KR101710068B1

KR101710068B1 - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR101710068B1
Application number: KR1020157011326A
Authority: KR
Inventors: 히로노리 코바야시
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2017-03-08
Also published as: CN104703812B; CN104703812A; JP5974896B2; US20150283855A1; JPWO2014057547A1; DE112012007000T5; WO2014057547A1; KR20150064160A; US10518582B2

Abstract

이 공기입 타이어(1)는, 카커스(carcass)층(13)과, 카커스층(13)의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 벨트층(14)과, 벨트층(14)의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 트레드 고무(15)를 구비한다. 또한, 벨트층(14)이, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 이부호(異符號)의 벨트 각도를 가지는 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)와, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층(145)을 적층하여 이루어진다. 또한, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일(tread profile)로부터 타이어 내주면(內周面)까지의 거리(Gcc)와 트레드단(P)으로부터 타이어 내주면까지의 거리(Gsh)가, 1.10≤Gsh/Gcc의 관계를 가진다. 또한, 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량(Dt)과 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경(外徑)(SH)이, 0≤Dt/SH≤0.015의 관계를 가진다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은, 공기입 타이어에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 웨트(wet) 성능을 향상할 수 있는 공기입 타이어에 관한 것이다.

트럭·버스 등에 장착되는 근년(近年)의 중하중용 타이어는, 낮은 편평률을 가지는 한편으로, 벨트층에 둘레 방향 보강층을 배치하는 것에 의하여, 트레드부의 형상을 보지(保持)하고 있다. 이 둘레 방향 보강층은, 타이어 둘레 방향에 대하여 대략 0[deg]로 되는 벨트 각도를 가지는 벨트 플라이(belt ply)이고, 한 쌍의 교차 벨트에 적층되어 배치된다. 이러한 구성을 채용하는 종래의 공기입 타이어로서, 특허 문헌 1 ~ 3에 기재되는 기술이 알려져 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특허공보 특허제4642760호 특허 문헌 2 : 일본국 특허공보 특허제4663638호 특허 문헌 3 : 일본국 특허공보 특허제4663639호

여기서, 공기입 타이어에서는, 웨트 성능을 향상하여야 할 과제가 있다.

그래서, 본 발명은, 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 웨트 성능을 향상할 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련되는 공기입 타이어는, 카커스(carcass)층과, 상기 카커스층의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 벨트층과, 상기 벨트층의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 트레드 고무를 구비하는 것과 함께, 타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하는 적어도 3개의 둘레 방향 주(主)홈과, 이러한 둘레 방향 주홈으로 구획되어 이루어지는 복수의 육부(陸部)를 구비하는 공기입 타이어이고, 상기 벨트층이, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 이부호(異符號)의 벨트 각도를 가지는 한 쌍의 교차 벨트와, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층을 적층하여 이루어지고, 타이어 적도면에 있어서의 트레드 프로파일(tread profile)로부터 타이어 내주면(內周面)까지의 거리 Gcc와 트레드단으로부터 타이어 내주면까지의 거리 Gsh가, 1.10≤Gsh/Gcc의 관계를 가지고, 또한, 타이어 접지단에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt와, 타이어 적도면에 있어서의 트레드 프로파일의 외경 SH가, Dt/SH≤0.015의 관계를 가지고, 또한, 타이어 폭 방향의 가장 외측에 있는 좌우의 상기 둘레 방향 주홈을 최외주 방향 주홈이라고 부르는 것과 함께, 상기 최외주 방향 주홈으로 구획된 타이어 폭 방향 외측에 있는 좌우의 상기 육부를 숄더 육부라고 부를 때에, 타이어 적도면에 가장 가까운 상기 육부의 접지 폭 Wcc와 상기 숄더 육부의 접지 폭 Wsh가, 0.80≤Wsh/Wcc≤1.20의 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련되는 이 공기입 타이어 구성에서는, (1) 비 Gsh/Gcc가 크게 설정되기 때문에, 전체적으로, 트레드면이 플랫(타이어 회전축에 대략 평행)한 형상을 가지고, 또한, 숄더부에 있어서의 트레드 고무(15)의 볼륨(거리 Gsh)이 확보된다(도 1 및 도 2 참조). 이것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더부의 변형량이 작아져, 숄더 육부의 강성이 적정하게 확보된다. 또한, (2) 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt가 적정화된다. 이것들에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더 육부(3)의 접지면압이 증가하여, 타이어의 웨트 성능이 향상하는 이점이 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어를 도시하는 타이어 자오선 방향의 단면도이다.
도 2는, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 벨트층을 도시하는 설명도이다.
도 3은, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 벨트층을 도시하는 설명도이다.
도 4는, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 작용을 도시하는 설명도이다.
도 5는, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 작용을 도시하는 설명도이다.
도 6은, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 변형예를 도시하는 설명도이다.
도 7은, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 변형예를 도시하는 설명도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어의 성능 시험의 결과를 도시하는 도표이다.

이하, 본 발명에 관하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 덧붙여, 이 실시 형태에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 실시 형태의 구성 요소에는, 발명의 동일성을 유지하면서 치환 가능한 또한 치환 자명한 것이 포함된다. 또한, 이 실시 형태에 기재된 복수의 변형예는, 당업자 자명의 범위 내에서 임의로 조합이 가능하다.

[공기입 타이어]

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어를 도시하는 타이어 자오선 방향의 단면도이다. 동 도면은, 공기입 타이어(1)의 일례로서, 장거리 수송용의 트럭, 버스 등에 장착되는 중하중용 래디얼 타이어를 도시하고 있다. 덧붙여, 부호 CL은, 타이어 적도면이다. 또한, 동 도면에서는, 트레드단(P)과 타이어 접지단(T)이 일치하고 있다. 또한, 동 도면에서는, 둘레 방향 보강층(145)에 해칭을 넣고 있다.

이 공기입 타이어(1)는, 한 쌍의 비드 코어(bead core, 11, 11)와, 한 쌍의 비드 필러(bead filler, 12, 12)와, 카커스층(13)과, 벨트층(14)과, 트레드 고무(15)와, 한 쌍의 사이드 월(side wall) 고무(16, 16)를 구비한다(도 1 참조).

한 쌍의 비드 코어(11, 11)는, 환상(環狀) 구조를 가지고, 좌우의 비드부의 코어를 구성한다. 한 쌍의 비드 필러(12, 12)는, 로어 필러(lower filler, 121) 및 어퍼 필러(upper filler, 122)로 이루어지고, 한 쌍의 비드 코어(11, 11)의 타이어 직경 방향 외주(外周)에 각각 배치되어 비드부를 보강한다.

카커스층(13)은, 좌우의 비드 코어(11, 11) 사이에 토로이덜(toroidal) 형상으로 걸쳐 놓아져 타이어의 골격을 구성한다. 또한, 카커스층(13)의 양 단부(端部)는, 비드 코어(11) 및 비드 필러(12)를 감싸도록 타이어 폭 방향 내측으로부터 타이어 폭 방향 외측으로 되감겨 계지(係止)된다. 또한, 카커스층(13)은, 스틸 혹은 유기 섬유재(예를 들어, 나일론, 폴리에스테르, 레이온 등)로 이루어지는 복수의 카커스 코드(carcass cord)를 코트 고무로 피복하여 압연(壓延) 가공하여 구성되고, 절댓값으로 85[deg] 이상 95[deg] 이하의 카커스 각도(타이어 둘레 방향에 대한 카커스 코드의 섬유 방향의 경사각)를 가진다.

