明 糸田 書 空気入りラジアルタイヤ
技 術 分 野
本発明は、 空気入り ラジアルタイヤに関し、 更に詳し く は、 ベル ト層の耐エツ ジセパレ一シ ョ ン性を改善しな から直進安定性を向上するよ うにした空気入り ラ ジアル タイヤに関する。
背 景 技 術
一般に、 乗用車用の空気入り ラ ジアルタイヤのベル 卜 層は、 スチールコー ドをタイヤ周方向に斜めに配列し両 端部にスチールコ— ドの切断端がある 2層のベル ト層を 層間でスチールコー ドが互いに交差するよ う に積層され た構成になっている。 このよ う に構成されたベル ト層は. 走行時の負荷によ りスチールコー ド切断端付近に応力が 集中し易いため、 スチールコー ド端がゴム層から剝離す るエツ ジセパレーショ ンを招き易 く なる という欠点があ つた。 また、 小型 トラ ッ クや、 ベル ト層を 3層以上配置 する ト ラ ッ クやバス等に用いられる重荷重用空気入り ラ ジアルタイヤにも同様の問題がある。
また、 従来の空気入り ラ ジアルタイヤのベル 卜層は、 スチールコー ドがタイヤ周方向に対し右傾斜したベル ト 層と左傾斜したベル ト層とが積層された 2層構造になつ ているため、 その 2層構造のベル ト層が、 タイヤが転動
する時に発生するタイヤ周方向の引張り張力によ り、 不 可避的に螺旋状の捩じれを発生していた。 このベル ト層 の捩じれ現象は、 タイヤに対し横力を発生させるため、 直進時のタイヤが横流れ現象を生じ、 直進安定性が阻害 されるという問題があった。
発 明 の 開 示
本発明の主たる目的は、 ベル ト層の耐エッ ジセパレ一 シヨ ン性を改善しながら直進安定性を向上するこ とを可 能にした空気入り ラ ジアルタイヤを提供するこ とを目的 とする。
上記目的を達成する本発明は、 ト レ ツ ド部に少な く と も 2層のベル ト層を設けた空気入り ラ ジアルタイヤにお いて、 前記 2層のベル ト層を、 複数本の補強コー ドが引 き揃えられたス ト リ ッブをタイヤ周方向に対し傾斜させ、 それぞれ前記ベル ト層の両端部で内側のベル ト層から外 側のベル ト層へ折り返すよう にジグザグ状にタイヤ周方 向に延在させ、 該タイヤ周方向に前記補強コ一 ドが右傾 斜する帯域部分と前記補強コ ー ドが左傾斜する帯域部分 とを交互に配列させるよう に構成したこ とを特徴とする。
このよう に補強コー ドをタイヤ周方向に斜めに配向し てジグザグ状に折り返しながらベル ト層を形成するので、 ベル ト層両端に補強コー ドの切断端が形成されない。 そ のため、 補強コー ドの切断端付近に応力が集中 して生じ るエッ ジセパレーショ ンを回避する こ とができる。
しかも、 外側及び内側の 2層のベル ト層は、 それぞれ 補強コ ー ドが同一方向に傾斜した状態でタイヤ周方向に 一周するのではな く、 補強コー ドが右傾斜した部分と左 傾斜した部分とが、 タイヤ周方向に所定のピッチで交互 に配列しているので、 2層のベル ト層がタイヤ周方向の 引張り張力により発生する螺旋状の捩じれを打ち消し合 うようにする。 従って、 タイヤを転がした際にベル ト層 の捩じれに起因して発生するプライステア、 即ちタイヤ の横流れ現象を阻止し、 直進安定性を向上するこ とがで きる。
図面の簡単な説明
第 1 図は、 乗用車に用いられる本発明の空気入りラジ アルタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。 第 2図は、 図 1 のベル ト層の要部平面図である。
第 3図は、 第 2図のベル ト層の作り方を示す説明図で ある。
第 4図は、 乗用車に用いられる本発明の空気入りラジ アルタイヤの他の例を示すタイヤ子午線断面図である。 第 5図は、 第 4図のベル ト層を一部切り欠いて示す要 部平面図である。
第 6図は、 本発明の空気入りラジアルタイヤの更に他 の例を示し、 第 5図に相当するベル ト層を一部切り欠い て示す要部平面図である。
第 7図は、 重荷重車両に用いられる本発明の空気入り
