JP2010208474A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】耐偏摩耗性能に優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】2層以上の傾斜ベルト層(4)を有するベルト(6)およびトレッドを具える空気入りタイヤ(1)であって、標準リム(5)に取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の該タイヤ(1)の幅方向断面において、タイヤ(1)の赤道面(CL)から、該タイヤ(1)のトレッド幅の20%タイヤ幅方向外側にあってタイヤの赤道面(CL)と平行に延びる2本の線を、該タイヤ(1)の1/4ライン(QL)としたとき、該1/4ライン(QL)相互間では、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層(4(max))までのタイヤ径方向距離D2並びに同トレッド踏面から前記カーカス(3)までのタイヤ径方向距離D3が一定、または、前記タイヤの赤道面(CL)からタイヤ幅方向幅方向外側に向かって短くなっていることを特徴とする空気入りタイヤ(1)。
【選択図】図2
【解決手段】2層以上の傾斜ベルト層(4)を有するベルト(6)およびトレッドを具える空気入りタイヤ(1)であって、標準リム(5)に取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の該タイヤ(1)の幅方向断面において、タイヤ(1)の赤道面(CL)から、該タイヤ(1)のトレッド幅の20%タイヤ幅方向外側にあってタイヤの赤道面(CL)と平行に延びる2本の線を、該タイヤ(1)の1/4ライン(QL)としたとき、該1/4ライン(QL)相互間では、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層(4(max))までのタイヤ径方向距離D2並びに同トレッド踏面から前記カーカス(3)までのタイヤ径方向距離D3が一定、または、前記タイヤの赤道面(CL)からタイヤ幅方向幅方向外側に向かって短くなっていることを特徴とする空気入りタイヤ(1)。
【選択図】図2
Description
本発明は、空気入りタイヤ、特に耐偏摩耗性能に優れた重荷重用空気入りタイヤに関する。
従来、トラックやバス等のいわゆる重車輌への装着を目的としたタイヤとしては、内圧充填時の形状保持を図るため、タイヤの赤道面に対して傾けて配置したコードによる傾斜ベルト層を2層以上含むベルトをカーカスの径方向外側に配したものが一般的である。通常、傾斜ベルト層は、そのコードが積層される相互間において、互いに交差する向きに配置される。また、特許文献1では、積層した2層以上の傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に補強層を設け、さらに、これのタイヤ径方向外側に傾斜ベルトを配設して耐久性を向上した空気入りタイヤが提案されている。
しかし、上記のようなベルト構造を有する重荷重用空気入りタイヤでは、偏摩耗の発生を十分に抑制することが難しく、この点が、この種のタイヤの課題となっていた。
従って、本発明は、上記問題点に鑑み、耐偏摩耗性能に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
発明者らは、偏摩耗の発生の原因を鋭意究明したところ、従来の重荷重用空気入りタイヤでは、標準内圧充填後の負荷転動時において、ベルトにかかる周方向張力のタイヤ幅方向分布が不均一であることが一因であるとの知見を得た。従来タイヤにおいては、この周方向張力分布の不均一が、接地圧分布の不均一をもたらし、偏摩耗を発生させていたのである。
ここで、図1に、従来の一般的なタイヤのベルトにかかる周方向張力のタイヤ幅方向分布を実線により示す。図1に示すように、従来の空気入りタイヤにおけるベルトの周方向張力は、タイヤの幅方向中心(センター)付近においてやや低くなっており、また、ベルトの幅方向中心と幅方向端部との、およそ中間付近において最高値を示していることがわかる。従って、ベルトの周方向張力を図1の破線に示すような均一分布とすることにより、接地圧分布の不均一性が改善されて偏摩耗が抑制されることが判明した。
さらに、発明者らが種々の検討を行ったところ、ベルトの張力分布の均一化を図る上で、カーカスおよびベルトをトレッド踏面に対して適切な位置に配してタイヤを製作することが効果的であることを知見し、本発明を完成するに到った。すなわち、前記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。
[1]一対のビード間でトロイド状に延びるカーカスの径方向外側に、タイヤの赤道に対して傾斜して延びるスチールコードのプライからなる、2層以上の傾斜ベルト層を有するベルトおよびトレッドを具える空気入りタイヤであって、
標準リムに取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の該タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面から、該タイヤのトレッド幅の20%タイヤ幅方向外側にあって該タイヤの赤道面と平行に延びる2本の線を、該タイヤの1/4ラインとしたとき、
該1/4ライン相互間では、トレッド踏面から前記傾斜ベルト層のうち最も幅広の最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離並びに同トレッド踏面から前記カーカスまでのタイヤ径方向距離が一定、または、前記タイヤの赤道面からタイヤ幅方向外側に向かって短くなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
