JP4326278B2 - 空気入りタイヤ用ベルト、同ベルトを用いた空気入りタイヤ及び同ベルトの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤのトレッド面の内側に補強要素として組み込まれる改良されたベルト及び同ベルトを用いた空気入りタイヤに関し、さらには、前記ベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気入りラジアルタイヤ用のスチールベルトは、例えば、１Ｘ３Ｘ０．２５構造コードの場合、鉄鋼メーカーから購入した５．５φの原材料鋼線を約１．０φ強まで伸線し、配合ゴムとの接着を得るためのメッキを施した後、更に０．２５φまで伸線する。メッキ及び伸線された０．２５φの素線を３本撚り合わせて１Ｘ３Ｘ０．２５φのスチールコードを得る。これらスチールコードを１０００本前後並べてカレンダを通して配合ゴムをコーティングし、大巻反を製作する。続いて、この大巻反を巻き出し所定の角度・幅に裁断して、小巻反を製作する。この小巻反をタイヤ成形時に巻き出して、ラジアルタイヤ用ベルトとして使用し、生タイヤを製作する。このようにスチールベルトは、タイヤ用ベルトに使用する直径のスチールコードを得るまでに種々の工程を経るために高価なものとなっている。
【０００３】
また、タイヤとしての剛性を上げるために、コードを偏平にしたり、偏平なコードを同方向に並べた状態でカレンダを通して配合ゴムの被覆を行う等、非常に手間がかかり、高価なものとなっている。
【０００４】
このように高価で、幾多の工程を経て作成されるにも係わらず、裁断されたベルト端部の素線端はメッキ層が被覆されていないので、配合ゴムとの接着がとれず、ベルト端セパレーションの故障核や、亀裂の先端を形成することを免れなかった。つまり、従来のタイヤ用ベルトは高価であるにも係わらず、故障の核を抱えていた。
【０００５】
撚り合わせてコードとすることによるコストの上昇を回避するため、省工程及び低コストを狙いとして、伸線された素線を撚り合わせコードとせずに、そのままベルトに使用することが、実開昭６３−１９４０４号公報に開示されている。さらに、素線に特殊形状を施すことにより操縦安定性を高めることが、特開平１１−６１６６５号公報に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６３−１９４０４号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開平１１−６１６６５号公報（図１、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これら提案された何れの技術においても、前述した大巻反から所定の角度・幅に裁断された小巻反をタイヤの外周に対応する所定長さに裁断してタイヤ１本分のベルトを形成するようにしているので、このベルトの両端面には、大巻反から小巻反に裁断された際に形成されるベルトの幅方向の両端部に裁断面が残る。ゴムが被覆されてベルトとして形成されたこの段階では、メッキ処理は事実上不可能であり、このため、裁断面にはメッキされていない多数の素線の端部が露出した状態として残る。これにより、上述したような配合ゴムとの接着性がとれず、故障の核を保持していることとなる。
【０００８】
また、撚り合わせ線を使用せずに素線径が太いスチールコードを単線のままで使用するときは、強度不足の懸念から、これを解消するために素線径を一層太くする場合には、繰り返し疲労強度が低下され、耐久性の低下に繋がると共に、メッキなし端部の故障核を保持したままとなっている。
【０００９】
