JP3869939B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バスやトラック等の重荷重車両に使用される空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト耐久性を改善するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、バスやトラック等に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤは、カーカス層側から数えて2,3番目のベルト層が層間でスチールコードが互いに交差する耐張力層になっており、そのエッジ部間にクッションゴム層を設けて、ベルト層の耐エッジセパレーション性を高めるようにしている。また、トレッドゴム層をアンダートレッドゴム層とキャップトレッドゴム層の2層構造にし、ベルト層側に位置するアンダートレッドゴム層をキャップトレッドゴム層よりも硬度を低くしたゴム(JIS A 硬度50〜60)から構成することにより、トレッド部における発熱を抑えている。
【0003】
しかし、上述した構成の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、荷重が極めて高い場合や、リトレッド(トレッド部の更生)を繰り返し行う場合には、3番ベルト層にエッジ故障を招き易いという欠点があった。
そこで、上記対策として、3番ベルト層のエッジ部外周側に、JIS A 硬度65〜75、300%伸張時のモジュラス130〜200kgf/cm2 のゴムからなり、かつ厚さを1.5mm以上にしたエッジカバー層を3番ベルト層のエッジからエッジ部を20mm以上覆うように設けることにより、3番ベルト層のエッジ故障を抑制するようにした技術の提案がある(例えば、特開平4−183605号公報)。
【0004】
しかし、近年、高荷重に加えて、高速度で長時間走行する場合がしばしばある。そのような場合、上述の改善したタイヤは、トレッド部の発熱により最大ベルト幅を有する2番ベルト層のエッジにヒートセパレーションが発生するという問題があり、その改善が強く求められていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高荷重、高速度で長時間走行するというような厳しい条件下におけるベルト耐久性の向上を図ることが可能な重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも3層のベルト層を配置し、該ベルト層外周側のトレッドゴム層をJIS A 硬度50〜60のゴムからなる内周側の1層のアンダートレッドゴム層と該アンダートレッドゴム層より硬度を高くした外周側の1層のキャップトレッドゴム層の2層構造にし、前記カーカス層側から数えて2,3番目となる2,3番ベルト層を層間でスチールコードが互いに交差する耐張力層に構成すると共に、そのエッジ部間にクッションゴム層を介在させ、前記3番ベルト層のエッジ部外周側に、JIS A 硬度65〜75、300%伸張時のモジュラス130〜200kgf/cm2 のゴムからなり、かつ厚さを1.5mm以上にしたエッジカバー層を該3番ベルト層のエッジからエッジ部を20mm以上覆うように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記アンダートレッドゴム層をトレッド部両側のバットレス部まで延在させ、最大ベルト幅を有するベルト層のエッジ近傍のアンダートレッドゴム層の厚さを厚肉にし、かつ該エッジからバットレス部表面に対して引いた垂線上の前記エッジからのアンダートレッドゴム層の厚さを、該エッジとバットレス部表面との間の距離Aに対して0.6A〜0.9Aにし、前記アンダートレッドゴム層をバットレス部表面に露出しないように配設したことを特徴とする。
【0007】
このように高荷重時におけるベルト層のエッジ故障を改善した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、最大ベルト幅を有するベルト層のエッジ近傍に発熱が低いアンダートレッドゴム層をバットレス部表面までの距離Aに対して0.6A以上と厚くして設けることにより、最大ベルト幅のベルト層エッジ近傍のトレッド部の発熱を低く抑えることができるので、耐ヒートセパレーション性を高めることができ、その結果、高荷重、高速度で長時間走行してもベルト破壊を容易に招くことがなく、ベルト耐久性の向上が可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
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は本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの要部を示し、1はトレッド部、2はカーカス層、3はベルト層である。不図示の左右のビード部間にカーカス層2が装架され、その両端部がビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。
【0009】
トレッド部1のカーカス層2外周側には、スチールコードをタイヤ周方向に対して傾斜配列した4層のベルト層3が配置されている。カーカス層2側から数えて1番目に位置する1番ベルト層3Aは、タイヤの横剛性を保つため、スチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が50〜70°の範囲になっている。
