JP2022059374A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトプライの端部でのセパレーションを抑制することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１は、カーカス４と、トレッド３におけるカーカス４の外周にタイヤ径方向内側から外側へ向かって順に積層される第１、第２、及び第３のベルトプライ６１、６２、６３と、を有し、第３ベルトプライの端部６３ａは、第１ベルトプライの端部６１ａ及び第２ベルトプライの端部６２ａよりもタイヤ幅方向外側に位置し、且つタイヤ径方向において第１ベルトプライの端部６１ａ及び第２のベルトプライの端部６２ａとタイヤ最大幅位置との間に位置する。【選択図】図１

Description

本開示は、空気入りタイヤに関する。

トラックやバスに用いられる空気入りタイヤとして、トレッドにおけるカーカスの外周に３枚以上のベルトプライが設けられたタイヤが公知である。例えば、特許文献１には、４枚のベルトプライを設けた空気入りタイヤが開示されている。

ところで、トレッドのショルダー部は、タイヤで最も厚みが大きい箇所であり、最も発熱が大きい箇所である。そのため、歪が集中しやすいベルトプライの端部がショルダー部付近に位置すると、ベルトプライの端部でセパレーションが発生しやすい。

特開２０１９－９９０７７号公報

本開示の目的は、ベルトプライの端部でのセパレーションを抑制することができる空気入りタイヤを提供することである。

本開示の空気入りタイヤは、カーカスと、トレッドにおける前記カーカスの外周にタイヤ径方向内側から外側へ向かって順に積層される第１、第２、及び第３のベルトプライと、を有し、
前記第３のベルトプライの端部は、前記第１及び第２のベルトプライの端部よりもタイヤ幅方向外側に位置し、且つタイヤ径方向において前記第１及び第２のベルトプライの端部とタイヤ最大幅位置との間に位置する。

一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ子午面における切断面の片側を示す半断面図 図１に示す空気入りタイヤのII領域拡大図 図２に示す空気入りタイヤのIII領域拡大図

以下、空気入りタイヤにおける一実施形態について、図１～図３を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

各図において、第１の方向Ｄ１は、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）１の回転中心であるタイヤ回転軸と平行であるタイヤ幅方向Ｄ１であり、第２の方向Ｄ２は、タイヤ１の直径方向であるタイヤ径方向Ｄ２である。なお、タイヤ周方向（図示していない）は、タイヤ回転軸周りの方向である。

タイヤ幅方向Ｄ１において、内側は、タイヤ赤道面Ｓ１に近い側となり、外側は、タイヤ赤道面Ｓ１から遠い側となる。また、タイヤ径方向Ｄ２において、内側は、タイヤ回転軸に近い側となり、外側は、タイヤ回転軸から遠い側となる。

タイヤ赤道面Ｓ１とは、タイヤ回転軸に直交する面で且つタイヤ１のタイヤ幅方向Ｄ１の中心に位置する面のことであり、タイヤ子午面とは、タイヤ回転軸を含む面で且つタイヤ赤道面Ｓ１と直交する面のことである。また、タイヤ赤道線とは、タイヤ１のタイヤ径方向Ｄ２の外表面（後述する、トレッド面３ａ）とタイヤ赤道面Ｓ１とが交差する線のことである。

図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ１は、ビードコア（図示していない）を有する一対のビード（図示していない）と、各ビードからタイヤ径方向Ｄ２の外側に延びるサイドウォール２と、一対のサイドウォール２のタイヤ径方向Ｄ２の外端に連接され、タイヤ径方向Ｄ２の外表面が路面に接地するトレッド３とを備えている。本実施形態においては、タイヤ１は、内部に空気が入れられる空気入りタイヤ１であって、リムに装着される。

また、タイヤ１は、一対のビードコアの間に架け渡されるカーカス４と、カーカス４の内側に配置され、空気圧を保持するために、気体の透過を阻止する機能に優れるインナーライナ５とを備えている。カーカス４及びインナーライナ５は、ビード、サイドウォール２、及びトレッド３に亘って、タイヤ内周に沿って配置されている。

トレッド３は、路面に接地するトレッド面３ａを有するトレッドゴム３０と、トレッドゴム３０とカーカス４との間に配置されるベルト６とを備えている。そして、トレッド面３ａは、実際に路面に接地する接地面を有しており、当該接地面のうち、タイヤ幅方向Ｄ１の外端は、接地端３ｂという。なお、該接地面は、タイヤ１を正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤ１を平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地するトレッド面３ａを指す。

