JP2003246206A

JP2003246206A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003246206A
Application number: JP2002047841A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Kono; 好秀河野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2022-02-25
Also published as: JP4101530B2

Abstract

(57)【要約】【課題】二軸織物からなるベルト補助層のコードの破
断を防止して、周溝の溝底への亀裂の発生を阻止する。【解決手段】二層以上のベルト層７ａ，７ｂからなる
ベルト７および、ベルト７の外周側に配設したトレッド
８を具え、トレッド踏面８ａに、トレッド周方向に連続
して延びる周溝９，１１を設けたものであり、それぞれ
のトレッド側部域で、ベルト７の外側部に、二軸織物１
１よりなるそれぞれのベルト補助層１２を配設し、その
二軸織物１１を構成するコードを、ベルト補助層１２の
配設面内で曲線状に延在する迂曲コードとしてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気入りタイヤ、
とくには、乗用車用やトラック・バス用のスタッドレス
タイヤおよびオールシーズンタイヤあるいは、鉱山車両
用タイヤのように、比較的深い周溝を具えるタイヤの改
良に関するものであり、周溝の溝底への亀裂の発生を有
効に抑制する技術を提案するものである。

【０００２】

【従来の技術】トレッド踏面に、トレッド周方向に連続
して延びる、比較的深い深さの周溝を具えるこの種の従
来タイヤでは、タイヤの負荷転動に際して、ブロック、
リブ等の陸部が、周溝内へ迫り出す方向に大きく変形す
るため、接地面内の周溝の溝底が、その溝幅を減じる方
向の大きな圧縮力を繰返し受けることになる。

【０００３】またこの一方で、トレッド踏面の周長は、
トレッド中央部で最も長くトレッド側縁に向けて次第に
減少することから、タイヤの負荷転動に当っては、トレ
ッド側部域の陸部が、中央部分の陸部によって引摺られ
る傾向にあり、これにより、接地面内の周溝の溝底には
大きな周方向剪断力もまた繰返し作用することになるの
で、その溝底には、比較的速い時期に亀裂が発生し易
い。

【０００４】そして、このようにして発生した溝底亀裂
は、トレッド内部への進行によってベルトに達すると、
ベルトセパレーションの一因となるので、溝底亀裂の発
生は極力抑制することが有利であり、このことは、負荷
荷重が大きい上に、悪路を走行することを余儀なくされ
る鉱山車両用のタイヤにあってもまた同様である。

【０００５】そこで従来は、溝底亀裂の発生を抑制する
べく、トレッド横断面内での溝底の曲率半径を大きくし
て、周溝の溝底への応力集中を防止することが広く一般
に行われているも、かかる対策によってなお、とくに厳
しい使用条件の下では、亀裂の発生を十分には抑制する
ことはできなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これがため近年は、ベ
ルトおよびトレッドを具え、トレッド踏面に、トレッド
周方向に連続して延びる周溝を設けた空気入りタイヤ、
たとえばラジアルタイヤにおいて、トレッド側部域に、
直線状に延びるそれぞれの糸にて構成した二軸織物から
なるベルト補助層を埋設配置することが提案されてい
る。

【０００７】これによれば、二軸織物の縦横それぞれの
糸によって、溝底圧縮力、溝底剪断力等のそれぞれの方
向の力を支持させることで、溝底の変形を有効に抑制す
ることが可能となる。

【０００８】しかるに、縦糸および横糸のそれぞれがと
もに直線状に延びる通常の二軸織物にあっては、縦糸と
横糸との交差部での糸の擦れによるそれらの摩滅によっ
て糸の破断が生じ、逆に、その破断個所が溝底亀裂の早
期の発生を誘発することになるという問題があった。す
なわち、縦横に直線状に延びるそれぞれの糸からなる二
軸織物をベルト補助層として付加することは、溝底亀裂
の発生防止には実効のない施策であった。

【０００９】この発明は、このような問題点に鑑みてな
されたものであり、それの目的とするところは、二軸織
物からなるベルト補助層の、コードの破断を有効に防止
することで、それぞれのコードに、溝底変形の抑制機能
を十分に発揮させて、周溝の溝底への亀裂の発生を効果
的に阻止することができる空気入りタイヤを提供するに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る空気入り
タイヤは、二層以上のベルト層、通常はベルト層コード
が層間で相互に交差する二層以上のベルト層からなるベ
ルトおよび、ベルトの外周側に配設したトレッドを具
え、トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる
周溝を設けたものであり、それぞれのトレッド側部域
で、ベルトの幅方向外側部に、二軸織物からなるそれぞ
れのベルト補助層を配設し、そして、その二軸織物を構
成するコードを、ベルト補助層の配設面内で曲線状に延
在する迂曲コードとしたものである。

