【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、より詳細には小型トラック、トラック及びバス用等の重荷重用タイヤに関し、特に係るタイヤの耐久性の向上を図る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型トラック、トラック及びバス等の、いわゆる重荷重車両に使用される空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という。）では、複数層のベルト層を、コードが赤道面を挟んで互いに交差するよう順次積層された交差ベルト層を配設するとともに、コードがタイヤ周線に沿って延びるベルト補強層を配設することで、高内圧及び重荷重に耐えられるようにしている。しかし、このようなタイヤでは、図５に示すように、タイヤ１００が突起物１０１を乗り越すときのように、局所的に大きな負荷変形が加わる際に、交差ベルト層１０２を構成するベルト層１０３、１０４間に大きなせん断歪が発生し、特に応力が集中しやすいベルト層の両端縁位置からセパレーションを生じやすいという問題があった。かかる問題は、特に偏平率が７０％以下のタイヤに顕著であった。
【０００３】
ベルト層の端縁位置からのセパレーションを防止する方法として、例えば特許文献１には、交差ベルト層のタイヤ径方向外側に、コードが上方交差ベルト層と交差する保護層を配設し、ベルト層端縁位置での十分な弾性変形を可能とすることで、ベルト層端縁位置のセパレーションを抑制したタイヤが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、交差ベルト層のタイヤ径方向外側に、コードがタイヤ周線を横切って延びる、ベルト層より広幅の広幅ベルト補強層と、このベルト補強層のタイヤ径方向外側に、繊維コードがタイヤ周線方向に対し傾斜した狭幅ベルト補強層とを配設することで、高速耐久性を損なうことなしにユニフォーミティーを向上させたタイヤが記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、交差ベルト層の外周側に、実質的にタイヤ周線に延在する波状スチールコードからなる波状ベルト層と、この波状ベルト層の外周側に、タイヤ周線を横切って延びる直線状スチールコードからなる保護ベルト層とを配設し、波状ベルト層のタイヤ周線への伸長を抑制することで、波状ベルト層とトレッドの間、及び保護ベルト層とトレッドの間でのセパレーションの発生を防止したタイヤが記載されている。
【０００６】
しかし、これらのタイヤでは、通常のタイヤ負荷転動時におけるこれらの層間のセパレーションの防止には一定の効果があるものの、突起物を乗り越すときのように局所的に大きな負荷変形がタイヤに加わる際の、交差ベルト層両端縁に加わる大きな応力を有効に緩和させることはできない。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−６１００４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１２５４０７号公報
【特許文献３】特開平６−１９１２１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、タイヤ周線を横切って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる保護層を適正位置に配設することにより、交差ベルト層端縁位置に発生するセパレーションを有効に抑制して、耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、トロイド状に延びる少なくとも１枚のプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部外周側に位置し、コードをゴム被覆してなる少なくとも２枚のベルト層からなり、かつこれらベルト層のうち、タイヤ径方向で最も外側に位置する最外ベルト層とこれに隣接するベルト層とで、コードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する交差ベルト層を形成してなるベルトと、該ベルトのタイヤ径方向外側に位置し、略タイヤ周線に沿って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト補強層とを具える空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面にて、前記ベルト補強層のタイヤ径方向外側に、タイヤ周線を横切って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１枚の保護層を、ベルト補強層の少なくとも一部とオーバーラップ部を形成するよう配置し、かつ該保護層の端縁位置が交差ベルト層の有効端縁位置と一致又はこれよりタイヤ幅方向外側にあることを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１０】
ここで、「交差ベルト層の有効端縁位置」とは、交差ベルト層を構成する２枚のベルト層の隣接する端縁位置が、相互に一致する場合にはそれらの端縁位置のことを言い、相互に異なる場合にはよりタイヤ幅方向内側に位置する端縁位置のことを言う。
【００１１】
また、交差ベルト層が同一幅を有する２枚のベルト層からなり、保護層の端縁位置が交差ベルト層の端縁位置と一致することが好ましい。
【００１２】
さらに、交差ベルト層が異なる幅を有する２枚のベルト層からなり、保護層の端縁位置は、交差ベルト層の有効端縁位置と一致又はこれより３ｍｍ以下の範囲だけタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、保護層が交差ベルト層の有効幅と同等以上の幅を有する１枚の広幅保護層であり、その両端縁位置がタイヤ赤道面の両側にあることが好ましい。ここで、「交差ベルト層の有効幅」とは、交差ベルト層が同一幅を有する２枚のベルト層からなる場合にはそれらの幅のことを言い、交差ベルト層が異なる幅を有する２枚のベルト層からなる場合には交差ベルト層を構成する狭い方のベルト層の幅のことを言う。この場合には、保護層の幅は交差ベルト層の有効幅と同等又はこれよりも最大で６ｍｍだけ広いことがさらに好ましい。
【００１４】
