JP5823827B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、特に、タイヤ形状を保持するための周方向ベルト層を採用した、トラック・バスに用いるのに適した重荷重用の空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、カーカスのタイヤ径方向外側に層状にタイヤ周方向に沿って装着された周方向ベルト層を採用している重荷重用ラジアルタイヤ、例えば、超扁平のトラック・バス用ラジアルタイヤ（Ｔｒｕｃｋ・Ｂｕｓ Ｒａｄｉａｌ Ｔｉｒｅ：ＴＢＲ）等の空気入りタイヤが知られている。

近年、大型トラックやバスにおいては、車両の低燃費化及び軽量化のためにタイヤのシングル装着構造を採用する例が多くなっており、このシングル装着構造に対応して、タイヤの低扁平率化及びトレッドベースの広幅化が進んでいる。一般に、低扁平率の空気入りタイヤは、ベルトを、一対の傾斜ベルト層とタイヤ周方向補強のための周方向ベルト層により構成しており、これによって、高い内圧負荷時においてタイヤ形状を保持し、また、車両走行時における耐遠心力性及び耐発熱性を向上させ、もって、タイヤ耐久性の向上を図っている。

このタイヤ周方向を強化する周方向ベルト層を用いたタイヤとして、波状に癖付けしたウェービー（ＷＡＶＹ）コードを用いたベルト構造を適用した、例えば、「空気入りタイヤ」（特許文献１参照）がある。
このように、タイヤの低扁平率化に伴うタイヤ形状保持の観点から、また、タイヤへの負荷加重が年々増大する傾向にあってタイヤ耐久性を確保するために、現今、ウェービーコードやハイエロンゲーションコード等からなる周方向ベルト層を用いることが必要不可欠になっている。

ところで、低扁平率の空気入りタイヤにおいては、周方向ベルト層が配置されていないトレッドショルダに偏摩耗が発生する事例が多く出ているため、周方向ベルト層のベルト幅を広くすることによって、偏摩耗発生の抑制を図っている。また、タイヤの耐摩耗性の要求を満足するためには、ベルトコードがタイヤ赤道に対して傾斜配置された傾斜ベルト層が必要になるが、この傾斜ベルト層は、タイヤ幅方向長さがタイヤの耐摩耗性を決定付けるため、タイヤ幅に対する割合が一定以上のベルト幅を有する必要があり、その上、上下層のベルトコードが互いに交錯している必要がある。

特開２００８−２０１１４７号公報

しかしながら、周方向ベルト層を幅広化した構造においても、ショルダ端までベルト幅を広くすることは、ベルト幅を広くしたことによるタイヤ幅方向端部における耐久性の向上を必要とし、それに伴う製造工程における対応を必要とすることから難しく、ショルダ端までベルト幅を広くすることができない場合、周方向ベルト層が配置されていないショルダ端では偏摩耗の発生が避けられない。

また、主に、タイヤ形状保持の目的で低扁平率の空気入りタイヤに適用される周方向ベルト層は、高いベルト剛性を有していることから荷重付加時の偏芯効果が大きく、そのため、トレッドの荷重付加部位は接地長が短くなり、結果的に荷重付加部位での接地圧の上昇を招く。この接地圧の上昇により、トレッドゴムが圧縮変形を受けてトレッドゴムの変形が大きくなり、トレッドセンタ（タイヤ赤道）での摩耗速度が速くなる。

その一方で、トレッドショルダの摩耗速度はトレッドセンタに比べて遅いため、トレッドにおけるショルダとセンタの摩耗バランスが悪くなり、ショルダの方が摩耗量が多くなる偏摩耗が発生する要因となる。
この発明の目的は、トレッドにおける耐久性の向上と偏摩耗発生の抑制を両立させることができる、周方向ベルト層を有する空気入りタイヤを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る空気入りタイヤは、タイヤの骨格を構成するカーカスのタイヤ径方向外側に設けた、タイヤ幅方向端部では二層以上とし、タイヤ幅方向端部以外では少なくとも一層の、タイヤ周方向に沿って延在する周方向ベルト層と、前記周方向ベルト層のタイヤ径方向外側に設けた、二層以上の、ベルトコードのタイヤ赤道方向に対する傾斜角度を４０度以下とする傾斜ベルト層と、前記傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端部の隣接する層間に設けた、前記傾斜ベルト層のコーティングゴムより１００％伸張時モヂュラスが小さい間クッションゴムと、前記傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に設けた、トレッドとを有することを特徴としている。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記周方向ベルト層のベルト幅が、タイヤ幅の７０％以上から９０％以下の範囲に形成されていることを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記周方向ベルト層のタイヤ幅方向端部の前記傾斜ベルト層との層間に設けた、１００％伸張時モヂュラスが前記間クッションゴムより小さい層間ゴムを有することを特徴としている。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記間クッションゴムは、１００％伸張時モヂュラスが６．５ＭＰａ以下であることを特徴としている。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤは、前記周方向ベルト層のタイヤ径方向内側で前記カーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも一層の、ベルトコードをタイヤ赤道方向に対して傾斜配置した傾斜ベルト層を有することを特徴としている。