従って、本発明の課題は、製造工程数が少なく、低価格で、故障の核となるメッキされてない個所がなく、かつタイヤ剛性調整が容易な空気入りラジアルタイヤ用のベルトを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用及び発明の効果】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、ボディプライの外周側でかつトレッド層の内周側にタイヤの円周方向に巻かれて配置される補強用のベルトであって、このベルトは、トレッド層の内周側でボディプライの外周を保護するために必要な円周長と幅長を有して形成されると共にその長手方向軸線に対し斜め方向に保持力を発揮するように成形された薄板金属板よりなるベルト基板と、このベルト基板の全面に施されたメッキ層と、メッキ層を覆うようにベルト基板の両面及び全ての端面を被覆しベルト基板に一体成形されるゴム層と、からなり、前記ベルト基板は、薄板鋼板にて形成されると共に、長手方向軸線に対し斜め方向に横切る傾斜溝が所定間隔で形成され、この傾斜溝は、幅方向の一方の端部に開口しこの一方の端部から他方の端部近辺まで至る複数の第１傾斜溝と、第１傾斜溝とほぼ平行に幅方向の前記他方の端部に開口し前記一方の端部近辺まで至り各々が隣接する各２つの前記第１傾斜溝間に形成される複数の第２傾斜溝からなり、これにより前記一方の端部と他方の端部で交互に折り返すように長手方向には前記傾斜溝と交互に配置される多数の連接部が形成されていることである。
【００１１】
この構成によれば、ベルトに内包する心材を、従来の撚り合わせコードに代えて、薄板金属板を用いたので、ベルトの材料原価を低減でき、ベルトを低価格で製造でき、低価格のタイヤを提供できると云う実用上で顕著な効果が奏せられる。また、ベルト基板を製造する設備を小規模で簡単なものにでき、製造設備の維持・管理が容易となる。さらに、ベルトに内包されるベルト基板は全表面が容易に防錆処理されるので、タイヤ踏面部のトレッドが損傷を受け亀裂部から水分が侵入する場合でも、ベルト基板が錆び付いて故障の核となることがない。
【００１３】
この構成によれば、ベルトの両端部からほぼ平行の第１及び第２傾斜溝を形成し、一方の端部と他方の端部で交互に折り返すように長手方向には第１及び第２傾斜溝と交互に配置される多数の連接部が形成されるようにしたので、ベルト基板は軽量化されると共に一体物として形成される。これにより、連接部の変形が容易となると共にこのベルト基板を内包するベルトをタイヤに用いるときにはタイヤが軽量化され、このタイヤを装着する車両の乗り心地が向上される。
【００１４】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１記載のものにおいて、ベルト基板の厚みが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で選定されていることである。
この構成によれば、ベルト基板の軽量化としなやかさが一層向上され、このベルト基板をタイヤに組み込んだ場合には、このタイヤを装着した車両の乗り心地を一層改善することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載のものにおいて、ベルト基板の多数の連接部は、幅方向の中央部の長手方向の幅が０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内に選定され、かつ連結部の厚みに対する幅の比率が１０．０≧幅／厚み≧１．６６の範囲内で選定されていることである。
この構成によれば、請求項２と同様に、ベルト基板の軽量化としなやかさが一層向上され、さらに周方向の前後剛性及び横剛性が高まることにより、このベルト基板をタイヤに組み込んだ場合には、このタイヤを装着した車両の操縦安定性を高めながら乗り心地を一層改善することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、ボディプライの外周側でかつトレッド層の内周側に補強用のベルトをタイヤの円周方向に巻いて配置してなる空気入りタイヤであって、ベルトを請求項１〜３の何れか１項に記載される構造としたことである。
この構成によれば、上述した請求項１〜３の何れか１項について記載される作用と効果が奏せられる。
【００１７】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、トレッド層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しされる折返し部を両端に有したボディプライと、このボディブライの外周にタイヤ周方向に巻着されたベルト層と、このベルト層の外周に周方向に配設されたトレッド層とを備えたラジアルタイヤにおいて、ベルト層はゴムに被覆された１本または複数本のベルトコードがタイヤ周方向にほぼ平行に螺旋巻きに配列された少なくとも１層の螺旋巻きベルト層であり、螺旋巻きベルト層のベルトコードは引張荷重が２０Ｎ時の伸度が０．５%以上で、伸度３%時の引張荷重が６０Ｎ以上であり、さらに、螺旋巻きベルト層の内周に請求項１〜３の何れか１項に記載されるベルトを２層その傾斜溝の傾斜方向が交差するように配置したことである。