標準リムに取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の該タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面から、該タイヤのトレッド幅の20%タイヤ幅方向外側にあって該タイヤの赤道面と平行に延びる2本の線を、該タイヤの1/4ラインとしたとき、
該1/4ライン相互間では、トレッド踏面から前記傾斜ベルト層のうち最も幅広の最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離並びに同トレッド踏面から前記カーカスまでのタイヤ径方向距離が一定、または、前記タイヤの赤道面からタイヤ幅方向外側に向かって短くなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
ここで、前記「トレッド幅」とは、空気入りタイヤを標準リムに装着し、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときにタイヤが接地する部分の、横幅のことを言う。また、前記「トレッド踏面」とは、トレッド部に溝が無い場合を想定したときのタイヤが接地し得る仮想曲面であり、即ち、タイヤがトレッド部に溝を有する場合、その溝部において、トレッド踏面からのタイヤ径方向距離とは、該溝部の両端にあるブロックの上面間を滑らかに結ぶ仮想曲面からの、タイヤ径方向距離のことを言う。さらに、タイヤの赤道面からトレッド幅の20%タイヤ幅方向外側の位置が、トレッド踏面の溝部に掛かる場合、該溝部のタイヤ幅方向外側端部にあって該タイヤの赤道面と平行に延びる2線を、該タイヤの1/4ラインとする。
尚、上述において、「標準リム」とは、タイヤに関する国際規格に準拠したリムを言い、「タイヤに関する国際規格」とは、例えば、JATMA、TRAおよびETRTO等による規格を含む。
また、上記最大傾斜ベルト層とは、前記2層以上の傾斜ベルト層のうち最大幅を持つものを言い、最大傾斜ベルト層およびカーカスのトレッド踏面からのタイヤ径方向距離とは、前記幅方向断面において、最大傾斜ベルト層のコードの軸心およびカーカスのコードの軸心と、前記トレッド踏面とのタイヤ径方向距離のことを言う。
また、上記最大傾斜ベルト層とは、前記2層以上の傾斜ベルト層のうち最大幅を持つものを言い、最大傾斜ベルト層およびカーカスのトレッド踏面からのタイヤ径方向距離とは、前記幅方向断面において、最大傾斜ベルト層のコードの軸心およびカーカスのコードの軸心と、前記トレッド踏面とのタイヤ径方向距離のことを言う。
[2]前記タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面とトレッド踏面との交点を通って該タイヤの回転軸と平行に延びる線を基準線とし、
タイヤの赤道面上における、該基準線から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(CL)および前記最大傾斜ベルト層からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(CL)、並びに、前記1/4ライン上における、該基準線から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D1(1/4)、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(1/4)および最大傾斜ベルト層からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(1/4)が、下記式(1)〜(3)を満足する、上記[1]に記載の空気入りタイヤ。
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3)
タイヤの赤道面上における、該基準線から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(CL)および前記最大傾斜ベルト層からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(CL)、並びに、前記1/4ライン上における、該基準線から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D1(1/4)、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(1/4)および最大傾斜ベルト層からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(1/4)が、下記式(1)〜(3)を満足する、上記[1]に記載の空気入りタイヤ。
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3)
[3]前記最大傾斜ベルト層の幅W(B)および前記タイヤの最大幅OWが、下記式(4)を満足する、上記[1]または[2]に記載の空気入りタイヤ。
記
0.7≦W(B)/OW≦0.95 …(4)
記
0.7≦W(B)/OW≦0.95 …(4)
[4]前記最大傾斜ベルト層の幅W(B)および前記タイヤのトレッド幅TWが、下記式(5)を満足する、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
記
0.9≦W(B)/TW≦1.1 …(5)
記
0.9≦W(B)/TW≦1.1 …(5)
[5]前記タイヤの幅方向断面において、前記最大傾斜ベルト層の端部を通って該タイヤの赤道面と平行に延びる線を、該タイヤのベルト端部ラインとしたとき、該ベルト端部ライン上における、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(BE)が、下記式(6)を満足する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
