JP4973810B1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

この空気入りタイヤ１は、一対の交差ベルトと、交差ベルト間あるいは交差ベルトよりもタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に対して±５［ｄｅｇ］の範囲内で傾斜しつつ螺旋状に巻き廻わされたスチールワイヤを備える周方向補強層と、を有するベルト層と、ベルト層よりもタイヤ径方向外側に配置され、路面と接地するトレッド部と、を備える。トレッド部は、正規リムにリム組みし、正規内圧の最大空気圧を充填し、キャンバー角を０°とし、正規荷重の１００％をかけた際の接地面の形状が、タイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長をＬＣとし、前記周方向補強層のタイヤ幅方向の端部におけるタイヤ周方向の接地長をＬＺとした場合、０．９≦ＬＺ／ＬＣ≦１．０であり、周方向補強層は、タイヤ幅方向の幅が、トレッド部の接地面のタイヤ幅方向の最大接地幅の６０％以上８５％以下である。
【選択図】図５

Description

この発明は、空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤは、タイヤの耐久性能を向上させるために、ベルト層に補強層を有している。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１、２に記載される技術が知られている。

特開２００７−１６８５７８号公報 特許第４６３５０１０号公報

特許文献１および特許文献２に記載の空気入りタイヤは、主として航空機に適用する空気入りタイヤであるが、近年では他の用途においても周方向にコードを配置した周方向補強層を備える空気入りタイヤも提案されている。ここで、空気入りタイヤは、周方向補強層を設けることで、耐久性を一定程度向上させることができるが、偏摩耗等が生じる場合がある。偏摩耗等が生じると耐久性が低下するため問題である。

この発明は、タイヤの耐久性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、一対の交差ベルトと、前記交差ベルト間あるいは前記交差ベルトよりもタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に対して±５［ｄｅｇ］の範囲内で傾斜しつつ螺旋状に巻き廻わされたスチールワイヤを備える周方向補強層と、を有するベルト層と、前記ベルト層よりもタイヤ径方向外側に配置され、路面と接地するトレッド部と、を備え、前記トレッド部は、正規リムにリム組みし、正規内圧の最大空気圧を充填し、キャンバー角を０°とし、正規荷重の１００％をかけた際の接地面の形状が、タイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長をＬＣとし、前記周方向補強層のタイヤ幅方向の端部におけるタイヤ周方向の接地長をＬＺとした場合、０．９≦ＬＺ／ＬＣ≦１．０であり、前記周方向補強層は、タイヤ幅方向の幅が、前記トレッド部の前記接地面のタイヤ幅方向の最大接地幅の６０％以上８５％以下であることを特徴とする。

また、前記トレッド部は、前記接地面の形状が、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の９０％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９０とした場合、０．８５≦Ｌ９０／ＬＣ≦１．０であることが好ましい。

また、前記トレッド部は、前記接地面の形状が、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の５０％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ５０とした場合、０．９０≦Ｌ５０／ＬＣ≦１．０であることが好ましい。

また、前記トレッド部は、前記接地面の形状が、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の９０％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９０とし、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の９８％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９８とした場合、０．９５≦Ｌ９８／Ｌ９０≦１．０５であることが好ましい。

また、前記ベルト層は、前記周方向補強層が、一対の交差ベルトの間に配置されていることが好ましい。

また、タイヤの偏平率の呼びが７０以下であることが好ましい。

また、前記スチールワイヤは、１７［本／５０ｍｍ］以上３０［本／５０ｍｍ］以下のエンド数で配置されていることが好ましい。

また、前記スチールワイヤは、径が、１．２［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下の範囲内にあることが好ましい。

