JP2005313837A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】 ベルトプライ端の歪の低減による亀裂の抑制と、径成長の抑制とを両立することのできる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】第1ベルトプライ14A、第2ベルトプライ14Bの幅方向外側に、ベルトエンドクッションゴム18、及び外側クッションゴム20を順に配置し、第1ベルトプライ14A、第2ベルトプライ14Bのコーティングゴム17の100%伸張モジュラスMod1、ベルトエンドクッションゴム18の100%伸張モジュラスMod0、外側クッションゴム20の100%伸張モジュラスMod2の関係を、Mod1>Mod0>Mod2としたので、ゴムの剛性段差が徐々に変化する設定となり、第1ベルトプライ14Aのプライ端、第2ベルトプライ14Bのプライ端から発生する亀裂22の進展を抑えることができる。
【選択図】図2

Description

本発明は空気入りタイヤに係り、特に、ベルト耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。
従来の一般的な空気入りラジアルタイヤは、幅が広く、周方向に対するコードの角度が大きく設定されたいわゆる幅広高角度ベルトプライと、幅が狭く、周方向に対するコードの角度が小さく設定されたいわゆる幅狭低角度ベルトプライとで主交錯ベルトを形成している(例えば、特許文献1参照。)。
幅狭低角度ベルトプライは、コードを低角度に設定することにより周方向張力を負担し、径成長を抑制しており、また、走行時、クラウン形状が変化する事を防ぎ、幅狭にする事でベルト端の歪みを低減している。
一方、幅広高角度ベルトプライは、その角度と幅により、ベルトの面内剛性を保持し、運動性能(コーナリング時及び直進時の回頭性、安定性)を確保している。
また、各ベルト交錯方向については、(1)主交錯内層(1B、2B)を交錯する方向に設定しているのは、ベルト張力を負担するに必要で、(2)主交錯外層は、2層ある場合(3B、4B)は、互いに交錯する方向に設定することで、1B端上の歪み集中を防ぐ為に必要であることが知られている。
したがって、主交錯層のベルトは、全て交錯する方向に設定(オール交錯)することが、径成長、面内剛性、ベルト端歪みの分散上好ましい。
特開2002−36815号公報
ところで、タイヤが負荷を受けて転動している時、各プライ端に周方向にずれる剪断歪みが発生する。
特に、コードの角度が低い程、またプライの幅が広い程、その歪みは大きくなり、プライ端に亀裂が入り易くなり、その亀裂がプライ間のセパレーションに進展し、ベルトが破壊されて走行できなくなる場合がある。
外層側の幅広高角度ベルトプライは、剛性確保はベルト幅が有効で、歪み低減にはベルト角度が有効であるため、両者は十分両立可能である。
また、内層側の幅狭低角度ベルトプライは、径成長を保持する為には、コードの超低角度の設定と、ある程度のベルトプライの幅が不可欠である。
しかし、ベルト端歪みの低減には、ベルト角度が低い場合、幅狭に設定せざるを得ない。
したがって、幅狭低角度ベルトプライに関しては、歪み低減を重視するあまりに、径成長を保持するには不十分となり、走行と共に径成長量が大きくなる。
これにより、カットセパレーションや発熱性や摩耗が著しく悪化してしまう問題があった。
また、ベルトプライのプライ端は、ベルトプライとカーカスとの曲率の違いによりカーカスから離間した位置で終端しており、タイヤの転動に伴う繰り返し変形を受け易い。
そこで、従来から、ベルトプライのプライ端とカーカスとの間に、カーカスに沿ってクッションゴムを配置することで、プライ端の衝撃乃至歪みを緩和し、セパレーション等を防止している。
図9には、従来の空気入りタイヤ100が断面で示されており、符合102はカーカス、符合104はベルト、符合104Aは第1ベルトプライ、符合104Bは第2ベルトプライ、符合104Cは第3ベルトプライ、符合104Dは第4ベルトプライ、符合106はトレッドゴム、符合108はクッションゴムを示している。
また、符合110はベルトプライのコード、符合112はプライコーティングゴムを示している。
なお、クッションゴム108のタイヤ赤道面CL側の一部分を、第1ベルトプライ104Aと第2ベルトプライ104Bとの間、及び第2ベルトプライ104Aと第3ベルトプライ104Cとの間に配置しているのは、亀裂の発生部であるプライ端104Ae、及びプライ端104Beの歪みを下げるため、プライコーティングゴム112対比で低硬度のクッションゴム108を配置し、亀裂の核を抑える事を狙いとしいる。
従来の空気入りタイヤ100のドラム走行後の亀裂を断面内で観察すると、図9に示すように、第2ベルトプライ104Bのプライ端104Beからタイヤ径方向内外に、第2ベルトプライ104Bから離れ、また、第1ベルトプライ104Aのプライ端104Aeからはタイヤ径方向外側に第1ベルトプライ104Aから離れる亀裂114が発生していた。
