JP7130942B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、生産性を悪化させることなく、外径成長を抑制してベルト層の耐久性を向上させ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、トレッド部が寿命まで摩耗してもリトレッドすることで同じタイヤを２回以上にわたり再生使用することができる（例えば、特許文献１参照）。このようなリトレッドされた台タイヤでは、ベルト層の耐久性を向上させることが要求されている。ベルト層の耐久性の向上のためには、外径成長を抑制することが有効である。

これに対して、比較的低扁平のサイズの空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に対して略平行なスチールワイヤを含むベルト層を配置して、外径成長を抑制するようにしている。しかしながら、そのようなタイヤ周方向に対して略平行なスチールワイヤを含むベルト層を採用する場合、ベルト層をジョイントレス構造とする必要があるため、生産性が悪化するという問題がある。

特開平６－１８３２２４号公報

本発明の目的は、生産性を悪化させることなく、外径成長を抑制してベルト層の耐久性を向上させ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、左右一対のビード部間に装架されるカーカス層を備え、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、トレッド部における前記カーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールワイヤを含む４層のベルト層を有し、該ベルト層が、２層の主ベルト層と、該２層の主ベルト層のタイヤ径方向内側及び外側に配置された２層の補助ベルト層とからなり、前記２層の主ベルト層のスチールワイヤは層間で互いに交差するように配置され、前記主ベルト層のタイヤ周方向に対するワイヤ角度αと、前記補助ベルト層のタイヤ周方向に対するワイヤ角度βとが互いに隣接する主ベルト層と補助ベルト層との間で下記式（１）を満たし、前記主ベルト層のワイヤ角度αの絶対値が１５°～２５°であり、前記主ベルト層の引張剛性Ａｍが４．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであり、前記トレッド部の接地幅ＴＷに対する前記主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層の幅Ｌ _23Bmin の比Ｌ _23Bmin ／ＴＷが０．８０～０．９０であり、前記主ベルト層のうちタイヤ径方向内側の主ベルト層の幅が前記補助ベルト層のうちタイヤ径方向内側の補助ベルト層の幅より大きく、前記主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層の幅が前記補助ベルト層のうちタイヤ径方向外側の補助ベルト層の幅より大きいことを特徴とするものである。
０．５５≦（｜β｜－｜α｜）／｜β｜≦０．８０ （１）

本発明者は、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ついて鋭意研究した結果、ベルト層の周方向剛性を高めるために、従来のようなタイヤ周方向に対して略平行なスチールワイヤを含むベルト層に依存することなく、タイヤ周方向に対して高角度なスチールワイヤを含むベルト層を採用することで、外径成長を抑制することができ、ベルト層の耐久性を向上させることが可能になることを知見し、本発明に至ったのである。

本発明では、トレッド部におけるカーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールワイヤを含む４層のベルト層を有し、ベルト層は、２層の主ベルト層と、２層の主ベルト層のタイヤ径方向内側及び外側に配置された２層の補助ベルト層とからなり、２層の主ベルト層のスチールワイヤは互いに交差するように配置され、主ベルト層のタイヤ周方向に対するワイヤ角度αと、補助ベルト層のタイヤ周方向に対するワイヤ角度βとが互いに隣接する主ベルト層と補助ベルト層との間で上記式（１）を満たし、主ベルト層のワイヤ角度αの絶対値は１５°～２５°であることで、補助ベルト層の幅方向剛性を高め、主ベルト層のせん断変形を抑制することができるので、外径成長の抑制に繋がる。その結果、ベルト層の耐久性を向上させることが可能になる。また、ベルト層の周方向剛性を高める手段として、タイヤ周方向に対して略平行なスチールワイヤを含むベルト層に依存する必要がないので、生産性を悪化させることがない。更には、タイヤ径方向外側の補助ベルト層のワイヤ角度βを高角度に設定しているので、従来の構造よりもエンベロープ特性を改善でき、耐カット性を向上させることができる。

本発明では、主ベルト層のワイヤ角度αの絶対値と補助ベルト層のワイヤ角度βの絶対値との差｜β｜－｜α｜は３５°～６５°であることが好ましい。これにより、外径成長を抑制し、ベルト層の耐久性を効果的に改善することができる。

