JP4586518B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関するものである。特に、この発明は、ベルト層の耐久性を向上させることのできる重荷重用空気入りタイヤに関するものである。

従来の重荷重用空気入りタイヤでは、トラックなど貨物の輸送用の車両に使用されることが多いが、輸送効率の向上を図るため、重荷重用空気入りタイヤに対して高速走行時の安定性や耐久性の向上の要望が多くなっている。このため、近年の重荷重用空気入りタイヤでは、偏平率が７０％以下のものが増加しており、これにより高速走行時の安定性などの向上を図っている。また、トラックなど貨物の輸送用の車両の荷台に設けられる重荷重用空気入りタイヤは、車両の幅方向の片側につき２本の重荷重用空気入りタイヤが設けられている場合があるが、近年では片側２本の重荷重用空気入りタイヤほぼ２本分の幅を有する１本の重荷重用空気入りタイヤが用いられる場合がある。この場合でも、重荷重用空気入りタイヤの幅が広くなるため偏平率が小さくなり、偏平率が７０％以下のものが多くなる。

通常、重荷重用空気入り空気入りタイヤは、トレッド部の中央部付近よりもショルダー部付近の方が径が小さくなっているため、いわゆる径差引きずりに拠るショルダー部の偏摩耗が発生する。一方、偏平率が７０％以下の重荷重用空気入り空気入りタイヤでは、上記に加えてタイヤ走行における径成長が一般のタイヤに比べ大きく、それはトレッド部の両端からトレッド幅の１／４の位置からショルダー部にかけて大きくなる。このためショルダーエッジ部との径差がより大きくなるからショルダー部の偏摩耗が発生し易くなる。そこで、従来の重荷重用空気入りタイヤでは、ショルダー部付近の径成長を低減させるため、この部分を補強しているものがある。例えば、特許文献１では、ベルト層両端部に、タイヤ周方向に対して１０°以下のコード角度をなすスチールコードを有する補強コード層が設けられている。これにより、重荷重用空気入りタイヤを使用した際に、トレッド部のショルダー部付近の径成長が低減し、トレッド部の中央部付近とショルダー部付近との径成長量の差が低減するので、偏摩耗を抑制することができる。

特開平５−６９７０２号公報

しかしながら、上記の重荷重用空気入りタイヤでは、トレッド幅方向でのベルト剛性が異なる。特にタイヤ周方向に対して１０°以下の補強層を配した部位の剛性は極端に強くなる。その為、上記構造での該当部は、トレッド周方向の接地長が他の部分に対して短くなるから路面とのすべり摩擦が発生し、逆に偏摩耗発生の起点となる。また、接地長が短くなることはコーナーリング時に必要なタイヤの接地面積が少なくなることを意味し、結果として操縦安定性の低下をもたらす。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操縦安定性と耐偏摩耗性を維持しつつベルト層の耐久性を向上させることのできる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、トレッド部のタイヤ径方向内方に少なくとも２層のベルト層を有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層の層間に、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成されたコードを有する０度ベルト補強層が形成されており、前記０度ベルト補強層は、タイヤ径方向において隣接する前記ベルト層よりもタイヤ幅方向の幅が狭い幅で形成されると共に当該ベルト層に覆われるように形成され、さらに、前記０度ベルト補強層のタイヤ幅方向における中央部に位置する補強層中央域と、前記０度ベルト補強層のタイヤ幅方向において前記補強層中央域の両端に位置する補強層ショルダー域とを有しており、前記コードのうち、前記補強層中央域に形成される前記コードは中央域コードとして形成され、前記補強層ショルダー域に形成される前記コードはショルダー域コードとして形成されており、前記中央域コードは、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．３％以上となっており、前記ショルダー域コードは、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．０％以下となっていることを特徴とする。

この発明では、ベルト層の近傍に上述したようにコードをタイヤ周方向に沿って実質的に０度の角度、例えば０〜５度の角度で形成し、さらに、補強層中央域に中央域コード、補強層ショルダー域にショルダー域コードが形成された０度ベルト補強層を設けている。０度ベルト補強層は、このように補強層中央域と補強層ショルダー域とで荷重に対するコードの伸びが異なっており、補強層ショルダー域の方が補強層中央域よりもコードの伸びが小さくなっている。このため、補強層中央域よりも補強層ショルダー域の方が剛性が高くなっている。また、補強層ショルダー域に、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．０％より大きい強度を有するコードを配設した場合には、強度が低過ぎるためショルダー部付近の剛性を効果的に向上させることができず、当該０度ベルト補強層を重荷重用空気入りタイヤに設けた場合、ショルダー部付近の径成長を抑制することができない。また、補強層中央域に、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．３％未満の強度を有するコードを配設した場合には、補強層中央域の伸びが小さ過ぎるため、当該０度ベルト補強層を重荷重用空気入りタイヤに設けた場合、走行時に路面上の石などの突起物を踏むことにより大きな荷重が作用した際に、コードが切れる虞がある。

