JPH1111111A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト端部での周方向剛性を高めることで
ベルト耐久性を向上させる。 【解決手段】 各ベルトプライ26の幅方向両端部に位
置するコード27のタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角Ａを、
同一ベルトプライ26内の幅方向中央部に位置するコード
27の傾斜角Ａ以下とすることで、該幅方向両端部におけ
る周方向剛性を、加硫時において大きく引き伸ばされる
ことで高くなった幅方向中央部における周方向剛性以上
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ベルト耐久性を
向上させることができる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りタイヤは、例えば円筒状
をした成形ドラムの外周にカーカスプライを少なくとも
１枚巻き付けた後、ビードをセットして折返すことで円
筒状のグリーンケースを成形するとともに、円筒状をし
たバンド成形ドラムの外周に複数枚のベルトプライを巻
き付けた後、該ベルトプライの半径方向外側にトレッド
を巻き付けてＢＴ（ベルト・トレッド）バンドを成形
し、次に、前記グリーンケースを断面略半円状に膨出さ
せながら該グリーンケースの半径方向外側に前記ＢＴバ
ンドを嵌合して貼付けることでグリーンタイヤを成形
し、その後、該グリーンタイヤを加硫装置により加硫す
ることで成形している。ここで、前述した各ベルトプラ
イ内にはタイヤ赤道面に対して傾斜している多数本の互
いに平行なコードが埋設されており、また、一部のベル
トプライ内のコードのタイヤ赤道面に対する傾斜方向と
残りのベルトプライ内のコードの傾斜方向とは逆方向と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そして、前述したよう
なベルト層は、グリーンタイヤの段階ではＢＴバンド成
形時の形状、即ち円筒状を呈しているが、加硫を行う
と、加硫モールドの型付け面の影響を受けて幅方向中央
部が幅方向両端部より半径方向外側に突出するよう変
形、通常はほぼ一定の曲率半径で湾曲するよう変形す
る。この結果、各ベルトプライはその幅方向中央部が幅
方向両端部に比較してより大きく周方向に引き伸ばさ
れ、これにより、加硫後の空気入りタイヤにおいては、
各ベルトプライ内に埋設されているコードのタイヤ赤道
面に対する傾斜角は幅方向両端から幅方向中央に向かう
に従い徐々に小さくなるのである。なお、従来の出願明
細書、図面においては、説明、図示が複雑となるため、
前記傾斜角は同一ベルトプライ内では幅方向位置に拘ら
ず同一であるように記載しているが、実際には前述のよ
うに幅方向両端から幅方向中央に向かうに従い徐々に小
さくなっているのである。ここで、前記ベルトプライの
幅方向中央部のようにタイヤ赤道面に対するコードの傾
斜角が小さくなると、複数のベルトプライ内のコードを
半径方向に重ね合わせることで形成された三角形以上の
多角形が周方向に引き伸ばされた格好となり、この結
果、該部位における周方向剛性、即ちたが締め効果が高
くなるのである。これに対し、ベルトプライの幅方向両
端部は加硫が行われても周方向にあまり引き伸ばされな
いため、前述した多角形もグリーンタイヤ時の形状とほ
ぼ同様であり、この結果、ベルト層の幅方向両端部での
周方向剛性が不十分となってしまうのである。このた
め、このような空気入りタイヤに内圧を充填したり、あ
るいは、内圧が充填された空気入りタイヤを走行させる
と、各ベルトプライの幅方向両端部が周方向に大きく伸
びて、即ち半径方向に大きく径成長してベルト端に大き
な歪が発生し、これにより、ベルト端セパレーションが
発生し易くなってしまうという問題点がある。

【０００４】この発明は、ベルト層の幅方向両端部での
周方向剛性を高めることでベルト耐久性を向上させた空
気入りタイヤを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、少な
くとも１枚のカーカスプライからなるトロイダル状のカ
ーカス層と、カーカス層の半径方向外側に配置され、複
数枚のベルトプライを重ね合わせることで構成したベル
ト層と、ベルト層の半径方向外側に配置されたトレッド
とを備え、各ベルトプライ内にタイヤ赤道面に対して傾
斜している多数本の互いに平行なコードを埋設するとと
もに、一部のベルトプライ内のコードのタイヤ赤道面に
対する傾斜方向と残りのベルトプライ内のコードの傾斜
方向とを逆方向とした空気入りタイヤにおいて、前記ベ
ルトプライの幅方向両端部に位置するコードのタイヤ赤
道面に対する傾斜角を同一ベルトプライの幅方向中央部
に位置するコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角以下と
することにより達成することができる。

