WO2013077449A1 - 重荷重用タイヤ - Google Patents

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鈴木　俊秀
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60C9/1835—Rubber strips or cushions at the belt edges
    • B60C2009/1842—Width or thickness of the strips or cushions

Definitions

  • the present invention relates to a heavy duty tire having a tread portion excellent in durability.
  • FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of a tread portion of a conventional heavy duty tire.
  • the heavy duty tire includes a carcass a and a belt layer b.
  • the belt layer b includes first, second, third, and fourth belt plies b1 to b4 that are sequentially overlapped from the carcass a side toward the radially outer side.
  • the tire axial direction length of the outermost belt ply b4 in the tire radial direction is formed smaller than the other three belt plies b1, b2, and b3.
  • a belt cushion rubber c having a substantially triangular cross section is disposed between the outer end of the belt layer b in the tire axial direction and the carcass a. The belt cushion rubber c relieves stress at the end of the belt layer b.
  • Patent Document 1 the distance d2 between the second and third belt plies b2 and b3 is larger than the distance d1 between the first belt ply b1 and the carcass ply a, and the belt cushion rubber c
  • a heavy load tire is described in which the distance from the inner end c1 in the tire axial direction to the outer end in the tire axial direction of the first belt ply b1 is limited to a certain range.
  • the heavy-duty tire of Patent Document 1 exhibits the effect of preventing damage from the end of the belt layer b.
  • the inner end c1 of the belt cushion rubber c is typically located on the outer side in the tire axial direction than the shoulder main groove e. For this reason, there is a problem that the stress during running tends to concentrate near the shoulder main groove e where the rubber thickness is small. Further, there is a problem that shear strain is generated in the belt plies b1 to b3 located inward of the shoulder main groove e, and separation is particularly likely to occur between the belt ply b2 and the belt ply b3.
  • the main object of the present invention is to prevent the occurrence of separation of the belt ply inside the shoulder main groove in the tire radial direction.
  • the present invention provides a carcass extending from a tread portion through a sidewall portion to a bead core of a bead portion, a belt layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and inside the tread portion, and an outer side of the belt layer in the tire axial direction.
  • a heavy load tire comprising a belt cushion rubber having a substantially triangular cross section disposed between an end portion and the carcass, and a shoulder main groove disposed on the outer side in the tire axial direction of the tread portion, wherein the belt layer Includes a plurality of belt plies in which a belt cord is inclined with respect to the tire equator, and the belt plies are first, second, third, and second stacked from the carcass side toward the radially outer side.
  • the outer end in the tire axial direction of the belt ply 4 is located on the inner side in the tire axial direction from the shoulder main groove, and in the tire meridian section including the tire rotation axis, the inner end in the tire axial direction of the belt cushion rubber is It is located on the inner side in the tire axial direction from the inner edge line of the shoulder main groove extending in the tire radial direction through the inner edge in the tire axial direction of the bottom surface of the shoulder main groove, and the belt cushion rubber is more than the inner edge line of the shoulder main groove.
  • the cross-sectional area of the inner region, which is the inner region in the tire axial direction, is 2.5 mm 2 or more and 20 mm 2 or less.
  • the thickness of the belt cushion rubber on the inner edge line of the shoulder groove is 2.0 mm or more and 5.0 mm or less.
  • a tire axial direction distance between an inner end of the belt cushion rubber in the tire axial direction and an inner edge line of the shoulder main groove is 7.5 mm or more and 12.5 mm or less.
  • the belt cushion rubber has a tangent loss tan ⁇ 1 smaller than 0.06.
  • the heavy duty tire of the present invention is arranged between a carcass, a belt layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and inside a tread portion, and an outer end portion of the belt layer in the tire axial direction and the carcass.
  • the heavy duty tire of the present invention is such that the inner end of the belt cushion rubber in the tire axial direction extends beyond the inner edge of the shoulder main groove extending in the tire radial direction through the inner edge of the shoulder main groove in the tire axial direction. Located on the inside in the axial direction. Further, the belt cushion rubber has a cross-sectional area of 2.5 mm 2 or more and 20 mm 2 or less in an inner region which is a region on the inner side in the tire axial direction from the inner edge line of the shoulder main groove.
  • the stress acting on the inside of the shoulder main groove is relaxed, and the shear strain of the belt ply is suppressed. This prevents separation of the second belt ply and the third belt ply in the vicinity of the inner side of the shoulder main groove in the tire radial direction.
  • the cross-sectional area of the inner region of the belt cushion rubber is set to 2.5 mm 2 or more and 20 mm 2 or less, the occurrence of separation is more reliably prevented.
  • the area of the inner region of the belt cushion rubber is limited to a certain range, damage to the belt cushion rubber due to heat generation can be prevented.
