JP3983270B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、トレッドにスチールコードからなる主ベルト層と共にスチールコードからなる周方向補強層を配置したタイヤにおいて、その周方向補強層による主ベルト層に対する補強効果を確保しながら、周方向補強層の耐疲労性を向上するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トラック・バス用空気入りラジアルタイヤにおいて、軽量化や省資源化などを目的として、複輪を単輪化することが検討されている。複輪を単輪化したタイヤは、外径を変更することなくトレッド幅だけが広くなっているため偏平率が小さくなり、いわゆる低偏平空気入りラジアルタイヤになっている。また、複輪の能力を単輪でまかなうため、充填空気圧も高くするように設定されている。
【０００３】
上記のようにトレッド幅が幅広で低偏平率になった重荷重用の空気入りラジアルタイヤは、走行時においてトレッド部のベルト層に対する負荷が著しく増大するため、ベルト層の耐久性が低下するという問題がある。従来、このように耐久性が低下するベルト層を補強する対策として、ベルト層の上にスチールコードを略タイヤ周方向に平行に巻き付けるようにて形成した周方向補強層を追加し、トレッド部に周方向剛性を付加するようにしたものが多数提案されている（特許文献１、２等）。
【０００４】
しかし、スチールコードは弾性率が大きくて圧縮に対して弱いため、スチールコードが上述した周方向補強層のようにタイヤ周方向に配列した構成になっていると、タイヤ転動時の繰り返し変形により疲労破断しやすくなる。特に、周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードが疲労破断を起こし、タイヤの耐久性を低下させるという問題があった。
【０００５】
本発明者は、上記のように周方向補強層のエッジ部に故障が発生しやすい原因について種々検討を重ねた結果、次のような理由によることを突き止めた。すなわち、周方向補強層は、タイヤの転動時に繰り返し引張り歪みを受けるだけでなく、コーナリング時においてベルト層が面内曲げ変形を発生するとき、両エッジ部の一方が引張り歪みを受けるのに対して、他方のエッジ部は逆に圧縮歪みを受けるため、このような現象が重なることによって、周方向補強層のエッジ部に故障を発生しやすくなることが判明し、本発明を得るに至った。
【特許文献１】
日本特表２００１−５２２７４８号公報
【特許文献２】
日本特表２０００−５０４６５５号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、トレッドにスチールコードからなる主ベルト層と共にスチールコードからなる周方向補強層を配置した重荷重用のタイヤにおいて、その周方向補強層による主ベルト層に対する補強効果を確保しながら、周方向補強層の耐疲労性を向上するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、トレッドにスチールコードからなる主ベルト層と共にスチールコードからなる周方向補強層を配置した重荷重用のタイヤにおいて、その主ベルト層のエッジ部の剥離故障や、主ベルト層と周方向補強層との間の剥離故障を防止するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成する本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、スチールコードを層間で互いに交差するように配置した２枚のベルト層からなる主ベルト層と、スチールコードを略タイヤ周方向に配置した少なくとも１枚の周方向補強層とをトレッド部に設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記周方向補強層の幅Ｗｏが前記主ベルト層の最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍを０．５〜０．９にし、該周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅがセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃを（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下にしたことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに好ましくは、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、上記構成において、日本自動車タイヤ協会（The Japan Automobile Tire Manufacturers Association ）（以下、単に "ＪＡＴＭＡ"という。）が規定する適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間で変化するトレッド部外周長の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７〜１．３の範囲を満足するようにするとよい。
【００１０】
本発明によれば、スチールコードを略タイヤ周方向に配列した周方向補強層について、その幅Ｗｏを主ベルト層の最大幅Ｗｍに対して一定の大きさの関係に制限すると共に、エッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅを、センター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃよりも一定の割合で低く設定したので、周方向補強層をテンションメンバーとして主ベルト層に対して補強機能を損なわない確保しながらエッジ部における圧縮歪みを緩和し、周方向補強層の耐疲労破断性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明において、空気入りラジアルタイヤは、スチールコードをタイヤ周方向に対して斜めにすると共に、層間で互いに交差するように配置した２枚のベルト層からなる主ベルト層と、さらにスチールコードを略タイヤ周方向に配列するように巻き付けた周方向補強層とをトレッド部に配置した構成からなる。特に、複輪を単輪化したような幅広トレッド部を有し、ＪＡＴＭＡに規定する最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填したときのタイヤ最大幅が３５０ｍｍ以上で、偏平率が６０％以下であるような重荷重用空気入りラジアルタイヤに好ましく適用される。
【００１２】
主ベルト層とは、トレッド部の幅方向全体を補強するに十分な幅を有する２枚が一対をなすベルト層からなり、かつ一方のベルト層のスチールコードの配列方向と他方のベルト層のスチールコードの配列方向とが、層間においてタイヤ周方向に対して互いに反対方向に傾斜した関係になっているものをいう。２枚のベルト層のスチールコードが、それぞれタイヤ周方向に対してなす傾斜角度θ，θ' としては、タイヤ赤道位置において１５〜４０度の範囲であることが好ましい。２枚のベルト層におけるコード角度θ，θ' は、互いに同じ角度であってもよく、異なる角度であってもよい。また、この主ベルト層に対して、主ベルト層よりも狭い幅を有する他のスチールコードからなる補助ベルト層を追加配置することは何ら差し支えない。
