JP7448796B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、主としてトラック・バス用タイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

一般的に、空気入りタイヤのトレッド部におけるカーカス層の外周側には複数層のベルト層が埋設されている。このようなベルト層は、タイヤの用途や意図する性能等によって様々な構造に構成される。例えば、トラック・バス用の空気入りタイヤでは、トレッド展開幅（接地幅）に対してベルト層の幅を狭くすることが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。このような狭幅のベルト層を採用すると、ベルト層の端部における応力集中を抑制して、ベルトエッジセパレーションが発生することを抑制することができるので、耐久性が求められるトラック・バス用タイヤには有利である。

しかしながら、上述の狭幅のベルト層では、バットレス部におけるゲージ（タイヤ内表面からタイヤ外表面までの厚さ）が大きくなりやすく、放熱性の観点から不利であるという問題がある。即ち、バットレス部における蓄熱に起因して、ベルト層の耐久性が悪化する虞がある。そのため、狭幅のベルト層を採用せずに、応力集中を抑制しながら、放熱性も改善して、ベルト耐久性が良好に確保するための対策が求められている。

特許第２６１４４６１号公報

本発明の目的は、ベルト層の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間に装架されて前記ビード部に設けられたビードコアの廻りにタイヤ内側から外側に折り返された少なくとも１層のカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された複数層のベルト層を有し、前記トレッド部の外表面にタイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝を備えた空気入りタイヤにおいて、前記複数層のベルト層は、層間で各ベルト層を構成する補強コードの傾斜方向が逆転することで前記補強コードどうしが互いに交差するように構成された２層のベルト層からなる交差ベルト対を含み、前記複数本の周方向溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する最外側溝のタイヤ幅方向外側のエッジ部Ｐ１と接地端Ｐ２とを結んだ線分Ｌ１に平行に測定される前記交差ベルト対のタイヤ径方向外側かつタイヤ幅方向外側の端点とタイヤ外表面との距離Ｄ１が、１５ｍｍ≦Ｄ１≦２５ｍｍの関係を満たし、前記交差ベルト対の有効幅の外端点を通る前記カーカス層の法線上で測定される前記複数のベルト層と前記カーカス層との距離Ｇ１が、２．５ｍｍ≦Ｇ１≦９．０ｍｍの関係を満たし、前記ビードコアのタイヤ径方向外側の辺の延長線と前記カーカス層とのタイヤ幅方向内側の交点として定義されるコア離反点Ｐ３の位置から前記カーカス層の最大外径位置までの径方向高さＨαと、前記コア離反点Ｐ３の位置からタイヤ最大幅位置までの径方向高さＨβが、０．５５≦Ｈβ／Ｈα≦０．６５の関係を満たすことを特徴とする。

本発明においては、上述の構造を採用することで、応力集中を抑制しながら、放熱性も改善して、ベルト耐久性を向上することができる。即ち、距離Ｄ１が上述の関係を満たすことで、交差ベルト対の端部がタイヤ外表面（バットレス部の表面）に近い位置に配置されるので、良好な放熱性を確保することができる。また、距離Ｇ１が上述の関係を満たすことで、ベルト層とカーカス層との距離が適度に確保できて、応力集中を抑制するには有利になる。更に、比Ｈβ／Ｈαが上述の関係を満たすことで、カーカス層の形状が良好になり、それに伴ってタイヤ全体の形状も良好になるので、バットレス部におけるゲージ（タイヤ内表面からタイヤ外表面までの厚さ）を低く抑えることが可能になり、蓄熱を抑制するには有利になる。これらの協働により、上述のように、応力集中を抑制しながら、放熱性も改善して、ベルト耐久性を向上することができる。

本発明においては、タイヤ赤道上で測定されるトレッド部の外表面と内表面との距離Ｇ２と、接地端Ｐ２を通るカーカス層の法線上で測定されるトレッド部の外表面と内表面との距離Ｇ３との比Ｇ３／Ｇ２が、１．１≦Ｇ３／Ｇ２≦１．４の関係を満たすことが好ましい。このように比Ｇ３／Ｇ２を設定することで、バットレス部におけるゲージを適度な範囲に収めることができ、蓄熱を抑制してベルト耐久性を向上するには有利になる。

