KR20130039774A

KR20130039774A - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR20130039774A
Application number: KR1020137006900A
Authority: KR
Inventors: 히로노리 코바야시
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2013-04-22
Also published as: DE112011105525T5; CN103874590B; DE112011105525B4; CN103874590A; DE112011105525T8; WO2013024516A1; JPWO2013024516A1; US20140196826A1; US9126456B2; JP4973810B1; KR101274462B1

Abstract

이 공기입 타이어(1)는, 한 쌍의 교차 벨트와, 교차 벨트 사이 혹은 교차 벨트보다도 타이어 직경 방향 내측에 배치되고, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사하면서 나선상(螺旋狀)으로 감아 돌려진 스틸 와이어를 구비하는 둘레 방향 보강층을 가지는 벨트층과, 벨트층보다도 타이어 직경 방향 외측에 배치되고, 노면(路面)과 접지(接地)하는 트레드부를 구비한다. 트레드부는, 정규 림에 림 끼움하여, 정규 내압의 최대 공기압을 충전하고, 캠버각을 0°로 하여, 정규 하중의 100%를 걸리게 하였을 때의 접지면의 형상이, 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LC로 하고, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부(端部)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LZ로 한 경우, 0.9≤LZ/LC≤1.0이고, 둘레 방향 보강층은, 타이어 폭 방향의 폭이 트레드부의 접지면의 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 60% 이상 85% 이하이다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것이다.

근년(近年)의 공기입 타이어는, 타이어의 내구 성능을 향상시키기 위하여 벨트층에 보강층을 가지고 있다. 이와 같은 구성을 채용하는 종래의 공기입 타이어로서 특허 문헌 1, 2에 기재되는 기술이 알려져 있다.

일본국 공개특허공보 특개2007-168578호 일본국 특허공보 특허제4635010호

특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 공기입 타이어는, 주로 항공기에 적용하는 공기입 타이어이지만, 근년에는 다른 용도에 있어서도 둘레 방향으로 코드를 배치한 둘레 방향 보강층을 구비하는 공기입 타이어도 제안되고 있다. 여기서, 공기입 타이어는, 둘레 방향 보강층을 설치하는 것으로, 내구성을 일정 정도 향상시킬 수 있지만, 편마모 등이 생기는 경우가 있다. 편마모 등이 생기면 내구성이 저하하기 때문에 문제이다.

본 발명은 타이어의 내구 성능을 향상할 수 있는 공기입 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련되는 공기입 타이어는, 한 쌍의 교차 벨트와, 상기 교차 벨트 사이 혹은 상기 교차 벨트보다도 타이어 직경 방향 내측에 배치되고, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사하면서 나선상(螺旋狀)으로 감아 돌려진 스틸 와이어를 구비하는 둘레 방향 보강층을 가지는 벨트층과, 상기 벨트층보다도 타이어 직경 방향 외측에 배치되고, 노면(路面)과 접지(接地)하는 트레드부를 구비하고, 상기 트레드부는, 정규 림에 림 끼움하여, 정규 내압의 최대 공기압을 충전하고, 캠버각을 0°로 하여, 정규 하중의 100%를 걸리게 하였을 때의 접지면의 형상이, 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LC로 하고, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부(端部)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LZ로 한 경우, 0.9≤LZ/LC≤1.0이고, 상기 둘레 방향 보강층은, 타이어 폭 방향의 폭이, 상기 트레드부의 상기 접지면의 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 60% 이상 85% 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트레드부는, 상기 접지면의 형상이, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 90%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L90으로 한 경우, 0.85≤L90/LC≤1.0인 것이 바람직하다.

또한, 상기 트레드부는, 상기 접지면의 형상이, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 50%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L50으로 한 경우, 0.90≤L50/LC≤1.0인 것이 바람직하다.

또한, 상기 트레드부는, 상기 접지면의 형상이, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 90%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L90으로 하고, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 98%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L98로 한 경우, 0.95≤L98/L90≤1.05인 것이 바람직하다.

