JP2004026111A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダー部の疲労故障を抑制するようにした空気入りラジアルタイヤ、特に重荷重用の空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【解決手段】タイヤの内側にカーカス層４を設け、該カーカス層４のトレッド部１における外周にベルト層５を配置し、該ベルト層端部の内側にクッションゴム７を挿入した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層端部ｅを通り、かつ該カーカス層４に対して交差する法線Ｌの交点Ａからタイヤ最大幅に相当する点Ｂまでの半径方向距離Ｈ内のカーカス層外側領域に、前記クッションゴム７に接すると共に、該クッションゴム７よりも高い硬度を有する補強ゴム８を配置し、該補強ゴム８のＪＩＳ−Ａ硬度が７０〜８５、伸びが３００％以上である。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、高負荷荷重で長期間にわたって使用されるときにショルダー部に発生する疲労故障を防止するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高負荷荷重で長期間にわたり使用される重荷重用空気入りタイヤでは、ショルダー部におけるカーカス層外側に故障が起きやすくなっている。
【０００３】
本発明者らが、このショルダー部故障の発生原因について詳細を検討した結果によれば、タイヤが接地回転する毎にショルダー部の路面接触領域端に大変形が繰り返し発生するためであることを突き止めた。すなわち、カーカス層の子午線断面における曲率半径の変化が、トレッドが接地する時と接地していない時とで最大値と最小値との差が非常に大きく、この大きな曲率半径の変化が長期間にわたり繰り返されるため、カーカス層外側のサイドゴム層の歪みが内側層に比べて著しく大きくなり、ゴム剥離を起こすのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のようなショルダー部の疲労故障を抑制するようにした空気入りラジアルタイヤ、特に重荷重用の空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、タイヤの内側にカーカス層を設け、該カーカス層のトレッド部における外周にベルト層を配置し、該ベルト層端部の内側にクッションゴムを挿入した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層端部を通り、かつ該カーカス層に対して交差する法線Ｌの交点Ａからタイヤ最大幅に相当する点Ｂまでの半径方向距離Ｈ内のカーカス層外側領域に、前記クッションゴムに接すると共に、該クッションゴムよりも高い硬度を有する補強ゴムを配置し、該補強ゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が７０〜８５、伸びが３００％以上であることを特徴とするものである。
【０００６】
上記のように本発明では、タイヤが接地回転するときのカーカス層子午線断面の曲率半径の変化が激しい領域のカーカス層の外側領域に、ベルト層端部内側のクッションゴムに接すると共に、該クッションゴムよりも高い硬度を有するＪＩＳ−Ａ硬度が７０〜８５、伸びが３００％以上の補強ゴムを配置したため、上記曲率半径の変化を効果的に抑制し、ショルダー部の疲労故障を防止する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤの子午線半断面の要部を示す。
【０００８】
図１において、１はトレッド部、２はサイド部、３はサイド部２の半径方向上方域のショルダー部である。タイヤ内側にはカーカス層４が設けられ、そのカーカス層４とトレッド部１との間にベルト層５が設けられている。また、カーカス層４の内側にインナーライナー層６が設けられ、そのインナーライナー層６はブチルゴム等の通気性の低いゴムで形成されている。
【０００９】
カーカス層４は、タイヤ周方向に対して略９０°の角度をなすカーカスコードと、これらカーカスコードを被覆するコートゴムから構成されている。ベルト層５は複数のプライからなり、その端部の内側にクッションゴム７がカーカス層４との間に挟まれるように挿入されている。
【００１０】
ショルダー部３に相当する箇所の内側には、カーカス層４の外側を覆うように硬度の大きな補強ゴム８が設けられている。補強ゴム８はクッションゴム７よりも大きな硬度を有し剛性が高く、かつ半径方向の上端側をクッションゴム７に直接接すると共に、半径方向内端側をタイヤ最大幅の近くまで延長している。すなわち、補強ゴム８は、カーカス層４の外側面に対し、ベルト層５の最外端部ｅを通るカーカス層４に対する法線Ｌの交点Ａからタイヤ最大幅に相当する点Ｂまでの半径方向領域Ｈ内に設けられている。
【００１１】
このように硬度の大きい補強ゴム８を、カーカス層４に対する法線Ｌの交点Ａからタイヤ最大幅に相当する点Ｂまでのタイヤ半径方向の距離Ｈの範囲に配置することにより、タイヤが接地回転する際にカーカス層４の子午線断面での曲率半径が最も変化するショルダー部３において、その曲率半径変化の最大値と最小値との差を可及的に小さくするため、ショルダー部の疲労故障を抑制する。このようなカーカス層の曲率半径の変形抑制のため、補強ゴム８はクッションゴム７よりも大きい硬度を有すると共に、ＪＩＳ−Ａ硬度を７０〜８５、伸びを３００％以上、好ましくは５００％以上にする必要がある。補強ゴムの硬度と伸びを、このような条件にすることにより、タイヤ回転時のショルダー部３におけるカーカス層４の変形を最小にし、ショルダー部の疲労故障の抑制するようにする。
【００１２】
本発明において、補強ゴムに使用するゴム組成物としては特に限定されないが、好ましくは、天然ゴム１００重量部に対してカーボンブラックを５〜３０重量部、シリカを１０〜７５重量部配合したゴム組成物を使用するとよい。さらに好ましくは、上記カーボンブラックとしてはＳＡＦを使用っするとよい。このゴム組成物は低発熱性であるため、ショルダー部の疲労故障の抑制効果を一層良好にし、タイヤの耐久性を更に向上することができる。
