JP7047571B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、カーカス層の外周側に複数層のベルト層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を抑制し、更には耐損傷性を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。

トラックやバス等に使用される重荷重用の空気入りタイヤにおいて、トレッド部におけるカーカス層の外径側には、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含み、該スチールコードが層間で互いに交差する複数層のベルト層（例えば、４層構造のベルト層）が配置されている。このような重荷重用の空気入りタイヤでは、走行に伴って外径成長が生じ、特にトレッド部のショルダー領域における外径成長が大きくなる傾向がある。そして、外径成長が生じるとベルト層の耐久性が低下し、また、ショルダー領域における外径成長が大きくなるとショルダー偏摩耗を生じ易くなる。そのため、低偏平の重荷重用の空気入りタイヤにおいては、外径成長を抑制することでベルト層の耐久性を改善し、外径成長を均一化することで偏摩耗の発生を抑制することが要求されている。

このような要求に対処するために、タイヤ周方向に配向する複数本のスチールコードを含む所謂０度ベルト層をトレッド部におけるベルト層の層間に追加配置することが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。この場合、外径成長を抑制すると共に、外径成長の均一化を図ることが可能となる。しかしながら、トレッド部に０度ベルト層を追加配置した場合、ベルト層の層数の増加に起因して接地圧が高くなると共に、トレッド部のエンベロープ特性が低下するため、トレッド部にカットやチッピングを受傷し易くなり、耐損傷性が悪化するという問題がある。

特許第５１８６５６７号公報 特許第５５２７００３号公報

本発明の目的は、ベルト層の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を抑制し、更には耐損傷性を改善することを可能にした空気入り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空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部における前記カーカス層の外径側に、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含み、該スチールコードが層間で互いに交差する一対の交差ベルト層が配置され、前記一対の交差ベルト層のうち外径側の交差ベルト層が内径側の交差ベルト層よりも狭幅であり、
前記一対の交差ベルト層の外径側に、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含む補助ベルト層が配置され、前記補助ベルト層のコード傾斜方向が前記外径側の交差ベルト層のコード傾斜方向と同一であり、前記補助ベルト層が前記外径側の交差ベルト層よりも広幅であり、前記補助ベルト層が前記外径側の交差ベルト層よりもタイヤ幅方向外側で前記内径側の交差ベルト層と接触し、
前記内径側の交差ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θcrs-inと、前記外径側の交差ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θcrs-outと、前記補助ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θsubとから算出されるセンター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）よりもショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）が小さくなっており、
前記内径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-inと、前記外径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-outと、前記補助ベルト層のコード角度θsubとが｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜≦７０°の関係を満足することを特徴とするものである。

本発明では、トレッド部におけるカーカス層の外径側に一対の交差ベルト層及び補助ベルト層を配置し、内径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-inと、外径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-outと、補助ベルト層のコード角度θsubとが｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜≦７０°の関係を満足することにより、外径成長を抑制して交差ベルト層及び補助ベルト層の耐久性を改善することができる。また、センター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）よりもショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）を小さくすることにより、外径成長を均一化して偏摩耗の発生を抑制することができる。しかも、上述の効果は一対の交差ベルト層と補助ベルト層との積層構造により得られるので、ベルト層の層数の増加による接地圧の高圧化を回避すると共に、トレッド部のエンベロープ特性を良好に維持することができる。これにより、トレッド部におけるカットやチッピングの発生を抑制し、耐損傷性を改善することができる。

本発明において、補助ベルト層と内径側の交差ベルト層との接触領域の幅Ｗshが１５ｍｍ以上であると共にカーカス層の最大幅Ｌｃに対してＷsh≧０．０５×Ｌｃの関係を満足し、前記外径側の交差ベルト層の幅Ｌcrs-outが前記カーカス層の最大幅Ｌｃに対してＬcrs-out≧０．５４×Ｌｃの関係を満足することが好ましい。これにより、トレッド部のセンター領域及びショルダー領域における外径成長を効果的に抑制し、交差ベルト層及び補助ベルト層の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

