JP2003231406A

JP2003231406A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003231406A
Application number: JP2002033529A
Authority: JP
Inventors: Yukio Tozawa; 幸雄兎沢; Ryuzo Kobata; 隆三木幡; Shinichi Itagaki; 信一板垣
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】小突起物等に乗り上げた時の衝撃によってカ
ーカス層が破断してもバーストを遅延させ、急激な空気
圧低下を防止可能にする空気入りタイヤを提供する。【解決手段】少なくともカーカス層１１とベルト層１
２を有する空気入りタイヤ１において、波状コードを補
強コードとするコード補強層２１を、前記カーカス層１
１のカーカス本体１１ａに沿わせて、前記波状コードの
中心線の方向が前記カーカスコードと±２０度以下にな
るように、少なくとも一層以上を配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、更に詳しくは、小突起物等に乗り上げた時のショ
ックバーストを防止する、特に偏平率の低いタイヤに適
した空気入りタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤにおいては、タイヤ破壊
の多くがサイドウォール部で発生するため、サイドウォ
ール部の補強対策が特開平６−１９９１１３号公報や特
開２００１−７１７１５号公報等で従来から数多く行わ
れて来ているが、近年増加している、交差路等の路面に
埋め込まれた反射面や発光面を有する小突起物（所謂キ
ャッツアイ）に乗り上げた時（キャッツアイ衝突）に発
生するショックバーストに対する有効な対策が課題にあ
げられている。

【０００３】この小突起物によるショックバーストで
は、縁石等の比較的大きな物体に乗り上げ時に発生する
外傷を伴う故障とは異なり、タイヤのサイドゴムは通常
は切れず、タイヤ内部のカーカス層が破断し、外観上サ
イドが膨らんだ状態になる場合が多い。このカーカス層
が破断すると、急激な空気圧低下（ラピッドエアーロ
ス）を伴うバーストが発生するため、操縦が制御不能に
なって、転倒などの危険性が生じる恐れがある。また、
このショックバーストによるタイヤ破壊が、タイヤの摩
耗による寿命が来る前に発生すると、経済的にも不利と
なる。

【０００４】故障調査の結果、このカーカス層の破断
は、ショルダー寄り、サイド中央、稀にビード寄り等で
発生しており、カーカス層の周方向ではゴムが伸びて切
断されないが、伸びの少ない径方向でカーカスコードが
切断されていることが分かっている。

【０００５】このカーカスコード切れは、タイヤのサイ
ドウォール部に比較的大きな変形が与えられた時に、こ
の変形をカーカスコードが吸収できなくなって、破断に
至ると推定される。更に、ベルト層の端部近傍では剛性
の大きなベルト層による変形抑制の影響により、また、
ビードコア付近では、剛性の大きなリムフランジによっ
てタイヤが固定されている影響を受けて、カーカスコー
ドに応力が集中して切断されるものと推定される。

【０００６】上述した現象は、タイヤの偏平率が低くな
るほど、この小突起物乗り上げ時の変形をカーカスコー
ドが吸収することが困難になるので、低偏平率のタイヤ
程カーカスコード切れが発生し易くなる。また、２プラ
イで形成されたカーカス層よりも１プライで形成された
カーカス層の方が発生が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小突
起物等に乗り上げた時の衝撃によってカーカス層が破断
してもバーストを遅延させ、急激な空気圧低下を防止可
能にする空気入りタイヤを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気入りタイヤは、少なくともカーカス層と
ベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、波状コード
を補強コードとするコード補強層を、前記カーカス層の
カーカス本体に沿わせて、前記波状コードの中心線の方
向が前記カーカスコードと±２０度以下になるように、
少なくとも一層以上を配置して構成される。

【０００９】本発明において、波状コードとは、コード
が長手方向に対して小さな振幅でサインカーブ状、鋸刃
状、ジグザク状等の波形に変形されたコードのことをい
う。また、カーカス本体とは、カーカス層を両側のビー
ドコアに架け渡したとき、その両折返し部を除いた部分
のことをいう。

【００１０】本発明は上記のように、波状コードからな
るコード補強層をカーカス本体に沿わせて配置している
ので、キャッツアイ等の小突起物乗り上げ時に発生する
変形でカーカスコードが破断しても、その変形を波状コ
ードが伸長して吸収することによりバーストを遅延させ
るので、急激な空気圧低下を回避できる。