【００１３】
周方向補強層は、複数本のスチールコードを略タイヤ周方向に配列するように巻き付けた構成からなるものをいう。周方向補強層の形成方法としては、１乃至５本のスチールコードを引き揃えて未加硫ゴムでゴム引きしたテープ材を略タイヤ周方向に螺旋状に巻回するように形成することが好ましい。しかし、複数本のスチールコードを周方向補強層と一定幅に引き揃えて未加硫ゴムでゴム引きした帯状の材料を略タイヤ周方向にタイヤ１周にわたり巻き付けて、両端部同士をスプライスするように形成するものであってもよい。ここで略タイヤ周方向とは、タイヤ周方向に対する傾斜角度が０〜１０度の範囲であることを意味する。
【００１４】
周方向補強層は、トレッド部において２枚が一対をなすベルト層から構成された主ベルト層に対して併設するように配置される。併設する位置は、最も好ましくは主ベルト層の最外周に巻き付けるのがよいが、その他に主ベルト層の２枚の層間に配置してもよく、或いは主ベルト層の最内周に配置するようにしてもよい。また、周方向補強層の配置箇所は１箇所だけに限定されるものではなく、上述した３箇所の中から２箇所以上に配置してもよい。
【００１５】
周方向補強層は、そのタイヤ幅方向の幅Ｗｏ（展開幅）が主ベルト層の最大幅Ｗｍ（展開幅）に対して一定の比率関係になるように設けられる。その比率関係としては、主ベルト層の最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍが０．５〜０．９になるようにする必要がある。
【００１６】
また周方向補強層は、タイヤ幅方向においてスチールコードの補強コード弾性率が異なるように設定される。すなわち、エッジ部における補強コード弾性率Ｅｅをセンター部における補強コード弾性率Ｅｃよりも一定の比率関係で低くし、センター部の補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃが（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下であるようにする必要がある。また、このように周方向補強層のタイヤ幅方向にスチールコードの補強コード弾性率を異ならせる場合、センター部からエッジ部にかけて補強コード弾性率を漸減するようにすることが好ましい。
【００１７】
周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃとしては、２０〜１２５ＧＰａの範囲にすることが好ましい。また、スチールコードのコード構造は、下撚りと上撚りの撚り方向を同じ方向に撚り合わせるようにしたしたｍ×ｎ構造が好ましい。
【００１８】
本発明の空気入りラジアルタイヤでは、上記のように周方向補強層の幅と、エッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅとを上記のように設定したことにより、周方向補強層を主ベルト層に対してテンションメンバーとして補強作用を発揮させ、かつエッジ部における圧縮歪みを緩和させるため、周方向補強層の耐疲労破断性を向上することができる。
【００１９】
周方向補強層の幅Ｗｏが主ベルト層の最大幅Ｗｍの０．５倍未満であると、主ベルト層に対する補強作用が低減するため、高速走行時において主ベルト層端部が遠心力によりせり上がる現象を抑制することが難しくなる。また、周方向補強層の幅Ｗｏを主ベルト層の最大幅Ｗｍの０．９倍よりも大きくすると、コーナリング時に発生するベルト層の面内曲げにより、周方向補強層のエッジ部のスチールコードが圧縮方向の座屈を発生しやすくなる。
【００２０】
また、周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅを（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）よりも小さくすると、主ベルト層の端部に対するせり上がり抑制効果が小さくなり、主ベルト層に対する補強作用が不十分になる。また、０．８よりも大きくすると、コーナリング時の面内曲げによりスチールコードが圧縮方向の座屈を発生しやすくなる。
【００２１】
上記のように周方向補強層のスチールコードの補強コード弾性率をタイヤ幅方向で異ならせる方法としては、センター部とエッジ部とに弾性率の異なるスチールコードを配置するようにすればよい。また、全幅に同じスチールコードを使用する場合には、その巻き付け張力をセンター部では大きくし、エッジ部で小さくするように調整しればよい。或いは、全幅に同じスチールコードを使用する場合には、加硫時のリフト率（膨径率）をセンター部では大きくし、エッジ部で小さくするように調整すればよい。
【００２２】
なお、本発明において補強コード弾性率とは、以下に説明するように測定された特性値をいう。
【００２３】
空気入りラジアルタイヤを解体し、周方向補強層から採り出したゴム被覆状態のスチールコードについて、ＪＩＳ Ｇ３５１０の規定に従って試長２５０ｍｍ、引張り速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張り試験を行い、下記の式（１）により計算された補強コード弾性率をいう。
Ｅ＝０．２×（Ｌ1.0 −Ｌ0.5 ）／ＳSC ・・・（１）
但し、Ｅ：補強コード弾性率（ＧＰａ）
Ｌ0.5 ：０．５％伸長時の張力（Ｎ）
Ｌ1.0 ：１．０％伸長時の張力（Ｎ）
ＳSC：スチールコードの横断面積（素線ワイヤ横断面積の総和）（ｍｍ2 ）
【００２４】
また、エッジ部のスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅとは、周方向補強層のエッジ部においてエッジ端から周方向補強層の幅の５％内に含まれるスチールコードの各々について測定した補強コード弾性率の平均値をいい、またセンター部のスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃとは、赤道を中心にした周方向補強層の幅の５％内に含まれるスチールコードの各々について測定した補強コード弾性率の平均値をいう。
【００２５】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記のように周方向補強層を構成することにより、ＪＡＴＭＡに規定の適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間において変化するトレッド部外周長の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓを０．７〜１．３の範囲になるように設定することができる。上記範囲が上述した周方向補強層の構成だけでは設定できないときは、ベルト層端部にカーカス層の間に挿入される楔形断面ゴム層の形状、サイドトレッドの断面形状の形状、カーカス層の配置形状などを調整することにより設定可能にすることができる。
【００２６】
