JP5552906B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、例えば、トレッド部の耐カットチッピング性等の耐外傷性を低下させることなしに耐センター摩耗性を向上させた、特に非舗装路走行用として好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic radial tire and, for example, heavy load air that has improved center wear resistance without reducing trauma resistance such as cut chipping resistance of a tread portion, and particularly suitable for running on an unpaved road. Related to radial tires.
重荷重用空気入りラジアルタイヤは重荷重を支持することから非常に高い空気圧を充填する。このため、当該タイヤは、ベルト層として乗用車用タイヤなどに設けられるコード角度が１０〜３０°のスチールコードからなる耐張力層の他に、タイヤ周方向に対するコード角度が４０〜６０°のスチールコードからなるベルト強化層をカーカス層の外周に隣接させて配置している。このベルト強化層は高い空気圧に対して寸法安定性を確保する役割を有し、タイヤ幅方向の断面曲げ剛性をトレッド接地領域全体において高めることにより耐偏摩耗及び操縦安定性を確保している。 Heavy duty pneumatic radial tires support very heavy loads and are therefore filled with very high air pressure. For this reason, the tire includes a steel cord having a cord angle of 40 to 60 ° with respect to the tire circumferential direction, in addition to a tensile strength layer made of a steel cord having a cord angle of 10 to 30 ° provided as a belt layer in a tire for a passenger car. A belt reinforcing layer made of is arranged adjacent to the outer periphery of the carcass layer. This belt reinforcing layer has a role of ensuring dimensional stability against high air pressure, and ensures uneven wear resistance and steering stability by increasing the cross-sectional bending rigidity in the tire width direction over the entire tread contact area.
しかしながら、上記ベルト強化層の過大な断面曲げ剛性のため、タイヤの摩耗が進行して行くにしたがって石や突起などの凹凸に追従し難くなり、その応力集中によってクラウン中央域のトレッド部が損傷（カットチッピング故障）を受け易くなるという問題がある。このため、重荷重用空気入りラジアルタイヤの非舗装路走行におけるトレッド部の損傷を抑制するために、エンベロープ特性を向上させる構造が提案されている。 However, due to the excessive cross-sectional bending rigidity of the belt reinforcement layer, it becomes difficult to follow irregularities such as stones and protrusions as the wear of the tire progresses, and the tread portion in the central region of the crown is damaged by the stress concentration ( There is a problem that it becomes susceptible to cut chipping failure). For this reason, a structure for improving the envelope characteristics has been proposed in order to suppress damage to the tread portion during traveling on a non-paved road of a heavy-duty pneumatic radial tire.
例えば、カーカス層とトレッド層との間にスチールコードからなる少なくとも３層のベルト層を配置した以下の重荷重用空気入りラジアルタイヤが知られている。当該タイヤでは、カーカス層からトレッド方向に数えて第１番目のベルト層がクラウン中央領域では互いに離間し、両ショルダー部にそれぞれ配置され、離間した第１番目のベルト層の前記クラウン中央領域に、互いに交差する２層の非伸張性遷移コードが配置される（特許文献１）。 For example, the following heavy-duty pneumatic radial tire is known in which at least three belt layers made of steel cord are disposed between a carcass layer and a tread layer. In the tire, the first belt layers counted in the tread direction from the carcass layer are separated from each other in the crown central region, and are respectively disposed on both shoulder portions, and in the crown central region of the separated first belt layer, Two layers of non-extensible transition codes that cross each other are arranged (Patent Document 1).
当該タイヤは、ベルト部耐久性を良好に維持しつつ、寸法安定性を大幅に改善することができる、とされている。 The tire is said to be able to significantly improve dimensional stability while maintaining good belt section durability.
上記重荷重用空気入りラジアルタイヤの走行中、路面上の石や突起にトレッド表面が追従する（エンベロープ性が向上する）ことにより、トレッド部のクラウン中央領域の損傷をある程度抑制することができるが、トレッド部の損傷が激しい悪路走行等の走行条件ではトレッド部のクラウン中央領域の損傷を十分に抑制することはできない。 While the above-mentioned heavy-duty pneumatic radial tire is running, the tread surface follows stones and protrusions on the road surface (envelope performance is improved), so that damage to the central region of the crown of the tread portion can be suppressed to some extent. Under traveling conditions such as traveling on rough roads where the tread portion is severely damaged, damage to the central region of the crown of the tread portion cannot be sufficiently suppressed.
そこで、本発明は、かかる従来の問題点を解消するために、トレッド部の外傷の抑制を従来に比べて向上させる、特に非舗装路走行用として好適な空気入りタイヤを提供する。 Therefore, the present invention provides a pneumatic tire that is more suitable for traveling on an unpaved road, in which the suppression of trauma in the tread portion is improved as compared with the prior art, in order to eliminate the conventional problems.