또한, 상기 벨트층은, 상기 둘레 방향 보강층이, 한 쌍의 교차 벨트의 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 타이어의 편평률이 70 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 스틸 와이어는, 17[개/50mm] 이상 30[개/50mm] 이하의 엔드수로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스틸 와이어는, 직경이 1.2[mm] 이상 2.2[mm] 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

이 공기입 타이어는, 둘레 방향 보강층에 걸리는 부하를 적절히 하여 둘레 방향 보강층의 손상을 억제하면서, 편마모를 억제할 수 있어, 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어를 도시하는 타이어 자오선 방향의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 공기입 타이어의 접지면의 형상을 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 도시하는 공기입 타이어의 접지면과 벨트층과의 관계를 도시하는 설명도이다.

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 가능하고 또한 치환 자명한 것이 포함된다.

[공기입 타이어]

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련되는 공기입 타이어를 도시하는 타이어 자오선 방향의 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 공기입 타이어의 접지면의 형상을 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 도시하는 공기입 타이어의 접지면과 벨트층과의 관계를 도시하는 설명도이다. 이하의 설명에 있어서, 타이어 직경 방향이란, 공기입 타이어(1)의 회전축(도시하지 않음)과 직교하는 방향을 말하고, 타이어 직경 방향 내측이란 타이어 직경 방향에 있어서 회전축을 향하는 측, 타이어 직경 방향 외측이란 타이어 직경 방향에 있어서 회전축으로부터 멀어지는 측을 말한다. 또한, 타이어 둘레 방향이란, 상기 회전축을 중심축으로 하는 둘레 방향을 말한다. 또한, 타이어 폭 방향이란, 상기 회전축과 평행한 방향을 말하고, 타이어 폭 방향 내측이란 타이어 폭 방향에 있어서 타이어 적도면(타이어 적도선, CL)을 향하는 측, 타이어 폭 방향 외측이란 타이어 폭 방향에 있어서 타이어 적도면(CL)으로부터 멀어지는 측을 말한다. 타이어 적도면(CL)이란, 공기입 타이어(1)의 회전축에 직교하는 것과 함께, 공기입 타이어(1)의 타이어 폭의 중심을 통과하는 평면이다. 타이어 폭은, 타이어 폭 방향의 외측에 위치하는 부분끼리의 타이어 폭 방향에 있어서의 폭, 즉, 타이어 폭 방향에 있어서 타이어 적도면(CL)으로부터 가장 떨어져 있는 부분 사이의 거리이다. 타이어 적도선이란, 타이어 적도면(CL) 상에 있어서 공기입 타이어(1)의 타이어 둘레 방향을 따르는 선을 말한다. 본 실시 형태에서는, 타이어 적도선에 타이어 적도면과 같은 부호 「CL」을 부여한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 공기입 타이어를 장거리 수송용의 트럭, 버스 등에 장착되는 중하중용 래디얼 타이어로 한 경우에 관하여 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 공기입 타이어(1)는, 한 쌍의 비드 코어(11)와, 한 쌍의 비드 필러(12)와, 카커스(carcass)층(13)과, 벨트층(14)과, 트레드 고무(15)와, 한 쌍의 사이드 월 고무(16)를 구비한다. 한 쌍의 비드 코어(11)는, 환상(環狀) 구조를 가지고, 좌우의 비드부의 코어를 구성한다. 한 쌍의 비드 필러(12)는, 로우어 필러(121) 및 어퍼 필러(122)로 이루어지고, 한 쌍의 비드 코어(11)의 타이어 직경 방향 외주(外周)에 각각 배치되어 비드부를 보강한다. 카커스층(13)은, 단층 구조를 가지고, 좌우의 비드 코어(11) 사이에 토로이덜(toroidal) 형상으로 걸쳐져 타이어의 골격을 구성한다. 또한, 카커스층(13)의 양 단부는, 비드 코어(11) 및 비드 필러(12)를 감싸도록 타이어 폭 방향 외측으로 되감겨 계지(係止, 서로 걸려 고정되는 것)된다. 벨트층(14)은, 적층된 고각도 벨트(141)와 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)와 벨트 커버(144)와 둘레 방향 보강층(145)으로 이루어지고, 카커스층(13)의 타이어 직경 방향 외주에 배치된다. 벨트층(14)에 관해서는 후술한다. 트레드 고무(15)는, 카커스층(13) 및 벨트층(14)의 타이어 직경 방향 외주에 배치되어 타이어의 트레드부(40)를 구성한다. 한 쌍의 사이드 월 고무(16)는, 카커스층(13)의 타이어 폭 방향 외측에 각각 배치되어 좌우의 사이드 월부를 구성한다. 덧붙여, 이 실시 형태에서는, 공기입 타이어(1)이 타이어 적도면(CL)을 중심으로 한 좌우 대칭인 구조를 가지고 있다.

