| 【発明の名称】 |
重荷重用タイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】沼田 一起
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| 【要約】 |
【課題】外側領域でのベルト剛性を相対的に高め重量増加を抑えながら耐久性を向上する。
【解決手段】第１、第２、第３のベルトプライ７Ａ〜７Ｃを含むベルト層７を有し、第２、第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃは、外側領域ＹＳのベルトプライのコード間距離Ｙｓを、中央領域ＹＣのコード間距離Ｙｃよりも小としている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至るカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具える重荷重用タイヤであって、前記ベルト層は、半径方向内側から外側に順次配されかつ並列されたベルトコードを有する第１、第２、第３のベルトプライを含むとともに、前記第２のベルトプライ、及び第３のベルトプライは、第１〜３のベルトプライの内の最大幅のベルトプライのプライ端からタイヤ軸方向内方に３０ｍｍを隔てる位置までの外側領域と、タイヤ赤道からタイヤ軸方向両側に３０ｍｍを隔てる位置までの中央領域において、前記外側領域のベルトプライのコード間距離Ｋｓを、前記中央領域のコード間距離Ｋｃよりも小としたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
【請求項２】前記外側領域のコード間距離Ｋｓは０．５〜０．８５ｍｍの範囲であり、かつ前記中央領域におけるベルトコードのコード太さＤｃ２，Ｄｃ３は互いに等しく、しかも第２、第３のベルトプライの外側領域におけるコード太さＤｓ２，Ｄｓ３は、前記中央領域におけるベルトコードのコード太さＤｃ２，Ｄｃ３よりも大としたことを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。
【請求項３】前記第２のベルトプライ、及び第３のベルトプライは、各ベルトコードが一方のプライ端から他方のプライ端まで途切れることなく連続してのびるとともに、前記外側領域のコード間距離Ｋｓを０．５〜０．８０ｍｍの範囲、かつ中央領域におけるコード間距離Ｋｃを０．８５〜１．２０ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトプライ内におけるコード間距離を、タイヤ軸方向の外側領域と中央領域とで相違せしめ、外側領域での剛性を相対的に高めることによって重量増加を抑えながら耐久性を向上した重荷重用タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、道路網の整備化、車両の高速化、高性能化にともない、例えばトラック、バス用の重荷重用タイヤにおいてもラジアル化、チューブレス化、さらに、偏平化が促進されている。又このような重荷重用のラジアルタイヤでは、高内圧かつ高荷重を支承するために、ベルト層のタガ効果を充分に高める必要があり、従来、このようなベルト層には、少なくとも３枚のスチールコードプライが用いられている。
【０００３】他方、重荷重用のラジアルタイヤは、通常７００〜８００ｋＰａ程度の高内圧を充填して使用される。この内圧により、ほぼ９０°に配列されたコードからなるカーカスプライは、その断面形状が円形になるように脹らもうとするが、高剛性のベルト層により、カーカスプライはこの膨らみが抑制されて一定形状に保たれる。
【０００４】しかし、偏平率が例えば７０％以下の低偏平タイヤにあっては、円形状断面に移行しようとする力が強くなるため、タイヤ赤道付近の中央領域では、ベルト層による強力なタガ効果によって抑制されるが、ベルト端側の外側領域では、ベルト剛性が不足し、トレッドショルダー部での成長が増大する。その結果、このトレッドショルダー部での接地圧や歪みが増し、機械疲労、熱疲労によってベルト端から剥離損傷（セパレーション）を招くなど耐久性能の低下原因となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そのために、従来では、ベルトコードを太くしたり、又コード間距離を狭くするなどしてベルト層全体の剛性を上げることが行われているが、不必要な重量増加を招くなど、軽量化の妨げとなっている。
