JP2005145318A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト端部やカーカスプライ端部に補強層を設けた場合に、補強層自体が応力集中要因となること、または端部の亀裂の進展を抑制して、タイヤの長ライフ化、複数回の更正を可能とした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】切断コードを並列に配置したカーカスプライ１をビードコア２の周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部外周に、これも切断コードを並列に配置したベルト層３、４、５、６を配設した空気入りラジアルタイヤであって、 主コード補強層としてのカーカスプライ１及びベルト層３、４、５、６の少なくとも一のコード切断端部分に補助補強層９を、その幅方向端をコード切断端に対して幅方向外側または半径方向外側に迫り出させて配設し、該補助補強層９の主コード補強層と対向する面にタイヤ周方向に間隔をおく複数の突起１０を設ける。また、補助補強層を真鍮板、鉄板、鋼板等で構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主には、トラック・バス等に用いて好適な、カーカスプライやベルト層などの主コード補強層の端部からの亀裂の進展を防止して、耐久性を高めた空気入りラジアルタイヤに関するものである。

トラック・バス用の重荷重用ラジアルタイヤにあって、トレッドの摩耗後に更正タイヤとして複数回にわたって使用されるものでは、長期間の使用により、ベルト層の幅方向端部や、カーカスプライの巻き返し端部などの、路面走行時に応力が集中しやすい部分から亀裂が発生し、それがセパレーションの核となりやすいという問題があった。
これは、ビード部のカーカスプライ巻き返し端部では、内圧充填時にカーカスプライが引き抜ける方向に力が働く一方で、負荷転動時にはビード部が屈曲されることにより、タイヤ半径方向の引っ張りおよび圧縮の繰返し変形が発生して、カーカスプライの巻き返し端部と周囲のゴムとの剛性段差に起因してゴムに亀裂が生じることおよび、ベルト層端においても、内圧充填および負荷転動時の変形により、周囲のゴムとの剛性段差に起因してゴムに亀裂が生じることが原因である。

このため、例えば、特開昭５０−１３２６０４号公報に記載されているように、ベルト層の幅方向端部やカーカスプライの巻き返し端部分に、補強素子をゴム被覆した補強層を隣接させて設け、ベルト層の幅方向端等に発生する応力集中を緩和する技術が提案されている。
ところが、このような構成のタイヤにおいても、補強層自体の端末に応力集中が生じてゴムに亀裂が発生する他、補強層とベルト層又はカーカスプライとの層間に応力集中が生じてそこに亀裂が発生し、それがセパレーションの核となるという問題点が依然としてあった。
特開昭５０−１３２６０４３号公報

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、ベルト層の幅方向端部分やカーカスプライの巻き返し端部分に、補強素子をゴム被覆した補強層を隣接させて設けた場合に、補強層自体が応力集中の要因となることを抑制し、または、ベルト層端部もしくはカーカスプライの巻き返し端部に亀裂が発生してもその進展を有効に抑制して、タイヤのさらなる長ライフ化を可能とし、併せて、複数回にわたる更正を十分可能とした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、切断コードの並列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列配置になる二層以上のベルト層を配設したものであって、主コード補強層としての、カーカスプライの一枚以上およびベルト層の二層以上の少なくとも一のコード切断端部分に隣接させて、補助補強層を、その幅方向端をコード切断端に対して幅方向外側または半径方向外側に迫り出させて配設し、この補助補強層の、主コード補強層と対向する面に、タイヤ周方向に間隔をおく複数の突起を設けてなる。

これによれば、ベルト層の幅方向端又はカーカスプライ巻き返し端から亀裂を発生することを、それぞれの端部と周囲のゴムとの剛性段差を、主コード補強層のコード切断端から迫り出させて配設した補助補強層の存在それ自体をもって、緩和して抑制することができ、また、発生した亀裂が、ベルト層のコード又はカーカスプライコードに沿って進展するのを、その進展経路に介在させた突起によって亀裂の進行をブロックすることにより、効果的に抑制することができる。
これにより、タイヤのより一層の長ライフ化を図ることができ、タイヤの更正にあたって繰返し使用される部分である台タイヤの耐久性を高めることができる。

ここで好ましくは、請求項２に記載したように、主コード補強層と、補助補強層の突起の先端との主コード補強層の厚み方向の距離を１ｍｍ以内とする。
これによれば、突起の先端と主コード補強層のコード切断端部分の側面との距離を十分に近接させることにより、前述したような、亀裂進展経路内に突起を確実に介在させて、亀裂の進展抑制効果をより実効あるものとすることができる。いいかえれば、この距離を１ｍｍより大きくすると、亀裂進展を抑制する効果が小さくなる。

また好ましくは、請求項３に記載したように、補助補強層を、真鍮板、真鍮メッキされた鉄板、あるいは真鍮メッキされた鋼板で構成する。
これによれば、補助補強層とゴムとの接着性を高めて、補助補強層とゴムとの間の亀裂が発生することを防止することができる。ここで鋼板とは、ステンレス鋼板等を含むものとする。

