(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】重荷重用空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 9/18 20060101AFI20220720BHJP
B60C 9/22 20060101ALI20220720BHJP
【FI】
B60C9/18 M
B60C9/18 G
B60C9/22 G
(21)【出願番号】P 2022018694
(22)【出願日】2022-02-09
【審査請求日】2022-02-15
(31)【優先権主張番号】P 2021135983
(32)【優先日】2021-08-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉野 将行
(72)【発明者】
【氏名】木谷 尚史
【審査官】鏡 宣宏
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-87710(JP,A)
【文献】国際公開第2013/168370(WO,A1)
【文献】国際公開第2014/103068(WO,A1)
【文献】特開2008-155867(JP,A)
【文献】特開2017-30418(JP,A)
【文献】特開2019-89418(JP,A)
【文献】特開2019-89419(JP,A)
【文献】特開2009-248771(JP,A)
【文献】特開2007-131110(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 9/00-9/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
65%以下の偏平比の呼びを有し、
少なくとも3本の周方向溝が刻まれたトレッドと、前記トレッドの端に連なり、径方向において前記トレッドの内側に位置する一対のサイドウォールと、径方向において前記サイドウォールの内側に位置する一対のビードと、前記トレッド及び前記一対のサイドウォールの内側に位置し一方のビードと他方のビードとの間を架け渡すカーカスと、径方向において前記トレッドの内側に位置する補強層と、径方向において前記カーカスと前記補強層との間に位置する緩衝層とを備え、
前記少なくとも3本の周方向溝のうち、軸方向において外側に位置する周方向溝がショルダー周方向溝であり、
前記補強層が、並列した多数のベルトコードを含むベルトと、らせん状に巻かれたバンドコードを含むバンドとを備え、
前記ベルトが、第一ベルトプライ、第二ベルトプライ及び第三ベルトプライを備え、
前記第一ベルトプライ、前記第二ベルトプライ及び前記第三ベルトプライが径方向にこの順で並び、
前記第一ベルトプライに含まれる前記ベルトコードの傾斜の向きが、前記第二ベルトプライに含まれる前記ベルトコードの傾斜の向きと逆であり、
前記バンドが、両端が赤道面を挟んで相対するように配置されるフルバンドと、径方向において前記フルバンドの端の外側に位置する一対のエッジバンドとを備え、
前記フルバンドが、径方向において前記第一ベルトプライと前記第二ベルトプライとの間に位置し、
前記緩衝層が架橋ゴムからなる、
重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記緩衝層の複素弾性率が7.0MPa以上12.0MPa以下である、
請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記フルバンドの端が軸方向において前記ショルダー周方向溝の外側に位置する、
請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記フルバンドの端から前記エッジバンドの内端までの軸方向距離が10mm以上である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項5】
軸方向において前記緩衝層の端が前記エッジバンドの内端の内側に位置する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記緩衝層の軸方向幅の、前記第一ベルトプライの軸方向幅に対する比率が50%以上である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項7】
軸方向において前記緩衝層の外側に位置する一対のクッション層を備え、
前記一対のクッション層がそれぞれ、前記補強層の端において、前記補強層と前記カーカスとの間に位置し、
軸方向において前記緩衝層の端が前記クッション層の内端の外側に位置する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項8】
前記緩衝層の複素弾性率が前記クッション層の複素弾性率よりも高い、
請求項7に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
重荷重用空気入りタイヤ(以下、タイヤ)のトレッドには、排水性の観点から、少なくとも3本の周方向溝が刻まれる。トレッドに刻まれる周方向溝のうち、軸方向において外側に位置する周方向溝がショルダー周方向溝である。周方向溝が刻まれている部分の剛性は、そうでない部分の剛性よりも低い。
【0003】
トレッドとカーカスとの間には、ベルトやバンドが設けられる。ベルトは、径方向に並ぶ複数のベルトプライで構成される。それぞれのベルトプライは、並列した多数のベルトコードを含む。ベルトコードには通常、スチールコードが用いられる。バンドは、らせん状に巻かれたバンドコードを含む。バンドコードには、ナイロン繊維等の有機繊維からなるコードや、スチールコードが用いられる。ベルト又はバンドの構成を調整することにより、トレッド部の剛性がコントロールされる(例えば、下記の特許文献1)。
【0004】
走行状態にあるタイヤでは、変形と復元とが繰り返される。これにより、タイヤの形状が変化する。接地形状が変化するので、耐偏摩耗性の低下が懸念される。
タイヤの走行状態において、トレッド端部分はアクティブに動く。偏平比が65%以下の低偏平なタイヤには、幅広のトレッド面を有するタイヤがある。低偏平なタイヤでは、高偏平なタイヤに比べて形状変化が大きい傾向にある。形状変化を抑えるために、らせん状に巻かれたバンドコードを含むフルバンドの採用が検討される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
重荷重用空気入りタイヤのベルトは通常、径方向に積層された4枚のベルトプライで構成される。形状変化抑制のためにフルバンドを追加すると、タイヤの質量は増加する。タイヤ質量は車両の燃費性能や積載量に影響する。タイヤ質量への影響を考慮しながら、走行による形状変化の抑制を達成できる技術の確立が求められている。
【0007】
フルバンドに含まれるバンドコードは実質的に周方向に延びる。走行状態にあるタイヤのフルバンドには、径方向において内側から外側に向かって広がるように力が作用する。この力によって、バンドコードの張力が高まる。
【0008】
タイヤは路面と接地すると撓む。これにより、フルバンドに作用する力が低下するので、バンドコードの張力は低下する。路面から離れタイヤが復元すると、フルバンドに作用する力が高まり、バンドコードの張力は高まる。走行状態にあるタイヤのバンドコードでは、張力の変動が繰り返される。張力の変動の程度によっては、バンドコードに破断が生じることが懸念される。バンドコードが破断すると、拘束力が低下する。この場合、フルバンドが形状変化の抑制に貢献できなくなる恐れがある。フルバンドの保護のためにエッジバンドを追加すると、タイヤ質量がさらに増加する。
