JP6444815B2

JP6444815B2 - タイヤ

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Publication number: JP6444815B2
Application number: JP2015123049A
Authority: JP
Inventors: 大谷　俊介; 俊介大谷
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-06-18
Also published as: JP2017007434A

Description

本発明は、タイヤに関し、特に耐偏摩耗性能を維持しつつ、耐久性能を向上可能なタイヤに関する。

従来、タイヤには、路面における突起物を踏みつけた際の突起入力に対するプランジャー耐久性能、及び、偏摩耗の一種であるショルダー部の接地端付近に生じるショルダーエッジ耐摩耗性能の両立が求められている。特許文献１には、タイヤのベルト構造において、カーカスのクラウン域の外周側に、タイヤ周方向に対して４５°よりも大きな角度で傾斜して延びるコードからなる第１ベルト層と、タイヤ周方向に向けて延びるコードからなる第２ベルト層と、タイヤ周方向に対して第１ベルト層のコードとは逆方向に３０°以下の角度で傾斜して延びるコードからなる第３ベルト層とをタイヤ径方向内側から順次配設し、第３ベルト層の幅Ｗ３をトレッド幅Ｗの８０％以上とするとともに、第２ベルト層の幅Ｗ２＜第１ベルト層の幅Ｗ１＜第３ベルト層の幅Ｗ３の関係にすることで、プランジャー耐久性能及びショルダーエッジ耐摩耗性能を向上させる技術が開示されている。

特開２０１４−１５１７０１号公報

しかしながら、上記ベルト構造の場合、コードの延長方向が周方向に配向された第２ベルト層が１層構造であるため、突起入力があった場合に、第２ベルト層のジョイント部に不具合が生じ、タイヤとしての耐久性能の低下を生じさせる虞がある。すなわち、コードが周方向に延長する第２ベルト層は、内圧充填時、特に負荷転動時に張力を受けてタイヤの伸長変形を抑えてタイヤの形状を保持する作用があるため、タイヤに対して突起入力があった場合に、第２ベルト層のジョイント部に不具合が生じ易い。そこで、本発明では、プランジャー耐久性能を向上させてタイヤとしての耐久性能が向上したタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのタイヤの構成として、一対のビード部間にトロイダル状に延在するカーカスのクラウン部の外周側に、タイヤ円周方向に対して４５°以上の角度で傾斜して延長するコードからなる第１ベルトと、タイヤ円周方向に向けて延長するコードからなる第２ベルトと、タイヤ円周方向に向けて延長するコードからなる第３ベルトと、第１ベルトのコードとは逆方向に、タイヤ円周方向に対して３０°以下の角度で傾斜して延長するコードからなる第４ベルトと、第４ベルトのコードとは逆方向に、タイヤ円周方向に対して３５°以上の角度で傾斜して延長するコードからなる第５ベルトと、をタイヤ半径方向内側から順次配設した。
本構成によれば、プランジャー耐久性能が向上するため、タイヤの耐久性能を向上させることができる。
また、第１ベルトの幅をＷ１、第２ベルトの幅をＷ２、第３ベルトの幅をＷ３、第４ベルトの幅をＷ４としたときに、Ｗ２＝Ｗ３＜Ｗ１＜Ｗ４としたことにより、上記効果に加え、タイヤ円周方向に対して異なる向きに傾斜する第１ベルトのコードと、第４ベルトのコードとがショルダー部において交差するため、ショルダー部の剛性が向上し、ショルダー部におけるベルト歪が小さくなり、ショルダーエッジ耐摩耗性能を更に高めることができる。
また、上記タイヤの他の構成として、第２ベルト及び第３ベルトは、リボン状のベルトストリップを螺旋状に巻き回して形成される構成とした。
本構成によれば、巻き回しするときの端部領域を狭くできるため、シート状に形成されたベルトを巻き回したときのジョイント部に起因するベルト構造の故障を防ぐことができる。
また、上記タイヤの他の構成として、第５ベルトの幅をＷ５としたときに、Ｗ５＜Ｗ４とした。
本構成によれば、上記効果に加え、第５ベルトが第２ベルト乃至第４ベルトと異なる幅で重なるため、第１ベルト乃至第５ベルトからなるベルト層の剛性が向上し、ベルト端部における耐久性能を高めることができる。
また、上記タイヤの他の構成として、第５ベルトの幅Ｗ５をトレッド幅Ｗの８０％〜９０％とした。
本構成によれば、上記効果に加え、ベルト層における端部の耐久性能を高めることができる。