【００１１】また、コード補強層は補強コードの方向を
カーカス本体のカーカスコードと可及的に同一方向にな
るように配置している。すなわち、コード補強層の補強
コードを、カーカス本体のカーカスコードと±２０度以
下、好ましくは±１０度以内、最も好ましくは０度にな
るように配置する。２０度を超えるとカーカスコードを
破断する方向の変形を補強コードが保持する能力が低下
する。

【００１２】また、上記の効果をより大きくするため
に、この波状コードからなるコード補強層は、６６．７
Ｎ／ｃｍ荷重時の伸びが、カーカス本体のラジアル方向
の同荷重時の伸びの１．５倍〜１５倍であることが好ま
しい。

【００１３】また、波状コードは、無機繊維コードでも
良いが、好ましくは有機繊維コードからなり、かつ、波
形状のピッチ長が５ｍｍ〜６０ｍｍ、好ましくは１５ｍ
ｍ〜２５ｍｍで、ピッチ高さが２ｍｍ〜２０ｍｍ、好ま
しくは３ｍｍ〜５ｍｍであるものがよい。ピッチ長が６
０ｍｍを超えたり、ピッチ高さが２ｍｍ未満であると、
波状コードの中心線方向の伸びが不十分となり、ピッチ
長が２ｍｍ未満であったり、ピッチ高さが２０ｍｍを超
えるとカーカス本体に対するラジアル方向の補強が不十
分となる。

【００１４】また、コード補強層の両端部は、少なくと
も一方を、ベルト層側の端部から２〜１０ｍｍ離した配
置、又は、ビードコアの外周端から２〜１０ｍｍ離した
配置にすることが好ましい。

【００１５】この構成により、このコード補強層は、ベ
ルト層又はビードコアとオバーラップすることなくフロ
ーティング状態となり、少なくとも一端側が拘束されず
フリーになる。そのため、タイヤのサイドウォール部が
カーカスコードの破断を生ずるほど大変形しても、コー
ド補強層は端部のすべりと自身の伸びによって、この変
形を吸収することができる。

【００１６】上述した本発明は、特に、カーカス層のカ
ーカスコードがラジアル方向又はタイヤ半径方向に対し
て±３０度以内のセミラジアル方向である空気入りタイ
ヤ、及び、偏平率が６０％以下、好ましくは５０％以
下、又は、タイヤ断面高さが１２０ｍｍ以下、好ましく
は１００ｍｍ以下の空気入りタイヤに適用する場合に有
効であり、小突起物によるショックバーストに対する防
止効果が顕著となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態の
空気入りタイヤについて、図面を参照しながら説明す
る。

【００１８】図１に示す本発明の実施の形態の空気入り
タイヤ１は、ラジアルタイヤ構造からなり、タイヤの内
側にトレッド部２、ショルダ部３、サイドウォール部
４、ビード部５に渡って設けられたカーカス層１１と、
トレッド部２に配置されたベルト層１２とを有して形成
されている。なお、図１の構成では、カーカス層１１
は、１枚のカーカスプライで形成され、ベルト層１２
は、２枚の外側ベルト層１２ａと内側ベルト層１２ｂで
形成されている。

【００１９】カーカス層１１は有機繊維コード又はスチ
ールコードをカーカスコードとしゴム引きされて形成さ
れている。カーカス層１１は、１プライ構造の場合は、
カーカスコードの方向をタイヤ半径方向にしたラジアル
であるが、２プライ構造の場合は、カーカスコードの方
向をタイヤ半径方向に対して０〜３０度にしたセミラジ
アルを含む構造にすることができる。

【００２０】カーカス層１１の両端部は、一般的には複
数のスチールワイヤーが集束されて形成されたビードコ
ア１３をタイヤ内側から外側へビードフィラー１４を包
み込むように巻き上げて構成される。２プライ構造の場
合は、外側のカーカス層について、タイヤ外側から内側
へ巻き込むことがある。また、このカーカス層１１の内
側には低通気性ゴムからなるインナライナ１５が設けら
れている。

【００２１】上記カーカス層１１において、ビード部に
おける折返し部を除いた部分であるカーカス本体１１ａ
の外側に、このカーカス本体１１ａに沿わせて、コード
補強層２１が、ベルト層１２の端部１２ｅ近傍からビー
ドコア１３の近傍まで覆うように配置されている。この
コード補強層２１は、カーカス本体１１ａの内側に配置
してもよい。図２〜図４の実施の形態ではコード補強層
２１Ａ〜２１Ｃをカーカス本体１１ａの外側に、図５〜
図７の実施の形態ではコード補強層２１Ｄ〜２１Ｆをカ
ーカス本体１１ａの内側に配置している。これらコード
補強層２１，２１Ａ〜２１Ｆは、いずれも両端部のうち
少なくとも一端をベルト層１２及び／又はビードコア１
３とオーバーラップしないようにしている。

