JP2008024105A - Pneumatic radial tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トレッド部に複層構造のベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、特に、内圧充填時や走行時等におけるタイヤの径成長をタイヤ幅方向でより均一化させた空気入りラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic radial tire provided with a belt layer having a multi-layer structure in a tread portion, and more particularly, a pneumatic radial tire in which the tire diameter growth is more uniform in the tire width direction during internal pressure filling and running. About.
空気入りラジアルタイヤ、例えばトラックやバス等の重荷重用空気入りラジアルタイヤ等では、一般に、車両走行時等に大きな荷重が負荷されるため、トレッド部のカーカス層の外周側に3層以上のベルト層を配置し、充分なトレッド部の剛性を確保するとともに、高いタガ効果等を発揮させている。 In a pneumatic radial tire, for example, a pneumatic radial tire for heavy loads such as a truck or a bus, generally, a large load is applied when the vehicle travels. Therefore, three or more belt layers are provided on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion. To ensure sufficient tread rigidity and to achieve a high tagging effect.
図3、4は、このような従来の空気入りラジアルタイヤの例を示す図であり、図3は、この空気入りラジアルタイヤのトレッド部を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図であり、図4は、トレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。
この従来の空気入りラジアルタイヤ80は、図示のように、トレッド部5に、例えばスチールコード等のラジアル方向の骨格素子6Bを有するラジアル構造のカーカス層6と、カーカス層6の外周側に配置された少なくとも3層(図では4層)のベルト層11〜14と、ベルト層11〜14の外周側に配置されたタイヤ外周面を構成するトレッドゴム7と、を備える。
3 and 4 are views showing examples of such a conventional pneumatic radial tire, and FIG. 3 is a sectional view in the tire width direction schematically showing a tread portion of the pneumatic radial tire. 4 is a developed plan view schematically showing the structure of the tread portion by breaking it.
As shown in the figure, this conventional pneumatic
ベルト層11〜14は、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順次隣接して配置された、第1ベルト層11、第2ベルト層12、第3ベルト層13、及び第4ベルト層14からなり、それぞれの内部に、例えばスチール等の金属製のコードや有機繊維コード等の複数本の並列した補強素子11B〜14Bを有する。なお、これら各ベルト層11〜14の補強素子11B〜14Bは、タイヤ赤道面CL(タイヤ周方向)に対してそれぞれ所定角度で傾斜して配列されており、本発明では、このようなベルト層内の補強素子の傾斜角度(補強素子の延在角度)を、ベルト層のベルト角度という。
The
この空気入りラジアルタイヤ80では、第2、第3ベルト層12、13のタイヤ周方向に対するベルト角度を比較的小さく(例えば10°以上30°以下)、かつタイヤ周方向に対して互いに逆方向に形成している。即ち、第2、第3ベルト層12、13は、その補強素子12B、13Bがタイヤ周方向に対して互いに逆方向(図4参照)に交錯(交差)する交錯層であり、タイヤ周方向の変形に対する剛性(以下、周方向剛性という)が高く、同方向の張力を主に負担してタイヤ外径の径成長を抑制する機能を有する。また、このタイヤ80では、第1ベルト層11のベルト角度を、タイヤ周方向に対して、外周側に隣接する第2ベルト層12のベルト角度と同じ方向に、かつ、より大きな角度(例えば45°以上)に形成し、第4ベルト層14のベルト角度を、タイヤ周方向に対して、内周側に隣接する第3ベルト層13のベルト角度と同じ方向に、かつ、略同程度の角度に形成している。
In the pneumatic
ここで、空気入りタイヤでは、一般に、内圧充填時や走行時等におけるタイヤ外径の径成長量がタイヤ幅方向で不均一になると、路面転動時の接地形状が悪化し、或いは接地圧がタイヤ幅方向で不均一化する等して、トレッド部に偏摩耗が生じやすくなる。同時に、径成長が大きい箇所では、接地圧の増加に伴い発熱量が増大し、発熱耐久性が低下する恐れもある。従って、径成長は、センタ部(タイヤ幅方向中央部)からショルダ部(タイヤ幅方向両端部)まで均一であるのが望ましい。 Here, in general, in the pneumatic tire, when the amount of growth of the outer diameter of the tire at the time of internal pressure filling or running becomes uneven in the tire width direction, the contact shape at the time of rolling on the road surface deteriorates, or the contact pressure increases. Uneven wear in the tire width direction or the like tends to cause uneven wear in the tread portion. At the same time, at locations where the diameter growth is large, the amount of heat generation increases as the ground pressure increases, and the heat generation durability may decrease. Therefore, it is desirable that the diameter growth is uniform from the center portion (center portion in the tire width direction) to the shoulder portion (both end portions in the tire width direction).