そこで、補強層ショルダー域に配設するコードを、ショルダー域コード及び補強層中央域に配設する中央域コードの、荷重に対する伸びを上記のようにすることにより、破損することなく確実にショルダー部の径成長を抑制できる。ベルト層の近傍に設けることによりトレッド部のタイヤ径方向内方に位置する０度ベルト補強層はこのように形成されているため、ショルダー部付近の径成長を抑制でき、ショルダー部の径成長に起因するベルト層の損傷を抑制できる。また、０度ベルト補強層は、ベルト層両端部のみでなく、補強層中央域と補強層ショルダー域とを有するように形成されているため、タイヤ幅方向における位置によって剛性の差が大きくなり過ぎるようなことを抑制できる。このため、剛性が高い部分のトレッド周方向の接地長が他の部分に対して短くなり過ぎることに起因する偏摩耗や、接地長が短くなって接地面積が少なくなることに起因する操縦性の低下を抑制できる。この結果、操縦安定性と耐偏摩耗性を維持しつつベルト層の耐久性を向上させることができる。

また、この本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記０度ベルト補強層は、タイヤ幅方向の全幅が前記トレッド部の全幅の７５％〜８５％の範囲で形成されていることを特徴とする。

この発明では、０度ベルト補強層の全幅を上記の範囲で形成しているので、より確実にベルト層の耐久性を向上させることができる。つまり、０度ベルト補強層の全幅がトレッド部の全幅の７５％未満の場合には、ショルダー部の径成長の抑制が困難になり、ショルダー部付近の接地圧が上昇し過ぎて発熱し、ベルト層の耐久性の向上が困難になる。また、０度ベルト補強層の全幅がトレッド部の全幅の８５％よりも大きい場合には、タイヤ接地時の径の拡張が強制され、この部分のコードが破損する虞がある。そこで、０度ベルト補強層の全幅を上記の範囲で形成することにより、より確実にベルト層の耐久性を向上させることができる。

また、この本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記補強層中央域は、タイヤ幅方向における幅が前記トレッド部の全幅の１／３〜２／３の範囲の幅となっていることを特徴とする。

この発明では、０度ベルト補強層の補強層中央域の幅を上記の範囲で形成しているので、より確実にベルト層の耐久性を向上させることができる。つまり、補強層中央域の幅がトレッド部の全幅の１／３未満の場合には、ショルダー域コードがタイヤ幅方向における中央部付近にまで配設されることになるので、重荷重用空気入りタイヤの中央部付近の剛性も高くなってしまう。中央部は走行時に路面上の突起物（例えば、石など）を踏み、包み込むのであるが、この包み込みはコードの剛性が強すぎるとコード破断の最悪なケースを生じさせるから、上記１／３未満に設定する。また、中央部の幅がトレッド部の全幅の２／３よりも大きい場合には、ショルダー部の径成長の抑制が困難になり、ショルダー部付近の接地圧が上昇し過ぎて発熱し、ベルト層の耐久性の向上が困難になる。そこで、０度ベルト補強層の補強層中央域の幅を上記の範囲で形成することにより、より確実にベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、ベルト層の耐久性を向上させることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、重荷重用空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内方とはタイヤ幅方向において赤道面に向かう方向、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において赤道面に向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいう。図１は、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。同図に示す重荷重用空気入りタイヤ１は、子午面方向の断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側となる部分にトレッド部５が形成されており、このトレッド部５にはトレッドパターンを形成する溝部７が複数設けられている。また、トレッド部５のタイヤ幅方向の端部からタイヤ径方向の内方側の所定の位置までは、サイドウォール部１０が設けられており、さらに、このサイドウォール部１０のタイヤ径方向内方側には、ビード部１３が設けられている。このビード部１３は、当該重荷重用空気入りタイヤ１の２ヶ所に設けられており、赤道面３０を中心として対称になるように設けられている。この２ヶ所のビード部１３は、それぞれビードコア１４を有している。

また、前記トレッド部５のタイヤ径方向内方には、ベルト層１５が設けられている。前記ベルト層１５のタイヤ径方向内方、及び前記サイドウォール部１０の赤道面３０側には、カーカス１１が連続して設けられている。このカーカス１１は、ビード部１３でビードコア１４に沿ってタイヤ幅方向外方に折り返されている。また、このカーカス１１の内側、或いは、当該カーカス１１の、重荷重用空気入りタイヤ１における内部側には、インナーライナ１２がカーカス１１に沿って形成されている。また、この重荷重用空気入りタイヤ１は、偏平率が７０％以下で形成されている。

