JP2002029213A

JP2002029213A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2002029213A
Application number: JP2000211728A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hara; 誠治原
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルト層の耐久性を向上する。【解決手段】カーカス６とベルト層７とを具えた空気
入りタイヤ１である。前記ベルト層７は、ベルトコード
の配列体をゴム引きしてなりかつタイヤ半径方向内側か
ら外側に順に重なる第１のベルトプライ７Ａ、第２のベ
ルトプライ７Ｂ、及び前記第２のベルトプライよりも巾
狭の第３のベルトプライ７Ｃを含む。該第３のベルトプ
ライ７Ｃのタイヤ軸方向の外端における前記第２のベル
トプライ７Ｂのベルトコードと第３のベルトプライ７Ｃ
のベルトコードとのタイヤ半径方向のコード間距離Ｙを
０．５mm以上とする。しかも前記第２のベルトプライ７
Ｂと第３のベルトプライ７Ｃとの間かつ該第３のベルト
プライ７Ｃの外端７Ｃｅからタイヤ軸方向内方の外端領
域に耐熱性に優れた耐熱性ゴムＧ１を配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト層の耐久性
を向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】小型ト
ラック、重荷重車（例えばトラック、バス）などに用い
られる空気入りラジアルタイヤにあっては、図５に示す
如く、ラジアル構造のカーカスａを、強靱なベルト層ｂ
でタガ締めしトレッド部ｃの剛性を高めている。そし
て、このベルト層ｂには、通常、金属コードといった高
弾性のベルトコードをタイヤ赤道に対して傾けて配列し
たベルトコード配列体をゴム引き（すなわち、ベルトコ
ード配列体の両面をトッピングゴムにより被覆するこ
と。）したベルトプライｂ１〜ｂ４が用いられている。
またこの種のタイヤでは、高荷重、高内圧が作用するた
め、通常、３ないし４枚のベルトプライｂ１〜ｂ４をタ
イヤ半径方向に重ねて前記ベルト層ｂを構成している。

【０００３】またベルトプライのタイヤ軸方向の端部
は、剛性の段差が生じるため走行中の歪が集中しやすく
かつ発熱によりベルトコード周囲のトッピングゴムが劣
化してゴムが破壊するいわゆるベルトエッジルース（以
下、単に「ルース」ということがある。）などの損傷の
起点となり易い。このため、従来ではタイヤ半径方向
内、外で重なるベルトプライの端部のタイヤ軸方向の位
置をずらせたり、またベルトプライの端部においてタイ
ヤ半径方向のベルトプライ間のコード間距離Ｙを大きく
設定し、前記剛性段差を緩和することが行なわれてい
る。また前記コード間距離Ｙを大とする際には、天然ゴ
ムを主体とするトッピングゴムと同じゴム材を介在させ
ることが行われている。

【０００４】このように、ベルト層については種々の改
善が行われてはいるが、近年の車両の高出力化、高性能
化に伴いさらなる耐久性の向上が望まれている。

【０００５】本発明は、以上のような問題点に鑑み案出
なされたもので、タイヤ半径方向内側から外側に順に重
なる第１のベルトプライ、第２のベルトプライ、及び前
記第２のベルトプライよりも巾狭の第３のベルトプライ
を含むベルト層を具えるとともに、前記第３のベルトプ
ライのタイヤ軸方向の外端における前記第２のベルトプ
ライのベルトコードと第３のベルトプライのベルトコー
ドとのタイヤ半径方向のコード間距離Ｙを０．５mm以上
とし、しかも第２のベルトプライと第３のベルトプライ
との間かつ該第３のベルトプライの外端からタイヤ軸方
向内方の外端領域に耐熱性に優れたゴムを配することを
基本として、ベルトプライの端部、とりわけ第３のベル
トプライの端部が損傷の起点となることを抑制し、ベル
ト層の耐久性を高めうる空気入りタイヤを提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配置された
ベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、前記ベル
ト層は、ベルトコードの配列体をゴム引きしてなりかつ
タイヤ半径方向内側から外側に順に重なる第１のベルト
プライ、第２のベルトプライ、及び前記第２のベルトプ
ライよりも巾狭の第３のベルトプライを含むとともに、
該第３のベルトプライのタイヤ軸方向の外端における前
記第２のベルトプライのベルトコードと第３のベルトプ
ライのベルトコードとのタイヤ半径方向のコード間距離
Ｙを０．５mm以上とし、しかも前記第２のベルトプライ
と第３のベルトプライとの間かつ該第３のベルトプライ
外端からタイヤ軸方向内方の外端領域に耐熱性に優れた
ゴム材からなる耐熱性ゴムを配したことを特徴としてい
る。