補助ベルト層と内径側の交差ベルト層との接触領域よりもタイヤ幅方向外側では補助ベルト層と内径側の交差ベルト層とが互いに離間し、補助ベルト層のエッジから内径側の交差ベルト層までの距離ｔｅが２．０ｍｍ以上であると共に、その離間部に緩衝ゴム層が配置され、緩衝ゴム層の１００％モジュラスが５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであり、緩衝ゴム層の破断伸びが２００％以上であることが好ましい。このように補助ベルト層と内径側の交差ベルト層との離間部に所定の物性を有する緩衝ゴム層を配置することにより、補助ベルト層のエッジセパレーションを抑制することができる。また、緩衝ゴム層は外径成長の抑制にも寄与する。

センター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）は３０°以下であり、ショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）は２０°以下であることが好ましい。センター交差部の平均コード角度及びショルダー交差部の平均コード角度を上記範囲に設定することにより、トレッド部のセンター領域及びショルダー領域における外径成長を効果的に抑制し、交差ベルト層及び補助ベルト層の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

一対の交差ベルト層及び補助ベルト層を構成するコートゴムの１００％モジュラスは５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであり、該コートゴムの破断伸びは２００％以上であることが好ましい。交差ベルト層及び補助ベルト層に所定の物性を有するコートゴムを使用することにより、外径成長を抑制すると共に、層間せん断歪によるセパレーションを抑制することができる。

一対の交差ベルト層及び補助ベルト層を構成するスチールコードの初期伸びは０．８％未満であることが好ましい。これにより、交差ベルト層及び補助ベルト層の周方向剛性を高めて外径成長を抑制し、交差ベルト層及び補助ベルト層の耐久性を改善することができる。

内径側の交差ベルト層と外径側の交差ベルト層との間のコード間ゴムゲージ及び外径側の交差ベルト層と補助ベルト層との間のコード間ゴムゲージはそれぞれ０．３ｍｍ～１．２ｍｍであることが好ましい。これにより、外径成長を抑制すると共に、層間せん断歪によるセパレーションを抑制することができる。

一対の交差ベルト層及び補助ベルト層の各々の引張剛性Ａｍは１．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～４．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることが好ましい。これにより、外径成長を抑制し、交差ベルト層及び補助ベルト層の耐久性を効果的に改善することができる。

本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図１の空気入りタイヤの要部を示す断面図である。 図１の空気入りタイヤの交差ベルト層及び補助ベルト層を抽出して示す展開図である。 交差ベルト層及び補助ベルト層のコード角度の総和と外径成長量との関係を示すグラフである。

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重荷重用の空気入りタイヤを示し、図２及び図３はその要部を抽出して示すものである。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。

一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有している。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

上記空気入りタイヤにおいて、図１～図３に示すように、トレッド部１におけるカーカス層４の外径側には３層のベルト層７が埋設されている。ベルト層７は、一対の交差ベルト層７１，７２と補助ベルト層７３とを含んでいる。一対の交差ベルト層７１，７２は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含み、かつスチールコードが層間で互いに交差するように配置されている。内径側の交差ベルト層７１はタイヤ赤道ＣＬに対して一方側に傾斜しているのに対して、外径側の交差ベルト層７２はタイヤ赤道ＣＬに対して他方側に傾斜している。また、外径側の交差ベルト層７２は内径側の交差ベルト層７１よりも狭幅である。即ち、外径側の交差ベルト層７２の幅Ｌcrs-outは内径側の交差ベルト層７１の幅Ｌcrs-inよりも小さく設定されている。