前記トレッド部５は、タイヤ幅方向における中央部付近に位置する領域であるトレッド中央域ＴＣと、タイヤ幅方向において前記トレッド中央域ＴＣの両端に位置する領域であるトレッドショルダー域ＴＳとを有している。これらのトレッド中央域ＴＣとトレッドショルダー域ＴＳとは、詳細には、トレッド中央域ＴＣは赤道面３０付近を含んでタイヤ幅方向においてトレッド部５の中央部付近に位置する領域となっており、トレッドショルダー域ＴＳはトレッド中央域ＴＣのタイヤ幅方向における端部から、トレッド部５のタイヤ幅方向の端部であるショルダー部６までの領域となっている。

図２は、図１の重荷重用空気入りタイヤの要部詳細図である。前記ベルト層１５は３枚形成されており、３枚のベルト層１５がタイヤ径方向に重ねられて設けられている。また、これらのベルト層１５は当該ベルト層１５を形成するコードとして全て複数のスチールコード（図示省略）を有している。これらのスチールコードは全てタイヤ周方向に対して角度を有しており、タイヤ周方向に対してタイヤ幅方向に傾けられており、タイヤ周方向に対して斜めに傾けられて形成されている。さらに、スチールコードが斜めに傾けられる方向は隣接するベルト層１５で異なった方向となっており、このためベルト層１５は、所謂クロスプライ構造となって形成されている。

このように形成される３枚のベルト層１５のうち、最もタイヤ径方向内方に位置するベルト層１５と、このベルト層１５に隣接してタイヤ径方向外方に位置するベルト層１５との間には、０度ベルト補強層２０が形成されている。この０度ベルト補強層２０は、タイヤ径方向において隣接するベルト層１５よりもタイヤ幅方向の幅が狭い幅で形成されている。これにより、０度ベルト補強層２０は、タイヤ径方向において隣接するベルト層１５に覆われるように形成されている。

また、０度ベルト補強層２０は、当該０度ベルト補強層２０を形成するコードとしてスチールコード２１を有している。このスチールコード２１は、タイヤ周方向に沿って形成されており、即ち、タイヤ周方向に対して０度の角度で形成されている。このように、タイヤ周方向に対して０度の角度で形成されたスチールコード２１が、タイヤ幅方向に複数列で並んで配設されている。なお、０度ベルト補強層２０に形成されるスチールコード２１は、概ねタイヤ周方向に沿って形成されていればよく、タイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成されていれば、タイヤ周方向に対して例えば０〜５度の角度で形成されるなど、多少角度を有して形成されていてもよい。

このように形成される０度ベルト補強層２０のスチールコード２１は、タイヤ幅方向における位置によって、荷重を受けた際の伸びが異なっている。詳細には、０度ベルト補強層２０は、前記トレッド部５のトレッド中央域ＴＣに位置する部分は補強層中央域ＢＣとして形成されており、トレッド部５のトレッドショルダー域ＴＳに位置する部分は補強層ショルダー域ＢＳとして形成されている。０度ベルト補強層２０のスチールコード２１のうち、補強層中央域ＢＣに形成されているスチールコード２１は中央域コード２２として形成されており、補強層ショルダー域ＢＳに形成されるスチールコード２１はショルダー域コード２３として形成されている。この中央域コード２２とショルダー域コード２３とでは荷重を受けた際の伸びが異なっており、中央域コード２２は、１本の中央域コード２２に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．３％以上となっており、ショルダー域コード２３は、１本のショルダー域コード２３に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．０％以下となっている。

なお、中央域コード２２の伸びは、１本の中央域コード２２に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．５〜３％の範囲となっているのが好ましく、ショルダー域コード２３の伸びは、１本のショルダー域コード２３に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが０．４〜０．７％の範囲となっているのが好ましい。また、タイヤ幅方向における前記補強層中央域ＢＣの幅は、トレッド部５の全幅、つまり、トレッド部５のタイヤ幅方向の両端部に位置するショルダー部６のうちの一方のショルダー部６から他方のショルダー部６までの長さであるトレッド全幅ＴＷの１／３〜２／３の範囲の幅となっているのが好ましい（図１参照）。

図３は、０度ベルト補強層の形成範囲を示す図である。０度ベルト補強層２０は、前記トレッド部５のタイヤ径方向内方に形成される３枚のベルト層１５のうち０度ベルト補強層２０に隣接するベルト層１５よりもタイヤ幅方向における幅が狭いため、０度ベルト補強層２０の全幅はトレッド部５の全幅よりも狭くなっている。即ち、０度ベルト補強層２０のタイヤ幅方向の幅である補強層全幅ＢＷは、トレッド部５の全幅である前記トレッド全幅ＴＷよりも、狭くなっている。なお、この補強層全幅ＢＷは、トレッド全幅ＴＷの７５％〜８５％の範囲で形成されていることが好ましい。このため、０度ベルト補強層２０は、補強層全幅ＢＷがトレッド全幅ＴＷの７５％〜８５％の範囲で形成されつつ、補強層中央域ＢＣの幅がトレッド全幅ＴＷの１／３〜２／３の範囲の幅となっているのが好ましい。