【０００６】前述のようにグリーンタイヤを加硫する
と、各ベルトプライはその幅方向中央部が大きく周方向
に引き伸ばされるため、加硫済みの空気入りタイヤとな
ったときには、該ベルトプライの幅方向中央部に埋設さ
れているコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角はグリー
ンタイヤ時における値より小さくなる。この結果、複数
のベルトプライの幅方向中央部に位置するコードを半径
方向に重ね合わせることで形成された三角形以上の多角
形は周方向に引き伸ばされた格好となり、これにより、
該部位における周方向剛性、即ちたが締め効果は高くな
る。このため、この発明においては、ベルトプライの幅
方向両端部に位置するコードのタイヤ赤道面に対する傾
斜角を、同一ベルトプライの幅方向中央部に位置するコ
ードのタイヤ赤道面に対する傾斜角以下、即ち、幅方向
中央部に位置するコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角
と同一あるいは該傾斜角未満としたのである。この結
果、ベルトプライの幅方向両端部における前記多角形は
幅方向中央部における多角形以上に周方向に引き伸ばし
た格好となり、これにより、ベルトプライの幅方向両端
部における周方向剛性を、加硫時において大きく引き伸
ばされることで高くなった幅方向中央部における周方向
剛性以上、即ちこれと同一またはこれを超えるまで高め
ることができるのである。これにより、このような空気
入りタイヤに内圧を充填したり、あるいは、内圧が充填
された空気入りタイヤを走行させても、各ベルトプライ
の幅方向両端部の周方向伸び、即ち半径方向外側への径
成長は小さく、この結果、ベルト端における歪が低減し
てベルト端セパレーションが効果的に抑制されるのであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。第１、２、３図において、11は
加硫が既に終了した製品としての空気入りラジアルタイ
ヤであり、このタイヤ11は、ビードコア12がそれぞれ埋
設された一対のビード部13と、これらビード部13からほ
ぼ半径方向外側に向かって延びるサイドウォール部14
と、これらサイドウォール部14の半径方向外端同士を連
ねる略円筒状のトレッド部15とを有する。また、このタ
イヤ11は一方のビード部13から他方のビード部13に亘っ
て延びるトロイダル状をしたカーカス層21によって補強
されており、このカーカス層21の幅方向両端部は前記ビ
ードコア12の回りに軸方向内側から軸方向外側に向かっ
て折り返されている。このカーカス層21は少なくとも１
枚、この実施例では１枚のカーカスプライ22から構成さ
れ、該カーカスプライ22内にはタイヤ赤道面Ｅに直交す
る（ラジアル方向に延びる）多数本のスチール等からな
る非伸張性コード23が埋設されている。前記カーカス層
21の半径方向外側にはベルト層25が配置され、このベル
ト層25は複数枚、この実施例では４枚のベルトプライ2
6、即ち第１、２、３、４ベルトプライ26ａ、26ｂ、26
ｃ、26ｄを順次半径方向内側から半径方向外側に向かっ
て重ね合わせることで構成している。各ベルトプライ26
の内部には周方向、即ちタイヤ赤道面Ｅに対して所定の
角度Ａで傾斜している多数本のコード27が埋設されてお
り、これらのコード27はスチール、ケブラー（芳香族ポ
リアミド繊維）等の非伸張性材料から構成されている。
ここで、第１ベルトプライ26ａ内のコード27ａはタイヤ
赤道面Ｅに対して右上がりで傾斜するとともに、その傾
斜角Aaが45度〜70度の範囲、この実施形態ではほぼ50度
であり、また、第２ベルトプライ26ｂ内のコード27ｂは
右上がりで傾斜するとともに、その傾斜角Abが15度〜25
度の範囲、この実施形態ではほぼ20度であり、さらに、
第３ベルトプライ26ｃ内のコード27ｃは左上がりで傾斜
するとともに、その傾斜角Acが15度〜25度の範囲、この
実施形態ではほぼ20度であり、また、第４ベルトプライ
26ｄ内のコード27ｄは左上がりで傾斜するとともに、そ
の傾斜角Adが15度〜25度の範囲、この実施形態ではほぼ
20度である。このようにベルト層25が複数枚のベルトプ
ライ26から構成されているときには、一部のベルトプラ
イ26、ここでは第１、第２ベルトプライ26ａ、26ｂ内の
コード27ａ、27ｂのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜方向
（右上がり）と、残りのベルトプライ26、ここでは第
３、第４ベルトプライ26ｃ、26ｄ内のコード27ｃ、27ｄ
のタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜方向（左上がり）とを逆
方向としている。なお、前述したコード23、27は複数本
のフィラメントを撚り合わせたものでもよく、あるいは
単線フィラメントから構成されていてもよい。また、前
記ベルト層25の半径方向外側には、外周に主溝、横溝等
の溝30が形成されたトレッド31が配置されている。そし
て、このタイヤ11のトレッド部15の外周は加硫によって
中央部が両端部より半径方向外側に突出するよう膨出、
通常は一定の曲率半径で湾曲している。ここで、前述し
たコード27のタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角Ａは、加硫
済みのタイヤ11からカットサンプルを切り出し、そのカ
ットサンプルにおいて求める。