또한, 공기입 타이어(1)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 트레드부(40)에 타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하는 복수의 2개의 둘레 방향 주 홈(21)과, 2개의 둘레 방향 주 홈(22), 2개의 둘레 방향 주 홈(23)이 형성되어 있다. 본 실시 형태의 공기입 타이어(1)는, 타이어 적도면(CL)으로부터 타이어 폭 방향의 외측을 향하여, 둘레 방향 주 홈(21), 둘레 방향 주 홈(22), 둘레 방향 주 홈(23)의 순으로 형성되어 있다. 또한, 트레드부(40)는, 트레드 고무(15)가, 둘레 방향 주 홈(21, 22, 23)으로 구획되어, 복수의 육부(陸部, 타이어의 트레드면에서 노면(路面)에 접지하는 부분)(31, 32, 33, 34)로 분할된 형상으로 된다. 육부(31)는 2개의 둘레 방향 주 홈(21)에 끼인 영역이고, 2개의 육부(32)는 각각 둘레 방향 주 홈(21)과 둘레 방향 주 홈(22)으로 끼워진 영역이며, 2개의 육부(33)는 각각 둘레 방향 주 홈(22)과 둘레 방향 주 홈(23)으로 끼워진 영역이고, 2개의 육부(34)는 둘레 방향 주 홈(23)보다도 타이어 폭 방향 외측의 영역이다. 공기입 타이어(1)는, 이와 같이 복수의 둘레 방향 주 홈(21, 22, 23)과 복수의 육부(31, 32, 33, 34)로 구성된 트레드부(40) 중 노면과 접촉하는 면이 접지면으로 된다.

벨트층(14)은, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 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.

고각도 벨트(141)는, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드(belt cord)를 코트 고무로 피복하고 압연(壓延) 가공하여 구성되고, 절대값으로 40[deg] 이상 60[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, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 코트 고무로 피복하고 압연 가공하여 구성되고, 절대값으로 10[deg] 이상 30[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 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.

벨트 커버(144)는, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 코트 고무로 피복하고 압연 가공하여 구성되고, 절대값으로 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 최외층(最外層)에 배치되어 있다.

둘레 방향 보강층(145)은, 스틸제의 와이어로 이루어지고, 적어도 1개의 와이어를 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사시키면서 나선상으로 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, 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, 벨트층(14)은, 에지 커버를 가져도 무방하다(도시 생략). 일반적으로, 에지 커버는, 스틸 혹은 유기 섬유재로 이루어지는 복수의 벨트 코드를 코트 고무로 피복하고 압연 가공하여 구성되고, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내의 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 내(耐)편마모 성능이 향상한다.

또한, 본 실시 형태의 공기입 타이어(1)는, 둘레 방향 보강층(145)이 1개의 스틸 와이어를 나선상으로 감아 돌린 구성이다. 그러나, 이것에 한정하지 않고, 공기입 타이어(1)는, 둘레 방향 보강층(145)을 복수개의 와이어를 서로 병주(倂走)시키면서 나선상으로 감아 돌린 구성, 즉 다중 감기 구조로 하여도 무방하다. 공기입 타이어(1)는, 둘레 방향 보강층(145)의 와이어의 개수를 5개 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)은, 5개 이하의 개수의 와이어를 다중 감기 하였을 때, 와이어의 일주(一周)당 감기 폭을 12[mm] 이하로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 둘레 방향 보강층(145)은, 복수개(2개 이상 5개 이하)의 와이어를 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사시키면서 적정하게 감을 수 있다.

다음으로, 도 5를 이용하여, 트레드부(40)와 둘레 방향 보강층(145)과의 상대 위치 관계에 관하여 설명한다. 덧붙여, 도 5에 도시하는 공기입 타이어(1)의 트레드부(40)는, 공기입 타이어(1)를 정규 림에 림 끼움하여, 정규 내압의 최대 공기압을 충전하고, 캠버각을 0°로 하여, 정규 하중의 100%를 걸리게 하였을 때에 접지면(S)으로 되는 부분의 형상이다. 또한, 공기입 타이어(1)는, 미사용 상태에서의 접지면(S)의 형상이다.