本発明においては、交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の幅ＢＷとトレッド部の接地幅ＴＷとの比ＢＷ／ＴＷが、０．９０≦ＢＷ／ＴＷ≦１．１０の関係を満たすことが好ましい。このように比ＢＷ／ＴＷを設定することで、ベルト幅を十分に確保することができ、交差ベルト対の端部をタイヤ外表面（バットレス部の表面）に近い位置に配置するには有利になる。

本発明においては、接地端Ｐ２よりもタイヤ幅方向外側のタイヤ外表面が形成する輪郭線が、接地端Ｐ２を含みタイヤ幅方向外側に凸となるように湾曲した曲線Ｒ１と、曲線Ｒ１に接続してタイヤ幅方向内側に凸となるように湾曲した曲線Ｒ２とを含み、曲線Ｒ２の少なくとも一部が、曲線Ｒ１上で最もタイヤ幅方向外側に位置する点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２よりもタイヤ幅方向内側に位置して凹み部を形成しており、凹み部は、トレッド表面から最外側溝の溝深さの０．８５倍の位置を通り線分Ｌ１に平行な直線と曲線Ｒ１との交点Ｐ５とタイヤ最大幅位置との間に区画される領域Ａ１に配置されることが好ましい。このように凹み部を設けることで、ベルト層とカーカス層との間における蓄熱を抑制し、且つ、良好な放熱性を確保するには有利になる。

このとき、凹み部のタイヤ径方向に沿った長さＤ２が１５ｍｍ～５５ｍｍであることが好ましい。また、点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２に対する凹み部の深さＤ３が１．５ｍｍ以上であることが好ましい。更に、交差ベルト対のうち幅が広い方のベルト層の外端点と凹み部とのタイヤ幅方向に沿った離間距離Ｄ４が５ｍｍ以上であることが好ましい。このように凹み部の構造を特定することで、凹み部の構造がより良好になり、ベルト層とカーカス層との間における蓄熱を抑制し、且つ、良好な放熱性を確保するには有利になる。

本発明においては、交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層がタイヤ径方向外側に配置されたことが好ましい。一般的に、交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の端部はセパレーションの起点となる傾向があるので、これを熱的に有利なトレッド表面側に配置することで、ベルト耐久性を向上するには有利になる。

本発明においては、交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の外端点と交差ベルト対のうち幅が広い方のベルト層の外端点とのタイヤ幅方向に沿った離間距離Ｄ５が１０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、交差ベルト対における応力集中を抑制するには有利になる。

本発明においては、複数層のベルト層が、交差ベルト対の他に、タイヤ周方向に対する補強コードの傾斜角度が交差ベルト対よりも大きい高角度ベルト層を含むことが好ましい。これにより、タイヤの外径成長を効果的に抑制することが可能になり、ベルト耐久性を向上するには有利になる。

本発明において、「接地端」とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域のタイヤ幅方向最外側の端部である。また、「接地幅」とは上述の接地領域のタイヤ幅方向に沿った長さ（タイヤ幅方向両側の接地端間の距離）である。「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であれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。「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、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”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。「正規荷重」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荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、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“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのビードコアを拡大して示す子午線断面図である。 図１のトレッド部近傍を拡大して示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示す。尚、図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。以下、図１を用いた説明は基本的に図示の子午線断面形状に基づくが、各タイヤ構成部材はいずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。

左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより挟み込まれている。本発明は、後述の基本構造を有する様々なタイヤに適用可能であるが、特にトラック・バス用タイヤに好適に用いることができる。即ち、カーカス層４を構成する補強コードは、スチールコードであることが好ましい。また、カーカス層４の形状は特に限定されないが、所謂「平衡カーカスライン」に近似した形状を有していることが好ましい。尚、「平衡カーカスライン」とは、タイヤ平衡形状理論から求められた形状であり、タイヤに正規内圧を充填したとき、カーカス層の張力が、その内圧とカーカス層がベルト層と重なる区域に発生する反力以外には実質的に何らの力を受けない場合に、これらの力と釣り合って形成されるカーカス層の自然平衡形状のことである。