発明者がこれらの亀裂114を詳細に観察した結果、これらの亀裂114は、プライコーティングゴム112内ではなく、クッションゴム108内を進展していることが判明した。
また、図9の従来例では、プライコーティングゴム112よりもクッションゴム108のモジュラスを小さく設定しているが、クッションゴム108のモジュラスをプライコーティングゴム112のモジュラスと同一に設定した場合、亀裂の長さが長くなることが試験により判明している。
本発明は上記事実を考慮し、歪みが発生する幅狭低角度ベルトプライのプライ端に着目し、ベルトプライ端の歪の低減による亀裂の抑制と、径成長の抑制とを両立することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
請求項1に記載の発明は、一対のビードコアと、一方の前記ビードコアと他方の前記ビードコアをトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、複数本のコードをコーティングゴムで被覆したベルトプライの複数枚からなるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されるトレッドと、前記カーカスと前記ベルトプライとの間に配置されるクッションゴムとを備えた空気入りタイヤであって、その幅がトレッド幅の25〜50%の範囲内に設定されると共に周方向に対する前記コードの角度が15°未満に設定された幅狭低角度ベルトプライ2枚と、前記幅狭低角度ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置されその幅がトレッド幅の50%よりも幅広に設定されると共に周方向に対する前記コードの角度が15°以上に設定された幅広高角度ベルトプライ1枚以上から構成され、互いに隣接するプライ同士では前記コードが互いに交錯したベルトと、少なくとも前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端部のタイヤ幅方向外側に配置されるベルトエンドクッションゴムと、前記ベルトエンドクッションゴムのタイヤ幅方向外側に配置される外側クッションゴムと、を備え、前記幅狭低角度ベルトプライのコーティングゴムの100%伸張モジュラスをMod1、前記ベルトエンドクッションゴムの100%伸張モジュラスをMod0、前記外側クッションゴムの100%伸張モジュラスをMod2としたときに、Mod1>Mod0>Mod2を満足する、ことを特徴としている。
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
先ず、幅狭低角度ベルトプライは、周方向に対するコードの角度を低角度(15°未満)に設定することで周方向張力を負担し、径成長を抑制する。また、走行時、クラウン形状が変形する事を防ぎ、幅狭にすることでプライ端の歪みを低減する。
一方、幅広高角度ベルトプライは、そのコード角度、及び幅により面内剛性を保持し、運動性能を確保する。
また、幅狭低角度ベルトプライの幅方向外側に、ベルトエンドクッションゴム、及び外側クッションゴムを順に配置し、幅狭低角度ベルトプライのコーティングゴムの100%伸張モジュラスMod1、ベルトエンドクッションゴムの100%伸張モジュラスMod0、外側クッションゴムの100%伸張モジュラスMod2の関係を、Mod1>Mod0>Mod2としたので、幅狭低角度ベルトプライのコーティングゴムと柔軟な外側クッションゴムとの間に、両者の中間のモジュラスとされたベルトエンドクッションゴムが配置されることになり、ゴムの剛性段差が徐々に変化する設定となり、幅狭低角度ベルトプライのプライ端から発生する亀裂の進展を抑えることができる。
また、上記のようにして幅狭低角度ベルトプライのプライ端から発生する亀裂の進展を抑えることができるので、幅狭低角度ベルトプライの幅を従来よりも幅広に設定し、径成長抑制効果を高めることも可能となる。
なお、ここでの100%伸張モジュラス(MPa)は、室温(25°C)での計測値である。
また、トレッド幅は、空気入りタイヤをJATMA YEAR BOOK(2004年度版、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧−負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。
なお、使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、0.60<Mod2/Mod1<0.80、0.75<Mod0/Mod1<1.0、1.00<Mod0/Mod2<1.40を満足する、ことを特徴としている。
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
モジュラスの関係をこのように設定することで、亀裂の進展抑制効果を最も高めることができるようになる。
ここで、Mod2/Mod1≦0.60となると、外側クッションゴムのタイヤ径方向外側に配置された幅広高角度ベルトプライの動きが大きくなり、ショルダー部の径成長を大きくさせ、幅広高角度ベルトプライのプライ端の亀裂にも悪影響を及ぼす。