加えて、保護層が交差ベルト層の両有効端縁上に配設された１対の狭幅保護層であり、各狭幅保護層は、その両端縁位置がタイヤ赤道面の片側にあることが好ましい。この場合には、各狭幅保護層の幅は２５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００１５】
また、保護層を構成するコードの延在方向はタイヤ幅方向と略平行であることが好ましい。
【００１６】
さらにまた、ベルト補強層が交差ベルト層の有効幅と同等以上の幅を有する１枚の広幅ベルト補強層であり、その両端縁位置がタイヤ赤道面の両側にあることが好ましい。この場合には、広幅ベルト補強層の幅は交差ベルト層の有効幅と同等又はこれよりも最大で６ｍｍだけ広いことがさらに好ましい。
【００１７】
加えて、ベルト補強層が交差ベルト層の両有効端縁上に配設された１対の狭幅ベルト補強層であり、各狭幅ベルト補強層は、その両端縁位置がタイヤ赤道面の片側にあることが好ましい。この場合には、各狭幅ベルト補強層の幅は保護層の幅以上であることがさらに好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なタイヤの幅方向断面図である。
【００１９】
図１に示すタイヤ１は、トロイド状に延びる少なくとも１枚のプライ、図１では１枚のプライからなるカーカス２と、カーカス２のクラウン部３外周側に位置し、コードをゴム被覆してなる少なくとも２枚のベルト層、図１では２枚のベルト層４ａ、４ｂからなり、かつこれらベルト層のうち、タイヤ径方向で最も外側に位置する最外ベルト層（上層）４ａとこれに隣接するベルト層（下層）４ｂとで、コードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交差する交差ベルト層５を形成してなるベルト６と、ベルト６のタイヤ径方向外側に位置し、略タイヤ周線に沿って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト補強層、図１では１層のベルト補強層７とを具える。
【００２０】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、タイヤ幅方向断面にて、ベルト補強層７のタイヤ径方向外側に、タイヤ周線を横切って延びる有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１枚の保護層、図１では１枚の保護層８を、ベルト補強層７の少なくとも一部とオーバーラップ部を形成するよう配置し、かつ保護層８のを端縁位置９が交差ベルト層５の有効端縁位置１０と一致又はこれよりタイヤ幅方向外側に位置させることにある。
【００２１】
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。
上記の通り、交差ベルト層を有するタイヤでは、タイヤが負荷転動する際に、交差ベルト層を構成する隣接したベルト層間にせん断歪が発生し、ベルト層間セパレーションを生じやすいという問題があった。これを解決するため、略タイヤ周線に沿って延びるコードをゴム被覆してなるベルト補強層をベルトの外周に配設し、タイヤ周方向へのベルトの伸長を抑制することによってベルト層間セパレーションを防止することが知られているが、この場合にも、通常のタイヤ負荷転動時におけるベルト端部の歪の減少には一定の効果があるが、突起物を乗り越すときのように局所的に大きな負荷変形がタイヤ、特に図５に示すようにベルト端縁部に対応したトレッド部分に加わる際の、交差ベルト層両端縁に加わる大きな応力を直接的に緩和させることはできなかった。
【００２２】
発明者は、交差ベルト層端部に、ベルト補強層の少なくとも一部とオーバーラップ部を形成するように保護層を配置し、かつ保護層の少なくとも一方の端縁位置が交差ベルト層の有効端縁位置と一致又はこれよりタイヤ幅方向外側にあるようにすれば、交差ベルト層端縁上の剛性が向上する結果、突起物を乗り越すときに交差ベルト層端に加わるタイヤ径方向の応力を直接的に緩和させることができるとの着想を得た。さらに、タイヤ周方向へのベルトの伸長を抑制するには、保護層のコードを通常はタイヤ周方向に沿って配設することが一般的であるが、保護層のコードの延在方向をタイヤ周線に対して傾斜させて配設した方が、保護層のコードとベルト補強層のコードが交差配列となる結果、保護層コードの延在方向をタイヤ周線と平行にした場合と比べてもタイヤ周方向へのベルトの伸長をより一層抑制することができ、ベルト層間セパレーションをさらに有効に防止することができるとの着想を得た。
【００２３】
この際、保護層及びベルトには、ゴム被覆のされていないコードの切断端が露出しているので、これら露出したコードの切断面を近接して配置すると故障核となるおそれがある。そこで発明者は、ベルトの径方向外側にベルト補強層を配設し、さらにその径方向外側に保護層を配設すれば、コードの切断面を離間して配置できるので、かかる故障核の発生を防止できるとの着想を得た。
【００２４】
しかし、ベルト補強層や保護層にスチールコードを用いると、特にベルト補強層で、タイヤの加硫成形時の拡径変形に追随できなかったり、ゴム被覆のされていないスチールコードの切断端が増えて故障核となったり、これらの層とトレッドゴムとの間の剛性段差が大きくなり、ベルト補強層や保護層の端部に新たなセパレーションが発生することが懸念される。そこで発明者は、ベルト補強層や保護層を構成するコードとして有機繊維コードを用い、かかる剛性段差を少なくすれば、新たなセパレーションを招くことなく、交差ベルト層両端縁に加わる大きな応力を有効に緩和することができる結果、ベルト端部にてベルト層間セパレーションの発生を防止してタイヤの耐久性を向上させることができることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２５】
保護層を構成する有機繊維コードとタイヤ周線とのなす角は、４５〜９０°であることが好ましく、８０〜９０°であることが特に好ましい。有機繊維コードとしては、６ナイロン、６６ナイロン、アラミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、レーヨン等を用いることができるが、特に非伸張性のアラミドが好ましい。
【００２６】