【００１１】このタイヤでは、トレッド踏面の周長差が
とくに大きくなって、陸部の引摺りに起因する周方向剪
断力が大きくなるトレッド側部域に、ベルト補助層を配
設して、その側部域に延在する周溝、とくにはその溝底
を、それぞれのコードによる力の支持に基づいて保護す
ることで、その溝底への亀裂の発生を有効に阻止するこ
とができる。

【００１２】しかもここでは、二軸織物を構成するそれ
ぞれのコードを迂曲コードとして、コードの見かけの長
さを長くすることにより、直線状に延びるそれぞれの糸
よりなる従来の二軸織物に比し、陸部の変形に伴ってコ
ードに生じる応力振幅を小さくして、それぞれのコード
の擦れの程度を有利に減じることができるので、コード
の破断を防止して、ベルト補助層に、所期した通りの機
能を長期間にわたって発揮させることができ、コードの
破断に起因する、亀裂の誘発のおそれを十分に取り除く
ことができる。

【００１３】ここで、それぞれのベルト補助層を、タイ
ヤ赤道面に対して対称に配設した場合には、赤道面に対
して左・右同様の効果を発揮させることができる。

【００１４】また、それぞれのベルト補助層を、トレッ
ド側縁に最も近接して位置するショルダー周溝の、トレ
ッド幅方向の内外にわたって配設したときは、先に述べ
たように、トレッド踏面の周長差が最も大きくなる領域
に存在する周溝、ひいては、その溝底を一層効果的に保
護することができる。

【００１５】ここにおいて好ましくは、迂曲コードを反
向曲線状に延在させる。これによれば、コードのみかけ
の長さをより長くすることが可能となり、コードの交絡
部に加わる、張力（応力）を更に減少でき、これによ
り、コードの擦れの程度を一層改善することができる。
この場合においてより好ましくは、迂曲コードの変曲点
を二以上とする。これによれば、上記効果のさらなる向
上を担保することができる。

【００１６】また好ましくは、相互に交差するそれぞれ
の迂曲コードの、トレッド周方向に対する平均延在角度
をほぼ４５°とする。このように構成したときは、トレ
ッド側部域に延在して、とくに大きな周方向剪断力を受
ける周溝に対し、両迂曲コードをともに有効に機能させ
て、溝底の剪断変形をより効果的に抑制することができ
る。

【００１７】ところで、二軸織物の、相互に交差するそ
れぞれの迂曲コードの交差角を、トレッド幅方向の内側
部と外側部とで相違させたときは、織物の切断端部にお
ける、コード間隔を内側部と外側部で変えることがで
き、これにより、擦れを更に効果的に抑制することがで
きる。

【００１８】そして、この場合にあって、迂曲コード
の、トレッド周方向でみた交差角を、トレッド幅方向の
内側部で外側部より大きくしたときは、トレッド幅方向
の内側部に延在する周溝に対し、溝近くでのコード間隔
を大きく取ることができ、これがため、二軸織物切断端
が溝底亀裂を誘発するおそれをより有効に防止すること
ができる。

【００１９】そしてまた好ましくは、迂曲コードを、有
機繊維もしくは金属繊維のモノフィラメントコードによ
り形成する。すなわち、溝底部の圧縮力を、ベルト補助
層としての二軸織物の迂曲コードに負担させるために
は、その迂曲コードの圧縮剛性を高めることが重要であ
るところ、撚りコードの圧縮剛性は、ゴムのそれとほぼ
同程度であるため、圧縮力の十分なる支持を期すること
ができず、この一方で、モノフィラメントコードは、撚
りコードに比し、十分大きな圧縮剛性を発揮することが
できる。

【００２０】また、溝底剪断力に関しては、それによっ
て生じる剪断応力を、コードに生じる引張応力と圧縮応
力との二軸応力に分解して考えると、迂曲コードの、上
述したような高い圧縮剛性は、周方向剪断力に対しても
また、溝底クラックの発生防止に有利に寄与することに
なる。

【００２１】なお、迂曲コードを有機繊維のモノフィラ
メントコードとしたときは、タイヤの軽量化を実現する
ことができ、また、それを金属繊維、たとえばスチール
のモノフィラメントコードとしたときは、圧縮剛性の一
層の増加を担保することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施形態を、図
面に示すところに基づいて説明する。図１は、この発明
の実施形態を、タイヤの半部について示す横断面図であ
り、図２は、トレッドの補強に寄与するそれぞれの補強
部材の配設例を概念的に示す要部平面図である。

