JPH06191210A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 波形補強素子を用いたベルトの耐セパレーシ
ョン性を向上させる空気入りタイヤを提案することであ
る。 【構成】 トロイド状カーカスのクラウン円周に沿う配
列になる多数本の波形をなすコードまたはフィラメント
を補強素子としこれに比し弾性率のより低い高分子材料
の被覆を施した波形ストリップをベルトまたはブレーカ
として少なくとも一枚備え、タイヤの回転軸心におおよ
そ沿って直状に並ぶ多数本のコードまたはフィラメント
を補強素子としこれに比し弾性率のより低い高分子材料
の被覆を施した補助ストリップを波形ストリップに隣接
して少なくとも一枚設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は空気入りタイヤ、特に
トロイド状カーカスの外周でその強化に与るベルトまた
はブレーカとして、このトロイド状カーカスの円周に沿
って配列した多数本の波形をなすコードまたはフィラメ
ントを補強素子とする波形ストリップを備えることによ
り優れた高速耐久性、耐偏摩耗性および耐摩耗性を発揮
するタイヤに起りがちなクラウン部の耐セパレーション
性の低下を十分に抑制し、もって上記諸性能をいかんな
く発揮する空気入りタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記波形ストリップについては、例えば
特開平２−８１７０８号公報によれば、このストリップ
は波形のコードまたはフィラメントを補強素子としこれ
に比し弾性率がより低い高分子材料、通常はゴムよりな
る被覆が施されたストリップとし、これと慣例に従う直
状のコードまたはフィラメントからなるベルト層とを併
せ用いることが特に重荷重用空気入りラジアルタイヤの
高速耐久性の向上並びにトレッド接地性の改善について
有効であるとしている。

【０００３】しかし上記の波形補強素子を横並びとする
波形ストリップを、特にその有効な特性を更に高度に発
揮させることを狙いとして一枚またはそれ以上のベルト
またはブレーカに用いると、どうしてもこのストリップ
と他のベルト層やブレーカまたはバイアスカーカスとの
間、またトレッドゴム層との間にセパレーションが発生
しがちであることがわかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このセパレーション問
題を解明したところ以下のことが判明した。すなわち上
記の波形ストリップの波形補強素子は、標準空気圧を充
填した際にタイヤ外径が成長して大きい張力が作用する
ため振幅が小さくなり、さらに、負荷転動によりコード
の各部が接地域と非接地域との間でその振幅変化を繰り
返すことになる。つまり横並びとした波形のコードまた
はフィラメントは内圧充填時の伸長変形、さらには、負
荷転動による振幅変化を長期間にわたり繰り返すのであ
る。

【０００５】もとより上記のような変形が生じない他の
ベルト層やブレーカとともにカーカスの強化のために波
形ストリップを用いるのがより効果的であるから、この
ストリップとこれに接する上記部材またはトレッドゴム
層との間には上記振幅変化により大きな剪断ひずみが発
生し、この剪断ひずみにより初期の小さなセパレーショ
ンが発生し、これが走行につれて大きなセパレーション
に発展しがちであることを解明した。

【０００６】したがってこの発明の目的は、トロイド状
カーカスの円周に沿って多数本の波形をなすコードまた
はフィラメントを横並びに配列した波形ストリップを、
このカーカスの外周でその強化に与るベルトまたはブレ
ーカとして備えるタイヤのセパレーション耐久性を一層
向上させた空気入りタイヤを提案することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明の空気入りタイヤは、少なくとも一対のビード
コアにより係留されたトロイド状カーカスを有し、この
トロイド状カーカスのクラウン円周に沿う配列になる多
数本の波形をなすコードまたはフィラメントを補強素子
としこれに比し弾性率のより低い高分子材料の被覆を施
した波形ストリップを、上記トロイド状カーカスの外周
でその強化に与るベルトまたはブレーカとして少なくと
も一枚備える空気入りタイヤにおいて、タイヤの回転軸
心におおよそ沿って直状に並ぶ多数本のコードまたはフ
ィラメントを補強素子としこれに比し弾性率のより低い
高分子材料の被覆を施した補助ストリップを、上記波形
ストリップに隣接して少なくとも一枚設けてなることを
特徴とするものである。

