JP3992557B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、特に超偏平重荷重用として優れたベルト耐久性を発揮する空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、バスやトラック等の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいても、乗降時の便利さや積荷の上げ下ろし労力を軽減できることなどから、偏平率が小さい超偏平タイヤが普及しつつある。しかし、このような超偏平の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層が広幅であるため高速走行時のエッジ部のせり上がり量が大きくなってエッジセパレーションを起こしやすく、かつ走行時におけるベルト層の変形量も大きいため層間にかかる剪断歪みが大きく、層間剥離を起こしやすいという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の課題を解消し、たとえ超偏平の重荷重用空気入りラジアルタイヤであっても、優れたベルト耐久性が得られるようにした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカス層のトレッド部における外周に沿ってベルト層を配置し、該ベルト層を、補強コードをタイヤ周方向に対し0°〜15°のコード角度θ0 で配列した環状の芯体層と、該芯体層の周囲に補強コードを螺旋状に連続的に巻回して偏平筒状に形成した少なくとも2層の外周層とから構成し、該芯体層および外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角を前記芯体層から外側の外周層ほど順に大きくしたことを特徴とするものである。
【0005】
このようにベルト層を芯体層とその周囲を補強コードが螺旋状に巻回する少なくとも2層の外周層とから構成したため、トレッド部に大きなタガ効果を与えることができ、かつ、外周層の両エッジ部で補強コードがループ状に折り返していることにより、応力を集中するコード端部を有しないため、エッジセパレーションを起こり難くすることができる。
【0006】
さらに最内層の芯体層のコード角度θ0 を0°〜15°の低角度にし、その外側に配置した少なくとも2層の外周層のコード角度を、芯体層から外側の外周層ほど順次大きくしたため、隣接する層間のコード角度差を小さくすることが可能になり、それによってベルト層変形時の層間にかかる剪断歪みを小さく抑えるため、層間剥離を起こり難くすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施形態を参照して具体的に説明する。
【0008】
図1は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りラジアルタイヤを例示し、図2はベルト部の要部を示す。
【0009】
図1において、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。トレッド部1の両側に、それぞれサイドウォール部2、ビード部3が左右対称に設けられ、そのタイヤ内側にスチールコードからなるカーカス層4がタイヤ周方向に対して略90°の角度で設けられている。また、トレッド部1におけるカーカス層4の外周には、ベルト層5がタイヤ周方向に1周にわたるように設けられている。
【0010】
上記ベルト層5は、図2(A)(B)に示すように、内側に芯体層50を配置し、その外側を2層の外周層51,52が偏平筒状に取り囲むように構成されている。芯体層50及び外周層51,52は、いずれも補強コードを配列したゴム引き層からなる。
【0011】
このうちの芯体層50は、補強コードがタイヤ周方向Eに対して小さなコード角度θ0 で、カーカス層4の外周に沿って螺旋状に連続的にピッチをずらせつつ平行に巻回することにより、環状の帯状体に形成されている。第1層目の外周層51は、補強コードが上記芯体層50の周囲にタイヤ周方向Eに対しコード角度θ1 で螺旋状に巻きつき、かつ少しずつピッチをずらせつつ連続的に巻回することで、横断面が偏平筒状になるように形成されている。その外側の第2層目の外周層52も、外周層51と同様に補強コードが外周層51の周囲にタイヤ周方向Eに対しコード角度θ2 で螺旋状に巻きつき、かつ少しずつピッチをずらせつつ連続的に巻回することで、横断面が偏平筒状に形成されている。
【0012】
上記構成のベルト層5は、芯体層50のタイヤ周方向に対するコード角度θ0 が0°〜15°の低角度に設定され、かつこのコード角度θ0 及び外周層51,52のタイヤ周方向に対するコード角度θ1 ,θ2 が、θ0 <θ1 <θ2 の関係を維持して、芯体層50から外側の外周層51,52へ向かうほど順次大きくなるように設定されている。
【0013】
上記構成のベルト層5は、芯体層50とその周囲を取り囲む複数の外周層51,52から構成されているため、重荷重用タイヤのトレッド部に大きなタガ効果を与えることができる。また、外周層51,52の補強コードが両エッジ部でループ状に折り返され、コードの切断端を有していないため、エッジセパレーションを起こし難くしている。
【0014】
また、芯体層50のコード角度θ0 を0°〜15°の低角度に設定し、その外側の外周層51,52のコード角度θ1 ,θ2 を、θ0 <θ1 <θ2 のように芯体層50から外側に位置するほど順次大きくなるように設定したため、隣接する層間のコード角度差を小さくとることができ、それによってベルト層変形時の層間にかかる剪断歪みを小さく抑制し、層間剥離を起こり難くしている。
【0015】
本発明において外周層は少なくとも2層を設けられ、その層数は適用される重車両への用途により決められる。しかし、層数を何層にする場合にも、芯体層から外側に向かうほど順次コード角度を大きくしていくこと(θ0 <θ1 <θ2 <θ3 ・・・)が重要である。
【0016】
上記条件を前提として、外周層が2層の場合は、芯体層から第1層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向Eに対するコード角度θ1 と、第2層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向Eに対するコード角度θ2 とは、それぞれ
10°≦θ1 ≦30°
20°≦θ2 ≦60°
の範囲にすることが好ましい。
【0017】
また、外周層を3層設ける場合は、第1層目,第2層目、第3層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向Eに対するコード角度θ1 ,θ2 ,θ3 は、それぞれ
10°≦θ1 ≦30°
20°≦θ2 ≦60°
30°≦θ3 ≦65°
の範囲にするとよい。
【0018】
