JP2005319950A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高速耐久性と操縦安定性の両立を図ること。
【解決手段】少なくとも二つのベルト層４，５の内の少なくとも一つの両端を折り返して他のベルト層５の両端部を包み込み、その折り返したベルト層４における夫々の折り返し部分４ａの折り返し幅Ｃを当該折り返したベルト層４の総幅Ａの８％以上３０％以下の範囲内に設定すると共に、その折り返したベルト層４の折り返し端と他のベルト層５の端面との距離Ｄを５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内に設定し、その折り返したベルト層４の一方の折り返し部分４ａから他方の折り返し部分４ａにかけて、その折り返したベルト層４の総幅Ａよりも狭い幅Ｂの有機繊維コードからなる少なくとも一つのベルト補強層６を積層すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フォールデット構造のベルト層を有する空気入りタイヤに関する。

従来、例えば図４に示す如く、一対の環状のビードコア１及びビードフィラー２と、これら各ビードコア１及びビードフィラー２の周囲で端部を折り返したカーカス層３と、このカーカス層３に積層した二層の第１及び第２のベルト層１０４，１０５と、これら第１及び第２のベルト層１０４，１０５に覆設した第１ベルト補強層（フルカバー）１０６と、この第１ベルト補強層１０６の両端部に積層した第２ベルト補強層（エッジカバー）１０７とを備えた空気入りタイヤ１００が存在する。

この空気入りタイヤ１００は、第１及び第２のベルト層１０４，１０５の端面においてコードが自由端になっている。これが為、この空気入りタイヤ１００においては、タガ効果が減少して実質的なベルト幅（以下「有効ベルト幅」という。）が狭くなってしまうので、コーナリングパワーが低下する、という不都合があった。また、同様の理由から、高速走行時において、遠心力によりタイヤショルダー部ＳＨでせり上がり現象が生じ、第１及び第２のベルト層１０４，１０５のエッジセパレーションを招来する、という不都合もあった。

そこで、図５に示す空気入りタイヤ１１０においては、第１ベルト層１１４のタイヤ幅方向における両端部を内側（タイヤセンタＣＬ側）に向けて折り返し、この折り返し部分１１４ａを第２ベルト層１１５の夫々の端部の上に積層した所謂フォールデッド構造を採用することによって、第１及び第２のベルト層１１４，１１５の両端部の拘束力を高めて上記空気入りタイヤ１００の不都合の解消を図っている。例えば、この種のフォールデッド構造を有する空気入りタイヤ１１０としては、下記の特許文献１〜５に開示されている。

特開平８−３１８７０５号公報 特開昭５５−１５６７０５号公報 特開平８−１６４７０２号公報 特開２０００−６６１４号公報 特開平１−２４０３０７号公報 特開平１−２２３００４号公報 特開平５−１６２５０７号公報 特開昭５６−１６７５０４号公報 特開平５−１７８０１０号公報

しかしながら、上記従来の空気入りタイヤ１１０は、タイヤショルダー部ＳＨにおける拘束力を高くして剛性の向上を図り得る反面、タイヤセンタ部Ｃｔにおけるタイヤ周方向の剛性を相対的に低下させてしまう。これが為、高速走行時においては、クラウン部にせり上がりが生じて操縦安定性を低下させてしまう、という新たな不都合を招いてしまう。

ここで、上記従来の空気入りタイヤ１１０においては第２ベルト層１１５のタイヤセンタ部Ｃｔにベルト補強層１１６を積層しているが、これのみではクラウン部におけるせり上がり現象の抑制には不十分であった。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、高速耐久性を確保しつつ操縦安定性の向上を図り得る空気入りタイヤを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、少なくとも二つのベルト層の内の少なくとも一つの両端を折り返して他のベルト層の両端部を包み込み、その折り返したベルト層における夫々の折り返し部分の折り返し幅を当該折り返したベルト層の総幅の８％以上３０％以下の範囲内に設定すると共に、その折り返したベルト層の折り返し端と他のベルト層の端面との距離を５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内に設定し、その折り返したベルト層の一方の折り返し部分から他方の折り返し部分にかけて、その折り返したベルト層の総幅よりも幅の狭い有機繊維コードからなる少なくとも一つのベルト補強層を積層している。

また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、請求項１記載の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト補強層は、アラミド、ナイロンとアラミドの複合材料、ポリオレフィンケトン又は耐熱性ポリエステルからなる有機繊維コードを有している。

また、上記目的を達成する為、請求項３記載の発明では、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記有機繊維コードは、コード１本当たりの初期引張剛性を２５００Ｎ／ｍｍ²以上にしている。

