JPS63149202A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ベルト部耐久性を改善した重荷重用ラジアル
タイヤに関し、特にトラック・バスおよび重量物運搬車
両等で使用されるラジアルタイヤのベルト部耐久性の改
善に関する。

〔従来技術〕

従来、トラック・バスおよび重量物運搬車両ラジアルタ
イヤや小型トラック用ラジアルタイヤのトレンド構造と
しては、キャップトレッドコンパウンドの下にアンダー
トレッドコンパウンドを配置した二律トレッド構造が採
用されている。

この構造は熱によるベルト層の幅方向端部のセパレーシ
ョン発生を防ぐのによく、もちろんアンダートレッドコ
ンパウンドには低発熱性コンパウンドが使用されている
。

この種の従来構造としては、トレッド幅全体に亘ってア
ンダートレッドコンパウンドを配置したもの、或いはシ
ョルダー部の最も肉厚の厚い部分のみにアンダートレッ
ドコンパウンドを配置したもの等がある。後者は特に溝
の深いラグタイヤに適用され、またこれに関する技術も
知られている（例えば、特開昭６１−１３５８０３号公
報）。このアンダートレッドコンパウンドの厚みは、厚
ければ厚いほどよい。しかしながら、このようなアンダ
ートレッドコンパウンドの配置には、下記■〜■等の問
題がある。

■　トレッド全体に亘ってアンダートレッドコンパウン
ドが配置されたタイヤを悪路で使用した場合、摩耗の終
期でカット・チッピングによりタイヤ寿命が低下する。

■　トレンド表面に形成された溝の底部にカット等によ
りクランクが発生した場合、そのクランクの成長を助長
し、タイヤ寿命を低下させる。

■　アンダートレッドコンパウンドがトレッド全体、或
いはショルダー部のみに配置されたタイヤのいずれの場
合でも、更生時にパフ面にアンダートレッドコンパウン
ドが露出することになり、このためアンダートレッドコ
ンパウンドがパフにより剥ぎ取られるというパフ自体の
困難性を引き起こすと同時に、そのことに起因して更生
タイヤとしての性能を低下させてしまう（更生面の剥離
）。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した従来のトレッド構造では両立が困難
であった耐熱性、耐カット・チップ性、耐グループクラ
ック成長性、更生性（更生タイヤの性能）を共に向上さ
せた重荷重用ラジアルタイヤを提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、タイヤ周方向にほぼ直角に配列さ
れた金属コード又は有機繊維コードからなる１層以上の
カーカス層と、該カーカス層とトレッドとに挟まれた金
属コードからなる少なくとも２層のベルト層を有する重
荷重用ラジアルタイヤにおいて、（１）アンダートレッ
ドコンパウンドを、ショルダー部領域における最外ベル
ト層の幅方向端部からサイド部方向にタイヤのトレッド
ラジアスに対し並行に引いた仮想延長線のタイヤ断面方
向内側に配置し、（２）アンダートレッドコンパウンド
の損失正接をキャップトレッドコンパウンドの損失正接
よりも小さく、しかもアンダートレッドコンパウンドの
弾性率をキャップトレッドコンパウンドの弾性率の０．
６倍〜０゜９倍とし、（３）アンダートレッドコンパウ
ンドの厚さを実質上の強力メンバーであるベルト層の単
層の厚さの２．０倍〜８．０倍の範囲とし、（４）アン
ダートレッドコンパウンドの幅をトレッド展開幅の０．
１〜０．３倍の範囲としたことを特徴とする重荷重用ラ
ジアルタイヤを要旨とするものである。

以下、図を参照して本発明の構成につき詳しく説明する
。

第１図は本発明の重荷重用ラジアルタイヤの一例の子午
線方向要部断面説明図、第２図はそのベルト構造の一部
を拡大して示す説明図である。

第１図において、左右一対のと一ド部（図示せず）間に
は、タイヤ周方向にほぼ直角に配列された金属コード又
は有機繊維コードからなる１層以上のカーカス層３が装
架されている。トレッド部においては、カーカス層３と
キャップトレッドコンパウンド１との間に、金属コード
からなる少なくとも２層のベルト層２が配置されている
。

