JP2018075898A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ショルダー部の径成長の抑制、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能を向上させ空気入りタイヤの提供。【解決手段】カーカス４と、トレッド部３でカーカスの外周に積層される４枚のベルトプライ８１、８２、８３、８４を有しトレッド部の表面に、タイヤ周方向ＣＤに沿って延びる複数の主溝３１と、主溝により区画されタイヤ周方向に連続するリブ３２とを有し、４枚のベルトプライの内、カーカスから外周に第２及び第３番目となるベルトプライ８２、８３のコードＣ２、Ｃ３は、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜交差し、第２及び第３番目のベルトプライのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ赤道ＣＬの角度θ１よりもベルト端８２ａ、８３ａの角度θ２の方が小さく、平面視で主溝３１と重なる溝領域Ａ１の傾斜角度θ３、θ４は、溝領域Ａ１の両側にあるリブ領域Ａ２の傾斜角度θ１、θ５、θ６よりも大きい空気入りタイヤ。【選択図】図１

Description

本開示は、トレッドに、周方向に延びるリブが形成された重荷重用の空気入りタイヤに関する。

トラックやバスなどに使用される重荷重用の空気入りタイヤは、ラジアルタイヤであり、タイヤ軸を中心として放射状に配置されるスチールコードを有するカーカスを有する。カーカスの外周には、スチールコードを有する４枚のベルトプライが積層されている。トレッドには、タイヤ周方向に延びる主溝が形成されており、主溝により区画されるリブがタイヤ周方向に延びている。リブタイヤと呼ばれる重荷重用の空気入りタイヤは、トレッドに、リブのみが形成され、周方向に分断されたブロックを有さないタイヤである。

特許文献１には、重荷重用タイヤが開示され、グルーブクラックを抑制するために、一つのベルトプライだけに対し、主溝領域の角度をそれ以外の角度よりも大きく変化させる記載がある。主溝領域の角度は、タイヤ周方向に対して３０〜４５度と記載されている。

特開２００６−２０５８１７号公報

しかしながら、主溝角度が３０〜４５度と大きくて現実的ではなく、効果が得られなかった。

重荷重用のタイヤは、ショルダー部の径成長の抑制、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能が求められる。

本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、ショルダー部の径成長の抑制、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能を向上させた空気入りタイヤを提供することである。

本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

すなわち、本開示の空気入りタイヤは、カーカスと、トレッド部における前記カーカスの外周に積層される４枚のベルトプライと、を有し、前記トレッド部の表面に、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝と、前記主溝により区画されタイヤ周方向に連続するリブとが形成されており、
前記４枚のベルトプライのうち、前記カーカスから外周に向けて第２及び第３番目となるベルトプライのコードは、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜して交差しており、
前記第２及び第３番目のベルトプライのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ赤道の角度よりもベルト端の角度の方が小さく、
平面視で前記主溝と重なる溝領域における前記傾斜角度は、前記溝領域の両側にあるリブ領域における前記傾斜角度よりも大きい。

このように、第２及び第３番目のベルトプライは、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜して交差するメインベルトであり、メインベルトの傾斜角度は、タイヤ赤道よりもベルト端の角度の方が小さいので、タイヤ赤道よりもショルダー部の方がメインベルトによる拘束が強くなるので、ショルダー部の径方向成長を抑制できる。
一方、平面視で主溝と重なる溝領域における傾斜角度が相対的に小さくなれば、溝領域での径方向成長が抑制できる反面、転動時の溝の開閉動作が招来される。よって、溝領域の傾斜角度を、その両側の傾斜角度よりも大きくしているので、転動時の溝の開閉動作に集中せずに、径方向成長へも力が分散される。よって、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能を向上させることができる。
したがって、ショルダー部の径方向成長の抑制と、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能の向上と、を両立することが可能となる。

本開示における一実施形態のトレッド形状とベルトのコード角度の関係を示す図。 実施例１のトレッド形状と第３ベルトのコード角度の関係を示す図。 実施例２のトレッド形状と第３ベルトのコード角度の関係を示す図。 比較例１のトレッド形状と第３ベルトのコード角度の関係を示す図。 比較例２のトレッド形状と第３ベルトのコード角度の関係を示す図。

