JP2003127613A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性を高く維持しながら、トレッドショ
ルダー部の温度上昇を抑制でき高速耐久性を向上しう
る。 【解決手段】 トレッドゴムＧは、途切れ部１０を隔て
てタイヤ赤道両側に配されるゴム硬度Ｈｃが５７゜以下
のベースゴム片１１からなるベースゴムＧｂと、ゴム硬
度Ｈｃが６０゜以上のキャップゴムＧｃとを含み、ゴム
硬度差Ｈｃ−Ｈｂは５〜１５度である。ベースゴム片１
１は、そのゴム厚さＴｂがタイヤ軸方向内側から外側に
向かって実質的に増加し、ベルト外端における、ベース
ゴムＧｂのゴム厚さＴｂとキャップゴムＧｃのゴム厚さ
Ｔｃとの比Ｔｂ／Ｔｃは０．５〜１．５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、トレッドゴムが半
径方向最内側のベースゴムと最外側のキャップゴムとを
含む多層構造体からなる重荷重用ラジアルタイヤにおい
て、耐摩耗性を損ねることなくトレッドの温度上昇を抑
制し耐久性を向上した重荷重用ラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】トラックやバスなどに装着される重荷重
用ラジアルタイヤでは、タイヤにかかる荷重が大きいこ
とや連続走行時間が長いことなどによって、タイヤ内で
生じる熱が蓄積され、タイヤ温度が上昇する。このと
き、タイヤを構成する加硫ゴムにおいて、加硫している
イオウが一度切れて再架橋するなどゴムの熱による物性
変化が発生し、特に温度上昇の大きいトレッド部におい
て、トレッドゴムとベルト層との接着面に剥離損傷を誘
発させる。

【０００３】従って、従来、この温度上昇を抑制し耐久
性を向上するために、トレッドゴムを、耐摩耗性に優れ
るトレッド面側のキャップゴムと、その内側に配される
低発熱性のべースゴムとの多層構造としたタイヤが採用
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
重荷重用ラジアルタイヤにおいては、制動性を向上する
ためにトレッド巾が広くなる傾向にあり、そのためにト
レッドショルダー部のゴム厚さが増大するなど、このト
レッドショルダー部において熱がより蓄積し易い構造と
なっている。従って、耐摩耗性の維持を図りながら、ト
レッド温度の上昇をさらに抑制して耐久性を向上させる
ためには、トレッドゴムとして、前述のトレッドショル
ダー部のゴム厚さの増大に対応した、多層構造を採用す
ることが必要となる。

【０００５】そこで本発明は、多層構造のトレッドゴム
において、キャップゴムおよびベースゴムの夫々のゴム
硬度及び硬度差を規制し、かつ前記ベースゴムを、途切
れ部を隔ててタイヤ赤道両側に配される一対のベースゴ
ム片で形成するとともに、このベースゴム片のゴム厚さ
をタイヤ軸方向内側から外側に向かって増加せしめ、し
かもトレッド端縁近傍におけるベースゴムとキャップゴ
ムとのゴム厚さの比を特定することを基本として、耐摩
耗性を高く維持しながら、トレッド温度の上昇をさらに
抑制して耐久性を向上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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、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至るカーカスと、
トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されるベ
ルト層とを有する重荷重用ラジアルタイヤであって、前
記トレッド部のタイヤ赤道における全トレッド厚さＴＡ
と、トレッド端縁からタイヤ軸方向内側に１０ｍｍ隔た
るトレッド面上のトレッド端縁近傍点Ｐにおけるにおけ
る全トレッド厚さＴＢとの比ＴＢ／ＴＡは、１．１〜
１．７、かつ前記トレッド部をなすトレッドゴムは、ベ
ルト層に沿ってタイヤ軸方向に延在し、かつタイヤ赤道
両側にトレッド巾ＴＷの０．０１〜０．３０倍の距離ｇ
の途切れ部を隔てて配される一対のベースゴム片からな
る半径方向最内側のベースゴムと、トレッド面をなす半
径方向最外側のキャップゴムとを含む多層構造体からな
るとともに、前記キャップゴムのゴム硬度Ｈｃを６０゜
以上、前記ベースゴムのゴム硬度Ｈｂを５７゜以下、か
つ前記ゴム硬度Ｈｃ、Ｈｂの硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１
５°とし、しかも前記ベースゴム片は、そのゴム厚さＴ
ｂがタイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加
するとともに、前記トレッド端縁近傍点Ｐにおける、前
記ベースゴムのゴム厚さＴｂとキャップゴムのゴム厚さ
Ｔｃとの比Ｔｂ／Ｔｃは０．５〜１．５であることを特
徴としている。

