JP4000214B2

JP4000214B2 - 重荷重用空気入りラジアル・タイヤ

Info

Publication number: JP4000214B2
Application number: JP02619798A
Authority: JP
Inventors: 努野村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: JPH11222009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関するものであり、特に、左右一対のビード部に設けられたビード・コアーと、一方のビード部から他方のビード部に延び、該ビード・コアーに巻回されてビード部に係留された、ラジアル・コード層よりなるカーカス・プライと、該カーカス・プライのクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトとトレッドとを備え、該トレッドには、タイヤ断面幅の１５乃至５５％の幅を有するブロックが周方向に間隔を置いてトレッド中央領域に配列されたネガティブ比が３５％以上のトレッド・パターンが形成され、泥濘地走破性能に優れた主として荒れ地走行用の重荷重用空気入りラジアル・タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建設車両用空気入りタイヤなどに代表される重荷重用空気入りタイヤは、岩石や砕石などが散在する悪路や荒れ地で使用されることが多く、特に泥濘地走破性能を高めるために、トレッドには、タイヤ断面幅の１５乃至５５％の幅を有するブロックが周方向に間隔を置いてトレッド中央領域に配列された、ネガティブ比が３５％以上のトレッド・パターンが形成されている。
このように、ネガティブ比が大きなトレッド・パターンをトレッドに形成することによって、ブロックの間に詰まった泥を自然落下させて、タイヤの泥濘地走破性能を高めることが可能になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、ネガティブ比が大きなトレッド・パターンをトレッドに形成するとタイヤの振動乗り心地性能が低下するという不具合が発生しやすい傾向にあった。特に、タイヤの回転にともなってブロックが接地するときに加振力が発生し、或る速度域において車両との共振を引き起こし、車両キャビン内での振動が大きく感じられるという不具合があった。
【０００４】
本発明の目的は、上述したような従来タイヤの不具合を除去し、タイヤ断面幅の１５乃至５５％の幅を有するブロックが周方向に間隔を置いてトレッド中央領域に配列された、ネガティブ比が３５％以上のトレッド・パターンが形成されている泥濘地走破性能に優れた、主として荒れ地走行用の重荷重用空気入りラジアル・タイヤにおいて、振動乗り心地性能を改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によるタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビード・コアーと、一方のビード部から他方のビード部に延び、該ビード・コアーに巻回されてビード部に係留されたラジアル・カーカスと、該ラジアル・カーカスのクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトとトレッドとを備え、該トレッドには、タイヤ断面幅の１５乃至５５％の幅を有するブロックが周方向に間隔を置いてトレッド中央領域に配列された、ネガティブ比が３５％以上のトレッド・パターンが形成された空気入りラジアル・タイヤにおいて、（１）該ベルトは、ラジアル方向最内側に配置され、実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る少なくとも１層の内側ベルト層と、該内側ベルト層のラジアル方向外側に配置され、実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る少なくとも２層の外側ベルト層とを含み、（２）該外側ベルト層は、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、周方向に対するコード角度βが該内側ベルト層のコード角度より大きく３０度以下となるように積層して成り、（３）該内側ベルト層のコードは、上記２層の外側ベルト層のうちラジアル方向内側に配置された層のコードと同じ方向に延び、周方向に対するコード角度αが右上がりに１５度であり、（４）該内側ベルト層は、断面幅がタイヤ断面幅の６０％であり、タイヤ赤道線を挟んで左右に分割されていて、分割された左右のベルト層の離間距離はタイヤ断面幅の２０％であることを特徴とする主として荒れ地走行に供される重荷重用空気入りラジアル・タイヤである。
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明によるタイヤでは、ネガティブ比が３５乃至６５％であることが好ましい。