以下、本開示の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。

図１に示すように、空気入りタイヤは、一対のビード部（非図示）と、各々のビード部からタイヤ径方向ＲＤ外側に延びるサイドウォール部２と、両サイドウォール部２のタイヤ径方向ＲＤ外側端に連なるトレッド部３とを備える。ビード部は、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコアと、硬質ゴムからなるビードフィラーと、を有する。

また、このタイヤは、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部に至るトロイド状のカーカス４を備える。カーカス４は、一対のビード部同士の間に設けられ、その端部がビードコアに巻き上げられている。カーカス４は、タイヤの軸を中心として放射状に延びるスチールコードと、スチールコードを被覆するトッピングゴムと、を有する。スチールコードは、タイヤ子午線断面に沿っている。カーカスの内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が配置されている。

サイドウォール部２におけるカーカス４の外側には、サイドウォールゴム６が設けられている。また、ビード部におけるカーカス４の外側には、リム装着時にリム（図示しない）と接するリムストリップゴム（非図示）が設けられている。

トレッド部３におけるカーカス４の外周には、カーカス４を補強するための４枚のベルトプライ８１、８２、８３、８４と、トレッドゴム３０とが内側から外側に向けて順に設けられている。トレッド部３の表面には、タイヤ周方向ＣＤに沿って延びる複数の主溝３１と、主溝３１により区画されタイヤ周方向ＣＤに連続するリブ３２とが形成されている。本実施形態では、リブタイヤであるので、タイヤ周方向ＣＤに分断されるブロックが形成されていない。本実施形態では、タイヤ片側に２本の主溝３１が形成され、全体で４本の主溝３１を有するが、これに限定されない。例えば、全体で３本でもよく、５本以上でもよい。

４枚のベルトプライ８１、８２、８３、８４は、それぞれ簾状に平行配列した複数本のスチールコードを含み、それらをゴム被覆して形成されている。４枚のベルトプライ８１、８２、８３、８４のうち、カーカス４から外周に向けて第２及び第３番目となるベルトプライ８２、８３のコードＣ２、Ｃ３は、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜して交差している。第２及び第３のベルトプライ８２，８３は、いわゆるメインベルトであり、トレッドゴム３０を挟み込んでいる。

図２は、トレッド形状と、第３番目のベルトプライ８３のコードのタイヤ周方向ＣＤに対する傾斜角度を示すグラフである。図１及び図２に示すように、第２及び第３番目のベルトプライ８２、８３のタイヤ周方向ＣＤに対する傾斜角度は、タイヤ赤道ＣＬの角度θ１よりもベルト端８２ａ、８３ａの角度θ２の方が小さい。

平面視で主溝３１と重なる溝領域Ａ１における傾斜角度θ３は、溝領域Ａ１の両側にあるリブ領域Ａ２における傾斜角度θ１、θ５よりも大きい。溝領域Ａ１における傾斜角度θ４は、溝領域Ａ１の両側にあるリブ領域Ａ２における傾斜角度θ５、θ６よりも大きい。

また、図２に示すように、溝領域Ａ１における傾斜角度θ３、θ４は、θ３＜θ４であり、タイヤ赤道側からタイヤ幅方向外側に向かうにつれて大きくなる。勿論、図３に示すように、タイヤ赤道側の溝領域Ａ１における傾斜角度θ３と、タイヤ幅方向外側の溝領域Ａ１における傾斜角度θ４が同じでもよい。

第２及び第３番目のベルトプライ８２、８３のコードの傾斜角度は、１５〜２５度、好ましくは、１５〜２０度が好ましい。この角度範囲内でなだらかに変化するのが好ましい。屈曲すると歪みが集中するからである。角度が大きくなり過ぎると、ベルトの拘束力が弱くなることで径成長が大きくなり、その結果歪な接地形状で不均一な接地圧となるため偏摩耗の問題が生じる。角度が小さすぎると、ベルトの拘束力が強く、接地時の踏面の変形はトレッド部のみが受けるため、溝底に歪が集中し易く耐溝底クラック性の問題が生じるからである。

