JP2017007376A

JP2017007376A - タイヤ

Info

Publication number: JP2017007376A
Application number: JP2015121683A
Authority: JP
Inventors: 良太藪内; Ryota Yabuuchi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2035-06-17
Also published as: JP6523811B2; WO2016204010A1

Abstract

【課題】長尺のストリップをタイヤ周方向に巻回して形成されたキャップレイヤー構造であって、タイヤ幅方向において間隔をあけて巻付けた部分を有するキャップレイヤー構造における、エア入り不良の発生を抑制したタイヤを提供する。【解決手段】ベルト補強層３およびベルト補助層４が、ゴム被覆されたコードからなるストリップＳをタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成され、ベルト補強層が、タイヤ幅方向において、ストリップを隙間をあけて巻回してなるセンター補強領域３ｃと、ストリップを隙間なく巻回してなるショルダー補強領域３ｓと、を有し、ベルト補助層が、ショルダー補強領域内で、ストリップを隙間なく巻回して形成され、かつ、ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端４ｉが、ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端３ｓｉよりも、タイヤ幅方向外側に位置している。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤに関し、詳しくは、トレッド部の補強構造の改良に係るタイヤに関する。

一般に、タイヤは、踏面部を形成するトレッド部と、そのタイヤ幅方向両側に順次連なるサイドウォール部およびビード部とからなり、両ビード部間にトロイド状に延在するカーカスを骨格とする。カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側には、通常、タガ効果を発揮させるための１層以上のベルト層が配設され、さらに、そのタイヤ半径方向外側に、ベルト層のタイヤ幅方向全体を覆うベルト補強層や、ベルト層のタイヤ幅方向両端部を覆うベルト補助層を配設した構造も知られている。

タイヤのトレッド部の補強構造については、種々の技術が検討され提案されてきており、ベルト補強層やベルト補助層を、長尺のストリップをタイヤ周方向に、少なくともタイヤ幅方向の一部において、間隔をあけて巻付けて形成する技術も公知である。例えば、特許文献１には、ベルト層を補強するベルトカバー層が少なくとも一枚設けられ、ベルトカバー層が、各タイヤショルダー側にジョイントレスベルトカバー材を重ねて巻き付けた重ね巻部を有すると共に、夫々の重ね巻部の間にジョイントレスベルトカバー材を所定の間隔を空けて巻き付けた間隔巻部を有し、ジョイントレスベルトカバー材のストリップ幅、間隔巻部の間隔、重ね巻部におけるジョイントレスベルトカバー材の重なり部分の幅、ベルトカバー層の最大幅、および、重ね巻部の総幅が、所定の関係を満足するよう設定された空気入りラジアルタイヤが開示されている。

特開２００５−２４７０７０号公報（特許第４７５９９２２号公報）

しかしながら、タイヤのトレッド部の補強部材としてのベルト補強層およびベルト補助層を、長尺のストリップをタイヤ周方向に、タイヤ幅方向において間隔をあけて巻付けて形成する手法を用いて形成した場合、製品タイヤにおいてエア入り不良が発生しやすいという問題があり、解消が求められていた。

そこで本発明の目的は、長尺のストリップをタイヤ周方向に巻回して形成され、タイヤ幅方向において間隔をあけて巻付けた部分を有するベルト補強層およびベルト補助層における、エア入り不良の発生を抑制したタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、タイヤ幅方向において間隔をあけて形成された部分を有するベルト補強層およびベルト補助層における、ストリップの巻付け条件を所定に規定することで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤは、両ビード部間にトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に、ベルト層と、ベルト補強層と、ベルト補助層と、が順次配設されたタイヤであって、
前記ベルト補強層および前記ベルト補助層が、ゴム被覆されたコードからなるストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成され、
前記ベルト補強層が、タイヤ幅方向において、前記ストリップを隙間をあけて巻回してなるセンター補強領域と、該ストリップを隙間なく巻回してなるショルダー補強領域と、を有し、
前記ベルト補助層が、前記ショルダー補強領域内で、前記ストリップを隙間なく巻回して形成され、かつ、
前記ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端が、前記ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端よりも、タイヤ幅方向外側に位置していることを特徴とするものである。