この空気入りタイヤは、周方向補強層にかかる負荷を適切にして周方向補強層の損傷を抑制しつつ、偏摩耗を抑制することができ、タイヤの耐久性を向上させることができる。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に示す空気入りタイヤの接地面の形状を示す説明図である。 図３は、図１に記載した空気入りタイヤのベルト層を示す説明図である。 図４は、図１に記載した空気入りタイヤのベルト層を示す説明図である。 図５は、図１に示す空気入りタイヤの接地面とベルト層との関係を示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に示す空気入りタイヤの接地面の形状を示す説明図である。図３は、図１に記載した空気入りタイヤのベルト層を示す説明図である。図４は、図１に記載した空気入りタイヤのベルト層を示す説明図である。図５は、図１に示す空気入りタイヤの接地面とベルト層との関係を示す説明図である。以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。また、本実施形態では、空気入りタイヤを長距離輸送用のトラック、バスなどに装着される重荷重用ラジアルタイヤとした場合について説明する。

図１に示すように、空気入りタイヤ１は、一対のビードコア１１と、一対のビードフィラー１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６とを備える。一対のビードコア１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２は、ローアーフィラー１２１およびアッパーフィラー１２２から成り、一対のビードコア１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。カーカス層１３は、単層構造を有し、左右のビードコア１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。ベルト層１４は、積層された高角度ベルト１４１と、一対の交差ベルト１４２、１４３と、ベルトカバー１４４と、周方向補強層１４５とから成り、カーカス層１３のタイヤ径方向外周に配置される。ベルト層１４については後述する。トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部４０を構成する。一対のサイドウォールゴム１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。なお、この実施の形態では、空気入りタイヤ１がタイヤ赤道面ＣＬを中心とした左右対称な構造を有している。

また、空気入りタイヤ１は、図１および図２に示すように、トレッド部４０にタイヤ周方向に延在する複数の２本の周方向主溝２１と、２本の周方向主溝２２、２本の周方向主溝２３とが形成されている。本実施形態の空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向の外側に向かって、周方向主溝２１、周方向主溝２２、周方向主溝２３の順で形成されている。また、トレッド部４０は、トレッドゴム１５が、周方向主溝２１、２２、２３に区画され、複数の陸部３１、３２、３３、３４に分割された形状となる。陸部３１は、２本の周方向主溝２１に挟まれた領域であり、２つの陸部３２は、それぞれ周方向主溝２１と周方向主溝２２とで挟まれた領域であり、２つの陸部３３は、それぞれ周方向主溝２２と周方向主溝２３とで挟まれた領域であり、２つの陸部３４は、周方向主溝２３よりもタイヤ幅方向外側の領域である。空気入りタイヤ１は、このように複数の周方向主溝２１、２２、２３と、複数の陸部３１、３２、３３、３４で構成されたトレッド部４０のうち路面と接触する面が接地面となる。

ベルト層１４は、図３および図４に示すように、高角度ベルト１４１と、一対の交差ベルト１４２、１４３と、ベルトカバー１４４と、周方向補強層１４５とを積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。

高角度ベルト１４１は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で４０［deg］以上６０［deg］以下のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角）を有する。また、高角度ベルト１４１は、カーカス層１３のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。

一対の交差ベルト１４２、１４３は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上３０［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４２、１４３は、相互に異符号のベルト角度を有し、ベルトコードの繊維方向を相互に交差させて積層される（クロスプライ構造）。ここでは、タイヤ径方向内側に位置する交差ベルト１４２を内径側交差ベルトと呼び、タイヤ径方向外側に位置する交差ベルト１４３を外径側交差ベルトと呼ぶ。なお、３枚以上の交差ベルトが積層されて配置されても良い（図示省略）。また、一対の交差ベルト１４２、１４３は、高角度ベルト１４１のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。

ベルトカバー１４４は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上４５［deg］以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー１４４は、交差ベルト１４２、１４３のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。なお、この実施の形態では、ベルトカバー１４４が、外径側交差ベルト１４３と同一のベルト角度を有し、また、ベルト層１４の最外層に配置されている。

周方向補強層１４５は、スチール製のワイヤから成り、少なくとも１本のワイヤをタイヤ周方向に対して±５［ｄｅｇ］の範囲内で傾斜させつつ螺旋状に巻き廻わして構成される。また、周方向補強層１４５は、一対の交差ベルト１４２、１４３の間に挟み込まれて配置される。また、周方向補強層１４５は、一対の交差ベルト１４２、１４３の左右のエッジ部よりもタイヤ幅方向内側に配置される。具体的には、ワイヤが内径側交差ベルト１４２の外周に螺旋状に巻き廻されて、周方向補強層１４５が形成される。この周方向補強層１４５がタイヤ周方向の剛性を補強することにより、タイヤの耐久性能が向上する。