トレッド部の赤道における外周長変化率Ｒｃとショルダー部における外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７よりも小さいと、ショルダー部の変形が大きくなり、主ベルト層端部の剥離や周方向補助層のエッジ部におけるスチールコードの疲労破断を発生しやすくなる。また、外周長変化率の比Ｒｃ／Ｒｓが１．３よりも大きいと、センター部の変形が大きくなり、主ベルト層と周方向補助層との間で層間剥離が生じやすくなる。
【００２７】
重荷重用の空気入りラジアルタイヤにおいて、空気圧１００ｋＰａを充填した時のトレッド部の外形は成形金型のトレッド成形面の外形に相当する。したがって、トレッド部の赤道における外周長の変化率Ｒｃとショルダー部における外周長の変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが上記範囲であることは、タイヤに許容された最大の規定空気圧を充填した時のトレッド部の外形が、成形金型のトレッド成形面の外形に対して赤道から両ショルダー部までのトレッド幅全体が略均等な割合で変化することを意味する。そのため、タイヤ耐久性を大幅に向上することができる。特に、タイヤ最大幅が３５０ｍｍ以上で、偏平率が６０％以下である広幅で低偏平の空気入りラジアルタイヤに対しても、顕著な効果を得ることができる。
【００２８】
ここで、赤道での外周長変化率Ｒｃが測定される「赤道」とは、トレッド部のタイヤ幅方向を２等分割した中央位置をいう。また、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓが測定される「ショルダー部」とは、赤道からタイヤ総幅の３５％離れた位置をいう。ただし、「赤道」及び「ショルダー部」に、それぞれタイヤ周方向主溝が存在する場合は、「赤道」の位置は、そのタイヤ周方向主溝に直近の陸部上の位置にし、「ショルダー部」の位置は、そのタイヤ周方向主溝から幅方向外側にずれた直近の陸部上の位置にするものとする。
【００２９】
また、外周長変化率Ｒｃ及びＲｓは、下記の式（２）及び（３）により算出される。
Ｒｃ＝（Ｃｃ' −Ｃｃ）／Ｃｃ ・・・（２）
Ｒｓ＝（Ｃｓ' −Ｃｓ）／Ｃｓ ・・・（３）
但し、Ｃｃ：空気圧２００ｋＰａを充填時の赤道位置の外周長
Ｃｃ' ：最大負荷能力に対応する空気圧を充填時の赤道位置の外周長
Ｃｓ：空気圧２００ｋＰａを充填時のショルダー部の外周長
Ｃｓ' ：最大負荷能力に対応する空気圧を充填時のショルダー部の外周長
【００３０】
なお、上記式で使用する外周長ＣｓとＣｓ' は、それぞれ左右のショルダー部で測定した値の平均値を使用するものとする。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、トレッド部だけを子午線断面にして例示し、また図２は、図１のトレッド部に内挿されたベルト層や周方向補強層など展開図にしたものである。
【００３２】
１はトレッド部、２はカーカス層であり、カーカス層２はカーカスコードをタイヤ周方向に対して略９０°に配列している。カーカスコードは、スチールコード又は有機繊維コードのいずれであってもよい。
【００３３】
カーカス層２の外周側に、スチールコードからなる複数枚のベルト層３が設けられ、さらにベルト層３の外側に、スチールコードを略タイヤ周方向に対して０°〜１０°の角度で配列するように巻き付けた周方向補強層４が設けられている。ベルト層３は、広幅の２枚のベルト層３ａ，３ｂを主ベルト層３ｍとし、さらに補助として主ベルト層３ｍより幅狭の補助ベルト層３ｃを設けている。ベルト層３ａ，３ｂを構成するスチールコードは、それぞれタイヤ周方向に対して傾斜角度θ，θ'をなし、かつ互いに反対側に傾斜している。また、補助ベルト層３ｃはスチールコードが主ベルト層３ｍの傾斜角度θ，θ'よりも大きな傾斜角度に設定されている。
【００３４】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記のような構成において、周方向補強層４の幅Ｗｏ（展開幅）を主ベルト層３ｍの最大幅Ｗｍに対して比Ｗｏ／Ｗｍが０．５〜０．９であるようにしている。また、周方向補強層４は、エッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅがセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃが（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下になるように設定されている。この補強コード弾性率は、好ましくはセンター部からエッジ部にかけて漸減するように設定されているのがよい。
【００３５】
周方向補強層の幅比Ｗｏ／Ｗｍや補強コード弾性率の比Ｅｅ／Ｅｃが上記のように設定された空気入りラジアルタイヤは、ＪＡＴＭＡに規定の適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間において変化するトレッド部の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７〜１．３の範囲になるように設定することができる。
【００３６】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記構成の周方向補強層がテンションメンバーとして主ベルト層に対する補強作用を発揮すると共に、エッジ部における圧縮歪みを緩和する作用を有するので、広幅で低偏平の空気入りラジアルタイヤであっても周方向補強層の耐疲労破断性を向上することができる。また、主ベルト層の端部に剥離を発生しないようにするのみなず、主ベルト層と周方向補助層との間の層間剥離も発生せないようにし、幅広で低偏平率でありながら、高いタイヤ耐久性を具備することができる。
【００３７】
実施例１〜３、従来例、比較例１〜３
タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５、タイヤ構造が図１で、周方向補強層に使用するスチールコードのコード構造が３×（１×０．３４＋６×０．３０）ＨＥ、コード断面積が１．５４ｍｍ2 、コード打込み密度が２１本／５０ｍｍであることを共通の条件とし、周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅ、周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを、それぞれ表１に記載のように異ならせた７種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（従来例、実施例１〜３、比較例１〜３）。
【００３８】
これら７種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、下記の測定法による耐久性を測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００３９】
（耐久性試験）