벨트층(14)은, 복수의 벨트 플라이(141 ~ 145)를 적층하여 이루어지고, 카커스층(13)의 외주에 돌려져 배치된다. 벨트층(14)의 구체적인 구성에 관해서는 후술한다.

트레드 고무(15)는, 카커스층(13) 및 벨트층(14)의 타이어 직경 방향 외주에 배치되어 타이어의 트레드부를 구성한다. 한 쌍의 사이드 월 고무(16, 16)는, 카커스층(13)의 타이어 폭 방향 외측에 각각 배치되어 좌우의 사이드 월부를 구성한다.

덧붙여, 도 1의 구성에서는, 공기입 타이어(1)가, 타이어 둘레 방향으로 연재하는 7개의 둘레 방향 주홈(2)과, 이러한 둘레 방향 주홈(2)으로 구획되어 이루어지는 8개의 육부(3)를 구비하고 있다. 또한, 각 육부(3)가, 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브(rib), 혹은, 러그(lug) 홈(도시 생략)에 의하여 타이어 둘레 방향으로 분단된 블록으로 되어 있다.

여기서, 둘레 방향 주홈이란, 5.0[mm] 이상의 홈 폭을 가지는 둘레 방향 홈을 말한다. 둘레 방향 주홈의 홈 폭은, 홈 개구부에 형성된 노치(notch)부나 모따기부를 제외하고 측정된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 타이어 폭 방향의 가장 외측에 있는 좌우의 둘레 방향 주홈(2, 2)을 최외주(最外周) 방향 주홈이라고 부른다. 또한, 좌우의 최외주 방향 주홈(2, 2)으로 구획된 타이어 폭 방향 외측에 있는 좌우의 육부(3, 3)를 숄더 육부라고 부른다.

[벨트층]

도 2 및 도 3은, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 벨트층을 도시하는 설명도이다. 이러한 도면에 있어서, 도 2는, 타이어 적도면(CL)을 경계로 한 트레드부의 편측(片側) 영역을 도시하고, 도 3은, 벨트층(14)의 적층 구조를 도시하고 있다. 덧붙여, 도 3에서는, 각 벨트 플라이(141 ~ 145) 중의 가는 선이 각 벨트 플라이(141 ~ 145)의 벨트 코드를 모식적으로 도시하고 있다.

벨트층(14)은, 고각도 벨트(141)와 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)와 벨트 커버(144)와 둘레 방향 보강층(145)을 적층하여 이루어지고, 카커스층(13)의 외주에 돌려져 배치된다(도 2 참조).

고각도 벨트(141)는, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 코트 고무로 피복하여 압연 가공하여 구성되고, 절댓값으로 45[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도(타이어 둘레 방향에 대한 벨트 코드의 섬유 방향의 경사각)를 가진다. 또한, 고각도 벨트(141)는, 카커스층(13)의 타이어 직경 방향 외측에 적층되어 배치된다.

한 쌍의 교차 벨트(142, 143)는, 코트 고무로 피복된 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 압연 가공하여 구성되고, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가진다. 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)는, 서로 이부호의 벨트 각도를 가지고, 벨트 코드의 섬유 방향을 서로 교차시켜 적층된다(크로스 플라이(cross ply) 구조). 여기에서는, 타이어 직경 방향 내측에 위치하는 교차 벨트(142)를 내경(內徑) 측 교차 벨트라고 부르고, 타이어 직경 방향 외측에 위치하는 교차 벨트(143)를 외경(外徑) 측 교차 벨트라고 부른다. 덧붙여, 3매 이상의 교차 벨트가 적층되어 배치되어도 무방하다(도시 생략). 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)는, 고각도 벨트(141)의 타이어 직경 방향 외측에 적층되어 배치된다.

또한, 벨트 커버(144)는, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 코트 고무로 피복하여 압연 가공하여 구성되고, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가진다. 또한, 벨트 커버(144)는, 교차 벨트(142, 143)의 타이어 직경 방향 외측에 적층되어 배치된다. 덧붙여, 이 실시 형태에서는, 벨트 커버(144)가, 외경 측 교차 벨트(143)와 동일한 벨트 각도를 가지고, 또한, 벨트층(14)의 최외층에 배치되어 있다.

둘레 방향 보강층(145)은, 코트 고무로 피복된 스틸제의 벨트 코드를 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사시키면서 나선상(螺旋狀)으로 감아 돌려 구성된다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)은, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 끼워 넣어져 배치된다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)은, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치된다. 구체적으로는, 1개 혹은 복수개의 와이어가 내경 측 교차 벨트(142)의 외주에 나선상으로 감아 돌려져, 둘레 방향 보강층(145)이 형성된다. 이 둘레 방향 보강층(145)이 타이어 둘레 방향의 강성을 보강하는 것에 의하여, 타이어의 내구 성능이 향상한다.

덧붙여, 이 공기입 타이어(1)에서는, 벨트층(14)이, 에지 커버를 가져도 무방하다(도시 생략). 일반적으로, 에지 커버는, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 코트 고무로 피복하여 압연 가공하여 구성되고, 절댓값으로 0[deg] 이상 5[deg] 이하의 벨트 각도를 가진다. 또한, 에지 커버는, 외경 측 교차 벨트(143)(혹은 내경 측 교차 벨트(142))의 좌우의 에지부의 타이어 직경 방향 외측에 각각 배치된다. 이러한 에지 커버가 테 효과를 발휘하는 것에 의하여, 트레드 센터 영역과 숄더 영역과의 직경 성장차가 완화되어, 타이어의 내편마모 성능이 향상한다.

[웨트 성능 향상 구조]

트럭·버스 등에 장착되는 근년의 중하중용 타이어는, 낮은 편평률을 가지는 한편으로, 벨트층에 둘레 방향 보강층을 배치하는 것에 의하여, 트레드부의 형상을 보지하고 있다. 구체적으로는, 둘레 방향 보강층이, 트레드부 센터 영역에 배치되어 테 효과를 발휘하는 것에 의하여, 트레드부의 직경 성장을 억제하여 트레드부의 형상을 보지하고 있다.

이러한 구성에서는, 트레드부 센터 영역에서는, 접지면의 플랫한 형상이 둘레 방향 보강층에 의하여 보지되지만, 트레드부 숄더 영역에서는, 둘레 방향 보강층의 단부로부터 타이어 폭 방향 외측의 영역에서 트레드부가 편마모 형상으로 되기 쉽다. 이 때문에, 숄더 육부의 접지면압이 저하하여, 타이어의 웨트 성능이 저하된다고 하는 과제가 있다.

그래서, 이 공기입 타이어(1)는, 웨트 성능을 향상시키기 위하여, 이하의 구성을 채용하고 있다(도 1 ~ 도 3 참조).