さらに好ましくは、請求項４に記載したように、補助補強層の突起の高さを、０．１ｍｍ以上とする。
これによれば、亀裂進展経路に介在させた突起の、進展経路に直交する面内での投影面積を大きくして突起に対する亀裂の迂回進行を有効に阻止することができるので、亀裂の進展をより有効に防止することができる。

さらに好ましくは、請求項５に記載したように、補助補強層をプレス加工により成形する。
これによれば、補助補強層をより簡易な工程にて成形することができ、主コード補強層からの亀裂発生および進展を防止することができる空気入りラジアルタイヤを、より容易に製造することができる。

ここで、補助補強層は、請求項６に記載したように、主コード補強層に沿わせて平板状に配設することも、請求項７に記載したように、主コード補強層のコード切断端部分をそれの全周にわたって包み込むように配設することもできる。
また、請求項８に記載したように、周方向の連続構造または分割構造とすることもできる。

また、本発明に係る重荷重用ラジアルタイヤは、請求項９に記載したように、切断コードの並列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列配置になる二層以上のベルト層を配設したものであって、主コード補強層としての、カーカスプライの一枚以上及びベルト層の二層以上の少なくとも一のコード切断端部分に、前記切断コードよりも細い径の補強コードよりなる補助補強層を、主コード補強層の、並列配列された複数本のコードの一本毎あるいは、数本毎に迂曲させて、波状に通過させて構成することもできる。

タイヤのビード部では、図２０にビード部の部分拡大断面図で示すように、負荷転動時のリムフランジ５１からの突き上げにより、カーカスプライ５２の巻き返し端部にそれに沿った剪断歪Ｅの集中が生じ、またベルト層端においても、図２１に、タイヤの一部を破断除去した略線斜視図で示すように、隣接するベルト層５３、５４相互間の異方性により層間剪断歪Ｆが発生し、それぞれの補強素子に沿う剪断歪が発生する。このように補強素子に沿う剪断歪が発生する場合は、補助補強層をそれぞれの主コード補強層のコード切断端に単に隣接させて配設したのみでは、主コード補強層の剛性段差に起因する亀裂の発生は抑制できても、図２２に示すように、補助補強層の補強素子５５と主コード補強層の補強素子５６との間に新たに剪断歪Ｇが発生し、そこから亀裂が発生して、主コード補強層の補強素子に沿って亀裂が進展してしまうという問題点があった。

請求項９に記載のタイヤは、補助補強層と主コード補強層との間に発生する剪断歪を抑制することに着目して、補助補強層を主コード補強層のコード切断端部分に、並列配列された複数のコードの一本毎あるいは、数本毎に迂曲させて、波状に通過させることにより、補助補強層と主コード補強層とが面する領域をなるべく大きくすることで、補助補強層と主コード補強層の相互間の拘束力を高めて、前記剪断歪を効果的に分散し、抑制することができるので、補助補強層と主コード補強層との間のゴムから亀裂が発生することを防止することができる。また、補助補強層の補強コードを、主コード補強層のコードよりも細い径とすることにより、補助補強層それ自身の端部の亀裂発生を抑制するとともに、補助補強層を主コード補強層に対して波状に設けることをより容易なものとすることができる。

ここで好ましくは、請求項１０に記載したように、補助補強層の補強コードをモノフィラメントコードとする。
これによれば、モノフィラメントコードの変形のしやすさをもって、補助補強層を主コード補強層に対して波状に設けることをさらに容易にすることができる。
また、モノフィラメントコードは通常の撚りコードに比して、初期伸びが小さいので、補助補強層の主コード補強層に対する拘束力をより高めて、前記剪断歪をより効果的に分散し、抑制して、前記亀裂抑制効果をより高めることができる。

また好ましくは、請求項１１に記載したように、補助補強層の補強コードを有機繊維コードとする。
これによれば、有機繊維コードの曲げ剛性が低いことに起因して、補助補強層を前述のように主コード補強層の切断コード端に波状に通過させて配置することを、より容易なものとすることができる。

あるいは、請求項１２に記載したように、補助補強層の補強コードを、真鍮モノフィラメントコードまたは真鍮メッキされたスチールモノフィラメントコードとする。
これによれば、補助補強層とゴムとの接着性を高めて、補助補強層とゴムとの間に亀裂が発生することを防止することができるとともに、補強コードを真鍮もしくはスチールとすることにより、他の素材のコードに比して細い径にて十分な強度とすることが出来るため、補助補強層を主コード補強層に対して波状に配設することを、より容易なものとすることができる。

さらに好ましくは、請求項１３に記載したように、補助補強層を補強コードの二軸織物とする。
補助補強層を一方向に補強コードを並列配列したものとした場合には、補強コードの延在方向と異なる方向に力が働いたときに、カップリング変形と呼ばれる補強層自身の付加的な剪断変形が生じて、主コード補強層と補助補強層との間の剪断歪が増加することになるのに対して、補助補強層を補強コードの二軸織物とすることにより、このようなカップリング変形に起因する主コード補強層と補助補強層との間の剪断歪の増加を抑制することができる。

