JP2004074827A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】優れたベルト耐久性が得られるようにした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】カーカス層４のトレッド部１における外周に、スチールコードをタイヤ周方向に対しバイアスに配置した複数のベルト層５１，５２を設け、これらベルト層５１，５２の両エッジ部に該エッジ部をタイヤ幅方向に跨がるようにした補強層６をタイヤ周方向に配置し、該補強層６をテキスタイル補強コードがタイヤ周方向に環状に配列した芯体層６０と、該芯体層６０の周囲にテキスタイル補強コードが螺旋状に連続的に巻回して偏平筒状に形成された外周層６１とから構成したことを特徴とする。
【選択図】　　　図１

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、特に超偏平重荷重用として優れたベルト耐久性を発揮する空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バスやトラック等の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいても、低床化により乗降時の便利さや積荷の上げ下ろし労力を軽減できることなどから、偏平率が小さい超偏平タイヤが普及しつつある。しかし、このような超偏平の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層が広幅であるため高速走行時のエッジ部のせり上がり量が大きくなってエッジセパレーションを起こしやすいという問題があった。
【０００３】
上記問題の対策として、スチールベルト層の両エッジ部に、波形に型付けしたスチールコードの複数本を平行に引き揃えてゴム引きしたウェーブストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻回するようにした補強層を設ける提案がある。しかしながら、ウェーブストリップをタイヤ周方向に複数回にわたり螺旋状に巻回すると、ウェーブストリップ間で型付け位相のずれができるためウェーブストリップが不規則に多重の重なりを形成し、欠陥の多い乱れた構造になりやすい。このようにウェーブストリップが乱れた構造は、タイヤ破壊の起点になりやすく、十分な補強効果が得られないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の課題を解消し、たとえ超偏平の重荷重用空気入りラジアルタイヤであっても、優れたベルト耐久性が得られるようにした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００５】
【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、カーカス層のトレッド部における外周に、スチールコードをタイヤ周方向に対しバイアスに配置した複数のベルト層を設け、これらベルト層の両エッジ部に該エッジ部をタイヤ幅方向に跨がるようにした補強層をタイヤ周方向に配置し、該補強層をテキスタイル補強コードがタイヤ周方向に環状に配列した芯体層と、該芯体層の周囲にテキスタイル補強コードが螺旋状に連続的に巻回して偏平筒状に形成された外周層とから構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
このようにベルト層の両エッジ部に該エッジ部をタイヤ幅方向に跨がるように補強層を配置し、その補強層を、テキスタイル補強コードがタイヤ周方向に環状に配列した芯体層と、この芯体層の周囲にテキスタイル補強コードを螺旋状に連続的に巻回して形成したバイアス構造の外周層とから形成したので、ベルト層の両端部のせり上がりを抑制することができる。また、補強層が上記構成であるため、テキスタイル補強コードを均一に緻密に配列することができ、従来のウェーブトリップを巻回するときのような不規則性を生ずることがなく、応力集中箇所を少なくするためタイヤ耐久性を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施形態を参照して具体的に説明する。
【０００８】
図１は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りラジアルタイヤを例示し、図２はベルト層に対する補強層の要部を示す。
【０００９】
図１において、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。トレッド部１の両側にそれぞれサイドウォール部２、ビード部３が左右対称に設けられ、そのタイヤ内側にスチールコードからなるカーカス層４がタイヤ周方向に対して略９０°の角度で設けられている。また、トレッド部１におけるカーカス層４の外周には、ベルト層５がタイヤ周方向に１周にわたるように設けられ、かつその両エッジ部に、それぞれ補強層６がタイヤ１周にわたり設けられている。
【００１０】
ベルト層５は、タイヤ周方向に対しスチールコードがバイアスに配列した複数のベルト層５１，５２から構成されている。各ベルト層５１，５２のスチールコードは両端がカットされた切断端を有すると共に、層間で互いに交差する関係になっている。ベルト層５の層数は、図１の例では２層であるが、適用車両の大きさに応じて３層以上を設けるようにしたものであってもよい。
