JP2878346B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、トロイダル状をしたカーカス層の半径方
向外側にベルト層および補強層が配置された空気入りラ
ジアルタイヤに関する。

従来の技術 一般に、偏平率の低い重荷重用タイヤあるいは高速走
行用タイヤは、内圧充填あるいは高速走行を行なったと
き、トレッドの幅方向両端部が大きく半径方向外側に膨
出するため、ベルト端セパレーションが発生し易いもの
である。このこめ、カーカス層の半径方向外側に、ベル
ト層とほぼ全幅に亘って重なり合うとともに、内部に周
方向に延びる多数本の補強素子が埋設された補強層を配
置し、前述した幅方向両端部における膨出を防止するよ
うにしたものが提案されているが、このものは補強素子
が直線状であるため、加硫時において該補強素子が伸張
できず、この結果、加硫成形が極めて困難になるという
問題点がある。

このような問題点を解決するため、従来、補強素子を
加硫時に多少長手方向に伸張可能な波状またはジグザグ
状に屈曲させるとともに、このような補強素子を多数本
低弾性率の高分子材料からなる被覆部材で被覆してベル
ト層とほぼ等幅の帯状体を構成し、この帯状体を周方向
に少なくとも１回巻回した後、帯状体の長手方向先端と
長手方向終端とを重ね合わせ接合して補強層とした空気
入りラジアルタイヤが提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような空気入りラジアルタイヤに
あっては、補強層の接合部が周上少なくとも１個所に偏
在し、しかも、この接合部は重ね合わせ接合により厚肉
であるため、タイヤのユニフォミティが悪化して走行時
に振動が生じることがあるという問題点がある。しか
も、補強素子が波状あるいはジグザグ状に屈曲している
ため、内圧充填あるいは高速走行時にこれら補強素子が
長手方向、即ちタイヤの周方向に多少伸張して幅方向両
端部における半径方向外側への膨出防止効果が低下する
という問題点もある。

この発明は、ユニフォミティが良好で、しかも幅方向
両端部における膨出を効果的に防止することができる空
気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 このような目的は、ラジアル方向に延びるコードが多
数本埋設された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たベルト層と、カーカス層
の半径方向外側に配置され前記ベルト層に対しほぼ全幅
に亘って重なり合う補強層と、を備えた空気入りラジア
ルタイヤであって、前記補強層を、波状またはジグザグ
状に屈曲した少なくとも１本の補強素子を低弾性率の高
分子材料からなる被覆部材で被覆した帯状体を周方向に
複数回螺旋状に巻回して構成するとともに、該補強層の
幅方向両端部における単位幅当りの補強素子密度を幅方
向中央部における単位幅当りの補強素子密度より大とす
ることにより達成することができる。