【００２３】図１に示すところにおいて、タイヤ１は、
トレッド部２と、このトレッド部２のそれぞれの側部か
ら半径方向内方へ延びるサイドウォール部３と、各サイ
ドウォール部３の内周側に連続させて設けたビード部４
とを具えてなり、これらの各部２，３，４は、それぞれ
のビード部４に配設したビードコア５の周りに巻返され
てタイヤの骨組構造をなす、一枚以上のカーカスプライ
からなるカーカス、たとえばラジアルカーカス６によっ
て補強してなる。

【００２４】またここでは、ラジアルカーカス６のクラ
ウン部の外周側に二層以上のベルト層７ａ，７ｂからな
るベルト７を、層間でベルト層コードを相互に交差させ
て配設し、このようなベルト７の外周側に隣接させて設
けたトレッド８の踏面８ａに、トレッド周方向に連続し
て延びる、図では複数本の周溝９，１０を形成する。

【００２５】そしてまた、トレッド８の側部域で、ベル
ト７の幅方向外側部分に、たとえばそれに隣接させて、
二軸織物１１からなるそれぞれのベルト補助層１２を、
トレッド８の側縁近傍まで配設し、二軸織物１１を構成
するそれぞれのコード、好ましくはモノフィラメントコ
ードを、ベルト補助層１２の配設面内で、たとえば図２
に示すように、一定方向に湾曲して曲線状に延在するそ
れぞれの迂曲コード１１ａ，１１ｂとし、また好ましく
は、これらの迂曲コード１１ａ，１１ｂの、トレッド円
周方向に対する平均延在角度をほぼ４５°とする。

【００２６】このようなベルト補助層１２は、図１に示
すように、トレッド８の側縁に最も近接して位置するシ
ョルダー周溝１０の、トレッド幅方向の内外にわたって
配設することが好ましい。また好ましくは、ベルト補助
層１２を、図３に示すように、タイヤ赤道面Ｘに対して
対称に配設する。

【００２７】なお、二軸織物１１のそれぞれの迂曲コー
ド１１ａ，１１ｂは、図４に示すように、湾曲方向が相
反する曲線の連続になる反向曲線状に延在させること
が、先に述べたよに、単純に湾曲させて延在させる場合
に比し、見かけ長さをより長くできる点で好ましく、こ
のことは、変曲点が二以上の反向曲線状に延在させた場
合にさらに効果的である。

【００２８】そして、これらのいずれの場合にあって
も、相互に交差するそれぞれの迂曲コードの、トレッド
周方向での交差角は、図３，４に示すように、トレッド
幅方向の内側部と外側部との間で相違させることが好ま
しく、この場合の交差角は、トレッド幅方向の内側部で
外側部より大きくすることがより好ましい。

【００２９】ここで、モノフィラメントコードとするこ
とが好ましい迂曲コード１１ａ，１１ｂは、有機繊維で
形成することも金属繊維で形成することも可能である
が、たとえば、ゴムと接着可能なナイロン、ポリエチレ
ン、テレフタレート、芳香族ポリアミド等の有機素材
は、タイヤの軽量化を図る上で有利であり、また、スチ
ール等の金属繊維は、圧縮剛性を一層高めることができ
る点で、溝底亀裂の発生防止にさらに効果的である。

【００３０】ところで、図１，２に示すところでは、ラ
ジアルカーカス６のクラウン部の外周側で、ベルト７お
よびベルト補助層１２より内周側の位置に、ジクザグ状
に折れ曲がってトレッド周方向に延びる波状コード１３
ａからなるウエィビィ補強層１３を二層配設することと
しており、このようなウエィビィ補強層１３によれば、
空気圧の充填時の半径方向の成長を抑制することがで
き、かつ、走行にともなう走行成長をも大幅に抑制する
ことができる。

【００３１】

【実施例】図１，２に示すような構造を有し、内外二層
のウエィビィ補強層のそれぞれの波状コードをともに、
３＋９＋１５×０．１９のスチールコードとし、振幅を
３ｍｍ、波長を３６ｍｍとするとともに、コード延在方
向を実質上トレッド周方向、打込みを１１本／２０ｍｍ
とし、内外二層のベルト層のそれぞれのベルト層コード
をともに、１＋６×０．３４のスチールコードとすると
ともに、打込みを２４本／５０ｍｍとし、内層側ベルト
層のスチールコードを、図２に示す平面視で左上がり５
２°、外層側ベルト層のスコールコードを右上がり５２
°で延在させた、サイズが４３５／４５Ｒ２２．５の
トラック・バス用のラジアルタイヤにおいて、実施例タ
イヤ１，２，３のそれぞれでは、二軸織物よりなるベル
ト補助層を配設し、それぞれの迂曲コードの、トレッド
周方向に対する平均延在角度をほぼ４５°とした。ここ
で、実施例タイヤ１では、迂曲コードを、直径が０．２
１ｍｍのナイロンモノフィラメントコードとするととも
に、両迂曲コードの打込みをともに５０本／５０ｍｍと
し、それらのコードの延在態様を、図３に示すような、
比較的単純な湾曲形状とした。