また、図２に示すように、交差ベルト層５が同一幅を有する２枚のベルト層４ａ、４ｂからなる場合には、保護層８の端縁位置９が交差ベルト層５の端縁位置１０と一致することが好ましい。保護層８の端縁位置９が交差ベルト層５の端縁位置１０よりもタイヤ幅方向内側にあると、交差ベルト層５の端縁位置１０でのセパレーションを防止する効果が低下するからであり、タイヤ幅方向外側にあると、保護層８の端縁９に応力が集中しやすくなる結果、前記のような突っつきによる故障核の発生が起こりやすくなるからである。
【００２７】
さらに、図１に示すように、交差ベルト層５が異なる幅を有する２枚のベルト層４ａ、４ｂからなる場合には、保護層８の端縁位置９が交差ベルト層５の有効端縁位置１０と一致又はこれより３ｍｍ以下の範囲だけタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。保護層８の端縁位置９が交差ベルト層５の有効端縁位置１０よりもタイヤ幅方向内側にあると、交差ベルト層５の端縁位置１０でのセパレーションを防止する効果が低下するからであり、３ｍｍを超えてタイヤ幅方向外側にあると、タイヤの接地時に保護層８の端部がタイヤ径方向内側に向かって変形しやすくなり、これに起因して、交差ベルト５を構成するベルトのうち、幅の広い方のベルトの端縁に、別方向の歪が発生しやすくなるからである。
【００２８】
さらにまた、タイヤ製造工程を簡略化する必要がある場合には、保護層８を交差ベルト層５の有効幅Ｗ１と同等以上の幅Ｗ２を有する１枚の広幅保護層８とし、その両端縁位置９、９をタイヤ赤道面Ｅの両側にすることが好ましい。この場合には、保護層８の幅Ｗ２を交差ベルト層５の有効幅Ｗ１と同等（図２）又はこれよりも最大で６ｍｍだけ広くする（図１）ことがさらに好ましい。保護層８の幅Ｗ２が交差ベルト層５の有効幅Ｗ１よりも５ｍｍを超えて広い場合には、タイヤの接地時に保護層８の端部がタイヤ径方向内側に向かって変形しやすくなり、これに起因して、交差ベルト５を構成するベルトのうち、幅の広い方のベルトの端縁に、別方向の歪が発生しやすくなるからである。
【００２９】
加えて、保護層の軽量化が特に必要とされる場合には、図３に示すように、保護層８が交差ベルト層５の両有効端縁１０、１０上にそれぞれ配設された１対の狭幅保護層８ａ、８ｂであり、各狭幅保護層８ａ、８ｂは、その両端縁位置９ａ、９ａ又は９ｂ、９ｂがタイヤ赤道面Ｅの片側にあることが好ましい。
この場合には、各狭幅保護層８ａ、８ｂの幅Ｗ２ａ、Ｗ２ｂは２５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。各狭幅保護層８ａ、８ｂの幅Ｗ２ａ、Ｗ２ｂが２５ｍｍ未満の場合には交差ベルト層５の端縁１０を補強する効果が不十分となる上、露出したコード切断面が比較的狭い領域内に集中するため、ここからセパレーションが発生するおそれがあるからである。
【００３０】
さらに、保護層８、８ａ、８ｂを構成するコードの延在方向はタイヤ幅方向と略平行であることが好ましい。このようなコード配列とすれば、ベルト補強層７を構成するコードと保護層８、８ａ、８ｂを構成するコードとが直交する、いわゆる格子状の配設関係になる結果、ベルト補強層７のコードの伸びが効果的に抑制され、ベルト６のタイヤ周方向への伸長をより一層抑制できるからである。
【００３１】
さらにまた、ベルト６のタイヤ周方向への伸長の抑制が特に必要とされる場合には、図１に示すように、ベルト補強層を交差ベルト層５の有効幅Ｗ１と同等以上の幅Ｗ３を有する１枚の広幅ベルト補強層７とし、その両端縁位置１１、１１がタイヤ赤道面Ｅの両側にあることが好ましい。この場合には、交差ベルト５を構成するベルトのうち、幅の広い方のベルトの端縁に別方向の歪が発生するのを防止する観点から、広幅ベルト補強層７の幅Ｗ３は交差ベルト層５の有効幅Ｗ１よりも最大で６ｍｍだけ広いことがさらに好ましい。
【００３２】
加えて、ベルト補強層の軽量化が特に必要とされる場合には、図３に示すように、ベルト補強層が交差ベルト層５の両有効端縁１０、１０上に配設された１対の狭幅ベルト補強層７ａ、７ｂであり、各狭幅ベルト補強層７ａ、７ｂは、その両端縁位置１１ａ、１１ａ又は１１ｂ、１１ｂがタイヤ赤道面Ｅの片側にあることが好ましい。この場合には、ベルト端部でのタイヤ周方向への伸長を十分に抑制する観点から、各狭幅ベルト補強層７ａ、７ｂの幅Ｗ３ａ、Ｗ３ｂは保護層の幅Ｗ２ａ、Ｗ２ｂ以上であることが好ましい。
【００３３】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１では、交差ベルト層を構成する２層のベルト層のうち、上層４ａよりも下層４ｂを広幅としたが、図４（ａ）に示すように下層４ｂよりも上層４ａを広幅としてもよい。但し、交差ベルト層５の有効端縁からのセパレーションを抑制する効果は特に前者の方が顕著である。また、図１及び２では広幅ベルト補強層と広幅保護層の組合せを、図３では狭幅ベルト補強層と狭幅保護層の組合せで示したが、ベルト補強層と保護層の組合せは、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、狭幅ベルト補強層と広幅保護層の組合せ、広幅ベルト補強層と狭幅保護層の組合せとすることもできる。
【００３４】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３５】
実施例１〜９のタイヤは、タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１６の小型トラック用ラジアルタイヤであり、ベルトが２層のベルト層からなる交差ベルト層で構成されており、ベルト補強層及び保護層を構成する有機繊維コードが１５００ｄ／２の６６ナイロンであり、実施例１〜５のタイヤは１枚の広幅ベルト層と１枚の広幅保護層を有しており、実施例６及び７のタイヤは１枚の広幅ベルト層と１対の狭幅保護層を有しており、実施例８及び９のタイヤは１対の狭幅ベルト層と１対の狭幅保護層を有しており、それぞれ表１に示す諸元を有する。なお、表１中、「ベルト補強層端縁位置」及び「保護層端縁位置」は交差ベルト層の有効端縁位置に対する相対位置を表しており、数値が正の場合にはベルト補強層又は保護層の端縁位置が交差ベルト層の有効端縁位置の幅方向外側にあることを意味し、数値が負の場合にはベルト補強層又は保護層の端縁位置が交差ベルト層の有効端縁位置の幅方向内側にあることを意味する。
【００３６】