【００１８】
この構成によれば、請求項１〜３の何れか１項について上述したベルトが持つ作用と効果が発揮される他、このベルトを２層その傾斜溝の傾斜方向が交差するように配置したことにより、ボディプライに回転方向に向かう中立特性を維持しながら左右両方向からバイアスを与えて保持力を増強し、左右方向への変形に対するタイヤの剛性を向上できる。また、荷重に対する伸度を２０Ｎ時の伸度が０．５%以上で、伸度３%時の引張荷重が６０Ｎ以上であるように設定したベルトコードを用いてベルトの外周を螺旋巻きしたので、ボディプライを保護するベルトの変形を抑制し、ボディプライの変形疲労強度を向上できる。特に、タイヤの幅方向の変形に対する抵抗力は強化できるが径方向への変形を抑制し難い金属薄板を心材とするベルトを用いる場合には、この点をベルトコードが補完し、幅方向及び径方向の両変形に対し大きな剛性を持ち、かつ乗り心地を損なわないタイヤが提供される。
【００１９】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、長手方向に所定間隔でこの長手方向に傾斜した切断線を幅方向の両側から交互に形成したベルト基板を薄板鋼板コイルから引き出される鋼板から取り出す基板取り工程と、ベルト基板の全面にメッキ層を形成するメッキ工程と、さらに、メッキ層が形成されたベルト基板の両面及び全端面に配合ゴムを被覆する工程とにより空気入りタイヤ用のベルトを製造することである。
この構成によれば、ベルトに内包する心材を、従来の撚り合わせコードに代えて、薄板金属板を用いたので、ベルトの材料原価を低減でき、ベルトを低価格で製造でき、低価格のタイヤを提供できると云う実用上で顕著な効果が奏せられる。また、ベルト基板を製造する設備を小規模で簡単なものにでき、製造設備の維持・管理が容易となる。さらに、ベルトに内包されるベルト基板は全表面が容易に防錆処理されるので、タイヤ踏面部のトレッドが損傷を受け亀裂部から水分が侵入する場合でも、ベルト基板が錆び付いて故障の核となることがないと云う作用及び効果が奏せられる。
【００２０】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項６記載の製造方法において、ベルト基板を長手方向に伸長し切断線の箇所を長手方向に拡張して傾斜溝を形成する伸長工程をメッキ工程の前に行うようにしたことである。
この構成によれば、ベルト基板への傾斜溝の形成は、ベルト基板を長手方向に伸長して切断線部を広げることにより達成され、傾斜溝に相当する部分をベルト基板から打ち抜き除去しないので、材料屑が発生しない。また、伸長工程をメッキ工程の前に行うので、傾斜溝の部分にもメッキ層が形成され、ベルト基板の接着処理が確実となる。
【００２１】
【実施の形態】
以下、本発明のベルトを備えた空気入りタイヤについて図面を参照して説明する。本発明による空気入りタイヤ１０の断面を示す図１において、１１及び１２は重合した２枚のボディプライを示し、第１及び第２ボディプライ１１、１２のタイヤ幅方向の両端部は、ビード１３、１３のビードコア１３ａ、１３ａでタイヤ１０の内側から外側に折り返しされている。ボディプライ１１、１２の内側には、インナーライナ１４が形成され、ボディプライ１１、１２の内周面側を補強し内圧を保持している。
【００２２】