記
−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mm …(6)
記
−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mm …(6)
本発明によって、タイヤ、特に重荷重用空気入りタイヤのベルトにかかる周方向張力分布を均一とすることができ、耐偏摩耗性能を向上した空気入りタイヤを提供することができる。
以下に、本発明に従う実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図2は、本発明に従う空気入りタイヤ1を、JATMA規格に定める標準リム5に取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の幅方向断面図であり、図3は、図2に示すタイヤ1の傾斜ベルト層4付近における拡大幅方向断面図である。
図2は、本発明に従う空気入りタイヤ1を、JATMA規格に定める標準リム5に取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の幅方向断面図であり、図3は、図2に示すタイヤ1の傾斜ベルト層4付近における拡大幅方向断面図である。
図2および図3に示す空気入りタイヤ1は、1対のビードコア2間にトロイド状に延びるカーカス3を具え、さらに、カーカス3の径方向外側に、タイヤの赤道に対して傾斜して延びるコードのプライから成る2層以上(図示例では4層)の傾斜ベルト層4によるベルト6を具える。尚、図示例では、前記ビードコア2は、硬質ゴム部8aおよび軟質ゴム部8bからなるビードフィラー8の下方(硬質ゴム部8a)にあり、カーカス3は、ビードコア2およびビードフィラー8を包み込むようにタイヤ幅方向外側に折り返す。ビードコア2からカーカス3のさらに外側には、補強層となるワイヤーチェーファ9が、ビードコア2を包むようにして配される。また、図示例の空気入りタイヤ1は、トレッド部に溝部7aおよび7bを有し、タイヤ幅方向内側を溝部7a、外側を溝部7bとする。尚、ベルト6は、傾斜ベルト層4に周方向ベルト層を組み合わせてもよい。最大傾斜ベルト層4(max)は、前記傾斜ベルト層4のうち最も幅広のベルト層である。
図2および図3のように、トレッド幅TWの20%タイヤ幅方向外側にあって、タイヤの赤道面CLと平行に延びる線を、該タイヤの1/4ラインQLとして示す。同じく、最大傾斜ベルト層4(max)の端部を通って、タイヤの赤道面CLと平行に延びる線を、該タイヤのベルト端ラインBLとして示す。
尚、前記1/4ラインQLおよび前記ベルト端ラインBLは、図2および図3が半断面図であるため、各図には一本ずつのみ示すが、両ラインは、共に赤道面CLを対称に左右両側に存在するものとする。
尚、前記1/4ラインQLおよび前記ベルト端ラインBLは、図2および図3が半断面図であるため、各図には一本ずつのみ示すが、両ラインは、共に赤道面CLを対称に左右両側に存在するものとする。
ここで、前記1/4ラインQL相互間では、トレッド踏面から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2並びに同トレッド踏面からカーカス3までのタイヤ径方向距離D4が一定、または、タイヤの赤道面CLからタイヤ幅方向外側に向かって連続的または段階的に短くなっていることが肝要である。
距離D2および距離D4が「一定、または、タイヤの赤道面CLからタイヤ幅方向外側に向かって連続的または段階的に短くなっている」とは、例えば、図2に示すように、赤道面CL付近での距離D2は、この距離D2の測定点よりもタイヤ幅方向外側において測定した距離D2′に対し、D2′≦D2の関係を有し、また、距離D4は、距離D4よりもタイヤ幅方向外側において測定した距離D4′に対し、D4′≦D4の関係を有することである。
図2には、D2′=D2、D4′=D4としたものを描写した。また、ここでタイヤ径方向距離とは、タイヤの径方向に、すなわちタイヤの回転軸と垂直に対象間を結ぶ線分の長さを言う。尚、図示例では、D2′およびD4′の測定位置は、タイヤの溝部7aにかかるため、距離D2′およびD4′は、溝部7aの両端にあるブロックの上面間を滑らかに結ぶ仮想曲面(図示例では点線)から、最大傾斜ベルト層4(max)およびカーカス3までのタイヤ径方向距離により定める。
図2には、D2′=D2、D4′=D4としたものを描写した。また、ここでタイヤ径方向距離とは、タイヤの径方向に、すなわちタイヤの回転軸と垂直に対象間を結ぶ線分の長さを言う。尚、図示例では、D2′およびD4′の測定位置は、タイヤの溝部7aにかかるため、距離D2′およびD4′は、溝部7aの両端にあるブロックの上面間を滑らかに結ぶ仮想曲面(図示例では点線)から、最大傾斜ベルト層4(max)およびカーカス3までのタイヤ径方向距離により定める。
かように、1/4ラインQL相互間において、前記距離D2およびD4を一定、または、タイヤの赤道面CLからタイヤ幅方向外側に向かって短くすることによって、内圧充填時におけるタイヤ1の幅方向中心部(タイヤの赤道面CL上)の径方向成長量を、従来タイヤの幅方向中心部の径方向成長量に比べ、相対的に大きくすることができる。
すなわち、従来のタイヤでは、トレッド踏面からベルト6およびカーカス3までのタイヤ径方向距離が、タイヤの赤道面CLからタイヤ幅方向外側に向かって長くなっていたために、内圧充填時のタイヤ幅方向中心部の径方向成長量が、1/4ライン付近の径方向成長量に対して不十分であり、相対的に1/4ライン付近のベルトの周方向張力が大きくなっていた。この課題に対し、本発明により、内圧充填時のタイヤ幅方向中心部の径方向成長量を大きくして、ベルト6の幅方向中心部の周方向張力を上昇させることができるため、ベルト6の1/4ラインQL上にかかる周方向張力を軽減させることができる。