【0009】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とを達成できる、重荷重用空気入りタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様に係る重荷重用空気入りタイヤは、65%以下の偏平比の呼びを有する。この重荷重用空気入りタイヤは、少なくとも3本の周方向溝が刻まれたトレッドと、前記トレッドの端に連なり、径方向において前記トレッドの内側に位置する一対のサイドウォールと、径方向において前記サイドウォールの内側に位置する一対のビードと、前記トレッド及び前記一対のサイドウォールの内側に位置し一方のビードと他方のビードとの間を架け渡すカーカスと、径方向において前記トレッドの内側に位置する補強層と、径方向において前記カーカスと前記補強層との間に位置する緩衝層とを備える。前記少なくとも3本の周方向溝のうち、軸方向において外側に位置する周方向溝がショルダー周方向溝である。前記補強層は、並列した多数のベルトコードを含むベルトと、らせん状に巻かれたバンドコードを含むバンドとを備える。前記ベルトは、第一ベルトプライ、第二ベルトプライ及び第三ベルトプライを備える。前記第一ベルトプライ、前記第二ベルトプライ及び前記第三ベルトプライは径方向にこの順で並ぶ。前記第一ベルトプライに含まれる前記ベルトコードの傾斜の向きは、前記第二ベルトプライに含まれる前記ベルトコードの傾斜の向きと逆である。前記バンドは、両端が赤道面を挟んで相対するように配置されるフルバンドと、径方向において前記フルバンドの端の外側に位置する一対のエッジバンドとを備える。前記フルバンドは、径方向において前記第一ベルトプライと前記第二ベルトプライとの間に位置する。前記緩衝層は架橋ゴムからなる。
【0011】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記緩衝層の複素弾性率は7.0MPa以上12.0MPa以下である。
【0012】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記フルバンドの端は軸方向において前記ショルダー周方向溝の外側に位置する。
【0013】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記フルバンドの端から前記エッジバンドの内端までの軸方向距離は10mm以上である。
【0014】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、軸方向において前記緩衝層の端は前記エッジバンドの内端の内側に位置する。
【0015】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記緩衝層の軸方向幅の、前記第一ベルトプライの軸方向幅に対する比率は50%以上である。
【0016】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤは、軸方向において前記緩衝層の外側に位置する一対のクッション層を備える。前記一対のクッション層はそれぞれ、前記補強層の端において、前記補強層と前記カーカスとの間に位置する。軸方向において前記緩衝層の端は前記クッション層の内端の外側に位置する。
【0017】
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記緩衝層の複素弾性率は前記クッション層の複素弾性率よりも高い。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とを達成できる、重荷重用空気入りタイヤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】
図1は、本発明の一実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤの一部が示された断面図である。
【
図2】
図2は、補強層の構成を説明する概略図である。
【
図3】
図3は、
図1のタイヤの一部が示された拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて、本発明が詳細に説明される。
【0021】
本開示において、タイヤを正規リムに組み込み、タイヤの内圧が正規内圧に調整され、このタイヤに荷重がかけられていない状態は、正規状態と称される。
【0022】
本開示においては、特に言及がない限り、タイヤ各部の寸法及び角度は、正規状態で測定される。
正規リムにタイヤを組んだ状態で測定できない、タイヤの子午線断面における各部の寸法及び角度は、回転軸を含む平面に沿ってタイヤを切断することにより得られる、タイヤの断面において、左右のビード間の距離を、正規リムに組んだタイヤにおけるビード間の距離に一致させて、測定される。
【0023】
正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。
【0024】
正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
【0025】
正規荷重とは、タイヤが依拠する規格において定められた荷重を意味する。JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。
【0026】
本開示において、「偏平比の呼び」は、JIS D4202「自動車用タイヤ-呼び方及び諸元」に規定された「タイヤの呼び」に含まれる「偏平比の呼び」である。
【0027】
本開示において、タイヤのトレッド部とは、路面と接地する、タイヤの部位である。ビード部とは、リムに嵌め合わされる、タイヤの部位である。サイド部とは、トレッド部とビード部との間を架け渡す、タイヤの部位である。タイヤは、部位として、トレッド部、一対のビード部及び一対のサイド部を備える。
【0028】
本開示において、並列したコードを含むタイヤの要素、5cm幅あたりに含まれるコードの本数が、この要素に含まれるコードの密度(単位は、エンズ/5cmである。)として表される。コードの密度は、特に言及がない限り、コードの長さ方向に対して垂直な面で切断することにより得られる要素の断面において得られる。
【0029】
本開示において、架橋ゴムとは、ゴム組成物を加圧及び加熱して得られるゴム組成物の成形体である。ゴム組成物は、バンバリーミキサー等の混錬機において、基材ゴム及び薬品を混合することにより得られる未架橋状態のゴムである。架橋ゴムは加硫ゴムとも称され、ゴム組成物は未加硫ゴムとも称される。
【0030】
基材ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)及びブチルゴム(IIR)が例示される。薬品としては、カーボンブラックやシリカのような補強剤、アロマチックオイル等のような可塑剤、酸化亜鉛等のような充填剤、ステアリン酸のような滑剤、老化防止剤、加工助剤、硫黄及び加硫促進剤が例示される。基材ゴム及び薬品の選定、選定した薬品の含有量等は、ゴム組成物が適用される、トレッド、サイドウォール等の各要素の仕様に応じて、適宜決められる。
【0031】
本開示において、タイヤを構成する要素のうち、架橋ゴムからなる要素の温度70℃での複素弾性率は、JIS K6394の規定に準拠し、粘弾性スペクトロメータ((株)岩本製作所製の「VES」)を用いて下記の条件にて測定される。
初期歪み=10%
動歪み=2%
周波数=10Hz
変形モード=引張
この測定では、試験片はタイヤからサンプリングされる。タイヤから試験片をサンプリングできない場合には、測定対象の要素の形成に用いられるゴム組成物を170℃の温度で12分間加圧及び加熱して得られる、シート状の架橋ゴム(以下、ゴムシートとも称される。)から試験片がサンプリングされる。
【0032】
本開示において、スチールコードの切断荷重は、JIS G3510の規定に準拠して測定される。切断荷重を得るための引張り速度は50mm/分に設定される。
【0033】
図1は、本発明の一実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤ2(以下、単に「タイヤ2」とも称する。)の一部を示す。このタイヤ2は、トラック、バス等の車両に装着される。このタイヤ2の偏平比の呼びは65%以下である。言い換えれば、このタイヤ2は、65%以下の偏平比の呼びを有する。このタイヤ2は低偏平タイヤである。
【0034】
図1は、タイヤ2の回転軸を含む平面に沿った、このタイヤ2の断面(以下、子午線断面)の一部を示す。
図1において、左右方向はタイヤ2の軸方向であり、上下方向はタイヤ2の径方向である。
図1の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ2の周方向である。一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表す。
【0035】
このタイヤ2は、トレッド4、一対のサイドウォール6、一対のビード8、一対のチェーファー10、カーカス12、一対のクッション層14、インナーライナー16、一対のスチールフィラー18、補強層20、及び緩衝層22を備える。
【0036】
トレッド4は、その外面において路面と接地する。この外面は、トレッド面24である。
図1において符号PCは、トレッド面24と赤道面との交点である。交点PCはタイヤ2の赤道とも称される。