比較のため、タイヤサイズ及びベルト層数が実施例１〜９と同じであり、表１に示す諸元を有し、ベルト補強層及び保護層を有していないタイヤ（比較例１及び５）、ベルト補強層を有するが保護層を有していないタイヤ（比較例２）、有機繊維コードで構成されたベルト補強層及びスチールコードで構成された保護層を有するもの（比較例３）、並びに有機繊維コードで構成されたベルト補強層及び保護層を有するものの保護層の端縁位置がこの発明の範囲外であるもの（比較例４）についても併せて試作した。
【００３７】
前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡで定める標準リム（６ＪＪ）に取り付けてタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪を空気圧６００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ荷重７５０ｋＮの条件下で２ｔトラックに装着し、小石等が散見される一般路を４０，０００ｋｍ走行した後、タイヤを解剖して交差ベルト層端縁からの亀裂又はセパレーションの長さを測定し、耐久性を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１中で、ベルト補強層端縁位置及び保護層端縁位置とは、交差ベルト層の有効端縁位置からタイヤ幅方向外側に向かって測定した距離を示しており、数値が負の場合にはタイヤ幅方向内側に位置することを意味する。また、保護層のコード角とは、保護層のコードとタイヤ周線のなす角を鋭角側から測定した角度を示す。さらに、耐久性の評価結果は、比較例１の評価結果を１００としたときの指数比で示してあり、数値が小さいほど優れている。さらに、新品タイヤにＪＡＴＭＡで定める最高空気圧を適用したときの、ベルト端縁直上部での径成長量（比較例１を１００とした時の指数比）も測定したので、表１に併せて付記した。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１に示す結果から、実施例１のタイヤは、同様の構成の交差ベルト層を有する比較例５のタイヤに比べて耐久性に優れており、実施例２〜９のタイヤは、同様の構成の交差ベルト層を有する比較例１〜４のタイヤに比べて耐久性に優れていることが分かる。
【００４０】
【発明の効果】
この発明により、交差ベルト層端縁位置に発生するセパレーションを抑制して、耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う代表的な空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う他の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図３】この発明に従う他の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図４】この発明に従う空気入りタイヤを構成するベルト、ベルト補強層及び保護層の種々の配置関係を説明するための図である。
【図５】従来のタイヤが突起物を乗り越す際に発生するベルトの変形を説明するための図である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ カーカス
３ クラウン部
４ａ、４ｂ ベルト層
５ 交差ベルト層
６ ベルト
７、７ａ、７ｂ ベルト補強層
８、８ａ、８ｂ 保護層
９、９ａ、９ｂ 保護層端縁
１０ ベルト補強層有効端縁
１１、１１ａ、１１ｂ ベルト補強層端縁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to pneumatic tires, and more particularly to heavy duty tires for light trucks, trucks, buses, and the like, and more particularly to improving the durability of such tires.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in pneumatic tires (hereinafter, referred to as “tires”) used for so-called heavy-duty vehicles such as light trucks, trucks, and buses, cords cross a plurality of belt layers with an equatorial plane interposed therebetween. By arranging the crossed belt layers sequentially laminated as described above and by arranging the belt reinforcing layer in which the cord extends along the tire circumference, it is possible to withstand high internal pressure and heavy load. However, in such a tire, as shown in FIG. 5, when a large load deformation is locally applied, such as when the tire 100 rides over the protrusion 101, the belt layer 103 constituting the cross belt layer 102, There is a problem that a large shear strain is generated between the belt layers 104 and separation tends to occur particularly from both edge positions of the belt layer where stress tends to concentrate. Such a problem was particularly remarkable in tires having an aspect ratio of 70% or less.
