JP4015629B2 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ強度を損ねることなく軽量化を図りうる重荷重用タイヤに関する。

トラック、バス等に使用される重荷重用タイヤは、カーカスと、このカーカスをタガ締めするベルト層とで基本的な骨格が形成される。また、前記ベルト層は、通常、スチールコードからなる４枚のベルトプライで構成される。近年では、タイヤ重量の軽量化を図るために、ベルト層を３枚のベルトプライで構成する試みが例えば下記特許文献１等により提案されている。

特開平１０−１７５４０５号公報

発明者らは、さらに研究を重ねた結果、ベルト層を構成する３枚のベルトプライのプライ強度を限定するとともに、カーカスと、ベルト層の最も内側に配されたベルトプライとの間に特定の物性値を有する衝撃緩和ゴム層を設けることを基本として、軽量化を維持しつつさらにタイヤ強度、操縦安定性などに有利な重荷重用タイヤの開発に成功した。

このように、本発明は、タイヤ強度（破壊エネルギー）を効果的に高めるとともに軽量化を達成しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベルト層とを具え、しかも最大負荷能力が２５００kg以上である重荷重用タイヤであって、前記ベルト層は、タイヤ赤道に対して１６〜２２゜の角度で傾けたスチールコードからなる第１、第２及び第３のベルトプライをタイヤ半径方向内側から順次重ねて構成され、前記第１、第２及び第３のベルトプライは、各々の幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３の関係を有し、かつ前記第１、第２及び第３のベルトプライは、各々においてベルトコードの切断荷重（ｋＮ／本）とエンズ（本／５cm）との積で表されるプライ強度Ｓ１、Ｓ２及びＳ３（ｋＮ／５cm）が下記式（１）、（２）及び（３）を満たすとともに、前記第１のベルトプライと前記カーカスとの間には、厚さが１．０〜２．０mmかつ第１のベルトプライの幅Ｗ１の５０％以上の幅を有した衝撃緩和ゴム層が配され、しかも該衝撃緩和ゴム層は、複素弾性率Ｅ＊ａが７．０〜１１．０（ＭＰａ）かつ損失正接が０．１０〜０．２０であることを特徴としている。
４８≦Ｓ１≦６３ …（１）
０．５０＜ Ｓ１／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．６５ …（２）
Ｓ１≧Ｓ２＞Ｓ３ …（３）

また請求項２記載の発明は、前記衝撃緩和ゴム層のタイヤ軸方向の両側に、前記第１のベルトプライと前記カーカスとの間の隔たりを埋める断面略三角形状のクッションゴムが配されるとともに、該クッションゴムは、複素弾性率Ｅ＊ｂが３．０〜６．５（ＭＰａ）かつ損失正接が０．０３〜０．０７であることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤである。

なお本明細書において、前記複素弾性率、損失正接は、測定試料を岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータ「ＶＥＳ Ｆ−３型」を用いて、測定温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸長歪１０％、片振幅１％にて測定した値とする。また測定試料は、タイヤを解体して当該部位から幅４mm、長さ３０mm、厚さ１mmのサイズで切り出し、表面の凹凸をバフ掛けして平滑化されたものを用いることができる。

本発明の重荷重用タイヤは、ベルト層を３枚のベルトプライで構成しているため、軽量化が可能である。またベルト層は、各ベルトプライにおいて幅とプライ強度とを限定したことにより、従来の４枚構造のベルト層と変わらない強度を発揮できる。さらに、カーカスと最も内側に配された第１のベルトプライとの間に、特定の物性値を有する衝撃緩和ゴム層が配されているため、例えば路面の鋭利な石などを踏み込んだ際、ベルト層からカーカスへの衝撃を緩和し、いわゆるるショックバースト（走行中にタイヤが比較的大きな異物を踏むとその著しい衝撃によって即時に又は一定時間経過後カーカスコードが切断され、そこからタイヤ外部に達する亀裂が生じてタイヤ内腔の高圧空気が一気に外部へと漏れ出す現象。）などを抑制するのに役立つ。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の重荷重用タイヤ１の断面図、図２はそのトレッド部を部分的に拡大した拡大図、図３はベルト層の部分展開図がそれぞれ示されている。本実施形態の重荷重用タイヤ１は、路面に接地するトレッド面２ａを有するトレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウオール部３のタイヤ半径方向内端に配されるビード部４とを具え、本実施形態ではチューブレスタイプのラジアルタイヤが例示される。