正規リムは、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ１ごとに定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡ及びＥＴＲＴＯであれば「Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ」となる。

正規内圧は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ１ごとに定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表「ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば「ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥ」であるが、タイヤ１が乗用車用である場合には１８０ｋＰａとするが、タイヤ１に、Ｅｘｔｒａ Ｌｏａｄ、又は、Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄと記載されたタイヤの場合は２２０ｋＰａとする。

正規荷重は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ１ごとに定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば上記の表に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば「ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ」であるが、タイヤ１が乗用車用である場合には内圧１８０ｋＰａの対応荷重の８５％とする。

トレッドゴム３０は、トレッド面３ａを有するキャップゴム３１と、キャップゴム３１のタイヤ径方向Ｄ２内側に設けられるベースゴム３２と、を有する。キャップゴム３１は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝３１ａ，３１ｂを備えている。主溝３１ａ，３１ｂは、タイヤ周方向に連続して延びている。

主溝３１ａ，３１ｂは、例えば、摩耗するにしたがって露出することで摩耗度合が分かるように、溝を浅くしてある部分、所謂、トレッドウエアインジケータ（図示していない）を備えていてもよい。また、例えば、主溝３１ａ，３１ｂは、５ｍｍ以上の溝幅を有していてもよい。

タイヤ幅方向Ｄ１の最も外側に配置される一対の主溝３１ａは、ショルダー主溝３１ａといい、また、一対のショルダー主溝３１ａ間に配置される主溝３１ｂは、センター主溝３１ｂという。なお、主溝３１ａ，３１ｂの数は、特に限定されないが、本実施形態においては、四つとしている。

トレッドゴム３０は、複数の主溝３１ａ，３１ｂ及び一対の接地端３ｂによって区画される複数の陸３ｃ～３ｅを備えている。なお、陸３ｃ～３ｅの数は、特に限定されないが、本実施形態においては、五つとしている。

ショルダー主溝３１ａと接地端３ｂによって区画される陸３ｃは、ショルダー陸３ｃといい、隣接される一対の主溝３１ａ，３１ｂによって区画される陸３ｄ，３ｅは、ミドル陸３ｄ，３ｅという。なお、ショルダー主溝３１ａとセンター主溝３１ｂとによって区画される陸３ｄは、クオーター陸（「メディエイト陸」ともいう）３ｄともいい、一対のセンター主溝３１ｂによって区画される陸３ｅは、センター陸３ｅともいう。

トレッド３におけるカーカス４の外周には、カーカス４を補強するためのベルト６が設けられている。ベルト６は、タイヤ径方向Ｄ２内側から外側へ向かって順に積層される４枚のベルトプライ６１～６４を備える。４枚のベルトプライ６１～６４は、何れもタイヤ赤道面Ｓ１を挟んでタイヤ幅方向Ｄ１の両側に連続して配置される。また、４枚のベルトプライ６１～６４は、隣接する他のベルトプライと接しており、隣接する他のベルトプライとの間にトレッドゴム３０等のその他の部材を挟み込まない。

４枚のベルトプライ６１～６４は、それぞれ簾状に平行配列した複数本のコードを含み、それらをゴム被覆して形成されている。コードはスチールコードが好ましい。

４枚のベルトプライ６１～６４のうち、カーカス４から外周に向けて第１番目となる第１ベルトプライ６１のコードは、タイヤ周方向に対して４０～６５°の角度で傾斜して延びている。

また、４枚のベルトプライ６１～６４のうち、カーカス４から外周に向けて第２番目となる第２ベルトプライ６２及び第３番目となる第３ベルトプライ６３のコードは、タイヤ周方向に対して互いに逆方向に傾斜して交差している。また、第２ベルトプライ６２と第３ベルトプライ６３のコードは、タイヤ周方向に対して同じ角度で傾斜している。第２ベルトプライ６２及び第３ベルトプライ６３は、合わせてワーキングベルトとも称される。第２ベルトプライ６２及び第３ベルトプライ６３のコードは、タイヤ周方向に対して１０～３０°の角度で傾斜して延びている。また、第２ベルトプライ６２のコードは、タイヤ周方向に対して第１ベルトプライ６１のコードと同じ向きに傾斜している。

