JP2001191723A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内圧充填時におけるトレッド部15の径成長
を均一化し、ベルト耐久性を向上させる。 【解決手段】 内側傾斜プライ26ａの幅方向外側端30
近傍のカーカス層18、ベルト層24を一体的に半径方向外
側に膨出させて膨出部31を設けたが、この膨出部31は、
内圧の充填時にカーカス層18に作用する子午線方向の張
力により半径方向内側に引き込まれる。ここで、前記膨
出部31を設けた部位は内圧充填時に大きく径成長する部
位であるため、これら径成長と引き込まれとが互いに相
殺し合い前記径成長が抑制される。

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、ベルト層を、周
方向の補強素子および傾斜している補強素子がそれぞれ
埋設された周方向、傾斜プライから構成した空気入りタ
イヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤとしては、例えば
特開平２ー２０８１０１号公報に記載されているような
ものが知られており、このものは、ビード間をトロイダ
ル状に延びるカーカス層と、該カーカス層の半径方向外
側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカス層とトレ
ッドゴムとの間に配設されたベルト層とを備え、前記ベ
ルト層を、内部に実質上周方向に延びる補強素子が埋設
された少なくとも１枚の幅狭周方向プライと、該周方向
プライの半径方向外側に重ね合わされ、内部に周方向に
対して傾斜している補強素子が埋設された少なくとも１
枚の傾斜プライとから構成したものである。

【０００３】そして、このような空気入りタイヤの周方
向プライは、該タイヤへの内圧充填により発生するトレ
ッド部の径成長を抑制し、これにより、ベルト層の幅方
向外側端部におけるセパレーションを抑制してベルト耐
久性を向上させるものであるが、近年のタイヤの偏平化
（偏平比が0.70以下）に伴いトレッド部の径成長も増大
することから、周方向プライの幅が広くなり、最近では
傾斜プライより広幅となってきた。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】しかしながら、前述のように周方向プライ
を傾斜プライより広幅としても、内圧充填時におけるト
レッド部の径成長を均一に抑制することは難しく、特
に、傾斜プライの幅方向外側端近傍における径成長を効
果的に抑制することは難しく、この結果、該部位が他の
部位に比較して大きく径成長してしまうのである。これ
により、該部位の接地圧が高くなって発熱し易くなる
が、該部位の近傍にはセパレーションの発生し易い傾斜
プライの幅方向外側端が位置しているため、このセパレ
ーションが前述の発熱の影響を受けて促進されてしまう
という問題点がある。

【０００５】この発明は、内圧充填時におけるトレッド
部の径成長を均一化し、発熱を抑制することでベルト耐
久性を向上させることができる空気入りタイヤを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、ビー
ド間をトロイダル状に延びるカーカス層と、該カーカス
層の半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カ
ーカス層とトレッドゴムとの間に配設されたベルト層と
を備え、前記ベルト層を、内部に実質上周方向に延びる
補強素子が埋設された少なくとも１枚の周方向プライ
と、該周方向プライの半径方向外側に重ね合わされると
ともに、該周方向プライより幅狭で、内部に周方向に対
して傾斜している補強素子が埋設された少なくとも１枚
の傾斜プライとから構成した空気入りタイヤにおいて、
周方向プライに隣接する傾斜プライの幅方向外側端近傍
に位置しているカーカス層、ベルト層を一体的に半径方
向外側に向かって凸状に膨出させることにより達成する
ことができる。ここで、傾斜プライの幅方向外側端近傍
において膨出させるとは、具体的には、最広幅周方向プ
ライの半幅をＷとしたとき、膨出部の頂上をトレッドセ
ンターからＷの0.40〜0.90倍の範囲内に位置させること
である。