【0037】
図1において、符号PEはトレッド面24の端である。両矢印WTは、トレッド面24の幅である。トレッド面24幅WTは、一方のトレッド面24の端PEから他方のトレッド面24の端PEまでの軸方向距離である。なお、タイヤ2において、外観上、トレッド面24の端PEが識別不能な場合には、正規状態のタイヤ2に正規荷重を負荷して、キャンバー角を0゜としタイヤ2を平面に接触させて得られる接地面の軸方向外側端に対応するトレッド面24上の位置が、トレッド面24の端PEとして定められる。
【0038】
トレッド4は、ベース部26と、このベース部26の径方向外側に位置するキャップ部28とを備える。ベース部26は、低発熱性の架橋ゴムからなる。キャップ部28は、耐摩耗性及びグリップ性能が考慮された架橋ゴムからなる。
図1に示されるように、ベース部26は補強層20全体を覆う。キャップ部28はベース部26全体を覆う。
【0039】
このタイヤ2では、少なくとも3本の周方向溝30がトレッド4に刻まれる。
図1に示されたタイヤ2のトレッド4には、4本の周方向溝30が刻まれる。これら周方向溝30は、軸方向に並列され、周方向に連続して延びる。
【0040】
トレッド4に刻まれた4本の周方向溝30のうち、軸方向において外側に位置する周方向溝30がショルダー周方向溝30sである。軸方向において、ショルダー周方向溝30sの内側に位置する周方向溝30がミドル周方向溝30mである。このタイヤ2では、4本の周方向溝30は、一対のミドル周方向溝30mと一対のショルダー周方向溝30sとで構成される。
【0041】
このタイヤ2では、排水性及びトラクション性能への貢献の観点から、ミドル周方向溝30mの軸方向幅はトレッド面24幅WTの2%以上10%以下が好ましい。ミドル周方向溝30mの深さは13mm以上25mm以下が好ましい。ショルダー周方向溝30sの軸方向幅はトレッド面24幅TWの1%以上7%以下が好ましい。ショルダー周方向溝30sの深さは13mm以上25mm以下が好ましい。
【0042】
前述したように、トレッド4には少なくとも3本の周方向溝30が刻まれる。これにより、このトレッド4には少なくとも4本の陸部32が構成される。
図1に示されたタイヤ2のトレッド4には4本の周方向溝30が刻まれ5本の陸部32が構成される。これら陸部32は、軸方向に並列され、周方向に連続して延びる。
【0043】
トレッド4に構成された5本の陸部32のうち、軸方向において外側に位置する陸部32がショルダー陸部32sである。ショルダー陸部32sは、軸方向においてショルダー周方向溝30sの外側に位置し、トレッド面24の端PEを含む。軸方向において、ショルダー陸部32sの内側に位置する陸部32はミドル陸部32mである。軸方向において、ミドル陸部32mの内側に位置する陸部32がセンター陸部32cである。このタイヤ2では、5本の陸部32は、センター陸部32cと、一対のミドル陸部32mと、一対のショルダー陸部32sとで構成される。
【0044】
このタイヤ2では、センター陸部32cの軸方向幅はトレッド面24幅WTの10%以上18%以下である。ミドル陸部32mの軸方向幅はトレッド面24幅WTの10%以上18%以下である。ショルダー陸部32sの軸方向幅はトレッド面24幅WTの15%以上25%以下である。陸部32の軸方向幅は、トレッド面24の一部をなす陸部32の頂面の軸方向幅により表される。
【0045】
このタイヤ2では、トレッド4に構成される陸部32のうち、軸方向において中央に位置する陸部32、すなわちセンター陸部32cが赤道面上に位置する。このタイヤ2は、陸部32が赤道面上に位置するように構成されたトレッド4を備える。周方向溝30が赤道面上に位置するように、このトレッド4が構成されてもよい。
【0046】
それぞれのサイドウォール6は、トレッド4の端に連なる。サイドウォール6は、トレッド4の端から径方向内向きに延びる。サイドウォール6は径方向においてトレッド4の内側に位置する。サイドウォール6は、架橋ゴムからなる。
【0047】
それぞれのビード8は径方向においてサイドウォール6の内側に位置する。ビード8は、コア34と、エイペックス36とを備える。
【0048】
コア34は周方向に延びる。コア34は、巻き回されたスチール製のワイヤを含む。コア34は略六角形の断面形状を有する。
【0049】
エイペックス36は径方向においてコア34の外側に位置する。エイペックス36は内側エイペックス36uと外側エイペックス36sとを備える。内側エイペックス36uはコア34から径方向外向きに延びる。外側エイペックス36sは内側エイペックス36uよりも径方向外側に位置する。内側エイペックス36uは硬質な架橋ゴムからなる。外側エイペックス36sは内側エイペックス36uよりも軟質な架橋ゴムからなる。
【0050】
それぞれのチェーファー10は、軸方向においてビード8の外側に位置する。チェーファー10は、径方向においてサイドウォール6の内側に位置する。チェーファー10は、リム(図示されず)と接触する。チェーファー10は、耐摩耗性が考慮された架橋ゴムからなる。
【0051】
カーカス12は、トレッド4、一対のサイドウォール6、及び一対のチェーファー10の内側に位置する。カーカス12は一方のビード8と他方のビード8との間を架け渡す。
【0052】
カーカス12は少なくとも1枚のカーカスプライ38を備える。このタイヤ2のカーカス12は1枚のカーカスプライ38からなる。カーカスプライ38は、それぞれのコア34の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される。カーカスプライ38は、一方のコア34から他方のコア34に向かって延びるプライ本体38aと、このプライ本体38aに連なりそれぞれのコア34の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される一対の折り返し部38bとを有する。
【0053】
図示されないが、カーカスプライ38は並列された多数のカーカスコードを含む。これらカーカスコードはトッピングゴムで覆われる。それぞれのカーカスコードは赤道面と交差する。このタイヤ2では、カーカスコードが赤道面に対してなす角度(以下、カーカスコードの交差角度)は70°以上90°以下である。このカーカス12はラジアル構造を有する。このタイヤ2のカーカスコードはスチールコードである。
【0054】
それぞれのクッション層14は、軸方向において、緩衝層22の外側に位置する。クッション層14は、補強層20の端20eにおいて、補強層20とカーカス12(詳細には、カーカスプライ38のプライ本体38a)との間に位置する。軸方向において、クッション層14の内端14ueは補強層20の端20eの内側に位置する。軸方向において、クッション層14の外端14seは補強層の20の端20eの外側に位置する。径方向において、クッション層14の外端14seは補強層の20の端20eの内側に位置する。クッション層14は軟質な架橋ゴムからなる。補強層20の端20eにおける損傷発生防止の観点から、クッション層14の複素弾性率E*cは、3.0MPa以上6.0MPa以下であることが好ましい。
【0055】
インナーライナー16は、カーカス12の内側に位置する。インナーライナー16はインスレーション(図示されず)を介してカーカス12の内面に接合される。インナーライナー16はタイヤ2の内面を構成する。インナーライナー16は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー16はタイヤ2の内圧を保持する。
【0056】
それぞれのスチールフィラー18は、ビード部Bに位置する。スチールフィラー18は、カーカスプライ38に沿ってコア34の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される。図示されないが、スチールフィラー18は並列した多数のフィラーコードを含む。フィラーコードとしてスチールコードが用いられる。
【0057】
補強層20は径方向においてトレッド4の内側に位置する。補強層20はトレッド4とカーカス12との間に位置する。補強層20はベルト40とバンド42とを備える。
【0058】
ベルト40は、少なくとも3枚のベルトプライ44を備える。各ベルトプライ44は、両端44eが赤道面を挟んで相対するように配置される。
ベルト40は、第一ベルトプライ44A、第二ベルトプライ44B及び第三ベルトプライ44Cを備える。第一ベルトプライ44A、第二ベルトプライ44B及び第三ベルトプライ44Cはこの順で径方向に並ぶ。