【００２２】このコード補強層２１は、特開平８−１７
４７１３号公報の波形製造方法等の公知の方法により製
造することができ、図８（ａ）に示すように、規則的に
並ぶ波状コード２２を図示しないゴムで被覆した状態に
形成される。また、このコード補強層２１は、６６．７
Ｎ（６．８ｋｇｆ）／ｃｍの荷重を加えた時の伸びが、
カーカス本体１１ａのラジアル方向の伸びに対して１．
５倍〜１５倍大きいものを使用するのが好ましい。

【００２３】更に、このコード補強層２１においては、
図８（ｂ）に示した波状コード２２のピッチ長Ｌやピッ
チ高さＨに関して、ピッチ長Ｌが６０ｍｍを超えたり、
ピッチ高さＨが２ｍｍ未満であったりすると、波状コー
ド２２の中心線方向（Ａ方向）の伸びが不十分となり、
また、ピッチ長Ｌが２ｍｍ未満であったり、ピッチ高さ
Ｈが２０ｍｍを超えたりするとカーカス本体１１ａに対
するラジアル方向の補強が不十分となる。

【００２４】そのため、この波状コード２２の波形状
は、ピッチ長Ｌが５ｍｍ〜６０ｍｍ、好ましくは１５ｍ
ｍ〜２５ｍｍで、ピッチ高さＨが２ｍｍ〜２０ｍｍ、好
ましくは３ｍｍ〜５ｍｍとする。

【００２５】また、波状コード２２の中心線方向（Ａ方
向）の伸びの均一性を保つために、コードの並びのずれ
量に関して、図８（ｃ）に示す、波状コード２２の中心
線方向（Ａ方向）と垂直な方向（Ｂ方向）からのずれ角
であるピッチずれθを、伸びの不均一性が問題とならな
い０度〜２０度の範囲内とすることが好ましい。

【００２６】そして、図８（ｄ）に示すように、波状コ
ード２２のコード密度を、剛性の高いビード部２に比較
して剛性の小さいフレックス領域となるショルダー部３
付近とで変化させて、それぞれの剛性に合わせて形成す
ることもでき、好ましくは、波状コード２２のコード密
度をショルダー部３ではビード部２に対して０．５倍〜
１．０倍とする。

【００２７】補強コードが上記構成であることにより、
小突起物乗り上げ時に発生する変形をカーカス層１１の
カーカスコードが吸収しきれずに破断しても、それをコ
ード補強層２１が吸収することによりタイヤのバースト
を遅らせるためショックバーストを免れることができ
る。

【００２８】また、コード補強層２１のコード方向は、
カーカス層１１のコード方向に対し、±２０度以内、好
ましくは±１０度以内で、最も好ましくは０度としてあ
る。このように、実質的に同方向とすることにより、コ
ード補強層２１の強度利用率をカーカス層１１の保持の
ため有効に活用することができる。

【００２９】更に、このコード補強層２１は、両端部を
ビードコア１３やベルト層１２に固定せず、一端又は両
端をフローティングとするとよい。即ち、少なくともコ
ード補強層２１の一方の端部をビードコア１３又はベル
ト層１２に対し、好ましくは２〜１０ｍｍ離して配置す
る。つまり、図１及び図２のカーカス本体１１ａに沿う
距離Ｓａや図３の同じくカーカス本体１１ａに沿う距離
Ｓｂ等を２〜１０ｍｍとする。

【００３０】なお、図１、図２、図７では、ビードコア
１３側の端部２１ａをフリーとし、図３と図６ではベル
ト層１２側の端部２１ｂをフリーとし、図４と図７で
は、ビードコア１３側の端部２１ａとベルト層１２側の
端部２１ｂの両方をフリーとしている。

【００３１】このようにコード補強層２１の少なくとも
一端を拘束しない構成により、小突起物への乗り上げに
より、タイヤのサイドウォール部４が大きく変形して
も、コード補強層２１はフリーの端部をすべらせて変形
荷重を逃がすため、衝撃エネルギーを吸収すると共に、
コード切れの発生を抑制することができる。