【０００８】この発明の空気入りタイヤは実施するに際
し、タイヤ半径方向外側に向かって上記波形ストリップ
と上記補助ストリップとを順次積層し、波形ストリップ
とトロイド状カーカスとの間に、直状の多数本のコード
またはフィラメントからなるストリップの少なくとも二
枚を、このストリップ各々のコードまたはフィラメント
がタイヤ赤道面に対して互いに異なる向きで交差するよ
うに積層することが望ましい。

【０００９】さらに、波形ストリップを挟む形で２層の
補助ストリップを配置することがより効果的である。

【００１０】以下、この発明を図面に基ずいて一層具体
的に説明する。図１にこの発明の空気入りタイヤ１の断
面をタイヤ赤道面Ｅから左半につき示す。図において２
は１プライ以上（図示の例は１プライ）のカーカス、３
は少なくとも一対のビードコア（図示の例は一対で片側
のみ示す）、４はベルトまたはブレーカ（図示の例はベ
ルト）、５はトレッドゴム層、６はサイドウォールであ
る。

【００１１】カーカス２はビードコア３に係留されてト
ロイド状をなす。トロイド状カーカス２の外周には、こ
れを強化するベルトまたはブレーカ４を配置し、そのさ
らに外周にはトレッドゴム層５を設け、この両側端から
一対のサイドウォール６が内方に延びているのは慣例に
従う。

【００１２】カーカス２は有機繊維コードまたはスチー
ルコードを補強素子としこれに比し弾性率のより低い高
分子材料、通常はゴム被覆を施した１プライ以上からな
るラジアルカーカス（図１の例）とするが、また有機繊
維コードを用いた２プライ以上のバイアスカーカスとし
てもよい。バイアスカーカスの場合は強化層にブレーカ
を用い、カーカスプライ数が多数枚に及ぶ場合はビード
コアを２対以上設ける。

【００１３】以下主に空気入りタイヤ１がラジアルタイ
ヤである場合につき説明する。図１において、破線にて
示す４ａ−１、４ａ−２はトロイド状カーカスのクラウ
ン円周に沿う配列になる波形をなす多数本のコードまた
はフィラメントを補強素子とし、これに比し弾性率のよ
り低い高分子材料、通常はゴムの被覆を施した波形スト
リップであり、この波形ストリップは少なくとも一枚
（図示の例は二枚の積層）を用いる。ここでコードは繊
維コードであってもよいがスチールコードが適合し、フ
ィラメントは同じく金属ワイヤ、なかでもスチールワイ
ヤとするのが良い。

【００１４】図示の４ｂ−１はタイヤ回転軸心におおよ
そ沿って直状に並ぶ多数本のコードまたはフィラメント
を補強素子とし、これに比し弾性率のより低い高分子材
料、通常はゴムの被覆を施した補助ストリップであり、
この補助ストリップ４ｂ−１を波形ストリップ４ａ−
１、４ａ−２に隣接して設ける。図示の例ではタイヤ半
径方向外側の波形ストリップ４ａ−２と隣接してその外
側に補助ストリップ４ｂ−１を配置したものである。

【００１５】補助ストリップ４ｂ−１の補強素子は波形
ストリップと同様材料になり、タイヤ回転軸心に対し±
１０°の傾斜角度内に収めるのが好ましい。またこの補
強素子のコード中心間隔は波形補強素子の波長の１／２
以下とするのが好ましい。

【００１６】さらに図１では、空気入りタイヤ１の望ま
しい実施の例として、トロイド状カーカス２と波形スト
リップ４ａ−１との間にストリップ４ｃ−１と４ｃ−２
とをベルト層として配置している。これらのストリップ
は上記と同様な多数本の直状コードまたはフィラメント
の補強素子と被覆高分子材料（通常ゴム）からなり、ス
トリップ４ｃ−１と４ｃ−２との補強素子がタイヤ赤道
面Ｅに対して互いに異なる向きの傾斜配列になり交差す
るものである。