本発明では、補助ベルト層のうちタイヤ径方向内側の補助ベルト層のスチールワイヤと、主ベルト層のうちタイヤ径方向内側の主ベルト層のスチールワイヤとはタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜し、補助ベルト層のうちタイヤ径方向外側の補助ベルト層のスチールワイヤと、主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層のスチールワイヤとはタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜していることが好ましい。これにより、補助ベルト層の端部を起点とするセパレーションを抑制することができ、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明では、トレッド部の接地幅ＴＷに対する主ベルト層のうち幅狭の主ベルト層の幅Ｌ_23Bminの比Ｌ_23Bmin／ＴＷは０．７５～０．９５であることが好ましい。これにより、主ベルト層の端部を起点とするセパレーションを抑制することができ、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明では、主ベルト層のうちタイヤ径方向内側の主ベルト層の幅は補助ベルト層のうちタイヤ径方向内側の補助ベルト層の幅より大きく、主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層の幅は補助ベルト層のうちタイヤ径方向外側の補助ベルト層の幅より大きく、２層の主ベルト層の幅の差の絶対値は１５ｍｍ～３５ｍｍであることが好ましい。これにより、主ベルト層の端部の張力を低減し、主ベルト層の端部を起点とするセパレーションを抑制することができる。

本発明では、主ベルト層のうち幅狭の主ベルト層の幅Ｌ_23Bminに対する補助ベルト層のうち幅狭の補助ベルト層の幅Ｌ_14Bminの比Ｌ_14Bmin／Ｌ_23Bminは０．６５～０．９０であることが好ましい。これにより、補助ベルト層の端部を起点とするセパレーションを抑制することができ、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明では、ベルト層のコートゴムにおいて、１００％伸長時のモジュラスＭ１００は５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであると共に、破断伸びは２００％以上であることが好ましい。これにより、ベルト層の周方向剛性を高めることができる。

本発明では、ベルト層のうち少なくとも主ベルト層のスチールワイヤの初期伸びは０．８％未満であることが好ましい。これにより、ベルト層の周方向剛性を高め、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明では、主ベルト層のスチールワイヤ間のゴムゲージは０．３ｍｍ～１．２ｍｍであることが好ましい。これにより、ベルト層の周方向剛性を高め、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明では、主ベルト層の引張剛性Ａｍは３．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～８．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることが好ましい。これにより、ベルト層の周方向剛性を高め、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

本発明では、補助ベルト層の引張剛性Ａｓは２．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることが好ましい。これにより、ベルト層の周方向剛性を高め、ベルト層の耐久性を向上させることができる。

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。 本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤのベルト層を抽出して示す説明図である。 主ベルト層のワイヤ角度［ｄｅｇ］とベルト層の引張剛性［Ｎ／ｍ］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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのベルト層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折り返されている。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、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には４層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトワイヤを含んでいる。このベルト層７を構成するベルトワイヤは、ゴム被覆された非伸長性のスチールワイヤからなる。

ベルト層７は、４層のうち中央２層の主ベルト層７ａと、これら主ベルト層７ａのタイヤ径方向内側及び外側に配置された２層の補助ベルト層７ｂから構成されている。主ベルト層７ａは、タイヤ径方向内側に位置する主ベルト層７２と、タイヤ径方向外側に位置する主ベルト層７３とを含み、補助ベルト層７ｂは、タイヤ径方向内側に位置する補助ベルト層７１と、タイヤ径方向外側に位置する補助ベルト層７４とを含んでいる。タイヤ径方向内側の補助ベルト層７１は、軽量化を目的として、タイヤ幅方向に分割された構造を有していてもよい。

