JP4707105B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
図3は、特許文献に記載されたものではないが、このようなトレッドゴムを備えた従来の空気入りタイヤのクラウン部を拡大して示すタイヤ幅方向(以下、単に幅方向という)断面図である。
この空気入りタイヤ90は、上記した図3の空気入りタイヤ80と同様に、クラウン部91のトレッドゴム92を、空気入りタイヤ90の外周部に配置したキャップゴム層93と、キャップゴム層93の半径方向内側に配置したベースゴム層94から形成している。
請求項2の発明は、請求項1に記載された空気入りタイヤにおいて、前記ベースゴム片が、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部のタイヤ幅方向外側から内側まで該端部を覆って配置されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載された空気入りタイヤにおいて、前記ベースゴム片が、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向にトレッド幅の35%以上50%以下の位置において最大厚みを有することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載された空気入りタイヤにおいて、前記第2ベルトの幅は、トレッド幅の80%以上110%以下であり、前記分断された第1ベルトのタイヤ幅方向外側両端部間の距離は、前記第2ベルトの幅の85%以上90%以下であり、前記第3ベルトの幅は、前記第2ベルトの幅の85%以上90%以下であり、前記第4ベルトの幅は、前記第2ベルトの幅の40%以上60%以下である、ことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載された空気入りタイヤにおいて、前記第1ベルトの補強素子のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、38°以上44°以下であり、他のベルトの補強素子のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、いずれも66°以上75°以下である、ことを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載された空気入りタイヤにおいて、前記第4ベルトのタイヤ幅方向外側端部が、前記分断された第1ベルトのタイヤ幅方向内側端部よりもタイヤ幅方向外側に5mm以上15mm以下の距離を隔てて配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、ベースゴム片をタイヤ赤道面の両側に離間させて配置してトレッドゴムのベースゴム層を形成し、カット傷が生じやすいトレッドゴムの中央部分をキャップゴム層のみにより形成して、トレッド表面の摩耗が進行した場合等でもカット傷が生じるのを抑制する。また、ベースゴム片を熱による故障が生じやすい幅方向外側に配置し、発熱量を低下させて熱による故障を抑制する。更に、ベルト層の最内層のベルトを、中央部分で幅方向に分断してタイヤ赤道面の両側に離間して配置し、ベルト層の中央部分の剛性を低下させる。これにより、クラウン部の中央部分を突起物等に対して相対的に変形しやすくして、摩耗の有無に関わらず、トレッドゴムの中央部分にカット傷が生じるのを更に抑制する。
図1は、本実施形態の空気入りタイヤのクラウン部を拡大して示す幅方向断面図である。
即ち、上記したように、カット傷は、タイヤ赤道面Sを挟んだトレッドゴム5の中央部付近で最も発生しやすく、幅方向外側に向かうほど発生しにくくなる。逆に、熱による故障は、タイヤ転動時に最も大きなせん断歪みが生じるベルト層10の幅方向外側端部付近(特に図1の場合は、第3ベルト13の端部)で最も発生しやすく、トレッドゴム5の中央部付近では起こりにくい。従って、トレッドゴム5の中央部付近では、熱による故障よりもカット傷の発生を特に抑制する必要があり、逆に、ベルト層10の端部が位置するショルダー部6付近では、カット傷の発生よりも熱による故障を特に抑制する必要がある。
即ち、最も幅広な第2ベルト12は、トレッド幅Wの80%以上110%以下の幅に形成することが好ましい。これは、80%よりも狭い場合には、トレッド幅Wに対して狭くなりすぎ、特にクラウン部3の幅方向外側端部付近の剛性が低下して耐摩耗性や耐偏摩耗性が低下する恐れがあり、逆に、110%よりも広い場合には、端部の歪みがより大きくなり、悪路走行時等に亀裂等の故障核になる恐れがあるからである。
即ち、最内層の分断された第1ベルト11のベルト角度は、38°以上44°以下にすることが好ましい。これは、38°よりも小さい場合には、内圧時等に半径方向外側の第2、第3ベルト12、13が幅方向内側に縮もうとするのを支える効果が小さくなり、第2、第3ベルト12、13のベルト角度が設定角度よりも大きくなる、即ち周方向に近くなる結果、所定の性能が低下する恐れがある。また、ベルト角度が大きくなるほどベルト端部の歪みは大きくなるため、逆に、44°よりも大きい場合には、端部の歪みが大きくなり故障が生じる恐れも大きくなるからである。
本発明の空気入りタイヤ1の効果を確認するため、以上説明した構造(図1参照)の実施例のタイヤ(以下、実施品という)と、トレッドゴムのベースゴム層21とベルト層10の第1ベルト11とが中央部分で分断されずに幅方向に連続している従来構造(図3参照)のタイヤ(以下、従来品という)を用いて、以下の条件で耐カット性の試験を行った。
