JP2007099003A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトエッジ部におけるセパレーションの成長を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】複数本の補強素子１２が長手方向に配列するように埋設されたゴムストリップ１１を任意の角度αで定尺に切断して複数枚のストリップ片１３を形成し、ストリップ片１３をタイヤ周方向Ｃに対して一定の角度βで傾斜させつつ側部同士が当接するように貼り合わせてベルト部材１４を構成し、ベルト部材１４をベルト層としてトレッド部に埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、各ストリップ片１３の各切断端に形成される一対の角のうちタイヤ幅方向外側に位置する角からなる頂点１３ａと、一対の角のうちタイヤ幅方向内側に位置する角からなる頂点１３ｂと、頂点１３ａを通ってタイヤ周方向Ｃに対して平行な直線Ｌ１と頂点１３ｂを通ってストリップ片１３の長手方向に対して平行な直線Ｌ２との交点からなる頂点１３ｃとで囲まれる三角形の面積を、各ストリップ片１３の面積の４％〜１５％にする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数本の補強素子を含むゴムストリップから切り出された複数枚のストリップ片を用いてベルト部材を構成した空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ベルトエッジ部におけるセパレーションの成長を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、空気入りラジアルタイヤのベルト部材は、複数本の補強素子が長手方向に配列するように埋設されたカレンダー材をベルト層の幅に合わせてバイアスに切断することで形成されている。この場合、ベルト部材の両側部では補強素子の切断端末が直線状に揃うことになる。そして、空気入りラジアルタイヤにおいて補強素子の切断端末がタイヤ周方向に沿って直線状に揃っていると、ベルトエッジ部に生じた補強素子とゴムとのセパレーションがタイヤ周方向に沿って成長し易いという問題がある。

上記セパレーションによるタイヤ故障を防止するために、カレンダー材を材料とするベルト部材を用いる場合において、必要とされるベルト部材よりも短く幅広であると共にタイヤ周方向に対するコード角度が大きく設定された幅広ベルト部材を用意し、この幅広ベルト部材を成形ドラムに巻き付けた後、成形ドラムの拡径により円筒状のベルト部材を引き延ばすことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような手法によれば、コードの角度変化により切断端末の鋭角部分がベルト層内に位置するようになるためセパレーションの発生を抑制することができ、しかも隣り合うコードの切断端末の距離が長くなるためセパレーションの成長を抑制することができる。

しかしながら、近年のタイヤの偏平化に伴い、ベルト層に掛かる負担は増大する傾向にあり、その結果として、ベルトエッジ部でのセパレーションが益々生じ易くなっている。そのため、このようなセパレーションの成長を抑制することが強く望まれている。
特開２００４−３４６１３号公報

本発明の目的は、ベルトエッジ部におけるセパレーションの成長を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、複数本の補強素子が長手方向に配列するように埋設されたゴムストリップを任意の角度で定尺に切断して複数枚のストリップ片を形成し、これらストリップ片をタイヤ周方向に対して一定の角度で傾斜させつつ側部同士が当接するように貼り合わせてベルト部材を構成し、該ベルト部材をベルト層としてトレッド部に埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、各ストリップ片の各切断端に形成される一対の角のうちタイヤ幅方向外側に位置する角からなる第１頂点と、前記一対の角のうちタイヤ幅方向内側に位置する角からなる第２頂点と、第１頂点を通ってタイヤ周方向に対して平行な直線と第２頂点を通って前記ストリップ片の長手方向に対して平行な直線との交点からなる第３頂点とで囲まれる三角形の面積を、各ストリップ片の面積の４％〜１５％にしたことを特徴とするものである。

本発明では、複数本の補強素子を含むゴムストリップから切り出された複数枚のストリップ片を用いてベルト部材を構成するにあたって、ベルト部材の両側部に第１項点乃至第３頂点によって規定される三角形の欠落部分を形成し、その三角形の面積をストリップ片の面積に対して適切な大きさに規定するので、ベルト層の有効面積を実質的に損なうことなく、補強素子の切断端末がタイヤ周方向に沿って直線状に揃うことを回避するようにしている。そのため、走行中にベルトエッジ部において補強素子とゴムとの間にセパレーションが生じても、そのセパレーションの成長を抑制することができる。

