JP4561306B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、重過重用空気入りタイヤに関するものである。特に、この発明は、耐久性を向上させることのできる重荷重用空気入りタイヤに関するものである。

従来の重荷重用空気入りタイヤは、トラックなど貨物の輸送用の車両に使用されることが多いが、輸送効率の向上を図るため、重荷重用空気入りタイヤに対して高速走行時の安定性や耐久性の向上の要望が多くなっている。このため、近年の重荷重用空気入りタイヤでは、偏平率が７０％以下のものが増加しており、これにより高速走行時の安定性などの向上を図っている。しかし、偏平率を７０％以下にした場合、重荷重用空気入りタイヤの使用時にトレッド部のショルダー部付近の径がトレッド部のセンター部付近の径よりも大きく変形する傾向にあり、このため、偏摩耗が発生し易くなってしまう。このような偏摩耗は、耐久性を著しく低下させる要因になっていた。

そこで、従来の重荷重用空気入りタイヤでは、偏平率を７０％以下にした場合でも、偏摩耗を低減するために、ショルダー部近傍の剛性を向上させているものがある。例えば、特許文献１では、トレッド部のタイヤ径方向内方に位置するベルト層を複数のベルト層により形成し、この複数のベルト層のうち、タイヤ径方向において他のベルト層に挟まれているベルト層を波状スチールコードにより形成している。さらに、この波状スチールコードを、タイヤ幅方向における端部よりも、中央部の方が密度が小さくなるように形成している。これにより、重荷重用空気入りタイヤを使用した際に、トレッド部のショルダー部付近の変形が低減し、トレッド部のセンター部付近とショルダー部付近との変形の差が低減するので、偏摩耗を抑制することができる。

特開平６−１９１２１９号公報

しかしながら、上記の重荷重用空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向においてコードの密度を変化させるベルト層に使用するコードとして、波状スチールコードを用いている。この波状スチールコードは、スチールコードを、所定の波ピッチを有する波状の形状で形成したものであるが、スチールコードを波状にした場合には、その形状により可撓性を有するため、波状スチールコードの密度を高くしても、剛性を向上しきれない虞がある。このため、トレッド部のショルダー部付近のタイヤ径方向の変形を抑制しきれない場合があり、これにより、重荷重用空気入りタイヤ使用時の、タイヤ径方向におけるトレッド部の変形量がショルダー部とセンター部とで異なるため、偏摩耗が生じ、耐久性が向上しきれない虞があった。また、ベルト層を構成するコードとして波状スチールコードを使用した場合には、それぞれ波状に形成されている複数のスチールコードを揃えて形成しなければならず、ベルト層の形成が困難になる虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より確実に、且つ、容易に耐久性を向上させることのできる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、それぞれ複数のコードを有する複数のベルト層が設けられた重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記複数のベルト層のうち、他の前記ベルト層がタイヤ径方向外方に位置している前記ベルト層のうちの少なくとも１層のベルト層は０度ベルト層として形成されており、前記０度ベルト層が有する前記コードは、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成され、前記０度ベルト層は、前記コードの密度の高い部分である高密度部と、前記コードの密度の低い部分である低密度部とを有しており、前記低密度部は、タイヤ幅方向における中央部に位置し、前記高密度部は、タイヤ幅方向における前記低密度部の両端に位置し、且つ、前記０度ベルト層のベルトエッジ部から前記低密度部までの範囲に形成されており、さらに、前記低密度部方向から前記ベルトエッジ部の方向に向かうに従って前記コードの密度が増加すると共に、前記コードの密度が最も高い部分は最密度部として形成されていることを特徴とする。

この発明では、０度ベルト層のコードをタイヤ周方向に沿って実質的に０度の角度、例えば０〜５度の角度で形成し、さらに、この０度ベルト層のコードをタイヤ幅方向において、中央部付近よりもベルトエッジ部付近の方が密度が高くなるように形成する。つまり、コードの密度が低い部分である低密度部をタイヤ幅方向において中央部付近に位置させ、コードの密度が高い部分である高密度部を、タイヤ幅方向において低密度部の両端に位置するように設ける。このように、一部のベルト層のコードをタイヤ周方向に沿って０度の角度で形成し、タイヤ幅方向における中央部を低密度部、その両端を高密度部にすることにより、タイヤ幅方向の両端部の剛性を向上させることができる。これにより、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤを使用した場合、タイヤ幅方向の両端部、即ち、トレッド部のショルダー部付近の径方向の変形量と、トレッド部のセンター部付近の変形量とを同程度にすることができるので、偏摩耗を抑制することができる。また、０度ベルト層のコードを、タイヤ周方向に沿って０度の角度で形成しているので、容易に０度ベルト層を形成することができる。これらの結果、より確実に、且つ、容易に耐久性を向上させることができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記高密度部のタイヤ幅方向における幅は、前記０度ベルト層の前記ベルトエッジ部から赤道面までの幅の３０％以上６０％以下で形成されていることを特徴とする。