本発明の一態様は、空気入りタイヤであって、
少なくとも２つのベルト層を含み、互いに隣接する２つのベルト層が有するコードが交差する交差ベルト層と、
前記交差ベルト層とカーカス層との間に設けられ、タイヤセンターを含んだ範囲に配置されるセンターベルト部材と、前記交差ベルト層の端部領域に配置される一対のショルダーベルト部材とを有する下層ベルト層と、を有し、
前記センターベルト部材は、タイヤセンターを中心としてタイヤ幅方向の両側に延びた範囲であって、前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の幅の６０〜８０％の幅の範囲に設けられ、
前記センターベルト部材に隣接する前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の前記コードのコード角度と、前記センターベルト部材のコードの、タイヤ周方向に対するコード角度との差が、０〜１０度の範囲にあり、かつ、前記センターベルト部材における前記コードの破断強力が、前記交差ベルト層の前記コードの破断強力の９０％以上である、ことを特徴とする。
One aspect of the present invention is a pneumatic tire,
A cross belt layer including at least two belt layers and intersecting cords of two belt layers adjacent to each other;
A lower layer provided between the cross belt layer and the carcass layer and having a center belt member disposed in a range including a tire center and a pair of shoulder belt members disposed in an end region of the cross belt layer A belt layer,
The center belt member extends in both sides in the tire width direction around the tire center, and is provided in a range of 60 to 80% of the width of the inner diameter side belt layer of the intersecting belt layers.
The difference between the cord angle of the inner belt layer of the cross belt layer adjacent to the center belt member and the cord angle of the cord of the center belt member with respect to the tire circumferential direction is 0 to 10 degrees. The breaking strength of the cord in the center belt member is 90% or more of the breaking strength of the cord of the cross belt layer.
その際、前記所定の範囲から外れた前記交差ベルト層の端部領域において、前記下層ベルト層の前記コードのコード角度は、タイヤ周方向に対して４０度〜７０度であることが好ましい。
前記下層ベルト層は、例えばスチールベルト層である。前記交差ベルト層は、例えばスチールベルト層である。
In that case, it is preferable that the cord angle of the cord of the lower belt layer is 40 degrees to 70 degrees with respect to the tire circumferential direction in the end region of the intersecting belt layer outside the predetermined range.
The lower belt layer is, for example, a steel belt layer. The cross belt layer is, for example, a steel belt layer.
本発明の他の一態様は、空気入りタイヤであって、Another aspect of the present invention is a pneumatic tire,
少なくとも２つのベルト層を含み、互いに隣接する２つのベルト層が有するコードが交差する交差ベルト層と、A cross belt layer including at least two belt layers and intersecting cords of two belt layers adjacent to each other;
前記交差ベルト層とカーカス層との間に設けられた下層ベルト層と、を有し、A lower belt layer provided between the intersecting belt layer and the carcass layer,
タイヤセンターを中心としてタイヤ幅方向の両側に延びた範囲であって、前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の幅の６０〜８０％の幅の範囲において、前記下層ベルト層に隣接する前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の前記コードのコード角度と、前記下層ベルト層のコードの、タイヤ周方向に対するコード角度との差が、０〜１０度の範囲にあり、かつ、前記下層ベルト層における前記コードの破断強力が、前記交差ベルト層の前記コードの破断強力の９０％以上であり、A range extending on both sides in the tire width direction with the tire center as the center, and in the range of 60 to 80% of the width of the inner diameter side belt layer of the intersecting belt layers, adjacent to the lower belt layer. The difference between the cord angle of the cord on the inner diameter side belt layer of the intersecting belt layers and the cord angle of the cord of the lower belt layer with respect to the tire circumferential direction is in the range of 0 to 10 degrees, and the lower layer The breaking strength of the cord in the belt layer is 90% or more of the breaking strength of the cord in the cross belt layer,
前記範囲に対してタイヤ幅方向の外側の範囲において、前記下層ベルト層のコードのコード角度は、タイヤ周方向に対して４０度〜７０度である、ことを特徴とする。 In a range outside the tire width direction with respect to the range, a cord angle of the cord of the lower belt layer is 40 degrees to 70 degrees with respect to the tire circumferential direction.
上記態様の空気入りタイヤは、トレッド部の耐カットチッピング性が高く、トレッド部の外傷の抑制を従来に比べて向上することができる。 The pneumatic tire of the above aspect has high cut chipping resistance at the tread portion, and can improve the suppression of trauma at the tread portion as compared with the conventional one.
以下、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。 Hereinafter, the pneumatic tire of the present invention will be described in detail.
図１は、本実施形態の重荷重用空気入りラジアルタイヤ（以下、タイヤという）１０のトレッド部の一部を示す半断面図である。重荷重用空気入りラジアルタイヤとは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ ２００９のＣ章に規定されるタイヤをいう。
タイヤ１０は、トレッドゴム１２と、カーカス層１４と、サイドゴム１６と、インナライナ１８と、ベルト間ゴム２０と、ベルト層１Ｂ〜４Ｂと、を有する。この他に図示されないが、タイヤ１０は、ビード、ビードフィラーゴム等を有する。
トレッドゴム１２、サイドゴム１６、インナライナ１８、ベルト間ゴム２０、及びビードフィラーゴムは、周知のゴム部材が用いられるのでその説明は省略する。カーカス層１４、及びビードは周知のスチール線材が用いられるのでその説明は省略する。
FIG. 1 is a half sectional view showing a part of a tread portion of a heavy-duty pneumatic radial tire (hereinafter referred to as a tire) 10 of the present embodiment. The heavy-duty pneumatic radial tire refers to a tire specified in Chapter C of JATMA YEAR BOOK 2009.