タイヤの一実施形態を示すタイヤ幅方向断面図である。ベルト層を示す図である。ベルトのジョイント部を示す図である。第２ベルト及び第３ベルトの形成過程の一実施形態を示す展開図である。実施例の結果を纏めた表である。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

図１は、本実施形態に係るタイヤＴの断面図である。以下、同図を用いて本実施形態に係るタイヤＴの構造について説明する。なお、以下の説明における各ベルトの幅等の寸法は、適用リムに組み付けたタイヤＴに規定内圧を充填し、無負荷状態において計測した寸法である。また、「適用リム」とは、タイヤサイズに応じて以下のの規格に規定されたリムをいう。具体的には、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であり、日本では日本自動車タイヤ協会の「ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ」、アメリカ合衆国ではＴＨＥＴＩＲＥＡＮＤＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．の「ＹＥＡＲＢＯＯＫ」、欧州ではＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎの「ＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ」等に記載されているタイヤに適用可能な標準リム（ＡｐｐｒｏｖｅｄＲｉｍＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＲｉｍ）をいう。また、「規定内圧」とは、上記の各規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいう。「最大負荷能力」とは、上記の各規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量である。また、「トレッド幅」とは、上記状態で計測したトレッド端部間の幅方向長さである。「トレッド端部」とは、上記状態とされたタイヤＴに最大負荷能力に対応する負荷を加えた際の接地面におけるタイヤ幅方向最外側の接地位置をいう。

図１に示すタイヤＴは、例えば、トラックやバス等の重荷重車に適用される。同図に示すように、タイヤＴは、コード部材を主体として構成される一対のビードコア１１、カーカス１２、ベルト層１３、ゴム部材を主体として構成されるビードフィラー１９、インナーライナー２０、サイドゴム２１、トレッドゴム２２等を備える。タイヤＴは、ビードフィラー１９とビードコア１１とで形成される一対のビード部間にトロイダル状に延在する一枚以上のカーカスプライからなるカーカス１２のクラウン域の外周側にベルト層１３が設けられている。ベルト層１３のタイヤ半径方向外側には、トレッドゴム２２が配設され、カーカス１２のクラウン域及びベルト層１３及びトレッドゴム２２を含んでタイヤＴにおけるトレッド部５が構成される。また、カーカス１２のサイド域の外側には、ビード部からトレッドゴム２２と重複するようにサイドゴム２１が設けられ、タイヤＴにおけるサイド部６が構成される。カーカス１２の内周側の全域は、インナーライナー２０により被覆される。

トレッド部５の外表面には、タイヤ周方向に延びる４本の周方向溝（リブ溝）８ａ〜８ｄや、図示しない幅方向溝（ラグ溝）が形成される。トレッド部５には、周方向溝８ｂ；８ｃによりセンター陸部９ａが、周方向溝８ａ；８ｂ及び周方向溝８ｃ：８ｄの間にそれぞれサイド陸部９ｂ；９ｂが区画される。また、周方向溝８ａ；８ｄよりもタイヤ幅方向外側には、それぞれショルダー陸部９ｃ；９ｃが区画される。ショルダー陸部９ｃ；９ｃのタイヤ幅方向外側のトレッド端部５Ａ；５Ａは、タイヤＴが接地した際のタイヤ幅方向の端部であり、タイヤ幅寸法（タイヤ幅Ｗ）の測定位置である。

図２は、ベルト層１３の構造を示す図である。以下、図１，図２を用いてベルト層１３について説明する。図１に示すように、ベルト層１３は、第１ベルト１４乃至第５ベルト１８の複数のベルトにより形成され、第１ベルト１４、第２ベルト１５、第３ベルト１６、第４ベルト１７、第５ベルト１８の順にタイヤ径方向内側から外側に向かって配置される。第１ベルト１４乃至第５ベルト１８は、１本または複数本のコード周りをゴムで被覆したコード部材を主体として構成される。