一方、Mod2/Mod1≧0.80となると、歪を外側クッションゴムで緩和できず、幅狭低角度ベルトプライのプライ端、及び最外の幅広高角度ベルトプライのプライ端からの亀裂が大きくなる。
次に、Mod0/Mod1≦0.75となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
一方、Mod0/Mod1≧1.0となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
次に、Mod0/Mod2≦1.0となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
一方、Mod0/Mod2≧1.4となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ径方向最内側の第1ベルトプライ、及びタイヤ径方向最内側から2番目の第2ベルトプライは、周方向に対する角度が3〜12°の範囲内に設定されたスチールコードを含む前記幅狭低角度ベルトプライであり、
少なくとも前記第2ベルトプライのタイヤ径方向外側には、その幅がトレッド幅の60〜75%の範囲内に設定されると共に、タイヤ周方向に対する角度が25〜40°の範囲内に設定されたスチールコードを含む幅広高角度ベルトプライが配置されている、ことを特徴としている。
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
幅狭低角度ベルトプライのコードの角度が3°未満になると、2枚の幅狭低角度ベルトプライのコードが全く交差せず、2枚の幅狭低角度ベルトプライで作る面内剛性が低下し、面内曲げ変形が増大する。
一方、幅狭低角度ベルトプライのコードの角度が12°を超えると、本来の周方向剛性が低下し、タイヤ赤道面部の径成長が抑えられなくなり、幅広高角度ベルトプライの張力負担増で、幅広高角度ベルトプライのプライ端からの亀裂が悪化する。
幅がトレッド幅の60%未満になると、ベルト剛性(面内)が著しく下がり、耐摩耗性が低下する。
一方、幅がトレッド幅の75%を超えると、最も幅広である幅広高角度ベルトプライのプライ端での歪が大きくなり、該幅広高角度ベルトプライのプライ端から亀裂が発生する。
コードの角度が25°未満になると、最も幅広である幅広高角度ベルトプライのプライ端での歪が大きくなり、該幅広高角度ベルトプライのプライ端から亀裂が発生する。
一方、コードの角度が40°を超えると、ベルト剛性(面内)が著しく下がり、耐摩耗性が低下する。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、2枚の前記幅狭低角度ベルトプライは幅が異なり、幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライの幅をBW0、幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端よりも幅方向内側へ向けて他のベルトプライとの間に前記ベルトエンドクッションゴムを挿入させてその挿入幅をD、としたときに、0.20<D/BW0/<0.40を満足する、ことを特徴としている。
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ベルトエンドクッションゴムを幅狭の方の幅狭低角度ベルトプライのプライ端から幅方向内側へ向けて他のベルトプライとの間に挿入することで、プライ端付近の歪みをより低減でき、亀裂の進展をさらに抑制することができる。
ここで、0.20≧D/BW0では、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
一方、D/BW0≧0.40では、ベルトプライ間に多くの(コーティングゴム対比で)軟いベルトエンドクッションゴムが挿入されることになり、ベルト周方向張力を維持できなくなる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の空気入りタイヤにおいて、幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端からタイヤ幅方向外側へ計測する前記ベルトエンドクッションゴムの幅をGW、幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端と、幅広の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端とのタイヤ幅方向距離をΔWとしたときに、2.0<GW/ΔW<4.0を満足する、ことを特徴としている。
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
幅狭の方の幅狭低角度ベルトプライのプライ端からタイヤ幅方向外側へ計測するベルトエンドクッションゴムの幅GWと、幅狭の方の幅狭低角度ベルトプライのプライ端と、幅広の方の幅狭低角度ベルトプライのプライ端とのタイヤ幅方向距離ΔWとの比GW/ΔWが2.0<GW/ΔW<4.0を満足すると、両プライ端が互いに離れ、プライ端からの亀裂の進展を更に抑えることが出来る。
