特許 7560293 重荷重用空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(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 20060101AFI20240925BHJP

【ＦＩ】

B60C9/18 K

B60C9/18 G

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020146201

(22)【出願日】2020-08-31

(65)【公開番号】P2022041151

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2023-06-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】末原 俊兵

【審査官】岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２３８５７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５０２７８７７（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０７２３０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００７／１２８６２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０３０４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３０４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０５７５４９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １／００－１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のベルトがトレッドゴムの内径側に設けられ、
前記の複数のベルトとして、タイヤ径方向内側から順に１番ベルト、２番ベルト、３番ベルト及び４番ベルトが設けられ、タイヤ周方向に対して傾斜した金属製コードを前記の各ベルトが有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、
偏平比が６０％であり、
タイヤ径方向外側から見て、前記金属製コードの延長方向が、前記１番ベルトにおいて右上がり、前記２番ベルトにおいて右上がり、前記３番ベルトにおいて左上がり、前記４番ベルトにおいて右上がりであり、
前記２番ベルト及び前記３番ベルトの前記コードの傾斜角が、前記４番ベルトの前記コードの傾斜角より小さく、
前記４番ベルトの前記コードの傾斜角は２０°であり、前記１番ベルトの前記コードの傾斜角は、９０°と、前記２番ベルトの前記コードの傾斜角との中間であることを特徴とする、重荷重用空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記１番ベルト及び前記３番ベルトの幅が前記２番ベルトの幅より小さく、
前記１番ベルトの幅方向端部と、前記３番ベルトの幅方向端部とがタイヤ径方向に一致する、請求項１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】

トラックやバスに装着される重荷重用空気入りタイヤには、高内圧及び高荷重を支えるために、４枚のベルトが設けられているのが一般的である（例えば特許文献１参照）。各ベルトには複数本のスチール製コードが埋め込まれており、それらのコードはタイヤ周方向に対して傾斜している。

【0003】

４枚のベルトの名称をタイヤ径方向内側のものから順に１番～４番ベルトとすると、従来の一般的な重荷重用空気入りタイヤでは、コードの延長方向が、タイヤ径方向外側から見て、１番ベルトにおいて右上がり、２番ベルトにおいて右上がり、３番ベルトにおいて左上がり、４番ベルトにおいて左上がり、となっている。

【0004】

コードの延長方向のタイヤ周方向に対する傾斜角は、求められる性能（例えばコーナリングパワー、乗り心地、安定性）や偏摩耗防止の観点から決定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－７４２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、偏平比の比較的小さな重荷重用空気入りタイヤでは、タイヤがその径方向へ膨らまないようにし、偏平形状を維持できるようにすることが必要である。しかし、従来の一般的な重荷重用空気入りタイヤでは、偏平形状を十分に維持できないおそれがあった。

【0007】

そこで本発明は、偏平形状が維持されやすい重荷重用空気入りタイヤを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の重荷重用空気入りタイヤは、複数のベルトがトレッドゴムの内径側に設けられ、前記の複数のベルトとして、タイヤ径方向内側から順に１番ベルト、２番ベルト、３番ベルト及び４番ベルトが設けられ、タイヤ周方向に対して傾斜した金属製コードを前記の各ベルトが有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、偏平比が６０％であり、タイヤ径方向外側から見て、前記金属製コードの延長方向が、前記１番ベルトにおいて右上がり、前記２番ベルトにおいて右上がり、前記３番ベルトにおいて左上がり、前記４番ベルトにおいて右上がりであり、前記２番ベルト及び前記３番ベルトの前記コードの傾斜角が、前記４番ベルトの前記コードの傾斜角より小さく、前記４番ベルトの前記コードの傾斜角は２０°であり、前記１番ベルトの前記コードの傾斜角は、９０°と、前記２番ベルトの前記コードの傾斜角との中間であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

実施形態の重荷重用空気入りタイヤは、上記の特徴を有することにより、偏平形状が維持されやすい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の重荷重用空気入りタイヤの幅方向の部分断面図。

【図2】ベルト層をタイヤ径方向外側から見た図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施形態の空気入りタイヤは、トラックやバスに装着される重荷重用の空気入りタイヤである。まず、実施形態の空気入りタイヤの全体構造について説明する。図１に実施形態の空気入りタイヤ１０の断面構造を示す。なお、図１に示されているのは、トレッドゴム１５の近傍かつタイヤ幅方向片側の部分のみである。実際の空気入りタイヤ１０のトレッドゴム１５の近傍の構造は、タイヤ中心線Ｃに対して左右対称になっている。

【0012】

図示省略するが、空気入りタイヤ１０では、タイヤ幅方向両側にビード部が設けられている。ビード部は、円形に巻かれた鋼線からなるビードコアと、ビードコアの径方向外側に設けられたゴム製のビードフィラーとからなる。

