JP4255171B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ、さらに詳しくは耐久性能の向上を図りかつ走行騒音を低下させ、ライトトラックとして特に好適に用いうる空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤとしては、スチールコード等の高強力コードからなるベルト層をカーカス層の半径方向外方に配置してタガ効果を高めているが、そのベルト層の半径方向外方にバンド層を配置することによってベルト層端部の走行中に生じるリフティングを抑制して、耐久性能等の一層の向上が図られている。
【０００３】
ところで自動二輪車用タイヤ、乗用車用タイヤ、ライトトラック用タイヤなど種々なタイヤ、特に、ライトトラック用のラジアルタイヤでは、図６及び図７に示すように、ラジアル配列の有機繊維コードからなるカーカス５のタイヤ半径方向外方にスチールコード等の高強力コードからなるベルト層６が配置される。このベルト層６はベルトコードがタイヤ赤道に対して１０〜３０゜の小角度をなしかつ互いに交差している複数のベルトプライ６Ａ，６Ｂからなる。
【０００４】
またベルト層６にバンド層Ｖを配置している。このバンド層Ｖはタイヤ周方向にのびるバンドコードからなる小巾のプライであり、かつベルト層６の最大巾のベルトプライＢＭ（図６，７ではカーカス側のベルトプライ６Ａ）、その半径方向外側の上のベルトプライＵＢ（図６，７では半径方向外方のベルトプライ６Ｂ）のタイヤ軸方向端部ＭＢｅ、ＵＢｅを覆う。
【０００５】
さらに従来のライトトラック用ラジアルタイヤでは、バンド層Ｖはタイヤ軸方向内方端Ｑと外方端Ｐとの間の巾が比較的小な、内外に重なり有機繊維コードを用いた２つのバンドプライＶＡ，ＶＢからなり、ベルト層６、バンド層Ｖの各軸方向内外端は、例えば図６に示す如く、タイヤ内方から順に、バンド層Ｖの軸方向内端Ｑ、上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅ、最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅ、バンド層Ｖの軸方向外端Ｐ（２枚のバンドプライを用いるときには外端Ｐ１，Ｐ２）という配置とするか、又は図７のようにバンド層Ｖのタイヤ軸方向外端Ｐを、最大巾のベルトプライＭＢの外端ＭＢｅに一致させて配置していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような前記バンド層は、一般にベルト層の端部及びその付近でのベルト剛性の低下を、タイヤ赤道面に平行に配列した多数のコードによって有効に抑制し、ベルト端を起点とする破壊による耐久性能の低下を防止し、併せてタイヤ転動中のベルトの動きを減じることによりロードノイズなどを低減することができる。
【０００７】
しかしながら、ライトトラック用タイヤの場合には、乗用車用タイヤに比べ、充填内圧、作用荷重がともに大きいなど使用条件が過酷、かつ高い重心位置を持つ車両特性により、ベルトエッジ及びサイドウォール上部の変形が大きいため、乗用車用タイヤにはほとんど見られないバンド端を起点とする損傷が発生しやすいことが判明した。
【０００８】
例えば図６の構造では、バンドの前記軸方向外端Ｐ１，Ｐ２が、変形の大きいサイドウォール上部の位置に近づくため、バンド層の軸方向外端Ｐ１，Ｐ２に歪が集中し、バンド層Ｖのコードとその周囲のゴムとの接着破壊を起点として、バンド層とゴムとの剥離が進行し、とくに使用が過酷であるときにはタイヤバーストを生じるおそれが伴う。特に図７の構造のものでは、最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅとバンド層の外端Ｐの位置が一致しているため、この部分での剛性変化がきわめて大きく歪の集中によって、破壊の起点ともなりやすい。
【０００９】
発明者らはこのようなバンド層に起因するタイヤの耐久性能低下の原因を究明するとともにバンド層による性能向上効果を維持しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トレッド部、サイドウオール部を通りビード部内のビードコアのまわりに折返えすラジアル配列のカーカスコードを有するトロイド状のカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの半径方向外側に配したスチールコードよりなりかつ最大巾のベルトプライとこの最大巾のベルトプライの半径方向外側に配される上のベルトプライを含む巾が異なる複数枚のベルトプライからなるベルト層と、該ベルト層のエッジ部の半径方向外方に配されタイヤ赤道面にほぼ平行なコードからなるバンド層とを具えるとともに、
バンド層の軸方向外端Ｐを、前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと、前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅとの間の範囲に位置させ、かつバンド層の軸方向内端Ｑを、前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅよりも軸方向内方に位置するとともに、