この発明に係る空気入りタイヤによれば、タイヤ幅方向端部では二層以上とし、タイヤ幅方向端部以外では少なくとも一層の、タイヤ周方向に沿って延在する周方向ベルト層により、軽量化を図りつつ、二層以上の、ベルトコードのタイヤ赤道方向に対する傾斜角度を４０度以下とする傾斜ベルト層により、傾斜ベルト層に張力保持効果を持たせ、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端部の隣接する層間に設けた、傾斜ベルト層のコーティングゴムより１００％伸張時モヂュラスが小さい間クッションゴムにより、傾斜ベルト層１７をタイヤ周方向に立てたことによって層間端部に発生しがちな歪の発生を抑制することができる。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、周方向ベルト層のベルト幅が、タイヤ幅の７０％以上から９０％以下の範囲に形成されていることにより、トレッドショルダの接地圧を向上させてトレッドゴムの押し出し成分を増大させることで、偏摩耗性能を向上させることができる。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端部の傾斜ベルト層との層間に設けた、１００％伸張時モヂュラスが間クッションゴムより小さい層間ゴムにより、周方向ベルト層のベルト端部での層間剪断歪を効果的に低減させることになり、ベルトセパレーションに対する耐久性を向上させることができる。

また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、間クッションゴムは、１００％伸張時モヂュラスが６．５ＭＰａ以下であることにより、傾斜ベルト層間のせん断歪を低くすることができる。
また、この発明の他の態様に係る空気入りタイヤによれば、周方向ベルト層のタイヤ径方向内側でカーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも一層の、ベルトコードをタイヤ赤道方向に対して傾斜配置した傾斜ベルト層を有することにより、転動時のタイヤへの突起入力に対する耐久力が向上し、タイヤの突起物等の乗り越し性能（耐バースト性）を飛躍的に向上させることができる。

この発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの構成を模式的に示す、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の側のタイヤ幅方向に沿う断面図である。 図１の空気入りタイヤの他の例の構成を模式的に示す、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の側のタイヤ幅方向に沿う断面図である。 図１の空気入りタイヤの更に他の例の構成を模式的に示す、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の側のタイヤ幅方向に沿う断面図である。 従来の空気入りタイヤ（従来例）のベルト構造を概念的に示す、図１と同様の断面説明図である。 参考例１の空気入りタイヤのベルト構造を概念的に示す、図１と同様の断面説明図である。 参考例２の空気入りタイヤのベルト構造を概念的に示す、図１と同様の断面説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの構成を模式的に示す、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の側のタイヤ幅方向に沿う断面図である。なお、以下の説明は、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の半分側について行い、同様の構成を有するタイヤ幅方向他方の半分側については説明を省略する。

図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、例えば、トラック・バス用ラジアルタイヤ（ＴＢＲ）等の超扁平の重荷重用ラジアルタイヤであり、タイヤの骨格を構成するカーカス１１、カーカス１１のタイヤ径方向外側に位置するベルト１２、ベルト１２のタイヤ径方向外側に位置するトレッド１３、及びトレッド１３に続いてカーカス１１のタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォール１４を有している。
カーカス１１は、環状構造を有する左右一対のビードコア（図示しない）間に、トロイダル状に架け渡されている。

ベルト１２は、少なくとも一層の周方向ベルト層１５と、周方向ベルト層１５が一層の場合に設けられる端部周方向ベルト層１６と、二層以上の傾斜ベルト層１７とが、記載順にカーカス１１のタイヤ径方向外側に配置された積層構造を有している。また、周方向ベルト層１５と傾斜ベルト層１７の層間には、層間ゴム１８が配置され、傾斜ベルト層１７の層間には、間クッションゴム１９が配置されている。ここでは、一例として、周方向ベルト層１５が一層、端部周方向ベルト層１６が一層、傾斜ベルト層１７が二層（１７ａ，１７ｂ）の場合について説明する。これらベルト層は、例えば、スチール繊維材或いは有機繊維材からなる複数のベルトコードを圧延加工することにより形成される。

周方向ベルト層１５は、タイヤ幅方向に沿うベルト幅が、タイヤ幅の７０％以上から９０％以下の範囲、好ましくは７５％以上に形成されている。また、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部が、傾斜ベルト層１７（即ち、ベルト幅が傾斜ベルト層１７の中で一番広い傾斜ベルト層１７ａ）のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向内側に５ｍｍから２０ｍｍ以内に位置するように配置されている。上記構成は、周方向ベルト層が複数ある場合、全ての周方向ベルト層について適用される。
端部周方向ベルト層１６は、周方向ベルト層１５のタイヤ径方向外側のタイヤ幅方向端部域、即ち、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向中心（Ｃ．Ｌ）であるタイヤ赤道側に２０ｍｍ以上、８０ｍｍ以内の領域、を占めるように配置されている。