ボディプライ１１、１２の外周側でかつトレッド部１５の内周側には、ボディプライ１１、１２の外周を保護し、所謂「たが効果」でボディプライを締め付けるためのベルト層１６が設けられ、ボディプライ１２の外周を包囲している。ベルト層１６は、内側に配置した第１及び第２ベルト１７、１８と、第２ベルト１８の外側に配置した周方向ベルト１９とにより構成される。外側の第２ベルト１８は、第１ベルト１７の幅よりも幾分狭い幅を有している。周方向ベルト１９は、例えば、スチールコード又はケプラーとナイロンのハイブリッドコードで構成されゴム被覆された１本或いは数本のコードをタイヤの周方向にほぼ平行に螺旋巻きした螺旋巻き層であり、１層或いは複数の層にて形成される。周方向ベルト１９は、幅方向の中央部が第２ベルト１８の外周に巻装され、その一方及び他方の端部は、第１ベルト１７の外周に巻装される部分と、第２ボディプライ１２の外周部に巻装される部分とが連続して斜面或いはテーパ部として形成されている。本実施の形態においては、周方向ベルト１９の心材としての繊維質コードは、ナイロンの芯線のまわりをケプラーを巻き付けたハイブリッドコードであり、引張荷重が２０Ｎ（ニュートン）時での伸びは０．５％以上で、３％の伸びを生じるため引張荷重が６０Ｎ以上であるものが使用される。
【００２３】
図２は、ラジアルタイヤにおける第１及び第２ボディプライ１１、１２、第１及び第２ベルト１７、１８及び周方向ベルト１９の積層状態を説明するためのタイヤの幅方向中央部の模式図で、この模式図に示されるように、ボディプライ１１、１２は、図略のコードがタイヤの幅方向に配置されている。同様に、第１及び第２ベルト１７、１８は、後述する補強材としてのベルト基板２１の連接部２１ｃ（図４参照）がタイヤの幅方向中心線（タイヤの赤道）Ｌ０に対して所定角度で交差するように斜めに走行し、第１ベルト１７の連接部２１ｃの傾斜走行方向と第２ベルト１８の連接部２１ｃの傾斜走行方向とが逆向きとなっている。ベルト基板２１の個々のコードとしての連接部２１ｃは、厚み（図３のＤ）よりも周方向の幅（図４のＷ）が広く、縦剛性を高めずに、周方向剛性及び横剛性を高めている。さらに、周方向ベルト１９は、前述したように、ベルトコードを第２ベルト１８の外周に螺旋巻きされ、各端部は、第１ベルトの外周及びボディプライ１２の外周の一部に螺旋巻きされるように張り出している。
【００２４】
図３は、第１ベルト１７の断面図を示すもので、第１ベルト１７は、薄板鋼板を所定寸法形状に成形して心材、つまりベルト基板２１を形成し、このベルト基板２１の全表面にメッキ処理を施した後、その全表面を配合ゴム２２にて被覆して形成される。ベルト基板２１は、図４に示すように、トレッド層１５の内周側でボディプライ１１、１２の外周を保護し、「たが効果」を発揮するために必要な円周長と幅長を有して形成され、かつその長手方向軸線に対し斜めに横切る傾斜溝２１ｇ、２１ｈが所定間隔で形成された薄板鋼板よりなる。ベルト基板２１に形成される傾斜溝２１ｇ、２１ｈは、幅方向の一方の端部（図示右側）に開口しこの一方の端部から他方の端部（図示左側）近辺まで至る複数の第１傾斜溝２１ｇと、第１傾斜溝２１ｇとほぼ平行に幅方向の他方の端部（図示左側）に開口して前記一方の端部（図示右側）の近辺まで至る第２傾斜溝２１ｈとからなる。これにより、第１傾斜溝２１ｇと第２傾斜溝２１ｈとは交互に形成され、これら傾斜溝２１ｇ、２１ｈ間にベルトコードとして機能する連接部２１ｃが形成される。連接部２１ｃは、ベルト基板２１の幅方向の一端側で折り返して他端側まで延出され、他端側で折り返して再び一端側へ延出するように、幅方向の一端と他端との間を斜めに往復的に延出された複数のもので形成され、各端部で延出方向を転換している。
また、傾斜溝２１ｇ、２１ｈは、長手方向の始端部（図示下端部）では連接部２１ｃが幅方向の一端部で切断され、終端部（図示上端部）では連接部２１ｃの幅方向の他端部で切断され、これら始端部及び終端部に被覆される被覆ゴムを押し付けることにより、始端部と終端部とが接続される。
【００２５】
図３に示すように、隣り合う２つの連接部２１ｃの間には傾斜溝２１ｇ又は２１ｈが形成されている。図４の他端側で第２傾斜溝２１ｈが開放する部位での断面を示す図３においては、第２傾斜溝２１ｈの幅ｔ２は、ベルト基板２１の幅方向中央に向かうに連れて次第に狭くなり、逆に第１傾斜溝２１ｇの幅ｔ１は、ベルト基板２１の幅方向中央に向かうに連れて次第に広くなる。図４の一端部側では、図示されてないが、他端側とは逆に、第１傾斜溝２１ｇの幅ｔ１は、ベルト基板２１の幅方向中央に向かうに連れて次第に狭くなり、逆に第２傾斜溝２１ｈの幅ｔ２は、ベルト基板２１の幅方向中央に向かうに連れて次第に広くなる。第２ベルト１８は、第１ベルト１７と略同様に構成され、第２ベルト１８のベルト基板は、連結部２１ｃおよび第１及び第２傾斜溝２１ｇ、２１ｈの傾斜方向が第１ベルト１７のベルト基板２１と逆になっている。各傾斜溝２１ｇ、２１ｈには、配合ゴムが充填され、ベルト基板２１は配合ゴム内に内包されている。