なお、ベルト層１４は、エッジカバーを有しても良い（図示省略）。一般に、エッジカバーは、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、タイヤ周方向に対して±５［ｄｅｇ］の範囲内のベルト角度を有する。また、エッジカバーは、外径側交差ベルト１４３（あるいは内径側交差ベルト１４２）の左右のエッジ部のタイヤ径方向外側にそれぞれ配置される。これらのエッジカバーがタガ効果を発揮することにより、トレッド部センター領域とショルダー領域との径成長差が緩和されて、タイヤの耐偏摩耗性能が向上する。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１は、周方向補強層１４５が１本のスチールワイヤを螺旋状に巻き廻した構成である。しかし、これに限らず、空気入りタイヤ１は、周方向補強層１４５を複数本のワイヤを相互に併走させつつ螺旋状に巻き廻わした構成、つまり多重巻き構造としてもよい。空気入りタイヤ１は、周方向補強層１４５のワイヤの本数を５本以下とすることが好ましい。また、周方向補強層１４５は、５本以下の本数のワイヤを多重巻きしたとき、ワイヤの一周あたりの巻き付け幅を１２［ｍｍ］以下とすることが好ましい。これにより、周方向補強層１４５は、複数本（２本以上５本以下）のワイヤをタイヤ周方向に対して±５［ｄｅｇ］の範囲内で傾斜させつつ適正に巻き付けることができる。

次に、図５を用いて、トレッド部４０と周方向補強層１４５との相対位置関係について説明する。なお、図５に示す空気入りタイヤ１のトレッド部４０は、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし、正規内圧の最大空気圧を充填し、キャンバー角を０°とし、正規荷重の１００％をかけた際に接地面Ｓとなる部分の形状である。また、空気入りタイヤ１は、未使用の状態での接地面Ｓの形状である。

なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。ただし、空気入りタイヤが乗用車用タイヤで、ＪＡＴＭＡの規定を用いる場合、規定内圧は、空気圧１８０［ｋＰａ］とし、規定荷重は、最大負荷能力の８８［％］とする。

トレッド部４０は、上記の条件で形成される接地面Ｓの形状が、タイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長をＬＣとし、周方向補強層のタイヤ幅方向の端部（図中ＷＺの端部となる位置）におけるタイヤ周方向の接地長をＬＺとした場合、０．９≦ＬＺ／ＬＣ≦１．０となる。つまり、トレッド部４０の上記条件の接地面は、０．９≦ＬＺ／ＬＣ≦１．０の関係を満たす形状となる。ここで、接地長ＬＣ、接地長ＬＺとなる位置と周方向主溝とが重なる場合、接地面Ｓにおける周方向主溝の端部（一方の壁面のタイヤ周方向の端）と端部（他方の壁面のタイヤ周方向の端）を直線で結んだ線が、接地面のタイヤ径方向の端部となる。

空気入りタイヤは、トレッド部４０のＬＺとＬＣとが０．９≦ＬＺ／ＬＣ≦１．０を満たすことで、偏摩耗を抑制することができ、ワイヤの損傷も抑制することができる。具体的には、ＬＺ／ＬＣを０．９以上とすることで、周方向補強層のワイヤに張力がかかりすぎることを抑制することができ、ワイヤの金属疲労を低減することができる。より具体的には、空気入りタイヤ１は、ＬＺ／ＬＣを０．９以上とすることで、タイヤ赤道面と周方向補強層のタイヤ幅方向の端部とのタイヤ径方向の径の差を小さくすることができる。これにより、接地面の接地長が短い部分で生じるタイヤ径方向の径の差をなくそうとする変形をより小さくすることができる。これにより、空気入りタイヤは、タイヤ径を大きくする方向の変形により接地面の接地長が短い部分が周方向に伸ばされる場合でも、周方向へ伸ばされることにより発生するワイヤ張力の増加を抑制することができ、金属疲労を低減し、疲労破断の発生を抑制することができる。また、周方向補強層を備えている空気入りタイヤは、傾斜ベルト層のみの空気入りタイヤよりも、ワイヤに張力がかかりやすく金属疲労が生じやすいが、上記構成を満足することで、金属疲労を低減することができる。また、ＬＺ／ＬＣを１．０以下とすることで、周方向補強層のワイヤの張力を適切にすることができ、タイヤの偏摩耗を抑制することができる。具体的には、空気入りタイヤは、周方向補強層のタイヤ幅方向の端部が接地長の長い部分となることを抑制することができ、周方向補強層のタイヤ幅方向の端部の面圧があがり、摩耗が促進されることを抑制することができる。