この重荷重用空気入りタイヤ１を車両（図示省略）に装着して走行すると、走行時の重荷重用空気入りタイヤ１の転動により、当該重荷重用空気入りタイヤ１の各部にはタイヤ径方向外方への力が作用し、この力を受けた各部は変形をしようとする。このため、走行距離が長くなるとトレッド部５は径成長をし、外径が大きくなる場合がある。その際に、重荷重用空気入りタイヤ１の偏平率を７０％以下にした場合には、トレッド部５のトレッド中央域ＴＣよりも、トレッドショルダー域ＴＳの方が径成長が大きい傾向にあるが、前記重荷重用空気入りタイヤ１は、補強層中央域ＢＣと補強層ショルダー域ＢＳとを有する０度ベルト補強層２０を有している。

前記０度ベルト補強層２０は、スチールコード２１がタイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成されている。また、このスチールコード２１は、形成されている範囲によってショルダー域コード２３と中央域コード２２とに分かれており、前記補強層ショルダー域ＢＳに形成されるショルダー域コード２３は、補強層中央域ＢＣに形成される中央域コード２２よりも張力をかけた際の伸びが小さくなっている。これらのように、補強層ショルダー域ＢＳと補強層中央域ＢＣとでは、ショルダー域コード２３と中央域コード２２、即ち、双方の範囲のそれぞれのスチールコード２１が共にタイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成され、また、ショルダー域コード２３と中央域コード２２とでは、同程度の荷重をかけた際の伸びが、中央域コード２２よりもショルダー域コード２３の方が小さくなっている。

このため、補強層ショルダー域ＢＳは補強層中央域ＢＣよりも剛性が高くなっている。このように、荷重をかけた際のスチールコード２１の伸びが小さく、剛性が高い補強層ショルダー域ＢＳは、タイヤ幅方向において補強層中央域ＢＣの両端部に位置している。さらに、補強層中央域ＢＣは、当該重荷重用空気入りタイヤ１のトレッド中央域ＴＣに位置しており、補強層ショルダー域ＢＳは、トレッドショルダー域ＴＳに位置している。これらにより、当該重荷重用空気入りタイヤ１は、トレッド中央域ＴＣよりもトレッドショルダー域ＴＳの方が剛性が高くなっており、このため、当該重荷重用空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向における中央部付近、即ち、赤道面３０付近よりも、両端部付近、即ち、ショルダー部６付近の方が剛性が高くなっている。

また、トレッドショルダー域ＴＳに位置し、トレッドショルダー域ＴＳの剛性を向上させている前記補強層ショルダー域ＢＳに形成されるショルダー域コード２３は、１本のショルダー域コード２３に４００Ｎの張力で荷重を作用させた際の伸びが１．０％以下になっている。このため、補強層ショルダー域ＢＳの強度を確実に向上させることができ、トレッドショルダー域ＴＳの剛性を確実に向上させることができる。

なお、１本のショルダー域コード２３に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが０．３％未満の場合には、タイヤ製造時にタイヤの変形に追従できず、０度ベルト補強層２０に隣接するベルト層１５のスチールコードとショルダー域コード２３とが接触する虞がある、即ち、キスコードが発生する虞がある。また、０度ベルト補強層２０がベルト層１５とカーカス１１との間に設けられ、０度ベルト補強層２０がカーカス１１に隣接している場合も同様に、カーカス１１を形成するコード（図示省略）とショルダー域コード２３とが接触して、キスコードが発生する虞がある。このため、４００Ｎの張力で荷重をかけた際のショルダー域コード２３の伸びは、０．３％以上であるのが好ましく、１本のショルダー域コード２３に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びを０．３％〜１．０％の範囲になるようにすることにより、より確実に補強層ショルダー域ＢＳの強度を確実に向上させることができ、トレッドショルダー域ＴＳの剛性をより確実に向上させることができる。

また、１本の中央域コード２２に４００Ｎの張力で荷重をかけた際の中央域コード２２の伸びが１．３％以上となっている。このため、中央域コード２２の伸びが適当な伸びになっているので、補強層中央域ＢＣが適度な強度になっており、トレッド中央域ＴＣの剛性は適度な剛性となるので、０度ベルト補強層２０を設けた場合でも可撓性を維持することができる。これにより、車両走行中に当該重荷重用空気入りタイヤ１で路面上の石などの突起物を踏むことにより大きな荷重が作用した場合でも、トレッド中央域ＴＣが変形し、ベルト層１５のスチールコードが切れるなどの破損を低減することができる。

