JP3694152B2

JP3694152B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3694152B2
Application number: JP18691797A
Authority: JP
Inventors: 尚田中
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2017-07-11
Also published as: JPH1128909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プライステアを減じうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気入りタイヤ、例えばカーカスコードが放射状に配列されたラジアルタイヤにおいては、その半径方向外側かつトレッド部の内方に、コードをタイヤ赤道に対して比較的浅い角度で並列したカットエンドのベルトプライの２枚を、例えばコードが互いに交差するように重ね合わせることにより形成したベルト層が配される。このようなベルト層は、トレッド部の剛性を高めラジアルタイヤの性能を発揮させる。
【０００３】
ところが、上記のベルト層の構造は、タイヤ赤道を中心としてベルトプライが左右非対称となるため、このベルトプライの構造に起因して、車両直進走行時にハンドルから手を離すと車両が横流れするいわゆるプライステアが生じやすいという問題がある。
【０００４】
また、タイヤ赤道に対して比較的浅い角度、例えば３５°以内の角度で交差する従来のカットエンドのベルトプライを重ね合わせたベルト層は、略円筒状をなし、タイヤのサイド部を補強するには不適である。
【０００５】
本発明のうち請求項１記載の発明は、前記のようなプライステアを防止しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。また、請求項２記載の発明では、プライステアを防止ししつつ、さらにタイヤのサイド部をも効果的に補強しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返されて係止される折返し部を有するカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側に配された補強層とを具える空気入りタイヤであって、前記補強層は、トロイド状カーカスの外側面に、１本又は引き揃えた複数本のコードをゴム引きした１乃至複数本の帯状体を、タイヤ赤道面を通りかつタイヤ周方向に小角度ピッチでずれる半径方向の中心線回りでかつ順次中心線を換えつつその回りを順次連続的に周回するズラシ巻きすることにより形成した環状重ねプライからなることを特徴とする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記環状重ねプライは、前記カーカスの両側の折返し部を軸方向外側から覆うトロイダル状に形成されることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、前記補強層は、１つの子午断面を通る全てのコードの、このコードのタイヤ赤道面への投影線が前記子午断面となす角度は６０〜９０°かつタイヤ周方向５cm当たりのコード打ち込み数が１〜１２０本であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図面に基づき説明する。空気入りタイヤは、トレッド部２の両側からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５で折り返されて係止される折返し部６Ｂを有するカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側に配されれた補強層７とを具え、本実施形態においては、トレッド端２ｅ、２ｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド巾ＴＷがタイヤ最大巾をなし、かつタイヤ子午断面においてトレッド面２ａが外に凸で湾曲する自動二輪車用タイヤを例示している。
【００１０】
前記カーカス６は、例えばカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０°の角度で傾けて配列したラジアル構造のカーカスプライ６ａであり、該プライの１枚又は複数枚にて形成される。本実施形態のカーカス６は、ナイロンコードをタイヤ赤道Ｃに対して９０°の角度で傾けて並列した１枚のプライにて形成したものを例示している。なお前記カーカスコードには、ポリエステル、レーヨン、アラミド等の有機繊維コードをも適宜採用しうる。また前記カーカスの折返し部６Ｂのタイヤ半径方向外端の高さｈ１は、例えば操縦安定性を高めるべく、例えばタイヤ断面高さＨの２５〜６０％とするのが望ましい。