この発明では、高密度部のタイヤ幅方向における幅を上記の範囲にすることにより、より確実に耐久性を向上させることができる。つまり、高密度部のタイヤ幅方向における範囲が、ベルトエッジ部から赤道面までの幅の３０％未満の場合には、タイヤ幅方向における両端部の剛性があまり向上しないので、トレッド部のショルダー部付近の変形量が大きくなり、偏摩耗を抑制できない。また、高密度部のタイヤ幅方向における範囲が、ベルトエッジ部から赤道面までの幅の６０％よりも大きい場合には、タイヤ幅方向における両端部のみでなく、中央部付近の剛性も高くなってしまう。このため、全体的に剛性が向上してしまうので、０度ベルト層を設けてもタイヤ径方向の絶対的な変形量が小さくなるのみで、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近の変形量の差を小さくすることはできない。そこで、高密度部のタイヤ幅方向における幅を、０度ベルト層のベルトエッジ部から赤道面までの幅の３０％以上６０％以下にすることにより、より確実にタイヤ幅方向における両端部のみ剛性を向上させ、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近のタイヤ径方向における変形量の差を小さくして偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記高密度部の前記コードの密度は、前記低密度部の前記コードの密度の１．２５倍以上２倍以下であることを特徴とする。

この発明では、低密度部に対する高密度部のコードの密度を上記の範囲にすることにより、より確実に耐久性を向上させることができる。つまり、高密度部のコードの密度が低密度部の密度に対して１．２５倍未満の場合には、高密度部と低密度部との剛性の差があまりないので、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近の変形量の差を小さくすることはできない。また、高密度部のコードの密度が低密度部の密度に対して２倍よりも大きい場合には、高密度部と低密度部との剛性の差が大きくなりすぎ、高密度部の剛性に対して低密度部の剛性が低くなり過ぎてしまう。このため、本発明に係る重荷重用空気入りタイヤを使用した際に、タイヤ径方向における変形量がトレッド部のショルダー部付近よりもセンター部付近の方が大きくなってしまう。そこで、高密度部のコードの密度を、低密度部のコードの密度の１．２５倍以上２倍以下にすることにより、より確実にタイヤ幅方向における両端部の剛性を向上させ、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近のタイヤ径方向における変形量の差を小さくして偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記高密度部の前記コードの密度は、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりの前記コードの本数が２０本以上３０本以下となっていることを特徴とする。

この発明では、高密度部のコードの密度を上記の範囲にすることにより、より確実に耐久性を向上させることができる。つまり、高密度部のコードの密度が２０本未満の場合には、高密度部の剛性を向上させることが困難になるので、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近の変形量の差を小さくすることはできない。また、高密度部のコードの密度が３０本より多い場合には、高密度部の剛性が高くなり過ぎてしまう。このため、本発明に係る重荷重用空気入りタイヤを使用した際に、トレッド部のショルダー部の、タイヤ径方向における変形量が小さくなり過ぎ、センター部付近の変形量の方が大きくなってしまう。そこで、高密度部のコードの密度を、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたり２０本以上３０本以下とすることにより、タイヤ幅方向における両端部の剛性を適度に向上させ、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近のタイヤ径方向における変形量の差を小さくして偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記高密度部は、前記低密度部方向から前記ベルトエッジ部の方向に向かうに従って前記コードの密度が増加し、且つ、前記コードの密度が最も高い部分は最密度部として形成されており、前記最密度部の前記コードの密度は、前記低密度部の前記コードの密度の１．２５倍以上２倍以下となって形成されていることを特徴とする。

この発明では、高密度部のコードの密度が段階的に変化しており、最密度部のコードの密度が上述した範囲となっている。これにより、０度ベルト層のタイヤ幅方向における剛性を、低密度部から最密度部に向かうに従って増加させることができる。このため、本発明に係る重荷重用空気入りタイヤの剛性を、赤道面から、タイヤ幅方向における両端部に向かうに従って増加させることができるので、０度ベルト層以外の剛性の分布に応じて０度ベルト層の剛性を段階的に変化させることができる。これにより、トレッド部のタイヤ幅方向における各部の、タイヤ径方向の変化量をより確実にそれぞれ同程度の変形量にすることができ、より確実に偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記最密度部の前記コードの密度は、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりの前記コードの本数が２０本以上３０本以下となっていることを特徴とする。

この発明では、段階的にコードの密度が変化する高密度部の、最もコード密度が高い部分である最密度部を上記の範囲にすることにより、タイヤ幅方向における両端部の剛性を適度に向上させ、トレッド部のショルダー部付近とセンター部付近のタイヤ径方向における変形量の差を小さくして偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、より確実に、且つ、容易に耐久性を向上させることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、重荷重用空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内方とはタイヤ幅方向において赤道面に向かう方向、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において赤道面の向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周方向である。図１は、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。同図に示す重荷重用空気入りタイヤ１は、子午面方向の断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側にトレッド部１０が形成されており、このトレッド部１０にはトレッドパターンを形成する溝部１５が複数設けられている。また、トレッド部１０のタイヤ径方向内方側には、複数のベルト層２０が設けられている。さらに、トレッド部１０のタイヤ幅方向における端部からタイヤ径方向内方側の所定の位置までは、サイドウォール部５が設けられている。また、前記ベルト層２０のタイヤ径方向内方、及び前記サイドウォール部５の赤道面３０側には、カーカス６が連続して設けられており、このカーカス６の内側、或いは、当該カーカス６の、重荷重用空気入りタイヤ１における内部側には、インナーライナ７がカーカス６に沿って形成されている。また、この重荷重用空気入りタイヤ１は、扁平率が７０％以下で形成されている。