これらにより、当該重荷重用空気入りタイヤ１は、走行距離が長くなって径成長が生じた場合でも、補強層ショルダー域ＢＳの剛性が高くなっているためこの部分の径成長を低減することができ、また、荷重に対する中央域コード２２の伸びを適度な伸びにすることにより、路面上の突起物によるベルト層１５の破損を抑制しつつ、トレッドショルダー域ＴＳの径成長を抑制できる。このように、トレッドショルダー域ＴＳの径成長を確実に抑制することにより、トレッドショルダー域ＴＳが径成長することによりこの部分が発熱し、この発熱によってベルト層１５と、当該ベルト層１５の周囲のゴムとでセパレーションが発生するなど、ベルト層１５付近の損傷を抑制できる。また、０度ベルト補強層２０は補強層中央域ＢＣと補強層ショルダー域ＢＳとにより形成されているため、トレッド中央域ＴＣの剛性とトレッドショルダー域ＴＳの剛性との差は大きくなり過ぎず、適度な剛性差となっている。このため、トレッドショルダー域ＴＳの剛性がトレッド中央域ＴＣの剛性よりも高過ぎることに起因するトレッドショルダー域ＴＳの偏摩耗や、トレッドショルダー域ＴＳの接地長が短くなって接地面積が少なくなり、特に、コーナーリング時のトレッドショルダー域ＴＳの接地面積が少なくなることに起因する操縦安定性の低下を抑制できる。これらの結果、操縦安定性と耐偏摩耗性を維持しつつベルト層１５の耐久性を向上させることができる。

図４は、補強層全幅がトレッド全幅の７５％未満の場合の接地形状を示す図である。また、０度ベルト補強層２０のタイヤ幅方向における幅である補強層全幅ＢＷがトレッド全幅ＴＷの７５％〜８５％の範囲で形成されることにより、より確実にベルト層１５の耐久性を向上させることができる。つまり、補強層全幅ＢＷがトレッド全幅ＴＷの７５％以上で形成されることにより、より確実にトレッドショルダー域ＴＳの径成長を抑制できる。補強層全幅ＢＷがトレッド全幅ＴＷの７５％未満の場合には、トレッドショルダー域ＴＳの径成長を抑制しきれない場合があり、この場合、トレッドショルダー域ＴＳの径成長が大きくなる場合がある。このように、トレッドショルダー域ＴＳの径成長が大きい重荷重用空気入りタイヤ１が接地した場合には、トレッド中央域ＴＣと比較してトレッドショルダー域ＴＳの接地圧が高くなる。このため、重荷重用空気入りタイヤ１が路面等に接地した際の接地部の形状である接地形状５０は、トレッド中央域ＴＣの接地形状である中央域接地形状５１よりも、トレッドショルダー域ＴＳの接地形状であるショルダー域接地形状５２の方が接地面積が大きくなり易いため、中央域接地形状５１よりもショルダー域接地形状５２の方がタイヤ周方向、或いは、車両の進行方向に長くなる。

図５は、補強層全幅がトレッド全幅の７５％〜８５％の範囲で形成されている場合の接地形状を示す図である。これに対し、補強層全幅ＢＷをトレッド全幅ＴＷの７５％〜８５％の範囲で形成した場合には、トレッドショルダー域ＴＳの径成長を抑制できるので、当該重荷重用空気入りタイヤ１が接地した際の接地圧は、トレッド中央域ＴＣとトレッドショルダー域ＴＳとで同程度になる。このため、トレッド中央域ＴＣとトレッドショルダー域ＴＳとで同じような状態で接地するので、この状態の接地形状５０は、中央域接地形状５１とショルダー域接地形状５２とでタイヤ周方向における長さ、或いは、車両の進行方向における長さが同程度になる。

また、補強層全幅ＢＷがトレッド全幅ＴＷの８５％以下で形成されているので、０度ベルト補強層２０の破損を抑制できる。つまり、補強層全幅ＢＷがトレッド全幅ＴＷの８５％よりも大きい幅で形成された場合には、０度ベルト補強層２０の補強層ショルダー域ＢＳがショルダー部６のタイヤ径方向内方付近にまで位置する場合があるが、重荷重用空気入りタイヤ１はタイヤ幅方向における端部に向かうに従って径が小さくなっている。このため、ショルダー部６付近は、トレッド中央域ＴＣと比較して径が大幅に小さくなっている。このため、重荷重用空気入りタイヤ１の接地時におけるショルダー部６の径成長は、かなり大きなものとなっているが、このショルダー部６のタイヤ径方向内方付近にまで、前記補強層ショルダー域ＢＳが位置している場合には、ショルダー部６が接地する際に、補強層ショルダー域ＢＳに位置しているショルダー域コード２３が強制的に伸ばされ、張力が大きくなり過ぎて破断する虞がある。このため、補強層全幅ＢＷをトレッド全幅ＴＷの８５％以下で形成することにより、０度ベルト補強層２０の破損を抑制できる。これらの結果、補強層全幅ＢＷをトレッド全幅ＴＷの７５％〜８５％の範囲で形成することにより、０度ベルト補強層２０の破損を抑制し、より確実にベルト層１５の耐久性を向上させることができる。