【０００８】そして、前述のようなタイヤ11は、グリー
ンタイヤを成形した後、該グリーンタイヤを加硫装置に
より加硫することで成形されるが、このグリーンタイヤ
は、円筒状をした図示していない成形ドラムの外周にカ
ーカスプライ22を巻き付けてカーカス層21を成形した
後、ビードコア12を該カーカス層21の外側にセットして
折返すことで円筒状のグリーンケースを成形するととも
に、図示していないバンド成形ドラムの周囲に前述した
複数枚（４枚）のベルトプライ26、即ち、第１、２、
３、４ベルトプライ26ａ、26ｂ、26ｃ、26ｄを次々と巻
き付けベルト層25を成形した後、該ベルト層25の半径方
向外側にトレッド31を巻き付けてＢＴ（ベルト・トレッ
ド）バンドを成形し、次に、前記グリーンケースを断面
略半円状に膨出させながらその半径方向外側に前記ＢＴ
バンドを嵌合して貼付けることで成形する。

【０００９】次に、前述したグリーンタイヤを加硫装置
に収納して加硫するが、この加硫時、各ベルトプライ26
は前述のように幅方向中央部が大きく周方向に引き伸ば
されるため、加硫済みの空気入りタイヤ11となったとき
には、該ベルトプライ26の幅方向中央部に埋設されてい
るコード27はタイヤ赤道面Ｅに接近するよう傾斜して、
タイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角Ａがグリーンタイヤ時に
おける値より小さくなる。この結果、複数のベルトプラ
イ26の幅方向中央部に位置するコード27を半径方向に重
ね合わせることで形成された三角形以上の多角形Ｄは周
方向に引き伸ばされた格好となり、これにより、該部位
における周方向剛性、即ちたが締め効果は高くなる。こ
のため、この実施形態では、各ベルトプライ26の幅方向
両端部に位置するコード27のタイヤ赤道面Ｅに対する傾
斜角Ａを、同一ベルトプライ26内の幅方向中央部に位置
するコード27のタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角Ａ以下、
即ち、幅方向中央部に位置するコード27のタイヤ赤道面
Ｅに対する傾斜角Ａと同一あるいは該傾斜角Ａ未満とし
たのである。この結果、各ベルトプライ26の幅方向両端
部における前記多角形Ｄは幅方向中央部における多角形
Ｄ以上に周方向に引き伸ばされた格好となり、これによ
り、各ベルトプライ26の幅方向両端部における周方向剛
性を、加硫時において大きく引き伸ばされることで高く
なった幅方向中央部における周方向剛性以上、即ちこれ
と同一またはこれを超えるまで高めることができるので
ある。これにより、このような空気入りタイヤ11に内圧
を充填したり、あるいは、内圧が充填された空気入りタ
イヤ11を走行させても、各ベルトプライ26の幅方向両端
部における周方向伸び、即ち半径方向外側への径成長は
小さく、この結果、ベルト端における歪が低減してベル
ト端セパレーションが効果的に抑制されるのである。