ベルト6の周方向張力の幅方向分布を均一化できたことにより、タイヤ転動時の接地圧を均一とすることができ、その結果、従来の重荷重用空気入りタイヤに顕著であった偏摩耗の発生を抑制することができる。
次に、図3に示すように、前記タイヤの赤道面CLとトレッド踏面との交点を通って該タイヤの回転軸と平行に延びる線を、該タイヤの基準線0とした。
このとき、前記1/4ラインQL相互間では、タイヤの赤道面CL上における、前記基準線0から前記最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(CL)および前記最大傾斜ベルト層4(max)からカーカス3までのタイヤ径方向距離D3(CL)、並びに、前記1/4ラインQL上における、前記基準線0から前記最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D1(1/4)、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(1/4)および前記最大傾斜ベルト層4(max)からカーカス3までのタイヤ径方向距離D3(1/4)が、下記式(1)〜(3)を満足することが好ましい。
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3)
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3)
本発明による空気入りタイヤ1が、上記式(1)〜(3)を満たすことによって、より効果的に偏摩耗を抑制することができ、さらに、摩耗後にタイヤ1を更生する際、該タイヤ1のベルト6およびカーカス3が、トレッドゴムの不要部分を除去する工程を阻害しないため、タイヤの更生が容易である。
すなわち、上記式(1)に関して、D2(CL)−D1(1/4)を、−1.0mm以上とすることにより、内圧充填時におけるベルト6の幅方向中心部の径方向成長量を、より確実に増大させることができ、偏摩耗の抑制に効果的である。また、D2(CL)−D1(1/4)は、2mm以下であれば、値が大きいほど耐偏摩耗性能を向上し得るが、一方、D2(CL)−D1(1/4)を2mm以上とした場合、ベルト6が、タイヤ摩耗後の更生工程を阻害する可能性がある。
また、上記式(2)において、D2(CL)−D2(1/4)を、0mm以上とすることによって、本発明の要件を満たす。さらに、D2(CL)−D2(1/4)は、2.5mm以下であれば、値が大きいほど耐偏摩耗性能を向上し得るが、一方、D2(CL)−D2(1/4)を2.5mm以上とした場合、上記同様に、ベルト6が、更生工程を阻害する可能性がある。
さらに、上記式(3)につき、D3(CL)−D3(1/4)を、−1.0mm以上且つ1.0mm以下の範囲にすることにより、1/4ラインQL相互間において、ベルト6およびカーカス3を略平行に保つことができる。従い、該ベルト6の周方向張力の均一性を、より確実に保つことができるので、偏摩耗の抑制に効果的である。
一方、D3(CL)−D3(1/4)を1.0mm以上、または、−1.0mm以下とした場合、カーカス3の形状がベルト6の形状から大きく異なることにより、内圧時のカーカス3とベルト6の張力分布が不均一となる。そのため、効果的に内圧をベルト6の周方向張力に反映できなくなり、ベルト6の全体的な張力低下を招く。
一方、D3(CL)−D3(1/4)を1.0mm以上、または、−1.0mm以下とした場合、カーカス3の形状がベルト6の形状から大きく異なることにより、内圧時のカーカス3とベルト6の張力分布が不均一となる。そのため、効果的に内圧をベルト6の周方向張力に反映できなくなり、ベルト6の全体的な張力低下を招く。
さらに、前記空気入りタイヤ1における、最大幅OWおよび最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)が、下記式(4)を満たすことが好ましい。
記
0.7≦W(B)/OW≦0.95 …(4)
記
0.7≦W(B)/OW≦0.95 …(4)
最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)を、タイヤの最大幅OWに対して上記式(4)の範囲とすることにより、該タイヤの更生性を低下させることなく、耐偏摩耗性能を向上させることができる。例えば、W(B)/OWを、0.7未満とした場合、ショルダー部の変形に対する抑制力を確保し難いため、タイヤ負荷転動時、該部分を中心に、いわゆる肩落ち摩耗等の偏摩耗が生じる可能性がある。一方、W(B)/OWを、0.95以上とした場合、該ベルト6が、タイヤ摩耗後の更生工程を阻害する可能性がある。
加えて、前記空気入りタイヤ1における、トレッド幅TWおよび最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)が、下記式(5)を満たすことが好ましい。
記
0.9≦W(B)/TW≦1.1 …(5)
記
0.9≦W(B)/TW≦1.1 …(5)
最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)を、タイヤのトレッド幅TWに対して上記式(5)の範囲とすることにより、上記同様、該タイヤの更生性を低下させることなく、確実に耐偏摩耗性能を向上させることができる。例えば、W(B)/TWを、0.9未満とした場合、トレッド踏面両端部付近の変形に対する抑制力を確保し難いため、タイヤ負荷転動時、該部分を中心に、いわゆる肩落ち摩耗等の偏摩耗が生じる可能性がある。一方、W(B)/TWを、0.95以上とした場合、該ベルト6が、タイヤ摩耗後の更生工程を阻害する可能性がある。