前記ベルト層２０は４枚形成されており、これらのベルト層２０は全て複数のコードを有しており、このコードはスチールコード２１によって形成されている。この４枚のベルト層２０のうち、内側、つまりカーカス６側の２枚はクロスプライとなって形成されている。即ち、カーカス６側の２枚のベルト層２０は、それぞれのベルト層２０を形成するスチールコード２１の角度が、互いに異なっている。詳細には、最もカーカス６側に位置するベルト層２０を形成するスチールコード２１の角度は、タイヤ周方向に対してタイヤ幅方向に所定の角度で傾いて形成されている。また、このベルト層２０に隣接してタイヤ径方向外方に位置するベルト層２０に形成されるスチールコード２１は、前記の最もカーカス６側に位置するベルト層２０に形成されているスチールコード２１が傾いている方向と、タイヤ周方向に沿った方向を基準として反対方向に傾いて形成されている。

前記カーカス６側の２枚のベルト層２０の外側に位置する１枚のベルト層２０、つまり、カーカス６側から数えて３枚目のベルト層２０は０度ベルト層２２として形成されている。この０度ベルト層２２に形成されるスチールコード２１は、タイヤ周方向に沿って形成されており、即ち、タイヤ周方向に対して０度の角度で形成されている。また、この０度ベルト層２２に形成されるスチールコード２１は、タイヤ幅方向で打ち込み本数、つまり、密度が異なっており、０度ベルト層２２は、スチールコード２１の密度が高い高密度部２５とスチールコードの密度が低い低密度部２６とを有している。なお、０度ベルト層２２に形成されるスチールコード２１は、概ねタイヤ周方向に沿って形成されていればよく、タイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成されていれば、タイヤ周方向に対して例えば０〜５度の角度で形成されるなど、多少角度を有して形成されていてもよい。

前記０度ベルト層２２の低密度部２６は、タイヤ幅方向における中央部に位置しており、高密度部２５は、タイヤ幅方向において低密度部２６の両端に位置している。つまり、高密度部２５は、当該０度ベルト層２２のタイヤ幅方向における端部であるベルトエッジ部２３から低密度部２６までの範囲に形成されている。この高密度部２５の具体的な形成範囲、即ち、高密度部２５のタイヤ幅方向における幅は、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅の３０％以上６０％以下で形成されていることが好ましい。つまり、ベルトエッジ部２３から赤道面３０までの距離をＢとし、タイヤ幅方向における高密度部２５の幅、即ち、高密度部２５の低密度部２６側の端部からベルトエッジ部２３までの距離をｂとした場合に、（０．３≦（ｂ／Ｂ）≦０．６）となることが好ましい。

また、高密度部２５のスチールコード２１の密度は、低密度部２６のスチールコード２１の打ち込み本数に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比が、１．２５〜２．００になることが好ましい。換言すると、高密度部２５のスチールコード２１の密度は、低密度部２６のスチールコードの密度の１．２５倍以上２倍以下で形成されていることが好ましい。また、高密度部２５の具体的な密度は、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりのスチールコード２１の打ち込み本数が、２０本以上３０本以下となっていることが好ましい。この場合のスチールコード２１は、｛３×０．３２＋８×０．３４５｝構造を有するコード、若しくは｛３×（１×０．３２＋６×０．２６）｝や｛３×（１×０．２６＋６×０．２２）｝のような低荷重領域の伸びが大きい構造であると更に好ましい。

このように形成される０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方に位置するベルト層２０、つまり、４枚形成されているベルト層２０のうち、最もタイヤ径方向外方に位置し、最もトレッド部１０側に位置しているベルト層２０は、カーカス６側の２枚のベルト層２０と同様に、スチールコード２１の角度が、タイヤ周方向に対してタイヤ幅方向に所定の角度で傾いて形成されている。

また、これらの４枚のベルト層２０は、タイヤ径方向内方に位置するベルト層２０からタイヤ径方向外方に位置するベルト層２０に向かうに従って、タイヤ幅方向における幅が狭くなっている。また、前記溝部１５は、概ねタイヤ周方向に沿って形成されている周方向溝部１６を複数有しているが、前記０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３は、前記周方向溝部１６のうち、タイヤ幅方向において最も外方に位置し、最もトレッド部１０のショルダー部１１寄りに位置している周方向溝部１６よりも、タイヤ幅方向において外方に位置している。

