KR101729144B1

KR101729144B1 - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR101729144B1
Application number: KR1020157015090A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 사토
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2017-04-21
Also published as: WO2014175286A1; US20160068018A1; CN105121182A; JP2014213648A; JP5831491B2; DE112014002101T5; DE112014002101B4; US10377179B2; KR20150083118A; CN105121182B

Abstract

이 공기입(空氣入) 타이어(1)는, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(belt ply)(142)와의 코드 사이 거리 Gcl, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcu, 둘레 방향 보강층(145)의 단부(端部) 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gsl, 및, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gsu가, 1.20≤(Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)≤9.20의 관계를 가진다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은, 공기입(空氣入) 타이어에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 외경(外徑) 균일 성장 성능을 향상할 수 있는 공기입 타이어에 관한 것이다.

일반적인 공기입 타이어에서는, 인플레이트(inflate) 시에 있어서의 트레드(tread)부의 센터 영역과 숄더 영역과의 직경 성장차를 균일화하여, 타이어의 접지 형상을 적정화하여야 할 과제가 있다. 이와 같은 과제에 관한 종래의 공기입 타이어로서, 특허 문헌 1에 기재되는 기술이 알려져 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특허공보 특허제3124851호

본 발명은, 외경 균일 성장 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 공기입 타이어이고, 상기 벨트층이, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층과, 절댓값으로 10[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 내측 및 타이어 직경 방향 외측에 각각 적층되어 상기 둘레 방향 보강층에 인접하는 내측 벨트 플라이(belt ply) 및 외측 벨트 플라이를 구비하고, 상기 둘레 방향 보강층의 단부 영역이, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향 외측의 단부로부터 상기 둘레 방향 보강층의 폭 Ws의 20[%]의 위치까지의 영역으로서 정의되고, 타이어 적도면에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 내측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gcl, 타이어 적도면에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 외측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gcu, 상기 둘레 방향 보강층의 단부(端部) 영역에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 내측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gsl, 및, 상기 둘레 방향 보강층의 단부 영역에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 외측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gsu가, 1.20≤(Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)≤9.20의 관계를 가지고, 또한, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, Gsl＜Gcl 또한 Gsu＜Gcu의 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련되는 공기입 타이어에서는, 타이어 적도면에 있어서의 둘레 방향 보강층의 내외의 코드 사이 거리의 합(Gcl＋Gcu)이, 둘레 방향 보강층의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층의 내외의 코드 사이 거리의 합(Gsl＋Gsu)보다도 크게 설정된다. 그러면, 타이어 전동(轉動)　시에서 벨트 플라이 사이에 작용하는 전단(剪斷) 응력(應力)이, 타이어 적도면에서 상대적으로 작아지고, 둘레 방향 보강층의 단부 영역에서 상대적으로 커진다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층의 중앙부 영역과 단부 영역과의 사이의 트레드부의 외경 성장차가 균일화되어, 타이어의 외경 균일 성장 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 벨트층을 도시하는 설명도이다.
도 5는, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 벨트층을 도시하는 설명도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어의 성능 시험의 결과를 도시하는 도표이다.
도 7은, 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(同) 도면은, 공기입 타이어(1)의 일례로서, 장거리 수송용의 트럭, 버스 등에 장착되는 중하중용(重荷重用) 레이디얼 타이어(radial tire)를 도시하고 있다. 덧붙여, 부호 CL은, 타이어 적도면이다. 또한, 동 도면에서는, 트레드단(P)과 타이어 접지단(接地端)(T)이, 일치하고 있다. 또한, 동 도면에서는, 둘레 방향 보강층(145)에 해칭(hatching)을 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(lower) 필러(121) 및 어퍼(upper) 필러(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 단부는, 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 코드를 코트 고무로 피복(被覆)하여 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 걸어 돌려져 배치된다. 벨트층(14)의 구체적인 구성에 관하여는, 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 연재(延在)하는 7개의 둘레 방향 주(主)홈(2)과, 이러한 둘레 방향 주홈(2)으로 구획되어 이루어지는 8개의 육부(陸部)(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.

