JP2005319955A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト層の外周にベルト補強層が配設された空気入りラジアルタイヤにおいて、高速耐久性を確保しつつ、優れた乗心地性能を発揮する空気入りラジアルタイヤを提供すること。
【解決手段】スチールコード９がタイヤ赤道線Ｃに対して互いに逆向きに傾斜して交差するように積層された２枚のベルトプライ７、８からなるベルト層６と、ベルト層６の外周側に配設されるベルト補強層１０とを備える空気入りラジアルタイヤであって、ベルト補強層１０は、タイヤ赤道線Ｃに対して傾斜して配列されたナイロンコード１１を有するとともに、ベルト補強層１０の幅方向端部が、ベルトプライ８の内周側に折り返されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト層と、そのベルト層の外周側に配設されたベルト補強層とを備える空気入りラジアルタイヤに関する。

通常、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ベルト層を備え、たが効果による補強を行っている。かかるベルト層は、一般に、コードがタイヤ赤道線に対して互いに逆向きに傾斜して交差するように積層された少なくとも２枚のベルトプライから構成されている。当該空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層の幅方向両側においてコード端部が高速走行時の遠心力による大きな歪み変形を繰り返し受けるため、エッジセパレーションが発生するという問題があった。

そこで、従来、図５に示すように、タイヤ赤道線Ｃに平行に配列したコード１６を有するベルト補強層１７を、ベルト層１５の外周に配設することが行われている。これにより、ベルト層１５のコード端部の歪み変形を抑制して、高速耐久性の向上を図っている。しかしながら、当該構成ではトレッド部の剛性の増加が不可避であり、乗心地性能が低下するという問題があった。

また、下記特許文献１では、図６に示すように、タイヤ赤道線Ｃに平行に配列したコード１６を有するベルト補強層１８を、ベルト層１５の幅方向両側の外周に配設することが提案されている。しかしながら、当該構成は、ベルト層１５の幅方向中央を補強するものではなく、高速走行時のベルト層１５の浮き上がりや、ベルト折れ不良の発生を抑制する効果に乏しいという問題があった。

下記特許文献２では、図７に示すように、外周側ベルトプライ１５ａの外周にベルト補強層１９を配設しつつ、内周側ベルトプライ１５ｂの幅方向両側の外周にベルト補強層２０を配設しており、しかも、ベルト補強層１９のコード１６をタイヤ赤道線Ｃに対して５°〜３０°の角度で傾斜させるとともに、ベルト補強層２０のコード１６をその逆向きに傾斜させることが提案されている。しかしながら、当該構成は、図８に示すように、エッジセパレーションが発生した場合に、その亀裂１２が進展してしまうという問題があった。
特開平５−２０１２０３号公報 特開２００１−３１０６０５号公報

そこで、本発明の目的は、ベルト層の外周側にベルト補強層が配設された空気入りラジアルタイヤにおいて、高速耐久性を確保しつつ、優れた乗心地性能を発揮する空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、コードがタイヤ赤道線に対して互いに逆向きに傾斜して交差するように積層された少なくとも２枚のベルトプライからなり、トレッド部下方に配設されたベルト層と、そのベルト層の外周側に配設されたベルト補強層とを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層は、タイヤ赤道線に対して傾斜して配列されたコードを有するとともに、そのベルト補強層の幅方向端部が、少なくとも最外周に位置する前記ベルトプライの内周側に折り返されている。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤによれば、ベルト補強層が有するコードが、タイヤ赤道線に対して傾斜して配列されていることにより、該コードがタイヤ赤道線に平行に配列された場合と比べて、トレッド部の剛性が低下して、乗心地性能が確保される。また、ベルト補強層の幅方向端部を、少なくとも最外周に位置するベルトプライの内周側に折り返すことにより、ベルト層のコード端部の歪み変形を抑制して高速耐久性を高めることができ、しかも、エッジセパレーションが発生した場合に、亀裂の進展がベルト補強層の折り返し部内周側において妨げられるため、高速耐久性能が好適に確保される。

上記において、前記ベルト補強層の幅方向端部が、最内周に位置する前記ベルトプライの内周側に折り返されたものが好ましい。

ベルト補強層の幅方向端部が、最内周に位置するベルトプライの内周側に折り返されることにより、優れた乗心地性能を確保しつつ、ベルト層を構成する全てのベルトプライのコード端部の歪み変形を抑制して、より効果的に高速耐久性を高めることができる。

上記において、前記ベルト補強層が有する前記コードが、最外周に位置する前記ベルトプライが有する前記コードの傾斜方向と逆向きに傾斜して配列されたものが好ましい。

ベルト補強層が有するコードが、最外周に位置するベルトプライが有するコードの傾斜方向と逆向きに傾斜して配列されていることにより、剛性バランスが効果的に確保され、安定したコニシティが得られる。また、最外周に位置するベルトプライのコード端部における歪み変形の抑制効果が高められ、高速耐久性をより効果的に向上しうる。なお、ここでいうコニシティとは、ＪＩＳ Ｄ ４２３３において定義されたものをいう。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図である。図２は、ベルト層およびベルト補強層の構造を示す平面図である。