従って、トレッド１３のタイヤ幅方向において、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部からタイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）側に８０ｍｍ以内の領域、所謂、トレッドショルダ（タイヤ幅方向端部）では、周方向ベルト層１５と端部周方向ベルト層１６の二層構造となり、両トレッドショルダに挟まれた、所謂、トレッドセンタでは、周方向ベルト層１５のみの一層構造となる。これにより、トレッド１３のタイヤ幅方向端部域（トレッドショルダ）における偏摩耗の発生を抑制することができる。
なお、タイヤ幅方向に沿う断面構造において、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部位置を示す線を、周方向ベルト層端部線Ｌとする。

周方向ベルト層１５及び端部周方向ベルト層１６は、同一構成のベルト層からなり、ベルトコードの繊維方向がタイヤ周方向に対し略平行に、即ち、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）に対し、例えば、１度から２度の傾斜角度を有して配置されており、非伸張性の直線コード若しくは非伸張性のコードを波状に癖付けしたウェービー（ＷＡＶＹ）コード、或いは金属性弾性コードであるハイエロンゲーションコード等を用い、コードをゴム皮膜した狭幅のストリップをタイヤ周方向に螺旋巻回して形成することが望ましい。

傾斜ベルト層１７（１７ａ，１７ｂ）は、ベルトコードがタイヤ周方向に立った状態、即ち、ベルトコードの繊維方向がタイヤ周方向（タイヤ赤道）に対し１０度以上から４０度以下の範囲の角度（ハイアングル）で傾斜配置されており、二層以上の傾斜ベルト層１７の各層は、ベルトコードの繊維方向をタイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）に対して相互に異なる方向（右上がり或いは左上がり）に傾斜させ、上下層において交錯するように積層されている。

周方向ベルト層１５に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）のベルト幅は、タイヤ幅の７５％以上から９０％以下の範囲、好ましくは８０％以上とし、傾斜ベルト層１７ａのタイヤ径方向外側に積層された傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｂ）のベルト幅は、タイヤ幅の５５％以上から８５％以下の範囲、好ましくは７０％以上としている。

つまり、周方向ベルト層１５に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）のベルト幅は、周方向ベルト層１５のベルト幅より広く（その差が５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下）形成され、周方向ベルト層１５に隣接する傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に積層された傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｂ）のベルト幅は、周方向ベルト層１５に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）のベルト幅より狭く、周方向ベルト層１７のベルト幅と略同じに形成されている。

層間ゴム１８は、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部と、周方向ベルト層１５に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）の層間に配置されており、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠する方法で測定した１００％伸張時モデュラス（Ｍｏｄ．）が、１．５ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下のゴム部材により形成されている。
この層間ゴム１８は、周方向ベルト層１７側、即ち、タイヤ径方向内側が、タイヤ幅方向のタイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）から端部側に向かって層間厚み（ゲージ：Ｇａ．）が増大する傾斜面からなる、タイヤ幅方向に沿う断面が楔形状に形成されている。

そして、層間ゴム１８が配置される、端部周方向ベルト層１６のタイヤ幅方向端部のベルトコード上面と、端部周方向ベルト層１６に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）のタイヤ幅方向端部のベルトコード下面との、最大層間厚み（タイヤ幅方向端部における層間厚み）は、３．０ｍｍ以上確保されていると共に、厚みがタイヤ幅方向端部から内側に向かって漸減するように形成されている。

間クッションゴム１９は、周方向ベルト層１５のタイヤ径方向外側に隣接して配置された傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）のタイヤ幅方向端部と、この傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）のタイヤ径方向外側に隣接して配置された傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｂ）の層間に配置されている。この間クッションゴム１９は、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠する方法で測定した１００％伸張時モデュラス（Ｍｏｄ．）が、傾斜ベルト層１７のコーティングゴムより小さく、層間ゴム１８に比べて大きい、例えば、２ＭＰａ〜６．５ＭＰａの範囲のゴム部材により形成されている。

また、間クッションゴム１９は、周方向ベルト層１５のタイヤ径方向外側に隣接して配置された傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）側を底辺とし、周方向ベルト層端部線Ｌ上を頂点とする、タイヤ幅方向に沿う断面が略二等辺三角形状に形成されている。従って、間クッションゴム１９のタイヤ径方向外側に配置された傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｂ）のタイヤ幅方向端部側は、間クッションゴム１９の斜辺に沿ってタイヤ径方向外側へと屈曲している。

