JP7151917B1 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
タイヤが走行するとベルトの端の部分に歪みが生じる。歪みを起因とする損傷を防ぐために、クッション層について様々な検討が行われている(例えば、下記の特許文献1)。
正規リムにタイヤを組んだ状態で測定できない、タイヤの子午線断面における各部の寸法及び角度は、回転軸を含む平面に沿ってタイヤを切断することにより得られる、タイヤの断面において、左右のビード間の距離を、正規リムに組んだタイヤにおけるビード間の距離に一致させて、測定される。
初期歪み=10%
動歪み=2%
周波数=10Hz
変形モード=引張
この測定では、試験片はタイヤからサンプリングされる。タイヤから試験片をサンプリングできない場合には、測定対象の要素の形成に用いられるゴム組成物を170℃の温度で12分間加圧及び加熱して得られる、シート状の架橋ゴム(以下、ゴムシートとも称される。)から試験片がサンプリングされる。
タイヤ2においてトレッド面22の端PEが、外観上、識別不能な場合には、正規状態のタイヤ2に正規荷重を負荷して、キャンバー角を0゜としタイヤ2を平面に接触させて得られる接地面の軸方向外側端に対応するトレッド面22上の位置が、トレッド面22の端PEとして定められる。
ベルト38は、第一ベルトプライ42A、第二ベルトプライ42B及び第三ベルトプライ42Cを備える。第一ベルトプライ42A、第二ベルトプライ42B及び第三ベルトプライ42Cはこの順で径方向に並ぶ。
このタイヤ2では、ベルト38を構成する少なくとも3枚のベルトプライ42のうち、径方向において最も内側に位置するベルトプライ42が第一ベルトプライ42Aであり、内側から順に第一ベルトプライ42A、第二ベルトプライ42B及び第三ベルトプライ42Cが並ぶ。ベルト38は、第一ベルトプライ42Aと、第一ベルトプライ42Aの径方向外側に位置する第二ベルトプライ42Bと、第二ベルトプライ42Bの径方向外側に位置する第三ベルトプライ42Cとを備える。このタイヤ2では、ベルト38が、径方向外側から順に、第一ベルトプライ42A、第二ベルトプライ42B及び第三ベルトプライ42Cが並ぶように構成されてもよい。
図1において符号WBで示される長さはベルト38の幅である。このタイヤ2では、ベルト38の幅WBは、最も広い幅を有するベルトプライ42の幅で表される。前述したように、第一ベルトプライ42Aが最も広い軸方向幅W1を有する。このタイヤ2のベルト38の幅WBは、第一ベルトプライ42Aの幅W1で表される。このタイヤ2では、第一ベルトプライ42Aの端42Aeがベルト38の端38eである。ベルト38の端38eは補強層18の端18eでもある。
フルバンド44は、両端44eが赤道面を挟んで相対するように配置される。フルバンド44の端44eはベルト38の端38eの軸方向内側に位置する。フルバンド44の端44eは第一ベルトプライ42Aの端42Aeの軸方向内側に位置し、第二ベルトプライ42Bの端42Beの軸方向内側に位置する。フルバンド44の端44eは第三ベルトプライ42Cの端42Ceの軸方向外側に位置する。
一対のエッジバンド46は軸方向に離間して配置される。一対のエッジバンド46のうちの第一のエッジバンド46と第二のエッジバンド46とは赤道面を挟んで相対する。このタイヤ2では、第一のエッジバンド46と第二のエッジバンド46とはそれぞれ第二ベルトプライ42Bの径方向外側に位置し、第一のエッジバンド46と第二のエッジバンド46との間にベルト38の一部をなす第三ベルトプライ42Cが位置する。
このタイヤ2のベルトコード48はスチールコードである。各ベルトプライ42におけるベルトコード48の密度は、15エンズ/5cm以上30エンズ/5cm以下である。
第一ベルトプライ42Aに含まれるベルトコード48の傾斜の向き(以下、第一ベルトコード48Aの傾斜方向)は、第二ベルトプライ42Bに含まれるベルトコード48の傾斜の向き(以下、第二ベルトコード48Bの傾斜方向)と逆である。このタイヤ2では、第一ベルトコード48Aと第二ベルトコード48Bとが交差するようにベルト40は構成される。
第三ベルトプライ42Cに含まれるベルトコード48の傾斜の向き(以下、第三ベルトコード48Cの傾斜方向)は第二ベルトコード48Bの傾斜方向と同じである。第三ベルトコード48Cの傾斜方向が第二ベルトコード48Bの傾斜方向と逆であってもよい。
トレッド部Tの動きが効果的に拘束され、安定した形状の接地面が得られる観点から、第一ベルトコード48Aの傾斜角度θ1は15°以上がより好ましく、30°以下がより好ましい。第一ベルトコード48Aの傾斜角度θ1は20°以下がさらに好ましい。第二ベルトコード48Bの傾斜角度θ2は15°以上がより好ましく、30°以下がより好ましい。第二ベルトコード48Bの傾斜角度θ2は20°以下がさらに好ましい。第三ベルトコード48Cの傾斜角度θ3は、15°以上がより好ましく、50°以下がより好ましい。第三ベルトコード48Cの傾斜角度θ3は25°以下がさらに好ましい。
緩衝層20は、両端20eが赤道面を挟んで相対するように配置される。緩衝層20の端20eはベルト38の端38eの軸方向外側に位置する。緩衝層20の端20eはベルト38の端38eの径方向内側に位置する。