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によるタイヤでは、外側ベルト層の両端部を覆うように、外側ベルト層の断面幅より広幅の、実質的に伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る１層以上の保護ベルト層が外側ベルト層のラジアル方向外側に配置されていることが好ましい。
【０００８】
空気入りタイヤは、それぞれのサイズに応じて、ＪＡＴＭＡ（日本）、ＴＲＡ（米国）およびＥＴＲＴＯ（欧州）などが発行する規格に定められた標準リムに装着して使用され、この標準リムが通常正規リムと称される。本明細書でもこの慣用呼称に従い、
「正規リム」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する１９９７年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、
同様に、
「正規荷重」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する１９９７年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重を指し、
「正規内圧」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する１９９７年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重に対応する空気圧を指し、
「タイヤ断面幅」とは、タイヤを「正規リム」に装着して「正規内圧」を充填したときのタイヤ断面幅を指す。
また、本明細書において、
「ネガティブ比」または「ネガティブ率」とは、見かけのトレッド接地面積全体のうち、溝などがあって実際には接地していない部分の面積が占める割合を意味し、
「実質的に非伸長性の金属コード」とは、破断時の伸び（Ｅｂ）が１乃至３％の金属コード好ましくはスチール・コードを指し、
「実質的に伸長性の金属コード」とは、破断時の伸び（Ｅｂ）が４乃至７％の金属コード好ましくはスチール・コードを指し、
「ベルト層の断面幅」とは、タイヤの回転軸を含む断面におけるベルト層の幅を指す。
【０００９】
本発明のタイヤは上記のような構成であり、特に、（１）ベルトは、ラジアル方向最内側に配置された少なくとも１層の内側ベルト層と、内側ベルト層のラジアル方向外側に配置された少なくとも２層の外側ベルト層とを含み、（２）外側ベルト層は、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、周方向に対するコード角度βが内側ベルト層のコード角度より大きく３０度以下となるように積層して成り、（３）内側ベルト層のコードは、上記２層の外側ベルト層のうちラジアル方向内側に配置された層のコードと同じ方向に延び、周方向に対するコード角度αが右上がりに１５度であり、（４）内側ベルト層は、断面幅がタイヤ断面幅の６０％以上であり、タイヤ赤道線を挟んで左右に分割されていて、分割された左右のベルト層の離間距離はタイヤ断面幅の２０％であるので、トレッドに、タイヤ断面幅の１５乃至５０％の幅を有するブロックが周方向に間隔を置いてトレッド中央領域に配列された、ネガティブ比が３５％以上のトレッド・パターンが形成されているにもかかわらず、振動乗り心地性能に優れたタイヤが得られる。
【００１０】
一般的には、上記のようにトレッド中央領域にブロックが配列されたネガティブ比が大きなトレッド・パターンをトレッドに形成すると、タイヤの振動乗り心地性能が低下するという不具合が発生することが知られている。発明者の研究結果によると、タイヤの回転にともなってトレッド中央領域に配列されたブロックが接地するときに路面を叩くことによる加振力が振動の発生に大きく寄与しており、この振動を低減するためにはトレッド中央領域近傍でのベルトの総張力を低減することが有効であり、そして、トレッド中央領域近傍でのベルトの総張力を低減するためにはベルトを形成する金属コードの周方向に対する角度を大きくすることが有効であるが、そうすると内圧充填およびタイヤの走行にともなって生じる径成長が大きくなるのでタイヤの耐久性が低下するという不具合が生じる。本発明のタイヤは上記のような構成であり、特に、内側ベルト層がタイヤ赤道線を挟んで左右に分割されているので、トレッド両側領域近傍でベルト剛性を増加し、トレッド中央領域近傍でベルト剛性を低下することが可能となった。さらに、本発明のタイヤでは、外側ベルト層は周方向に対するコード角度βが内側ベルト層のコード角度より大きく３０度以下であり、内側ベルト層のコードは、周方向に対するコード角度αが右上がりに１５度であるので、トレッド中央領域近傍でのベルトの総張力が効果的に低減されている。
【００１１】
すなわち、内側ベルト層の周方向に対するコード角度αが右上がりに１５度である場合、内側ベルト層が負担する張力が増加し、トレッド中央領域近傍でのベルトの総張力が効果的に低減される。内側ベルト層のコード角度αが５度より小さくなると内側ベルト層に張力が集中し、タイヤの耐久性が低下するという不具合が生じる恐れがある。