図２に示すように、主ベルト層７ａを構成するタイヤ径方向内側の主ベルト層７２とタイヤ径方向外側の主ベルト層７３は、スチールワイヤが層間で互いに交差するように配置されている。主ベルト層７ａのスチールワイヤのタイヤ周方向に対するワイヤ角度をワイヤ角度αとし、補助ベルト層７ｂのスチールワイヤのタイヤ周方向に対するワイヤ角度をワイヤ角度βとする。このとき、主ベルト層７ａのワイヤ角度αと補助ベルト層７ｂのワイヤ角度βとは、互いに隣接する主ベルト層７ａと補助ベルト層７ｂとの間で下記式（１）を満たすように構成されている。即ち、タイヤ径方向内側に位置する補助ベルト層７１と主ベルト層７２との間、及び、タイヤ径方向外側に位置する主ベルト層７３と補助ベルト層７４との間の双方で下記式（１）を満たす。下記式（１）を満たすことで、主ベルト層７ａのワイヤ角度αが低角度に設定されると共に、補助ベルト層７ｂのワイヤ角度βよりも相対的に低角度に設定される。なお、主ベルト層７ａのワイヤ角度αと補助ベルト層７ｂのワイヤ角度βは、いずれもタイヤ中心線ＣＬ上で測定される角度である。タイヤ径方向内側の補助ベルト層７１がタイヤ幅方向に分割された構造を有する場合は、タイヤ中心線ＣＬに最も近い位置で測定される角度とする。
０．５５≦（｜β｜－｜α｜）／｜β｜≦０．８０ （１）

また、主ベルト層７ａのワイヤ角度αの絶対値｜α｜は、１５°～２５°の範囲にある。特に、主ベルト層７ａのワイヤ角度αの絶対値｜α｜は、１７°～２３°であることが望ましい。主ベルト層７ａにおいて、タイヤ径方向内側の主ベルト層７２とタイヤ径方向外側の主ベルト層７３のそれぞれのワイヤ角度αの絶対値｜α｜は異なっていてもよい。

上述した空気入りタイヤでは、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールワイヤを含む４層のベルト層７を有し、ベルト層７は、２層の主ベルト層７ａと、２層の主ベルト層７ａのタイヤ径方向内側及び外側に配置された２層の補助ベルト層７ｂとからなり、２層の主ベルト層７ａのスチールワイヤは互いに交差するように配置され、主ベルト層７ａのタイヤ周方向に対するワイヤ角度αと、補助ベルト層７ｂのタイヤ周方向に対するワイヤ角度βとが互いに隣接する主ベルト層７ａと補助ベルト層７ｂとの間で上記式（１）を満たし、主ベルト層７ａのワイヤ角度αの絶対値｜α｜は１５°～２５°であることで、補助ベルト層７ｂの幅方向剛性を高め、主ベルト層７ａのせん断変形を抑制することができるので、外径成長の抑制に繋がる。その結果、ベルト層７の耐久性を向上させることが可能になる。また、ベルト層７の周方向剛性を高める手段として、タイヤ周方向に対して略平行なスチールワイヤを含むベルト層に依存する必要がないので、生産性を悪化させることがない。更には、タイヤ径方向外側の補助ベルト層７ｂのワイヤ角度βを高角度に設定しているので、従来の構造よりもエンベロープ特性を改善でき、耐カット性を向上させることができる。

ここで、主ベルト層７ａのワイヤ角度αの絶対値｜α｜が１５°未満であると、ベルト層の端部における層間せん断歪みが過度に増加し、セパレーションが発生し易くなる。その一方で、主ベルト層７ａのワイヤ角度αの絶対値｜α｜が２５°を超えると、ベルト層７の周方向剛性が過度に低下し、ベルト層７のコートゴムの劣化速度が増大する。その結果、ベルト層７の耐久性が低下してしまう。

上記空気入りタイヤにおいて、主ベルト層７ａのワイヤ角度αの絶対値｜α｜と、補助ベルト層７ｂのワイヤ角度βの絶対値｜β｜との角度差｜β｜－｜α｜は、３５°～６５°であることが好ましく、３０°～６０°であることがより好ましい。このように主ベルト層７ａと補助ベルト層７ｂの角度差を適度に設定することで、外径成長を抑制し、ベルト層７の耐久性を効果的に改善することができる。ここで、角度差｜β｜－｜α｜が３５°未満であると、補助ベルト層７ｂの高角度に設定した効果を十分に得られず、ベルト層７全体の周方向剛性を向上させることができないため、外径成長を十分に抑制することができない。その一方で、角度差｜β｜－｜α｜が６５°を超えると、補助ベルト層７ｂに過度な圧縮張力が作用してベルト層７の損傷に繋がる。