【００２６】
図３に示すように、第１及び第２ベルト１７、１８に内包される各ベルト基板２１の厚み（Ｄ）は、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で選定されている。また、図４に示すように、前記多数の連接部２１ｃは、幅方向の両端部の折り返し部を除く中央部の長手方向の幅（Ｗ）が０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内に選定されている。各ベルト基板２１の厚み（Ｄ）が０．３ｍｍ以下では、強度不足でベルトの「たが効果」が十分に得られず、１．５ｍｍ以上では、径方向剛性が上がりすぎ、乗り心地性を減ずることとなる。ベルト基板２１の厚み（Ｄ）の厚みが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内であれば、ベルトとしての「たが効果」を十分得ながら、乗り心地性を維持できる。また、各連接部２１ｃの幅方向中央部の長手方向の幅（Ｗ）を０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内のように狭くし、かつ幅と厚みの比率を１０．０≧幅／厚み≧１．６６とした。このように選定すると、周方向の前後剛性及び横剛性を高めながら、径方向剛性を抑えることができるので、操縦安定性を高めながら乗り心地性を維持できる。
【００２７】
次に、上記した第１及び第２ベルト１７、１８の製造方法について、図５及び図６を参照して説明する。
図５において、上段の工程概略図は第１及び第２ベルト１７、１８の製造方法を示し、後段の工程ブロック図は、空気入りラジアルタイヤの製造方法の概要を示す。先ず、第１及び第２ベルト１７、１８の製造方法について説明すると、鋼板コイル３０から鋼板シートを巻き出し、プレス機３１上にてベルト基板２１を打ち抜く。具体的には、プレス機３１のダイ３１を打ち抜き動作する度に鋼板シートを１ピッチ進め、複数回の打ち抜き動作によりベルト基板２１を成形する。これにより、図６に示すベルト基板２１が製作される。図６に示すように、この段階のベルト基板２１は、タイヤの円周方向に対応する長手方向の始端部（図示下端部）が左端側で鋭角に突き出るように斜めに切り落とされ、一方長手方向の終端部（図示上端部）は、図示省略されているが、右端側が鋭角に突き出るように斜めに切り落とされ、これら始端部と終端部の斜めに切り落とされた端部を合わせることにより、後述するように、円環状のベルトに成形される。そして、このベルト基板２１には、幅方向の他端部（図示左端部）から一端部近辺まで延出する第２傾斜切断線１２１ｈが基板２１の肉厚を貫通して形成されると共に、一端部（図示右端部）からは他端部近辺まで延出する第１傾斜切断線１２１ｇが基板２１の肉厚を貫通して形成される。プレス機３１のダイ３１ａは、その下面が第１及び第２傾斜切断線１２１ｇ、１２１ｈを形成するように形成されている。
【００２８】
この段階のベルト基板２１の長手寸法は、目的寸法よりも短くされている。次に、ベルト基板２１の始端部及び終端部を挟持し、長手方向にベルト基板２１を目的寸法まで伸長させる。これにより、第１及び第２切断線１２１ｇ、１２１ｈの各々はこの切断線を挟む両側の部分を分離し、図４に示すように、第１傾斜溝２１ｇ及び第２傾斜溝２１ｈを形成する。本実施形態では、このような第１傾斜溝２１ｇ及び第２傾斜溝２１ｈを形成するために、ベルト基板２１を目的寸法よりも短く成形すると共に第１及び第２傾斜切断線１２１ｇ、１２１ｈを板厚を貫通させて形成し、その後ベルト基板２１を目的の長手寸法まで伸長させて第１及び第２傾斜切断線１２１ｇ、１２１ｈに沿って開くようにしている。これにより、第１傾斜溝２１ｇ及び第２傾斜溝２１ｈを打ち抜きにより直接形成する場合に比べて、鋼板の屑が実質的にできないようにしている。
【００２９】
次に、目的長手寸法まで伸長されて第１および第２傾斜溝２１ｇ、２１ｈが形成されたベルト基板２１をメッキ槽３２に浸漬し、第１傾斜溝２１ｇ及び第２傾斜溝２１ｈ、始端部、周端部及び両端面を含むベルト基板の全表面にメッキ層を形成する。この場合、普通、ゴムとの接着を得るための、例えば、真鍮メッキが行われる。
