JPH0899502A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カ−カス層の折り返し部端末の剥離故障を防
止すると同時にベルト層端部の被覆ゴムの亀裂破壊を防
止して、耐久性に優れた芳香族ポリアミドコ−ドカ−カ
スの重荷重用空気入りラジアルタイヤを得る。 【構成】 カ−カス層のコ−ドを芳香族ポリアミドコ−
ドとして、該カ−カス層の両端部がビ−ドコア回りにタ
イヤ軸方向の内側から外側に巻回されて折り返えされて
形成された折り返し部の端末が、タイヤサイドウオ−ル
部を経て円環状のカ−カス層の頭頂部にまで延設され
て、カ−カス層の本体とタイヤ赤道面に対し低角度のコ
−ド配列を持つベルト交錯層の内の狭幅ベルト層との間
で挟持された位置に配置される重荷重用空気入りラジア
ルタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラックやバスなどに
使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤ、特にカ−
カス層のコ−ドとして芳香族ポリアミドコ−ドを採用し
たタイヤのベルト及びビ−ド部分の耐久性能の向上に関
する。

【０００２】

【従来の技術】重荷重用空気入りラジアルタイヤの軽量
化、低燃費化を狙って、カ−カス層のコ−ドを一般的な
スチ−ルコ−ドからスチ−ルコ−ドに匹敵する強力を持
つ芳香族ポリアミドコ−ドに代替する試みが従来なされ
て来た。芳香族ポリアミドコ−ドの場合、コ−ドがスチ
−ルコ−ドに比べ極めて柔軟であるためにビ−ド部分の
曲げ剛性が低下しタイヤ走行時の内圧荷重の負荷によっ
てこの部分に大きな変形、歪みが発生することと、該コ
−ドはナイロンコ−ドやスチ−ルコ−ドに比較してゴム
との接着が劣り、また特に、製造時タイヤ一本分の所要
量に裁断した場合にコ−ドの切断面（例えば、カ−カス
層の両端末の断面）には接着剤が塗布されていないこと
もあって、上記カ−カス層の両端部、即ちビ−ドコアの
回りに巻回折り返されてビ−ド部に係止されるカ−カス
層の折り返し端末に、走行時の繰り返し変形によって、
コ−ドと被覆ゴム間の疲労剥離が早期に発生しビ−ド部
の耐久性が低下するという欠点があった。このため、従
来の研究では、図２に示す如く、ビ−ド部分の剛性を増
加させるためにカ−カス層の折り返し端末１００を被包
する様にスチ−ルチェ−ファ−１０１及びナイロンチェ
−ファ−１０２などの補強部材を付加する構造が提案さ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の補強
部材を付加したビ−ド構造では、確かに、カ−カス層の
折り返し端末の剥離は改良されるが、補強部材としての
スチ−ルチェ−ファ−の端末部からの剥離故障という新
たな問題が発生して十分なビ−ド部の耐久性が得られな
いという問題があった。

【０００４】更にまた、芳香族ポリアミドコ−ドをカ−
カス層に用いた重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、
スチ−ルコ−ドカ−カスのタイヤに比較して、コ−ドの
弾性率が小さいことと走行疲労によってカ−カスコ−ド
の伸びが走行距離と共に増加し、ベルト層端部のタイヤ
径方向の成長を大きくして、この部分のコ−ド被覆ゴム
の変形、歪みを増大させ該ゴムの疲労亀裂破壊が早期に
発生してベルト層端部の耐久性が低いという従来からの
問題があった。

