JPH08118912A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト耐久性を高度に発揮し得る３層のコー
ド層構成ベルトを実現して、実用性に優れる軽量化を実
現した重荷重用ラジアルタイヤを提供する。 【構成】 ３層のスチールコード交差層からなるベルト
の各コード層をカーカス寄りからタイヤ半径外方に向っ
て順次第一〜第三コード層とし、各コード層におけるコ
ードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が、第一コード層
は２５〜５０°、第二及び第三コード層は１０〜２０°
であり、トレッド部踏面の幅（ＴＷ）に対する各コード
層の幅が、第一コード層は（０．８〜０．９８）×Ｔ
Ｗ、第二及び第三コード層は（０．５〜０．７５）×Ｔ
Ｗであるタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、重車両のうちとりわ
け中型〜小型建設車両の使途に適合する重荷重用ラジア
ルタイヤに関し、特に、優れたベルト耐久性を保持した
上で、一層の軽量化を実現した重荷重用ラジアルタイヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記建設車両に主として用いられる中型
〜小型サイズで、適用リム径の呼びが２０〜２５（イン
チ）の重荷重用ラジアルタイヤにおけるベルト構造は、
重荷重負荷の下での大入力により生じるベルト端部歪を
できるだけ分散させるため、またベルトに十分な剛性を
付与させることにより大きなコーナリングフォース（Ｃ
Ｆ）又はコーナリングパワ（ＣＰ）の特性を確保するた
め、４層以上のスチールコード層の積層体とするのが主
流を占めている。

【０００３】そこで中型〜小型サイズのラジアルプライ
タイヤにおけるベルトを４層以上で構成する理由を以下
に述べる。図５（ａ）、（ｂ）にタイヤトレッド部の右
半断面のうちベルトのスチールコード層のみを実線で簡
略図解して、図５（ａ）に４層構成のベルト４′を、図
５（ｂ）には３層構成のベルト４″をそれぞれ示す。図
中各コード層の右端に示す符号Ｒはタイヤ赤道面Ｅに対
しスチールコードが右上がりの配列、Ｌは左上がりの配
列になり、各符号に添えた数値２２°はコードのタイヤ
赤道面Ｅに対する傾斜角度である（以下同じ）。

【０００４】図から明らかなようにいずれのベルト構成
も互いに隣接するスチールコード層のコードはタイヤ赤
道面Ｅを挟んで交差し、よって各層間のコード交差箇所
（図中×印にて示す）は４層構成で３箇所、３層構成で
２箇所となり、さらにコードの上記傾斜角度は２０〜２
５°の範囲内で選択され、図に示す角度２２°は広く採
用される傾斜角度であり、またこの角度は各層でほぼ同
一とするのが一般である。

【０００５】上述したスチールコード層構成のうち４層
構成のベルト４′とすることで、まず十分なベルト剛性
が確保でき、これによりタイヤの径成長（インフレート
時及び走行中における成長）の抑制と、さらには前述し
たＣＦ、ＣＰの望ましい特性値の実現とが可能となり、
次に重荷重負荷によりベルト端部に生じる大歪の分散が
可能となり、これらによりベルトに必要とされる耐久性
保持を図ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが例えば軽量化
を図るため、ベルト構成を４層のうち単に１層（図示例
では下から数えて第四層の（４Ｂ））を取除いて図５
（ｂ）に示す３層のスチールコード層のベルト４″とす
ると、上記効果が大幅に低減する結果、インフレート時
径成長量及び走行の進行に伴う径成長量が共に増大し、
ＣＦ、ＣＰ特性も劣化するためベルト端部に対する入力
歪が増加し、加えて各層間のコード交差箇所（×印箇
所）が２／３と減少するのでやはりベルト端部が負担す
る歪度合いが高まり、これらが相まってベルト耐久性が
大幅に劣化する。このことがベルト３層化によるタイヤ
軽量化を阻む主要な理由となっていた。