  • FIG. 1 is a tire meridian cross-sectional view including a tire shaft in a normal state of the heavy duty tire 1 of the present embodiment.
  • 2 is a partially enlarged view of the tread portion 2 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a further partially enlarged view of the shoulder main groove 9 of FIG.
  • the “normal state” refers to a no-load state in which a tire is assembled on a normal rim (not shown) and filled with a normal internal pressure.
  • the dimensions and the like of each part of the tire are values measured in this normal state.
  • the “regular rim” is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based.
  • JATMA is a standard rim
  • TRA is “Designim Rim”
  • ETRTO If there is, it is Me “Measuring Rim”.
  • regular internal pressure is the air pressure that each standard defines for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based.
  • the maximum air pressure for JATMA and the table for “TRA” The maximum value described in “VARIOUS” COLD ”“ INFLATION ”“ PRESSURES ””, and in the case of ETRTO, “INFLATION” “PRESSURE” ”.
  • the heavy load tire 1 of the present embodiment includes a carcass 6 that extends from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and the carcass 6 on the outer side in the tire radial direction
  • a belt layer 7 disposed inside the portion 2 a belt cushion rubber 10 having a substantially triangular cross section disposed between the outer end of the belt layer 7 in the tire axial direction and the carcass 6, and the bead core 5
  • a bead apex rubber 8 is provided which extends in a tapered shape from the tire outward in the radial direction of the tire.
  • the tread portion 2 is provided with a shoulder main groove 9 disposed on the outermost side in the tire axial direction and a crown main groove 11 disposed on the inner side in the tire axial direction of the shoulder main groove 9.
  • the carcass 6 includes a single carcass ply 6A, a toroidal main body portion 6a extending from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and around the bead core 5 from the inner side in the tire axial direction. And a folded portion 6b folded outward.
  • the carcass ply 6A is a cord ply in which a carcass cord is covered with a topping rubber.
  • the carcass cord of the present embodiment is made of a steel cord and is inclined with respect to the tire equator C at an angle of, for example, 75 to 90 °.
  • the bead apex rubber 8 is made of hard rubber and is disposed between the main body portion 6a and the folded portion 6b of the carcass ply 6A.
  • the bead apex rubber 8 tapers outwardly in the tire radial direction from the bead core 5 so as to reinforce the bending rigidity of the sidewall portion 3 and the bead portion 4.
  • the shoulder main groove 9 extends continuously in the tire circumferential direction, and is disposed symmetrically with respect to the tire equator C, for example. Such a shoulder main groove 9 can discharge water between the tread portion 2 and the road surface when traveling on a wet road surface.
  • the crown main groove 11 extends continuously in the tire circumferential direction, and is disposed on the tire equator C, for example. As a result, the crown main groove 11 also discharges water between the tread 2 and the road surface during wet road running. As another embodiment, a plurality of crown main grooves 11 may be arranged in the tread portion 2.
  • the belt layer 7 includes a plurality of belt plies in which belt cords are inclined with respect to the tire equator C.
  • the belt ply includes first, second, third and fourth belt plies 7A, 7B, 7C and 7D which are stacked from the carcass 6 side toward the outer side in the tire radial direction.
  • the belt cord is arranged at an angle of about 45 to 70 ° with respect to the tire equator C, for example.
  • the belt cords of the second to fourth belt plies 7B to 7D are arranged at an angle of about 10 to 35 ° with respect to the tire equator C, for example.
  • At least two sheets between the first to fourth belt plies 7A to 7D are overlapped so that the belt cords cross each other in order to increase the binding force to the carcass.
  • the outer ends 7Ae to 7Ce in the tire axial direction of the first to third belt plies 7A to 7C are arranged on the outer side in the tire axial direction than the shoulder main grooves 9.
  • the tire passes through an intersection P1 between an extension line virtually extending the outer surface 2o of the tread portion 2 and an extension line virtually extending the side wall surface 9so of the shoulder main groove 9 on the outer side in the tire axial direction.
  • the outer ends 7Ae to 7Ce are located on the outer side in the tire axial direction with respect to the radial line L1. Thereby, the rigidity of the tread shoulder portion 2s which is a portion on the outer side in the tire axial direction from the shoulder main groove 9 of the tread portion 2 is increased.
  • the outer end 7De in the tire axial direction of the fourth belt ply 7D is arranged on the inner side in the tire axial direction than the shoulder main groove 9. That is, as shown in FIG. 3, the tire radius passing through the intersection P2 between the extension line virtually extending the outer surface 2o of the tread portion 2 and the extension line virtually extending the side wall surface 9si of the shoulder main groove in the tire axial direction.