しかしながら、このようなベルト層11〜14を備える従来の空気入りラジアルタイヤ80では、特に偏平タイヤ(例えば偏平比70%以下)の場合等、ベルト層11〜14の周方向剛性及び径成長抑制効果がショルダ部に比べてセンタ部で大きくなり、ショルダ部の径成長が相対的に大きくなり、タイヤ幅方向で径成長量が不均一化する傾向がある。その結果、この空気入りラジアルタイヤ80では、走行時におけるショルダ部の径成長が助長されてタイヤ80の両ショルダ部側の接地面積が増加し、接地形状が悪化するとともに、その部分の接地圧が増加して発熱量も増大し、耐偏摩耗性や発熱耐久性が低下する恐れがある。
However, in the conventional pneumatic
このような問題に対処するため、従来、上記した複数層のベルト層に加えて細幅ベルト層を追加する等し、径成長の均一化を図った空気入りラジアルタイヤが提案されている(特許文献1参照)。 In order to deal with such problems, conventionally, a pneumatic radial tire has been proposed in which a narrow belt layer is added in addition to the plurality of belt layers described above to achieve uniform diameter growth (patent) Reference 1).
図5は、この従来の空気入りラジアルタイヤのトレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。
この空気入りラジアルタイヤ100は、図示のように、トレッド部108のカーカス層109とトレッドゴム(図示せず)との間に、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順に、第1ベルト層101、第2ベルト層102、第3ベルト層103、第4ベルト層104、及び細幅ベルト層105を備える。第2、第3ベルト層102、103は、ベルト角度がタイヤ周方向に対して逆方向、かつ同程度の角度で交錯する交錯層である。一方、第1ベルト層101は、タイヤ周方向に対するベルト角度が隣接する第2ベルト層102のベルト角度よりも大きくかつ同じ方向に形成され、第4ベルト層104は、タイヤ周方向に対するベルト角度が隣接する第3ベルト層103のベルト角度と同程度かつ同一方向に形成されている。
FIG. 5 is a developed plan view schematically showing the structure of the tread portion of this conventional pneumatic radial tire, broken away.
As shown in the figure, the pneumatic
以上に加えて、このタイヤ100では、最も幅狭な第4ベルト層104のタイヤ幅方向両側に、それぞれ細幅ベルト層105を、タイヤ半径方向内側に隣接する第3ベルト層103の両側部を覆うようにして配置している。また、両細幅ベルト層105のタイヤ周方向に対するベルト角度を、隣接する第3ベルト層103のベルト角度と同一方向で、よりタイヤ周方向に近い角度に形成し、その周方向剛性を高くしている。これにより、第3ベルト層103の両側部(ショルダ部)付近の剛性を強化してショルダ部の径成長を抑制し、タイヤ幅方向における径成長量の均一化を図っている。
In addition to the above, in the
しかしながら、この従来の空気入りラジアルタイヤ100では、上記した図3、4の空気入りラジアルタイヤ80と比較して、ある程度タイヤ幅方向の径成長量を均一化できるものの、センタ部の周方向剛性は変えられず高いままである等、タイヤ幅方向全体の径成長抑制効果のバランスを効果的に改良するのが難しい。そのため、このタイヤ100では、径成長を均一化する効果がなお充分とはいえず、タイヤ幅方向で径成長量に過不足が生じて不均一化する恐れがある。特に、近年ではタイヤが偏平化する傾向があるが、このような偏平タイヤでは、タイヤ及びベルト層の幅が広くなるのに伴い、センタ部からショルダ部にかけての周方向剛性の差もより大きくなる。その結果、ショルダ部付近における径成長の助長もより顕著に現れるため、径成長量がタイヤ幅方向で不均一化する程度も大きくなり、接地形状の悪化や発熱耐久性及び耐偏摩耗性の低下等の問題も生じやすくなる。従って、このような偏平タイヤでは、径成長抑制効果をタイヤ幅方向でより均一にし、径成長量の更なる均一化を図る必要がある。
However, in the conventional pneumatic
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化し、走行時における接地形状の悪化を抑制するとともに、発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させることである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to uniformize the radial growth amount of the pneumatic radial tire in the tire width direction, suppress deterioration of the ground contact shape during traveling, and generate heat. It is to improve durability and uneven wear resistance.
請求項1の発明は、トレッド部のカーカス層の外周側に配置された少なくとも4層のベルト層と、該ベルト層の外周側に配置されたトレッドゴムと、を備えた空気入りラジアルタイヤであって、前記ベルト層内に、タイヤ半径方向最内側に設けられ、タイヤ赤道面を挟んでタイヤ幅方向に分断して配置された中抜き構造の中抜ベルト層と、タイヤ半径方向に隣接し、かつベルト角度がタイヤ周方向に対して互いに逆方向に交錯するベルト層からなる交錯層と、前記交錯層のタイヤ半径方向外側に隣接して設けられ、タイヤ幅方向の中央部及び該中央部を挟んだ両外側部に3分断して配置された分断ベルト層と、を有することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層のタイヤ幅方向最外側端部が、前記交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置され、かつ前記分断ベルト層の分断位置と前記トレッドゴムに形成されたタイヤ周方向に延びる主溝の溝底位置とが、タイヤ幅方向に離間して配置されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層の外側部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層の外側部のタイヤ周方向に対するベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さいことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層の中央部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記分断ベルト層及び/又は前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、10°以上25°以下であることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載された空気入りラジアルタイヤにおいて、前記中抜ベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、45°以上90°以下であることを特徴とする。
The invention of claim 1 is a pneumatic radial tire comprising at least four belt layers disposed on the outer peripheral side of the carcass layer of the tread portion, and tread rubber disposed on the outer peripheral side of the belt layer. In the belt layer, a hollow belt layer with a hollow structure provided on the innermost side in the tire radial direction and divided in the tire width direction across the tire equatorial plane, adjacent to the tire radial direction, And an intersection layer composed of belt layers whose belt angles intersect with each other in the opposite direction with respect to the tire circumferential direction, and adjacent to the outer side in the tire radial direction of the intersection layer, and a center portion in the tire width direction and the center portion. And a divided belt layer arranged by being divided into three at both outer side portions sandwiched therebetween.