また、本発明に係る重荷重用ラジアルタイヤは、請求項１４に記載したように、切断コードの並列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列配置になる二層以上のベルト層を配設したものであって、主コード補強層としての、カーカスプライの一枚以上及びベルト層の二層以上の少なくとも一のコード切断端部分を包み込む形態で真鍮板よりなる補助補強層を配設してなるものとすることもできる。

主コード補強層のコードや補助補強層の補強コードとしては、スチールコード等の金属コードや、ナイロン、レーヨン等の有機繊維コードが広く用いられるが、これらのコードは、ゴムとの接着性を良好なものとするために、表面に真鍮メッキ処理または浸漬処理がなされている。ところが、主コード補強層や補助補強層のコード切断端では、切断によりそれらのコードの素材がゴム中に露出し、ゴムとの接着性が悪化して、亀裂発生の核となるおそれがあった。
このため、請求項１４に記載のタイヤでは、主コード補強層のコード切断端を真鍮板で覆うことにより、該コード切断端への亀裂の発生を防止する。また、たとえば、補助補強層を補強コードを並列配列したものとした場合には、その補強コードの切断端がゴムとの接着性が良好でないことに起因して新たに亀裂発生の要因となることに着目し、ここでは、補助補強層を真鍮板で構成して、補助補強層それ自体のゴムとの接着性を良好にすることで、補助補強層からの亀裂を防止する。

さらに好ましくは、請求項１５に記載したように、補助補強層を、周方向の分割構造とし、あるいは、請求項１６に記載したように、補助補強層を構成する真鍮板に、タイヤの子午線方向に延在する複数のスリットを設ける。
カーカスプライやベルト層のコード切断端では、タイヤ転動時にタイヤ周方向の引っ張り変形や曲げ変形が生じ、特に重荷重等の過酷な条件では、真鍮板よりなる補助補強層自身に疲労破壊による亀裂が発生する問題が生じる。
これに対し、真鍮板を分割配置した場合には、真鍮板を設けない部分を積極的に変形させることにより、真鍮板の応力を下げて、真鍮板の疲労破壊による亀裂を防止することができる。または、真鍮板にタイヤ子午線方向に延在する複数のスリットを設けた場合には、スリットを設けた部分を積極的に変形させて、真鍮板のスリットを設けない部分の応力を下げて、真鍮板の疲労破壊による亀裂を防止することができる。これらのことにより、重荷重等の厳しい使用条件下でも真鍮板よりなる補助補強層の耐久性を高めることができる。

さらに好ましくは、請求項１７に記載したように、補助補強層を構成する真鍮板の厚みを０．３ｍｍ以下とする。
前述の様に、真鍮板はタイヤの転動によって曲げ変形が生じるため、真鍮板の剛性が高すぎると、疲労破壊により真鍮板自身が破断しやすくなる。さらに真鍮板はゴムに比べて剛性が極めて高いため、薄い板としても十分な補強効果が得られる。このため、補助補強層を構成する真鍮板の厚みを０．３ｍｍ以下として、真鍮板の剛性を意図的に下げて変形を許容して応力を下げて、真鍮板の疲労破壊による亀裂を防止することができる。
真鍮板の厚みを０．３ｍｍより厚くすると、真鍮板の剛性が高くなりすぎて、真鍮板よりなる補助補強層の疲労破壊を招きやすくなる。

以上に述べたところから明らかなように、本発明の空気入りラジアルによれば、主コード補強層の切断端や補助補強層端およびそれらの層間からの亀裂発生または進展を抑制して、より一層のタイヤの長ライフ化を図ることができる。
なお、本発明は、カーカスプライやベルト層の主コード補強層の切断端への亀裂の発生の防止のみならず、例えばビード部を補強するビード補強層（チェーファーなど）のコード切断端の亀裂防止にも適用することができるものである。

以下に、本発明の実施の形態を、図面に示すところに基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施形態を、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤの半部について示すトレッド部の幅方向断面図である。図中１は切断コードの並列配置になるカーカスプライを示す。

ここでは、ビードコア２間でトロイダル状に延び、側部部分をビードコア２の周りに巻き返してなるカーカスプライ１のクラウン部の外周側に、四層のベルト層３、４、５、６を配設するとともに、ベルト層６の外周側にトレッドゴム７を配設する。さらに、ビードコア２の周りのカーカスプライ１の周りにはチェーファー８を設ける。
主コード補強層としての、ベルト層５のコード切断端部分をそれの全周にわたって包み込む形態にて補助補強層９を設け、この補助補強層９の、ベルト層５と対向する面に、タイヤ周方向に間隔をおく複数の突起１０を設ける。

図２は、補助補強層の他の配設態様を示す模式断面図である。
図１では、補助補強層９をベルト層５のコード切断端部分を包み込む形態にて配設したが、ここでは、補助補強層９を主コード補強層であるベルト層５に沿わせて平板状に、ベルト層５の内周側に隣接する形態にて配設し、補助補強層９のベルト層５の側面に面する部分にタイヤ周方向に連なる突起１０を設ける。
図３は、補助補強層のタイヤ周方向の配設態様を示す図である。
図３（ａ）に示すように、補助補強層９は、タイヤ周方向に連続する円環状のものとすることができるが、図３（ｂ）に示すように、所定のピッチにてタイヤ周方向に分断して配置することも出来る。後者によれば、補助補強層を設けない部分を積極的に変形させて、補助補強層自身に発生する歪を下げて、補助補強層自身が重荷重の過酷な条件下で疲労破壊することを防止することができる。