図３は主ベルト層のワイヤ角度［ｄｅｇ］とベルト層の引張剛性［Ｎ／ｍ］との関係を示すものである。図３において、実線で示した曲線Ｘは本発明のベルト層の構造を有する場合であり、破線で示した曲線Ｙは従来のベルト層の構造を有する場合である。即ち、いずれの構造においても、２層の主ベルト層と、これら主ベルト層のタイヤ径方向内側及び外側に配置された２層の補助ベルト層とからなる４層のベルト層を有するが、本発明のベルト層の構造では、タイヤ径方向外側の補助ベルト層のワイヤ角度を高角度（６０°）に設定し、従来のベルト層の構造では、タイヤ径方向外側の補助ベルト層のワイヤ角度をタイヤ径方向外側の主ベルト層のワイヤ角度と同じになるように設定した。つまり、従来のベルト層の構造では、タイヤ径方向外側の補助ベルト層のワイヤ角度が低角度に設定される。

図３から判るように、本発明のベルト層の構造（曲線Ｘ）は、従来のベルト層の構造（曲線Ｙ）に比して、ベルト層の引張剛性が向上している。本発明のベルト層の構造では、タイヤ周方向に対して略平行なスチールワイヤを含むベルト層に依存する必要がなく、タイヤ周方向に対して高角度なタイヤ径方向外側の補助ベルト層を採用することで、ベルト層の周方向剛性を高めることができ、外径成長を抑制することができるのである。これに対して、従来のベルト層の構造では、タイヤ径方向外側の補助ベルト層のワイヤ角度が低角度に設定されているので、ベルト層の周方向剛性を高める効果を十分に得ることができないのである。

図２に示すように、補助ベルト層７ｂのうちタイヤ径方向内側に位置する補助ベルト層７１のスチールワイヤと、主ベルト層７ａのうちタイヤ径方向内側に位置する主ベルト層７２のスチールワイヤとはタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜し、補助ベルト層７ｂのうちタイヤ径方向外側に位置する補助ベルト層７４のスチールワイヤと、主ベルト層７ａのうちタイヤ径方向外側に位置する主ベルト層７３のスチールワイヤとはタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜している。このように主ベルト層７ａと補助ベルト層７ｂとを構成することで、補助ベルト層７ｂの端部を起点とするセパレーションを抑制することができ、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。

また、主ベルト層７ａのうちタイヤ径方向内側に位置する主ベルト層７２の幅Ｌ_2Bは、補助ベルト層７ｂのうちタイヤ径方向内側に位置する補助ベルト層７１の幅Ｌ_1Bより大きく、主ベルト層７ａのうちタイヤ径方向外側に位置する主ベルト層７３の幅Ｌ_3Bは、補助ベルト層７ｂのうちタイヤ径方向外側に位置する補助ベルト層７４の幅Ｌ_4Bより大きい。このような関係を満たすと共に、２層の主ベルト層７ａの幅の差の絶対値｜Ｌ_2B－Ｌ_3B｜は１５ｍｍ～３５ｍｍであることが好ましく、１８ｍｍ～３０ｍｍであることがより好ましい。このようにベルト層７を構成する主ベルト層７ａと補助ベルト層７ｂの幅を適度に設定することで、主ベルト層７ａの端部の張力を低減し、主ベルト層７ａの端部を起点とするセパレーションを抑制することができる。ここで、２層の主ベルト層７ａの幅の差の絶対値が１５ｍｍ未満であると、主ベルト層７ａの端部を起点とするセパレーションを十分に抑制することができず、２層の主ベルト層７ａの幅の差の絶対値が３５ｍｍを超えると、主ベルト層７ａの端部の周方向剛性が過度に低下し、主溝近傍での外径成長を十分に抑制することができない。

２層の主ベルト層７ａのうち、幅狭の主ベルト層７ａ（図２ではタイヤ径方向外側の主ベルト層７３）の幅を幅Ｌ_23Bminとする。このとき、トレッド部１の接地幅ＴＷに対する幅狭の主ベルト層７ａの幅Ｌ_23Bminの比Ｌ_23Bmin／ＴＷは、０．７５～０．９５であることが好ましく、０．８０～０．９０であることがより好ましい。このように幅狭の主ベルト層７ａの幅Ｌ_23Bminを接地幅ＴＷに対して適度に設定することで、主ベルト層７ａの端部を起点とするセパレーションを抑制でき、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。ここで、比Ｌ_23Bmin／ＴＷが０．７５未満であると、ベルト層７の周方向剛性が過度に低下し、ベルト層７のコートゴムの劣化速度が増大する。その結果、ベルト層７の耐久性が低下してしまう。その一方で、比Ｌ_23Bmin／ＴＷが０．９５を超えると、主ベルト層７ａの端部を起点とするセパレーションが発生し易くなる。