メッキ処理が施されたベルト基板２１は、乾燥処理の後、次にカレンダ３３に送られ、配合ゴムＲが加圧供給される上下２対のローラ３３ａの間を通過される。この２対のローラ３３ａの対向面の間隔は、製作すべきベルトの厚さ寸法に対応して設定されており、これにより、ローラ３３ａの対向面の間を通過されるベルト基板２１には、第１および第２傾斜溝２１ｇ、２１ｈに配合ゴムが充填されるともに、上下面、始端面、終端面及び両端面に所定の厚さの配合ゴムが敷設される。
【００３０】
このようにして第１ベルト１７が製作される。第２ベルト１８は、第１ベルト１７と同様にプレス成形したベルト基板２１を裏返して使用するか、プレス機３１のダイ３１ａを切断線を逆向きにする別のダイと交換してプレス成形を行うことにより、第１ベルト１７と同様に製作される。
タイヤの製造は、図５の下段の工程ブロック図に示すように、通常の手法で行われる。先ず、ステップＳ１０において、使用する各部材を準備し、続いてステップＳ１１において、準備されたインナーライナ、チェーファーなどを図略の巻付けドラムに巻き付け、さらに、第１及び第２ボディプライシート１１、１２（この段階では、シート状であるためボディプライシートと称する）を順次巻き付け、ビードを打ち込んで、そのビードの周りにボディプライ１１、１２を折り返して密着させる。円筒形状に成形されたボディプライ組付け体を巻付けドラムを縮径させることによりドラムから外し、この組付け体を図略のシェーピングドラム上に移送する。
【００３１】
シェーピングステップＳ１２では、前記組付け体をシェーピングドラムに嵌挿された状態で、組付け体の左右のビードセット部を互いに接近させて間隔を縮めながら、シェーピングドラムの軸方向中間部に配置された図略のブラダを膨出させ、組付け体を断面がトロイダル形状になるように成形する。
続くステップＳ１３では、トロイダル形状に成形された組付け体のボディプライの外周面に、上述のように製作された第１ベルト１７及び第２ベルト１８が組み付けられる。この組み付けは、平行四辺形の第１ベルト１７及び第２ベルト１８を順次始端から終端に向けて徐々に巻き付けるか、或いは、予め第１ベルト１７と第２ベルト１８を円環状に重合して環状ベルト組付け体を形成しておき、この環状ベルト組付け体をボディプライの外周に嵌合するようにして行われる。ベルトの組付けの後、周方向ベルト１９を上述したように螺旋巻き形成する。
【００３２】
その後、ステップＳ１４では、予め製作したトレッド層１５をベルトと同様にして周方向ベルト１９の外周面上に組み付け、続くステップＳ１５においては上記のようにシェーピングドラム上で組み付けられた生タイヤ組み付け体のサイド部に補強用部材を貼り付けサイドウォール部を成形する。これにより、生タイヤが完成し、次ぎの加硫成形ステップＳ１６で加硫処理することにより、空気入りタイヤが製造される。
【００３３】
このように構成された空気入りタイヤにおいては、第１及び第２ベルト１７、１８内に内包された鋼製のベルト基板２１がこれら第１及び第２ベルト１７、１８の心材を構成し、これらベルトの強度を増強する。これにより、これら第１及び第２ベルト１７、１８により包囲されたボディプライ１１、１２が保護され、「たが効果」により締め付けられる。本実施形態においては、第１及び第２ベルト１７、１８の心材として従来の撚線コードに代えてスチールのような金属基板を使用するようにしたので、ベルト１７、１８の製作が容易であり、従来のような大巻反を製作する大規模な設備が不要となり、タイヤの製造コストを大幅に低減できる。
また、ベルト１７、１８に内包される金属基板２１は、所定形状に成形後メッキ処理されて全表面がメッキ層により被覆されているので、ゴム層との接着破壊核となる部分もなく、セパレーションへの広がりは少なく、よってタイヤの寿命を向上できる。
【００３４】
（比較テスト）
本願発明者は、従来構成のベルトを使用した比較例タイヤと、本実施の形態により製作された実施例ベルトを使用する実施例１と実施例２のタイヤについて、▲１▼ベルト端部亀裂試験、▲２▼操縦安定性評価を下記のように行った。同時に、▲３▼ベルトコスト比較も行った。なお、実施例１と実施例２のタイヤは、これら間で連接部２１ｃの幅Ｗ（図４参照）を変えることにより、ベルト基板２１の厚みＤ（図３参照）に対する連接部２１ｃの幅Ｗの比率Ｗ／Ｄを変えたものとした。