さらにまた、前記空気入りタイヤ1の幅方向断面において、下記式(6)を満たすことが好ましい。
記
−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mm …(6)
記
−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mm …(6)
本発明による空気入りタイヤ1が、上記式(6)を満たすことにより、より確実にタイヤ1の更生性を保つことができる。すなわち、D2(CL)−D2(BE)を、0mm未満とすることにより、タイヤショルダー部付近におけるトレッドゴムの厚みを確保でき、タイヤ摩耗後の更生工程が容易である。一方、D2(CL)−D2(BE)を、−3.0mm未満とした場合、タイヤショルダー部付近におけるトレッドゴムが、厚くなり過ぎるため、該部分のタイヤ負荷転動時における変形抑制力が低下し、耐偏摩耗性能が低下する可能性がある。
FEM(コンピュータシミュレーション)を用いて、図2および図3に示す構造に従って、カーカス3とトレッドとの間に4層の傾斜ベルト層4から成るベルト6を具えた供試タイヤのモデルを、サイズ295/75R22.5として作成した。
その際、各供試タイヤモデルの最大幅OWを284.5mmとし、標準リム5に装着し、ゲージ圧を0kPaとした状態の該タイヤのベルト端部ラインBL上における、基準線0からトレッド踏面までのタイヤ径方向距離D5(BE)および基準線0からカーカス3までの径方向距離D6(BE)を、それぞれ、D5(BE)=7.8mm、D6(BE)=51.6mmとした。
さらに、最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)、トレッド幅TW、タイヤの赤道面CL上における、基準線0から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(CL)および最大傾斜ベルト層4(max)からカーカス3までのタイヤ径方向距離D3(CL)、1/4ラインQL上における、基準線0から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D1(1/4)、トレッド踏面から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(1/4)および最大傾斜ベルト層4(max)からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(1/4)、並びに、ベルト端部ラインBL上における、トレッド踏面から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(BE)および最大傾斜ベルト層4からカーカス3までの距離D3(BE)を、変化させた、表1にその各パラメータを示す。
かくして得られた供試タイヤのモデルに対し、赤道面CL上、1/4ラインQL上並びに赤道面CL−1/4ラインQL間を2等分するCL−QL2等分線ML上における、ベルト6の周方向張力を計算し、耐偏摩耗性能および更生性を評価した。その評価結果を表2に示す。
尚、前記ベルト6の周方向張力は、作成した各供試タイヤモデルを、サイズ8.25×22.5の標準リム5に取り付け、内圧をゲージ圧で760kPaとし、荷重2800kgを負荷した際、その荷重直下の断面上における周方向ベルト張力の分布を計算することにより評価した。ここで、各供試タイヤモデルのベルト6の、赤道面CL上および2等分線ML上における周方向張力は、1/4ラインQL上における周方向張力を100とした指数値で表している。尚、数値が大きいほど周方向張力は大きい。
また、各供試タイヤモデルの耐偏摩耗性能は、サイズ8.25×22.5の標準リム5に取り付け、内圧をゲージ圧で760kPaとし、荷重2800kgを負荷し、30km/hで転動させた状態でのトレッド表面のせん断歪みを計算し、偏摩耗に直結するこのせん断歪みの各点でのバラツキ(標準偏差)から、モデルの耐偏摩耗性能を予測することにより評価した。ここで、各供試タイヤモデルの耐偏摩耗性能は、従来例タイヤ1のモデルの耐偏摩耗性能を100とした指数値で表している。尚、数値が大きいほど耐偏摩耗性能に優れている。
また、各供試タイヤモデルの更生性は、実際の更生を想定し、標準内圧充填時のトレッド踏面形状と同一の曲率半径Rで、均一に溝深さが0mmになるまで削ったときの、ベルト6からタイヤ表面までの厚さ(残ゲージ)分布のバラツキ(標準偏差)を評価した。尚、前記「トレッド踏面形状と同一の曲率半径R」とは、タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面CL上に中心を持った円のうち、最もトレッド踏面の形状にフィットし得る円の半径のことを言う。ここで、各供試タイヤモデルの更生性は、従来例タイヤ1のモデルの更生性を100とした指数値で表している。尚、数値が大きいほど更生性に優れている。
発明例タイヤ1は、従来例タイヤ1に本発明の要件を与えたものである。表2を参照に、発明例タイヤ1を従来例タイヤ1と比較すると、タイヤの赤道面CL上におけるベルト6の周方向張力が上昇しており、1/4ラインQL上におけるベルト6の周方向張力に近づいた値を示していることがわかる。また、これに伴って、耐偏摩耗性能が向上している。
このことから、本発明によって、ベルトの周方向張力分布を均一化することができ、タイヤの耐偏摩耗性能を向上できると言える。
このことから、本発明によって、ベルトの周方向張力分布を均一化することができ、タイヤの耐偏摩耗性能を向上できると言える。