【０００７】又請求項２の発明では、前記カーカスは、
スチール製のカーカスコードを用いた１枚のカーカスプ
ライからなり、かつ前記ベルト層は、スチール製のベル
トコードを用いた３枚以上のベルトプライからなること
を特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は、本発明の重荷重用ラ
ジアルタイヤの子午断面図である。図１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、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に至るカーカス６と、トレッド部２の内方か
つ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具え
る。

【０００９】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ周方向に対して７０〜９０°の角度で配列した１枚以
上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成され
る。カーカスコードとしては、スチールコードが好適で
あるが、例えばカーカス６が複数枚のカーカスプライか
らなる場合など、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、
芳香族ポリアミドなどの有機繊維コードも採用しうる。

【００１０】前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコ
ア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビー
ドコア５の周りを内から外に折り返して係止される折返
し部６ｂを具える。このプライ本体部６ａと折返し部６
ｂとの間には、前記ビードコア５から半径方向外方に先
細状にのびるビードエーペックスゴム８が配置され、ビ
ード部４からサイドウォール部３にかけて補強する。

【００１１】又前記ビード部４には、本例では、前記ビ
ードコア５の周りをカーカス６を介してＵ字に包み込ん
で補強するビード補強層９が設けられ、剛性を高めビー
ド耐久性を向上している。なおビード補強層９として本
例では、１枚のスチールコードプライからなるものを例
示している。

【００１２】次に、前記ベルト層７は、ベルトコードと
してスチールコードを用いた３枚以上のベルトプライか
ら形成される。本例では、ベルトコードがタイヤ周方向
に対して例えば６０±１５°の角度で配列する最内とな
る第１のベルトプライ７Ａと、タイヤ周方向に対して例
えば１０〜３５°の小角度で配列する第２〜４のベルト
プライ７Ｂ〜７Ｄとの４枚構造の場合を例示している。
このベルト層７では、ベルトコードがプライ間で互いに
交差する箇所を１箇所以上有し、これにより、トレッド
部２の剛性を高め、耐摩耗性などを向上しうる。

【００１３】なお前記第１のベルトプライ７Ａのプライ
巾Ｗ１は、第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾Ｗ２より
小、かつ第３のベルトプライ７Ｃのプライ巾Ｗ３と略同
一としており、最大となる前記プライ巾Ｗ２は、トレッ
ド巾ＴＷの０．９８〜０．８５倍であって、プライ巾Ｗ
１、Ｗ３は、プライ巾Ｗ２の約０．８〜０．９５として
いる。これによって、トレッド部２の略全巾を補強し、
かつトレッド剛性を高めている。なお第４のベルトプラ
イ７Ｄのプライ巾Ｗ４は、プライ巾Ｗ３より１０〜４５
％小であり、第１〜３のベルトプライ７Ａ〜７Ｃを外傷
より保護している。

【００１４】又本実施形態のタイヤ１では、前記トレッ
ド部２は、前記トレッド巾ＴＷをタイヤ断面巾Ｗ０の
０．７５倍以上とした巾広をなし、これによって、トレ
ッドショルダー部は、トレッド端縁Ｅからタイヤ軸方向
内側に１０ｍｍ隔たるトレッド面上のトレッド端縁近傍
点Ｐにおける全トレッド厚さＴＢを、タイヤ赤道Ｃにお
ける全トレッド厚さＴＡの１．１〜１．７倍とした厚肉
に形成されている。

【００１５】そして、このようなトレッドショルダー部
が厚肉の前記タイヤ１において、耐摩耗性を高く確保し
ながら、トレッド温度の上昇を効果的に抑えて耐久性を
向上するために、トレッド部２をなすトレッドゴムＧ
を、以下に説明する如き構成としている。

【００１６】即ち、前記トレッドゴムＧは、図２に示す
ように、ベルト層７に沿ってタイヤ軸方向に延在する多
層構造体からなり、トレッド面をなす半径方向最外側の
キャップゴムＧｃと半径方向最内側のベースゴムＧｂと
を含んで形成される。本例では、トレッドゴムＧが、キ
ャップゴムＧｃとベースゴムＧｂとの二層構造体からな
る場合を例示している。

【００１７】前記ベースゴムＧｂは、途切れ部１０を隔
ててタイヤ赤道両側に配される一対のベースゴム片１
１、１１からなり、この途切れ部１０のタイヤ軸方向の
距離ｇを、タイヤ赤道Ｃからトレッド端縁Ｅまでの距離
であるトレッド巾ＴＷの０．０１〜０．３０倍の範囲と
している。

【００１８】又前記キャップゴムＧｃのゴム硬度Ｈｃを
６０゜以上、かつ前記ベースゴムＧｂのゴム硬度Ｈｂを
５７゜以下、しかも前記ゴム硬度Ｈｃ、Ｈｂの硬度差Ｈ
ｃ−Ｈｂを５〜１５°の範囲に規制している。なおゴム
硬度Ｈｃ、Ｈｂは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づくデュロ
メータータイプＡによる硬さとして定義する。