本発明において、トレッド部に同一幅を有する２層のベルト層を配置し、これらベルト層をそれぞれ上記ベルト部材から構成することが好ましい。２層のベルト層を同一幅にした場合、タイヤ構成部材の種類が減るという利点がある。しかも、２層のベルト層を同一幅にしても補強素子の切断端末の位置が分散されているため、ベルトエッジ部におけるセパレーションの成長を抑制することができる。

本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ、小型トラック用空気入りラジアルタイヤ、重荷重用空気入りラジアルタイヤを含む各種タイヤに適用することが可能である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示すものである。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。図１に示すように、一方のビード部３と図示されない他方のビード部との間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には同一幅を有する２層のベルト層６が埋設されている。これらベルト層６はタイヤ周方向に対して傾斜する補強素子１２を含み、かつ補強素子１２が層間で互いに交差するように配置されている。これらベルト層６は後述するベルト部材１４から構成されている。

図２はベルト部材の材料となる補強素子入りのゴムストリップを示すものである。図２に示すように、帯状のゴムストリップ１１には複数本の補強素子１２が長手方向に配列するように埋設されている。補強素子１２としては、スチールコードが好適であるが、芳香族ポリアミド繊維等の有機繊維コードを使用することも可能である。ゴムストリップ１１を長手方向に対して任意の角度αで定尺に切断することにより、複数枚のストリップ片１３が形成される。ゴムストリップ１１の切断角度αは、特に限定されるものではないが、９０°〜１３０°にすると良い。また、ゴムストリップ１１の幅Ｗは、例えば、１０ｍｍ〜４０ｍｍにすると良い。

図３は本発明における空気入りラジアルタイヤのベルト層として使用されるベルト部材を示すものである。図３に示すように、ベルト部材１４は、複数枚のストリップ片１３をタイヤ周方向Ｃに対して一定の角度βで傾斜させつつ側部同士が当接するように貼り合わせることで構成されている。ベルト部材１４は、コンベア上で貼り合わせても良く、或いは、ドラムの外周面上で貼り合わせても良い。ストリップ片１３の傾斜角度βは、ベルト層６のコード角度に相当するものであり、例えば、１０°〜４０°にすると良い。

各ストリップ片１３の各切断端に形成される一対の角のうちタイヤ幅方向外側に位置する角からなる頂点１３ａ（第１頂点）と、一対の角のうちタイヤ幅方向内側に位置する角からなる頂点１３ｂ（第２頂点）と、頂点１３ａを通ってタイヤ周方向Ｃに対して平行な直線Ｌ１と頂点１３ｂを通ってストリップ片１３の長手方向に対して平行な直線Ｌ２との交点からなる頂点１３ｃ（第３頂点）とで囲まれる三角形の面積は、各ストリップ片１３の平面視での面積の４％〜１５％になっている。このような関係は全てのストリップ片１３の両側の切断端において満たされている。上記三角形の面積は、ゴムストリップ１１の切断角度α、ゴムストリップ１１の幅Ｗ、ストリップ片１３の傾斜角度βに基づいて任意に調整することができる。

上述のようにベルト部材１４の両側部に頂点１３ａ，１３ｂ，１３ｃで規定される三角形の欠落部分を形成し、その三角形の面積を適正化することにより、ベルト層６の有効面積を実質的に損なうことなく、補強素子１２の切断端末がタイヤ周方向Ｃに沿って直線状に揃うことを回避することができる。そのため、このようなベルト部材１４をベルト層６に適用した場合、走行中にベルト層６のエッジ部において補強素子１２とゴムとの間にセパレーションが生じても、そのセパレーションの成長を効果的に抑制することができる。ここで、上記三角形の面積がストリップ片１３の面積の４％未満であるとセパレーションの成長を抑制する効果が不十分になり、逆に１５％を超えるとベルト層６の有効面積が減少してベルト層本来の機能を損なうことになる。