The tire 10 includes a tread rubber 12, a carcass layer 14, a side rubber 16, an inner liner 18, an inter-belt rubber 20, and belt layers 1B to 4B. Although not shown in the drawings, the tire 10 has beads, bead filler rubber, and the like.
As the tread rubber 12, the side rubber 16, the inner liner 18, the belt-to-belt rubber 20, and the bead filler rubber, well-known rubber members are used, and thus the description thereof is omitted. Since the carcass layer 14 and the bead are made of a well-known steel wire, the description thereof is omitted.
図２は、ベルト層１Ｂ〜４Ｂの配置を説明する図である。ベルト層１Ｂ〜４Ｂは、それぞれタイヤ周方向に対して所定のコード角度を有するスチールコードを有する。
ベルト層１Ｂは、トレッド部におけるカーカス層１４の外周に配置されるスチールコードを有する層である。ベルト層１Ｂは、３つに分割されて構成され、センター領域に中央ベルト層１Ｂｃ、ショルダー領域にショルダーベルト層１Ｂｓを有する。ベルト層１Ｂのスチールコードは、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されている。タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心にタイヤ１０を回転させたときのタイヤ回転方向をいう。
FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of the belt layers 1B to 4B. Each of the belt layers 1B to 4B has a steel cord having a predetermined cord angle with respect to the tire circumferential direction.
The belt layer 1B is a layer having a steel cord disposed on the outer periphery of the carcass layer 14 in the tread portion. The belt layer 1B is divided into three parts, and has a central belt layer 1Bc in the center region and a shoulder belt layer 1Bs in the shoulder region. The steel cord of the belt layer 1B is arranged so as to extend in a direction inclined with respect to the tire circumferential direction. The tire circumferential direction refers to the tire rotation direction when the tire 10 is rotated about the tire rotation axis.
ベルト層１Ｂの中央ベルト層１Ｂｃは、タイヤセンターＣＬを中心にタイヤ幅方向の中央域に配置される。ショルダーベルト層１Ｂｓは、中央ベルト層１Ｂｃのタイヤ幅方向の両側の領域、具体的にはベルト層２Ｂの端部領域に、タイヤセンターＣＬを中心に左右対称な位置に配置される。２つのショルダーベルト層１Ｂｓの幅は、同じである。
中央ベルト層１Ｂｃにおけるスチールコードのタイヤ周方向に対するコード角度は、例えば１８〜２２度であり、このコード角度は、後述するベルト層２Ｂのコード角度と略同じである。ショルダーベルト層１Ｂｓにおけるスチールコードのタイヤ周方向に対するコード角度は４０〜７０°であることが好ましい。このコード角度は、中央ベルト層１Ｂｃのコード角度に比べて大きい。
中央ベルト層１Ｂｃにおける幅Ｂｗは、後述するベルト層２Ｂのベルト幅の６０〜８０％である。
The central belt layer 1Bc of the belt layer 1B is disposed in the central region in the tire width direction with the tire center CL as the center. The shoulder belt layer 1Bs is disposed in a symmetric position around the tire center CL in regions on both sides in the tire width direction of the central belt layer 1Bc, specifically, in an end region of the belt layer 2B. The widths of the two shoulder belt layers 1Bs are the same.
The cord angle of the steel cord in the central belt layer 1Bc with respect to the tire circumferential direction is, for example, 18 to 22 degrees, and this cord angle is substantially the same as the cord angle of the belt layer 2B described later. The cord angle of the steel cord in the shoulder belt layer 1Bs with respect to the tire circumferential direction is preferably 40 to 70 °. This cord angle is larger than the cord angle of the central belt layer 1Bc.
The width Bw in the central belt layer 1Bc is 60 to 80% of the belt width of the belt layer 2B described later.
ベルト層２Ｂ，３Ｂは、スチールコードを有し、層間で互いにスチールコードが交差した交差ベルト層である。ベルト層２Ｂ，３Ｂは、ベルト層１Ｂの外周に設けられる。ベルト層２Ｂは、交差ベルト層の内径側ベルト層であり、ベルト層３Ｂは交差ベルト層の外径側ベルト層である。ベルト層２Ｂのスチールコードのコード角度は、いずれもタイヤ周方向に対して例えば、１０〜３０°である。また、ベルト層１Ｂのスチールコードのコード角度は、いずれもタイヤ周方向に対して例えば、−１０〜−３０°である。ベルト層２Ｂとベルト層３Ｂのコード角度は正負は異なる（タイヤ周方向に対して傾斜する方向が異なる）が絶対値は同じである。
ベルト層２Ｂのスチールコードのタイヤ周方向に対するコード角度は、中央ベルト層１Ｂｃにおけるスチールコードのコード角度と略同じであり、しかも、スチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜方向も同じである。コード角度が略同じであるとは、中央ベルト層１Ｂｃのコード角度と、ベルト層２Ｂのコード角度の差が０〜１０°の範囲であることをいう。
The belt layers 2B and 3B are cross belt layers having steel cords and in which steel cords cross each other. The belt layers 2B and 3B are provided on the outer periphery of the belt layer 1B. The belt layer 2B is an inner diameter side belt layer of the cross belt layer, and the belt layer 3B is an outer diameter side belt layer of the cross belt layer. The cord angle of the steel cord of the belt layer 2B is, for example, 10 to 30 ° with respect to the tire circumferential direction. Further, the cord angle of the steel cord of the belt layer 1B is, for example, −10 to −30 ° with respect to the tire circumferential direction. The cord angles of the belt layer 2B and the belt layer 3B are different from each other in the positive and negative directions (inclining directions with respect to the tire circumferential direction), but have the same absolute value.