ビードコア５の断面形状は特に限定されないが、図１，２に示すように、タイヤ径方向外側に辺を備えた多角形状（例えば、図示の六角形状）であるとよい。詳述すると、ビードコア５は、図２に拡大して示すように、タイヤ周方向に巻回された少なくとも１本のビードワイヤ５Ａからなり、ビードワイヤ５Ａの複数の周回部分がタイヤ幅方向に並ぶ少なくとも１つの列とタイヤ径方向に重なる複数の層を形成しているとよい。そして、子午線断面において、ビードワイヤ５Ａの複数の周回部分の共通接線（図中の破線）がタイヤ径方向外側に辺を備えた多角形状（例えば、図示の六角形状）を形成しているとよい。このような形状を有していれば、ビードコア５の構造は、単一のビードワイヤ５Ａを連続的に巻回した所謂一本巻き構造であっても、複数本のビードワイヤ５Ａを引き揃えた状態で巻回した所謂層巻き構造であってもよい。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では４層）のベルト層７が埋設されている。各ベルト層７は所定の方向に配向された複数本の補強コード（スチールコード）を含む。複数のベルト層７の中には交差ベルト対７′が必ず含まれる。交差ベルト対７′とは、タイヤ周方向に対する補強コードの傾斜角度が１０°～４０°の範囲に設定され、且つ、層間で補強コードの傾斜方向が逆転することで補強コードどうしが互いに交差するように構成された少なくとも２層のベルト層の組み合わせである。

交差ベルト対７′の他には、タイヤ周方向に対する補強コードの傾斜角度が４０°～７５°の範囲に設定された高角度ベルト層や、最外層に配置されて他のベルト層の８５％以下の幅を有する保護ベルト層や、タイヤ周方向に対する補強コードの角度が０°～５°の範囲に設定された周方向補強層などを任意で設けることもできる。例えば、図１では、最外層に１層の保護ベルト層が配置され、且つ、最内層に１層の高角度ベルト層が配置されており、他の２層が交差ベルト対である。特に、高角度ベルト層は外径成長を効果的に抑制して、ベルト耐久性を向上することができるため有効であり、図示の例のように設けることが好ましい。

更に、ベルト層７の外周側にはベルト補強層（不図示）を設けることもできる。ベルト補強層は、例えばタイヤ周方向に配向する有機繊維コードで構成することができる。ベルト補強層において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°～５°に設定することができる。

本発明では、トレッド部１の外表面に形成される溝や陸部の構造（トレッドパターン）は特に限定されないが、タイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝１０が必ず形成される。以降の説明では、これら複数本の周方向溝１０のうちタイヤ幅方向最外側に位置するものを最外側溝１１と言う。

本発明は、基本的に、後述のようにベルト層７（特に交差ベルト対７′の端部の近傍）の構造を規定するものである。そのため、前述の構成部材からなる一般的な空気入りタイヤに適用することができ、その基本構造は上述のものに限定されない。

図１に示すように、最外側溝１１のタイヤ幅方向外側のエッジ部（タイヤ幅方向外側の溝壁と接地面とが形成する角部）をＰ１とし、接地端をＰ２とし、これらを結んだ線分をＬ１としたとき、本発明では、線分Ｌ１に平行に測定される交差ベルト対７′のタイヤ径方向外側かつタイヤ幅方向外側の端点とタイヤ外表面との距離Ｄ１が、１５ｍｍ≦Ｄ１≦２５ｍｍ、好ましくは１７ｍｍ≦Ｄ１≦２３ｍｍの関係を満たしている。このように距離Ｄ１を設定することで、交差ベルト対７′の端部がタイヤ外表面（バットレス部の表面）に近い位置に配置されるので、良好な放熱性を確保することができる。距離Ｄ１が１５ｍｍ未満であると、交差ベルト対７′のうち幅が広い方のベルト層７がバットレス部の表面に露出する虞がある。距離Ｄ１が２５ｍｍを超えると、交差ベルト対７′の端部をタイヤ外表面（バットレス部の表面）に近い位置に配置することができず、放熱性を確保することが難しくなる。