여기에서, 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 제외하여 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 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(高角度) 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 걸어 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 다른 부호의 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 측 교차 벨트라고 부른다. 덧붙여, 3매 이상의 교차 벨트가 적층되어 배치되어도 무방하다(도시 생략). 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)는, 이 실시 형태에서는, 고각도 벨트(141)의 타이어 직경 방향 외측에 적층되어 배치되어 있다.

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, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 타이어 직경 방향 외측에 적층되어 배치되어 있다. 덧붙여, 이 실시 형태에서는, 벨트 커버(144)가, 외경 측 교차 벨트(143)와 동일한 벨트 각도를 가지고, 또한, 벨트층(14)의 최외층(最外層)에 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, 이 실시 형태에서는, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 끼워 넣어져 배치되어 있다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)은, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 좌우의 에지(edge)부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치된다. 구체적으로는, 1개 혹은 복수 개의 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(耐久) 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, 트레드부 센터 영역과 숄더 영역과의 직경 성장차가 완화되어, 타이어의 내편마모(耐偏摩耗) 성능이 향상한다.

[외경 균일 성장 성능의 향상]

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

그렇지만, 상기의 구성에 있어서도, 둘레 방향 보강층의 배치 영역에 있어서의 중앙부와 양 단부에서 트레드부의 외경 성장에 차가 생긴다고 하는 과제가 있다.

그래서, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드부의 외경 성장을 균일화하기 위하여, 이하의 구성을 채용하고 있다(도 1 ~ 도 3 참조).

도 4 및 도 5는, 도 1에 기재한 공기입 타이어의 벨트층을 도시하는 설명도이다. 이들의 도면에 있어서, 도 4는, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 벨트 플라이(141 ~ 145)의 적층 구조를 도시하고, 도 5는, 둘레 방향 보강층(145)의 단부에 있어서의 벨트 플라이(141 ~ 145)의 적층 구조를 도시하고 있다.

우선, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 직경 방향 내측에 적층되어 둘레 방향 보강층(145)에 인접하는 벨트 플라이를, 내측 벨트 플라이(도 2에서는, 내경 측 교차 벨트(142))라고 부른다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 직경 방향 외측에 적층되어 둘레 방향 보강층(145)에 인접하는 벨트 플라이를, 외측 벨트 플라이(도 2에서는, 외경 측 교차 벨트(143))라고 부른다. 이들의 내측 벨트 플라이 및 외측 벨트 플라이는, 절댓값으로 10[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도를 가진다.

예를 들어, 도 2의 구성에서는, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 끼워 넣어져 배치되어 있다. 이 때문에, 내경 측 교차 벨트(142)가, 내측 벨트 플라이가 되고, 외경 측 교차 벨트(143)가, 외측 벨트 플라이가 되어 있다. 또한, 내측 벨트 플라이 및 외측 벨트 플라이가, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 다른 부호의 벨트 각도를 가지고 있다.

그러나, 이것에 한하지 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 내측, 즉, 고각도 벨트(141)와 내경 측 교차 벨트(142)와의 사이에 배치되어도 무방하다(도시 생략). 이들의 경우도, 내측 벨트 플라이 및 외측 벨트 플라이가, 상기한 둘레 방향 보강층(145)과의 위치 관계에 따라 각각 정의된다.

다음으로, 도 4에 도시하는 바와 같이, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gcl, 및, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gcu를 정의한다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gsl, 및, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gsu를 정의한다.