【0013】

タイヤ幅方向両側のビード部にはカーカスプライ１６が架け渡されている。カーカスプライ１６はタイヤ周方向に直交する方向に並べられた多数のプライコードがゴムで被覆された部材である。カーカスプライ１６は、タイヤ幅方向両側のビード部の間で空気入りタイヤ１０の骨格形状を形成している。プライコードのタイヤ周方向に対する角度は９０°である。カーカスプライ１６が形成する空気入りタイヤ１０の骨格部の内側には、空気の透過性の低いゴムからなるインナーライナー１９が設けられている。

【0014】

また、カーカスプライ１６のタイヤ径方向外側には複数枚のベルトからなるベルト層が設けられている。ベルト層には、タイヤ径方向内側から順に、１番ベルト１１、２番ベルト１２、３番ベルト１３及び４番ベルト１４が設けられている。図２に示すように、各ベルトは、平行に配列された複数の金属製（例えばスチール製）のコード４１、４２、４３、４４がトッピングゴムで被覆されてシート状に成型されたものである。コード４１、４２、４３、４４の打ち込み数は、例えば１０～３０本／２５．４ｍｍである。これらのベルトからなるベルト層については下で詳細に説明する。

【0015】

ベルト層のタイヤ径方向外側にはトレッドゴム１５が設けられている。トレッドゴム１５には、タイヤ周方向へ延びる主溝として、タイヤ中心線Ｃに近い２本のセンター主溝１７と、タイヤ中心線Ｃから遠い２本のショルダー主溝１８が設けられている。なお、図１にはセンター主溝１７及びショルダー主溝１８が１本ずつしか描かれていないが、タイヤ中心線Ｃに対して左右対称の位置にもう１本ずつセンター主溝１７及びショルダー主溝１８が存在している。これらの主溝１７、１８は、タイヤ周方向へ直線状に延びていても良いが、ジグザグ状に延びていても良い。

【0016】

トレッドゴム１５のうち、２本のセンター主溝１７に挟まれた部分がセンター陸部２０である。また、タイヤ幅方向両側においてセンター主溝１７とショルダー主溝１８とに挟まれた部分が、それぞれクォーター陸部２１である。また、タイヤ幅方向両側においてショルダー主溝１８とタイヤ接地端２３とに挟まれた部分が、それぞれショルダー陸部２２である。

【0017】

なお、タイヤ接地端２３とは、正規リムに装着され正規内圧が付与され正規荷重が負荷されたときの、トレッドゴム１５の路面との接触面のタイヤ幅方向端部のことである。ここで、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及びＥＴＲＴＯであれば"Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ"である。また、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、トラックバス用タイヤやライトトラック用タイヤの場合は、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。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡの「最大負荷能力」、ＴＲＡの表「ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」に記載の最大値、又はＥＴＲＴＯの「ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ」のことである。

【0018】

図示省略するが、これらの陸部にはそれぞれ複数の横溝が設けられており、主溝及び横溝に区画された複数のブロックが形成されている。そのため、これらの陸部は、ブロックがタイヤ周方向に並んだブロック列となっている。

【0019】

図示省略するが、カーカスプライ１６が形成する空気入りタイヤ１０の骨格部のタイヤ幅方向両側のサイドウォールゴムや、ビード部の周りのラバーチェーファー等、必要に応じたゴム部材が空気入りタイヤ１０に設けられている。

【0020】

この空気入りタイヤ１０の偏平比は、重荷重用のものとしては比較的小さく、６０％である。なお、偏平比は、タイヤの断面幅に対する断面高さの比であり、タイヤのサイドに表示されており、ＪＡＴＭＡであれば、タイヤの呼びの偏平比の呼びであり、ＴＲＡであれば、ＴＩＲＥ ＳＩＺＥ ＤＥＳＩＧＮＡＴＩＯＮの３ＮＯＭＩＮＡＬ ＡＳＰＥＣＴ ＲＡＴＩＯ、ＥＴＲＴＯであればＴＩＲＥ ＳＩＺＥのＮｏｍｉｎａｌ Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏである。

【0021】

次に、ベルト層について説明する。上記のように、ベルト層は、タイヤ径方向内側から順に１番ベルト１１、２番ベルト１２、３番ベルト１３及び４番ベルト１４からなる。２番ベルト１２及び３番ベルト１３は、主として空気入りタイヤ１０の径方向への膨らみを抑える目的で設けられている。１番ベルト１１は、空気入りタイヤ１０の径方向への膨らみを抑えつつ、カーカスプライ１６と２番ベルト１２とを接合する目的で設けられている。４番ベルト１４は、空気入りタイヤ１０の径方向への膨らみを抑えつつ、トレッドゴム１５の溝底でのクラックの発生を防ぐ目的で設けられている。