また、内側ベルト層の周方向に対するコード角度αが例えば、５０乃至８０度である場合は、周方向に対するコード角度βが内側ベルト層のコード角度より大きく３０度以下の２層の外側ベルト層とともに、トレッド両側領域近傍で強固なトライアングル構造が形成され、結果的にトレッド中央領域近傍でのベルトの総張力が効果的に低減される。内側ベルト層のコード角度αが８０度より大きくなると、トライアングル構造によるベルト剛性が低下して所期の効果が得られない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に従う実施例の建設車両用空気入りラジアル・タイヤおよび比較例１乃至６の建設車両用空気入りラジアル・タイヤについて説明する。タイヤ・サイズは、いずれも、２６．５Ｒ２５である。
【００１３】
図１は比較例１の建設車両用空気入りラジアル・タイヤのトレッドに形成されたトレッド・パターンの一部拡大図であり、図２は比較例１の建設車両用空気入りラジアル・タイヤのベルト層の配置を示す断面略図である。まず、比較例１のタイヤの説明をする。比較例１のタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビード・コアー１と、一方のビード部から他方のビード部に延び、ビード・コアー１に巻回されてビード部に係留されたラジアル・カーカス２と、ラジアル・カーカス２のクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルト３とトレッド４とを備えている。トレッド４には、一方のトレッド端から他方のトレッド端に延びる横断溝５が周方向に間隔を置いて多数形成され、横断溝５をつなぐ傾斜溝６がタイヤ赤道線Ｅを挟んで左右に配置され、これらの横断溝５と傾斜溝６とによってトレッド中央領域に多数のブロック７が周方向に間隔を置いて多数形成されている。ブロック７の幅はタイヤ断面幅の３０％であり、トレッド・パターンのネガティブ比は５５％である。ベルト３は、ラジアル方向最内側に配置された、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る１層の内側ベルト層３１と、この内側ベルト層３１のラジアル方向外側に配置された、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る少なくとも２層の外側ベルト層３２、３３と、この外側ベルト層３２、３３の両端部を覆うように、外側ベルト層３２、３３の断面幅より広幅の、破断時の伸び（Ｅｂ）が５％の実質的に伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る２層の保護ベルト層３４、３５が外側ベルト層３２、３３のラジアル方向外側に配置されている。外側ベルト層３２、３３は、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、周方向に対するコード角度β（β１、β２）がβ１が右上がりの２５度、β２が左上がりの２５度となるように積層されている。内側ベルト層３１のコードは、上記２層の外側ベルト層３２、３３のうちラジアル方向内側に配置された層３２のコードと同じ方向の右上がりに延び、周方向に対するコード角度αが５０度であって外側ベルト層のコード角度βより大きな角度である。内側ベルト層３１は、断面幅Ｗがタイヤ断面幅の６０％であり、タイヤ赤道線Ｅを挟んで左右に分割されていて、分割された左右のベルト層の離間距離Ｄはタイヤ断面幅の２０％である。
【００１４】
実施例の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、内側ベルト層３１のコードは、周方向に対するコード角度αが１５度であって外側ベルト層のコード角度βより小さな角度であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。比較例２の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、内側ベルト層３１のコードは、周方向に対するコード角度αが７０度であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。
【００１５】
従来例の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、内側ベルト層３１は、断面幅Ｗがタイヤ断面幅の５５％であり、タイヤ赤道線Ｅを挟んで左右に分割されておらず、内側ベルト層３１のコードは、周方向に対するコード角度αが４０度であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。
【００１６】
