JP2004009760A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層を用いた空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善する。
【解決手段】トレッド部１のカーカス層４の外周側に、スチールコードｍをタイヤ周方向Ｔに略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層８の周囲にスチールコードｎをタイヤ周方向Ｔに傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層９を配置してなるベルト層７を有しており、芯体ベルト層８のスチールコードｍが、横軸を伸び（％）、縦軸を荷重（Ｎ）とするＳ−Ｓ曲線において、０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの１／１５〜１／８倍となるように構成されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置してなるベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善するようにした空気入りラジアルタイヤ関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、空気入りラジアルタイヤのベルト層は、引き揃えた多数のスチールコードを未加硫ゴムでゴム引きした帯状ベルト材を幅方向にバイアスカットし、そのカット面を幅方向にしたベルト材が使用されているので、ベルト層の幅方向両端にバイアスカットしたスチールコードの切断端が露出している。そのため、特に高い荷重が加わった時や高速走行時に、ベルト層のエッジからセパレーションが発生し易いという問題があった。
【０００３】
そこで、従来、上記対策として、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲に、スチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を有する空気入りラジアルタイヤが提案されている。このようなベルト層の採用により、スチールコードの切断端がベルト層の幅方向端に露出しなくなるので、ベルト層の耐エッジセパレーション性を大幅に向上することができる。
【０００４】
しかしながら、芯体ベルト層をタイヤ周方向に略０°でスチールコードを連続して巻回した構成にするため、そのスチールコードに汎用の単層撚りコードまたは複層撚りコードを使用すると、加硫時の膨径に芯体ベルト層が追従できず、スチールコードが内周側の側線ループベルト層内に食い込み、その結果、タイヤ耐久性が著しく低下する。
【０００５】
そこで、その食い込みを回避するため、スチールコードの引張剛性を下げると、ベルト層としてタガ効果を十分に発揮することができず、タイヤ耐久性に悪影響を及ぼす。また、スチールコードの配列密度を小さくする方法もあるが、これによりスチールコード１本当たりに加わる負荷が増大するため、コード破断が起こり易くなり、タイヤ耐久性の低下が避けられない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善することが可能な空気入りラジアル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ラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記芯体ベルト層のスチールコードを、横軸を伸び（％）、縦軸を荷重（Ｎ）とするＳ−Ｓ曲線において、０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの１／１５〜１／８倍となるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記芯体ベルト層のスチールコードを、引き揃えた複数のスチール素線を一方向に撚った複数のストランドを引き揃えて前記スチール素線と同じ方向に撚った複撚りコードから構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の更に他の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記芯体ベルト層のスチールコードを、スパイラル状または波状に型付けした単層撚りコードまたは複層撚りコードから構成したことを特徴とする。
【００１０】
上記本発明によれば、上述したような特定した構造のスチールコードを芯体ベルト層に用いることで、伸び開始領域では伸び易く、その後の領域では伸び難くなる２段階伸び特性を有するため、加硫時の膨径に対してスチールコードを追従させることができ、かつ走行時には加硫時に伸ばされたスチールコードが伸び難くなって高いタガ効果を発揮することが可能になる。その結果、スチールコードの配列密度を低くする必要もなく、従って、タイヤ耐久性を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。
【００１３】
左右のビード部３間にカーカス層４が装架され、その両端部４ａがビード部３に埋設されたビ−ドコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４外周側にはベルト層７が設けられている。
【００１４】
ベルト層７は、円筒状の芯体ベルト層８とその周囲に配置した側線ループベルト層９とから構成されている。図２に示すように、芯体ベルト層８は、タイヤ周方向Ｔに略０°で連続して巻回したスチールコードｍをゴム層８Ａ内に配置した構成になっている。なお、ここで言う略０°で連続して巻回するとは、タイヤ周方向Ｔに対して５°以下で螺旋状に連続して巻き付けることである。
【００１５】
芯体ベルト層８のスチールコードｍは、図３に示す、横軸を伸び（％）、縦軸を荷重（Ｎ）とするＳ−Ｓ曲線において、０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの１／１５〜１／８倍となるように構成してあり、伸び開始領域では伸び易く、その後は伸び難くした２段階の伸び特性を有するようになっている。
【００１６】
なお、ここで言う０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きとは、伸び０．５％時における曲線の座標と、伸び１．０％時における曲線の座標とを結ぶ直線Ｘの傾きである。また、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きとは、伸び２．５％時における曲線の座標と、伸び３．０％時における曲線の座標とを結ぶ直線Ｙの傾きである。
【００１７】
０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きを示す直線Ｘの延長線と、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きを示す直線Ｙの延長線との交点である変曲点Ｚは、伸び１．０〜２．５％の範囲に位置している。
【００１８】
側線ループベルト層９は、芯体ベルト層８の周囲にゴムＧで被覆したスチールコードｎをタイヤ周方向Ｔに傾斜して螺旋状に巻回した構成になっている。スチールコードｎのタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θは、１５〜６０°の範囲である。
【００１９】
上述した本発明によれば、芯体ベルト層８のタイヤ周方向Ｔに略０°で連続して巻回するスチールコードｍを上記のように特定し、伸び開始領域では伸び易く、その後は伸び難くした２段階の伸び特性を有するようにしたので、加硫時の膨径に対して、スチールコードｍが内周側の側線ループベルト層９内に食い込むのを回避し、芯体ベルト層８が容易に追従させることができる一方、走行時には加硫時に伸ばされたスチールコードｍが伸び難くなって高いタガ効果を発揮することができる。そのため、スチールコードｍの配列密度を小さくする必要もない。従って、タイヤ耐久性の改善が可能になる。
【００２０】
０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが１／１５倍より小さいと、スチールコードｍの引張剛性が低くなりすぎて、タガ効果を十分に発揮することが難しくなる。逆に１／８倍より大きいと、スチールコードｍが内周側の側線ループベルト層９内に食い込むため、タイヤ耐久性を改善することができない。
【００２１】
本発明において、上述したようなスチールコードｍとしては、例えば、図４，５，６に示すような構造のものを用いることができる。
【００２２】
図４のスチールコードｍは、引き揃えた複数のスチール素線ｆを一方向に撚った複数のストランドＳを更に引き揃えてスチール素線ｆと同じ方向に撚った複撚りコードから構成したものである。伸び開始領域では、撚り戻しにより伸び易く、撚り戻し後には撚りが無くなるため伸び難くなる。
【００２３】
図５のスチールコードｍは、図５（ａ）に示すように、引き揃えた複数のスチール素線ｆを一方向に撚った複数のストランドＳを更に引き揃えてスチール素線ｆとは逆の方向に撚った単層撚りコードから構成し、それを図５（ｂ）に示すように、波状に型付けしたものである。伸び開始領域では型付け部分がストレート状に変形するため伸び易く、型付け部分が無くなってストレート状になると伸び難くなる。
【００２４】
図６のスチールコードｍは、引き揃えた複数（図では３本）の第１スチール素線ｆ１を一方向に撚った後、その外周側に複数（図では９本）の第２スチール素線ｆ２を配置して第１スチール素線ｆ１とは逆の方向に撚り、更にその外周側に複数（図では１５本）の第３スチール素線ｆ３を配置して第２スチール素線ｆ２とは逆の方向に撚った複層撚りコードから構成し、それを図５と同様に波状に型付けしてある。
【００２５】
図５，６では、スチールコードｍを波状に型付けしたが、スパイラル状に型付けしてもよい。
【００２６】
本発明は、特に高いタガ効果が要求されるバスやトラックなどの重荷重車両に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができるが、当然のことながらそれに限定されない。
【００２７】
【実施例】
タイヤサイズを１１Ｒ／２２．５で共通にし、芯体ベルト層のスチールコードの０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きを表１のように変えた図１に示す構成の本発明タイヤ１〜３（実施例１〜３）と比較タイヤ１，２（比較例１，２）とをそれぞれ各６本作製した。
【００２８】
各試験タイヤにおける芯体ベルト層のスチールコードの構造、配列密度は表１に示す通りであり、スチールコードの総使用重量は同一である。
【００２９】
また、各試験タイヤにおける側線ループベルト層は、３＋９＋１５×０．２２構造のスチールコードを２２本／５０ｍｍの密度で設けて構成され、そのスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は２１°である。
【００３０】
これら各試験タイヤを以下に示す試験方法により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を５６０ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、荷重３７．４ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で直径１７０７ｍｍの回転ドラム上を２００００ｋｍ走行させた時に、タイヤ故障の発生がなく完走したタイヤの本数を調べた。○は６本共完走し、タイヤ故障の発生なし、△は３〜５本完走、×は完走タイヤが２本以下を示す。
【００３１】
【表１】