【０００７】この発明のようにカーカス層、ベルト層の
一部を一体的に半径方向外側に向かって凸状に膨出させ
ると、この膨出部は、空気入りタイヤへの内圧の充填時
にカーカス層に作用する子午線方向の張力によって、平
坦になるよう半径方向内側に引き込まれる。ここで、前
記膨出部は、前述のように内圧充填時にトレッド部が大
きく径成長する部位、即ち、傾斜プライの幅方向外側端
近傍と重なり合っているため、内圧充填による径成長と
引き込まれとが互いに相殺し合い、結果的に該部位にお
ける径成長が抑制される。この結果、内圧充填時におけ
るトレッド部の径成長が均一化して接地圧もほぼ均一と
なり、これにより、傾斜プライの幅方向外側端近傍にお
ける局部的な発熱は抑制され、ベルト耐久性が向上す
る。

【０００８】また、請求項３に記載のように構成すれ
ば、接地圧をさらに確実に均一化することができる。さ
らに、請求項４に記載のように構成すれば、充分な量だ
け引き込むことができ、接地圧がさらに均一となる。ま
た、請求項５に記載のように構成すれば、充分な量だけ
引き込むことができ、接地圧がさらに均一となる。さら
に、請求項６に記載のように構成すれば、内圧充填時に
おけるカーカス層のトレッドセンターから距離 1/2Ｌだ
け離れた点近傍での径成長が増加して接地圧が高くなる
ため、その影響を受けて傾斜プライの幅方向外側端近傍
での接地圧が低下し、これにより、傾斜プライの幅方向
外側端近傍での発熱がさらに抑制される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態を
図面に基づいて説明する。図１、２において、11はトラ
ック、バス等に装着される偏平比が0.70以下の偏平な、
ここでは 0.60以下の超偏平な重荷重用空気入りラジア
ルタイヤであり、このタイヤ11はビード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から略
半径方向外側に向かってそれぞれ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
を連結する略円筒状のトレッド部15とを備えている。

【００１０】そして、この空気入りタイヤ11は前記ビー
ド12間をトロイダル状に延びてサイドウォール部14、ト
レッド部15を補強するカーカス層18を有し、このカーカ
ス層18の両端部は前記ビード12の回りを軸方向内側から
軸方向外側に向かって折り返されている。前記カーカス
層18は少なくとも１枚、ここでは１枚のカーカスプライ
19から構成され、このカーカスプライ19の内部には実質
上ラジアル方向（子午線方向）に延びる非伸張性コード
20、例えばスチールコードが多数本埋設されている。

【００１１】21はビード部13におけるカーカス層18の周
囲に配置されたチェーファーであり、このチェーファー
21は、例えばスチールコードにより補強されている。22
はカーカス層18の半径方向外側に配置されたトレッドゴ
ムであり、このトレッドゴム22の外表面には周方向に連
続して延びる複数本の主溝23および図示していないほぼ
軸方向に延びる多数のラグ溝が形成されている。

【００１２】24はカーカス層18とトレッドゴム22との間
に配置されたベルト層であり、このベルト層24は少なく
とも１枚、ここでは２枚の周方向プライ25と、周方向プ
ライ25の半径方向外側に重ね合わされた少なくとも１
枚、ここでは２枚の傾斜プライ26とから構成されてい
る。

【００１３】ここで、前記周方向プライ25は、その内部
に実質上周方向に延び、スチール、アラミド繊維等の非
伸張性材料から構成された補強素子27が埋設され、該補
強素子27はコード（撚り線）またはモノフィラメントか
ら構成されるとともに、各周方向プライ25の子午線断面
に多数本現れる。そして、前記補強素子27は、ここでは
周方向プライ25の表裏面に平行な平面内において波状ま
たはジグザグ状に、例えば方形波、三角波、正弦波状に
屈曲し、同一位相で配置されている。なお、前記補強素
子27は波打つことなく直線状に延びていてもよい。

【００１４】また、半径方向内側に位置している内側周
方向プライ25ａと、該内側周方向プライ25ａに隣接する
とともに半径方向外側に位置している外側周方向プライ
25ｂとは等幅であるが、これら周方向プライ25ａ、ｂ
は、後述のようにいずれの傾斜プライ26よりも広幅であ
るため、共に最広幅周方向プライとなる。そして、各周
方向プライ25は、例えば補強素子27を少数本並べてゴム
被覆したリボン状体をカーカス層18の外側に螺旋状に多
数回巻き付けることで構成する。