이 공기입 타이어(1)에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일로부터 타이어 내주면까지의 거리 Gcc와 트레드단(P)으로부터 타이어 내주면까지의 거리 Gsh가, 1.10≤Gsh/Gcc의 관계를 가진다. 특히, 이 비 Gsh/Gcc는, 후술하는 성능 시험의 결과(도 8 참조)가 나타내는 바와 같이, 1.20≤Gsh/Gcc의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 타이어의 웨트 성능이 효과적으로 향상한다.

한편, 비 Gsh/Gcc의 상한은, 특별히 한정이 없지만, 타이어가 규정 림에 장착되어 규정 내압이 부여되어 무부하 상태로 되었을 때에, 트레드 프로파일의 트레드단(P)에 있어서의 라디어스(radius)가, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 라디어스에 대하여 동등 이하로 되는 것이 바람직하다. 즉, 트레드 프로파일이 타이어 직경 방향 내측에 중심을 가지는 원호 형상 내지는 직선 형상을 가지고, 역R 형상(타이어 직경 방향 외측에 중심을 가지는 원호 형상)으로 되지 않도록 구성된다. 예를 들어, 도 2와 같은 스퀘어 형상의 숄더부를 가지는 구성에서는, 비 Gsh/Gcc의 상한이 1.4 ~ 1.5 정도로 된다. 한편, 도 6과 같은 라운드 형상의 숄더부를 가지는 구성에서는, 비 Gsh/Gcc의 상한이 1.3 ~ 1.4 정도로 된다.

거리 Gcc는, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서, 타이어 적도면(CL)과 트레드 프로파일과의 교점으로부터 타이어 적도면(CL)과 타이어 내주면과의 교점까지의 거리로서 측정된다. 따라서, 도 1 및 도 2의 구성과 같이, 타이어 적도면(CL)에 둘레 방향 주홈(2)이 있는 구성에서는, 이 둘레 방향 주홈(2)을 제외하고, 거리 Gcc가 측정된다. 거리 Gsh는, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서, 트레드단(P)으로부터 타이어 내주면에 내린 수선의 길이로서 측정된다.

덧붙여, 도 2의 구성에서는, 공기입 타이어(1)가, 카커스층(13)의 내주면에 이너 라이너(inner liner, 18)를 구비하고, 이 이너 라이너(18)가, 타이어 내주면의 전역에 걸쳐 배치되어 있다. 이러한 구성에서는, 거리 Gcc 및 거리 Gsh가, 이 이너 라이너(18)의 표면을 기준(타이어 내주면)으로 하여 측정된다.

트레드단(P)이란, (1) 스퀘어 형상의 숄더부를 가지는 구성에서는, 그 에지부의 점을 말한다. 예를 들어, 도 2의 구성에서는, 숄더부가 스퀘어 형상을 가지는 것에 의하여, 트레드단(P)과 타이어 접지단(T)이 일치하고 있다. 한편, (2) 후술하는 도 6의 변형예에 도시하는 바와 같은, 라운드 형상의 숄더부를 가지는 구성에서는, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서, 트레드부의 프로파일과 사이드 월부의 프로파일과의 교점 P'을 취하고, 이 교점 P'으로부터 숄더부에 그은 수선의 발을 트레드단(P)으로 한다.

덧붙여, 타이어 접지단(T)이란, 타이어가 규정 림에 장착되어 규정 내압이 부여되는 것과 함께 정지 상태에서 평판에 대하여 수직으로 놓여져 규정 하중에 대응하는 부하를 가하였을 때의 타이어와 평판과의 접촉면에 있어서의 타이어 축 방향의 최대 폭 위치를 말한다.

여기서, 규정 림이란, JATMA에 규정되는 「적용 림」, TRA에 규정되는 「Design　Rim」, 혹은 ETRTO에 규정되는 「Measuring Rim」을 말한다. 또한, 규정 내압이란, JATMA에 규정되는 「최고 공기압」, TRA에 규정되는 「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」의 최댓값, 혹은 ETRTO에 규정되는 「INFLATION PRESSURES」를 말한다. 또한, 규정 하중이란, JATMA에 규정되는 「최대 부하 능력」, TRA에 규정되는 「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」의 최댓값, 혹은 ETRTO에 규정되는 「LOAD CAPACITY」를 말한다. 다만, JATMA에 있어서, 승용차용 타이어의 경우에는, 규정 내압이 공기압 180[kPa]이며, 규정 하중이 최대 부하 능력의 88[%]이다.

도 4 및 도 5는, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 작용을 도시하는 설명도이다. 이러한 도면에 있어서, 도 4는, 서로 다른 비 Gsh/Gcc를 가지는 타이어의 접지 상태를 각각 도시하고, 도 5는, 도 4의 각 타이어의 접지 시에 있어서의 숄더부의 변형량(둘레 방향 보강층(145)의 벨트 코드의 단부에 있어서의 일그러짐)을 도시하고 있다.

도 4(a)의 비교예의 타이어에서는, 도 1 ~ 도 3의 구성에 있어서, 비 Gsh/Gcc가 작게 설정되어 있다(Gsh/Gcc=1.06). 이 때문에, 타이어 비접지 상태에서는, 트레드 프로파일이, 타이어 적도면(CL)으로부터 트레드단(P)을 향하여 외경을 축소하는 편마모 형상을 가지고 있다(도시 생략). 그러면, 타이어 접지 시에는, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 숄더부에서 트레드 고무(15)가 노면 측(타이어 직경 방향 외측)으로 크게 변형하고, 벨트층(14)의 각 벨트 플라이(141 ~ 145)가 노면 측(타이어 직경 방향 외측)으로 크게 만곡(彎曲)한다. 이 때문에 타이어 접지 시에 있어서의 숄더부의 노면에 대한 직경 방향으로의 변위가 커지고, 그 것에 의하여 숄더 육부의 접지면압이 저하하여, 웨트 성능이 저하한다.

이것에 대하여, 도 4(b)의 실시예의 타이어에서는, 도 1 ~ 도 3의 구성에 있어서, 비 Gsh/Gcc가 크게 설정되어 있다(Gsh/Gcc=1.20). 이 때문에, 타이어 비접지 상태에서는, 트레드 프로파일의 타이어 적도면(CL)에 있어서의 외경과 트레드단(P)에 있어서의 외경과의 직경차가 작고, 전체적으로, 트레드면이 플랫(타이어 회전축에 대략 평행)한 형상을 가지고 있다(도 1 및 도 2 참조). 또한, 숄더부에 있어서의 트레드 고무(15)의 볼륨(거리 Gsh)이 적절히 배치되어 있는 것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더부의 노면에 대한 직경 방향으로의 변위가 작아진다. 이것에 의하여, 숄더 육부의 접지면압이 상승하여, 타이어의 웨트 성능이 향상한다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 도 2에 있어서, 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt와 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경 SH가, 0≤Dt/SH≤0.015의 관계를 가진다. 또한, 비 Dt/SH는, 0.005≤Dt/SH≤0.010의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. Dt/SH≤0.010인 것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더 육부(3)의 접지면압이 적정하게 확보되고, 0.005≤Dt/SH인 것에 의하여, 숄더부의 발열에 의한 악영향이 저감된다.