  • the outer end 7De is located on the inner side in the tire axial direction than the direction line L2. Thereby, the rigidity of the tread center part 2c to which a large load acts during traveling is effectively enhanced.
  • the fourth belt ply 7D protects the first to third belt plies 7A to 7C, the carcass 6 and the like.
  • the belt cushion rubber 10 has a substantially triangular cross section so as to fill a gap between the outer end 7e of the belt layer 7 in the tire axial direction and the outer surface of the carcass 6. Such a belt cushion rubber 10 relieves stress at the outer ends of the first and third belt plies 7A to 7C, and prevents separation starting from the outer ends 7Ae to 7Ce of the belt plies 7A to 7C. To help.
  • the complex elastic modulus E * of the belt cushion rubber 10 is preferably 6 MPa or less, more preferably 4.5 MPa or less.
  • the complex elastic modulus E * of the belt cushion rubber 10 is preferably 2 MPa or more, more preferably 3.5 MPa or more
  • the tangent loss tan ⁇ of the belt cushion rubber 10 is desirably smaller than 0.06.
  • the complex elastic modulus and loss tangent tan ⁇ of the rubber are values measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho under the following conditions in accordance with JIS-K6394.
  • Initial strain 10% Amplitude: ⁇ 2%
  • Frequency 10Hz
  • Deformation mode Tensile Measurement temperature: 70 ° C
  • the inner end 10e in the tire axial direction of the belt cushion rubber 10 is a shoulder main portion extending in the tire radial direction through an inner edge 9bi in the tire axial direction of the groove bottom surface 9b of the shoulder main groove 9 in the tire meridian cross-sectional view including the tire rotation axis. It is located on the inner side in the tire axial direction than the groove inner edge line L3.
  • the inner edge 9bi of the groove bottom surface 9b of the shoulder main groove 9 in the tire axial direction is an extension line virtually extending the groove bottom surface 9b of the shoulder main groove 9, and the tire axial direction of the shoulder main groove 9 This is an intersection P3 with an extension line obtained by virtually extending the outer side wall surface 9si.
  • the inner end 10e of the belt cushion rubber 10 is located on the outer side in the tire axial direction from the shoulder main groove inner edge line L3. For this reason, the stress acting on the inside of the shoulder main groove 9 has not been sufficiently and effectively relieved. For this reason, in the middle period of wear of the tread portion 2, the separation of the second and third belt plies 7B and 7C occurred frequently.
  • the inner end 10e of the belt cushion rubber 10 is positioned on the inner side in the tire radial direction from the shoulder main groove inner edge line L3, the stress acting on the inner side of the shoulder main groove 9 is caused by the belt cushion rubber 10. Is effectively mitigated. As a result, the shear strain acting on the belt layer 7 is reduced, and the separation between the second belt ply 7B and the third belt ply 7C is prevented at the radially inner position of the shoulder main groove 9 in the tire. In particular, these effects are remarkably exhibited in a situation in which the wear of the tread shoulder portion 2s progresses and the load on the outer end portions of the belt plies 7A to 7C increases.
  • the belt cushion rubber 10 has an inner region 10 ⁇ / b> A that is a region on the inner side in the tire axial direction from the shoulder main groove inner edge line L ⁇ b> 3.
  • the cross-sectional area S of the inner region 10A is set to 2.5 mm 2 or more and 20 mm 2 or less.
  • the cross-sectional area S of the inner region 10A is 9.0 mm 2 or more, more preferably 14.0 mm 2 or more.
  • the cross-sectional area S of the inner region 10A increases, the heat generated by the belt cushion rubber 10 during traveling increases, and the rubber between the first to third belt plies 7A to 7C is thermally deteriorated and easily damaged.
  • the cross-sectional area S of the inner region 10A is desirably 18 mm 2 or less, more preferably 16.0 mm 2 or less.
  • the thickness t of the belt cushion rubber 10 is 1.0 mm or more, more preferably 2.0 mm or more. Further, when the thickness t is increased, the heat generated by the belt cushion rubber 10 is increased, and the rubber between the first to third belt plies 7A to 7C is thermally deteriorated and easily damaged. In addition, a smooth arcuate carcass 6 profile may not be obtained. Therefore, the thickness t is desirably 8.0 mm or less, more desirably 5.0 mm or less.
  • a tire axial distance W between the inner end 10e of the belt cushion rubber 10 in the tire axial direction and the shoulder main groove inner edge line L3 is 5.0 mm or more, more preferably 7.5 mm or more. If the distance W is less than 5.0 mm, the stress acting in the vicinity of the shoulder main groove 9 cannot be sufficiently relaxed, and separation may occur. On the other hand, the distance W is preferably 12.5 mm or less. When the distance W is increased, the belt cushion rubber 10 is increased in size, and the rigidity of the tread central portion 2c may be reduced.
