JP3144923B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クラウン部に幅広の
環状凹みを形成して排水性を向上させた空気入りタイヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤとしては、例えば
実公昭50ー 21203号公報に記載されているようなものが
知られている。このものは、トロイダル状をしたカーカ
ス層と、カーカス層のクラウン部の半径方向外側に配置
されたブレーカ層と、ブレーカ層の半径方向外側に配置
されたトレッドゴムと、を備え、クラウン部の幅方向中
央部におけるカーカス層、ブレーカ層およびトレッドゴ
ムを全体的に半径方向内側に凹ませることにより、クラ
ウン部の幅方向中央部に幅広の環状凹みを形成するよう
にしたものである。そして、このような環状凹みを排水
のための通路とすることにより、排水性能を向上させる
ようにしているが、このような環状凹みは、幅広のため
に排水性能が低下するタイヤ、特に偏平率が50以下の空
気入りタイヤに好適である。

【０００３】しかしながら、このような環状凹みを有す
る空気入りタイヤは、トロイダル状をしたグリーンタイ
ヤを、クラウン部中央部に係合する内面に環状の突起が
設けられた加硫モールド内に収納し、その後、前記突起
によってグリーンタイヤのクラウン部の半径方向外側へ
の拡張を制限しながら加硫成型するようにしているの
で、加硫後、内圧を充填すると、拡張の制限された環状
凹みの部位が容易に半径方向外側に迫り出し、該環状凹
みの溝深さがかなり浅くなってしまうという問題点があ
る。

【０００４】このような問題点を解決するため、例え
ば、特開昭61ー 60304号公報に記載されているように、
前記環状凹みとほぼ同一幅で周方向剛性の高い補強層を
環状凹みに重なり合うトレッドゴムとブレーカ層との間
に追加配置し、この補強層によって内圧充填時における
環状凹みの迫り出しを抑制し、路面走行時における環状
凹みの断面積の減少を抑制することが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな空気入りタイヤにあっては、環状凹みに重なり合う
部位のブレーカ層が、加硫時、前述のように半径方向外
側への拡張が制限され（環状凹みの最深部に接近するほ
ど拡張の制限が強力になり）、これにより、該部位のブ
レーカ層のコード内に発生する張力は小さな値とならざ
るを得ないにも拘らず、この環状凹みの部位に周方向剛
性の高い補強層を前述のように追加配置すると、該補強
層が加硫時に生じる張力の大部分を負担してしまい、こ
れにより、該補強層に重なり合っているブレーカ層内の
コードの張力は極めて小さな値となってしまうのであ
る。このため、加硫時に生じるゴム流れによってブレー
カ層内のコード、特に環状凹みの最深部に重なり合って
いるコードは大きな影響を受け、コード乱れが生じてし
まうという問題点がある。

【０００６】この発明は、内圧充填時における環状凹み
の断面積を殆ど低下させることなくベルト層のコード乱
れを防止することができる空気入りタイヤを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、トロ
イダル状をしたカーカス層と、カーカス層のクラウン部
の半径方向外側に配置されたベルト層と、ベルト層の半
径方向外側に配置されたトレッドゴムと、を備え、クラ
ウン部の幅方向ほぼ中央部におけるカーカス層、ベルト
層、トレッドゴムを全体的に半径方向内側に凹ませるこ
とにより、正規内圧充填時においてクラウン部の幅方向
両側部に位置する最大径部の外表面同士を結ぶ直線から
最深部までの距離が10mm以上である環状凹みを形成する
ようにした空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層の子
午線断面形状における２つの変曲点を含む領域に、内部
に実質上周方向に延びるコードが埋設された狭幅の周方
向に連続して延びる補強層をそれぞれ配置し、これら補
強層の幅方向内端を環状凹みの最深部から両側に離隔さ
せることにより達成することができる。