[0003]
As a method for preventing the separation from the edge position of the belt layer, for example, in Patent Document 1, a protective layer in which a cord crosses an upper cross belt layer is disposed outside the cross belt layer in the tire radial direction, and the belt layer is provided. A tire is described in which a sufficient elastic deformation at an edge position is enabled to suppress separation at an edge position of a belt layer.
[0004]
Further, in Patent Document 2, a wide belt reinforcing layer wider than the belt layer, the cord extends across the tire circumference, in the tire radial direction outside the cross belt layer, and in the tire radial direction outside of the belt reinforcing layer, There is described a tire in which a fiber cord is provided with a narrow belt reinforcing layer inclined with respect to the tire circumferential direction to improve uniformity without impairing high-speed durability.
[0005]
Further, in Patent Document 3, a wavy belt layer made of a wavy steel cord extending substantially along the tire circumference is provided on the outer circumference side of the cross belt layer, and the wavy belt layer is provided across the tire circumference on the outer circumference side of the wavy belt layer. And a protection belt layer made of a linear steel cord extending so as to suppress the elongation of the wavy belt layer to the tire circumference, so that between the wavy belt layer and the tread, and between the protection belt layer and the tread. Describes a tire in which the occurrence of separation is prevented.
[0006]
However, these tires have a certain effect to prevent separation between these layers during normal tire load rolling, but when a large load deformation is locally applied to the tire such as when riding over a protrusion However, a large stress applied to both edges of the cross belt layer cannot be effectively reduced.
[0007]
[Patent Document 1] JP-A-58-61004 [Patent Document 2] JP-A-63-125407 [Patent Document 3] JP-A-6-191212
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to effectively suppress the separation occurring at the edge of the cross belt layer by arranging a protective layer made of rubber coated organic fiber cords extending across the tire circumference. Another object of the present invention is to provide a pneumatic tire having improved durability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a carcass comprising at least one ply extending in a toroidal shape, and at least two belt layers located on the outer peripheral side of a crown portion of the carcass and having a cord covered with rubber. And, of these belt layers, the outermost belt layer located on the outermost side in the tire radial direction and the belt layer adjacent thereto form a cross belt layer in which cords cross each other across the tire equatorial plane. A pneumatic tire, comprising: a belt having at least one belt reinforcing layer formed by rubber-coating an organic fiber cord which is located on the outer side in the tire radial direction of the belt and extends substantially along the tire circumference. At least one protection layer formed by rubber coating an organic fiber cord extending across the tire circumference on the tire radial outside of the belt reinforcing layer in the width direction cross section. Is arranged so as to form an overlap with at least a part of the belt reinforcing layer, and that the edge position of the protective layer coincides with the effective edge position of the cross belt layer or is located outside the width direction of the tire. It is a pneumatic tire that is characterized.
[0010]
Here, the “effective edge position of the cross belt layer” means the adjacent edge positions of the two belt layers constituting the cross belt layer when they coincide with each other. In other words, when they are different from each other, it means an edge position located further inside in the tire width direction.
[0011]
Further, it is preferable that the cross belt layer is composed of two belt layers having the same width, and the edge position of the protective layer coincides with the edge position of the cross belt layer.
[0012]
Further, the crossed belt layer is composed of two belt layers having different widths, and the edge position of the protective layer coincides with the effective edge position of the crossed belt layer or is located outside the width direction of the tire by 3 mm or less. Is preferred.
[0013]
Furthermore, it is preferable that the protective layer is a single wide protective layer having a width equal to or greater than the effective width of the cross belt layer, and that both edge positions are located on both sides of the tire equatorial plane. Here, the “effective width of the cross belt layer” refers to the width of the cross belt layer when the cross belt layer is composed of two belt layers having the same width, and two cross layers having different widths. The width of the narrower belt layer constituting the cross belt layer. In this case, the width of the protective layer is more preferably equal to or wider than the effective width of the cross belt layer by at most 6 mm.
[0014]
In addition, the protective layer is a pair of narrow protective layers disposed on both effective edges of the cross belt layer, and each narrow protective layer has its both edge positions on one side of the tire equatorial plane. Is preferred. In this case, the width of each narrow protective layer is more preferably 25 mm or more.
