JP4556644B2 - 小型トラック用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、小型トラック用として好適な空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ重量や製造コストの増大を抑えながら、カーカス層のクリープ変形を抑制して耐久性を向上するようにした小型トラック用空気入りラジアルタイヤに関する。

小型トラック用の空気入りラジアルタイヤにおいては、製造上の簡便さや軽量化等の理由から、カーカス材に有機繊維コードを使用することが一般的である（例えば、特許文献１参照）。ところが、小型トラック用の空気入りラジアルタイヤは、使用空気圧が高く、高荷重の条件で使用されるため、走行に伴ってカーカス層にクリープ変形が生じ、カーカスペリフェリーが伸長してしまうことがある。そして、カーカス層にクリープ変形が生じると、ベルトエッジ部に生じる歪みが増大し、摩耗終期にかけてベルトエッジ部に剥離故障が生じ易くなるという問題がある。

その対策として、一対のビード部間に跨がるカーカス層の枚数を多くしたり、有機繊維コードの打ち込み密度を高くする手法が採られている。しかしながら、これらの手法ではタイヤ重量や製造コストが増加するという問題があり、更なる改善が望まれている。
特開平６−２４２０６号公報

本発明の目的は、タイヤ重量や製造コストの増大を抑えながら、カーカス層のクリープ変形を抑制して耐久性を向上するようにした小型トラック用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、カーカス層を有機繊維コードから構成し、該カーカス層の外周側に２層以上のベルト層を配置したケーシング構造を有し、最大負荷能力に対応する空気圧が３５０〜６５０ｋＰａの範囲にある小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも最大幅を有するベルト層の端部と重なりつつサイドウォール部に延在し、かつ前記カーカス層の有機繊維コードと実質的に平行な補強コードからなるサイド補強層を設け、該サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部をビード部に埋設されたビードフィラーと該ビードフィラーのタイヤ幅方向内側に位置するカーカス層との間に配置し、該サイド補強層の補強コードの中間伸度を前記カーカス層の有機繊維コードの中間伸度よりも０．５〜２．０％ポイント小さくしたことを特徴とするものである。

本発明では、有機繊維コードからなるカーカス層を備えると共に、使用空気圧が比較的高い小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、サイドウォール部にカーカス層に沿うようにサイド補強層を配置し、該サイド補強層の補強コードの中間伸度をカーカス層の有機繊維コードの中間伸度よりも小さくするので、カーカス層のクリープ変形を抑制し、クリープ変形に起因するベルトエッジ部での剥離故障を防止することができる。そのため、特に摩耗中期から摩耗末期までの耐久性を向上することができる。しかも、サイド補強層は一対のビード部間に跨がるカーカス層よりも小さいため、タイヤ重量や製造コストの増大を抑えることができる。

本発明において、サイド補強層の追加によりカーカス層のクリープ変形を効果的に抑制するために、以下の構造を採用することが望ましい。即ち、サイド補強層と最大幅のベルト層とのラップ量Ａは５〜４０ｍｍにすると良い。サイド補強層のタイヤ径方向外側の端部はカーカス層と最大幅のベルト層との間に配置すると良い。サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部はビード部に埋設されたビードフィラーの先端よりもタイヤ径方向内側に配置し、サイド補強層とビードフィラーとのラップ量Ｂを１０〜２５ｍｍにすると良い。サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部はビードフィラーと該ビードフィラーのタイヤ幅方向内側に位置するカーカス層との間に配置するものとする。

本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、ベルト層の下方を通って一対のビード部間に跨がる少なくとも１層のカーカス層を備えるものであれば良いが、内圧保持能力を十分に確保しつつタイヤ重量の増大を回避するために、ベルト層の下方を通って一対のビード部間に跨がるカーカス層は２層であることが好ましい。一方、サイド補強層を構成する補強コードには、カーカス層と同様に有機繊維コードを用いることが好ましい。