【００１７】ベルト４は上記の波形ストリップ４ａ−１
および４ａ−２、補助ストリップ４ｂ−１並びにストリ
ップ４ｃ−１、４ｃ−２からなる。

【００１８】他のベルト４の例を図２の（ａ）〜（ｆ）
に模式による断面を示す。図２の（ａ）は、図１に示し
たベルト４の例にストリップ４ｃ−２と同じ補強素子の
傾斜配列になるストリップ４ｃ−３を付加し、このスト
リップ４ｃ−３と４ｃ−１との補強素子の向きを同じに
しタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度を４ｃ−１より４ｃ
−３が大きくした構成を示し、（ｂ）にはやはり図１の
例に補助ストリップ４ｂ−１と同じ補強素子の配列にな
る補助ストリップ４ｂ−２を最外側に追加配置した構成
を示した。なお（ｂ）に示す補助ストリップ４ｂ−１の
補強素子の打込み数をこれと積層する補助ストリップ４
ｂ−２より少なくするのが好ましい。

【００１９】また図２の（ｃ）は、図１の例における２
枚の波形ストリップをタイヤ赤道面Ｅを挟んで両側に引
き離して配置した幅狭波形ストリップ４ａ−１、４ａ−
２及び４ａ−３、４ａ−４と、それらの間に設けたゴム
ストリップＧｓを示し、（ｄ）では図１の例におけるベ
ルトの最外層の補助ストリップを切り離して別個に波形
ストリップ４ａ−１、４ａ−２の両側端を掩うように配
置した幅狭補助ストリップ４ｂ−３を示した。

【００２０】さらに図２の（ｅ）は積層した２枚の波形
ストリップ４ａ−１、４ａ−２をサンドイッチするよう
にそれらの両側に補助ストリップ４ｂ−１、４ｂ−２を
配置した例を示し、（ｆ）には図１に示した補助ストリ
ップ４ｂ−１を波形ストリップ４ａ−１の内側に隣接し
て配置した例を示す。

【００２１】上記したベルト４をブレーカとしてトロイ
ド状バイアスカーカスのクラウン強化に用いることがで
きるのはもちろんである。その際上記のストリップの枚
数を減らしてもよい。

【００２２】

【作用】従来のタイヤにおける波形ストリップが引き起
す剪断ひずみにつき、図３の（ａ）に基づいて一層具体
的に説明する。図３の（ａ）は波形補強素子の一本につ
きそれを展開して模式で示すものであり、実線のＡはタ
イヤのインフレート前の波形補強素子、破線のＢはイン
フレート無負荷時のその補強素子、一点鎖線のＣは補強
素子の波形をトレッド幅方向に二分する線、両端矢印は
負荷転動によるこの補強素子の変位量のありさまをそれ
ぞれあらわしている。なおＥはタイヤ赤道面である。

【００２３】タイヤの負荷転動時におけるトレッドは接
地域への踏み込み直前にその半径を増加するよう膨張変
形するので、これに伴い補強素子Ｂは両端矢印のうち一
点鎖線Ｃ寄りの矢印の先端まで変形する。さらに接地域
に入ったこの補強素子Ｂはトレッド円周に沿う向きの収
縮力の作用を受け一点鎖線Ｃからより遠く離れた矢印の
先端まで変形する。

【００２４】これから明らかなように、タイヤの走行に
伴い波形補強素子の各点は両端矢印の両先端間にわたる
変位を繰り返すことになり、その結果波形ストリップと
それに隣接するベルト層および／またはトレッドゴム層
との間に大きな剪断ひずみが発生することになり、セパ
レーションが発生しがちになるのである。

【００２５】ところが図３の（ｂ）に（ａ）と同様に補
強素子を展開して模式で示すように、波形ストリップ４
ａ−１、４ａ−２に隣接して補助ストリップ４ｂ−１を
配置し、このストリップの補強素子Ｚがタイヤ回転軸心
におおよそ沿う、いいかえればタイヤ赤道面Ｅの法線に
ほぼ沿う配置になるので、以下に述べる効果がもたらさ
れる。

【００２６】まず補助ストリップ４ｂ−１の補強素子Ｚ
が波形補強素子に隣接しているので、波形補強素子はイ
ンフレート時にＡ−１からＢ−１まで変形するが、その
変形は素子Ｚにより抑制されるので図３の（ａ）に示す
ような大きな変形には至らない。

【００２７】次にトレッドの踏み込み直前から接地域に
至る間に波形補強素子Ｂ−１は図示するように、両端矢
印の両先端間にわたる変位を繰り返すものの、上記同様
に補強素子Ｚがその変位を有効に抑制するので波形補強
素子Ｂ−１の変位量は従来のそれに比し大幅に緩和され
る。よって波形ストリップ４ａ−１とこれに隣接するベ
ルト層４ｃ−２との間に発生する剪断ひずみは大幅に緩
和されるのでセパレーションのうれいがなくなる。