本発明に係る空気入りタイヤは、高速耐久性や操縦安定性を向上させることができ、更に、軽量化をも図ることができる。

以下に、本発明に係る空気入りタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例により本発明が限定されるものではない。

本発明に係る空気入りタイヤの実施例を図１から図３に基づいて説明する。

図１の符号１０は本実施例の空気入りタイヤを示し、この図１は空気入りタイヤ１０をタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図を表す。尚、図１の断面図はタイヤセンタＣＬを境にして一方のみを示しているが、実際の空気入りタイヤ１０はタイヤセンタＣＬを中心として左右対称に形成されている。

本実施例の空気入りタイヤ１０は、一対の環状のビードコア１及びビードフィラー２と、これら各ビードコア１及びビードフィラー２の周囲で端部を折り返した少なくとも一層のカーカス層３と、このカーカス層３の接地踏面側に設けた二層の第１及び第２のベルト層４，５と、これら第１及び第２のベルト層４，５の内の最も外側の第２ベルト層５における接地踏面側に設けたベルト補強層６とを備えている。

先ず、上記カーカス層３は、複数本の例えばポリエステル等からなる有機繊維のカーカスコードがラジアル方向に配列されたものである。

次に、上記第１及び第２のベルト層４，５は、複数本のスチールや有機繊維（アラミド等）等からなるコードがタイヤ周方向に又はタイヤ周方向に対して所定の角度で巻き付けられた環状のものであって、本実施例においては第１ベルト層４、第２ベルト層５の順にタイヤ径方向の内側から外側に積層して配置されている。

ここで、本実施例にあっては、その第１ベルト層４のタイヤ幅方向における両端部が内側（タイヤセンタＣＬ側）に向けて折り返され、この折り返し部分４ａが第２ベルト層５の夫々の端部の上に積層されている。

このように、本実施例の空気入りタイヤ１０においては、そのベルト層を折り返しベルト構造（所謂フォールデッド構造）にしてタイヤ幅方向における第１及び第２のベルト層４，５の両端部の拘束力を高め、有効ベルト幅の拡大を図っている。これが為、この空気入りタイヤ１０においては、コーナリングパワーを向上させることができ、更に、高速走行時におけるタイヤショルダー部ＳＨのせり上がり現象を抑制することができるので、高速耐久性や操縦安定性の向上が可能になる。

次に、本実施例の空気入りタイヤ１０においては、そのフォールデッド構造のベルト層４，５上に下記の如きベルト補強層６を積層している。

本実施例のベルト補強層６は、複数本の有機繊維（ナイロン、アラミド、ナイロンとアラミドの複合材料、ポリオレフィンケトン、耐熱性ポリエステル等）からなるコードがタイヤ周方向に又はタイヤ周方向に対して所定の角度で巻き付けられた環状のものである。

本実施例にあっては、このベルト補強層６のタイヤ幅方向における一方の端部を第１ベルト層４の一方の折り返し部分４ａに重ね合わせると共に、他方の端部を第１ベルト層４の他方の折り返し部分４ａに重ね合わせる。

このように、第１ベルト層４の一方の折り返し部分４ａから他方の折り返し部分４ａにかけてベルト補強層６を積層することによって、更なる有効ベルト幅の拡大が図れ、これにより、より有効にコーナリングパワーの向上や高速走行時におけるタイヤショルダー部ＳＨのせり上がり現象の抑制を図ることができる。更に、そのベルト補強層６はタイヤセンタ部Ｃｔにも設けられているので、そのタイヤセンタ部Ｃｔにおける高速走行時のせり上がり現象も抑制することができる。

以上のことから、本実施例の構造からなる空気入りタイヤ１０は、高速耐久性や操縦安定性を更に向上させることができる。

ここで、上記ベルト補強層６のコードについては、その材質をアラミド、ナイロンとアラミドの複合材料、ポリオレフィンケトン又は耐熱性ポリエステルにすることが好ましく、これにより、より有効に高速耐久性や操縦安定性の向上を図り得る。

また、そのコードは、コード１本当たりの初期引張剛性が２５００Ｎ／ｍｍ²以上のものを用いることが好ましく、これによっても、より有効に高速耐久性や操縦安定性の向上を図り得る。ここでの初期引張剛性の値は、例えばナイロンからなる１本のコードを常温下で引張試験機にかけ、５Ｎ〜１００Ｎの範囲内での引張剛性を観たものである。