第１ベルト１４は、カーカス１２のタイヤ半径方向外側に積層するように設けられる。図２の部分拡大図に示すように、第１ベルト１４は、当該第１ベルト１４を構成するコード１４ｚが、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度θ、例えば４５度以上で傾斜するように配設される。
第２ベルト１５は、第１ベルト１４のタイヤ半径方向外側に積層するように設けられる。第２ベルト１５は、当該第２ベルト１５を構成するコード１５ｚがタイヤ円周方向に沿って延長するように配設される。第３ベルト１６は、第２ベルト１５のタイヤ半径方向外側に積層するように設けられる。第３ベルト１６は、第２ベルト１５と同様に、当該第３ベルト１６を構成するコード１６ｚがタイヤ円周方向に沿って延長するように配設される。
なお、コード１５ｚ；１６ｚが「タイヤ周方向に沿って延長する」とは、コード１５ｚ；１６ｚがタイヤ円周方向に沿って平行に延長している場合に加えて、タイヤ円周方向に対して１０°未満の角度で傾斜して延長している場合も含むものとする。

第４ベルト１７は、第３ベルト１６のタイヤ半径方向外側に積層するように設けられる。図２に示すように、第４ベルト１７は、当該第４ベルト１７を構成するコード１７ｚが第１ベルト１４のコード１４ｚの傾斜方向とは逆向きに、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度φ、例えば３０°以下で傾斜するように配設される。第５ベルト１８は、第４ベルト１７のタイヤ半径方向外側に積層するように設けられる。第５ベルト１８は、当該第５ベルトを構成するコード１８ｚが第４ベルト１７のコード１７ｚの傾斜方向とは逆向きに、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度ω、例えば３５°以上で傾斜するように配設されている。

なお、上述の第１ベルト１４、第４ベルト１７及び第５ベルト１８の傾斜角度θ，φ，ωは、それぞれ０＜θ，φ，ω≦９０°の範囲の値で設定される。
より好ましくは、コード１４ｚの傾斜角度θは、４５°以上９０°以下とすることが好ましい。また、コード１７ｚの傾斜角度φは、５°以上３０°以下とすることが好ましい。また、コード１８ｚの傾斜角度ωは、３５°以上７５°以下とすることが好ましい。また、同図の例では各コード１４ｚ乃至１８ｚを直線により示しているが、コードが波状等に延びている場合には、コードの振幅の中心線を上述の延長方向とする。

第１ベルト１４、第４ベルト１７及び第５ベルト１８は、例えばコード１４ｚ、コード１７ｚ、コード１８ｚがすだれ状に上記角度で延長するように形成される。
コード１４ｚ、コード１７ｚ、コード１８ｚには、例えばスチールやナイロンやアラミド、ポリエチレンテレフタレート等の非金属の素材が用いられる。
また、第２ベルト１５及び第３ベルト１６は、例えばスチール製の１本もしくは複数本のコードをゴム被覆したベルトストリップを螺旋状に巻き回して形成される。第２ベルト１５を形成するベルトストリップ及び第３ベルト１６を形成するベルトストリップでは、ベルトストリップの延長方向に沿ってコード１５ｚ；１６ｚが延びている。

図３は、第１ベルト１４の周方向端部１４Ａ；１４Ｂ同士のジョイント部Ｘを示す図である。同図に示すように、第１ベルト１４は、周方向端部１４Ａ；１４Ｂが、それぞれコード１４ｚの延長方向に沿って切断され、突き合わせ状態でジョイントされる。また、第４ベルト１７及び第５ベルト１８についても第１ベルト１４と同様に周方向端部同士が突き合わせ状態で接合される。即ち、第４ベルト１７は、周方向端部１７Ａ；１７Ｂが、それぞれコード１７ｚの延長方向に沿って切断され、突き合わせ状態でジョイントされ、第５ベルト１８は、周方向端部１８Ａ；１８Ｂが、それぞれコード１８ｚの延長方向に沿って切断され、突き合わせ状態でジョイントされる（図２参照）。各ベルト１４，１７及びベルト１８のジョイント部、第２ベルト１５の端部や第３ベルト１６の端部は、タイヤ半径方向において互いに重ならないように、タイヤ円周方向に位置ずれして設けられる。

図４（ａ）乃至（ｄ）は、第２ベルト１５及び第３ベルト１６の形成過程の一実施形態を示す展開図である。Ａ，Ａ’は、同一位置を示している。同図に示すように、本実施形態では、同一の一本のベルトストリップ５０を第１ベルト１４上に螺旋状に巻き付けることにより第２ベルト１５及び第３ベルト１６を形成するものとして説明する。なお、図４に示す１４ｕ及び１４ｖは第１ベルト１４の側端（タイヤ幅方向端部）をそれぞれ示し、１４ｕ側を一方側、１４ｖ側を他方側として方向を特定するものとして以下説明する。また、同図の破線は、視認できない下層のベルトストリップ５０を示し、実線は、視認できるベルトストリップ５０を示している。
第２ベルト１５及び第３ベルト１６を形成するベルトストリップ５０は、例えば、波状に成形したスチールコードを複数本を引き揃え、リボン状にゴムコーティングして形成される。ベルトストリップ５０には、例えば２０ｍｍ等、５〜３０ｍｍ程度の幅で形成されたものから好適な寸法のものが用いられる。