このタイヤ2では、ベルト40を構成する少なくとも3枚のベルトプライ44のうち、径方向において最も内側に位置するベルトプライ44が第一ベルトプライ44Aであり、内側から順に第一ベルトプライ44A、第二ベルトプライ44B及び第三ベルトプライ44Cが並ぶ。このベルト40は、第一ベルトプライ44Aと、径方向において第一ベルトプライ44Aの外側に位置する第二ベルトプライ44Bと、径方向において第二ベルトプライ44Bの外側に位置する第三ベルトプライ44Cとを備える。このタイヤ2では、ベルト40が、径方向外側から順に、第一ベルトプライ44A、第二ベルトプライ44B及び第三ベルトプライ44Cが並ぶように構成されてもよい。
【0059】
このタイヤ2では、ベルト40は4枚以上のベルトプライ44で構成されてもよい。タイヤ2の軽量化の観点から、ベルト40は3枚のベルトプライ44、すなわち、第一ベルトプライ44A、第二ベルトプライ44B及び第三ベルトプライ44Cで構成されるのが好ましい。
【0060】
図1に示されるように、第一ベルトプライ44Aの端44Aeは、軸方向において、ショルダー周方向溝30sの外側に位置する。第二ベルトプライ44Bの端44Beは、軸方向において、ショルダー周方向溝30sの外側に位置する。第三ベルトプライ44Cの端44Ceは、軸方向において、ショルダー周方向溝30sの外側に位置する。このタイヤ2では、第三ベルトプライ44Cの端44Ceが、軸方向において、ショルダー周方向溝30sの内側に位置してもよい。損傷防止の観点から、第三ベルトプライ44Cの端44Ceが径方向においてショルダー周方向溝30sと重複しないように、第三ベルトプライ44Cは配置される。
【0061】
図1において、符号W1で示される長さは第一ベルトプライ44Aの軸方向幅である。符号W2で示される長さは、第二ベルトプライ44Bの軸方向幅である。符号W3で示される長さは、第三ベルトプライ44Cの軸方向幅である。各ベルトプライ44の軸方向幅は、ベルトプライ44の一方の端44eから他方の44端eまでの軸方向距離である。
【0062】
このタイヤ2では、第一ベルトプライ44Aが最も広い軸方向幅W1を有し、第三ベルトプライ44Cが最も狭い軸方向幅W3を有する。第二ベルトプライ44Bの軸方向幅W2は第一ベルトプライ44Aの軸方向幅W1よりも狭く、第三ベルトプライ44Cの軸方向幅W3よりも広い。
このタイヤ2では、ベルト40を構成する少なくとも3枚のベルトプライ44のうち、径方向において最も内側に位置するベルトプライ44が、最も広い軸方向幅W1を有する第一ベルトプライ44Aである。このベルト40は、トレッド部Tの剛性を効果的に高める。
【0063】
このタイヤ2では、トレッド部Tの剛性が効果的に高められる観点から、トレッド4の幅WTに対する第一ベルトプライ44Aの軸方向幅W1の比(W1/WT)は0.75以上0.95以下が好ましい。トレッド4の幅WTに対する第二ベルトプライ44Bの軸方向幅W2の比(W2/WT)は0.70以上0.90以下が好ましい。第三ベルトプライ44Cの軸方向幅W3はタイヤ2の仕様に応じて適宜設定される。
【0064】
このタイヤ2では、ベルト40の軸方向幅は、最も広い軸方向幅を有するベルトプライ44の軸方向幅で表される。前述したように、第一ベルトプライ44Aが最も広い軸方向幅W1を有する。このタイヤ2のベルト40の軸方向幅は、第一ベルトプライ44Aの軸方向幅W1で表される。このタイヤ2では、第一ベルトプライ44Aの端44Aeがベルト40の端40eである。ベルト40の端40eは補強層20の端20eでもある。
【0065】
バンド42は、フルバンド46と、一対のエッジバンド48とを備える。フルバンド46は、両端46eが赤道面を挟んで相対するように配置される。軸方向において、フルバンド46の端46eはベルト40の端40eの内側に位置する。
一対のエッジバンド48は、赤道面を挟んで軸方向に離間して配置される。このタイヤ2では、一対のエッジバンド48の間にベルト40の一部をなす第三ベルトプライ44Cが位置する。
【0066】
このタイヤ2では、それぞれのエッジバンド48は、トレッド4とフルバンド46との間に位置する。エッジバンド48は、径方向において、フルバンド46の端46eの外側に位置する。軸方向において、エッジバンド48の内端48ueはフルバンド46の端46eの内側に位置する。エッジバンド48の外端48seは、軸方向において、フルバンド46の端46eの外側に位置する。エッジバンド48は、径方向においてフルバンド46の端46eと重複する。エッジバンド48の外端48se位置が、軸方向においてフルバンド46の端46e位置と一致していてもよい。この場合においても、エッジバンド48は、径方向においてフルバンド46の端46eの外側に位置する。
【0067】
図2は、補強層20の構成を示す。
図2において、左右方向はタイヤ2の軸方向であり、上下方向はタイヤ2の周方向である。
図2の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ2の径方向である。紙面の表側が径方向外側であり、裏側が径方向内側である。
【0068】
図2に示されるように、ベルト40を構成する各ベルトプライ44は並列した多数のベルトコード50を含む。
図2では、説明の便宜のため、ベルトコード50は実線で表されるが、ベルトコード50はトッピングゴム52で覆われる。
このタイヤ2のベルトコード50はスチールコードである。各ベルトプライ44におけるベルトコード50の密度は、15エンズ/5cm以上30エンズ/5cm以下である。
【0069】
各ベルトプライ44においてベルトコード50は、周方向に対して傾斜する。
第一ベルトプライ44Aに含まれるベルトコード50の傾斜の向き(以下、第一ベルトコード50Aの傾斜方向)は、第二ベルトプライ44Bに含まれるベルトコード50の傾斜の向き(以下、第二ベルトコード50Bの傾斜方向)と逆である。このタイヤ2では、第一ベルトコード50Aと第二ベルトコード50Bとが交差するようにベルト40は構成される。
第三ベルトプライ44Cに含まれるベルトコード50の傾斜の向き(以下、第三ベルトコード50Cの傾斜方向)は第二ベルトコード50Bの傾斜方向と同じである。第三ベルトコード50Cの傾斜方向が第二ベルトコード50Bの傾斜方向と逆であってもよい。
【0070】
図2において、角度θ1は、第一ベルトプライ44Aに含まれるベルトコード50が赤道面に対してなす角度(以下、第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1)である。角度θ2は、第二ベルトプライ44Bに含まれるベルトコード50が赤道面に対してなす角度(以下、第二ベルトコード50Bの傾斜角度θ2)である。角度θ3は、第三ベルトプライ44Cに含まれるベルトコード50が赤道面に対してなす角度(以下、第三ベルトコード50Cの傾斜角度θ3)である。
【0071】
このタイヤ2では、第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1、第二ベルトコード50Bの傾斜角度θ2及び第三ベルトコード50Cの傾斜角度θ3は、10°以上が好ましく、60°以下が好ましい。
トレッド部Tの動きが効果的に拘束され、安定した形状の接地面が得られる観点から、第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1は15°以上がより好ましく、30°以下がより好ましい。第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1は20°以下がさらに好ましい。第二ベルトコード50Bの傾斜角度θ2は15°以上がより好ましく、30°以下がより好ましい。第二ベルトコード50Bの傾斜角度θ2は20°以下がさらに好ましい。第三ベルトコード50Cの傾斜角度θ3は、15°以上がより好ましく、50°以下がより好ましい。
【0072】
前述したように、カーカスプライ38はカーカスコードを含み、カーカスコードの交差角度は70°以上90°以下である。このタイヤ2では、カーカスプライ38に最も近いベルトプライ44は第一ベルトプライ44Aである。このタイヤ2では、第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1と、カーカスコードの交差角度との差は大きい。
【0073】
図2に示されるように、バンド42を構成するフルバンド46及びエッジバンド48は、らせん状に巻かれたバンドコード54を含む。
図2では、説明の便宜のためバンドコード54は実線で表されるが、バンドコード54はトッピングゴム56で覆われる。