【００１１】
補強層６はベルト層５の両エッジ部を覆うと共に、タイヤ周方向に環状に設けられている。図１の実施形態では、補強層６はベルト層５の最外側を覆う配置になっているが、これを図３に示す実施形態のように、ベルト層５の層間に挟むようにしてもよい。或いは、図４に示す実施形態のように、ベルト層５の最内側に配置するようにしてもよい。いずれの態様の場合にも、補強層６がベルト層５のエッジ部をタイヤ幅方向に横切り、そのエッジ部をタイヤ幅方向の内側と外側とに跨がるようにする。
【００１２】
上記補強層６は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、内側に芯体層６０を配置し、その外側を外周層６１で偏平筒状に取り囲むように構成されている。その芯体層６０と外周層６１は、いずれもテキスタイル補強コードを平行に配列したゴム引き層から構成されている。
【００１３】
このうち芯体層６０は、テキスタイル補強コードが実質的にタイヤ周方向に平行に配列し、タイヤ周方向に環状になった帯状体として形成されている。ここで実質的にタイヤ周方向に配列する、タイヤ周方向Ｅに対するコード角度θ０　が、０°〜１５°、好ましくは０°〜１０°の範囲であることをいう。また、芯体層６０の外側を偏平筒状に覆う外周層６１は、テキスタイル補強コードを上記芯体層５０の周囲に螺旋状に巻きつかせると共に、少しずつピッチをずらせて連続的に巻回することにより、横断面が偏平筒状に形成されている。外周層６１のテキスタイル補強コードがなす螺旋角、すなわち、タイヤ周方向に対するコード角度θは、好ましくは１５°〜４０°、さらに好ましくは１８°〜３０°にするとよい。
【００１４】
上記のように補強層６は、芯体層６０と外周層６１とがテキスタイル補強コードから構成されると共に、外周層６１がバイアス構造になっていて、タイヤ周方向の伸長に対して適度の変形態を有するため、加硫時のリフト操作によく追従することができ、かつ伸長後は芯体層６０と外周層６１とのタガ効果により、タイヤが高速走行するときのベルト層５両端部のせり上がりを効果的に抑制する。また、上記構成を有することで、テキスタイル補強コードを平行に均一緻密に配列可能になるため、従来のウェーブストリップを巻回する場合のように不規則性を発生しない。したがって、ベルト層エッジ部において応力集中箇所を少なくし、タイヤの耐久性を向上することができる。
【００１５】
本発明において、補強層６の幅は特に限定されないが、上記効果を効率よく発揮するため２５〜１００ｍｍの範囲にするとよい。また、必要により、上記補強層６に加えて、テキスタイルコードをタイヤ周方向に小さな角度（タイヤ周方向に対するコード角度で１０°以内）に螺旋状に巻き付けるようにした一定幅の補強層とか、或いはテキスタイルコードまたはスチールコードのバイアス補強層を設けるようにしてもよい。
【００１６】
また、補強層６は、外周層６１のテキスタイル補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜方向と、これに隣接するベルト層５（５１，５２）のスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜方向とが対面する層間で互いに反対方向になるように配置するとよい。かかる配置により、上述したベルト層端部のせり上がり防止効果を一層向上することができる。
【００１７】
本発明において、補強層の芯体層および外周層に使用するテキスタイル補強コードとしては、タイヤコードとして従来から使用されている繊維がいずれも使用可能である。例えば、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維等の有機繊維コードを挙げることができる。また、必要に応じてアラミドコード、ＰＢＯ（ポリパラフェニレン・ベンツビス・オキサゾール）コードなども使用可能である。
【００１８】
本発明において、上記構成からなる空気入りラジアルタイヤを生産するときは、補強層は予め独立部品として別生産しておき、それを別途成形されたグリーンタイヤのベルト層に組み付けるように生産すればよい。このようなタイヤ生産方法をとることにより、従来のタイヤ生産設備を何ら変更することなく、本発明の空気入りラジアルタイヤを生産することができる。
【００１９】
補強層を独立部品として生産する方法としては、まずテキスタイル補強コードを成形ドラム上にドラム周方向に対して１５°以内の範囲で螺旋状に巻き付け、巻幅約２５〜１００ｍｍの環状の帯状体を芯体層として成形する。次いで、この芯体層を成形ドラムから外して、ガイドローラを４カ所に配置した移送機構に掛け替え、その移送機構を介して芯体層を回動させながら、その芯体層の周囲にテキスタイル補強コードを螺旋状に連続的にピッチをずらせながら巻き付けて外周層を形成し、芯体層を偏平筒状の外周層で覆った補強層を形成する。
【００２０】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ一般に適用可能であるが、特に偏平率が７０％以下の超偏平重荷重用空気入りラジアルタイヤに適用する場合に、その効果が大きい。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズが２７５／７０Ｒ２２．５、偏平率が７０％であり、図１のようにスチールコードからなる２層のベルト層を構成すると共に、その両エッジ部に、テキスタイルコードの材料とコード角度θ０　，θとを表１のように異ならせた芯体層と外周層からなる５０ｍｍ幅の補強層を配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤ（実施例１，２）を製作した。