なお、最大負荷能力に対応する空気圧とは、規格によって規定された最大負荷能力に対応する空気圧であって、例えば、ＪＡＴＭＡイヤーブック（２００４年度版）の空気圧−負荷能力対応表において規定される空気圧である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態からなる小型トラック用空気入りラジアルタイヤを示すものである。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。一対のビード部３，３間には２層のカーカス層４Ａ，４Ｂが装架されている。これらカーカス層４Ａ，４Ｂはそれぞれタイヤ径方向に配向する複数本の有機繊維コードから構成されている。有機繊維コードとしては、ナイロンコードやポリエステルコード等を使用することができる。カーカス層４Ａ，４Ｂは、ビード部３に埋設されたビードコア５及びビードフィラー６を包み込むようにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４Ａ，４Ｂの外周側には、３層のベルト層７Ａ，７Ｂ，７Ｃがタイヤ全周にわたって埋設されている。これらベルト層７Ａ〜７Ｃはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。カーカス側から数えて１番目のベルト層７Ａは幅が最も狭く、２番目のベルト層７Ｂは幅が最も広く、３番目のベルト層７Ｃはベルト層７Ａよりも幅広でベルト層７Ｂよりも幅狭になっている。１番目のベルト層７Ａの総幅と２番目のベルト層７Ｂの総幅との差は１０〜５０ｍｍの範囲に設定されている。また、ベルト層７Ａ〜７Ｃのエッジ部周辺には有機繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に０°で巻回してなるベルトカバー層８が設けられている。

上記空気入りラジアルタイヤは、カーカス層４Ａ，４Ｂを有機繊維コードから構成し、これらカーカス層４Ａ，４Ｂの外周側に３層のベルト層７Ａ〜７Ｃを配置したケーシング構造を有すると共に、最大負荷能力に対応する空気圧が３５０〜６５０ｋＰａの範囲に規定されている。

上記空気入りラジアルタイヤにおいて、サイドウォール部２には少なくとも最大幅を有するベルト層７Ｂの端部と重なり、かつカーカス層４Ａ，４Ｂの有機繊維コードと実質的に平行な補強コードからなるサイド補強層９が埋設されている。サイド補強層９のタイヤ周方向に対するコード角度は、カーカス層４Ａ，４Ｂのタイヤ周方向に対するコード角度と同一であることが好ましいが、両者の差が５°以下であれば実質的に平行であると解釈されるものである。

サイド補強層９の補強コードにはカーカス層４Ａ，４Ｂと同様の有機繊維コードを用いることが好ましいが、スチールコードを使用することも可能である。いずれにせよ、サイド補強層９の補強コードの中間伸度はカーカス層４Ａ，４Ｂの有機繊維コードの中間伸度よりも０．５〜２．０％ポイント小さく設定されている。例えば、カーカス層４Ａ，４Ｂを構成する有機繊維コードの中間伸度が７％である場合、サイド補強層９を構成する補強コードの中間伸度は５〜６．５％の範囲に設定される。但し、ここで言う中間伸度はＪＩＳ Ｌ１０１７に従い、引張試験機により一定荷重時の伸び率を求めたものである。ここで、一定荷重（Ｆ）は次式で求められる。
Ｆ＝４４×（ｄ₂ ／ｄ₁ ）
Ｆ：一定荷重（Ｎ：ニュートン）
ｄ₁ ：ＪＩＳ Ｌ１０１７の表４に示す基準繊度（dtex）
ｄ₂ ：測定対象試料の表示繊度（dtex）

上述のように有機繊維コードからなるカーカス層４Ａ，４Ｂを備えると共に、使用空気圧が比較的高い小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、サイドウォール部２にカーカス層４Ａ，４Ｂに沿うようにサイド補強層９を配置し、該サイド補強層９の補強コードの中間伸度をカーカス層４Ａ，４Ｂの有機繊維コードの中間伸度よりも小さくすることにより、カーカス層４Ａ，４Ｂのクリープ変形を抑制し、そのクリープ変形に起因するベルトエッジ部での剥離故障を防止することができる。そのため、カーカス層４Ａ，４Ｂに有機繊維コードを用いた小型トラック用空気入りラジアルタイヤであっても、摩耗中期から摩耗末期までの耐久性を向上することができる。しかも、サイド補強層９は一対のビード部３，３間に跨がるカーカス層４Ａ，４Ｂよりも小さいため、タイヤ重量や製造コストの増大を抑えることができる。

