JPS62178404A - 空気入りラジアルタイヤ - 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） 本発明は空気入りラジアルタイヤに係り、特にトラック
、バス等に用いら良路および非舗装路を走行する重荷重
用空気入りラジアルタイヤに関する。

（従来の技術とその問題点） 従来の重荷重車両に装着する空気入りラジアルタイヤと
しては、例えば、第３図に示すようなものがある。従来
の空気入りラジアルタイヤ１のクラウン部２にはトレッ
ド部３とカーカス部４間にベルト部５が設けられている
。ベルト部５はゴム引きされたスチールコードからなる
４枚のベルト層を有し、カーカス部４に最も近い第１ベ
ルト層６はタイヤ赤道面Ａから互に離隔したいわゆる中
抜きベルト構造をなし、一対の左右の第１ベルト層６ａ
および６ｂを構成している。このような中抜きベルト構
造を含むベルト部５を有する空気入りラジアルタイヤ１
は、タイヤ寿命の末期においても、トレッド部３のトレ
ンド表部にカット傷の発生が少なく、末期のトレッド表
部の外観が良いことはよく知られている。

しかしながら、中抜きベルト構造を含むベルト部５にお
いては、ベルト中央部５ａのベルト層は３枚で、ヘルド
両側部５ｂのベルト層は４枚であり、ベルト中央部５ａ
のベルト層の枚数は少ない。

したがって、ベルト中央部５ａの剛性はベルト両側部５
ｂの剛性より小さく、走行時に、ベルト中央部５ａの放
射外方への成長すなわちトレッド中央部３ａの成長はベ
ルト両側部５ｂの放射外方への成長すなわちトレンド両
側部３ｂの成長より大きい、いわゆるトレッド中央部３
ａのせり出しが起こる。このため、トレッド中央部３ａ
の接地圧がトレッド両側部３ｂの接地圧より大きくなり
、トレッド中央部３ａの摩耗がトレッド両側部３ｂの摩
耗より早くなるいわゆるセンター摩耗が起こるという問
題点がある。

また、トレッド中央部３ａは、せり出しにより接地圧が
高くなるためタイヤ荷重の負担が大きくなり、さらに大
きなくり返し歪がかかることも相まって走行初期におい
て、トレッド部３の発熱温度が高くなり、トレッド部３
とベルト部５との間に剥離故障が起こるという問題点も
ある。特に、この中抜きベルト構造を、トレンド中央部
３ａに溝の少ないトレッド模様のタイヤ、例えば、いわ
ゆるラグタイプのトレッド模様を有する空気入りラジア
ルタイヤに用いると、トレッド中央部３ａの発熱がさら
に助長され、発熱耐久性能がさらに劣ることとなる。こ
のため、ラグタイプの空気入りラジアルタイヤには中抜
き構造のベルト部を用いることが困難であるという問題
点があった。

また、これらの問題点に関連して、例えば特公昭４９−
３７１２１号公報に提示されたように、ベルト部のベル
ト層間または最外層にナイロン、レーヨン、ポリエステ
ル、木綿、麻、グラスファイバー等のゴム付き繊維コー
ドを配置して、ベルト部のコード切れに起因した層間剥
離故障の防止による耐久性の向上とトレッドの偏摩耗性
の改良を図ることが提案されているが、本願の目的とす
る中抜きベルト構造に発生するトレッド中央部の早期セ
ンター摩耗や発熱耐久性を同時に改良することに対して
は効果はなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、中抜きベルト構造のベルト部を有する空
気入りラジアルタイヤの前述の問題点を解決するため、
走行時のトレンド中央部およびトレッド両側部の放射外
方への成長に及ぼすベルト部の剛性、特に、ベルト部の
最外層の補強ベルト層の効果につき研究した結果、中抜
きベルト構造の場合、前述の例に準じてベルト部の最外
層として例えば有機繊維コードよりなる補強ベルト層を
加えても所期した効果が得られないのは、トレッド中央
部のせり出しには、この補強ベルト層を構成する有機繊
維コードの弾性率の温度依存性も大きな影響を及ぼして
いるからであるということをつきとめた。すなわち、走
行時、トレッド部の温度は１７０℃前後以上にも達する
が、補強ベルト層として、高温となると弾性率の著しく
低下する例えば通常のポリアミド繊維コードを全幅にわ
たり用いたのでは、弾性率の低下に起因したコード伸び
によりトレッドの成長量それ自体も十分低下させること
ができないばかりか、全幅にわたり同等のコードを用い
ているのでトレンド中央部とトレッド両側部との間の成
長量の相対的関係も従前と何ら変わるところなく、結局
トレンド中央部のせい出しは解消し得す、接地圧分布の
不均一性も依然として残り、所期の目的が達成されない
のである。