【０００７】従って４層乃至それ以上のスチールコード
層構成のベルトを備えたタイヤと同等以上のベルト耐久
性を発揮し得る３層のスチールコード層ベルトを実現し
て、これにより実用性に優れた軽量な重荷重用ラジアル
タイヤを提供するのがこの発明の目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明の重荷重用ラジアルタイヤは、一対のビード部
及び一対のサイドウォール部と、トレッド部とからな
り、これら各部を補強するラジアル配列のスチールコー
ドプライからなるカーカスと、該カーカスの外周にてト
レッド部を強化する３層のスチールコード層からなるベ
ルトとを備える重荷重用ラジアルタイヤにおいて、上記
ベルトの隣接コード層それぞれのコードがタイヤ赤道面
を挟んで互いに交差する配列になり、ベルトの各コード
層をカーカス寄りからタイヤ半径外方に向って順次第一
〜第三コード層とするとき、第一〜第三コード層におけ
るコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度がそれぞれ、
第一コード層は２５〜５０°の範囲内、第二及び第三コ
ード層は１０〜２０°の範囲内であり、トレッド部踏面
の幅（ＴＷ）に対する各コード層の幅がそれぞれ、第一
コード層は（０．８〜０．９８）×ＴＷ、第二及び第三
コード層は（０．５〜０．７５）×ＴＷであることを特
徴とする。

【０００９】この発明を実施するに際し、ベルト各層の
コード配列方向に直交する向きの単位幅当りの強力
（Ｔ）を第一コード層は（Ｔ_1B）、第二コード層で（Ｔ
_2B）、第三コード層では（Ｔ_3B）にてあらわすとき、Ｔ
_3B＝Ｔ_2B＝Ｔ_1B（０．８〜１．０）の関係を満たすこ
と、そしてトレッド部踏面の両端縁近傍にジグザグ状周
方向主溝を有するとき、第二及び第三コード層端部のス
テップ量をベルトの幅方向で０〜１５ｍｍの範囲内とし
て、このステップ部分を、タイヤ赤道面に最も近い上記
主溝縁を通る円周線と該面から最も離れた主溝縁を通る
円周線とで囲まれる領域内に位置させることが望まし
い。

【００１０】この発明を図１（ａ）に基づき以下詳細に
説明する。図１（ａ）は重荷重用ラジアルタイヤの回転
軸心を含む平面による左半断面のうち要部を示し、図に
おいて、１は一対のサイドウォール部（片側のみ示
す）、２はトレッド部、３はカーカス、４はベルトであ
り、ここにカーカス３は一対のビード部（図示省略）内
に埋設したビードコア相互間にわたり一対のビード部、
一対のサイドウォール部１及びトレッド部２を補強し、
ベルト４はカーカス３の外周にてトレッド部２を強化す
るのは慣例に従い、ベルト４は３層のスチールコード層
（以降コード層と略記する）１Ｂ、２Ｂ、３Ｂからな
る。

【００１１】ベルト４の各隣接コード層それぞれのコー
ドはタイヤ赤道面Ｅを挟んで互いに交差する配列になる
ことが必要である。すなわちベルト４の各コード層１
Ｂ、２Ｂ、３Ｂをカーカス３寄りからタイヤ半径外方に
向って順次第一コード層（１Ｂ）、第二コード層（２
Ｂ）、第三コード層（３Ｂ）と呼ぶものとしたとき、コ
ード層１Ｂ、２Ｂのコードは交差配列になり、コード層
２Ｂ、３Ｂのコードも交差配列になることを要するとい
うことである。

【００１２】また第一〜第三コード層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ
におけるコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度につ
いては、第一コード層１Ｂが２５〜５０°の範囲内にあ
ること、そして第二コード層２Ｂ及び第三コード層３Ｂ
が共に１０〜２０°の範囲内にあることを要する。

【００１３】さらに図１（ａ）に示す第一コード層１Ｂ
の幅Ｗ_1B、第二コード層２Ｂの幅Ｗ _2B及び第三コード層
３Ｂの幅Ｗ_3Bと、トレッド部２の踏面２ｔの幅ＴＷとが
それぞれ、Ｗ_1B＝（０．８〜０．９８）×ＴＷ、Ｗ_2B＝
（０．５〜０．７５）×ＴＷ、Ｗ_3B＝（０．５〜０．７
５）×ＴＷの関係を満たすものとする。