【０００６】そこで本発明は、３枚のベルトプライのうちの第２、第３のベルトプライにおいて、その外側領域のコード間距離Ｋｓを中央領域のコード間距離Ｋｃよりも少なくとも小に設定することを基本として、外側領域でのベルト剛性を相対的に高め、重量増加を抑えながら耐久性を向上しうる重荷重用タイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至るカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具える重荷重用タイヤであって、前記ベルト層は、半径方向内側から外側に順次配されかつ並列されたベルトコードを有する第１、第２、第３のベルトプライを含むとともに、前記第２のベルトプライ及び第３のベルトプライは、第１〜３のベルトプライの内の最大幅のベルトプライのプライ端からタイヤ軸方向内方に３０ｍｍを隔てる位置までの外側領域と、タイヤ赤道からタイヤ軸方向両側に３０ｍｍを隔てる位置までの中央領域において、前記外側領域のベルトプライのコード間距離Ｋｓを、前記中央領域のコード間距離Ｋｃよりも小としたことを特徴としている。
【０００８】又請求項２の発明では、前記外側領域のコード間距離Ｋｓは０．５〜０．８５ｍｍの範囲であり、かつ前記中央領域におけるベルトコードのコード太さＤｃ２，Ｄｃ３は互いに等しく、しかも第２、第３のベルトプライの外側領域におけるコード太さＤｓ２，Ｄｓ３は、前記中央領域におけるベルトコードのコード太さＤｃ２，Ｄｃ３よりも大としたことを特徴としている。
【０００９】又請求項３の発明では、前記第２のベルトプライ、及び第３のベルトプライは、各ベルトコードが一方のプライ端から他方のプライ端まで途切れることなく連続してのびるとともに、前記外側領域のコード間距離Ｋｓを０．５〜０．８０ｍｍの範囲、かつ中央領域におけるコード間距離Ｋｃを０．８５〜１．２０ｍｍの範囲としたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の重荷重用タイヤが偏平率７０％以下のトラック・バス用のタイヤである場合の子午断面である。
【００１１】図１において、重荷重用タイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具えている。
【００１２】前記カーカス６は、ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折返すプライ折返し部６ｂを設けた１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなる場合を例示している。このカーカスプライ６Ａは、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列しており、本例では、カーカスコードとしてスチールコードが用いられる。
【００１３】なおカーカス６としては、前記スチールコードの他、芳香族ポリアミド、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードを用いた１枚ないし複数枚のプライで構成してもよい。また前記プライ折返し部６ｂは、ビードコア５の上方かつタイヤの最大巾位置下方で途切れ、このプライ折返し部６ｂとプライ本体部６ａとの間には、ビードエーペックスゴム８が充填され、ビード部４を補強しかつタイヤ横剛性を高めている。
【００１４】次に、前記ベルト層７は、半径方向内側から外側に向かって順次配される第１〜第３のベルトプライ７Ａ〜７Ｃと、本例では、その外側に配される巾狭の第４のベルトプライ７Ｄとからなる４層構造をなし、各ベルトプライ７Ａ〜７Ｄは、ベルトコードにスチールコードを用いて形成している。
【００１５】このベルト層７は、前記ベルトプライ７Ａ〜７Ｄのうち、第４のベルトプライ７Ｄのプライ巾を最小、前記第２のベルトプライ７Ｂのプライ巾を最大としており、又第１、３のベルトプライ７Ａを互いに略同巾で形成している。又図２に示すように、第１のベルトプライ７Ａにおけるベルトコードのタイヤ赤道Ｃに対するコード角度α１は５０°±１０゜、第２〜第４のベルトプライ７Ｂ〜７Ｄにおけるコード角度α２、α３、α４は夫々１８゜±１０°の範囲としてる。又第２のベルトプライ７Ｂのコードの傾斜方向と、第３のベルトプライ７Ｃのコードの傾斜方向とを相違させることにより、強固なトラス構造を構成しタガ効果を高めている。