被試験タイヤを内圧９００ｋＰａにてリムサイズ２２．５×１７．００のリムに組み付けた後、ドラム表面が平滑な鋼製で、かつ直径が１７０７ｍｍであるドラム試験機を使用し、周辺温度を３８±３℃に制御し、走行速度６０ｋｍ／ｈｒ、荷重をＪＡＴＭＡ最大荷重の８８％条件下で６０分間予備走行させる。予備走行を完走後、引き続き同じ速度で、振り幅±４度のスリップ角を０．０５Ｈｚのサイン波で与えながら本走行を開始する。荷重条件はＪＡＴＭＡ最大荷重の１２０％として、タイヤが破壊するまで試験を行った。
【００４０】
評価は、破壊までの総走行距離を、従来例タイヤを１００とする指数で表示した。指数が大きいほど、耐久性に優れていることを意味する。
【００４１】
破壊形態としては、実施例１〜３は主としてサイド部のコード抜けだけであったが、従来例と比較例２では主ベルト層端部の剥離と周方向補強層の破断の両方が発生し、また比較例１、３では主ベルト層端部の剥離が発生していた。
【００４２】
【表１】
【００４３】
比較例４〜９
タイヤサイズ、タイヤ構造、周方向補強層のスチールコード構造などを前述した実施例１と同じ条件にし、かつ周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅ、周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを表２に記載のように異ならせた６種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（比較例４〜９）。これら比較例４〜９のタイヤは、幅比Ｗｏ／Ｗｍの条件の上限又は下限が外れたタイヤである。
【００４４】
これら６種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、上記実施例と同じ耐久性を測定したところ、表２に示す結果を得た。
【００４５】
破壊形態は、周方向補強層の幅が本発明の規定より狭い比較例４〜６は主ベルト層端部の剥離を発生し、また周方向補強層の幅が本発明の規定より広い比較例４〜６は周方向補強層の破断を発生していた。
【００４６】
【表２】
【００４７】
実施例４〜８
タイヤサイズ、タイヤ構造、周方向補強層のスチールコード構造、周方向補強層におけるセンター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅなどを前述した実施例１と同じ条件にし、かつ周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを、表３に記載のように異ならせた５種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（実施例４〜８）。
【００４８】
上記５種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、上記実施例と同じ耐久性を測定したところ、表３に示す結果を得た。
【００４９】
表３の結果から、トレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率比Ｒｃ／Ｒｓが低すぎたり、高すぎると、タイヤ耐久性が相対的に低下することがわかる。
【００５０】
【表３】
【００５１】
実施例９〜１３
タイヤサイズ、タイヤ構造、周方向補強層のスチールコード構造、周方向補強層におけるセンター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅなどを前述した実施例１と同じ条件にし、かつ周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを、表４に記載のように異ならせた３種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（実施例９〜１１）。
【００５２】
また、タイヤサイズ、タイヤ構造は実施例１と同じにし、周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍを実施例９〜１１と同じにしたが、周方向補強層のスチールコードのコード構造を３＋９×０．３５（コード断面：１．１５４ｍｍ2 ）でスパイラル状の癖づけを施し、センター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを表４に記載のように異ならせた重荷重用空気入りラジアルタイヤ（実施例１２）と、同じく周方向補強層のスチールコードのコード構造を１×６×０．４０（コード断面：０．７５４ｍｍ2 ）にし、センター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを表４に記載のように異ならせた重荷重用空気入りラジアルタイヤ（実施例１３）とを製作した。
【００５３】
上記５種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、上記実施例と同じ耐久性を測定したところ、表４に示す結果を得た。
【００５４】
表４の結果から、周方向補強層のスチールコードとして、補強コート弾性率が低すぎると、主ベルト層端部の剥離が発生し、また補強コート弾性率が高すぎると、主ベルト層端部の剥離と周方向補強層の破断の両方が発生する。
【００５５】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部だけを示す子午線断面図である。
【図２】図１のタイヤにおけるベルト層、周方向補強層などの補強層を示した展開図である。
【符号の説明】
１ トレッド部
２ カーカス層
３ ベルト層
３ｍ 主ベルト層
３ｃ 補助ベルト層
４ 周方向補強層
【０００１】
本発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、トレッドにスチールコードからなる主ベルト層と共にスチールコードからなる周方向補強層を配置したタイヤにおいて、その周方向補強層による主ベルト層に対する補強効果を確保しながら、周方向補強層の耐疲労性を向上するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トラック・バス用空気入りラジアルタイヤにおいて、軽量化や省資源化などを目的として、複輪を単輪化することが検討されている。複輪を単輪化したタイヤは、外径を変更することなくトレッド幅だけが広くなっているため偏平率が小さくなり、いわゆる低偏平空気入りラジアルタイヤになっている。また、複輪の能力を単輪でまかなうため、充填空気圧も高くするように設定されている。
【０００３】
上記のようにトレッド幅が幅広で低偏平率になった重荷重用の空気入りラジアルタイヤは、走行時においてトレッド部のベルト層に対する負荷が著しく増大するため、ベルト層の耐久性が低下するという問題がある。従来、このように耐久性が低下するベルト層を補強する対策として、ベルト層の上にスチールコードを略タイヤ周方向に平行に巻き付けるようにて形成した周方向補強層を追加し、トレッド部に周方向剛性を付加するようにしたものが多数提案されている（特許文献１、２等）。
【０００４】
しかし、スチールコードは弾性率が大きくて圧縮に対して弱いため、スチールコードが上述した周方向補強層のようにタイヤ周方向に配列した構成になっていると、タイヤ転動時の繰り返し変形により疲労破断しやすくなる。特に、周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードが疲労破断を起こし、タイヤの耐久性を低下させるという問題があった。