トレッド１３は、硬質ゴムのキャップゴム（上層、即ち、タイヤ径方向外側部分）１３ａと軟質ゴムのベースゴム（下層）１３ｂからなる二層構造とする、キャップアンドベース（ＣＡＰａｎｄＢＡＳＥ）構造を有している。キャップアンドベース構造において、キャップゴム１３ａとベースゴム１３ｂの弾性率は、キャップゴム１３ａの方がベースゴム１３ｂより大きく（キャップゴム１３ａ＞ベースゴム１３ｂ）、ベースゴム１３ｂの層間厚みは、タイヤ幅方向中央（タイヤ赤道）の方がタイヤ幅方向端（トレッドショルダ）より小さく（タイヤ赤道＜トレッドショルダ）なるようにしている。

また、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）におけるベースゴム１３ｂの層間厚み（ベースゲージ）は、０ｍｍ以上、３ｍｍ以下とし、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）とトレッドショルダにおけるベースゴム１３ｂの層間厚み差（ゲージ差）は、３ｍｍ以上、８ｍｍ以下であることが望ましく、ベースゲージが最大となる領域は、周方向ベルト層端部線Ｌを中心として、タイヤ幅方向の内側（タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）側）へ２０ｍｍ、外側へ２０ｍｍの範囲にあることが望ましい。
このように、ベルトを配置することができないトレッドショルダ端部において、キャップゴムとベースゴムの層間方向の分割を適正化することにより、トレッドショルダ端部のトレッドゴムの押し出し量を増大させトレッドショルダ端部まで摩耗性能を向上させることで、偏摩耗を発生させないタイヤとすることができる。

上述したように、この発明に係る空気入りタイヤ１０のベルト構成において、周方向ベルト層１５のベルト幅を、タイヤ幅の７０％以上から９０％以下の範囲に形成したのは、ベルト幅がタイヤ幅の７０％未満ではトレッド面の接地圧分布が不均一となって、周方向ベルト層１５が配置されていないトレッド１３のタイヤ幅方向外側部分で偏摩耗が発生し、トレッド１３が完全に摩耗するまでタイヤを使用することができなくなるからであり、ベルト幅がタイヤ幅の９０％を超えると、規定した層間を有していた場合においても、周方向ベルトと傾斜ベルト層間のせん断歪を抑制するのが困難になるからである。
また、ベルト幅が、タイヤ幅の７０％未満では、タイヤ形状の維持が困難になりタイヤの耐久性が著しく低下するためである。
また、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部を、傾斜ベルト層１７のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向内側に５ｍｍから２０ｍｍ以内に位置させていることで、周方向ベルト層１５は、タイヤの荷重接地時に十分な張力を発揮することができるようになり、トレッド中央部からトレッド端部（トレッドショルダ）まで概ね均一な接地圧が発生して、トレッドにおける局所的な接地圧の低下による偏摩耗を抑制することができる。

このように、扁平タイヤにおいては、周方向ベルト層１５のベルト幅が広いことが必要である。
しかしながら、周方向ベルト層１５のベルト幅が広いと、荷重接地時のタイヤ形状の変形により、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部には大きな層間剪断歪が発生するため、周方向ベルト層１５のベルト幅がタイヤ幅の８０％以上の場合には、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部において、３．０ｍｍ以上の層間ゲージが必要であり、また、トレッドゴムの、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠する方法で測定した１００％伸張時モヂュラスも低いことが必要であり、４ＭＰａ以下であることが好ましい。

ところで、周方向ベルト層１５を設けた場合、荷重時にベルト張力が大きくリング剛性が高くなることによって偏芯効果が増加することによるゴム変形の増加が避けられなかったが、ゴムの変形はゴムの弾性率に比例するため、変形の大きい部分を硬くすればゴム変形の増加を抑制することが可能であることが分かり、特に、偏芯効果の大きいタイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）部分のゴムの弾性率を大きくすれば良いことが判明した。

しかしながら、キャップゴムを硬くすることは、ゴム変形の抑制になるものの、ゴム剛性が上がり過ぎてトレッドのブロックがもげ易い等の不具合を招くことになる。これらの不具合を招くことなく効率的にゴムの弾性率を高めるには、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）部のベースゴムの層間厚み（ベースゲージ）を少なくすることで達成することができる。これは、一般的に、ベースゴムは良好な発熱性を得るため軟らかく設定しているので、軟らかいベースゴムのゲージを減らすことによりタイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）部の弾性率が向上するからである。

一方、トレッドにおける発熱性の良し悪しは、ゲージが厚くなるショルダで殆ど決まってしまうことから、ショルダでは、良好な発熱性を得るため配置しているベースゴムのゲージ減少化が困難であると共に、ショルダは元々偏芯効果が大きくないため、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）部で発生するような現象は発生し難い。よって、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）部とショルダの摩耗バランスを考慮すれば、ショルダのベースゲージを変更する必要度は小さい。