カーカス層2側から数えて2,3番目に位置する2,3番ベルト層3B,3Cは、スチールコードがタイヤ周方向に対する傾斜を逆向きにして層間で互いに交差する耐張力層になっている。そのスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は15〜25°の範囲である。1番ベルト層3Aと2番ベルト層3Bは、スチールコードの傾斜方向を同じにしている。
【0010】
カーカス層2側から数えて4番目に位置する4番ベルト層3Dは、スチールコードが3番ベルト層3Cと同じ傾斜方向で、略同じ角度になっており、トレッド踏面からの外傷による3番ベルト層3Cの保護層として働くようにしている。ベルト幅は、4番ベルト層3D、1番ベルト層3A、3番ベルト層3C、2番ベルト層3Bの順に大きくなっており、2番ベルト層3Bが最大ベルト幅を有している。
【0011】
2,3番ベルト層3B,3Cのエッジ部3b,3c間には、クッションゴム層4が介設され、エッジ部のセパレーションを抑制するようにしている。このクッションゴム層4は、JIS A 硬度68〜82、300%伸張時のモジュラス150〜240kgf/cm2 のゴムから構成されている。
3番ベルト層3Cのエッジ部3c外周側には、JIS A 硬度65〜75、300%伸張時のモジュラス130〜200kgf/cm2 のゴムからなり、かつ厚さを1.5mm以上、好ましくは1.5〜2.5mm にしたエッジカバー層5が設けられている。このエッジカバー層5は、3番ベルト層3Cのエッジからエッジ部3cを20mm以上、好ましくは4番ベルト層3dのエッジに達するところまで覆うように配置され、荷重が極めて高い時の3番ベルト層3Cのエッジ故障を抑えるようになっている。
【0012】
ベルト層3外周側のトレッドゴム層6は、ベルト層3に隣接する内周側の1層のアンダートレッドゴム層7とトレッド部1の表面に露出する外周側の1層のキャップトレッドゴム層8の2層構造になっている。アンダートレッドゴム層7は、JIS A 硬度50〜60と低くしたゴムから構成され、トレッド部1の発熱を抑えるようにしている。キャップトレッドゴム層8には、アンダートレッドゴム層7より硬度を高くしたゴムが使用され、良好な耐摩耗性を維持するようにしている。
【0013】
アンダートレッドゴム層7は、従来よりも幅広に延在し、トレッド部1両側のバットレス部Bまで延びている。最大ベルト幅を有する2番ベルト層3Bのエッジe近傍における厚さを厚肉にすると共に、エッジeからバットレス部Bの表面B1に対して引いた垂線K上のエッジeからのアンダートレッドゴム層7の厚さtが、垂線K上のエッジeとバットレス部表面B1との間の距離Aに対して0.6A以上にしてある。アンダートレッドゴム層7はバットレス部表面B1に露出しないように配設されている。
【0014】
トレッド部1の踏面1Aには、タイヤ周方向に延びる複数の主溝9が設けられ、アンダートレッドゴム層7は、その主溝9の溝底よりタイヤ径方向内側となるように配置されている。発熱性を低くしたアンダートレッドゴム層7のゴムは、耐摩耗性に劣るが、このように主溝9の溝下部分に配置することで、トレッド部が主溝9の溝底まで摩耗しても耐摩耗性に悪影響を及ぼさないようにしている。
【0015】
このようにトレッドゴム層6を2層構造にし、2,3番ベルト層3B,3Cのエッジ部3b,3c間にクッションゴム層4を介在させ、3番ベルト層3Cのエッジ部3c外周側に、上記のように特定したエッジカバー層5を設けて、高荷重時におけるベルト層のエッジ故障を改善した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、最大ベルト幅を有する2番ベルト層3Bのエッジe近傍に、発熱が低いアンダートレッドゴム層7を厚さtがバットレス部表面B1までの距離Aに対して0.6A以上と肉厚にして配置したので、2番ベルト層3Bのエッジe近傍のトレッド部における発熱を低くして、ヒートセパレーションを抑制することができる。そのため、高荷重に加えて、高速度で長時間走行する場合であっても、高いベルト耐久性を維持することができる。
【0016】
アンダートレッドゴム層7の厚さtが0.6Aより小さいと、2番ベルト層3Bのエッジe近傍のトレッド部の発熱を低く抑えることが難しく、ヒートセパレーションを効果的に抑制することができない。この厚さtの上限値としては、アンダートレッドゴム層8が耐候性に優れないので表面に露出状態になるのは好ましくなく、キャップトレッドゴム層8の摩耗等を考慮して0.9Aにしてある。
【0017】
本発明において、上記実施形態では、ベルト層3を4層設けた例を示したが、それに代えて、1〜3番ベルト層3A,3B,3Cの3層を設けたものであってもよく、2,3番ベルト層3B,3Cに耐張力層を有する少なくとも3層のベルト層3A,3B,3Cを有する重荷重用空気入りラジアルタイヤであればよい。また、本発明では、上述したJIS A 硬度及び300%伸張時のモジュラスは、それぞれJIS K 6301に規定されている方法に準拠して測定した値である。
【0018】
本発明は、トラックやバス等の重荷重車両に用いられる重荷重用空気入りラジアルタイヤに適用されるが、その重荷重用空気入りラジアルタイヤとは、JATMA YEAR BOOK 1998に規定されるトラック及びバス用のラジアルタイヤを指すものである。