緩衝層20は架橋ゴムからなる。緩衝層20の複素弾性率E*は3.0MPa以上6.0MPa以下である。
シート部60は赤道面からそれぞれのハンプ部62に向かってのびる。それぞれのハンプ部62はシート部60の軸方向外側に位置する。ハンプ部62はシート部60に連なる。ハンプ部62はシート部60と一体である。
図3において符号SHで示される位置は、緩衝層20の外面上の特定の位置を表す。このタイヤ2では、位置SHはシート部60とハンプ部62との境界である。境界SHは、ショルダー周方向溝28sの底28sbの軸方向外側に位置する。
このタイヤ2では、緩衝層20のうち、赤道面を挟んで相対する第一の境界SHと第二の境界SHとの間の部分は厚さTaで維持され、この部分がシート部60である。シート部60は一様な厚さTaを有する。
ハンプ部62の厚さは位置Pbにおいて最大を示す。ハンプ部62は位置Pbにおいて最大厚さTbを有する。位置Pbはハンプ部62の最大厚さ位置である。
図3に示されるように、ハンプ部62の最大厚さ位置Pbは第一ベルトプライ42Aの端42Aeの近くに位置する。ハンプ部62は第一ベルトプライ42Aの端42Aeにおいて最大厚さTbを有する。前述したように、このタイヤ2の第一ベルトプライ42Aの端42Aeはベルト38の端38eである。このタイヤ2では、ハンプ部62はベルト38の端38eにおいて最大厚さTbを有する。
このタイヤ2は、軽量化を図りながら、接地形状の安定化と、トレッド部に作用する負荷の軽減とを達成できる。
従来のタイヤでは、ベルトの歪みを緩和するために、ベルトの端とカーカスとの間に一対のクッション層が設けられる。一対のクッション層は軸方向に離間して配置される。生タイヤの成形時においては、それぞれのクッション層がそれぞれの位置に独立してセットされる。赤道面に対するクッション層の位置にずれが生じることが懸念される。
厚さTaが1.2mm以上に設定されることにより、シート部60が歪の緩和に効果的に貢献できる。このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性が得られる。この観点から、厚さTaは1.3mm以上であることがより好ましく、1.4mm以上であることがさらに好ましい。
厚さTaが1.8mm以下に設定されることにより、ケースラインが適正な形状で構成される。このタイヤ2では、狙いの接地形状に近い接地形状が得られる。このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が得られる。この観点から、厚さTaは1.7mm以下であることがより好ましく、1.6mm以下であることがさらに好ましい。
厚さTbが2.0mm以上に設定されることにより、補強層18の端38eの部分に生じる歪をハンプ部62が効果的に貢献できる。このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性が得られる。この観点から、厚さTbは2.5mm以上であることがより好ましく、3.0mm以上であることがさらに好ましい。
厚さTbが6.0mm以下に設定されることにより、ケースラインが適正な形状で構成される。このタイヤ2では、狙いの接地形状に近い接地形状が得られる。このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が得られる。この観点から、厚さTbは5.5mm以下であることがより好ましく、5.0mm以下であることがさらに好ましい。
比(Tb/Ta)が1.1以上に設定されることにより、ハンプ部62がベルト38の端38eの部分に生じる歪みの緩和に貢献し、シート部60が接地形状の安定化に貢献する。このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性及び耐偏摩耗性が得られる。この観点から、この比(Tb/Ta)は1.5以上であることがより好ましく、2.0以上であることがさらに好ましい。
比(Tb/Ta)が5.0以下に設定されることにより、ハンプ部62が接地形状の安定化に貢献し、シート部60がトレッド部に作用する負荷の軽減に貢献する。この場合においても、このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性及び耐偏摩耗性が得られる。この観点から、この比(Tb/Ta)は4.0以下であることがより好ましく、3.0以下であることさらに好ましい。
緩衝層20はカーカスプライ36と第一ベルトプライ42Aとの間に位置する。図4に示されるように、カーカスコード64と第一ベルトコード48Aとの間には、カーカスプライ36のトッピングゴム66、緩衝層20及び第一ベルトプライ42Aのトッピングゴム50が位置する。カーカスコード64と第一ベルトコード48Aとの間にはゴム成分が位置し、ゴム成分はトッピングゴム66、緩衝層20及びトッピングゴム50を含む。
このタイヤ2では、カーカスコード64と第一ベルトコード48Aとの間の距離は、緩衝層20の厚さを調整することでコントロールされる。前述したように、緩衝層20のうち、第一の境界SHと第二の境界SHとの間の部分は、一様な厚さTaを有するシート部60である。第一の境界SHと第二の境界SHとの間において、カーカスコード64と第一ベルトコード48Aとの間の距離は、一定である。