According to a second aspect of the present invention, in the pneumatic radial tire according to the first aspect, an outermost end portion in the tire width direction of the divided belt layer is an inner side in the tire width direction than an outer end portion in the tire width direction of the crossing layer. And the dividing position of the dividing belt layer and the groove bottom position of the main groove formed in the tread rubber extending in the tire circumferential direction are arranged apart from each other in the tire width direction. .
According to a third aspect of the present invention, in the pneumatic radial tire according to the first or second aspect, the belt of the belt layer in the crossing layer adjacent to the inner side in the tire radial direction is a belt angle of the outer portion of the divided belt layer. The angle is opposite to the tire circumferential direction.
According to a fourth aspect of the present invention, in the pneumatic radial tire according to any one of the first to third aspects, the intersection of the outer circumferential portion of the divided belt layer with respect to the tire circumferential direction is adjacent to the inner side in the tire radial direction. The belt angle in the layer is smaller than the belt angle with respect to the tire circumferential direction.
According to a fifth aspect of the present invention, in the pneumatic radial tire according to any one of the first to fourth aspects, a belt in the crossing layer in which the belt angle at the center of the divided belt layer is adjacent to the inner side in the tire radial direction. The belt angle of the layer is opposite to the tire circumferential direction.
According to a sixth aspect of the present invention, in the pneumatic radial tire according to any one of the first to fifth aspects, a belt angle with respect to a tire circumferential direction of the divided belt layer and / or the belt layer in the crossing layer is 10 °. The angle is 25 ° or less.
The invention according to
本発明によれば、空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化でき、走行時における接地形状の悪化を抑制し、かつ発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diameter growth amount of a pneumatic radial tire can be equalize | homogenized in a tire width direction, deterioration of the contact shape at the time of driving | running | working can be suppressed, and heat_generation | fever durability and uneven wear resistance can be improved.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、例えばバスやトラック等に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤ等であり、一対のビードコアや、その間に渡ってトロイダル状に延びる少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカス層を備える等、公知の空気入りラジアルタイヤの構造を有する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The pneumatic radial tire of the present embodiment is a heavy-duty pneumatic radial tire used for buses, trucks, etc., for example, and includes a pair of bead cores and at least one carcass ply extending between them in a toroidal shape. It has the structure of a known pneumatic radial tire, such as having a carcass layer.
図1、2は、本実施形態の空気入りラジアルタイヤを示す図であり、図1は、この空気入りラジアルタイヤのトレッド部を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図であり、図2は、トレッド部の構造を概略的に破断して示す平面展開図である。
この空気入りラジアルタイヤ1は、図示のように、トレッド部5に、例えばスチールコード等のラジアル方向の骨格素子6Bを有するラジアル構造のカーカス層6と、カーカス層6の外周側に配置された少なくとも4層(図では4層)のベルト層11〜14と、ベルト層11〜14の外周側に配置されたタイヤ外周面を構成するトレッドゴム7と、を備えている。また、トレッドゴム7の表面(接地面)には、タイヤ周方向に延びる複数本(図では4本)の主溝8が形成されている。
1 and 2 are views showing the pneumatic radial tire of the present embodiment, FIG. 1 is a cross-sectional view in the tire width direction schematically showing a tread portion of the pneumatic radial tire, and FIG. FIG. 3 is a plan development view schematically showing the structure of a tread portion in a fractured manner.