The cord angle of the steel cord of the belt layer 2B with respect to the tire circumferential direction is substantially the same as the cord angle of the steel cord of the central belt layer 1Bc, and the inclination direction of the steel cord with respect to the tire circumferential direction is also the same. The cord angle being substantially the same means that the difference between the cord angle of the central belt layer 1Bc and the cord angle of the belt layer 2B is in the range of 0 to 10 °.
ベルト層２Ｂの幅は、例えば、トレッド幅Ｔｗの８６〜９２％である。ベルト層３Ｂの幅は、例えば、トレッド幅Ｔｗの７４〜８０％である。
ここで、トレッド幅Ｔｗとは、タイヤ１０を正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、正規荷重の８０％を負荷荷重とした条件において水平面に接地させたときの接地幅をいう。なお、ここでいう正規リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。
The width of the belt layer 2B is, for example, 86 to 92% of the tread width Tw. The width of the belt layer 3B is, for example, 74 to 80% of the tread width Tw.
Here, the tread width Tw is a contact width when the tire 10 is assembled to a regular rim, filled with a regular internal pressure, and grounded to a horizontal plane under the condition that 80% of the regular load is a load. The regular rim here refers to an “applied rim” defined in JATMA, a “Design Rim” defined in TRA, or a “Measuring Rim” defined in ETRTO. The normal internal pressure means “maximum air pressure” defined by JATMA, the maximum value of “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” defined by TRA, or “INFLATION PRESSURES” defined by ETRTO. The normal load means “maximum load capacity” defined in JATMA, the maximum value of “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” defined in TRA, or “LOAD CAPACITY” defined in ETRTO.
さらに、中央ベルト層１Ｂｃにおけるスチールコードの破断強力が、ベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力の９０％以上、好ましくは９０〜１１０％の範囲にある。中央ベルト層１Ｂｃにおけるスチールコードの破断強力を上記のように定め、中央ベルト層１Ｂｃのスチールコードのコード角度およびその傾斜方向を、ベルト層２Ｂのコード角度と傾斜方向に合わせるのは、中央ベルト層１Ｂｃが、ベルト層２Ｂの負担すべき張力の一部を負担し、タイヤ周方向張力による剛性を低下させるためである。ここでいう剛性とは、ベルト層１Ｂ〜４Ｂを円環と見たとき、円環の周状の１箇所を変位させたときの円環が抗する力をいう。ベルト層１Ｂ〜４Ｂのタイヤ周方向張力による剛性が低下することにより、従来に比べてタイヤのエンベロープ性を向上させることができ、トレッド部の外傷の抑制を従来に比べて向上することができる。 Further, the breaking strength of the steel cord in the central belt layer 1Bc is 90% or more, preferably in the range of 90 to 110%, of the breaking strength of the steel cord of the belt layer 2B. The central belt layer 1Bc has the breaking strength of the steel cord determined as described above, and the cord angle of the steel cord of the central belt layer 1Bc and the inclination direction thereof are matched with the cord angle and the inclination direction of the belt layer 2B. This is because 1Bc bears a part of the tension to be borne by the belt layer 2B, and decreases the rigidity due to the tire circumferential tension. The rigidity here refers to a force that the ring resists when one circumferential portion of the ring is displaced when the belt layers 1B to 4B are viewed as a ring. By reducing the rigidity of the belt layers 1 </ b> B to 4 </ b> B due to the tire circumferential tension, the envelope property of the tire can be improved as compared to the conventional case, and the suppression of the tread damage can be improved as compared with the conventional case.
なお、中央ベルト層１Ｂｃにおけるスチールコードの破断強力を、ベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力の１１０％を越えても、トレッド部の耐外傷性は維持されるが、ベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力が１１０％を越えるスチールコードは、ベルト層１Ｂのコード径が太くなるため、タイヤの操縦性や振動乗り心地に悪影響を与える。このため、中央ベルト層１Ｂｃにおけるスチールコードの破断強力の上限は、ベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力の１１０％であることが好ましい。
なお、破断強力は、ゴムが被覆されたコードの引張り試験により取得することができる。
Even if the breaking strength of the steel cord in the central belt layer 1Bc exceeds 110% of the breaking strength of the steel cord of the belt layer 2B, the damage resistance of the tread portion is maintained, but the steel cord of the belt layer 2B is maintained. The steel cord having a breaking strength exceeding 110% has a large cord diameter of the belt layer 1B, which adversely affects the maneuverability and vibration ride comfort of the tire. For this reason, the upper limit of the breaking strength of the steel cord in the central belt layer 1Bc is preferably 110% of the breaking strength of the steel cord of the belt layer 2B.
The breaking strength can be obtained by a tensile test of a cord coated with rubber.
