｍ／ｈずつステップア
ップし、タイヤに外観目視にて確認可能な損傷が発生し
た時点でテストを終了した。そして損傷が発生するまで
の走行時間を従来例を１００とした指数で比較した。指
数値が大なほど優れている。

【００２７】・タイヤ重量従来例１を１００として指数
で表示した。数値が小さいほど軽量である。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】本発明の重荷重用ラジアルタイヤは叙上
の如く構成しているため、操縦安定性を維持しながら、
従来のベルト層に比してスチール量を増加させることな
くプランジャー強度を向上でき、しかも高速耐久性を高
めるとともに軽量化を達成しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】トレッド部を拡大して示す断面図である。

【図３】スチール量を説明するためのプライの斜視図で
ある。

【図４】ゴム厚さを説明するための線図である。

【図５】ゴム厚さとプランジャー強度との関係を示す線
図である。

【図６】従来タイヤのベルト構造を説明する断面図であ
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 ６Ａ カーカスプライ ７ ベルト層 ７Ａ、７Ｂ ベルトプライ １１ ベルトコード １２ カーカスコード Ｃ タイヤ赤道 Ｙ トレッド中央領域 Ｔ ゴム厚さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアにのびかつスチール製のカーカスコ
   ードをタイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で配列し
   た１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド
   部の内方かつ前記カーカスの外側に配されかつスチール
   製のベルトコードをタイヤ赤道に対して０〜４５度の角
   度で配列した２枚のベルトプライからなるベルト層とを
   具え、しかも２枚のベルトプライのベルトコードは互い
   に交差するとともに、 少なくとも前記ベルト層のタイヤ軸方向のベルト巾ＷＢ
   の０．２５倍の距離Ｌをタイヤ赤道から両側に隔てた周
   方向線間のトレッド中央領域において、 前記各ベルトプライのプライ単位面積当たりのスチール
   量の和ＭＢは、カーカスプライのプライ単位面積当たり
   のスチール量ＭＣの６〜１０倍、かつ半径方向の内外で
   隣り合うカーカスプライのカーカスコードとベルトプラ
   イのベルトコードとの間のゴム厚さは０．７〜３．０ｍ
   ｍとしたことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】一方の前記ベルトプライのプライ単位面積
   当たりのスチール量は、他方の前記ベルトプライのスチ
   ール量と実質的に同一であることを特徴とする請求項１
   記載の重荷重用ラジアルタイヤ。