また、ベースゴムにおいては、周方向ベルト層１５のベルト幅を広くしていることからトレッドショルダで押し出される成分が増大するが、これは、ベルト幅広化しているために接地圧を向上させることができ、その結果、ゴム押し出し力が大きくなるためである。また、トレッドショルダの端部まで周方向ベルト層１５が配置されていないものの、ベルト幅広化によってトレッドショルダの端部近傍まで（従来に比べはるかに端部近傍まで）周方向ベルト層１５が配置されているため、トレッドショルダの端部におけるゴム押し出し力を増大させる（従来に比べより大きくする）ことになるので、ベルト幅広化がゴム押し出し力を大きくする要因となる。

周方向ベルト層１５が、所謂、トレッドセンタで一層の場合、周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部からタイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）側に４０ｍｍ以内の領域、所謂、トレッドショルダでは、周方向ベルト層１５が二層以上（この例では、周方向ベルト層１５と端部周方向ベルト層１６の二層構造）であることが必要である。これは、周方向ベルト層１５の、トレッドショルダに位置するベルト端が一層であると、タイヤ付加荷重時に周方向ベルト層１５に発生するタイヤ周方向歪がベルト端に集中してベルト端が耐えられず、ベルトセパレーションを起こしてしまうためである。

つまり、周方向ベルト層１５の、所謂、トレッドショルダで、周方向ベルト層１５が二層以上になっていることにより、タイヤの荷重接地時に十分な張力を発揮することができ、周方向ベルト層１５が二層以上となる範囲が４０ｍｍ以内であれば、タイヤ内圧充填時における形状保持とタイヤ重量の増加抑制との両立が可能である。
また、所謂、トレッドショルダでは、周方向ベルト層１５と端部周方向ベルト層１６の二層構造とし、所謂、トレッドセンタでは、周方向ベルト層１５のみの一層構造とすることにより、トレッド全域において周方向ベルト層を二層構造とする場合に比べ、周方向ベルト層を形成するために使用する部材の量を低減することができるので、軽量化を図ることができる。

傾斜ベルト層１７は、トレッド面のタイヤ周方向の変形を均一にする機能を有しており、この変形が均一である程、トレッドゴムの摩耗度合いがトレッド面全域において均一になることから、傾斜ベルト層１７を設けたことにより、トレッド１３が完全に摩耗するまでタイヤを使い切ることができる。
また、二層以上の傾斜ベルト層１７（１７ａ，１７ｂ）における、ベルトコードの繊維方向のタイヤ周方向（タイヤ赤道）に対する傾斜角度がハイアングルの場合、３０度以下であることが好ましく、３０度以下で二層以上の傾斜ベルト層１７が互いに交錯することにより、トレッドショルダのゴムの流動を促進し、偏摩耗発生の抑制力を向上させることができる。

なお、傾斜ベルト層１７（１７ａ，１７ｂ）は、ベルトコードの繊維方向がタイヤ周方向（タイヤ赤道）に対し４５度以上から７０度以下の範囲の角度（ローアングル）で傾斜配置しても良く、角度が４５度以上であれば、偏摩耗性能と耐久性能を両立させることができる。
また、傾斜ベルト層１７における、ベルトコードの繊維方向のタイヤ周方向（タイヤ赤道）に対する傾斜角度を４０度以下にして、傾斜ベルト層１７のベルトコードをタイヤ周方向に対し立てた状態にしているので、傾斜ベルト層１７に張力保持効果を持たせることができる。このため、所謂、トレッドセンタでは、周方向ベルト層１５の総数が少なくなって（この例では、一層）張力保持効果が低減しているが、これを補って十分な張力保持効果を確保することができる。

また、二層以上の傾斜ベルト層１７（１７ａ，１７ｂ）は、タイヤ幅の６５％以上の範囲、好ましくは７０％以上の範囲で、上下層が互いに交錯していることが必要である。これは、トレッドショルダの摩耗抑制力を向上させるためである。
周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部と、周方向ベルト層１５に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ａ）の層間に、１００％伸張時モデュラスが５．０ＭＰａ以下のゴム部材からなる層間ゴム１８を配置したことにより、周方向ベルト層１５のベルト端部での層間剪断歪を効果的に低減させることになり、ベルトセパレーションに対する耐久性を向上させることができる。

周方向ベルト層１５のタイヤ径方向外側に配置された二層の傾斜ベルト層１７（１７ａ，１７ｂ）の層間に、１００％伸張時モデュラスが層間ゴム１８に比べて大きい間クッションゴム１９を配置したことにより、傾斜ベルト層１７の端部において歪が発生するのを抑制することができる。これは、傾斜ベルト層１７のベルトコードをタイヤ周方向に対し立てた状態にしたことで、傾斜ベルト層１７の端部においても、張力を有するため故障の原因になる歪が発生し易くなったことに対応するものである。