この重荷重用空気入りタイヤ１を車両（図示省略）に装着して走行すると、走行時の重荷重用空気入りタイヤ１の転動により、当該重荷重用空気入りタイヤ１の各部にはタイヤ径方向外方への力が作用し、この力を受けた各部は変形をしようとする。このため、走行距離が長くなるとトレッド部１０は径成長をし、外径が大きくなる場合がある。その際に、重荷重用空気入りタイヤ１の偏平率を７０％以下にした場合には、トレッド部１０のセンター部１２近傍、即ち、トレッド部１０の赤道面３０近傍よりも、ショルダー部１１付近の方が径成長が大きい傾向にあるが、前記重荷重用空気入りタイヤ１は、高密度部２５と低密度部２６を有する０度ベルト層２２を有している。

前記０度ベルト層２２の高密度部２５は低密度部２６よりも、所定の幅におけるスチールコード２１の打ち込み本数が多いため、スチールコード２１の密度が高く、このため、高密度部２５は低密度部２６よりも剛性が高くなっている。このように、スチールコード２１の密度が高く、剛性が高い高密度部２５は、タイヤ幅方向において低密度部２６の両端部に位置し、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から低密度部２６までの間に形成されている。さらに、この０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３は、トレッド部１０に形成される周方向溝部１６のうちの最も前記ショルダー部１１寄りに位置している周方向溝部１６よりも、タイヤ幅方向において外方に位置している。

このため高密度部２５は、少なくとも一部が、最もショルダー部１１寄りに位置している周方向溝部１６よりもタイヤ幅方向外方に位置しており、これにより当該高密度部２５は、重荷重用空気入りタイヤ１においてもタイヤ幅方向の両端部方向に位置している。これらにより、当該重荷重用空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向の両端部、即ち、ショルダー部１１側の剛性が高くなっている。従って、当該重荷重用空気入りタイヤ１は、走行距離が長くなって径成長が生じた場合でも、ショルダー部１１付近の径成長を低減することができ、トレッド部１０のセンター部１２近傍とショルダー部１１付近との径成長による変形量を同程度にすることができる。これにより、トレッド部１０の変形量が異なることに起因する偏摩耗を抑制でき、耐久性を向上させることができる。

また、前記０度ベルト層２２は、複数のスチールコード２１をタイヤ周方向に沿って０度の角度で形成している。つまり、スチールコード２１がストレートに形成されており、このストレートのスチールコード２１を複数打ち込んでいる。このため、容易に０度ベルト層２２を形成することができる。これらの結果、より確実に、且つ、容易に耐久性を向上させることができる。

また、トレッド部１０には、走行中に異物が刺さったりする虞があり、さらに、この異物が深く刺さると、異物はベルト層２０まで到達する虞ある。そのような場合でも、０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方には他のベルト層２０が配置されているので、異物が０度ベルト層２２まで到達することが抑制される。これにより、トレッド部１０に異物が刺さることによる０度ベルト層２２の破損が抑制される。この結果、より確実に耐久性の向上を図ることができる。

また、タイヤ幅方向における高密度部２５の幅を、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅の３０％以上６０％以下で形成することにより、より確実に耐久性を向上させることができる。つまり、高密度部２５の幅を、前記ベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅の３０％以上にすることにより、高密度部２５の幅が大きくなるため、０度ベルト層２２の高密度部２５の剛性を、より確実に向上させることできる。これにより、ショルダー部１１付近の剛性をより確実に向上させることができる。また、高密度部２５の幅を、前記ベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅の６０％以下にすることにより、タイヤ幅方向における０度ベルト層２２の中央部付近の剛性はあまり変えずに両端部付近のみ剛性を高くすることができる。これにより、当該重荷重用空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における両端部付近の剛性、即ち、ショルダー部１１付近の剛性を向上させることができる。

これらのように、タイヤ幅方向における高密度部２５の幅を、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅の３０％以上６０％以下で形成することにより、ショルダー部１１付近の剛性を向上させることができる。従って、トレッド部１０が径成長した際のショルダー部１１付近の径成長をより確実に抑制し、径成長によるトレッド部１０のセンター部１２付近とショルダー部１１付近との変化量の差をより確実に低減することができる。この結果、より確実に偏摩耗を低減することができ、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、高密度部のスチールコード２１の密度を、低密度部２６のスチールコード２１の密度の１．２５倍以上２倍以下にすることにより、より確実に耐久性を向上させることができる。つまり、高密度部２５のスチールコード２１の密度を低密度部２６のスチールコード２１の密度の１．２５倍以上にすることにより、高密度部２５の剛性を低密度部２６の剛性に対して確実に向上させることができる。これにより、当該重荷重用空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における両端部付近の剛性をより確実に向上させることができる。

また、高密度部２５のスチールコード２１の密度を低密度部２６のスチールコード２１の密度の２倍以下にすることにより、高密度部２５の剛性を低密度部２６の剛性に対して適度に向上させることができる。つまり、高密度部２５のスチールコード２１の密度を低密度部２６の２倍よりも大きくした場合、高密度部２５の剛性が高過ぎてトレッド部１０のセンター部１２付近の剛性がショルダー部１１付近の剛性に対して低くなり過ぎる虞がある。この場合、走行時にセンター部１２付近が大きく径成長することによりセンター部１２付近の摩耗量がショルダー部１１よりも大きくなり、偏摩耗を生じる虞がある。