本発明では、最大負荷能力が２５００kg以上の重荷重用タイヤを対象とする。最大負荷能力とは、規定の条件下でタイヤに負荷させることが可能な最大の質量であり（ＪＩＳ Ｄ４２３０）、負荷能力指数で表すと１４０以上となる。本発明がこのようなタイヤに対象を限定したのは、かかるタイヤはサイズが大きくひいてはタイヤ重量も大きいため、特に軽量化の要請が強いためである。

また重荷重用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に埋設されたビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とが設けられる。トレッド面２ａには、複数のトレッド溝が設けられ、図２のように該トレッド溝Ｇには溝深さが最も大きいクラウン側の主溝Ｇｍ１及びショルダ側の主溝Ｇｍ２が含まれる。主溝Ｇｍ１ないしＧｍ２の溝深さは１０mm以上が望ましい。

前記カーカス６は、１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。カーカスプライ６Ａは、例えばカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して８０〜９０度の角度で傾けて配列されたラジアル構造で設けられる。カーカスコードにはスチールコードが用いられるているが、必要に応じて芳香族ポリアミド、レーヨンなどの有機繊維コードを用いた複数枚のプライで構成することができる。またカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なりビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含むものが例示される。

また、カーカスプライ６Ａの折返し部６ａと本体部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス８が配されている。該ビードエーペックス８は、例えばＪＩＳＡ硬さで８０〜９８度程度の硬質ゴムが用いられ、ビード部４の曲げ剛性等が高められる。なおビード部４には、本実施形態のようにスチールコードからなる少なくとも１枚のコード補強層１２を配することが望ましい。コード補強層１２は、本実施形態では、折返し部６ｂの軸方向外側に設けられており、本実施形態ではそのタイヤ半径方向の外端１２ｅが折返し部６ｂの外端６ｂｅよりも小高さであるものが例示される。

前記ベルト層７は、第１、第２及び第３のベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃをタイヤ半径方向内側から順次重ねて構成される。即ち、ベルト層７は、３枚のベルトプライで構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、図３に示されるように、タイヤ赤道Ｃに対して１６〜２２゜の角度θ１、θ２及びθ３で傾けて配列されたスチールコード１１をトッピングゴムにて被覆されることにより形成される。

本実施形態では、前記角度θ１、θ２及びθ３は、実質的に互いに等しく設定されている。また第１のベルトプライ７Ａのベルトコード１１Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して、例えば右上がりで傾くととともに、第２、第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃの各ベルトコード１１Ｂ、１１Ｃはいずれも左上がりで傾いており、第１のベルトプライのそれとは逆向きをなす。従って、ベルト層７は、ベルトコード１１Ａと、１１Ｂ及び１１Ｃとが強固なトラス構造を構成し、必要なベルト剛性が確保される。

前記角度θ１、θ２及びθ３において、１６゜未満ではプライの横剛性が低下し、必要な操縦安定性が得られ難い傾向があり、逆に２２゜を超えると、タイヤ周方向の剛性が低下し、ひいてはトレッド部の剛性低下及びタイヤの寸法安定性を悪化させる傾向がある。また各ベルトコード１１の傾斜の向きは、この具体的な実施形態に限定されるものではなく、ベルト層７において、少なくとも１カ所ベルトコード１１が交差するようにベルトプライが重ねられていれば良い。特に好ましくは、最も幅が広い第１のベルトプライ７Ａと、その次に幅が広い第２のベルトプライ７Ｂとでベルトコード１１Ａ、１１Ｂを交差させるのが望ましい。