図３（ａ）は、横軸をタイヤセンターＣＬからの距離、縦軸をベルト層２Ｂに作用するタイヤ周方向の張力をとって張力の分布を説明する図である。ベルト層２Ｂに作用するタイヤ周方向の張力の分布は、タイヤ１０を忠実に再現した有限要素モデルを用いて内圧充填および荷重（２９．４０ｋＮ）の負荷を再現した処理を行って得られた結果である。図３（ａ）中では、仕様の異なる２つのタイヤ（仕様１、仕様２）におけるベルト層２Ｂに作用する張力の分布を示す。張力の分布は、タイヤ周上の２箇所の位置におけるタイヤ幅方向の分布である。タイヤ周上の２箇所とは、タイヤの回転軸から接地面に垂直に降ろした線が接地面と交わるタイヤ周上の位置（接地直下位置）と、この位置と１８０度反対側の位置（対向位置）とである。仕様２は、仕様１（中央ベルト層１Ｂｃを有さない仕様のタイヤ）を基準として、ベルト層１Ｂとベルト層２Ｂ間のコード間ゴムの厚さが薄い構成である。コード間ゴムの厚さとは、ベルト層１Ｂとベルト層２Ｂのコード中心間を結ぶ線分から各コード径を差し引いた値である。 FIG. 3A is a diagram for explaining the distribution of tension, with the horizontal axis representing the distance from the tire center CL and the vertical axis representing the tension in the tire circumferential direction acting on the belt layer 2B. Distribution of tension in the tire circumferential direction acting on the belt layer 2B is a result obtained by performing processing that reproduces internal pressure filling and load (29.40 kN) using a finite element model that faithfully reproduces the tire 10 It is. FIG. 3A shows a distribution of tension acting on the belt layer 2B in two tires (specifications 1 and 2) having different specifications. The distribution of tension is a distribution in the tire width direction at two positions on the tire circumference. The two locations on the tire circumference are the position on the tire circumference where the line perpendicular to the ground contact surface from the tire rotation axis intersects the ground contact surface (the position directly below the ground contact), and the position 180 degrees opposite to this position (opposite) Position). The specification 2 is a configuration in which the thickness of the rubber between cords between the belt layer 1B and the belt layer 2B is thin with reference to the specification 1 (a tire having a specification without the central belt layer 1Bc). The thickness of the rubber between cords is a value obtained by subtracting each cord diameter from a line segment connecting between the cord centers of the belt layer 1B and the belt layer 2B.
図３（ａ）に示す分布によると、仕様１，２に関わらず、接地直下位置では、ベルト層２Ｂの幅の約６０％の領域でタイヤ周方向の張力が高い。したがって、この領域におけるベルト層２Ｂの張力の負担を低下させるために、６０％以上８０％以下の範囲に、中央ベルト層１Ｂｃを設けることにより、ベルト層２Ｂに作用する張力の負担を分散することができる。各スチールコードに作用する張力は低くなるので、タイヤ周方向におけるベルト層１Ｂ〜４Ｂの剛性を低下することができる。なお、中央ベルト層１Ｂｃを設ける範囲の上限を８０％とするのは、８０％の範囲まで、ベルト層２Ｂに有効に作用しているからである。また、８０％を越えると、後述するように、ベルト層２Ｂとベルト層３Ｂの層間せん断歪が大きくなり、ベルト耐久性が低下するためである。 According to the distribution shown in FIG. 3A, regardless of the specifications 1 and 2, the tire circumferential direction tension is high in the region of about 60% of the width of the belt layer 2B at the position immediately below the ground contact. Therefore, in order to reduce the load of the tension of the belt layer 2B in this region, the load of the tension acting on the belt layer 2B is dispersed by providing the central belt layer 1Bc in the range of 60% to 80%. Can do. Since the tension acting on each steel cord is reduced, the rigidity of the belt layers 1B to 4B in the tire circumferential direction can be reduced. The reason why the upper limit of the range in which the central belt layer 1Bc is provided is 80% because it effectively acts on the belt layer 2B up to a range of 80%. On the other hand, if it exceeds 80%, as will be described later, the interlaminar shear strain between the belt layer 2B and the belt layer 3B increases, and the belt durability is lowered.
図３（ｂ）は、横軸をタイヤセンターＣＬからの距離、縦軸をベルト層２Ｂのコード角度をとってコード角度の分布を説明する図である。ベルト層２Ｂのコード角度の分布は、図３（ａ）と同様のタイヤ１０を忠実に再現した有限要素モデルを用いて、内圧充填および荷重（２９．４０ｋＮ）の負荷を再現した処理を行って得られた結果である。
図中の仕様１および仕様２は、図３（ａ）に示す仕様１、仕様２と同じものであり、図中の接地直下位置および対向位置も、図３（ａ）に示す接地直下位置および対向位置とも同じである。
FIG. 3B is a diagram for explaining the distribution of the cord angle with the horizontal axis representing the distance from the tire center CL and the vertical axis representing the cord angle of the belt layer 2B. The cord angle distribution of the belt layer 2B is obtained by performing processing that reproduces the internal pressure filling and load (29.40 kN) using a finite element model that faithfully reproduces the tire 10 similar to FIG. It is the obtained result.
The specifications 1 and 2 in the figure are the same as the specifications 1 and 2 shown in FIG. 3A, and the position immediately below the ground and the opposite position in FIG. The opposite position is the same.