ラ ジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。 第 8 図は、 重荷重車両に用いられる本発明の空気人り ラ ジアルタイヤの他の例を示すタイヤ子午線断面図であ る o
発明を実施するための最良の形態
第 1 図において、 1 は ト レ ッ ド部、 2 はビ一 ド部、 3 はサイ ドウ ォール部である。 タイヤ内側には補強コ ー ド をタイヤ幅方向に略沿って配列した 2層のカーカス層 4 A , 4 Bが配設され、 その両端部 4 a , 4 bが左右のビ ー ト コア 5 の周りにタイヤ内側から外側に折り返されて いる。 内側のカーカス層 4 Aの両端部 4 a は、 ビー ドフ イ ラ一 6 を包み込むよう にしてそのビー ドフ イ ラ一 6 の 外周端 6 aを越えてタイヤ径方向外側に延在している。 ト レ ッ ド部 1 のカーカス層外周側には、 複数本の引き揃 えられた補強コー ドのス ト リ ップ Xをタイヤ周方向に対 し傾斜するように配列した 2層のベル ト層 7 が設けられ ている。
内側のベル ト層 7 B とその外周側に積層された外側の ベル ト層 7 Aは、 共に有機繊維コ 一 ドから構成されてい る。 第 2図に示すよう に、 その補強コー ド f からなるス ト リ ップ Xはタイヤ周方向 Tに対して傾斜し、 かつベル 卜層 7 A, 7 Bの両端部でそれぞれ内側のベル ト層 7 B から外側のベル ト層 7 Aに折り返されて、 タイヤ周方向 Tにジグザグ形状に延在している。
上記のように構成されたベル ト層 7 A , 7 Bは、 補強 コー ド f が層間で互いに交差しており、 かつ各ベル ト層 7 A, 7 Bは、 それぞれタイヤ周方向 Tに補強コー ド f が右傾斜した帯域部分と補強コー ドが左傾斜した帯域部 分とが交互に一定のピッチで繰り返し配列された構成に なっている。
このようなベル ト層 7 A , 7 Bの構成において、 複数 本の補強コー ド ί が引き揃えられエラス トマ一により集 束されたス ト リ ップ Xは、 ベル ト幅よ り も幅広に構成さ れている。 このようなス ト リ ップ Xか、 第 3図に示すよ う に、 タイヤ周方向 Τに対し傾斜しながらベル ト層幅で ジグザグに折り返されている。 このように形成された帯 状体 Υがカーカス層外周側にタイヤ 1 周分巻き付けられ てグリ ー ンタイヤに成形される。 そ して、 そのグリ ー ン タイヤを加硫成形するこ とにより本発明のタイヤを得る こ とができる。 なお、 第 3図では、 その折り返し方法の 理解を容易にするため、 ス ト リ ッ プ Xの折り返し端部に 隙間が形成されるようにずらして示している。 実際には、 折り返されたス ト リ ップ Xの一方の側縁 X 1 と他方の側 縁 X 2 とは第 2図のように互いに隙間がないよう に重な るよ うに して折り返すようにする。
このよう に本発明では、 補強コー ド f のス ト リ ップ X をベル ト層 7 A , 7 Bの両端部でタイヤ周方向 Tに対し、 斜めにしてジグザグ状に折り返す構成にしたので、 ベル
ト層 7 A , 7 Bの両端に補強コー ト f の切断端がない。 従って、 ベル ト層の耐エツ ジセパレ一シ ョ ン性を改善す るこ とができる。
しかも、 各ベル ト層 7 A , 7 Bは、 層間で補強コー ド f が互いに交差する関係になっているか、 更にそれぞれ がタイヤ周方向 Tに対して、 補強コー ド f が右傾斜した 帯域部分と補強コ一 ド f が左傾斜した帯域部分とが交互 に繰り返し配列される こ とによ り、 タイヤ周方向 Tに引 張り張力を受けた時にベル ト層 7 A, 7 Bに発生する螺 旋状の捩じれが、 タイヤ周方向に交互に配列する コー ド 傾斜方向の異なる帯域部分によって打ち消され、 プライ ステアが発生するこ とがない。 そのため、 タイヤを転が した際のタイヤの片流れが抑制され、 直進安定性を向上 する こ とかできる。
また、 ベル ト層 7 A , 7 Bの補強コー ド ί を有機繊維 コー ドから構成するこ とによ り、 タイヤの軽量化に寄与 する。