【００１３】
本発明において、補強ゴム８を配置するタイヤ半径方向の領域Ｈ’は、上述したように法線Ｌの交点Ａからタイヤ最大幅に相当する点Ｂまでのタイヤ半径方向の距離Ｈの範囲であるが、より好ましくは、この距離Ｈの８０％以下にするとよく、さらに好ましくは距離Ｈの４５〜６０％の範囲にするのがよい。また、補強ゴム８の厚さは、最大厚さｔｍａｘ　をその箇所におけるタイヤ全厚さｔｏ　の３５％以上、より好ましくは４０〜６５％の範囲にするとよい。
【００１４】
補強ゴム８は、図１の実施形態では、単一のゴム層で形成した場合について説明したが、これを図２及び図３に示す実施形態のように、硬度が互いに異なる少なくとも２以上のゴム層の組合わせにしてもよい。図２の実施形態では、補強ゴム８が二つのゴム層８ａ，８ｂから形成され、また図３の実施形態では、三つのゴム層８ａ，８ｂ，８ｃから形成されている。
【００１５】
上記のように補強ゴム８を少なくとも二つの硬度が異なるゴム層８ａ，８ｂ・・・・から形成した場合は、クッションゴム７に接するゴム層８ａを最も硬度の低いゴムにするのがよい。また、図３の実施形態のように三つのゴム層８ａ，８ｂ，８ｃから形成する場合には、タイヤ半径方向の中間に位置するゴム層８ｂを最も大きな硬度にするとよい。また、少なくとも二つのゴム層がタイヤ径方向だけでなく、厚さ方向にも積層された関係になっている場合には、カーカス層４に近い位置のゴム層ほど硬度の高いものにすることが好ましい。ゴム硬度の関係を、このような配置にすることにより、ショルダー部の耐久性を一層向上したタイヤにすることができる。
【００１６】
【実施例】
タイヤサイズが１２Ｒ２２．５で、図１のタイヤ構造を有し、補強ゴムを交点Ａから点Ｂまでのタイヤ半径方向距離Ｈの５０％の半径方向距離Ｈ’内に入るようにし、かつその補強ゴムとして、天然ゴム１００重量部にＳＡＦを２０重量部、シリカを６０重量部配合したゴム組成物を使用して、硬度がベルトアンダークッションゴムよりも高く、ＪＩＳ−Ａ硬度が８０、伸びが５０２％であるようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した。
【００１７】
また、比較のため、上記補強ゴムを設けないだけが異なる従来例の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した。
【００１８】
上記２種類のタイヤについて、それぞれＪＡＴＭＡに規定される最大空気圧、最大荷重の１４０％の荷重を負荷し、ドラムテストにより走行速度４５ｍ／ｈでショルダー部が破壊するまでの走行距離を測定した。その結果を、従来タイヤの走行距離を１００とする指数で示すと、実施例タイヤの走行距離は１５０であった。
【００１９】
【発明の効果】
上述したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、ショルダー部の疲労故障を抑制することができ、特に重荷重用空気入りタイヤにおいて顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤの子午線半断面要部を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤの図１と同じ子午線半断面要部を示す断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤの図１と同じ子午線半断面要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１　トレッド部
２　サイド部
３　ショルダー部
４　カーカス層
５　ベルト層
７　クッションゴム
８　補強ゴム
８ａ，８ｂ，８ｃ　ゴム層
ｅ　ベルト層端部

Claims (7)

1. タイヤの内側にカーカス層を設け、該カーカス層のトレッド部における外周にベルト層を配置し、該ベルト層端部の内側にクッションゴムを挿入した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層端部を通り、かつ該カーカス層に対して交差する法線Ｌの交点Ａからタイヤ最大幅に相当する点Ｂまでのタイヤ半径方向距離Ｈ内のカーカス層外側領域に、前記クッションゴムに接すると共に、該クッションゴムよりも高い硬度を有する補強ゴムを配置し、該補強ゴムのＪＩＳ−Ａ硬度が７０〜８５、伸びが３００％以上である空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記補強ゴムのタイヤ半径方向の長さＨ’が、前記タイヤ半径方向長さＨの８０％以下である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記補強ゴムの最大厚さｔｍａｘ　が、該最大厚さの箇所でのタイヤ全厚さｔｏ　の３５％以上である請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記補強ゴムを互いに硬度の異なる少なくとも２層のゴム層から形成し、前記クッションゴムと接する部分に最も硬度の低いゴム層を配置した請求項１、２または３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記補強ゴムを３層のゴム層から形成し、タイヤ半径方向の中間に最も硬度の高いゴム層を配置した請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記少なくとも２層のゴム層が厚さ方向に積層する場合、硬度が高い方のゴム層を前記カーカス層側に配置した請求項４または５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記補強ゴムが、天然ゴム１００重量部に対してカーボンブラックを５〜３０重量部、シリカを１０〜７５重量部配合したゴム組成物からなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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