코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu는, 서로 이웃하는 벨트 플라이에 있어서의 벨트 코드 사이의 고무 재료의 두께이고, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 충전한 무부하 상태에서 측정된다. 구체적으로는, 예를 들어, 레이저 프로파일러(Laser profiler)에 의하여 계측된 타이어 프로파일의 가상선에 타이어 단체(單體)를 들이맞추어 테이프 등으로 고정한다. 그리고, 측정 대상인 서로 이웃하는 벨트 플라이에 관하여, 타이어 직경 방향 내측에 있는 벨트 플라이의 벨트 코드의 하단 위치와 타이어 직경 방향 외측에 있는 벨트 플라이의 벨트 코드의 상단 위치와의 타이어 직경 방향의 거리를 노기스(Nonius) 등으로 측정하여, 그 수치를 코드 사이 거리로 한다. 레이저 프로파일러로서는, 예를 들어, 타이어 프로파일 측정 장치(가부시키가이샤 마츠오(MATSUO Corporation)제)가 이용된다.

또한, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역이란, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측의 단부로부터 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws의 20[%]의 위치까지의 영역을 말하고, 둘레 방향 보강층(145)의 좌우의 단부에서 각각 정의된다.

둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws는, 둘레 방향 보강층(145)의 좌우의 단부의 타이어 회전축 방향의 거리이고, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로서 측정된다.

이 때, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, 1.20≤(Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)≤9.20의 관계를 가진다(도 4 및 도 5 참조). 즉, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리의 합(Gcl＋Gcu)이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리의 합(Gsl＋Gsu)보다도 크게 설정된다.

예를 들어, 도 2의 구성에서는, 상기와 같이, 둘레 방향 보강층(145)이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 끼워 넣어져 배치되어 있다. 이 때문에, 내경 측 교차 벨트(142)가, 내측 벨트 플라이가 되고, 외경 측 교차 벨트(143)가, 외측 벨트 플라이가 되어 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)가, 코트 고무(1422, 1432)로 피복된 복수의 벨트 코드(1421, 1431)를 압연 가공하여 구성되어 있다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)이, 코트 고무(1452)로 피복된 벨트 코드(1451)를 타이어 둘레 방향으로 나선상으로 감아 돌려 구성되어 있다.

또한, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 사이 및 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 사이에, 중간 고무(201, 202)가 각각 끼워 넣어져 배치되어 있다. 또한, 중간 고무(201, 202)가, 둘레 방향 보강층(145), 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)의 코트 고무(1452, 1422, 1432)와 동일한 고무 재료로 구성되어 있다. 또한, 이들의 중간 고무(201, 202)가, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws보다도 좁은 폭을 가지고, 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향의 중앙부 영역에 배치되어 있다. 또한, 이들의 중간 고무(201, 202)가, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서 박형(薄型)의 원호(圓弧) 형상을 가지는 것에 의하여, 타이어 적도면(CL)에서 최대 게이지를 가지고, 타이어 폭 방향 외측을 향하는 것에 따라 게이지를 점감(漸減)시키고 있다. 이 때문에, 도 4에 도시하는 바와 같이, 타이어 적도면(CL)을 포함하는 둘레 방향 보강층(145)의 중앙부 영역에서는, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리의 합(Gcl＋Gcu)이, 중간 고무(201, 202)에 의하여 증대하고 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서는, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리의 합(Gsl＋Gsu)이, 좁아지고 있다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)의 내외의 코드 사이 거리의 합이, 타이어 적도면(CL)으로부터 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역을 향하는 것에 따라 단조(單調) 감소하고 있다. 나아가, 도 5에 도시하는 바와 같이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역(둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws의 20[%]의 영역)에 있어서도, 코드 사이 거리의 합(Gsl＋Gsu)이, 타이어 폭 방향 외측을 향하여 단조 감소(일정 혹은 감소)하고 있다.

상기의 구성에서는, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)의 내외의 코드 사이 거리의 합(Gcl＋Gcu)이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)의 내외의 코드 사이 거리의 합(Gsl＋Gsu)보다도 크게 설정된다. 그러면, 타이어 전동 시에서 벨트 플라이(142, 143, 145) 사이에 작용하는 전단 응력이, 타이어 적도면(CL)에서 상대적으로 작아지고, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서 상대적으로 커진다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 중앙부 영역과 단부 영역과의 사이의 트레드부의 외경 성장차가 균일화되어, 타이어의 외경 균일 성장 성능이 향상한다.