【0074】
このタイヤ2では、バンドコード54はスチールコード、又は有機繊維からなるコード(以下、有機繊維コード)である。バンドコード54として有機繊維コードが用いられる場合、この有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、及びアラミド繊維が例示される。このタイヤ2では、フルバンド46のバンドコード54Fと、エッジバンド48のバンドコード54Eとに同じコードが用いられてもよく、異なるコードが用いられてもよい。タイヤ2の仕様に応じて、フルバンド46及びエッジバンド48に用いられるバンドコード54が決められる。
【0075】
前述したように、フルバンド46はらせん状に巻かれたバンドコード54Fを含む。フルバンド46はジョイントレス構造を有する。フルバンド46において、バンドコード54Fが周方向に対してなす角度は、好ましくは5°以下、より好ましくは2°以下である。バンドコード54Fは実質的に周方向に延びる。
【0076】
フルバンド46におけるバンドコード54Fの密度は、20エンズ/5cm以上35エンズ/5cm以下である。バンドコード54Fの密度は、子午線断面に含まれるフルバンド46の断面において、フルバンド46の5cm幅あたりに含まれるバンドコード54Fの断面数により表される。
【0077】
前述したように、エッジバンド48は螺旋状に巻かれたバンドコード54Eを含む。エッジバンド48はジョイントレス構造を有する。エッジバンド48において、バンドコード54Eが周方向に対してなす角度は、好ましくは5°以下、より好ましくは2°以下である。エッジバンド48のバンドコード54Eは実質的に周方向に延びる。
【0078】
エッジバンド48におけるバンドコード54Eの密度は、20エンズ/5cm以上35エンズ/5cm以下である。このバンドコード54Eの密度は、このバンドコード54Eの延在方向に対して垂直な面に沿った、エッジバンド48の断面において、このエッジバンド48の5cm幅あたりに含まれるバンドコード54Eの断面数により表される。
【0079】
図3は、
図1に示された、タイヤ2の断面の一部を示す。この
図3は、このタイヤ2のトレッド部Tを示す。
【0080】
このタイヤ2では、第一ベルトプライ44Aの端44Aeと、第二ベルトプライ44Bの端44Beとはそれぞれ、ゴム層58で覆われる。ゴム層58で覆われた第一ベルトプライ44Aの端44Aeと第二ベルトプライ44Bの端44Beとの間には、さらに複数枚のゴム層58が配置される。このタイヤ2では、第一ベルトプライ44Aの端44Aeと第二ベルトプライ44Bの端44Beとの間に、計4枚のゴム層58からなるエッジ部材60が構成される。エッジ部材60は架橋ゴムからなる。エッジ部材60は、第一ベルトプライ44Aの端44Aeと第二ベルトプライ44Bの端44Beとの間隔維持に貢献する。このタイヤ2では、走行による、第一ベルトプライ44Aの端44Aeと第二ベルトプライ44Bの端44Beとの位置関係の変化が抑えられる。エッジ部材60は、補強層20の一部である。このタイヤ2の補強層20は、ベルト40及びバンド42に加え、一対のエッジ部材60を備える。
【0081】
緩衝層22は、径方向において、カーカス12と補強層20との間に位置する。緩衝層22は、両端22eが赤道面を挟んで相対するように配置される。軸方向において、緩衝層22の端22eはフルバンド46の端46eの内側に位置する。
図1において、符号WBで示される長さは緩衝層22の軸方向幅である。緩衝層22の軸方向幅は、緩衝層22の一方の端22eから他方の端22eまでの軸方向距離である。
【0082】
このタイヤ2では、緩衝層22は、径方向においてカーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に位置する。緩衝層22は、軸方向において一対のクッション層14の間に位置する。このタイヤ2の緩衝層22はクッション層14の架橋ゴムとは異なる架橋ゴムからなる。
【0083】
前述したように、このタイヤ2では、両端46eが赤道面を挟んで相対するようにフルバンド46は配置される。このフルバンド46は、赤道面からそれぞれの端46eに向かって軸方向に延びる。このタイヤ2ではさらに、エッジバンド48が、径方向において、フルバンド46の端46eの外側に位置する。
【0084】
このタイヤ2は低偏平なタイヤであるが、フルバンド46及び一対のエッジバンド48がトレッド部Tの変形を効果的に抑える。タイヤ2の形状変化、例えばカーカス12の輪郭(以下、ケースラインとも称される。)の変化が抑えられるので、接地形状の変化が抑えられる。
【0085】
前述したように、フルバンド46に含まれるバンドコード54Fは実質的に周方向に延びる。走行状態にあるタイヤ2のフルバンド46には、径方向において内側から外側に向かって広がるように力が作用する。この力によってバンドコード54Fの張力が高まる。
【0086】
タイヤは路面と接地すると撓む。これにより、フルバンドに作用する力が低下するので、バンドコードの張力は低下する。路面から離れタイヤが復元すると、フルバンドに作用する力が高まり、バンドコードの張力は高まる。走行状態にあるタイヤのバンドコードでは、張力の変動が繰り返される。張力の変動の程度によっては、バンドコードに破断が生じることが懸念される。バンドコードが破断すると、拘束力が低下する。この場合、フルバンドが形状変化の抑制に貢献できなくなる恐れがある。
【0087】
このタイヤ2では、エッジバンド48がフルバンド46の端46eを拘束する。フルバンド46に含まれるバンドコード54Fの張力変動が抑えられるので、この張力変動によるバンドコード54Fの破断の発生が抑えられる。このタイヤ2のフルバンド46は、形状変化の抑制機能を安定に発揮できる。エッジバンド48はフルバンド46に比して狭い。そのため、エッジバンド48のバンドコード54Eにフルバンド46のような張力変動は生じにくい。エッジバンド48のバンドコード54Eに破断は生じにくい。
【0088】
このタイヤ2ではさらに、フルバンド46が、径方向において第一ベルトプライ44Aと第二ベルトプライ44Bとの間に位置する。
第一ベルトプライ44A及び第二ベルトプライ44Bは、フルバンド46に作用する力を抑制する。特に、第一ベルトプライ44Aに含まれるベルトコード50と第二ベルトプライ44Bに含まれるベルトコード50とは互いに交差する関係にあるので、フルバンド46に作用する力が効果的に抑制される。フルバンド46に含まれるバンドコード54の張力変動が抑えられるので、この張力変動によるバンドコード54の破断の発生が抑えられる。このタイヤ2のフルバンド46は、形状変化の抑制機能を安定に発揮できる。
【0089】
前述したように、このタイヤ2では、ベルト40を構成するベルトプライ40のうち、第一ベルトプライ44Aがカーカスプライ38のプライ本体38aに最も近く、第一ベルトプライ44Aに含まれる第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1とプライ本体38aにおけるカーカスコードの交差角度との差は大きい。
【0090】
タイヤ2をリム(図示されず)に組み、タイヤ2の内部に空気を充填すると、タイヤ2は膨張する。このとき、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に、カーカスコードの交差角度と第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1との差に起因して歪が生じる。歪の程度によっては、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に損傷が生じ、ベルト40がカーカス12を十分に拘束できない恐れがある。
従来タイヤでは、歪みの緩和のために、このタイヤ2の第一ベルトプライ44Aに対応するベルトプライ(以下、対応プライ)とカーカスプライとの間に、ベルトコードの傾斜角度を、カーカスコードの交差角度よりも小さく、対応プライのベルトコードの傾斜角度よりも大きい角度に調整した、ベルトプライ(以下、傾斜プライ)が設けられる。従来タイヤでは、拘束力の確保と歪の緩和のために、ベルトは少なくとも4枚のベルトプライで構成される。
【0091】
このタイヤ2では、カーカス12と補強層20との間に緩衝層22が設けられる。詳細には、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に緩衝層22が設けられる。
