JP2006273161A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、タイヤに荷重がかかった場合においてもスチールブレ−カー８の端部にセパレーションが発生しない空気入りタイヤ１０を提供する。
【解決手段】 タイヤ周方向に対して３０°〜４５°傾いて並列している直線状のスチールコードをゴムで被覆したゴム層が、トレッド幅をＴＷとした場合に、タイヤ赤道線を中心としてＴＷ×３５％〜６０％の範囲内に位置し、該ゴム層を少なくとも二層設ける第一補強バンド層６と、タイヤ周方向に対して２０°〜４５°傾いて並列している伸縮可能なコードをゴムで被覆したゴム層が、タイヤ赤道線を中心としてＴＷ×６０％〜７５％の範囲内に位置し、少なくとも第一補強バンド層６の端部と積層する第二補強バンド層７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、カーカスとトレッド部との間に、複数のゴム層を備える空気入りタイヤに関する。

従来、主に建設車両に使用されるバイアスタイヤにおいて、カーカスとトレッド部との間に、４層のスチールブレーカーを備えている（例えば、特許文献１）。上記タイヤに荷重がかかることによって、トレッド部を構成するゴムがスチールブレーカーと共にタイヤ幅方向に広がる。そこで、スチールブレーカーがもつ弾性率によって原形に戻ろうとする力が働くため、スチールブレーカーと共にトレッド部を構成するゴムがタイヤ幅方向に縮まり、タイヤの形状を保つことができる。
特開昭５３−３０５０２号

しかしながら、タイヤに荷重がかかることによってタイヤ幅方向に広がろうとするトレッド部を構成するゴムとは逆に、スチールブレーカーがタイヤ幅方向に縮まろうとするため、スチールブレーカーとトレッド部を構成するゴムとの接着面の強度が弱くなり、スチールブレーカーの端部がトレッド部を構成するゴムより剥離することであるセパレーションが発生するという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、タイヤに荷重がかかった場合においても、スチールブレーカーの端部にセパレーションが発生しない空気入りタイヤを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の特徴は、タイヤ周方向に対して３０°〜４５°傾いて並列している直線状のスチールコードをゴムで被覆したゴム層が、トレッド幅をＴＷとした場合に、タイヤ赤道線を中心としてＴＷ×３５％〜６０％の範囲内に位置し、該ゴム層を少なくとも二層設ける第一補強バンド層と、タイヤ周方向に対して２０°〜４５°傾いて並列している伸縮可能なコードをゴムで被覆したゴム層が、タイヤ赤道線を中心としてＴＷ×６０％〜７５％の範囲内に位置し、少なくとも第一補強バンド層の端部と積層する第二補強バンド層とを備えることを特徴とする空気入りタイヤであることを要旨とする。

本発明の特徴に係る空気入りタイヤによると、空気入りタイヤに荷重がかかり、トレッド部を構成するゴムがタイヤ幅方向に広がることを、タイヤ幅方向に縮まることによって抑制する第一補強バンド層に加え、該第一補強バンド層の端部付近に伸縮可能な第二補強バンド層が備えられているため、タイヤ幅方向に広がろうとするトレッド部を構成するゴムとタイヤ幅方向に縮まろうとする第一補強バンド層との間で発生する張力を調整することができ、第一補強バンド層の端部において発生する剥離、いわゆるセパレーションが発生することを防ぐことができる。

また、本発明の特徴に係る空気入りタイヤにおける伸縮可能なコードは、スチールフィラメントを波状に形成したものであってもよい。

また、本発明の特徴に係る空気入りタイヤにおける伸縮可能なコードは、芳香族ポリアミドフィラメントを波状に形成したものであってもよい。

また、本発明の特徴に係る空気入りタイヤにおける伸縮可能なコードは、スチールフィラメントを撚り合わせたコードを波状に形成したものであってもよい。

また、本発明の特徴に係る空気入りタイヤにおける第一補強バンド層及び第二補強バンド層は、リム径３５インチ以上の扁平率６５％又は８０％のタイヤに適用されることが好ましい。リム径３５インチ以上の扁平率６５％又は８０％のタイヤは、建設車両等の大きな荷重がかかる車両に使われることが多いが、第一補強バンド層及び第二補強バンド層が適用されることによって、大きな荷重がかかる場合においても第一補強バンド層の端部にセパレーションが発生することを防ぐことができる。

本発明によれば、タイヤに荷重がかかった場合においても、スチールブレーカーの端部にセパレーションが発生しない空気入りタイヤを提供することができる。

（空気入りタイヤの構成）
以下において、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の構成について説明する。

図１は、本実施形態における空気入りタイヤ１０を示す断面図である。

空気入りタイヤ１０は、一対のビード部１と、一対のサイドウォール部２と、これらのサイドウォール部２を跨ぐトレッド部３とを備えている。

また、ビード部１内に埋設した一対のビードコア４相互間に渡って、ビード部１、サイドウォール部２及びトレッド部３を補強するカーカス５が備えられている。

さらに、カーカス５とトレッド部３との間には、径成長抑制機能を備える第一補強バンド層６（スチールブレーカー）と、セパレーション抑制機能を備える第二補強バンド層７（スチールブレーカー）とが備えられている。