本発明のタイヤにおいては、前記ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端と、前記ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端との間の間隔ｗが、前記ストリップの幅ｗｓの１〜３倍であることが好ましい。

本発明によれば、長尺のストリップをタイヤ周方向に巻回して形成され、タイヤ幅方向において間隔をあけて巻付けた部分を有するベルト補強層およびベルト補助層における、エア入り不良の発生を抑制したタイヤを実現することが可能となった。

本発明のタイヤの一例を示す幅方向断面図である。（ａ）は、本発明に係るトレッド部の補強構造の概略説明図であり、（ｂ）は、そのベルト補助層のタイヤ幅方向内側端近傍を拡大して示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のタイヤの一例を示す幅方向断面図を示す。図示するタイヤ１０は、両ビード部間にトロイド状に延在するカーカス１を骨格とし、そのクラウン部タイヤ半径方向外側には、ベルト層２と、ベルト補強層３と、ベルト補助層４と、が順次配設されている。図示するように、通常、ベルト補強層３は、ベルト層２の全幅を覆うように配置され、ベルト補助層４は、ベルト層２のタイヤ幅方向端部を覆うように配置される。

図２（ａ）に、本発明に係るトレッド部の補強構造の概略説明図を、（ｂ）に、そのベルト補助層のタイヤ幅方向内側端近傍を拡大して示す説明図を、それぞれ示す。本発明においては、ベルト補強層３およびベルト補助層４が、ゴム被覆されたコードからなるストリップＳを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成されている。また、本発明において、ベルト補強層３は、タイヤ幅方向において、ストリップＳを隙間をあけて巻回してなるセンター補強領域３ｃと、ストリップＳを隙間なく巻回してなるショルダー補強領域３ｓと、を有しており、ベルト補助層４は、上記ショルダー補強領域３ｓ内で、ストリップＳを隙間なく巻回して形成されている。本発明においては、図示するように、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉが、ベルト補強層３のショルダー補強領域３ｓのタイヤ幅方向内側端３ｓｉよりも、タイヤ幅方向外側に位置している点が重要である。

本発明者の検討によれば、このようにストリップを部分的に隙間をあけて巻回して形成したタイヤにおいては、ストリップを巻付けない隙間部分にエアが残留しやすく、特に、ストリップを２層で巻回すると、エア入りの問題が顕在化することが判明している。例えば、タイヤサイズ２５５／４０Ｒ１８の供試タイヤにおいて、ベルト層のタイヤ半径方向外側に、１層のベルト補強層３のみを、タイヤ幅方向全体にわたりストリップを隙間６ｍｍをあけて巻回して形成した場合と、２層のベルト補強層３を、タイヤ幅方向全体にわたりストリップを同位相で隙間６ｍｍをあけて巻回して、積層形成した場合、すなわち、ストリップが２層重なるように巻回した場合とで、製品タイヤにおけるエア入りの有無を確認すると、後者において部分的に、エア入りが５〜６倍程度増大することが確認されている。これは、ストリップが２層重なることで、隙間部分の段差の大きさも２層分に増大することから、加硫時にトレッドゴムが隙間部分に入り込みにくくなり、エアが残留することによるものであると考えられる。

かかる観点から、本発明においては、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉを、ベルト補強層３のショルダー補強領域３ｓのタイヤ幅方向内側端３ｓｉよりも、タイヤ幅方向外側に位置させている。これにより、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉと、ベルト補強層３のショルダー補強領域３ｓのタイヤ幅方向内側端３ｓｉとが、重なることがなくなるので、隙間部分の段差の深さの増大を防止して、エアの残留を抑制し、製品タイヤにおけるエア入り不良の発生を低減することが可能となった。