緩衝層22は架橋ゴムからなる。緩衝層22には、カーカスプライ38及び第一ベルトプライ44Aのようにコードは含まれない。緩衝層22はカーカスプライ38及び第一ベルトプライ44Aに比べて軟質である。この緩衝層22は、カーカスコードの交差角度と第一ベルトコード50Aの傾斜角度θ1との差に起因してカーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に生じる、歪の緩和に貢献する。
このタイヤ2では、カーカス12とベルト40との一体性が維持されるので、ベルト40がカーカス12を十分に拘束できる。このタイヤ2では、フルバンド46及び一対のエッジバンド48、すなわちバンド42が、形状変化の抑制機能を十分に発揮できる。この緩衝層22は、形状変化の抑制に貢献する。
さらに緩衝層22はコードを含まないので、この緩衝層22は、従来のタイヤにおいて歪の緩和のために設けられる傾斜プライに比べて軽い。このタイヤ2では、形状変化抑制のためにフルバンド46及び一対のエッジバンド48が設けられているにもかかわらず、質量の増加が抑えられる。
【0092】
従来タイヤでは、傾斜プライに含まれるベルトコードの傾斜角度は対応プライに含まれるベルトコードの傾斜角度よりも大きいので、ベルトの拘束力確保への傾斜プライの貢献度はそもそも低い。このタイヤ2のベルト40は少なくとも3枚のベルトプライ44で構成されるが、少なくとも4枚のベルトプライで構成される従来のベルトと同程度の拘束力を発揮する。このタイヤ2では、従来ベルトにフルバンド46を組み合わせた場合と同程度に、形状変化が抑えられる。
【0093】
このタイヤ2では、質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とが達成される。このタイヤ2は、転がり抵抗の増加を抑えながら耐偏摩耗性の向上を達成できる。
【0094】
図4は、
図1に示されたタイヤ2の赤道面に沿った断面を示す。この
図4は、トレッド部Tの断面を示す。
図4において、符号TCで示される長さは、カーカス12と補強層20との間の距離である。具体的には、この距離TCはカーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間の距離である。
この距離TCは、赤道面において、カーカスプライ38に含まれるカーカスコード62と、第一ベルトプライ44Aに含まれる第一ベルトコード48Aとの間の距離(コード間距離)により表される。この距離TCは、カーカスコード62と第一ベルトコード48Aとの間に位置するゴム成分の厚さである。このゴム成分に緩衝層22が含まれる。この距離TCは主として緩衝層22の厚さを調整することでコントロールされる。
【0095】
このタイヤ2では、カーカス12と補強層20との間の距離TCは1.5mm以上3.0mm以下であることが好ましい。
距離TCが1.5mm以上に設定されることにより、カーカス12と補強層20との間のゴム成分が歪の緩和に効果的に貢献できる。このゴム成分を起因とする損傷の発生が防止される。この観点から、距離TCは1.8mm以上がより好ましい。
距離TCが3.0mm以下に設定されることにより、カーカス12と補強層20との間のゴム成分が質量増加の抑制に貢献できる。この観点から、距離TCは2.5mm以下がより好ましく、2.0mm以下がさらに好ましい。
【0096】
このタイヤ2では、緩衝層22の複素弾性率E*bは7.0MPa以上12.0MPa以下であることが好ましい。
緩衝層22の複素弾性率E*bが7.0MPa以上に設定されることにより、このタイヤ2は適正な厚さを有する緩衝層22を構成できる。この緩衝層22は質量増加の抑制に貢献できる。この観点から、緩衝層22の複素弾性率E*bは8.0MPa以上がより好ましく、9.0MPa以上がさらに好ましい。
緩衝層22の複素弾性率E*bが12.0MPa以下に設定されることにより、緩衝層22が歪の緩和に効果的に貢献できる。このタイヤ2では、緩衝層22を起因とする損傷の発生が防止される。この観点から、緩衝層22の複素弾性率E*bは11.0MPa以下がより好ましく、10.0MPa以下がさらに好ましい。
【0097】
図3において、符号TBで示される長さは緩衝層22の厚さである。この厚さTBは赤道面に沿って計測される。
【0098】
このタイヤ2では、緩衝層22の厚さTBは0.5mm以上2.0mm以下であることが好ましい。
緩衝層22の厚さTBが0.5mm以上に設定されることにより、緩衝層22が歪の緩和に効果的に貢献できる。このタイヤ2では、緩衝層22を起因とする損傷の発生が防止される。この観点から、緩衝層22の厚さTBは0.8mm以上がより好ましい。
緩衝層22の厚さTBが2.0mm以下に設定されることにより、緩衝層22が質量増加の抑制に貢献できる。この観点から、緩衝層22の厚さTBは1.5mm以下がより好ましく、1.0mm以下がさらに好ましい。
【0099】
タイヤの走行状態において、トレッド端部分はアクティブに動く。周方向溝が刻まれている部分の剛性は、そうでない部分の剛性よりも低い。
前述したように、このタイヤ2は低偏平なタイヤである。このタイヤ2が幅広のトレッド面24を有する場合、このタイヤ2のショルダー周方向溝30sは、高偏平なタイヤのそれに比べて、軸方向において外側に位置する。この場合、ショルダー周方向溝30s付近における形状変化が大きくなることが懸念される。
【0100】
このタイヤ2では、フルバンド46の端46eは、軸方向において、ショルダー周方向溝30sの外側に位置する。ショルダー周方向溝30sの径方向内側にフルバンド46が位置する。
【0101】
このタイヤ2は低偏平なタイヤであるが、ショルダー周方向溝30s付近の変形をフルバンド46が効果的に抑える。エッジバンド48がフルバンド46の端46eの外側に位置するので、この変形が十分に抑えられる。このタイヤ2では、特に、ショルダー周方向溝30s付近における形状変化が効果的に抑えられる。この観点から、このタイヤ2では、フルバンド46の端46eは、軸方向において、ショルダー周方向溝30sの外側に位置するのが好ましい。
【0102】
図3において、両矢印SFはショルダー周方向溝30s、詳細には、ショルダー周方向溝30sの外縁からフルバンド46の端46eまでの軸方向距離である。両矢印WSは、ショルダー陸部32sの軸方向幅である。この軸方向幅WSは、ショルダー陸部32sの頂面の内端(すなわち、ショルダー周方向溝30sの外縁)から、この頂面の外端(このタイヤ2では、トレッド面24の端PE)までの軸方向距離により表される。
【0103】
このタイヤ2では、ショルダー周方向溝30sからフルバンド46の端46eまでの軸方向距離SFの、ショルダー陸部32sの軸方向幅WSに対する比率(SF/WS)は50%以下が好ましい。これにより、走行状態においてアクティブに動くトレッド4の端の部分からフルバンド46の端46eが離れて配置されるので、バンドコード54における張力変動が抑えられる。このタイヤ2では、バンドコード54の破断の発生が抑えられる。このタイヤ2のフルバンド46は形状変化の抑制に貢献する。この観点から、この比率(SF/WS)は35%以下がより好ましく、25%以下がさらに好ましい。
【0104】
比率(SF/WS)が10%以上に設定されることにより、フルバンド46の端46eがショルダー周方向溝30s、具体的には、ショルダー周方向溝30sの底から適当な間隔をあけて配置される。このタイヤ2では、ショルダー周方向溝30sの底を起点とする損傷の発生が抑えられる。フルバンド46の幅が確保されるので、このフルバンド46がタイヤ2の形状変化の抑制に貢献する。この観点から、この比率(SF/WS)は15%以上がより好ましい。
【0105】
前述したように、このタイヤ2では、軸方向において、フルバンド46の端46eはベルト40の端40eの内側に位置する。ベルト40はフルバンド46よりも広い。このベルト40は、フルバンド46の端46eを拘束する。このベルト40は、フルバンド46に含まれるバンドコード54の張力変動の抑制に貢献する。張力変動によるバンドコード54の破断の発生が抑えられるので、フルバンド46は、形状変化の抑制機能を安定に発揮できる。この観点から、軸方向において、フルバンド46の端46eはベルト40の端40eの内側に位置するのが好ましい。
【0106】
このタイヤ2では、径方向においてフルバンド46の内側に第一ベルトプライ44Aが位置し、このフルバンド46の外側に第二ベルトプライ44Bが位置する。フルバンド46は第一ベルトプライ44Aと第二ベルトプライ44Bとの間に挟まれる。
