JP3563445B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、サイド部の剛性を高めることができ、かつ、サイド部の柔軟性も兼ね備えた空気入りタイヤに関するものであり、特に二輪車用空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤのカーカスは、タイヤ形状を維持するという重要な役割を担っている。このカーカスを形成するプライは、ビードコアの内側から外側に折り返し、その端部がサイド部位置にあるのが一般的である。しかし、プライの端部がサイド部位置にあると、この付近で曲げ剛性の異なる段差部分が生じるため、サイド部の柔軟性を悪化させる傾向にある。この場合に、サイド部の柔軟性を向上させるには、例えば、サイドゴムの厚みを薄くすればよいが、プライの折り返し端は、タイヤ負荷転動時の繰り返し変形による応力集中によってクラック等を生じてサイド部の外面に露出するおそれがあるためサイドゴムの厚みを薄くすることはできなかった。そのため、良好なサイド部の柔軟性を有するためには他の手段を必要とした。
一方、コーナリング走行時における良好な操縦安定性を有するためには、サイド部の剛性を高める必要がある。サイド部の剛性を高めるには、１．サイドゴムを厚くすること、２．プライの枚数を増やすこと、３．巻き返したプライ同士をオーバーラップさせるカーカス構造にすることが有用である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に関して、上掲１による場合は、前述したようにサイド部の柔軟性を悪化させることにつながり、２による場合は、成形能率を大幅に悪化させて生産性が低下するので好ましくない。また、３による場合も問題点を有していた。すなわち、１プライの単なるオーバーラップ構造では十分なタイヤ剛性が得られがたい。
【０００４】
そこで本発明では、少数プライをビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部で互いにオーバーラップさせてカーカスを形成することによりサイド部の剛性を高める上掲３の手段を採用し、このオーバーラップ構造の上述した問題点を解決し、かつサイド部の柔軟性をも兼ね備えた空気入りタイヤを開発することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコア及びフィラーゴムの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、少なくとも一層の補強層を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることを特徴とする空気入りタイヤである。
第二の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコア及びフィラーゴムの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、少なくとも一層の補強層を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア上から他方のビードコア上にわたるプライ間にダウンプライを備えることを特徴とする空気入りタイヤである。
第三の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、前記平面に対してそれぞれ１０〜３０°の範囲の角度で交差コード配列した二層のベルト層からなる補強層を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
第四の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し２５〜４５°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部でオーバーラップさせさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカス周りに、前記平面に対し１５〜３５°の範囲の角度でコード配列した少なくとも２層のベルト層からなる補強層を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
なお、ここでいうスパイラル状の巻回とは、１〜５本のコードをタイヤ幅方向にスパイラル状に巻回した場合や、１０本以上のコードを平行配列したゴム引き層をタイヤ半径方向にスパイラル状に巻回した場合の双方を意味する。
また、第一〜第四の発明では、前記プライのオーバーラップ幅がトレッド幅の１／２以上であること、プライのオーバーラップ部分と補強層との間に、前記平面に対し６０〜９０°の範囲の角度でコード配列した１枚もしくは少数枚の補助層を備えて、前記オーバーラップ幅が２０ｍｍ以上であること、フィラーゴムは厚さが４ｍｍ以上の比較的厚い軟質ゴムからなり、このフィラーゴムは、プライ間のビードコア上、かつ、サイドウォール高さよりも低い位置に高さ配置してなること、および、フィラーゴムがその外周を包み込むフリッパーを備え、各フリッパーの外側端位置がサイドウォール高さの１／２以上にあること、がより好ましい。なおここでいうサイドウォール高さＨとは、ビードベースラインからトレッド端までをタイヤ赤道面に対して平行に測った高さを意味する。
【０００６】
第一の発明の代表的な空気入りタイヤの一例を図１に示す。図１は、コード配列が分かるように外皮ゴムを剥がした状態のタイヤを斜め上方から眺めたものであり、図中１は空気入りタイヤ、２はプライのコード、３はプライ、４はビードコア、５はフィラーゴム、６はクラウン部、７はカーカス、８は補強層のコード、９は補強層である。