図１に示す空気入りラジアルタイヤは、ビードワイヤの収束体であるビード１ａとビードフィラー１ｂとが配設されたビード部１と、一対のビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２間に設けられたトレッド部３とを備える。一対のビード部１の間には、ポリエステル等のコードをタイヤ赤道線Ｃに対して略９０°の角度で平行配列した、少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカス層４が配され、カーカス層４の内周側には空気圧保持のためにインナーライナー層５が配されている。

カーカス層４の外周側には、たが効果による補強を行うためのベルト層６が配されており、ベルト層６は内外に積層された２枚のベルトプライ７、８から構成されている。各ベルトプライは、所定のピッチに整列したスチールコード９の配列体を、ゴム組成物でコーティングして形成される。以下、内周側に配されたベルトプライを１ｓｔベルト７と呼び、外周側に配されたベルトプライを２ｎｄベルト８と呼ぶ。本実施形態では、１ｓｔベルト７が２ｎｄベルト８よりも幅広に設定されており、１ｓｔベルト７と２ｎｄベルト８との幅方向端部間の距離ｄ１は４ｍｍに設定されている。

スチールコード９は、タイヤ赤道線Ｃに対して傾斜して配列されており、１ｓｔベルト７と２ｎｄベルト８との間でスチールコード９が互いに逆向きに交差するように配設されている。タイヤ赤道線Ｃに対するスチールコード９の傾斜角度は、特に限定されるものではなく、２０°前後であるものが例示される。なお、本発明においてベルトプライを構成するコード配列体は、スチールコードからなるものに限られず、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維等からなるものでもよい。通常、これらコードにはゴムとの接着性を高めるべく、表面処理や接着処理等がなされている。

ベルト層６の外周側には、所定のピッチに整列したナイロンコード１１の配列体を、ゴム組成物でコーティングして形成される補強プライからなるベルト補強層１０が配設されている。本発明では、ナイロンコード１１がタイヤ赤道線Ｃに対して傾斜して配列されている。タイヤ赤道線Ｃに対するナイロンコード１１の傾斜角度αは、３°〜４５°が好ましく、より好ましくは、１５°〜３０°である。傾斜角度αが３°未満である場合、トレッド部３の剛性低下が小さく、乗心地性の改善効果に乏しい。一方、傾斜角度αが４５°を超える場合、ベルト層６のスチールコード端部の歪み変形を抑制する効果に乏しい。また、ナイロンコード１１は、本実施形態のように２ｎｄベルト８のスチールコード９の傾斜方向と逆向きに傾斜して配列されたものが好ましい。これにより、剛性バランスが確保され、安定したコニシティが得られる。

なお、本発明において補強プライを構成するコード配列体は、ナイロンコードからなるものに限られず、ケブラーやアラミド等の有機繊維からなるものでもよい。また、図２では、スチールコード９の配列ピッチよりも、ナイロンコード１１の配列ピッチの方が大きいものとして記載されているが、これらは簡略的に表現したものであって、本発明における配列ピッチの大小関係は特に限定されるものではない。

図１および図２に示すように、ベルト補強層１０の幅方向端部は、１ｓｔベルト７の内周側に折り返されている。これにより、スチールコード９の端部の歪み変形を抑制して、高速耐久性を高めることができる。しかも、エッジセパレーションが発生した場合には、図３に示すように、亀裂１２の進展がベルト補強層１０の折り返し部内周側において妨げられるため、高速耐久性が好適に確保される。

本実施形態では、１ｓｔベルト７の幅方向端部と、ベルト補強層１０の折り返された幅方向端部との距離ｄ２が１０ｍｍに設定されている。即ち、ベルト補強層１０の折り返し部分が２ｎｄベルト８の内周側にまで配されており、その結果、２ｎｄベルト８のスチールコード９の端部における歪み変形をより効果的に抑制することができる。なお、本発明は、距離ｄ２が距離ｄ１より短いものでも構わない。

上記構成にかかるベルト層６およびベルト補強層１０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、幅方向に平坦な被成形面を有する成形台または成形ドラムの外周面に、ベルト補強層１０となる補強プライを貼り付け、その外周面に２ｎｄベルト８、１ｓｔベルト７を順次貼り付ける。次に、補強プライの端部を１ｓｔベルト７の内周側に折り返した後、それらを上下逆転させる。上記において、補強プライの端部を折り返す工程は、補強プライおよびベルト層６を所定の内周面形状を有する成形型内を通過させることで行うものでもよく、手動または自動の折り返し機構を用いるものでもよい。

［他の実施形態］
（１）本発明は、ベルト補強層の幅方向端部が、少なくとも最外周に位置するベルトプライの内周側に折り返されていればよく、例えば、図４ａ、ｂに示すように、ベルト補強層１０の幅方向端部が２ｎｄベルト８の内周側であって、１ｓｔベルト７の外周側に配されたものでもよい。かかる場合、ベルト補強層１０が有するナイロンコード１１が、２ｎｄベルト８のスチールコード９の傾斜方向と逆向きに傾斜して配列されていることが特に好ましい。これにより、ベルト補強層１０の折り返し部分におけるナイロンコード１１が、１ｓｔベルト７のスチールコード９の傾斜方向と逆向きとなるため、スチールコード９の端部の歪み変形の抑制効果が好適に高められる。また、上述したように、剛性バランスが確保され、安定したコニシティが得られる。