덧붙여, 도 2, 도 4 및 도 5의 구성에서는, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, Gsl＜Gcl 및 Gsu＜Gcu의 관계를 가지고 있다. 즉, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gcl, Gsl 및 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcu, Gsu의 쌍방(雙方)이, 타이어 적도면(CL)과 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서 각각 게이지차(差)를 가지고 있다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 중앙부 영역과 단부 영역과의 사이의 트레드부의 외경 성장차가 효과적으로 균일화된다.

그러나, 이것에 한하지 않고, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, Gsl＜Gcl 및 Gsu＜Gcu의 어느 일방의 조건을 채우면 충분하다(도시 생략). 즉, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gcl, Gsl만, 혹은, 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcu, Gsu만이, 타이어 적도면(CL)과 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서 각각 게이지차를 가져도 무방하다. 예를 들어, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gcl, Gsl이, Gsl＜Gcl의 관계를 가지고, 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcu, Gsu가, 둘레 방향 보강층의 전역(全域)에 걸쳐 일정하게 설정되어 Gsu=Gcu의 관계를 가져도 무방하다.

또한, 상기의 구성에서는, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, 모두 0.10[mm] 이상의 범위에 있는 것이 바람직하다. 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu의 상한은, 특별히 한정이 없지만, 타이어의 사양이나 둘레 방향 주홈(2)의 홈 아래 게이지와의 관계에 따라 제약을 받는다.

또한, 도 1의 구성에서는, 중간 고무(201, 202)가 이용되어, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)와의 사이의 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가 조정되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 일정한 게이지를 가지는 기존의 둘레 방향 보강층(145), 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)를 채용할 수 있는 점에서 바람직하다.

그러나, 이것에 한하지 않고, 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무(1452), 내측 벨트 플라이(142)의 코트 고무(1422) 혹은 외측 벨트 플라이(143)의 코트 고무(1432)의 게이지가 조정되는 것에 의하여, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가 조정되어도 무방하다. 예를 들어, 내측 벨트 플라이(142)의 코트 고무(1422) 혹은 외측 벨트 플라이(143)의 코트 고무(1432)가, 타이어 적도면(CL)에서 큰 게이지를 가지고, 타이어 폭 방향 외측을 향하는 것에 따라 게이지를 점감시키는 것에 의하여, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가 조정될 수 있다. 이것에 의하여, 중간 고무(201, 202)를 생략할 수 있다.

[부가적 사항]

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

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

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/2이고, 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 반폭으로 환산되어 규정된다. 구체적으로는, 타이어 적도면(CL)으로부터 트레드단(P)까지의 거리 TW’(도시 생략)와 타이어 적도면(CL)으로부터 둘레 방향 보강층(145)의 단부까지의 거리 Ws’(도시 생략)가, 0.70≤Ws’/TW’≤0.90의 관계로 설정된다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 트레드 폭 TW와 타이어 총 폭 SW가, 0.79≤TW/SW≤0.89의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

타이어 총 폭 SW란, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하였을 때의 사이드 월 사이의(타이어 측면의 모양, 문자 등의 모든 부분을 포함한다) 직선 거리를 말한다.

또한, 도 1 및 도 3에 있어서, 폭이 넓은 교차 벨트(142)의 폭 Wb2와 카커스층(13)의 단면 폭 Wca가, 0.74≤Wb2/Wca≤0.89의 관계를 가지는 것이 바람직하고, 0.78≤Wb2/Wca≤0.83의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하다.

둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws와 카커스층(13)의 단면 폭 Wca가, 0.60≤Ws/Wca≤0.70의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 트레드 폭 TW와 카커스층(13)의 단면 폭 Wca가, 0.82≤TW/Wca≤0.92의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

카커스층(13)의 단면 폭 Wca는, 타이어를 규정 림에 장착하여 규정 내압을 부여하는 것과 함께 무부하 상태로 하였을 때의 카커스층(13)의 좌우의 최대 폭 위치의 직선 거리를 말한다.