  • a heavy duty tire of size 11.00R20 having the basic structure shown in Fig. 1 was prototyped based on the specifications shown in Table 1. Each sample tire was tested for impact resistance, heat build-up, and complex elastic modulus E * after running. The test method is as follows.
  • Each sample tire was prepared on a 20 ⁇ 8.00 rim and filled with an internal pressure of 1000 kPa.
  • the test tire was run on a drum having impact projections on the outer peripheral surface at a speed of 40 km / h, and the running distance until the tread portion was damaged was measured.
  • the protrusion has a trapezoidal cross section with a height of 25.4 mm, an upper side of 30 mm, and a bottom side of 70 mm, and extends in the circumferential direction with a length of 65 mm.
  • the protrusion was attached to the drum so as to be positioned in the shoulder main groove.
  • a result is an index which made Example 1 100, and shows that durability of a tread part is so high that a numerical value is large.
  • Example 1 Each sample tire was mounted on the rim, and the tread portion when running at a speed of 80 km / h for 2 hours on a drum with a smooth outer peripheral surface under conditions of an internal pressure of 725 kPa, a load of 23.68 kN, and an air temperature of 35 ° C. The temperature was measured. The temperature was measured at a position 2 mm away from the outer surface of the third belt ply in the tire radial direction and at the outer side in the tire radial direction of the shoulder main groove. The result is an index in which the reciprocal number of Example 1 is set to 100, and the larger the value, the smaller the calorific value during traveling.
  • Example 1 had improved post-travel complex elastic modulus E *, heat build-up, and impact resistance in a well-balanced manner as compared with Comparative Examples 1 and 2.

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Abstract

　ショルダー主溝のタイヤ半径方向の内方でのベルトプライのセパレーションの発生を防止した重荷重用タイヤを提供する。カーカス６と、ベルト層７と、ショルダー主溝９と、ベルトクッションゴム１０とを有する重荷重用タイヤである。ベルト層７は、第１乃至第４のベルトプライ７Ａ乃至７Ｄを含む。第１乃至第３のベルトプライ７Ａ乃至７Ｃの外端７Ａｅ乃至７Ｃｅはショルダー主溝９よりもタイヤ軸方向外側に位置する。第４のベルトプライ７Ｄの外端７Ｄｅはショルダー主溝９よりもタイヤ軸方向内側に位置する。ベルトクッションゴム１０の内端１０ｅは、ショルダー主溝内縁線Ｌ３よりもタイヤ軸方向内側に配される。ベルトクッションゴム１０の内側領域１０Ａの断面積Ｓは、２．５mm2以上かつ２０mm2以下である。

Description

重荷重用タイヤ
　本発明は、耐久性に優れたトレッド部を有する重荷重用タイヤに関する。
