JPH02164604A - 高内圧重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、充填内圧を９〜１２ｋｇ／ｃｍ”　もの高
圧にして用いられる高内圧重荷重用ラジアルタイヤに関
するものであり、たとえば、電車、地下鉄、モルレール
、新交通システム用の車両のその他の走行輪に適用され
て、偏摩耗の進行を極めて有効に防止するものである。

（従来の技術） 従来のこの種のタイヤとしては、たとえば第２図に示す
ものがあり、図中上半部はトレッドパターンの一部を、
下半部はタイヤ幅方向断面の一部をそれぞれ示す。

図の下半部において、５１は、一層以上のカーカスプラ
イからなるカーカスを、５２は、カーカス５１のクラウ
ン部の外層側に配設したベルトをそれぞれ示す。

ここで、ベルト５２は、三枚のベルト層５３．５４゜５
５からなり、各ベルト層のコード、たとえばスチールコ
ードは、図の上半部にその一部を示すように、タイヤ赤
道面Ｘ−Ｘと交差する方向へ延在する。

また、図中５６はトレッド部を示し、このトレッド部５
６は、周方向へジグザグ状に延在する四方の周方向主溝
５７によって区画される五本のリブ５８゜５９を具える
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、かかる従来タイヤにあっては、トレッド部５
６の剛性を十分に高めて、耐摩耗性およびトラクション
性能を向上させる目的の下で、三枚のスチールベルト１
！５３．５４．５５のそれぞれを、それらの、タイヤ幅
方向の一方の側端縁から他方の側端縁まで途切れなく埋
設していることから、軌道側壁、案内板などに接触する
ガイド輪の作用に基づいて車両の操舵を行う場合に、負
荷転勤を行う従来タイヤが、不必要な、大きなコーナリ
ングフォースを発生して、タイヤ踏面が路面から大きな
入力を受けることになり、これがため、タイヤ踏面が、
ひきずりに起因するトレッド側端部分のエツジ摩耗を受
は易く、そしてその偏摩耗が、トレッド部内で、その幅
方向の中央部へ極めて早期に進行するという問題があっ
た。

この発明は、従来技術のかがる問題を解決するものであ
り、コーナリングフォースを十分に低減して偏摩耗の発
生を有利に抑制するとともに、発注を完全には回避する
ことができない、トレッド側端部分のエツジ摩耗の、タ
イヤ幅方向内方への進行を極めて有効に阻止することが
できる高内圧重荷重用ラジアルタイヤを提供するもので
ある。

（課題を解決するための手段） この発明は、実質的にタイヤのラジアルｌへ伸びるコー
ドからなるカーカスプライの一層以上にて形成したカー
カスと、このカーカスの半径方向外側に配設され、タイ
ヤ赤道面と交差する方向に向（コードからなるコード層
の三枚にて形成したベルトと、タイヤ踏面を形成するト
レッド部とを具える、−船釣な内部構造の高内圧重荷重
用ラジアルタイヤにおいて、 最内層のベルト層を、タイヤ幅方向の中央部分を除去し
た中抜き構造とし、中間層のベルト層を、最内層および
最外層のそれぞれのベルト層より広幅にして、その幅を
トレ・ンド幅の８０〜１１０％、また、最内層および最
外層のそれぞれのベルト層の幅を、中間層のベルト層の
幅の８０〜９８％の範囲内の幅とするとともに、最内層
ベルト層の中抜き幅を、中間層ベルト層の幅の１５〜５
０％の範囲内の幅とし、 かつ、トレッド部に、最外層ベルト層の側端縁から、タ
イヤ幅方向の内方もしくは外方へ１５ｍｍの範囲内で、
タイヤ周方向へ延在する細溝を設けたものである。

ここで、細溝の溝幅は、内圧充填状態で２　ｍｍ以下と
することが好ましく、その深さは、トレンド部に、タイ
ヤ周方向へ延在させて設けることができる複数本の周方
向主溝の深さの５０〜１１０％の範囲内の深さとするこ
とが好ましい。