As shown in the figure, this pneumatic radial tire 1 includes a radial
ベルト層11〜14は、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順次隣接し、タイヤ半径方向に重ね合わせて配置された、タイヤ半径方向最内側の第1ベルト層11、中間位置に配置された第2ベルト層12と第3ベルト層13、及びタイヤ半径方向最外側の第4ベルト層14からなり、図2に示すように、それぞれの内部に、例えばスチール等の金属製のコードや有機繊維コード等の複数本の並列した補強素子11B〜14Bを有する。
The belt layers 11 to 14 are adjacent to each other in the tire radial direction from the inner side to the outer side, and are arranged so as to overlap with each other in the tire radial direction. 2
第1ベルト層11は、タイヤ赤道面CLを挟んでタイヤ幅方向に分断して配置された中抜き構造の中抜ベルト層であり、タイヤ幅方向中央のセンタ部(タイヤ赤道面CL上)に中抜き部11Cを有する。即ち、第1ベルト層11は、中抜き部11Cを挟んでタイヤ幅方向に離間して配置された一対の側部(分割ベルト)11Dからなり、これら両側部11Dは、タイヤ赤道面CLの両側(ショルダ部側)に所定の距離(中抜き幅)を隔てて配置されている。また、この第1ベルト層11は、タイヤ周方向に対するベルト角度が、他のベルト層12〜14に比べて大きく(タイヤ幅方向に近い)、ここでは45°以上90°以下に形成されている。
The
第2、第3ベルト層12、13は、タイヤ半径方向に隣接し、かつベルト角度がタイヤ周方向に対して互いに逆方向に交錯(交差)する交錯層であり、第2ベルト層12のベルト角度が、そのタイヤ半径方向内側に隣接する第1ベルト層11のベルト角度と、タイヤ周方向に対して同じ方向に形成されている。また、第2、第3ベルト層12、13は、タイヤ周方向に対するベルト角度が比較的小さく(タイヤ周方向に近い)、ここでは10°以上25°以下に形成されている。
The second and third belt layers 12 and 13 are crossing layers adjacent to each other in the tire radial direction and intersecting (crossing) in opposite directions with respect to the tire circumferential direction. The angle is formed in the same direction as the belt angle of the
第4ベルト層14は、前記交錯層のタイヤ半径方向外側に隣接して設けられた交錯層を保護する保護層であるとともに、タイヤ幅方向の中央部14C及び中央部14Cを挟んだ両外側部14Dに3分断して配置された分断ベルト層である。即ち、第4ベルト層14は、センタ部に配置された中央部14Cと、両ショルダ部側に配置された外側部14Dの、タイヤ幅方向に分断された3つの幅狭ベルトからなり、これらは、各分断端部間に所定の距離を隔てて、又は、各分断端部を所定の幅だけ重ね合わせて配置されている。また、この第4ベルト層14は、両外側部14D及び中央部14Cのベルト角度が、共にタイヤ半径方向内側に隣接する交錯層内の第3ベルト層13のベルト角度と、タイヤ周方向に対して逆方向、かつ同程度の角度(ここでは10°以上25°以下)に形成されている。
The
更に、本実施形態では、第4ベルト層14内で各部14C、14Dのベルト角度を異なる角度にし、少なくとも外側部14Dのタイヤ周方向に対するベルト角度を、タイヤ半径方向内側に隣接する交錯層内の第3ベルト層13のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さくし、タイヤ周方向により近づけている。また、第4ベルト層14の分断位置とトレッドゴム7に形成されたタイヤ周方向に延びる主溝8(図1参照)の溝底位置とを、タイヤ幅方向にずらせて離間して配置し、第4ベルト層14の各部14C、14Dの分断端部が主溝8の溝底付近(タイヤ半径方向内側)に位置しないようにしている。
Further, in the present embodiment, the belt angles of the
これら各ベルト層11〜14内では、交錯層を構成する第2ベルト層12が、最もタイヤ幅方向の幅(以下、単に幅という)が広い最幅広ベルト層であり、同じく交錯層である第3ベルト層13の幅と最内側ベルト層である第1ベルト層11の幅(両側部11Dのタイヤ幅方向外側端部間の幅)が、略同程度の幅に、かつ第2ベルト層12よりも狭い幅に形成されている。また、最外側の第4ベルト層14は、その幅(両外側部14Dのタイヤ幅方向外側端部間の幅)がタイヤ半径方向内側に隣接する交錯層(第3ベルト層13)の幅よりも狭く、最も幅狭に形成されている。従って、第4ベルト層14のタイヤ幅方向最外側端部(外側部14Dのショルダ部側端部)は、交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置されている。
Within each of these belt layers 11 to 14, the
以上説明した本実施形態の空気入りラジアルタイヤ1では、4層の各ベルト層11〜14を備え、その第2ベルト層12と第3ベルト層13とを交錯層にして、ベルト層の有する周方向等の剛性や径成長抑制効果、及びタガ効果等の諸機能を効果的に発揮させている。また、最内側の第1ベルト層11を中抜き構造にしてタイヤのセンタ部に中抜部11Cを設け、かつ、その両側部11Dをショルダ部側に配置したため、ショルダ部の周方向剛性を低下させることなくセンタ部の周方向剛性及び径成長抑制効果のみ従来よりも低くすることができる。その結果、内圧充填時及び走行時等に、ショルダ部の径成長を抑制しつつセンタ部の径成長をやや大きくすることができ、それらの間の径成長量の差を小さくしてタイヤ幅方向の径成長バランスを改良することができる。同時に、センタ部のベルト層の数が減少して剛性が低くなり、センタ部が変形しやすくなるため、走行時に路面の突起物等に乗り上げた際に、センタ部がそれらを包み込むように変形してカット傷が生じるのを抑制できる等、センタ部の柔軟性を高めることができ、悪路におけるタイヤ性能を向上させることもできる。
In the pneumatic radial tire 1 of the present embodiment described above, each of the belt layers 11 to 14 includes four
加えて、第4ベルト層14を3分断して両ショルダ部側に外側部14Dを配置したため、径成長が大きくなるショルダ部の周方向剛性を高めることができ、その付近の径成長を更に抑制することができる。また、第4ベルト層14のセンタ部側に配置された中央部14Cは主に保護層としての機能を、両外側部14Dは高い周方向剛性を有するショルダ部の径成長抑制層としての機能を、それぞれ発揮させる等、各部毎に必要とされる機能の効果的な向上を図ることが可能となる。
In addition, since the
従って、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ1によれば、タイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化でき、走行時における接地形状の悪化を抑制することができる。これにより、局部的な接地圧及び発熱量の増加等を防止することもでき、発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上させることができる。特に扁平比が80%以下の扁平タイヤでは、ショルダ部の径成長及びタイヤ幅方向の径成長量差がより大きくなり、早期に故障に至る恐れがあるが、このようなベルト層11〜14を設けることで上記した各効果が発揮され、早期の故障等を効果的に防止することができる。 Therefore, according to the pneumatic radial tire 1 of the present embodiment, the tire diameter growth amount can be made uniform in the tire width direction, and deterioration of the ground contact shape during traveling can be suppressed. As a result, it is possible to prevent a local contact pressure and increase in the amount of heat generated, and to improve heat generation durability and uneven wear resistance. In particular, in flat tires with a flatness ratio of 80% or less, the diameter growth of the shoulder portion and the difference in the amount of radial growth in the tire width direction may be larger, leading to failure at an early stage. By providing, each effect mentioned above is exhibited and an early failure etc. can be prevented effectively.