【００３５】
▲１▼ベルト端部亀裂試験
供試タイヤ２１５／４５ＺＲ１７を正規リムに組み付け、２５０Ｋｐａの内圧を充填して試験乗用車に装着し、一般道路を4万ｋｍ走行させた後、タイヤを解剖してベルト端部の亀裂長さを測定する。亀裂長さの逆数を算出し、比較例タイヤの逆数値を１００とした指数で表示する。指数が大きいほど、ベルト端部剥離性は優れている。
【００３６】
▲２▼操縦安定性試験(実車フィーリングテスト)
２１５／４５ＺＲ１７タイヤを試験乗用車に装着し、サーキットコースにおいて、時速６０〜８０ｋｍで直進及びレーンチェンジを行い、ドライバー体感にて評価したもので、比較例を１００として、指数評価した。指数が大きい程、操縦安定性に優れている。
【００３７】
▲３▼ベルトコスト比較
ベルトに使用しているコード重量よりその価格を算出する。逆数を算出し、比較例タイヤの逆数値を１００とした指数で表示する。指数が大きいほど、価格が低く有利である。
【００３８】
評価結果は表の通りである。すなわち、従来構成のベルトを使用した比較例タイヤに比較して、本実施の形態により製作された実施例ベルトを使用する実施例１と実施例２のタイヤは、上記のいずれの試験においても良好な結果を示した。つまり、実施例１及び２のタイヤでは、ベルト端部が確実にメッキされていることによりゴムとの接着が確実に取れて亀裂核が存在しなくなり、このため亀裂が殆ど発生しなかった。また、ベルトコードとなる連接部２１cの幅と厚みの比が約３程度と幅広であるため、周方向の前後剛性及び横剛性が高められる結果として、操縦安定性指数が良好な結果となった。コストに関しては、周方向ベルトを使用しても従来構成のベルトのコードに必要な伸線及び撚線作業が不要になるため、低コストとなった。
【００３９】
上述した実施の形態では、空気入りラジアルタイヤを例にして説明したが、本発明が対象とする空気入りタイヤは、ラジアルタイヤに限定されない。また、上記した実施の形態における空気入りタイヤでは、ボディプライを２プライ構造とし、またベルトを２枚重ねとし周方向ベルトを併用したが、ボディプライは１プライ構造としてもよいし、ベルトは１枚とし周方向ベルト１枚を併用してもよい。
【００４０】
その他の変形例としては、薄板コイル巻き出し処理、所定角度への切断または打ち抜き処理、メッキ処理、ゴム被覆処理を連続的に行うようにすれば、ベルトの中間在庫を不要にして、連続生産を行うことが可能となる。また、ベルト基板の成形は、打ち抜きでもよいし、切断でもよく、この場合、コイル幅より広い２枚の刃を互いに片一方の端部を残して配置し、連続して打ち抜くようにすれば、２枚の基板を連結した状態で、高能率に成形できる。また、ベルト基板は、要求される剛性に応じて、打ち抜き間隔や使用するコイルシート材の厚みの変更が可能である。さらに、ベルト基板を構成する金属薄板材は、鋼以外の金属材料、例えば、ステンレスやアルミニウムを使用できる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により製造される空気入りタイヤの断面図。
【図２】 本発明により製造される空気入りタイヤにおける各種部材の組み付け状態を示す説明図。
【図３】 本発明による空気入りタイヤ用のベルトの幅方向の全体断面と一部拡大断面を併記した図。
【図４】 本発明による空気入りタイヤ用のベルトに内包されるベルト基板の平面図。
【図５】 本発明による空気入りタイヤ用ベルトの製造方法を示す概略説明図とタイヤの製造方法を示す工程ブロック図とを併記した図。
【図６】 本発明による空気入りタイヤ用のベルトに内包されるベルト基板の伸長前の状態の平面図
【図７】 比較テストの条件と試験結果を示す表。
【符号の説明】
１０・・・空気入りタイヤ、１１、１２・・・ボディプライ、１３・・・ビード、１３ａ・・・ビードコア、１３ｂ・・・ビードフィラー、１４・・・インナーライナ、１５・・・トレッド層、１６・・・ベルト層、１７、１８・・・第１及び第２ベルト、１９・・・周方向ベルト、２１・・・ベルト基板、２１ｃ・・・連接部、２１ｇ、２１ｈ・・・第１及び第２傾斜溝、１２１ｇ、１２１ｈ・・・第１及び第２傾斜切断線、２２・・・配合ゴム、ｔ１、ｔ２・・・第１及び第２傾斜溝の幅、３０・・・コイル巻きシート鋼板、３１・・・プレス機、３１ａ・・・プレス機のダイ、３２・・・メッキ槽、３３・・・カレンダ、３３ａ・・・カレンダロール、Ｓ１０〜Ｓ１６・・・空気入りタイヤの製造工程。