【0022】

１番ベルト１１、２番ベルト１２、３番ベルト１３及び４番ベルト１４は、全て、トレッド幅の７０％以上の幅を有している。ここで、トレッド幅とは、タイヤ幅方向一方のタイヤ接地端２３から、タイヤ幅方向他方のタイヤ接地端２３までの、タイヤ幅方向の長さのことである。

【0023】

２番ベルト１２は、空気入りタイヤ１０の径方向への膨らみを抑えるために重要なベルトなので、４枚のベルトの中で一番幅が広い。また、１番ベルト１１及び３番ベルト１３も、幅が広いことが好ましいが、これらのベルト端３１、３３（ベルト端とは、ベルトの幅方向の端部のことである）が２番ベルト１２のベルト端３２とタイヤ径方向に一致しないことが好ましい。そのため、１番ベルト１１及び３番ベルト１３は、２番ベルト１２より幅が狭くなっている。また、４番ベルト１４も幅が広いことが好ましいが、そのベルト端３４が１番ベルト１１及び３番ベルト１３のベルト端３１、３３とタイヤ径方向に一致しないことが好ましい。そのため、４番ベルト１４の幅は、１番ベルト１１及び３番ベルト１３の幅より狭く、４枚のベルトの中で一番狭い。

【0024】

図１に示すように、１番ベルト１１のベルト端３１は、タイヤ幅方向に、ショルダー陸部２２の幅方向の中心とタイヤ接地端２３との間にある。また、２番ベルト１２のベルト端３２は、タイヤ幅方向に、タイヤ接地端２３よりもタイヤ幅方向外側にある。また、３番ベルト１３のベルト端３３は、タイヤ幅方向に、ショルダー陸部２２の幅方向の中心とタイヤ接地端２３との間にある。また、４番ベルト１４のベルト端３４は、タイヤ幅方向に、ショルダー主溝１８と、ショルダー陸部２２の幅方向の中心との間にある。１番ベルト１１～４番ベルト１４は、全ての主溝１７、１８の内径側に存在することになる。

【0025】

また、１番ベルト１１と３番ベルト１３は幅が同じである。従って、１番ベルト１１のベルト端３１と３番ベルト１３のベルト端３３はタイヤ幅方向に同じ位置となりタイヤ径方向に一致する（重なる）こととなる。ただし、空気入りタイヤ１０の製造上やむを得ず誤差が生じるため、１番ベルト１１のベルト端３１と３番ベルト１３のベルト端３３とに、タイヤ幅方向に３ｍｍ以内のずれが生じることは許容される。このようなずれがある場合も、１番ベルト１１のベルト端３１と３番ベルト１３のベルト端３３とがタイヤ径方向に一致していると言える。

【0026】

上記のように、１番ベルト１１、２番ベルト１２、３番ベルト１３及び４番ベルト１４には、それぞれコード４１、４２、４３、４４が含まれている。図２に示すように、タイヤ径方向外側から見て、それぞれのコード４１、４２、４３、４４の延長方向が、１番ベルト１１において右上がり、２番ベルト１２において右上がり、３番ベルト１３において左上がり、４番ベルト１４において右上がりとなっている。

【0027】

ここで、１番ベルト１１のコード４１が右上がりなのは、左下がりの左車線を車両が走行するときに、車両が左に向かわないようにするためである。また、２番ベルト１２のコード４２が右上がりなのは、１番ベルト１１のコード４１の延長方向と２番ベルト１２のコード４２の延長方向とを近くして、カーカスプライ１６と２番ベルト１２との間でのコードの延長方向の急激な変化を生じさせないためである。

【0028】

また、２番ベルト１２のコード４２が右上がり、３番ベルト１３のコード４３が左上がり、４番ベルト１４のコード４４が右上がりなのは、２番ベルト１２のコード４２と３番ベルト１３のコード４３が交差し、かつ、３番ベルト１３のコード４３と４番ベルト１４のコード４４が交差することによって、これらのコード４２、４３、４４による拘束力を向上させるためである。

【0029】

４番ベルト１４のコード４４のタイヤ周方向に対する傾斜角θ４は好ましくは２０°である。２０°は、従来の一般的な重荷重用空気入りタイヤのベルトにおけるコードの傾斜角である。また、２番ベルト１２のコード４２及び３番ベルト１３のコード４３のタイヤ周方向に対する傾斜角θ２、θ３は、４番ベルト１４のコード４４の傾斜角θ４より小さく、好ましくは１７～１９°である。これらのコード４２、４３の傾斜角θ３、θ４が小さいことにより、コード４２、４３による拘束力が増し、空気入りタイヤ１０が径方向へ膨らみにくくなる。