発明者らは上述の検討結果に鑑み、さらに実験研究を重
ねた結果、補強ベブレト層を中央区域と両側区域とに分
け、中央区域に弾性率の温度依存性の小さいタイヤコー
ドを用い、両側区域に弾性率の温度依存性の大きいタイ
ヤコードを用いることにより、次のようにして問題の解
決が図れることに想到した。

すなわち、本発明は、ベルト部を有する空気入りラジア
ルタイヤにおいて、ベルト部が主ベルト層と、主ベルト
層の放射外側に配置された補強ベルト層とを有し、主ベ
ルト層がゴム引きされた非伸張性の複数のコード層から
なり、少なくとも一枚がタイヤ赤道面から互に離隔して
配置され、補強ベルト層がタイヤ赤道面を跨がる中央区
域と中央区域の両側端に連続する両側区域から構成され
、中央区域がポリテトラメチレンアジパミド繊維コード
のゴム引きコード層からなりコード方向とタイヤ周方向
とのなす角度が０〜２５度になるよう配置され、両側区
域がポリアミド繊維コードのゴム引きコード層からなる
ことを特徴としている。

ここに、ポリテトラメチレンアジパミド繊維コードとは
通常４．６ナイロンと呼ばれる繊維を用いたコード（以
下、単に４．６ナイロンという）をいい、また、ポリア
ミド繊維コードとは通常の６ナイロンまたは６６ナイロ
ンによる繊維を用いたコード（以下、単にそれぞれ６ナ
イロン、６６ナイロンという）をいう。

これらのコードの弾性率の温度特性を第２図に示す。同
図の横軸は測定温度（℃）、縦軸はコードの弾性率（ｋ
ｇ／ｃｆｆｌ）　　（対数目盛表示）である。

第２図に示すように、４．６ナイロンの弾性率の温度依
存性は、６６ナイロンおよび６ナイロンの弾性率の温度
依存性より極めて小さい。すなわち、４．６ナイロンの
弾性率は５０℃時には５３０ｋｇ／ｃｕｔであるが、１
７０℃時には２５０　ｋｇ　／　ｃ＋ｄとなり、５０“
Ｃ時の弾性率の４７％も保持している。一方、６６ナイ
ロンの弾性率は５０°Ｃ時には９００　ｋｇ　／　ｃｎ
！、１７０”Ｃ時には１６０ｋｇ／ｃＴＡであり、５０
℃時の弾性率の僅か１８％のみであり、６ナイロンの弾
性率は５０℃時５００　ｋｇ　／　ｃ＋ｄで、１７０℃
時１００　ｋｇ／　ｃｒｌであり、５０℃時の弾性率の
僅かに２０％のみである。このため、４゜６ナイロンを
用いた補強ベルト層の中央区域は両側区域よりも、補強
ベルト層の伸びが極めて小さい。

また、補強ベルト層の中央区域のタイヤ断面方向幅はト
レッド幅の３５〜７５％の範囲が好ましい。

ここで、トレッド幅の３５〜７５％が好ましいのは、３
５％未満ではトレッド中央部のせり出しを抑制する効果
が小さく、７５％を越えるとトレッド両側部のせり出し
をも抑制することとなり、トレッド中央部のみのせり出
しを抑制してトレンド部の全幅の接地圧を均一にするこ
とが十分できないからである。

また、補強ベルト層の中央区域における４、６ナイロン
のコード方向とタイヤ周方向とのなす角度を０〜２５度
としたのは、２５度を超えるとトレッド中央部のせり出
しを抑制する効果がほとんど得られないからである。

なお本発明は、ラグタイプのトレッドパターンを有する
タイヤに適用して特に好適である。

（作用） 本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト部は、主ベル
ト層が中抜きベルト構造であり、主ベルト層の放射外側
には補強ベルト層を有している。補強ベルト層はポリテ
トラメチレンアジパミド繊維コードをタイヤ周方向に対
して０〜２５度の角度で配置した中央区域とポリアミド
繊維コードからなる両側区域を有している。