また、補助ベルト層７ｂのうち幅狭の補助ベルト層７ｂ（図２ではタイヤ径方向外側の補助ベルト層７４）の幅を幅Ｌ_14Bminとする。このとき、幅狭の主ベルト層７ａの幅Ｌ_23Bminに対する幅狭の補助ベルト層７ｂの幅Ｌ_14Bminの比Ｌ_14Bmin／Ｌ_23Bminは、０．６５～０．９０であることが好ましく、０．７０～０．８５であることがより好ましい。このように幅狭の補助ベルト層７ｂの幅Ｌ_14Bminを幅狭の主ベルト層７ａの幅Ｌ_23Bminに対して適度に設定することで、補助ベルト層７ｂの端部を起点とするセパレーションを抑制することができ、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。ここで、比Ｌ_14Bmin／Ｌ_23Bminが０．６５未満であると、ベルト層７の周方向剛性が過度に低下し、ベルト層７のコートゴムの劣化速度が増大する。その結果、ベルト層７の耐久性が低下してしまう。その一方で、比Ｌ_14Bmin／Ｌ_23Bminが０．９０を超えると、補助ベルト層７ｂの端部を起点とするセパレーションが発生し易くなる。

上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層７のコートゴムにおける１００％伸長時のモジュラスＭ１００は、５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであることが好ましく、６．５ＭＰａ～９．０ＭＰａであることがより好ましい。それと共に、ベルト層７のコートゴムの破断伸びは２００％以上であることが好ましい。ベルト層７のコートゴムがこのような物性を有することで、ベルト層７の周方向剛性を高めることができる。ここで、ベルト層７のコートゴムのモジュラスＭ１００が５．５ＭＰａ未満であると、ベルト層７の周方向剛性が過度に小さくなるので外径成長を十分に抑制することができず、１０．０ＭＰａを超えると破断伸びを２００％以上に確保することができない。また、ベルト層７のコートゴムの破断伸びが２００％未満であると、ベルト層７の層間せん断歪みによるセパレーションを抑制することができない。なお、モジュラスＭ１００及び破断伸びは、ＪＩＳ－Ｋ６２５１に準拠して測定したものである。

また、ベルト層７のうち少なくとも主ベルト層７ａのスチールワイヤの初期伸びは０．８％未満であることが好ましく、０．６％未満であることがより好ましい。このように主ベルト層７ａのスチールワイヤの初期伸びを適度に設定することで、ベルト層７の周方向剛性を高め、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。ここで、ベルト層７のスチールワイヤの初期伸びが０．８％以上であると、外径成長を十分に抑制することができず、ベルト層７の耐久性が低下してしまう。なお、初期伸びは、スチールワイヤがゴム被覆された状態での値であり、破断荷重１０％に等しい荷重を負荷した際の伸びである。

更に、主ベルト層７ａのスチールワイヤ間のゴムゲージは０．３ｍｍ～１．２ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍ～１．０ｍｍであることがより好ましい。このように主ベルト層７ａのスチールワイヤ間のゴムゲージを適度に設定することで、ベルト層７の周方向剛性を高め、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。ここで、主ベルト層７ａのスチールワイヤ間のゴムゲージが、０．３ｍｍ未満であると層間せん断歪みが過度に大きくなり、セパレーションが発生し易くなる一方で、１．２ｍｍを超えると外径成長が増加してベルト層７の耐久性が低下してしまう。

上記空気入りタイヤにおいて、主ベルト層７ａの引張剛性Ａｍは下記式（２）で求められる。下記式（２）において、Ｓｍはワイヤ断面積［ｍ²］であり、Ｅｍはワイヤ弾性率［Ｐａ］であり、Ｃｍはワイヤ打ち込み本数［本／５０ｍｍ］である。
Ａｍ＝２×Ｓｍ×Ｅｍ×Ｃｍ （２）