Claims (7)

1. ボディプライの外周側でかつトレッド層の内周側にタイヤの円周方向に巻かれて配置される補強用のベルトであって、このベルトは、前記トレッド層の内周側で前記ボディプライの外周を保護するために必要な円周長と幅長を有して形成され、かつその長手方向軸線に対し斜め方向に保持力を発揮するように成形された薄板金属板よりなるベルト基板と、このベルト基板の全面に施されたメッキ層と、前記メッキ層を覆うように前記ベルト基板の両面及び全ての端面を被覆し前記ベルト基板に一体成形されるゴム層と、からなり、前記ベルト基板は、鋼板にて形成されると共に、前記長手方向軸線に対し斜め方向に横切る傾斜溝が所定間隔で形成され、この傾斜溝は、幅方向の一方の端部に開口しこの一方の端部から他方の端部近辺まで至る複数の第１傾斜溝と、第１傾斜溝とほぼ平行に幅方向の前記他方の端部に開口し前記一方の端部近辺まで至り各々が隣接する各２つの前記第１傾斜溝間に形成される複数の第２傾斜溝からなり、これにより前記一方の端部と他方の端部で交互に折り返すように長手方向には前記傾斜溝と交互に配置される多数の連接部が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ用ベルト。
2. 請求項１に記載のベルトにおいて、前記ベルト基板の厚みが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で選定されていることを特徴とする空気入りタイヤ用ベルト。
3. 請求項１に記載のベルトにおいて、前記ベルト基板の多数の連接部は、幅方向の中央部の長手方向の幅が０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内に選定され、かつ前記連接部の厚みに対する幅の比率は、１０．０≧幅／厚み≧１．６６の範囲内で選定されていることを特徴とする空気入りタイヤ用ベルト。
4. ボディプライの外周側でかつトレッド層の内周側に補強用のベルトをタイヤの円周方向に巻いて配置してなる空気入りタイヤであって、前記ベルトを前記請求項１〜３の何れか１項に記載される構造としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
5. トレッド層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す折返し部を両端に有したボディプライと、このボディブライの外周にタイヤ周方向に巻着されたベルト層と、このベルト層の外周に周方向に配設されたトレッド層とを備えたラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層はゴムに被覆された１本または複数本のベルトコードがタイヤ周方向にほぼ平行に螺旋巻きに配列された少なくとも１層の螺旋巻きベルト層であり、該螺旋巻きベルト層のベルトコードは引張荷重が２０Ｎ時の伸度が０．５%以上で、伸度３%時の引張荷重が６０Ｎ以上であり、前記螺旋巻きベルト層の内周に請求項１〜３の何れか１項に記載されるベルトを２層その傾斜溝の傾斜方向が交差するように配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
6. 長手方向に所定間隔でこの長手方向に傾斜した切断線を幅方向の両側から交互に形成したベルト基板を薄板鋼板コイルから引き出される鋼板から取り出す基板取り工程と、前記ベルト基板の全面にメッキ層を形成するメッキ工程と、さらに、前記メッキ層が形成されたベルト基板の両面及び全端面に配合ゴムを被覆する工程とにより製造される空気入りタイヤ用ベルトの製造方法。
7. 請求項６記載のベルトの製造方法において、前記ベルト基板を長手方向に伸長し前記切断線の箇所を前記長手方向に拡張して傾斜溝を形成する伸長工程を前記メッキ工程の前に行うことを特徴とする空気入りタイヤ用のベルトの製造方法。

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