またベルト層７は、図１から明らかなように、第１、第２及び第３のベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃの各々の幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３が、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３の関係を満足する。従って、第２のベルトプライ７Ｂの幅Ｗ２は、第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１１に比して小さく、かつ、第３のベルトプライ７Ｃの幅Ｗ３より大きい。最も大きい第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１は、トレッドの接地幅ＴＷの例えば０．７倍以上、より好ましくは０．８倍以上が望ましい。前記幅Ｗ１がトレッド接地幅ＴＷの０．７倍未満であると、タイヤ強度の低下が生じやすい。逆に幅Ｗ１が大きすぎると、トレッドの更生等が困難になる。このような観点より、前記幅Ｗ１は、トレッドの接地幅ＴＷの例えば０．９７倍以下、より好ましくは０．９５倍以下であるのが望ましい。

また第２のベルトプライ７Ｂの幅Ｗ２は、第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１の０．８倍以上、より好ましくは０．９倍以上が望ましい。前記幅Ｗ２が第１のベルトプライの幅Ｗ１の０．８倍未満であると、プライ数を削減したことによるタイヤ強度の低下が生じやすくなる。逆に幅Ｗ２が大きすぎると、その端部が第１のベルトプライ７Ａの端部に接近し、耐久性を低下させる傾向がある、このような観点より、前記幅Ｗ２は、第１のベルトプライのＷ１の例えば０．９８倍以下、より好ましくは０．９５倍以下であるのが望ましい。

同様の観点より、第３のベルトプライ７Ｃの幅Ｗ３は、第２のベルトプライ７Ｂの幅Ｗ２の０．６倍以上、より好ましくは０．７倍以上が望ましく、同上限については０．９倍以下、より好ましくは０．８５倍以下が望ましい。なお第２のベルトプライ７Ｂは、その端部近傍において第１のベルトプライ７Ａから徐々に離間するようにタイヤ半径方向外側に傾いている。これより、プライ端での応力集中を防止してエッジルースの発生を抑制している

また第１、第２及び第３のベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、各々においてベルトコードの切断荷重（ｋＮ／本）とエンズ（本／５cm）との積で表されるプライ強度Ｓ１、Ｓ２及びＳ３（ｋＮ／５cm）が下記式（１）、（２）及び（３）を満たす。
４８≦Ｓ１≦６３ …（１）
０．５０＜ Ｓ１／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．６５ …（２）
Ｓ１≧Ｓ２＞Ｓ３ …（３）
なお各ベルトコードの切断荷重は、ＪＩＳ Ｇ３５１０の「スチールタイヤコード試験法」に定める６．４項の「切断荷重」の測定法に準拠して引張り速度５０mm／分にて測定した値とする。

発明者らは、各種の重荷重用タイヤを用いて衝撃テスト（内容について後述する）を行いそれぞれの破壊エネルギー及び損傷箇所を調べた。その結果、ベルト層を４枚のベルトプライで構成した従来の一般的な重荷重用タイヤでは、内側から２番目に位置する第２のベルトプライのプライ強度を向上させると、最も効果的にタイヤ強度が向上することが分かった。しかし、ベルト層を３枚のベルトプライで形成した場合、意外にもタイヤ強度には最も内側に位置する第１のベルトプライ７Ａの寄与が大きいことが判明した。そして、さらにベルトプライに種々のプライ強度を与えてテストを繰り返したところ、式（１）（２）及び（３）の条件を満たすことが有効であることを見出した。