補助ベルト層７３は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含み、一対の交差ベルト層７１，７２の外径側に配置されている。補助ベルト層７３のコード傾斜方向は外径側の交差ベルト層７２のコード傾斜方向と同一である。また、補助ベルト層７３は外径側の交差ベルト層７２よりも広幅である。即ち、補助ベルト層７３の幅Ｌsubは外径側の交差ベルト層７２の幅Ｌcrs-outよりも大きく設定されている。そして、補助ベルト層７３は外径側の交差ベルト層７２よりもタイヤ幅方向外側で内径側の交差ベルト層７１と接触した状態になっている（図２参照）。ここで、接触した状態とは、補助ベルト層７３のスチールコードと外径側の交差ベルト層７２のスチールコードとの間隔であって交差ベルト層７２の厚さ方向に測定される間隔が１ｍｍ以下である場合を意味する。

上記空気入りタイヤにおいて、内径側の交差ベルト層７１のタイヤ周方向に対するコード角度θcrs-inと、外径側の交差ベルト層７２のタイヤ周方向に対するコード角度θcrs-outと、補助ベルト層７３のタイヤ周方向に対するコード角度θsubとから算出されるセンター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）及びショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）は、（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２＞（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２の関係を満足している。

また、内径側の交差ベルト層７１のコード角度θcrs-inと、外径側の交差ベルト層７２のコード角度θcrs-outと、補助ベルト層７３のコード角度θsubとは、｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜≦７０°の関係を満足している。なお、内径側の交差ベルト層７１のコード角度｜θcrs-in｜、外径側の交差ベルト層７２のコード角度｜θcrs-out｜及び補助ベルト層７３のコード角度｜θsubはいずれも１０°～３０°の範囲に設定されることが望ましい。

上述した空気入りタイヤによれば、トレッド部１におけるカーカス層４の外径側に一対の交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を配置し、内径側の交差ベルト層７１のコード角度θcrs-inと、外径側の交差ベルト層７２のコード角度θcrs-outと、補助ベルト層７３のコード角度θsubとが｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜≦７０°の関係を満足することにより、外径成長を抑制して交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を含むベルト層７の耐久性を改善することができる。

図４は交差ベルト層及び補助ベルト層のコード角度の総和とトレッド部のセンター領域における外径成長量との関係を示すものである。本発明者の知見によれば、図４に示すように、一対の交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３のコード角度を変化させた場合、｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜の値が７０°以下であるときは外径成長量が少ないものの、その値が７０°を超えると外径成長量が急激に増大することが判る。このことから、｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜≦７０°とすることが必要である。

また、上述した空気入りタイヤによれば、センター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）よりもショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）を小さくすることにより、外径成長を均一化することができる。即ち、ショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）を相対的に小さくしてショルダー領域における周方向剛性を相対的に高くすることにより、ショルダー領域における外径成長を抑制し、トレッド部１における外径成長を均一化するのである。これにより、偏摩耗の発生を抑制することができる。

しかも、上述の効果は一対の交差ベルト層７１，７２と補助ベルト層７３との積層構造により得られるので、例えば０度ベルト層が追加された従来構造とは異なって、ベルト層７の層数の増加による接地圧の高圧化を回避すると共に、トレッド部１のエンベロープ特性を良好に維持することができる。これにより、トレッド部１におけるカットやチッピングの発生を抑制し、耐損傷性を改善することができる。

補助ベルト層７３において、内径側の交差ベルト層７１と接触する部分は交差ベルト層としての機能を発揮するが、外径側の交差ベルト層７２と重なる部分は交差ベルト層７１，７２の保護ベルト層として機能する。保護ベルト層は、通常、面圧が高いセンター領域に釘が突き刺さった場合等に備えて、交差ベルト層７１，７２を保護するために配設されるものであるが、上述の補助ベルト層７３は保護ベルト層として十分に機能する。そのため、従来から使用されている保護ベルト層を排除することが可能である。この場合、４層構造のベルト層を備えた空気入りタイヤに比べて、エンベロープ特性を改善することができる。但し、上記空気入りタイヤにおいて、一対の交差ベルト層７１，７２と補助ベルト層７３の他に、必要に応じて保護ベルト層を追加することは可能である。