なお、空気入りタイヤは、製造時に金型の形状、ゴムの充填量、ベルト層を構成する各層の張力、ゴムの物性、金型に対するベルトおよびカーカスの配置等を調整することで、上記範囲を満足する空気入りタイヤを製造することができる。なお、上記各種条件を調整することで、後述する各種位置における接地長も調整することができ、所望の形状の空気入りタイヤを製造することができる。

トレッド部４０は、接地面Ｓの形状が、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９０％となる位置（図中Ｗ９０の端部となる位置）におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９０とした場合、０．８５≦Ｌ９０／ＬＣ≦１．０であることが好ましい。つまり、トレッド部４０は、接地面Ｓは、０．８５≦Ｌ９０／ＬＣ≦１．０を満たす形状であることが好ましい。

空気入りタイヤは、タイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長と、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９０％となる位置（図中Ｗ９０の端部となる位置）におけるタイヤ周方向の接地長とが上記関係を満たすことで、接地面の形状を適切な形状とすることができ、接地時の負荷が一部に片寄ることを抑制することができる。これにより偏摩耗を抑制することができる。ここで、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９０％となる位置は、空気入りタイヤの基本的にショルダー部となり、偏摩耗が発生しやすい領域となる。空気入りタイヤは、０．８５≦Ｌ９０／ＬＣとすることで、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９０％となる位置とタイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長とのタイヤ径方向の長さの差を小さくすることができ、タイヤの回転時に、タイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９０％となる位置での滑りを低減することができ、偏摩耗の発生を抑制することができる。また、空気入りタイヤは、Ｌ９０／ＬＣ≦１．０とすることで、タイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９０％となる位置での面圧の上昇を抑制することができ、偏摩耗の発生を抑制することができる。

トレッド部４０は、接地面Ｓの形状が、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの５０％となる位置（図中Ｗ５０の端部となる位置）におけるタイヤ周方向の接地長をＬ５０とした場合、０．９０≦Ｌ５０／ＬＣ≦１．０であることが好ましい。つまり、トレッド部４０は、接地面Ｓが０．９０≦Ｌ５０／ＬＣ≦１．０を満たす形状であることが好ましい。

空気入りタイヤは、タイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長と、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの５０％となる位置（図中Ｗ５０の端部となる位置）におけるタイヤ周方向の接地長とが上記関係を満たすことで、接地面の形状を適切な形状とすることができ、接地時の負荷が一部に片寄ることを抑制することができる。これにより偏摩耗を抑制することができる。空気入りタイヤは、０．９０≦Ｌ５０／ＬＣとすることで、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの５０％となる位置とタイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長とのタイヤ径方向の長さの差を小さくすることができ、タイヤの回転時に、タイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの５０％となる位置での滑りを低減することができ、偏摩耗の発生を抑制することができる。また、空気入りタイヤは、Ｌ５０／ＬＣ≦１．０とすることで、タイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの５０％となる位置での面圧の上昇を抑制することができ、偏摩耗の発生を抑制することができる。このように、空気入りタイヤは、イヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの５０％となる位置における形状も規定することで、接地形状をより詳細に規定することができ、上記効果をより好適に得ることができる形状とすることができる。

また、トレッド部４０は、接地面Ｓの形状が、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の最大接地幅Ｗの９８％となる位置（図中Ｗ９８の端部となる位置）におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９８とした場合、０．９５≦Ｌ９８／Ｌ９０≦１．０５であることが好ましい。つまり、トレッド部４０は、接地面Ｓは、０．９５≦Ｌ９８／Ｌ９０≦１．０５を満たす形状であることが好ましい。