図１の空気入りタイヤ１は、タイヤ円周を含む平面に対し９０°の角度で配列したコード２のゴム引き層の１枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層９が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコード８のゴム引き層からなっている。なお、この空気入りタイヤは、プライ３のオーバーラップ部分１０と補強層９との間に、前記平面に対して７５°の角度で傾斜配列したコードを有する補助層１１を配設している。この補助層１１は、カーカス７をより補強するために配置したものであるので必要に応じて適宜設けることができる。この補助層１１のコードは、前記平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列するのが好ましい。また、この補助層１１は、プライ３のオーバーラップ部分１０のずれを防止することができ、必要最小限のオーバーラップ幅Ｌを狭くすることができることから必要に応じて設けることが好ましい。具体的には、補助層１１を備えていない場合のオーバーラップ幅Ｌはトレッド幅Ｗの１／２以上であるのが好ましいのに対して、補助層１１を備えているときは、２０ｍｍ以上であることが好ましい。２輪車用空気入りタイヤは、トレッド幅Ｗがサイド部の最大幅Ｍよりも大きいという一般的な特徴を有している。ここで、トレッド幅Ｗ、サイド部の最大幅Ｍおよびオーパラップ幅は、図２に示すように軸方向距離とする。
【０００７】
また、より高いサイド剛性が必要な場合は、図２に示すように、カーカス７を２枚のプライの折り返しによって形成してもよいが、この場合は、これら折り返しプライは、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端１２、１３相互にて、外層のプライ端１２が内層のプライ端１３に被さって段差を形成していることがセパレーション防止のために好ましく、具体的には、外層のプライ端１２が内層のプライ端１３よりも５ｍｍ以上離れた位置に配置するのが好ましい。図１および図２に示すように本発明のカーカスは１枚もしくは少数枚のプライから形成される。
【０００８】
サイド部の柔軟性を調節する必要な場合は、図３ａに示すように、比較的厚い軟質ゴムからなるフィラーゴム５を、プライ３間のビードコア４上、かつ、サイドウォール高さＨ（図２）よりも低い位置に高さ配置するか、あるいは図３ｂに示すように、比較的薄い軟質ゴムからなるフィラーゴム５を、プライ３間のビードコア４上、かつ、サイドウォール高さＨよりも幾分高い位置で補強層９の端部とオーバーラップする位置に高さ配置することが好ましい。このフィラーゴム５の厚みは、図３ａの場合が４ｍｍ以上、図３ｂの場合が２ｍｍ以上にするのが好ましく、このフィラーゴム５の硬さは、従来のフィラーゴム（７０〜８０°）よりも軟らかく５０〜６０°の範囲が好ましい。なお、ゴム硬さは、ショアーＡ法により測定した。また、サイド剛性の強さを重視する場合は、図４に示すように、フィラーゴム５がその外周を実質上包み込むフリッパー１４を備え、各フリッパー１４の外側端位置１５をサイドウォール高さＨの１／２以上に配置することが好ましい。
【０００９】
第二の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの一例を図５に示す。図５に示す空気入りタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコード２のゴム引き層の１枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層９が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア４上から他方のビードコア４上にわたるプライ間にダウンプライ１６を備えている。このダウンプライ１６は、サイド剛性不足の場合、サイドを補強するため設けるので、カーカス７を形成するプライ３と同質のコードゴム引き層からなるのが好ましいが、これには限定されない。
【００１０】
第三の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの一例を図６に示す。図６に示す空気入りタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の１枚もしくは少数枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに、前記平面に対してそれぞれ１０〜３０°の範囲の角度で交差コード配列した二層のベルト層１７からなる補強層９を備えている。この補強層９は、プライ３のオーバーラップ部分１０をたが締めするとともに、トレッド部を補強してタイヤ剛性を高めている。
【００１１】
第四の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの一例を図７に示す。図７に示す空気入りタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し２５〜４５°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の１枚もしくは少数枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で広い範囲でオーバーラップさせたカーカス周りに、前記平面に対し１５〜３５°の範囲の角度でコード配列した一層のベルト層１７からなる補強層９を備えている。この補強層１７は、プライ３と同種のコードゴム引き層であるか、あるいはプライ３よりも高モジュラスを有するコードゴム引き層からなるのが好ましい。
【００１２】
【作用】
