JP2004359037A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】レインフォースドタイヤやエキストラロードタイヤ等の高性能タイヤにおいて、高速耐久性と耐プランジャ性能とを高度に両立させることのできる空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】２枚のベルト層１ａが、夫々タイヤ幅方向に対して６０〜７０°の角度で互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなり、ベルト層１ａのラジアル方向外側に、少なくとも１枚、タイヤ中央領域においては少なくとも２枚にて、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなる補助ベルト２ａが配設され、かつ、タイヤ赤道面を中心としたタイヤ幅方向１０ｍｍの範囲内の、ベルト層１ａおよび補助ベルト２ａに含まれる全コードのコード強力の正味量として規定されるタイヤ中央領域の周方向強度が、１１．７６〜１５．６８ｋＮ／１０ｍｍの範囲内である空気入りラジアルタイヤである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、いわゆる高性能タイヤにおいて、高速耐久性と、タイヤ強力、即ち、最小破壊エネルギー要件（以下、「耐プランジャ性能」とも称する）とを高度に両立させることのできる空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規格に規定されるレインフォースド（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ）タイヤや、ＴＲＡ（Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格に規定されるエキストラロード（ＥｘｔｒａＬｏａｄ）タイヤのような高性能タイヤにおいては、その使用状況の過酷さから、高速耐久性とともに、タイヤ強力ないし最小破壊エネルギー要件とも称される、いわゆる耐プランジャ性能が高いレベルで要求される。ここで、「最小破壊エネルギー要件」とは、米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ１０９に規定されるタイヤの安全基準に関する要件をいう。
【０００３】
従来においては、ベルト材として大径の繊維、例えば、スチールフィラメントを使用したり、撚り本数やベルトコードの打ち込み本数を増やすなどにより、ベルトの剛性や強度を高めることで、耐プランジャ性能の確保が図られてきた。しかし、このようにして高強度化を図ったベルトでは、ベルト材の単位面積当たりの重量が増大するために、高速転動時にはベルトの遠心力が増大してトレッドゴムへの負担が増大することになり、トレッドゴムの発熱が過剰となって故障が発生するなどの問題が生じやすく、高速耐久性においては不利となる。従って、このような従来手法により耐プランジャ性能と高速耐久性との両立を図ることは困難であった。
【０００４】
このような状況下で、優れた高速耐久性を維持しつつ耐プランジャ性能の改良を図るための技術として、例えば、特許文献１には、所定角度で配設されたプライからなるカーカスおよび交差ベルト層を備え、ベルト層のタイヤ軸方向での所定中央領域における、各ベルトプライのスチール量の和を、カーカスプライのスチール量の所定倍とした重荷重用ラジアルタイヤが記載されている。また、特許文献２には、タイヤ幅方向で、周方向ベルト層の所定の中央域における周方向引張剛性の平均値を、両端域における平均値より所定割合以上大きくした空気入りラジアルタイヤが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−７９８０６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】
特開２００１−２５３２０８号公報（特許請求の範囲等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車輛のスピードアップ化に対して、タイヤの高速耐久性の確保がより難しいものとなってきている。即ち、より優れた高速耐久性を維持しつつ、耐プランジャ性能を高めたタイヤの要請が高まってきており、高度に両性能の両立を実現できる技術が求められていた。
【０００７】