ここで、以上示した本実施例の空気入りタイヤ１０についての高速耐久性及び操縦安定性の評価試験を後述する試験条件で行った。

かかる評価試験では、試験タイヤとして、第１及び第２のベルト層４，５及びベルト補強層６のコード材質、ベルト補強層６や折り返し部分４ａの寸法を変えた本実施例の空気入りタイヤ１０（図２に示すタイプＡ〜Ｈ）を用意した。これらタイプＡ〜Ｈの空気入りタイヤ１０においては、第１ベルト層４の幅Ａを２００ｍｍに統一し、ベルト補強層６の幅Ｂや折り返し部分４ａの幅Ｃを変更している。また、これらタイプＡ〜Ｈの空気入りタイヤ１０における図１に示すステップ量（第１ベルト層４の折り返し端と第２ベルト層５の端面との距離）Ｄも７ｍｍに統一した。

また、かかる評価時の比較対象の試験タイヤとして、前述した図４に示す第１及び第２のベルト層１０４，１０５に折り返し部分が無い従来の空気入りタイヤ１００（従来品Ａ）と、図５に示す第１ベルト層１１４の折り返し部分１１４ａにまでベルト補強層１１６が積層されていない従来の空気入りタイヤ１１０（従来品Ｂ）とを用意した。

これらの試験タイヤは、２２５／４５ Ｒ１７のサイズとし、標準リムに装着した。

先ず、高速耐久性試験は、試験タイヤをドラム径１７０７ｍｍでＪＩＳ Ｄ ４２３０、ＪＩＳ高速耐久性試験を行い、このＪＩＳ高速耐久性試験終了後、１０分毎に１０ｋｍ／ｈ加速して試験タイヤが破損するまで当該加速を続けて評価したものである。かかる試験の評価は、従来品Ａの試験結果を１００とする指数で表し、指数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを意味する。

また、操縦安定性試験は、試験タイヤの空気圧を２３０ｋＰａにして車輌に装着し、テストコースにおいて５人のテストドライバーが１０点法によりフィーリング評価を行ったものである。かかる試験の評価は、従来品Ａの評価結果を１００とする指数で表し、指数値が大きいほど操縦安定性に優れていることを意味する。

更に、ここでは、本実施例の空気入りタイヤ１０の軽量化の度合いを検証する為に、各タイプＡ〜Ｈの重量も計量した。かかる評価においては、従来品Ａの計量結果を１００とする指数で表し、指数値が大きいほど軽量化されていることを意味する。

以上の評価の結果を図２に示す。

この図２によれば、タイプＢ〜Ｇの空気入りタイヤ１０が従来品Ａと比して高速耐久性と操縦安定性に優れ、更に軽量化もされていることが判る。

ここで、タイプＡの空気入りタイヤ１０は、高速耐久性と操縦安定性の双方共に従来品Ａよりも劣っている。これは、このタイプＡの空気入りタイヤ１０における折り返し部分４ａの折り返し幅Ｃが１２ｍｍと狭く、更に、ベルト補強層６が２ｍｍ（＝Ｃ−（Ａ−Ｂ）／２）しか折り返し部分４ａに重なっていないことが要因であり、これが為に、タイヤショルダー部ＳＨにおける第１及び第２のベルト層４，５の両端部の拘束力が従来品Ａよりも低下してしまったからである。

また、タイプＨの空気入りタイヤ１０は、高速耐久性と操縦安定性の向上は図れているが、従来品Ａよりも重量の増加が見受けられる。これは、折り返し部分４ａの折り返し幅Ｃが７０ｍｍと広過ぎることが要因である。

尚、従来品Ｂについては、ベルト層の折り返し部分にまでベルト補強層が積層されていないので操縦安定性が低下している。

以上の結果から、高速耐久性と操縦安定性に優れ、軽量化も為されているタイプＢ〜Ｇの空気入りタイヤ１０の寸法諸元，即ち、折り返し部分４ａの折り返し幅Ｃを第１ベルト層４の幅Ａの８％以上３０％以下（０．０８≦Ｃ／Ａ≦０．３）に設定することが好ましい。

また、タイプＣの空気入りタイヤ１０とタイプＦの空気入りタイヤ１０との比較から明らかなように、ベルト補強層６のコードをナイロンからアラミドに変更することによって、高速耐久性と操縦安定性を更に向上させることができる。

次に、上述したタイプＣの空気入りタイヤ１０と、これに対してステップ量Ｄを変えたもの（図３に示すタイプＣ１〜Ｃ６）を用意して、上記と同様の評価を行った。その評価の結果を図３に示す。