この場合、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉと、ベルト補強層３のショルダー補強領域３ｓのタイヤ幅方向内側端３ｓｉとの間の間隔ｗが、ストリップＳの幅ｗｓの１〜３倍であることが好ましい。本発明においては、所定幅のストリップＳをタイヤ周方向に螺旋状に巻回してベルト補強層３およびベルト補助層４を形成しているため、実質的に、タイヤ周方向で一周あたりストリップ１本分、ベルト補強層３およびベルト補助層４のタイヤ幅方向端部位置がずれることになる。よって、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉおよびベルト補強層３のタイヤ幅方向内側端３ｓｉの位置も、ストリップ１本分ずれる可能性があるため、このずれ量および巻付け位置の誤差を考慮すると、上記間隔ｗは、ストリップＳの幅ｗｓの１倍以上とすることが好ましい。一方、上記間隔ｗを過度に大きくしても、それ以上の効果はなく、大きくしすぎるとベルト補助層４の補強部位が設計思想から外れるおそれがあるため、上記間隔ｗは、ストリップＳの幅ｗｓの３倍以下とすることが好ましい。

ここで、本発明において、ベルト補強層３のセンター補強領域３ｃおよびショルダー補強領域３ｓについては、トレッド幅ＴＷをタイヤ幅方向に４等分したとき、そのタイヤ幅方向両側の１／４ＴＷの領域をショルダー補強領域３ｓとし、残るタイヤ幅方向中央の１／２ＴＷの領域をセンター補強領域３ｃとすることができる。

本発明において、トレッド幅とは、タイヤを適用リムに組み付けて規定内圧を充填し、無負荷状態で計測した、トレッド端間のタイヤ幅方向長さをいう。また、「適用リム」とは、タイヤサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいい、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、下記の規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の荷重をいう。さらに、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であり、例えば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥＴＩＲＥＡＮＤＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．”の“ＹＥＡＲＢＯＯＫ”、欧州では、“ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ”の“ＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ”、日本では“日本自動車タイヤ協会”の“ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ”をいう。

本発明のタイヤにおいては、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉを、ベルト補強層３のショルダー補強領域３ｓのタイヤ幅方向内側端３ｓｉよりも、タイヤ幅方向外側に位置させる以外の点については、特に制限されず、常法に従い構成することが可能である。

例えば、ベルト補強層３およびベルト補助層４を形成するためのストリップＳの幅ｗｓとしては、特に制限はないが、例えば、１〜２０ｍｍ程度の幅とすることができる。また、巻付け時の隙間量は、通常、ストリップＳの１本分とすることができる。

また、タイヤの踏面部には、通常、周方向溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃを含むパターンが形成されるが、この場合、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉの位置は、タイヤ幅方向最外側に位置する周方向溝１１ａ（１１ｃ）との間隔が近すぎないよう配置することが好ましい。具体的には例えば、ベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉの位置と、タイヤ幅方向最外側に位置する周方向溝１１ａ（１１ｃ）のタイヤ幅方向外側溝壁の位置と、の間の距離ｘを、５ｍｍ以上とすることが好ましく、より好ましくは１０〜３０ｍｍの範囲とする。これは、ショルダー補強領域３ｓの補強とベルト補助層４のタイヤ幅方向内側端４ｉの故障抑制との両立を図るためである。

さらに、本発明において、ベルト補強層３およびベルト補助層４はストリップＳをタイヤ周方向に螺旋状に巻回することにより形成されているものであればよく、その巻付け方法については、特に制限されるものではない。例えば、図２（ａ）に示す例では、ベルト補強層３およびベルト補助層４は、２本のストリップを、ベルト補強層３のタイヤ幅方向内側端部３ｉａ、３ｉｂから順次、タイヤ幅方向外側に向かい巻回することにより形成されている。

図示するタイヤ１０は、タイヤの踏面部をなすトレッド部２１と、トレッド部２１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２２と、各サイドウォール部２２の内周側に連続するビード部２３と、を備えている。トレッド部２１、サイドウォール部２２およびビード部２３は、一方のビード部２３から他方のビード部２３にわたってトロイド状に延びる１枚のカーカスプライからなるカーカス１により補強されている。また、ベルト補強層３およびベルト補助層４のタイヤ半径方向外側には、トレッドゴム５が配置され、その表面には、トレッドパターンが形成されている。