上記のベルト層６およびベルト補強層１０の製造は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、成形台または成形ドラムにベルト補強層１０となる補強プライを貼り付ける。次に、その補強プライの外周面に２ｎｄベルト８を貼り付ける。そして、上記と同様にして補強プライの端部を２ｎｄベルト８の内周側に折り返した後、１ｓｔベルト７を貼り付け、それらを上下逆転させる。

（２）前述の実施形態では、ベルト補強層１０が１枚の補強プライからなる例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、ベルト補強層が２枚以上の補強プライが内外に積層されて構成されたものでもよい。かかる場合、ベルト補強層が有するコードは、剛性バランスを確保するため、タイヤ赤道線Ｃに対して互いに逆向きに傾斜して交差するように積層されたものが好ましい。また、ベルト補強層を構成する全ての補強プライの幅方向端部が、ベルトプライの内周側に折り返される必要はなく、一部の補強プライの幅方向端部を折り返すものでもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、下記項目の評価には、ホイールサイズ１５×６ＪＪのリムに装着したタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈのテストタイヤを用いた。

（１）乗心地性能
リム組みしたテストタイヤを実車（国産車、２名乗車）に装着し、良路および悪路を走行してフィーリング試験による官能評価を行った。フィーリング試験では、乗員にテストタイヤの種類をふせておき、実車走行の後に１０点満点における採点を行わせた。点数が多いほど乗心地が良好であることを示す。

（２）高速耐久性能
欧州経済委員会規則第３０（Reguration No30 Uniform Provisions Cncerning the Approval of Pneumatic Tyresfor Motor Vehicl and Their Trairers）の付則７で、荷重／速度性能試験手順として定められた速度記号Ｈ（２１０ｋｍ／ｈ）のタイヤについての条件に準拠してテストを行なった。高速耐久性は、走行速度を１０分毎に１０ｋｍ／ｈ増分させる方式で、タイヤが故障するまでドラム試験機にて高速走行させて評価した。従って、速度が大きいほど高速耐久性に優れていることを示す。

カーカス層の外周に、スチールコードがタイヤ赤道線に対して互いに逆向きに２４°で傾斜して交差するように積層された２枚のベルトプライからなるベルト層を配設し、更にベルト層の外周に、ナイロンコード（９４０ｄｔｅｘ／２）が配列されたベルト補強層を配設した。図５に示すようにタイヤ赤道線に対する傾斜角度が０°（平行）であるものを従来例とし、該傾斜角度を変化させたものを実施例とした。

表１に示すように、実施例２〜４では、ナイロンコードの傾斜によってトレッド部の剛性が低下するため、従来例および実施例１に比べて乗心地性能に優れていることがわかる。また、実施例１〜３のテストタイヤにおいては、速度記号Ｈの規定速度（２１０ｋｍ／ｈ）を上回る２２０ｋｍ／ｈ以上の速度になるまで故障が発生せず、高速耐久性能が確保されていることがわかる。但し、実施例４は、ナイロンコードの傾斜角度が比較的大きいことにより、スチールコード端部の歪み変形の抑制効果が比較的低いことがわかる。なお、実施例２、３が、乗心地性能および高速耐久性能を好適に両立しており、ナイロンコードの傾斜角度が３°〜４５°の範囲にあるものが好ましいことがわかる。

本発明に係る空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図 ベルト層およびベルト補強層の構造を示す平面図 ベルト層およびベルト補強層の幅方向端部の断面図 別形態に係るベルト層およびベルト補強層の構造を示す断面図 別形態に係るベルト層およびベルト補強層の構造を示す平面図 従来のベルト層およびベルト補強層の構造を示す平面図 従来のベルト層およびベルト補強層の構造を示す平面図 従来のベルト層およびベルト補強層の構造を示す平面図 従来のベルト層およびベルト補強層の幅方向端部の断面図

符号の説明

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス層
６ ベルト層
７ １ｓｔベルト
８ ２ｎｄベルト
９ スチールコード
１０ ベルト補強層
１１ ナイロンコード
Ｃ タイヤ赤道線
α ナイロンコードの傾斜角度

Claims (3)

1. コードがタイヤ赤道線に対して互いに逆向きに傾斜して交差するように積層された少なくとも２枚のベルトプライからなり、トレッド部下方に配設されたベルト層と、そのベルト層の外周側に配設されたベルト補強層とを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト補強層は、タイヤ赤道線に対して傾斜して配列されたコードを有するとともに、そのベルト補強層の幅方向端部が、少なくとも最外周に位置する前記ベルトプライの内周側に折り返されたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記ベルト補強層の幅方向端部が、最内周に位置する前記ベルトプライの内周側に折り返された請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ベルト補強層が有する前記コードが、最外周に位置する前記ベルトプライが有する前記コードの傾斜方向と逆向きに傾斜して配列された請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。

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