表１から明らかなように、本発明タイヤは、いずれも６本共完走してタイヤ故障の発生がなく、従って、タイヤ耐久性を改善できることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように本発明は、芯体ベルト層のスチールコードを伸び開始領域では伸び易く、その後は伸び難くした２段階の伸び特性を有するようにしたので、加硫時の膨径に芯体ベルト層のスチールコードが食い込むことがなく、また走行時にタガ効果を発揮することができ、スチールコードの配列密度を小さくする必要もないため、タイヤ耐久性を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線要部断面図である。
【図２】図１のベルト層の要部を切り欠いて示す要部説明図である。
【図３】芯体ベルト層のスチールコードのＳ−Ｓ曲線の一例を示すグラフ図である。
【図４】芯体ベルト層に使用されるスチールコードの一例を示す拡大断面図である。
【図５】芯体ベルト層に使用されるスチールコードの他の例を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は要部側面図である。
【図６】芯体ベルト層に使用されるスチールコードの更に他の例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　トレッド部　　　　　　　　　２　サイドウォール部
３　ビ−ド部　　　　　　　　　　４　カ−カス層
７　ベルト層　　　　　　　　　　８　芯体ベルト層
９　側線ループベルト層　　　　　Ｓ　ストランド
Ｔ　タイヤ周方向　　　　　　　　Ｘ，Ｙ　直線
Ｚ　変曲点　　　　　　　　　　　ｆ，ｆ１，ｆ２，ｆ３　スチール素線
ｍ，ｎ　スチールコード

Claims (6)

1. トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記芯体ベルト層のスチールコードを、横軸を伸び（％）、縦軸を荷重（Ｎ）とするＳ−Ｓ曲線において、０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの１／１５〜１／８倍となるように構成した空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きの延長線と前記２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの延長線との交点である変曲点が伸び１．０〜２．５％の範囲に位置する請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記芯体ベルト層のスチールコードを、引き揃えた複数のスチール素線を一方向に撚った複数のストランドを引き揃えて前記スチール素線と同じ方向に撚った複撚りコードから構成した請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記芯体ベルト層のスチールコードを、スパイラル状または波状に型付けした単層撚りコードまたは複層撚りコードから構成した請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記芯体ベルト層のスチールコードを、引き揃えた複数のスチール素線を一方向に撚った複数のストランドを引き揃えて前記スチール素線と同じ方向に撚った複撚りコードから構成した空気入りラジアルタイヤ。
6. トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記芯体ベルト層のスチールコードを、スパイラル状または波状に型付けした単層撚りコードまたは複層撚りコードから構成した空気入りラジアルタイヤ。

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