図３（ｂ）に示す分布から判るように、仕様１，２に関わらず、接地直下位置においてベルト層２Ｂのコード角度の変化が極めて大きい。これは、ベルト層２Ｂとベルト層３Ｂとの間の層間せん断歪みが大きく、ベルト層のセパレーションが生じ易い領域であることがわかる。したがって、中央ベルト層１Ｂｃの外側、すなわち、ベルト層２Ｂの端部領域に、タイヤ周方向に対するコード角度が４０〜７０°のベルト層１Ｂｓを設けることにより、ベルト層２Ｂのコード角度の変化を小さくすることができ、層間せん断歪みを抑制することができる。 As can be seen from the distribution shown in FIG. 3B, regardless of the specifications 1 and 2, the change in the cord angle of the belt layer 2B is extremely large at the position immediately below the ground contact. This indicates that the interlaminar shear strain between the belt layer 2B and the belt layer 3B is large, and separation of the belt layer is likely to occur. Accordingly, by providing the belt layer 1Bs having a cord angle of 40 to 70 ° with respect to the tire circumferential direction outside the central belt layer 1Bc, that is, at the end region of the belt layer 2B, the change in the cord angle of the belt layer 2B is reduced. And interlayer shear strain can be suppressed.
ベルト層４Ｂは、ベルト層３Ｂのスチールコードと同じ傾斜方向に、同じコード角度で傾斜している。ベルト層４Ｂのコード角度をベルト層３Ｂと同様にするのはベルト層４Ｂの端末からベルト層のセパレーションが生じるのを防止するためである。また、ベルト層４Ｂは、トレッド主溝底の石噛み等による外傷から、ベルト層３Ｂを保護するプロテクタの役割を担うためであるので、ベルト層３Ｂと交差させて補強要素とさせる必要はない。
ベルト層１Ｂ〜４Ｂのスチールコードの種類は、いずれも同じである。
The belt layer 4B is inclined at the same cord angle in the same inclination direction as the steel cord of the belt layer 3B. The reason why the cord angle of the belt layer 4B is the same as that of the belt layer 3B is to prevent the separation of the belt layer from the end of the belt layer 4B. Further, since the belt layer 4B serves as a protector that protects the belt layer 3B from damage caused by stone biting at the bottom of the tread main groove, it is not necessary to intersect with the belt layer 3B to be a reinforcing element.
The types of steel cords of the belt layers 1B to 4B are the same.
本実施形態のタイヤ１０は、ベルト層１Ｂを中央ベルト層１Ｂｃと、２つのショルダーベルト層１Ｂｓに分けて配置したが、ベルト層１Ｂを１つのベルト部材として設けることもできる。図４に示すように、中央ベルト層１Ｂｃのベルト幅Ｂｗに対応する領域において、コード角度がベルト層２Ｂのコード角度に対して０〜１０°の範囲内にあり、この領域の外側では、コード角度が４０〜７０°であるベルト部材を用いてベルト層１Ｂ’をベルト層１Ｂの代わりに用いることもできる。 In the tire 10 of the present embodiment, the belt layer 1B is divided into the central belt layer 1Bc and the two shoulder belt layers 1Bs, but the belt layer 1B may be provided as one belt member. As shown in FIG. 4, in the region corresponding to the belt width Bw of the central belt layer 1Bc, the cord angle is within the range of 0 to 10 ° with respect to the cord angle of the belt layer 2B. The belt layer 1B ′ can be used in place of the belt layer 1B by using a belt member having an angle of 40 to 70 °.
（実施例）
以下、本発明のタイヤの効果を調べるために、ベルト層の仕様を種々変えたタイヤ（タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５）を試作した。
試作したタイヤはトレッド部の耐外傷性とベルト耐久性を評価した。
耐外傷性の評価については、大型ダンプカー（１０トン、３軸車２軸駆動）の駆動軸に試作したタイヤを装着し、一般舗装路を走行速度８０ｋｍ／時で３万ｋｍ走行させた（空気圧８３０ｋＰａ、負荷荷重２９．４０ｋＮ、リムサイズ２２．５×８．２５）後、トレッド部の外傷の程度と外傷の箇所を官能評価で数値化して指数化した。指数は高いほど耐外傷性が優れていることを示す。
一方、ベルト耐久性の評価については、試作したタイヤ（空気圧８３０ｋＰａ、リムサイズ２２．５×８．２５）を室内ドラム試験機で行った。具体的には、一定の負荷荷重で走行速度４５ｋｍ／時で２４時間ずつ走行させるステップを繰り返し、ステップを繰り返すたびに負荷荷重を一定量増加して、タイヤがベルトセパレーションにより破壊したときの負荷荷重を指数化した。指数は高いほど耐外傷性が優れていることを示す。
(Example)
Hereinafter, in order to examine the effect of the tire of the present invention, a tire (tire size: 11R22.5) with various specifications of the belt layer was experimentally manufactured.
The prototype tire was evaluated for the trauma resistance and belt durability of the tread portion.
For the evaluation of trauma resistance, a prototype tire was mounted on the drive shaft of a large dump truck (10 tons, 3 axle car 2 axle drive), and the general paved road was run at 30,000 km at a running speed of 80 km / hour (pneumatic pressure) 830 kPa, applied load 29.40 kPa, rim size 22.5 × 8.25), the degree of trauma in the tread part and the location of the trauma were digitized and indexed by sensory evaluation. The higher the index, the better the trauma resistance.