【００１４】またこの発明を実施するにあたり、ベルト
各層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂのコード配列方向に直交する向き
にとった単位幅当りの強力Ｔを、第一コード層１Ｂの強
力をＴ_1B、第二コード層２Ｂの強力をＴ_2B、第三コード
層３Ｂの強力をＴ_3Bであらわしたとき、Ｔ_3B＝Ｔ_2B＝Ｔ
_1B（０．８〜１．０）の強力関係をもたせることが望ま
しい。

【００１５】さらにトレッド部２の踏面２ｔの両端縁近
傍に、踏面２の一部展開図として図１（ｂ）に示すよう
に、そして図１（ａ）では点線で示すように、タイヤ赤
道面Ｅに傾向的に沿って延びるジグザグ状周方向主溝Ｇ
を設けたタイヤに対し上述したベルト４を適用する場
合、図１（ａ）に示す第二コード層２Ｂ及び第三コード
層３Ｂの両端部のステップ量Ｓ_23B を０〜１５ｍｍの範
囲内に収めること、そして、図１（ｂ）にて斜線を施し
てより明確にした主溝縁のうち、距離Ｌ₁ ′で示すタイ
ヤ赤道面Ｅに最も近い主溝縁を通る円周線ｌ₁ と、距離
Ｌ₂ ′で示す最も離れた主溝縁を通る円周線ｌ₂ とで区
画される領域Ａ内に上記ステップ量Ｓ_23Bを形成する部
分を位置させることが望ましい。なお距離Ｌ₁ ′、
Ｌ₂ ′は図１（ａ）の距離Ｌ₁ 、Ｌ₂ に相当する展開長
さであり、同様に図１（ｂ）に示す距離ＴＷ′は踏面幅
ＴＷの展開長さである。

【００１６】

【作用】ベルト４の各隣接コード層それぞれのコードが
タイヤ赤道面Ｅを挟んで互いに交差する配列になる積層
構成をとることにより、まずベルト４が高剛性を示す下
地づくりができる。

【００１７】次に、第二コード層２Ｂ及び第三コード層
３Ｂにつき、それらの各コードのタイヤ赤道面Ｅに対す
る傾斜角度を共に１０〜２０°の急傾斜コード配列層と
することで、ベルト４の周方向剛性を高めることがで
き、その結果タイヤのインフレート時及び走行時におけ
る径成長を有効に抑制することができる。

【００１８】次に、上記周方向剛性の向上に加え、第一
コード層１Ｂをそのコード傾斜角度が２５〜５０°であ
る緩傾斜コード配列層とすること、かつ第一コード層１
Ｂ幅Ｗ_1Bを（０．８〜０．９８）×ＴＷとする広幅層と
することにより、ベルト４の幅方向剛性の向上も併せて
達成することができ、その結果周方向及び幅方向の両方
向剛性の同時向上によりはじめて実現し得る高度なＣ
Ｆ、ＣＰ特性が確保可能となる。

【００１９】次に、ベルトにおけるコードの急傾斜配列
になる積層コード層端部には大歪の作用が不可避である
ところ、この積層コード層に該当する第二及び第三コー
ド層２Ｂ、３Ｂは、第二コード層２Ｂ幅Ｗ_2B及び第三コ
ード層３Ｂ幅Ｗ_3Bそれぞれを共に（０．５〜０．７５）
×ＴＷとする狭幅化により歪の値は大幅に緩和すること
ができ、さらにこれらコード層３Ｂ、２Ｂの両端部にお
けるステップ量Ｓ_23Bを０〜１５ｍｍの範囲内に収めて
端部位置をほぼ揃えるようにすれば、これが一層の歪緩
和に寄与する。