また、４枚のベルトプライ６１～６４のうち、カーカス４から外周に向けて第４番目となる第４ベルトプライ６４のコードは、タイヤ周方向に対して１０～３０°の角度で傾斜して延びている。また、第４ベルトプライ６４のコードは、タイヤ周方向に対して第３ベルトプライ６３のコードと同じ向きに傾斜している。

第２ベルトプライ６２の端部６２ａは第１ベルトプライ６１の端部６１ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する。また、第３ベルトプライ６３の端部６３ａは第２ベルトプライ６２の端部６２ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する。また、第４ベルトプライ６４の端部６４ａは、第１ベルトプライ６１の端部６１ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１内側に位置する。よって、第１～第４ベルトプライ６１～６４は、第４ベルトプライ６４、第１ベルトプライ６１、第２ベルトプライ６２、第３ベルトプライ６３の順にタイヤ幅方向Ｄ１の幅が広くなっている。

第１ベルトプライ６１の端部６１ａ及び第２ベルトプライ６２の端部６２ａは、ショルダー陸３ｃのタイヤ幅方向Ｄ１の中央部且つタイヤ径方向Ｄ２内側に位置する。また、第３ベルトプライ６３の端部６３ａは、トレッド３の接地端３ｂよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する。また、第４ベルトプライ６４の端部６４ａは、クオーター陸３ｄのタイヤ幅方向Ｄ１のセンター主溝３１ｂ寄り且つタイヤ径方向Ｄ２内側に位置する。

図２に示すように、第３ベルトプライ６３の端部６３ａと第２ベルトプライ６２の端部６２ａとの距離Ｌ３は、第２ベルトプライ６２の端部６２ａと第１ベルトプライ６１の端部６１ａとの距離Ｌ２よりも大きい。距離Ｌ３は、距離Ｌ２の２倍以上が好ましく、３倍以上がより好ましい。なお、距離Ｌ３は第３ベルトプライ６３に沿った距離であり、距離Ｌ２は第２ベルトプライ６２に沿った距離である。

ところで、トレッド３のショルダー部は、タイヤ１の中で最も厚みが大きい箇所であり、最も発熱が大きい箇所である。そのため、歪が集中しやすいベルトプライ６１～６４の端部がショルダー部に位置すると、ベルトプライ６１～６４の端部でセパレーションが発生しやすい。なお、トレッド３のショルダー部は、ショルダー主溝３１ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する部分である。

また、第３ベルトプライ６３は、ワーキングベルトのうちタイヤ径方向Ｄ２外側のベルトプライであり、第３ベルトプライ６３の端部６３ａでは歪が集中しやすい。よって、第３ベルトプライ６３の端部６３ａにおけるセパレーションを防ぐ観点から、第３ベルトプライ６３の端部６３ａがトレッド３のショルダー部に配置されるのは望ましくない。

本実施形態において、第３ベルトプライ６３の端部６３ａは、第１ベルトプライ６１の端部６１ａ及び第２ベルトプライ６２の端部６２ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置し、且つタイヤ径方向Ｄ２において第１ベルトプライ６１の端部６１ａ及び第２ベルトプライ６２の端部６２ａとタイヤ最大幅位置１ａとの間に位置する。この構成によれば、第３ベルトプライ６３の端部６３ａが、ショルダー部よりもタイヤ径方向Ｄ２内側のいわゆるバットレス部に配置されるため、第３ベルトプライ６３の端部６３ａにおけるセパレーションを抑制することができる。なお、タイヤ最大幅位置１ａは、サイドウォール２におけるタイヤ１の外表面のプロファイルラインが、タイヤ赤道面Ｓ１からタイヤ幅方向Ｄ１において最も離れる位置である。このプロファイルラインは、リムプロテクタなどの突起を除いたサイドウォール本体の外表面の輪郭であり、通常、複数の円弧を滑らかに接続することで規定されるタイヤ子午線断面形状を有する。

図３に示すように、第３ベルトプライ６３の端部６３ａと第１ベルトプライ６１の端部６１ａとの間のタイヤ幅方向Ｄ１の距離Ｗ１は、タイヤ径方向Ｄ２の距離Ｒ１よりも大きい。一方、第３ベルトプライ６３の端部６３ａと第２ベルトプライ６２の端部６２ａとの間のタイヤ径方向Ｄ２の距離Ｒ２は、タイヤ幅方向Ｄ１の距離Ｗ２よりも大きい。

