JP2015209120A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
一方、第1傾斜ベルトプライのコードのタイヤ周方向に対する角度が60°を超えると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。
また、接地端側ベルトプライと第2傾斜ベルトプライとが接しているため、第2傾斜ベルトプライから接地端側ベルトプライのタイヤ幅方向外側端までの間で剛性を低下させることが無い。
一方、接地端側ベルトプライが接地幅の60%よりも内側(タイヤ赤道面側)に配置されると、周方向補強ベルト、傾斜ベルトと端部が重なってしまうような配置になり、ベルト耐久性が低下してしまう。
図1にしたがって、本発明の第1の実施形態に係る空気入りタイヤ10について説明する。なお、図1において、矢印Wはタイヤ幅方向、矢印Rはタイヤ径方向を示している。本実施形態の空気入りタイヤ10は、一例として、タイヤサイズが355/50R22.5のトラック及びバス用タイヤであり、装着するリムのリム径が11.75インチ、内圧900kpaで使用されるものであるが、本発明は他のサイズ、及び他の種類のタイヤにも適用できる。
第1傾斜ベルトプライ16は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴム被覆したものである。第1傾斜ベルトプライ16のコードは、プランジャー性能を確保するため、タイヤ周方向に対して45°以上の角度で傾斜している。なお、第1傾斜ベルトプライ16のコードのタイヤ周方向に対する角度の上限は、60°とすることが好ましい。第1傾斜ベルトプライ16のコードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。有機繊維コードとしては、一例として、ナイロンコード、芳香族ポリアミドコード等を上げることができる。
周方向ベルトプライ18は、1または複数本のゴム被覆したコードを螺旋状に巻回することで構成されている。周方向ベルトプライ18のコードのタイヤ周方向に対する角度は、タガ効果を得るため、また、ベルト層22のタイヤ周方向の面外変形を抑えるために第1傾斜ベルトプライ16のコードのタイヤ周方向に対する角度よりも小さく設定されている。このため、周方向ベルトプライ18のコードのタイヤ周方向に対する角度は、5°以下に設定されている。
第2傾斜ベルトプライ20は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴム被覆したものである。第2傾斜ベルトプライ20のコードは、タイヤ周方向に対して30°以上60°以下の角度で傾斜している。第2傾斜ベルトプライ20のコードは、タイヤ周方向に対して第1傾斜ベルトプライ16のコードと反対方向に傾斜している。タイヤ周方向に対して、第2傾斜ベルトプライ20のコードと第1傾斜ベルトプライ16のコードとを互いに反対方向に傾斜させることで交錯ベルト層が形成され、ベルト層22の剛性を高めることができる。
接地端側ベルトプライ28は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴム被覆したものである。接地端側ベルトプライ28のコードは、タイヤ周方向に対して5°よりも大きく30°未満の角度で傾斜している。このため、接地端側ベルトプライ28は、周方向の面外曲げ剛性が、及び周方向の張力の負担が周方向ベルトプライ18の次に高くなっている。接地端側ベルトプライ28のコードは、タイヤ周方向に対して、第2傾斜ベルトプライ20のコードとは反対方向に傾斜していても良く、同方向に傾斜していても良い。接地端側ベルトプライ28のコードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。
まず最初に、トレッド部のショルダー側で偏摩耗が生ずるメカニズムを説明する。空気入りタイヤのトレッド部は、タイヤ周方向、及びタイヤ幅方向に曲率を有しているため、トレッド部のタイヤ幅方向中央部の径は、トレッド部のショルダー側の径よりも大きくなっている。したがって、トレッド部のタイヤ幅方向中央部の周長は、トレッド部のショルダー側の周長よりも長くなる。このため、空気入りタイヤが路面を転動すると、トレッド部表面には、ショルダー側に径差に伴うブレーキング方向の剪断力が作用する。さらに、摩耗初期に摩耗核が発生したところでは、ブレーキング方向の剪断力が増加していくため、自励摩耗により摩耗が進展し易くなる。
先ず、偏平率が小さくなることで、タイヤ側部の径方向長さ(タイヤ断面高さ)が短くなり、タイヤ側部の剛性がトレッド部の剛性対比で相対的に高くなることで、タイヤ回転軸直下において、タイヤ側部の変形が小さくなる代わりに、ベルトのタイヤ周方向の面外変形が大きくなる。
本実施形態の空気入りタイヤ10では、ベルト層22が、タイヤ周方向に対する角度が5°以下に設定されたコードを含む周方向ベルトプライ18、タイヤ周方向に対する角度が30°以上60°以下に設定され、第1傾斜ベルトプライ16のコードとはタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜したコードを含む第2傾斜ベルトプライ20、及びタイヤ周方向に対する角度が5°を超え30°未満に設定されたコードを含む接地端側ベルトプライ28を備えているので、トレッド部24のタイヤ周方向の面外曲げ剛性が高められている。