前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅとの間の軸方向距離Ｌ１を６ｍｍ以上かつ９ｍｍ以下、バンド層の軸方向外端Ｐと最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅとの間の軸方向距離Ｌ２はｍｍを単位として、２≦Ｌ２≦（Ｌ１−４）、しかもバンド層の巾Ｗは１０ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１１】
これにより空気入りタイヤは、バンド層の軸方向外端を最大巾のベルトプライの軸方向外端から２〜５ｍｍ程度軸方向内方に離間して位置させ、最大巾のベルトプライの軸方向位置と一致せずかつ軸方向外側に延在しないことによってバンド層が損傷の起点となることを防止するとともに、このように離間しつつ最大巾のベルトプライの軸方向外端を覆うため、バンド層による耐久性の向上効果、低騒音化の効果を維持しうる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の空気入りタイヤがライトトラック用ラジアルタイヤ（タイヤという）１である場合を例示し、タイヤ１は正規リムＲに組み込まれ、正規内圧を充填されている。なお、本発明のタイヤは使用が過酷なライトトラック用タイヤとして好適に利用できるが、他の形式のタイヤにも応用できる。
【００１３】
前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、たとえばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば”Design Rim”、或いはＥＴＲＴＯであれば”Measuring Rim ”となる。また「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表”TIRE LOAD AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載された最大値、ＥＴＲＴＯであれば”INFLATION PRESSURE”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。
【００１４】
タイヤ１は、トレッド部２の両端からタイヤ半径方向内方に向けて延びるサイドウォール部３、３と、該サイドウォール部３の半径方向内側端に位置するビード部４、４とを有しており、さらにタイヤの半径方向に対してほぼ平行に延びるラジアル配列のカーカスコードからなりかつ両端がビードコア４Ａのまわりに折り返されるトロイダル状のカーカス５を具える。またトレッド部２の内方にはカーカス５の半径方向外側にベルト層６が配置され、さらにこのベルト層６の半径方向外側かつ該ベルト層６の軸方向端部付近にはバンド層７が配置されている。
【００１５】
ここで、カーカス５のコードが半径方向に対してほぼ平行にのびるラジアル配列とは、サイドウオール部３ではタイヤ半径方向線に対して３０°以内、トレッド部２ではタイヤ軸方向線に対して３０°以内の角度で傾くラジアルタイヤ、セミラジアルタイヤを包含することを意味する。
【００１６】
さらに本例では、図２のように、前記サイドウォール部３のゴムが、ベルト層６の軸方向端で該ベルト層６のタイヤ半径方向内方と、カーカス層５のタイヤ半径方向外方の間を延在し、かつトレッド部２のゴムのタイヤ軸方向外端部分が、サイドウォールをその外方部分で覆ういわゆるＴＯＳ（Tread Over Sidewall ）構造を採用している。またトレッド部２のタイヤ軸方向外方端部には耐候性に優れたゴムからなるウィング層８が配置されている。
【００１７】
なお、図３に示すように、サイドウォール部３のゴムの半径方向外方部分がトレッド部２のゴムの外側となるＳＯＴ構造とすることもでき、そのとき、ベルト層６のエッジ部分とカーカス層５との間には、クッションゴム層９が配置される。
【００１８】
さらに、前記ベルト層６は、本形態では、図２に示すように半径方向内外２層のカットエンド構造のベルトプライ６Ａ，６Ｂからなり、カーカス５側の内方のベルトプライ６Ａが外方のベルトプライ６Ｂよりも広巾であって、本例では内方のベルトプライ６Ａが最大巾のベルトプライＭＢを構成し、かつ外方のベルトプライ６Ｂが、前記最大巾のベルトプライＭＢにその半径方向外側に隣接する前記上のベルトプライＵＢを構成している。
【００１９】
さらに最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと、上のベルトプライＵＢの軸方向外端点ＭＢｅとの間の軸方向距離Ｌ１を６ｍｍ以上かつ９ｍｍ以下とする。
【００２０】
前記距離Ｌ１が６ｍｍ未満のとき、ベルトプライの端部が互いに近接し、歪が集中しやすくなる。９ｍｍを越えると、各ベルトプライ内のベルトコードの交差領域が減じてタガ効果を損なうとともに、最大巾のベルトプライＭＢの巾が相対的に過大となって自由端部が広くなり、ベルト端部の動きが増加することによる耐久性低下及び騒音増加を招来する。