또한, 도 3에 있어서, 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb3과 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가, 0.75≤Ws/Wb3≤0.90의 관계를 가지는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가 적정하게 확보된다.

또한, 도 2 및 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 배치된다. 이 때, 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 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 교차 벨트(143)의 폭 Wb3의 단부와 둘레 방향 보강층(145)의 단부와의 거리가 적정하게 확보된다.

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 한하지 않고, 둘레 방향 보강층(145)이, 복수 개의 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 감기 하였을 때의 단위당의 감기 폭이, 12[mm] 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 복수 개(2개 이상 5개 이하)의 와이어를 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사시키면서 적정하게 감을 수 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 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 한하지 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, 고각도 벨트가 15[개/50mm] 이상 25[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 벨트 코드가 스틸 와이어이고, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)가 18[개/50mm] 이상 28[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 바람직하고, 20[개/50mm] 이상 25[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 보다 바람직하다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)의 벨트 코드가, 스틸 와이어이고, 또한, 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 E1과 둘레 방향 보강층(145)의 코트 고무의 100% 신장 시 모듈러스 Es가, 0.90≤Es/E1≤1.10의 관계를 가지는 것이 바람직하다. 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(引張) 시험에 의하여 측정된다.

또한, 고각도 벨트(141)의 코트 고무의 파단(破斷) 신장 λ1이, λ1≥200[%]의 범위에 있는 것이 바람직하다. 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 시험편(試驗片)에 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 부재(部材)일 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. 이와 같은 벨트 코드(하이엘롱게이션(high elongation) 스틸 와이어)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, 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 콤파운드(compound)의 종류에 따라 제약을 받는다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 고무(15)의 경도가, 60 이상의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 트레드 고무(15)의 강도가 적정하게 확보된다. 덧붙여, 트레드 고무(15)의 경도의 상한은, 특별히 한정이 없지만, 트레드 고무(15)의 고무 콤파운드의 종류에 따라 제약을 받는다.

고무 경도란, JIS-K6263에 준거한 JIS-A 경도를 말한다.

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

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

[벨트 에지 쿠션]

도 1 및 도 2의 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. 벨트 에지 쿠션(19)의 100% 신장 시 모듈러스 E가, 4.0[MPa]≤E≤5.5[MPa]의 범위 내에 있다. 이것에 의하여, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143) 간 또한 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 폭 방향 외측의 영역에 있어서의 고무 재료의 세퍼레이션(separation)의 발생이 억제되고 있다.

[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 및 도 2 참조). 또한, 벨트층(14)이, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층(145)과, 절댓값으로 10[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 둘레 방향 보강층(145)의 타이어 직경 방향 내측 및 타이어 직경 방향 외측에 각각 적층되어 둘레 방향 보강층(145)에 인접하는 내측 벨트 플라이(도 2에서는, 내경 측 교차 벨트(142)) 및 외측 벨트 플라이(도 2에서는, 외경 측 교차 벨트(143))를 구비한다. 또한, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gcl, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcu, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gsl, 및, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gsu가, 1.20≤(Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)≤9.20의 관계를 가진다(도 4 및 도 5 참조).