【００２０】トレッド部２の踏面２ｔの両端縁近傍にジ
グザグ状周方向主溝Ｇを設けるタイヤの場合で、第二及
び第三コード層２Ｂ、３Ｂそれぞれの端部に多少の歪負
担増加のうれいがあるとき、荷重負荷走行に伴い不可避
的に発生する熱の放熱に有利であり、従って他領域のト
レッド部位に比しより一層低温を示す、先に述べた領域
Ａ内に第二及び第三コード層２Ｂ、３Ｂ端部を位置させ
ることは、歪負担増加の不利を十分に補って余りある効
果をもたらし、その結果ベルト耐久性の一段の向上に貢
献する。

【００２１】試みに第一コード層１Ｂを最外側に配置替
えし、コード層２Ｂをカーカス３に最も近い配置とし、
これらの層間にコード層３Ｂを挟むベルト４ａを備える
タイヤの耐久性を評価したところ、カーカス３のプライ
コードの傾斜角度が約９０°であるため、カーカス３と
コード層２Ｂとの間で早期にセパレーションが発生し、
また領域Ａの効果が大幅に減少することを確かめること
ができた。

【００２２】

【実施例】建設車両用ラジアルプライタイヤで、サイズ
が１４．００Ｒ２５であり、実施例１は主溝Ｇの配置位
置を除いて図１（ａ）に従う他、図２に展開図として示
すパターンを備え、コ−ド層２Ｂ、３Ｂはその端縁が領
域Ａよりタイヤ赤道面Ｅ寄りの内側に位置する構成にな
る。実施例２は図１（ａ）、（ｂ）に従いそのパターン
は展開図として示す図３に従うタイヤとし、コ−ド層２
Ｂ、３Ｂの端縁は領域Ａ内に位置する。踏面２ｔ幅ＴＷ
は両者共に３００ｍｍである。

【００２３】実施例１、２共に、カーカス３は１プライ
のラジアル配列スチールコードのゴム引き布からなり、
またベルト４のコード層１Ｂ、２Ｂ、３Ｂに用いたスチ
ールコード構造は（３＋９＋１５）×０．２５であり、
コード層２Ｂ、３Ｂの端部が形成するステップ量Ｓ_23B
は１０ｍｍとした。図４（ａ）及び図４（ｂ）に実施例
１及び実施例２の各ベルト４の線図的右半断面を示し、
各図の右端の括弧内にスチールコードの傾斜方向及び傾
斜角度を示した。

【００２４】実施例タイヤの他に従来例及び比較例の各
タイヤを準備し、従来例タイヤのベルト４′は図５
（ａ）に示す４層のコード層とし、比較例タイヤのベル
ト４″は図５（ｂ）に示す３層のコード層とし、実施例
１、２と併せ従来例及び比較例のベルトの各コード層幅
（ｍｍ）と、コード層のコード打込数（Ｎ／２５ｍｍ、
Ｎは本数）及び先に述べた層強力Ｔ（ｋｇｆ／ｃｍ）と
を表１の上欄に示す。なお従来例及び比較例の各タイヤ
はベルトを除く他は全て実施例１に合せた。

【００２５】実施例１、２のタイヤと従来例及び比較例
の各タイヤとを供試タイヤとして、下記する試験項目に
つきドラムによるベルト耐久性試験を実施した。 （１）直進発熱耐久性試験；速度４０ｋｍ／ｈのステッ
プロード条件。すなわち最大荷重の８０％荷重負荷でス
タートし、以降６時間経過毎に最大荷重の１０％に相当
する荷重を付加加算し、ベルト故障が生じるまでに走行
した合計距離を計測する試験条件。評価は従来例を１０
０とする指数表示にてあらわし、値は大なるほど良い。 （２）サイドフォース耐久性試験；最大荷重の１００％
荷重負荷の下で、最大荷重の４０％（一定）に相当する
サイドフォースが発生するようにタイヤにスリップアン
グルを付し、速度２０ｋｍ／ｈで走行させ、ベルト故障
が生じるまでに走行した合計距離を計測する試験条件。
なおこの試験ではＣＰが小なるタイヤほどより大きなス
リップアングルが付く。評価は従来例を１００とする指
数表示にてあらわし、値は大なるほど良い。 （３）タイヤ重量計測；計測値は従来例を１００とする
指数表示にてあらわし、値は小なるほど良い。上記３項
目の試験結果を表１の下欄に示す。なお上記（１）項は
直進耐久性、（２）項はＳＦ耐久性と略記した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から、実施例１は従来例対比３〜５％
軽量化タイヤであるにもかかわらず直進及びＳＦ両耐久
性が同等であり、実施例２は従来例対比上記同様軽量化
タイヤである上、顕著な両耐久性の向上が達成できてい
ることが判る。これに対し比較例は軽量化と共に両耐久
性が著しく低下し、この耐久性レベルではもはや実用に
供し得ないタイヤといえる。