【０００５】従って、本発明の目的は、カ−カス層の折
り返し部端末の剥離故障を防止すると同時にベルト層端
部の被覆ゴムの亀裂破壊を防止して、耐久性能に優れた
芳香族ポリアミドコ−ドカ−カスの重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、
特許請求項１に記載の如く、左右に配置される一対のリ
ング状のビ−ドコアと、該ビ−ドコアの各々に両端部が
タイヤ軸方向の内側から外側に巻回されて折り返され中
央部分が円環状に形成されたカ−カス層と、該カ−カス
層の頭頂部にリング状に貼着された複数のスチ−ルベル
ト層とを主補強構造とする重荷重用空気入りラジアルタ
イヤであって、前記カ−カス層が、タイヤの赤道面に対
しほぼ直角の方向に互いに平行配列をなす放射方向コ−
ドが被覆ゴム中に埋設されてなり、前記スチ−ルベルト
層が、赤道面に低角度の方向に配列されるスチ−ルコ−
ドが被覆ゴム中に埋設された一対のベルト層をコ−ド方
向を交錯させて上下に隣接積層して成る交錯層を含み、
かつ前記カ−カス層の両端の折り返し部の端末が、前記
交錯層を構成する一対のベルト層の内の幅狭のベルト層
の端部とタイヤ赤道面との間の距離をＢＷとする時、タ
イヤ赤道面から０．５ＢＷ乃至１．０ＢＷの範囲のカ−
カス層の本体上に配置され、しかも前記カ−カス層に用
いられるコ−ドが芳香族ポリアミドコ−ドであることを
特徴とするとしている。

【０００７】

【作用】本発明では、カ−カス層の両端部がビ−ドコア
回りにタイヤ軸方向の内側から外側に巻回されて折り返
えされて形成された折り返し部の端末が、タイヤサイド
ウオ−ル部を経て円環状のカ−カス層の頭頂部にまで延
設されて、カ−カス層の本体とタイヤ赤道面に対し低角
度のコ−ド配列を持つベルト交錯層の内の狭幅ベルト層
との間で挟持された状態に配置される。タイヤに内圧が
充填されタイヤカ−カス層が膨張した場合、この膨張圧
力に抗してタイヤの外径成長を抑えタイヤの形状を所定
の形に保持するのは、主にタイヤ赤道面に対し低角度の
コ−ド配列を持つベルト交錯層によって担当されてい
る。従って、内圧充填によってリング状のベルトをタイ
ヤ径方向外側に押圧する力は、実質的には前記の交錯層
において最も大きな値となっている。従って、前記折り
返し部の端末は、交錯層を構成する互いにコ−ド方向を
異にする一対のベルト層の内、実質的に交錯層を形成す
る狭幅ベルト層の存在領域内に配置された時に最も大き
な値の径方向外側への押圧力をカ−カス層から受けるこ
とができる。本発明では、前記の如く、折り返し部の端
末が前記ベルト交錯層の内の狭幅ベルト層とカ−カス層
との間に設定されるので、該端末はベルト層とカ−カス
層とによって強く圧縮され内圧荷重による変形、歪みが
抑制される。この結果、従来構造のタイヤで問題となっ
た折り返し部端末の被覆ゴムとコ−ド間の疲労剥離故障
が効果的に防止される。

【０００８】一方、本発明のカ−カス層の構造は、カ−
カス層の両端の折り返し部がベルト層の位置まで延設さ
れて、ビ−ドコアからベルト層付近までの範囲にカ−カ
ス層を一層追加補強した形態となっているために、内圧
充填時のカ−カス層の膨張変形が小さくなることと、延
設されたカ−カス層の折り返し部が、逆に、前記交錯ベ
ルト層を構成する狭幅ベルト層の端末部分を補強する効
果を発揮して、狭幅ベルト層端末のコ−ド被覆ゴムの内
圧荷重に基づく変形、歪みが抑制される。この結果、前
記コ−ド被覆ゴムの走行疲労による亀裂破壊が防止され
ベルト層の耐久性が向上される。

【０００９】また、上記の如く延設されたカ−カス層両
端の折り返し部によるカ−カス層本体の補強効果と、前
記折り返し部とカ−カス層本体とによって被包されてビ
−ドコアの上面に設置された断面三角形状の硬質ゴムの
高い剛性によってカ−カス層のビ−ド部分からサイドウ
オ−ル部にかけての曲げ剛性が増加する。この結果、ビ
−ド部からサイドウオ−ル部の下方にかけて貼着配置さ
れたビ−ド補強部材としてのスチ−ルチェ−ファ−端末
のコ−ド被覆ゴムの内圧荷重負荷時の変形、歪みが小さ
く走行疲労による前記被覆ゴムとコ−ド間の剥離故障が
防止される。