図１に示すように、第１～第３ベルトプライ６１～６３とカーカス４との間には、ショルダーパッドゴム７が配置されている。ショルダーパッドゴム７のタイヤ径方向Ｄ２の内側端７ａは、第３ベルトプライ６３の端部６３ａよりもタイヤ径方向Ｄ２内側且つタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する。

また、ベースゴム３２のタイヤ径方向Ｄ２の内側端３２ａは、第３ベルトプライ６３の端部６３ａよりもタイヤ径方向Ｄ２内側且つタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する。よって、第３ベルトプライ６３の端部６３ａは、第３ベルトプライ６３の外周に配置されるベースゴム３２と、第３ベルトプライ６３の内周に配置されるショルダーパッドゴム７とで挟まれている。

ベースゴム３２及びショルダーパッドゴム７は、サイドウォール２の外表面に配置されるサイドウォールゴム２１よりも損失正接ｔａｎδが小さい。すなわち、ベースゴム３２及びショルダーパッドゴム７は、サイドウォールゴム２１よりも発熱性が低い。これにより、第３ベルトプライ６３の端部６３ａでの発熱を抑えることができ、セパレーションを抑制できる。なお、本発明の損失正接ｔａｎδは、ＵＳＭ社製レオスペクトロメーターＥ４０００を用いて、周波数５０Ｈｚ、静歪み１０％、動歪み２％、温度０℃の条件で損失係数ｔａｎδを測定したものである。本実施形態において、例えば、ベースゴム３２の損失正接ｔａｎδは０．０３～０．１０であり、ショルダーパッドゴム７の損失正接ｔａｎδは０．０５～０．１２であり、サイドウォールゴム２１の損失正接ｔａｎδは０．１４～０．２０である。

第３ベルトプライ６３の端部６３ａは、タイヤ最大幅位置１ａを基準として第１ベルトプライ６１の端部６１ａの高さＨの０．５～０．９倍の高さに位置する。すなわち、端部６３ａの高さｈ６３は、０．５Ｈ≦ｈ６３≦０．９Ｈの関係を満たす。

以上のように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、カーカス４と、トレッド３におけるカーカス４の外周にタイヤ径方向Ｄ２内側から外側へ向かって順に積層される第１、第２、及び第３のベルトプライ６１，６２，６３と、を有し、
第３のベルトプライ６３の端部６３ａは、第１及び第２のベルトプライ６１，６２の端部６１ａ，６２ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置し、且つタイヤ径方向Ｄ２において第１及び第２のベルトプライ６１，６２の端部６１ａ，６２ａとタイヤ最大幅位置１ａとの間に位置するものである。

この構成によれば、第３のベルトプライ６３の端部６３ａがショルダー部よりもタイヤ径方向Ｄ２内側に配置されるため、第３のベルトプライ６３の端部６３ａでのセパレーションを抑制することができる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、第２のベルトプライ６２の端部６２ａは第１のベルトプライ６１の端部６１ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置し、第３のベルトプライ６３の端部６３ａと第２のベルトプライ６２の端部６２ａとの距離Ｌ３は、第２のベルトプライ６２の端部６２ａと第１のベルトプライ６１の端部６１ａとの距離Ｌ２よりも大きい、という構成である。

この構成によれば、第３のベルトプライ６３の端部６３ａがショルダー部よりもタイヤ径方向Ｄ２内側に確実に配置される。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、第３のベルトプライ６３の端部６３ａは、トレッド３の接地端３ｂよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する、という構成である。

この構成によれば、第３のベルトプライ６３の端部６３ａがショルダー部よりもタイヤ径方向Ｄ２内側により確実に配置される。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、第３のベルトプライ６３の外周に配置されるベースゴム３２と、第３のベルトプライ６３の内周に配置されるショルダーパッドゴム７と、サイドウォール２の外表面を構成するサイドウォールゴム２１と、を備え、第３のベルトプライ６３の端部６３ａは、ベースゴム３２とショルダーパッドゴム７とで挟まれており、ベースゴム３２及びショルダーパッドゴム７は、サイドウォールゴム２１よりも損失正接ｔａｎδが小さい、という構成である。