上記空気入りタイヤにおいて、補助ベルト層７３と内径側の交差ベルト層７１との接触領域の幅Ｗshが１５ｍｍ以上であると共にカーカス層４の最大幅Ｌｃに対してＷsh≧０．０５×Ｌｃの関係を満足し、外径側の交差ベルト層７２の幅Ｌcrs-outがカーカス層１の最大幅Ｌｃに対してＬcrs-out≧０．５４×Ｌｃの関係を満足していると良い。これにより、トレッド部１のセンター領域及びショルダー領域における外径成長を効果的に抑制し、交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を含むベルト層７の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

ここで、補助ベルト層７３と内径側の交差ベルト層７１との接触領域の幅Ｗshが１５ｍｍ未満又は０．０５×Ｌｃ未満であると、ショルダー領域での外径成長が過大となるため、不均一な外径成長を生じると共に、ベルト層７の耐久性を改善する効果も低下する。また、外径側の交差ベルト層７２の幅Ｌcrs-outが０．５４×Ｌｃ未満であると、センター領域での外径成長が過大となるため、不均一な外径成長を生じると共に、ベルト層７の耐久性を改善する効果も低下する。なお、カーカス層４の最大幅Ｌｃは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷時のカーカス層４の最大幅位置におけるタイヤ幅方向のコード間距離である（図１参照）。また、複数層のカーカス層４が存在する場合、最もタイヤ内面に近いカーカス層４に基づいて最大幅Ｌｃが特定されるものとする。

上記空気入りタイヤにおいて、図２に示すように、補助ベルト層７３と内径側の交差ベルト層７１との接触領域よりもタイヤ幅方向外側では補助ベルト層７３と内径側の交差ベルト層７１とが互いに離間している。補助ベルト層７３のエッジから内径側の交差ベルト層７１までの距離ｔｅが２．０ｍｍ以上に設定されている。距離ｔｅは補助ベルト層７３のエッジから内径側の交差ベルト層７１までの最短距離であり、両者のスチールコードの相互間隔である。補助ベルト層７３と内径側の交差ベルト層７１との間の離間部には緩衝ゴム層８が配置されている。緩衝ゴム層８の１００％モジュラスは５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであり、緩衝ゴム層８の破断伸びは２００％以上であると良い。１００％モジュラス及び破断伸びはＪＩＳ－Ｋ６２５１に準拠して測定されるものである。このように補助ベルト層７３と内径側の交差ベルト層７１との離間部に所定の物性を有する緩衝ゴム層８を配置することにより、補助ベルト層７３のエッジセパレーションを抑制することができる。また、緩衝ゴム層８は外径成長の抑制にも寄与する。

ここで、補助ベルト層７３のエッジから内径側の交差ベルト層７１までの距離ｔｅが２．０ｍｍ未満であると、補助ベルト層７３のエッジセパレーションを抑制する効果が得られない。緩衝ゴム層８の１００％モジュラスが５．５ＭＰａ未満であると周方向剛性が小さくなるため外径成長を抑制する効果が低下し、逆に１０．０ＭＰａ超であると２００％以上の破断伸びを確保することが困難になる。特に、緩衝ゴム層８の１００％モジュラスは６．５ＭＰａ～９．０ＭＰａであることが望ましい。また、緩衝ゴム層８の破断伸びが２００％未満であると層間せん断歪によるセパレーションを抑制する効果が得られない。

上記空気入りタイヤにおいて、センター交差部の平均コード角度Ｃｃ（Ｃｃ＝（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）は３０°以下であり、ショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓ（Ｃｓ＝（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）は２０°以下であると良い。センター交差部の平均コード角度Ｃｃ及びショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓを上記範囲に設定することにより、トレッド部１のセンター領域及びショルダー領域における外径成長を効果的に抑制し、ベルト層７の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を効果的に抑制することができる。

ここで、センター交差部の平均コード角度Ｃｃが３０°超であると、センター領域での外径成長が過大となるため、ベルト層７のコートゴムの劣化速度が増大し、ベルト層７の耐久性が低下し易くなる。また、ショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓが２０°超であると、ショルダー領域での外径成長が過大となるため、均一な外径成長を実現することが困難になる。