なお、GW/ΔW≧4.0としても効果は頭打ちとなり、比率を著しく増やした場合には、外側クッションゴムで抑制しているプライ歪みを増加させてしまう。
以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、径成長の抑制と、ベルトプライ端からの亀裂の抑制とを両立することができる、という優れた効果を有する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、図示しない一対のビードコアをトロイド状に跨るカーカス12を備えている。
カーカス12のタイヤ径方向外側には、複数枚のベルトプライからなるベルト14が配置されており、ベルト14のタイヤ径方向外側にはトレッドゴム16が配置されている。
本実施形態のベルト14は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側へ向けて、第1ベルトプライ14A、第2ベルトプライ14B、第3ベルトプライ14C、第4ベルトプライ14Dの4枚のベルトプライが積層されている。
第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bは、それぞれ互いに平行に配列したスチールコード15をコーティングゴム17で被覆したものである。
これら第1ベルトプライ14Aの幅BW0、及び第2ベルトプライ14Bの幅BW1は、トレッド幅TWの25〜50%の範囲内に設定されている。
また、これら第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bのスチールコードは、タイヤ周方向に対する角度が15°未満に設定する必要があり、3〜12°の範囲内に設定することが好ましい。
一方、第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dも第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bと同様に、それぞれ互いに平行に配列したスチールコード15をコーティングゴム17で被覆したものである。
これら第3ベルトプライ14Cの幅BW3、及び第4ベルトプライ14Dの幅BW2は、トレッド幅TWの50%よりも幅広に設定する必要があり、トレッド幅TWの60〜75%の範囲内に設定することが好ましい。
また、これら第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dのスチールコードは、タイヤ周方向に対する角度が15°以上、好ましくは30〜40°の範囲内に設定されている。
なお、互いに隣接するベルトプライ同士では、コード方向が互いに交錯している。
カーカス12と第3ベルトプライ14Cとの間で、第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bのタイヤ幅方向外側には、ベルトエンドクッションゴム18、及び外側クッションゴム20が配置されている。
ベルトエンドクッションゴム18と外側クッションゴム20との境界PLは、タイヤ径方向に対して斜めに設定されている。
ベルトエンドクッションゴム18は、第1ベルトプライ14Aのプライ端14Ae、及び第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beに接して設けられており、これらプライ端14Ae、及びプライ端14Beを外側クッションゴム20と隔離するように、これらプライ端14Ae、及びプライ端14Beと外側クッションゴム20との間にベルトエンドクッションゴム18が配置されている。
また、ベルトエンドクッションゴム18は、タイヤ赤道面CL側において、一部分が第1ベルトプライ14Aと第2ベルトプライ14Bとの間、及び第2ベルトプライ14Bと第3ベルトプライ14Cとの間に侵入している。
第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bのコーティングゴム17の100%伸張モジュラスをMod1、ベルトエンドクッションゴム18の100%伸張モジュラスをMod0、外側クッションゴム20の100%伸張モジュラスをMod2としたときに、Mod1>Mod0>Mod2を満足している。
0.60<Mod2/Mod1<0.80、0.75<Mod0/Mod1<1.0、1.00<Mod0/Mod2<1.40を満足することが好ましい。
第2ベルトプライ14Bの幅をBW0、第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beよりも幅方向内側へ向けて進入するベルトエンドクッションゴム18の挿入幅をDとしたときに、0.20<D/BW0/<0.40を満足することが好ましい。