本発明は、１枚もしくは少数枚のプライ３からなるカーカス７をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップする構造にすることにより、プライ３の折り返し端がサイド部に位置する従来タイヤに比べてサイド剛性が高く、この従来タイヤで２プライのカーカス構造にしたときとほぼ同等程度のサイド剛性が得られ、しかも、プライ３の折り返し端が、従来タイヤのようにサイド部に位置せず、サイド部に段差部分が生じないため良好なサイド部の柔軟性が得られる。この場合、従来タイヤでは十分なタイヤ剛性を得るには２プライ以上必要であったが、発明タイヤでは１プライで済み、成形作業工程も簡単である。また、補強層にクロスコードを使用した従来構造の場合は、加硫前後でタイヤの半径方向への拡張率が比較的大きくなるためプライ３のオーバーラップ部分１０で互いにずれを生じてコード配列が乱され、製品化できなかったが、本発明では、オーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることにより、前述した拡張率をかなり小さくできるため、オーバーラップ部分１０のずれを小さくできる。このオーバーラップ部分１０と補強層９の間に補助層１１を配設すれば、オーバーラップ部分１０のずれを一層抑制できるので、オーバーラップ幅Ｌを小さくすることができる。さらに、従来よりも軟質なフィラーゴム５を配設すればサイド部の柔軟性を調節することができる。
【００１３】
【実施例】
第一の発明にしたがう空気入りタイヤの実施例を図面を参照しながら説明する。なお、実施例は４００ｃｃのスポーツタイプの二輪車の後輪に装着して走行し、性能評価を行った。
実施例１に使用した空気入りタイヤ１は、タイヤサイズが１６０／６０Ｒ１７であり、タイヤ円周を含む平面に対し９０°の範囲の角度で配列した１２６０ｄ／２のナイロンコード２のゴム引き層の１プライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７を有する。フィラーゴム５は、厚さを５ｍｍ、ゴム硬さを７０°の従来の硬質フィラーゴムを用い、ビードコア４上から５０ｍｍの高さ位置の範囲に配置した。プライ３のオーバーラップ幅Ｌは１３０ｍｍでありトレッド幅Ｗ１６０ｍｍよりも狭く、プライ３の折り返し端はトレッド端１８からそれぞれ１５ｍｍだけタイヤ幅方向内側に位置するよう配置した。プライ３のナイロンコード２は、５０ｍｍ当たり６０本を平行配置した。前記の構造のカーカス７の周りに、１５００ｄ／２のケブラー単線コード８を前記平面に対しほぼ０°の角度でタイヤ幅方向にスパイラル状に巻回してなる一層の補強層９とを有している。補強層９の両端は、トレッド端１８からそれぞれ５ｍｍだけタイヤ幅方向内側に位置するよう配置した。
実施例２に使用した空気入りタイヤ１は、図１に示す構造を有し、カーカス７と補強層９との間に、前記平面に対して７５°の角度で傾斜配列した１２６０ｄ／２のナイロンコードを有する一層の補助層１１をトレッド幅Ｗとほぼ同幅で配置したこと以外は、実施例１に使用したタイヤとほぼ同様な構造を有する。なお、この補助層１１は、５０ｍｍ当たり４１本のナイロンコードをを平行配置したものである。
【００１４】
実施例３は、図２に示す空気入りタイヤによるものであり、この空気入りタイヤは、カーカスが２プライの折り返しによってオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライは、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端１２、１３相互にて、外層のプライ端１２が内層のプライ端１３よりも１０ｍｍだけ幅方向外側にあり段差を形成していること以外は実施例１と同様である。
実施例４は、図３ａに示す空気入りタイヤによるものであり、この空気入りタイヤは、ゴム硬さが５０°の軟質フィラーゴム５をビードコア４上、かつ、ビードベースラインから３０ｍｍの高さ位置に配置したこと以外は実施例１と同様である。
実施例５は、図４に示す空気入りタイヤによるものであり、この空気入りタイヤは、フィラーゴム５がその外周を実質上包み込むフリッパー１４を備え、各フリッパー１４の外側端位置１５がビードベースラインＢから４０ｍｍだけ半径方向外方に離れた位置にあること以外は実施例１と同様である。
【００１５】
また、実施例６は、図５に示すような第二の発明にしたがう空気入りタイヤによるものであり、このタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し７５°の角度で配列したナイロンコードのゴム引き層の１プライをビードコア４及びゴム硬さが７０°のフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに一層の補強層９を有し、この補強層９が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア４上から他方のビードコア４上にわたるプライ３間に前記プライ３と同質のコードゴム引き層からなるダウンプライ１６を備えている。
【００１６】
実施例７は、図６に示すような第三の発明にしたがう空気入りタイヤによるものであり、このタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し７５°の角度で配列したナイロンコードのゴム引き層の１プライをビードコア４及びゴム硬さが７０°のフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに、前記平面に対してそれぞれ±１５°の角度で交差コード配列した二層のベルト層１７からなる補強層９を有している。ベルト層１７のコードには、ケブラーコードを用いた。
【００１７】
実施例８は、図７に示すような第四の発明にしたがう空気入りタイヤによるものであり、このタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し３０°の角度で配列したナイロンコードのゴム引き層の１プライをビードコア４及びゴム硬さが７０°のフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６でオーバーラップさせたカーカス７の周りに、前記平面に対し２０°の角度でコード配列した１枚のベルト層１７からなる補強層９を有している。ベルト層１７のコードには、ケブラーコードを用いた。
【００１８】
従来例１は、カーカスが２枚のプライからなり、これらプライ端がサイドウォール部位置にあり、ベルトが二層である従来タイヤである。