【００１０】

【実施例】次に、試験結果を説明する。この試験に当た
っては、第１、第２、第３、第４ベルトプライ26ａ、
ｂ、ｃ、ｄの幅方向両端部におけるコード27ａ、ｂ、
ｃ、ｄのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角Aa、Ab、Ac、Ad
を、幅方向中央部におけるコード27ａ、ｂ、ｃ、ｄのタ
イヤ赤道面Ｅに対する傾斜角Aa、Ab、Ac、Adで除した値
がそれぞれ0.92、0.86、0.86、0.86である従来タイヤ
と、同様の値がそれぞれ1.13、1.18、1.18、1.18である
供試タイヤとを準備した。ここで、全てのベルトプライ
26の幅方向中央部における伸び量および幅方向両端部に
おける伸び量はそれぞれ実質的に同一であるが、第１ベ
ルトプライ26ａにおけるコード27ａの傾斜角Aaが他の傾
斜角Ab、Ac、Adより大きいので、加硫によって大きな影
響を受け、除した値が前述のように他のベルトプライと
異なる値となっている。また、各タイヤ11のベルト層25
の構造は前記実施形態で説明したものと同様であり、さ
らに、各タイヤ11のサイズは11Ｒ22.5、これらタイヤを
装着したリムは7.50であった。次に、これら各タイヤ11
に800kPaの内圧を充填した後、 3000kgfの縦荷重を作用
させながらドラム上を60km/hの速度から30分毎に 5km/h
のステップで増加させつつ走行させ、各タイヤ11におい
てベルト端セパレーションが発生したときの速度を求め
た。その結果を、従来タイヤを指数 100で表示すると、
供試タイヤにあっては指数 120までベルト耐久性が向上
していた。ここで、指数 100は 125km/hであった。

【００１１】また、前記タイヤ11に800kPaの内圧を充填
した後、 3000kgfの縦荷重および300kgfの横荷重（縦荷
重の10％）を作用させながらドラム上を60km/hの速度で
走行させ、ベルト端セパレーションが発生したときの走
行距離を求めた。その結果を、従来タイヤを指数 100で
表示すると、供試タイヤにあっては指数 142までベルト
耐久性が向上していた。ここで、指数 100は2000kmであ
った。

【００１２】次に、前記タイヤ11を４本準備するととも
に、これらタイヤ11を商業用トラックに装着して800kPa
の内圧を充填した後、平均2800kgの荷重を作用させなが
ら舗装高速路30％、舗装一般路70％の走行路を10万km走
行させ、走行終了時に各タイヤ11を解剖して第１ベルト
プライ26ａのコード27ａに沿う亀裂長さをコード20本に
ついて測定した。その結果は、従来タイヤにおいては平
均 7.2mmであったが、供試タイヤにあっては平均 2.6mm
まで減少し、耐セパレーション性が向上していた。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ベルト端部での周方向剛性を高めることができるた
め、ベルト耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの
子午線断面図である。

【図２】その一部破断平面図である。

【図３】複数枚のベルトプライ内のコードを重ね合わせ
た状態を示す平面図である。

【符号の説明】

11…空気入りタイヤ 21…カーカス層 22…カーカスプライ 25…ベルト層 26…ベルトプライ 27…コード 31…トレッド Ｅ…タイヤ赤道面 Ａ…傾斜角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１枚のカーカスプライからなる
   トロイダル状のカーカス層と、カーカス層の半径方向外
   側に配置され、複数枚のベルトプライを重ね合わせるこ
   とで構成したベルト層と、ベルト層の半径方向外側に配
   置されたトレッドとを備え、各ベルトプライ内にタイヤ
   赤道面に対して傾斜している多数本の互いに平行なコー
   ドを埋設するとともに、一部のベルトプライ内のコード
   のタイヤ赤道面に対する傾斜方向と残りのベルトプライ
   内のコードの傾斜方向とを逆方向とした空気入りタイヤ
   において、前記ベルトプライの幅方向両端部に位置する
   コードのタイヤ赤道面に対する傾斜角を同一ベルトプラ
   イの幅方向中央部に位置するコードのタイヤ赤道面に対
   する傾斜角以下としたことを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。