[0015]
Further, it is preferable that the extending direction of the cord forming the protective layer is substantially parallel to the tire width direction.
[0016]
Furthermore, it is preferable that the belt reinforcing layer is a single wide belt reinforcing layer having a width equal to or more than the effective width of the cross belt layer, and both edge positions thereof are on both sides of the tire equatorial plane. In this case, the width of the wide belt reinforcing layer is more preferably equal to or wider than the effective width of the cross belt layer by at most 6 mm.
[0017]
In addition, the belt reinforcing layer is a pair of narrow belt reinforcing layers disposed on both effective edges of the cross belt layer, and each narrow belt reinforcing layer has its both ends positioned on one side of the tire equatorial plane. Is preferred. In this case, the width of each narrow belt reinforcing layer is more preferably equal to or greater than the width of the protective layer.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction of a typical tire according to the present invention.
[0019]
The tire 1 shown in FIG. 1 has at least one ply extending in a toroidal shape, in FIG. 1, a carcass 2 composed of one ply, and is located on the outer peripheral side of a crown portion 3 of the carcass 2 and has a cord covered with rubber. At least two belt layers, two belt layers 4a and 4b in FIG. 1, and an outermost belt layer (upper layer) 4a positioned outermost in the tire radial direction and adjacent to the outermost belt layer 4a. A belt 6 having a belt layer (lower layer) 4b and a cord forming a crossed belt layer 5 intersecting each other across the tire equatorial plane, and a belt 6 located radially outside the belt 6 and substantially along the tire circumference. At least one belt reinforcing layer formed by rubber coating an extending organic fiber cord, and in FIG. 1, one belt reinforcing layer 7 is provided.
[0020]
The main feature of the configuration of the present invention is that at least one sheet of rubber fiber-coated organic fiber cords extending across the tire circumference is provided on the outer side in the tire radial direction of the belt reinforcing layer 7 in the cross section in the tire width direction. In FIG. 1, one protective layer 8 is arranged so as to form an overlap with at least a part of the belt reinforcing layer 7, and the edge position 9 of the protective layer 8 corresponds to that of the cross belt layer 5. In other words, it is located at the same position as the effective edge position 10 or outside the tire width direction.
[0021]
Hereinafter, a description will be given of how the present invention adopts the above configuration together with its operation.
As described above, in a tire having a crossed belt layer, when the tire rolls under load, there is a problem that shear strain is generated between adjacent belt layers constituting the crossed belt layer and separation between belts is likely to occur. In order to solve this, a belt reinforcement layer formed by rubber-covering a cord extending substantially along the tire circumferential line is disposed on the outer periphery of the belt, and belt separation in the tire circumferential direction is suppressed, thereby increasing belt interlayer separation. It is known to prevent this, but also in this case, there is a certain effect in reducing the distortion of the belt end portion during normal tire load rolling, but locally, such as when jumping over a protrusion When a large load deformation is applied to the tire, particularly to the tread corresponding to the belt edge as shown in FIG. 5, the large stress applied to both edges of the cross belt layer cannot be directly reduced.
[0022]
The inventor disposes a protective layer at an end portion of the cross belt layer so as to form an overlap portion with at least a part of the belt reinforcing layer, and at least one edge position of the protective layer is an effective end of the cross belt layer. If the edge position coincides with or is located outside the tire width direction, the rigidity on the edge of the cross belt layer is improved.As a result, the stress in the tire radial direction applied to the edge of the cross belt layer when riding over a protrusion is directly reduced. I got the idea that it can be relaxed. Further, in order to suppress the belt from extending in the circumferential direction of the tire, it is general that the cord of the protective layer is generally disposed along the circumferential direction of the tire. The arrangement in which the cords of the protective layer and the cords of the belt reinforcing layer are arranged in an intersecting arrangement with respect to the circumferential line, so that the extending direction of the protective layer cord is parallel to the tire circumferential line. Also, the idea was obtained that the elongation of the belt in the tire circumferential direction could be further suppressed, and the separation between belt layers could be more effectively prevented.
[0023]
At this time, since the cut ends of the cords that are not covered with rubber are exposed on the protective layer and the belt, if the cut sections of the exposed cords are arranged close to each other, there is a possibility that a failure nucleus may occur. Therefore, the inventor of the present invention can arrange the belt reinforcing layer on the outer side in the radial direction of the belt and further provide the protective layer on the outer side in the radial direction, so that the cut surfaces of the cord can be separated from each other. Got the idea that it can be prevented.
[0024]
However, if steel cords are used for the belt reinforcement layer and the protective layer, especially with the belt reinforcement layer, it is not possible to follow the expansion deformation during vulcanization of tires, and the number of cut ends of steel cords not covered with rubber increases. There is a concern that a failure nucleus may occur, a rigidity difference between these layers and the tread rubber may increase, and a new separation may occur at the ends of the belt reinforcing layer and the protective layer. Therefore, the inventor uses an organic fiber cord as a cord constituting the belt reinforcing layer and the protective layer, and if such a rigidity step is reduced, a large stress applied to both edges of the crossed belt layer can be effectively produced without inducing a new separation. As a result, the present inventors have found that it is possible to prevent the occurrence of interlayer separation between belts at the end of the belt, thereby improving the durability of the tire, and have completed the present invention.