【００１９】ここでゴムは、架橋度が大きくなるほど、
又カーボン等の補強剤（充填剤）が多くなるほど硬くな
り、裂き強度や耐摩耗性を向上できる。しかし、その反
面、架橋剤である硫黄とゴムのつながりは、ゴム同士の
つながりに比べて動きに対するエネルギーロスが大きい
ため、架橋度が大きくなるほどゴムの発熱量は大きくな
る。又補強剤であるカーボンについても、同様、ゴムを
硬くして引き裂き強度を向上するものの、動きに対する
エネルギーロスが大きく、ゴムの発熱量は大となる。

【００２０】従って、本実施形態では、ゴム硬度Ｈｃが
６０゜以上である耐摩耗性に優れる硬いゴムをキャップ
ゴムＧｃとして使用するとともに、ゴム硬度Ｈｂが５７
゜以下である低発熱性に優れる柔らかいゴムをベースゴ
ムＧｂとして使用し、耐摩耗性の向上と、トレッドゴム
Ｇの温度上昇抑制との両立を図っている。

【００２１】このとき、一般的には、耐摩耗性の観点か
らキャップゴムＧｃのゴム硬度Ｈｃをより高く、又発熱
の観点から、ベースゴムＧｂのゴム硬度Ｈｂをより小に
設定することが望ましいが、ゴム硬度Ｈｂが小さ過ぎる
とトレッドがつぶれてしまい、耐摩耗性が悪くなる。従
って、前記硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１５°の範囲に規制
している。なお、硬度差Ｈｃ−Ｈｂが５°未満では、耐
摩耗性の向上と温度上昇抑制との両立が達成されない。

【００２２】また、前記ベースゴムＧｂでは、ベルト層
７の外端の動きによって発生する熱、及び厚肉のトレッ
ドショルダー部における発熱を抑えることも重要であ
る。そのために、ベースゴムＧｂは、そのゴム厚さＴｂ
を、タイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加
させるとともに、前記トレッド端縁近傍点Ｐにおける前
記ベースゴムＧｂのゴム厚さＴｂとキャップゴムＧｃの
ゴム厚さＴｃとの比Ｔｂ／Ｔｃを０．５〜１．５の範囲
に高めている。なお、トレッド端縁近傍点Ｐで前記比Ｔ
ｂ／Ｔｃを規制したのは、トレッド端縁Ｅでは、タイヤ
成型時のゴム流れによってゴム厚さＴｂ、Ｔｃが大きく
変動し易く、不安定になりやすいからである。

【００２３】前記ゴム厚さＴｂは、少なくともベースゴ
ム片１１のタイヤ軸方向内端からトレッド端縁近傍点Ｐ
までの領域で実質的に増加することが好ましく、これに
よって、前記トレッドショルダー部での発熱を抑えるこ
とができる。これに加えて、ゴム厚さの比Ｔｂ／Ｔｃを
タイヤ軸方向内側から外側に向かって実質的に増加させ
るのも、発熱を抑える上で好ましい。

【００２４】ここで、「実質的に増加する」とは、タイ
ヤ成型時のゴム流れによって、ゴム厚さが大きく影響を
受けるトレッド溝の溝下部分Ｙを除外することを意味す
る。即ち、ベースゴムＧｂが溝下部分Ｙで凹状にへこ
み、ゴム厚さＴｂが局部的に減少するのを許容してい
る。

【００２５】前記比Ｔｂ／Ｔｃが０．５未満では、トレ
ッドショルダー部での発熱を充分抑えることができずに
耐久性を低下し、逆に１．５を越えると、耐摩耗性を損
ねることとなる。

【００２６】さらにまた、前記ベースゴムＧｂでは、荷
重によるトレッドのつぶれを抑制し、耐摩耗性や走行性
に悪影響が及ぼされないように、特に荷重が大きくかか
るタイヤ赤道の位置に、前述の如く途切れ部１０を形成
している。なお、この途切れ部１０の前記距離ｇが、ト
レッド巾ＴＷの０．３０倍を越えると、内部発熱が増し
耐久性が低下する。又トレッド中央部には大きな荷重が
かかるため、０．０１倍未満では、トレッドのつぶれが
起こり、偏摩耗が発生する。

【００２７】なお、キャップゴムＧｃ及びベースゴムＧ
ｂのゴム配合としては、特に規制されないが、ゴム基材
として、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、
スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムの一種若しく
はこれらを混同したものが使用でき、好ましくは、前記
天然ゴムを８０重量％以上含有するのが良い。又補強剤
（充填材）として、耐摩耗性の点でカーボンが好ましい
が、シリカなどを使用しても良い。又架橋剤としては硫
黄が、加硫促進剤としてはチアゾール系、グァニジン
系、スルフェンアミド系、チウラム系のものなどが挙げ
られるが、これらに限定されることなく、適宜採用する
ことができる。