【００１１】
そして本実施形態では、前記補強層７は、図２に示すように、トロイド状カーカス６の外側面に、１本又は引き揃えた複数本のコード１１をゴム引きした１乃至複数本の帯状体１０を、タイヤ赤道面を通りかつタイヤ周方向に小角度ピッチでずれる半径方向の中心線Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、…の回りでかつ順次中心線を換えつつその回りを順次連続的に周回するズラシ巻きすることにより形成した環状重ねプライ７ａからなることを特徴としており、本例では前記環状重ねプライ７ａは、前記図１に示したように、カーカス６の両側の折返し部６Ｂを軸方向外側から覆うトロイダル状かつタイヤ赤道Ｃに対して実質的にコードが左右対称に形成されたものを示している。なお図２、図３は、ズラシ巻きを理解し易いように小角度ピッチを大きく表示して表した説明用の概念図である。
【００１２】
このような環状重ねプライ７ａは、コード１１が、前記タイヤ周方向に小角度ピッチＰでずれる半径方向の中心線回りに配されることにより、タイヤ赤道に対して左右対称構造になしうる結果、従来のような非対象構造のカットエンドのベルトプライを重ね合わせたベルト層に比べプライステアを大幅に減じることができる。
【００１３】
前記帯状体１０は、例えば図４に示すように、１本又は引き揃えた複数本のコード１１をトッピングゴム１２にてゴム引きしたものを例示し、本例の環状重ねプライ７ａは、１本の帯状体１０を用い連続して順次中心線を換えつつタイヤ周上を１周することにより連続的に前記ズラシ巻きすることにより形成されるものを示す。これにより、補強層７は、コードが連続することにより、補強層端縁７ｅにコード端部が現れないため、ゴムとの接着力不足による剥離を減じることができ、耐久性が増す。
【００１４】
前記帯状体１０は、コード１１の複数本を引き揃える場合としては、２本以上かつ１０本以下とするのが好ましい。本実施形態では、図４に示すごとくアラミドからなる３本のコード１１をゴム引きすることにより、断面が略長方形かつ小巾の長尺体をなすものを例示し、その巾Ｗｏは、好ましくは５〜１５mmとするのがプライ成形性の観点から望ましい。このように複数本のコード１１を平行に配列した帯状体１０を用いることにより、１本のコードを用いたものに比べ、前記ズラシ巻きの成形作業を能率化できタイヤの生産性を向上しうる。なお、コード１１には、アラミド以外にもレーヨン、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維コード、又はスチールコードさらにはこれらの複合コードなどを適宜採用することができる。
【００１５】
また、前記半径方向の中心線Ｎ１、Ｎ２、…の周方向の小角度ピッチＰとしては、帯状体１０の巾Ｗｏ、或いは帯状体１０のコードの打ち込み密度との兼ね合いなどから種々の角度を定めうるが、この小角度ピッチＰが大きすぎると環状重ねプライ７ａにおいて、周方向に隣り合う中心線回りを周回するコード１１が大きく離間し、タイヤ周方向においてコード打ち込み本数が疎となり効果的なコード補強をなしえない。
【００１６】
したがって、この小角度ピッチＰは、例えば、また好ましくは０．１〜５°、好ましくは０．１〜２°、より好ましくは０．１〜０．５°、さらに好ましくは０．１〜０．３°とするのが望ましい。これにより、コード１１はタイヤ赤道Ｃの位置において、例えばタイヤ周方向に隣り合うコード間隔が１〜５mmとなるものが好ましい。また本例では小角度ピッチＰは、タイヤ周方向において均一とした好ましいものを例示している。
【００１７】
このような本実施形態の環状重ねプライ７ａは、図２、図３、図５、図６に示すように、ズラシ巻きされたコード１１がタイヤ周方向に位置ずれして並ぶことにより、その位置ずれ量、すなわち前記小角度ピッチＰを調節することでトレッド部２、サイドウォール部３においてコード１１が互いに交差することが可能となり、とりわけサイドウォール部３においてコード１１を交差させることが可能となるため、補強層７の剛性を高めることができ、とりわけタイヤサイド部において、クロスプライ状のコード交差部を形成しうる結果、１つの補強層で、ラジアルタイヤのトレッド部２とサイドウォール部３との双方の剛性を大幅に高めることができる。
【００１８】