図１に示すように、交差ベルト対７′の有効幅の外端点を通るカーカス層４の法線（図中の一点鎖線）を引いたとき、この法線上で測定されるベルト層７とカーカス層４との距離（最内径側のベルト層７とカーカス層４との間に存在するゴムの厚さ）を距離Ｇ１とすると、本発明では、この距離Ｇ１が、２．５ｍｍ≦Ｇ１≦９．０ｍｍ、好ましくは３．５ｍｍ≦Ｇ１≦７．０ｍｍの関係を満たしている。このように距離Ｇ１を設定することで、ベルト層７とカーカス層４との間隔が適度に確保できて、応力集中を抑制するには有利になる。距離Ｇ１が２．５ｍｍ未満であると、ベルト層７とカーカス層４との間隔が十分に確保できず、応力集中を抑制することが難しくなる。距離Ｇ１が９．０ｍｍを超えるとベルト層７とカーカス層４との間のゴム量が多くなり蓄熱しやすくなる虞がある。

尚、「交差ベルト対７′の有効幅」とは、交差ベルト対７′を構成するベルト層７が適度に近接することで交差ベルト対７′（ベルト層７）が有効に機能する範囲である。「交差ベルト対７′の有効幅の外端点」とは、交差ベルト対７′をタイヤ赤道ＣＬの位置からタイヤ幅方向外側に向かってみたときに、交差ベルト対７′に含まれるベルト層７の層間ゲージが拡大し始める点である。厳密には、交差ベルト対７′に含まれるベルト層７の任意の位置での層間ゲージをｈとし、タイヤ赤道を中心とした交差ベルト対７′のうち幅が狭い方のベルト層７の幅の５０％の範囲における交差ベルト対７′の層間ゲージの平均値をｈ_ccとしたとき、ｈ＝１．５×ｈ_ccとなるタイヤ幅方向最内側の点が「交差ベルト対７′の有効幅の外端点」である。但し、層間ゲージｈが交差ベルト対７′の全幅においてｈ＜１．５×ｈ_ccである場合（交差ベルト対７′の層間ゲージが略一定である場合）は、交差ベルト対７′のうち幅が狭い方のベルト層７の外端点を「交差ベルト対７′の有効幅の外端点」と見做す。

図１に示すように、ビードコア５のタイヤ径方向外側の辺の延長線とカーカス層４とのタイヤ幅方向内側の交点をコア離反点Ｐ３とし、コア離反点Ｐ３の位置からカーカス層４の最大外径位置までのタイヤ径方向に沿った距離を径方向高さＨαとし、コア離反点Ｐ３の位置からタイヤ最大幅位置までのタイヤ径方向に沿った距離を径方向高さＨβとすると、本発明では、これら径方向高さの比Ｈβ／Ｈαが０．５５≦Ｈβ／Ｈα≦０．６５、好ましくは０．５７≦Ｈβ／Ｈα≦０．６３の関係を満たしている。このように比Ｈβ／Ｈαを設定することで、カーカス層４の形状が良好になり、それに伴ってタイヤ全体の形状も良好になるので、バットレス部におけるゲージ（タイヤ内表面からタイヤ外表面までの厚さ）を低く抑えることが可能になり、蓄熱を抑制するには有利になる。比Ｈβ／Ｈαが０．５５未満であると、タイヤ最大幅位置がタイヤ径方向内側に寄る傾向になり、バットレス部におけるゲージが厚くなる傾向となるので、蓄熱を抑制する効果が十分に得られない。Ｈβ／Ｈαが０．６５を超えると、上述の距離Ｇ１を適度な大きさに設定することが難しくなる。尚、この比Ｈβ／Ｈαの範囲は、上述の平衡カーカスラインを形成する観点からも有効な範囲である。

本発明においては、上記のように、距離Ｄ１、距離Ｇ１、比Ｈβ／Ｈαをそれぞれ適切な範囲に設定しているので、ベルト層７の端部やその近傍の構造を最適化することができる。即ち、距離Ｄ１による放熱性の確保と、距離Ｇ１による応力集中の抑制と、比Ｈβ／Ｈαによる蓄熱の抑制との協働によって、ベルト層７の耐久性を効果的に向上することができる。

図１に示すように、タイヤ赤道上で測定されるトレッド部１の外表面と内表面との距離を距離Ｇ２とし、接地端Ｐ２を通るカーカス層４の法線上で測定されるトレッド部１の外表面と内表面との距離を距離Ｇ３としたとき、これらの比Ｇ３／Ｇ２は、好ましくは１．１≦Ｇ３／Ｇ２≦１．４、より好ましくは１．１５≦Ｇ３／Ｇ２≦１．３５の関係を満たしているとよい。このように比Ｇ３／Ｇ２を設定することで、バットレス部におけるゲージ（タイヤの総厚さ）を適度な範囲に収めることができ、蓄熱を抑制してベルト耐久性を向上するには有利になる。比Ｇ３／Ｇ２が１．１未満であると、上述の距離Ｇ１を適度な大きさに設定することが難しくなる。比Ｇ３／Ｇ２が１．４を超えると、バットレス部におけるゲージが過大になるため蓄熱を抑制する効果が限定的になる。