이와 같은 구성에서는, 타이어 적도면(CL)에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)의 내외의 코드 사이 거리의 합(Gcl＋Gcu)이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 둘레 방향 보강층(145)의 내외의 코드 사이 거리의 합(Gsl＋Gsu)보다도 크게 설정된다. 그러면, 타이어 전동 시에서 벨트 플라이(142, 143, 145) 사이에 작용하는 전단 응력이, 타이어 적도면(CL)에서 상대적으로 작아지고, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서 상대적으로 커진다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 중앙부 영역과 단부 영역과의 사이의 트레드부의 외경 성장차가 균일화되어, 타이어의 외경 균일 성장 성능이 향상하는 이점이 있다. 즉, 1.20≤(Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)인 것에 의하여, 트레드부 숄더 영역의 직경 성장이 효과적으로 억제되고, (Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)≤9.20인 것에 의하여, 트레드부 센터 영역의 직경 성장이 효과적으로 억제된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws와 카커스층(13)의 단면 폭 Wca가, 0.60≤Ws/Wca≤0.70의 관계를 가진다(도 1 참조). 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws와 카커스층(13)의 폭 Wca와의 비 Ws/Wca가 적정화되는 이점이 있다. 즉, 0.60≤Ws/Wca인 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)에 의한 타이어 직경 성장의 억제 기능(테 효과)이 적정하게 확보된다. 또한, Ws/Wca≤0.70인 것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 에지부에 있어서의 벨트 코드의 피로(疲勞) 파단이 억제된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, 모두 0.10[mm] 이상의 범위에 있다. 이와 같은 구성에서는, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가 적정하게 확보되어, 벨트 플라이(142, 143, 145) 사이의 고무 재료의 일그러짐이 저감된다. 이것에 의하여, 타이어의 내구 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 카커스층(13)의 단면 폭 Wca와 내측 벨트 플라이(142)의 폭 Wb2가, 0.74≤Wb2/Wca≤0.89의 관계를 가진다(도 1 및 도 3 참조). 이것에 의하여, 내측 벨트 플라이(142)의 폭 Wb2가 적정화되어, 타이어의 내구 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 외측 벨트 플라이(143)의 폭 Wb3과 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가, 0.75≤Ws/Wb3≤0.90의 관계를 가진다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws가 적정화되어, 타이어의 내구 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 내측 벨트 플라이 및 외측 벨트 플라이가, 절댓값으로 15[deg] 이상 60[deg] 이하의 벨트 각도를 각각 가진다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층에 인접하는 벨트 플라이의 벨트 각도가 적정화되어, 타이어의 내구 성능 및 조종 안정 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145), 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)의 벨트 코드(1451, 1421, 1431)의 직경이, 각각 1.20[mm] 이상 2.20[mm] 이하의 범위 내에 있다. 이것에 의하여, 벨트 플라이(145, 142, 143) 사이의 강성차를 저감할 수 있기 때문에, 타이어의 내구 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145), 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)의 벨트 코드(1451, 1421, 1431)의 엔드수가, 18[개/50mm] 이상 28[개/50mm] 이하의 범위에 있다. 이것에 의하여, 벨트 플라이(145, 142, 143) 사이의 강성차를 저감할 수 있기 때문에, 타이어의 내구 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, Gsl＜Gcl 또한 Gsu＜Gcu의 관계를 가진다. 이와 같은 구성에서는, 둘레 방향 보강층(145)과 내측 벨트 플라이(142)와의 코드 사이 거리 Gcl, Gsl 및 둘레 방향 보강층(145)과 외측 벨트 플라이(143)와의 코드 사이 거리 Gcu, Gsu의 쌍방이, 타이어 적도면(CL)과 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서 각각 게이지차를 가지기 때문에, 둘레 방향 보강층(145)의 중앙부 영역과 단부 영역과의 사이의 트레드부의 외경 성장차가 효과적으로 균일화되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 코드 사이 거리 Gsl, Gsu의 합(Gsl＋Gsu)이, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 단조 감소(일정 혹은 감소)한다(도 2 참조). 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)의 단부 영역에 있어서의 벨트 플라이(142, 143, 145) 사이에 작용하는 전단 응력이 상대적으로 커져, 트레드부 숄더 영역의 직경 성장이 효과적으로 억제되는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 내측 벨트 플라이(142) 및 외측 벨트 플라이(143)가, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 다른 부호의 벨트 각도를 가지는 교차 벨트이다(도 3 참조). 이것에 의하여, 타이어의 내구 성능이 향상하는 이점이 있다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 폭 TW와 타이어 총 폭 SW가, 0.79≤TW/SW≤0.89의 관계를 가진다(도 1 참조). 이와 같은 구성에서는, 비 TW/SW가 상기의 범위 내에 있는 것에 의하여, 좌우의 숄더부의 직경 성장이 억제된다. 그러면, 센터 영역과 숄더 영역과의 직경 성장차가 완화되어, 타이어의 접지압(接地壓) 분포가 균일화된다. 이것에 의하여, 타이어의 내편마모성이 향상하는 이점이 있다. 구체적으로는, 0.79≤TW/SW인 것에 의하여, 평균 접지압이 저하한다. 또한, TW/SW≤0.89인 것에 의하여, 숄더부의 올라감이 억제되어, 접지 형상 시의 휨이 억제된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 트레드 폭 TW와 카커스층(13)의 단면 폭 Wca가, 0.82≤TW/Wca≤0.92의 관계를 가진다(도 1 참조). 이와 같은 구성에서는, 벨트층(14)이 둘레 방향 보강층(145)을 가지는 것에 의하여, 센터 영역의 직경 성장이 억제된다. 나아가, 비 TW/Wca가 상기의 범위 내에 있는 것에 의하여, 센터 영역과 숄더 영역과의 직경 성장차가 완화되어, 타이어 폭 방향으로 걸리는 접지압 분포가 균일화된다. 이것에 의하여, 타이어의 접지압 분포가 균일화되는 이점이 있다. 즉, 0.82≤TW/Wca인 것에 의하여, 타이어 내 에어 볼륨이 확보되고, 휨이 억제된다. 또한, TW/Wca≤0.92인 것에 의하여, 숄더부의 올라감이 억제되어, 접지압 분포가 균일화된다.