また、補強層中央域ＢＣのタイヤ幅方向における幅を、トレッド全幅ＴＷの１／３〜２／３の範囲で形成しているので、より確実にベルト層１５の耐久性を向上させることができる。つまり、補強層中央域ＢＣの幅をトレッド全幅ＴＷの１／３以上にすることにより、補強層ショルダー域ＢＳを、適切にタイヤ幅方向において、径成長が大きい範囲であるトレッドショルダー域ＴＳのみに位置させることができ、補強層ショルダー域ＢＳが、径成長の小さい範囲であるトレッド中央域ＴＣに配置されるのを抑制できる。このため、径成長が大きい範囲のみに、荷重を受けた際の伸びが小さいショルダー域コード２３を配設することができ、このショルダー域コード２３が、径成長の小さい範囲にも配設されることを抑制できる。これにより、径成長の大きいトレッドショルダー域ＴＳの剛性のみを向上させることができ、径成長の小さいトレッド中央域ＴＣとの剛性に差を付けることができるので、より確実にトレッドショルダー域ＴＳの径成長をのみを抑制してベルト層１５の耐久性を向上させることができる。

また、補強層中央域ＢＣの幅をトレッド全幅ＴＷの２／３以下にすることにより、荷重を受けた際の伸びが大きい中央域コード２２が、径成長の大きいトレッドショルダー域ＴＳに配設されることを抑制でき、トレッドショルダー域ＴＳには荷重を受けた際の伸びが小さいショルダー域コード２３のみを配設できる。これにより、トレッドショルダー域ＴＳの剛性を、より確実に向上させることができ、ベルト層１５の耐久性を、より確実に向上させることができる。これらの結果、補強層中央域ＢＣのタイヤ幅方向における幅を、トレッド全幅ＴＷの１／３〜２／３の範囲で形成することにより、より確実にベルト層１５の耐久性を向上させることができる。

また、０度ベルト補強層２０のスチールコード２１を、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成しているため、容易に補強層ショルダー域ＢＳの剛性を向上させることができ、また、走行中にその剛性が低減することなく、剛性が維持され続ける。この結果、より確実に、且つ、容易にベルト層１５の耐久性を向上させることができる。また、ベルト層１５の耐久性を向上させる際に、ベルト層１５間に０度ベルト補強層２０を設けるのみで耐久性を向上させることができるので、新たに他の構造を設けることなく、ベルト層１５の耐久性を向上させることができる。この結果、重荷重用空気入りタイヤ１の重量を増加させることなく、ベルト層１５の耐久性を向上させることができる。また、ベルト層１５間などベルト層１５の近傍に、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度でスチールコード２１が形成された０度ベルト補強層２０を設けるのみでベルト層１５の耐久性を向上させることができる。この結果、生産性の低下を招くことなく、ベルト層１５の耐久性を向上させることができる。

なお、上記のトレッドショルダー域ＴＳの径成長の抑制は、走行時の転動による径成長の抑制のみでなく、インフレート時のトレッドショルダー域ＴＳの径成長も抑制できる。この結果、トレッドショルダー域ＴＳの径成長をより確実に抑制でき、ベルト層１５の耐久性を、より確実に向上させることができる。

また、０度ベルト補強層２０を設ける位置は、ベルト層１５間のみでなく、ベルト層１５のタイヤ径方向外方、或いは、ベルト層１５とカーカス１１との間に設けてもよい。０度ベルト補強層２０をいずれの位置に配設した場合でも、０度ベルト補強層２０が上述した構成で形成されており、補強層中央域ＢＣがトレッド中央域ＴＣに位置し、補強層ショルダー域ＢＳがトレッドショルダー域ＴＳに位置するように設けられることにより、トレッドショルダー域ＴＳの径成長を抑制できる。この結果、トレッドショルダー域ＴＳの径成長に起因するベルト層１５近傍の破損を抑制し、ベルト層１５の耐久性を向上させることができる。また、０度ベルト補強層は１層のみでなく、複数設けられていてもよい。０度ベルト補強層２０をいくつ設けた場合でも、それぞれの０度ベルト補強層２０が上述したように形成されていれば、その数は問わない。重荷重用空気入りタイヤ１に、上述した構成の０度ベルト補強層２０が少なくとも１層設けられていれば、ベルト層１５の耐久性の向上を図ることができる。

以下、上記の重荷重用空気入りタイヤ１について、従来の重荷重用空気入りタイヤ１と本発明の重荷重用空気入りタイヤ１とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、ショルダー域コード２３の伸び及び中央域コード２２の伸びの違いによる性能試験と、０度ベルト補強層２０の補強層全幅ＢＷの違いによる性能試験とを行った。ショルダー域コード２３の伸び及び中央域コード２２の伸びの違いによる性能試験では、耐久性、プランジャー破壊エネルギーについての２項目、０度ベルト補強層２０の補強層全幅ＢＷの違いによる性能試験では、耐久性についての１項目について行なった。