第 4 図は、 乗用車に用いられる本発明の空気入り ラ ジ アルタイヤの他の例を示す。 この実施形態では、 ベル 卜 層 7 を上述したベル ト層 7 Α, 7 Βに加えて、 更にスチ —ルコ一 ドからなるベル 卜層 7 Cを 1 層設けた 3層構造 にしたものである。
カーカス層 4外周側の最内層にベル ト層 7 Cが配置さ れ、 その外側にベル ト層 7 Α , 7 Βが配設されている。
ベル ト層 7 Cは、 多数のスチールコー ドからなる補強コ ー ド e をタイヤ周方向に対し 1 5 ° 〜 6 5 。 の傾斜角度 で配列した構成になっている。 しかも、 その外側のベル ト層 7 A , 7 Bが、 内側のベル ト層 7 Cのベル ト幅よ り も幅広に形成され、 ベル ト層 7 Cの両端 z を覆う よう に ベル ト層 7 C上に積層されている。
このようにスチールコ一 ドからなる補強コ一 ド e を配 列したベル ト層 7 Cを設けるこ とによ り、 ベル ト部の剛 性が大き く する こ とかできるので、 コーナ リ ングフ ォ ー スを高める こ とができる。 従って、 運動性能を向上する こ とができる。
また、 このようにスチールコー ドを配列し、 その切断 端がベル ト層両端に露出 しているベル ト層 7 Cであって も、 それをベル ト層 7 A , 7 Bの内周側に配置し、 その 両端 z をベル ト層 7 A , 7 Bで覆う よ うに したので、 補 強コ— ド eの切断端部付近に応力が集中するのを抑える こ とができる。 そのため、 剛性を増大したベル ト層 7の 耐エツ ジセパレ一ショ ン性を損なう こ とがない。
ベル ト層 7 Cの補強コ一 ド e のタイヤ周方向 Tに対す る傾斜角度ひは、 1 5 。 〜 6 5 ° とするが、 ベル ト層の 夕ガ効果を向上させて高速の運動性能や高速耐久性を向 上させるためには、 1 5 ° ≤ ひ く 4 5 。 がよ く 、 更に好 ま しく は 1 5 ° 〜 4 0 ° がよい。
しかし、 ベル ト剛性のア ップによる転動抵抗の増大を
望まない場合、 即ち転動抵抗を重視する場合には、 4 5 ° ひ ≤ 6 5 。 と大きい範囲にするのがよい。 特に、 5 4 . 7 ° ± 5 ° の範囲にする と、 所謂特異角の近く になる ため、 タイヤ転動中のコー ド角度の変動を小さ く し、 転 動抵抗を低減する こ とができる。
ベル ト層 7 Cの補強コー ド eの配列本数と しては、 従 来一般に採用されるスチールコ 一 ド補強のベル ト層の配 列本数よ り も少な く してもよい。
上述した上記ベル ト層 7 A , 7 B の補強コ ー ド ί の夕 ィャ周方向 Τに対する傾斜角度 0 と しては、 1 5 ° 〜 4 5 。 の範囲にするのがよい。 傾斜角度 か 1 5 ° 未満で あっても 4 5 ° を越えても、 高速耐久性が低下する。
ベル ト層 7 A , 7 Bの補強コー ド f に用いられる有機 繊維コー ドと しては、 従来公知のものが使用可能であり、 例えば、 芳香族ポリ ア ミ ド繊維、 レーヨ ン繊維、 ポリ パ ラ フ ヱ二 レ ンべンズビスォキサゾール繊維等の比較的高 弾性率のものが好ま しいが、 その他に、 ポリ エチ レ ン繊 維、 ポリ ア リ レー ト繊維、 ポリ ビュルアルコール繊維、 ポ リ エチ レ ンテ レ フ タ レ一 ト繊維、 ポ リ エチ レ ン 2 , 6-ナ フタ レー ト繊維、 ナイ ロ ン繊維等から選ばれる繊維の 1 種又は 2種以上を燃り合わせた燃り糸を使用する こ とか できる。 好ま しく は、 スチールコー ドと略同等の強度と 弾性率を有する芳香族ポリ ア ミ ド繊維コー ドが特によい。
また、 ベル ト層 7 A, 7 Bの補強コー ド f は、 軽量化
を図る こ とを考慮しない場合には、 有機繊維コー ドに代 えて、 スチールコー ドから構成するよう に してもよい。
カーカス層 4 A, 4 Bの補強コー ドと しては、 従来と 同様のものが使用でき、 例えば、 ナイ ロ ン織維コー ドや ポリ エステル繊維コー ド等を好ま し く 使用する こ とがで さる。