어깨 처짐량 Dt는, 타이어 직경 방향 내측(편마모 측)을 정(正)으로 하여 0≤Dt의 범위에 있고, Dt=0일 때에, 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경이 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경 SH에 동일하게 된다. 따라서, 어깨 처짐량 Dt는, Dt<0으로 되지 않고, 트레드 프로파일이 역R로 되지 않는 범위로 설정된다.

어깨 처짐량 Dt는, 타이어를 규정 림에 장착하여 타이어에 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하여 측정된다.

또한, 둘레 방향 보강층(145)의 단부에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 De와 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt가, 0.25≤De/Dt≤0.65의 관계를 가진다. 따라서, De<Dt이며, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서, 숄더 육부(3)의 프로파일이 타이어 폭 방향 외측을 향하는 것에 따라 편마모된 형상을 가진다.

어깨 처짐량 De의 하한은, 타이어 직경 방향 내측(편마모 측)을 정으로 하여 0≤De의 범위에 있고, De=Dt=0일 때에, 둘레 방향 보강층(145)의 단부에 있어서의 트레드 프로파일의 외경 및 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경이 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경 SH에 동일하게 된다.

어깨 처짐량 De는, 도 2 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부로부터 트레드 프로파일에 그은 수선의 발을 기준으로 하여 측정된다. 또한, 어깨 처짐량 De는, 타이어를 규정 림에 장착하여 타이어에 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하여 측정된다.

또한, 도 2에 있어서, 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh와 트레드 폭 TW가, 0.1≤Wsh/TW≤0.2의 관계를 가진다. 이것에 의하여, 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh가 적정화된다.

숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh는, 숄더 육부(3)의 최외주 방향 주홈(2) 측의 에지부로부터 타이어 접지단(T)까지의 타이어 회전축 방향의 거리이며, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하여 측정된다. 또한, 최외주 방향 주홈(2)이 타이어 둘레 방향으로 지그재그 형상으로 연재하는 형상을 가지는 구성 혹은 최외주 방향 주홈(2)이 에지부에 노치부나 모따기부를 가지는 구성에서는, 접지 폭 Wsh가, 타이어 전체 둘레에 있어서의 평균값으로서 산출된다.

트레드 폭 TW란, 좌우의 트레드단(P, P)의 타이어 회전축 방향의 거리이며, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하여 측정된다.

또한, 도 2에 있어서, 타이어 적도면(CL)에 가장 가까운 육부(3)의 접지 폭 Wcc와 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh가, 0.80≤Wsh/Wcc≤1.20의 관계를 가진다.

타이어 적도면(CL)에 가장 가까운 육부(3)란, 타이어 적도면(CL)에 육부(3)가 있는 경우에는, 이 육부(3)를 말하고, 타이어 적도면(CL) 상에 둘레 방향 주홈(2)이 있는 경우에는, 이 둘레 방향 주홈(2)에 의하여 구획된 좌우의 육부(3, 3) 중, 비교 대상으로 되는 숄더 육부(3)와 동일 측에 있는 육부(3)를 말한다. 예를 들어, 좌우 비대칭인 트레드 패턴을 가지는 구성(도시 생략)에 있어서, 타이어 적도면(CL) 상에 둘레 방향 주홈(2)이 있는 경우에는, 타이어 적도면(CL)을 경계로 하는 편측 영역에서, 타이어 적도면(CL)에 가장 가까운 육부(3)의 접지 폭 Wcc와 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh와의 비 Wsh/Wcc가 측정된다.

또한, 육부(3)의 접지 폭 Wcc는, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하여 측정된다. 또한, 최외주 방향 주홈(2)이 타이어 둘레 방향으로 지그재그 형상으로 연재하는 형상을 가지는 구성 혹은 최외주 방향 주홈(2)이 에지부에 노치부나 모따기부를 가지는 구성에서는, 접지 폭 Wcc가, 타이어 전체 둘레에 있어서의 평균값으로서 산출된다.

또한, 도 1에 있어서, 트레드 폭 TW와 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가, 0.70≤Ws/TW≤0.90의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws는, 둘레 방향 보강층(145)의 좌우의 단부의 타이어 회전축 방향의 거리이며, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하여 측정된다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)이 타이어 폭 방향으로 분할된 구조를 가지는 경우(도시 생략)에는, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws는, 각 분할부의 최외단부 사이의 거리로 된다.

덧붙여, 일반적인 공기입 타이어는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하는 좌우 대칭인 구조를 가진다. 이 때문에, 타이어 적도면(CL)으로부터 트레드단(P)까지의 거리가 TW/2이며, 타이어 적도면(CL)으로부터 둘레 방향 보강층(145)까지의 거리가 Ws/2로 된다.

이것에 대하여, 좌우 비대칭인 구조를 가지는 공기입 타이어(도시 생략)에서는, 상기한 트레드 폭 TW와 둘레 방향 보강층의 폭 Ws와의 비 Ws/TW의 범위가, 타이어 적도면(CL)을 기준으로 하는 반폭(半幅)으로 환산되어 규정된다. 구체적으로는, 타이어 적도면(CL)으로부터 트레드단(P)까지의 거리 TW'(도시 생략)과 타이어 적도면(CL)으로부터 둘레 방향 보강층(145)의 단부까지의 거리 Ws'이, 0.70≤Ws'/TW'≤0.90의 관계로 설정된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 타이어 접지면에 있어서의 홈 면적비 A가, 0.20≤A≤0.30의 범위에 있다.

홈 면적비란, 홈 면적/(홈 면적+접지 면적)에 의하여 정의된다. 홈 면적이란, 접지면에 있어서의 홈의 개구 면적을 말한다. 또한, 홈이란, 트레드부의 둘레 방향 홈 및 러그 홈을 말하고, 사이프(sipe), 커프(kerf) 및 노치부 등을 포함하지 않는다. 또한, 접지 면적이란, 타이어와 노면과의 접촉 면적을 말한다. 또한, 홈 면적 및 접지 면적은, 타이어가 규정 림에 장착되어 규정 내압이 부여되는 것과 함께 정지 상태에서 평판에 대하여 수직으로 놓여져 규정 하중에 대응하는 부하를 가하였을 때의 타이어와 평판과의 접촉면에서 측정된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 고무(15)의 손실 정접 tanδ가, 0.10≤tanδ의 범위에 있다.

손실 정접 tanδ는, 점탄성 스펙트로미터를 이용하여, 온도 20[℃], 전단 일그러짐 10[%], 주파수 20[Hz]의 조건으로 측정된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 고각도 벨트(141)의 폭 Wb1과 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3이, 0.85≤Wb1/Wb3≤1.05의 관계를 가지는 것이 바람직하다(도 3 참조). 이것에 의하여, 비 Wb1/Wb3이 적정화된다.

고각도 벨트(141)의 폭 Wb1 및 교차 벨트(143)의 폭 Wb3은, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하였을 때의 타이어 폭 방향의 거리로서 측정된다.