【０００７】また前記耐熱性ゴムは、例えばシリコーン
ゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン
プロピレンジエンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレ
ンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム又はアクリルニトリ
ルブタジエンゴムの１以上を含有するゴム組成物を用い
ることができ、中でもシリコーンゴム又はフッ素ゴムが
特に好ましい。また前記コード間距離Ｙは、好ましくは
２．５〜４．５mmに設定することが望ましい。また前記
外端領域は、そのタイヤ軸方向の長さＬがトレッド接地
巾の３〜１０％であることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図１には本実施形態の空気入りタイ
ヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負
荷の正規状態の断面図、図２はそのトレッド部を含む部
分断面図をそれぞれ示している。図において、本実施形
態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォ
ール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカ
ス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレ
ッド部２の内部に配置されたベルト層７とを具え、本例
ではトラック、バス等に使用されるチューブレスタイプ
の重荷重用ラジアルタイヤが例示されている。

【０００９】本明細書において前記「正規リム」とは、
タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当
該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭ
Ａであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、
或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。
また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を
含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている
空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡ
であれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLA
TION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば
"INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用の
場合には一律に１８０ｋＰａとする。

【００１０】前記カーカス６は、本例ではトレッド部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に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつ前
記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折
返された折返し部６ｂとを有する少なくとも１枚、本例
では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカ
ーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７０
〜９０度の角度で配列されたカーカスコードを具える。
またカーカスコードは、本例ではスチールコードが用い
られるが、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステルな
どの有機繊維コードも必要により採用しうる。また前記
カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間
には、断面略三角形状をなすビードエーペックスゴム８
が配され、ビード部４が補強される。

【００１１】前記ベルト層７は、ベルトコードの配列体
をトッピングゴムによりゴム引きしてなりかつ本例では
タイヤ半径方向内側から外側へ順に配される第１、第
２、第３、第４のベルトプライ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ
の４枚のプライで構成されたものを例示している。

【００１２】前記ベルトコードは、本例では金属コード
からなり、前記各ベルトプライ７Ａ〜７Ｄは、例えばベ
ルトコードの長手方向と直角な向きのプライ巾５cm当た
り、例えば２０〜４０本程度で打ち込まれている。また
前記ゴム引きに用いられるトッピングゴムは、本例では
接着性、加工性に優れる天然ゴムを主体とするゴム材か
ら構成される。天然ゴムを主体とするゴム材としては、
ゴム成分１００重量部中に天然ゴムを５０重量部以上、
好ましくは７０重量部以上含むゴムが望ましい。なおゴ
ム成分の残部は、他のジエン系のゴム、例えばスチレン
ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ア
クリルニトリルブタジエンゴム等を用いるのが望まし
い。

【００１３】前記第１のベルトプライ７Ａは、ベルトコ
ードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば４５〜７０度程度の
比較的大きな角度で配列されている。また前記第２、第
３、第４のベルトプライ７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは、前記ベル
トコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０度程
度の小角度で配列したものを例示する。またベルト層７
のうち、第２のベルトプライの巾が最も大に形成されて
おり、また第４のベルトプライ７Ｄは最も小巾で形成さ
れる。この最大巾をなす第２のベルトプライ７Ｂのタイ
ヤ軸方向巾ＢＷは、トレッド接地巾ＴＷの０．８０〜
０．９７倍、より好ましくは０．８５〜０．９０倍とす
るのが好ましく、本例では約０．８７倍に形成してい
る。これにより、トレッド部２を広範囲にわたり補強で
き、トレッド部の剛性を高め耐摩耗性の向上や転がり抵
抗の低減に役立つ。また第１のベルトプライ７Ａと第３
のベルトプライ７Ｃとは、タイヤ半径方向で直接重なら
ないため同幅としても良いが、好ましくは本例のように
第３のベルトプライ７Ｃの巾を第１のベルトプライ７Ａ
の巾よりも大とし、カーカス６への締付力を向上させる
のがよい。なおトレッド接地巾ＴＷは、前記正規状態の
タイヤに正規荷重を負荷して平面に接地させたときのト
レッド端縁Ｅ、Ｅ間のタイヤ軸方向距離を言う。