ここで、分断された第4ベルト層14の外側部14Dのベルト角度は、本実施形態のように、タイヤ半径方向内側に隣接する交錯層(第3ベルト層13)のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向にするのが望ましい。この場合には、交錯層間に加えて、第3ベルト層13と外側部14D間でもベルト角度が交錯(交差)してショルダ部の周方向剛性を更に高めることができ、ショルダ部の径成長を抑制してタイヤ幅方向で径成長量をより均一化させることができる。同様に、第4ベルト層14の中央部14Cのベルト角度は、第3ベルト層13のベルト角度とタイヤ周方向に対して同じ方向に形成してもよいが、逆方向にすると、センタ部も第3ベルト層13と交錯して径成長をタイヤ幅方向の全体に亘って抑制できるため、より望ましい。
Here, the belt angle of the
また、この外側部14Dのタイヤ周方向に対するベルト角度は、第3ベルト層13のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さくするのが望ましい。この場合には、外側部14Dの周方向剛性をより高くでき、ショルダ部の径成長抑制効果が効果的に向上して、径成長量をタイヤ幅方向でより均一化することができる。
The belt angle of the
更に、第4ベルト層14(中央部14C、外側部14D)と交錯層(第2ベルト層12、第3ベルト層13)のタイヤ周方向に対するベルト角度は、10°以上25°以下に形成するのが望ましい。これら角度が、10°よりも小さい場合には、タイヤ幅方向のベルト端部に生じる歪みが大きくなって端部付近でセパレーションが発生する等、タイヤに故障が生じる恐れがある。逆に、25°よりも大きい場合には、径成長抑制効果が小さくなり過ぎてタイヤ全体が大きく径成長し、これによりタイヤが故障する恐れがある。特に、第4ベルト層14の外側部14Dは、ベルト角度が10°よりも小さい場合には、第3ベルト層13との間で層間セパレーションが早期に発生する恐れがあり、25°よりも大きい場合には、必要な周方向剛性が得られずにショルダ部の径成長が大きくなる恐れがある。また、第4ベルト層14の中央部14Dは、ベルト角度が10°よりも小さい場合には、センタ部の径成長が抑制され過ぎてショルダ部との間の径成長量の差が大きくなり、25°よりも大きい場合には、保護層としての役割を果たせなくなる恐れがある。但し、第4ベルト層14と交錯層のベルト角度は、共に上記範囲に形成してもよいが、いずれか一方のみであってもよい。
Furthermore, the belt angle with respect to the tire circumferential direction of the fourth belt layer 14 (the
加えて、第4ベルト層14の幅を交錯層の幅よりも狭くし、第4ベルト層14のタイヤ幅方向最外側端部(外側部14Dのタイヤ幅方向外側端部)を交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置した場合には、第4ベルト層14の端部における歪みが大きくなるのを防止できる等、ベルト端での故障が発生しにくくなるため、より望ましい。また、トレッドゴム7の主溝8の溝底付近(溝底のタイヤ半径方向内側)に第4ベルト層14の分断端部を位置させた場合には、その剛性段差により溝底にせん断歪み等の負荷力が生じて応力集中が起こり、これにより溝底部分が割れてグルーブクラックが発生する恐れがある。従って、第4ベルト層14の分断位置とトレッドゴム7の主溝8の溝底位置とは、タイヤ幅方向に離間させて配置するのが望ましい。
In addition, the width of the
一方、第1ベルト層11は、タイヤ周方向に対するベルト角度が45°よりも小さいと、タイヤ幅方向の拘束力が低下して第2ベルト層12及び交錯層がタイヤ幅方向に縮もうとする力を抑制できない恐れがあるため、そのベルト角度をタイヤ周方向に対して45°以上90°以下に形成するのが望ましい。上限の90°は、ベルト角度を傾斜させうる最大角度である。
On the other hand, when the belt angle with respect to the tire circumferential direction is smaller than 45 °, the
なお、本実施形態では、空気入りラジアルタイヤ1のトレッド部5に4層構造のベルト層を設けたが、ベルト層内に、以上説明した各ベルト層11〜14を有していれば、5層以上のベルト層を設けてもよい。即ち、例えば第1ベルト層11と第2ベルト層12との間にベルト層を追加し、或いは第4ベルト層14の外周側にベルト層を追加する等、少なくとも4層のベルト層11〜14をトレッド部5のカーカス層6の外周側に配置すればよい。同様に、追加するベルト層は、タイヤ幅方向に連続したものでも、分断配置したものであってもよい。
In this embodiment, a belt layer having a four-layer structure is provided on the
また、本実施形態の第4ベルト層14の外側部14Dは、隣接する第3ベルト層13の幅をL2(図1参照)、中央部14Cの幅をL3とした時、そのタイヤ幅方向外側端部を、タイヤ赤道面CLからの距離が0.30×L2〜0.49×L2となる範囲内に配置し、タイヤ幅方向内側端部を、タイヤ赤道面CLからの距離が0.45×L3〜0.55×L3となる範囲内に配置するのが望ましい。