従来例２は、カーカスが１枚のプライからなり、このプライ端がサイドウォール部位置にあり、ベルトが一層である従来タイヤである。
従来例１〜２及び実施例１及び２についてタイヤの諸性能を調べた結果を表１に示し、他の実施例３〜８については実施例２に対して相対的に評価した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
表１の結果から、実施例１及び２は、従来例１〜２に比べて総合性能で優れ、特に、サイド部の剛性と関係する旋回安定性及び剛性バランスに優れている。また、実施例３〜７については、実施例２に比較して、実施例３（図２）は、剛性が大きいので、ツアラー用（例えば１１００ｃｃ）等の大型二輪車用タイヤに適している。実施例４（図３ａ）は、サイド部の柔軟性とサイド部のしっかりした剛性感を得たい場合に適している。なおサイド部の柔軟性と全体的にしっかりした剛性感を得たい場合には図３ｂに示す空気入りタイヤが適している。実施例５（図４）は、実施例２と実施例３の中間の性能を有しているため、図１と図２の中間サイズの二輪車用タイヤに好適である。実施例６（図５）は、偏平率の低い二輪車タイヤ（８０，９０）に好適である。実施例７（図６）は、前輪用タイヤに好適である。また実施例８（図７）は、従来のバイアスタイヤに比較し、１ｓｔ成形での補強層の枚数の半減が可能で、生産性の向上が図れる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、少数プライ３からなるカーカス７をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップする構造にすることにより、プライ３の折り返し端がサイド部に位置する従来タイヤに比べてサイド剛性が高く、この従来タイヤで２プライにしたときとほぼ同等程度のサイド剛性が得られ、しかも、プライ３の折り返し端が、従来タイヤのようにサイド部に位置しないためサイド部に段差部分が生じないため良好な柔軟性が得られ、しかも、従来タイヤでは２プライを有していたものが、発明タイヤでは１プライで済むので、成形作業工程も簡単であることから、生産性についても有利である。また、オーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層９がスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることにより、加硫成形前後におけるタイヤの径方向拡張率を極めて小さくできるため、オーバーラップ部分１０のずれの発生を抑制できるので、従来できなかった製品化を可能にした。また、従来よりも軟質なフィラーゴム５を配設することにより、サイド部の剛性と柔軟性のバランスをよりよくすることができる。これらのことから、本発明は、操縦安定性に優れ他の性能についても良好なバランスのとれた空気入りタイヤの提供を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの幅方向断面図であり、特に、コード配列が分かるように外皮ゴムを剥がした状態のタイヤを斜め上方から眺めたものである。
【図２】カーカスが２プライからなる、第一の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図３】ａは、第一の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図であり、ｂは、第一の発明にしたがう別の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図４】第一の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図５】第二の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図６】第三の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図７】第四の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ
２ プライのコード
３ プライ
４ ビードコア
５ フィラーゴム
６ クラウン部
７ カーカス
８ 補強層のコード
９ 補強層
１０ オーバーラップ部分
１１ 補助層
１２ 外層のプライ端
１３ 内層のプライ端
１４ フリッパー
１５ フリッパーの外側端位置
１６ ダウンプライ
１７ ベルト層
１８ トレッド端
【産業上の利用分野】
本発明は、サイド部の剛性を高めることができ、かつ、サイド部の柔軟性も兼ね備えた空気入りタイヤに関するものであり、特に二輪車用空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤのカーカスは、タイヤ形状を維持するという重要な役割を担っている。このカーカスを形成するプライは、ビードコアの内側から外側に折り返し、その端部がサイド部位置にあるのが一般的である。しかし、プライの端部がサイド部位置にあると、この付近で曲げ剛性の異なる段差部分が生じるため、サイド部の柔軟性を悪化させる傾向にある。この場合に、サイド部の柔軟性を向上させるには、例えば、サイドゴムの厚みを薄くすればよいが、プライの折り返し端は、タイヤ負荷転動時の繰り返し変形による応力集中によってクラック等を生じてサイド部の外面に露出するおそれがあるためサイドゴムの厚みを薄くすることはできなかった。そのため、良好なサイド部の柔軟性を有するためには他の手段を必要とした。
一方、コーナリング走行時における良好な操縦安定性を有するためには、サイド部の剛性を高める必要がある。サイド部の剛性を高めるには、１．サイドゴムを厚くすること、２．プライの枚数を増やすこと、３．巻き返したプライ同士をオーバーラップさせるカーカス構造にすることが有用である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に関して、上掲１による場合は、前述したようにサイド部の柔軟性を悪化させることにつながり、２による場合は、成形能率を大幅に悪化させて生産性が低下するので好ましくない。また、３による場合も問題点を有していた。すなわち、１プライの単なるオーバーラップ構造では十分なタイヤ剛性が得られがたい。