トレッド部４０は、タイヤ幅方向の外側の２点における接地長さが上記範囲を満たすことで、ステップ摩耗による偏摩耗と、ショルダー摩耗による偏摩耗の両方を抑制することができる。具体的には、Ｌ９８／Ｌ９０を０．９５以上とすることで、ステップ摩耗を抑制することができ、Ｌ９８／Ｌ９０を１．０５以下とすることで、ショルダー摩耗を抑制することができる。具体的には、空気入りタイヤは、Ｌ９８／Ｌ９０を０．９５以上とすることで、ショルダー部の微小領域内で生じるマイナス方向の接地長差を小さくすることができ、タイヤ径方向に段差を生じる様な偏摩耗(ステップ摩耗)の発生を抑制することができる。また、空気入りタイヤは、Ｌ９８／Ｌ９０を１．０５以下とすることで、ショルダー部の微小領域内で生じるプラス方向の接地長差を小さくすることができ、ショルダー部の摩耗を抑制することができる。

また、ベルト層１４の周方向補強層１４５は、タイヤ幅方向の幅を、最大接地幅Ｗの６０％以上８５％以下とすることが好ましい。ベルト層１４の内径側交差ベルト１４２、外径側交差ベルト１４３および高角度ベルト１４１は、スチールで構成することが好ましく、タイヤ周方向に対する傾斜角度は１０°以上７０°以下とすることが好ましく、エンド数を１７／５０ｍｍ〜３０本／５０ｍｍとすることが好ましい。また、内径側交差ベルト１４２および外径側交差ベルト１４３は、少なくとも一方のタイヤ幅方向の幅を、最大接地幅Ｗの８０〜９５％とすることが好ましい。ベルト層１４は、各種要素を上記範囲とすることで、ベルト層１４の強度、張力を適切な強さとすることができ、空気入りタイヤの耐久性をより高くすることができる。

また、上記実施形態の空気入りタイヤ１は、ベルト層１４の周方向補強層１４５を、一対の交差ベルト１４２、１４３の間に配置することで、周方向補強層１４５でベルト層の強度をより適切に向上させることができる。また、ベルト層１４は、上記効果を得ることができるため、上記実施形態のように、周方向補強層１４５が一対の交差ベルト１４２、１４３の間に挟まれる位置に配置することが好ましいがこれに限定されない。ベルト層は、周方向補強層１４５を、一対の交差ベルト１４２、１４３の少なくとも一方よりタイヤ径方向の内側に配置されていればよい。例えば、ベルト層は、周方向補強層１４５を高角度ベルト１４１と内径側交差ベルト１４２との間に配置してもよく、カーカス層１３と高角度ベルト１４１との間に配置してもよい。

また、上記実施形態の周方向補強層１４５は、単一構造、つまり、螺旋状に巻き廻された単一のワイヤで構成したがこれに限定されない。周方向補強層は、複数のワイヤで形成してもよい。なお、周方向補強層を複数のワイヤで分離した構成とする場合、タイヤ幅方向の最も外側の位置が周方向補強層の端部となる。

また、空気入りタイヤ１は、本実施形態のように、周方向補強層１４５が、一対の交差ベルト１４２、１４３のうち幅狭な交差ベルト１４３の左右のエッジ部よりもタイヤ幅方向内側に配置されることが好ましい。また、幅狭な交差ベルト１４３の幅Ｗｂと、周方向補強層１４５のエッジ部から幅狭な交差ベルト１４３のエッジ部までの距離ｓとが、０．０３≦ｓ／Ｗｂの範囲にあることがさらに好ましい。

本実施形態では、外径側交差ベルト１４３が幅狭構造を有し、周方向補強層１４５が外径側交差ベルト１４３の左右のエッジ部よりもタイヤ幅方向内側に配置されている。また、外径側交差ベルト１４３と周方向補強層１４５とがタイヤ赤道面ＣＬを中心として左右対称に配置されている。これにより、空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬを境界とする左右両方の領域にて、外径側交差ベルト１４３のエッジ部と周方向補強層１４５のエッジ部との位置関係ｓ／Ｗｂが上記の範囲内に適正化されている。