【００１４】さらに「正規荷重」とは、タイヤが基づい
ている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎
に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷
能力、ＴＲＡであれば表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOU
S COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ＥＴＲ
ＴＯであれば“LOAD CAPACITY ”である。

【００１５】またベルト層７のうち、第２のベルトプラ
イ７Ａと第３のベルトプライ７Ｃとの間では、タイヤ赤
道Ｃに対するベルトコードの傾斜方向が相違している。
すなわち、前記第３のベルトプライ７Ｃは、ベルトコー
ドを前記第２のベルトプライ７Ｂのベルトコードと交差
する向きに重ね合わせている。これによって、ベルト層
７は、剛性の高い金属コードからなるベルトコードが互
いに交差した高剛性のトラス構造を形成しトレッド部２
の剛性を高めるのに役立つ。なお第２のベルトプライ７
Ｂの外端７Ｂと、第３のベルトプライ７Ｃの外端７Ｃｅ
との間のタイヤ軸方向距離Ｓは、前記第２のベルトプラ
イのＢＷの５〜１５％程度に設定されている。

【００１６】また幅が広く設定される前記第２のベルト
プライ７Ｂ及び第３のベルトプライ７Ｃは、そのタイヤ
軸方向の外端７Ｂｅ、７Ｃｅが走行時の変形が大きいト
レッド接地端Ｔｅ側に位置するため、各端部７Ｂｅ、７
Ｃｅに走行時の歪が集中し易い。とりわけ第２のベルト
プライ７Ｂと第３のベルトプライ７Ｃとは、前記の如く
ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされてい
るため、走行時のプライの変形に基づくベルトコードの
動きがそれぞれ異なるためにプライ７Ｂ、７Ｃ間のゴム
部分に作用するせん断歪がより大きくなる。そこで本実
施形態の空気入りタイヤ１では、前記第３のベルトプラ
イ７Ｃのタイヤ軸方向の外端７Ｃｅにおける前記第２の
ベルトプライ７Ｂのベルトコードと第３のベルトプライ
のベルトコードとのタイヤ半径方向のコード間距離Ｙを
０．５mm以上に設定している。

【００１７】前記コード間距離Ｙが０．５mm未満である
と、第２のベルトプライ７Ｂのベルトコードと第３のベ
ルトプライのベルトコードとがタイヤ半径方向で接近し
プライ７Ｂ、７Ｃ間のゴム量が減少する結果、該プライ
７Ｂ、７Ｃ間に生じるせん断歪を効果的に緩和できずル
ースといった損傷が生じやすくなるため耐久性が低下す
る。また前記コード間距離Ｙが４．５mmを超えても、第
３のベルトプライ７Ｃの外端が第２のベルトプライ７Ｂ
から大きく離間するため、第３のベルトプライの外端の
動きが規制されずに大きくなって同様にルースが生じ易
くなって耐久性を低下させる傾向がある。好ましくは、
前記コード間距離Ｙは、１．５〜４．５mm、さらに好ま
しくは２．５〜４．５mmとすることが望ましい。また前
記コード間距離Ｙは、前記第３のベルトプライの外端７
Ｃｅからタイヤ軸方向内側に向かって漸減するよう設定
される。

【００１８】また空気入りタイヤ１は、前記第２のベル
トプライ７Ｂと第３のベルトプライ７Ｃとの間かつ該第
３のベルトプライ７Ｃの外端７Ｃｅからタイヤ軸方向内
方へ小距離Ｌを隔てる外端領域Ｅに、耐熱性に優れたゴ
ム材からなる耐熱性ゴムＧ１を配している。ここで、耐
熱性に優れるゴム材とは、長時間、高温下におかれた場
合でも劣化の少ないゴム、具体的にはゴム硬さ、引張強
さ、切断時伸びの変化率が少ないゴム材をいう。例えば
ＪＩＳＫ６３０１の「加硫ゴムの老化試験方法」にお
いて、老化温度１００℃、老化時間４８時間において、
ゴム硬さ、引張強さ、切断時伸びの変化率が１０％以下
の条件を満たすゴムが望ましい。