このような環状重ねプライ７ａは、小角度ピッチＰにてタイヤ周上を１周した場合、コード１１がタイヤ半径方向で重なり合い、実質的に２層のコード層を形成することが可能となる。そして、環状重ねプライ７ａのコード１１は、タイヤ赤道Ｃの位置において、タイヤ赤道Ｃに対して略９０度で交差し、タイヤ軸方向両外側に近づくにつれてタイヤ周方向線とのなす角が徐々に小さくなっていく。そして、補強層７の端縁７ｅでコード１１は、タイヤ周方向に対して実質的に０度となる。
【００１９】
また前記補強層７は、図６に示すように、タイヤ軸を含む１つの子午断面を通る全てのコード１１の、このコード１１のタイヤ赤道面への投影線が前記子午断面となす角度θ（小さい方で測定する）は６０〜９０°が好ましい。また補強層７のタイヤ周方向５cm当たりのコード打ち込み数は、１〜１２０本とするのが好ましく、さらに好ましくは、４０〜１２０本とするのが望ましい。なお、前記角度θが６０度未満であると、タイヤの周方向剛性が相対的に低下する傾向がある。
【００２０】
また、前記コード打ち込み数が１本未満であると、補強層７の剛性が低下する傾向があり、逆に１２０本を超えるとコード密度が過度に増し、トレッド部、サイドウォール部の剛性が著しく高められるとともにタイヤ生産性が低下する傾向がある。このような観点より、前記コード打ち込み数は、好ましくは２０〜８０本、より好ましくは３０〜５０本とするのが望ましい。
【００２１】
また、本実施形態において前記環状重ねプライ７ａは、カーカス６の両側の折返し部６Ｂを軸方向外側から覆うトロイダル状に形成されるが、そのタイヤ半径方向の内端７ｅ、７ｅは、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨの１０〜４０％とするのが好ましく、またカーカスの折返し部との重なり部のタイヤ半径方向長さ（ｈ１−ｈ２）が、タイヤ断面高さＨの１０〜３０％とするのが望ましい。これによって、カーカスの折返し部６Ｂの外端が剥離するプライルースなどを好適に防止することができ、タイヤの耐久性をも高めることができる。なおビードベースラインＢＬはビードヒール点を通るタイヤ軸方向線である。
【００２２】
このような環状重ねプライ７ａは、図３に示したように、例えばカーカスプライ６ａをビードコア５の回りで折返して折返し部６Ｂを形成したトロイダル状のカーカス６に帯状体１０を、小角度ピッチで周方向にずれる半径方向の中心線回りに順次中心線を換えつつその回りを順次連続的に周回するズラシ巻きし、このとき、カーカスの両側の折返し部６Ｂを軸方向外側から覆うように配置して加硫することにより、図１に示すようなトロイダル状の環状重ねプライ７ａを簡単に形成しうる。
【００２３】
また、環状重ねプライ７ａは、図３に示したようにカーカス６の上に直接帯状体１０を巻付けするものの他、別途成形用のドラムなどの上でトロイダル状に成形し、これをカーカス６の上に装着してタイヤ生カバーを形成し、これを加硫することによっても製造しうる。なお環状重ねプライ７ａは、成形ドラムを円筒状とすることにより、円筒状にも形成でき、例えば乗用車用タイヤの補強層としても好適に用いうる。
【００２４】
なお上記実施形態では、環状重ねプライ７ａは、１本の帯状体１０がタイヤ周上を連続して１周するズラシ巻きを例示したが、図７に示すように、タイヤ周上を複数個、例えばＡ乃至Ｄの４個に区分し、各区分毎を連続する帯状体１０を用いて環状重ねプライを製造することでも良い。また、ズラシ巻きは、帯状体を２本用いて同時に行うこともできる。さらに、ズラシ巻きの周回数を複数回にもできる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態についてトレッド面が外向きに凸となる自動二輪車用タイヤを用いて説明したが、本発明は自動二輪車のみならず、乗用車用タイヤ、重荷重用タイヤなど、種々のカテゴリの空気入りタイヤに採用することができる。
【００２６】
【実施例】
タイヤサイズが１６０／８０Ｒ１６であり、かつ図１に示した本発明の自動二輪車用の空気入りタイヤを試作し（実施例品）、片流れ、バネ定数、操縦安定性についてテストした。また、従来の２枚のカットエンドのベルトプライを有する自動二輪車用タイヤ（従来品）についても同様にテストし、性能を比較した。なお実施例品ではｈ１／Ｈ＝０．４２、ｈ２／Ｈ＝０．１１とした。テストの内容は次の通りである。
【００２７】
＜片流れ＞
タイヤを回転させたときに働く横向きの力のうち回転方向に関係なく一定の方向に発生する力であるコニシティフォースをユニフォミティ試験機を用いて測定し、従来品を１００とする指数で表示した。数値が小さいほどコニシティフォースが小さく、したがって片流れも少なく良好である。