【0030】

また、１番ベルト１１のコード４１のタイヤ周方向に対する傾斜角θ１は、プライコードのタイヤ周方向に対する角度である９０°と、２番ベルト１２のコード４２のタイヤ周方向に対する傾斜角θ２の間の角度である。傾斜角θ１が９０°と２番ベルト１２のコード４２の傾斜角θ２との間の角度であることにより、カーカスプライ１６と２番ベルト１２との間でのコードの傾斜角の急激な変化がなくなり、カーカスプライ１６と２番ベルト１２との間のセパレーションが抑えられる。

【0031】

また、１番ベルト１１のコード４１の傾斜角θ１のより好ましい角度は、９０°とθ２の中間の角度（つまり（９０＋θ２）／２で計算される角度）、又は、他のベルト１２、１３、１４のコード４２、４３、４４の傾斜角θ２、θ３、θ４のうち最大の角度（本実施形態ではθ４）の２倍以上の角度である。

【0032】

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の空気入りタイヤ１０では、タイヤ径方向外側から見て、コード４２、４３、４４の延長方向が、２番ベルト１２において右上がり、３番ベルト１３において左上がり、４番ベルト１４において右上がりである。そのため、２番ベルト１２のコード４２と３番ベルト１３のコード４３が交差し、かつ、３番ベルト１３のコード４３と４番ベルト１４のコード４４が交差することとなり、これらのコード４２、４３、４４による拘束力が増す。

【0033】

さらに、空気入りタイヤ１０の径方向への膨らみを抑えるために重要な２番ベルト１２及び３番ベルト１３において、コード４２、４３の傾斜角θ２、θ３が小さいので、これらのコード４２、４３による拘束力が増す。特に、２番ベルト１２及び３番ベルト１３のコード４２、４３の傾斜角θ２、θ３が４番ベルト１４のコード４４の傾斜角θ２より小さく設定されるので、４番ベルト１４として従来の一般的な重荷重用空気入りタイヤのベルトが使用されたとしても、２番ベルト１２及び３番ベルト１３のコード４２、４３による拘束力が増す。

【0034】

このように、２番ベルト１２、３番ベルト１３及び４番ベルト１４のコード４２、４３、４４による拘束力が増すので、空気入りタイヤ１０が径方向に膨らみにくく、６０％という重荷重用タイヤにしては小さい偏平比が維持されやすい。

【0035】

また、１番ベルト１１のコード４１の延長方向が、２番ベルト１２のコード４２の延長方向と同じ右上がりとなっているので、２番ベルト１２とカーカスプライ１６との間でのコードの延長方向の急激な変化を抑えることができる。特に、１番ベルト１１のコード４１の傾斜角θ１が、９０°と、２番ベルト１２のコード４２の傾斜角θ２の間の角度であれば、カーカスプライ１６と２番ベルト１２との間でのコードの延長方向の急激な変化を抑えることができ、カーカスプライ１６とベルト層との間でのセパレーションが抑えられる。

【0036】

また、２番ベルト１２の幅が広く、そのベルト端３２がタイヤ接地端２３よりもタイヤ幅方向外側にあるため、空気入りタイヤ１０が径方向に膨らみにくい。また、１番ベルト１１及び３番ベルト１３の幅が２番ベルト１２の幅より狭いため、１番ベルト１１及び３番ベルト１３のベルト端３１、３３が２番ベルト１２のベルト端３２とタイヤ径方向に一致することを防ぐことができ、ベルト端を起点としたセパレーションを防ぐことができる。

【0037】

それでいて、１番ベルト１１及び３番ベルト１３のベルト端３１、３３がタイヤ径方向に一致するまで、１番ベルト１１及び３番ベルト１３の両方の幅が可能な限り広く設定されているので、１番ベルト１１及び３番ベルト１３の拘束力が最大限発揮される。特に、１番ベルト１１及び３番ベルト１３のベルト端３１、３３がショルダー陸部２２の幅方向の中心よりもタイヤ幅方向外側にあるので、１番ベルト１１及び３番ベルト１３の拘束力が最大限発揮される。

【0038】

また、４番ベルト１４が全ての主溝１７、１８の内径側に存在するので、主溝１７、１８の溝底を起点としたクラックの発生を防ぐことができる。

【0039】

以上の実施形態は例示であり発明の範囲はこれに限定されない。以上の実施形態に対し様々な変更を行うことができるものとする。

【符号の説明】

【0040】

１０…空気入りタイヤ、１１…１番ベルト、１２…２番ベルト、１３…３番ベルト、１４…４番ベルト、１５…トレッドゴム、１６…カーカスプライ、１７…センター主溝、１８…ショルダー主溝、１９…インナーライナー、２０…センター陸部、２１…クォーター陸部、２２…ショルダー陸部、２３…タイヤ接地端、３１…ベルト端、３２…ベルト端、３３…ベルト端、３４…ベルト端、４１…コード、４２…コード、４３…コード、４４…コード

【図1】

【図2】