【００２２】
また、比較のため、同じタイヤサイズと偏平率で、かつ同一構成のスチールコードベルト層の両エッジ部に、スチールコードのウェーブストリップを螺旋状に巻き付けて上記と同一幅にした補強層を配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤ（従来例）を製作した。
【００２３】
これら３種類のタイヤについて、それぞれ下記の耐久性試験を行った結果を表１に示す。
【００２４】
〔耐久性試験〕
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９００ｋＰａを充填して、ドラム径１７０７ｍｍの室内ドラム試験機により、速度４５ｋｍ／ｈで、規定荷重３１５０ｋｇに対して１４０％（４４１０ｋｇ）の荷重を負荷して走行させ、ベルトエッジ部にセパレーションが発生するまでの走行距離を測定した。評価は従来例タイヤの走行距離を１００とする指数で行い、その指数値が大きいほど耐久性に優れていることを意味する。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、ベルト層の両エッジ部に該エッジ部をタイヤ幅方向に跨がるように補強層を配置し、その補強層を、テキスタイル補強コードがタイヤ周方向に環状に配列した芯体層と、この芯体層の周囲にテキスタイル補強コードを螺旋状に連続的に巻回して形成したバイアス構造の外周層とから形成したので、ベルト層の両端部のせり上がり抑制することができる。また、補強層が上記構成であるため、テキスタイル補強コードを均一に緻密に配列することができ、従来のウェーブストリップを巻回するときのような不規則性を生ずることがなく、応力集中箇所を少なくするためタイヤ耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示する子午線断面図である。
【図２】図１の空気入りラジアルタイヤを使用する補強層の説明図であり、（Ａ）は一部を破断して示す展開図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤのベルト層部分の概略図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤのベルト層部分の概略図である。
【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　カーカス層
５，５１，５２　ベルト層
６　補強層
６０　芯体層
６１　外周層

Claims (8)

1. カーカス層のトレッド部における外周に、スチールコードをタイヤ周方向に対しバイアスに配置した複数のベルト層を設け、これらベルト層の両エッジ部に該エッジ部をタイヤ幅方向に跨がるようにした補強層をタイヤ周方向に配置し、該補強層をテキスタイル補強コードがタイヤ周方向に環状に配列した芯体層と、該芯体層の周囲にテキスタイル補強コードが螺旋状に連続的に巻回して偏平筒状に形成された外周層とから構成した空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記芯体層を構成するテキスタイル補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が０°〜１５°であり、前記外周層を構成するテキスタイル補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が１５°〜４０°である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記補強層を前記複数のベルト層の最外側に配置した請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記前記補強層を前記複数のベルト層の層間に配置した請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記補強層を前記複数のベルト層の最内側に配置した請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記外周層のテキスタイル補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜方向と、前記ベルト層のスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜方向とを層間で互いに反対方向にした請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記補強層の幅が２５〜１００ｍｍである請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 偏平率７０％以下の偏平重荷重用ラジアルタイヤである請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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