上記式（２）により得られた主ベルト層７ａの引張剛性Ａｍは、３．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～８．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることが好ましく、４．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることがより好ましい。特に、主ベルト層７ａの引張剛性Ａｍは、補助ベルト層７ｂの引張剛性Ａｓより大きくなるように設定するとよい。このように主ベルト層７ａの引張剛性Ａｍを適度に設定することで、ベルト層７の周方向剛性を高め、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。ここで、主ベルト層７ａの引張剛性Ａｍが３．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ未満であると、ベルト層７の周方向剛性が過度に低下し、ベルト層７のコートゴムの劣化速度が増大する。その結果、ベルト層７の耐久性が低下してしまう。その一方で、主ベルト層７ａの引張剛性Ａｍが８．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍを超えると、打ち込み本数Ｃｍが増加してしまうので、ベルト層７のスチールワイヤ間のゴムゲージが減少し、セパレーションが発生し易くなる。

また、補助ベルト層７ｂの引張剛性Ａｓは下記式（３）で求められる。下記式（３）において、Ｓｓはワイヤ断面積［ｍ²］であり、Ｅｓはワイヤ弾性率［Ｐａ］であり、Ｃｓはワイヤ打ち込み本数［本／５０ｍｍ］である。
Ａｓ＝２×Ｓｓ×Ｅｓ×Ｃｓ （３）

上記式（３）により得られた補助ベルト層７ｂの引張剛性Ａｓは、２．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることが好ましく、３．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～５．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることがより好ましい。このように補助ベルト層７ｂの引張剛性Ａｓを適度に設定することで、ベルト層７の周方向剛性を高め、ベルト層７の耐久性を向上させることができる。ここで、補助ベルト層７ｂの引張剛性Ａｓが２．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ未満であると、ベルト層７の周方向剛性が過度に低下し、ベルト層７のコートゴムの劣化速度が増大する。その結果、ベルト層７の耐久性が低下してしまう。その一方で、補助ベルト層７ｂの引張剛性Ａｓが６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍを超えると、打ち込み本数Ｃｓが増加してしまうので、ベルト層７のスチールワイヤ間のゴムゲージが減少し、セパレーションが発生し易くなる。

タイヤサイズ３１５／６０Ｒ２２．５で、左右一対のビード部間に装架されるカーカス層を備え、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、ベルト層(１Ｂ)のワイヤ角度、ベルト層(２Ｂ)のワイヤ角度、ベルト層(３Ｂ)のワイヤ角度、ベルト層(４Ｂ)のワイヤ角度、ベルト層(１Ｂ)の幅、ベルト層(２Ｂ)の幅、ベルト層(３Ｂ)の幅、ベルト層(４Ｂ)の幅、主ベルト層のワイヤ角度の絶対値｜α｜、補助ベルト層のワイヤ角度の絶対値｜β｜、トレッド部の接地幅ＴＷ、（｜β｜－｜α｜）／｜β｜、角度差｜β｜－｜α｜、隣接する主ベルト層と補助ベルト層のワイヤ傾斜方向、接地幅ＴＷに対する幅狭の主ベルト層の幅の比、ベルト層(１Ｂ)とベルト層(２Ｂ)の幅の大小関係、ベルト層(３Ｂ)とベルト層(４Ｂ)の幅の大小関係、２層の主ベルト層の幅の差の絶対値、幅狭の主ベルト層に対する幅狭の補助ベルト層の幅の比、ベルト層のコートゴムのモジュラス、ベルト層のコートゴムの破断伸び、主ベルト層のワイヤの初期伸び、主ベルト層のワイヤ間のゴムゲージ、主ベルト層の引張剛性Ａｍ、補助ベルト層の引張剛性Ａｓを表１～４のように設定した従来例、比較例１～６及び実施例１～２１のタイヤを製作した。これ以降、実施例１０～１２，１８，１９はそれぞれ参考例１～５と読み替えると共に、実施例１～９，１３～１７，２０，２１はそれぞれ実施例１～１６と読み替えるものとする。

なお、表１～４において、４層のベルト層をタイヤ径方向内側から外側に向かって順に１Ｂ～４Ｂとし、具体的には、２層の主ベルト層のうちタイヤ径方向内側の主ベルト層を２Ｂとし、タイヤ径方向外側の主ベルト層を３Ｂとし、２層の補助ベルト層のうちタイヤ径方向内側の補助ベルト層を１Ｂとし、タイヤ径方向外側の補助ベルト層を４Ｂとする。また、表１～４において、数値が２つ存在する場合には１つの欄内に上段と下段に示す。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ベルト層の耐久性及び生産性を評価し、その結果を表１～４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。