図４は、補助補強層の亀裂防止機能を説明する模式断面図である。
図４（ｂ）に示すように、突起を有しない補強層９ｄによってベルト層のコード切断端Ａを包み込む場合には、そこから発生する亀裂は、タイヤ幅方向内方に向かって、矢印の方向に進展する。図４（ａ）に示すように、突起１０を有する補助補強層９をコード切断端Ａを包み込むように配置して、亀裂の進展経路に、突起１０を介在させることにより、亀裂の進展を突起１０によりブロックして防止することができる。ここで突起１０とベルト層５の補強コードとの間の、タイヤ半径方向距離ｈは、１ｍｍ以内であることが好ましい。

図５は、補助補強層を主コード補強層に沿わせて平板状に配設した場合の、具体的な形態を示す模式図である。
補助補強層は、板厚０．０８ｍｍの平板状の真鍮板で構成し、真鍮板の片側を切り起し加工して、切り起した部分を図示のように折り曲げて、高さ０．４ｍｍ、幅２ｍｍのつめを形成し、これを突起とすることができる。隣接するつめの間隔は０．４ｍｍとし、補助補強層９の突起１０ａの先端とのベルト層５の厚み方向の距離ｈは０．２ｍｍとしている。

図６は、補助補強層をコード切断端を包み込むように配設した場合の、他の形態を示す模式図である。
ここでは補助補強層を、板厚０．０８ｍｍの平板状の真鍮板で構成し、真鍮板の両側部を切り起し加工して、切り起こした部分を図示のように折り曲げて、高さ０．４ｍｍ、幅２ｍｍのつめを形成し、これを二列の突起としたものである。列内の隣接するつめの間隔は０．４ｍｍとし、補助補強層９の突起１０ａの先端とのベルト層５の厚み方向の距離ｈは０．２ｍｍとして、ベルト層５のコード切断端を包み込むように配設する。

図７は、補助補強層のコード切断端を包み込むように配設した場合の、さらに他の形態を示す模式図である。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は平面図である。
補助補強層を、板厚０．０８ｍｍの平板状の真鍮板で構成し、真鍮板の両側部を四角錐状にプレス加工して、高さ０．５ｍｍ、幅１ｍｍ、長さ１ｍｍの二列の突起を形成し、隣接する突起の間隔は３ｍｍとし、補助補強層９の突起１０ｂの先端とのベルト層５の厚み方向の距離ｈは０．５ｍｍとして、ベルト層５のコード切断端を包み込むように配設する。

図８は、補助補強層のさらに他の形態を示す模式図である。図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は平面図である。
補助補強層を、板厚０．０８ｍｍの平板状の真鍮板で構成し、真鍮板の両側部を直径０．５ｍｍの円筒状に打ち抜き加工して、高さ０．５ｍｍの突起を形成し、隣接する突起の間隔は２ｍｍとし、補助補強層９の突起１０ｃの先端とのベルト層５の厚み方向の距離ｈは０．６ｍｍとして、ベルト層５のコード切断端を包み込むように配設する。

図９はこの発明の他の実施形態を、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤについて示すトレッド部の幅方向断面図である。図中１１は切断コードの並列配置になるカーカスプライを示す。
ここでは、ビードコア１２間でトロイダル状に延び、側部部分をビードコア１２の周りに巻き返してなるカーカスプライ１１の外周側に、四層のベルト層１３、１４、１５、１６を配設するとともに、ベルト層１６の外周側にトレッドゴム１７を配設する。
主コード補強層としての、カーカスプライ１１およびベルト層１５のコード切断端部分に、前記コードよりも細い径の補強コードよりなる補助補強層１８、１９を、主コード補強層の並列配列された複数のコードの一本毎あるいは、数本毎に迂曲させて、波状に通過させる。
図１に示すところのタイヤに比して、補助補強層１８、１９を主コード補強層のコードに対して波状に配置したところが異なる点である。

図１０は、補助補強層の主コード補強層への配設態様を示す模式図である。
図１０（ａ）はカーカスプライ１１の巻き返し端部分での補強コードに直交する平面内における断面図であり、図１０（ｂ）は補助補強層１８をタイヤの側面から見た図である。補助補強層１８は、図１０（ｂ）に示すように、カーカスプライ１１のスチールコードからなる補強コードの一本ごとに迂曲させて、ナイロンモノフィラメント二軸織物からなる補助補強層を波状に通過させて、図１０（ａ）に示すように、配設する。

図１０（ｃ）はカーカスプライ１１の補強コードに直交する平面内における断面図であり、図１０（ｄ）は補助補強層１８をタイヤの側面から見た図である。ここでは、補助補強層１８は、図１０（ｄ）に示すように、カーカスプライ１１のスチールコード補強コードの二本ごとに迂曲させて、真鍮モノフィラメント二軸織物からなる補助補強層を波状に通過させて、図１０（ｃ）に示すように、配設する。