【０００４】
そこで本発明では、少数プライをビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部で互いにオーバーラップさせてカーカスを形成することによりサイド部の剛性を高める上掲３の手段を採用し、このオーバーラップ構造の上述した問題点を解決し、かつサイド部の柔軟性をも兼ね備えた空気入りタイヤを開発することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコア及びフィラーゴムの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、少なくとも一層の補強層を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることを特徴とする空気入りタイヤである。
第二の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコア及びフィラーゴムの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、少なくとも一層の補強層を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア上から他方のビードコア上にわたるプライ間にダウンプライを備えることを特徴とする空気入りタイヤである。
第三の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、前記平面に対してそれぞれ１０〜３０°の範囲の角度で交差コード配列した二層のベルト層からなる補強層を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
第四の発明は、タイヤ円周を含む平面に対し２５〜４５°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部でオーバーラップさせさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカス周りに、前記平面に対し１５〜３５°の範囲の角度でコード配列した少なくとも２層のベルト層からなる補強層を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
なお、ここでいうスパイラル状の巻回とは、１〜５本のコードをタイヤ幅方向にスパイラル状に巻回した場合や、１０本以上のコードを平行配列したゴム引き層をタイヤ半径方向にスパイラル状に巻回した場合の双方を意味する。
また、第一〜第四の発明では、前記プライのオーバーラップ幅がトレッド幅の１／２以上であること、プライのオーバーラップ部分と補強層との間に、前記平面に対し６０〜９０°の範囲の角度でコード配列した１枚もしくは少数枚の補助層を備えて、前記オーバーラップ幅が２０ｍｍ以上であること、フィラーゴムは厚さが４ｍｍ以上の比較的厚い軟質ゴムからなり、このフィラーゴムは、プライ間のビードコア上、かつ、サイドウォール高さよりも低い位置に高さ配置してなること、および、フィラーゴムがその外周を包み込むフリッパーを備え、各フリッパーの外側端位置がサイドウォール高さの１／２以上にあること、がより好ましい。なおここでいうサイドウォール高さＨとは、ビードベースラインからトレッド端までをタイヤ赤道面に対して平行に測った高さを意味する。
【０００６】
第一の発明の代表的な空気入りタイヤの一例を図１に示す。図１は、コード配列が分かるように外皮ゴムを剥がした状態のタイヤを斜め上方から眺めたものであり、図中１は空気入りタイヤ、２はプライのコード、３はプライ、４はビードコア、５はフィラーゴム、６はクラウン部、７はカーカス、８は補強層のコード、９は補強層である。
図１の空気入りタイヤ１は、タイヤ円周を含む平面に対し９０°の角度で配列したコード２のゴム引き層の１枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層９が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコード８のゴム引き層からなっている。なお、この空気入りタイヤは、プライ３のオーバーラップ部分１０と補強層９との間に、前記平面に対して７５°の角度で傾斜配列したコードを有する補助層１１を配設している。この補助層１１は、カーカス７をより補強するために配置したものであるので必要に応じて適宜設けることができる。この補助層１１のコードは、前記平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列するのが好ましい。また、この補助層１１は、プライ３のオーバーラップ部分１０のずれを防止することができ、必要最小限のオーバーラップ幅Ｌを狭くすることができることから必要に応じて設けることが好ましい。具体的には、補助層１１を備えていない場合のオーバーラップ幅Ｌはトレッド幅Ｗの１／２以上であるのが好ましいのに対して、補助層１１を備えているときは、２０ｍｍ以上であることが好ましい。２輪車用空気入りタイヤは、トレッド幅Ｗがサイド部の最大幅Ｍよりも大きいという一般的な特徴を有している。ここで、トレッド幅Ｗ、サイド部の最大幅Ｍおよびオーパラップ幅は、図２に示すように軸方向距離とする。
【０００７】
また、より高いサイド剛性が必要な場合は、図２に示すように、カーカス７を２枚のプライの折り返しによって形成してもよいが、この場合は、これら折り返しプライは、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端１２、１３相互にて、外層のプライ端１２が内層のプライ端１３に被さって段差を形成していることがセパレーション防止のために好ましく、具体的には、外層のプライ端１２が内層のプライ端１３よりも５ｍｍ以上離れた位置に配置するのが好ましい。図１および図２に示すように本発明のカーカスは１枚もしくは少数枚のプライから形成される。