【０００５】
本発明者は、上記のように周方向補強層のエッジ部に故障が発生しやすい原因について種々検討を重ねた結果、次のような理由によることを突き止めた。すなわち、周方向補強層は、タイヤの転動時に繰り返し引張り歪みを受けるだけでなく、コーナリング時においてベルト層が面内曲げ変形を発生するとき、両エッジ部の一方が引張り歪みを受けるのに対して、他方のエッジ部は逆に圧縮歪みを受けるため、このような現象が重なることによって、周方向補強層のエッジ部に故障を発生しやすくなることが判明し、本発明を得るに至った。
【特許文献１】
日本特表２００１−５２２７４８号公報
【特許文献２】
日本特表２０００−５０４６５５号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は、トレッドにスチールコードからなる主ベルト層と共にスチールコードからなる周方向補強層を配置した重荷重用のタイヤにおいて、その周方向補強層による主ベルト層に対する補強効果を確保しながら、周方向補強層の耐疲労性を向上するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、トレッドにスチールコードからなる主ベルト層と共にスチールコードからなる周方向補強層を配置した重荷重用のタイヤにおいて、その主ベルト層のエッジ部の剥離故障や、主ベルト層と周方向補強層との間の剥離故障を防止するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成する本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、スチールコードを層間で互いに交差するように配置した２枚のベルト層からなる主ベルト層と、スチールコードを略タイヤ周方向に配置した少なくとも１枚の周方向補強層とをトレッド部に設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記周方向補強層の幅Ｗｏが前記主ベルト層の最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍを０．５〜０．９にし、該周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅがセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃを（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下にしたことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに好ましくは、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、上記構成において、日本自動車タイヤ協会（The Japan Automobile Tire Manufacturers Association ）（以下、単に "ＪＡＴＭＡ"という。）が規定する適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間で変化するトレッド部外周長の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７〜１．３の範囲を満足するようにするとよい。
【００１０】
本発明によれば、スチールコードを略タイヤ周方向に配列した周方向補強層について、その幅Ｗｏを主ベルト層の最大幅Ｗｍに対して一定の大きさの関係に制限すると共に、エッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅを、センター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃよりも一定の割合で低く設定したので、周方向補強層をテンションメンバーとして主ベルト層に対して補強機能を損なわない確保しながらエッジ部における圧縮歪みを緩和し、周方向補強層の耐疲労破断性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明において、空気入りラジアルタイヤは、スチールコードをタイヤ周方向に対して斜めにすると共に、層間で互いに交差するように配置した２枚のベルト層からなる主ベルト層と、さらにスチールコードを略タイヤ周方向に配列するように巻き付けた周方向補強層とをトレッド部に配置した構成からなる。特に、複輪を単輪化したような幅広トレッド部を有し、ＪＡＴＭＡに規定する最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填したときのタイヤ最大幅が３５０ｍｍ以上で、偏平率が６０％以下であるような重荷重用空気入りラジアルタイヤに好ましく適用される。
【００１２】
主ベルト層とは、トレッド部の幅方向全体を補強するに十分な幅を有する２枚が一対をなすベルト層からなり、かつ一方のベルト層のスチールコードの配列方向と他方のベルト層のスチールコードの配列方向とが、層間においてタイヤ周方向に対して互いに反対方向に傾斜した関係になっているものをいう。２枚のベルト層のスチールコードが、それぞれタイヤ周方向に対してなす傾斜角度θ，θ' としては、タイヤ赤道位置において１５〜４０度の範囲であることが好ましい。２枚のベルト層におけるコード角度θ，θ' は、互いに同じ角度であってもよく、異なる角度であってもよい。また、この主ベルト層に対して、主ベルト層よりも狭い幅を有する他のスチールコードからなる補助ベルト層を追加配置することは何ら差し支えない。
【００１３】
周方向補強層は、複数本のスチールコードを略タイヤ周方向に配列するように巻き付けた構成からなるものをいう。周方向補強層の形成方法としては、１乃至５本のスチールコードを引き揃えて未加硫ゴムでゴム引きしたテープ材を略タイヤ周方向に螺旋状に巻回するように形成することが好ましい。しかし、複数本のスチールコードを周方向補強層と一定幅に引き揃えて未加硫ゴムでゴム引きした帯状の材料を略タイヤ周方向にタイヤ１周にわたり巻き付けて、両端部同士をスプライスするように形成するものであってもよい。ここで略タイヤ周方向とは、タイヤ周方向に対する傾斜角度が０〜１０度の範囲であることを意味する。
【００１４】
周方向補強層は、トレッド部において２枚が一対をなすベルト層から構成された主ベルト層に対して併設するように配置される。併設する位置は、最も好ましくは主ベルト層の最外周に巻き付けるのがよいが、その他に主ベルト層の２枚の層間に配置してもよく、或いは主ベルト層の最内周に配置するようにしてもよい。また、周方向補強層の配置箇所は１箇所だけに限定されるものではなく、上述した３箇所の中から２箇所以上に配置してもよい。
【００１５】
周方向補強層は、そのタイヤ幅方向の幅Ｗｏ（展開幅）が主ベルト層の最大幅Ｗｍ（展開幅）に対して一定の比率関係になるように設けられる。その比率関係としては、主ベルト層の最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍが０．５〜０．９になるようにする必要がある。