ベルト層２は第１図および第２図に示すように４層より
構成されており、カーカス層３より数えて１層目のベル
ト層２１のタイヤ周方向に対するコード角度は４０°〜
７５°である。

２層目のベルト層２ｚおよび３層目のベルト層２．のタ
イヤ周方向に対するコード角度はそれぞれ１０°〜３０
’であって、ブライ間でコードが互いに交差している。

４層目のベルト層２４はプロテクターブライとしての役
目を果たすものであり、そのタイヤ周方向に対するコー
ド角度はそれぞれ１０″〜３０＠である。

ベルト層２４のコードとしては、金属コード或いはアラ
ミド繊維等のプロテクターブライとしての機能を有する
コードであればよい。

第１図では、４はインナーライナーであり、６はショル
ダー部である。Ｔはトレンド展開幅を、Ｔ／４はショル
ダー部領域を表わす。

（１）第１図において、アンダートレッドコンパウンド
５を、ショルダー部類域Ｔ／４における最外ベルト層２
３の幅方向端部からサイド部７の方向にタイヤのトレッ
ドラジアスに対し並行に引いた仮想延長線ａのタイヤ断
面方向内側に配置する。最外ベルト層２．は実買上の強
力メンバーである。また、アンダートレッドコンパウン
ド５は、低発熱性である。

このように配置するに際して、第３図に示すようにベル
ト層２□０幅方向端部の下側、すなわちタイヤ断面方向
内側にも十分に回り込ませるとよく、これによってベル
ト層端部の発熱を効果的に抑制することができる。また
、第４図に示すようにアンダートレッドコンパウンド５
の厚さり、を最大限大きく確保し、ショルダー部６の最
も肉厚の大きい部分の発熱の抑制を意図してもよい。

（２）　　アンダートレッドコンパウンド５の損失正接
をキャップトレッドコンパウンド１の損失正接よりも小
さく、しかもアンダートレッドコンパウンド５の弾性率
をキャップトレッドコンパウンド１の弾性率の０．６倍
〜０．９倍とする。

アンダートレッドコンパウンド５の損失正接ｔａｎ　　
δ（Ｕ）をキャップトレッドコンパウンド１の損失正接
ｔａｎ　δ（ア、よりも小さくしたのは（ｔａｎ　δ（
、、＜　ｔａｎ　δｌ）　）　、損失正接の小さい、す
なわち発熱水準の低いコンパウンドをこの部分に配置し
て発熱を抑制することが本来の目的であるのに、逆にキ
ャップトレッドコンパウンドより発熱水準の高いコンパ
ウンドを配置すれば、ベルト層端部で熱によるセパレー
ションが発生してしまうからである。また、アンダート
レッドコンパウンド５の弾性率Ｅｌ（ｕ、をキャンプト
レッドコンパウンド１の弾性率Ｅ　＋　ｔｒ＞の０．６
倍〜０．９倍としている（０，６≦Ｅｌ（０１／Ｅｌ（
丁）≦０．９　’）　。

ここで、弾性率は、粘弾性スペクトルメータにて温度２
０℃、歪１０％±２％、２０Ｈｚで測定した値である。

Ｅｌ（Ｌｌ＋／Ｅｌ＋Ｔ）が０．６未満のとき、すなわ
ちキャップトレッドコンパウンド１とアンダートレッド
コンパウンド５との弾性率の差が大きすぎると両コンパ
ウンドの界面に応力が集中し、界面セパレーションを誘
発させる。

一方、７ンタートレツドコンパウンド５をベルト層端部
の下側、すなわちタイヤ断面方向内側に配置させ、この
部分の発熱を低減させることもあり、この場合、アンダ
ートレッドコンパウンド５がクッション材としての役目
も負うことになるので、Ｅｌ（Ｕ）／Ｅｌ（ア、が０゜
９を超えるとベルト層端部に応力が集中し、セパレーシ
ョンを発生せしめる。

（３）　　アンダートレッドコンパウンド５の厚さり、
を実質上の強力メンバーであるベルト層２の単層の厚さ
Ｈｅの２．０倍〜８．０倍の範囲とする。

トレッド展開幅Ｔのほぼ全域に亘って配置されたベルト
層２ｔとベルト層２３とが実質上の強力メンバーであり
、このいずれかを単層とする。単層の厚さは、第２図に
示すように金属コード１０とコーティングゴム１１とを
合わせた厚みＨＣである。ベルト層２□とベルト層２：
Ｉとの金属コードの種類が異なっている場合には、タイ
ヤ断面方向外側のベルト層２３の単層の厚みをＨｅとす
る。