덧붙여, 정규 림이란, JATMA에 규정하는 「표준 림」, TRA에 규정하는 「Design Rim」, 혹은, ETRTO에 규정하는 「Measuring Rim」이다. 또한, 정규 내압이란, JATMA에 규정하는 「최고 공기압」, TRA에 규정하는 「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」에 기재된 최대값, 혹은 ETRTO에 규정하는 「INFLATION PRESSURES」이다. 또한, 정규 하중이란, JATMA에 규정하는 「최대 부하 능력」, TRA에 규정하는 「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」에 기재된 최대값, 혹은 ETRTO에 규정하는 「LOAD CAPACITY」이다. 다만, 공기입 타이어가 승용차용 타이어로, JATMA의 규정을 이용하는 경우, 규정 내압은 공기압 180[kPa]로 하고, 규정 하중은 최대 부하 능력의 88[%]로 한다.

트레드부(40)는, 상기의 조건으로 형성되는 접지면(S)의 형상이, 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LC로 하고, 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부(도면 중 WZ의 단부로 되는 위치)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LZ로 한 경우, 0.9≤LZ/LC≤1.0으로 된다. 즉, 트레드부(40)의 상기 조건의 접지면은, 0.9≤LZ/LC≤1.0의 관계를 만족하는 형상으로 된다. 여기서, 접지 길이 LC, 접지 길이 LZ로 되는 위치와 둘레 방향 주 홈이 겹치는 경우, 접지면(S)에 있어서의 둘레 방향 주 홈의 단부(일방(一方)의 벽면의 타이어 둘레 방향의 단)와 단부(타방(他方)의 벽면의 타이어 둘레 방향의 단)를 직선으로 연결한 선이, 접지면의 타이어 직경 방향의 단부로 된다.

공기입 타이어는, 트레드부(40)의 LZ와 LC가 0.9≤LZ/LC≤1.0을 만족하는 것으로, 편마모를 억제할 수 있어, 와이어의 손상도 억제할 수 있다. 구체적으로는, LZ/LC를 0.9 이상으로 하는 것으로, 둘레 방향 보강층의 와이어에 장력이 너무 걸리는 것을 억제할 수 있어, 와이어의 금속 피로를 저감할 수 있다. 보다 구체적으로는, 공기입 타이어(1)는, LZ/LC를 0.9 이상으로 하는 것으로, 타이어 적도면과 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부와의 타이어 직경 방향의 직경의 차를 작게 할 수 있다. 이것에 의하여, 접지면의 접지 길이가 짧은 부분에서 생기는 타이어 직경 방향의 직경의 차를 없애려고 하는 변형을 보다 작게 할 수 있다. 이것에 의하여, 공기입 타이어는, 타이어 직경을 크게 하는 방향의 변형에 의하여 접지면의 접지 길이가 짧은 부분이 둘레 방향으로 늘어나는 경우에서도, 둘레 방향으로 늘어나는 것에 의하여 발생하는 와이어 장력의 증가를 억제할 수 있어, 금속 피로를 저감하고, 피로 파단의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 둘레 방향 보강층을 구비하고 있는 공기입 타이어는, 경사 벨트층만의 공기입 타이어보다도, 와이어에 장력이 걸리기 쉽고 금속 피로가 생기기 쉽지만, 상기 구성을 만족하는 것으로, 금속 피로를 저감할 수 있다. 또한, LZ/LC를 1.0 이하로 하는 것으로, 둘레 방향 보강층의 와이어의 장력을 적절히 할 수 있어, 타이어의 편마모를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 공기입 타이어는, 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부가 접지 길이의 긴 부분으로 되는 것을 억제할 수 있어, 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부의 면압이 올라, 마모가 촉진되는 것을 억제할 수 있다.

덧붙여, 공기입 타이어는, 제조 시에 금형의 형상, 고무의 충전량, 벨트층을 구성하는 각 층의 장력, 고무의 물성, 금형에 대한 벨트 및 카커스의 배치 등을 조정하는 것으로, 상기 범위를 만족하는 공기입 타이어를 제조할 수 있다. 덧붙여, 상기 각종 조건을 조정하는 것으로, 후술하는 각종 위치에 있어서의 접지 길이도 조정할 수 있어, 소망하는 형상의 공기입 타이어를 제조할 수 있다.