【００２８】
＜バネ定数＞
試験タイヤをリム組みし（リムサイズ：ＭＴ３．５０×１６、内圧２２５Ｋｐａ）、荷重２００kgf を作用させてキャンバ角０°の縦バネ及び横バネ定数をそれぞれ測定した。
【００２９】
＜操縦安定性＞
排気量１５００ｃｃの自動二輪車（４サイクル）の後輪に試験タイヤを装着し（リムサイズ：ＭＴ３．５０×１６、内圧２２５Ｋｐａ）、乾燥舗装路を走行してドライバーの官能により評価した。評価は、従来品を１００とする指数で表示し数値が大きいほど優れている。
テストの結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
テストの結果、実施例品は従来品に比べ片流れを減じ、しかもタイヤの縦バネ、とりわけ横バネが高められたことにより操縦安定性、特にふんばり感が著しく向上していることが確認できた。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明では、カーカスの外側に配された補強層が、コードをゴム引きした１乃至複数本の帯状体を、タイヤ赤道面を通りかつタイヤ周方向に小角度ピッチでずれる半径方向の中心線回りでかつ順次中心線を換えつつその回りを順次連続的に周回するズラシ巻きすることにより形成した環状重ねプライにて形成され、左右対称構造になしうる結果、プライステアを防止することができる。
【００３３】
またズラシ巻きするに際して１本又は引き揃えた複数本のコードをゴム引きした帯状体を用いることにより、タイヤの生産性を高めるのに役立ちうる。さらにズラシ巻きにより、補強層のコードが連続するため、コードの切断端が補強層の端縁に現れるカットエンドプライに比べ耐久性が大巾に向上しうる。
【００３４】
また請求項２記載の発明では、前記補強層が環状重ねプライによりカーカスの両側の折返し部を軸方向外側から覆うトロイダル状に形成していることにより、タイヤサイド部においてコードをいわゆるクロスプライ状に交差させることが可能となり、プライステアを防止ししつつ、タイヤのサイド部を効果的に補強でき、操縦安定性を大幅に高めることができる。
【００３５】
また請求項３記載の発明では、前記補強層は、１つの子午断面を通る全てのコードの、このコードのタイヤ赤道面への投影線が前記子午断面となす角度は６０〜９０°かつタイヤ周方向５cm当たりのコード打ち込み数が１〜１２０本であることにより、補強層の生産性、剛性などを最適化でき操縦安定性などを効率よく高めうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すタイヤ子午断面図である。
【図２】環状重ねプライを説明するために概念的に表した斜視図である。
【図３】環状重ねプライを製造の一例を示すために概念的に表した斜視図である。
【図４】帯状体を説明する斜視図である。
【図５】環状重ねプライの平面図である。
【図６】環状重ねプライの側面図である。
【図７】タイヤ側面図である。
【符号の説明】
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６カーカス
７補強層
７ａ環状重ねプライ
１０帯状体
１１コード

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返されて係止される折返し部を有するカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側に配された補強層とを具える空気入りタイヤであって、
前記補強層は、トロイド状カーカスの外側面に、１本又は引き揃えた複数本のコードをゴム引きした１乃至複数本の帯状体を、タイヤ赤道面を通りかつタイヤ周方向に小角度ピッチでずれる半径方向の中心線回りでかつ順次中心線を換えつつその回りを順次連続的に周回するズラシ巻きすることにより形成した環状重ねプライからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記環状重ねプライは、前記カーカスの両側の折返し部を軸方向外側から覆うトロイダル状に形成されることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記補強層は、１つの子午断面を通る全てのコードの、このコードのタイヤ赤道面への投影線が前記子午断面となす角度は６０〜９０°かつタイヤ周方向５cm当たりのコード打ち込み数が１〜１２０本であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。