【００１５】一方、各傾斜プライ26の内部には、例えば
スチール、アラミド繊維からなる非伸張性の補強素子29
が多数本埋設されているが、これらの補強素子29は周方
向に対して10〜70度で傾斜するとともに、少なくとも２
枚の傾斜プライ26において傾斜方向が逆方向である。こ
こで、これら傾斜プライ26はいずれも周方向プライ25よ
り幅狭であるが、半径方向内側に位置している内側傾斜
プライ26ａが半径方向外側に位置している外側傾斜プラ
イ26ｂより幅が広い。

【００１６】そして、前述したカーカス層18およびベル
ト層24のうち、その一部、ここでは周方向プライ25に隣
接する傾斜プライ26（具体的には、内側傾斜プライ26
ａ）の幅方向外側端30近傍に位置している一対の部分
は、一体的に半径方向外側に向かって凸状に膨出し、周
方向に連続して延びる膨出部31を形成する。この結果、
カーカス層18およびベルト層24はトレッドセンターＳの
両側で波打つことになるが、トレッドゴム22の外表面は
その影響を受けることはない。

【００１７】そして、前述のようにカーカス層18、ベル
ト層24の一部が一体的に半径方向外側に向かって凸状に
膨出していると、これら膨出部31は、タイヤ11への内圧
の充填時にカーカス層18に作用する子午線方向の張力に
よって、平坦になるよう半径方向内側に引き込まれる。
ここで、前記膨出部31は、前述のように内圧充填時にト
レッド部15が大きく径成長する部位、即ち、傾斜プライ
26ａの幅方向外側端30近傍と重なり合っているため、内
圧充填による径成長と引き込まれとが互いに相殺し合
い、結果的に該部位における径成長が抑制される。この
結果、内圧充填時におけるトレッド部15の径成長が均一
化して接地圧もほぼ均一となり、これにより、傾斜プラ
イ26ａの幅方向外側端30近傍における局部的な発熱は抑
制され、ベルト耐久性が向上する。

【００１８】ここで、カーカス層18、ベルト層24を傾斜
プライ26ａの幅方向外側端30近傍において膨出させると
は、具体的には、最広幅である周方向プライ、ここでは
両周方向プライ25ａ、ｂの半幅をＷとしたとき、膨出部
31の頂上32をトレッドセンターＳからＷの0.40〜0.90倍
の範囲内に位置させることである。

【００１９】そして、前記傾斜プライ26ａの幅方向外側
端30と膨出部31の頂上32とを、この実施形態のようにほ
ぼ重なり合うよう配置することが好ましい。その理由
は、このようにすると、最も径成長の大きな部位が最も
大きく半径方向内側に引き込まれることとなり、接地圧
の均一化がさらに確実となるからである。

【００２０】また、前記タイヤ11がリムに装着され、20
ｋPaの内圧が充填された状態において、カーカス層18の
トレッドセンターＳから距離Ｌだけ離れた点Ｐでの半径
Ｅから、カーカス層18のトレッドセンターＳ上での半径
Ｃを減じた値Ｇを、層間ゲージＭの 0.5倍以上とするこ
とが好ましい。ここで、軸方向距離Ｌとは、トレッドセ
ンターＳから、周方向プライ25に隣接する内側傾斜プラ
イ26ａの幅方向外側端30までの軸方向距離をいい、層間
ゲージＭとは、トレッドセンターＳにおける周方向プラ
イ25、ここでは内側周方向プライ25ａとカーカス層18と
の間のゲージ、詳しくは、カーカスプライ19内のコード
20と内側周方向プライ25ａ内の補強素子27との間のゴム
ゲージをいう。

【００２１】そして、前述の好ましい理由は、前記値Ｇ
が層間ゲージＭの 0.5倍未満であると、膨出部31の膨出
量が小さくなるため、充分な量を引き込むことができ
ず、この結果、径成長の低減効果が小さくなるが、前述
のように 0.5倍以上とすると、充分な量だけ引き込むこ
とができ、接地圧をさらに均一とすることができるから
である。但し、前記値Ｇが層間ゲージＭの 4.0倍を超え
ていると、膨出部31の頂上32近傍に主溝23を配置したと
き、主溝23の溝底におけるゴムゲージがかなり薄くな
り、この結果、石等により主溝23の溝底が傷付けられる
と、ベルト層が露出してしまうことがある。このような
ことから、前述のように値Ｇは層間ゲージＭの0.5〜4.0
倍の範囲が好ましい。