この図３によれば、ステップ量Ｄが５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にあるタイプＣとタイプＣ２〜Ｃ５の空気入りタイヤ１０が高速耐久性，操縦安定性及び軽量化の３要素に優れていることが判る。

ここで、タイプＣ１の空気入りタイヤ１０は、高速耐久性が劣っている。これは、このタイプＣ１の空気入りタイヤ１０におけるステップ量Ｄが３ｍｍと小さく、第２ベルト層５の端面が第１ベルト層４と干渉してしまうことが要因である。

また、タイプＣ６の空気入りタイヤ１０は、高速耐久性と操縦安定性の双方が劣っている。これは、このタイプＣ６の空気入りタイヤ１０におけるステップ量Ｄが３２ｍｍと大きいので、タイヤショルダー部ＳＨにおける第１及び第２のベルト層４，５の両端部で所望の拘束力を得られないことが要因である。

以上の結果から、高速耐久性，操縦安定性及び軽量化の３要素に優れているタイプＣとタイプＣ２〜Ｃ５の空気入りタイヤ１０の寸法諸元，即ち、ステップ量Ｄを５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内（５ｍｍ≦Ｄ≦３０ｍｍ）に設定することが好ましい。

以上示した如く、前述した第１及び第２のベルト層４，５及びベルト補強層６を備え、更に、折り返し部分４ａの折り返し幅Ｃを第１ベルト層４の幅Ａの８％以上３０％以下に設定すると共に、ステップ量Ｄを５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内に設定することによって、高速耐久性及び操縦安定性が向上すると共に軽量化をも図ることができる。

また、そのベルト補強層６のコードの材質をナイロン、アラミド、ナイロンとアラミドの複合材料、ポリオレフィンケトン又は耐熱性ポリエステルにする，又は／及び１本当たりの初期引張剛性が２５００Ｎ／ｍｍ²以上のコードを用いることによって、更なる高速耐久性や操縦安定性の向上を図り得る。

尚、本実施例にあっては第１ベルト層４の折り返し部分４ａを第２ベルト層５の夫々の端部の上に積層したものとして例示したが、これとは逆に、第２ベルト層５の両端部を折り返し、この折り返し部分を第１ベルト層４の夫々の端部の下に積層してもよい。また、本実施例にあっては二層のベルト層４，５を有するものとして例示したが、そのベルト層は、必ずしも二層に限定するものではなく、少なくとも二層備えていればよい。また、本実施例にあってはベルト補強層６を一層のみ有するものとして例示したが、本発明に係るベルト補強層は、必ずしも一層に限定するものではなく、二層以上備えていてもよい。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、ベルト層をフォールデット構造にしたものに有用であり、特に、そのフォールデット構造を有しつつも高速耐久性と操縦安定性の両立を図り、更に軽量化をも図る技術に適している。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を示す図であって、その空気入りタイヤをタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図である。 ステップ量を一定にした本発明に係る空気入りタイヤの高速耐久性試験及び操縦安定性試験の試験結果並びに重量の計測結果を示す図である。 ステップ量を変化させた本発明に係る空気入りタイヤの高速耐久性試験及び操縦安定性試験の試験結果並びに重量の計測結果を示す図である。 フォールデッド構造を有しない従来の空気入りタイヤを示す図であって、その空気入りタイヤをタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図である。 フォールデッド構造を有する従来の空気入りタイヤを示す図であって、その空気入りタイヤをタイヤ径方向に向けて切ったタイヤ幅方向の断面図である。

符号の説明

４ 第１ベルト層
４ａ 折り返し部分
５ 第２ベルト層
６ ベルト補強層
１０ 空気入りタイヤ

Claims (3)

1. 少なくとも二つのベルト層を備え、該ベルト層の内の少なくとも一つの両端を折り返して他のベルト層の両端部を包み込んだ空気入りタイヤにおいて、
   前記折り返したベルト層における夫々の折り返し部分の折り返し幅を当該折り返したベルト層の総幅の８％以上３０％以下の範囲内に設定すると共に、該折り返したベルト層の折り返し端と前記他のベルト層の端面との距離を５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内に設定し、
   前記折り返したベルト層の一方の折り返し部分から他方の折り返し部分にかけて、該折り返したベルト層の総幅よりも幅の狭い有機繊維コードからなる少なくとも一つのベルト補強層を積層したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ベルト補強層は、アラミド、ナイロンとアラミドの複合材料、ポリオレフィンケトン又は耐熱性ポリエステルからなる有機繊維コードを有することを特徴とした請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記有機繊維コードは、コード１本当たりの初期引張剛性が２５００Ｎ／ｍｍ²以上であることを特徴とした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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