【０００８】
サイド部の柔軟性を調節する必要な場合は、図３ａに示すように、比較的厚い軟質ゴムからなるフィラーゴム５を、プライ３間のビードコア４上、かつ、サイドウォール高さＨ（図２）よりも低い位置に高さ配置するか、あるいは図３ｂに示すように、比較的薄い軟質ゴムからなるフィラーゴム５を、プライ３間のビードコア４上、かつ、サイドウォール高さＨよりも幾分高い位置で補強層９の端部とオーバーラップする位置に高さ配置することが好ましい。このフィラーゴム５の厚みは、図３ａの場合が４ｍｍ以上、図３ｂの場合が２ｍｍ以上にするのが好ましく、このフィラーゴム５の硬さは、従来のフィラーゴム（７０〜８０°）よりも軟らかく５０〜６０°の範囲が好ましい。なお、ゴム硬さは、ショアーＡ法により測定した。また、サイド剛性の強さを重視する場合は、図４に示すように、フィラーゴム５がその外周を実質上包み込むフリッパー１４を備え、各フリッパー１４の外側端位置１５をサイドウォール高さＨの１／２以上に配置することが好ましい。
【０００９】
第二の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの一例を図５に示す。図５に示す空気入りタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコード２のゴム引き層の１枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層９が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア４上から他方のビードコア４上にわたるプライ間にダウンプライ１６を備えている。このダウンプライ１６は、サイド剛性不足の場合、サイドを補強するため設けるので、カーカス７を形成するプライ３と同質のコードゴム引き層からなるのが好ましいが、これには限定されない。
【００１０】
第三の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの一例を図６に示す。図６に示す空気入りタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の１枚もしくは少数枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに、前記平面に対してそれぞれ１０〜３０°の範囲の角度で交差コード配列した二層のベルト層１７からなる補強層９を備えている。この補強層９は、プライ３のオーバーラップ部分１０をたが締めするとともに、トレッド部を補強してタイヤ剛性を高めている。
【００１１】
第四の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの一例を図７に示す。図７に示す空気入りタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し２５〜４５°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の１枚もしくは少数枚のプライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で広い範囲でオーバーラップさせたカーカス周りに、前記平面に対し１５〜３５°の範囲の角度でコード配列した一層のベルト層１７からなる補強層９を備えている。この補強層１７は、プライ３と同種のコードゴム引き層であるか、あるいはプライ３よりも高モジュラスを有するコードゴム引き層からなるのが好ましい。
【００１２】
【作用】
本発明は、１枚もしくは少数枚のプライ３からなるカーカス７をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップする構造にすることにより、プライ３の折り返し端がサイド部に位置する従来タイヤに比べてサイド剛性が高く、この従来タイヤで２プライのカーカス構造にしたときとほぼ同等程度のサイド剛性が得られ、しかも、プライ３の折り返し端が、従来タイヤのようにサイド部に位置せず、サイド部に段差部分が生じないため良好なサイド部の柔軟性が得られる。この場合、従来タイヤでは十分なタイヤ剛性を得るには２プライ以上必要であったが、発明タイヤでは１プライで済み、成形作業工程も簡単である。また、補強層にクロスコードを使用した従来構造の場合は、加硫前後でタイヤの半径方向への拡張率が比較的大きくなるためプライ３のオーバーラップ部分１０で互いにずれを生じてコード配列が乱され、製品化できなかったが、本発明では、オーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることにより、前述した拡張率をかなり小さくできるため、オーバーラップ部分１０のずれを小さくできる。このオーバーラップ部分１０と補強層９の間に補助層１１を配設すれば、オーバーラップ部分１０のずれを一層抑制できるので、オーバーラップ幅Ｌを小さくすることができる。さらに、従来よりも軟質なフィラーゴム５を配設すればサイド部の柔軟性を調節することができる。
【００１３】
【実施例】
第一の発明にしたがう空気入りタイヤの実施例を図面を参照しながら説明する。なお、実施例は４００ｃｃのスポーツタイプの二輪車の後輪に装着して走行し、性能評価を行った。
実施例１に使用した空気入りタイヤ１は、タイヤサイズが１６０／６０Ｒ１７であり、タイヤ円周を含む平面に対し９０°の範囲の角度で配列した１２６０ｄ／２のナイロンコード２のゴム引き層の１プライ３をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７を有する。フィラーゴム５は、厚さを５ｍｍ、ゴム硬さを７０°の従来の硬質フィラーゴムを用い、ビードコア４上から５０ｍｍの高さ位置の範囲に配置した。プライ３のオーバーラップ幅Ｌは１３０ｍｍでありトレッド幅Ｗ１６０ｍｍよりも狭く、プライ３の折り返し端はトレッド端１８からそれぞれ１５ｍｍだけタイヤ幅方向内側に位置するよう配置した。プライ３のナイロンコード２は、５０ｍｍ当たり６０本を平行配置した。前記の構造のカーカス７の周りに、１５００ｄ／２のケブラー単線コード８を前記平面に対しほぼ０°の角度でタイヤ幅方向にスパイラル状に巻回してなる一層の補強層９とを有している。補強層９の両端は、トレッド端１８からそれぞれ５ｍｍだけタイヤ幅方向内側に位置するよう配置した。