図１０（ｅ）はベルト層１５の端部分での補強コードに直交する平面内における断面図であり、図１０（ｆ）は補助補強層１９をタイヤの側面から見た図である。ここでは、補助補強層１９は、図１０（ｆ）に示すように、ベルト層１５のスチールコードからなる補強コードの一本ごとに迂曲させて、ナイロンモノフィラメント二軸織物からなる該補助補強層を波状に通過させて、図１０（ｅ）に示すように、配設する。

図１２はこの発明のさらに他の実施形態を、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤについて示すトレッド部の幅方向断面図である。図中３１は切断コードの並列配置になるカーカスプライを示す。
ここでは、ビードコア３２間でトロイダル状に延び、側部部分をビードコア３２の周りに巻き返してなるカーカスプライ３１の外周側に、四層のベルト層３３、３４、３５、３６を配設するとともに、ベルト層３５の外周側にトレッドゴム３７を配設する。
主コード補強層としての、カーカスプライ３１およびベルト層３５のコード切断端部分に、包み込む形態にて真鍮板よりなる補助補強層３８、３９をそれぞれ設ける。
図９に示すところのタイヤに比して、補助補強層を真鍮板としたところが異なる点である。

図１３は補助補強層３８の配設態様の一例を示す模式図である。図１３（ａ）は側面図を、図１３（ｂ）はタイヤ幅方向での断面図を示す。
図１３に示すように、真鍮板よりなる帯状の補助補強層３８を、カーカスプライ３１の補強コードの切断端を包み込むように配設する。
図１４は補助補強層３９の配設態様の一例を示す模式図である。図１４（ａ）は側面図を、図１４（ｂ）はタイヤ幅方向での断面図を示す。
図１４に示すように、真鍮板よりなる帯状の補助補強層３９を、ベルト層３５の補強コードの切断端を包み込むように配設する。

図１５は補助補強層３８の他の配設態様の一例を示す模式図である。図１５（ａ）は側面図を、図１５（ｂ）はタイヤ幅方向での断面図を示す。
図１５に示すように、真鍮板よりなる帯状の補助補強層３８にタイヤ周方向に一定ピッチにてスリット４０を設け、補助補強層３８をベルト層３１の補強コードの切断端を包み込むように配設する。
図１６は補助補強層３９の他の配設態様の一例を示す模式図である。図１６（ａ）は側面図を、図１６（ｂ）はタイヤ幅方向での断面図を示す。
図１６に示すように、真鍮板よりなる帯状の補助補強層３８にタイヤ周方向に一定ピッチにてスリット４１を設け、補助補強層３９をベルト層３５の補強コードの切断端を包み込むように配設する。

図１７は補助補強層３８のさらに他の配設態様の一例を示す模式図である。図１７（ａ）は側面図を、図１７（ｂ）はタイヤ幅方向での断面図を示す。
図１７に示すように、補助補強層３８をタイヤ周方向に一定ピッチにて分断された真鍮板からなる補助補強層板３８ａ〜ｅから構成し、補助補強層３８をベルト層３１の補強コードの切断端を包み込むように配設する。
図１８は補助補強層３９の他の配設態様の一例を示す模式図である。図２１（ａ）は側面図を、図１８（ｂ）はタイヤ幅方向での断面図を示す。
図１８に示すように、補助補強層３９をタイヤ周方向に一定ピッチにて分断された補助補強層板３９ａ〜ｆから構成し、補助補強層３９をベルト層３５の補強コードの切断端を包み込むように配設する。

以下に、本発明に係るタイヤの実施例について説明する。
（実施例１）
供試タイヤとして、図１に示すサイズが４３５／４５ Ｒ２２．５で、ベルト層３〜６６を１＋６×０．３４ｍｍのコードを２４本／２０ｍｍの打ち込み密度で並列配列してゴム被覆して構成し、それぞれのコードのタイヤ赤道面ＥＸに対する角度を、ベルト層３では右に５２度、ベルト層４では右に１８度、ベルト層５では左に１８度、ベルト層６では左に１８度として、補助補強層９を図５〜８に示す形態とした実施例タイヤ１〜６と、実施例タイヤ１から補助補強層９を除外した形態の比較例タイヤ１を用意した。各タイヤと対応する図面を表１に示す。

本発明に係るタイヤの亀裂防止性能を評価する目的で、実施例タイヤ１〜６および比較例タイヤ１を、サイズが１２．００−２２．５のリムにリム組するとともに、充填空気圧を９００ｋＰａとして、５６ｋＮの荷重を負荷してドラム試験を行い、速度６０ｋｍ／ｈにて、実施例タイヤ１〜６については５万ｋｍ、比較例タイヤ１については２．５万ｋｍの距離を走行した後に、供試タイヤを切断解剖して、図１に示す、ベルト層５の幅方向端から発生した亀裂の幅方向長さを周上１２箇所で測定し、比較例タイヤ１の亀裂長さの周上平均値と、実施例タイヤ１の亀裂長さの平均値を計算で求めた。