【００１６】
また周方向補強層は、タイヤ幅方向においてスチールコードの補強コード弾性率が異なるように設定される。すなわち、エッジ部における補強コード弾性率Ｅｅをセンター部における補強コード弾性率Ｅｃよりも一定の比率関係で低くし、センター部の補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃが（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下であるようにする必要がある。また、このように周方向補強層のタイヤ幅方向にスチールコードの補強コード弾性率を異ならせる場合、センター部からエッジ部にかけて補強コード弾性率を漸減するようにすることが好ましい。
【００１７】
周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃとしては、２０〜１２５ＧＰａの範囲にすることが好ましい。また、スチールコードのコード構造は、下撚りと上撚りの撚り方向を同じ方向に撚り合わせるようにしたしたｍ×ｎ構造が好ましい。
【００１８】
本発明の空気入りラジアルタイヤでは、上記のように周方向補強層の幅と、エッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅとを上記のように設定したことにより、周方向補強層を主ベルト層に対してテンションメンバーとして補強作用を発揮させ、かつエッジ部における圧縮歪みを緩和させるため、周方向補強層の耐疲労破断性を向上することができる。
【００１９】
周方向補強層の幅Ｗｏが主ベルト層の最大幅Ｗｍの０．５倍未満であると、主ベルト層に対する補強作用が低減するため、高速走行時において主ベルト層端部が遠心力によりせり上がる現象を抑制することが難しくなる。また、周方向補強層の幅Ｗｏを主ベルト層の最大幅Ｗｍの０．９倍よりも大きくすると、コーナリング時に発生するベルト層の面内曲げにより、周方向補強層のエッジ部のスチールコードが圧縮方向の座屈を発生しやすくなる。
【００２０】
また、周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅを（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）よりも小さくすると、主ベルト層の端部に対するせり上がり抑制効果が小さくなり、主ベルト層に対する補強作用が不十分になる。また、０．８よりも大きくすると、コーナリング時の面内曲げによりスチールコードが圧縮方向の座屈を発生しやすくなる。
【００２１】
上記のように周方向補強層のスチールコードの補強コード弾性率をタイヤ幅方向で異ならせる方法としては、センター部とエッジ部とに弾性率の異なるスチールコードを配置するようにすればよい。また、全幅に同じスチールコードを使用する場合には、その巻き付け張力をセンター部では大きくし、エッジ部で小さくするように調整しればよい。或いは、全幅に同じスチールコードを使用する場合には、加硫時のリフト率（膨径率）をセンター部では大きくし、エッジ部で小さくするように調整すればよい。
【００２２】
なお、本発明において補強コード弾性率とは、以下に説明するように測定された特性値をいう。
【００２３】
空気入りラジアルタイヤを解体し、周方向補強層から採り出したゴム被覆状態のスチールコードについて、ＪＩＳ Ｇ３５１０の規定に従って試長２５０ｍｍ、引張り速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張り試験を行い、下記の式（１）により計算された補強コード弾性率をいう。
Ｅ＝０．２×（Ｌ1.0 −Ｌ0.5 ）／ＳSC ・・・（１）
但し、Ｅ：補強コード弾性率（ＧＰａ）
Ｌ0.5 ：０．５％伸長時の張力（Ｎ）
Ｌ1.0 ：１．０％伸長時の張力（Ｎ）
ＳSC：スチールコードの横断面積（素線ワイヤ横断面積の総和）（ｍｍ2 ）
【００２４】
また、エッジ部のスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅとは、周方向補強層のエッジ部においてエッジ端から周方向補強層の幅の５％内に含まれるスチールコードの各々について測定した補強コード弾性率の平均値をいい、またセンター部のスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃとは、赤道を中心にした周方向補強層の幅の５％内に含まれるスチールコードの各々について測定した補強コード弾性率の平均値をいう。
【００２５】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記のように周方向補強層を構成することにより、ＪＡＴＭＡに規定の適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間において変化するトレッド部外周長の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓを０．７〜１．３の範囲になるように設定することができる。上記範囲が上述した周方向補強層の構成だけでは設定できないときは、ベルト層端部にカーカス層の間に挿入される楔形断面ゴム層の形状、サイドトレッドの断面形状の形状、カーカス層の配置形状などを調整することにより設定可能にすることができる。
【００２６】
トレッド部の赤道における外周長変化率Ｒｃとショルダー部における外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７よりも小さいと、ショルダー部の変形が大きくなり、主ベルト層端部の剥離や周方向補助層のエッジ部におけるスチールコードの疲労破断を発生しやすくなる。また、外周長変化率の比Ｒｃ／Ｒｓが１．３よりも大きいと、センター部の変形が大きくなり、主ベルト層と周方向補助層との間で層間剥離が生じやすくなる。
【００２７】
重荷重用の空気入りラジアルタイヤにおいて、空気圧１００ｋＰａを充填した時のトレッド部の外形は成形金型のトレッド成形面の外形に相当する。したがって、トレッド部の赤道における外周長の変化率Ｒｃとショルダー部における外周長の変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが上記範囲であることは、タイヤに許容された最大の規定空気圧を充填した時のトレッド部の外形が、成形金型のトレッド成形面の外形に対して赤道から両ショルダー部までのトレッド幅全体が略均等な割合で変化することを意味する。そのため、タイヤ耐久性を大幅に向上することができる。特に、タイヤ最大幅が３５０ｍｍ以上で、偏平率が６０％以下である広幅で低偏平の空気入りラジアルタイヤに対しても、顕著な効果を得ることができる。
【００２８】