図２は、図１の空気入りタイヤの他の例の構成を模式的に示す、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の側のタイヤ幅方向に沿う断面図である。図２に示すように、空気入りタイヤ２０は、周方向ベルト層１５のタイヤ径方向内側に、狭幅傾斜ベルト層２１を設けており、その他の構成及び作用は、空気入りタイヤ１０と同様である。
空気入りタイヤ２０の狭幅傾斜ベルト層２１は、ベルトコードの繊維方向がタイヤ周方向（タイヤ赤道）に対し５０度以上から９０度以下の範囲の角度（ローアングル）、望ましくは７０度以上の角度で傾斜配置されていると共に、周方向ベルト層１５よりもベルト幅を２０ｍｍ以上から２５０ｍｍ以下の範囲で狭く形成されている。

この狭幅傾斜ベルト層２１、即ち、ローアングルで狭幅の傾斜ベルト層が、周方向ベルト層１５のタイヤ径方向内側に隣接して配置されることで、転動時のタイヤへの突起入力に対する耐久力が向上し、タイヤの突起物等の乗り越し性能（耐バースト性）を飛躍的に向上させることができる。タイヤ重量との両立のためには、狭幅傾斜ベルト層２１のベルト幅を、周方向ベルト層１５のベルト幅よりも２０ｍｍ以上狭く、即ち、周方向ベルト層１５よりもベルト幅を短くすれば十分であり、４０ｍｍ以上狭い方が好ましい。

図３は、図１の空気入りタイヤの更に他の例の構成を模式的に示す、タイヤ赤道を境とするタイヤ幅方向一方の側のタイヤ幅方向に沿う断面図である。図３に示すように、空気入りタイヤ３０は、傾斜ベルト層を三層以上（一例として、三層の場合を図示）設けており、その他の構成及び作用は、空気入りタイヤ２０と同様である。

空気入りタイヤ３０の周方向ベルト層１５のタイヤ径方向外側には、三層の傾斜ベルト層１７ａ，１７ｂ，１７ｃがタイヤ径方向内側から記載順に配置されているが、傾斜ベルト層を三層以上設けた場合、タイヤ径方向最外側に位置する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｃ）は、ベルトコードの繊維方向が、その傾斜ベルト層とタイヤ径方向内側に隣接する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｂ）のベルトコードの繊維方向と、傾斜方向が同一になるように配置されていることが望ましい。

これは、タイヤ径方向最外側に位置する傾斜ベルト層（この例では、傾斜ベルト層１７ｃ）が、周方向ベルト層１５に外傷が付くことを防ぐ保護層になることで、転動時のタイヤへの突起入力に対する耐久力を向上させるためである。
なお、傾斜ベルト層を三層以上設ける構成を、この例では、周方向ベルト層１５のタイヤ径方向内側に傾斜ベルト層２１（ローアングル傾斜ベルト層）が配置される構成（図３参照）に適用したが、傾斜ベルト層２１が配置されない構成（例えば、図２参照）に適用しても良い。

このように、上述した空気入りタイヤ１０，２０，３０は、周方向ベルト層１５のベルト幅を広くすることにより、トレッドショルダの接地圧を向上させてトレッドゴムの押し出し成分を増大させることで、偏摩耗性能を向上させており、また、ベルトを配置することができないトレッドショルダ端部においては、キャップゴムとベースゴムの層間方向の分割を適正化することにより、トレッドショルダ端部のトレッドゴムの押し出し量を増大させトレッドショルダ端部まで摩耗性能を向上させることで、偏摩耗を発生させないタイヤとしており、また、周方向ベルト層１５のベルト幅広化及び層間ゴム１８を配置することにより、ベルト端部のセパレーションを抑制して耐久性を高めている。

また、周方向ベルト層１５の数をトレッドセンタでは１層（周方向ベルト層１５）、トレッドショルダでは二層（周方向ベルト層１５と端部周方向ベルト層１６）として軽量化を図りつつ、二層以上配置した傾斜ベルト層１７（１７ａ，１７ｂ）の、ベルトコードの繊維方向をタイヤ周方向（タイヤ赤道）に対し４０度以下で傾斜配置する、即ち、タイヤ周方向に立てることで、傾斜ベルト層１７に張力保持効果を持たせ、層間端部に間クッションゴム１９を配置したことで、傾斜ベルト層１７をタイヤ周方向に立てたことによって層間端部に発生しがちな歪の発生を抑制することができる。

