JP4263038B2

JP4263038B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4263038B2
Application number: JP2003190819A
Authority: JP
Inventors: 英一飯田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-07-03
Also published as: JP2005022537A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの軽量化と耐久性とを両立させるようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤは、補強コードをタイヤ回転方向に対して直交する方向に配置したカーカス層と斜めの方向に交差配置した少なくとも２層のベルト層とを有することにより、タイヤの空気内圧保持機能と形状規定のタガ機能とを具備するようになっている。最近の研究によれば、ラジアルタイヤ構造のベルト層は、特にスチールベルテットラジアルタイヤ構造のベルト層では、そのタガ効果が非常に高いためベルト層下側のカーカス層が殆ど内圧を分担していないことが判明しており、この傾向は偏平タイヤほど顕著であることが判っている。また、ベルト層はカーカス層と独立した存在で物理的な境界をもつため、そのベルト層両端部で破壊を発生するということが不可避であった。
【０００３】
上記のような技術的な背景の下に、特許文献１は、補強コードを左右のビードコア間に往復掛け渡しを連続的に繰り返し行い、かつトレッド部ではタイヤ回転方向に対して斜めに移行させると共に、コード同士を交差させて交織させるようにした構造体により、カーカス層とベルト層の二つの役割を担わせるようにした空気入りタイヤを提案している。この空気入りタイヤによると、上記構造体により、従来のラジアルタイヤ構造におけるベルト層下のカーカス層を省略することができるためタイヤを軽量化し、かつカーカス層とベルト層とが連続層になっているため、ベルト層端部の破壊を発生しないという利点を有している。
【０００４】
しかし、上記空気入りタイヤの骨格構造体は、トレッド部において補強コード同士が上下に交錯して織構造になっているため、コード間の交差による擦れによって破壊が発生し、必ずもタイヤの耐久性が十分であるとはいえない。また、トレッド部で補強コード同士が上下に入れ替わって交織模様を形成しているので、この交織模様がトレッド表面に凹凸状に浮き出て、タイヤ走行時にビート音を発生するという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第４，８３０，７８１号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、内圧保持機能とタガ機能を同一コード構造体で担わせるようにしてタイヤを軽量化する場合であっても、耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、多数本の補強コードを平行に配列した内側コード層と外側コード層とを互いに独立に形成し、該両コード層間にゴムシート層を挟んで積層シートを形成し、該積層シートを左右のビードコア間に補強コードがタイヤ幅方向に横断するように掛け渡し、かつ前記両コード層のタイヤ回転方向に対するコード角度を、それぞれサイドウォール部で８０°〜９０°、トレッド部センターでは１５°〜５０°にすると共に、両コード層間で互いに逆方向に傾斜させたことを特徴とするものである。
【０００８】
このように多数本のコードを平行に配列した内側コード層と外側コード層とを、それぞれのコード角度をサイドウォール部で８０°〜９０°、トレッド部センターで１５°〜５０°にすると共に、両コード層間で互いに逆方向に傾斜させたことで、同一の積層シートで内圧保持機能とタガ機能との両機能を兼ね備えるようにしたことにより、従来のラジアルタイヤ構造における独立のベルト層を不要にしたため、タイヤ重量を軽量にすることができる。しかも、内側コード層と外側コード層が互いに独立の構成になっている上に、両コード層間にゴムシート層を介しているので、両コード層のコードが相互に擦れ合うことにより破損することがなく、またコードの交織模様の凹凸がトレッド面に浮き出て走行時にビート音を発生することもない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの実施形態について一部を破断して示す斜視図であり、図２（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ同空気入りタイヤの骨格部分のみを示した子午線断面図と展開図である。
【００１０】
これらの図において、１はトレッド部１、２はサイドウォール部、３はビード部、４はビードコアであり、サイドウォール部２とビード部３とビードコア４は、トレッド部１の左右両側に延長するように対称に設けられている。また、タイヤの内側には、左右のビードコア４，４の間に掛け渡されるように設けられ、さらに最内側にインナーライナー６が設けられている。
【００１１】
上記積層シート５は、内側コード層７ａと外側コード層７ｂとの間にゴムシート層９を介在させて構成されている。内側コード層７ａと外側コード層７ｂとは、それぞれ多数本の補強コード８が平行に配列するように構成されているが、両コード層７ａ，７ｂは互いに独立しており、一方のコード層の補強コード８が他方のコード層の補強コード８と交錯したり、或いは交織したりしないようにしてある。