【0019】
【実施例】
実施例1
タイヤサイズを295/80R22.5で共通にし、2番ベルト層のエッジ近傍のアンダートレッドゴム層の厚さを厚肉にした図1に示す構成の本発明タイヤ1,2と、本発明タイヤ1,2において、図1の点線で示すように、2番ベルト層のエッジ近傍のアンダートレッドゴム層の厚さを薄く、かつ幅を狭めた従来タイヤ1,2とをそれぞれ作製した。
【0020】
各試験タイヤにおいて、キャップトレッドゴム層、アンダートレッドゴム層、及びエッジカバー層を構成するゴムの組成及びJIS硬度(A)は共通で、下記の表1に示す通りである。
また、本発明タイヤ1と従来タイヤ1はトレッドパターンがリブパターンであり、本発明タイヤ2と従来タイヤ2はトレッドパターンがブロックパターンである。本発明タイヤ1,2の厚さtは共に0.8Aである。
【0021】
これら各試験タイヤをリムサイズ22.5×8.25のリムに装着し、以下に示す測定条件により、ベルト耐久性の評価試験を行ったところ、表2に示す結果を得た。
【0022】
ベルト耐久性
各試験タイヤを空気圧850kPa にしてドラム試験機に装着し、速度81km/h、初速荷重34.81kNで24時間走行させた後、荷重を5%毎アップさせてそれぞれ24時間走行させ、タイヤ(ベルト層)が破壊するまでの走行距離を測定し、その結果を、従来タイヤ1を100とする指数値で本発明タイヤ1を、従来タイヤ2を100とする指数値で本発明タイヤ2をそれぞれ評価した。この値が大きい程、ベルト耐久性が優れている。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
表2から、本発明タイヤは、高荷重、高速度で長時間走行するという厳しい条件下において、ベルト耐久性を改善できることが判る。
【0026】
【発明の効果】
上述したように本発明は、高荷重時におけるベルト層のエッジ故障を改善した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、最大ベルト幅を有するベルト層のエッジ近傍のアンダートレッドゴム層の厚さを厚肉にし、かつ該エッジからバットレス部表面に対して引いた垂線上のエッジからのアンダートレッドゴム層の厚さを、該エッジとバットレス部表面との間の距離Aに対して0.6A以上にしたので、最大ベルト幅のベルト層エッジ近傍のトレッド部の発熱を低くして、ヒートセパレーションの抑制が可能になり、高荷重に加えて、高速度で長時間走行する厳しい条件下におけるベルト耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの要部の一例を示すタイヤ子午線断面図である。
【符号の説明】
1 トレッド部 1A 踏面
2 カーカス層 3 ベルト層
3A 1番ベルト層 3B 2番ベルト層
3C 3番ベルト層 3D 4番ベルト層
3b,3c エッジ部 4 クッションゴム層
5 エッジカバー層 6 トレッドゴム層
7 アンダートレッドゴム層 8 キャップトレッドゴム層
9 主溝 B バットレス部
B1 バットレス部表面 K 垂線
e エッジ t 厚さ
Claims (3)
- トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも3層のベルト層を配置し、該ベルト層外周側のトレッドゴム層をJIS A 硬度50〜60のゴムからなる内周側の1層のアンダートレッドゴム層と該アンダートレッドゴム層より硬度を高くした外周側の1層のキャップトレッドゴム層の2層構造にし、前記カーカス層側から数えて2,3番目となる2,3番ベルト層を層間でスチールコードが互いに交差する耐張力層に構成すると共に、そのエッジ部間にクッションゴム層を介在させ、前記3番ベルト層のエッジ部外周側に、JIS A 硬度65〜75、300%伸張時のモジュラス130〜200kgf/cm2 のゴムからなり、かつ厚さを1.5mm以上にしたエッジカバー層を該3番ベルト層のエッジからエッジ部を20mm以上覆うように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記アンダートレッドゴム層をトレッド部両側のバットレス部まで延在させ、最大ベルト幅を有するベルト層のエッジ近傍のアンダートレッドゴム層の厚さを厚肉にし、かつ該エッジからバットレス部表面に対して引いた垂線上の前記エッジからのアンダートレッドゴム層の厚さを、該エッジとバットレス部表面との間の距離Aに対して0.6A〜0.9Aにし、前記アンダートレッドゴム層をバットレス部表面に露出しないように配設した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。 - 前記トレッド部がその踏面にタイヤ周方向に延びる主溝を有し、前記アンダートレッドゴム層が該主溝の溝底よりタイヤ径方向内側となるように配置される請求項1に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記最大ベルト幅を有するベルト層が前記2番ベルト層である請求項1または2に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
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