先ず式（１）により、第１のベルトプライ７Ａのプライ強度Ｓ１は、４８〜６３（ｋＮ／５cm）に限定される。該第１のベルトプライ７Ａのプライ強度Ｓ１が４８（ｋＮ／５cm）未満であると、３枚のベルトプライで形成されたベルト層では十分なタイヤ強度を発揮することができない。他方、前記プライ強度Ｓ１が６３（ｋＮ／５cm）を超えると、ベルトコードに非常に特殊な材料を用いるか、或いはエンズを非常に大きくせざるを得ず、耐久性の観点より採用できない。特に好ましくはプライ強度Ｓ１は５２〜６１（ｋＮ／５cm）である。

また本実施形態では、具体的な態様として、スチールコードの切断荷重は１０００〜１４００（ｋＮ／本）程度、エンズは２５〜４５（本／５cm）程度が望ましい。またこのようなプライ強度を実現するスチールコードの構成としては、例えば層撚り、単撚り、複撚りなど種々のものが採用でき、例えば３＋８、１×９等の構造が望ましい。

また式（２）により、第１のベルトプライ７Ａのプライ強度Ｓ１を、第２のベルトプライ７Ｂのプライ強度Ｓ２と第３のベルトプライ７Ｃのプライ強度Ｓ３との和（Ｓ２＋Ｓ３）で除した値が０．５０より大かつ０．６５以下に設定される。この式（２）は、３枚のベルト層７における第１のベルトプライ７Ａのプライ強度バランスを限定する。

前記プライ強度Ｓ１がプライ強度の和（Ｓ２＋Ｓ３）の０．５０倍以下であると、ベルト層７において相対的に第１のベルトプライのプライ強度が低下する。このためタイヤが岩石等を踏み込んだ際、たわみに起因した衝撃が第１のベルトプライ７Ａに集中し、ショックバーストの原因になりやすく好ましくない。逆に前記プライ強度Ｓ１がプライ強度の和（Ｓ２＋Ｓ３）の０．６５倍を超えると、ベルト層７において相対的な第１のベルトプライのプライ強度が大きくなり、走行時に第２ないし第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃのベルトコード１１Ｂ、１１Ｃの動きが大きくなる。これは第２ないし第３のベルトプライ７Ａ、７Ｂにおいてコード破断を誘発しやすくなるばかりか、トレッド面２ａの偏摩耗を招きやすくなる。このような観点より、特に好ましくはプライ強度Ｓ１はプライ強度の和（Ｓ２＋Ｓ３）の０．５５〜０．６０倍とするのが望ましい。

さらに式（３）により、第１ないし第３のベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃのプライ強度Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の相対関係を定めている。タイヤ走行時、各プライに作用する負荷は、第１のベルトプライが最も大きく、ついで第２のベルトプライ７Ｂ、第３のベルトプライ７Ｃの順になる。場合によって、第１のベルトプライ７Ａと第２のベルトプライ７Ｂとの負荷が実質的に同じ場合もある。式（３）では、プライ強度の大きさを、負荷荷重の大きさに合わせて規定することにより、各プライでの荷重分担率を均一化する。これにより、タイヤ強度のより一層の向上を図ることができる。特に好ましくは、各プライ強度をＳ１＞Ｓ２＞Ｓ３とするのが望ましい。

なお第２のベルトプライ７Ｂと、第３のベルトプライ７Ｃとのプライ強度の比（Ｓ２／Ｓ３）は、例えば１．２〜２．０、より好ましくは１．４〜１．８が望ましい。前記比（Ｓ２／Ｓ３）が１．２未満であると、両プライ７Ｂ、７Ｃの強度差が小さくなり、第３のベルトプライに必要以上の強度を持たせることとなりコストが上昇する傾向があり、逆に１．８を超えると、両プライ７Ｂ、７Ｃの強度差が大きくなり過ぎて操縦安定性が悪化する傾向があり好ましくない。

またショックバーストは、摩耗末期に比較的大きな異物を踏むことで生じる。従来の重荷重用タイヤでは、異物を踏み込むことによりベルト層７は局部的に撓み、第１のベルトプライ７Ａの撓みが十分に緩和されることなくカーカス６へと伝達され、これによりカーカスコードの切断が生じる。このため、異物の踏み込みの際、第１のベルトプライ７Ａとカーカス６との間に十分な衝撃緩和能力が得られれば、ショックバーストの多くは防止されると考え得る。しかし、過度に衝撃緩和能力を持たせると、旋回走行時において十分なコーナリングフォースを発生させることができない。