　図４には、従来の重荷重用タイヤのトレッド部の拡大断面図が示される。この重荷重用タイヤは、カーカスａと、ベルト層ｂとを具えている。ベルト層ｂは、カーカスａ側から半径方向外側に向かって順次重なる第１、第２、第３及び第４のベルトプライｂ１乃至ｂ４を含んでいる。タイヤ半径方向の最も外側のベルトプライｂ４のタイヤ軸方向長さは、他の３枚のベルトプライｂ１、ｂ２及びｂ３よりも小さく形成されている。また、ベルト層ｂのタイヤ軸方向の外端部と前記カーカスａとの間には、断面略三角形状のベルトクッションゴムｃが配されている。このベルトクッションゴムｃは、ベルト層ｂの端部の応力を緩和する。
　下記特許文献１には、第２、第３のベルトプライｂ２、ｂ３間の距離ｄ２が、第１のベルトプライｂ１とカーカスプライａとの間の距離ｄ１よりも大きく、かつ、ベルトクッションゴムｃのタイヤ軸方向の内端ｃ１から第１のベルトプライｂ１のタイヤ軸方向の外端までの距離がある範囲に限定された重荷重用タイヤが記載されている。特許文献１の重荷重用タイヤは、ベルト層ｂの端部からの損傷を防止するという効果を発揮する。
特開平１１－２２２００８号公報
　しかしながら、従来の重荷重用タイヤは、ベルトクッションゴムｃの内端ｃ１とショルダー主溝ｅとの位置関係については、何ら考慮されていなかった。
　前記ベルトクッションゴムｃの内端ｃ１は、典型的には、ショルダー主溝ｅよりもタイヤ軸方向外側に位置している。このため、走行中の応力は、ゴム厚さが小さいショルダー主溝ｅ付近に集中しやすいという問題があった。さらに、せん断ひずみが、ショルダー主溝ｅの内方に位置するベルトプライｂ１乃至ｂ３に発生し、とりわけベルトプライｂ２とベルトプライｂ３との間でセパレーションが発生し易いという問題があった。
　本発明の主たる目的は、ショルダー主溝のタイヤ半径方向内方でのベルトプライのセパレーションの発生を防止することである。
　本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端部と前記カーカスとの間に配された断面略三角形状のベルトクッションゴムと、前記トレッド部のタイヤ軸方向外側に配されたショルダー主溝とを有する重荷重用タイヤであって、前記ベルト層は、ベルトコードがタイヤ赤道に対して傾斜配列されたベルトプライの複数枚を含み、前記ベルトプライは、前記カーカス側から半径方向外側に向かって重ねられた第１、第２、第３及び第４のベルトプライを含み、前記第１乃至第３のベルトプライのタイヤ軸方向の外端は、前記ショルダー主溝よりもタイヤ軸方向外側に位置し、前記第４のベルトプライのタイヤ軸方向の外端は、前記ショルダー主溝よりもタイヤ軸方向内側に位置し、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ベルトクッションゴムのタイヤ軸方向の内端は、前記ショルダー主溝の溝底面のタイヤ軸方向の内縁を通ってタイヤ半径方向にのびるショルダー主溝内縁線よりも、タイヤ軸方向内側に位置し、前記ベルトクッションゴムは、前記ショルダー主溝内縁線よりもタイヤ軸方向内側の領域である内側領域の断面積が、２．５mm2以上かつ２０mm2以下であることを特徴とする。
　好ましくは、前記ショルダー溝内縁線上での前記ベルトクッションゴムの厚さは、２．０mm以上かつ５．０mm以下である。
　好ましくは、前記ベルトクッションゴムのタイヤ軸方向の内端と、前記ショルダー主溝内縁線との間のタイヤ軸方向距離は、７．５mm以上かつ１２．５mm以下である。
　好ましくは、前記ベルトクッションゴムは、０．０６より小さい正接損失ｔａｎδ１を有している。
　本発明の重荷重用タイヤは、カーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるベルト層と、前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端部と前記カーカスとの間に配された断面略三角形状のベルトクッションゴムと、前記トレッド部のタイヤ軸方向外側に配されたショルダー主溝とを有する。
　本発明の重荷重用タイヤは、前記ベルトクッションゴムのタイヤ軸方向の内端が、ショルダー主溝の溝底面のタイヤ軸方向の内縁を通ってタイヤ半径方向にのびるショルダー主溝内縁線よりも、タイヤ軸方向内側に位置する。さらに、ベルトクッションゴムは、前記ショルダー主溝内縁線よりもタイヤ軸方向内側の領域である内側領域の断面積が、２．５mm2以上かつ２０mm2以下である。
　したがって、本発明の重荷重用タイヤは、ショルダー主溝の内方に作用する応力が緩和され、ベルトプライのせん断ひずみが抑制される。これにより、ショルダー主溝のタイヤ半径方向内方付近での第２のベルトプライと第３のベルトプライとのセパレーションが防止される。
　また、本発明の重荷重用タイヤは、前記ベルトクッションゴムの内側領域の断面積が、２．５mm2以上かつ２０mm2以下に設定されているため、セパレーションの発生がより確実に防止される。また、ベルトクッションゴムの内側領域の面積が一定範囲に抑えられるので、ベルトクッションゴムの発熱による損傷を防止することができる。
本発明の一実施形態の重荷重用タイヤを示す断面図である。 図１のトレッド部の部分拡大図である。 図１のショルダー主溝の部分拡大図である。 従来の重荷重用タイヤのトレッド部の部分拡大断面図である。