덧붙여, 도 1의 구성에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 벨트층(14)이 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하는 좌우 대칭인 구조를 가지고, 또한, 고각도 벨트(141)의 폭 Wb1과 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3이, Wb1<Wb3의 관계를 가지고 있다. 이 때문에, 타이어 적도면(CL)의 편측 영역에서, 고각도 벨트(141)의 에지부가 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되어 있다. 그러나 이것에 한정하지 않고, 고각도 벨트(141)의 폭 Wb1과 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3이, Wb1≥Wb3의 관계를 가져도 무방하다(도시 생략).

또한, 고각도 벨트(141)의 벨트 코드가 스틸 와이어이고, 15[개/50mm] 이상 25[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 바람직하다(도 4 참조). 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 벨트 코드가, 스틸 와이어이고, 18[개/50mm] 이상 28[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)의 벨트 코드가, 스틸 와이어이고, 17[개/50mm] 이상 30[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 각 벨트 플라이(141, 142, 143, 145)의 강도가 적정하게 확보된다.

또한, 고각도 벨트(141)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스(modulus) E1과 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Es가, 0.90≤Es/E1≤1.10의 관계를 가지는 것이 바람직하다(도 4 참조). 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 E2, E3과 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Es가, 0.90≤Es/E2≤1.10 또한 0.90≤Es/E3≤1.10의 관계를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Es가, 4.5[MPa]≤Es≤7.5[MPa]의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 각 벨트 플라이(141, 142, 143, 145)의 모듈러스가 적정화된다.

100% 신장 시 모듈러스는, JIS K6251(3호 덤벨 사용)에 따른 실온에서의 인장 시험에 의하여 측정된다.

또한, 고각도 벨트(141)의 코트 고무의 파단 신장 λ1이, λ1≥200[%]의 범위에 있는 것이 바람직하다(도 4 참조). 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 코트 고무의 파단 신장 λ2, λ3이, λ2≥200[%] 또한 λ3≥200[%]의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 파단 신장 λs가, λs≥200[%]의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 각 벨트 플라이(141, 142, 143, 145)의 내구성이 적정하게 확보된다.

파단 신장은, JIS-K7162 규정의 1B형(두께 3mm의 덤벨형)의 시험편에 관하여, JIS-K7161에 준거하여 인장 시험기(INSTRON5585H, 인스트론사(INSTRON Company Limited)제)를 이용한 인장 속도 2[mm/분]에서의 인장 시험에 의하여 측정된다.

또한, 둘레 방향 보강층(145)을 구성하는 벨트 코드의 부재일 때에 있어서 인장 하중 100[N]으로부터 300[N]일 때의 신장이 1.0[%] 이상 2.5[%] 이하, 타이어일 때(타이어로부터 꺼낸 것)에 있어서 인장 하중 500[N]으로부터 1000[N]일 때의 신장이 0.5[%] 이상 2.0[%] 이하인 것이 바람직하다. 이러한 벨트 코드(하이엘롱게이션 스틸 와이어(high elongation steel wire))는, 통상의 스틸 와이어보다도 저하중 부하 시의 신장률이 좋고, 제조 시부터 타이어 사용 시에 걸쳐 둘레 방향 보강층(145)에 걸리는 부하에 견딜 수 있기 때문에, 둘레 방향 보강층(145)의 손상을 억제할 수 있는 점에서 바람직하다.

벨트 코드의 신장은, JIS G3510에 준거하여 측정된다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3과 둘레 방향 보강층(145)의 에지부로부터 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 에지부까지의 거리 S가, 0.03≤S/Wb3≤0.12의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 교차 벨트(143)의 폭 Wb3의 단부와 둘레 방향 보강층(145)의 단부와의 거리가 적정하게 확보된다. 덧붙여, 이 점은, 둘레 방향 보강층(145)이 분할 구조를 가지는 구성(도시 생략)에 있어서도 마찬가지이다.

둘레 방향 보강층(145)의 거리 S는, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하였을 때의 타이어 폭 방향의 거리로서 측정된다.

덧붙여, 도 1의 구성에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)이, 1개의 스틸 와이어를 나선상으로 감아 돌려 구성되어 있다. 그러나 이것에 한정하지 않고, 둘레 방향 보강층(145)이, 복수개의 와이어를 서로 병주(倂走)시키면서 나선상으로 감아 돌려 구성되어도 무방하다(다중 감기 구조). 이 때, 와이어의 개수가, 5개 이하인 것이 바람직하다. 또한, 5개의 와이어를 다중 감기하였을 때의 단위당의 감기 폭이, 12[mm] 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 복수개(2개 이상 5개 이하)의 와이어를 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사시키면서 적정하게 감을 수 있다.

또한, 도 2의 구성에서는, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 끼워 넣어져 배치되어 있다(도 2 참조). 그러나 이것에 한정하지 않고, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 타이어 직경 방향 외측에 배치되어도 무방하다(도시 생략). 또한, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 내측에 배치되어도 무방하다. 예를 들어, 둘레 방향 보강층(145)이, (1) 고각도 벨트(141)와 내경 측 교차 벨트(142)와의 사이에 배치되어도 무방하고, (2) 카커스층(13)과 고각도 벨트(141)와의 사이에 배치되어도 무방하다(도시 생략).

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 고무(15)의 파단 신장이, 350[%] 이상의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 트레드 고무(15)의 강도가 확보되어, 최외주 방향 주홈(2)에 있어서의 티어(tear)의 발생이 억제된다. 덧붙여, 트레드 고무(15)의 파단 신장의 상한은, 특별히 한정이 없지만, 트레드 고무(15)의 고무 컴파운드(compound)의 종류에 따라 제약을 받는다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 고무(15)의 경도가, 70 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 트레드 고무(15)의 강도가 확보되어, 최외주 방향 주홈(2)에 있어서의 티어의 발생이 억제된다. 덧붙여, 트레드 고무(15)의 경도의 상한은, 특별히 한정이 없지만, 트레드 고무(15)의 고무 컴파운드의 종류에 따라 제약을 받는다.

고무 경도란, JIS-K6263에 준거한 JIS-A 경도를 말한다.

[라운드 형상의 숄더부]

도 6은, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 변형예를 도시하는 설명도이다. 동 도면은, 라운드 형상의 숄더부를 가지는 구성을 도시하고 있다.

도 1의 구성에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 숄더부가 스퀘어 형상을 가지고, 타이어 접지단(T)과 트레드단(P)이 일치하고 있다.

그러나 이것에 한정하지 않고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 숄더부가 라운드 형상을 가져도 무방하다. 이러한 경우에는, 상기와 같이, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서, 트레드부의 프로파일과 사이드 월부의 프로파일과의 교점 P'을 취하고, 이 교점 P'으로부터 숄더부에 그은 수선의 발을 트레드단(P)으로 한다. 이 때문에, 통상은, 타이어 접지단(T)과 트레드단(P)이 서로 다른 위치에 있다.