また、各ベルト層内およびそれぞれのベルト層間に位置
するゴムは、それの１００％引張りモジュラスが５０〜
９０ｋｇ／ｃｍ”　ｔなるものを用いることが好ましく
、最外層ベルト層と中間層ベルト層とのそれぞれのコー
ドは、タイヤ赤道面に対して相互に逆方向に向けて延在
させ、かつ、タイヤ赤道面に対して１０〜３０°の範囲
内の交角で交差させることが好ましい。

（作　用） この高内圧重荷重用ラジアルタイヤでは、タイヤ径の成
長を抑制すべく機能する、最内層のベルト層を中抜き構
造とすることにより、そのベルト層本来の機能を十分に
発揮してなお、トレ・ンド側端部分の剛性およびベルト
の耐久性を低下させることなく、タイヤのコーナリング
フォースを有利に低減することができるので、タイヤ踏
面が路面から大きな入力を受けることに起因する偏摩耗
の発生を有効に阻止することができる。

なおここで、最内層のベルト層以外のベルト層を中抜き
構造とした場合には、タイヤへの内圧の充填に際し、均
一なりラウン形状を得ることが不可能となる。

しかもこのタイヤでは、トレッド部の側端部分に、タイ
ヤ周方向へ延在させて設けた細溝が、トレッド側端部分
に発生するエツジ摩耗の、タイヤ幅方向内方への進行を
極めて有効に阻止することができるので、たとえば、周
方向主溝にて区画されるショルダーリブ内にその細溝を
設けた場合には、細溝よりタイヤ幅方向外側に位置する
ショルダーリブ部分は、サイドフォース入力に対抗する
ことによってエツジ摩耗を生ずることになるも、細溝よ
りタイヤ幅方向内側に位置するショルダーリプ部分は、
サイドフォース入力に対する負担が小さい上に、前述の
エツジ摩耗の、そこへの進行が細溝にて阻止されること
から、エツジ摩耗を生じることなく、均一な摩耗形態を
示すことになる。

ここで、中間層のベルト層の幅を、他のベルト層のそれ
より広くするとともに、トレ・ンド幅の８０〜１１０％
の範囲内の幅とするのは、トレッド部の側端部分まで十
分に補強して、その側端部分の耐摩耗性を有利に向上さ
せる一方、その中間層ベルト層の端部の、径成長を有効
に抑制するためであり、また、最内層および最外層のそ
れぞれのベルト層の幅を、中間層ベルト層の幅の８０〜
９８％の範囲内の幅とするのは、それらが８０％未満で
は、トレッド側端部分の剛性およびベルト耐久性を十分
に高めることができず、逆に、９８％を越えるときには
、ベルト層端からの、ゴムへの亀裂の発生が早まり、か
つ、その亀裂の成長速度が早くなるからである。

そしてなお、最内層ベルト層の中抜き幅を、中間層ベル
ト層の幅の１５〜５０％の範囲内の幅とするのは、それ
が１５％未満では、コーナリングフォースの有効なる低
減を実現することができず、超５０％では、トレッド部
の、タイヤ幅方向両端部分の剛性が低くなりすぎるから
である。

またここで、トレッド部への細溝の形成位置を、最外層
ベルト層の側端縁から、タイヤ幅方向へ１５柵の範囲内
とするのは、その細溝を、タイヤ幅方向の外側へ１５ｍ
ｍを越えて位置させた場合には、細溝よりタイヤ幅方向
の内側に位置するリブのエツジへのサイドフォース入力
が増大し、逆に、タイヤ幅方向の内側へ１５ｍｍを越え
て位置させた場合には、細溝よりタイヤ幅方向の外側に
位置するリブのエツジ摩耗幅が広くな°ることによるも
のである。