　以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
　図１は、本実施形態の重荷重用タイヤ１の正規状態におけるタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図である。図２は、図１のトレッド部２の部分拡大図であり、図３は、図１のショルダー主溝９のさらに部分拡大図である。
　ここで、前記「正規状態」とは、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等はこの正規状態で測定された値である。
　前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。さらに「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。
　図１に示されるように、本実施形態の重荷重用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されているベルト層７と、ベルト層７のタイヤ軸方向の外端部と前記カーカス６との間に配された断面略三角形状のベルトクッションゴム１０と、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴム８とが設けられている。また、トレッド部２には、タイヤ軸方向の最も外側に配されたショルダー主溝９と、該ショルダー主溝９のタイヤ軸方向内側に配されたクラウン主溝１１とが設けられている。
　前記カーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａからなり、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るトロイド状の本体部６ａと、ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含む。また、カーカスプライ６Ａは、カーカスコードがトッピングゴムで被覆されたコードプライである。本実施形態のカーカスコードは、スチールコードからなり、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７５～９０゜の角度で傾けられている。
　前記ビードエーペックスゴム８は、硬質ゴムからなり、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間に配されている。ビードエーペックスゴム８は、サイドウォール部３及びビード部４の曲げ剛性を補強するように、ビードコア５からタイヤ半径方向外方に先細状にのびる。
　前記ショルダー主溝９は、タイヤ周方向に連続してのびており、例えばタイヤ赤道Ｃに関して左右対称に配される。このようなショルダー主溝９は、ウェット路面走行時、トレッド部２と路面との間の水を排出することができる。
　前記クラウン主溝１１は、タイヤ周方向に連続してのびており、例えば、タイヤ赤道Ｃ上に配される。これにより、クラウン主溝１１も、ウェット路面走行時、トレッド２と路面との間の水を排出する。他の実施形態として、クラウン主溝１１は、トレッド部２に、複数本配されても良い。
　前記ベルト層７は、ベルトコードがタイヤ赤道Ｃに対して傾斜配列されたベルトプライの複数枚を含んでいる。前記ベルトプライは、カーカス６側からタイヤ半径方向外側に向かって重ねられた第１、第２、第３及び第４のベルトプライ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄを含んでいる。第１のベルトプライ７Ａは、ベルトコードが例えばタイヤ赤道Ｃに対して４５～７０°程度の角度で配列されている。第２乃至第４のベルトプライ７Ｂ～７Ｄは、ベルトコードが例えばタイヤ赤道Ｃに対して１０～３５°程度の角度で配列されている。
　第１乃至第４のベルトプライ７Ａ乃至７Ｄの間の少なくとも２枚は、カーカスへの拘束力を高めるために、ベルトコードが互いに交差するように重ねられている。
　図２に示されるように、第１乃至第３のベルトプライ７Ａ乃至７Ｃのタイヤ軸方向の外端７Ａｅ乃至７Ｃｅは、ショルダー主溝９よりもタイヤ軸方向外側に配されている。即ち、図３に示されるように、トレッド部２の外面２ｏを仮想延長した延長線と、ショルダー主溝９のタイヤ軸方向外側の側壁面９ｓｏを仮想延長した延長線との交点Ｐ１を通るタイヤ半径方向線Ｌ１よりも、前記各外端７Ａｅ乃至７Ｃｅがタイヤ軸方向外側に位置する。これにより、トレッド部２のショルダー主溝９よりもタイヤ軸方向外側の部分であるトレッドショルダー部２ｓの剛性が高められる。
　前記第４のベルトプライ７Ｄのタイヤ軸方向の外端７Ｄｅは、前記ショルダー主溝９よりもタイヤ軸方向内側に配される。即ち、図３に示されるように、トレッド部２の外面２ｏを仮想延長した延長線と、ショルダー主溝のタイヤ軸方向内側の側壁面９ｓｉを仮想延長した延長線との交点Ｐ２を通るタイヤ半径方向線Ｌ２よりも、前記外端７Ｄｅがタイヤ軸方向内側に位置する。これにより、走行時に大きな荷重が作用するトレッド中央部２ｃの剛性が効果的に高められる。また、第４のベルトプライ７Ｄは、第１乃至３のベルトプライ７Ａ乃至７Ｃやカーカス６等を保護する。