[0025]
The angle between the organic fiber cord constituting the protective layer and the tire circumference is preferably 45 to 90 °, particularly preferably 80 to 90 °. As the organic fiber cord, 6-nylon, 66-nylon, aramid, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, rayon and the like can be used, and non-stretchable aramid is particularly preferable.
[0026]
As shown in FIG. 2, when the cross belt layer 5 is composed of two belt layers 4a and 4b having the same width, the edge position 9 of the protective layer 8 is changed to the edge position 10 of the cross belt layer 5. It is preferred that they match. If the edge position 9 of the protective layer 8 is located inside the edge position 10 of the cross belt layer 5 in the tire width direction, the effect of preventing separation at the edge position 10 of the cross belt layer 5 is reduced. On the outside in the tire width direction, stress tends to concentrate on the edge 9 of the protective layer 8, and as a result, a failure nucleus due to the above-mentioned sticking is likely to occur.
[0027]
Further, as shown in FIG. 1, when the cross belt layer 5 is composed of two belt layers 4a and 4b having different widths, the edge position 9 of the protective layer 8 is the effective edge position of the cross belt layer 5. It is preferable that it is located outside the tire width direction by a range equal to 10 or 3 mm or less. If the edge position 9 of the protective layer 8 is located inside the effective edge position 10 of the cross belt layer 5 in the tire width direction, the effect of preventing separation at the edge position 10 of the cross belt layer 5 is reduced. If it is more than 3 mm and is outside in the tire width direction, the end of the protective layer 8 tends to be deformed inward in the tire radial direction when the tire is in contact with the ground, and due to this, the belt constituting the cross belt 5 Of these, distortion in another direction is likely to occur at the edge of the wider belt.
[0028]
Furthermore, when it is necessary to simplify the tire manufacturing process, a protective layer 8 as a single wide protective layer 8 having an effective width W 1 equal to or greater than a width W 2 of the cross belt layer 5, both ends It is preferable that the edge positions 9, 9 are on both sides of the tire equatorial plane E. In this case, the protective layer 8 to the width W 2 of the equivalent effective width W 1 of the cross belt layer 5 (FIG. 2) or this wide as 6mm at maximum than (Fig. 1) is more preferable. If the width W 2 of the protective layer 8 is wider than the 5mm than the effective width W 1 of the cross belt layer 5, the end portion of the protective layer 8 at the ground of the tire is easily deformed toward the inner side in the tire radial direction This is because, due to this, distortion in another direction is likely to occur at the edge of the wider belt among the belts constituting the cross belt 5.
[0029]
In addition, when the weight of the protective layer is particularly required, as shown in FIG. 3, a pair of protective layers 8 are disposed on both effective edges 10 and 10 of the cross belt layer 5, respectively. It is preferable that both end edge positions 9a, 9a or 9b, 9b of each of the narrow protective layers 8a, 8b are located on one side of the tire equatorial plane E.
In this case, the width W 2a and W 2b of each of the narrow protective layers 8a and 8b is more preferably 25 mm or more. When the width W 2a , W 2b of each of the narrow protective layers 8a, 8b is less than 25 mm, the effect of reinforcing the edge 10 of the cross belt layer 5 becomes insufficient and the exposed cord cut surface is relatively narrow. This is because separation is likely to occur from here because the concentration occurs in the region.
[0030]
Further, the extending direction of the cords forming the protective layers 8, 8a, 8b is preferably substantially parallel to the tire width direction. With such a cord arrangement, the cords constituting the belt reinforcing layer 7 and the cords constituting the protective layers 8, 8a, 8b have a so-called lattice-like arrangement relationship orthogonal to each other. This is because the elongation of the cord is effectively suppressed, and the elongation of the belt 6 in the tire circumferential direction can be further suppressed.
[0031]
Furthermore, when it is particularly necessary to suppress the belt 6 from elongating in the tire circumferential direction, as shown in FIG. 1, the belt reinforcing layer is formed with a width W equal to or greater than the effective width W 1 of the cross belt layer 5. It is preferable that one wide belt reinforcing layer 7 having three is provided, and both end edge positions 11, 11 are on both sides of the tire equatorial plane E. In this case, among the belt constituting the cross belt 5, from the viewpoint of preventing the different directions of the strain is generated in the edge of the wider belt width, the width W 3 of the wide belt reinforcing layer 7 is cross wider only 6mm up to than the effective width W 1 of the belt layer 5 is more preferable.
[0032]
In addition, if the weight reduction of the belt reinforcing layer is particularly required, as shown in FIG. 3, a pair of belt reinforcing layers is disposed on both effective edges 10 and 10 of the cross belt layer 5. The narrow belt reinforcing layers 7a, 7b are preferably arranged such that both end edge positions 11a, 11a or 11b, 11b are located on one side of the tire equatorial plane E. In this case, the widths W 3a and W 3b of the narrow belt reinforcing layers 7a and 7b are equal to the widths W 2a and W 2b of the protective layers, from the viewpoint of sufficiently suppressing elongation in the tire circumferential direction at the belt end. It is preferable that it is above.