以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、カーカス４と、トレッド部３におけるカーカス４の外周に積層される４枚のベルトプライ８１、８２、８３、８４と、を有する。トレッド部３の表面に、タイヤ周方向ＣＤに沿って延びる複数の主溝３１と、主溝３１により区画されタイヤ周方向ＣＤに連続するリブ３２とが形成されている。４枚のベルトプライ８１、８２、８３、８４のうち、カーカス４から外周に向けて第２及び第３番目となるベルトプライ８２、８３のコードＣ２、Ｃ３は、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜して交差している。第２及び第３番目のベルトプライ８２、８３のタイヤ周方向ＣＤに対する傾斜角度は、タイヤ赤道ＣＬの角度θ１よりもベルト端８２ａ、８３ａの角度θ２の方が小さい。平面視で主溝３１と重なる溝領域Ａ１における傾斜角度θ３（θ４）は、溝領域Ａ１の両側にあるリブ領域Ａ２における傾斜角度θ１、θ５（θ５、θ６）よりも大きい。

このように、第２及び第３番目のベルトプライ８２、８３は、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜して交差するメインベルトであり、メインベルト８２、８３の傾斜角度は、タイヤ赤道ＣＬよりもベルト端８２ａ、８３ａの角度の方が小さいので、タイヤ赤道ＣＬよりもショルダー部の方がメインベルト８２、８３による拘束が強くなるので、ショルダー部の径方向成長を抑制できる。
一方、平面視で主溝３１と重なる溝領域Ａ１における傾斜角度が相対的に小さくなれば、溝領域Ａ１での径方向成長が抑制できる反面、転動時の溝の開閉動作が招来される。よって、溝領域Ａ１の傾斜角度θ３（θ４）を、その両側の傾斜角度θ１、θ５（θ５、θ６）よりも大きくしているので、転動時の溝の開閉動作に集中せずに、径方向成長へも力が分散される。よって、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能を向上させることができる。
したがって、ショルダー部の径方向成長の抑制と、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能の向上と、を両立することが可能となる。

本実施形態では、溝領域Ａ１における傾斜角度は、θ３＜θ４のように、タイヤ赤道側からタイヤ幅方向外側に向かうにつれて大きくなる。

この構成によれば、歪みの大きいショルダー部側における傾斜角度が大きくなるので、耐グルーブクラック性能及び耐偏摩耗性能をより一層向上させることができる。

本開示の構成と効果を具体的に示すために、下記実施例について下記の評価を行った。

（１）径成長性
タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５、リムサイズ２２．５Ｘ８．２５、空気圧７６０ｋＰａ条件で、リム寄せ、新品ＩＮＦ及び成長後ＩＮＦの3つの状態における内径を計測し、リム寄せから成長後ＩＮＦ時における内面変化量を指数化した。比較例１の結果を１００とし、数字が小さいほど径成長が小さく、好ましい。

（２）耐溝底クラック性
タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５、リムサイズ２２．５Ｘ８．２５、空気圧７６０ｋＰａ、速度６０ｋｍ／ｈ、荷重２１．８ｋＮの条件にてドラム試験を実施した。１５０００ｋｍ走行後の溝底クラック幅を測定し、比較例１を１００として指数化した。数値が大きいほど、耐溝底クラック性があり好ましい。

（３）耐偏摩耗性
タイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５のタイヤをリムサイズ２２．５Ｘ８．２５のホイールに、空気圧７６０ｋＰａ（ＴＲＡ規格内圧）で組み付け、速度８０ｋｍ／ｈ、荷重２７．５ｋＮ（ＴＲＡ１００％荷重）の条件にて走行試験を実施し、センター（Ｃｅ）及びショルダー（Ｓｈ）リブにかかる摩耗量比を表示した。Ｓｈ＞ＣｅであればＳｈ／Ｃｅはプラスの値でショルダー摩耗となり、Ｃｅ＞ＳｈであればＣｅ／Ｓｈはマイナスの値で、センター摩耗となり、Ｓｈ＝Ｃｅであれば１．０で、均一摩耗となる。１．０が好ましい。