そこで、高密度部２５のスチールコード２１の密度を低密度部２６のスチールコード２１の密度の２倍以下にすることにより、高密度部２５の剛性を低密度部２６の剛性に対して適度に向上させることができ、これにより、０度ベルト層２２のタイヤ幅方向における両端部の剛性を適度に向上させることができる。このため、当該重荷重用空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における両端部付近の剛性を適度に向上させることができる。

これらのように、高密度部２５のスチールコード２１の密度を、低密度部２６のスチールコード２１の密度の１．２５倍以上２倍以下にすることにより、タイヤ幅方向における剛性、或いは、ショルダー部１１付近の剛性をより確実に、且つ、適度に向上させることができる。これにより、走行時のショルダー部１１付近の径成長を適度なものにすることができ、トレッド部１０のセンター部１２付近とショルダー部１１付近の径成長を同程度にすることができる。この結果、より確実に偏摩耗を低減することができ、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、高密度部２５のスチールコード２１の密度を、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりの本数が２０本以上３０本以下にすることにより、より確実に耐久性を向上させることができる。つまり、高密度部２５のタイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりのスチールコード２１の打ち込み本数を２０本以上にすることにより、高密度部２５の剛性をより確実に向上させることができる。これにより、タイヤ幅方向における両端部の剛性をより確実に向上させることができる。

また、高密度部２５のタイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりのスチールコード２１の打ち込み本数を３０本以下にすることにより、高密度部２５のスチールコード２１の密度を低密度部２６のスチールコード２１の密度の２倍以下にした場合と同様に、高密度部２５の剛性を低密度部２６の剛性に対して適度に向上させることができる。これにより、タイヤ幅方向における両端部の剛性を適度に向上させることができ、当該重荷重用空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における両端部付近の剛性を適度に向上させることができる。

これらのように、高密度部２５のスチールコード２１の密度を、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりの本数が２０本以上３０本以下にすることにより、高密度部２５のスチールコード２１の密度を、低密度部２６のスチールコード２１の密度の１．２５倍以上２倍以下にした場合と同様に、走行時のショルダー部１１付近の径成長を適度にすることができ、トレッド部１０のセンター部１２付近とショルダー部１１付近の径成長を同程度にすることができる。この結果、より確実に偏摩耗を低減することができ、より確実に耐久性を向上させることができる。

図２、図３は、ベルト層の変形例を示す図である。なお、上述したベルト層２０は、０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方に１枚、タイヤ径方向内方に２枚のベルト層２０が配置されているが、ベルト層２０の構成はこれら以外でもよい。例えば、図２に示すように、０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方に２枚のベルト層２０を配置してもよい。また、図３に示すように、４枚のベルト層２０のうち、０度ベルト層２２は最もタイヤ径方向内方に位置させ、０度ベルト層２２のタイヤ径方向内方にはカーカス６が位置するように配置してもよい。これらの場合、０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方に位置する２枚のベルト層２０、或いは３枚のベルト層２０は、それぞれスチールコード２１の形成されている角度が異なっており、クロスプライとして形成されている。このように、０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方に２枚、或いは３枚のベルト層２０を配置することにより、トレッド部１０に異物が刺さった場合でも、その異物は０度ベルト層２２に、より到達し難くなり、より確実に０度ベルト層２２の破損が抑制される。この結果、より確実に耐久性の向上を図ることができる。なお、ベルト層２０の構成は、上述した構成以外でもよい。０度ベルト層２２のタイヤ径方向に１枚以上のベルト層２０が配置され、０度ベルト層２２が、ベルト層２０とベルト層２０との間、若しくはベルト層２０とカーカス６との間に配置されていれば、上述した構成以外の構成でも構わない。

図４は、ベルト層の変形例を示す図である。また、上述した重荷重用空気入りタイヤ１は、高密度部２５のスチールコード２１の密度が一定の密度で形成されているが、高密度部２５は、低密度部２６の方向からベルトエッジ部２３に向かうに従ってスチールコード２１の密度が増加するように形成されていてもよい。高密度部２５がこのように形成された場合、高密度部２５のベルトエッジ部２３側の部分、つまり、タイヤ幅方向において最も外方に位置している部分のスチールコード２１の密度が最も高く形成されることになり、この部分は最密度部２８として形成される。これにより、当該０度ベルト層２２が設けられる重荷重用空気入りタイヤ１の剛性を、赤道面３０方向から、タイヤ幅方向における両端部付近に向かうに従って増加させることができる。このため、前記重荷重用空気入りタイヤ１の剛性を、なだらかに変化させることができる。この結果、剛性が変化する部分に作用する応力集中を抑制でき、耐久性の向上を図ることができる。