Further, the
これは、外側部14Dのタイヤ幅方向外側端部とタイヤ赤道面CLとの距離が0.30×L2よりも短いと、その端部がセンタ部側に近づいて外側部14Dの幅が狭くなり、外側部14Dがショルダ部を覆う範囲が少なくなる恐れがあり、その結果、ショルダ部の周方向剛性が低下するとともに、交錯層と交錯させた場合の交錯効果が低減するからである。また、0.49×L2よりも長いと、外側部14Dの端部と交錯層の端部の位置が近づき過ぎ、又は外側部14Dの端部が交錯層よりもタイヤ幅方向外側に位置することになり、その間の歪みが大きくなる等して、層間にセパレーションが早期に発生する恐れがあるからである。
This is because if the distance between the outer end portion of the
一方、外側部14Dのタイヤ幅方向内側端部は、タイヤ赤道面CLとの距離が0.45×L3以上0.50×L3未満のときには、中央部14Cの端部よりもタイヤ赤道面CL側に位置することになる。この場合には、第4ベルト層14内で外側部14Dと中央部14Cの分断端部同士が重なり合うため、各端部が互いに変形を抑制し合って歪みが小さくなる等し、端部からの亀裂の発生を抑制できるため、より望ましい。しかしながら、外側部14Dのタイヤ幅方向内側端部とタイヤ赤道面CLとの距離が0.45×L3よりも短いと、外側部14Dの端部がセンタ部側に近づいてショルダ部に対するセンタ部側の周方向剛性が高くなり、センタ部側(特に端部同士の重なり部)の径成長が必要以上に抑制されて、ショルダ部の径成長量が相対的に大きくなる恐れがある。また、0.55×L3よりも長いと、その端部がショルダ部側に近づいて外側部14Dの幅が狭くなり、外側部14Dがショルダ部を覆う範囲が少なくなる恐れがある。その結果、ショルダ部の周方向剛性が低下するとともに、交錯層と交錯させた場合の交錯効果が低減する。
On the other hand, the inner end of the
この第4ベルト層14の外側部14Dのタイヤ幅方向外側端部が、上記した望ましい範囲内で、更にタイヤ赤道面CLからの距離が0.45×L2〜0.49×L2である場合には、外側部14Dの端部と隣接する第3ベルト層13の端部との間の距離が近くなるため、両端部間及びベルト層間に層間ゴムを配置するのが望ましい。このようにした場合には、外側部14Dと第3ベルト層13の両端部間付近のタイヤ半径方向のゴムの厚さが、センタ部側の他の部分よりも厚くなるため、両端部付近の層間に生じる歪みを緩和することができ、その付近で層間にセパレーションが発生するのを抑制することができる。
When the outer end portion in the tire width direction of the
(タイヤ試験)
本発明の効果を確認するため、以上説明した構造のベルト層を備えた5種類の実施例のタイヤ(以下、実施品1〜5という)と、従来例のタイヤ(以下、従来品という)を作製し、以下の条件でタイヤ成長試験とドラム走行試験を行った。これらタイヤは全て、ETRTO(The European Tire and Rim Technical Organization、2006)で定めるタイヤサイズ385/65R22.5のトラック及びバス用の空気入りラジアルタイヤである。
(Tire test)
In order to confirm the effects of the present invention, five types of tires (hereinafter referred to as “Examples 1 to 5”) including the belt layer having the structure described above and conventional tires (hereinafter referred to as “conventional products”) are used. The tire growth test and the drum running test were performed under the following conditions. All of these tires are pneumatic radial tires for trucks and buses having a tire size of 385 / 65R22.5 as defined by ETRTO (The European Tire and Rim Technical Organization, 2006).
まず、各タイヤのベルト層の構造について説明する。
従来品は、上記した図3、4に示す構成の各ベルト層11〜14を備えたタイヤであり、ベルト層の分断等をしていない従来のベルト層構造に形成した。この従来品では、交錯層内の第3ベルト層13の幅を290mmに、隣接する第4ベルト層14の幅を260mmにして、それらのベルト角度をタイヤ周方向に対して同じ方向に形成した。
First, the structure of the belt layer of each tire will be described.