本実施形態では、第2ベルトプライ14Bと第3ベルトプライ14Cとの間に挿入されるベルトエンドクッションゴム18の挿入幅をD1、第2ベルトプライ14Bと第1ベルトプライ14Aとの間に挿入されるベルトエンドクッションゴム18の挿入幅をD2としたときに、0.20<D1/BW0/<0.40、0.20<D2/BW0/<0.40を満足しており、D2>D1に設定されている。
さらに、第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beからタイヤ幅方向外側へ計測するベルトエンドクッションゴム18の幅をGW、第1ベルトプライ14Aのプライ端14Aeと第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beとのタイヤ幅方向距離をΔWとしたときに、2.0<GW/ΔW<4.0を満足することが好ましい。
(作用)
本実施形態の空気入りタイヤ10では、幅狭低角度ベルトプライである第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bは、周方向に対するコード15の角度が低角度(15°未満)に設定されており、これによりクラウン部の周方向張力を負担し、タイヤの径成長を抑制する。また、走行時に、クラウン形状が変形する事を防ぐ。
なお、第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bは、幅狭に設定してあるので(トレッド幅対比50%未満)、プライ端14Ae,14Beで発生する歪みが小さくなる。
本実施形態では、ベルトエンドクッションゴム18を第1ベルトプライ14のプライ端14Ae、及び第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beからタイヤ赤道面CL側へ向けて他のベルトプライとの間に挿入しているので、プライ端14Ae、及びプライ端14Be付近の歪みをより低減でき、図2に示すように、ベルトエンドクッションゴム18内、及びベルトエンドクッションゴム18とコーティングゴム17との境界付近を進展しようとする亀裂(点線で図示)22を抑制することができる。
また、幅狭の方の第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beからタイヤ幅方向外側へ計測するベルトエンドクッションゴム18の幅GWと、第1ベルトプライ14のプライ端14Aeと第2ベルトプライ14Bのプライ端14Beとのタイヤ幅方向距離ΔWとの比GW/ΔWが2.0<GW/ΔW<4.0を満足しているので、両プライ端の距離ΔW、及びベルトエンドクッションゴム18の幅GWとの関係が適性になり、プライ端14Ae、及びプライ端14Beからの亀裂22の進展を更に抑えることが出来る。
一方、幅広高角度ベルトプライである第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dは、そのコード角度(30〜40°)、及び幅(トレッド幅対比50%以上)により面内剛性を保持し、運動性能を確保する。
また、第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bの幅方向外側に、ベルトエンドクッションゴム18、及び外側クッションゴム20を順に配置し、第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bのコーティングゴム17の100%伸張モジュラスMod1、ベルトエンドクッションゴム18の100%伸張モジュラスMod0、外側クッションゴム20の100%伸張モジュラスMod2の関係を、Mod1>Mod0>Mod2としたので、ゴムの剛性が徐々に変化する設定となり、第1ベルトプライ14Aのプライ端、及び第2ベルトプライ14Bのプライ端14Ae,14Beから発生する亀裂22の進展を抑えることができる。
ここで、Mod2/Mod1≦0.60となると、外側クッションゴム20のタイヤ径方向外側に配置された第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dの動きが大きくなり、ショルダー部の径成長を大きくさせ、第3ベルトプライ14Cのプライ端14Ce、及び第4ベルトプライ14Dのプライ端14Deからの亀裂にも悪影響を及ぼす。
一方、Mod2/Mod1≧0.80となると、歪を外側クッションゴム20で緩和できず、第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bのプライ端、及び最外の第4ベルトプライ14Dのプライ端14Deからの亀裂が大きくなる。
次に、Mod0/Mod1≦0.75となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
一方、Mod0/Mod1≧1.0となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
次に、Mod0/Mod2≦1.0となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
一方、Mod0/Mod2≧1.4となると、大きな亀裂進展抑制効果が得られなくなる。