表１に示すところによれば、実施例タイヤ１〜６は、比較例タイヤ１に比して亀裂が短くなっており、突起の形状が、つめ、四角錐、円柱のいずれの形状においても、優れた亀裂進展抑制効果が得られていることがわかる。実施例タイヤ５は、補助補強層９の突起１０の先端とのベルト層５の厚み方向の距離ｈが１．０ｍｍと大きいため、実施例タイヤ１〜４に比して亀裂長さが長くなっており、該距離ｈをなるべく小さくすることが亀裂抑制により有利であることを示している。実施例タイヤ６は突起高さＨが０．０８ｍｍと小さいため、実施例タイヤ１〜４に比して亀裂長さが長くなっており、該突起高さＨをなるべく大きくするほうが、亀裂抑制効果がより高いことが分かる。

（実施例２）
供試タイヤとして、図９に示すサイズが１１Ｒ２２．５で、カーカスプライを（１×３＋９＋１５）×０．１７５ｍｍ＋１×０．１５ｍｍ（コード径１．１ｍｍ）のスチールコードを２６本／５ｃｍの打ち込み密度で並列配列してゴム被覆したものを、タイヤ子午線方向に配置したものとして構成し、ベルト層１３〜１６を３×０．２ｍｍ＋６×０．３８ｍｍ（コード径１．２ｍｍ）のスチールコードを２５本／５ｃｍの打ち込み密度で並列配列してゴム被覆したものを、それぞれのコードのタイヤ赤道面ＥＸに対する角度を、ベルト層１３では右に５０度、ベルト層１４では右に２０度、ベルト層１５では左に２０度、ベルト層１６では左に２０度とし、それぞれの層幅を、ベルト層１３を１５５ｍｍ、ベルト層１４を１８０ｍｍ、ベルト層１５を１５０ｍｍ、ベルト層１６を８０ｍｍとして構成し、前記コードよりも細い径の補強コードの二軸織物からなる幅２０ｍｍの補助補強層１８、１９を、カーカスプライ１１およびベルト層１５の並列配列された複数のコードの一本毎あるいは、二本毎（実施例タイヤ９のみ）に迂曲させて、波状に通過させて、それらを構成する補強コードを表２、３に示すものとした実施例タイヤ７〜１１と、図１１に示す形態の比較例タイヤ２を用意した。なお、図１１に示すタイヤは、カーカスプライ１１およびベルト層１３〜１６については図９に示すタイヤと同じものであり、カーカスプライ１１端およびベルト層１５端のそれぞれに、補強層２０、２１を、主コード補強層の並列配列された複数のコードに単に隣接させて、平板状に配設したものである。

本発明に係るタイヤの亀裂防止性能を評価する目的で、実施例タイヤ７〜１１および比較例タイヤ２を、サイズが８．２５−２２．５のリムにリム組すると共に、充填空気圧を７００ｋＰａとして、３５００ｋｇｆの荷重を負荷して、半径１．７ｍのスチールドラムにて、室温４６度の条件で、速度６０ｋｍ／ｈにて、ドラム走行試験を行い、２万ｋｍ走行した後に、供試タイヤを切断解剖して、図９に示す、カーカスプライ１１端、ベルト層１５端および補助補強層１８、１９端から発生した亀裂の幅方向長さを周上８箇所で測定し、比較例タイヤ２の亀裂長さの周上平均値と、実施例タイヤ７〜１１の亀裂長さの平均値を計算で求め、実施例タイヤ７〜１１の亀裂長さの周上平均値を、比較例タイヤ２の亀裂長さの周上平均値をコントロールとして指数評価した。その結果を表２、３に示す。

表２および３に示すところによれば、実施例タイヤ７〜１１は、比較例タイヤ１に比してベルト層１５端およびカーカスプライ１１端から発生する亀裂が短くなっており、ベルト層端部およびカーカスプライ端部に単に隣接して補助補強層を平板状に配設するよりも、主コード補強層の並列配列された複数のコードの一本毎あるいは、二本毎（実施例タイヤ９のみ）に迂曲させて、波状に通過させるほうが、より効果的に亀裂の発生を防止できることがわかる。実施例タイヤ１では、補助補強層自体の端からの亀裂が、比較例タイヤ２並となっているが、これは補強コードの径が０．３５ｍｍと同じであることによるものであり、補助補強層の補強コード径はなるべく小さいものを用いることが、補助補強層端からの亀裂発生を防止する上でより有利であることがわかる。