図示のように、摩耗初期から摩耗末期までの全期間を通して、実施品は従来品よりもカット傷の数が少なくなっており、耐カット性が向上していることが分かる。特にベースゴム層21がトレッド表面に露出してからは、従来品のカット傷が急激に増加しているのに対し、実施品では、ほぼそれ以前と同じ割合でカット傷が増加している。このベースゴム層21の露出後の増加率の差は、実施品ではカット傷が生じやすいトレッドゴム5の中央部付近をキャップゴム層20のみで形成したためであり、それ以前のカット傷も実施品が少ないのは、最内層の第1ベルト11を中抜き構造にして剛性を低下させてカット傷の発生を抑制したためである。
なお、表中、ベースゴム片間距離Tは、ベースゴム層21を構成するベースゴム片25の幅方向内側端部間の距離を示し、トレッド幅Wの倍数で表す。キャップゴム層の厚さの比H2/H1は、キャップゴム層20のタイヤ赤道面Sを挟んだ中央部の厚さH1と最薄肉部の厚さH2の比(H2/H1)を示す。第1ベルトの中抜き幅Bは、幅方向に分断されてタイヤ赤道面の両側に配置されたベルト層10の最内層の第1ベルト11の幅方向の分断幅を示し、トレッド幅Wの倍数で表す。
表2に、各タイヤの重合量と、そのときのエア溜まりと偏摩耗の状況を示す。
Claims (6)
- 一対のビードコア間をトロイダル状に延びるカーカス層と、クラウン部の前記カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも3層のベルトからなるベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムとを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドゴムは、トレッド表面を形成するタイヤ半径方向最外側のキャップゴム層と、前記ベルト層に沿って延在しタイヤ赤道面の両側に離間して配置された前記キャップゴム層よりも低発熱性の一対のベースゴム片からなるタイヤ半径方向最内側のベースゴム層とを含む複層構造を有し、
前記一対のベースゴム片のタイヤ幅方向内側端部間の距離が、トレッド幅の30%以上60%以下の範囲にあり、
前記キャップゴム層のタイヤ赤道面を挟んだ中央部における前記トレッド表面からのタイヤ半径方向の厚さをH1、該キャップゴム層の最薄肉部における前記トレッド表面からのタイヤ半径方向の厚さをH2としたとき、H2/H1が、0.4以上0.8以下の範囲にあり、
前記ベルト層が、タイヤ半径方向内側から外側に向かって順次重なる、タイヤ半径方向最内側に設けられた最内層の第1ベルトと、第2ベルトと、第3ベルトと、最外層の第4ベルトとからなり、
前記第1ベルトは、タイヤ幅方向に分断されてタイヤ赤道面の両側に離間して配置され、タイヤ幅方向内側端部間の距離が、トレッド幅の20%以上30%以下の範囲にあり、
前記第4ベルトのタイヤ幅方向外側端部が、前記トレッドゴム表面のタイヤ幅方向最外側に形成された溝の溝底位置よりもタイヤ赤道面側に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 請求項1に記載された空気入りタイヤにおいて、
前記ベースゴム片が、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端部のタイヤ幅方向外側から内側まで該端部を覆って配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 請求項1又は2に記載された空気入りタイヤにおいて、
前記ベースゴム片が、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向にトレッド幅の35%以上50%以下の位置において最大厚みを有することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載された空気入りタイヤにおいて、
前記第2ベルトの幅は、トレッド幅の80%以上110%以下であり、
前記分断された第1ベルトのタイヤ幅方向外側両端部間の距離は、前記第2ベルトの幅の85%以上90%以下であり、
前記第3ベルトの幅は、前記第2ベルトの幅の85%以上90%以下であり、
前記第4ベルトの幅は、前記第2ベルトの幅の40%以上60%以下である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載された空気入りタイヤにおいて、
前記第1ベルトの補強素子のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、38°以上44°以下であり、
他のベルトの補強素子のタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、いずれも66°以上75°以下である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載された空気入りタイヤにおいて、
前記第4ベルトのタイヤ幅方向外側端部が、前記分断された第1ベルトのタイヤ幅方向内側端部よりもタイヤ幅方向外側に5mm以上15mm以下の距離を隔てて配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
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