第1ベルトプライ14Aのコード15、及び第2ベルトプライ14Bのコード15の角度が3°未満になると、第1ベルトプライ14Aのコード15と第2ベルトプライ14Bのコード15が全く交差せず、第1ベルトプライ14A、及び第2ベルトプライ14Bで作る面内剛性が低下し、面内曲げ変形が増大する。
一方、第1ベルトプライ14Aのコード15、及び第2ベルトプライ14Bのコード15の角度が12°を超えると、本来の周方向剛性が低下し、タイヤ赤道面CLでの径成長が抑えられなくなり、幅広の第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dの張力負担増で、第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dのプライ端14Ce,14Deからの亀裂が悪化する。
第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dの幅がトレッド幅TWの60%未満になると、ベルト剛性(面内)が著しく下がり、耐摩耗性が低下する。
一方、第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dの幅がトレッド幅TWの75%を超えると、第3ベルトプライ14Cのプライ端14Ceでの歪が大きくなり、最も幅広の第3ベルトプライ14Cのプライ端14Ceでの亀裂が発生する。
第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dのコード15の角度が25°未満になると、最も幅広の第3ベルトプライ14Cのプライ端14Ceでの歪が大きくなり、第3ベルトプライ14Cのプライ端14Ceでの亀裂が発生する。
一方、第3ベルトプライ14C、及び第4ベルトプライ14Dのコード15の角度が40°を超えると、ベルト剛性(面内)が著しく下がり、耐摩耗性が低下する。
ここで、0.20≧D1/BW0、0.20≧D2/BW0では、亀裂22の進展をさらに抑制するという効果が得られず、ベルトエンドクッションゴム18をプライ端から幅方向内側へ挿入した意味がなくなる。
一方、D1/BW0≧0.40、D2/BW0≧0.40では、ベルトプライ間に多くの(コーティングゴム対比で)軟いベルトエンドクッションゴム18が挿入されることになり、ベルト周方向張力を維持できなくなる。
なお、GW/ΔW≧4.0としても効果は頭打ちとなり、比率を著しく増やした場合に、外側クッションゴム20で抑制しているプライ歪みを増加させてしまう。
(試験例1)
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ、及び本発明の適用された実施例のタイヤを複数用意し、亀裂長さの比較を行なった。
試験は、ドラム試験機にて行い、ドラム走行2400km時点での亀裂(C1,C2)の長さを測定した。
従来例、及び実施例では、第1ベルトプライ、及び第2ベルトプライのコーティングゴムのモジュラス(Mod1)、ベルトエンドクッションゴムのモジュラス(Mod0)、及び外側クッションゴムのモジュラス(Mod2)を図3の表に示すように設定してある。
試験結果より、Mod0/Mod1と亀裂長さとの関係をグラフ化すると図4に示すようになり、Mod0/Mod2と亀裂長さとの関係をグラフ化すると図5に示すようになる。
(試験例2)
本発明の効果を確かめるために、試験例1の実施例2のモジュラス配置としたタイヤにおいて、ベルトエンドクッションゴムの挿入量、幅を種々変更した場合の亀裂長さの変化を調べた。
試験条件
タイヤサイズ:4000R57
リム幅:29インチ
走行速度10km/h
雰囲気温度:30°C
内圧:700kPa
荷重(TRA):150%(60ton)
サイドフォースSF:0.1G(一定)
試験は、ドラム試験機にて行い、ドラム走行2400km時点での亀裂(C1,C2)の長さを測定した。
従来例、及び実施例では、第1ベルトプライ、及び第2ベルトプライのコーティングゴムのモジュラス(Mod1)、ベルトエンドクッションゴムのモジュラス(Mod0)、及び外側クッションゴムのモジュラス(Mod2)をそれぞれ図6の表に示すように設定してある。
試験結果より、ベルトエンドクッションゴムの挿入量と亀裂長さとの関係をグラフ化すると図7に示すようになり、ベルトエンドクッションゴムのプライ端先の幅と亀裂長さとの関係をグラフ化すると図8に示すようになる。
上記試験例1、及び試験例2の結果から、亀裂の進展を抑えるには、少なくともMod1>Mod0>Mod2を満足する必要があることが分かる。