【００２８】同時に波形ストリップ４ａ−２とトレッド
ゴム層５との間に生じていた剪断ひずみも緩和されるの
で、これらの間のセパレーションも有効に抑制できる。

【００２９】なお図２の（ｂ）で示した補助ストリップ
４ｂ−１および４ｂ−２のコード打込み数につき、前者
における打込み数を後者のそれより少なくすることで波
形ストリップ４ａ−２と補助ストリップ４ｂ−１との間
に生じる剪断ひずみが緩和され、これらの間でのセパレ
ーションを顕著に抑制することができる。

【００３０】

【実施例】トラック・バス用のサイズが２９５／６０Ｒ
２２．５の空気入りラジアルタイヤとし、その構成は図
１に準じた。トロイド状カーカス２は多数本のスチール
コードをラジアル配列としてゴム被覆した１プライから
なる。

【００３１】ベルト４の構成については、実施例１は図
１、実施例２〜７までは図２の（ａ）〜（ｆ）に対応さ
せ２を（ａ）、３を（ｂ）、４を（ｃ）、５を（ｄ）、
６を（ｅ）、７を（ｆ）とした。いずれの補強素子もス
チールコードとし、波形補強素子は１×３＋９の撚り構
造でありその振幅を１．２２ｍｍ、波長を３１．６ｍｍ
とした。また他のストリップにおけるコードには直状の
３＋６の撚り構造を用いた。いずれのストリップもコー
ドのゴム被覆になる。

【００３２】実施例１〜７におけるカーカス側のストリ
ップ４ｃ−１、４ｃ−２のスチールコードはタイヤ赤道
面Ｅに対し２０°の傾斜角度として互いに交差させた。
なお実施例２においてはストリップ４ｃ−３のコードの
傾斜角度を４０°とし、その傾斜方向は４ｃ−１に合わ
せた。また補助ストリップ４ｂ−１、４ｂ−３のコード
中心間隔は４ｍｍとし、４ｂ−２では８ｍｍとした。

【００３３】上記実施例以外に、実施例１から補助スト
リップを除き他はこの例に合わせた比較例のタイヤを準
備し、これらの各タイヤを供試タイヤとしてドラム耐久
テストを行い、ベルトセパレーションによる故障発生ま
での走行距離を比較した。

【００３４】このテスト結果を比較例の走行距離を１０
０とする指数であらわすと、実施例１は１３０、２と３
が１３５、４は１２５、５は１２０、６では１４０、７
が１１５であった

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、ベルトのセパレーシ
ョンのうれいなく優れた高速耐久性、耐偏摩耗性および
耐摩耗性を最終寿命まで十分に発揮する空気入りタイヤ
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空気入りタイヤの左半断面を示す。

【図２】この発明の別のベルトにおける断面を模式で示
す。

【図３】波形補強素子の動きを模式で示す。

【符号の説明】

２ トロイド状カーカス ３ ビードコア ４ ベルト ４ａ−１ 波形ストリップ ４ｂ−１ 補助ストリップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対のビードコアにより係留
   されたトロイド状カーカスを有し、このトロイド状カー
   カスのクラウン円周に沿う配列になる多数本の波形をな
   すコードまたはフィラメントを補強素子としこれに比し
   弾性率のより低い高分子材料の被覆を施した波形ストリ
   ップを、上記トロイド状カーカスの外周でその強化に与
   るベルトまたはブレーカとして少なくとも一枚備える空
   気入りタイヤにおいて、 タイヤの回転軸心におおよそ沿って直状に並ぶ多数本の
   コードまたはフィラメントを補強素子としこれに比し弾
   性率のより低い高分子材料の被覆を施した補助ストリッ
   プを、上記波形ストリップに隣接して少なくとも一枚設
   けてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 タイヤ半径方向外側に向かって上記波形
   ストリップと上記補助ストリップとを順次積層し、波形
   ストリップとトロイド状カーカスとの間に、直状の多数
   本のコードまたはフィラメントからなるストリップの少
   なくとも二枚を、このストリップ各々のコードまたはフ
   ィラメントがタイヤ赤道面に対して互いに異なる向きで
   交差するように積層してなることを特徴とする請求項１
   に記載の空気入りタイヤ。