見かけ厚さTAが2.2mm以上に設定されることにより、カーカス12と補強層20との間のゴム成分が歪の緩和に効果的に貢献できる。このゴム成分を起因とする損傷の発生が防止される。この観点から、見かけ厚さTAは2.4mm以上であるのがより好ましい。
見かけ厚さTAが2.8mm以下に設定されることにより、カーカス12と補強層20との間のゴム成分が質量増加の抑制に貢献できる。この観点から、見かけ厚さTAは2.6mm以下であるのがより好ましい。
見かけ最大厚さTBが2.5mm以上に設定されることにより、補強層18の端38eの部分に生じる歪をハンプ部62が効果的に貢献できる。このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性が得られる。この観点から、見かけ最大厚さTBは3.0mm以上であることがより好ましく、3.5mm以上であることがさらに好ましい。
見かけ最大厚さTBが6.5mm以下に設定されることにより、ケースラインが適正な形状で構成される。このタイヤ2では、狙いの接地形状に近い接地形状が得られる。このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が得られる。この観点から、見かけ最大厚さTBは6.0mm以下であることがより好ましく、5.5mm以下であることがさらに好ましい。
比(WC/WT)が1.00以上に設定されることにより、補強層18の端38eの部分に生じる歪の緩和に緩衝層20が効果的に貢献できる。このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性が得られる。この観点から、この比(WC/WT)は1.05以上であることがより好ましい。
比(WC/WT)が1.20以下に設定されることにより、サイド部Sの撓み代が適切に維持される。このタイヤ2では、カーカスコードの破断を伴う損傷(Cord Broken Up:CBU)の発生が抑えられる。この観点から、この比(WC/WT)は1.15以下であることがより好ましい。
本開示においては、シート部60とハンプ部62との境界SHは、緩衝層20の見かけ厚さがシート部60の見かけ厚さTAの1.2倍を示す位置によって表される。
比(WD/WH)が0.65以上に設定されることにより、ハンプ部62のコンパクト化が図られ、適正な形状のケースラインが構成される。狙いの接地形状に近い接地形状が得られる。このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が得られる。この観点から、この比(WD/WH)は0.70以上であることがより好ましい。
比(WD/WH)が0.85以下に設定されることにより、補強層18の端38eの部分に生じる歪の緩和にハンプ部62が効果的に貢献できる。このタイヤ2では、良好なトレッド耐久性が得られる。この観点から、この比(WD/WH)は0.80以下であることがより好ましい。
第一ベルトプライ42A及び第二ベルトプライ42Bは、フルバンド44に作用する力を抑制する。特に、第一ベルトプライ42Aに含まれるベルトコード48と第二ベルトプライ42Bに含まれるベルトコード48とは互いに交差する関係にあるので、フルバンド44に作用する力が効果的に抑制される。フルバンド44に含まれるバンドコード52Fの張力変動が抑制されるので、この張力変動によるバンドコード52Fの破断の発生が防止される。このタイヤ2のフルバンド44は、形状変化の抑制機能を安定に発揮できる。この観点から、このタイヤ2では、フルバンド44は、径方向において第一ベルトプライ42Aと第二ベルトプライ42Bとの間に位置するのが好ましい。特に、ショルダー周方向溝28s付近における形状変化が効果的に抑えられる観点から、このタイヤ2では、フルバンド44は、径方向において第一ベルトプライ42Aと第二ベルトプライ42Bとの間に位置し、フルバンド44の端44eが軸方向においてショルダー周方向溝28sとベルト38の端38eとの間に位置するのがより好ましい。
このタイヤ2では、それぞれのエッジバンド46は、径方向においてトレッド4とフルバンド44との間に位置する。エッジバンド46は、フルバンド44の端44eの径方向外側に位置する。エッジバンド46の内端46ueはフルバンド44の端44eの軸方向内側に位置する。エッジバンド46の外端46seはフルバンド44の端44eの軸方向外側に位置する。エッジバンド46は、径方向においてフルバンド44の端44eと重複する。
このタイヤ2では、エッジバンド46の外端46se位置が軸方向においてフルバンド44の端44e位置と一致していてもよい。この場合においても、エッジバンド46はフルバンド44の端44eの径方向外側に位置し、エッジバンド46は径方向においてフルバンド44の端44eと重複する。
このタイヤ2は低偏平なタイヤであるが、フルバンド44及び一対のエッジバンド46がトレッド部の変形を効果的に抑制する。ケースラインの変化が抑制されるので、接地形状の変化が抑制される。