　ベルトクッションゴム１０は、ベルト層７のタイヤ軸方向の外端部７ｅとカーカス６の外面との間の隔たりを埋めるような断面略三角形状をなす。このようなベルトクッションゴム１０は、第１及び第３のベルトプライ７Ａ乃至７Ｃの外端部での応力を緩和し、ベルトプライ７Ａ乃至７Ｃの外端７Ａｅ乃至７Ｃｅを起点としたセパレーションを防止するのに役立つ。
　前記応力緩和効果をさらに高めるために、ベルトクッションゴム１０の複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは、６ＭＰａ以下、より好ましくは４．５ＭＰａ以下である。他方、ベルトクッションゴム１０の複素弾性率Ｅ＊が小さくなると、ベルト層７の外端部７ｅの剛性が低下し、操縦安定性が悪化するおそれがあるので、好ましくは、２ＭＰａ以上、より好ましくは３．５ＭＰａ以上である
　また、ベルトクッションゴム１０の正接損失ｔａｎδが大きすぎると、走行時にベルトクッションゴム１０の発熱が大きくなり、第１乃至第３の７Ａ乃至７Ｃ間のゴムが熱劣化し、セパレーションが発生しやすくなる。このような観点から、ベルトクッションゴム１０の正接損失ｔａｎδは、０．０６より小さいことが望ましい。
　本明細書においてゴムの複素弾性率や損失正接ｔａｎδは、ＪＩＳ－Ｋ６３９４の規定に準じ、下記の条件で（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定された値とされている。
　初期歪：１０％
　振幅：±２％
　周波数：１０Ｈｚ
　変形モード：引張
　測定温度：７０°Ｃ
　ベルトクッションゴム１０のタイヤ軸方向の内端１０ｅは、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図において、ショルダー主溝９の溝底面９ｂのタイヤ軸方向の内縁９ｂｉを通ってタイヤ半径方向にのびるショルダー主溝内縁線Ｌ３よりも、タイヤ軸方向内側に位置する。
　図３に示されるように、ショルダー主溝９の溝底面９ｂのタイヤ軸方向の内縁９ｂｉとは、ショルダー主溝９の溝底面９ｂを仮想延長した延長線と、ショルダー主溝９のタイヤ軸方向外側の側壁面９ｓｉを仮想延長した延長線との交点Ｐ３である。
　従来の重荷重用タイヤでは、ベルトクッションゴム１０の内端１０ｅは、ショルダー主溝内縁線Ｌ３よりもタイヤ軸方向外側に位置していた。このため、ショルダー主溝９の内方に作用する応力は、十分かつ効果的に緩和されるものではなかった。このため、トレッド部２の摩耗中期においては、第２及び第３のベルトプライ７Ｂ及び７Ｃのセパレーションが頻発していた。
　本発明では、ベルトクッションゴム１０の内端１０ｅがショルダー主溝内縁線Ｌ３よりもタイヤ半径方向内側に位置しているので、ショルダー主溝９の内方付近に作用する応力がベルトクッションゴム１０によって効果的に緩和される。これにより、ベルト層７に作用するせん断ひずみが小さくなり、ショルダー主溝９のタイヤ半径方向内方位置において、第２のベルトプライ７Ｂと第３のベルトプライ７Ｃとのセパレーションが防止される。特に、これらの効果は、トレッドショルダー部２ｓの摩耗が進み、ベルトプライ７Ａ乃至７Ｃの外端部への負荷が増加した状況において、顕著に発揮される。
　図２に示されるように、ベルトクッションゴム１０は、ショルダー主溝内縁線Ｌ３よりもタイヤ軸方向内側の領域である内側領域１０Ａを有する。この内側領域１０Ａの断面積Ｓは、２．５mm2以上かつ２０mm2以下に設定される。内側領域１０Ａの断面積Ｓが２．５mm2未満の場合、ショルダー主溝９の内方付近に作用する応力を十分に緩和することができず、セパレーションが発生しやすくなる。特に望ましくは、内側領域１０Ａの断面積Ｓは９．０mm2以上、より好ましくは１４．０mm2以上である。
　一方、内側領域１０Ａの断面積Ｓが大きくなると、走行時のベルトクッションゴム１０の発熱が大きくなり、第１乃至第３のベルトプライ７Ａ乃至７Ｃ間のゴムが熱劣化して、損傷しやすくなる。このような観点から、内側領域１０Ａの断面積Ｓは、望ましくは１８mm2以下、より好ましくは１６．０mm2以下とされる。
　ショルダー主溝内縁線Ｌ３上において、ベルトクッションゴム１０の厚さｔが小さくなると、ショルダー主溝９付近に作用する応力を十分に緩和させることができず、セパレーションが発生しやすくなる。好ましくは、前記ベルトクッションゴム１０の前記厚さｔは、１．０mm以上、より好ましくは２．０mm以上である。また、前記厚さｔが大きくなると、ベルトクッションゴム１０の発熱が大きくなり、第１乃至第３のベルトプライ７Ａ乃至７Ｃ間のゴムが熱劣化して、損傷しやすくなる。また、滑らかな円弧状のカーカス６のプロファイルが得られないおそれがある。このため、前記厚さｔは、望ましくは８．０mm以下、より望ましくは５．０mm以下とされる。
　好ましくは、ベルトクッションゴム１０のタイヤ軸方向の内端１０ｅと、前記ショルダー主溝内縁線Ｌ３との間のタイヤ軸方向距離Ｗは、５．０mm以上、より好ましくは７．５mm以上である。前記距離Ｗが５．０mm未満では、ショルダー主溝９付近に作用する応力を十分に緩和できず、セパレーションが発生するおそれがある。他方、前記距離Ｗは、好ましくは１２．５mm以下が望ましい。前記距離Ｗが大きくなると、ベルトクッションゴム１０が大型化し、トレッド中央部２ｃの剛性が低下するおそれがある。