本発明の重荷重用タイヤ１は、第１のベルトプライ７Ａとカーカス６との間に、限定された物性値を有する衝撃緩和ゴム層９を設けることにより、第１のベルトプライ７Ａからの衝撃力伝達を十分に緩和吸収してショックバーストの発生を効果的に防止しつつ操縦安定性の低下をも防止する。

即ち、衝撃緩和ゴム層９は、複素弾性率Ｅ＊ａが７．０〜１１．０（ＭＰａ）かつ損失正接が０．１０〜０．２０のゴム組成物により構成される。衝撃緩和ゴム層９の複素弾性率Ｅ＊ａが７．０ＭＰａ未満であると、該衝撃緩和ゴム層９の剛性が低下するため操縦安定性の悪化が著しく、逆に複素弾性率Ｅ＊ａが１１．０ＭＰａを超えると歪が生じにくくなるため衝撃緩和能力が低下しやすい。特に好ましくは衝撃緩和ゴム層９の複素弾性率Ｅ＊ａは８．０〜１０．０ＭＰａが望ましい。同様に、衝撃緩和ゴム層９の損失正接が０．１０未満であると、エネルギーロスが小さいため衝撃を緩和、吸収する効果が小さく、逆に０．２０を超えるとエネルギーロスが大きくなりすぎて蓄熱による過度の温度上昇を招き熱破壊が生じやすくなる。特に好ましくは衝撃緩和ゴム層９の損失正接は０．１２〜０．１８が望ましい。

また衝撃緩和ゴム層９は、第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１の５０％以上の幅ＷＲと、１．０〜２．０mmの厚さｔとを持っている。衝撃緩和ゴム層９の幅ＷＲが第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１の５０％未満であると、衝撃を緩和しうる領域が小さくなって十分な効果を発揮することができない。特に好ましくは、衝撃緩和ゴム層９の幅ＷＲは、第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１の５５％以上が望ましい。他方、衝撃緩和ゴム層９の幅ＷＲが大きすぎると、負荷走行時において常時大きな歪が作用する第１のベルトプライ７Ａの端部に衝撃緩和ゴム層９が位置するため、発熱に伴う破壊が生じるおそれがある。このような観点より、衝撃緩和ゴム層９の幅ＷＲは、好ましくは第１のベルトプライ７Ａの幅Ｗ１の６０％以下、より好ましくは５７％以下が望ましい。なお本実施形態のように、衝撃緩和ゴム層９はその幅中心をタイヤ赤道Ｃと実質的に一致して配置されるのが望ましい。

同様に、衝撃緩和ゴム層９の厚さｔが１．０mm未満では、そもそも衝撃を緩和、吸収することができず、逆に２．０mmを超えると蓄熱しやすくなって破壊が生じるおそれがあり好ましくない。なおこの厚さｔは、タイヤ赤道Ｃの位置において測定するものとし、本実施形態の衝撃緩和ゴム層９は実質的に一定厚さでタイヤ軸方向にのびているものが例示される。

衝撃緩和ゴム層９の幅ＷＲ、厚さｔのほか、前記各プライの幅Ｗ１ないしＷ３などは、いずれも重荷重用タイヤ１を正規リム（図示せず）にリム組みし正規内圧が充填された正規状態における寸法とする。ここで、正規正規リムとは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎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 "INFLATION PRESSURE" とする。