【００２２】ここで、リムとは、下記規格に記載されて
いる適用サイズにおける標準リム（または、"DESIGN RI
M"、 "Recommended Rim"）のことである。そして、前述
の規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効
な産業規格によって決められた規格で、例えば、アメリ
カ合衆国では「The Tire and Rim Association Inc.のY
ear Book」が、欧州では「The European Tire and Rim
Technical Organization の Standards Manual」が、日
本では「日本自動車タイヤ協会のJATMA YearBook」が相
当する。

【００２３】さらに、前述と同様にタイヤ11をリムに装
着し、20ｋPaの内圧を充填したとき、カーカス層18のト
レッドセンターＳから距離Ｌだけ離れた点Ｐでの半径Ｅ
を、カーカス層18のトレッドセンターＳから距離Ｎだけ
離れた点Ｑでの半径Ｖより大とすることが好ましい。こ
こで、軸方向距離Ｎとは、トレッドセンターＳから周方
向プライ25の幅方向外側端35までの軸方向距離をいい、
この実施形態では前記半幅Ｗと同一値である。

【００２４】そして、前述の好ましい理由は、前記半径
Ｅを半径Ｖより小とすると、膨出部31の幅が広くなって
半径方向内側への引き込み量が少なくなるとともに、周
方向プライ25の幅方向外側端35での径成長が低減される
ことから、前述の引き込みによる径成長抑制効果が減殺
されてしまうが、前述のように半径Ｅを半径Ｖより大と
すると、充分な量だけ引き込むことができ、接地圧をさ
らに均一とすることができるからである。

【００２５】次に、この発明の第２実施形態を図３に基
づいて説明する。この実施形態においては、前述と同様
にリムに装着され、20ｋPaの内圧が充填されたタイヤ11
において、カーカス層18のトレッドセンターＳ上での半
径Ｃを、カーカス層18のトレッドセンターＳから距離 1
/2Ｌだけ離れた点Ｒでの半径Ｈより大としている。

【００２６】そして、このようにすれば、点Ｒ近傍でカ
ーカス層18、ベルト層24が半径方向内側に凹むため、内
圧充填時における点Ｒ近傍での径成長量が増加して該部
位の接地圧が高くなる。この結果、傾斜プライ26ａの幅
方向外側端30近傍の接地圧はその影響を受けて低下し、
これにより、傾斜プライ26ａの幅方向外側端30近傍での
発熱がさらに抑制されるのである。なお、他の構成、作
用は前記第１実施形態と同様である。

【００２７】

【実施例】次に、試験例について説明する。この試験例
においては、カーカス層、ベルト層に膨出部が設けられ
ていない従来タイヤと、カーカス層、ベルト層に頂上が
前述の所定範囲外に位置する膨出部が設けられた比較タ
イヤ１、２、３、４と、カーカス層、ベルト層に頂上が
所定範囲内に位置する膨出部が設けられた実施タイヤ
１、２、３、４、５、６、７、８、９とを準備した。

【００２８】ここで、各タイヤのサイズは 285/60Ｒ22.
5であった。また、各タイヤの内側、外側周方向プライ
内には共に、両振幅が 2mm、波長が36mmの波状に屈曲し
ている補強素子が埋設されているが、実施タイヤ９の
み、内側、外側周方向プライに直線状に延びる補強素子
が埋設されている。そして、これら補強素子はいずれも
サイズが（7×3）×0.23で、20mm当り10本配置されてい
る。一方、各タイヤの内側傾斜プライには、周方向に対
して右上がり52度で傾斜した１＋６×0.34の補強素子が
50mm当り24本埋設され、外側傾斜プライには、周方向に
対して左上がり52度で傾斜した１＋６×0.34の補強素子
が50mm当り24本埋設されている。さらに、各タイヤの内
側傾斜プライの幅方向外側端はトレッドセンターＳから
半幅Ｗの0.72倍だけ軸方向外側に離れている。なお、各
タイヤの他の諸元については以下の表１に示されてい
る。