【０００８】

【作用】この発明のタイヤを成型するには、クラウン部
中央部に係合する内面に環状の突起が設けられた加硫モ
ールド内にトロイダル状をしたグリーンタイヤを収納
し、その後、所定の加硫温度、加硫圧力で所定時間だけ
加硫する。このとき、グリーンタイヤは半径方向外側に
向かって拡張するが、加硫モールドの内面に前述のよう
に突起が設けられているので、グリーンタイヤのクラウ
ン部中央部は該突起によって半径方向外側への拡張が制
限され、これにより、クラウン部の幅方向ほぼ中央部に
おけるカーカス層、ベルト層、トレッドゴムが全体的に
半径方向内側に凹み、環状凹みが形成される。このよう
に環状凹みに重なり合う部位のベルト層は、加硫時、前
述のように半径方向外側への拡張が制限される（環状凹
みの最深部に接近するほど拡張の制限が強力になる）た
め、該部位のコードに発生する張力は最深部に接近する
ほど小さな値となる。ここで、この環状凹みに重なり合
う部位に、内部に実質上周方向に延びるコードが埋設さ
れるとともに周方向に連続した周方向剛性の高い補強層
を追加配置すると、該補強層が加硫時に生じる張力の大
部分を負担してしまい、これにより、該補強層に重なり
合っているベルト層内のコードの張力は極めて小さな値
となってしまう。このため、このタイヤでは、補強層の
幅方向内端を環状凹みの最深部から両側にそれぞれ離隔
させるとともに、これら補強層を狭幅としたのである。
この結果、環状凹みの最深部近傍のベルト層内は補強層
と重なり合わないので、内部に埋設されているコードの
張力はある程度の値を維持し、しかも、補強層に重なり
合っているベルト層のコードは、補強層が狭幅であるの
で、本数が僅かであるとともに、両側のコードの拘束を
強力に受けて変形し難く、この結果、加硫時にゴム流れ
が生じても、ベルト層内のいずれの位置のコードもこの
ゴム流れによって殆ど影響を受けず、コード乱れが確実
に抑制される。

【０００９】次に、このようにして成型されたタイヤに
内圧を充填すると、拡張の制限された環状凹みの部位が
半径方向外側に迫り出し、該環状凹みの断面積が減少し
ようとするが、このタイヤにおいては、ベルト層の子午
線断面形状における２つの変曲点を含む領域に補強層を
それぞれ配置したので、該領域の周方向剛性が高くな
り、タイヤへの内圧充填時における環状凹みの断面積の
減少を実用的な値まで抑制することができる。これは、
補強層を前述のように２つの変曲点を含む領域に配置し
た場合には、内圧を充填すると、ベルト層は図３に実線
で示す形状から仮想線で示す形状へと変形し、環状凹み
の断面積の減少はあまりないことによる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１、２において、11は空気入りタイヤであ
り、このタイヤ11はビード12がそれぞれ埋設された一対
のビード部13と、これらビード部13からほぼ半径方向外
側に向かって延びる一対のサイドウォール部14と、これ
らサイドウォール部14の半径方向外端同士を連ねる略円
筒状のクラウン部15と、を有する。そして、前記タイヤ
11は一方のビード部13から他方のビード部13まで延びる
トロイダル状をしたカーカス層21によって補強され、こ
のカーカス層21は少なくとも１枚、この実施例では２枚
のカーカスプライ22から構成されている。そして、各カ
ーカスプライ22はその幅方向両端部がビード12の回りに
軸方向内側から軸方向外側に向かって折り返され、ま
た、その内部には子午線方向（ラジアル方向）に延びる
多数本のスチールあるいは有機繊維からなるコード23が
埋設されている。クラウン部15におけるカーカス層21の
半径方向外側には少なくとも２枚、この実施例では２枚
のベルトプライ28からなるベルト層29が配置されてお
り、各ベルトプライ28内には周方向に対して所定の角度
で傾斜している多数本のスチールあるいは有機繊維から
なるコード30が埋設されている。そして、これらベルト
プライ28内のコード30は隣接するベルトプライ28におい
て逆方向に傾斜し互いに交差している。また、このベル
ト層29の半径方向外側には主溝、横溝等の溝32が形成さ
れたトレッドゴム33が配置されている。また、前記ベル
ト層29とトレッドゴム33との間にはベルト層29を全幅に
亘って覆う１枚以上、ここでは１枚の被覆プライ37から
なる被覆層38が配置され、この被覆層38の各被覆プライ
37内にほぼ周方向に延びるコード39が埋設されている。