【００３２】上述した本発明のタイヤ構成によれば、キ
ャッツアイ衝撃等の小突起物乗り上げ時等の大変形によ
り、カーカスコードが破断するような状態になっても、
コード補強層２１が吸収してショックバーストを遅らせ
ることができるから、操縦不能による転倒事故を回避す
ることができる。

【００３３】

【実施例】タイヤサイズが２１５／４５Ｒ１７、図１の
カーカス層が１枚のタイヤ構造において、カーカス本体
と同一の種類のコードをピッチ長２５ｍｍ、ピッチ高さ
３ｍｍの波状に形成し、中心線方向の伸度がカーカス本
体のラジアル方向の伸度より６倍大きい波状コードをコ
ード補強層の補強コードとし，かつ、補強コードをカー
カスコードに対して０度にした空気入りタイヤ（実施
例）と、このコード補強層を設けない比較例タイヤの２
種の空気入りタイヤを製作した。

【００３４】この２種類の空気入りタイヤについて、破
壊エネルギーを測定したところ、比較例タイヤでは、破
壊エネルギーが０．１１１ｋＮ・ｍ（指数１００）で一
部に急激な空気圧低下が見られたのに対して、実施例タ
イヤでは、０．１５６ｋＮ・ｍ（指数１４１）であり、
急激な空気圧低下の発生は見られなかった。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の空気入
りタイヤによれば、カーカス本体の内側又は外側に沿わ
せて、ベルト層の端部近傍からビードコア近傍までコー
ド補強層を一層以上配置し、波状コードを補強コードと
したので、小突起物に乗り上げた時等の変形によって、
カーカスコードが破断しても、コード補強層がその変形
を吸収することによりバーストを遅れせることができ
る。

【００３６】そのため、急激な空気圧低下による操縦不
能等にならず、タイヤの安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の空気入りタイヤの
構成を示す半断面図である。

【図２】第１の実施の形態の空気入りタイヤのコード補
強層とカーカス層とベルト層との位置関係を模式的に示
す断面図である。

【図３】第２の実施の形態の空気入りタイヤのコード補
強層とカーカス層とベルト層との位置関係を模式的に示
す断面図である。

【図４】第３の実施の形態の空気入りタイヤのコード補
強層とカーカス層とベルト層との位置関係を模式的に示
す断面図である。

【図５】第４の実施の形態の空気入りタイヤのコード補
強層とカーカス層とベルト層との位置関係を模式的に示
す断面図である。

【図６】第５の実施の形態の空気入りタイヤのコード補
強層とカーカス層とベルト層との位置関係を模式的に示
す断面図である。

【図７】第６の実施の形態の空気入りタイヤのコード補
強層とカーカス層とベルト層との位置関係を模式的に示
す断面図である。

【図８】波状コードを模式的に示した図であり、（ａ）
は基本形状を示す図で、（ｂ）はピッチ長とピッチ高さ
を示す図で、（ｃ）は、ピッチずれを示す図で、（ｄ）
はコード密度の粗密を示す図である。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ１１カーカス層１１ａカーカス本体１２，１２ａ，１２ｂベルト層１２ｅベルト層の端部１３ビードコア１４ビードフィラー２１，２１Ａ〜２１Ｆコード補強層２１ａコード補強層のビードワイヤー側の端部２１ｂコード補強層のベルト層側の端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者板垣信一神奈川県平塚市追分２番１号横浜ゴム株式会社平塚製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともカーカス層とベルト層を有す
る空気入りタイヤにおいて、波状コードを補強コードと
するコード補強層を、前記カーカス層のカーカス本体に
沿わせて、前記波状コードの中心線の方向が前記カーカ
スコードと±２０度以下になるように、少なくとも一層
以上を配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】前記コード補強層の６６．７Ｎ／ｃｍ荷
重時の伸びが、前記カーカス本体のラジアル方向の同荷
重時の伸びの１．５倍〜１５倍である請求項１記載の空
気入りタイヤ。
【請求項３】前波状記コードの波形状のピッチ長が５
ｍｍ〜６０ｍｍで、ピッチ高さが２ｍｍ〜２０ｍｍであ
る請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記コード補強層の少なくとも一方の端
部を、前記ベルト層の端部又はビードコアの外周端から
２〜１０ｍｍ離して配置した請求項１〜請求項３のいず
れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記カーカス層のカーカスコードがラジ
アル方向又はタイヤ半径方向に対して±３０度以内のセ
ミラジアル方向である請求項１〜請求項４のいずれか１
項に記載の空気入りタイヤ。