【００２９】

【表１】

【００３０】次に、これら各タイヤをリムに装着すると
ともに900ｋPaの内圧を充填した後、31.9ｋＮの荷重を
負荷しながらドラム上を時速60kmで１万kmだけ走行さ
せ、走行終了時において傾斜プライの幅方向外側端に対
応するトレッドゴム外表面の温度を熱電対を用いて測定
した。その結果を前記表１に示す。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内圧充填時におけるトレッド部の径成長が均一化
し、ベルト耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示すタイヤの子午線
断面図である。

【図２】トレッド部の一部破断平面図である。

【図３】この発明の第２実施形態を示すタイヤの子午線
断面図である。

【符号の説明】

11…空気入りタイヤ 12…ビード 18…カーカス層 22…トレッドゴム 24…ベルト層 25…周方向プライ 26…傾斜プライ 27…補強素子 29…補強素子 30…幅方向外側端 31…膨出部 32…頂上

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビード間をトロイダル状に延びるカーカス
   層と、該カーカス層の半径方向外側に配置されたトレッ
   ドゴムと、前記カーカス層とトレッドゴムとの間に配設
   されたベルト層とを備え、前記ベルト層を、内部に実質
   上周方向に延びる補強素子が埋設された少なくとも１枚
   の周方向プライと、該周方向プライの半径方向外側に重
   ね合わされるとともに、該周方向プライより幅狭で、内
   部に周方向に対して傾斜している補強素子が埋設された
   少なくとも１枚の傾斜プライとから構成した空気入りタ
   イヤにおいて、周方向プライに隣接する傾斜プライの幅
   方向外側端近傍に位置しているカーカス層、ベルト層を
   一体的に半径方向外側に向かって凸状に膨出させたこと
   を特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】最広幅である周方向プライの半幅をＷとし
   たとき、膨出部の頂上はトレッドセンターからＷの0.40
   〜0.90倍の範囲内に位置している請求項１記載の空気入
   りタイヤ。
3. 【請求項３】前記周方向プライに隣接する傾斜プライの
   幅方向外側端と膨出部の頂上とをほぼ重ね合わせるよう
   にした請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】トレッドセンターから周方向プライに隣接
   する傾斜プライの幅方向外側端までの軸方向距離をＬと
   し、トレッドセンターにおける周方向プライとカーカス
   層との層間ゲージをＭとしたとき、リムに装着され、20
   ｋPaの内圧が充填された状態において、カーカス層のト
   レッドセンターから距離Ｌだけ離れた点Ｐでの半径Ｅか
   ら、カーカス層のトレッドセンター上での半径Ｃを減じ
   た値は、前記層間ゲージＭの0.5〜4.0倍の範囲である請
   求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】トレッドセンターから周方向プライの幅方
   向外側端までの軸方向距離をＮ、トレッドセンターから
   周方向プライに隣接する傾斜プライの幅方向外側端まで
   の軸方向距離をＬとしたとき、リムに装着し、20ｋPaの
   内圧を充填した状態において、カーカス層のトレッドセ
   ンターから距離Ｌだけ離れた点Ｐでの半径Ｅを、カーカ
   ス層のトレッドセンターから距離Ｎだけ離れた点Ｑでの
   半径Ｖより大とした請求項１〜４のいずれかに記載の空
   気入りタイヤ。
6. 【請求項６】トレッドセンターから周方向プライに隣接
   する傾斜プライの幅方向外側端までの軸方向距離をＬと
   したとき、リムに装着し、20ｋPaの内圧を充填した状態
   において、カーカス層のトレッドセンター上での半径Ｃ
   を、カーカス層のトレッドセンターから距離 1/2Ｌだけ
   離れた点Ｒでの半径Ｈより大とした請求項１〜５のいず
   れかに記載の空気入りタイヤ。