カーカス層は上述した実施形態のよ うに 2層配置する のが好ま しいが、 それに限定されず、 少な く と も 1 層配 置したものであればよい。
また、 本発明は、 上記実施形態のよう に、 乗用車用の 空気入り ラ ジアルタイヤと しては、 ベル ト層を 2層或い は 3層設けたタイヤに好適に用いる こ とができるが、 そ れに限定されず、 ベル ト層を少な く と も 2層設けたもの であればよい。
第 7図は、 ト ラ ッ クやバス等の重荷重車両に用いられ る本発明の空気入り ラジアルタイヤの一例を示す。 ベル ト層を 3層設けたものであり、 上述した実施形態と同 じ 構成は同じ番号を付している。
この実施形態では、 1 層のカーカス層 4 がビー ド部 2 間に装架され、 その両端部がビー ドフ イ ラ一 6 を挟み込 むよ うに してビー ドコア 5 の周りにタイヤ内側から外側 に折り返されている。 ビー ド部 2 にはスチールコ一 ドを タイヤ周方向に対し傾斜するよう に配列した 1 層の補強 層 8 力 カーカス層 4 に隣接して配設されている。
ト レ ツ ド部 1 のカーカス層 4 外周側に配置された 3層 のベル 卜層 7 A, 7 B , 7 Cは、 第 5 図に示すベル ト層 と同様の構成になっている。 即ち、 外側の 2層のベル ト 層 7 A, 7 Bは、 複数本のスチールコー ドが引き揃えら れたス ト リ ッ プをタイヤ周方向に対し傾斜させ、 それぞ れベル ト層 7 A, 7 Bの両端部で内側のベル ト層 7 Bか ら外側のベル ト層 7 Aへ折り返すよう にジグザグ状に夕 ィャ周方向に延在させ、 タ イヤ周方向にスチールコー ド が右傾斜する帯域部分と左傾斜する帯域部分とを交互に 配列するように構成されている。 最内側のベル ト層 7 C は多数のスチールコ一 ドをタイヤ周方向に対し傾斜して 配列して構成され、 その両端部がベル ト層 7 A, 7 Bに 覆われるように配置されている。 このよう に構成するこ とによ り、 重荷重車両用の空気人り ラ ジアルタイヤにお いても、 ベル ト層の耐エッ ジセパレーシ ヨ ン性を改善し ながら直進安定性を向上する こ とができる。
第 8 図は、 重荷重車両に用いられる本発明の空気入り ラ ジアルタイヤの他の例を示す。 上述した第 7 図の実施 形態では 3層のベル ト層を配置した例を示したが、 この 実施形態では、 スチ一ルコー ドを配列した 4層のベル ト 層を設けたものである。
積層される外側の 2層のベル ト層 7 A, 7 B と内側の 2層のベル ト層 7 C, 7 Dが共に、 上述したベル ト層 7 A, 7 B と同じ構造 (第 2図参照) になっている。 ベル
ト層を偶数層設けた場合、 各隣接する 2層のベル ト層を 上記のように構成する こ とによ り、 同様の効果を奏する こ とができる。
第 7図のベル ト層において、 ベル ト層 7 A, 7 Bのス チールコー ドの傾斜角度と しては 1 5 ° 〜 4 5 ° 、 ベル ト層 7 Cのスチールコー ドの傾斜角度と しては、 1 5。 〜 6 5 ° の範囲にするのがよい。
第 8 図のベル ト層において、 外側のベル ト層 7 Α, 7 Β と内側のベル ト層 7 C , 7 Dのスチールコ一 ドの傾斜 角度と しては、 共に 1 5 ° 〜 4 5 ° の範囲にするのがよ い。
本発明は、 上記実施形態のよう に、 バスや ト ラ ッ ク等 の大型の重荷重車両用の空気入り ラジアルタイヤでは、 ベル ト層を 3層以上設けたものに好適に用いる こ とがで さる。
また、 小型 ト ラ ッ ク等のような重荷重車両用の空気入 り タイヤでは、 少な く と も 2層のベル ト層 7 A , 7 Bが 設けられるが、 上記と同様にベル ト層を構成する こ とに より、 同様の効果を奏するこ とができる。
なお、 本発明において、 乗用車用の空気入り ラ ジアル タイヤ、 小型 ト ラ ッ ク用やバス、 トラ ッ ク用の空気入り ラ ジアルタイヤ (重荷重用空気入りラジアルタイヤ) と は、 J A TMA Y E A R B O O K ( 1 9 9 6年) に 規定されたものを言う。