（４）　　アンダートレッドコンパウンド５の幅ｈｔを
トレンド展開幅Ｔの０．１〜０８３倍の範囲とする。

以下に実験例を示す。

実験例 下記表１に示す内容で、第１図および第２図のトレッド
部構造を有する１１Ｒ２２，５１ｄＰＲサイズのタイヤ
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ。

Ｈ，Ｉを作製した。すなわち、トレッド展開幅Ｔ　＝　
１８６ｍｍとし、実質上の強力メンバーであるベルト層
の金属コードおよびコーティングゴムを合わせた単層の
ゲージＨＣ＝２．２ｍｍとした。また、アンダートレッ
ドコンパウンドの物性として、発熱水準を表わす損失正
接ｔａｎ　　δ（Ｕ）　をキャップトレッドコンパウン
ドの損失正接ｔａｎ　δ（７）　よりも小さく、すなわ
ちｔａｎ　δ。、＜ｔａｎ　δ（ア、とし、さらに弾性
率ＥＩ（ｔ＋）をキャップトレッドコンパウンドの弾性
率Ｅ１゜）の０．６倍〜０．９倍、すなわち０゜６≦Ｅ
　ｌ　ｔい／Ｅ１（丁）≦０．９とした上で、アンダー
トレッドコンパウンドの厚さり、および幅ｈ２を表１に
示すように変化させた。

このタイヤＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ。

Ｈ，Ｉおよび従来タイヤ（トレッド幅全体に亘ってアン
ダートレッドコンパウンドを配置）について、室内回転
試験機を使用して常法により高速条件下にベルト部耐久
性を試験した。

この結果を従来タイヤを１００として表１および第５図
、第６図に指数で示す。

（本頁以下余白） 第５図は、ｈ　ｚ　／　Ｔ−０，３のときのｈ＋／Ｈｃ
とベルト部耐久性との関係図である。表１および第５図
から、ｈ、／Ｈｃが２．０未満では低発熱性のアンダー
トレッドコンパウンドを配置したとしてもその効果は十
分に発揮されないことが判る。一方、アンダートレッド
コンパウンドの配置としてはタイヤＨの場合が限界であ
り、そのときのｈ　１　／　ＨＣは８゜０となる。もち
ろん、８．０を超えた配置も可能ではあるが、その場合
にはアンダートレ・ノドコンパウンドがサイド部に露出
することになり、サイドカット或いはオゾンクラックに
よりタイヤが早期に破壊される危険性がある。

したがって、２．０≦ｈ　１　／　）ｌ　ｃ≦８，０で
なければならない。

第６図は、ｈ　＋　／　Ｈｃ　＝０．４のときのｈ２／
Ｔとベルト部耐久性との関係図である。表１および第６
図から、ｈｚ／Ｔが０．１未満では低発熱性のアンダー
トレッドコンパウンドを配置したとしても十分な効果が
期待できないことが判る。また、ベルト部耐久性はｈ２
／Ｔが大きくなるに従ってゆるやかな上昇傾向にあるが
、ｈ、／Ｔが０．３を超えるとアンダートレッドコンパ
ウンドがサイド部に露出することになり、サイドカット
或いはオゾンクランクにより早期にタイヤが破壊される
危険性がある。したがって、０．１≦ｈｚ／Ｔ≦０．３
でなければならない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、重荷重用ラジアル
タイヤを上記のように構成したために下記の効果を奏す
ることができる。

（ａ）　　カット、チッピングを特に受けやすいトレッ
ドセンタ一部にアンダートレッドコンパウンドが存在し
ないので、従来タイヤで問題となっていた摩耗終期のカ
ット、チッピングによるタイヤの損傷を防止することが
できる。

（ｂ）　　溝底に外傷等によりクランクが発注した場合
、従来タイヤではカット成長がはやいアンダートレッド
コンパウンドがそのクランクの成長を助長し、タイヤを
損傷させ、ひいては更生性をも阻害していたが、本発明
ではそれを抑制できる。