生産性：
各試験タイヤについて、タイヤ１本を製作するために要する製作時間（分）を測定した。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生産性が優れていることを意味する。

これら表１～４から判るように、従来例との対比において、実施例１～２１はいずれもベルト層の耐久性と生産性が同時に改善されていた。

比較例１，２においては、そのベルト層のワイヤ角度を本発明におけるワイヤ角度の関係式により特定される数値範囲を外れた角度に設定したため、ベルト層の耐久性の改善効果が十分でなかった。比較例３～５においては、主ベルト層のワイヤ角度の絶対値を本発明において特定する数値範囲を外れた角度に設定したため、ベルト層の耐久性の改善効果が十分でなかった。比較例６においては、ベルト層を構成する主ベルト層（３Ｂ）のワイヤ角度をタイヤ周方向に対して平行に設定したため、ベルト層の耐久性の改善効果が得られたが、生産性がかなり悪化した。

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
７ａ 主ベルト層
７ｂ 補助ベルト層
７１ タイヤ径方向内側の補助ベルト層
７２ タイヤ径方向内側の主ベルト層
７３ タイヤ径方向外側の主ベルト層
７４ タイヤ径方向外側の補助ベルト層

Claims (9)

1. 左右一対のビード部間に装架されるカーカス層を備え、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、
   トレッド部における前記カーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールワイヤを含む４層のベルト層を有し、該ベルト層が、２層の主ベルト層と、該２層の主ベルト層のタイヤ径方向内側及び外側に配置された２層の補助ベルト層とからなり、前記２層の主ベルト層のスチールワイヤが層間で互いに交差するように配置され、前記主ベルト層のタイヤ周方向に対するワイヤ角度αと、前記補助ベルト層のタイヤ周方向に対するワイヤ角度βとが互いに隣接する主ベルト層と補助ベルト層との間で下記式（１）を満たし、前記主ベルト層のワイヤ角度αの絶対値が１５°～２５°であり、前記主ベルト層の引張剛性Ａｍが４．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであり、前記トレッド部の接地幅ＴＷに対する前記主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層の幅Ｌ _23Bmin の比Ｌ _23Bmin ／ＴＷが０．８０～０．９０であり、前記主ベルト層のうちタイヤ径方向内側の主ベルト層の幅が前記補助ベルト層のうちタイヤ径方向内側の補助ベルト層の幅より大きく、前記主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層の幅が前記補助ベルト層のうちタイヤ径方向外側の補助ベルト層の幅より大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
   ０．５５≦（｜β｜－｜α｜）／｜β｜≦０．８０ （１）
2. 前記主ベルト層のワイヤ角度αの絶対値と前記補助ベルト層のワイヤ角度βの絶対値との差｜β｜－｜α｜が３５°～６５°であ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. 前記補助ベルト層のうちタイヤ径方向内側の補助ベルト層のスチールワイヤと、前記主ベルト層のうちタイヤ径方向内側の主ベルト層のスチールワイヤとがタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜し、前記補助ベルト層のうちタイヤ径方向外側の補助ベルト層のスチールワイヤと、前記主ベルト層のうちタイヤ径方向外側の主ベルト層のスチールワイヤとがタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜してい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２層の主ベルト層の幅の差の絶対値が１５ｍｍ～３５ｍｍ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. 前記主ベルト層のうち幅狭の主ベルト層の幅Ｌ_23Bminに対する前記補助ベルト層のうち幅狭の補助ベルト層の幅_L14Bminの比Ｌ_14Bmin／Ｌ_23Bminが０．６５～０．９０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. 前記ベルト層のコートゴムにおいて、１００％伸長時のモジュラスＭ１００が５．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであると共に、破断伸びが２００％以上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. 前記ベルト層のうち少なくとも前記主ベルト層のスチールワイヤの初期伸びが０．８％未満であることを特徴とす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. 前記主ベルト層のスチールワイヤ間のゴムゲージが０．３ｍｍ～１．２ｍｍであることを特徴とす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。
9. 前記補助ベルト層の引張剛性Ａｓが２．０×１０⁶Ｎ／５０ｍｍ～６．５×１０⁶Ｎ／５０ｍｍであることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

Images