The conventional product is a tire including the belt layers 11 to 14 having the configuration shown in FIGS. 3 and 4 described above, and is formed in a conventional belt layer structure in which the belt layer is not divided. In this conventional product, the width of the
実施品1〜5は、図1、2に示す以上説明した構成の各ベルト層11〜14を備えたタイヤであり、これらは、第3ベルト層13の幅を290mmに、第4ベルト層14の中央部14Cの幅を120mmにして、それらのベルト角度をタイヤ周方向に対して同じ方向に形成した。一方、第4ベルト層14の外側部14Dは、その幅を70mmに形成したが、各実施品でベルト角度及びベルト方向を変化させて形成した。
The implementation products 1 to 5 are tires including the belt layers 11 to 14 having the above-described configuration illustrated in FIGS. 1 and 2, and the
即ち、第4ベルト層14の外側部14Dは、実施品1では、タイヤ周方向に対するベルト角度を5°にして、隣接する第3ベルト層13のベルト角度とタイヤ周方向に対して同じ方向に形成した。以下同様に、実施品2では、ベルト角度を10°にして第3ベルト層13と同じ方向に形成した。実施品3では、ベルト角度を25°にして第3ベルト層13と同じ方向に形成した。実施品4では、ベルト角度を25°にして第3ベルト層13と逆方向に形成した。実施品5では、ベルト角度を30°にして第3ベルト層13と同じ方向に形成した。
That is, in the embodiment 1, the
タイヤ成長試験では、以上の各タイヤを11.75×22.5のリムに装着して内圧を900kPaとし、その際のセンタ部及びショルダ部の径成長量の差(以下、径成長差という)を測定して各タイヤの径成長量のタイヤ幅方向の均一性を評価した。また、ドラム走行試験は、上記と同じ条件で試験リムに装着して内圧を充填した各タイヤを、試験ドラムの外周に押し付けて44.1kNの一定荷重を負荷し、速度57km/hでドラム上を転動させて故障等が生じるまでの走行距離を測定した。 In the tire growth test, each of the above tires is mounted on an 11.75 × 22.5 rim and the internal pressure is set to 900 kPa, and the difference in the diameter growth amount between the center portion and the shoulder portion (hereinafter referred to as the diameter growth difference). Was measured to evaluate the uniformity in the tire width direction of the diameter growth amount of each tire. Also, in the drum running test, each tire mounted on the test rim and filled with the internal pressure under the same conditions as above was pressed against the outer periphery of the test drum, loaded with a constant load of 44.1 kN, and on the drum at a speed of 57 km / h. The distance traveled until the vehicle was rolled and a failure occurred was measured.
表1に、以上説明した各タイヤのベルト層の構造と試験結果を示す。
表中のベルト角度は、タイヤ周方向に対する角度であり、第4ベルト層外側部の第3ベルト層との方向は、外側部と第3ベルト層のベルト角度の方向が、タイヤ周方向に対して同じか逆かを示している。
Table 1 shows the belt layer structure and test results of the tires described above.
The belt angle in the table is an angle with respect to the tire circumferential direction, and the direction of the fourth belt layer outer portion with the third belt layer is the direction of the belt angle between the outer portion and the third belt layer with respect to the tire circumferential direction. Indicate the same or opposite.
表1において、各タイヤの径成長差は、従来品の0.93mmを100とした指数で表し、この径成長均一化指数が小さいほど径成長のタイヤ幅方向の均一性が高いことを示している。また、各タイヤのドラム上での走行距離は、従来品の3200kmを100とした指数で表し、このドラム走行距離指数が大きいほど走行距離が長く、故障等が生じにくいことを示している。なお、径成長均一化指数は95以下で要求性能を満足し、ドラム走行距離指数は120以上で要求性能を満足する。 In Table 1, the difference in diameter growth of each tire is represented by an index with 0.93 mm of the conventional product as 100, and the smaller the diameter growth uniformity index, the higher the uniformity of the diameter growth in the tire width direction. Yes. In addition, the travel distance on the drum of each tire is represented by an index with 3200 km of the conventional product as 100, and the greater the drum travel distance index, the longer the travel distance and the less likely that a failure or the like occurs. The diameter growth uniformity index is 95 or less to satisfy the required performance, and the drum mileage index is 120 or more to satisfy the required performance.
径成長均一化指数は、表1に示すように、従来品の100に対して、実施品1〜5では、最高値が実施品1の85、最低値が実施品5の94であり、全ての実施品で径成長量がタイヤ幅方向で均一化し、上記した要求性能(95以下)を満足したことが分かる。
また、ドラム走行距離指数は、従来品の100に対し、実施品1〜5では、最高値が実施品4の140、最低値が実施品1の123であり、全ての実施品で走行距離が長く故障等が生じにくくなり、上記した要求性能(120以上)を満足したことが分かる。
As shown in Table 1, the diameter growth uniformity index is 100 for the conventional product, the highest value is 85 for the implementation product 1 and 94 for the
Also, the drum mileage index is 100 for the conventional product, while the highest value for the products 1 to 5 is 140 for the product 4 and the lowest value is 123 for the product 1. It can be seen that failure and the like are less likely to occur for a long time, and the required performance (120 or more) is satisfied.