試験方法は、４３５／４５Ｒ２２．５サイズの重荷重用空気入りタイヤ１をリムに組み込み、ＪＡＴＭＡ正規条件の空気圧、荷重を設定して試験を行った。各試験項目の評価方法は、耐久性については、上記の重荷重用空気入りタイヤ１をドラム試験機にて試験を行い、速度４９ｋｍ／ｈで走行させ、ベルト層１５の故障、若しくはバットレス部のクラック等によって走行不能になるまでの走行距離を測定する。この測定結果を、ショルダー域コード２３の伸び及び中央域コード２２の伸びの違いによる性能試験の場合には、後述する従来例の重荷重用空気入りタイヤ１の走行距離を１００とした指数で示した。また、０度ベルト補強層２０の補強層全幅ＢＷの違いによる性能試験の場合には、後述する比較例６の重荷重用空気入りタイヤ１の走行距離を１００とした指数で示した。指数が大きい程、走行不能になるまでの走行距離が長くなっており、耐久性が優れている。

プランジャー破壊エネルギーについては、φ３８ｍｍの棒を５０ｍｍ／ｍｉｎの速度でトレッド部５の踏面、即ちトレッド面に垂直に押し込み、その時の撓み量と押し込む力とを測定し、この測定した撓み量と押し込む力を乗じてプランジャー破壊エネルギー算出する。算出した値を、後述する従来例の重荷重用空気入りタイヤ１のプランジャー破壊エネルギーを１００とした指数で示した。指数が大きい程、プランジャー破壊エネルギーが高くなっている。なお、このプランジャー破壊エネルギーは、突起入力時の０°ベルトコード破断の防止性能としての代用特性である。このため、プランジャー破壊エネルギーの指数が高い程、突起入力時の０°ベルトコード破断に対する性能が優れている。

試験をする重荷重用空気入りタイヤ１は、ショルダー域コード２３の伸び及び中央域コード２２の伸びの違いによる性能試験では、本発明が３種類、本発明と比較する比較例として５種類、そして、１種類の従来例を、上記の耐久性及びプランジャー破壊エネルギーの試験の方法で試験を行った。従来例では、０度ベルト補強層２０が設けられておらず、４層のベルト層１５が積層されている。比較例１〜５、及び本発明１〜３は、従来例と同様にベルト層１５が積層され、さらに、ベルト層１５間には、０度ベルト補強層２０が設けられている。この０度ベルト補強層２０は、比較例１〜５、及び本発明１〜３のいずれにおいても、タイヤ幅方向における補強層中央域ＢＣの幅は、トレッド全幅ＴＷの１／２となっている。この０度ベルト補強層２０に形成されるスチールコード２１は、中央域コード２２、及びショルダー域コード２３のいずれも３×７×０．２２のサイズのスチールコード２１が用いられている。

比較例１〜５及び本発明１〜３は、これらのように全て同様な構成になっており、０度ベルト補強層２０のショルダー域コード２３及び中央域コード２２の、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが、それぞれ異なっている。比較例の一例である比較例１は、ショルダー域コード２３の伸びが１．１％、中央域コード２２の伸びが１．３％となっている。また、比較例２は、ショルダー域コード２３の伸びが１．３％、中央域コード２２の伸びが１．５％となっている。また、比較例３は、ショルダー域コード２３の伸びが１．５％、中央域コード２２の伸びが１．７％となっている。また、比較例４は、ショルダー域コード２３の伸びが０．７％、中央域コード２２の伸びが０．７％となっている。また、比較例５は、ショルダー域コード２３の伸びが０．９％、中央域コードの伸び２２が１．２％となっている。

これに対し、本発明の一例である本発明１は、ショルダー域コード２３の伸びが０．３％、中央域コード２２の伸びが１．３％となっている。また、本発明２は、ショルダー域コード２３の伸びが０．７％、中央域コード２２の伸びが１．５％となっている。また、本発明３は、ショルダー域コード２３の伸びが０．９％、中央域コード２２の伸びが１．７％となっている。これらの従来例、比較例１〜５、本発明１〜３の重荷重用空気入りタイヤ１を上記の方法で評価試験をし、得られた結果を表１−１及び表１−２に示す。表１−１は、従来例、比較例１〜３の試験結果を表示しており、表１−２では、比較例４、比較例５、本発明１〜３の試験結果を表示している。

表１−１及び表１−２に示した上記の試験結果で明らかなように、０度ベルト補強層２０のショルダー域コード２３及び中央域コード２２の伸びが適切でない場合には、耐久性やプランジャー破壊エネルギーを向上させることができない。例えば、ショルダー域コード２３の伸びが１．０％よりも大きい場合には、トレッドショルダー域ＴＳの剛性を向上させることが困難であるため、この部分の接地圧が高くなり過ぎ、走行中に発熱してベルト層１５が破損し易くなるので、耐久性を向上させることができない（比較例１〜３）。また、中央域コード２２の伸びが１．３％未満の場合には、トレッド中央域ＴＣの弾力性が低いため、突起物が押し当てられた際に破断を防止する性能が向上せず、プランジャー破壊エネルギーが向上しないため、ベルト層１５やカーカス１１が破断し易くなる（比較例４、５）。