실시예

도 6 및 도 7은, 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어의 성능 시험의 결과를 도시하는 도표이다.

이 성능 시험에서는, 서로 다른 복수의 시험 타이어에 관하여, (1) 외경 균일 성장 성능 및 (2) 내구 성능에 관한 평가가 행하여졌다. 이 평가에서는, 타이어 사이즈 315/60R22.5의 시험 타이어가 림 사이즈 22.5×9.00의 림에 조립된다.

(1) 외경 균일 성장 성능에 관한 평가에서는, 시험 타이어의 충전 내압을 100[kPa]로부터 900[kPa]까지 증가시켰을 때의 트레드부의 센터 영역의 외경 변화량 및 숄더 영역의 외경 변화량이 측정된다. 그리고, 비(숄더 영역의 외경 변화량/센터 영역의 외경 변화량)가 측정되어, 지수 평가가 행하여진다. 이 평가는, 수치가 95 이상 105 이하의 범위 내에 있으면, 타이어의 외경 균일 성장 성능이 적정하게 확보되고 있다고 말할 수 있다.

(2) 내구 성능에 관한 평가에서는, 시험 타이어에 900[kPa]의 내압이 충전된다. 또한, 실내 드럼 시험기를 이용한 저압 내구 시험이 행하여진다. 그리고, 주행 속도를 45[km/h]로 설정하고, 하중 34.81[kN]으로부터 12시간마다 하중을 5[%](1.74[kN])씩 증가시켜, 타이어가 파괴하였을 때의 주행 거리가 측정된다. 그리고, 이 측정 결과에 기초하여 종래예를 기준(100)으로 한 지수 평가가 행하여진다. 이 평가는, 수치가 클수록 바람직하다.

실시예 1 ~ 15의 시험 타이어는, 도 1 ~ 도 5에 기재한 구조를 가진다. 종래예의 시험 타이어는, 도 1 ~ 도 5의 구성에 있어서, 둘레 방향 보강층(145)과 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)와의 사이의 중간 고무(201, 202)가 생략되고, 코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, (Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)=1.00, Gcl=Gsl 및 Gcu=Gsu의 관계를 가지고 있다.