On the other hand, for the evaluation of belt durability, a prototype tire (air pressure 830 kPa, rim size 22.5 × 8.25) was performed with an indoor drum tester. Specifically, the step of running at a constant load load at a traveling speed of 45 km / hr for 24 hours is repeated, and the load load is increased by a certain amount each time the step is repeated, and the load load when the tire breaks due to belt separation. Was indexed. The higher the index, the better the trauma resistance.
まず、以降で説明する実施例１〜８、比較例１〜３および従来例は、いずれもベルト層２Ｂ〜４Ｂは同一のものである。
ベルト層２Ｂ：コード角度＝２０°
コードの破断強力＝１９００Ｎ
ベルト層３Ｂ：コード角度＝−２０°
コードの破断強力＝１９００Ｎ
ベルト層４Ｂ：コード角度＝−２０°
コードの破断強力＝１９００Ｎ
ベルト層２Ｂ〜４Ｂに用いるスチールコードの線材は同じ種類のものを用いた。
First, the belt layers 2B to 4B are the same in each of Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 3, and the conventional example described below.
Belt layer 2B: Cord angle = 20 °
Cord breaking strength = 1900N
Belt layer 3B: Cord angle = −20 °
Cord breaking strength = 1900N
Belt layer 4B: Cord angle = −20 °
Cord breaking strength = 1900N
The steel cord wires used for the belt layers 2B to 4B were of the same type.
（実施例１，２、比較例１、従来例）
実施例１，２は、図１に示すタイヤ１０の構成において、中央ベルト層１Ｂｃのコード角度とベルト層２Ｂのコード角度との差が１０°以内である例であり、比較例１は、中央ベルト層１Ｂｃのコード角度とベルト層２Ｂのコード角度との差が１０°を越える例である。従来例のベルト層１Ｂｃは、タイヤ周方向（コード角度０度）に向く、破断強力２００Ｎの有機繊維コードを用いている。
実施例１における中央ベルト層１Ｂｃとベルト層２Ｂのコード角度の差は無く、実施例２における中央ベルト層１Ｂｃとベルト層２Ｂのコード角度の差は１０°である。
実施例１，２、比較例１、従来例における詳細な仕様と、評価結果を表１に示す。
(Examples 1 and 2, Comparative Example 1, Conventional Example)
Examples 1 and 2 are examples in which the difference between the cord angle of the central belt layer 1Bc and the cord angle of the belt layer 2B is within 10 ° in the configuration of the tire 10 shown in FIG. In this example, the difference between the cord angle of the belt layer 1Bc and the cord angle of the belt layer 2B exceeds 10 °. The belt layer 1Bc of the conventional example uses an organic fiber cord having a breaking strength of 200 N facing the tire circumferential direction (cord angle 0 degree).
There is no difference in the cord angle between the central belt layer 1Bc and the belt layer 2B in Example 1, and the difference in the cord angle between the central belt layer 1Bc and the belt layer 2B in Example 2 is 10 °.
Table 1 shows detailed specifications and evaluation results in Examples 1 and 2, Comparative Example 1, and the conventional example.
（実施例３〜５、比較例２）
実施例３〜５、比較例２は、ベルト層１Ｂの破断強力を種々変化させた例である。実施例３〜５は、スチールコードの破断強力が、ベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力の９０％以上の例であり、比較例２は、スチールコードの破断強力が、ベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力の９０〜１１０％の範囲にある例である。
実施例３〜５、比較例２における詳細な仕様と、評価結果を表２に示す。
(Examples 3 to 5, Comparative Example 2)
Examples 3 to 5 and Comparative Example 2 are examples in which the breaking strength of the belt layer 1B was variously changed. Examples 3 to 5 are examples in which the breaking strength of the steel cord is 90% or more of the breaking strength of the steel cord of the belt layer 2B, and in Comparative Example 2, the breaking strength of the steel cord is the steel cord of the belt layer 2B. It is an example which exists in the range of 90 to 110% of breaking strength of.
Detailed specifications and evaluation results in Examples 3 to 5 and Comparative Example 2 are shown in Table 2.
（実施例６〜９）
実施例６〜９は、ショルダーベルト層１Ｂｓのコード角度を種々変更した例である。
実施例７，８のコード角度は４０〜７０°の範囲にあり、実施例６，９のコード角度は４０〜７０°の範囲外である。
実施例６〜９における詳細な仕様と、評価結果を表３に示す。
Examples 6 to 9 are examples in which the cord angle of the shoulder belt layer 1Bs is variously changed.
The cord angles of Examples 7 and 8 are in the range of 40 to 70 °, and the cord angles of Examples 6 and 9 are outside the range of 40 to 70 °.
Detailed specifications and evaluation results in Examples 6 to 9 are shown in Table 3.
表１に示す実施例１，２、比較例１および従来例の評価結果から、ベルト層１Ｂｃのコード角度を、ベルト層２Ｂのコード角度に対して、０〜１０°の範囲内にすることにより、ベルト耐久性を維持したまま、トレッド部の耐外傷性が大幅に向上することわかる。
また、表２に示す実施例３〜５、比較例２の評価結果から、ベルト層１Ｂｃのスチールコードの破断強力をベルト層２Ｂのスチールコードの破断強力の９０％以上とすることにより、ベルト耐久性を維持したまま、トレッド部の耐外傷性が大幅に向上することわかる。
さらに、表３に示す実施例６〜９の評価結果から、ベルト層１Ｂｓのスチールコード角度を４０〜７０°の範囲にすることにより、ベルト耐久性をある程度維持したまま、トレッド部の耐外傷性を大幅に向上することができる。
From the evaluation results of Examples 1 and 2, Comparative Example 1 and the conventional example shown in Table 1, the cord angle of the belt layer 1Bc is set within a range of 0 to 10 ° with respect to the cord angle of the belt layer 2B. It can be seen that the trauma resistance of the tread portion is greatly improved while maintaining the belt durability.