空気入りタイヤが重荷重を負荷され、走行すると、タイ
ヤのクラウン部は、その内部の温度が上昇し、かつタイ
ヤの回転による遠心力により放射外方にせり出し、特に
、中抜き構造を有するベルト部の中央部は剛性が小さく
、ベルト部の両側部よりもより外方にせり出ようとする
。しかしながら、補強ベルト層の中央区域は高温でも弾
性率の低下の小さいポリテトラメチレンアジパミド繊維
コードからなり、かつ、タイヤ周方向に対して０〜２５
度の角度に配置しているので、補強ベルト層の伸びをお
さえ、トレッド中央部のせり出しを抑制し、ポリアミド
繊維コードを用いたトレッド両側区域よりもせり出しは
小さい。このため、トレッド部の接地圧は中央部も両側
部もほぼ均一であり、トレッド中央部のみ早←摩耗する
ことはない。

また、トレッド中央部の発熱が大きくなり過ぎて発熱耐
久性が低下し、剥離故障を起こすこともない。

また、ベルト部は中抜きベルト構造であり、ベルト中央
部の剛性は小さいので、タイヤ寿命の末期においてもカ
ット傷の発生は少なく、走行末期におけるトレッドの外
観は良好である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの第１実
施例を示す図である。空気入りラジアルタイヤ１１はラ
グタイプのトレッドパターンを有し、トレッド部１２、
一対のサイドウオール部１３、一対のビード部１５、両
ビード部１５間に跨がってほぼ放射方向に配置されたス
チールコードを有する少なくとも一層以上（この実施例
では一層）のカーカス層からなるカーカス部１６および
カーカス部１６とトレッド部１２との間に配置されたベ
ルト部１７を備えている。ベルト部１７は主ベルト層１
８と主ベルト層１８の放射外側に配置された補強ベルト
層２０とを有している。主ベルト層１日はゴム引きされ
た非伸張性の複数（この実施例では４枚）のコード（こ
の実施例では撚り構造が３　Ｘｏ、２０＋　６　Ｘｏ、
３８のスチールコード）層、すなわち、カーカス部１６
側から放射外方に第１〜４ベルト１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄからなり、少なくとも１枚（この実施例では
カーカス部に最も近い第１ベルト１８ａ）はタイヤ赤道
面Ａから互に離隔して一対の第１ベル）　１８　ａｌお
よび１８ａ２を構成し、主ベルト層１８の両側部１８ｆ
に配置され、いわゆる中抜きベルト構造をなしている。

コード層のコード方向とタイヤ周方向（タイヤ赤道面に
平行）とのなす角度はそれぞれ第１ベルト１８ａは４８
°、第２〜４ヘルド１８ｂ〜１８ｄは１８°であり、第
２ベルト１８ｂと第３ベルト１８Ｃのコードは互に交差
するよう配置している。このため、主ベルト層１８のベ
ルト中央部１８ｇの剛性はベルト両側部１８ｆの剛性よ
り小さい。なお、このベルト中央部、すなわち中抜き部
分１８ｇの幅は、通常トレッド幅ＷＩｚの１８〜４０％
程度（本実施例では２６％）である。

補強ベルト層２０がタイヤ赤道面Ａを跨がる中央区域２
０ａと中央区域２０ａの両側端２０ｂに連続する両側区
域２０ｃから構成され、中央区域２０ａの幅Ｗ２ｏ１は
トレッド幅ＷＩ！の６０％とされている。中央区域２０
ａは弾性率の温度依存性が小さいポリテトラメチレンア
ジパミド繊維コード（４，６ナイロン）のゴム引きコー
ド層からなり、このコード方向とタイヤ周方向とのなす
角度は０〜２５度（この実施例では１８度）になるよう
に配置している。両側区域２０ｃはポリアミド繊維コー
ド（この実施例では６ナイロン）のゴム引きコード層か
らなっている。

前述以外の構成は通常の空気入りラジアルタイヤと同じ
である。

次に、この実施例のタイヤを含み、タイヤサイズ１０．
０ＯＲ２０１４Ｐ　Ｒのラグタイプのパターンを有する
試験タイヤを４種類（実施例３種、比較例１種）を準備
し、本発明の効果を確認した。