図４（ａ）に示すように、第２ベルト１５及び第３ベルト１６をベルトストリップ５０により形成する場合には、ベルトストリップ５０の端部５０Ａの一方のエッジをタイヤ幅方向中央ＣＬに合わせ、他方のエッジ側とは逆側に傾斜させて巻き回しが開始する。なお、ベルトストリップ５０の巻き回しの開始位置Ｓは、第１ベルト１４のジョイント部と周方向に位置ずれした位置から開始される。この巻き回す際の角度は、ベルトストリップ５０を第１ベルト１４に一周分巻き回したときに、ベルトストリップ５０の他方側の側端５０ｖが上記一方のエッジに接するように設定される。そして、既に巻き回されたベルトストリップ５０の一方側の側端５０ｕに、これから巻き回すベルトストリップ５０の他方側の側端５０ｖが突き合わせ状態となるように、第１ベルト１４の一方側の側端１４ｕに向けて順次巻き回す。ベルトストリップ５０が、第１ベルト１４の一方側の側端１４ｕから所定距離内側（ＣＬ側）の、第２ベルト１５の端部位置となる転換点１５ｐに達すると、巻き回す方向をタイヤ周方向に沿うように向きを変えて転換点１５ｐまで一周巻き付ける。これにより、第２ベルト１５の片半分側が形成される。

次に、図４（ｂ）に示すように、ベルトストリップ５０を第１ベルト１４の他方側に傾斜させて巻き回す。この逆向きに巻き回す際の角度は、ベルトストリップ５０を傾斜させた状態で一周巻き回したときに、ベルトストリップ５０の一方側の側端５０ｕが、タイヤ周方向に沿って巻き付けたベルトストリップ５０の他方側の側端５０ｖを横切るように設定される。そして、既に巻き回されたベルトストリップ５０の他方側の側端５０ｖに、これから巻き回すベルトストリップ５０の一方側の側端５０ｕが突き合わせ状態となるように、第１ベルト１４の他方側に向けて順次ベルトストリップ５０を巻き回し、巻き回したベルトストリップ５０がタイヤ幅方向中央ＣＬを超えることで、第２ベルト１５の片半分の上に第３ベルト１６の片半分側が形成される。
次に、図４（ｃ）に示すように、ベルトストリップ５０が、タイヤ幅方向中央ＣＬを超えて巻き回され、第１ベルト１４の他方側の側端１４ｖから所定距離内側（タイヤ幅方向中央ＣＬ側）に設定された第２ベルト１５の端部位置となる転換点１５ｑに達すると、巻き回す方向をタイヤ周方向に沿うように向きを変えて転換点１５ｑまで一周巻き付ける。これにより、第２ベルト１５の残りの片半分側が形成される。即ち、第２ベルト１５が形成される。