【００２８】上述した実施例１、２の他に、以下に示す
表２に従うコードの傾斜方向及び傾斜角度をもつ実施例
３〜６のタイヤを製造して、これらのタイヤを上述した
試験方法に従い試験評価したところ、実施例１、２と同
様な軽量化の下で同様に優れた直進耐久性及びＳＦ耐久
性を示すことを追加確認した。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、４層のコード層構成
のベルトを備えるタイヤと同等以上のベルト耐久性を確
保して、一層の軽量化を実現し得る３層のコード層から
なるベルトを備えた重荷重用ラジアルタイヤを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による重荷重用ラジアルタイヤの左半
要部断面図及び左半要部踏面展開図である。

【図２】この発明の一実施例のトレッドパターン展開図
及びベルトの線図的断面図である。

【図３】この発明の他の実施例のトレッドパターン展開
図及びベルトの線図的断面図である。

【図４】この発明による一実施例のベルトの線図的右半
断面図である。

【図５】従来のベルトの線図的右半断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ２ｔ 踏面 ３ カーカス ４ ベルト １Ｂ 第一コード層 ２Ｂ 第二コード層 ３Ｂ 第三コード層 ＴＷ 踏面幅 Ｗ_1B 第一コード層幅 Ｗ_2B 第二コード層幅 Ｗ_3B 第三コード層幅

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部及び一対のサイドウォー
   ル部と、トレッド部とからなり、これら各部を補強する
   ラジアル配列のスチールコードプライからなるカーカス
   と、該カーカスの外周にてトレッド部を強化する３層の
   スチールコード層からなるベルトとを備える重荷重用ラ
   ジアルタイヤにおいて、 上記ベルトの隣接コード層それぞれのコードがタイヤ赤
   道面を挟んで互いに交差する配列になり、 ベルトの各コード層をカーカス寄りからタイヤ半径外方
   に向って順次第一〜第三コード層とするとき、 第一〜第三コード層におけるコードのタイヤ赤道面に対
   する傾斜角度がそれぞれ、第一コード層は２５〜５０°
   の範囲内、第二及び第三コード層は１０〜２０°の範囲
   内であり、 トレッド部踏面の幅（ＴＷ）に対する各コード層の幅が
   それぞれ、第一コード層は（０．８〜０．９８）×Ｔ
   Ｗ、第二及び第三コード層は（０．５〜０．７５）×Ｔ
   Ｗであることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 ベルト各層のコード配列方向に直交する
   向きの単位幅当りの強力（Ｔ）を第一コード層は
   （Ｔ_1B）、第二コード層で（Ｔ_2B）、第三コード層では
   （Ｔ_3B）にてあらわすとき、Ｔ_3B＝Ｔ_2B＝Ｔ_1B（０．８
   〜１．０）の関係を満たす請求項１に記載したタイヤ。
3. 【請求項３】 トレッド部踏面の両端縁近傍にジグザグ
   状周方向主溝を有し、第二及び第三コード層端部のステ
   ップ量をベルトの幅方向で０〜１５ｍｍの範囲内とし
   て、このステップ部分を、タイヤ赤道面に最も近い上記
   主溝縁を通る円周線と該面から最も離れた主溝縁を通る
   円周線とで囲まれる領域内に位置させてなる請求項１又
   は２に記載したタイヤ。