エッジバンド46がフルバンド44の端44eを拘束するので、フルバンド44に含まれるバンドコード52Fの張力変動が抑制される。張力変動によるバンドコード52Fの破断の発生が防止されるので、このフルバンド44は形状変化の抑制機能を安定に発揮できる。このタイヤ2では、接地形状の安定化が図れる。この観点から、このタイヤ2は、両端44eが赤道面を挟んで相対するように配置されたフルバンド44を備え、このフルバンド44のそれぞれの端44eの径方向外側に、エッジバンド46が位置するのが好ましい。
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
12・・・カーカス
18・・・補強層
20・・・緩衝層
28、28s、28m・・・周方向溝
36・・・カーカスプライ
38・・・ベルト
40・・・バンド
42、42A、42B、42C・・・ベルトプライ
44・・・フルバンド
46・・・エッジバンド
48、48A、48B、48C・・・ベルトコード
60・・・シート部
62・・・ハンプ部
Claims (9)
- 65%以下の偏平比の呼びを有し、
少なくとも3本の周方向溝が刻まれたトレッドと、前記トレッドの端に連なる一対のサイドウォールと、前記サイドウォールの径方向内側に位置する一対のビードと、前記トレッド及び前記一対のサイドウォールの内側に位置し前記一対のビードのうちの第一のビードと第二のビードとの間を架け渡すカーカスと、前記トレッドの径方向内側に位置する補強層と、前記補強層の径方向内側に位置し架橋ゴムからなる緩衝層とを備え、
前記少なくとも3本の周方向溝のうち軸方向において外側に位置する周方向溝がショルダー周方向溝であり、
前記補強層が、並列した多数のベルトコードを含むベルトと、らせん状に巻かれたバンドコードを含むバンドとを備え、
前記緩衝層が前記カーカスに積層され、前記緩衝層の端が前記ベルトの端の軸方向外側に位置し、
前記ベルトが、前記緩衝層に積層される第一ベルトプライと、前記第一ベルトプライの径方向外側に位置する第二ベルトプライと、前記第二ベルトプライの径方向外側に位置する第三ベルトプライとを備え、
前記緩衝層が、シート部と、前記シート部の軸方向外側に位置し前記シート部よりも厚い一対のハンプ部とを備え、
前記一対のハンプ部がそれぞれ前記第一ベルトプライの端において最大厚さを有し、
前記シート部が前記ハンプ部と一体であり、前記シート部が第一の前記ハンプ部と第二の前記ハンプ部との間を架け渡す、
重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記シート部の見かけ厚さが2.2mm以上2.8mm以下である、
請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記ハンプ部の見かけ最大厚さが2.5mm以上6.5mm以下である、
請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記緩衝層の幅の、前記トレッドの幅に対する比が1.00以上1.20以下である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記一対のハンプ部のうちの第一のハンプ部が最大厚さを示す位置から第二のハンプ部が最大厚さを示す位置までの軸方向距離の、前記ベルトの幅に対する比が0.95以上1.05以下である、
請求項1から4のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記バンドが、径方向において前記第一ベルトプライと前記第二ベルトプライとの間に位置するフルバンドを備え、
前記フルバンドの端が前記ショルダー周方向溝の軸方向外側に位置し、
前記フルバンドの端が前記第一ベルトプライの端の軸方向内側に位置し、そして
前記フルバンドの端が前記第二ベルトプライの端の軸方向内側に位置する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記バンドが、赤道面を挟んで相対する一対のエッジバンドをさらに備え、
前記一対のエッジバンドがそれぞれ、前記フルバンドの端の径方向外側に位置する、
請求項6に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記カーカスが、並列した多数のカーカスコードを含む、少なくとも1枚のカーカスプライを備え、
前記緩衝層の見かけ厚さが前記シート部の見かけ厚さの1.2倍を示す位置が、前記シート部と前記ハンプ部との境界であり、
前記シート部の見かけ厚さが、赤道面に沿って計測される、前記緩衝層が積層するカーカスプライに含まれるカーカスコードと、前記第一ベルトプライに含まれるベルトコードとの間の距離である、
請求項1から7のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 前記シート部と前記ハンプ部との境界が、前記ショルダー周方向溝の底の軸方向外側に位置する、
請求項1から8のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
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