また、０度ベルト層２２の高密度部２５をこのように段階的に形成することにより、前記重荷重用空気入りタイヤ１の０度ベルト層２２以外の剛性の分布に応じて０度ベルト層２２の剛性を段階的に変化させることができる。これにより、トレッド部１０のタイヤ幅方向における各部の、タイヤ径方向の変化量をより確実にそれぞれ同程度の変形量にすることができ、より確実に偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、０度ベルト層２２の高密度部２５を段階的に形成し、ベルトエッジ部２３側近傍に最密度部２８を形成した際に、最密度部２８のスチールコード２１の密度を低密度部２６のスチールコード２１の密度の１．２５倍以上２倍以下として形成した場合や、最密度部２８のスチールコード２１の打ち込み本数を、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたり２０本以上３０本以下とした場合には、高密度部２５の密度を一定にしてこれらの範囲で形成した場合と同様な効果を得ることができる。即ち、最密度部２８をこれらの範囲で形成した場合には、タイヤ幅方向における両端部の剛性を適度に向上させることができるので、トレッド部１０のショルダー部１１付近とセンター部１２付近とのタイヤ径方向における変形量の差を小さくして偏摩耗を低減することができる。この結果、より確実に耐久性を向上させることができる。

また、上述した重荷重用空気入りタイヤ１では、トレッド部１０に形成される溝部１５は周方向溝部１６を有しているが、周方向溝部１６は必ずしも形成される必要はない。前記０度ベルト層２２は、どのようなトレッドパターンを有する重荷重用空気入りタイヤ１に形成されても構わない。また、トレッド部１０に周方向溝部１６が形成されている場合、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３は、必ずしもタイヤ幅方向において周方向溝部１６よりもタイヤ幅方向外方に位置している必要はない。低密度部２６が０度ベルト層２２のタイヤ幅方向における中央部に配置され、高密度部２５は低密度部２６の両端に配置されることにより、高密度部２５は重荷重用空気入りタイヤ１においても概ね両端部方向に配置されることになるので、この部分の剛性を向上させることができる。この結果、トレッド部１０の偏摩耗が抑制され、耐久性を向上させることができる。

以下、上記の重荷重用空気入りタイヤ１について、従来の重荷重用空気入りタイヤと本発明の重荷重用空気入りタイヤ１とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、径変化量、ベルト耐久性、偏摩耗発生の有無についての３項目について行なった。

試験方法は、２８５／６０Ｒ２２．５サイズの重荷重用空気入りタイヤ１をリムに組み付け、空気圧を９００ｋＰａ（無負荷時）に設定する。径変化量については室内ドラム試験にて試験を行い、速度４５ｋｍ／ｈ、スリップ角０°で、１００００ｋｍ走行後のトレッド部１０の各部の径を測定し、試験をした各重荷重用空気入りタイヤ１同士で比較することにより評価した。トレッド部１０の各部の径変化量の差が小さい程、径変化の性能について優れている。

ベルト耐久性についても同様に室内ドラム試験にて行い、速度４５ｋｍ／ｈ、スリップ角±２°でドラム試験を行い、ベルト層２０が破損するまでの走行距離を指数化し、指数を比較することにより評価した。指数が大きい程、ベルト層２０が破損するまでの走行距離が長くなり、ベルト耐久性が優れている。偏摩耗発生の有無については、上記の重荷重用空気入りタイヤ１を車両に装着し、５００００ｋｍ走行後にトレッド部１０に発生した偏摩耗の有無について調べた。

図５は、径変化量の評価試験を行った各重荷重用空気入りタイヤのトレッド部各部の径変化量を示す図である。径変化量の試験をする重荷重用空気入りタイヤ１は、本発明が１種類、本発明と比較する比較例が１種類、そして従来例を、上記の方法で試験する。従来の重荷重用空気入りタイヤ１の一例として径変化量の試験を行う従来例は、ベルト層２０が通常のクロスプライ構造となっており、４枚のベルト層２０により形成されている。また、比較例は、４枚のベルト層２０からなり、カーカス６側の２枚のベルト層２０はクロスプライで形成されており、そのタイヤ径方向外方に０度ベルト層２２が配置されている。この０度ベルト層２２は、スチールコード２１がタイヤ周方向に沿って０度で形成されているが、スチールコード２１の打ち込み本数の疎密化は無く、密度は一定である。また、この０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方には、スチールコード２１がタイヤ周方向に対してタイヤ幅方向に所定の角度で傾いて形成されたベルト層２０が１枚配置されている。

また本発明は、比較例と同様に４枚のベルト層２０が設けられており、タイヤ径方向の最も内方に位置するベルト層２０からタイヤ径方向外方に数えて３枚目のベルト層２０は０度ベルト層２２として形成されているが、タイヤ幅方向における中央部は上述した低密度部２６として形成されており、その両端部には上述した高密度部２５が形成されている。これらの従来例、比較例及び本発明の重荷重用空気入りタイヤ１の径変化量の試験を上記の方法で行い、得られた結果を図５に示す。