[벨트 에지 쿠션(belt edge cushion)의 이색(二色) 구조]

도 7은, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 변형예를 도시하는 설명도이다. 동 도면은, 벨트층(14)의 타이어 폭 방향 외측의 단부의 확대도를 도시하고 있다. 또한, 동 도면에서는, 둘레 방향 보강층(145), 벨트 에지 쿠션(19)에 해칭을 넣고 있다.

도 1의 구성에서는, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되어 있다. 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이이고 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 대응하는 위치에, 벨트 에지 쿠션(19)이 끼워 넣어져 배치되어 있다. 구체적으로는, 벨트 에지 쿠션(19)이, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측에 배치되어 둘레 방향 보강층(145)에 인접하고, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측의 단부로부터 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 타이어 폭 방향 외측의 단부까지 연재하여 배치되어 있다.

또한, 도 1의 구성에서는, 벨트 에지 쿠션(19)이, 타이어 폭 방향 외측을 향하는 것에 따라 두께를 증가시키는 것에 의하여, 전체적으로, 둘레 방향 보강층(145)보다도 두께가 두꺼운 구조를 가지고 있다. 또한, 벨트 에지 쿠션(19)이, 각 교차 벨트(142, 143)의 코트 고무보다도 낮은 100% 신장 시 모듈러스 E를 가지고 있다. 구체적으로는, 벨트 에지 쿠션(19)의 100% 신장 시 모듈러스 E와 코트 고무의 모듈러스 Eco가, 0.60≤E/Eco≤0.95의 관계를 가지고 있다. 이것에 의하여, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 사이 또한 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측의 영역에 있어서의 고무 재료의 세퍼레이션의 발생이 억제되어 있다.

이것에 대하여, 도 7의 구성에서는, 도 1의 구성에 있어서, 벨트 에지 쿠션(19)이, 응력 완화 고무(191)와 단부 완화 고무(192)로 이루어지는 이색 구조를 가진다. 응력 완화 고무(191)는, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이이고 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측에 배치되어 둘레 방향 보강층(145)에 인접한다. 단부 완화 고무(192)는, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이이고, 응력 완화 고무(191)의 타이어 폭 방향 외측 또한 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 대응하는 위치에 배치되어 응력 완화 고무(191)에 인접한다. 따라서, 벨트 에지 쿠션(19)이, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서, 응력 완화 고무(191)와 단부 완화 고무(192)를 타이어 폭 방향으로 연설(連設)하여 이루어지는 구조를 가지고, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측의 단부로부터 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 에지부까지의 영역을 채워 배치된다.

또한, 도 7의 구성에서는, 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein과 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Es가, Ein<Es의 관계를 가진다. 구체적으로는, 응력 완화 고무(191)의 모듈러스 Ein과 둘레 방향 보강층(145)의 모듈러스 Es가, 0.6≤Ein/Es≤0.9의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 도 7의 구성에서는, 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein과 각 교차 벨트(142, 143)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Eco가, Ein<Eco의 관계를 가진다. 구체적으로는, 응력 완화 고무(191)의 모듈러스 Ein과 코트 고무의 모듈러스 Eco가, 0.6≤Ein/Eco≤0.9의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 도 7의 구성에서는, 단부 완화 고무(192)의 100% 신장 시 모듈러스 Eout과 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein이, Eout<Ein의 관계를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein이, 4.0[MPa]≤Ein≤5.5[MPa]의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

도 7의 구성에서는, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측에 응력 완화 고무(191)가 배치되기 때문에, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부 또한 교차 벨트(142, 143) 사이에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화된다. 또한, 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 대응하는 위치에 단부 완화 고무(192)가 배치되기 때문에, 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화된다. 이것들에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 주변 고무의 세퍼레이션이 억제된다.

[효과]

이상 설명한 바와 같이, 이 공기입 타이어(1)는, 카커스층(13)과, 카커스층(13)의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 벨트층(14)과, 벨트층(14)의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 트레드 고무(15)를 구비한다(도 1 참조). 또한, 벨트층(14)이, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 이부호의 벨트 각도를 가지는 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)와, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층(145)을 적층하여 이루어진다(도 3 참조). 또한, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일로부터 타이어 내주면까지의 거리 Gcc와 트레드단(P)으로부터 타이어 내주면까지의 거리 Gsh가, 1.10≤Gsh/Gcc의 관계를 가진다(도 2 참조). 또한, 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt와 타이어 적도면(CL)에 있어서의 트레드 프로파일의 외경 SH가, 0≤Dt/SH≤0.015의 관계를 가진다.

이러한 구성에서는, (1) 비 Gsh/Gcc가 크게 설정되기 때문에, 전체적으로, 트레드면이 플랫(타이어 회전축에 대략 평행)한 형상을 가지고, 또한, 숄더부에 있어서의 트레드 고무(15)의 볼륨(거리 Gsh)이 확보된다(도 1 및 도 2 참조). 이것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더부의 변형량이 작아져, 숄더 육부의 강성이 적정하게 확보된다. 또한, (2) 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt가 적정화된다. 이것들에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더 육부(3)의 접지면압이 증가하여, 타이어의 웨트 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)의 단부에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 De와 타이어 접지단(T)에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt가, 0.25≤De/Dt≤0.65의 관계를 가진다(도 2 참조). 이러한 구성에서는, 비 De/Dt가 적정화되는 이점이 있다. 즉, 0.25≤De/Dt인 것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더 육부(3)의 접지면압이 증가하여, 타이어의 웨트 성능이 향상한다. 또한, De/Dt≤0.65인 것에 의하여, 과도하게 트레드 고무가 배치되지 않기 때문에, 발열의 상승이 억제되어, 타이어의 내구성이 확보된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh와 트레드 폭 TW가, 0.1≤Wsh/TW≤0.2의 관계를 가진다(도 2 참조). 이러한 구성에서는, 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh가 적정화되는 이점이 있다. 즉, 0.1≤Wsh/TW인 것에 의하여, 숄더 육부(3)의 접지 면적이 확보되어, 타이어의 내편마모 성능이 확보된다. 또한, Wsh/TW≤0.2인 것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더 육부(3)의 접지면압이 증가하여, 타이어의 웨트 성능이 향상한다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 타이어 적도면(CL)에 가장 가까운 육부(3)의 접지 폭 Wcc와 숄더 육부(3)의 접지 폭 Wsh가, 0.80≤Wsh/Wcc≤1.20의 관계를 가진다(도 2 참조). 이것에 의하여, 비 Wsh/Wcc가 적정화되는 이점이 있다. 즉, 0.80≤Wsh/Wcc인 것에 의하여, 숄더 육부(3)의 접지면압이 적정하게 확보되어, 타이어의 편마모가 억제된다. 한편, 1.20<Wsh/Wcc로 하여도, 접지 폭 Wsh를 증가시킨 것에 의한 숄더 육부(3)의 접지면압의 상승 효과가 작다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 폭 TW와 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가, 0.70≤Ws/TW≤0.90의 관계를 가진다(도 1 참조). 이러한 구성에서는, 트레드 폭 TW와 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws와의 비 Ws/TW가 적정화되는 것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더부(3)의 변형량이 효과적으로 저감되는 이점이 있다(도 4(b) 및 도 5 참조). 즉, 0.70≤Ws/TW인 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가 적정하게 확보되어, 타이어 접지 시에 있어서의 숄더부(3)의 변형량이 저감된다. 또한, Ws/TW≤0.90인 것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서, 각 벨트 플라이 단부의 변형이 억제되는 것에 의하여, 각 벨트 플라이 단부에 있어서의 일그러짐이 저감된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 타이어 접지면에 있어서의 홈 면적비 A가, 0.20≤A≤0.30의 범위에 있다. 이것에 의하여, 홈 면적비 A가 적정화되는 이점이 있다. 즉, 0.20≤A인 것에 의하여, 홈 면적이 적정하게 확보되어, 타이어의 웨트 성능이 향상한다. 또한, A≤0.30인 것에 의하여, 홈 면적이 과대로 되는 것이 억제되어, 타이어의 내편마모성이 적정하게 확보된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 고무(15)의 손실 정접 tanδ가, 0.10≤tanδ의 범위에 있다. 이것에 의하여, 트레드 고무(15)의 손실 정접 tanδ가 적정하게 확보되어, 타이어의 웨트 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)의 벨트 코드가, 스틸 와이어이고, 17[개/50mm] 이상 30[개/50mm] 이하의 엔드수를 가진다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 벨트 코드의 엔드수가 적정화되는 이점이 있다. 즉, 17[개/50mm] 이상인 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 강도가 적정하게 확보된다. 또한, 30[개/50mm] 이하인 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 고무량이 적정하게 확보되어, 인접하는 벨트 플라이(도 3에서는, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 및 둘레 방향 보강층(145)) 사이에 있어서의 고무 재료의 세퍼레이션이 억제된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)을 구성하는 벨트 코드의 부재일 때에 있어서의 인장 하중 100[N]으로부터 300[N]일 때의 신장이 1.0[%] 이상 2.5[%] 이하이다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)에 의한 센터 영역의 직경 성장의 억제 작용이 적정하게 확보되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)을 구성하는 벨트 코드의 타이어일 때에 있어서의 인장 하중 500[N]으로부터 1000[N]일 때의 신장이 0.5[%] 이상 2.0[%] 이하이다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)에 의한 센터 영역의 직경 성장의 억제 작용이 적정하게 확보되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치된다(도 3 참조). 또한, 공기입 타이어(1)는, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이이고 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측에 배치되어 둘레 방향 보강층(145)에 인접하는 응력 완화 고무(191)와, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이이고 응력 완화 고무(191)의 타이어 폭 방향 외측 또한 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 대응하는 위치에 배치되어 응력 완화 고무(191)에 인접하는 단부 완화 고무(192)를 구비한다(도 7 참조).