【００１２】
また、それぞれ内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂを構成する補強コード８は、タイヤ回転方向（タイヤ周方向）に対するコード角度が、サイドウォール部２とトレッド部１とで変化するように配列している。すなわち、サイドウォール部２では、タイヤ回転方向に対するコード角度αa ，αb が８０°〜９０°であるが、トレッド部１では、トレッド部センターにおいてタイヤ回転方向に対するコード角度βa ，βb が１５°〜５０°、好ましくは１５°〜４０°になっており、かつ両コード層７ａ，７ｂ間で互いに逆方向に傾斜している。このようにトレッド部１における内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂのコード角度βa ，βb を１５°〜５０°の範囲にし、かつ両コード層７ａ，７ｂ間で互いに逆方向に傾斜させたことにより、積層シート５が内圧保持機能だけでなく、高いタガ機能をも兼ね備えるようにしている。
【００１３】
上記補強コード８は、それぞれ内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂを形成するに当たり、少なくとも１本の連続コードを左右両端のビードコア４，４の部分でループ状に折り返し、これを連続的に繰り返し往復させながら形成するようにすることが好ましい。しかし、補強コード８を積層シート５の両端部間に渡る長さに切り揃えて平行に配列させることにより、両端部が切断端の状態になるようにしたものであってもよい。
【００１４】
内側コード層７ａと外側コード層７ｂとがゴムシート層９を挟んだ積層構造は、図２（Ｂ）の場合には、サイドウォール部２の領域において両コード層７ａ，７ｂにおける補強コード８，８同士が互いに重なる位置関係になっているが、図３に例示するように、両コード層７ａ，７ｂの補強コード８同士が互いに面方向にオフセットする位置関係になっていてもよい。
【００１５】
また、内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂの両端部は、左右のビードコア４，４に係止されるが、この両端部の係止構造は、図４に示すように、補強コード８が折り返されたループ状端部を、ビードコア４の側面に貼り合わせるようにするとか，或いは、図５に示すように、補強コード８の切断端部をビードコア４の側面に貼り合わせるようにしたものであってもよい。このような貼り合わせの係止構造の場合は、補強コード８とビードコア４の側面との貼り合わせ長さを少なくとも８ｍｍ以上にすることが好ましく、こような長さにすることによりコードの引抜き強度を破断強度より大きくすることができるので、係止が不十分になることはない。
【００１６】
また、係止構造としては、図６に示すように、内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂの端部を、ビードコア４の周りに折り返すように係止させてもよい。この場合には、折り返した補強コード８が、ビードコア４の軸方向に対してなす角度γを２０°〜９０°の範囲にすることが好ましい。
【００１７】
ゴムシート層９は、内側コード層７ａと外側コード層７ｂとの間を離間させ、両コード層のコード同士を接触させないようにし、それによりコードの擦れ合いによる損傷を防止し、またコードの凹凸模様をトレッド面に浮き出させて走行時のビート音を発生させないようにする。ゴムシート層９の厚みは、この作用を有する限り特に限定されないが、好ましくは０．３〜２．０ｍｍにするとよい。０．３ｍｍより薄いと上記こすれ防止の効果が低減し、また２．０ｍｍより厚いと重量増加を招くことになる。
【００１８】
本発明の空気入りタイヤは、上述したように積層シート５の内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂの補強コード８の配列を、サイドウォール部２ではタイヤ回転方向に対するコード角度αa ，αb を８０°〜９０°にし、またトレッド部１ではコード角度βa ，βb を１５°〜５０°であると共に、両コード層７ａ，７ｂ間で互いに逆方向の傾斜させているので、単一の積層シート５で内圧保持機能と共にタガ機能を兼ね備えることができ、タガ機能用のベルト層を特に設ける必要がない。したがって、従来のラジアルタイヤ構造に比べてタイヤ重量を軽量にすることができる。しかも、内側コード層７ａと外側コード層７ｂとを互いに独立にし、かつゴムシート層９を介在させているので、両コード層間で補強コード同士の擦れによる破壊を生ずることがなく、またコードの交錯や交織に起因する凹凸模様をトレッド面に浮き出させることもないのでビート音を発生することがない。
【００１９】
本発明において、内側コード層７ａと外側コード層７ｂに使用する補強コードとしては、特に種類は限定されるものではない。例えば、ナイロン、ポリエステル、アラミド、ＰＢＯなどの有機繊維コードを使用しても、或いはスチールコードを使用してもよい。
【００２０】