트레드부(40)는, 접지면(S)의 형상이, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 90%로 되는 위치(도면 중 W90의 단부로 되는 위치)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L90으로 한 경우, 0.85≤L90/LC≤1.0인 것이 바람직하다. 즉, 트레드부(40)는, 접지면(S)은 0.85≤L90/LC≤1.0을 만족하는 형상인 것이 바람직하다.

공기입 타이어는, 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이와 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 90%로 되는 위치(도면 중 W90의 단부로 되는 위치)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이가 상기 관계를 만족하는 것으로, 접지면의 형상을 적절한 형상으로 할 수 있고, 접지 시의 부하가 일부에 치우치는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의하여 편마모를 억제할 수 있다. 여기서, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 90%로 되는 위치는, 공기입 타이어의 기본적으로 숄더부로 되고, 편마모가 발생하기 쉬운 영역으로 된다. 공기입 타이어는, 0.85≤L90/LC로 하는 것으로, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 90%로 되는 위치와 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이와의 타이어 직경 방향의 길이의 차를 작게 할 수 있고, 타이어의 회전 시에, 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 90%로 되는 위치에서의 미끄러짐을 저감할 수 있어, 편마모의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 공기입 타이어는, L90/LC≤1.0으로 하는 것으로, 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 90%로 되는 위치에서의 면압의 상승을 억제할 수 있어, 편마모의 발생을 억제할 수 있다.

트레드부(40)는, 접지면(S)의 형상이, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 50%로 되는 위치(도면 중 W50의 단부로 되는 위치)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L50으로 한 경우, 0.90≤L50/LC≤1.0인 것이 바람직하다. 즉, 트레드부(40)는, 접지면(S)이 0.90≤L50/LC≤1.0을 만족하는 형상인 것이 바람직하다.

공기입 타이어는, 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이와 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 50%로 되는 위치(도면 중 W50의 단부로 되는 위치)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이가 상기 관계를 만족하는 것으로, 접지면의 형상을 적절한 형상으로 할 수 있어, 접지 시의 부하가 일부에 치우치는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의하여 편마모를 억제할 수 있다. 공기입 타이어는, 0.90≤L50/LC로 하는 것으로, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 50%로 되는 위치와 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이와의 타이어 직경 방향의 길이의 차를 작게 할 수 있고, 타이어의 회전 시에, 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 50%로 되는 위치에서의 미끄러짐을 저감할 수 있어, 편마모의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 공기입 타이어는, L50/LC≤1.0으로 하는 것으로, 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 50%로 되는 위치에서의 면압의 상승을 억제할 수 있어, 편마모의 발생을 억제할 수 있다. 이와 같이, 공기입 타이어는, 이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 50%로 되는 위치에 있어서의 형상도 규정하는 것으로, 접지 형상을 보다 상세하게 규정할 수 있어, 상기 효과를 보다 매우 호적하게 얻을 수 있는 형상으로 할 수 있다.

또한, 트레드부(40)는, 접지면(S)의 형상이, 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭 W의 98%로 되는 위치(도면 중 W98의 단부로 되는 위치)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L98로 한 경우, 0.95≤L98/L90≤1.05인 것이 바람직하다. 즉, 트레드부(40)는, 접지면(S)은 0.95≤L98/L90≤1.05를 만족하는 형상인 것이 바람직하다.

트레드부(40)는, 타이어 폭 방향의 외측의 2점에 있어서의 접지 길이가 상기 범위를 만족하는 것으로, 스텝 마모에 의한 편마모와, 숄더 마모에 의한 편마모의 양방(兩方)을 억제할 수 있다. 구체적으로는, L98/L90을 0.95 이상으로 하는 것으로 스텝 마모를 억제할 수 있고, L98/L90을 1.05 이하로 하는 것으로 숄더 마모를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 공기입 타이어는, L98/L90을 0.95 이상으로 하는 것으로, 숄더부의 미소 영역 내에서 생기는 마이너스 방향의 접지 길이 차를 작게 할 수 있어, 타이어 직경 방향에 단차를 일으키는 것과 같은 편마모(스텝 마모)의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 공기입 타이어는, L98/L90을 1.05 이하로 하는 것으로, 숄더부의 미소 영역 내에서 생기는 플러스 방향의 접지 길이 차를 작게 할 수 있어, 숄더부의 마모를 억제할 수 있다.