이러한 구성에서는, 둘레 방향 보강층(145)이 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되는 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부에 있어서의 주변 고무의 피로 파단이 억제되는 이점이 있다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측에 응력 완화 고무(191)가 배치되기 때문에, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부 또한 교차 벨트(142, 143) 사이에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화된다. 또한, 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 대응하는 위치에 단부 완화 고무(192)가 배치되기 때문에, 교차 벨트(142, 143)의 에지부에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화된다. 이것들에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 주변 고무의 세퍼레이션이 억제되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein과 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Eco가, Ein<Eco의 관계를 가진다. 이것에 의하여, 응력 완화 고무(191)의 모듈러스 Ein이 적정화되어, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부 또한 교차 벨트(142, 143) 사이에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein과 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Eco가, 0.6≤Ein/Eco≤0.9의 관계를 가진다. 이것에 의하여, 비 Ein/Eco가 적정화되어, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부 또한 교차 벨트(142, 143) 사이에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 응력 완화 고무(191)의 100% 신장 시 모듈러스 Ein이, 4.0[MPa]≤Ein≤5.5[MPa]의 범위 내에 있다(도 7 참조). 이것에 의하여, 응력 완화 고무(191)의 모듈러스 Ein이 적정화되어, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부 또한 교차 벨트(142, 143) 사이에 있어서의 주변 고무의 전단 일그러짐이 완화되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 벨트층(14)이, 절댓값으로 45[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 고각도 벨트(141)를 가진다(도 1 및 도 3 참조). 이것에 의하여, 벨트층(14)이 보강되어, 타이어 접지 시에 있어서의 벨트층(14)의 단부의 일그러짐이 억제되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 고각도 벨트(141)의 폭 Wb1과 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3이, 0.85≤Wb1/Wb3≤1.05의 관계를 가진다(도 3 참조). 이러한 구성에서는, 고각도 벨트(141)의 폭 Wb1과 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3과의 비 Wb1/Wb3이 적정화된다. 이것에 의하여, 타이어 접지 시에 있어서의 벨트층(14)의 단부의 일그러짐이 억제되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 중 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치된다(도 3 참조). 또한, 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3과 둘레 방향 보강층(145)의 에지부로부터 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 에지부까지의 거리 S가, 0.03≤S/Wb3≤0.12의 범위에 있다. 이것에 의하여, 교차 벨트(142, 143)의 에지부와 둘레 방향 보강층(145)의 에지부와의 위치 관계 S/Wb3이 적정화되는 이점이 있다. 즉, 0.03≤S/Wb3인 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 단부와 교차 벨트(143)의 단부와의 거리가 적정하게 확보되어, 이러한 벨트 플라이(145, 143)의 단부에 있어서의 주변 고무의 세퍼레이션이 억제된다. 또한, S/Wb3≤0.12인 것에 의하여, 교차 벨트(143)의 폭 Wb3에 대한 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가 확보되어, 둘레 방향 보강층(145)에 의한 테 효과가 적정하게 확보된다.

[적용 대상]

또한, 이 공기입 타이어(1)는, 타이어가 정규 림에 림 끼움되는 것과 함께 타이어에 정규 내압 및 정규 하중이 부여된 상태에서, 편평률이 40[%] 이상 70[%] 이하인 중하중용 타이어에 적용되는 것이 바람직하다. 중하중용 타이어에서는, 승용차용 타이어와 비교하여, 타이어 사용 시의 부하가 크다. 이 때문에, 트레드면에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)의 배치 영역과, 둘레 방향 보강층(145)보다도 타이어 폭 방향 외측의 영역과의 직경차가 커지기 쉽다. 또한, 상기와 같은 낮은 편평률을 가지는 타이어에서는, 접지 형상이 북 형상으로 되기 쉽다. 그래서, 이러한 중하중용 타이어를 적용 대상으로 하는 것에 의하여, 상기한 타이어의 웨트 성능 및 내편마모 성능을 현저하게 얻을 수 있다.

실시예

도 8은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어의 성능 시험의 결과를 도시하는 도표이다.

이 성능 시험에서는, 서로 다른 복수의 공기입 타이어에 관하여, 웨트 성능에 관한 평가가 행하여졌다(도 8 참조). 이 평가에서는, 타이어 사이즈 285/60R22.5인 공기입 타이어가 림 사이즈 22.5×8.25인 림에 조립되고, 이 공기입 타이어에 공기압 900[kPa]이 부여된다. 또한, 공기입 타이어가 시험 차량인 2-D(전 2륜-후 구동륜) 차량에 장착되고, 공기입 타이어에 하중 28.44[kN]이 부여된다.