【００１９】このような耐熱性ゴムＧ１としては、例え
ばシリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴ
ム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロスルフォン
化ポリエチレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム又はア
クリルニトリルブタジエンゴムの１以上を含有するゴム
組成物を挙げることができ、中でもシリコーンゴム、フ
ッ素ゴムを含むことが、熱劣化が生じ難くかつ変形した
際の内部発熱が小さいため発熱自体が少ない点で特に好
ましいものとなる。

【００２０】また耐熱性ゴムＧ１は、ゴム成分全てを前
記例示のゴム材で構成することができるし、またゴム成
分１００重量部中に前記例示のゴム材の少なくとも１種
を１５重量部以上、より好ましくは３０重量部以上、さ
らに好ましくは５０重量部以上含むことでも良い。この
場合、ゴム成分の残部は特に限定されないが、例えばベ
ルトプライのトッピングゴムとの接着性を向上するため
に天然ゴム、各種ブタジエンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、その他のジエン系のゴム等を好適に用いることが
できる。そして、このような耐熱性ゴムＧ１を歪が大き
くひいては発熱の大きい前記第２のベルトプライ７Ｂと
第３のベルトプライ７Ｃとの間かつ前記第３のベルトプ
ライ７Ｃの外端領域Ｅに配することにより、例えばこの
外端領域Ｅの発熱自体を抑制でき、かつ発熱した場合で
あっても発熱に基づく劣化を最小限とすることによりゴ
ム破壊を抑制し、前記外端領域Ｅでのルースといった損
傷を効果的に防止しうる。

【００２１】また本実施形態の耐熱性ゴムＧ１は、図２
に拡大して示すように、前記第３のベルトプライ７Ｃと
第２のベルトプライ７Ｂとの間の前記外端領域Ｅのみな
らず、第３のベルトプライの外端７Ｃｅ、第２のベルト
プライ７Ｂの外端７Ｂｅをともに覆うものを例示してい
る。すなわち、耐熱性ゴムＧ１は、前記第３のベルトプ
ライ７Ｃのタイヤ軸方向の外端７Ｃｅを経て該第３のベ
ルトプライ７Ｃのタイヤ半径方向の外面に接してのびる
とともに、前記外端領域Ｅから第２のベルトプライ７Ｂ
のタイヤ半径方向の外面を軸方向外側に沿ってのびかつ
第２のベルトプライ７Ｂの外端７Ｂｅを通り該第２のベ
ルトプライ７Ｂのタイヤ半径方向の内面に接して配され
ている。なお本例では耐熱性ゴムＧ１は、前記第１のベ
ルトプライ７Ａのタイヤ軸方向の外端７Ａｅ面にも接し
て配されたものを例示する。このように耐熱性ゴムＧ１
によって、第１、第２及び第３のベルトプライ７Ａ、７
Ｂ、７Ｃの各外端７Ａｅ、７Ｂｅ、７Ｃｅを含んで覆う
ことにより、自由端となるため比較的動きやすい各プラ
イの外端での発熱を抑制しかつゴム劣化を防止すること
でルースなどを効果的に抑制できる。

【００２２】また耐熱性ゴムＧ１が介在する前記外端領
域Ｅは、そのタイヤ軸方向の長さＬが前記トレッド接地
巾ＴＷの２〜１５％、より好ましくは３〜１２％、さら
に好ましくは３〜１０％、より好ましくは５〜１０％で
あることが望ましい。前記長さＬがトレッド接地巾ＴＷ
の２％未満であると、歪が集中しやすい領域に耐熱性ゴ
ムＧ１を十分に配することが困難となる傾向があり、逆
に１５％を超えると、トレッド部２へのタガ効果が低下
しがちとなり操縦安定性などの低下を招くおそれがあ
る。

【００２３】またこのような空気入りタイヤ１は、例え
ば図３に示すように、未加硫の第２のベルトプライ７Ｂ
及び第３のベルトプライ７Ｃの各外端７Ｂｅ、７Ｃｅ
に、前記耐熱性のゴム材からなるゴムシート片を断面略
コ字状に折り曲げたエッジカバーゴム１０を配し、これ
らを積層して未加硫のベルト層を形成するとともに、こ
のベルト層を用いて生カバーを成形しかつ加硫すること
により、図２に示したように前記外端領域Ｅに耐熱性ゴ
ムＧ１を介在させた空気入りタイヤ１を容易に製造しう
る。また図４に示すように、未加硫の第２のベルトプラ
イ７Ｂと第３のベルトプライ７Ｃとの間に前記外端領域
Ｅを含んで断面略三角形状に押出し成形した耐熱性のゴ
ム材からなるゴムストリップ１１を配し、これらを積層
して未加硫のベルト層を形成しても良い。

