JP2005297873A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト層のエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を向上することが可能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】１番ベルト層７Ａが、補強コードｆa のタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θ₁ を２番ベルト層７Ｂの補強コードｆb のタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θ₂ に対して、θ₂ −５°≦θ₁ ≦θ₂ ＋１０°となるように構成されている。タイヤ周方向Ｔに傾斜配列した有機繊維コードｇをゴム層Ｚに埋設したエッジクッション層８が、１番ベルト層７Ａのエッジ部７Ａ１を内周側と外周側から挟み込み、更にエッジ部７Ａ１からタイヤ幅方向外側に延在するように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、バスやトラックなどに使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を改善するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、バスやトラックなどの重荷重車両に用いられる重荷重用空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側に補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜配列した少なくとも３層のベルト層を備えている（例えば、特許文献１参照）。

カーカス層側から数えて２番目と３番目の２，３番ベルト層が、タイヤ周方向に対する傾斜角度を低くした補強コードをタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配置され、高いタガ効果を発揮するようになっている。カーカス層側から数えて１番目の１番ベルト層は、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を高くするようにして配置され、２番ベルト層に対する剪断歪みを軽減するようにしている。

ところで、近年、重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいてもタイヤの偏平化が進みつつあるが、それによりベルト層への負担が増大する結果、ベルト層エッジ部でのセパレーションが発生し易くなり、耐久性が低下するという問題があった。

このエッジセパレーションの要因として、車両走行時の遠心力によりタイヤが外周側に膨径して大きくなる外径成長がある。この外径成長を抑制するには、ベルト層のタガ効果を高めることが効果的である。そこで、１番ベルト層の補強コードの傾斜角度を低くして、１番ベルト層のタイヤ周方向剛性を増加させることにより、タガ効果を高めようとすると、２番ベルト層との間での剪断歪みが増大し、それにより２番ベルト層のエッジセパレーションが発生し易くなり、逆に耐久性が悪化する。
特開平１０−２１７７１２号公報

本発明は、ベルト層のエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を向上することが可能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本発明は、トレッド部のカーカス層外周側に補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜配列した少なくとも３層のベルト層を設け、前記カーカス層側から数えて２番目と３番目の２，３番ベルト層を前記補強コードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層側から数えて１番目の１番ベルト層を、その補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ₁ が前記２番ベルト層の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ₂ に対して、θ₂ −５°≦θ₁ ≦θ₂ ＋１０°となるように構成する一方、タイヤ周方向に傾斜配列した有機繊維コードをゴム層に埋設したエッジクッション層を、前記１番ベルト層のエッジ部を内周側と外周側から挟み込み、かつ該エッジ部からタイヤ幅方向外側に延在するように配置したことを特徴とする。

上述のように１番ベルト層の補強コードの傾斜角度θ₁ を上記のように規定し、従来より低い角度にしたので、１番ベルト層のタイヤ周方向剛性が増加し、タガ効果を高めることができるので、タイヤの外径成長を抑制することができる。

このように１番ベルト層の補強コードの傾斜角度θ₁ を低くすると、２番ベルト層との間で剪断歪みが増大するが、エッジクッション層を上記のように配置することで、２番ベルト層のエッジ部における剪断歪みを効果的に緩和することができる。

従って、ベルト層のエッジにセパレーションが発生するのを抑制することが可能になり、耐久性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、ＣＬはタイヤセンターラインである。

左右のビード部３間に、図２に示すようにタイヤ径方向に沿って延在する補強コードｅをタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔でゴム層Ｘに埋設したカーカス層４が延設され、その両端部４ａがビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向Ｔに対して傾斜して延在するスチールコードからなる補強コードｆをタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔で配列してゴム層Ｙに埋設した４層のベルト層７が設けられている。

カーカス層４側から数えて２番目と３番目の２，３番ベルト層７Ｂ，７Ｃは、補強コードｆb,ｆc がタイヤ周方向Ｔに対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配置してあり、高いタガ効果を発揮するようになっている。補強コードｆb,ｆc のタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度は、２０°前後である。

カーカス層４側から数えて１番目の１番ベルト層７Ａは、補強コードｆa がタイヤ周方向Ｔに対する傾斜方向を２番ベルト層７Ｂの補強コードｆb と同じ向きとなるように配列され、補強コードｆa のタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θ₁ （°）を２番ベルト層７Ｂの補強コードｆb のタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θ₂ （°）に対して、θ₂ −５°≦θ₁ ≦θ₂ ＋１０°にしている。１番ベルト層７Ａは２番ベルト層７Ｂよりベルト幅が狭く、２番ベルト層７Ｂのベルト幅が最も広くなっている。