図3に示されるように、軸方向において、フルバンド46の端46eは第一ベルトプライ44Aの端44Aeの内側に位置し、このフルバンド46の端46eは第二ベルトプライ44Bの端44Beの内側に位置する。言い換えれば、第一ベルトプライ44Aはフルバンド46よりも広い。第二ベルトプライ44Bもフルバンド46よりも広い。このタイヤ2では、フルバンド46よりも広い第一ベルトプライ44Aと第二ベルトプライ44Bとの間にこのフルバンド46は挟まれる。フルバンド46に含まれるバンドコード54の張力変動がより効果的に抑制されるので、フルバンド46のバンドコード54に破断は生じにくい。このタイヤ2のフルバンド46は、形状変化の抑制機能を安定に発揮できる。この観点から、このタイヤ2では、フルバンド46は径方向において第一ベルトプライ44Aと第二ベルトプライ44Bとの間に位置し、軸方向において、フルバンド46の端46eは第一ベルトプライ44Aの端44Aeの内側に位置し、このフルバンド46の端46eは第二ベルトプライ44Bの端44Beの内側に位置するのが好ましい。
【0107】
前述したように、このタイヤ2では、軸方向において、エッジバンド48の内端48ueはフルバンド46の端46eの内側に位置する。
図3において、符号Weで示される長さはフルバンド46の端46eからエッジバンド48の内端48ueまでの軸方向距離である。
【0108】
このタイヤ2では、フルバンド46の端46eからエッジバンド48の内端48ueまでの軸方向距離Weは10mm以上が好ましい。これにより、エッジバンド48がフルバンド46の端46eを効果的に拘束する。フルバンド46に含まれるバンドコード54の張力変動が抑えられるので、この張力変動によるバンドコード54の破断の発生が抑えられる。このタイヤ2のフルバンド46は、形状変化の抑制機能をより安定に発揮できる。この観点から、この軸方向距離Weは20mm以上が好ましい。エッジバンド48によるタイヤ2の質量への影響が抑えられる観点から、軸方向距離Weは50mm以下が好ましい。
【0109】
このタイヤ2では、エッジバンド48の内端48ue位置の設定には、ショルダー周方向溝30sの底を起点とする損傷の発生への関与が考慮される。ショルダー周方向溝30sの底を起点とする損傷の発生が効果的に抑えられる観点から、軸方向において、エッジバンド48の内端48ueは、ショルダー周方向溝30sの底よりも外側に位置するのが好ましく、ショルダー周方向溝30sよりもさらに外側に位置するのがより好ましい。このタイヤ2では、軸方向において、エッジバンド48の内端48ueがショルダー周方向溝30sの底よりも内側に位置してもよい。この場合、エッジバンド48の内端48ueは、軸方向において、ショルダー周方向溝30sよりもさらに内側に位置するのがより好ましい。
【0110】
このタイヤ2では、緩衝層22の軸方向幅WBの、第一ベルトプライ44の軸方向幅W1に対する比率(WB/W1)は50%以上であることが好ましい。この緩衝層22は、第一ベルトプライ44そしてカーカスプライ38と十分に接合する。このタイヤ2では、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に生じる歪が十分に緩和される。この観点から、この比率(WB/W1)は55%以上がより好ましく、60%以上がさらに好ましい。
【0111】
図3に示されるように、軸方向において緩衝層22の端22eはクッション層14の内端14ueの外側に位置する。このタイヤ2では、緩衝層22の端22eの部分と、クッション層14の内端14ueの部分とが重ね合わされ接合される。緩衝層22とクッション層14との間に、隙間は形成されない。このタイヤ2では、緩衝層22とクッション層14との境界を起点とする損傷の発生が効果的に抑えられる。この観点から、軸方向において緩衝層22の端22eはクッション層14の内端14ueの外側に位置するのが好ましい。この場合、クッション層14のボリュームが適切に維持され、クッション層14によるタイヤ2の質量への影響が効果的に抑えられる観点から、前述したように、緩衝層22の軸方向幅WBの、第一ベルトプライ44の軸方向幅W1に対する比率(WB/W1)が50%以上に設定されるのがより好ましい。
【0112】
図3において、符号LBは緩衝層22とクッション層14との重複部分の長さ(以下、重複長さ)である。重複長さLBは、クッション層14の内端14ueから緩衝層22の端22eまでの最短距離で表される。軸方向において、緩衝層22の端22eの位置と、クッション層14の内端14ueの位置とが一致しているとき、重複長さLBは0mmである。
このタイヤ2では、緩衝層22の端22eの部分と、クッション層14の内端14ueの部分との接合状態が安定に保持される観点から、重複長さLBは3mm以上が好ましく、5mm以上がより好ましい。緩衝層22が適正な幅で構成され、緩衝層22が質量増加の抑制に効果的に貢献できる観点から、重複長さLBは15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましい。
【0113】
このタイヤ2では、緩衝層22はその端22eの部分においてクッション層14の一部と接合する。前述したように、クッション層14は軟質な架橋ゴムからなる。緩衝層22をクッション層14と同様、軟質な架橋ゴムで構成すると、歪の緩和のために緩衝層22の厚さTBを増大させる必要がある。厚い緩衝層22はタイヤの質量を増加させる。
適正な厚さTBを有する緩衝層22が構成され、緩衝層22が質量増加の抑制に効果的に貢献できる観点から、緩衝層22はクッション層14の架橋ゴムよりも硬質な架橋ゴムで構成されるのが好ましい。言い換えれば、緩衝層22の複素弾性率E*bはクッション層14の複素弾性率E*cよりも高いのが好ましい。具体的には、緩衝層22の複素弾性率E*bの、クッション層14の複素弾性率E*cに対する比(E*b/E*c)は1.2以上が好ましく、1.4以上がより好ましく、1.6以上がさらに好ましい。この比(E*b/E*c)は3.8以下が好ましく、3.4以下がより好ましく、3.1以下がさらに好ましい。
【0114】
例えば
図3に示されるように、このタイヤ2の、エッジバンド48の内端48ueからフルバンド46の端46eまでのゾーンでは、フルバンド46とエッジバンド48とが径方向において重複する。このタイヤ2のバンドにおいて、エッジバンド48の内端48ueからフルバンド46の端46eまでのゾーンは高い剛性を有する。そのため、このゾーンの内側に、架橋ゴムからなる緩衝層22を配置させると、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に生じる、歪分布に偏りが生じ、エッジバンド48の内端48ueに対応する位置において損傷が生じることが懸念される。
【0115】
このタイヤ2では、軸方向において、緩衝層22の端22eはエッジバンド48の内端48ueの内側に位置する。エッジバンド48の内端48ueからフルバンド46の端46eまでのゾーンの内側に、緩衝層22は配置されないので、このタイヤ2では、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に生じる歪に起因する損傷の発生が効果的に抑えられる。この観点から、軸方向において、緩衝層22の端22eはエッジバンド48の内端48ueの内側に位置するのが好ましい。
【0116】
図3において、符号DBで示される長さは緩衝層22の端22eからエッジバンド48の内端48ueまでの軸方向距離である。
損傷の発生が効果的に抑えられる観点から、この軸方向距離DBは1mm以上が好ましく、3mm以上がより好ましい。このタイヤ2では、前述したように、カーカスプライ38と第一ベルトプライ44Aとの間に生じる歪の緩和の観点から、緩衝層22の軸方向幅WBの、第一ベルトプライ44の軸方向幅W1に対する比率(WB/W1)は好ましくは50%以上に設定される。そのため、軸方向距離DBの好ましい上限は設定されない。
【0117】
このタイヤ2では、第一ベルトコード50の切断荷重は2000N以上であることが好ましい。このタイヤ2のベルト40を構成するベルトプライ44の枚数は、従来タイヤのベルトに比べて少ないが、このベルト40はタイヤ2の強度の維持に効果的に貢献する。
第一ベルトコード50の切断荷重が2000N以上であるので、このタイヤ2は1000N以上の切断荷重を有する従来のベルトコード50を第二ベルトコード50及び第三ベルトコード50に使用できる。このベルト40は、強度の維持と軽量化とに貢献する。
このタイヤ2は、強度を維持しながら、質量増加の抑制を図ることができる。