次に、図４（ｄ）に示すように、ベルトストリップ５０を第１ベルト１４の一方側に傾斜させて巻き回す。この逆向きに巻き回す際の角度は、ベルトストリップ５０を一周巻き回したときに、これから巻き回されるベルトストリップ５０の他方側の側端５０ｖが、タイヤ周方向に沿って巻き付けたベルトストリップ５０の一方側の側端５０ｕを横切るように設定される。そして、既に巻き回されたベルトストリップ５０の一方側の側端５０ｕに、これから巻き回されるベルトストリップ５０の他方側の側端５０ｖが突き合わせ状態となるように、第１ベルト１４の一方側に向けて順次ベルトストリップ５０を巻き回し、タイヤ幅方向中央ＣＬを過ぎる前に巻き回しを終了し、この位置でベルトストリップ５０がカットされる。これにより、第３ベルト１６の残りの片半分側が第２ベルト１５の上に形成される。即ち、第３ベルト１６が形成される。また、ベルトストリップ５０の巻き回し終端Ｅは、巻き回し始端Ｓに対して向き合うように終了するため、ベルトストリップの巻き回し始端Ｓ及び巻き回し終端Ｅが、ベルト層１３の構造に及ぼす影響を最小限にすることができる。即ち、ストリップベルト５０は、シート状のベルトの端部領域の幅に比べて、端部領域の幅が狭いので、第２ベルト１５及び第３ベルト１６を形成したときの端部領域を狭くでき、シート状に形成されたベルトを巻き回したときのジョイント部に起因するベルト構造の故障を防ぐことができる。
なお、上記実施形態では、ベルトストリップ５０の巻き回し始端Ｓをタイヤ幅方向中央ＣＬの位置から開始するとして説明したが、これに限定されずタイヤ幅方向中央ＣＬから第２ベルト１５及び第３ベルト１６の端部となる予定位置の間であればいずれであっても良い。
また、第２ベルト１５及び第３ベルト１６の形成形態は、上記形態に限定されず、一本のベルトストリップ５０を第１ベルト１４上に巻き回して所定幅の第２ベルト１５を形成し、一旦ベルトストリップ５０を切断するか、或は切断せずにそのまま連続的に第２ベルト１５の上にベルトストリップ５０を巻き回して第３ベルト１６を形成するようにしても良い。また、第２ベルト１５及び第３ベルト１６は、コードの構造がそれぞれ異なるベルトストリップにより形成されても良い。
また、上記実施形態では、ベルトストリップ５０を巻き回す際に、側端５０ｕ，５０ｖ同士を突き合わせ状態で巻き回すとして説明したが、所定量重なり合うようにして、第２ベルト１５や第３ベルト１６を形成するようにしても良い。

第２，第３ベルト１５；１６は、それぞれコード１５ｚ；１６ｚがタイヤ円周方向に沿って延長しているため、内圧充填時、特に負荷転動時の張力を受け、タイヤＴの伸長変形を抑えることによりタイヤＴの形状を保持している。そして、この効果を高めるためには、第２ベルト１５の幅Ｗ２と、第３ベルト１６の幅Ｗ３とを等しくすることが好ましい。また、コード１５ｚ；１６ｚの破断強度を高める観点から、コード１５ｚ；１６ｚは、タイヤ円周方向に沿って波状に延長していることが好ましい。また、同様にコード１５ｚ；１６ｚの耐破断性能を高める観点から、ハイエロンゲーションコード（例えば、破断時の伸度が４．５〜５．５％のコード）を用いることも好ましい。このように、コードがタイヤ円周方向に沿って延長するベルトを第２ベルト及び第３ベルトの２層構造にしたことで、第４ベルト及び第５ベルトの張力負担を低減できる。これにより、第５ベルト１８のコード１８ｚの延長する角度を３５度以下に設定することを可能とし、第５ベルト１８が下層のベルト１４乃至１７を抑えるように作用することで、ベルト層１３のタイヤ幅方向における端部の歪が抑制されるため、ベルト端の耐久性能の向上に寄与させることができる。

第１ベルト１４、第４ベルト１７、第５ベルト１８に使用されるコード１４ｚ；１７ｚ；１８ｚとしては、強度の点からスチールコードを適用することが好ましい。例えば、破断荷重の１０％に等しい引張力下における相対伸び率が、ゴムに被覆されていない状態で０．３％〜２％のコードを用いると良い。

図１に示すように第１ベルト１４乃至第４ベルト１７は、第１ベルト１４の幅をＷ１、第２ベルト１５の幅をＷ２、第３ベルト１６の幅をＷ３、第４ベルト１７の幅をＷ４としたとき、Ｗ２＝Ｗ３＜Ｗ１＜Ｗ４となるようにベルト幅をそれぞれ設定することが好ましい。

このように第１ベルト１４及び第４ベルト１７を第２ベルト１５及び第３ベルト１６よりも幅広に設定するとともに、第１ベルト１４のコード１４ｚと第４ベルト１７のコード１７ｚとが上記傾斜角度θ，φで互い交差するように設定することにより、第２ベルト１５及び第３ベルト１６のタイヤ幅方向外側、すなわちタイヤＴにおけるショルダー部においてコード１４ｚとコード１７ｚとが交差するため、ショルダー部における面内曲げ剛性が高まり、ショルダー部における偏摩耗、特にトレッド端部５Ａにおける偏摩耗を抑制することができる。ここで、面内曲げ剛性とは、積層されたベルト、特に第１ベルト１４及び第４ベルト１７の幅方向端部側がタイヤ半径方向に曲がることに対する剛性をいう。