ここで、細溝の溝底から、ベルト層側端縁に達するクラ
ックの発生を防止するためには、その細溝を、ベルト層
側端縁よりタイヤ幅方向内側に位置させることが好まし
い。

そしてまた好ましくは、細溝の溝幅を、内圧充填状態で
２　ｍｍ以下として、タイヤの負荷転勤時に、細溝溝壁
の相互接触をもたらすことにより、細溝両側のエツジ部
からのりバーウェアーの発生を防止し、その細溝の深さ
を、例えば５〜３０ｍｍの範囲内の深さとすることがで
きる周方向主溝深さの５０〜１１０％の範囲内の深さと
することによって、エツジ摩耗の、タイヤ幅方向内方へ
の進行を十分に阻止するとともに、細溝の溝底からのク
ランクの発生をもまた十分に阻止する。

かかるタイヤにおいて、ベルト層内およびそれぞれのベ
ルト層間に位置するゴムの、１００％引張りモジュラス
を５０〜９０ｋｇ／ｃｍ２とした場合には、インフレー
トしたタイヤの負荷転勤に際し、ゴムの、ベルト層間で
のタイヤ幅方向および周方向への剪断歪を有利に低減し
て、ベルト層の側端縁によるゴムのつつき量を十分に減
少させることができるので、そのつつきに起因する、ゴ
ムへの亀裂の発生時期を大きく遅延させることが可能と
なる。

ここで、１００％引張りモジュラスが５０ｋｇ／ｃｍ”
未満では剪断歪が大きくなりすぎる一方、９０ｋｇ／ｃ
ｍ２を越えると、ゴム剛性が高くなりすぎて、そのゴム
と、他の部分を構成するゴムとの間に剥離が発生し易く
なる。

さらに、最外層ベルト層と中間層ベルト層とのそれぞれ
のコードの延在方向を、タイヤ赤道面に対して相互に逆
方向に向けるとともに、それらのそれぞれのコードの、
タイヤ赤道面に対する交角を１０〜３０°の範囲内の角
度とすることにより、タイヤの異方性を有効に除去し、
そして、それのインフレートおよび負荷転勤に際する周
長増加を十分に抑制することができる。

ところで、タイヤ赤道面に対するコード交角を１０°未
満とした場合には、タイヤの負荷転勤に際し、コードが
相互に逆方向に向くベルト交錯層の幅方向端部の剪断歪
が、タイヤの踏み込み部および蹴り出し部にて増大し、
ベルト層幅方向端部のゴムに、早期に亀裂が発生するこ
とになり、また、３０’を越えた場合には、高内圧充填
時のベルト層の径成長が大きく、かつ、ベルト交錯層の
幅方向端部の剪断歪が増大して、ベルト層幅方向端部の
ゴムに早期に亀裂が発生することになる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、図中１は
カーカスを、２はカーカス１のクラウン部外側に配置し
たベルトをそれぞれ示し、３は、タイヤ踏面を形成する
トレッド部を示す。

ここで、カーカス１は、実質的にタイヤのラジアル方向
へ延びるコードからなるカーカスプライの一層以上にて
形成し、ベルト２は、タイヤ赤道面Ｘ−Ｘと交差する方
向に向くコードからなるベルト層４，５．６の三枚にて
形成する。

これらのベルト５４，５．６のうち、ここでは、最内層
のベルト層６を、タイヤのコーナリングフォースの低減
を目的として、タイヤ幅方向の中央部分を除去した中抜
き構造とし、また、中間層のベルト層５の幅Ｗ１を、他
のベルト層４．６のそれより大きくして、トレッド幅Ｗ
の８０〜１１０％の範囲内の幅とすることにより、トレ
ッド部３の側端部分の剛性を十分に高めるとともに、ベ
ルト層５の端部の、ゴムからの剥離を十分に防止し、さ
らに、最内層および最外層のそれぞれのベルト層４．６
の幅Ｗ２を、中間層のベルト層５の幅Ｗ、の８０〜９８
％の範囲内の幅とすることにて、トレッド部側端部分の
剛性およびベルト耐久性を十分に高める一方、そられの
ベルト層４，６の端部からの亀裂の発生時期を遅延させ
るとともに、亀裂の成長速度を遅らせる。

そして、また、最内層ベルト層６の中抜き幅Ｗ３を、中
間層のベルト層５の幅ＷＩの１５〜５０％の範囲内の幅
とすることにより、トレッド部３の、タイヤ幅方向両端
部分の剛性が低くなりすぎるのを防止してなお、コーナ
リングフォースの有効なる低減を実現する。