カーカス層４側から数えて４番目の４番ベルト層７Ｄは、補強コードｆd がタイヤ周方向Ｔに対する傾斜方向を３番ベルト層７Ｃの補強コードｆc と同じ向きとなるように配列され、かつ３番ベルト層７Ｃより大きな角度で傾斜している。

１番ベルト層７Ａの両エッジ部７Ａ１には、タイヤ周方向Ｔに対して傾斜して延在するナイロンコードなどの有機繊維コードｇをタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔で配列してゴム層Ｚに埋設したエッジクッション層８が設けられている。

エッジクッション層８は、エッジ部７Ａ１の内周側に配置した第１エッジクッション層８Ａと、外周側に配置した第２エッジクッション層８Ｂとから構成され、２層のエッジクッション層８Ａ，８Ｂは、エッジ部７Ａ１を内周側と外周側から挟み込み、かつエッジ部７Ａ１からタイヤ幅方向外側に延在するように配置されている。また、第１エッジクッション層８Ａと第２エッジクッション層８Ｂの有機繊維コードｇは、タイヤ周方向Ｔに対する傾斜方向を逆向きにして交差するようにしている。

エッジクッション層８Ａ，８Ｂの外側エッジ８Ａｅ，８Ｂｅは、第２ベルト層７Ｂのエッジ７Ｂｅよりタイヤ幅方向内側に位置し、エッジ７Ｂｅから離間させて重ならないようにしており、エッジ７Ｂｅに対する応力集中の発生を回避している。

上述した本発明によれば、１番ベルト層７Ａの補強コードｆa の傾斜角度θ₁ を上記のように従来より低い角度に特定したので、１番ベルト層７Ａのタイヤ周方向剛性を高めることができる。そのため、タガ効果の増大により、ベルト層７のエッジセパレーションの要因となるタイヤの外径成長を抑制することが可能になる。

他方、１番ベルト層７Ａの補強コードｆa の傾斜角度θ₁ を低くすることにより、２番ベルト層７Ｂとの間で剪断歪みが増大するが、１番ベルト層７Ａのエッジ部７Ａ１を内周側と外周側から挟み込み、かつエッジ部７Ａ１からタイヤ幅方向外側に延在するように上記エッジクッション層８を配置することで、１，２番ベルト層７Ａ，７Ｂのエッジ部間における剪断歪みを効果的に緩和することができる。

従って、ベルト層７におけるエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を向上することが可能になる。

傾斜角度θ₁ が、θ₂ −５°より小さいと、１，２番ベルト層７Ａ，７Ｂのエッジ部間の剪断歪みを効果的に緩和することができなくなる。逆にθ₂ ＋１０°より大きいと、外径成長を効果的に抑制することが難しくなる。傾斜角度θ₁ は、好ましくは１５〜３０°の範囲にするのがよい。

本発明において、１番ベルト層７Ａの補強コードｆa としては、撚りピッチを短くして破断伸度を５％以上にしたスチールコード（バネ特性の高いスチールコード）を使用するのがよく、これにより１，２番ベルト層７Ａ，７Ｂ間の剪断応力を一層緩和することができる。また、走行時にタイヤ軸方向に対する急激な変形挙動が発生した際にそれを緩和できるので、乗心地性及び操縦安定性の点からよい。破断伸度の上限値としては、外径成長の点から１０％以下にするのがよい。

図３に示すように、エッジクッション層８にはテープ状ゴム層Ｚ’内に有機繊維コードｇを傾斜配列したストリップ材８Ｘを使用し、それを１番ベルト層７Ａのエッジ部７Ａ１を内周側と外周側から挟み込み、かつエッジ部７Ａ１からタイヤ幅方向外側に延在するように配置してもよい。

エッジクッション層８のゴム層Ｚに使用するゴムとしては、ベルト層のエッジ部間にかかる剪断歪みを緩和させるという観点から、ＪＩＳＡ硬度が６０〜９０のものが好ましい。

エッジクッション層８の有機繊維コードｇのタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度としては、ベルト層のエッジ部間にかかる剪断歪みを緩和させるという観点から、１０〜３０°にするのがよい。