第１実施例は、第１図に示した前述のものと同じである
。第２実施例おいては、主ベルト層１８が３枚、すなわ
ち、一対の第１ベル）１８ａ＋およびｔ８ａｚｓ第２．
３ベルト１８ｂ、１８ｃのコード層から構成されている
こと以外は第１実施例と同じである。第３実施例におい
ては、補強ベルト層２０の中央区域２０ａの幅Ｗ２゜１
がトレッド幅Ｗ１１の３５％であること以外は第１実施
例と同じである。比較例はベルト部に補強ベルト層を有
しない従来タイヤであり、これ以外の構成は第１実施例
と同じである。ベルト部の構成を表１に示す。Ｑ印はベ
ルト層を有することを示す。これらの試験タイヤはすべ
て同様に製造された。

試験はトレッドのセンター摩耗性能、発熱耐久性能およ
び寿命末期の外観性能につき下記試験法により試験し、
試験結果は表１に比較例を１００として指数表示にて示
した。数値は大きい程良好なことを示す。

拭簾抜 （１）トレッドのセンター摩耗性能 試験タイヤを積載荷重１０トンのダンプトラックに装着
し、１００％荷重を負荷して、非舗装率３０％の道路を
平均速度４５ｋｍ／Ｈで５万ｋｓａ走行した。試験タイ
ヤのトレッド中央部とトレッド両側部とにおいて、新品
時及び５万ｉ走行時のトレッド表面から補強ベルト層ま
での深さを測定し所定の方法でトレッド中央部のセンタ
ー摩耗性能を算出し指数表示した。

（２）発熱耐久性能 米国規格のＦＭＶＳＳ　１１９に基づくステップロード
条件（表２に示す）の発熱耐久性試験を実施し、故障が
発生するまでの走行距離を測定し、指数表示した。

（３）寿命末期の外観性能 前述の（１）のセンター摩耗性能試験の走行末期の試験
タイヤにおいて、トレッドをベルト部から剥離してトレ
ッドの裏面側に貫通したカント傷の数を所定の面積当り
数えて比較し、指数表示した。

（本頁、以下余白） 試験結果は、表１に示すように、第１〜第３実施例は比
較例（従来タイヤ）に比較し、トレッド中央部の摩耗性
能および発熱耐久性能ともに大幅に改良され、かつ、寿
命末期の摩耗外観までも大幅に改良されている。

（効果） 以上説明したように、本発明によれば、走行時において
もトレッド中央部のせり出しがなく、トレンドのセンタ
ー摩耗性能および発熱耐久性能は大幅に向上できる。ま
た、走行寿命の末期のカット傷が少なく、摩耗外観も向
上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例を示す一部断面図であ
る。第２図は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの補
強ベルト層に用いたナイロンコード（４，６ナイロン、
６６ナイロン、６ナイロン）の弾性率と温度との関係を
示すグラフ、第３図は従来の空気入りラジアルタイヤの
一部断面図である。 １１・・・・・・空気入りラジアルタイヤ、１７・・・
・・・ベルト部、 １８・・・・・・主ベル１−ＪＷ、 １８ａ・・・・・・第１ベルト、 １８ｂ・・・・・・第２ベルト、 １８ｃ・・・・・・第３ベルト、 １８ｄ・・・・・・第４ベルト、 ２０・・・・・・補強ベルト層、 ２０ａ・・・・・・中央区域、 ２０ｂ・・・・・・両側端、 ２０ｃ・・・・・・両側区域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベルト部を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、ベ
   ルト部が主ベルト層と、主ベルト層の放射外側に配置さ
   れた補強ベルト層とを有し、主ベルト層がゴム引きされ
   た非伸張性の複数のコード層からなり、少なくとも一枚
   がタイヤ赤道面から互に離隔して配置され、補強ベルト
   層がタイヤ赤道面を跨がる中央区域と中央区域の両側端
   に連続する両側区域から構成され、中央区域がポリテト
   ラメチレンアジパミド繊維コードのゴム引きコード層か
   らなりコード方向とタイヤ周方向とのなす角度が０〜２
   ５度になるよう配置され、両側区域がポリアミド繊維コ
   ードのゴム引きコード層からなることを特徴とする空気
   入りラジアルタイヤ。