実施例２に使用した空気入りタイヤ１は、図１に示す構造を有し、カーカス７と補強層９との間に、前記平面に対して７５°の角度で傾斜配列した１２６０ｄ／２のナイロンコードを有する一層の補助層１１をトレッド幅Ｗとほぼ同幅で配置したこと以外は、実施例１に使用したタイヤとほぼ同様な構造を有する。なお、この補助層１１は、５０ｍｍ当たり４１本のナイロンコードをを平行配置したものである。
【００１４】
実施例３は、図２に示す空気入りタイヤによるものであり、この空気入りタイヤは、カーカスが２プライの折り返しによってオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライは、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端１２、１３相互にて、外層のプライ端１２が内層のプライ端１３よりも１０ｍｍだけ幅方向外側にあり段差を形成していること以外は実施例１と同様である。
実施例４は、図３ａに示す空気入りタイヤによるものであり、この空気入りタイヤは、ゴム硬さが５０°の軟質フィラーゴム５をビードコア４上、かつ、ビードベースラインから３０ｍｍの高さ位置に配置したこと以外は実施例１と同様である。
実施例５は、図４に示す空気入りタイヤによるものであり、この空気入りタイヤは、フィラーゴム５がその外周を実質上包み込むフリッパー１４を備え、各フリッパー１４の外側端位置１５がビードベースラインＢから４０ｍｍだけ半径方向外方に離れた位置にあること以外は実施例１と同様である。
【００１５】
また、実施例６は、図５に示すような第二の発明にしたがう空気入りタイヤによるものであり、このタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し７５°の角度で配列したナイロンコードのゴム引き層の１プライをビードコア４及びゴム硬さが７０°のフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに一層の補強層９を有し、この補強層９が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア４上から他方のビードコア４上にわたるプライ３間に前記プライ３と同質のコードゴム引き層からなるダウンプライ１６を備えている。
【００１６】
実施例７は、図６に示すような第三の発明にしたがう空気入りタイヤによるものであり、このタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し７５°の角度で配列したナイロンコードのゴム引き層の１プライをビードコア４及びゴム硬さが７０°のフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップさせたカーカス７の周りに、前記平面に対してそれぞれ±１５°の角度で交差コード配列した二層のベルト層１７からなる補強層９を有している。ベルト層１７のコードには、ケブラーコードを用いた。
【００１７】
実施例８は、図７に示すような第四の発明にしたがう空気入りタイヤによるものであり、このタイヤは、タイヤ円周を含む平面に対し３０°の角度で配列したナイロンコードのゴム引き層の１プライをビードコア４及びゴム硬さが７０°のフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６でオーバーラップさせたカーカス７の周りに、前記平面に対し２０°の角度でコード配列した１枚のベルト層１７からなる補強層９を有している。ベルト層１７のコードには、ケブラーコードを用いた。
【００１８】
従来例１は、カーカスが２枚のプライからなり、これらプライ端がサイドウォール部位置にあり、ベルトが二層である従来タイヤである。
従来例２は、カーカスが１枚のプライからなり、このプライ端がサイドウォール部位置にあり、ベルトが一層である従来タイヤである。
従来例１〜２及び実施例１及び２についてタイヤの諸性能を調べた結果を表１に示し、他の実施例３〜８については実施例２に対して相対的に評価した。
【００１９】
【表１】
表１の結果から、実施例１及び２は、従来例１〜２に比べて総合性能で優れ、特に、サイド部の剛性と関係する旋回安定性及び剛性バランスに優れている。また、実施例３〜７については、実施例２に比較して、実施例３（図２）は、剛性が大きいので、ツアラー用（例えば１１００ｃｃ）等の大型二輪車用タイヤに適している。実施例４（図３ａ）は、サイド部の柔軟性とサイド部のしっかりした剛性感を得たい場合に適している。なおサイド部の柔軟性と全体的にしっかりした剛性感を得たい場合には図３ｂに示す空気入りタイヤが適している。実施例５（図４）は、実施例２と実施例３の中間の性能を有しているため、図１と図２の中間サイズの二輪車用タイヤに好適である。実施例６（図５）は、偏平率の低い二輪車タイヤ（８０，９０）に好適である。実施例７（図６）は、前輪用タイヤに好適である。また実施例８（図７）は、従来のバイアスタイヤに比較し、１ｓｔ成形での補強層の枚数の半減が可能で、生産性の向上が図れる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、少数プライ３からなるカーカス７をビードコア４及びフィラーゴム５の内側から外側にそれぞれ折り返しクラウン部６で互いにオーバーラップする構造にすることにより、プライ３の折り返し端がサイド部に位置する従来タイヤに比べてサイド剛性が高く、この従来タイヤで２プライにしたときとほぼ同等程度のサイド剛性が得られ、しかも、プライ３の折り返し端が、従来タイヤのようにサイド部に位置しないためサイド部に段差部分が生じないため良好な柔軟性が得られ、しかも、従来タイヤでは２プライを有していたものが、発明タイヤでは１プライで済むので、成形作業工程も簡単であることから、生産性についても有利である。