【００１１】そして、このタイヤ11は偏平率、即ちタイ
ヤの高さをタイヤの幅で除した後 100を乗じた値が50以
下である偏平タイヤであり、この結果、接地幅が広く、
クラウン部15の幅方向中央においては排水性がかなり悪
いのである。このため、この実施例では、タイヤ11のク
ラウン部15の幅方向ほぼ中央部におけるカーカス層21、
ベルト層29、トレッドゴム33および被覆層38を全体的に
半径方向内側に凹ませて、該部位に連続して周方向に延
びる環状凹み41を形成し、この環状凹み41を走行時の排
水通路とすることにより排水性を実用的な値まで向上さ
せている。ここで、このようにタイヤ11のクラウン部15
のほぼ幅方向中央部を半径方向内側に凹ませるために
は、タイヤ11を加硫する加硫モールドのクラウン部15の
幅方向中央部に接触する部分に、前記環状凹み41と補完
関係にある環状の突起を設け、このような環状の突起を
有する加硫モールド内にグリーンタイヤを収納した後、
該環状突起により加硫時においてタイヤ11のクラウン部
15の幅方向中央部が半径方向外側へ拡張するのを制限す
ればよい。そして、このようにクラウン部15の幅方向ほ
ぼ中央部に環状凹み41を形成すると、この環状凹み41の
両側に位置するクラウン部15の幅方向両側部には、タイ
ヤ11の最大径部42、43がそれぞれ形成されることになる
が、このような最大径部42、43の外表面同士を結ぶ直線
Ｌと前記環状凹み41の最深部44との間の距離Ｄは、該タ
イヤ11に正規内圧が充填されているとき、10mm以上でな
ければならない。その理由は、前記距離Ｄが10mm未満で
あると、環状凹み41の溝深さが、通常のタイヤ11の主
溝、横溝の溝深さ（ 8mm）と同程度となるため、前述し
た排水性能を向上させることができないからである。な
お、前記距離Ｄが15mmを超えると、ベルト層29の屈曲量
が大きくなり過ぎてベルトプライ28間の剪断歪が大きく
なり、ベルトプライ間セパレーションが発生するおそれ
があるため、距離Ｄは15mm以下とすることが好ましい。

【００１２】そして、この環状凹み41に重なり合う部位
のベルト層29は、前述のように加硫時、半径方向外側へ
の拡張が制限される（環状凹み41の最深部44に接近する
ほど拡張の制限が強力になる）ため、該部位のコード30
に発生する張力は前記最深部44に接近するほど小さな値
となるが、この環状凹み41に重なり合う部位に従来技術
で説明したような周方向剛性の高い広幅の補強層を追加
配置し、環状凹み41の迫り出しを抑制しようとすると、
該補強層が加硫時に生じる張力の大部分を負担し、これ
により、該補強層に重なり合っているベルト層29内のコ
ード30の張力が極めて小さな値となってしまう。このた
め、この実施例では、被覆層38とトレッドゴム33との間
に、内部に実質上周方向に延びる有機繊維コード45、46
が埋設され周方向に連続した少なくとも１枚の補強プラ
イ49、50からなる周方向剛性の高い一対の補強層47、48
を配置するが、これら補強層47、48の幅方向内端を環状
凹み41の最深部44から幅方向両側にそれぞれ離隔させる
とともに、これら補強層47、48を狭幅としたのである。
この結果、環状凹み41の最深部44近傍のベルト層29は補
強層47、48と重なり合わないので、内部に埋設されてい
るコード30の張力はある程度の値を維持し、しかも、補
強層47、48に重なり合っているベルト層29のコード30
は、補強層47、48が狭幅であるので、本数が僅かである
とともに、両側に位置するコード30の拘束を強力に受け
て変形し難く、この結果、加硫時にゴム流れが生じて
も、ベルト層29内のいずれの位置のコード30もこのゴム
流れによって殆ど影響を受けず、コード乱れが確実に抑
制されるのである。ここで、各補強層47、48の幅方向内
端と環状凹み41の最深部44との間の軸方向距離Ｍは10mm
以上であることが好ましい。その理由は、前記軸方向距
離Ｍが10mm未満であると、タイヤの種類によってはコー
ド乱れが生じる場合もあるからである。そして、このよ
うな補強層47、48は、１本以上のコードをゴム被覆して
構成したストリップを軸方向にずらせながら螺旋状に巻
き付けて構成することができる。なお、前述の補強層4
7、48は被覆層38とベルト層29との間あるいはベルト層2
9とカーカス層21との間に配置するようにしてもよい。