【００３２】また、実施例タイヤ２は、迂曲コードの延
在態様を、図４に示すような反向曲線状とした点を除い
て実施例タイヤ１と同一の構造とし、実施例タイヤ３
は、迂曲コードを、直径が０．２０ｍｍのスチールコー
ドとするとともに、両迂曲コードの打込みをともに４０
本／５０ｍｍとした点を除いて実施例タイヤ１と同一の
構造とした。

【００３３】この一方で、比較例タイヤ１は、ベルト補
助層の配設を省いた構造とし、比較例タイヤ２は、二軸
織物よりなるベルト補助層は配設するも、その織物コー
ドを、図５に示すように直線状に延在する、直径が０．
６１ｍｍ、重さが１２６０ｄ／２のナイロン撚コードと
し、それぞれの撚コードの打込みを３０本／５０ｍｍと
した構造を有するものとした。そして、比較例タイヤ３
は、織物コードを直径が０．２１ｍｍのナイロンモノフ
ィラメントコードとするとともに、それぞれのコードの
打込みを５０本／５０ｍｍとした点を除いて比較例タイ
ヤ２と同一の構造とした。

【００３４】これらのそれぞれのタイヤを、空気圧９０
０ｋＰａ、荷重６０ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈの条件下
で、ショルダー周溝の溝底に亀裂が発生するまでドラム
上で負荷転動させ、亀裂が生じるまでの走行距離を測定
したところ表１に示す結果を得た。

【表１】表１に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、
比較例タイヤに比して溝底クラックの発生を効果的に抑
制できることが明らかである。

【００３５】

【発明の効果】かくしてこの発明によれば、上記実施例
からも明らかなように、曲線状に延在する迂曲コードよ
りなる二軸織物を、ベルトの幅方向外側に配設してベル
ト補助層とすることで、とくには、トレッド側部域の周
溝への溝底亀裂の発生を効果的に抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態をタイヤの半部につい
て示す横断面図である。

【図２】補強部材の配設例を概念図に示す要部平面図
である。

【図３】ベルト補助層の配設態様および迂曲コードの
延在形態を示す平面図である。

【図４】迂曲コードの他の延在形態を示す平面図であ
る。

【図５】比較タイヤの二軸織物を示す平面図である。

【符号の説明】

１タイヤ２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６ラジアルカーカス７ベルト７ａ，７ｂベルト層８トレッド８ａ，８ｂ踏面９，１０周溝１１二軸織物１１ａ，１１ｂ迂曲コード１２ベルト補助層１３ウエィビィ補強層１３ａ波状コードＸタイヤ赤道面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二層以上のベルト層からなるベルトおよ
び、ベルトの外周側に配設したトレッドを具え、トレッ
ド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる周溝を設け
てなる空気入りタイヤであって、それぞれのトレッド側部域で、ベルトの外側部に、二軸
織物よりなるそれぞれのベルト補助層を配設し、その二
軸織物を構成するコードを、ベルト補助層の配設面内で
曲線状に延在する迂曲コードとしてなる空気入りタイ
ヤ。
【請求項２】それぞれのベルト補助層を、タイヤ赤道
面に対して対称に配設してなる請求項１に記載の空気入
りタイヤ。
【請求項３】それぞれのベルト補助層を、トレッド側
縁に最も近接して位置するショルダー周溝の、トレッド
幅方向の内外にわたって配設してなる請求項１もしくは
２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】迂曲コードを、反向曲線状に延在させて
なる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】迂曲コードに二以上の変曲点を設けてな
る請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】相互に交差するそれぞれの迂曲コード
の、トレッド周方向に対する平均延在角度をほぼ４５°
としてなる請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタ
イヤ。
【請求項７】相互に交差するそれぞれの迂曲コードの
交差角をトレッド幅方向の内側部と外側部とで相違させ
てなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項８】迂曲コードの交差角を、トレッド幅方向
の内側部で外側部より大きくしてなる請求項７に記載の
空気入りタイヤ。
【請求項９】迂曲コードを有機繊維のモノフィラメン
トコードにより形成してなる請求項１〜８のいずれかに
記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】迂曲コードを金属繊維のモノフィラメ
ントコードにより形成してなる請求項１〜８のいずれか
に記載の空気入りタイヤ。