Further, from the evaluation results of Examples 3 to 5 and Comparative Example 2 shown in Table 2, the belt endurance of the steel cord of the belt layer 1Bc is set to 90% or more of the breaking strength of the steel cord of the belt layer 2B. It can be seen that the trauma resistance of the tread portion is greatly improved while maintaining the properties.
Furthermore, from the evaluation results of Examples 6 to 9 shown in Table 3, by setting the steel cord angle of the belt layer 1Bs to be in the range of 40 to 70 °, the belt durability is maintained to some extent while maintaining the damage resistance of the tread portion. Can be greatly improved.
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 As mentioned above, although the pneumatic tire of this invention was demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, in the range which does not deviate from the main point of this invention, you may make a various improvement and change. is there.
１０ 重荷重用空気入りタイヤ
１２ トレッドゴム
１４ カーカス層
１６ サイドゴム
１８ インナライナ
２０ ベルト間ゴム
１Ｂ〜４Ｂ ベルト層
１Ｂｃ 中央ベルト層
１Ｂｓ ショルダー域ベルト層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heavy load pneumatic tire 12 Tread rubber 14 Carcass layer 16 Side rubber 18 Inner liner 20 Inter-belt rubber 1B-4B Belt layer 1Bc Center belt layer 1Bs Shoulder area belt layer
Claims (5)
少なくとも２つのベルト層を含み、互いに隣接する２つのベルト層が有するコードが交差する交差ベルト層と、
前記交差ベルト層とカーカス層との間に設けられ、タイヤセンターを含んだ範囲に配置されるセンターベルト部材と、前記交差ベルト層の端部領域に配置される一対のショルダーベルト部材とを有する下層ベルト層と、を有し、
前記センターベルト部材は、タイヤセンターを中心としてタイヤ幅方向の両側に延びた範囲であって、前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の幅の６０〜８０％の幅の範囲に設けられ、
前記センターベルト部材に隣接する前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の前記コードのコード角度と、前記センターベルト部材のコードの、タイヤ周方向に対するコード角度との差が、０〜１０度の範囲にあり、かつ、前記センターベルト部材における前記コードの破断強力が、前記交差ベルト層の前記コードの破断強力の９０％以上である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire,
A cross belt layer including at least two belt layers and intersecting cords of two belt layers adjacent to each other;
A lower layer provided between the cross belt layer and the carcass layer and having a center belt member disposed in a range including a tire center and a pair of shoulder belt members disposed in an end region of the cross belt layer A belt layer,
The center belt member extends in both sides in the tire width direction around the tire center, and is provided in a range of 60 to 80% of the width of the inner diameter side belt layer of the intersecting belt layers.
The difference between the cord angle of the inner belt layer of the cross belt layer adjacent to the center belt member and the cord angle of the cord of the center belt member with respect to the tire circumferential direction is 0 to 10 degrees. The pneumatic tire according to claim 1, wherein the cord has a breaking strength of the center belt member that is 90% or more of the breaking strength of the cord of the cross belt layer.
少なくとも２つのベルト層を含み、互いに隣接する２つのベルト層が有するコードが交差する交差ベルト層と、A cross belt layer including at least two belt layers and intersecting cords of two belt layers adjacent to each other;
前記交差ベルト層とカーカス層との間に設けられた下層ベルト層と、を有し、A lower belt layer provided between the intersecting belt layer and the carcass layer,
タイヤセンターを中心としてタイヤ幅方向の両側に延びた範囲であって、前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の幅の６０〜８０％の幅の範囲において、前記下層ベルト層に隣接する前記交差ベルト層のうちの内径側ベルト層の前記コードのコード角度と、前記下層ベルト層のコードの、タイヤ周方向に対するコード角度との差が、０〜１０度の範囲にあり、かつ、前記下層ベルト層における前記コードの破断強力が、前記交差ベルト層の前記コードの破断強力の９０％以上であり、A range extending on both sides in the tire width direction with the tire center as the center, and in the range of 60 to 80% of the width of the inner diameter side belt layer of the intersecting belt layers, adjacent to the lower belt layer. The difference between the cord angle of the cord on the inner diameter side belt layer of the intersecting belt layers and the cord angle of the cord of the lower belt layer with respect to the tire circumferential direction is in the range of 0 to 10 degrees, and the lower layer The breaking strength of the cord in the belt layer is 90% or more of the breaking strength of the cord in the cross belt layer,
前記範囲に対してタイヤ幅方向の外側の範囲において、前記下層ベルト層のコードのコード角度は、タイヤ周方向に対して４０度〜７０度である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。The pneumatic tire according to claim 1, wherein a cord angle of the cord of the lower belt layer is 40 degrees to 70 degrees with respect to the tire circumferential direction in a range outside the tire width direction with respect to the range.
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