また本実施形態の重荷重用タイヤ１は、衝撃緩和ゴム層９のタイヤ軸方向の両側に、第１のベルトプライ７Ａとカーカス６との間の隔たりを埋める断面略三角形状のクッションゴム１０が配されている。第１のベルトプライ７Ａは、タイヤ軸方向の外端部ではカーカス６から徐々に離間するため、両者の間には軸方向外側に向かって高さが増加する隔たりが形成される。本実施形態では、この隔たりをクッシヨンゴム１０で埋めることにより、第１のベルトプライ７Ａの端部における応力集中を緩和吸収することができる。

クッションゴム１０の内端１０ｉは、前記衝撃緩和ゴム層９に接続される。このため、カーカスプライ６Ａと第１のベルトプライ７Ａとは、衝撃緩和ゴム層９及びクッションゴム１０とにより、直接の接触が防止される。従って、より一層、タイヤ強度が向上する。なおクッションゴム１０のタイヤ軸方向の外端１０ｏは、トレッド端Ｔｅをタイヤ軸方向に超えた位置のバットレス部で終端している。

前記クッションゴム１０は、十分に変形することで第１のベルトプライの歪を効果的に吸収する一方、ゴム厚さが大きいトレッドショルダ部に配される関係上、発熱を抑制する必要がある。このような観点より、クッションゴム１０は、複素弾性率Ｅ＊ｂが３．０〜６．５（ＭＰａ）かつ損失正接が０．０３〜０．０７のゴム組成物で構成されるのが望ましい。

クッションゴム１０の複素弾性率Ｅ＊ｂが３．０ＭＰａ未満の場合、第１のベルトプライ７Ａの外端の動きに対する追随性は向上するが、ショルダ部の剛性が過度に低下し、旋回時のコーナリングフォースが不足する傾向があり、逆に前記複素弾性率Ｅ＊ｂが６．５ＭＰａを超えると、第１のベルトプライ７Ａの外端の動きへの追随性が低下するなど歪緩和能力が低下する。特に好ましくはクッションゴム１０の複素弾性率Ｅ＊ｂは２．５〜５．０ＭＰａが望ましい。同様に、クッションゴム１０の損失正接が０．０３未満であると、十分にエネルギーロスを生じさせることができず、逆に０．０７を超えると、エネルギーロスが大きくなりすぎて発熱による熱破壊が生じやすくなる。特に好ましくはクッションゴム１０の損失正接は０．０４〜０．０６が望ましい。

また衝撃緩和ゴム層９の複素弾性率Ｅ＊ａと、クッションゴム１０の複素弾性率Ｅ＊ｂとの比（Ｅ＊ａ／Ｅ＊ｂ）は、好ましくは２．０〜４．０、より好ましくは２．５〜３．５が望ましい。前記比（Ｅ＊ａ／Ｅ＊ｂ）が２．０未満であると、クッションゴム１０が硬くなり、ショルダ部での衝撃吸収性を損なう傾向があり、逆に４．０よりも大になると、衝撃緩和ゴム層９が硬くなるため、クラウン部での衝撃吸収効果が低下し、ショックによるベルト層７とカーカス６との間のルースが生じ易いという傾向がありいずれも好ましくない。

タイヤサイズが１１Ｒ２２．５でありかつ図１に示す構成を有する重荷重用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの製造コスト、破壊エネルギー、偏摩耗性能及び操縦安定性を測定した。使用したリムは７．５ｘ２２．５である。また比較のために、ベルト層を４枚のベルトプライで構成した同一サイズの従来タイヤ（従来例）および本発明外の構成を有する３枚のベルトプライからなるタイヤ（比較例）についても併せて試作し性能を評価した。テストの方法は次の通りである。