【００２１】
またベルト層６は、図４に示す如く、カーカス５側の内側のベルトプライ６Ａ、中間のベルトプライ６Ｂ、外側のベルトプライ６Ｃからなる３枚のベルトプライ６Ａ，６Ｂ，６Ｃを用いることができ、さらに多数枚のベルトプライを採用することもできる。また本例では内側のベルトプライ６Ａはタイヤ赤道面CLに対し、３５〜６０°の比較的大きな角度をなすスチールコードからなり、かつ中間のベルトプライ６Ｂのコードと同一の向きに配置される。中間、外側のベルトプライ６Ｂ、６Ｃは、タイヤ赤道面ＣＬに対し、１０〜３０°の小角度をなすスチールコードが平行に配列され互いに交差している。
【００２２】
さらにベルトプライ６Ａ〜６Ｃの巾ＢＷ１，ＢＷ２，ＢＷ３は、カーカス側を大とし、外方に順次小とすることができるが、本例ではか、中間のベルトプライ６Ｂを最大とし、以下内側のベルトプライ６Ａ、外側のベルトプライ６Ｃの順（ＢＷ２＞ＢＷ１＞ＢＷ３）としている。
【００２３】
従って本例においては、前記最大巾のベルトプライＭＢは中間のベルトプライ６Ｂにより構成され、前記上のベルトプライＵＢは外側のベルトプライ６Ｃによって構成されている。なお３枚以上のベルトプライからなる場合には内２枚のベルトプライの巾を等しくすることもでき、このようなベルト構造はより高荷重の車両用タイヤに適し、又前記のように、前記外側のベルトプライ６Ｃのさらに外側のベルトプライ（図示せず）を配置することにより重車両用のタイヤとなしうる。
【００２４】
なお３枚以上のベルトプライを用いる場合においても、前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと、上のベルトプライＵＢの軸方向外端点ＭＢｅとの間の軸方向距離Ｌ１を６ｍｍ以上かつ９ｍｍ以下とする。
【００２５】
前記バンド層７は、本例では半径方向内外に位置する２つのバンドプライ７Ａ，７Ｂを有し、このバンドコードはナイロンからなるとともにタイヤ赤道面CLに対して実質的に平行に配される。
【００２６】
各バンドプライ７Ａ，７Ｂの軸方向外端Ｐ１，Ｐ２（総称するときそれらの中間位置を軸方向外端Ｐという）、軸方向内端Ｑ１，Ｑ２（総称するときそれらの中間位置を軸方向内端Ｑという）とは図２〜４に示すように同じ位置で揃う軸方向外端Ｐ１，Ｐ２、軸方向内端Ｑ１，Ｑ２とすることも、図５に示す如く、互いに軸方向に異なる位置とすることもできる。
【００２７】
さらにバンド層７は、図５に示すように、この２つのバンドプライ７Ａ，７Ｂの軸方向の巾ｗ１，ｗ２を違えることができ、本例はベルト層６側のバンドプラ７Ａの巾ｗ１を他方のバンドプライ６ｂの巾ｗ２よりも大とする（外方のベルトプライ７Ｂの巾ｗ２をより大とすることもできる）。このように巾ｗ１，ｗ２を変化し、軸方向外端Ｐ１，Ｐ２、軸方向内端Ｑ１，Ｑ２の位置を軸方向に分散させることにより歪の集中をさけることができる。
【００２８】
バンドプライ７Ａ，７Ｂの軸方向の巾ｗ１，ｗ２を違える場合において、バンド層７の巾ｗとは軸方向の巾ｗ１，ｗ２の平均値をいい、さらにバンドプライ７Ａ，７Ｂの軸方向の巾ｗ１，ｗ２を違えるなどにより軸方向外端Ｐ１，Ｐ２、軸方向内端Ｑ１，Ｑ２が異なるがことなるときには、前記のように、それぞれそれらの中間位置を軸方向外端Ｐ、軸方向内端Ｑという。
【００２９】
ここでバンド層７の軸方向外端Ｐを、前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと、前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅとの間の範囲に位置させ、かつバンド層７の軸方向内端Ｑを、前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅよりも軸方向内方に位置させる。
【００３０】
なおバンド層７は軸方向外端の中間の外端Ｐのみならず、バンドプライ７Ａ，７Ｂの各軸方向外端Ｐ１，Ｐ２を、最大巾のベルトプライＭＢ、本例では下のベルトプライ７Ａの軸方向外端ＭＢｅの軸方向内方とし、しかも外端Ｐ１，Ｐ２の好ましくは両者を前記上のベルトプライ６Ｂの軸方向外端ＵＢｅの軸方向外方に位置させる。
【００３１】
さらに軸方向内端の中間点の外端Ｑのみならず、各軸方向内端Ｑ１，Ｑ２の好ましくは両者を前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅよりも内方に位置し、これによりバンド７は上のベルトプライＵＢの軸方向外端近傍を確実に覆っている。
【００３２】
さらにバンド層７の軸方向外端Ｐと最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅとの間の軸方向距離Ｌ２について、ｍｍを単位として２≦Ｌ２≦（Ｌ１−４）の関係式を充足させる。なお、バンドプライ７Ａ、７Ｂの巾が異なる場合においては、前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅに近い外端を有するバンドプライも前記関係式を満足するものとする。