図５に示すように、従来例径変化量５１は、トレッド部１０のセンター部１２付近よりも、ショルダー部１１付近の径変化量が大きくなっている。また、比較例径変化量５２も、従来例径変化量５１程ではないが、トレッド部１０のセンター部１２付近よりも、ショルダー部１１付近の径変化量が大きくなっている。これに対し、本発明径変化量５０は、トレッド部１０のセンター部１２付近とショルダー部１１付近との径変化量が、ほぼ同程度になっている。これは、０度ベルト層２２を設けることにより、トレッド部１０各部の径変化量の差が低減し、さらに、０度ベルト層２２に高密度部２５と低密度部２６とを設けることにより、径変化量の差がより顕著に低減し、径変化量の差はトレッド部１０各部でほぼ同程度になることを示している。

また、ベルト耐久性、及び偏摩耗性の有無の試験をする重荷重用空気入りタイヤ１は、複数の重荷重用空気入りタイヤ１を上記の本発明の重荷重用空気入りタイヤ１と同様な構成にし、それぞれ高密度部２５の状態を異ならせて、上記の方法で試験をする。具体的には、タイヤ幅方向における０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅Ｂに対する、高密度部２５の幅ｂ（図１参照）の割合（ｂ／Ｂ）、低密度部２６のスチールコード２１の打ち込み本数に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比、高密度部２５の打ち込み密度本数をそれぞれ変えて、上記の方法で試験をする。

０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅Ｂに対する、高密度部２５の幅ｂの割合の評価試験では、（ｂ／Ｂ）が、０％、３０％、５０％、６０％となる複数の重荷重用空気入りタイヤ１について、それぞれ上記の方法でベルト耐久性、及び偏摩耗性の有無について試験をする。ベルト耐久性については、（ｂ／Ｂ）が０％の場合の性能を１００とした指数で示し、数値が大きい程ベルト耐久性が優れている。この試験で使用する重荷重用空気入りタイヤ１は、低密度部２６のスチールコード２１の打ち込み本数に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比は、（ｂ／Ｂ）が０％以外のものは全て１．６０となっており、高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み密度本数は全て５０ｍｍあたり２５本となっている。

また、低密度部２６のスチールコード２１の打ち込み本数に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比の評価試験では、打ち込み本数の比が、１．００、１．２５、１．６０、２．００となる複数の重荷重用空気入りタイヤ１について、それぞれ上記の方法でベルト耐久性、及び偏摩耗性の有無について試験をする。ベルト耐久性については、スチールコード２１の打ち込み本数の比が１．００の場合の性能を１００とした指数で示し、数値が大きい程ベルト耐久性が優れている。この試験で使用する重荷重用空気入りタイヤ１は、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅Ｂに対する、高密度部２５の幅ｂの割合（ｂ／Ｂ）は、スチールコード２１の打ち込み本数の比が１．００以外のものは全て５０％となっており、高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み密度本数は全て５０ｍｍあたり２５本となっている。

また、高密度部２５の打ち込み密度本数の評価試験では、高密度部２５のタイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりの本数が、２０本、２５本、３０本となる複数の重荷重用空気入りタイヤ１、及び、０度ベルト層２２のスチールコード２１の打ち込み本数の疎密化が無く、５０ｍｍあたりの本数が１８本で一定となる重荷重用空気入りタイヤ１について、それぞれ上記の方法でベルト耐久性、及び偏摩耗性の有無について試験をする。ベルト耐久性については、５０ｍｍあたりの打ち込み本数が１８本で一定の場合の性能を１００とした指数で示し、数値が大きい程ベルト耐久性が優れている。この試験で使用する重荷重用空気入りタイヤ１は、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅Ｂに対する、高密度部２５の幅ｂの割合（ｂ／Ｂ）は、５０ｍｍあたりの打ち込み本数が１８本で一定のもの以外は全て５０％となっており、低密度部２６のスチールコード２１の打ち込み本数に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比は、５０ｍｍあたりの打ち込み本数が１８本で一定のもの以外は全て１．６０となっている。

つまり、これらの０度ベルト層２２の幅Ｂに対する高密度部２５の幅ｂの割合の評価試験、低密度部２６と高密度部２５とのスチールコード２１の打ち込み本数の比の評価試験、高密度部２５の打ち込み密度本数の評価試験の、それぞれのベルト耐久性の評価の基準となる重荷重用空気入りタイヤ１は、上記の径変化量の試験の比較例と同様な構成となっており、０度ベルト層２２のスチールコード２１の打ち込み本数の疎密化は無く、スチールコード２１の密度は一定となっている。

これらの試験をそれぞれ上記の方法で行い、得られた結果を、０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅Ｂに対する、高密度部２５の幅ｂの割合（ｂ／Ｂ）の試験については表１、低密度部２６のスチールコード２１の打ち込み本数に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比の試験については表２、高密度部２５の打ち込み密度本数の試験については表３に示す。