作用 この発明の補強層は、前述のように少なくとも１本の
補強素子を被覆部材で被覆した帯状体を周方向に複数回
螺旋状に巻回して構成している。この結果、隣接する帯
状体は側端同士で接合することになるが、このような接
合部は周方向に均一に分布しているため、タイヤのユニ
フォミティが良好となり、走行時における振動を防止す
ることもできる。しかも、この発明の補強層は、幅方向
両端部における単位幅当りの補強素子密度が幅方向中央
部における単位幅当りの補強素子密度より大であるた
め、幅方向両端部におけるたが締め効果が幅方向中央部
におけるたが締め効果より強力となり、トレッドの幅方
向両端部における半径方向外側への膨出が効果的に防止
される。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１、２、３図において、１は空気入りラジアルタイ
ヤであり、このタイヤ１はトロイダル状をしたカーカス
層２を有し、このカーカス層２は内部にラジアル方向に
延びる多数本のコード３が埋設された少なくとも１枚
（この実施例では１枚）のカーカスプライ４から構成さ
れている。カーカス層２の半径方向外側にはベルト層６
が配置され、また、このベルト層６の半径方向外側には
複数本の主溝７等が形成されたトレッド８が配置されて
いる。前記ベルト層６は少なくとも１枚のベルトプラ
イ、この実施例では３枚のベルトプライ11から構成さ
れ、各ベルトプライ11内にはタイヤ赤道面12に対して10
度ないし40度の角度で傾斜した非伸張性、例えばスチー
ルからなる多数本の補強コードが埋設されている。ここ
で、前記傾斜角は、内側のベルトプライ11aでは右上り2
8度、中間のベルトプライ11bでは左上り28度、外側のベ
ルトプライ11cでは左上り28度である。また、前記カー
カス層２の半径方向外側にはベルトプライ11a、11bより
多少狭幅でベルトプライ11cより多少広幅の補強層14が
配置され、この補強層14はカーカス層２とベルト層６と
の間に介装されることにより、ベルト層６に対してほぼ
全幅に亘って重なり合っている。前記補強層14は広幅
（ここでは160mm）の広幅部15と、この広幅部15の一側
端部の半径方向内側に重なり合った狭幅（ここでは40m
m）の重なり合い部16aと、広幅部15の他側端部の半径方
向外側に重なり合った狭幅（ここでは40mm）の重なり合
い部16bと、から構成されている。そして、前記補強層1
4は細長い帯状体17を周方向に複数回螺旋状に巻回して
構成しており、詳しくは、まず、帯状体17をベルト層６
の一側端部において幅方向外側へ向かって巻回し重なり
合い部16aを構成した後、該重なり合い部16aの半径方向
外側に積層しながら他側に向かって巻回することにより
幅広部15を構成し、その後、幅広部15の半径方向外側に
積層しながら幅方向内側に向かって巻回し重なり合い部
16bを構成するようにしている。このように補強層14を
螺旋状に巻回した帯状体17から構成すると、隣接する帯
状体17はその側端同士で接合することになるため、接合
部が周方向に均一に分布することになり、この結果、タ
イヤ１のユニフォミティが良好となり、走行時における
振動を防止することもできる。前記帯状体17は少なくと
も１本の補強素子18と、前記補強素子18を被覆する被覆
部材19とから構成されている。ここで、各補強素子18は
コード（撚り線）または単線フィラメントから構成され
るとともに、スチール、ケブラー（芳香族ポリアミド）
等の非伸張性材料からなる。また、これら補強素子18は
被覆部材19の表裏面に平行な平面内において波状あるい
はジグザグ状、例えば方形波、三角波、正弦波状に屈曲
しており、全てが同位相で配置されている。この結果、
タイヤ１に内圧充填あるいは高速走行等を行なうと、帯
状体17は長手方向に、補強層14で考えれば周方向に多少
伸張することになるが、前述のように補強層14をその幅
方向両端部において重ね合わせ、幅方向両端部における
単位幅当りの補強素子密度を幅方向中央部における単位
幅当りの補強素子密度より大としたので、幅方向両端部
におけるたが締め効果が幅方向中央部におけるたが締め
効果に比較してより強力となり、これにより、トレッド
８の幅方向両端部における半径方向外側への膨出が効果
的に防止される。この結果、ベルト端における剪断力も
充分に低減され、ベルト端セパレーションの発生が阻止
される。そして、この実施例では、前記補強素子18の波
長をカーカス層２の外周長の整数分の１とするととも
に、前記被覆部材19を補強素子18より低弾性率の高分子
材料、例えばゴム、エポキシ樹脂から構成し、全体とし
て補強素子18に沿う波状またはジグザグ状に屈曲させて
いる。そして、この帯状体17を被覆部材19の外側端同士
を突合わせながら螺旋状に巻回し、隣接する帯状体17同
士を突合わせ接合している。

なお、この発明においては、帯状体17の側端部同士を
所定量だけ重ね合わせながら螺旋状に巻回して補強層14
の幅方向両端部を構成するとともに、帯状体17の側端部
同士を前記所定量より少量だけ重ね合わせながら、ある
いは側端同士を突き合わせながら螺旋状に巻回して補強
層14の幅方向中央部を構成するようにしてもよい。この
際、帯状体17の一部である被覆部材19を補強素子18の屈
曲に拘らず一定幅で直線状に延在させるようにしてもよ
い。また、この発明においては、補強素子18の打込み密
度が高い帯状体17を螺旋状に巻回して補強層14の幅方向
両端部を構成し、補強素子18の打込み密度の低い帯状体
17を螺旋状に巻回して補強層14の幅方向中央部を構成す
るようにしてもよい。さらに、この発明においては、帯
状体17を螺旋状に巻回して重なり合い部16を構成した
後、これらの重なり合い部16の半径方向外側に帯状体17
を螺旋状に巻回して広幅部15を構成し、これにより補強
層14を構成するようにしてもよく、逆に、帯状体17を螺
旋状に巻回して広幅部15を構成した後、この広幅部15の
半径方向外側に帯状体17を螺旋状に巻回して重なり合い
部16を構成し、これにより補強層14を構成するようにし
てもよい。また、この発明においては、補強層14の幅を
ベルト層６と同一幅としてもよく、あるいはベルト層６
より多少広幅として補強層14の幅方向両端部をベルト層
６から外側に突出させてもよい。さらに、この発明にお
いては、補強層14をベルト層６とトレッド８との間に配
置してもよく、また、ベルト層６を構成するベルトプラ
イ11間に配置してもよい。