上記空気入りタイヤにおいて、一対の交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を構成するコートゴムの１００％モジュラスは５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであり、そのコートゴムの破断伸びは２００％以上であると良い。交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３に所定の物性を有するコートゴムを使用することにより、周方向剛性を高めて外径成長を抑制すると共に、層間せん断歪によるセパレーションを抑制することができる。

ここで、交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を構成するコートゴムの１００％モジュラスが５．５ＭＰａ未満であると周方向剛性が小さくなるため外径成長を抑制する効果が低下し、逆に１０．０ＭＰａ超であると２００％以上の破断伸びを確保することが困難になる。特に、コートゴムの１００％モジュラスは６．５ＭＰａ～９．０ＭＰａであることが望ましい。また、コートゴムの破断伸びが２００％未満であると層間せん断歪によるセパレーションを抑制する効果が得られない。

上記空気入りタイヤにおいて、一対の交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を含むベルト層７を構成するスチールコードの初期伸びは０．８％未満であると良い。これにより、ベルト層７の周方向剛性を高めて外径成長を抑制し、ベルト層７の耐久性を改善することができる。ここで、スチールコードの初期伸びが０．８％以上であると、外径成長が増加し、ベルト層７の耐久性が低下する。特に、ベルト層７を構成するスチールコードの初期伸びは０．６％未満であることが望ましい。スチールコードの初期伸びは、スチールコードがゴム被覆された状態での初期伸びである。初期伸びとは、無負荷状態でのスチールコードの長さを基準とし、破断荷重の１０％に相当する荷重を負荷した際の伸び率（％）である。

上記空気入りタイヤにおいて、内径側の交差ベルト層７１と外径側の交差ベルト層７２との間のコード間ゴムゲージ及び外径側の交差ベルト層７２と補助ベルト層７３との間のコード間ゴムゲージはそれぞれ０．３ｍｍ～１．２ｍｍであると良い。これにより、周方向剛性を高めて外径成長を抑制すると共に、層間せん断歪によるセパレーションを抑制することができる。

ここで、ベルト層７のコード間ゴムゲージが０．３ｍｍ未満であると層間せん断歪が過大となるためセパレーションが発生し易くなり、逆に１．２ｍｍ超であると外径成長が増加し、ベルト層７の耐久性を改善する効果が低下する。特に、ベルト層７のコード間ゴムゲージは０．５ｍｍ～１．０ｍｍであることが望ましい。

上記空気入りタイヤにおいて、一対の交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３の各々の引張剛性Ａｍは１．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～４．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであると良い。これにより、外径成長を抑制し、交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を含むベルト層７の耐久性を効果的に改善することができる。引張剛性Ａｍは下記式（１）で求められる。下記式（１）において、Ａは各スチールコードの断面積［ｍｍ²］であり、Ｅはスチールコードの弾性率［Ｐａ］であり、Ｃは交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３の各々におけるスチールコードの打ち込み本数［本／５０ｍｍ］である。
Ａｍ［Ｎ／５０ｍｍ］＝Ａ［ｍｍ²］×Ｅ［Ｐａ］×Ｃ［本／５０ｍｍ］・・・（１）

ここで、交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３の各々の引張剛性Ａｍが１．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ未満であると、ベルト層７の周方向剛性が低下し、外径成長の増加によりコートゴムの劣化速度が増大し、その結果、交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３を含むベルト層７の耐久性が低下する。逆に、引張剛性Ａｍが４．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ超であると、スチールコードの打ち込み本数を増やす必要があり、その結果、スチールコードの間隔が狭くなり、セパレーションを生じ易くなる。特に、交差ベルト層７１，７２及び補助ベルト層７３の各々の引張剛性Ａｍは２．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～３．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることが望ましい。

