JP2012071665A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カーカス11のタイヤ径方向外側に、少なくとも一層の周方向ベルト層17を有し、周方向ベルト層17のタイヤ径方向外側に、少なくとも一層は周方向ベルト層17より広いベルト幅を持つ複数層の交錯ベルト層18を有し、カーカスのタイヤ径方向外側で周方向ベルト層17のタイヤ径方向内側に、タイヤ幅方向端部域に配置された、少なくとも一層の端部周方向ベルト層15、及びタイヤ幅方向中央域に配置された、少なくとも一層の傾斜ベルト層16を有する。
【選択図】図1
Description
このように、タイヤの低扁平率化に伴って周方向ベルトを用いることは、タイヤの形状保持の観点から必要不可欠であり、また、タイヤへの負荷加重が年々増大する傾向にあることから、タイヤの耐久性の向上も求められている。
この発明の目的は、タイヤ重量の増加を抑制しつつタイヤ耐久性を向上させることができるベルト構造を有する空気入りタイヤを提供することである。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記傾斜ベルト層が、ベルトコードの繊維方向をタイヤ赤道に対し40°以上の角度で傾斜させていることを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記周方向ベルト層のタイヤ幅方向端部が、前記複数の交錯ベルト層のうち最も広幅な交錯ベルト層のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向内側に5mmから20mm以内に位置するように、配置されていることを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記周方向ベルト層と前記交錯ベルト層の層間に、100%伸張時モデュラスが5.0MPa以下のゴム部材からなる層間ゴムが配置されていることを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、少なくとも一層の傾斜ベルト層は、端部周方向ベルト層と同一層となるようにしてもよい。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、傾斜ベルト層が、ベルトコードの繊維方向をタイヤ赤道に対し40°以上の角度で傾斜させているので、タイヤの突起物等の乗り越し性能(耐バースト性)を飛躍的に向上させることができる。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、周方向ベルト層と交錯ベルト層の層間に、100%伸張時モデュラスが5.0MPa以下のゴム部材からなる層間ゴムが配置されているので、周方向ベルト層端部での層間せん断歪を効果的に低減することが可能であり、ベルトセパレーションの耐久性を向上させることができる。
図1は、この発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの構成の一部を模式的に示すタイヤ幅方向に沿う断面図である。図1に示すように、空気入りタイヤ10は、例えば、トラック・バス用ラジアルタイヤ(TBR)等の超扁平の重荷重用ラジアルタイヤであり、タイヤの骨格を構成するカーカス11、カーカス11のタイヤ径方向外側に位置するベルト12、ベルト12のタイヤ径方向外側に位置するトレッド部13、及びトレッド部13に続くカーカス11のタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォール部14を有している。
カーカス11は、環状構造を有する左右一対のビードコア(図示しない)間に、トロイダル状に架け渡されている。
傾斜ベルト層16は、カーカス11のタイヤ径方向外側のタイヤ幅方向中央域、即ち、端部周方向ベルト層15のタイヤ幅方向内側に、端部周方向ベルト層15と同一層となるように並べて配置されていることが好ましい。
ここで、傾斜ベルト層にタイヤ径方向外側で隣接する周方向ベルト層のコード中心から、傾斜ベルト層と端部周方向ベルト層のコード中心までの距離が1.5mmから3.0mmまでの範囲にあるものを同一層とする。
従って、周方向ベルト層は、タイヤ幅方向中央域では周方向ベルト層17からなる一層であるが、タイヤ幅方向端部域、即ち、周方向ベルト層のタイヤ幅方向外側端から40mm以内の領域では、周方向ベルト層17と端部周方向ベルト層15からなる二層に形成されている。これにより、タイヤ幅方向端部域(トレッドショルダー部)での偏摩耗の発生を抑制することができる。
傾斜ベルト層16は、ベルトコードの繊維方向がタイヤ周方向(タイヤ赤道)に対し40°以上から90°以下の角度で傾斜配置されており、ベルト幅を、周方向ベルト層17のベルト幅よりも20mm以上狭く、即ち、20mmから80mmの範囲の長さ分狭く形成されている。
交錯ベルト層18は、ベルト幅がタイヤ幅の70%以上から90%以下の範囲に形成され、周方向ベルト層17のベルト幅より広いベルト幅を有する交錯ベルト層18aと、交錯ベルト層18aのタイヤ径方向外側に積層された、交錯ベルト層18aよりベルト幅が短い交錯ベルト層18bの二層構造を有している。つまり、複数の交錯ベルト層18は、少なくとも一層が周方向ベルト層17のベルト幅より広いベルト幅を有している。
また、周方向ベルト層17のタイヤ径方向内側に傾斜ベルト層16が少なくとも一層と、タイヤ径方向外側に交錯ベルト層18とを配置することにより、空気入りタイヤ10の内圧充填時における形状の保持が可能となる。
また、周方向ベルト層17のタイヤ幅方向端部を、交錯ベルト層18のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向内側に5mmから20mm以内に位置させていることで、周方向ベルト層17は、タイヤの荷重接地時に十分な張力を発揮することができるようになり、トレッド中央部からトレッド端部(トレッドショルダー部)まで概ね均一な接地圧が発生して、トレッド部における局所的な接地圧の低下による偏摩耗を抑制することができる。
また、周方向ベルト層と交錯ベルト層の層間に、100%伸張時モデュラスが5.0MPa以下のゴム部材からなる層間ゴムを配置したことにより、周方向ベルト層端部での層間せん断歪を効果的に低減させることになり、ベルトセパレーションの耐久性を向上させることができる。