そこで本発明の目的は、レインフォースドタイヤやエキストラロードタイヤ等の高性能タイヤにおいて、高速耐久性と耐プランジャ性能とを高度に両立させることのできる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記問題を解消することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスのクラウン部ラジアル方向外側に順次配置された２枚のベルト層とトレッドとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト層のラジアル方向外側に、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなる補助ベルトが配設され、該補助ベルトの一層以上がタイヤ赤道面上まで延在し、該タイヤ赤道面上まで延在する補助ベルトの、タイヤ赤道面上における積層枚数が、タイヤショルダー部近傍における積層枚数よりも多いことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の他の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスのクラウン部ラジアル方向外側に順次配置された２枚のベルト層とトレッドとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト層が、タイヤ幅方向に対して６０〜７０°の角度で互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなり、前記ベルト層のラジアル方向外側に、少なくとも１枚、タイヤ中央領域においては少なくとも２枚にて、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなる補助ベルトが配設され、かつ、タイヤ赤道面を中心としたタイヤ幅方向１０ｍｍの範囲内の、前記ベルト層および補助ベルトに含まれる全コードのコード強力の正味量として定義されるタイヤ中央領域の周方向強度が、１１．７６〜１５．６８ｋＮ／１０ｍｍの範囲内であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、前記ベルト層および補助ベルトの、タイヤ赤道面上における幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ当たりの重量の総和が、５〜９ｇの範囲内であることが好ましい。また、前記補助ベルトが、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなるストリップを螺旋状に巻回して形成され、かつ、タイヤ中央領域における該ストリップのオーバーラップ量が、両端領域のオーバーラップ量に比し大であることが好ましく、前記ストリップの幅は、好適には５〜１５ｍｍの範囲内である。さらに、本発明のタイヤは、ＥＴＲＴＯ規格に規定されるレインフォースドタイヤまたはＴＲＡ規格に規定されるエキストラロードタイヤとして特に好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、このビードコアに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカスと、そのクラウン部ラジアル方向外側に順次配置されたベルト層とトレッドとを備えている。本発明においては、このベルト層とともに補助ベルトを配設して、これらベルト層および補助ベルトからなるベルト構造を以下に述べるように特定することにより、優れた高速耐久性と耐プランジャ性能とを兼ね備えた空気入りラジアルタイヤを得ることができる。
【００１３】
ベルト層は、タイヤ幅方向に対して６０〜７０°、好適には６２〜６６°の角度で互いに略平行に延びるコードを、被覆ゴム中に埋設して形成される。このタイヤ幅方向とベルトコードとのなす角度が６０°未満であると、ベルト層のタガ効果が低下するので好ましくない。一方、この角度が７０°を超えると、タイヤ中央領域のタガ剛性が増大して、ベルト層端部との剛性格差が大きくなるので、好ましくない。
【００１４】
ベルト層は、通常１枚以上にて設けるが、本発明においては、特に、２枚配設することが必要である。ベルト層が１枚では十分な耐プランジャ性能が確保できない一方、３枚以上設けた場合には、耐プランジャ性能は確保できても、例えば、高速耐久性が大きく低下するなど、高性能タイヤに要求される他性能が犠牲になってしまう。従って、耐プランジャ性能と高速耐久性とを両立させるために、ベルト層は２枚とする。
【００１５】
また、本発明においては、上述したように、上記ベルト層のラジアル方向外側に、補助ベルトを配設する。補助ベルトは、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなり、少なくとも１枚、特に、タイヤ中央領域においては少なくとも２枚となるように配設することが必要である。ベルト層に加えて、少なくとも１枚の補助ベルトを配設することにより、高速耐久性を十分確保することが可能となる。また、タイヤ中央領域については補助ベルトを２枚以上にて配設することで、耐プランジャ性能にも十分寄与できる。なお、ここにいうタイヤ中央領域とは、少なくともタイヤ赤道面を中心としたタイヤ幅方向１０ｍｍの範囲を含む領域を意味する。
【００１６】
本発明のタイヤにおいては、上記のようなベルト構成とすることにより、タイヤ中央領域の周方向強度を、１１．７６〜１５．６８ｋＮ／１０ｍｍ、好ましくは１１．５〜１３．５ｋＮ／１０ｍｍの範囲内とする。ここで、タイヤ中央領域の周方向強度とは、タイヤ赤道面を中心としたタイヤ幅方向１０ｍｍの範囲内の、ベルト層および補助ベルトに含まれる全コードのコード強力の正味量として定義される。具体的には、上記範囲内のベルト層および補助ベルトに含まれる各コードのコード強力に夫々の打込み本数を掛けた値として得ることができ、ベルト層および補助ベルトがタイヤ周方向に対し角度を持って配置されている場合には、その正味分とする。