　なお、本明細書では、前記内側領域１０Ａの断面形状は三角形であるとみなし、前記断面積Ｓは、前記厚さｔ及び前記タイヤ軸方向の距離Ｗから、下記の式（１）で求められる。
　　Ｓ＝ｔ×Ｗ×１／２－－－－－－（１）
　以上、本発明が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。
　 図１の基本構造を持っているサイズ１１．００Ｒ２０の重荷重用タイヤが表１の仕様に基づき試作された。各試供タイヤの耐衝撃性、発熱性、走行後の複素弾性率Ｅ＊がテストされた。テスト方法は以下の通りである。
　＜耐衝撃性＞
　各試供タイヤが２０×８．００のリムに装着され、内圧１０００ｋＰａが充填された状態で準備された。テストタイヤは、外周面に衝撃用の突起を有するドラム上を、速度４０ｋｍ／ｈにて走行させられ、トレッド部に損傷が発生するまでの走行距離が測定された。前記突起は、高さ２５．４mm、上辺３０mm及び底辺７０mmの断面台形状であり、かつ周方向に６５mmの長さでのびている。該突起は、ショルダー主溝に位置するようにドラムに取り付けられた。結果は、実施例１を１００とした指数であり、数値が大きいほどトレッド部の耐久性が高いことを示す。
　＜発熱性＞
　各試供タイヤを前記リムに装着し、内圧７２５ｋＰａ、荷重２３．６８ｋＮ、気温３５℃の条件で、外周面が平滑なドラム上で、速度８０ｋｍ／ｈにて２時間走行させたときのトレッド部の温度が測定された。前記温度は、ショルダー主溝のタイヤ半径方向内方かつ第３のベルトプライの外表面からタイヤ半径方向外側に２mm隔てた位置にて測定された。結果は、実施例１の逆数を１００とした指数であり、数値が大きいほど走行時の発熱量が小さいことを示す。
　＜走行後の複素弾性率Ｅ＊＞
　各試供タイヤを、前記発熱性試験と同条件で走行させた後、タイヤを解体し、ショルダー主溝のタイヤ半径方向内方かつ第２のベルトプライと第３のベルトプライとの間のゴムの複素弾性率Ｅ＊が測定された。結果は、実施例１を１００とする指数であり、数値が大きいほど走行後の複素弾性率Ｅ＊の低下が少ないことを示す。複素弾性率Ｅ＊の低下が少ないということは、第２及び第３のベルトプライ間のせん断歪みが小さく、ゴムの劣化が少ないことを表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　表１から明らかなように、実施例１は、比較例１及び２と比べ、走行後複素弾性率Ｅ＊、発熱性、耐衝撃性がバランス良く向上していることが確認できた。
　２　トレッド部
　３　サイドウォール部
　４　ビード部
　５　ビードコア
　６　カーカス
　７　ベルト層
　８　ビードエーペックスゴム
　９　ショルダー主溝
　１０　ベルトクッションゴム

Claims (4)

  1. 　トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、
    　前記カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベルト層と、
    　前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端部と前記カーカスとの間に配された断面略三角形状のベルトクッションゴムと、
    　前記トレッド部のタイヤ軸方向外側に配されたショルダー主溝とを有する重荷重用タイヤであって、
    　前記ベルト層は、ベルトコードがタイヤ赤道に対して傾斜配列されたベルトプライの複数枚を含み、
    　前記ベルトプライは、前記カーカス側から半径方向外側に向かって重ねられた第１、第２、第３及び第４のベルトプライを含み、
    　前記第１乃至第３のベルトプライのタイヤ軸方向の外端は、前記ショルダー主溝よりもタイヤ軸方向外側に位置し、
    　前記第４のベルトプライのタイヤ軸方向の外端は、前記ショルダー主溝よりもタイヤ軸方向内側に位置し、
    　タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ベルトクッションゴムのタイヤ軸方向の内端は、前記ショルダー主溝の溝底面のタイヤ軸方向の内縁を通ってタイヤ半径方向にのびるショルダー主溝内縁線よりも、タイヤ軸方向内側に位置し、
    　前記ベルトクッションゴムは、前記ショルダー主溝内縁線よりもタイヤ軸方向内側の領域である内側領域の断面積が、２．５mm2以上かつ２０mm2以下であることを特徴とする重荷重用タイヤ。
  2. 　前記ショルダー溝内縁線上での前記ベルトクッションゴムの厚さは、２．０mm以上かつ５．０mm以下である請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
  3. 　前記ベルトクッションゴムのタイヤ軸方向の内端と、前記ショルダー主溝内縁線との間のタイヤ軸方向距離は、７．５mm以上かつ１２．５mm以下である請求項１又は２に記載の重荷重用タイヤ。
  4. 　前記ベルトクッションゴムは、０．０６より小さい正接損失ｔａｎδ１を有している請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
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