これに対し、本発明１〜３のように、ショルダー域コード２３の伸びを１．０％以下にすることにより、トレッドショルダー域ＴＳの剛性を向上させることができるので、トレッドショルダー域ＴＳの接地圧が高くなり、この部分が発熱することに起因するベルト層１５などの破損を抑制でき、また、中央域コード２２の伸びを１．３％以上にすることにより、トレッド中央域ＴＣのプランジャー破壊エネルギーを向上させることができるので、トレッド面に突起物が押し当てられた際のベルト層１５やカーカス１１が破断を抑制できる。この結果、ベルト層１５の耐久性を向上させることができる。

また、０度ベルト補強層の補強層全幅の違いによる性能試験では、本発明が３種類、本発明と比較する比較例として１種類を、上記の耐久性試験の方法で試験を行った。比較例となる比較例６、及び試験を行う本発明となる本発明４〜６は、全て上記の本発明２とほぼ同様な構成になっており、複数のベルト層１５間に０度ベルト補強層２０が設けられ、ショルダー域コード２３の伸びは０．７％、中央域コード２２の伸びは１．５％になっている。比較例となる比較例６は、（補強層全幅ＢＷ／トレッド全幅ＴＷ）が８８％となっている。これに対し、本発明の一例である本発明４は、（補強層全幅ＢＷ／トレッド全幅ＴＷ）が７５％となっている。また、本発明５は、（補強層全幅ＢＷ／トレッド全幅ＴＷ）が８０％となっている。また、本発明６は、（補強層全幅ＢＷ／トレッド全幅ＴＷ）が８５％となっている。これらの比較例６、本発明４〜６の重荷重用空気入りタイヤ１を上記の方法で評価試験をし、得られた結果を表２に示す。

表２に示した上記の試験結果で明らかなように、０度ベルト補強層２０のタイヤ幅方向における幅である補強層全幅ＢＷが適切な範囲、即ち、補強層全幅ＢＷをトレッド全幅ＴＷの７５％〜８５％の範囲で形成することにより、剛性を高くして径成長を抑制する範囲が適切になるので、ベルト層１５などがさらに破損し難くなる。この結果、ベルト層１５の耐久性を、より確実に向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、ベルト層を有する重荷重用空気入りタイヤに有用であり、特に、偏平率が７０％以下の重荷重用空気入りタイヤに適している。

この発明に係る重荷重用空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。 図１の重荷重用空気入りタイヤの要部詳細図である。 ０度ベルト補強層の形成範囲を示す図である。 補強層全幅がトレッド全幅の７５％未満の場合の接地形状を示す図である。 補強層全幅がトレッド全幅の７５％〜８５％の範囲で形成されている場合の接地形状を示す図である。

符号の説明

１ 重荷重用空気入りタイヤ
５ トレッド部
６ ショルダー部
７ 溝部
１０ サイドウォール部
１１ カーカス
１２ インナーライナ
１３ ビード部
１４ ビードコア
１５ ベルト層
２０ ０度ベルト補強層
２１ スチールコード
２２ 中央域コード
２３ ショルダー域コード
３０ 赤道面
５０ 接地形状
５１ 中央域接地形状
５２ ショルダー域接地形状
ＢＣ 補強層中央域
ＢＳ 補強層ショルダー域
ＢＷ 補強層全幅
ＴＣ トレッド中央域
ＴＳ トレッドショルダー域
ＴＷ トレッド全幅

Claims (3)

1. トレッド部のタイヤ径方向内方に少なくとも２層のベルト層を有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記ベルト層の層間に、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成されたコードを有する０度ベルト補強層が形成されており、
   前記０度ベルト補強層は、タイヤ径方向において隣接する前記ベルト層よりもタイヤ幅方向の幅が狭い幅で形成されると共に当該ベルト層に覆われるように形成され、さらに、前記０度ベルト補強層のタイヤ幅方向における中央部に位置する補強層中央域と、前記０度ベルト補強層のタイヤ幅方向において前記補強層中央域の両端に位置する補強層ショルダー域とを有しており、
   前記コードのうち、前記補強層中央域に形成される前記コードは中央域コードとして形成され、前記補強層ショルダー域に形成される前記コードはショルダー域コードとして形成されており、
   前記中央域コードは、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．３％以上となっており、
   前記ショルダー域コードは、４００Ｎの張力で荷重をかけた際の伸びが１．０％以下となっていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記０度ベルト補強層は、タイヤ幅方向の全幅が前記トレッド部の全幅の７５％〜８５％の範囲で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記補強層中央域は、タイヤ幅方向における幅が前記トレッド部の全幅の１／３〜２／３の範囲の幅となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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