【００３３】
距離Ｌ２が２ｍｍよりも小のとき、バンド層の軸方向外端と最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅが近接しすぎるため、前述のように損傷の起点となりやすくなる。他方、距離Ｌ２が（Ｌ１−４）よりも大のときには、最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと、バンド層の軸方向外端Ｐが離れすぎるため、バンド層７によるベルト端部の動きをの抑制効果が発揮できない。
【００３４】
さらにバンド層７の巾Ｗ、即ち軸方向距離は１０ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下とする。バンド層の巾Ｗは、１０ｍｍ未満では、ベルト層端部の動きを効果的に抑制することができない。３０ｍｍ以上であってもより大きな効果は期待できず、タイヤ重量の増加を招来する。
【００３５】
このように、前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと前記上のベルトプライＵＭの軸方向外端ＵＢｅとの間の軸方向距離Ｌ１を６ｍｍ以上かつ９ｍｍ以下、バンド層の軸方向外端Ｐと最大巾のベルトプライＭＢとの間の軸方向外端ＭＢｅとの間の軸方向距離Ｌ２をｍｍを単位として、２≦Ｌ２≦（Ｌ１−４）、しかもバンド層の巾Ｗは１０ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍとしている。
【００３６】
タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１６ １０９／１０７Ｌでありかつ図１、２に示す構成のタイヤについて試作し、以下の試験を行った。
(1) 高速耐久性能
ＪＩＳ Ｄ４２３０に規定される高速性能試験に準拠して行った。
(2) 耐ベルトエッジルース性能
ＪＩＳ Ｄ４２３０に規定される耐久性能試験に準拠して行った。
【００３７】
本発明のタイヤは、その要件を充足しないタイヤと比較して、各性能がバランスよく向上していることが確認できた。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のラジアルタイヤは、バンド層の効果を十分に発揮しつつ、バンド層端部を起因とする耐久性能の低下を有効に防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明タイヤの一つの形態を例示する断面図である。
【図２】 その要部を例示する断面図である。
【図３】 本発明の他の形態を示す図面である。
【図４】 本発明のさらに他の形態を例示うする断面図である。
【図５】 本発明の他の形態を例示する断面図である。
【図６】 従来のタイヤの形態を例示する断面図である。
【図７】 従来の他のタイヤの形態を例示する断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
４Ａ ビードコア
５ カーカス
６ ベルト層
６Ａ，６Ｂ、６Ｃ ベルトプライ
７ バンド層
７Ａ，７Ｂ バンドプライ
ＭＢ 最大巾のベルトプライ
ＵＢ 上のベルトプライ
ＭＢｅ 最大巾のベルトプライの軸方向外端
ＵＢｅ 上のベルトプライの軸方向外端
Ｐ バンドプライの軸方向外端
Ｑ バンドプライの軸方向内端

Claims (1)

1. トレッド部、サイドウオール部を通りビード部内のビードコアのまわりに折返すラジアル配列のカーカスコードを有するトロイド状のカーカスと、前記トレッド部の内方かつカーカスの半径方向外側に配したスチールコードよりなりかつ最大巾のベルトプライとこの最大巾のベルトプライの半径方向外側に配される上のベルトプライを含む巾が異なる複数枚のベルトプライからなるベルト層と、該ベルト層のエッジ部の半径方向外方に配されタイヤ赤道面にほぼ平行なコードからなるバンド層とを具えるとともに、
   バンド層の軸方向外端Ｐを、前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと、前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅとの間の範囲に位置させ、かつバンド層の軸方向内端Ｑを、前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅよりも軸方向内方に位置するとともに、
   前記最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅと前記上のベルトプライＵＢの軸方向外端ＵＢｅとの間の軸方向距離Ｌ１を６ｍｍ以上かつ９ｍｍ以下、バンド層の軸方向外端Ｐと最大巾のベルトプライＭＢの軸方向外端ＭＢｅとの間の軸方向距離Ｌ２はｍｍを単位として、２≦Ｌ２≦（Ｌ１−４）、しかもバンド層の巾Ｗは１０ｍｍ≦Ｗ≦３０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。

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