実施例 1
タイヤサイズを 1 9 5 / 7 O R 1 4 で全て共通にし、 第 1 図に示す構成の本発明タイヤ 1 , 2 , 3 と第 4 図に 示す構成の本発明タイヤ 4、 第 1 図の構成において、 ベ ル ト層だけを、 スチールコー ドを層間で交差するように 配置し、 両端にスチールコ ー ド切断端がある 2層のベル ト層で置き換えた従来タイヤをそれぞれ作製した。
各試験タイヤ共に、 ベル ト層の補強コー ドの傾斜角度 は 3 0 。 である。 本発明タイヤ 1 のベル 卜層の補強コ 一 ドにはポリ エチレ ンテレフ夕 レー ト繊維コー ドを用い、 本発明タイヤ 2のベル ト層の補強コ — ドには芳香族ポリ ア ミ ド繊維コー ド、 本発明タイヤ 3 のベル ト層の補強コ — ドにはスチールコー ドを使用 した。 また、 本発明タイ- ヤ 4 の最内層のベル ト層の補強コ ー ドにスチールコ ー ド を使用 し、 その外側の 2層のベル ト層の補強コー ドには 芳香族ポリ ア ミ ド繊維コー ドを使用 した。
これら各試験夕ィャをリ ムサイズ 1 4 X 6 の リ ムに 装着し、 空気圧 2 0 0 kPa に して、 以下に示す測定条件 により、 ベル ト耐久性と直進安定性の評価試験を行った ところ、 表 1 に示す結果を得た。
ベル ト耐久性
各試験タイヤを ドラム試験機に取り付け、 荷重 7 kN、 速度 8 1 km/hの条件下で、 室内 ドラム試験を行い、 ベル ト層の端部にセパレーショ ンが発生するまでの走行距離
を測定し、 その結果を従来タイヤを 1 0 0 とする指数値 で評価した。 その値が大きい程、 ベル ト耐久性が優れて いる。
直進走行性
各試験タイヤを排気量 2 5 0 O c cの車両に取付け、 テ ス ト コースにおいて、 テス ト ドライバーによる直進走行 時のフ ィ ー リ ングテス トを実施し、 その結果を従来タイ ャを 1 0 0 とする指数値で評価した。 その値が大きい程- 直進安定性が優れている。
表 1
表 1 から明らかなように、 本発明タイヤは、 ベル ト耐 久性を改善しながら、 直進走行性を向上するこ とができ るのが判る。
実施例
タイヤサイズを上記実施例 1 と同じにし、 第 1 図に示 す構成の本発明タイヤ 5 と第 4 図に示す構成の本発明夕
ィャ 6 とをそれぞれ作製した。 本発明タイヤ 5 は上記本 発明タイヤ 2 と同 じ構成であり、 本発明タイヤ 6 は上記 本発明タイヤ 4 と同じ構成である。
これら各試験タイヤを実施例 1 と同 じ リ ムに装着し、 かつ同じ空気圧に して、 以下に示す则定条件によ り、 運 動性能の評価試験を行ったと ころ、 表 2 に示す結果を得 た。
運動性能
各試験タイヤを ドラ ム試験機に取付け、 負荷荷重 4 . 5 kN、 時速 1 0 km、 ス リ ッ プ角を ± 1 ° と して時のコ一 ナ リ ングフ ォ ースを測定し、 その結果を本発明タイヤ 5 を 1 0 0 とする指数値で評価した。 この値が大きい程、 コーナ リ ングフ ォ一スが高く 、 運動性能が優れている。
表 2
表 2から、 最内層にスチールコ一 ドからなる補強コ一 ドを配列したベル ト層を 1 層配置する こ とによ り、 コー ナ リ ン グフ ォ ースを高く でき、 運動性能を改善できるこ とが判る。
以上のように本発明は、 ベル ト層の補強コー ドをタイ
ャ周方向に対し傾斜させながらベル ト層両端部でジグザ グ状に折り返す構成に したこ とにより、 補強コー ドの切 断端がベル ト層の両端に存在しないので、 ベル ト層の耐 エッ ジセパレーショ ン性を向上する こ とができる。 また、 ベル ト層の構成をタイヤ周方向に補強コ 一 ドが右傾斜し た帯域部分と左傾斜した帯域部分とを交互に配置したの で、 プライステアを改善し、 直進安定性を高める こ とが できる。
産業上の利用可能性
上述した優れた効果を有する本発明は、 乗用車に用い られる空気入り ラ ジアルタイヤや、 ト ラ ッ ク、 バス等の 重荷重車両に用いられる空気入り ラジアルタイヤ等に極 めて有効に利用するこ とができる。