웨트 성능에 관한 평가에서는, 공기입 타이어를 장착한 시험 차량이 웨트 노면을 주행하여, 초속도 60[km/h]로부터의 제동 거리가 측정된다. 그리고 측정 결과에 기초하여 종래예를 기준(100)으로 한 지수 평가가 행하여진다. 평가는, 그 수치가 클수록 바람직하다. 특히, 평가가 115 이상이면, 종래예에 대하여 비약적으로 우위성 있는 효과가 있다고 말할 수 있다.

실시예 1 ~ 21의 공기입 타이어(1)는, 도 1 ~ 도 3에 기재한 구성을 가진다. 또한, 모든 육부(3)가, 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브이다. 또한, 주요 치수가, TW=245[mm], SH=916[mm], Gcc=30[mm], Wcc=30[mm]로 설정되어 있다.

종래예의 공기입 타이어는, 도 1 ~ 도 3의 구성에 있어서, 일부의 수치 범위가 다르다.

시험 결과가 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ~ 21의 공기입 타이어(1)에서는, 웨트 성능을 향상할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 특히, 실시예 1 ~ 13을 비교하면, 1.20≤Gsh/Gcc, 0.25≤De/Dt, 또한, 0.1≤Wsh/TW≤0.2로 하는 것에 의하여, 웨트 성능에 관하여 비약적으로 우위성 있는 효과가 얻어지는 것을 알 수 있다.

1: 공기입 타이어
2: 둘레 방향 주홈
3: 육부
11: 비드 코어
12: 비드 필러
121: 로어 필러
122: 어퍼 필러
13: 카커스층
14: 벨트층
141: 고각도 벨트
142, 143: 교차 벨트
144: 벨트 커버
145: 둘레 방향 보강층
15: 트레드 고무
16: 사이드 월 고무
18: 이너 라이너
19: 벨트 에지 쿠션
191: 응력 완화 고무
192: 단부 완화 고무

Claims

카커스(carcass)층과, 상기 카커스층의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 벨트층과, 상기 벨트층의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 트레드 고무를 구비하는 것과 함께, 타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하는 적어도 3개의 둘레 방향 주(主)홈과, 이러한 둘레 방향 주홈으로 구획되어 이루어지는 복수의 육부(陸部)를 구비하는 공기입 타이어이고,
상기 벨트층이, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 이부호(異符號)의 벨트 각도를 가지는 한 쌍의 교차 벨트와, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층을 적층하여 이루어지고,
타이어 적도면에 있어서의 트레드 프로파일(tread profile)로부터 타이어 내주면(內周面)까지의 거리 Gcc와 트레드단으로부터 타이어 내주면까지의 거리 Gsh가, 1.10≤Gsh/Gcc의 관계를 가지고, 또한,
타이어 접지단에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt와 타이어 적도면에 있어서의 트레드 프로파일의 외경(外徑) SH가, Dt/SH≤0.015의 관계를 가지고, 또한,
타이어 폭 방향의 가장 외측에 있는 좌우의 상기 둘레 방향 주홈을 최외주 방향 주홈이라고 부르는 것과 함께, 상기 최외주 방향 주홈으로 구획된 타이어 폭 방향 외측에 있는 좌우의 상기 육부를 숄더 육부라고 부를 때에,
타이어 적도면에 가장 가까운 상기 육부의 접지 폭 Wcc와 상기 숄더 육부의 접지 폭 Wsh가, 0.80≤Wsh/Wcc≤1.20의 관계를 가지는
것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층의 단부에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 De와 타이어 접지단에 있어서의 트레드 프로파일의 어깨 처짐량 Dt가, 0.25≤De/Dt의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
타이어 폭 방향의 가장 외측에 있는 좌우의 상기 둘레 방향 주홈을 최외주(最外周) 방향 주홈이라고 부르는 것과 함께, 상기 최외주 방향 주홈으로 구획된 타이어 폭 방향 외측에 있는 좌우의 상기 육부를 숄더 육부라고 부를 때에,
상기 숄더 육부의 접지 폭 Wsh와 트레드 폭 TW가, 0.1≤Wsh/TW≤0.2의 관계를 가지는 공기입 타이어.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
타이어 접지면에 있어서의 홈 면적비 A가, 0.20≤A의 범위에 있는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 트레드 고무의 손실 정접 tanδ가, 0.10≤tanδ의 범위에 있는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층의 벨트 코드가, 스틸 와이어이고, 17[개/50mm] 이상 30[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층을 구성하는 벨트 코드의 부재일 때에 있어서의 인장 하중 100[N]으로부터 300[N]일 때의 신장이 1.0[%] 이상 2.5[%] 이하인 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층을 구성하는 벨트 코드의 타이어일 때에 있어서의 인장 하중 500[N]으로부터 1000[N]일 때의 신장이 0.5[%] 이상 2.0[%] 이하인 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층이, 상기 한 쌍의 교차 벨트 중 폭이 좁은 교차 벨트의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되고, 또한,
상기 한 쌍의 교차 벨트의 사이이고 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향 외측에 배치되어 상기 둘레 방향 보강층에 인접하는 응력 완화 고무와,
상기 한 쌍의 교차 벨트의 사이이고 상기 응력 완화 고무의 타이어 폭 방향 외측 또한 상기 한 쌍의 교차 벨트의 에지부에 대응하는 위치에 배치되어 상기 응력 완화 고무에 인접하는 단부 완화 고무를 구비하는 공기입 타이어.
제10항에 있어서,
상기 응력 완화 고무의 100[%] 신장 시 모듈러스 Ein과 상기 한 쌍의 교차 벨트의 코트 고무의 100[%] 신장 시 모듈러스 Eco가, Ein<Eco의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제10항에 있어서,
상기 응력 완화 고무의 100[%] 신장 시 모듈러스 Ein과 상기 한 쌍의 교차 벨트의 코트 고무의 100[%] 신장 시 모듈러스 Eco가, 0.6≤Ein/Eco≤0.9의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제10항에 있어서,
상기 응력 완화 고무의 100[%] 신장 시 모듈러스 Ein이, 4.0[MPa]≤Ein≤5.5[MPa]의 범위 내에 있는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 벨트층이, 절댓값으로 45[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 고각도 벨트를 가지는 공기입 타이어.
제14항에 있어서,
상기 고각도 벨트의 폭 Wb1과 상기 한 쌍의 교차 벨트 중 폭이 좁은 교차 벨트의 폭 Wb3이, 0.85≤Wb1/Wb3≤1.05의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층이, 상기 한 쌍의 교차 벨트 중 폭이 좁은 교차 벨트의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되고, 또한,
상기 폭이 좁은 교차 벨트의 폭 Wb3과 상기 둘레 방향 보강층의 에지부로부터 상기 폭이 좁은 교차 벨트의 에지부까지의 거리 S가, 0.03≤S/Wb3의 범위에 있는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
편평률 70[%] 이하의 중하중용 타이어에 적용되는 공기입 타이어.