【００１０】尚 、カ−カス層の両端の折り返し部の端
末が、交錯ベルト層を構成する一対のベルト層の内の幅
狭のベルト層の端部とタイヤ赤道面との間の距離をＢＷ
とする時、タイヤ赤道面から１．０ＢＷ以上となる位置
に設定されると、前記端末がベルト交錯層とカ−カス層
に実質的に挟持されなくなるので上記した該端末の変
形、歪み抑制の効果が発揮されずカ−カス折り返し部端
末及び交錯層ベルト層の端末の疲労破壊を効果的に抑制
することが出来なくなる。また、カ−カス層の両端の折
り返し部の端末が、タイヤ赤道面から０．５ＢＷ以下と
なる位置に配設されると、タイヤ製造時にカ−カス層の
折り返し作業が極めて困難となって製造能率の低下を招
くと共にカ−カス材料が余分に使用されるために材料コ
ストの増加となる。

【００１１】尚、本発明において、一対のベルト層から
形成される交錯層とは、赤道面に対して５度乃至２５度
の低い角度で並列された複数のスチ−ルコ−ドがゴム中
に埋設された２枚のベルト層が互いのコ−ド角度方向を
逆にして積層されて形成されるものであって、該２枚の
ベルト層の各々を構成するスチ−ルコ−ドの材質、打ち
込み（単位幅当たりのコ−ド本数）、コ−ド被覆ゴム質
を同一とし、しかも、該交錯層がベルト層全体の中でタ
イヤ内圧の負荷に対抗する最も剛性の高い層となるもの
としている。

【００１２】

【実施例】図１に基づいて、本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明を適用したタイヤサイズ１０００Ｒ
２０の重荷重用空気入りラジアルタイヤの断面図であ
る。本発明に係る実施例のタイヤ１では、図１に示され
る如く、カ−カス層２は、コ−ドサイズ３３３０デニ−
ル／２本撚りの芳香族ポリアミドコ−ド（商品名、ケブ
ラ−）が打ち込み３２本／５０ｍｍとして被覆ゴム中に
埋設された一層のカ−カス層からなり、左右に所定の間
隔を取って配設されたリング状のビ−ドコア３の一方か
ら他方に架設されて円環体状に形成されたカ−カス層の
本体４と、該カ−カス層の両端部が前記左右一対のビ−
ドコア３の周囲に巻回されて折り返され、図１上でサイ
ドウオ−ル５を経て上方に延設される折り返し部６とか
ら構成されている。

【００１３】また、前記円環体のカ−カス層の本体４の
頭頂部には、ベルト層７が、第１ベルトから第４ベルト
までの４層のベルト層が図１内に示す幅及びコ−ド角度
方向をもって積層された状態で配設されている。ここ
で、第３ベルト層８と第２ベルト層９は、タイヤ赤道面
Ｃ−Ｃとなす角度を２０度として互いに異なる方向に同
一打ち込み（２８本／５０ｍｍ）で延在する同材質のス
チ−ルコ−ドからなり、しかも、両者が隣接して交錯層
１０を形成している。そして、交錯層１０の狭幅層とな
る第３ベルト層８は、その一方の端末とタイヤ赤道面と
の間の距離（ＢＷ）を１６０ｍｍとされている。

【００１４】ビ−ドコア３の位置から図１上上方に延設
されたカ−カス層の両端の折り返し部６の端末１１は、
タイヤ赤道面Ｃ−Ｃから、前記第３ベルト層８の端末と
タイヤ赤道面との間の距離ＢＷの８０％（＝１２８ｍ
ｍ）の位置においてカ−カス層の本体４に各々貼着され
ている。そして、その各々の端末１１の間にはカ−カス
層と略同一厚さのゴムシ−ト１２が貼着されている。

【００１５】また、カ−カス層の本体４と前記折り返し
部６との間にこれらに被包される状態にして断面三角形
のスティフナ−ゴム１３がビ−ドコア３の上部に配置さ
れている。更に、ビ−ド部分１４の前記折り返し部６に
は、該折り返し部のタイヤ軸方向外側にビ−ド部の補強
部材としてスチ−ルチェ−ファ−１５が一層配置されて
いる。

【００１６】次に、本発明の効果を検証するために上記
実施例のタイヤと、比較例として、前出図２により説明
した如く、カ−カスの折り返し部の端末がタイヤビ−ド
部分に止められ、そして該端末を覆う様に折り返し部の
タイヤ軸方向の外側にスチ−ルチェ−ファ−と更にその
外側に２層のナイロンチェ−ファ−とが貼着されたビ−
ド構造を具え、その他の構造、材料は実施例と同一とさ
れた芳香族ポリアミドコ−ドカ−カスのタイヤとを試作
して下記の耐久力試験を実施した。