次に、第１試験例を説明する。この試験に当っては、
補強層の代わりに右上り50度の補強コードが埋設されて
いる補助プライを設けた従来タイヤ１と、補強層を広幅
部のみから構成した比較タイヤ１と、前記実施例で説明
した供試タイヤ１と、を準備した。ここで、各タイヤの
サイズはいずれも11/70R22.5である。次に、このような
各タイヤに8.0kg/cm²の内圧を充填し、このときのショ
ルダー端における半径方向外側への膨出量（径成長）を
測定した。その結果は、従来タイヤ１では2.7mm、比較
タイヤ１では2.3mmであったが、この発明を適用した供
試タイヤ１では2.0mmまで減少していた。次に、前記各
タイヤに最初2500kgの荷重を作用させながら時速60kmで
試験ドラム上を走行させ、24時間経過毎に荷重を400kg
増加させてベルト端にセパレーションが発生するまで走
行距離を測定した。その結果を指数表示で示すと、従来
タイヤ１にあっては100であり、比較タイヤ１では112で
あったが、供試タイヤ１では125となり、前記膨出減少
により耐セパレーション性が向上していることが理解で
きる。ここで、指数100は、実際には5600kmであった。

次に、第２試験例を説明する。この試験に当っては、
右上り20度の補強コードが埋設された内側のベルトプラ
イおよび左上り20度の補強コードが埋設された外側のベ
ルトプライからなるベルト層のみを有し、補強層がいず
れにも設けられていない従来タイヤ２と、前記従来タイ
ヤ２におけるベルト層の半径方向外側に、160mm幅の帯
状体を１回周方向に巻回し長手方向両端部を重ね合わせ
接合して構成した補強層を設けた比較タイヤ２と、前記
ベルト層の半径方向外側に、広幅部（180mm幅）および
該広幅部の幅方向両端部の半径方向外側に重ね合わされ
た狭幅（30mm幅）の重ね合わせ部からなる補強層を設
け、これら広幅部および重ね合わせ部を帯状体を螺旋状
に巻回することにより構成した供試タイヤ２と、前記ベ
ルト層の半径方向外側に、幅方向両端部における補強素
子の打込み密度（30本/5cm）が幅方向中央部における補
強素子の打込み密度（15本/5cm）より大である広幅部の
みからなる補強層を設け、該補強層を帯状体を螺旋状に
巻回して構成した供試タイヤ３と、を準備した。ここ
で、各タイヤのサイズは185/70R14であった。次に、こ
のような各タイヤに2.0kg/cm²の内圧を充填するととも
に、460kgの荷重を作用させながら時速200kmで試験ドラ
ム上を走行させ、このとき各タイヤに生じる縦方向力変
動（RFV）を測定した。その結果は、従来タイヤ２では6
kg、比較タイヤ２では8kgであったが、供試タイヤ２で
は4.5kgに、また供試タイヤ３では4.0kgに減少してお
り、この発明を適用すればユニフォミティが確実に良好
となることが理解できる。また、このような各タイヤを
試験ドラム上において時速200kmで走行させ、このとき
の各タイヤのショルダー端における半径方向外側への膨
出量（径成長）を測定した。その結果は、従来タイヤ２
では3mm、比較タイヤ２では2.5mmであったか、供試タイ
ヤ２では1.7mm供試タイヤ３では1.8mmまで減少してい
た。

発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、ユニフォミ
ティが良好であり、しかもトレッドの幅方向両端部にお
ける半径方向外側への膨出を効果的に防止することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すその子午線断面図、
第２図は補強層近傍の展開図、第３図は第２図のＩ−Ｉ
矢視断面図である。 １…空気入りラジアルタイヤ ２…カーカス層、３…コード ６…ベルト層、14…補強層 17…帯状体、18…補強素子 19…被覆部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジアル方向に延びるコードが多数本埋設
   された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たベルト層と、カーカス層の半径方
   向外側に配置され前記ベルト層に対しほぼ全幅に亘って
   重なり合う補強層と、を備えた空気入りラジアルタイヤ
   であって、前記補強層を、波状またはジグザグ状に屈曲
   した少なくとも１本の補強素子を低弾性率の高分子材料
   からなる被覆部材で被覆した帯状体を周方向に複数回螺
   旋状に巻回して構成するとともに、該補強層の幅方向両
   端部における単位幅当りの補強素子密度を幅方向中央部
   における単位幅当りの補強素子密度より大としたことを
   特徴とする空気入りラジアルタイヤ。