ところで、それぞれのベルト層４，５．６のコードの、
タイヤ赤道面Ｘ−Ｘに対する交角は、たとえば、図に示
すところにおいて、最内層ベルトコードを、右上がりの
４５°〜８０°、中間層ベルトコードを、右上がりの１
０’〜・３０°、そして、最外層ベルトコードを、左上
がりのＩＯ″〜３０″の範囲内の値とすることができる
他、図示例とは逆に、最内層および中間層のベルトコー
ドを左上がりに、そして最外層のベルトコードを右上が
りに延在させることもできる。

またここでは、これらのそれぞれのベルト層４゜５．６
のコードをコーティングするゴムおよびそれらのベルト
層間に配設するゴムを、ベルト層間のゴムの剪断歪を十
分に小ならしめる目的の下で、１００％引張りモジュラ
スが５０〜９０ｋｇ／ｃｍｚとなるゴムとすることが好
ましく、ベルト層４，５．６の、半径方向外側に配設さ
れるトレッドゴムは、耐カット・チッピング性能の低下
を防止するため、ＮＲを１５％以上ブレンドしたゴムと
することが好ましい。

さらに図示例では、かかるブレンドゴムからなるトレッ
ド部３に、深さを５〜３０ｍｍの範囲内の値とすること
ができる二本の周方向主溝７を形成することにより、タ
イヤの周方向へ延在する三本のリブ８，９を区画し、こ
れらのリブ８，９のうち、タイヤ幅方向の端部分に位置
する各ショルダーリブ８に、最外層のベルト層４の側端
縁から、タイヤ幅方向へ１５ｍｍ以内の位置で、タイヤ
周方向へ直線状に延在する一本の細溝１９を形成する。

ここで、ジグザグ状に延在させることもできるこの細溝
１０は、好ましくは、タイヤへの内圧充填状態で２　ｍ
ｍ以下の溝幅を有し、また、周方向主溝深さの５０〜１
１０％の範囲内の深さを有する。

以上のように構成してなるラジアルタイヤによれば、最
内層ベルト層６の中抜き構造に基づき、この種のタイヤ
に不要なコーナリングフォースを、トレッド部の剛性お
よびベルト２の耐久性を犠牲にすることなく有効に低減
することができ、タイヤへの偏摩耗の発生を有利に防止
することができる。

しかもここでは、細溝１０の作用によって、トレッド部
の側端部に発生するエツジ摩耗の、タイヤ幅方向内方へ
の進行をほぼ完全に阻止することができる。ここで、そ
の細溝１０の溝幅を、タイヤへの内圧充填状態にて２　
ｍｍ以下とした場合には、細溝の両側のエツジ部からの
りバーウェアーの発生を防止することができる。

また、その溝深さを、周方向主溝深さの５０−１１０％
の深さとすることにより、５０％未満におけるように、
細溝無しの場合のコーナリングフォースと同程度の力が
、細溝よりタイヤ幅方向内側に位置するリブ部分に作用
するのを防止し、１１０％を越えた場合の、溝底クラン
クの発生を防止する。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、タイヤを
スリンフタイヤとすることの他、トレッドパターンを、
ブロックパターン、ラグパターンなどとすること、また
は、二種以上のパターンの組合わせパターンとすること
も可能である。