第一補強バンド層６は、空気入りタイヤ１０に荷重がかかることによってトレッド部３を構成するゴムと共にタイヤ幅方向に広がるが、該第一補強バンド層６がもつ弾性率によって、該第一補強バンド層６がトレッド部３を構成するゴムと共にタイヤ幅方向に縮まる。これによって、空気入りタイヤ１０がタイヤ幅方向に広がることを抑制する。

この第一補強バンド層６は、タイヤ周方向に対して３０°〜４５°傾いて並列している直線状のスチールコードをゴムで被覆したゴム層によって形成されている。また、第一補強バンド層６は、このゴム層を少なくとも２層設けており、タイヤ赤道線ＣＬを中心として、タイヤ幅方向にＬ１（トレッド幅（ＴＷ）×３５％〜６０％）の範囲内に備えられている。また、同図においては、第一補強バンド層６は、二層のゴム層を設けており、トレッド部３側に備えられている。ここで、ＴＷとは、タイヤ踏面が接地したときの、タイヤ幅方向における接地端間の距離である。

なお、同図において、第一補強バンド層６を構成する二層のゴム層の幅が異なっているが、これに限定されるものではなく、同一であってもよい。

第二補強バンド層７は、空気入りタイヤ１０に荷重がかかる際に、トレッド部３を構成するゴムがタイヤ幅方向に広がろうとする力と、第一補強バンド層６がタイヤ幅方向に縮まろうとする力とによって、トレッド部３を構成するゴムと第一補強バンド層６の端部との間に発生する張力を調整し、第一補強バンド層の端部とトレッド部３を構成するゴムとの間にセパレーションが発生することを抑制する。

この第二補強バンド層７は、タイヤ周方向に対して２０°〜４５°傾いて並列している伸縮可能なコードをゴムで被覆したものである。また、この第二補強バンド層７は、少なくとも第一補強バンド層６の端部と積層し、Ｌ２（ＴＷ×６０％〜７５％）の範囲内に備えられている。また、同図において、第二補強バンド層７は、カーカス５側、且つ、第一補強バンド層６の両端部のみと積層する位置に、左右二層ずつ備えられている。ここで、伸縮可能なコードとは、ＴＲＡに規定された車両速度、タイヤ内圧及び負荷の状態において、伸縮自由度を有するコードである。例えば、波状に形成されたスチールフィラメント、波状に形成された芳香族ポリアミドフィラメント、又は同じく波状に形成されたスチールフィラメントを撚り合わせたものが挙げられる。

なお、同図において、第二補強バンド層７の幅が上下二層で異なっているが、これに限定されるものではなく、同一であってもよい。

（変更例１）
図２は、本実施形態における第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７の変更例１を示す空気入りタイヤ１０の断面図である。また、実施形態１と変更例１とでは、第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７の構成のみが異なるため、以下においては、第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７の構成のみを説明し、実施形態１と重複する説明については、省略する（後述する変更例２乃至変更例３においても同様とする）。

なお、図２は、空気入りタイヤ１０の断面図のＣＬを基準として線対称となっているため、ＣＬの左側のみ図示し、右側は省略する（後述する図３及び図４においても同様とする）。

同図に示すように、第一補強バンド層６は、カーカス５側に備えられており、第二補強バンド層７は、トレッド部３側、且つ、該第一補強バンド層６の端部のみと積層する位置に、一層備えられている。また、第二補強バンド層７は、第一補強バンド層６に向かって湾曲している。

（変更例２）
図３は、本実施形態における第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７の変更例２を示す空気入りタイヤ１０の断面図である。

同図に示すように、第一補強バンド層６は、トレッド部３側に備えられており、第二補強バンド層７は、カーカス５側に２層備えられている。

（変更例３）
図４は、本実施形態における第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７の変更例３を示す空気入りタイヤ１０の断面図である。

同図に示すように、第一補強バンド層６は、カーカス５側に備えられており、第二補強バンド層７は、トレッド部３側に一層備えられている。また、第二補強バンド層７の端部は、第一補強バンド層６に向かって湾曲している。

（本実施形態に係る空気入りタイヤの作用・効果）
従来において、大きな荷重がかかる建設車両等には、主にバイアスタイヤが使用されており、該バイアスタイヤには、図５に示すように、カーカス５とトレッド部３との間に、４層のスチールブレーカー８が備えられていた。しかしながら、該タイヤに大きな荷重がかかると、スチールブレーカー８の端部においてＡの方向に力がかかり、該スチールブレーカー８は伸縮性を有していないため、該スチールブレーカー８の端部とトレッド部３を構成するゴムとの間でセパレーションが発生するという問題があった。