かかる構成では、交差ベルト１４３のエッジ部と周方向補強層１４５のエッジ部との位置関係ｓ／Ｗｂが適正化されて、周方向補強層１４５の周辺ゴム材料に生ずる歪みを低減できる。

なお、幅Ｗｂおよび距離ｓは、タイヤ子午線方向の断面視におけるタイヤ幅方向の距離として測定される。また、ｓ／Ｗｂの上限値は、特に限定はないが、周方向補強層１４５の幅Ｗｓと、幅狭な交差ベルト１４３の幅Ｗｂとの関係で制約を受ける。

また、周方向補強層１４５の幅Ｗｓは、０．６≦Ｗｓ／Ｗｂに設定される。なお、周方向補強層１４５の幅Ｗｓは、周方向補強層１４５が分割構造を有する場合には、周方向補強層１４５の各分割部の幅の総和となる。

また、この空気入りタイヤ１では、周方向補強層１４５を構成するワイヤがスチールワイヤであり、周方向補強層１４５が１７［本／５０ｍｍ］以上３０［本／５０ｍｍ］以下のエンド数を有することが好ましい。また、ワイヤ径が、１．２［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下の範囲内にあることが好ましい。なお、ワイヤが縒り合わされた複数本のワイヤコードから成る構成では、ワイヤ径がワイヤの外接円の直径として測定される。これにより、空気入りタイヤ１は、ワイヤ径、ワイヤのエンド数を上記範囲とすることで、周方向補強層１４５の構造強度を適正に確保することができ、空気入りタイヤの耐久性をより適切に向上させることができる。また、周方向補強層１４５を構成するワイヤは、引張り荷重１５０Ｎから２００Ｎ時の伸び２．０〜３．５％となるハイエロンゲーションスチールワイヤを用いることが好ましい。ハイエロンゲーションスチールワイヤを用いることで、通常のスチールワイヤよりも低荷重負荷時の伸び率をよくすることができ、製造時からタイヤ使用時にかけて周方向補強層にかかる負荷に耐えることができ、周方向補強層の損傷を抑制することができる。なお、この好ましい特性のハイエロンゲーションスチールワイヤは、ＪＩＳ Ｇ ３５１０に準拠し、測定した値が引張り荷重１５０Ｎから２００Ｎ時の伸び２．０〜３．５％となる。

また、空気入りタイヤ１は、偏平率の呼びＳａをＳａ≦７０の範囲とすることが好ましい。さらに、空気入りタイヤ１は、本実施形態のように、バストラック用等の重荷重用空気入りタイヤとして用いることが好ましい。偏平率の呼びＳａがＳａ≦７０の空気入りタイヤ、特にバストラック用等の重荷重用空気入りタイヤは、周方向補強層を配置することで耐久性等種々の性能をより向上させることができ、さらに、本実施形態のように、接地面における各位置の接地長さの関係が上記範囲を満たす構造とすることで、耐久性をより向上させることができる。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、ワイヤ疲労耐久性能（周方向補強層の破断耐久性）、偏摩耗耐久性能についての性能試験を行った。また、タイヤサイズ４４５／５０Ｒ２２．５の空気入りタイヤを、２２．５×１４．００インチのリムにリム組みし、正規内圧の最大空気圧である９００ｋＰａの空気圧を充填した。

ワイヤ疲労耐久性能は、室内ドラム試験を用い、走行速度を４５ｋｍ／ｈ、ＳＡを±２°、荷重を規格最大荷重の１４０％として１００００ｋｍ走行させ、走行終了後、周方向補強層の状態を観察し、ワイヤの疲労破断の有無を確認した。