〔比較例〕

以下に、発明タイヤと、比較タイヤとの、偏摩耗の発生
状況に関する比較試験について説明する。

◎供試タイヤ ・諸元 サイズがＥ３１５／７５Ｒ２２，５のタイヤを、９．０
０Ｘ２２．５のリムにリム組みし、充填内圧を９．０ｋ
ｇ　／　ｃｍ　”　　（コールドセット）としたもの・
発明タイヤ 第１図に示すトレッドパターンを有するタイヤにおいて
、最内層ベルトコードの、タイヤ赤道面に対する交角を
右上り６５°、中間層ベルトコードの、タイヤ赤道面に
対する交角を右上り２０°、最外層ベルトコードの、タ
イヤ赤道面に対する交角を左上がり２０°とするととも
に、最内層ベルト層の中抜き幅を、中間層ベルト層の幅
の３０％とし、さらに、トレッド部の、最外層ベルト層
の側端縁位置から、タイヤ幅方向外方へ２Ｍの位置に細
溝を形成し、この細溝の、内圧充填時の溝幅を１　ｍｍ
、そしてその深さを周方同種溝深さの９０％としたもの ・比較タイヤＩ 細溝を設けない点以外は発明タイヤと同一のもの ・比較タイヤ■ 最内層ベルト層を中抜き構造としない点以外は発明タイ
ヤと同一のもの ◎試験方法 それぞれのタイヤを地下鉄車両の駆動軸に装着して１０
万す走行後における偏摩耗の発生状況を目視によって検
査した ◎試験結果 表 きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す図、第２図は、従
来例を示す図である。 ■・・・カーカス　　　　　２・・・ベルト３・・・ト
レッド部 ４．５．６・・・ベルト層　７・・・周方向主溝８・・
・ショルダーリブ　　１０・・・細溝この表によれば、
発明タイヤでは、最内層ベルト層を中抜き構造とするこ
とと、ショルダ一部の所定領域内に、周方向へ延在する
細溝を設けることとにより、トレッド部の側端部に発生
するエツジ摩耗の、タイヤ幅方向内方への進行を極めて
有効に阻止し得ることが明らかである。 （発明の効果）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一層以上のカーカスプライからなるカーカスと、三
   枚のベルト層からなり、各ベルト層のコードをタイヤ赤
   道面と交差する方向へ延在させてなるベルトと、タイヤ
   踏面を形成するトレッド部とを具えるラジアルタイヤで
   あって、 最内層のベルト層を、タイヤ幅方向の中央 部分を除去した中抜き構造とし、中間層のベルト層を、
   最内層および最外層のそれぞれのベルト層より広幅にし
   て、その幅をトレッド幅の８０〜１１０％、また、最内
   層および最外層のそれぞれのベルト層の幅を、中間層の
   ベルト層の幅の８０〜９８％の範囲内の幅とするととも
   に、最内層ベルト層の中抜き幅を、中間層ベルト層の幅
   の１５〜５０％の範囲内の幅とし、前記トレッド部に、
   最外層ベルト層の側端 縁から、タイヤ幅方向へ１５ｍｍ以内の範囲内で、タイ
   ヤ周方向へ延在する細溝を設けてなる高内圧重荷重用ラ
   ジアルタイヤ。 ２、前記細溝の溝幅を、内圧充填状態で２ｍｍ以下とし
   てなる請求項１記載のラジアルタイヤ。 ３、前記細溝の深さを、トレッド部に複数本設けられて
   、タイヤ周方向へ延在する周方向主溝深さの５０〜１１
   ０％の範囲内の深さとしてなる請求項１もしくは２記載
   のラジアルタイヤ。 ４、各ベルト層内およびそれぞれのベルト層間に位置す
   るゴムの、１００％引張りジュラスを５０〜９０ｋｇ／
   ｃｍ＾２としてなる請求項１〜３のいずれかに記載のラ
   ジアルタイヤ。 ５、最外層ベルト層と中間層ベルト層とのそれぞれのコ
   ードの延在方向を、タイヤ赤道面に対して相互に逆方向
   に向けるとともに、それらのそれぞれのコードの、タイ
   ヤ赤道面に対する交角を１０〜３０°の範囲内の角度と
   し、かつ、最内層ベルト層のコードの延在方向を、中間
   層ベルト層と同一方向で、タイヤ赤道面に対する交角を
   、４０〜８０°の範囲内の角度としてなる請求項１〜４
   のいずれかに記載のラジアルタイヤ。 ６、タイヤ幅方向断面内で、細溝とタイヤ踏面とのなす
   角度を、７０〜１１０°の範囲内の値としてなる請求項
   １〜５のいずれかに記載のラジアルタイヤ。