また、オーバーラップさせたカーカス７の周りに少なくとも一層の補強層９を有し、この補強層９がスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることにより、加硫成形前後におけるタイヤの径方向拡張率を極めて小さくできるため、オーバーラップ部分１０のずれの発生を抑制できるので、従来できなかった製品化を可能にした。また、従来よりも軟質なフィラーゴム５を配設することにより、サイド部の剛性と柔軟性のバランスをよりよくすることができる。これらのことから、本発明は、操縦安定性に優れ他の性能についても良好なバランスのとれた空気入りタイヤの提供を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の発明にしたがう代表的な空気入りタイヤの幅方向断面図であり、特に、コード配列が分かるように外皮ゴムを剥がした状態のタイヤを斜め上方から眺めたものである。
【図２】カーカスが２プライからなる、第一の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図３】ａは、第一の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図であり、ｂは、第一の発明にしたがう別の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図４】第一の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図５】第二の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図６】第三の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図７】第四の発明にしたがう他の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ
２ プライのコード
３ プライ
４ ビードコア
５ フィラーゴム
６ クラウン部
７ カーカス
８ 補強層のコード
９ 補強層
１０ オーバーラップ部分
１１ 補助層
１２ 外層のプライ端
１３ 内層のプライ端
１４ フリッパー
１５ フリッパーの外側端位置
１６ ダウンプライ
１７ ベルト層
１８ トレッド端
Claims (8)
- タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコア及びフィラーゴムの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、少なくとも一層の補強層を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
- タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコア及びフィラーゴムの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、少なくとも一層の補強層を有し、この補強層が前記平面に対し実質上平行配列にてスパイラル状に巻回したコードのゴム引き層からなり、一方のビードコア上から他方のビードコア上にわたるプライ間にダウンプライを備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
- タイヤ円周を含む平面に対し６０〜９０°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部で互いにオーバーラップさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカスの周りに、前記平面に対してそれぞれ１０〜３０°の範囲の角度で交差コード配列した二層のベルト層からなる補強層を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
- タイヤ円周を含む平面に対し２５〜４５°の範囲の角度で配列したコードのゴム引き層の２枚のプライを、ビードコアの内側から外側にそれぞれ折り返し、クラウン部でオーバーラップさせさせてオーバーラップ部分を形成し、各折り返しプライが、同一方向に折り返した内層と外層のプライ端相互にて、それぞれ外層のプライ端が内層のプライ端に被さって段差を形成してなるカーカス周りに、前記平面に対し１５〜３５°の範囲の角度でコード配列した少なくとも２層のベルト層からなる補強層を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
- 前記プライのオーバーラップ幅がトレッド幅の１／２以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載した空気入りタイヤ。
- プライのオーバーラップ部分と補強層との間に、前記平面に対し６０〜９０°の範囲の角度でコード配列した少なくとも１層の補助層を備えて、前記オーバーラップ幅が２０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に請求項１に記載した空気入りタイヤ。
- フィラーゴムは、厚さが４ｍｍ以上の軟質ゴムからなり、プライ間のビードコア上、かつ、サイドウォール高さよりも低い位置に高さ配置してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載した空気入りタイヤ。
- フィラーゴムがその外周を包み込むフリッパーを備え、各フリッパーの外側端位置がサイドウォール高さの１／２以上にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載した空気入りタイヤ。
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