一般にタイヤは、タイヤ幅方向のセンターからショルダー部にかけて半径が小さく形成されているため、この半径差によってタイヤＴの回転時にセンター部とショルダー部との間に回転速度差が生じる。センター部の回転速度は、ショルダー部の回転速度よりも遅いため、回転速度の速いショルダー部にはブレーキング方向（タイヤ回転方向と逆向き方向）の剪断力が発生する。そして、この剪断力が、ショルダー部に偏摩耗を生じさせる要因の一つとなっている。

そこで、上述のように第１ベルト１４のコード１４ｚと第４ベルト１７のコード１７ｚとをショルダー部において交差させながら、第２ベルト１５及び第３ベルト１６の幅方向端部を上下方向から挟み込むように覆わせることにより、第２ベルト１５及び第３ベルト１６の幅方向端部の剛性を高めることができる。第２ベルト１５及び第３ベルト１６のベルト端における剛性を高めることで、第１ベルト１４及び第４ベルト１７のベルト端における歪も低減されるため、ショルダー部における変形を小さくしてブレーキング方向への剪断力を小さくすることにより、ショルダーエッジ摩耗を抑制することができる。

また、本実施形態では、コード１５ｚ；１６ｚが円周方向に沿って延長する第２ベルト１５及び第３ベルト１６を積層し、第２ベルト１５及び第３ベルト１６のいずれかのタイヤ円周方向の端部同士をジョイント（接合）しないことにより、タイヤ幅方向におけるセンター部とショルダー部との張力比を大きくすることなく、プランジャー耐久性能を向上させ、タイヤとしての耐久性能を向上させることができる。

さらに、第４ベルト１７の幅Ｗ４と第５ベルトの幅Ｗ５とをＷ５＜Ｗ４の関係に設定することで、第２ベルト１５及び第３ベルト１６及び第４ベルト１７のタイヤ幅方向におけるベルト端の歪を抑制することにより、プランジャー耐久性能とともにベルト端における耐久性能を高めることができる。
また、第５ベルト１８の幅Ｗ５をＷ５＜Ｗ４とすることにより、第５ベルト１８が、第１ベルト１４及び第４ベルト１７ともショルダー部側において重なるため、第１ベルト，第４ベルト及び第５ベルト１４，１７，１８のベルト端における剛性が向上し、プランジャー耐久性能とともにショルダーエッジ耐摩耗性能を向上させることができる。
より好ましくは、第５ベルト１８の幅Ｗ５を第１ベルト１４の幅Ｗ１と同等となるように設定することによりセンター部側とショルダー部側との張力比を小さくしてショルダーエッジ耐摩耗性能をより向上させることができる。なお、第５ベルト１８の幅Ｗ５は、タイヤＴの用途に応じて次のように設定しても良い。例えば、接地面において全体的に突起入力が生じる未舗装路を主として走行する場合には、ベルト端における耐久性能を得るようにＷ５＜Ｗ３とし、突起入力の少ない舗装路を主として走行する場合には、ショルダーエッジ耐摩耗性能を向上させるように、Ｗ５＜Ｗ４とすれば良い。

特に、ベルト端部の耐久性能を向上する観点からは、ベルト層１３を構成する第１ベルト１４乃至第５ベルト１８の各ベルトの幅方向端部同士が重なり合わないように、例えば、第１ベルト１４の幅Ｗ１をトレッド幅Ｗの７０％以上、第４ベルト１７の幅Ｗ４をトレッド幅Ｗの９０％以上、第５ベルト１８の幅Ｗ５をトレッド幅Ｗの９０％以下とすることが好ましい。より好ましくは、第５ベルト１８の幅Ｗ５をトレッド幅Ｗの８０％以上９０％以下とすると良い。以下、上記構成からなるタイヤＴの実施例について説明する。

以下に示す仕様の下、サイズ３１５／６０Ｒ２２．５の比較例タイヤ１、及び実施例タイヤ１〜６をそれぞれ試作し、各タイヤについて、ショルダーエッジ耐摩耗性能試験、プランジャー耐久性能試験、ベルト層端部耐久性能試験を行った。