比較例３の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、内側ベルト層３１のコードは、周方向に対するコード角度αが４０度であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。比較例４の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、内側ベルト層３１の断面幅Ｗがタイヤ断面幅の３５％であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。比較例５の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、内側ベルト層３１の分割された左右のベルト層の離間距離Ｄがタイヤ断面幅の１０％であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。比較例６の建設車両用空気入りラジアル・タイヤは、外側ベルト層３２、３３の周方向に対するコード角度βがβ1が右上がりの３５度、β２が左上がりの３５度であることを除いて上記比較例１のタイヤとほぼ同じタイヤである。
【００１７】
上記実施例の建設車両用空気入りラジアル・タイヤと上記比較例１乃至６の建設車両用空気入りラジアル・タイヤおよび上記従来例の建設車両用空気入りラジアル・タイヤについて、トレッド中央領域における接地圧力および振動心地特性の比較試験を実施した。
【００１８】
トレッド中央領域における接地圧力の結果では、上記従来例のタイヤを１００とした指数で表示すると、上記比較例１のタイヤは９２で、上記実施例のタイヤは８８で、上記比較例２のタイヤは８９で、上記比較例３のタイヤは９９で、上記比較例４のタイヤは１００で、上記比較例５のタイヤは９９で、上記比較例６のタイヤは１０６であった。いずれも、数字が小さいほどタイヤの振動心地性能が優れていることを示している。
【００１９】
振動心地特性の比較試験はそれぞれの供試タイヤを実車に装着してテスト・ドライバーによるフィーリング評価で、５点満点で比較するものである。比較試験の結果では、上記従来例のタイヤが１．６で、上記比較例１のタイヤは３．８で、上記実施例のタイヤは４．８で、上記比較例２のタイヤは４．４で、上記比較例３のタイヤは１．４で、上記比較例４のタイヤは１．８で、上記比較例５のタイヤは２．０で、上記比較例６のタイヤは１．２であった。
【００２０】
上記の比較試験の結果を、供試タイヤの概要とともに、表１に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
上記比較試験の結果から、本発明によって、振動乗り心地性能に優れた重荷重用空気入りラジアル・タイヤが得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤのトレッド・パターンの一部拡大図である。
【図２】タイヤのベルト層の配置を示す断面略図である。
【符号の説明】
１ビード・コアー
２ラジアル・カーカス
３ベルト
４トレッド
５横断溝
６傾斜溝
７ブロック
３１第１ベルト層（内側ベルト層）
３２第２ベルト層（外側ベルト層）
３３第３ベルト層（外側ベルト層）
３４第４ベルト層（保護ベルト層）
３５第５ベルト層（保護ベルト層）
Ｗ内側ベルト層３１の断面幅
Ｄ分割された左右のベルト層の離間距離
Ｅタイヤ赤道線

Claims

左右一対のビード部に設けられたビード・コアーと、一方のビード部から他方のビード部に延び、該ビード・コアーに巻回されてビード部に係留されたラジアル・カーカスと、該ラジアル・カーカスのクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトとトレッドとを備え、該トレッドには、タイヤ断面幅の１５乃至５５％の幅を有するブロックが周方向に間隔を置いてトレッド中央領域に配列された、ネガティブ比が３５％以上のトレッド・パターンが形成された空気入りラジアル・タイヤにおいて、（１）該ベルトは、ラジアル方向最内側に配置され、実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る少なくとも１層の内側ベルト層と、該内側ベルト層のラジアル方向外側に配置され、実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る少なくとも２層の外側ベルト層とを含み、（２）該外側ベルト層は、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、周方向に対するコード角度βが該内側ベルト層のコード角度より大きく３０度以下となるように積層して成り、（３）該内側ベルト層のコードは、上記２層の外側ベルト層のうちラジアル方向内側に配置された層のコードと同じ方向に延び、周方向に対するコード角度αが右上がりに１５度であり、（４）該内側ベルト層は、断面幅がタイヤ断面幅の６０％であり、タイヤ赤道線を挟んで左右に分割されていて、分割された左右のベルト層の離間距離はタイヤ断面幅の２０％であることを特徴とする主として荒れ地走行に供される重荷重用空気入りラジアル・タイヤ。
ネガティブ比が３５乃至６５％であることを特徴とする請求項１記載の重荷重用空気入りラジアル・タイヤ。
該外側ベルト層の両端部を覆うように、該外側ベルト層の断面幅より広幅の、実質的に伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設して成る１層以上の保護ベルト層が該外側ベルト層のラジアル方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の重荷重用空気入りラジアル・タイヤ。