発明例タイヤ3は、本発明によるタイヤにおいて、さらに、−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mmを満たすものとしたタイヤである。発明例タイヤ3を、D2(CL)−D1(1/4)<−1.0mmとなる発明例タイヤ1と比較すると、発明例タイヤ3の方が、耐偏摩耗性能について優れていることがわかる。これは、D2(CL)−D1(1/4)を、−1mm以上としたことによって、タイヤの内圧充填時におけるベルト6の幅方向中心部の径方向成長をさらに効果的に増大させることができ、周方向張力の不均一性を緩和できたためである。
また、発明例タイヤ2は、D2(CL)−D1(1/4)の数値をさらに上げて、2.0mm<D2(CL)−D1(1/4)としたタイヤである。この発明例タイヤ2を、上記発明例タイヤ3と比較すると、発明例タイヤ2の方が、耐偏摩耗性能について優れているものの、更生性につき、発明例タイヤ3よりも大きく劣ることがわかる。これは、発明例タイヤ2では、1/4ラインQL上のベルト6の高さが、赤道面CL上のベルト6の高さに対して高すぎるために、ゲージ厚の幅方向分布に不均一性が生じたことによるものである。
従って、本発明においては、−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mmを満たすことが好ましいと言える。
発明例タイヤ4は、本発明によるタイヤにおいて、2.5mm<D2(CL)−D2(1/4)となるタイヤである。本発明によるタイヤにおいて、D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mmを満たす上記発明例タイヤ3を、この発明例タイヤ4と比較すると、発明例タイヤ3の方が、更生性に非常に優れていることがわかる。これは、D2(CL)−D2(1/4)を2.5mm以下にすることによってトレッドゴムの厚さを適度に保つことができ、タイヤのベルト6が前記トレッドゴム除去工程を阻害する可能性を排除できたためである。
従って、本発明においては、D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mmを満たすことが好ましいと言える。
発明例タイヤ6は、発明例タイヤ3について、さらに、−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mmを満たすものとしたタイヤであり、一方、発明例タイヤ5は、D3(CL)−D3(1/4)の数値をさらに上げて、1.0mm<D3(CL)−D3(1/4)としたタイヤである。発明例タイヤ6を、発明例タイヤ3および5と比較すると、発明例タイヤ6の方が、ベルト6の周方向張力をより良く均一化できており、また、耐偏摩耗性能に優れていることがわかる。これは、D3(CL)−D3(1/4)を、−1.0mm以上且つ1.0mm以下の範囲としたことにより、1/4ラインQL相互間において、ベルト6およびカーカス3を略平行に保つことができ、前記周方向張力の均一性を、さらに向上できたためである。
従って、本発明においては、−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mmを満たすことが好ましいと言える。また、上記結果から、本発明においては、下記式(1)〜(3)を満たすことが好ましいと言える。
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3)
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3)
発明例タイヤ8は、上記発明例タイヤ6について、さらに、0.7≦W(B)/OW≦0.95を満たすものとしたタイヤであり、一方、発明例タイヤ7は、最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)をさらに拡大し、0.95<W(B)/OWとしたタイヤである。
発明例タイヤ8を、発明例タイヤ6と比較すると、発明例タイヤ8は、耐偏摩耗性能について発明例タイヤ6よりも優れていることがわかる。これは、タイヤの最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)を拡大したことにより、ショルダー部の内圧に対する変形抑制力を向上したためである。
次に、発明例タイヤ8を発明例タイヤ7と比較すると、発明例タイヤ8は、耐偏摩耗性能について発明例タイヤ7よりも優れていることがわかる。これは、発明例タイヤ7のようなタイヤでは、最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)をタイヤの最大幅OW付近まで拡大したことにより、転動時のタイヤショルダー部の変形が阻害され、これによって、均一な接地圧分布を得ることが困難となったためである。さらに、発明例タイヤ8は、更生性についても発明例タイヤ7よりも優れている。これは、発明例タイヤ7では、最大傾斜ベルト層4(max)を含むベルト6が、更生工程におけるトレッドゴムの除去工程を阻害する可能性があるためである。一方、最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)を、タイヤの最大幅OWの0.95未満とすることにより、上記の可能性を排除できる。
従って、本発明においては、タイヤの最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)およびタイヤの最大幅OWが、0.7≦W(B)/OW≦0.95を満たすことが好ましいと言える。
発明例タイヤ10は、上記発明例タイヤ8について、さらに、0.9≦W(B)/TW≦1.1を満たすものとしたタイヤであり、一方、発明例タイヤ9は、最大傾斜ベルト層4(max)の幅T(W)をさらに拡大し、1.1<W(B)/TWとしたタイヤである。
発明例タイヤ10を発明例タイヤ8と比較すると、発明例タイヤ10は、耐偏摩耗性能について発明例タイヤ8よりも優れていることがわかる。これは上記と同様に、タイヤの最大傾斜ベルト層4(max)の幅T(W)を拡大したことにより、タイヤショルダー部の内圧に対する変形抑制力を向上したためである。