図１に示すように、実施例タイヤ１〜６は、一対のビード部間にトロイダル状に延在するカーカスのクラウン域の外周側に、タイヤ周方向に対して５０°の傾斜角度θで傾斜して延びるコード１４ｚからなる第１ベルト１４と、タイヤ周方向に向けて延びるコード１５ｚからなる第２ベルト１５と、タイヤ周方向に向けて延びるコード１６ｚからなる第３ベルト１６と、タイヤ周方向に対して１６°の傾斜角度φで第１ベルト１４のコード１４ｚとは逆方向に傾斜して延びるコード１７ｚからなる第４ベルト１７と、第４ベルト１７のコード１７ｚとは逆方向に、タイヤ円周方向に対して所定の傾斜角度ωで傾斜して延長するコード１８ｚからなる第５ベルト１８とがタイヤ半径方向内側から順次配設されている。なお、第２ベルト１５及び第３ベルト１６は、上記実施形態で説明したように形成されている。
実施例タイヤ１，６の第５ベルト１８は、コード１８ｚの傾斜角度ωが１６°に設定され、実施例タイヤ２〜５の第５ベルト１８は、コード１８ｚの傾斜角度ωが５２°に設定される。

上記、各実施例タイヤ１を構成する第１ベルト１４〜第５ベルト１８の幅Ｗ１〜Ｗ５は、図５の表１に示す通りであり、それぞれ第１ベルト１４〜第４ベルト１７の幅Ｗ１〜Ｗ４が、Ｗ２＝Ｗ３＜Ｗ１＜Ｗ４の関係を満たすように設定される。また、実施例タイヤ１〜６の第５ベルト１８の幅Ｗ５が、第４ベルト１７の幅Ｗ４とＷ５＜Ｗ４の関係を満たすように設定される。

比較例タイヤ１は、実施例タイヤ１〜６の第２ベルト１５及び第３ベルト１６を形成したベルトストリップを第１ベルトの外周に巻き回して第２ベルトを形成し、第３ベルトを備えていない点を除いて、実施例タイヤ１と同じ構造である。なお、上述した比較例タイヤ１、実施例タイヤ１〜６の諸元については、表１に示すとおりである。また、図５の表１に示す第１〜第５ベルトのコード１４ｚ，１７ｚ及びコード１８ｚの傾斜角度θ，φ，ωの符号は、タイヤ円周方向に対して第１ベルト１４のコード１４ｚと同じ方向に傾斜している場合を正、逆方向に傾斜している場合を負として記載してある。

上記、試作タイヤのそれぞれを、リムサイズ９．００×２２．５インチのリムに組み付けるとともに、内圧を９００ｋＰａ、負荷荷重を正規荷重（４０００ｋｇｆ）とした条件下で以下の各種評価を行った。

＜ショルダーエッジ耐摩耗性能試験＞
ショルダーエッジ耐摩耗性能試験は、トレッド部における耐偏摩耗性能を調べるための試験である。比較例タイヤ１、実施例タイヤ１〜６を摩耗エネルギードラムにてショルダーエッジ摩耗の核となるショルダーエッジ端の摩耗エネルギーをそれぞれ測定し、比較例タイヤ１における摩耗エネルギーの測定結果を１００として指数化して相対評価した。その評価結果を表１に示す。なお、数値が大きい程ショルダーエッジ耐摩耗性能に優れる。

＜プランジャー耐久性能試験＞
プランジャー耐久性能試験は、タイヤに対して突起入力があった場合に、ベルト層１３における耐久性、すなわち、タイヤとしての耐久性を調べる試験である。比較例タイヤ１、実施例タイヤ１〜６をＪＩＳＤ４２３０の破壊エネルギー試験に基づき、トレッド部にプランジャーを押し付けて、タイヤが破壊される直前のプランジャー押し込み力と移動距離を調べ、両者の積をとり、比較例タイヤ１における試験結果を１００として指数化して相対評価した。その評価結果を図５の表１に示す。なお、数値が大きい程プランジャー耐久性能に優れる。

＜ベルト層端部耐久性能試験＞
ベルト層端部耐久性能試験は、タイヤの走行時にベルト層１３においてもっとも歪が生じやすいベルト端、特に第４ベルト１７及び第５ベルト１８のベルト端における耐久性能を調べる試験である。実施例タイヤ１〜６をアウトサイドドラム型試験機に装着して、２００００ｋｍ走行した後、第４ベルト１７のタイヤ幅方向端及び第５ベルト１８のタイヤ幅方向端の間をナイフで剥いで、第４ベルト１７端と第５ベルト１８端との間に発生しているき裂の長さを測定し、該長さの逆数をそれぞれの供試タイヤで比較することにより、ベルト層端部耐久性能を評価した。実施例タイヤ４の結果を１００として指数化して相対評価した。その評価結果を図５の表１に示す。なお、数値が大きい方がベルト層端部耐久性能が優れている。