【００１６】そして、本実施態様では、図３に概念的に示すように、ベルト層７をベルト端側の外側領域ＹＳと、タイヤ赤道側の中央領域ＹＣと、その間の中間領域ＹＭとに仮区分したとき、前記第２、第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃは、夫々、前記外側領域ＹＳでのコード間距離Ｋｓを、前記中央領域ＹＣでのコード間距離Ｋｃよりも小に設定している。
【００１７】即ち、第２のベルトプライ７Ｂにおいて、外側領域ＹＳでのコード間距離をＫｓ２、中央領域ＹＣでのコード間距離をＫｃ２としたとき、Ｋｓ２＜Ｋｃ２である。同様に、第３のベルトプライ７Ｃにおいて、外側領域ＹＳでのコード間距離をＫｓ３、中央領域ＹＣでのコード間距離をＫｃ３としたとき、Ｋｓ３＜Ｋｃ３である。
【００１８】ここで、前記「外側領域ＹＳ」とは、第１〜第３のベルトプライ７Ａ〜７Ｃのうちの最大巾のベルトプライ（本例では第２のベルトプライ７Ｂに相当）のプライ端７ｅからタイヤ軸方向内方に３０ｍｍを隔てる位置までの領域を意味する。又前記「中央領域ＹＣ」とは、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向両側に３０ｍｍを隔てる位置までの領域を意味する。又前記「コード間距離」とは、プライ内で隣り合うベルトコード間の隙間の大きさを意味する。なお各領域ＹＳ、ＹＣ内において、コード間距離が変化する場合には、その平均値としている。
【００１９】このように、前記コード間距離をプライ内で調整し、Ｋｓ２＜Ｋｃ２、及びＫｓ３＜Ｋｃ３とすることにより、前記外側領域ＹＳでのベルト剛性を相対的に高めることができ、重量増加を抑えながら耐久性を向上できる。
【００２０】このとき、耐久性の向上効果を確実なものとするために、前記外側領域ＹＳでのコード間距離Ｋｓ２、Ｋｓ３を、夫々、０．５〜０．８５ｍｍの範囲とするのが好ましい。なお、０．８５ｍｍを越えると充分な剛性アップが図れず、又０．５ｍｍ未満ではコードが近接しすぎコードルースが生じやすくなる。又コード間距離の比Ｋｓ２／Ｋｃ２、Ｋｓ３／Ｋｃ３は、本願では特に規制されないが、夫々０．５〜０．８５の範囲が好ましい。
【００２１】又本例では、前記耐久性の向上効果をさらに高めるために、第２、第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃにおいて、夫々、外側領域ＹＳにおけるコード太さＤｓ２、Ｄｓ３を、前記中央領域ＹＣにおけるコード太さＤｃ２、Ｄｃ３よりも大、即ちＤｓ２＞Ｄｃ２、Ｄｓ３＞Ｄｃ３とした場合を例示している。なお各領域ＹＳ、ＹＣ内において、太さの異なる２種類のコードが配される場合には、その平均値としている。又コード太さの比Ｄｓ２／Ｄｃ２、Ｄｓ３／Ｄｃ３は、本願では特に規制されないが、夫々１．１〜１．４の範囲が好ましい。
【００２２】この手法を実施するにあたり、本例では、第２、第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃを、夫々タイヤ軸方向に分割される内のプライ分割片７Ｂｉ、７Ｃｉと、外のプライ分割片７Ｂｏ、７Ｃｏとで形成している。このとき、各分割位置Ｐ２、Ｐ３の前記プライ端７ｅからの距離Ｌ２、Ｌ３は、３０ｍｍ以上或いは以下であっても良いが、分割による強度低下を防ぐため、距離の差｜Ｌ２−Ｌ３｜を５ｍｍ以上さらには９ｍｍ以上とするのが好ましい。
【００２３】そして、外のプライ分割片７Ｂｏ、７Ｃｏにおけるコード間距離Ｋｏ２、Ｋｏ３を内のプライ分割片７Ｂｉ、７Ｃｉにおけるコード間距離Ｋｉ２、Ｋｉ３より小に設定することにより、Ｋｓ２＜Ｋｃ２、及びＫｓ３＜Ｋｃ３としている。又同様に、外のプライ分割片７Ｂｏ、７Ｃｏにおけるコード太さＤｏ２、Ｄｏ３を内のプライ分割片７Ｂｉ、７Ｃｉにおけるコード太さＤｉ２、Ｄｉ３より大に設定することにより、Ｄｓ２＞Ｄｃ２、及びＤｓ３＞Ｄｃ３としている。
【００２４】なお本例では、前記分割位置Ｐ２、Ｐ３が夫々中間領域ＹＭに配されることにより、Ｋｏ２＝Ｋｓ２、Ｋｏ３＝Ｋｓ３、Ｋｉ２＝Ｋｃ２、Ｋｉ３＝Ｋｃ３、Ｄｏ２＝Ｄｓ２、Ｄｏ３＝Ｄｓ３、Ｄｉ２＝Ｄｃ２、Ｄｉ３＝Ｄｃ３となっている。
【００２５】ここで、特定のプライにコード破断が集中し、プランジャー強度が低下するのを抑制するために、少なくとも中央領域ＹＣにおけるコード太さＤｃ２、Ｄｃ３を互いに等しく設定するのが好ましく、さらには、第１、第４のベルトプライ７Ａ、７Ｄにおけるコード太さＤ１、Ｄ４も前記コード太さＤｃ２、Ｄｃ３と等しく設定するのが、プランジャー強度のために望ましい。