시험 결과에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ~ 15의 시험 타이어에서는, 타이어의 외경 균일 성장 성능이 적정하게 확보되고, 또한, 내구 성능이 향상하는 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, 15: 트레드 고무, 16: 사이드 월 고무, 19: 벨트 에지 쿠션, 141: 고각도 벨트, 142: 내경 측 교차 벨트(내측 벨트 플라이), 1421: 벨트 코드, 1422: 코트 고무, 143: 외경 측 교차 벨트(외측 벨트 플라이), 1431: 벨트 코드, 1432: 코트 고무, 144: 벨트 커버, 145: 둘레 방향 보강층, 1451: 벨트 코드, 1452: 코트 고무, 201, 202: 중간 고무

Claims

카커스(carcass)층과, 상기 카커스층의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 벨트층과, 상기 벨트층의 타이어 직경 방향 외측에 배치되는 트레드(tread) 고무를 구비하는 공기입(空氣入) 타이어이고,
상기 벨트층이, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에 있는 벨트 각도를 가지는 둘레 방향 보강층과, 절댓값으로 10[deg] 이상 70[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 직경 방향 내측 및 타이어 직경 방향 외측에 각각 적층되어 상기 둘레 방향 보강층에 인접하는 내측 벨트 플라이(belt ply) 및 외측 벨트 플라이를 구비하고,
상기 둘레 방향 보강층의 단부 영역이, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향 외측의 단부로부터 상기 둘레 방향 보강층의 폭 Ws의 20[%]의 위치까지의 영역으로서 정의되고,
타이어 적도면에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 내측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gcl, 타이어 적도면에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 외측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gcu, 상기 둘레 방향 보강층의 단부(端部) 영역에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 내측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gsl, 및, 상기 둘레 방향 보강층의 단부 영역에 있어서의 상기 둘레 방향 보강층과 상기 외측 벨트 플라이와의 코드 사이 거리 Gsu가, 1.20≤(Gcl＋Gcu)/(Gsl＋Gsu)≤9.20의 관계를 가지고, 또한,
코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, Gsl＜Gcl 또한 Gsu＜Gcu의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층의 폭 Ws와 상기 카커스층의 단면 폭 Wca가, 0.60≤Ws/Wca≤0.70의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
코드 사이 거리 Gcl, Gcu, Gsl, Gsu가, 모두 0.10[mm] 이상의 범위에 있는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 카커스층의 단면 폭 Wca와 상기 내측 벨트 플라이의 폭 Wb2가, 0.74≤Wb2/Wca≤0.89의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외측 벨트 플라이의 폭 Wb3과 상기 둘레 방향 보강층의 폭 Ws가, 0.75≤Ws/Wb3≤0.90의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내측 벨트 플라이 및 상기 외측 벨트 플라이가, 절댓값으로 15[deg] 이상 60[deg] 이하의 벨트 각도를 각각 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층, 상기 내측 벨트 플라이 및 상기 외측 벨트 플라이의 벨트 코드의 직경이, 각각 1.20[mm] 이상 2.20[mm] 이하의 범위 내에 있는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 둘레 방향 보강층, 상기 내측 벨트 플라이 및 상기 외측 벨트 플라이의 벨트 코드의 엔드수가, 18[개/50mm] 이상 28[개/50mm] 이하의 범위에 있는 공기입 타이어.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
코드 사이 거리 Gsl, Gsu의 합(Gsl＋Gsu)이, 상기 둘레 방향 보강층의 단부 영역에서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 단조 감소하는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내측 벨트 플라이 및 상기 외측 벨트 플라이가, 절댓값으로 10[deg] 이상 45[deg] 이하의 벨트 각도를 가지는 것과 함께 서로 다른 부호의 벨트 각도를 가지는 교차 벨트인 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
트레드 폭 TW와 타이어 총 폭 SW가, 0.79≤TW/SW≤0.89의 관계를 가지는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
트레드 폭 TW와 상기 카커스층의 단면 폭 Wca가, 0.82≤TW/Wca≤0.92의 관계를 가지는 공기입 타이어.