タイヤサイズ３１５／６０Ｒ２２．５で、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りにおいて、トレッド部におけるカーカス層の外径側に４層のベルト層を備えた従来例１～４のタイヤを製作した。従来例１～４のタイヤにおいて、タイヤ径方向内側から数えて１番目乃至４番目のベルト層（１Ｂ～４Ｂ）のコード角度、０度ベルト層の有無、センター交差部の平均コード角度Ｃｃ、ショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓ、平均コード角度の差（Ｃｃ－Ｃｓ）を表１のように設定した。なお、センター交差部の平均コード角度Ｃｃ及びショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓは、後述する実施例１～８及び比較例１～６に対応する部分の平均コード角度である。

一方、タイヤサイズ３１５／６０Ｒ２２．５で、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りにおいて、トレッド部におけるカーカス層の外径側に一対の交差ベルト層と補助ベルト層を配置し、外径側の交差ベルト層を内径側の交差ベルト層よりも狭幅とし、補助ベルト層を外径側の交差ベルト層よりも広幅とし、補助ベルト層が外径側の交差ベルト層よりもタイヤ幅方向外側で内径側の交差ベルト層と接触する構造とし、内径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-in、外径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-out、補助ベルト層のコード角度θsub、センター交差部の平均コード角度Ｃｃ（Ｃｃ＝（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）、ショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓ（Ｃｓ＝（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）、平均コード角度の差（Ｃｃ－Ｃｓ）、｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜を表２及び表３のように設定した実施例１～８及び比較例１～６のタイヤを製作した。

表１～表３において、コード角度は、タイヤ赤道に対して一方側に傾斜する場合をプラス値で示し、タイヤ赤道に対して他方側に傾斜する場合をマイナス値で示した。また、実施例１～８及び比較例１～６のタイヤにおいて、補助ベルト層と内径側の交差ベルト層との接触領域の幅Ｗshを２２ｍｍ（０．０７３×Ｌｃ）とし、外径側の交差ベルト層の幅Ｌcrs-outを１８０ｍｍ（０．６０×Ｌｃ）とした。また、補助ベルト層と内径側の交差ベルト層との接触領域よりもタイヤ幅方向外側において補助ベルト層と内径側の交差ベルト層との間に離間部を形成し、その離間部に緩衝ゴム層を配置し、緩衝ゴム層の１００％モジュラスを７．０ＭＰａとし、緩衝ゴム層の破断伸びを３５０％とした。更に、ベルト層のコートゴムの１００％モジュラスを８．０ＭＰａとし、該コートゴムの破断伸びを２５０％とした。また、ベルト層のスチールコードの初期伸びを０．４５％とし、ベルト層のコード間ゴムゲージを０．８ｍｍとし、ベルト層の引張剛性Ａｍを２．９×１０⁶Ｎ／５０ｍｍとした。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ベルト層の耐久性、耐損傷性、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１～表３に併せて示した。

ベルト層の耐久性：
各試験タイヤをそれぞれＥＴＲＴＯの規定リムに装着して、ＥＴＲＴＯの規定空気圧の７５％とし、ＥＴＲＴＯの規定荷重の１．４倍を負荷し、走行速度４９ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した。タイヤのトレッド部にセパレーションが発生するまで走行させ、その走行距離を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、ベルト層の耐久性が優れていることを意味する。

耐損傷性：
各試験タイヤをそれぞれＥＴＲＴＯの規定リムに組み付けて試験車両に装着して、ＥＴＲＴＯの規定空気圧を充填し、採石場にて摩耗末期まで走行した後、トレッド部に受傷したカット傷やチッピングの程度を指数化した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、耐損傷性が優れていることを意味する。

耐偏摩耗性：
各試験タイヤをそれぞれＥＴＲＴＯの規定リムに組み付けて試験車両に装着して、ＥＴＲＴＯの規定空気圧を充填し、舗装路にて１０万ｋｍ走行した後、走行前の溝深さから走行後の溝深さを差し引くことで各周方向主溝における摩耗量を算出し、更に、タイヤ幅方向最外側に位置する周方向主溝の摩耗量からタイヤ幅方向中央に位置する周方向主溝の摩耗量を差し引くことで偏摩耗量を算出した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