この発明に係る空気入りタイヤを３種類（実施例１〜３）試作し、発熱耐久性能、偏摩耗性能、耐突起性能について、一種類の従来例、一種類の比較例、及び二種類の参考例（参考例１，２）との比較試験を行った。
実施例１は、この発明に係る空気入りタイヤ１０（図１参照）と、実施例２は、この発明に係る空気入りタイヤ２０（図２参照）と、実施例３は、この発明に係る空気入りタイヤ３０（図３参照）と、ほぼ同一の構成を有している。

図４は、従来の空気入りタイヤ（従来例）のベルト構造を概念的に示す、図１と同様の断面説明図である。図４に示すように、従来の空気入りタイヤ１は、図１に示す、空気入りタイヤ１０（実施例１）と比較して、周方向ベルト層２がトレッド全域において二層構造とされ、二層の傾斜ベルト層３がローアングルベルトコードとされ、間クッションゴム１９が設けられておらず、キャップゴム１３ａベースゴム１３ｂの割合が、トレッドセンタ（Ｃ．Ｌ）とトレッドショルダでベースゴム１３ｂの層間厚み（ベースゲージ）に大きな差がなく形成されている。その他の構成は、空気入りタイヤ１０と同様である。

図５は、参考例１の空気入りタイヤのベルト構造を概念的に示す、図１と同様の断面説明図である。図５に示すように、参考例１の空気入りタイヤ４は、図４に示す、従来の空気入りタイヤ１と比較して、キャップゴム１３ａベースゴム１３ｂの割合が、トレッドセンタ（Ｃ．Ｌ）とトレッドショルダでベースゴム１３ｂの層間厚み（ベースゲージ）に大きな差を有している。その他の構成は、従来の空気入りタイヤ１と同様である。

図６は、参考例２の空気入りタイヤのベルト構造を概念的に示す、図１と同様の断面説明図である。図６に示すように、参考例２の空気入りタイヤ５は、図５に示す、参考例１の空気入りタイヤ４と比較して、キャップゴム１３ａベースゴム１３ｂの割合が、トレッドセンタ（Ｃ．Ｌ）でベースゴム１３ｂの層間厚み（ベースゲージ）を０とする、即ち、トレッドセンタ（Ｃ．Ｌ）ではベースゴム１３ｂが無いように形成されている。なお、ベースゴム１３ｂのタイヤ幅方向内側端は、トレッド１３に形成されたショルダ溝１３ｃのタイヤ幅方向内側位置ｄから、タイヤ幅方向内側と外側に２０ｍｍの範囲に配置されている。その他の構成は、参考例１の空気入りタイヤ４と同様である。

上述した、従来例、比較例、参考例１，２、実施例１〜３の空気入りタイヤは、何れもタイヤサイズが４３５／４５Ｒ２２．５（タイヤ幅：４３０ｍｍ）の超扁平の重荷重用ラジアルタイヤであり、上記サイズの各タイヤをリムサイズ１４．００×２２．５の適用リムに組み込み、正規内圧９００ｋＰａ、規定荷重５０００ｋｇで、発熱耐久性能試験、偏摩耗性能試験、耐突起入力性能試験を行った。

ここで、適用リムとは、ＪＡＴＭＡ（The Japan Automobile Tyre Manufacturers Association,Inc.）に規定される「適用リム」、ＴＲＡ（THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.）に規定される「Design Rim」、或いはＥＴＲＴＯ（THE European Tyre and Rim Technical Organisation）に規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、或いはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、或いはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。

発熱耐久性能試験は、ＪＡＴＭＡ等で規定されるＱＣ耐久ドラムによるＷＳ（荷重と走行距離によるシビリティ）値を測定し、従来例のタイヤのＷＳ値を１００（ＩＮＤＥＸ）として、指数で表示した。
偏摩耗性能試験は、ドラム走行後のタイヤ赤道溝及びトレッドショルダ溝の摩耗量を測定し、トレッドセンタ（Ｃ．Ｌ）とトレッドショルダの摩耗の偏りを調べた。従来例のタイヤのトレッドセンタ摩耗量に対するショルダ摩耗量の割合値を１００（ＩＮＤＥＸ）として、指数で表示した。
耐突起入力性能試験は、トレッド面に突起を押し付けてタイヤがバーストしたときの押し付け力を測定した。従来例のタイヤにおけるタイヤがバーストしたときの押し付け力を１００（ＩＮＤＥＸ）として、指数で表示した。

以下、実施例１〜３、従来例、比較例、参考例１，２の諸元について表１及び表２を参照して説明する。なお、表中、角度［ｄｅｇ］の欄内において、Ｒは右上がりを、Ｌは左上がりをそれぞれ表し、傾斜ベルト層１７ａのベルト層１５差は、傾斜ベルト層１７ａのベルト幅と周方向ベルト層１５のベルト幅との差（傾斜ベルト層１７ａベルト幅−周方向ベルト層１５ベルト幅）を、ショルダベースのゲージ差は、タイヤ赤道部とトレッドショルダにおけるベースゴム１３ｂの層間厚み差（ゲージ差）を、それぞれ表す。実施例は、周方向ベルト端部のゲージ差にて比較（ゲージＭＡＸ部）。