次に、発明例タイヤ10を発明例タイヤ9と比較すると、発明例タイヤ10は、耐偏摩耗性能および更生性の両性能について発明例タイヤ9よりも優れていることがわかる。これは、発明例タイヤ10では、最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)を、タイヤのトレッド幅TWの1.1倍以下とすることにより、転動時におけるタイヤショルダー部の変形を阻害せず、また、最大傾斜ベルト層4(max)を含むベルト6が摩耗後のトレッドゴム除去工程を阻害する可能性を、上記同様に排除できたためである。
従って、本発明においては、タイヤの最大傾斜ベルト層4(max)の幅W(B)およびトレッド幅TWが、0.9≦W(B)/TW≦1.1を満たすことが好ましいと言える。
発明例タイヤ12は、発明例タイヤ10について、−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mmを満たすものとしたタイヤであり、一方、発明例タイヤ11は、発明例タイヤ12に対し、最大傾斜ベルト層4(max)の幅方向短部のタイヤ径方向高さをさらに下げることにより、D2(CL)−D2(BE)<―3.0mmとしたタイヤである。
表2によれば、発明例タイヤ12は、耐偏摩耗性能について発明例タイヤ11よりも優れていることがわかる。これは、ベルト端部ラインBL上における、トレッド踏面から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(BE)が、赤道面CL上における、トレッド踏面から最大傾斜ベルト層4(max)までのタイヤ径方向距離D2(CL)に対して、過度に低くならないようにすることにより、タイヤショルダー部付近の内圧に対する変形抑制力を確保できたためである。
一方、発明例タイヤ12は、0≦D2(CL)−D2(BE)とした発明例タイヤ10に比べ、更生性を大幅に向上させていることがわかる。これは発明例タイヤ12では、最大傾斜ベルト層4(max)の端部の高さが高すぎないために、該最大傾斜ベルト層4(max)が、タイヤ摩耗時の更生を阻害しないためである。
従って、本発明においては、−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mmを満たすことにより、タイヤの耐偏摩耗性能および更生性を両立させることができるので、好ましいと言える。
以上に記述のことから明らかなように、本発明によって、従来のタイヤ、特に重荷重用空気入りタイヤの課題点であったベルトの周方向張力の不均一を解消することができ、耐偏摩耗性能について大幅に向上した重荷重用空気入りタイヤを提供することが可能である。
CL タイヤの赤道面
QL 1/4ライン
BL ベルト端部ライン
ML 赤道面−1/4ライン間の2等分線
OW 空気入りタイヤの最大幅
TW トレッド幅
W(B) 最大傾斜ベルト層の幅
0 基準線
1 空気入りタイヤ
2 ビードコア
3 カーカス
4 傾斜ベルト層
4(max) 最大傾斜ベルト層
5 リム
6 ベルト
7a 溝部a
7b 溝部b
8a ビードフィラー(硬質)
8b ビードフィラー(軟質)
9 ワイヤーチェーファ
D1(1/4) 基準線から最大傾斜ベルト層までの距離(1/4ライン上)
D2 トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離
D2′ トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離
D2(CL) トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離(赤道面上)
D2(1/4) トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離(1/4ライン上)
D2(BE) トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離(ベルト端部ライン上)
D3(CL) 最大傾斜ベルト層からカーカスまでの距離(赤道面上)
D3(1/4) 最大傾斜ベルト層からカーカスまでの距離(1/4ライン上)
D3(BE) 最大傾斜ベルト層からカーカスまでの距離(ベルト端部ライン上)
D4 トレッド踏面からカーカスまでの距離
D4′ トレッド踏面からカーカスまでの距離
D5(BE) 基準線からトレッド踏面までの距離(ベルト端部ライン上)
D6(BE) 基準線からカーカスまでの距離(ベルト端部ライン上)
QL 1/4ライン
BL ベルト端部ライン
ML 赤道面−1/4ライン間の2等分線
OW 空気入りタイヤの最大幅
TW トレッド幅
W(B) 最大傾斜ベルト層の幅
0 基準線
1 空気入りタイヤ
2 ビードコア
3 カーカス
4 傾斜ベルト層
4(max) 最大傾斜ベルト層
5 リム
6 ベルト
7a 溝部a
7b 溝部b
8a ビードフィラー(硬質)
8b ビードフィラー(軟質)
9 ワイヤーチェーファ
D1(1/4) 基準線から最大傾斜ベルト層までの距離(1/4ライン上)
D2 トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離
D2′ トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離
D2(CL) トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離(赤道面上)
D2(1/4) トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離(1/4ライン上)
D2(BE) トレッド踏面から最大傾斜ベルト層までの距離(ベルト端部ライン上)