表１から判るように、従来例１に比べてセンター交差部の平均コード角度Ｃｃとショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓとの差（Ｃｃ－Ｃｓ）を大きくした従来例２，３のタイヤでは、耐損傷性や耐偏摩耗性が良化しているものの、ベルト層の耐久性が悪化していた。一方、トレッド部に０度ベルト層を追加した従来例４のタイヤでは、ベルト層の耐久性が良化しているものの、耐損傷性が悪化していた。

これに対して、表２及び表３から判るように、実施例１～８のタイヤでは、従来例１との対比において、ベルト層の耐久性を改善すると共に、偏摩耗の発生を抑制し、更には耐損傷性を改善することができた。比較例１～３のタイヤでは、センター交差部の平均コード角度Ｃｃよりもショルダー交差部の平均コード角度Ｃｓが小さくなっていないため、耐偏摩耗性の改善効果が得られなかった。また、比較例４～６のタイヤでは、｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜の値が７０°を超えているため、ベルト層の耐久性が悪化していた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ 緩衝ゴム層
７１，７２ 交差ベルト層
７３ 補助ベルト層

Claims (8)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部における前記カーカス層の外径側に、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含み、該スチールコードが層間で互いに交差する一対の交差ベルト層が配置され、前記一対の交差ベルト層のうち外径側の交差ベルト層が内径側の交差ベルト層よりも狭幅であり、
   前記一対の交差ベルト層の外径側に、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含む補助ベルト層が配置され、前記補助ベルト層のコード傾斜方向が前記外径側の交差ベルト層のコード傾斜方向と同一であり、前記補助ベルト層が前記外径側の交差ベルト層よりも広幅であり、前記補助ベルト層が前記外径側の交差ベルト層よりもタイヤ幅方向外側で前記内径側の交差ベルト層と接触し、
   前記内径側の交差ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θcrs-inと、前記外径側の交差ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θcrs-outと、前記補助ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θsubとから算出されるセンター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）よりもショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）が小さくなっており、
   前記内径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-inと、前記外径側の交差ベルト層のコード角度θcrs-outと、前記補助ベルト層のコード角度θsubとが｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜＋｜θsub｜≦７０°の関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記補助ベルト層と前記内径側の交差ベルト層との接触領域の幅Ｗshが１５ｍｍ以上であると共に前記カーカス層の最大幅Ｌｃに対してＷsh≧０．０５×Ｌｃの関係を満足し、前記外径側の交差ベルト層の幅Ｌcrs-outが前記カーカス層の最大幅Ｌｃに対してＬcrs-out≧０．５４×Ｌｃの関係を満足す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. 前記補助ベルト層と前記内径側の交差ベルト層との接触領域よりもタイヤ幅方向外側で前記補助ベルト層と前記内径側の交差ベルト層とが互いに離間し、前記補助ベルト層のエッジから前記内径側の交差ベルト層までの距離ｔｅが２．０ｍｍ以上であると共に、その離間部に緩衝ゴム層が配置され、該緩衝ゴム層の１００％モジュラスが５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであり、該緩衝ゴム層の破断伸びが２００％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記センター交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θcrs-out｜）／２）が３０°以下であり、前記ショルダー交差部の平均コード角度（（｜θcrs-in｜＋｜θsub｜）／２）が２０°以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記一対の交差ベルト層及び前記補助ベルト層を構成するコートゴムの１００％モジュラスが５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであり、該コートゴムの破断伸びが２００％以上であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記一対の交差ベルト層及び前記補助ベルト層を構成するスチールコードの初期伸びが０．８％未満であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記内径側の交差ベルト層と前記外径側の交差ベルト層との間のコード間ゴムゲージ及び前記外径側の交差ベルト層と前記補助ベルト層との間のコード間ゴムゲージがそれぞれ０．３ｍｍ～１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記一対の交差ベルト層及び前記補助ベルト層の各々の引張剛性Ａｍが１．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～４．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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