実施例１
第３番目のベルトプライ８３のコードＣ３の傾斜角度を、図２に示すようにした。第２のベルトプライ８２は、第３の反転である。タイヤ赤道ＣＬの傾斜角度θ１＞ベルト端８３ａの傾斜角度θ２とした。溝領域Ａ１の傾斜角度θ３、θ４は隣接するリブ領域Ａ２よりも大きい。赤道側の溝領域Ａ１の角度θ３＜ショルダー側の溝領域Ａ１の角度θ４とした。

実施例２
第３番目のベルトプライ８３のコードＣ３の傾斜角度を、図３に示すようにした。第２のベルトプライ８２は、第３の反転である。赤道側の溝領域Ａ１の角度θ３＝ショルダー側の溝領域Ａ１の角度θ４とした。それ以外は、実施例１と同じである。

比較例１
第３番目のベルトプライ８３のコードＣ３の傾斜角度を、図４に示すようにした。第２のベルトプライ８２は、第３の反転である。タイヤ赤道ＣＬの傾斜角度θ１＜ベルト端８３ａの傾斜角度θ２とした。

比較例２
第３番目のベルトプライ８３のコードＣ３の傾斜角度を、図５に示すようにした。第２のベルトプライ８２は、第３の反転である。タイヤ赤道ＣＬの傾斜角度θ１＞ベルト端８３ａの傾斜角度θ２とした。

表１によれば、径成長性について、比較例１よりも比較例２が小さい。これは、第２及び第３番目のベルトプライ８２、８３のコードの傾斜角度について、タイヤ赤道ＣＬでの角度よりもベルト端での角度が小さくなっているので、ベルト端、即ちショルダー部で径方向成長が拘束されたと考えられる。

溝底クラック性について、比較例１よりも比較例２が悪化している。これは、溝底部分の縛りが強くて径方向成長が抑えられたが、その代わりに、溝の幅方向の開閉動作が招来されるためである。

径成長性、溝底クラック性、耐偏摩耗性について、比較例１よりも実施例１、２が向上している。タイヤ赤道ＣＬでの角度よりもベルト端での角度が小さくなっているので、径成長性が抑制された。また、溝領域Ａ１の角度を周辺よりも大きくすることで、溝の幅方向開閉動作が抑制されたため、溝底クラック性及び耐偏摩耗性が改善したと考えられる。

溝底クラック性及び耐偏摩耗性について、実施例１よりも２が悪化した理由は、ショルダー部分がよりクラック及び偏摩耗が生じやすいのに、全ての溝領域Ａ１の角度を同じにしたためと考えられる。よって、タイヤ赤道側からベルト端側（幅方向外側）に向かうにつれて、溝領域Ａ１での傾斜角度は大きくした方が効果的であることが分かる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

４…カーカス
８１、８２、８３、８４…ベルトプライ
３１…主溝
３２…リブ
８２…第２のベルトプライ
８３…第３のベルトプライ

Claims (2)

1. カーカスと、トレッド部における前記カーカスの外周に積層される４枚のベルトプライと、を有し、前記トレッド部の表面に、タイヤ周方向に沿って延びる複数の主溝と、前記主溝により区画されタイヤ周方向に連続するリブとが形成されており、
   前記４枚のベルトプライのうち、前記カーカスから外周に向けて第２及び第３番目となるベルトプライのコードは、タイヤ軸に対して互いに逆方向に傾斜して交差しており、
   前記第２及び第３番目のベルトプライのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ赤道の角度よりもベルト端の角度の方が小さく、
   平面視で前記主溝と重なる溝領域における前記傾斜角度は、前記溝領域の両側にあるリブ領域における前記傾斜角度よりも大きい、空気入りタイヤ。
2. 前記溝領域における前記傾斜角度は、タイヤ赤道側からタイヤ幅方向外側に向かうにつれて大きくなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

Images