D3(CL) 最大傾斜ベルト層からカーカスまでの距離(赤道面上)
D3(1/4) 最大傾斜ベルト層からカーカスまでの距離(1/4ライン上)
D3(BE) 最大傾斜ベルト層からカーカスまでの距離(ベルト端部ライン上)
D4 トレッド踏面からカーカスまでの距離
D4′ トレッド踏面からカーカスまでの距離
D5(BE) 基準線からトレッド踏面までの距離(ベルト端部ライン上)
D6(BE) 基準線からカーカスまでの距離(ベルト端部ライン上)
Claims (5)
- 一対のビード間でトロイド状に延びるカーカスの径方向外側に、タイヤの赤道に対して傾斜して延びるスチールコードのプライからなる、2層以上の傾斜ベルト層を有するベルトおよびトレッドを具える空気入りタイヤであって、
標準リムに取り付け、ゲージ圧を0kPaとした状態の該タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面から、該タイヤのトレッド幅の20%タイヤ幅方向外側にあって該タイヤの赤道面と平行に延びる2本の線を、該タイヤの1/4ラインとしたとき、
該1/4ライン相互間では、トレッド踏面から前記傾斜ベルト層のうち最も幅広の最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離並びに同トレッド踏面から前記カーカスまでのタイヤ径方向距離が一定、または、前記タイヤの赤道面からタイヤ幅方向外側に向かって短くなっていることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面とトレッド踏面との交点を通って該タイヤの回転軸と平行に延びる線を基準線とし、
タイヤの赤道面上における、該基準線から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(CL)および前記最大傾斜ベルト層からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(CL)、並びに、前記1/4ライン上における、該基準線から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D1(1/4)、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(1/4)および最大傾斜ベルト層からカーカスまでのタイヤ径方向距離D3(1/4)が、下記式(1)〜(3)を満足する、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
記
−1.0mm≦D2(CL)−D1(1/4)≦2.0mm …(1)
D2(CL)−D2(1/4)≦2.5mm …(2)
−1.0mm≦D3(CL)−D3(1/4)≦1.0mm …(3) - 前記最大傾斜ベルト層の幅W(B)および前記タイヤの最大幅OWが、下記式(4)を満足する、請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
記
0.7≦W(B)/OW≦0.95 …(4) - 前記最大傾斜ベルト層の幅W(B)および前記タイヤのトレッド幅TWが、下記式(5)を満足する、請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
記
0.9≦W(B)/TW≦1.1 …(5) - 前記タイヤの幅方向断面において、前記最大傾斜ベルト層の端部を通って該タイヤの赤道面と平行に延びる線を、該タイヤのベルト端部ラインとしたとき、該ベルト端部ライン上における、トレッド踏面から前記最大傾斜ベルト層までのタイヤ径方向距離D2(BE)が、下記式(6)を満足する、請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
記
−3,0mm≦D2(CL)−D2(BE)<0mm …(6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009056562A JP2010208474A (ja) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009056562A JP2010208474A (ja) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | 空気入りタイヤ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010208474A true JP2010208474A (ja) | 2010-09-24 |
Family
ID=42969145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009056562A Withdrawn JP2010208474A (ja) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2010208474A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015145143A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | 横浜ゴム株式会社 | 更生タイヤ |
JP2015145142A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | 横浜ゴム株式会社 | 更生タイヤ |
-
2009
- 2009-03-10 JP JP2009056562A patent/JP2010208474A/ja not_active Withdrawn
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