JP4444672B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、コードをゴムでコーディングしてなるコーテッドコードを結合して形成されるベルト層を有する空気入りタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤのベルト層は、ラジアルタイヤの形状保持、及び強度メンバーとして機能し、耐久性能、操縦安定性能、転がり抵抗性能、乗り心地等のいろいろなタイヤ性能を左右する重要な部材である。従来のベルト層は、スチールコードを平行に配置し、これをコーディングゴムで被覆し、タイヤの赤道線に対し、１５度から３０度の交差角度で２層積層されたものが主要部材として使用されている。又、ベルト層は、コーティングゴムで被覆されたコーテッドコードをタイヤ周方向に複数本結合することによって形成される。

通常、この平行に配置されたスチールコードの間隙は、ベルト層のどの箇所においても一定である（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平５−２６９８８７号公報 特開平６−３１６００１号公報 特開平５−９２７０１号公報

しかし、ベルトの端部は、タイヤの転動により、圧縮・引張、又は熱履歴を受け、使用環境によっては、周囲のゴムと接着破壊を発生し、それを核としてベルトエッヂセパレーション（以下、「ＢＥＳ」という。）がタイヤの周方向につながることによりタイヤ変形やトレッド剥離を引き起こす。

一方、近年、燃費向上等の理由により、市場や自動車メーカーからのタイヤの軽量化要求が高くなっていることから、タイヤに使用する部材の軽量化が必要である。ベルト部については、ベルトコードの細糸化及び打ち込み数増加により、軽量で、かつ、高い剛性を有するベルト層を用いる傾向にある。

この高打ち込み化したベルト層の端部のコード間隙は、従来用いられてきた、軽量化される前のベルト層のコード間隙に対して狭い設定となり、ＢＥＳが周方向につながりやすくなっていた。このように狭いコード間隙がタイヤ全周上に設定されている場合、軽量化前の従来のものより、タイヤの寿命が短くなる可能性があった。

又、ベルト端部の形状を千鳥状にすることでコード間隙をかせぎ、ＢＥＳを向上させる従来技術（例えば、特許文献３参照）もあるが、端部を千鳥状に裁断することは技術的に非常に困難であった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、ＢＥＳの伝播を防ぎ、タイヤの寿命を延ばす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。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、コードをゴムでコーディングしてなるコーテッドコードを結合して形成されるベルト層を有する空気入りタイヤであって、ベルト層は、コーテッドコードのタイヤ周方向端部にある端部領域を有し、端部領域に１つある端部領域広幅部間隙は、端部領域広幅部間隙に隣接する他のコード間隙に比べ、１．５〜４倍広く設定されたコード間隙であり、端部領域広幅部間隙をタイヤ１本あたり４箇所以上有する空気入りタイヤであることを要旨とする。

第１の特徴に係る空気入りタイヤによると、端部領域において、タイヤ周上複数箇所に、隣接するコード間隙よりも広いコード間隙である端部領域広幅部間隙を設けることにより、周上につながろうとするＢＥＳの伝播を防ぎ、タイヤの寿命を延ばすことができる。又、この高打ち込み化したベルト層において、このような広いコード間隙を設けることにより、タイヤの軽量化要求にも応えることができる。

又、第１の特徴に係る空気入りタイヤは、コード間隙を１．５〜４倍広くした端部領域広幅部間隙を４箇所以上設けることが必要である。ここで、１．５〜４倍と規定した理由は、１．５倍より小さいと、隣接するコード間隙とほぼ同様となり、本発明の効果が期待できず、４倍より大きいと、ベルト端部の強度及び剛性が低下することから、ユニフォミティの悪化、偏摩耗の発生が生じ、又、釘等の侵入を防ぐことができなくなることから、パンクの発生率が高くなる。又、端部領域広幅部間隙を３箇所以下とすると、ＢＥＳの亀裂伝播抑制する効果が表れない。

又、第１の特徴に係る空気入りタイヤにおいて、ベルト層は、コーテッドコードのタイヤ周方向における中央を中心として、ベルト巾に対して４０％以内の範囲の領域であるセンター領域を有し、センター領域に１つあるセンター領域広幅部間隙は、センター領域広幅部間隙に隣接する他のコード間隙に比べ、１．５倍以下に設定されたコード間隙であることが望ましい。コード間隙が１．５倍より大きいと、タイヤ周方向剛性が低下することから、操縦安定性の低下及びユニフォミティの悪化を招く可能性がある。

又、第１の特徴に係る空気入りタイヤにおいて、端部領域は、タイヤ周方向における端部からベルト層の幅に対して２０％以内の範囲の領域であることが望ましい。又、第１の特徴に係る空気入りタイヤにおいて、端部領域広幅部間隙をタイヤ１本あたり８箇所以上有することが更に望ましい。８箇所以上とすると、周上につながろうとするＢＥＳの伝播を防ぐ効果が更に高くなり、タイヤの寿命を更に延ばすことができる。