図１に示すように、トレッド部２に埋設される２層のベルト層６の幅を同一にすれば、幅が異なる２種類のベルト部材を用意する必要がなく、タイヤ構成部材の種類が減るという利点があるが、これら同一幅を有する２層のベルト層６をそれぞれベルト部材１４から構成することにより、補強素子１２の切断端末の位置が分散され、ベルト層６のエッジ部におけるセパレーションの成長を効果的に抑制することができる。

タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１８の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層に適用するベルト部材の構成だけを種々異ならせた従来例、実施例１〜３及び比較例１〜２のタイヤをそれぞれ製作した。

従来例、実施例１〜３及び比較例１〜２のタイヤにおいては、複数本の補強素子が長手方向に配列するように埋設されたゴムストリップを任意の角度で定尺に切断して複数枚のストリップ片を形成し、これらストリップ片をタイヤ周方向に対して一定の角度で傾斜させつつ側部同士が当接するように貼り合わせてベルト部材を構成し、該ベルト部材をベルト層としてトレッド部に埋設した。トレッド部には補強素子が層間で互いに交差するように２層のベルト部材を配置し、これらベルト部材は同幅とした。そして、各ストリップ片の各切断端に形成される一対の角のうちタイヤ幅方向外側に位置する角からなる第１頂点と、一対の角のうちタイヤ幅方向内側に位置する角からなる第２頂点と、第１頂点を通ってタイヤ周方向に対して平行な直線と第２頂点を通ってストリップ片の長手方向に対して平行な直線との交点からなる第３頂点とで囲まれる三角形の面積を表１のように設定した。表１において、三角形の面積はストリップ片の面積に対する百分率（％）である。

これら試験タイヤについて、以下の試験方法により、耐久性及び操縦安定性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

耐久性：
試験タイヤをリムサイズ１８×８ＪＪのリムに装着し、空気圧をＪＡＴＭＡ最大空気圧の７５％とした低圧条件かつ同最大荷重の１４０％とした高荷重条件において、速度８０ｋｍ／ｈｒで回転するドラム上を走行させ、タイヤ故障（ベルト部セパレーション）が発生するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。

操縦安定性：
試験タイヤをリムサイズ１８×８ＪＪのホイールに組付けて排気量２５００ｃｃの車両に装着し、空気圧２２０ｋＰａの条件でテストドライバーによるフィーリング試験を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

この表１に示すように、実施例１〜３のタイヤは、従来例に比べて耐久性が改善されていた。一方、比較例１のタイヤは、三角形の面積が少な過ぎるため耐久性の改善効果が不十分であった。比較例２のタイヤは、三角形の面積が多過ぎるため従来例に比べて操縦安定性の低下が顕著になっていた。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。 ベルト部材の材料となる補強素子入りのゴムストリップを示す平面図である。 本発明における空気入りラジアルタイヤのベルト層として使用されるベルト部材を示す平面図である。

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 ビードコア
６ ベルト層
１１ ゴムストリップ
１２ 補強素子
１３ ストリップ片
１３ａ 頂点（第１頂点）
１３ｂ 頂点（第２頂点）
１３ｃ 頂点（第３頂点）
１４ ベルト部材

Claims (2)

1. 複数本の補強素子が長手方向に配列するように埋設されたゴムストリップを任意の角度で定尺に切断して複数枚のストリップ片を形成し、これらストリップ片をタイヤ周方向に対して一定の角度で傾斜させつつ側部同士が当接するように貼り合わせてベルト部材を構成し、該ベルト部材をベルト層としてトレッド部に埋設した空気入りラジアルタイヤにおいて、各ストリップ片の各切断端に形成される一対の角のうちタイヤ幅方向外側に位置する角からなる第１頂点と、前記一対の角のうちタイヤ幅方向内側に位置する角からなる第２頂点と、第１頂点を通ってタイヤ周方向に対して平行な直線と第２頂点を通って前記ストリップ片の長手方向に対して平行な直線との交点からなる第３頂点とで囲まれる三角形の面積を、各ストリップ片の面積の４％〜１５％にした空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記トレッド部に同一幅を有する２層のベルト層を配置し、これらベルト層をそれぞれ前記ベルト部材から構成した請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
   

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