（実施例３）
供試タイヤとして、図１２に示すサイズが１１Ｒ２２．５で、カーカスプライ３１を（１×３＋９＋１５）×０．１７５ｍｍ＋１×０．１５ｍｍ（コード径１．１ｍｍ）のスチールコードをコードを２６本／５ｃｍの打ち込み密度で並列配列してゴム被覆したものを、タイヤ子午線方向に配置したものとして構成し、ベルト層３３〜３６を３×０．２ｍｍ＋６×０．３８ｍｍ（コード径１．２ｍｍ）のスチールコードを２５本／５ｃｍの密度で並列配列してゴム被覆したものを、それぞれのコードのタイヤ赤道面ＥＸに対する角度を、ベルト層３３では右に５０度、ベルト層３４では右に２０度、ベルト層３５では左に２０度、ベルト層３６では左に２０度とし、それぞれの層幅を、ベルト層３３を１５５ｍｍ、ベルト層３４を１８０ｍｍ、ベルト層３５を１５０ｍｍ、ベルト層３６を８０ｍｍとして構成し、幅３０ｍｍの真鍮板からなる補助補強層３８、３９を、それぞれカーカスプライ３１の端部とベルト層３５の端部を包み込む形態にて折り曲げて１５ｍｍの帯板として設け、補助補強層３８、３９の形態を、図１３〜１８に示す、周方向に連続したもの、周方向に１５ｍｍごとに分割して配置したもの、もしくは周方向に１５ｍｍごとにスリットを設けたものとし、真鍮板の厚みをそれぞれ０．１、０．３、０．５ｍｍとした実施例タイヤ１２〜１７と、図１９に示す補助補強層を設けない形態の比較例タイヤ３をそれぞれ用意した。なお、図１９に示すタイヤは、カーカスプライ３１およびベルト層３３〜３６については、図１２に示すタイヤと同じものである。

本発明に係るタイヤの亀裂防止性能を評価する目的で、実施例タイヤ１２〜１７および比較例タイヤ２を、サイズが８．２５−２２．５のリムにリム組すると共に、充填空気圧を７００ｋＰａとして、試験車両（１０ｔトラック）に装着して、１０万ｋｍ走行した後、供試タイヤを切断解剖して、図１２に示す、カーカスプライ３１端、ベルト層３５端から発生した亀裂の長さを周上８箇所で測定するとともに、補助補強層３８、３９の真鍮板の割れの有無を測定し、比較例タイヤ３の亀裂長さの周上平均値と、実施例タイヤ１２〜１７の亀裂長さの周上平均値を計算で求め、実施例タイヤ１２〜１７の亀裂長さの周上平均値を、比較例タイヤ３の亀裂長さの周上平均値をコントロールとして指数評価した。その結果を表４に示す。

また、本発明に係るタイヤのさらに厳しい重荷重条件での亀裂防止性能を評価する目的で、実施例タイヤ１２〜１７および比較例タイヤ２を、サイズが８．２５−２２．５のリムにリム組すると共に、充填空気圧を７００ｋＰａとして、３５００ｋｇｆの荷重を負荷して、半径１．７ｍのスチールドラムにて、速度６０ｋｍ／ｈにて、ドラム走行試験を行い、３万ｋｍ走行した後に、供試タイヤを切断解剖して、図１２に示す、カーカスプライ３１端、ベルト層３５端から発生した亀裂の幅方向長さを周上８箇所で測定するとともに、補助補強層３８、３９の割れの有無を測定し、比較例タイヤ２の亀裂長さの周上平均値と、実施例タイヤ１２〜１７の亀裂長さの周上平均値を計算で求め、実施例タイヤ１２〜１７の亀裂長さの周上平均値を、比較例タイヤ３の亀裂長さの周上平均値をコントロールとして指数評価した。その結果を表５に示す。

表４に示すところによれば、実施例タイヤ１２〜１６は、比較例タイヤ３に比してベルト層端およびカーカスプライ端から発生する亀裂が短くなっており、ベルト層およびカーカスプライ端に真鍮板からなる補助補強層を包み込む形態にて配設することにより、効果的に亀裂の発生を防止できることがわかる。
また、実施例タイヤ１６は１０万ｋｍ走行後に割れが発生しているが、これは補助補強層をなす真鍮板の厚みが厚すぎると剛性が高くなりすぎて、曲げ変形に補助補強層が追従しにくく、応力が高くなるため、真鍮板自身が疲労破壊により割れやすくなるためである。このため、真鍮板は０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。

表５に示すところによれば、実施例タイヤ１２〜１７は、さらに厳しい重荷重条件のもとでも、比較例タイヤ３に比して、比較例タイヤ３に比してベルト層端およびカーカスプライ端から発生する亀裂が短くなっており、ベルト層およびカーカスプライ端に真鍮板からなる補助補強層を包み込む形態にて配設することにより、効果的に亀裂の発生を防止できることがわかる。

またこの条件においても、実施例タイヤ１６は１０万ｋｍ走行後に割れが発生しているが、これは補助補強層をなす真鍮板の厚みが厚すぎると剛性が高くなりすぎて、曲げ変形に補助補強層が追従しにくく応力が高くなるため、真鍮板自身が割れやすくなるためである。このため、真鍮板の厚みは０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。
さらに、真鍮板の厚みを０．３ｍｍ以下としても、周上にスリットを設けないタイプの実施例タイヤ１２および１７においては、真鍮板に割れが発生していることから、より厳しい条件で補助補強層自体の割れを防止するためには、スリット有もしくは分割配置とすることが好ましいことが分かる。

本発明は、カーカスプライ端およびベルト層端での亀裂発生を抑制して、タイヤの長ライフ化を図ることができる重荷重用空気入りラジアルタイヤに適用して効果的なものである。