또한, 벨트층(14)의 둘레 방향 보강층(145)은, 타이어 폭 방향의 폭을, 최대 접지 폭 W의 60% 이상 85% 이하로 하는 것이 바람직하다. 벨트층(14)의 내경 측 교차 벨트(142), 외경 측 교차 벨트(143) 및 고각도 벨트(141)는 스틸로 구성하는 것이 바람직하고, 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도는 10° 이상 70° 이하로 하는 것이 바람직하며, 엔드수(end count)를 17/50mm ~ 30개/50mm로 하는 것이 바람직하다. 또한, 내경 측 교차 벨트(142) 및 외경 측 교차 벨트(143)는, 적어도 일방의 타이어 폭 방향의 폭을, 최대 접지 폭 W의 80 ~ 95%로 하는 것이 바람직하다. 벨트층(14)은, 각종 요소를 상기 범위로 하는 것으로, 벨트층(14)의 강도, 장력을 적절한 힘으로 할 수 있어, 공기입 타이어의 내구성을 보다 높게 할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태의 공기입 타이어(1)는, 벨트층(14)의 둘레 방향 보강층(145)을 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 배치하는 것으로, 둘레 방향 보강층(145)으로 벨트층의 강도를 보다 적절히 향상시킬 수 있다. 또한, 벨트층(14)은, 상기 효과를 얻을 수 있기 때문에, 상기 실시 형태와 같이, 둘레 방향 보강층(145)이 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 사이에 끼워 넣어지는 위치에 배치하는 것이 바람직하지만 이것에 한정되지 않는다. 벨트층은, 둘레 방향 보강층(145)을, 한 쌍의 교차 벨트(142, 143)의 적어도 일방보다 타이어 직경 방향의 내측에 배치되어 있으면 된다. 예를 들면, 벨트층은, 둘레 방향 보강층(145)을 고각도 벨트(141)와 내경 측 교차 벨트(142)와의 사이에 배치하여도 무방하고, 카커스층(13)과 고각도 벨트(141)와의 사이에 배치하여도 무방하다.

또한, 상기 실시 형태의 둘레 방향 보강층(145)은, 단일 구조, 즉, 나선상으로 감아 돌려진 단일의 와이어로 구성하였지만 이것에 한정되지 않는다. 둘레 방향 보강층은, 복수의 와이어로 형성하여도 무방하다. 덧붙여, 둘레 방향 보강층을 복수의 와이어로 분리한 구성으로 하는 경우, 타이어 폭 방향의 가장 외측의 위치가 둘레 방향 보강층의 단부로 된다.

또한, 공기입 타이어(1)는, 본 실시 형태와 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 Wb와 둘레 방향 보강층(145)의 에지부로부터 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 에지부까지의 거리 s가, 0.03≤s/Wb의 범위에 있는 것이 더 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 외경 측 교차 벨트(143)가 폭이 좁은 구조를 가지고, 둘레 방향 보강층(145)이 외경 측 교차 벨트(143)의 좌우의 에지부보다도 타이어 폭 방향 내측에 배치되어 있다. 또한, 외경 측 교차 벨트(143)와 둘레 방향 보강층(145)이 타이어 적도면(CL)을 중심으로 하여 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 이것에 의하여, 공기입 타이어(1)는, 타이어 적도면(CL)을 경계로 하는 좌우 양방의 영역에서, 외경 측 교차 벨트(143)의 에지부와 둘레 방향 보강층(145)의 에지부와의 위치 관계 s/Wb가 상기의 범위 내에 적정화되어 있다.

이와 같은 구성에서는, 교차 벨트(143)의 에지부와 둘레 방향 보강층(145)의 에지부와의 위치 관계 s/Wb가 적정화되어, 둘레 방향 보강층(145)의 주변 고무 재료에 발생하는 일그러짐을 저감할 수 있다.

덧붙여, 폭 Wb 및 거리 s는, 타이어 자오선 방향의 단면으로부터 볼 때에 있어서의 타이어 폭 방향의 거리로서 측정된다. 또한, s/Wb의 상한값은, 특별히 한정은 없지만, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws와 폭이 좁은 교차 벨트(143)의 폭 Wb와의 관계에서 제약을 받는다.

또한, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws는, 0.6≤Ws/Wb로 설정된다. 덧붙여, 둘레 방향 보강층(145)의 폭 Ws는, 둘레 방향 보강층(145)이 분할 구조를 가지는 경우에는, 둘레 방향 보강층(145)의 각 분할부의 폭의 총합으로 된다.