【００１７】
また、本発明のタイヤにおいては、夫々コードと被覆ゴムとから構成される、ベルト層および補助ベルトの、タイヤ赤道面上における幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ当たりの質量の総和が、５〜９ｇ、特には７〜８ｇの範囲内となるようにすることが好ましい。これらベルト層および補助ベルトの総質量が重すぎると、高速走行時のせり出しが大きくなって、高速耐久性が悪化する。一方、総質量が軽すぎると、ベルトの強度不足のために操縦安定性などの悪化の懸念が生ずる。
【００１８】
補助ベルトは、上述したように、少なくとも１枚、特に、タイヤ中央領域においては少なくとも２枚となるように配設することが必要であるが、その配設の手法としては、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなるストリップを螺旋状に巻回して、タイヤ中央領域においてオーバーラップさせ、タイヤ中央領域と両端領域とにおいてそのオーバーラップ量を変化させる手法を好適に用いることができる。具体的には、タイヤ中央領域におけるストリップのオーバーラップ量が両端領域のオーバーラップ量に比し大となるように、ストリップを螺旋状に巻回することで、上記条件を満足する補助ベルトを形成することができる。この場合のストリップの幅は好適には５〜１５ｍｍの範囲内であり、そのコード打込数としては、好適には４５〜５５本／５０ｍｍ程度である。
【００１９】
本発明のタイヤは、上記したような構成とすることにより、特に、ＥＴＲＴＯ規格に規定されるレインフォースドタイヤまたはＴＲＡ規格に規定されるエキストラロードタイヤなどのいわゆる高性能タイヤとして好適に使用可能である。即ち、本発明のタイヤは、高速耐久性と耐プランジャ性能とを兼ね備えることにより、これら高性能タイヤの使用条件下において、特に効果的な使用が可能であるといえる。
【００２０】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、ベルト層および補助ベルトに関して上記条件を満足するものであればよく、その他の構造および材質等については常法に従い適宜設定することができ、特に制限されるべきものではない。例えば、ベルト層および補助ベルトのコード材質としては、好適には、ベルト層につきスチールコードを、補助ベルトにつきナイロンコードを、夫々用いることができる。
【００２１】
また、本発明においては、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、このビードコアに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカスと、そのクラウン部ラジアル方向外側に順次配置されたベルト層とトレッドとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層を２枚にて配設するとともに、そのベルト層のラジアル方向外側に、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなる補助ベルトを、そ一層以上がタイヤ赤道面上まで延在するよう配設し、かつ、タイヤ赤道面上まで延在する補助ベルトの、タイヤ赤道面上における積層枚数を、タイヤショルダー部近傍における積層枚数よりも多くなるよう配設することによっても、上述したような、優れた高速耐久性と耐プランジャ性能とを両立させることができる。例えば、図１に模式的に示す本発明の一例の空気入りラジアルタイヤのベルト構造においては、２層にて配設されたベルト層１ａのラジアル方向外側に、補助ベルト１ｂが配設されており、補助ベルト１ｂのうちタイヤ赤道面上まで延在する部分１ｃにおいては、タイヤ赤道面における積層枚数が３枚（図中のＡ）、タイヤショルダー部近傍における積層枚数が２枚であり（図中のＢ）、タイヤ赤道面における積層枚数が、タイヤショルダー部近傍における積層枚数よりも多くなるよう、補助ベルトが配設されていることがわかる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を、実施例により具体的に説明する。
下記の表１中に示すベルト構造にて、実施例１、２および比較例１、２の各供試タイヤ（タイヤサイズ２２５／３５ＺＲ１８）を作製した。各タイヤにおける補助ベルトは、ストリップ（幅：６ｍｍ、コード打込数：５０本／５０ｍｍ）を螺旋状に巻回することにより配設した。なお、表中のベルト裁断角とは、ベルト層のタイヤ幅方向に対する角度を意味する。実施例１、２および比較例１の各タイヤのベルト構造の概略を、図１〜３に示す。各図中、符号１ａ，２ａ，３ａは夫々ベルト層を表し、符号１ｂ，２ｂ，３ｂは夫々補助ベルトを表す。
【００２３】
耐プランジャ性の評価