図１に示すように、交差ベルト対７′のうち幅が狭い方のベルト層７の幅をＢＷとし、トレッド部１の接地幅をＴＷとしたとき、これらの比ＢＷ／ＴＷは、好ましくは０．９０≦ＢＷ／ＴＷ≦１．１０、より好ましくは０．９３≦ＢＷ／ＴＷ≦１．０７の関係を満たしているとよい。このように比ＢＷ／ＴＷを設定することで、ベルト幅を十分に確保することができ、交差ベルト対７′の端部をタイヤ外表面（バットレス部の表面）に近い位置に配置するには有利になる。比ＢＷ／ＴＷが上述の範囲から外れると、上述の距離Ｇ１を適度な大きさに設定することが難しくなる。

図３に示すように、接地端Ｐ２よりもタイヤ幅方向外側のタイヤ外表面が形成する輪郭線が、接地端Ｐ２を含みタイヤ幅方向外側に凸となるように湾曲した曲線Ｒ１と、曲線Ｒ１に接続してタイヤ幅方向内側に凸となるように湾曲した曲線Ｒ２とを含む仕様にすることもできる。曲線Ｒ１および曲線Ｒ２は、曲率半径が異なる複数の円弧を接続して全体として上述の湾曲形状を成すように構成されていてもよい。このとき、曲線Ｒ２の少なくとも一部を、曲線Ｒ１上で最もタイヤ幅方向外側に位置する点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２よりもタイヤ幅方向内側に配置することで、バットレス部に凹み部２０を形成することが好ましい。この場合、凹み部２０は、トレッド表面から最外側溝１１の溝深さの０．８５倍の位置を通り線分Ｌ１に平行な直線Ｌ３と曲線Ｒ１との交点Ｐ５と、タイヤ最大幅位置との間に区画される領域Ａ１に配置されることが好ましい。このように凹み部２０を設けることで、ベルト層７とカーカス層４との間における蓄熱を抑制し、且つ、良好な放熱性を確保するには有利になる。

凹み部２０を設ける場合、凹み部２０のタイヤ径方向に沿った長さＤ２は好ましくは１５ｍｍ～５５ｍｍ、より好ましくは２０ｍｍ～４５ｍｍであるとよい。このような構造にすることで、ベルト層７とカーカス層４との間における蓄熱を抑制し、且つ、良好な放熱性を確保するには有利になる。長さＤ２が１５ｍｍ未満であると、凹み部２０を設けない場合との差がなくなり、蓄熱を抑制し、放熱性を向上する効果が十分に得られない。長さＤ２が５５ｍｍを超えると、凹み部２０に起因してたわみが大きくなって発熱量自体が増加する傾向があるため、蓄熱を抑制し、放熱性を向上する効果が十分に得られない。

凹み部２０を設ける場合、点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２に対する凹み部２０の深さＤ３（線Ｌ２から凹み部２０におけるタイヤ幅方向最内側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離）を好ましくは１．５ｍｍ以上、より好ましくは２．０ｍｍ以上にするとよい。また、交差ベルト対７′のうち幅が広い方のベルト層７の外端点と凹み部２０（凹み部２０におけるタイヤ幅方向最内側の点）とのタイヤ幅方向に沿った離間距離Ｄ４を好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは８ｍｍ以上にするとよい。このように各部に対する凹み部２０（凹み部２０におけるタイヤ幅方向最内側の点）の位置を規定することで、凹み部の構造がより良好になり、ベルト層７とカーカス層４との間における蓄熱を抑制し、且つ、良好な放熱性を確保するには有利になる。深さＤ３が１．５ｍｍ未満であると、凹み部２０を設けない場合との差がなくなり、蓄熱を抑制し、放熱性を向上する効果が十分に得られない。離間距離Ｄ４が５ｍｍ未満であると、交差ベルト対の端部位置においてタイヤ径方向に作用する剪断歪みが増加して、ベルト層７の耐久性が低下する虞がある。