ここで、赤道での外周長変化率Ｒｃが測定される「赤道」とは、トレッド部のタイヤ幅方向を２等分割した中央位置をいう。また、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓが測定される「ショルダー部」とは、赤道からタイヤ総幅の３５％離れた位置をいう。ただし、「赤道」及び「ショルダー部」に、それぞれタイヤ周方向主溝が存在する場合は、「赤道」の位置は、そのタイヤ周方向主溝に直近の陸部上の位置にし、「ショルダー部」の位置は、そのタイヤ周方向主溝から幅方向外側にずれた直近の陸部上の位置にするものとする。
【００２９】
また、外周長変化率Ｒｃ及びＲｓは、下記の式（２）及び（３）により算出される。
Ｒｃ＝（Ｃｃ' −Ｃｃ）／Ｃｃ ・・・（２）
Ｒｓ＝（Ｃｓ' −Ｃｓ）／Ｃｓ ・・・（３）
但し、Ｃｃ：空気圧２００ｋＰａを充填時の赤道位置の外周長
Ｃｃ' ：最大負荷能力に対応する空気圧を充填時の赤道位置の外周長
Ｃｓ：空気圧２００ｋＰａを充填時のショルダー部の外周長
Ｃｓ' ：最大負荷能力に対応する空気圧を充填時のショルダー部の外周長
【００３０】
なお、上記式で使用する外周長ＣｓとＣｓ' は、それぞれ左右のショルダー部で測定した値の平均値を使用するものとする。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、トレッド部だけを子午線断面にして例示し、また図２は、図１のトレッド部に内挿されたベルト層や周方向補強層など展開図にしたものである。
【００３２】
１はトレッド部、２はカーカス層であり、カーカス層２はカーカスコードをタイヤ周方向に対して略９０°に配列している。カーカスコードは、スチールコード又は有機繊維コードのいずれであってもよい。
【００３３】
カーカス層２の外周側に、スチールコードからなる複数枚のベルト層３が設けられ、さらにベルト層３の外側に、スチールコードを略タイヤ周方向に対して０°〜１０°の角度で配列するように巻き付けた周方向補強層４が設けられている。ベルト層３は、広幅の２枚のベルト層３ａ，３ｂを主ベルト層３ｍとし、さらに補助として主ベルト層３ｍより幅狭の補助ベルト層３ｃを設けている。ベルト層３ａ，３ｂを構成するスチールコードは、それぞれタイヤ周方向に対して傾斜角度θ，θ'をなし、かつ互いに反対側に傾斜している。また、補助ベルト層３ｃはスチールコードが主ベルト層３ｍの傾斜角度θ，θ'よりも大きな傾斜角度に設定されている。
【００３４】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記のような構成において、周方向補強層４の幅Ｗｏ（展開幅）を主ベルト層３ｍの最大幅Ｗｍに対して比Ｗｏ／Ｗｍが０．５〜０．９であるようにしている。また、周方向補強層４は、エッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅがセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃが（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下になるように設定されている。この補強コード弾性率は、好ましくはセンター部からエッジ部にかけて漸減するように設定されているのがよい。
【００３５】
周方向補強層の幅比Ｗｏ／Ｗｍや補強コード弾性率の比Ｅｅ／Ｅｃが上記のように設定された空気入りラジアルタイヤは、ＪＡＴＭＡに規定の適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間において変化するトレッド部の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７〜１．３の範囲になるように設定することができる。
【００３６】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、上記構成の周方向補強層がテンションメンバーとして主ベルト層に対する補強作用を発揮すると共に、エッジ部における圧縮歪みを緩和する作用を有するので、広幅で低偏平の空気入りラジアルタイヤであっても周方向補強層の耐疲労破断性を向上することができる。また、主ベルト層の端部に剥離を発生しないようにするのみなず、主ベルト層と周方向補助層との間の層間剥離も発生せないようにし、幅広で低偏平率でありながら、高いタイヤ耐久性を具備することができる。
【００３７】
実施例１〜３、従来例、比較例１〜３
タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５、タイヤ構造が図１で、周方向補強層に使用するスチールコードのコード構造が３×（１×０．３４＋６×０．３０）ＨＥ、コード断面積が１．５４ｍｍ2 、コード打込み密度が２１本／５０ｍｍであることを共通の条件とし、周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅ、周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを、それぞれ表１に記載のように異ならせた７種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（従来例、実施例１〜３、比較例１〜３）。
【００３８】
これら７種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、下記の測定法による耐久性を測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００３９】
（耐久性試験）
被試験タイヤを内圧９００ｋＰａにてリムサイズ２２．５×１７．００のリムに組み付けた後、ドラム表面が平滑な鋼製で、かつ直径が１７０７ｍｍであるドラム試験機を使用し、周辺温度を３８±３℃に制御し、走行速度６０ｋｍ／ｈｒ、荷重をＪＡＴＭＡ最大荷重の８８％条件下で６０分間予備走行させる。予備走行を完走後、引き続き同じ速度で、振り幅±４度のスリップ角を０．０５Ｈｚのサイン波で与えながら本走行を開始する。荷重条件はＪＡＴＭＡ最大荷重の１２０％として、タイヤが破壊するまで試験を行った。
【００４０】
評価は、破壊までの総走行距離を、従来例タイヤを１００とする指数で表示した。指数が大きいほど、耐久性に優れていることを意味する。
【００４１】
破壊形態としては、実施例１〜３は主としてサイド部のコード抜けだけであったが、従来例と比較例２では主ベルト層端部の剥離と周方向補強層の破断の両方が発生し、また比較例１、３では主ベルト層端部の剥離が発生していた。
【００４２】
【表１】
比較例４〜９
タイヤサイズ、タイヤ構造、周方向補強層のスチールコード構造などを前述した実施例１と同じ条件にし、かつ周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅ、周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを表２に記載のように異ならせた６種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（比較例４〜９）。これら比較例４〜９のタイヤは、幅比Ｗｏ／Ｗｍの条件の上限又は下限が外れたタイヤである。
【００４４】
これら６種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、上記実施例と同じ耐久性を測定したところ、表２に示す結果を得た。