【００１７】重荷重用ラジアルタイヤのビ−ド部とベル
ト層端部の走行耐久性を評価するための試験法として出
願人が開発したドラム試験を上記実施例と比較例のタイ
ヤについて実施した。試験方法は、室温を４６±３℃に
設定された室内において、モ−タ−にて周速６０ｋｍ／
ｈで回転される直径３ｍの鋼鉄製のドラムの外周面に内
圧９．０ｋｇ／ｃｍ² を充填した試験タイヤをタイヤ荷
重がＪＩＳ規格対比２００％になる様に押付けてタイヤ
に故障が発生するまで走行させ走行距離の多寡によって
評価するものである。

【００１８】実施例、比較例のタイヤを数本づつ試作し
て各２本づつが試験に供された。試験結果は、実施例の
タイヤが比較例のタイヤ対比故障発生までの走行距離の
平均値で約２０％優れた結果を示した。故障内容は、比
較例のタイヤでは、２本共にスチ−ルチェ−ファ−端末
での被覆ゴムの剥離故障に端を発してこの剥離が進行し
てタイヤの外表面に亀裂が発生した。また、この時点で
タイヤを解剖して第３ベルト層の端部を観察したところ
ベルトスチ−ルコ−ドの末端の被覆ゴムの亀裂が進行し
てタイヤの周上数か所で第３ベルト層と第２ベルト層間
の剥離故障が発生しているのが確認された。一方、実施
例のタイヤでは、ビ−ド部分及びベルト部共にタイヤ表
面に達する故障の発生はなかったが、同様に解剖確認の
結果第３ベルト層のベルトスチ−ルコ−ド端部の亀裂が
進行して第３ベルト層と第２ベルト層間に微小な剥離故
障がタイヤ周上の一部に発生していた。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る折り返し構造の採用によっ
て、ビ−ド部と共にベルト部の耐久性に優れる軽量な芳
香族ポリアミドコ−ドカ−カスの重荷重用空気入りラジ
アルタイヤを実用化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例のタイヤの縦断面図であ
る。

【図２】従来の芳香族ポリアミドコ−ドカ−カスタイヤ
のビ−ド部縦断面図である。

【符号の説明】

１ タイヤ ２ カ−カス層 ３ ビ−ドコア ４ カ−カス層本体 ５ サイドウオ−ル ６ 折り返し部 ７ ベルト層 ８ 第３ベルト層 ９ 第２ベルト層 １０ 交錯層 １１ 端末（折り返し部の） １２ ゴムシ−ト １３ スティフナ−ゴム １４ ビ−ド部分 １５ スチ−ルチェ−ファ− １００ カ−カス層の折り返し部 １０１ スチ−ルチェ−ファ− １０２ ナイイロンチェ−ファ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右に配置される一対のリング状のビ−
   ドコアと、該ビ−ドコアの各々に両端部がタイヤ軸方向
   の内側から外側に巻回されて折り返され中央部分が円環
   状に形成されたカ−カス層と、該カ−カス層の頭頂部に
   リング状に貼着された複数のスチ−ルベルト層とを主補
   強構造とする重荷重用空気入りラジアルタイヤであっ
   て、前記カ−カス層が、タイヤの赤道面に対しほぼ直角
   の方向に互いに平行配列をなす放射方向コ−ドが被覆ゴ
   ム中に埋設されてなり、前記スチ−ルベルト層が、赤道
   面に低角度の方向に配列されるスチ−ルコ−ドが被覆ゴ
   ム中に埋設された一対のベルト層をコ−ド方向を交錯さ
   せて上下に隣接積層して成る交錯層を含み、かつ前記カ
   −カス層の両端の折り返し部の端末が、前記交錯層を構
   成する一対のベルト層の内の幅狭のベルト層の端部とタ
   イヤ赤道面との間の距離をＢＷとする時、タイヤ赤道面
   から０．５ＢＷ乃至１．０ＢＷの範囲のカ−カス層の本
   体上に配置され、しかも前記カ−カス層に用いられるコ
   −ドが芳香族ポリアミドコ−ドであることを特徴とする
   重荷重用空気入りラジアルタイヤ。