図示の例のように、交差ベルト対７′に含まれる２層のベルト層７の長さが異なる場合、一般的に、交差ベルト対７′のうち幅が狭い方のベルト層７の端部はセパレーションの起点となる傾向がある。そのため、交差ベルト対７′のうち幅が狭い方のベルト層７をタイヤ径方向外側に配置することが好ましい。即ち、トレッド表面側の方が熱的に有利であるので、セパレーションの起点になりやすい幅が狭い方のベルト層７を上記のように配置することで、ベルト耐久性を向上するには有利になる。

図示の例のように、交差ベルト対に含まれる２層のベルト層７の長さが異なる場合、交差ベルト対７′のうち幅が狭い方のベルト層の外端点と交差ベルト対７′のうち幅が広い方のベルト層７の外端点とのタイヤ幅方向に沿った離間距離Ｄ５は好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは１２ｍｍ以上１７ｍｍ以下であるとよい。これにより交差ベルト対７′の端部における応力集中を抑制するには有利になる。離間距離Ｄ５が１０ｍｍ未満であると、交差ベルト対７′に含まれる２層のベルト層７の端部が近付きすぎるため、応力集中を抑制することが難しくなる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

タイヤサイズが２７５／８０Ｒ２２．５であり、図１に例示する基本構造を有し、ベルト層の端部近傍の構造を表１～３のように設定した従来例１、比較例１～６、実施例１～１９の２６種類の空気入りタイヤを作製した。

表１～３の「Ｄ１」は、複数本の周方向溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する最外側溝のタイヤ幅方向外側のエッジ部Ｐ１と接地端Ｐ２とを結んだ線分Ｌ１に平行に測定される交差ベルト対のタイヤ径方向外側かつタイヤ幅方向外側の端点とタイヤ外表面との距離である。表１～３の「Ｇ１」は、交差ベルト対の有効幅の外端点を通るカーカス層の法線上で測定される複数のベルト層とカーカス層との距離である。表１～３の「Ｈβ／Ｈα」は、コア離反点Ｐ３の位置からカーカス層の最大外径位置までの径方向高さＨαと、コア離反点Ｐ３の位置からタイヤ最大幅位置までの径方向高さＨβの比である。

表１～３の「Ｇ３／Ｇ２」は、タイヤ赤道上で測定されるトレッド部の外表面と内表面との距離Ｇ２と、接地端Ｐ２を通るカーカス層の法線上で測定されるトレッド部の外表面と内表面との距離Ｇ３との比である。表１～３の「ＢＷ／ＴＷ」は、交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の幅ＢＷとトレッド部の接地幅ＴＷとの比である。

表１～３の「凹み部の有無」は、タイヤ外表面が形成する輪郭線の湾曲形状によって図示の例のように凹み部が形成されるか否かを示しており、凹み部が形成される場合を「有」、凹み部が形成されない場合を「無」で示している。表１～３の「Ｄ２」は、凹み部のタイヤ径方向に沿った長さである。表１～３の「Ｄ３」は、点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２に対する凹み部の深さである。表１～３の「Ｄ４」は、交差ベルト対のうち幅が広い方のベルト層の外端点と凹み部とのタイヤ幅方向に沿った離間距離である。

表１～３の「幅狭ベルトの位置」は、交差ベルト対に含まれるベルト層のうち幅が狭い方のベルト層の配置を示し、タイヤ径方向外側に配置される場合を「外」、タイヤ径方向内側に配置される場合を「内」で示した。表１～３の「Ｄ５」は、交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の外端点と交差ベルト対のうち幅が広い方のベルト層の外端点とのタイヤ幅方向に沿った離間距離である。

これら空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、ベルト耐久性を評価し、その結果を表１～３に併せて示した。

ベルト耐久性
各試験タイヤをＥＴＲＴＯ規定リムに組み付けて、規定空気圧の７５％を封入し、規定荷重の１．４倍を負荷し、速度４９ｋｍ／ｈの条件で室内ドラム走行試験を実施し、タイヤに故障（トレッドセパレーション）が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、故障発生までの走行距離が長く、ベルト耐久性に優れることを意味する。尚、指数値が「１３５」以下では、ベルト耐久性を向上する効果が不十分であることを意味する。