図５に示した径変形量の試験結果から明らかなように、ベルト層２０に０度ベルト層２２を設け、さらに、０度ベルト層２２を高密度部２５と低密度部２６とから形成することにより、トレッド部１０のショルダー部１１近傍の剛性を向上させることができ、トレッド部１０のセンター部１２付近とショルダー部１１付近との径変形量を同程度にすることができる。

また、表１に示した０度ベルト層２２のベルトエッジ部２３から赤道面３０までの幅Ｂに対する、高密度部２５の幅ｂの割合（ｂ／Ｂ）の試験結果から明らかなように、この割合を３０％〜６０％にすることにより、この割合を０％にした場合、即ち、０度ベルト層２２のスチールコード２１の疎密化を図らなかった場合と比較して、ベルト耐久性を向上させることができ、また、偏摩耗も抑制できる。

また、表２に示した低密度部２６と高密度部２５とのスチールコード２１の打ち込み本数の比の試験結果から明らかなように、低密度部２６に対する高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み本数の比を１．２５〜２．００にすることにより、この割合を１．００にした場合、即ち、０度ベルト層２２のスチールコード２１の疎密化を図らなかった場合と比較して、ベルト耐久性を向上させることができ、また、偏摩耗も抑制できる。換言すると、高密度部２５のスチールコード２１の密度を低密度部２６のスチールコード２１の密度の１．２５倍以上２倍以下にすることにより、０度ベルト層２２のスチールコード２１の密度が一定の場合と比較して、ベルト耐久性を向上させることができ、また、偏摩耗も抑制できる。

また、表３に示した高密度部２５のスチールコード２１の打ち込み密度本数の試験結果から明らかなように、０度ベルト層２２のスチールコード２１の打ち込み本数の疎密化を図り、高密度部２５の５０ｍｍあたりのスチールコードの打ち込み本数を２０本〜３０本にすることにより、疎密化を図らずに打ち込み本数を５０ｍｍあたり１８本で一定にした場合と比較して、ベルト耐久性を向上させることができ、また、偏摩耗も抑制できる。

また、これらの評価試験結果から明らかなように、０度ベルト層２２のスチールコード２１の打ち込み本数の疎密化を図り、低密度部２６のタイヤ幅方向における両端に高密度部２５を配置することにより、トレッド部１０の各部の径変化量を同程度にすることができるので、偏摩耗を抑制することができる。また、０度ベルト層２２のタイヤ径方向外方に他のベルト層２０を配置することにより、偏摩耗の抑制に効果のある０度ベルト層２２の耐久性の向上を図ることができ、より確実に偏摩耗の低減を図ることができる。従って、これらにより耐久性を向上させることができる。さらに、０度ベルト層２２のスチールコード２１をタイヤ周方向に沿って０度の角度で形成することにより、これらの効果を有する０度ベルト層２２を、容易に形成することができる。これらの結果、より確実に、且つ、容易に耐久性を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、ベルト層を有する重荷重用空気入りタイヤに有用であり、特に、偏平率が７０％以下の重荷重用空気入りタイヤに適している。

この発明に係る重荷重用空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。 ベルト層の変形例を示す図である。 ベルト層の変形例を示す図である。 ベルト層の変形例を示す図である。 径変化量の評価試験を行った各重荷重用空気入りタイヤのトレッド部各部の径変化量を示す図である。

符号の説明

１ 重荷重用空気入りタイヤ
５ サイドウォール部
６ カーカス
７ インナーライナ
１０ トレッド部
１１ ショルダー部
１２ センター部
１５ 溝部
１６ 周方向溝部
２０ ベルト層
２１ スチールコード
２２ ０度ベルト層
２３ ベルトエッジ部
２５ 高密度部
２６ 低密度部
２８ 最密度部
３０ 赤道面
５０ 本発明径変化量
５１ 従来例径変化量
５２ 比較例径変化量

Claims (4)

1. それぞれ複数のコードを有する複数のベルト層が設けられた重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記複数のベルト層のうち、他の前記ベルト層がタイヤ径方向外方に位置している前記ベルト層のうちの少なくとも１層のベルト層は０度ベルト層として形成されており、
   前記０度ベルト層が有する前記コードは、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で形成され、
   前記０度ベルト層は、前記コードの密度の高い部分である高密度部と、前記コードの密度の低い部分である低密度部とを有しており、
   前記低密度部は、タイヤ幅方向における中央部に位置し、
   前記高密度部は、タイヤ幅方向における前記低密度部の両端に位置し、且つ、前記０度ベルト層のベルトエッジ部から前記低密度部までの範囲に形成されており、さらに、前記低密度部方向から前記ベルトエッジ部の方向に向かうに従って前記コードの密度が増加すると共に、前記コードの密度が最も高い部分は最密度部として形成されていることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記高密度部のタイヤ幅方向における幅は、前記０度ベルト層の前記ベルトエッジ部から赤道面までの幅の３０％以上６０％以下で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記最密度部の前記コードの密度は、前記低密度部の前記コードの密度の１．２５倍以上２倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 前記最密度部の前記コードの密度は、タイヤ幅方向における幅５０ｍｍあたりの前記コードの本数が２０本以上３０本以下となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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