また、前述したように、内側コード層７ａ及び外側コード層７ｂの両端部のビードコア４，４に対する係止方法は特に限定されるものではなく、図４や図５のように、コード層の端部をビードコア４の側面に貼り付けるだけでもよく、また図６のように、ビードコア４の周囲にコード層の端部を折り返すようにしたものでもよい。図６のように内外コード層７ａ，７ｂの端部をビードコア４の周囲にタイヤ内側から外側へ折り返して係止する場合には、図７に示するように、外側コード層７ｂ側の折り返し部は短くし、内側コード層７ａ側の折り返し部を長く延長すると共に、その長い折り返し部により外側コード層７ｂの折り返し部を包み込むようにするとよい。
【００２１】
また、上記構成からなる本発明の空気入りタイヤは、図７に例示するように、トロイダル状に形成された積層シート５の外周に、ナイロンコード、ポリエステルコードなどの有機繊維コードからなる補強コード１１を、１本又は２〜１０本を引き揃えたテープ状にして、タイヤ回転方向（タイヤ周方向）に対して０°〜１０°、即ち実質的０°の角度で螺旋状に巻きつけることにより補助コード層１０を形成するとよい。この補助コード層１０は、積層シート５の外周に対して少なくともタイヤ幅方向の一部を覆うものであればよいが、好ましくは図示のように全幅に渡るようにするのがよい。このような補助コード層１０を配置することにより、積層シート５のタガ効果を一層向上し、操縦安定性の更なる向上を図ることができる。
【００２２】
上述した本発明の空気入りタイヤの製造方法としては、円筒状成形ドラムに積層シートを巻き付けて先ず筒状成形体を一次成形し、次いでその筒状成形体を二次成形ドラムに移し、内側からブラダーにより環状に膨径させてグリーンタイヤを成形する、常法のグリーンタイヤ成形法であってもよく、或いは、完成タイヤの内空洞と略同一形状をもつ中子ドラム上でグリーンタイヤを組み立てて行く、所謂中子方式成形法であってもよい。しかし、好ましくは、後者の中子方式成形法の方が低コストで寸法精度に優れたタイヤを製造することができる。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、多数本のコードを平行に配列した内側コード層と外側コード層とを、それぞれのコード層のコード角度をサイドウォール部で８０°〜９０°、トレッド部センターで１５°〜５０°にすると共に、両コード層間で互いに逆方向に傾斜させるようにしたので、同一積層シートで内圧保持機能とタガ機能との両機能を兼ね備えることにより、従来のラジアルタイヤ構造における独立のベルト層を不要にし、タイヤ重量を軽量化することができる。しかも、内側コード層と外側コード層を互いに独立に構成にし、かつ両層間にゴムシート層を介在させたので、両コード層間のコードの擦れによる破壊をぜず、また両コード層のコード同士の交錯や交織による凹凸模様をトレッド面に浮き出させてビート音を発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの実施形態について、その一部を破断して示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は図１の空気入りタイヤの積層シート等の骨格部分だけを示した子午線断面図、（Ｂ）は同骨格部分の展開図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの他の実施形態の積層シートを示す展開図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤにおけるコード層端部の係止機構を例示する斜視図である。
【図５】本発明の空気入りタイヤにおけるコード層端部の係止機構の他の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の空気入りタイヤにおけるコード層端部の係止機構の更に他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示す子午線断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４ビードコア
５積層シート
７ａ内側コード層
７ｂ外側コード層
８補強コード
９ゴムシート層
１０補助コード層

Claims

多数本の補強コードを平行に配列した内側コード層と外側コード層とを互いに独立に形成し、該両コード層間にゴムシート層を挟んで積層シートを形成し、該積層シートを左右のビードコア間に補強コードがタイヤ幅方向に横断するように掛け渡し、かつ前記両コード層のタイヤ回転方向に対するコード角度を、それぞれサイドウォール部で８０°〜９０°、トレッド部センターでは１５°〜５０°にすると共に、両コード層間で互いに逆方向に傾斜させた空気入りタイヤ。
前記内側コード層と外側コード層とを、それぞれ少なくとも１本のコードを前記左右のビードコア間に連続的に往復移動させて形成した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記外側コード層の外周にコードをタイヤ回転方向に対して実質的０°の角度で螺旋状に巻き付けたコード補強層を配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記内側コード層及び／又は外側コード層のタイヤ幅方向の両端部を、それぞれ前記ビードコアに巻き返すように係止させた請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤ。
前記内側コード層のコードと前記外側コード層のコードを、前記積層シートの面方向に互いにオフセットする配置にした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。