【００２６】なお、外のプライ分割片７Ｂｏ、７Ｃｏにおけるコード太さＤｏ２、Ｄｏ３は互いに相違させても良いが、トラス構造をバランス良く形成するために、さらには材料の共通化などのために、このコード太さＤｏ２、Ｄｏ３を互いに等しく設定するのが好ましい。
【００２７】次に、図４に、プライ分割片を用いることなく、前記外側領域ＹＳでのコード間距離Ｋｓを中央領域ＹＣでのコード間距離Ｋｃよりも小に設定する場合を例示する。
【００２８】本例では、加硫成形時におけるベルト層７のストレッチ量を、外側領域ＹＳと中央領域ＹＣとで相違させることにより、コード間距離をＫｓ＜Ｋｃに設定している。即ち、前記中央領域ＹＣでのストレッチ量を従来よりも高く設定し、ベルト層７を凸円弧状に湾曲させることによって、中央領域ＹＣでのコード間距離Ｋｃを相対的に高めている。
【００２９】従って、本例では、第２、第３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃとして、各ベルトコードが一方のプライ端から他方のプライ端まで途切れることなく連続してのびる１枚のプライで形成することができる。その反面、外側領域ＹＳと中央領域ＹＣとでコード太さＤｓ、Ｄｃが必然的に同一となる。従って、かかる場合、前記外側領域ＹＳでのベルト剛性を充分に高めるために、外側領域ＹＳのコード間距離Ｋｓを０．５〜０．８０ｍｍの範囲とする一方、中央領域ＹＣにおけるコード間距離Ｋｃを０．８５〜１．２０ｍｍの範囲とするのが好ましく、このとき、コード間距離の比Ｋｓ／Ｋｃを０．５５〜０．９５とするのが望ましい。
【００３０】なお本例では、第１〜第４のベルトプライ７Ａ〜７Ｄにおけるコード太さＤ１〜Ｄ４は互いに等しく設定している。
【００３１】以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３２】
【実施例】図１の構造をなしかつ図３に示すベルト層を有するタイヤサイズが２４５／７０Ｒ１９．５の重荷重用タイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの耐久性及びタイヤ重量を測定し、その結果を表１に記載した。なお使用したベルト層の他の仕様を表２に示す。
【００３３】（１）耐久性：ドラム試験器を用い、内圧（８５０ｋＰａ）、荷重（２６．１５ＫＮ）、速度（８０〜１４０ｋｍ／ｈ）で走行させ、タイヤ損傷が発生するまでの走行距離（完走は１５４０ｋｍ）を、比較例１を１００とした指数で表示している。値が大きいほど耐久性に優れている。
【００３４】（２）重量タイヤ１本当たりの重量を測定し、比較例１を１００とした指数で表示している。値が小さいほど軽量である。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】又図４に示すベルト層を有するタイヤサイズが２４５／７０Ｒ１９．５の重荷重用タイヤを表２の仕様に基づき試作し、各試供タイヤの耐久性及びタイヤ重量の測定結果を表３に記載した。なお使用したベルト層の他の仕様を表４に示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、外側領域でのベルト剛性を相対的に高めることができ、重量増加を抑えながら耐久性を向上しうる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３２３３
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１２月８日（２０００．１２．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２９６８
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 正 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１７８７１５（Ｐ２００２−１７８７１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月２６日（２００２．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３７４９１１（Ｐ２０００−３７４９１１） |
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