【００４５】
破壊形態は、周方向補強層の幅が本発明の規定より狭い比較例４〜６は主ベルト層端部の剥離を発生し、また周方向補強層の幅が本発明の規定より広い比較例４〜６は周方向補強層の破断を発生していた。
【００４６】
【表２】
実施例４〜８
タイヤサイズ、タイヤ構造、周方向補強層のスチールコード構造、周方向補強層におけるセンター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅなどを前述した実施例１と同じ条件にし、かつ周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを、表３に記載のように異ならせた５種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（実施例４〜８）。
【００４８】
上記５種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、上記実施例と同じ耐久性を測定したところ、表３に示す結果を得た。
【００４９】
表３の結果から、トレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率比Ｒｃ／Ｒｓが低すぎたり、高すぎると、タイヤ耐久性が相対的に低下することがわかる。
【００５０】
【表３】
実施例９〜１３
タイヤサイズ、タイヤ構造、周方向補強層のスチールコード構造、周方向補強層におけるセンター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅなどを前述した実施例１と同じ条件にし、かつ周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを、表４に記載のように異ならせた３種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤを製作した（実施例９〜１１）。
【００５２】
また、タイヤサイズ、タイヤ構造は実施例１と同じにし、周方向補強層の幅Ｗｏの主ベルト層最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍを実施例９〜１１と同じにしたが、周方向補強層のスチールコードのコード構造を３＋９×０．３５（コード断面：１．１５４ｍｍ2 ）でスパイラル状の癖づけを施し、センター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを表４に記載のように異ならせた重荷重用空気入りラジアルタイヤ（実施例１２）と、同じく周方向補強層のスチールコードのコード構造を１×６×０．４０（コード断面：０．７５４ｍｍ2 ）にし、センター部の補強コード弾性率Ｅｃ及びエッジ部の補強コード弾性率Ｅｅ、並びにトレッド部の赤道とショルダー部との外周長変化率Ｒｃ、Ｒｓの比Ｒｃ／Ｒｓを表４に記載のように異ならせた重荷重用空気入りラジアルタイヤ（実施例１３）とを製作した。
【００５３】
上記５種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、上記実施例と同じ耐久性を測定したところ、表４に示す結果を得た。
【００５４】
表４の結果から、周方向補強層のスチールコードとして、補強コート弾性率が低すぎると、主ベルト層端部の剥離が発生し、また補強コート弾性率が高すぎると、主ベルト層端部の剥離と周方向補強層の破断の両方が発生する。
【００５５】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部だけを示す子午線断面図である。
【図２】図１のタイヤにおけるベルト層、周方向補強層などの補強層を示した展開図である。
【符号の説明】
１ トレッド部
２ カーカス層
３ ベルト層
３ｍ 主ベルト層
３ｃ 補助ベルト層
４ 周方向補強層
Claims (8)
- スチールコードを層間で互いに交差するように配置した２枚のベルト層からなる主ベルト層と、スチールコードを略タイヤ周方向に配置した少なくとも１枚の周方向補強層とをトレッド部に設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、 前記周方向補強層の幅Ｗｏが前記主ベルト層の最大幅Ｗｍに対する比Ｗｏ／Ｗｍを０．５〜０．９にし、該周方向補強層のエッジ部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｅがセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃに対する比Ｅｅ／Ｅｃを（０．８５−０．５Ｗｏ／Ｗｍ）以上、０．８以下にした重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- ＪＡＴＭＡに規定の適用リムに装着して空気圧１００ｋＰａを充填した時と最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した時との間で変化するトレッド部外周長の赤道での外周長変化率Ｒｃと、ショルダー部での外周長変化率Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓが０．７〜１．３の範囲を満足する請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- ＪＡＴＭＡに規定の最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填したときのタイヤ最大幅が３５０ｍｍ以上であって、偏平率が６０％以下である請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記主ベルト層のスチールコードがタイヤ周方向に対してなす傾斜角度を１５〜４０度にした請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記主ベルト層に隣接して、該主ベルト層の幅より狭い幅を有するスチールコードからなる補助ベルト層を配置した請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記周方向補強層を前記主ベルト層の最外周、層間又は最内周の少なくとも１箇所に配置した請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記周方向補強層を１乃至５本のスチールコードを引き揃えて未加硫ゴムで被覆したテープ材を略タイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて形成した請求項１〜６のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記周方向補強層のセンター部におけるスチールコードの補強コード弾性率Ｅｃが２０〜１２５ＧＰａである請求項１〜７のいずれかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
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