図2は、試作した空気入りタイヤ(実施例1〜4)のベルト構造を概念的に示す断面説明図である。図3は、空気入りタイヤの従来例と比較例1,2のベルト構造を概念的に示す断面説明図である。
以下、実施例1〜4、従来例、比較例1,2の諸元について表1及び表2を参照して説明する。なお、表中、角度[deg]の欄内において、Lは左上がりを、Rは右上がりをそれぞれ表す。
実施例1〜4、従来例、比較例1,2の何れも505mm。
交錯ベルト層18a,3aの長さ:
実施例1〜4、従来例、比較例1,2の何れも420mm
交錯ベルト層18b,3bの長さ:
実施例1〜4、従来例、比較例1,2の何れも390mm
実施例1〜4は、タイヤ幅方向中央域が一層(周方向ベルト層17)、タイヤ幅方向端部域が二層(周方向ベルト層17と端部周方向ベルト層15)、従来例はタイヤ幅方向全域で二層(第1及び第2周方向ベルト層2a,2b)、比較例1はタイヤ幅方向全域で二層(第1及び第2周方向ベルト層2c,2d)、比較例2はタイヤ幅方向中央域が一層(第1周方向ベルト層2c)、タイヤ幅方向端部域が二層(第1周方向ベルト層2cと端部周方向ベルト層2e)。
周方向ベルト層17は、実施例1〜4の何れも390mm、端部周方向ベルト層15は、実施例1〜3が40mm、実施例4が20mm。従来例の第1及び第2周方向ベルト層2a,2bは370mm、比較例1の第1及び第2周方向ベルト層2c,2dは390mm、比較例2の第1周方向ベルト層2cは390mm、端部周方向ベルト層2eは40mmである。
実施例1〜4には、傾斜ベルト層16が配置されており、この傾斜ベルト層16のベルト幅は、周方向ベルト層17のベルト幅よりも、実施例1では20mm短く、実施例2では40mm短く、実施例3及び実施例4では60mm短く、即ち、何れも20mm以上短く形成されている。
実施例1〜4は、タイヤ幅方向の中央側(内側ゲージ)と端部側(端部ゲージ)で異なっており、内側ゲージは、実施例1〜4の何れも1.8mm、端部ゲージは、実施例1が3.0mm、実施例2が3.5mm、実施例3,4が5.0mmである。従来例、比較例1,2は、タイヤ幅方向で異ならず、従来例と比較例1は1.8mm、比較例2は3.0mmである。
層間ゴム19の100%伸張時モデュラス(mod.):
実施例1,2が6.0Mpa、実施例3が4.0Mpa、実施例4が1.8Mpa、従来例と比較例1,2が6.0Mpaである。
試作した上記サイズのタイヤをリムサイズ17.00×22.5の適用リムに組み込み、正規内圧900kPa、規定荷重5800kgで、耐久力及び突起乗り越しの試験を行った。なお、試験前後におけるタイヤ重量も測定した(表1及び表2参照)。
上記タイヤをドラム速度75km/hでの走行状態とし、トレッドセパレーション故障が発生するまでのタイヤ走行距離を測定し、耐久距離を調べた。
突起乗り越し試験:
走行状態にある上記タイヤが、径(φ)35mm、高さ100mmの突起を乗り越えたときのプライ破断の有無を調べた。
耐久距離(数値が大きい程良い):
従来例を100(INDEX)として、比較例1は75、比較例2は105であるのに対し、実施例1は110、実施例2は115、実施例3は118、実施例4は130と、実施例1〜4の何れにあっても10%以上、最大で30%の増加が確認できた。
プライ破断:
従来例と比較例1には破断が無く、比較例2には破断が有ったが、実施例1〜4の何れにも破断が無かった。
タイヤ重量を測定し、従来例を100(INDEX)として、比較例1は105、比較例2は93であるのに対し、実施例1は98、実施例2は96、実施例3は94、実施例4は94であった。測定結果は、従来例と比較したタイヤ重量、即ち、タイヤ摩耗量を表す。この結果から、タイヤ摩耗量は、重量比で、比較例2が7%であったのに対し、実施例1は2%、実施例2は4%、実施例3は6%、実施例4も6%と、従来例及び比較例2に対し少ないことを確認できた。なお、比較例1は周方向ベルトが二層構造で長さも長いために、試験後においても重量比が従来例より大きくなっている。
11 カーカス
12 ベルト
13 トレッド部
14 サイドウォール部
15 端部周方向ベルト層
16 傾斜ベルト層
17 周方向ベルト層
18,18a,18b 交錯ベルト層
19 層間ゴム
Claims (5)
- カーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも一層の周方向ベルト層を有し、前記周方向ベルト層のタイヤ径方向外側に、少なくとも一層は前記周方向ベルト層より広いベルト幅を持つ複数層の交錯ベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスのタイヤ径方向外側で前記周方向ベルト層のタイヤ径方向内側に、タイヤ幅方向端部域に配置された、少なくとも一層の端部周方向ベルト層、及びタイヤ幅方向中央域に配置された、少なくとも一層の傾斜ベルト層を有することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記少なくとも一層の傾斜ベルト層は、前記端部周方向ベルト層と同一層となることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記傾斜ベルト層は、ベルトコードの繊維方向をタイヤ赤道に対し40°以上の角度で傾斜させていることを特徴とする請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向ベルト層のタイヤ幅方向端部が、前記複数の交錯ベルト層のうち最も広幅な交錯ベルト層のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向内側に5mmから20mm以内に位置するように、配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向ベルト層と前記交錯ベルト層の層間に、100%伸張時モデュラスが5.0MPa以下のゴム部材からなる層間ゴムが配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
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