以上の結果から、本発明により、空気入りラジアルタイヤの径成長量をタイヤ幅方向で均一化でき、走行時における接地形状の悪化を抑制し、かつ発熱耐久性及び耐偏摩耗性を向上できることが証明された。 From the above results, according to the present invention, the radial growth amount of the pneumatic radial tire can be made uniform in the tire width direction, deterioration of the contact shape during running can be suppressed, and heat generation durability and uneven wear resistance can be improved. Proved.
1・・・空気入りラジアルタイヤ、5・・・トレッド部、6・・・カーカス層、7・・・トレッドゴム、8・・・主溝、11・・・第1ベルト層、11B・・・補強素子、12・・・第2ベルト層、12B・・・補強素子、13・・・第3ベルト層、13B・・・補強素子、14・・・第4ベルト層、14B・・・補強素子、14C・・・中央部、14D・・・外側部、CL・・・タイヤ赤道面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pneumatic radial tire, 5 ... Tread part, 6 ... Carcass layer, 7 ... Tread rubber, 8 ... Main groove, 11 ... 1st belt layer, 11B ... Reinforcing element, 12 ... second belt layer, 12B ... reinforcing element, 13 ... third belt layer, 13B ... reinforcing element, 14 ... fourth belt layer, 14B ... reinforcing element , 14C ... center part, 14D ... outer part, CL ... tire equatorial plane.
Claims (7)
前記ベルト層内に、タイヤ半径方向最内側に設けられ、タイヤ赤道面を挟んでタイヤ幅方向に分断して配置された中抜き構造の中抜ベルト層と、
タイヤ半径方向に隣接し、かつベルト角度がタイヤ周方向に対して互いに逆方向に交錯するベルト層からなる交錯層と、
前記交錯層のタイヤ半径方向外側に隣接して設けられ、タイヤ幅方向の中央部及び該中央部を挟んだ両外側部に3分断して配置された分断ベルト層と、
を有することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 A pneumatic radial tire comprising: at least four belt layers disposed on the outer peripheral side of the carcass layer of the tread portion; and a tread rubber disposed on the outer peripheral side of the belt layer,
In the belt layer, a hollow belt layer of a hollow structure provided on the innermost side in the tire radial direction and divided and arranged in the tire width direction across the tire equatorial plane,
An intersecting layer composed of belt layers adjacent to each other in the tire radial direction and intersecting in opposite directions with respect to the circumferential direction of the tire;
A dividing belt layer provided adjacent to the outer side in the tire radial direction of the crossing layer, and divided into three parts at the center part in the tire width direction and both outer parts sandwiching the center part;
A pneumatic radial tire characterized by comprising:
前記分断ベルト層のタイヤ幅方向最外側端部が、前記交錯層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に配置され、かつ前記分断ベルト層の分断位置と前記トレッドゴムに形成されたタイヤ周方向に延びる主溝の溝底位置とが、タイヤ幅方向に離間して配置されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 In the pneumatic radial tire according to claim 1,
The outermost end portion in the tire width direction of the dividing belt layer is disposed on the inner side in the tire width direction than the outer end portion in the tire width direction of the crossing layer, and is formed in the dividing position of the dividing belt layer and the tread rubber. A pneumatic radial tire, characterized in that a groove bottom position of a main groove extending in the tire circumferential direction is spaced apart in the tire width direction.
前記分断ベルト層の外側部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 In the pneumatic radial tire according to claim 1 or 2,
A pneumatic radial tire characterized in that a belt angle of an outer portion of the divided belt layer is opposite to a belt angle of a belt layer in the crossing layer adjacent to the inner side in the tire radial direction and a tire circumferential direction.
前記分断ベルト層の外側部のタイヤ周方向に対するベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度よりも小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 In the pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 3,
A pneumatic radial tire characterized in that a belt angle with respect to a tire circumferential direction of an outer portion of the divided belt layer is smaller than a belt angle with respect to the tire circumferential direction of a belt layer in the crossing layer adjacent to the inner side in the tire radial direction.
前記分断ベルト層の中央部のベルト角度が、タイヤ半径方向内側に隣接する前記交錯層内のベルト層のベルト角度とタイヤ周方向に対して逆方向であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 In the pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 4,
A pneumatic radial tire characterized in that the belt angle at the center of the divided belt layer is opposite to the belt angle of the belt layer in the crossing layer adjacent to the inner side in the tire radial direction and the tire circumferential direction.
前記分断ベルト層及び/又は前記交錯層内のベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、10°以上25°以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 In the pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 5,
A pneumatic radial tire, wherein a belt angle with respect to a tire circumferential direction of the divided belt layer and / or a belt layer in the crossing layer is 10 ° or more and 25 ° or less.
前記中抜ベルト層のタイヤ周方向に対するベルト角度が、45°以上90°以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 In the pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 6,
A pneumatic radial tire characterized in that a belt angle of the hollow belt layer with respect to a tire circumferential direction is 45 ° or more and 90 ° or less.
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