上述のように、外周層のコード角度を上記のように芯体層から外側の外周層ほど順次大きく設定した上で、かつ各コード角度の範囲を上記の範囲に設定することにより、ベルト層変形時の層間の歪みを一層小さく抑制することが可能になり、層間剥離を一層起こりにくくすることができる。また、各外周層における補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜方向は、層間で互いに反対方向に傾斜するようにするとよい。このような配置により、層間の剥離防止効果を一層向上することができる。
【0019】
本発明において、芯体層および外周層に使用する補強コードは、高強度、高弾性率のものであれば特に限定されない。例えば、スチールコード、アラミドコード、PBO(ポリパラフェニレン・ベンツビス・オキサゾール)コードなどを使用することができる。しかし、これらコードの中でも特にスチールコードが好ましい。
【0020】
また、芯体層の補強コードはコード角度θ0 が小さいため、加硫時のリフト操作を困難にする。そのため、このリフト操作を容易にするため、使用する補強コードとして、波付けコード(ウェーブドコード)とか、上撚/下撚を同一撚り方向にした双撚コードなどの伸度が大きいコードを使用することが望ましい。
【0021】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ一般に適用可能であるが、特に偏平率が70%以下の超偏平重荷重用空気入りラジアルタイヤに適用する場合に、その効果が大きい。
【0022】
【実施例】
タイヤサイズが275/70R22.5、偏平率が70%であり、ベルト層が芯体層とその外周を囲む外周層から構成され、これら各層を構成するスチールコードのコード構造、エンド数及びタイヤ周方向に対するコード角度θ0 ,θ1 ,θ2 ,θ3 を、それぞれ表1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1,2;比較例1,2)を製作した。なお、実施例1と比較例1のタイヤは外周層を2層設け,また実施例2と比較例2のタイヤは外周層を3層設けた構成にした。
【0023】
また、比較のため、タイヤサイズと偏平率が同じであり、ベルト層が表2に記載するコード構造、エンド数及びタイヤ周方向に対するコード角度のスチールコードから構成された、両側にエッジ端をもつ4層のスチールベルト層(内層側から順に1B,2B,3B,4B)で構成された従来例の重荷重用空気入りタイヤを製作した。
【0024】
これら5種類のタイヤについて、それぞれ下記の耐久性試験を行った結果を表1に示す。
【0025】
〔耐久性試験〕
各試験タイヤをリムサイズ22.5×8.25のリムに装着し、空気圧900kPaの空気を充填して、ドラム径1707mmの室内ドラム試験機により、速度45km/h、規定荷重315kgに対して140%(4410kg)の荷重を負荷して走行させ、ベルトエッジ部がセパレーションを発生するまでの走行距離を測定した。
【0026】
耐久性の評価は、従来例タイヤの走行距離を100とする指数で示した。指数値が大きいほど耐久性に優れていることを意味する。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、ベルト層を芯体層とその周囲を補強コードが螺旋状に巻回する少なくとも2層の外周層とから構成したため、トレッド部に大きなタガ効果を与えることができ、かつ、外周層の両エッジ部で補強コードがループ状に折り返していることにより、応力を集中するコード端部を有しないため、エッジセパレーションを起こり難くすることができる。さらに最内層の芯体層のコード角度θ0 を0°〜15°の低角度にし、その外側に配置した少なくとも2層の外周層のコード角度を、芯体層から外側の外周層ほど順次大きくしたため、隣接する層間のコード角度差を小さくすることが可能になり、それによってベルト層変形時の層間にかかる剪断歪みを小さく抑えるため、層間剥離を起こり難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示する子午線断面図である。
【図2】図1の空気入りラジアルタイヤを使用するベルト層の説明図であり、(A)は一部を破断して示す展開図、(B)は(A)のX−X断面図である。
【符号の説明】
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ベルト層
50 芯体層
51,52 外周層
Claims (6)
- カーカス層のトレッド部における外周に沿ってベルト層を配置し、該ベルト層を、補強コードをタイヤ周方向に対し0°〜15°のコード角度θ0 で配列した環状の芯体層と、該芯体層の周囲に補強コードを螺旋状に連続的に巻回して偏平筒状に形成した少なくとも2層の外周層とから構成し、該芯体層および外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角を前記芯体層から外側の外周層ほど順に大きくした空気入りラジアルタイヤ。
- 前記外周層を2層配置し、前記芯体層から第1層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度θ1 および第2層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度θ2 を、それぞれ
10°≦θ1 ≦30°
20°≦θ2 ≦60°
の範囲にした請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。 - 前記外周層を3層設け、前記芯体層から第1層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度θ1 、第2層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度θ2 および第3層目の外周層の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度θ3 を、それぞれ
10°≦θ1 ≦30°
20°≦θ2 ≦60°
30°≦θ3 ≦65°
の範囲にした請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。 - 前記少なくとも2層の外周層の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜方向を、層間で互いに反対方向にした請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記芯体層及び外周層の補強コードがスチールコードである請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 偏平率70%以下の偏平重荷重用ラジアルタイヤである請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
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