そこで、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０によると、空気入りタイヤ１０に荷重がかかり、トレッド部３を構成するゴムがタイヤ幅方向に広がることを、タイヤ幅方向に縮まることによって抑制する第一補強バンド層６に加え、該第一補強バンド層６の端部付近に伸縮可能な第二補強バンド層７が備えられていることによって、タイヤ幅方向に広がろうとするトレッド部３を構成するゴムとタイヤ幅方向に縮まろうとする第一補強バンド層６との間に発生する張力を調整することができ、第一補強バンド層６の端部においてセパレーションが発生することを防ぐことができる。

また、伸縮可能なコードは、スチールフィラメントを波状に形成したものであるため、セパレーションの発生を効果的に抑制することができる。

また、伸縮可能なコードは、芳香族ポリアミドフィラメントを波状に形成したものであるため、芳香族ポリアミドの弾性率が高いことによって、より効果的にセパレーションの発生を抑制することができる。

また、伸縮可能なコードは、スチールフィラメントを撚り合わせたコードを波状に形成したものであるため、さらに効果的にセパレーションの発生を抑制することができる。

また、第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７は、リム径３５インチ以上の扁平率６５％又は８０％のタイヤに適用されるため、リム径３５インチ以上の扁平率６５％又は８０％のタイヤは建設車両等の大きな荷重がかかる車両に使われることが多いが、第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７が適用されることによって、大きな荷重がかかる場合においてもセパレーションが発生することを防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの実施例について、以下詳細に説明する。

図６に示すように、トレッド部からカーカスに向かって、幅４５０ｍｍ及び幅５７０ｍｍの二層の第一補強バンド層と、幅が１２０ｍｍであり、該第一補強バンド層の端部のみに２層ずつ積層している合計４層の第二補強バンド層とを備えるタイヤ（実施例１）を製造した。なお、第一補強バンド層を構成するゴム層は、スチールコードをタイヤ周方向に対して３０°傾けてゴムで被覆したものであり、第二補強バンド層を構成するゴム層は、波状に形成されたスチールフィラメントをタイヤ周方向に対して２０°傾けてゴムで被覆したものであり、該第一補強バンド層と該第二補強バンド層とは、各々交錯するように積層されている。また、比較のため、図７に示すように、トレッド部からカーカスに向かって、それぞれの幅が４５０ｍｍ、５７０ｍｍ、６９０ｍｍ、８１０ｍｍである４層のスチールブレーカーを備えるタイヤ（従来例１）を製造し、下記に示す条件の下で試験を行い、第一補強バンド層の端部とトレッド部を構成するゴム、及び、スチールブレーカーの端部とトレッド部を構成するゴムとの間でセパレーションが発生するまでの時間を調べた。

また、空気入りタイヤのサイズは、５５５／８０−５７ ６８ＰＲ ＤＬＦであった。

＜ドラム耐久性試験＞
ＴＲＡ規格に従い、上記各タイヤをリムに装着し、タイヤ空気圧を５．８０×１０^５Ｎ／ｍ^２とし、タイヤ負荷荷重を最大負荷荷重９３４００Ｎとして、各タイヤを直径５ｍのドラム上でドラム表面速度１０ｋｍ／ｈにて走行させて、セパレーションが発生するまでの時間を指数評価した。なお、指数は、実施例１を１００とし、指数表示した。この指数は、高い方がセパレーションが発生するまでの時間が長い。

得られた結果を表１の下段に併記する。

表１の結果より、従来例１の指数は６０となっており、従来例１において実施例１よりも早くセパレーションが発生していることが分かった。これにより、本実施形態に係る第一補強バンド層６及び第二補強バンド層７を備えることによって、より長時間に渡ってセパレーションが発生することを防ぐことが分かった。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを示す断面図である。 本発明の変更例１に係る空気入りタイヤの断面図である。 本発明の変更例２に係る空気入りタイヤの断面図である。 本発明の変更例３に係る空気入りタイヤの断面図である。 本発明の実施形態における効果を説明する図である。 本発明の実施例１に係る空気入りタイヤの断面図である。 本発明の従来例１に係る空気入りタイヤの断面図である。

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…ビードコア、５…カーカス、６…第一補強バンド層、７…第二補強バンド層、８…スチールブレーカー、１０…空気入りタイヤ

Claims (5)

1. タイヤ周方向に対して３０°〜４５°傾いて並列している直線状のスチールコードをゴムで被覆したゴム層が、トレッド幅をＴＷとした場合に、タイヤ赤道線を中心としてＴＷ×３５％〜６０％の範囲内に位置し、前記ゴム層を少なくとも二層設ける第一補強バンド層と、
   タイヤ周方向に対して２０°〜４５°傾いて並列している伸縮可能なコードをゴムで被覆したゴム層が、タイヤ赤道線を中心としてＴＷ×６０％〜７５％の範囲内に位置し、少なくとも前記第一補強バンド層の端部と積層する第二補強バンド層と
   を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記伸縮可能なコードは、スチールフィラメントを波状に形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記伸縮可能なコードは、芳香族ポリアミドフィラメントを波状に形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記伸縮可能なコードは、スチールフィラメントを撚り合わせたコードを波状に形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第一補強バンド層及び前記第二補強バンド層は、リム径３５インチ以上の扁平率６５％又は８０％のタイヤに適用されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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