[0033]
The above description is only an example of the embodiment of the present invention, and various changes can be made within the scope of the claims. For example, in FIG. 1, the lower layer 4b is wider than the upper layer 4a among the two belt layers constituting the cross belt layer, but as shown in FIG. 4A, the upper layer 4a is wider than the lower layer 4b. Is also good. However, the effect of suppressing the separation from the effective edge of the cross belt layer 5 is particularly remarkable in the former case. 1 and 2 show the combination of the wide belt reinforcing layer and the wide protective layer, and FIG. 3 shows the combination of the narrow belt reinforcing layer and the narrow protective layer. As shown in FIGS. 4 (b) and (c), a combination of a narrow belt reinforcing layer and a wide protective layer, or a combination of a wide belt reinforcing layer and a narrow protective layer may be employed.
[0034]
【Example】
Next, a pneumatic tire according to the present invention was prototyped and its performance was evaluated, and will be described below.
[0035]
The tires of Examples 1 to 9 are radial tires for small trucks having a tire size of 205 / 65R16, in which the belt is composed of a cross belt layer composed of two belt layers, and constitutes a belt reinforcing layer and a protective layer. The organic fiber cord is 66d nylon of 1500d / 2, the tires of Examples 1 to 5 have one wide belt layer and one wide protective layer, and the tires of Examples 6 and 7 Each of the tires of Examples 8 and 9 has a pair of narrow belt layers and a pair of narrow protective layers, and each of the tires of Examples 8 and 9 has a pair of narrow protective layers. It has the specifications shown in FIG. In Table 1, “belt reinforcing layer edge position” and “protective layer edge position” represent relative positions with respect to the effective edge position of the crossed belt layer. It means that the edge position of the protective layer is outside the effective edge position of the cross belt layer in the width direction. If the value is negative, the edge position of the belt reinforcing layer or the protective layer is the effective edge of the cross belt layer. It means that it is inside the edge position in the width direction.
[0036]
For comparison, a tire having the same tire size and the same number of belt layers as in Examples 1 to 9, having the specifications shown in Table 1, and not having a belt reinforcing layer and a protective layer (Comparative Examples 1 and 5) A tire having a belt reinforcing layer but no protective layer (Comparative Example 2), a tire having a belt reinforcing layer composed of an organic fiber cord and a protective layer composed of a steel cord (Comparative Example 3), and A prototype having a belt reinforcing layer and a protective layer composed of an organic fiber cord but having an edge position of the protective layer outside the scope of the present invention (Comparative Example 4) was also trial manufactured.
[0037]
Each of the test tires was mounted on a standard rim (6JJ) specified by JATMA to form tire wheels. The tire wheels were mounted on a 2t truck under the conditions of an air pressure of 600 kPa (relative pressure) and a tire load of 750 kN, and pebbles were found. After traveling 40,000 km on a general road, the tire was dissected and the length of a crack or separation from the edge of the crossed belt layer was measured to evaluate durability. Table 1 shows the evaluation results. In Table 1, the edge position of the belt reinforcing layer and the edge position of the protective layer indicate the distance measured from the effective edge position of the cross belt layer toward the outer side in the tire width direction. In this case, it means that it is located on the inner side in the tire width direction. Further, the cord angle of the protective layer indicates an angle measured from the acute angle side between the cord of the protective layer and the tire circumference. Further, the durability evaluation results are shown as index ratios when the evaluation result of Comparative Example 1 is set to 100, and the smaller the numerical value, the better. Furthermore, when the maximum air pressure specified by JATMA was applied to a new tire, the amount of diameter growth immediately above the belt edge (index ratio when Comparative Example 1 was set to 100) was also measured. did.
[0038]
[Table 1]
[0039]
From the results shown in Table 1, the tire of Example 1 is superior in durability to the tire of Comparative Example 5 having the cross belt layer of the same configuration, and the tires of Examples 2 to 9 have the same configuration. It can be seen that the tires of Comparative Examples 1 to 4 having the crossed belt layers have excellent durability.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, it becomes possible to provide a pneumatic tire with improved durability by suppressing separation occurring at the edge position of the cross belt layer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view in the tire width direction of a typical pneumatic tire according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view in the tire width direction of another pneumatic tire according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view in the tire width direction of another pneumatic tire according to the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining various arrangement relations of a belt, a belt reinforcing layer, and a protective layer constituting the pneumatic tire according to the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining deformation of a belt which occurs when a conventional tire rides over a protrusion.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 tire 2 carcass 3 crown portion 4a, 4b belt layer 5 cross belt layer 6 belt 7, 7a, 7b belt reinforcing layer 8, 8a, 8b protective layer 9, 9a, 9b protective layer edge 10 belt reinforcing layer effective edge 11 , 11a, 11b Edge of belt reinforcement layer