カーカス１を構成するカーカスプライは、少なくとも１枚以上で配置することができ、２枚以上であってもよい。また、図示する例では、カーカス１は、ビードコア６の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かい巻き上げられて係止されているが、カーカス１の係止構造についてはこれには限られず、カーカス１の端部を２層のビードコアで挟み込んだ構造であってもよい（図示せず）。カーカス１は、特には、ラジアルカーカスとすることができる。

また、ベルト層２は、少なくとも２層以上、図示する例では２層の、第１ベルト２ａおよび第２ベルト２ｂからなる。ベルトは、タイヤ周方向に対し、例えば、±１５〜４０°で傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、各ベルトを構成するコード同士がタイヤ赤道面ＣＬを挟んで互いに交差するように積層された交錯層としてもよい。

さらに、図示はしないが、本発明のタイヤ１０において、タイヤの最内層には通常インナーライナーが配置される。さらにまた、本発明のタイヤ１０において、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または、窒素等の不活性ガスを用いることができる。本発明のタイヤは各種タイヤに適用することができるが、乗用車用のタイヤまたはライトトラック用のタイヤに好適である。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１）
図１，２に示すような構造のタイヤを、タイヤサイズ：２１５／５５Ｒ１７にて、作製した。カーカスは、補強コード（材質：ポリエチレンテレフタレート）のゴム引き層からなるカーカスプライの１枚からなり、ベルト層は、タイヤ周方向に対し±１６°で傾斜して延びるスチールコードのゴム引き層からなるものとした。また、ベルト補強層およびベルト補助層は、ゴム被覆されたコードからなるストリップ（幅ｗｓ：６ｍｍ）を、タイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成した。

図示するように、ベルト補強層は、タイヤ幅方向において、ストリップを隙間をあけて巻回してなるセンター補強領域と、ストリップを隙間なく巻回してなるショルダー補強領域と、を有し、そのショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に４９ｍｍの位置とした。また、ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側に６１ｍｍの位置とした。よって、ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端と、ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端との間の間隔ｗは、１２ｍｍであった。

（比較例１）
ベルト補強層を、タイヤ幅方向全体について、ストリップを隙間なく巻回することにより形成した以外は実施例１と同様にして、比較例１の供試タイヤを作製した。

得られた各供試タイヤについて、タイヤ１周分にわたり、エア入りの有無を評価した。その結果、実施例１の供試タイヤにおいても、比較例１と同等レベルで、エア入りの発生はなかった。これにより、ベルト補強層が隙間を有するタイヤにおいても、ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端を、ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端よりも、タイヤ幅方向外側に位置させることで、ベルト補強層が隙間を有しないタイヤと同様に、エア入りの発生を抑制できることが確かめられた。

１カーカス
２ベルト層
２ａ第１ベルト
２ｂ第２ベルト
３ベルト補強層
３ｉａ、３ｉｂベルト補強層のタイヤ幅方向内側端部
３ｃベルト補強層のセンター補強領域
３ｓベルト補強層のショルダー補強領域
３ｓｉショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端
４ベルト補助層
４ｉベルト補助層のタイヤ幅方向内側端
５トレッドゴム
６ビードコア
１０タイヤ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ周方向溝
２１トレッド部
２２サイドウォール部
２３ビード部

Claims

両ビード部間にトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に、ベルト層と、ベルト補強層と、ベルト補助層と、が順次配設されたタイヤであって、
前記ベルト補強層および前記ベルト補助層が、ゴム被覆されたコードからなるストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻回されて形成され、
前記ベルト補強層が、タイヤ幅方向において、前記ストリップを隙間をあけて巻回してなるセンター補強領域と、該ストリップを隙間なく巻回してなるショルダー補強領域と、を有し、
前記ベルト補助層が、前記ショルダー補強領域内で、前記ストリップを隙間なく巻回して形成され、かつ、
前記ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端が、前記ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端よりも、タイヤ幅方向外側に位置していることを特徴とするタイヤ。
前記ベルト補助層のタイヤ幅方向内側端と、前記ベルト補強層のショルダー補強領域のタイヤ幅方向内側端との間の間隔ｗが、前記ストリップの幅ｗｓの１〜３倍である請求項１記載のタイヤ。