さらに具体的に述べれば、トレッドセンターｍの溝につ
いてはアンダートレッドコンパウンドが存在しないので
その影響を排除でき、またトレンドショルダー部につい
ては、特にラグタイヤに代表されるようにトレッドショ
ルダー部に溝がある場合、その溝下はキャップトレッド
コンパウンドとアンダートレッドコンパウンドの皿体構
造となるが、キャップトレッドコンパウンドの量が十分
に確保されているのでクランクの成長を余裕をもって抑
制できる。

（Ｃ）　　新品タイヤとしての寿命が終了した後、更生
に供するためにパフ加工する際、従来タイヤでは第７図
に示すようにパフ面すにアンダートレッドコンパウンド
５が露出し、パフの加工性を損ね、さらにはキャップト
レンドコンパウンド１とアンダートレッドコンパウンド
５との界面での剥離が生じ、これにより更生タイヤとし
ての性能をも低下さ、せていたが、本発明ではパフ面に
アンダートレッドコンパウンドが露出することはないの
で、更生性を効果的に向上させることができる。

（ｄ）　　アンダートレッドの本来の配置目的は低発熱
性のコンパウンドを使用することでベルト部の耐久性を
上げることにあるが、本発明では前述したように厚さり
、と幅り、とを設定することにより従来タイヤがもって
いたのとほぼ同等のベルト部耐久性が維持できる。

厚さり、および幅ｈ２が設定範囲未満では効果が十分で
なく、また、設定範囲を超えるとアンダートレッドコン
パウンドがタイヤのサイド部に露出することになり、サ
イドカット或いはオゾンクラック等によりタイヤを損傷
させてしまう。また、アンダートレッドコンパウンドの
弾性率Ｅ＋（ｕ＋についても、設定範囲未満ではキャッ
プトレッドコンパウンドとの界面に応力が集中し、設定
範囲を超えたときはベルト層端部に応力が集中して、タ
イヤを破壊に至らしめてしまうのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の重荷重用ラジアルタイヤの一例の子午
線方向要部断面説明図、第２図はそのベルト構造の一部
を拡大して示す説明図、第３図および第４図はそれぞれ
本発明の重荷重用ラジアルタイヤの他側の子午線方向要
部断面説明図、第５図はｈ　ｚ　／　Ｔ　＝０．３のと
きのり、／Ｈｃとベルト部耐久性との関係図、第６図は
ｈ　Ｉ／　Ｈｃ　＝０．４のときのｈ２／Ｔとベルト部
耐久性との関係図、第７図は従来タイヤの更生時の様子
を示す説明図である。 １・・・キャップトレッドコンパウンド、２・・・ベル
ト層、３・・・カーカス層、４・・・インナーライナー
、５・・・アンダートレッドコンパウンド、６・・・シ
ョルダー部、７・・・サイド部、１０・・・金属コード
、１１・・・コーティングゴム、ｈＩ　・・・アンター
トレッドコンパウンドの厚さ、ｈｔ　・・・アンダート
レッドコンパウンドの幅、Ｔ・・・トレッド展開幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タイヤ周方向にほぼ直角に配列された金属 コード又は有機繊維コードからなる１層以上のカーカス
   層と、該カーカス層とトレッドとに挟まれた金属コード
   からなる少なくとも２層のベルト層を有する重荷重用ラ
   ジアルタイヤにおいて、（１）アンダートレッドコンパ
   ウンドを、ショルダー部領域における最外ベルト層の幅
   方向端部からサイド部方向にタイヤのトレッドラジアス
   に対し並行に引いた仮想延長線のタイヤ断面方向内側に
   配置し、（２）アンダートレッドコンパウンドの損失正
   接をキャップトレッドコンパウンドの損失正接よりも小
   さく、しかもアンダートレッドコンパウンドの弾性率を
   キャップトレッドコンパウンドの弾性率の０．６倍〜０
   ．９倍とし、（３）アンダートレッドコンパウンドの厚
   さを実質上の強力メンバーであるベルト層の単層の厚さ
   の２．０倍〜８．０倍の範囲とし、（４）アンダートレ
   ッドコンパウンドの幅をトレッド展開幅の０．１〜０．
   ３倍の範囲としたことを特徴とする重荷重用ラジアルタ
   イヤ。