ここで、サイド補強層９を構成する有機繊維コードの中間伸度とカーカス層４Ａ，４Ｂを構成する有機繊維コードの中間伸度との差が０．５％ポイント未満であるとクリープ変形を抑制する効果が得られず、逆に２．０％ポイント超であると加硫時にカーカス層４Ａ，４Ｂの有機繊維コードがサイド補強層９に食い込み易くなり、プライ間の加硫故障を生じる恐れがある。

サイド補強層９と最大幅のベルト層７Ｂとのラップ量Ａは５〜４０ｍｍにすると良い。ラップ量Ａはベルト層７Ｂに沿って測定される両者の重複幅である。このラップ量Ａが５ｍｍ未満であるとクリープ変形の抑制効果が不十分になり、逆に４０ｍｍを超えると軽量化の効果が減じることになる。ラップ量Ａの最も好ましい範囲は、１０〜２０ｍｍである。なお、サイド補強層９は最小幅のベルト層７Ａに対して重複させずにベルト層７Ａのエッジからの距離を１０ｍｍ以下にすると良い。

サイド補強層９のタイヤ径方向外側の端部は、ベルト層７Ａ〜７Ｃに対して如何なる位置に配置しても良いが、カーカス層４Ａ，４Ｂと最大幅のベルト層７Ｂとの間に配置するのが最も好ましい。これにより、カーカス層４Ａ，４Ｂに対する補強効果が大きくなる。また、サイド補強層９の端部をカーカス層４Ａ，４Ｂと最大幅のベルト層７Ｂとの間に配置する場合、タイヤ成形時にカーカス層４Ａ，４Ｂとサイド補強層９とを予め積層することが可能であるため生産性の面からも有利である。

サイド補強層９のタイヤ径方向内側の端部はビード部３に埋設されたビードフィラー６の先端よりもタイヤ径方向内側に配置し、サイド補強層９とビードフィラー６とのラップ量Ｂを１０〜２５ｍｍにすると良い。ラップ量Ｂはサイド補強層９に沿って測定される両者の重複幅である。このラップ量Ｂが１０ｍｍ未満であるとクリープ変形の抑制効果が不十分になり、逆に２５ｍｍを超えると軽量化の効果が減じることになる。ラップ量Ｂの最も好ましい範囲は、１５〜２０ｍｍである。

サイド補強層９のタイヤ径方向内側の端部は、ビードフィラー６と該ビードフィラー６のタイヤ幅方向内側に位置するカーカス層４Ｂとの間に配置する。これにより、カーカス層４Ａ，４Ｂに対する補強効果が大きくなる。また、サイド補強層９の端部をビードフィラー６とカーカス層４Ｂとの間に配置する場合、タイヤ成形時にカーカス層４Ａ，４Ｂとサイド補強層９とを予め積層することが可能であるため生産性の面からも有利である。

上述した実施形態では、３層のベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤの場合について説明したが、本発明は少なくとも２層のベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤに適用することができる。

タイヤサイズ２３５／８５Ｒ１６で、最大負荷能力に対応する空気圧が４５０ｋＰａである小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、ケーシング構造（カーカス層、ベルト層及びサイド補強層）を種々異ならせた従来例１〜２、実施例１〜７及び比較例１〜２のタイヤをそれぞれ製作した。特に、実施例１〜７及び比較例１〜２においては、サイド補強層のコードとカーカス層のコードとの中間伸度の差（％）、サイド補強層と最大幅ベルト層とのラップ量Ａ（ｍｍ）及びサイド補強層とビードフィラーとのラップ量Ｂ（ｍｍ）を種々異ならせた。ベルト層にはスチールコードを使用し、カーカス層及びサイド補強層にはポリエステルコードを使用した。カーカス層のポリエステルコードの中間伸度は７％とし、サイド補強層のポリエステルコードの中間伸度はカーカス層のポリエステルコードの中間伸度よりも小さくし、両者の差を適宜設定した。なお、ポリエステルコードの中間伸度はディップ処理に基づいて調整した。

これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、ベルト部の残存剥離力、タイヤ重量、タイヤ破壊内圧、故障発生率を評価し、その結果を表１に示した。

ベルト部の残存剥離力：
各試験タイヤについて、新品時とドラム耐久試験後において、ベルト部の剥離力を測定した。ベルト部の剥離力とは、ベルト部をカーカス層から剥離するのに要する力である。上記ドラム耐久試験では、内圧を最大負荷能力に対応する空気圧の１３３％とし、荷重を最大負荷能力の１３０％とし、速度を６０ｋｍ／ｈとし、試験タイヤを室内ドラム上で２００００ｋｍ走行させた。各タイヤについて、新品時の剥離力を１００とし、ドラム耐久試験後に残存する剥離力を指数にて示した。この指数値が大きいほどドラム耐久試験後に残存するベルト部の剥離力が大きいことを意味する。

タイヤ重量：
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど軽量であることを意味する。

タイヤ破壊内圧：
各試験タイヤを標準リムに組付け、その破壊内圧を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ破壊内圧が高いことを意味する。

故障発生率：
各試験タイヤについて、カーカス層とサイド補強層との間に生じる加硫故障を調べ、その故障発生率を求めた。この故障発生率が０．５％未満の場合を「ＯＫ」で示し、０．５％以上の場合を「ＮＧ」で示した。

表１から判るように、実施例１〜７のタイヤは、従来例１に比べて軽量でありながら、ベルト部の残存剥離力及びタイヤ破壊内圧の評価結果が良好であった。従来例２のタイヤは、従来例１に比べて軽量であるものの、ベルト部の残存剥離力及びタイヤ破壊内圧が不十分であった。比較例１のタイヤは、カーカス層の補強コードの中間伸度とサイド補強層の補強コードの中間伸度との差がないため実施例１〜７のような改善効果が得られなかった。比較例２のタイヤは、カーカス層の補強コードの中間伸度とサイド補強層の補強コードの中間伸度との差が過大であるため、それが故障原因になっていた。

本発明の実施形態からなる小型トラック用空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。

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
４Ａ，４Ｂ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ ベルト層
８ ベルトカバー層
９ サイド補強層

Claims (6)

1. カーカス層を有機繊維コードから構成し、該カーカス層の外周側に２層以上のベルト層を配置したケーシング構造を有し、最大負荷能力に対応する空気圧が３５０〜６５０ｋＰａの範囲にある小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも最大幅を有するベルト層の端部と重なりつつサイドウォール部に延在し、かつ前記カーカス層の有機繊維コードと実質的に平行な補強コードからなるサイド補強層を設け、該サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部をビード部に埋設されたビードフィラーと該ビードフィラーのタイヤ幅方向内側に位置するカーカス層との間に配置し、該サイド補強層の補強コードの中間伸度を前記カーカス層の有機繊維コードの中間伸度よりも０．５〜２．０％ポイント小さくした小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記サイド補強層と前記最大幅のベルト層とのラップ量Ａを５〜４０ｍｍにした請求項１に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記サイド補強層のタイヤ径方向外側の端部を前記カーカス層と前記最大幅のベルト層との間に配置した請求項１又は請求項２に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部をビード部に埋設されたビードフィラーの先端よりもタイヤ径方向内側に配置し、前記サイド補強層と前記ビードフィラーとのラップ量Ｂを１０〜２５ｍｍにした請求項１〜３のいずれかに記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記ベルト層の下方を通って一対のビード部間に跨がるカーカス層が２層である請求項１〜４のいずれかに記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記サイド補強層の補強コードが有機繊維コードである請求項１〜５のいずれかに記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。

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