JP2005263089A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 摩耗末期におけるトレッド部の耐カットチッピング性を低下させることなしに、繊維コード層に起因して低下していた耐偏摩耗性を向上させる、特に非舗装路走行用として好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 トレッド部１におけるカーカス層２の外周にタイヤ周方向に対するコード角度が４０〜７５°のスチールコードからなる第一ベルト層１Ｂを配置し、その外周にタイヤ周方向に対するコード角度が１０〜３０°のスチールコードからなり、層間で互いにコードを交差させる少なくとも二層のベルト層を配置し、かつ第一ベルト層１Ｂを幅方向の中央域で離間させたスプリット構造にした重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、第一ベルト層１Ｂの中央のスプリット域に短繊維をタイヤ周方向に配向させたゴムシート層５を配設した。
【選択図】 図１

Description

本発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッド部の耐カットチッピング性を低下させることなしに耐偏摩耗性を向上させた、特に非舗装路走行用として好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

重荷重用空気入りラジアルタイヤは重荷重を支持することから非常に大きな空気圧を充填するため、ベルト層として乗用車用タイヤなどに設けられるコード角度が１０〜３０°のスチールコードからなる耐張力層の他に、タイヤ周方向に対するコード角度が４０〜６０°のスチールコードからなるベルト強化層をカーカス層の外周に隣接させて配置している。

上述するベルト強化層は大きなタイヤ充填空気圧に対して寸法安定性を確保する役割を有しており、タイヤ幅方向の断面曲げ剛性をトレッド接地領域全体において高めることにより耐偏摩耗及び操縦安定性を確保している。しかしながら、その過大な断面曲げ剛性のため、タイヤの摩耗が進行して行くに従い石や突起などの凹凸に追従し難くなり、その応力集中によってクラウン中央域のトレッド部が損傷（カットチッピング故障）を受け易くなるという問題がある。

このような問題の対策として、ベルト強化層を幅方向の中央部で離間させたスプリット構造にすることによりトレッド部の幅方向に柔軟性を付与して耐カットチッピング性を向上させるようにし、かつスプリット構造にしただけであるとクラウン部の寸法安定性が低下するため、これを補うためにスプリット域にほぼタイヤ周方向に延びるナイロンコード等の繊維コード層を配置するようにした提案がある（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、ほぼタイヤ周方向に配置された上述する繊維コード層は、タイヤの成形加硫時にトレッドセンター部をリフト（膨径）し難くすることから、これがタガとなってゴム流れを抑制しタイヤ接地面形状にバラツキを与えるため、ベルト強化層によって得られる耐偏摩耗性を低下させるという問題があった。
特開昭６４−１６０４号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、摩耗末期におけるトレッド部の耐カットチッピング性を低下させることなしに、繊維コード層に起因して低下していた耐偏摩耗性を向上させる、特に非舗装路走行用として好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周にタイヤ周方向に対するコード角度が４０〜７５°のスチールコードからなる第一ベルト層を配置し、該第一ベルト層の外周にタイヤ周方向に対するコード角度が１０〜３０°のスチールコードからなり、層間で互いにコードを交差させる少なくとも二層のベルト層を配置し、かつ前記第一ベルト層を幅方向の中央域で離間させたスプリット構造にした重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記第一ベルト層の中央のスプリット域に短繊維をタイヤ周方向に配向させたゴムシート層を配設したことを特徴とする。

本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、第一ベルト層（ベルト強化層）の中央のスプリット域に、ほぼタイヤ周方向に配列させた繊維コード層に代えて、短繊維をタイヤ周方向に配向させたゴムシート層を配設したので、従来の耐カットチッピング性を何ら低下させることなしに、繊維コード層に起因していた成形加硫工程におけるゴム流れのバラツキを抑制して耐偏摩耗性を向上させることができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態による重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部の一部を示す半断面図である。１はトレッド部、２はカーカス層、１Ｂは第一ベルト層、２Ｂは第二ベルト層、３Ｂは第三ベルト層、４Ｂは第四ベルト層をそれぞれ示している。

タイヤトレッド部１におけるカーカス層２の外周には、タイヤ周方向に対するコード角度が４０〜７５°のスチールコードからなる第一ベルト層１Ｂを、幅方向の中央で幅Ｗにわたり左右に離間して配置し、第一ベルト層１Ｂの中央のスプリット域に短繊維をタイヤ周方向に配向させたゴムシート層５を配設している。第一ベルト層１Ｂの外周には、ベルト耐張力層として同じスチールコードからなる少なくとも二層（図では二層）の第二ベルト層２Ｂ及び第三ベルト層３Ｂを配置している。第二ベルト層２Ｂ及び第三ベルト層３Ｂのスチールコードのタイヤ周方向に対するコード角度は１０〜３０°であり、かつ層間で互いに交差するように配置されている。

さらに本実施形態では、第三ベルト層３Ｂの外周に各ベルト層の外部からの損傷を防護する役割を果たす第四ベルト層４Ｂを配置している。第四ベルト層４Ｂもスチールコードから構成され、タイヤ周方向に対するコード角度を１０〜３０°としている。