この構成によれば、第３のベルトプライ６３の端部６３ａでの発熱を抑えてセパレーションを抑制できる。

なお、空気入りタイヤ１は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、空気入りタイヤ１は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記した複数の実施形態の各構成や各方法等を任意に採用して組み合わせてもよく、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

（１）上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、第２のベルトプライ６２の端部６２ａは第１のベルトプライ６１の端部６１ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置し、第３のベルトプライ６３の端部６３ａと第２のベルトプライ６２の端部６２ａとの距離Ｌ３は、第２のベルトプライ６２の端部６２ａと第１のベルトプライ６１の端部６１ａとの距離Ｌ２よりも大きい、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、かかる構成に限られない。例えば、第１のベルトプライ６１の端部６１ａが第２のベルトプライ６２の端部６２ａよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する、という構成でもよい。

（２）また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、第３のベルトプライ６３の端部６３ａは、トレッド３の接地端３ｂよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に位置する、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、かかる構成に限られない。例えば、第３のベルトプライ６３の端部６３ａが、トレッド３の接地端３ｂよりもタイヤ幅方向Ｄ１内側に位置する、という構成でもよい。ただし、第３のベルトプライ６３の端部６３ａをショルダー部から離すためには、第３のベルトプライ６３の端部６３ａを、トレッド３の接地端３ｂよりもタイヤ幅方向Ｄ１外側に配置するのが好ましい。

（３）また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、第３のベルトプライ６３の外周に配置されるベースゴム３２と、第３のベルトプライ６３の内周に配置されるショルダーパッドゴム７と、サイドウォール２の外表面を構成するサイドウォールゴム２１と、を備え、第３のベルトプライ６３の端部６３ａは、ベースゴム３２とショルダーパッドゴム７とで挟まれており、ベースゴム３２及びショルダーパッドゴム７は、サイドウォールゴム２１よりも損失正接ｔａｎδが小さい、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、かかる構成に限られない。例えば、ベースゴム３２及びショルダーパッドゴム７の一方のみが、サイドウォールゴム２１よりも損失正接ｔａｎδが小さい、という構成でもよい。また、ベースゴム３２とショルダーパッドゴム７は同じゴムで形成されてもよい。

１…空気入りタイヤ、１ａ…タイヤ最大幅位置、２…サイドウォール、３…トレッド、３ｃ～３ｅ…陸、４…カーカス、５…インナーライナ、６…ベルト、７…ショルダーパッドゴム、２１…サイドウォールゴム、３０…トレッドゴム、３１…キャップゴム、３１ａ，３１ｂ…主溝、３２…ベースゴム、６１…第１ベルトプライ、６１ａ…第１ベルトプライの端部、６２…第２ベルトプライ、６２ａ…第２ベルトプライの端部、６３…第３ベルトプライ、６３ａ…第３ベルトプライの端部、６４…第４ベルトプライ、６４ａ…第４ベルトプライの端部、Ｄ１…タイヤ幅方向、Ｄ２…タイヤ径方向、Ｓ１…タイヤ赤道面

Claims (4)

1. カーカスと、トレッドにおける前記カーカスの外周にタイヤ径方向内側から外側へ向かって順に積層される第１、第２、及び第３のベルトプライと、を有し、
   前記第３のベルトプライの端部は、前記第１及び第２のベルトプライの端部よりもタイヤ幅方向外側に位置し、且つタイヤ径方向において前記第１及び第２のベルトプライの端部とタイヤ最大幅位置との間に位置する、空気入りタイヤ。
2. 前記第２のベルトプライの端部は前記第１のベルトプライの端部よりもタイヤ幅方向外側に位置し、
   前記第３のベルトプライの端部と前記第２のベルトプライの端部との距離は、前記第２のベルトプライの端部と前記第１のベルトプライの端部との距離よりも大きい、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第３のベルトプライの端部は、前記トレッドの接地端よりもタイヤ幅方向外側に位置する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第３のベルトプライの外周に配置されるベースゴムと、前記第３のベルトプライの内周に配置されるショルダーパッドゴムと、サイドウォールの外表面を構成するサイドウォールゴムと、を備え、
   前記第３のベルトプライの端部は、前記ベースゴムと前記ショルダーパッドゴムとで挟まれており、前記ベースゴム及び前記ショルダーパッドゴムは、前記サイドウォールゴムよりも損失正接ｔａｎδが小さい、請求項１～３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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