또한, 이 공기입 타이어(1)에서는, 둘레 방향 보강층(145)을 구성하는 와이어가 스틸 와이어이고, 둘레 방향 보강층(145)이 17[개/50mm] 이상 30[개/50mm] 이하의 엔드수를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 와이어 직경이, 1.2[mm] 이상 2.2[mm] 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 덧붙여, 와이어가 합쳐져 꼬아진 복수개의 와이어 코드로 이루어지는 구성에서는, 와이어 직경이 와이어의 외접원(外接圓)의 직경으로서 측정된다. 이것에 의하여, 공기입 타이어(1)는, 와이어 직경, 와이어의 엔드수를 상기 범위로 하는 것으로, 둘레 방향 보강층(145)의 구조 강도를 적정하게 확보할 수 있어, 공기입 타이어의 내구성을 보다 적절히 향상시킬 수 있다. 또한, 둘레 방향 보강층(145)을 구성하는 와이어는, 인장 하중 150N에서 200N일 때의 신장이 2.0 ~ 3.5%로 되는 하이엘롱게이션 스틸 와이어(high-elongation steel wire)를 이용하는 것이 바람직하다. 하이엘롱게이션 스틸 와이어를 이용하는 것으로, 통상의 스틸 와이어보다도 저하중 부하 시의 신장률을 좋게 할 수 있고, 제조 시부터 타이어 사용 시에 걸쳐 둘레 방향 보강층에 걸리는 부하에 견딜 수 있어, 둘레 방향 보강층의 손상을 억제할 수 있다. 덧붙여, 이 바람직한 특성의 하이엘롱게이션 스틸 와이어는, JIS G3510에 준거하여, 측정한 값이 인장 하중 150N에서 200N일 때의 신장이 2.0 ~ 3.5%로 된다.

또한, 공기입 타이어(1)는, 편평률 Sa를 Sa≤70의 범위로 하는 것이 바람직하다. 나아가, 공기입 타이어(1)는, 본 실시 형태와 같이, 버스 트럭용 등의 중하중용 공기입 타이어로서 이용하는 것이 바람직하다. 편평률 Sa가 Sa≤70인 공기입 타이어, 특히 버스 트럭용 등의 중하중용 공기입 타이어는, 둘레 방향 보강층을 배치하는 것으로 내구성 등 다양한 성능을 보다 향상시킬 수 있고, 나아가, 본 실시 형태와 같이, 접지면에 있어서의 각 위치의 접지 길이의 관계가 상기 범위를 만족하는 구조로 하는 것으로, 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

<실시예>

본 실시예에서는, 조건이 다른 복수 종류의 공기입 타이어에 관하여, 와이어 피로 내구 성능(둘레 방향 보강층의 파단 내구성), 편마모 내구 성능에 관한 성능 시험을 행하였다. 또한, 타이어 사이즈 445/50R22.5인 공기입 타이어를, 22.5×14.00 인치의 림에 림 끼움하여, 정규 내압의 최대 공기압인 900kPa의 공기압을 충전하였다.

와이어 피로 내구 성능은, 실내 드럼 시험을 이용하고, 주행 속도를 45km/h, SA를 ±2°, 하중을 규격 최대 하중의 140%로 하여 10000km 주행시키고, 주행 종료 후, 둘레 방향 보강층 상태를 관찰하여, 와이어의 피로 파단의 유무를 확인하였다.

편마모 내구 성능은, 공기입 타이어를 트랙터 헤드의 후축(後軸)에 장착하여, 70000mile 주행한 후의 편마모를 확인하고, 비교예 1의 편마모성을 100으로 하여 편마모성을 규격화하였다. 덧붙여, 편마모성은, 수치가 적을수록 편마모가 적고 편마모 내구 성능이 높아지며, 수치가 클수록 편마모가 많고 편마모 내구 성능이 낮아진다. 또한, 편마모성은, 102보다 큰 값의 경우, 편마모 내구 성능이 비교예 1에 비하여 저하하였다고 판정할 수 있고, 102인 경우, 편마모 내구 성능이 비교예 1에 대하여 악화되고 있지 않다고 판정할 수 있다. 즉, 편마모성은, 허용 범위가 102이고, 99 이하이면 편마모 내구 성능이 향상하고 있다고 판정할 수 있다.