偏摩耗耐久性能は、空気入りタイヤをトラクターヘッドの後軸に装着して、７００００ｍｉｌｅ走行したのちの偏摩耗を確認し、比較例１の偏摩耗性を１００として、偏摩耗性を規格化した。なお、偏摩耗性は、数値が少ないほど、偏摩耗が少なく偏摩耗耐久性能が高くなり、数値が大きいほど、偏摩耗が多く偏摩耗耐久性能が低くなる。また、偏摩耗性は、１０２より大きい値の場合、偏摩耗耐久性能が比較例１に比べて低下したと判定することができ、１０２の場合、偏摩耗耐久性能が比較例１に対して悪化していないと判定することができる。つまり、偏摩耗性は、許容範囲が１０２であり、９９以下であれば偏摩耗耐久性能が向上していると判定することができる。

各空気入りタイヤの条件と、評価結果を下記表１、表２、表３に示す。

表１に示すように、比較例１の空気入りタイヤは、周方向補強層の端部ではワイヤの疲労破断が発生している。また比較例１の空気入りタイヤは、ショルダーのエッジ部でステップ摩耗が発生した。また、比較例２の空気入りタイヤは、周方向補強層の端部ではワイヤの疲労破断が発生している。比較例２の空気入りタイヤは、ショルダー摩耗が発生したが、偏摩耗耐久性としては比較例１よりも一定程度向上した。また、比較例３の空気入りタイヤは、比較例１の空気入りタイヤ、比較例２の空気入りタイヤと同様に疲労破断が発生した。なお、比較例３の空気入りタイヤは、比較例１の空気入りタイヤよりも偏摩耗耐久性が一定程度向上した。また、比較例４の空気入りタイヤは、疲労破断は発生しなかったが、偏摩耗性が悪化した。

表１および表２に示すように、実施例１〜１２の空気入りタイヤでは、偏摩耗量が低減され偏摩耗耐久性が向上していることがわかる。実施例１〜１２の空気入りタイヤでは、厳しい試験条件でもワイヤの疲労破断が発生していないことから、ワイヤ疲労耐久性能が向上していることがわかる。以上より、実施例１〜１２の空気入りタイヤは、耐久性が向上していることがわかる。

１ 空気入りタイヤ、１１ ビードコア、１２ ビードフィラー、１３ カーカス層、１４ ベルト層、１５ トレッドゴム、１６ サイドウォールゴム、４０ トレッド部、 ２１〜２３ 周方向主溝、３１〜３４ 陸部、１２１ ローアーフィラー、１２２ アッパーフィラー、１４１ 高角度ベルト、１４２ 内径側交差ベルト、１４３ 外径側交差ベルト、１４４ ベルトカバー、１４５ 周方向補強層

Claims (6)

1. 一対の交差ベルトと、前記交差ベルト間あるいは前記交差ベルトよりもタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に対して±５［ｄｅｇ］の範囲内で傾斜しつつ螺旋状に巻き廻わされたスチールワイヤを備える周方向補強層と、を有するベルト層と、
   前記ベルト層よりもタイヤ径方向外側に配置され、路面と接地するトレッド部と、を備え、
   前記トレッド部は、正規リムにリム組みし、正規内圧の最大空気圧を充填し、キャンバー角を０°とし、正規荷重の１００％をかけた際の接地面の形状が、タイヤ赤道面におけるタイヤ周方向の接地長をＬＣとし、前記周方向補強層のタイヤ幅方向の端部におけるタイヤ周方向の接地長をＬＺとした場合、０．９≦ＬＺ／ＬＣ≦１．０であり、
   前記周方向補強層は、タイヤ幅方向の幅が、前記トレッド部の前記接地面のタイヤ幅方向の最大接地幅の６０％以上８５％以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッド部は、前記接地面の形状が、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の９０％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９０とした場合、０．８５≦Ｌ９０／ＬＣ≦１．０であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記トレッド部は、前記接地面の形状が、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の５０％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ５０とした場合、０．９０≦Ｌ５０／ＬＣ≦１．０であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部は、前記接地面の形状が、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の９０％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９０とし、前記タイヤ赤道面を中心として前記タイヤ幅方向の最大接地幅の９８％となる位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ９８とした場合、０．９５≦Ｌ９８／Ｌ９０≦１．０５であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ベルト層は、前記周方向補強層が、一対の交差ベルトの間に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 重荷重用空気入りタイヤであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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