実施例１〜３、従来例、比較例、参考例１，２の各空気入りタイヤにおいて、周方向ベルト層１５と端部周方向ベルト層１６の、タイヤ赤道（Ｃ．Ｌ）に対する角度は０ｄｅｇ、ベルトコード種はウェービー（ＷＡＶＹ）であり、層間ゴム１８の、層間厚み（層間ゲージ）は５．０ｍｍ、１００％伸張時モデュラス（ｍｏｄ．）は１．８であり、トレッドショルダのベースゲージが最大となる領域は周方向ベルト層１５のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向内側へ１０ｍｍの位置であり、それぞれ共通である。
また、参考例２において、ベースゴム１３ｂのタイヤ幅方向内側端は、トレッド１３に形成されたショルダ溝１３ｃのタイヤ幅方向内側位置ｄから、タイヤ幅方向内側へ５ｍｍの位置に配置されている。

この発明に係る実施例１〜３の空気入りタイヤ１０，２０，３０における、発熱耐久性能、偏摩耗性能、及び耐突起入力性能について、従来例、比較例、参考例１，２との比較結果から以下の評価を得ることができた。
発熱耐久性能（指数値が大きい程、発熱耐久性が高く、良好であることを示す。なお、指数値９０未満は、発熱耐久性が悪化し、好ましくない）：
従来例を１００（ＩＮＤＥＸ）として、比較例は９０であるのに対し、参考例１，２、実施例１〜３の何れも１００であり、比較例に比べて高く、従来例、参考例１，２と比べても劣ることは無かった。

偏摩耗性能（指数値が大きい程、偏摩耗し難いことを示す）：
従来例を１００（ＩＮＤＥＸ）として、比較例は９０であるのに対し、参考例１は１２０、参考例２は１３０、実施例１〜３は何れも１２０であり、参考例１，２及び実施例１〜３は、従来例に比べ偏摩耗し難いこと、特に、比較例に比べては格段に偏摩耗し難いことが証明された。

耐突起入力性能（指数値が大きい程、突起入力に対する耐久性が高いことを示す）：
従来例を１００（ＩＮＤＥＸ）として、比較例、参考例１，２は１００であるのに対し、実施例１は９０、実施例２は９５、実施例３は１００であり、実施例１及び実施例２は、従来例、比較例、参考例１，２より若干低くはあるが、実施例３にあっては、従来例、比較例、参考例１，２と遜色無かった。
このように、空気入りタイヤ１０は、周方向ベルト層を軽量化した上で、必要な発熱耐久性能を保持しつつ、トレッドでの偏摩耗発生の抑制と耐突起入力性能の確保を両立させることができる。

この発明によれば、周方向ベルト層を軽量化した上で、必要な発熱耐久性能を保持しつつ、トレッドでの偏摩耗発生の抑制と耐突起入力性能の確保を両立させることができるため、タイヤ形状を保持するための周方向ベルト層を採用した、トラック・バスに用いる重荷重用の空気入りラジアルタイヤに最適である。

１０，２０，３０ 空気入りタイヤ
１１ カーカス
１２ ベルト
１３ トレッド
１４ サイドウォール
１５ 周方向ベルト層
１６ 端部周方向ベルト層
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 傾斜ベルト層
１８ 層間ゴム
１９ 間クッションゴム
２１ 狭幅傾斜ベルト層

Claims (5)

1. タイヤの骨格を構成するカーカスのタイヤ径方向外側に設けた、タイヤ幅方向端部では二層以上とし、タイヤ幅方向端部以外では少なくとも一層の、タイヤ周方向に沿って延在する周方向ベルト層と、
   前記周方向ベルト層のタイヤ径方向外側に設けた、二層以上の、ベルトコードのタイヤ赤道方向に対する傾斜角度を４０度以下とする傾斜ベルト層と、
   前記傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端部の隣接する層間に設けた、前記傾斜ベルト層のコーティングゴムより１００％伸張時モヂュラスが小さい間クッションゴムと、
   前記傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に設けた、トレッドと
   を有する空気入りタイヤ。
2. 前記周方向ベルト層のベルト幅が、タイヤ幅の７０％以上から９０％以下の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記周方向ベルト層のタイヤ幅方向端部の前記傾斜ベルト層との層間に設けた、１００％伸張時モヂュラスが前記間クッションゴムより小さい層間ゴムを有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記間クッションゴムは、１００％伸張時モヂュラスが６．５ＭＰａである請求項１から３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記周方向ベルト層のタイヤ径方向内側で前記カーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも一層の、ベルトコードをタイヤ赤道方向に対して傾斜配置した狭幅傾斜ベルト層を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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