表１～３から明らかなように、実施例１～１９はいずれも、ベルト耐久性を従来例１と比較して大幅に向上した。これに対して、比較例１～６は、距離Ｄ１、距離Ｇ１、比Ｈβ／Ｈαのいずれかが適切でないため、バットレス部におけるタイヤ構造を良好にすることができず、ベルト耐久性を向上する効果が十分に得られなかった。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
７′ 交差ベルト対
１０ 周方向溝
１１ 最外側溝
２０ 凹み部
ＣＬ タイヤ赤道

Claims (10)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間に装架されて前記ビード部に設けられたビードコアの廻りにタイヤ内側から外側に折り返された少なくとも１層のカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された複数層のベルト層を有し、前記トレッド部の外表面にタイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝を備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記複数層のベルト層は、層間で各ベルト層を構成する補強コードの傾斜方向が逆転することで前記補強コードどうしが互いに交差するように構成された２層のベルト層からなる交差ベルト対を含み、
   前記複数本の周方向溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する最外側溝のタイヤ幅方向外側のエッジ部Ｐ１と接地端Ｐ２とを結んだ線分Ｌ１に平行に測定される前記交差ベルト対のタイヤ径方向外側かつタイヤ幅方向外側の端点とタイヤ外表面との距離Ｄ１が、１５ｍｍ≦Ｄ１≦２５ｍｍの関係を満たし、
   前記交差ベルト対の有効幅の外端点を通る前記カーカス層の法線上で測定される前記複数のベルト層と前記カーカス層との距離Ｇ１が、２．５ｍｍ≦Ｇ１≦９．０ｍｍの関係を満たし、
   前記ビードコアのタイヤ径方向外側の辺の延長線と前記カーカス層とのタイヤ幅方向内側の交点として定義されるコア離反点Ｐ３の位置から前記カーカス層の最大外径位置までの径方向高さＨαと、前記コア離反点Ｐ３の位置からタイヤ最大幅位置までの径方向高さＨβが、０．５５≦Ｈβ／Ｈα≦０．６５の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ赤道上で測定される前記トレッド部の外表面と内表面との距離Ｇ２と、前記接地端Ｐ２を通る前記カーカス層の法線上で測定される前記トレッド部の外表面と内表面との距離Ｇ３との比Ｇ３／Ｇ２が、１．１≦Ｇ３／Ｇ２≦１．４の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の幅ＢＷと前記トレッド部の接地幅ＴＷとの比ＢＷ／ＴＷが、０．９０≦ＢＷ／ＴＷ≦１．１０の関係を満たす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. 前記接地端Ｐ２よりもタイヤ幅方向外側のタイヤ外表面が形成する輪郭線が、前記接地端Ｐ２を含みタイヤ幅方向外側に凸となるように湾曲した曲線Ｒ１と、前記曲線Ｒ１に接続してタイヤ幅方向内側に凸となるように湾曲した曲線Ｒ２とを含み、
   前記曲線Ｒ２の少なくとも一部が、前記曲線Ｒ１上で最もタイヤ幅方向外側に位置する点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２よりもタイヤ幅方向内側に位置して凹み部を形成しており、前記凹み部は、トレッド表面から最外側溝の溝深さの０．８５倍の位置を通り前記線分Ｌ１に平行な直線と前記曲線Ｒ１との交点Ｐ５とタイヤ最大幅位置との間に区画される領域Ａ１に配置されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凹み部のタイヤ径方向に沿った長さＤ２が１５ｍｍ～５５ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記点Ｐ４を通りタイヤ径方向に平行な線Ｌ２に対する前記凹み部の深さＤ３が１．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記交差ベルト対のうち幅が広い方のベルト層の外端点と前記凹み部とのタイヤ幅方向に沿った離間距離Ｄ４が５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４～６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層がタイヤ径方向外側に配置されたことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記交差ベルト対のうち幅が狭い方のベルト層の外端点と前記交差ベルト対のうち幅が広い方のベルト層の外端点とのタイヤ幅方向に沿った離間距離Ｄ５が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記複数層のベルト層が、前記交差ベルト対の他に、タイヤ周方向に対する補強コードの傾斜角度が前記交差ベルト対よりも大きい高角度ベルト層を含むことを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

Images