また、亀裂の進展をより抑えるには、図4のグラフから0.75<Mod0/Mod1<1.0とすることが特に効果的であり、図5のグラフから1.00<Mod0/Mod2<1.40とすることが特に効果的であり、図7に示すグラフから0.20<D/BW/とすることが特に効果的であり、図8のグラフから2.0<GW/ΔWとすることが特に効果的であることが分かる。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。 亀裂の入った状態を示す実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。 試験例1の結果を示す表である。 モジュラス比Mod0/Mod1と亀裂長さとの関係を示すグラフである。 モジュラス比Mod0/Mod2と亀裂長さとの関係を示すグラフである。 試験例2の結果を示すグラフである。 ベルトエンドクッションゴムのベルト間挿入量と平均亀裂長さとの関係を示すグラフである。 ベルトエンドクッションゴムのベルト端先幅と平均亀裂長さとの関係を示すグラフである。 従来の空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
符号の説明
10 空気入りタイヤ
12 カーカス
14 ベルト
14A 第1ベルトプライ
14Aeプライ端
14B 第2ベルトプライ
14Beプライ端
14C 第3ベルトプライ
14D 第4ベルトプライ
15 コード
17 コーティングゴム
18 ベルトエンドクッションゴム

Claims (5)

  1. 一対のビードコアと、
    一方の前記ビードコアと他方の前記ビードコアをトロイド状に跨るカーカスと、
    前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、複数本のコードをコーティングゴムで被覆したベルトプライの複数枚からなるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されるトレッドと、前記カーカスと前記ベルトプライとの間に配置されるクッションゴムとを備えた空気入りタイヤであって、
    その幅がトレッド幅の25〜50%の範囲内に設定されると共に周方向に対する前記コードの角度が15°未満に設定された幅狭低角度ベルトプライ2枚と、前記幅狭低角度ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置されその幅がトレッド幅の50%よりも幅広に設定されると共に周方向に対する前記コードの角度が15°以上に設定された幅広高角度ベルトプライ1枚以上から構成され、互いに隣接するプライ同士では前記コードが互いに交錯したベルトと、
    少なくとも前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端部のタイヤ幅方向外側に配置されるベルトエンドクッションゴムと、
    前記ベルトエンドクッションゴムのタイヤ幅方向外側に配置される外側クッションゴムと、
    を備え、
    前記幅狭低角度ベルトプライのコーティングゴムの100%伸張モジュラスをMod1、前記ベルトエンドクッションゴムの100%伸張モジュラスをMod0、前記外側クッションゴムの100%伸張モジュラスをMod2としたときに、
    Mod1>Mod0>Mod2を満足する、ことを特徴とした空気入りタイヤ。
  2. 0.60<Mod2/Mod1<0.80、0.75<Mod0/Mod1<1.0、1.00<Mod0/Mod2<1.40を満足する、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. タイヤ径方向最内側の第1ベルトプライ、及びタイヤ径方向最内側から2番目の第2ベルトプライは、周方向に対する角度が3〜12°の範囲内に設定されたスチールコードを含む前記幅狭低角度ベルトプライであり、
    少なくとも前記第2ベルトプライのタイヤ径方向外側には、その幅がトレッド幅の60〜75%の範囲内に設定されると共に、タイヤ周方向に対する角度が25〜40°の範囲内に設定されたスチールコードを含むベルトプライが配置されている、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 2枚の前記幅狭低角度ベルトプライは幅が異なり、
    幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライの幅をBW0、
    幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端よりも幅方向内側へ向けて他のベルトプライとの間に前記ベルトエンドクッションゴムを挿入させてその挿入幅をD、としたときに、
    0.20<D/BW0/<0.40を満足する、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端からタイヤ幅方向外側へ計測する前記ベルトエンドクッションゴムの幅をGW、
    幅狭の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端と、幅広の方の前記幅狭低角度ベルトプライのプライ端とのタイヤ幅方向距離をΔWとしたときに、
    2.0<GW/ΔW<4.0を満足する、ことを特徴とする請求項4に記載の空気入りタイヤ。
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