【0118】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とを達成できる、重荷重用空気入りタイヤ2が得られる。本発明は、65%以下の偏平比の呼びを有する、低偏平な重荷重用空気入りタイヤ2において、顕著な効果を奏する。
【実施例】
【0119】
以下、実施例などにより、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。
【0120】
[実施例1]
図1-3に示された基本構成を備え、下記の表1に示された仕様を備えた重荷重用空気入りタイヤ(タイヤサイズ=355/50R22.5)を得た。
【0121】
実施例1では、ベルトは、第一ベルトプライ、第二ベルトプライ及び第三ベルトプライからなる、3枚のベルトプライで構成された。各ベルトプライのベルトコードはスチールコードであった。
第一ベルトコードの傾斜角度θ1、第二ベルトコードの傾斜角度θ2及び第三ベルトコードの傾斜角度θ3はいずれも、15°(degrees)に設定された。
第一ベルトコードの傾斜方向は第二ベルトコードの傾斜方向と逆であり、第二ベルトコードの傾斜方向は第三ベルトコードの傾斜方向と同じであった。
バンドはフルバンドと一対のエッジバンドとで構成された。バンドがフルバンドを含むことが表1のFBの欄に「Y」で示され、このバンドがエッジバンドを含むことがこの表1のEBの欄に「Y」で示されている。フルバンド及びエッジバンドのバンドコードは、スチールコードであった。
フルバンドは、第一ベルトプライと第二ベルトプライとの間に設けられ、フルバンドの端の径方向外側にエッジバンドが配置された。
フルバンドの端からエッジバンドの内端までの軸方向距離Weは15mmであった。
第一ベルトプライとカーカスプライとの間に緩衝層が設けられた。このことが、表1の緩衝層の欄に「Y」で示されている。緩衝層の複素弾性率E*bは10.0MPaであった。カーカスと補強層との間の距離TCは2.0mmであった。
緩衝層の端からエッジバンドの内端までの軸方向距離DBは10mmであった。
緩衝層の軸方向幅WBの、第一ベルトプライの軸方向幅W1に対する比率(WB/W1)は60%であった。
緩衝層とクッション層との重複長さLBは7mmであった。
クッション層の複素弾性率E*cは3.4MPaであった。
【0122】
[比較例1]
緩衝層を傾斜プライに置き換えた他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。比較例1は従来タイヤである。
比較例1のベルトは4枚のベルトプライで構成された。この比較例1では、傾斜プライのベルトコードの傾斜角度θtは50°に設定された。傾斜プライのベルトコードの傾斜方向は第一ベルトコードの傾斜方向と同じであった。傾斜プライのベルトコードはスチールコードであった。ベルトは、傾斜プライが第二ベルトプライの軸方向幅と同等の軸方向幅を有するように構成された。
【0123】
[比較例2]
エッジバンドを設けなかった他は実施例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
【0124】
[実施例2]
距離TCを下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2のタイヤを得た。
【0125】
[実施例3]
緩衝層の複素弾性率E*bを下記の表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例3のタイヤを得た。
【0126】
[実施例4-5]
エッジバンドの内端位置を変えて軸方向距離We及び軸方向距離DBを下記の表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例4-5のタイヤを得た。
【0127】
[実施例6]
クッション層の内端位置を調整して重複長さLBを0mmとした他は実施例1と同様にして、実施例6のタイヤを得た。
【0128】
[プロファイル変化]
試作タイヤをリム(11.75×22.5)に組み込み、空気を充填しタイヤの内圧を正規内圧に調整した。このタイヤをドラム試験機において80km/hの速度で1000km走行させ、ショルダー周方向溝の内側におけるケースラインのプロファイルを得た。このケースラインのプロファイルを走行前のケースラインのプロファイルと対比させて、走行前後のプロファイルの変化を確認した。その結果が、下記の格付けにしたがった指数で下記の表1及び表2に表されている。数値が大きいほど、プロファイルの変化が抑えられていることを表す。この走行試験では、正規荷重がタイヤに付与された。この評価では、95以上であることが求められる。
変化量 指数
0.0mm~0.5mm 100
0.6mm~1.0mm 95
1.1mm~1.5mm 90
1.6mm~2.0mm 85
2.1mm~2.5mm 80
【0129】
[耐JLB破断性]
試作タイヤをリム(11.75×22.5)に組み込み,空気を充填しタイヤの内圧を正規内圧に調整した。このタイヤを試験車両(トラックターヘッド)のドライブ軸に装着した。荷物を積載したトレーラーをこの試験車両に牽引させて、質量換算でタイヤの摩耗率が30%に達するまで、アスファルト路面で構成したテストコースでこの試験車両を走行させた。走行後のタイヤについて、シアログラフィ又はX線により検査し、内部損傷の有無を確認した。内部損傷が確認された場合は、タイヤを解体し、この内部損傷がフルバンドのバンドコードの破断であるかを確認した。その結果が、下記の格付けにしたがって下記の表1及び表2に表されている。格付けDに該当しないことが求められる。
バンドコードの破断箇所がない場合・・・・・・・・A
バンドコードの破断箇所が1か所ある場合・・・・・B
バンドコードの破断箇所が2か所ある場合・・・・・C
バンドコードの破断箇所が3か所以上ある場合・・・D
【0130】
[タイヤ質量]
試作タイヤの質量を計測した。その結果が、実施例1を100とした指数で下記の表1及び表2に表されている。数値が小さいほど、タイヤは軽いことを表す。結果を示す指数が110以下であれば、質量の増加が抑制されているとして許容される。
【0131】
[タイヤ強度]
プランジャーテスト機を用いてJIS D4230の5.1項「タイヤ強度(破壊エネルギー)試験」に準拠し、トレッド部上方から円錐状の重錘(プランジャー径50mm、高さ100mm、重さ5kg)を落下させ、タイヤが破壊したときの落下高さをエネルギーに換算した。その結果が、実施例1を100とした指数で下記の表1及び表2に表されている。数値が大きいほどタイヤ強度に優れる。結果を示す指数が95以上であることが求められる。
【0132】
【0133】
【0134】
表1及び表2に示されるように、実施例では、質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とが達成されている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0135】
以上説明された、質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とを達成するための技術は、種々のタイヤに適用されうる。
【符号の説明】
【0136】
2・・・タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
12・・・カーカス
14・・・クッション層
20・・・補強層
22・・・緩衝層
30、30s、30m・・・周方向溝
32、32s、32m、32c・・・陸部
38・・・カーカスプライ
40・・・ベルト
42・・・バンド
44、44A、44B、44C・・・ベルトプライ
46・・・フルバンド
48・・・エッジバンド
50、50A、50B、50C・・・ベルトコード50
54・・・バンドコード
【要約】
【課題】質量増加の抑制と、走行による形状変化の抑制とを達成できる、重荷重用空気入りタイヤ2の提供。
【解決手段】タイヤ2は、補強層20と緩衝層22とを備える。補強層20は、ベルト40とバンド42とを備える。ベルト40は、第一ベルトプライ44A、第二ベルトプライ44B及び第三ベルトプライ44Cを備える。第一ベルトプライ44Aに含まれるベルトコード50の傾斜の向きは、第二ベルトプライ44Bに含まれるベルトコード50の傾斜の向きと逆である。バンド42は、フルバンド46と、一対のエッジバンド48とを備える。フルバンド46は、第一ベルトプライ44Aと第二ベルトプライ44Bとの間に位置する。緩衝層22は架橋ゴムからなる。
【選択図】
図1