第一ベルト層１Ｂ及びゴムシート層５はタイヤ充填空気圧に対する補強の役割を果たすもので、これによりトレッド部１全体の寸法安定性を確保しており、特にタイヤ幅方向の断面曲げ剛性をトレッド接地領域全体において高めることにより耐偏摩耗性及び操縦安定性を確保する機能を有している。

第一ベルト層１Ｂを左右に離間する幅Ｗは、タイヤの種類や大きさに応じて、第一ベルト層１Ｂの全幅との関係により設定される。また、その間に配設されるゴムシート層５の幅は特に限定されないが、前記する第一ベルト層１Ｂの中央のスプリット域の幅Ｗと同等にするとよい。

本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、 上述するように第一ベルト層１Ｂを幅方向の中央で離間させたスプリット構造にしたので、トレッド部１の幅方向断面曲げ剛性を低下させ、摩耗末期における凹凸路面走行時の応力集中を緩和して耐カットチッピング性を向上することができる。さらに、第一ベルト層１Ｂの中央域にタイヤ周方向に短繊維を配向させたゴムシート層５を配設したので、第一ベルト層をスプリット構造にしたことによるベルト補強作用の低下をゴムシート層５が補って寸法安定性を確保すると共に、タイヤの成形加硫工程におけるゴム流れのバラツキを抑制して耐偏摩耗性を向上させることができる。

ゴムシート層５に配向させる短繊維の材料は特に限定されないが、例えば、ナイロン、ポリビニルアルコール又はレーヨン等の有機繊維が好ましく使用される。

ゴムに配合する短繊維は直径が１〜５００μｍ、長さが０．０１〜５．０ｍｍになるように調整するとよい。また、短繊維のゴムへの配合量はゴム１００重量部に対して１〜１００重量部にするとよい。これにより、トレッド部１の幅方向断面曲げ剛性を適度に低下させると同時にベルト補強作用の低下をバランスよく補うと共に、タイヤの成形加硫工程におけるゴム流れのバラツキを一層抑制することができる。短繊維の直径が１μｍ未満であったり長さが０．０１ｍｍ未満では、 タイヤ周方向の耐張力を充分に得ることができない。また、短繊維の直径が５００μｍ超であったり長さが５．０ｍｍ超では、 ゴムと短繊維との境界の面積が大きくなりすぎて複合材としては脆弱となり、セパレーション故障を誘発し易くなる。

第一ベルト層の構造を除く全ての仕様を共通にして、第一ベルト層をスプリット構造にして中央域にタイヤ周方向に延びるナイロンコードを配置した従来タイヤと中央域にナイロン短繊維（平均直径：１５μｍ、平均長さ：１５０μｍ）をタイヤ周方向に配向（配合割合：ゴム１００重量部に対して５２重量部）したゴムシート層（厚さ：１．２ｍｍ）を配設した本発明タイヤ、及び第一ベルト層を中央域で分断しない比較タイヤをそれぞれ作製した。なお、各タイヤに共通する主な仕様を以下の通りとした。
・タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５ＬＹ１１７
・タイヤの構造：図１
・トレッドパターン：ラグパターン
・ベルトコード：スチールコード
・ベルトコード角度：第一／第二／第三／第四：４７°／２２°／１４°／１７°
・ベルト層の幅：第一：５２ｍｍ、第二：１９０ｍｍ、第三：１７０ｍｍ、第四：１２５ ｍｍ
・第一ベルト層のスプリット域の幅：Ｗ＝５５ｍｍ
・カーカスコード：スチールコード

上記する３種のタイヤをそれぞれ３台（合計９台）の大型ダンプ（１０ｔ、３軸車２軸駆動）の後方２軸（いずれも駆動軸）に装着して一般路を３万ｋｍ走行させ、走行後のタイヤのトレッド面を観察し、耐チッピング性及び耐偏摩耗性を評価した。その結果を耐チッピング性については５点法（数値が小さいほど優れている）、耐偏摩耗性については従来タイヤを１００とする指数（数値が大きいほど優れている）によりそれぞれ表１に記載した。

表１より、本発明タイヤは耐チッピング性及び耐偏摩耗性がバランス良く向上していることがわかる。

本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部の一部を示す半断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ カーカス層
５ ゴムシート層
１Ｂ 第一ベルト層
２Ｂ 第二一ベルト層
３Ｂ 第三ベルト層
４Ｂ 第四ベルト層

Claims (4)

1. トレッド部におけるカーカス層の外周にタイヤ周方向に対するコード角度が４０〜７５°のスチールコードからなる第一ベルト層を配置し、該第一ベルト層の外周にタイヤ周方向に対するコード角度が１０〜３０°のスチールコードからなり、層間で互いにコードを交差させる少なくとも二層のベルト層を配置し、かつ前記第一ベルト層を幅方向の中央域で離間させたスプリット構造にした重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記第一ベルト層の中央のスプリット域に短繊維をタイヤ周方向に配向させたゴムシート層を配設した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記短繊維が直径１〜５００μｍ、長さ０．０１〜５．０ｍｍの有機繊維である請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ゴムシート層がゴム１００重量部に対して前記短繊維を１〜１００重量部配合したゴム組成物からなる請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記短繊維がナイロン、ポリビニールアルコール又はレーヨンである請求項１、２又は３に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
   

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