一方、第1傾斜ベルトプライ16の幅W1がトレッド部24の接地幅TWの95%を超えると、第3傾斜ベルトプライ28の端部が近づいてしまい、ベルト耐久性が低下してしまう。
一方、第1傾斜ベルトプライ16のコードのタイヤ周方向に対する角度が60°を超えると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。
一方、周方向ベルトプライ18の幅W2が第1傾斜ベルトプライ16の幅W1の95%を超えると、周方向ベルトプライ18の端部と第1傾斜ベルトプライ16の端部が近くなり過ぎベルト耐久性が低下してしまう。
第2傾斜ベルトプライ20のコードのタイヤ周方向に対する角度が30°以下になると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。
一方、第2傾斜ベルトプライ20の幅W3が、周方向ベルトプライ18の幅W2の140%を超えると、第2傾斜ベルトプライ20の幅W3が広くなり過ぎ、結果、第3傾斜ベルトプライ28の端部が近づき過ぎベルト耐久性が低下してしまう。
一方、第2傾斜ベルトプライ20のコードのタイヤ周方向に対する角度が60°を超えると、第2傾斜ベルトプライ20のタイヤ周方向の面外曲げ剛性が不足する。
一方、接地端側ベルトプライ28の離間寸法W4の上限は、実用上、第2傾斜ベルトプライ20の幅W3の130%である。
接地端側ベルトプライ28は接地幅TWの105%位置よりもタイヤ幅方向外側に延びていても良いが、実用上、接地幅TWの105%位置までである。
本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤ10について説明する。
第1の実施形態の空気入りタイヤ10の接地端側ベルトプライ28は、タイヤ周方向に対する角度が5°を超え30°未満に設定された複数本のコードを含む、所謂傾斜ベルトプライであったが、本実施形態の接地端側ベルトプライ28は、螺旋状に巻回した1または複数本のゴム被覆されたコードを含んで構成された、所謂周方向ベルトプライ(スパイラルベルトプライ)であり、コードのタイヤ周方向に対する角度が5°以下に設定されているものである。コードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。有機繊維コードとしては、一例として、ナイロンコード、芳香族ポリアミドコード等を上げることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
図2のグラフは、偏平率と、トレッド部のショルダー付近の周方向剪断力との関係を示したものであり、偏平率が小さくなるほど周方向剪断力がブレーキング方向(回転が遅くなる方向)に大きくなっていることが分かる。
Claims (4)
- 一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスと、
前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、路面に接地するトレッド部と、
トレッド部内の前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対する角度が45°以上60°以下に設定された複数本のコードを含む第1傾斜ベルトプライ、前記第1傾斜ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置され、螺旋状に巻回されてタイヤ周方向に対する角度が5°以下に設定されたコードを含み、前記第1傾斜ベルトプライよりも幅狭に形成された周方向ベルトプライ、前記周方向ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置され、前記第1傾斜ベルトプライのコードとはタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜し、かつタイヤ周方向に対する角度が30°以上60°以下に設定された複数本のコードを含み、幅が前記周方向ベルトプライよりも広く設定された第2傾斜ベルトプライ、少なくとも前記第2傾斜ベルトプライのタイヤ幅方向両端部からタイヤ幅方向外側、かつ前記トレッド部の接地幅の80%位置よりもタイヤ幅方向外側に向けて延び、タイヤ周方向に対する角度が30°未満に設定された複数本のコードを含む一対の接地端側ベルトプライを、備えたベルト層と、
を有する空気入りタイヤ。 - 前記第1傾斜ベルトプライの前記コードと前記第2傾斜ベルトプライの前記コードとは、タイヤ周方向に対して反対方向に傾斜している、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向ベルトプライの前記コードは、破断時の伸度が4.5〜5.5%の伸長性を有する伸張性コードである、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記接地端側ベルトプライは、一部が前記第2傾斜ベルトプライと接し、かつ前記接地幅の60%以上105%以下の領域に配置されている、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
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