図５の表１に示すように、実施例タイヤ１〜６は、第３ベルト１６を備え、周方向ベルトが２層となったことにより、比較例タイヤ１よりもプランジャー耐久性能に優れることが分かった。すなわち、タイヤとしての耐久性能が向上することが分かった。また、実施例タイヤ３〜６は、プランジャー耐久性能に加えてショルダーエッジ耐摩耗性能に優れることが分かった。特に、実施例タイヤ３では、プランジャー耐久性能、ショルダーエッジ耐久性能に加えて、ベルト層端部耐久性能を高度に両立できていることが分かった。
一方、実施例タイヤ１，２は、比較例タイヤ１及び実施例タイヤ３〜６に比べてショルダーエッジ耐摩耗性能が不十分であることが分かった。これは、単に比較例タイヤ１に実施例タイヤ１〜６における第３ベルト１６を設けると、プランジャ−耐久性能は向上するもののショルダーエッジ耐摩耗性能が低下することを示している。すなわち、第３ベルト１６の配設によりタイヤのセンター側の剛性が向上することで、プランジャ−耐久性能を向上させるが、ベルト層１３全体として見た場合、タイヤ幅方向におけるセンター側とショルダー側とに剛性差が生じたために、ショルダーエッジ耐摩耗性能が低下したものと考えられる。
そこで、ベルト層１３におけるセンター側とショルダー側との剛性差を無くすように、第５ベルト１８の幅Ｗ５を第４ベルト１７の幅Ｗ４に近づけ、タイヤ幅Ｗの８０％以上となるように広げた場合（実施例タイヤ３〜６）、ショルダーエッジ耐摩耗性能が向上するもののベルト層端部耐久性能が低下することが分かった。
特に、第５ベルト１８のコード１８ｚの傾斜角度ωが同じ実施例タイヤ４と実施例タイヤ５とを比較すると、第５ベルト１８の幅Ｗ５をトレッド幅Ｗの９０％を境にして、９０％よりも大きく、かつ第４ベルト１７の幅Ｗ４に近づけ過ぎると、ベルト層端部耐久性能が低下する傾向にあることが分かった。
また、第５ベルト１８の幅Ｗ５が等しく、コード１８ｚの傾斜角度ωが異なる実施例タイヤ４と実施例タイヤ６とを比較すると、コード１８ｚの延長する方向がタイヤ円周方向に近づくようにコード１８ｚの傾斜角度ωを小さくしてもベルト層端部耐久性能が低下する傾向にあることが分かった。つまり、第５ベルト１８のコード１８ｚの傾斜角度ωをタイヤ円周方向に近づくように傾斜させると、ショルダーエッジ耐摩耗性能がより向上するものの、ベルト層端部耐久性能がより低下することが分かった。

５トレッド部、５Ａトレッド端、１３ベルト層、１４乃至１８ベルト、
１４ｚ乃至１８ｚコード、５０ベルトストリップ、Ｔタイヤ、
θ；φ；ω 傾斜角度。

Claims

一対のビード部間にトロイダル状に延在するカーカスのクラウン部の外周側に、
タイヤ円周方向に対して４５°以上の角度で傾斜して延長するコードからなる第１ベルトと、
タイヤ円周方向に向けて延長するコードからなる第２ベルトと、
タイヤ円周方向に向けて延長するコードからなる第３ベルトと、
前記第１ベルトのコードとは逆方向に、タイヤ円周方向に対して３０°以下の角度で傾斜して延長するコードからなる第４ベルトと、
前記第４ベルトのコードとは逆方向に、タイヤ円周方向に対して３５°以上の角度で傾斜して延長するコードからなる第５ベルトと、
をタイヤ半径方向内側から順次配設し、
前記第１ベルトの幅をＷ１、前記第２ベルトの幅をＷ２、前記第３ベルトの幅をＷ３、
前記第４ベルトの幅をＷ４としたときに、Ｗ２＝Ｗ３＜Ｗ１＜Ｗ４としたタイヤ。
前記第２ベルト及び第３ベルトは、
リボン状のベルトストリップを螺旋状に巻き回して形成した請求項１に記載のタイヤ。
前記第５ベルトの幅をＷ５としたときに、Ｗ５＜Ｗ４とした請求項１又は請求項２に記載のタイヤ。
前記第５ベルトの幅Ｗ５をトレッド幅Ｗの８０％〜９０％とした請求項３に記載のタイヤ。