각 공기입 타이어의 조건과 평가 결과를 하기 표 1, 표 2, 표 3에 나타낸다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 공기입 타이어는, 둘레 방향 보강층의 단부에서는 와이어의 피로 파단이 발생하고 있다. 또한, 비교예 1의 공기입 타이어는, 숄더의 에지부에서 스텝 마모가 발생하였다. 또한, 비교예 2의 공기입 타이어는, 둘레 방향 보강층의 단부에서는 와이어의 피로 파단이 발생하고 있다. 비교예 2의 공기입 타이어는, 숄더 마모가 발생하였지만, 편마모 내구성으로서는 비교예 1보다도 일정 정도 향상하였다. 또한, 비교예 3의 공기입 타이어는, 비교예 1의 공기입 타이어, 비교예 2의 공기입 타이어와 마찬가지로 피로 파단이 발생하였다. 덧붙여, 비교예 3의 공기입 타이어는, 비교예 1의 공기입 타이어보다도 편마모 내구성이 일정 정도 향상하였다. 또한, 비교예 4의 공기입 타이어는, 피로 파단은 발생하지 않았지만, 편마모성이 악화되었다.

표 1 및 표 2에 도시하는 바와 같이, 실시예 1 ~ 12의 공기입 타이어에서는, 편마모량이 저감되어 편마모 내구성이 향상하고 있는 것을 알 수 있다. 실시예 1 ~ 12의 공기입 타이어에서는, 엄격한 시험 조건에서도 와이어의 피로 파단이 발생하고 있지 않는 것으로부터, 와이어 피로 내구 성능이 향상하고 있는 것을 알 수 있다. 이상으로부터, 실시예 1 ~ 12의 공기입 타이어는, 내구성이 향상하고 있는 것을 알 수 있다.

1 : 공기입 타이어
11 : 비드 코어
12 : 비드 필러
13 : 카커스층
14 : 벨트층
15 : 트레드 고무
16 : 사이드 월 고무
40 : 트레드부
21 ~ 23 : 둘레 방향 주 홈
31 ~ 34 : 육부
121 : 로우어 필러
122 : 어퍼 필러
141 : 고각도 벨트
142 : 내경 측 교차 벨트
143 : 외경 측 교차 벨트
144 : 벨트 커버
145 : 둘레 방향 보강층

Claims

한 쌍의 교차 벨트와, 상기 교차 벨트 사이 혹은 상기 교차 벨트보다도 타이어 직경 방향 내측에 배치되고, 타이어 둘레 방향에 대하여 ±5[deg]의 범위 내에서 경사하면서 나선상(螺旋狀)으로 감아 돌려진 스틸 와이어를 구비하는 둘레 방향 보강층을 가지는 벨트층과,
상기 벨트층보다도 타이어 직경 방향 외측에 배치되고, 노면(路面)과 접지(接地)하는 트레드부를 구비하고,
상기 트레드부는, 정규 림에 림 끼움하여, 정규 내압의 최대 공기압을 충전하고, 캠버각을 0°로 하여, 정규 하중의 100%를 걸리게 하였을 때의 접지면의 형상이, 타이어 적도면에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LC로 하고, 상기 둘레 방향 보강층의 타이어 폭 방향의 단부(端部)에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 LZ로 한 경우, 0.9≤LZ/LC≤1.0이고,
상기 둘레 방향 보강층은, 타이어 폭 방향의 폭이, 상기 트레드부의 상기 접지면의 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 60% 이상 85% 이하인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 트레드부는, 상기 접지면의 형상이, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 90%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L90으로 한 경우, 0.85≤L90/LC≤1.0인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 트레드부는, 상기 접지면의 형상이, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 50%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L50으로 한 경우, 0.90≤L50/LC≤1.0인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레드부는, 상기 접지면의 형상이, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 90%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L90으로 하고, 상기 타이어 적도면을 중심으로 하여 상기 타이어 폭 방향의 최대 접지 폭의 98%로 되는 위치에 있어서의 타이어 둘레 방향의 접지 길이를 L98로 한 경우, 0.95≤L98/L90≤1.05인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨트층은, 상기 둘레 방향 보강층이, 한 쌍의 교차 벨트의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
타이어의 편평률이 70 이하인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스틸 와이어는, 17[개/50mm] 이상 30[개/50mm] 이하의 엔드수로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스틸 와이어는, 직경이 1.2[mm] 이상 2.2[mm] 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.