この発明の一実施形態をタイヤの半部について示すトレッド部の幅方向断面図である。 補助補強層の他の配設態様を示す模式断面図である。 補助補強層のタイヤ周方向の配設態様を示す図である。 補助補強層の亀裂防止機能を説明する模式断面図である。 補助補強層の具体的な形態を示す模式図である。 補助補強層の他の形態を示す模式図である。 補助補強層のさらに他の形態を示す模式図である。 補助補強層のさらに他の形態を示す模式図である。 この発明の他の実施形態を、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤについて示すトレッド部の幅方向断面図である。 補助補強層の主コード補強層への配設態様を示す模式図である。 従来のタイヤを、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤについて示すトレッド部の幅方向断面図である。 この発明のさらに他の実施形態を、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤについて示すトレッド部の幅方向断面図である。 補助補強層のカーカスプライ端への配設態様の一例を示す模式図である。 補助補強層のベルト層端への配設態様の一例を示す模式図である。 補助補強層のカーカスプライ端への他の配設態様の一例を示す模式図である。 補助補強層のベルト層端への他の配設態様の一例を示す模式図である。 補助補強層のカーカスプライ端への他の配設態様の一例を示す模式図である。 補助補強層のベルト層端への他の配設態様の一例を示す模式図である。 従来のタイヤを、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したタイヤについて示すトレッド部の幅方向断面図である。 従来タイヤのビード部の剪断歪の発生態様を示す模式図である。 従来タイヤのベルト層端部の剪断歪の発生態様を示す模式図である。 主コード補強層の補強素子と補助補強層の補強素子との間に発生する剪断歪を示す模式図である。

符号の説明

１ カーカスプライ
２ ビードコア
３ ベルト層
４ ベルト層
５ ベルト層
６ ベルト層
７ トレッドゴム
８ チェーファー
９ 補助補強層
１０ 突起
１０ａ 突起
１０ｂ 突起
１０ｃ 突起
１１ カーカスプライ
１２ ビードコア
１３ ベルト層
１４ ベルト層
１５ ベルト層
１６ ベルト層
１７ トレッドゴム
１８ 補助補強層
１９ 補助補強層
２０ 補強層
２１ 補強層
３１ カーカスプライ
３２ ビードコア
３３ ベルト層
３４ ベルト層
３５ ベルト層
３６ ベルト層
３７ トレッドゴム
３８ 補助補強層
３９ 補助補強層
５１ リムフランジ
５２ カーカスプライ
５３ ベルト層
５４ ベルト層
５５ 補強素子
５６ 補強素子

Claims (17)

1. 切断コードの並列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列配置になる二層以上のベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤであって、
   主コード補強層としての、カーカスプライの一枚以上およびベルト層の二層以上の少なくとも一のコード切断端部分に隣接させて、補助補強層を、その幅方向端をコード切断端に対して幅方向外側または半径方向外側に迫り出させて配設し、この補助補強層の、主コード補強層と対向する面に、タイヤ周方向に間隔をおく複数の突起を設けてなる空気入りラジアルタイヤ。
2. 主コード補強層と、補助補強層の突起の先端との主コード補強層の厚み方向の距離を１ｍｍ以内としてなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 補助補強層を、真鍮板、真鍮メッキされた鉄板、あるいは真鍮メッキされた鋼板で構成してなる請求項１もしくは２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 補助補強層の突起の高さを、０．１ｍｍ以上としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 補助補強層をプレス加工により成形してなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 補助補強層を主コード補強層に沿わせて平板状に配設してなる請求項１〜５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 補助補強層を、主コード補強層のコード切断端部分をそれの全周にわたって包み込む形態で配設してなる請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 補助補強層を、周方向の連続構造または分割構造としてなる請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
9. 切断コードの並列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列配置になる二層以上のベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤであって、
   主コード補強層としての、カーカスプライの一枚以上及びベルト層の二層以上の少なくとも一のコード切断端部分に、前記切断コードよりも細い径の補強コードよりなる補助補強層を、主コード補強層の、並列配列された複数本のコードの一本毎あるいは、数本毎に迂曲させて、波状に通過させてなる空気入りラジアルタイヤ。
10. 補助補強層の補強コードをモノフィラメントコードとしてなる請求項９に記載の空気入りラジアルタイヤ。
11. 補助補強層の補強コードを有機繊維コードとしてなる請求項９もしくは１０のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
12. 補助補強層の補強コードを真鍮モノフィラメントコードまたは真鍮メッキされたスチールモノフィラメントコードとしてなる請求項９もしくは１０に記載の空気入りラジアルタイヤ。
13. 補助補強層を補強コードの二軸織物としてなる請求項９〜１２のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
14. 切断コードの並列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列配置になる二層以上のベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤであって、
    主コード補強層としての、カーカスプライの一枚以上及びベルト層の二層以上の少なくとも一のコード切断端部分を包み込む形態で真鍮板よりなる補助補強層を配設してなる空気入りラジアルタイヤ。
15. 補助補強層を、周方向の分割構造としてなる請求項１４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
16. 補助補強層を構成する真鍮板に、タイヤの子午線方向に延在する複数のスリットを設けてなる請求項１４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
17. 補助補強層を構成する真鍮板の厚みを０．３ｍｍ以下としてなる請求項１４〜１６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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