１番ベルト層７Ａは、上記実施形態では、補強コードｆa が２番ベルト層７Ｂの補強コードｆb と同じ向きに傾斜しているが、図４に示すように、補強コードｆa が２番ベルト層の補強コードｆb に対して、タイヤ周方向Ｔに対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配置してもよい。

また、上述した実施形態では、４層のベルト層７を有するものについて説明したが、少なくとも１〜３番ベルト層７Ａ，７Ｂ，７Ｃの３層を有する重荷重用空気入りラジアルタイヤであればよい。

本発明は、特に偏平率が８０％以下の重荷重用空気入りラジアルタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。

タイヤサイズを２７５／７０Ｒ２２．５で共通にし、ベルト層の補強コードにスチールコードを使用し、図１，２に示す構成の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、１番ベルト層のスチールコードの傾斜角度θ₁ と破断伸度を表１のようにした本発明タイヤ１，２と比較タイヤ１，２、本発明タイヤ１においてエッジクッション層を第２ベルト層のエッジ部からタイヤ幅方向外側に延在しないようにした比較タイヤ３、本発明タイヤ１においてエッジクッション層を除去した比較タイヤ４、及び比較タイヤ４において１番ベルト層のスチールコードの傾斜角度θ₁ を６０°にした従来タイヤをそれぞれ作製した。

本発明タイヤ１，２及び比較タイヤ１〜３のエッジクッション層の有機繊維コードには、ナイロンコード（８４０ｄ／２）を使用した。各試験タイヤにおいて、２，３番ベルト層のスチールコードの傾斜角度は、いずれも２０°である。また、１番ベルト層の補強コードに用いたスチールコードの構造は、本発明タイヤ２が１×５×０．３８構造の他は、１×６×０．３７構造で共通である。

これら各試験タイヤを以下に示す方法により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を９００ｋＰａにして、耐久性ドラム試験機に取り付け、速度４５ｋｍ／ｈで一定とし、負荷荷重をＪＡＴＭＡで規定される最大荷重の１００％〜２００％まで段階的に上げながら、スリップ角±２°でスラローム走行させ、ベルト層のエッジセパレーションによるタイヤ故障が発生するまでの走行距離を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、耐久性が優れている。

表１から、本発明タイヤは、ベルトエッジセパレーションを抑制し、耐久性を効果的に改善できることがわかる。また、本発明タイヤ２から、破断伸度を５％以上と高くしたスチールコードを１番ベルト層の補強コードに使用することにより、耐久性を一層改善できることがわかる。

本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線半断面である。 図１の要部説明図である。 本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの他の実施形態における要部断面説明図である。 本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの更に他の実施形態における要部説明図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
７ ベルト層
７Ａ 第１ベルト層
７Ａ１ エッジ部
７Ｂ 第２ベルト層
７Ｃ 第３ベルト層
７Ｄ 第４ベルト層
８ エッジクッション層
Ｔ タイヤ周方向
Ｙ ゴム層
Ｚ ゴム層
ｆ，ｆa ，ｆb ，ｆd 補強コード
ｇ 有機繊維コード
θ₁ ，θ₂ 傾斜角度

Claims (5)

1. トレッド部のカーカス層外周側に補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜配列した少なくとも３層のベルト層を設け、前記カーカス層側から数えて２番目と３番目の２，３番ベルト層を前記補強コードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記カーカス層側から数えて１番目の１番ベルト層を、その補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ₁ が前記２番ベルト層の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ₂ に対して、θ₂ −５°≦θ₁ ≦θ₂ ＋１０°となるように構成する一方、タイヤ周方向に傾斜配列した有機繊維コードをゴム層に埋設したエッジクッション層を、前記１番ベルト層のエッジ部を内周側と外周側から挟み込み、かつ該エッジ部からタイヤ幅方向外側に延在するように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記１番ベルト層の補強コードを破断伸度が５％以上のスチールコードから構成した請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記１番ベルト層の補強コードと前記２番ベルト層の補強コードを、タイヤ周方向に対する傾斜方向が同じ向きになるようにした請求項１または２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記１番ベルト層の補強コードと前記２番ベルト層の補強コードを、タイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するようにした請求項１または２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記１番ベルト層は前記２番ベルト層よりベルト幅が狭く構成され、前記エッジクッション層の外側エッジを前記第２ベルト層のエッジよりタイヤ幅方向内側に位置させて該２番ベルト層のエッジから離間させた請求項１，２，３または４に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
   

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