【００１３】次に、前述のタイヤ11に内圧を充填する
と、拡張の制限された環状凹み41の部位のベルト層29が
半径方向外側に迫り出して、環状凹み41の溝深さが浅く
なろうとする。このため、この実施例においては、前記
狭幅の補強層47、48を、ベルト層29の子午線断面形状に
おける２つの変曲点Ｊ、Ｋを含む領域54、55に配置して
いる。ここで、変曲点Ｊ、Ｋとは、ベルト層29を子午線
を含む平面で切断したときのベルト層29の形状におい
て、環状凹み41の開口部近傍における半径方向外側に向
かって凸状に屈曲した曲線（曲率中心がベルト層29より
半径方向内側に位置している）と、環状凹み41の最深部
44近傍における半径方向内側に向かって凸状に屈曲した
曲線（曲率中心がベルト層29より半径方向外側に位置し
ている）との接続点をいい、これら変曲点Ｊ、Ｋ上に、
補強層47、48のいずれかの箇所が重なり合っていると
き、２つの変曲点Ｊ、Ｋを含む領域54、55に該補強層4
7、48が配置されているという。このように２つの変曲
点Ｊ、Ｋを含む領域54、55に補強層47、48を配置する
と、該領域54、55の周方向剛性が高くなって該部位の迫
り出しが規制されるため、ベルト層29は図３に実線で示
す形状から仮想線で示す形状へと変形するが、このと
き、環状凹み41の断面積はあまり減少しないため、環状
凹み41の断面積の減少を実用的な値に抑制することがで
きる。ここで、前記補強層47、48の幅ｗは10mm以上とす
ることが好ましい。その理由は、幅ｗが10mm未満である
と、前述の周方向剛性を充分に高くすることができない
からである。なお、この実施例においては、被覆層38、
ベルト層29の幅方向両端部を半径方向外側から覆う追加
層57、58を配置しており、このようにすると、ベルト層
29の幅方向端におけるセパレーションを抑制することが
できる。

【００１４】次に、試験例を説明する。この試験に当た
っては、被覆層とトレッドゴムとの間に一方の変曲点Ｊ
近傍から他方の変曲点Ｋ近傍まで延びる幅広の補強層が
配置（環状凹みの最深部に幅方向中央部が重なり合って
いる）された比較タイヤと、被覆層とトレッドゴムとの
間で両変曲点Ｊ、Ｋを含む領域に、幅方向内端と環状凹
みの最深部との間の軸方向距離Ｍが10mm、幅ｗが25mmで
ある補強層を配置した供試タイヤ１と、ベルト層とカー
カス層との間で両変曲点Ｊ、Ｋを含む領域に、幅方向内
端と環状凹みの最深部との間の軸方向距離Ｍが10mm、幅
ｗが25mmである補強層を配置した供試タイヤ２と、を準
備した。ここで、これら各タイヤのサイズは共に225/50
ＺＲ16であり、環状凹みの最深部における溝深さは内
圧充填前において共に15mmであった。次に、このような
各タイヤを加硫後に切断して補強層に重なり合っている
ベルト層内のコードの乱れ状況を調べた。その結果は、
比較タイヤにおいては平均ずれ量が 2.0mmとコードの乱
れは大きかったが、供試タイヤ１においては平均ずれ量
が 0.8mmと、また、供試タイヤ２においては平均ずれ量
が 0.7mmとコードの乱れが効果的に抑制されていた。次
に、これら各タイヤに2.5kgf/cm²の内圧を充填し、環状
凹みの最深部における半径方向外側への迫り出し量を測
定した。その結果は、比較タイヤにあっては 0.2mmであ
ったが、供試タイヤ１、２では共に 0.2mmとなり、迫り
出し量（即ち、迫り出しの抑制効果）はほぼ同一であっ
た。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内圧充填時における環状凹みの断面積を殆ど低下さ
せることなくベルト層のコード乱れを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すタイヤの子午線断面
図である。

【図２】クラウン部の展開断面図である。

【図３】内圧充填時におけるベルト層の変形状態を説明
する説明図である。

【符号の説明】

11…空気入りタイヤ 15…クラウン部 21…カーカス層 29…ベルト層 33…トレッドゴム 41…環状凹み 42、43…最大径部 44…最深部 45、46…コード 47、48…補強層 54、55…領域 Ｌ…直線 Ｄ…距離 Ｊ、Ｋ…変曲点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 11/00 - 11/13 B60C 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トロイダル状をしたカーカス層と、カーカ
   ス層のクラウン部の半径方向外側に配置されたベルト層
   と、ベルト層の半径方向外側に配置されたトレッドゴム
   と、を備え、クラウン部の幅方向ほぼ中央部におけるカ
   ーカス層、ベルト層、トレッドゴムを全体的に半径方向
   内側に凹ませることにより、正規内圧充填時においてク
   ラウン部の幅方向両側部に位置する最大径部の外表面同
   士を結ぶ直線から最深部までの距離が10mm以上である環
   状凹みを形成するようにした空気入りタイヤにおいて、
   前記ベルト層の子午線断面形状における２つの変曲点を
   含む領域に、内部に実質上周方向に延びるコードが埋設
   された狭幅の周方向に連続して延びる補強層をそれぞれ
   配置し、これら補強層の幅方向内端を環状凹みの最深部
   から両側に離隔させたことを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。