【００２８】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【００２９】

【実施例】タイヤサイズ１１Ｒ２２．５の重荷重用ラジ
アルタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各
試供タイヤの発熱耐久性、及び耐摩耗性をテストし、そ
の結果を表１に示す。なおトレッドゴム以外は、表２に
示す如く実質的に同構成である。

【００３０】（１）発熱耐久性；発熱耐久ドラム試験機
を用い 試供タイヤをリム（７．５０×２２．５）、内
圧（８００ｋＰａ）、荷重（５８．５２Ｎ）の条件に
で、初期速度８０ｋｍ／ｈで走行させ、３時間毎に速度
を１０ｋｍ／ｈずつステップアップし、トレッドゴムと
ベルト層との間に剥離損傷が発生するまでの走行時間を
測定し比較し、比較例１を１００とする指数によって評
価した。数値が大きいほど優れている。

【００３１】又途中、走行距離２００ｋｍにおいて、ト
レッドショルダー部の内部温度を側定し、比較例１を１
００とする指数によって評価した。数値が小なほど低温
であり優れている。

【００３２】（２）耐摩耗性：試供タイヤをリム（７．
５０×２２．５）、内圧（８００ｋＰａ）の条件にて、
２／２−Ｄ車両（積載荷重１０トン積み）の全輪に装着
し、乾燥舗装路を１０万ｋｍ走行後、摩耗量を測定し、
比較例１を１００とする指数によって評価した。数値が
大なほど摩耗が少なく耐摩耗性に優れている。低温であ
り優れている。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、多層構造のトレッ
ドゴムにおいて、キャップゴムおよびベースゴムの夫々
のゴム硬度及び硬度差を規制し、かつ前記ベースゴム
を、途切れ部を隔ててタイヤ赤道両側に配される一対の
ベースゴム片で形成するとともに、このベースゴム片の
ゴム厚さをタイヤ軸方向内側から外側に向かって増加せ
しめ、しかもトレッド端縁近傍点Ｐにおけるベースゴム
とキャップゴムとのゴム厚さの比を特定している。従っ
て、耐摩耗性を高く維持しながら、トレッド温度、特に
トレッドショルダー部での温度上昇を効果的に抑制で
き、高速耐久性を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す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。

【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 ７ ベルト層 １０ 途切れ部 １１ ベースゴム片 Ｃ タイヤ赤道 Ｅ トレッド端縁 Ｇ トレッドゴム Ｇｂ ベースゴム Ｇｃ キャップゴム Ｐ トレッド端縁近傍点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 吉夫 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内

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至るカーカスと、トレッド部の内
   方かつ前記カーカスの外側に配されるベルト層とを有す
   る重荷重用ラジアルタイヤであって、 前記トレッド部のタイヤ赤道における全トレッド厚さＴ
   Ａと、トレッド端縁からタイヤ軸方向内側に１０ｍｍ隔
   たるトレッド面上のトレッド端縁近傍点Ｐにおける全ト
   レッド厚さＴＢとの比ＴＢ／ＴＡは、１．１〜１．７、 かつ前記トレッド部をなすトレッドゴムは、ベルト層に
   沿ってタイヤ軸方向に延在し、かつタイヤ赤道両側にト
   レッド巾ＴＷの０．０１〜０．３０倍の距離ｇの途切れ
   部を隔てて配される一対のベースゴム片からなる半径方
   向最内側のベースゴムと、トレッド面をなす半径方向最
   外側のキャップゴムとを含む多層構造体からなるととも
   に、 前記キャップゴムのゴム硬度Ｈｃを６０゜以上、前記ベ
   ースゴムのゴム硬度Ｈｂを５７゜以下、かつ前記ゴム硬
   度Ｈｃ、Ｈｂの硬度差Ｈｃ−Ｈｂを５〜１５°とし、 しかも前記ベースゴム片は、そのゴム厚さＴｂがタイヤ
   軸方向内側から外側に向かって実質的に増加するととも
   に、 前記トレッド端縁近傍点Ｐにおける、前記ベースゴムの
   ゴム厚さＴｂとキャップゴムのゴム厚さＴｃとの比Ｔｂ
   ／Ｔｃは０．５〜１．５であることを特徴とする重荷重
   用ラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】前記カーカスは、スチール製のカーカスコ
   ードを用いた１枚のカーカスプライからなり、かつ前記
   ベルト層は、スチール製のベルトコードを用いた３枚以
   上のベルトプライからな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。