得られた各供試タイヤに空気圧２２０ｋＰａにて空気を充填し、トレッドパターン中央部の突出部にプランジャを押し付けて、タイヤが破壊する直前の押し込み力（荷重）とプランジャの移動量とを夫々測定した。得られた測定値より、下記式、
（荷重）×（移動量）×（１／２）＝破壊エネルギー
に従い、破壊エネルギーを求めた。測定は周上５か所で実施して、その平均値を求めた。この数値が高いほど、耐プランジャ性が良好である。
【００２４】
高速耐久性の評価
各供試タイヤに空気圧３６０ｋＰａにて空気を充填し、試験荷重３．６８ｋＮ（３７５ｋｇｆ）にて、ドラム試験機による高速耐久性の評価を行った。速度条件としては、ステップスピード法にて初期速度２００ｋｍ／ｈから２０分ごとに１０ｋｍ／ｈ速度をアップさせた。故障が発生したときの速度および走行時間にて高速耐久性を評価した。
【００２５】
また、各供試タイヤにつき、タイヤ中央領域の周方向強度、および、ベルト層および補助ベルトの、タイヤ赤道面上における幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ当たりの質量の総和を夫々求めた。
これらの結果を下記の表１中に併せて示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、高速耐久性と耐プランジャ性能とを高度に両立させることで、特にレインフォースドタイヤやエキストラロードタイヤ等の高性能タイヤとして好適に使用可能な空気入りラジアルタイヤを実現すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の空気入りラジアルタイヤのベルト構造を模式的に示すタイヤ幅方向部分断面図である。
【図２】実施例２の空気入りラジアルタイヤのベルト構造を模式的に示すタイヤ幅方向部分断面図である。
【図３】比較例１の空気入りラジアルタイヤのベルト構造を模式的に示すタイヤ幅方向部分断面図である。
【符号の説明】
１ａ，２ａ，３ａ ベルト層
１ｂ，２ｂ，３ｂ 補助ベルト
１ｃ 補助ベルトのタイヤ赤道面上まで延在する部分

Claims (6)

1. 左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスのクラウン部ラジアル方向外側に順次配置された２枚のベルト層とトレッドとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト層のラジアル方向外側に、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなる補助ベルトが配設され、該補助ベルトの一層以上がタイヤ赤道面上まで延在し、該タイヤ赤道面上まで延在する補助ベルトの、タイヤ赤道面上における積層枚数が、タイヤショルダー部近傍における積層枚数よりも多いことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスのクラウン部ラジアル方向外側に順次配置された２枚のベルト層とトレッドとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト層が、タイヤ幅方向に対して６０〜７０°の角度で互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなり、前記ベルト層のラジアル方向外側に、少なくとも１枚、タイヤ中央領域においては少なくとも２枚にて、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなる補助ベルトが配設され、かつ、タイヤ赤道面を中心としたタイヤ幅方向１０ｍｍの範囲内の、前記ベルト層および補助ベルトに含まれる全コードのコード強力の正味量として定義されるタイヤ中央領域の周方向強度が、１１．７６〜１５．６８ｋＮ／１０ｍｍの範囲内であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ベルト層および補助ベルトの、タイヤ赤道面上における幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ当たりの質量の総和が、５〜９ｇの範囲内である請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記補助ベルトが、互いに略平行に延びるコードを被覆ゴム中に埋設してなるストリップを螺旋状に巻回して形成され、かつ、タイヤ中央領域における該ストリップのオーバーラップ量が、両端領域のオーバーラップ量に比し大である請求項２または３記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記ストリップの幅が５〜１５ｍｍの範囲内である請求項４記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. ＥＴＲＴＯ規格に規定されるレインフォースドタイヤまたはＴＲＡ規格に規定されるエキストラロードタイヤである請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。

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