（１）破壊エネルギー
先ず各供試タイヤのトレッド面を、図３において仮想線で示されるようにトレッド面と平行に研磨し、各主溝Ｇｍ１、Ｇｍ２の深さが５mmとなるようにピーリング（皮むき）を行う。次に各供試タイヤをリム組みしてその中に内部圧力が１２ｋＰａとなるように水を注入する。そして、このタイヤ組立体を垂直状態に軸支するとともに、ピーリングを行ったトレッド面に重錘を自由落下させかつ衝突させる。重錘は２３０kgf であり、その先端は曲率半径が６００mmの半球状に構成され、この先端をトレッド面に衝突させる。落下距離を徐々に上昇させ、タイヤが破壊するまでこれを繰り返す。そして、タイヤが破壊したときの重錘の落下高さ（ｍ）と、重錘の重さ（２３０kgf ）と、重力加速度（９．８ｍ／ｓ² ）とを乗じて得られた数値を破壊エネルギーとする。数値が大きいほど良好である。なおこのようなテストは、ショックバーストと非常によく似た損傷を再現することができるため採用される。特に好適には、この破壊エネルギーが１０００Ｊ以上であることが望ましい。

（２）耐偏摩耗性能
各供試タイヤに作用する質量が最大負荷能力と等しくなるように荷重を積載した２−Ｄ車で一般路を１０万kmを走行した後、クラウン部の主溝Ｇｍ１の溝深さからショルダ部の主溝Ｇｍ２の溝深さを差し引いて残溝差を求めた。数値が小さいほど偏摩耗が少なく良好である。

（３）操縦安定性
ドラム試験器を用いてコーナリングフォースを測定した。数値が大きいほど、コーナリングフォースが大きく良好である。また測定条件は次の通りとした。
垂直荷重：２６．７ｋＮ
内圧：８００ｋＰａ
スリップ角：５゜
ドラム外径：１．７ｍ
テスト結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、重量を軽量化しながらも大きな破壊エネルギーを有すること、また耐偏摩耗性能及び操縦安定性についても従来例と大差が無いことが確認できた。

本実施形態の重荷重用タイヤの断面図である。 そのトレッド部を部分的に拡大した拡大図である。 ベルト層の部分展開図である。

符号の説明

１ 重荷重用タイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ 第１のベルトプライ
７Ｂ 第２のベルトプライ
７Ｃ 第３のベルトプライ
９ 衝撃緩和ゴム層
１０ クッションゴム
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ ベルトコード
１２ 主溝
Ｓ１ 第１のベルトプライのプライ強度
Ｓ２ 第２のベルトプライのプライ強度
Ｓ３ 第３のベルトプライのプライ強度

Claims (2)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベルト層とを具え、しかも最大負荷能力が２５００kg以上である重荷重用タイヤであって、
   前記ベルト層は、タイヤ赤道に対して１６〜２２゜の角度で傾けたスチールコードからなる第１、第２及び第３のベルトプライをタイヤ半径方向内側から順次重ねて構成され、
   前記第１、第２及び第３のベルトプライは、各々の幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３の関係を有し、
   かつ前記第１、第２及び第３のベルトプライは、各々においてベルトコードの切断荷重（ｋＮ／本）とエンズ（本／５cm）との積で表されるプライ強度Ｓ１、Ｓ２及びＳ３（ｋＮ／５cm）が下記式（１）、（２）及び（３）を満たすとともに、
   前記第１のベルトプライと前記カーカスとの間には、厚さが１．０〜２．０mmかつ第１のベルトプライの幅Ｗ１の５０％以上の幅を有した衝撃緩和ゴム層が配され、しかも該衝撃緩和ゴム層は、複素弾性率Ｅ＊ａが７．０〜１１．０（ＭＰａ）かつ損失正接が０．１０〜０．２０であることを特徴とする重荷重用タイヤ。
   ４８≦Ｓ１≦６３ …（１）
   ０．５０＜ Ｓ１／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．６５ …（２）
   Ｓ１≧Ｓ２＞Ｓ３ …（３）
2. 前記衝撃緩和ゴム層のタイヤ軸方向の両側に、前記第１のベルトプライと前記カーカスとの間の隔たりを埋める断面略三角形状のクッションゴムが配されるとともに、該クッションゴムは、複素弾性率Ｅ＊ｂが３．０〜６．５（ＭＰａ）かつ損失正接が０．０３〜０．０７であることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。

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