【００２４】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は上記の実施形態に限定されることなく種々
変更でき、例えばベルト層７は、３枚のプライから構成
されていても良く、またチューブタイプの空気入りタイ
ヤであっても良い。またタイヤも３枚のベルトプライを
具えるものであればそのカテゴリは問わない。

【００２５】

【実施例】図１の基本構造をなす１１Ｒ２２．５１４
Ｐの重荷重用ラジアルタイヤについて表１の仕様に基づ
き試作するとともに（実施例、比較例）、ドラム試験機
を用いてルースが発生するまでの時間とタイヤの温度を
測定した。なおタイヤの温度は、図５に符号Ｘで示すよ
うに、第３のベルトプライの外端から半径方向外側に１
mmの距離を隔てる位置の温度を針式温度計を用いて測定
した。テスト条件は、次の通りである。リム：７．５０インチ内圧：８５０ｋＰａ荷重：３６．７７Ｎドラムスピード：８０ｋｍ／Ｈ実施例、比較例の耐熱性ゴムの配合を表１に、テストの
結果を表２に示すが、これらの結果から、実施例のタイ
ヤは、従来例、比較例に比べてベルト層の端部での発熱
を抑えかつ耐久性が向上していることが確認できた。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】上述したように、請求項１又は２記載の
発明では、第３のベルトプライのタイヤ軸方向の外端に
おける前記第２のベルトプライのベルトコードと第３の
ベルトプライのベルトコードとのタイヤ半径方向のコー
ド間距離Ｙを０．５mm以上とし、かつ歪が大きくひいて
は発熱の大きい第２のベルトプライと第３のベルトプラ
イとの間の外端領域に耐熱性ゴムを配することにより、
外端領域が発熱した場合であっても発熱に基づくゴムの
劣化を最小限に抑えゴム破壊を抑制してベルト層のルー
スといった損傷を効果的に防止しうる。

【００２９】また、請求項３又は４記載の発明の如く、
前記コード間距離Ｙ又は／及び前記外端領域のタイヤ軸
方向の長さを適切に限定したときには、操縦安定性など
を損ねることなくベルト層の耐久性をさらに向上しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すタイヤの正規状態にお
ける右半分断面図である。

【図２】そのトレッド部の部分拡大図である。

【図３】ベルト層の製造工程を説明する断面図である。

【図４】ベルト層の製造工程を説明する断面図である。

【図５】従来のベルト層の端部を拡大して示す断面図で
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第１のベルトプライ７Ｂ第２のベルトプライ７Ｃ第３のベルトプライ７Ｄ第４のベルトプライＥ外端領域Ｙコード間距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配置された
ベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、前記ベルト層は、ベルトコードの配列体をゴム引きして
なりかつタイヤ半径方向内側から外側に順に重なる第１
のベルトプライ、第２のベルトプライ、及び前記第２の
ベルトプライよりも巾狭の第３のベルトプライを含むと
ともに、該第３のベルトプライのタイヤ軸方向の外端における前
記第２のベルトプライのベルトコードと第３のベルトプ
ライのベルトコードとのタイヤ半径方向のコード間距離
Ｙを０．５mm以上とし、しかも前記第２のベルトプライと第３のベルトプライと
の間かつ該第３のベルトプライの外端からタイヤ軸方向
内方の外端領域に耐熱性に優れたゴム材からなる耐熱性
ゴムを配したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記耐熱性ゴムは、シリコーンゴム、フッ
素ゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレン
ジエンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、ブ
チルゴム、アクリルゴム又はアクリルニトリルブタジエ
ンゴムの１以上を含有していることを特徴とする請求項
１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記コード間距離Ｙは、２．５〜４．５mm
であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入り
タイヤ。
【請求項４】前記外端領域は、そのタイヤ軸方向の長さ
Ｌがトレッド接地巾の３〜１０％であることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。