本発明によれば、ＢＥＳの伝播を防ぎ、タイヤの寿命を延ばすことができる空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（空気入りタイヤの構成）
本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤ１００は、図１に示すように、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２相互間にわたりトロイド状に連なるトレッド部３とを備える。カーカス５はビード部１内に埋設した一対のビードコア４相互間にわたってビード部１、サイドウォール部２及びトレッド部３を補強するトロイド状ラジアルカーカスであり、カーカス５のクラウン部周上には、１層以上のベルト層６を配置し、トレッド部３を強化する。図１では、ベルト層６を２層積層している。

図２は、ベルト層６をタイヤ周方向（矢印Ａ方向）に展開し、タイヤ表面から見た平面図である。ベルト層６は、複数のコーテッドコード７をタイヤ周方向に結合して形成される。コーテッドコード７を結合している箇所を結合部８とする。又、コーテッドコード７のタイヤ周方向における端部から、タイヤ巾方向（矢印Ｂ方向）のベルト巾Ｗに対して２０％以内の範囲の領域を端部領域１０、１２とする。又、コーテッドコード７のタイヤ周方向における中央Ｃを中心として、ベルト巾Ｗに対して４０％以内の範囲の領域をセンター領域１１とする。

次に、端部領域１０、１２におけるタイヤ周方向断面図を図３に示す。コーテッドコード７は、有機繊維、スチールワイヤーからなるコード１４を簾織りしたものに、ゴム１３をコーティングしたものである。端部領域１０、１２の結合部８におけるコード間隙Ｌ１（端部領域広幅部間隙）は、コード間隙Ｌ１に隣接する他のコード間隙Ｌ２（通常間隙）に比べ、１．５〜４倍広く設定されている。又、コード間隙Ｌ１（端部領域広幅部間隙）をタイヤ１本あたり４箇所以上有する。更に、端部領域広幅部間隙を８箇所以上有することとしてもよい。

次に、センター領域１１におけるタイヤ周方向断面図を図４に示す。センター領域１１において、コード間隙が広い箇所の間隙Ｌ３（センター領域広幅部間隙）は、コード間隙Ｌ３に隣接する他のコード間隙Ｌ４（通常間隙）に比べ、１．５倍以下に設定されている。即ち、センター領域１１においては、コード間隙はほぼ一定である。

（空気入りタイヤの製造方法）
次に、上述した空気入りタイヤ、即ち、ベルト層６において、端部領域広幅部を４箇所以上、あるいは８箇所以上有する空気入りタイヤの製造方法について説明する。

コーテッドコード７は、図３及び図４に示すように、有機繊維、スチールワイヤーからなるコード１４を簾織りしたものに、カレンダーによってゴム１３をコーティングしたものであり、タイヤのサイズに応じて所要の巾、角度に裁断され、コンベアー上で結合され巻き取られる。この結合方法としては、従来、コーテッドコードの一部をオーバーラップさせて結合させるオーバーラップジョイントやコーテッドコードの端部同士を突き合わせることによって結合させるパッドジョイントなどが用いられる。

本実施形態に係る空気入りタイヤを製造する場合、コーテッドコード７を結合する際に、結合部８のゴム１３のゲージを薄くしておく。すると、タイヤを加硫する際の拡張により、薄いゴム部が他の部分に比べ伸ばされることから、製品になった際にコード間隙が広く設定される。

又、結合部８が少ないベルト層６においては、コーテッドコード７端部にあらかじめ切り込み等を入れることにより、前述した加硫時の拡張により、製品になった際のコード間隙が広く設定される。

又、近年、加硫時にタイヤを拡張させない製造方法が開発されているが、この場合は、ベルト層６を作製する際に、あらかじめコード間隙が広くなるようなジョイント設定とすることで、上記製造方法と同様の広いコード間隙を得ることができる。

（本実施形態に係る空気入りタイヤの作用・効果）
本実施形態に係る空気入りタイヤによると、ベルト層６において、端部領域広幅部間隙を４箇所以上有することにより、コード間隙が広くなり、周上につながろうとするＢＥＳの伝播を防ぐことができる。このため、タイヤの寿命を延ばすことができる。

又、端部領域広幅部間隙を隣接するコード間隙の１．５〜４倍とすることにより、コード間隙が適度であるため、ベルト端部の強度及び剛性の低下を防ぎ、ユニフォミティの悪化、偏摩耗の発生は生じず、又、釘等の侵入によるパンクの発生率を低く抑えることができる。

又、センター領域広幅部間隙を隣接するコード間隙の１．５倍以下とすることにより、タイヤ周方向剛性の低下を防ぎ、操縦安定性及びユニフォミティを良好に保つことができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの実施例について、以下詳細に説明する。本発明の効果を確かめるために、本発明が適用された実施例のタイヤ２種、比較例のタイヤ１種、及び、従来例のタイヤ１種をリムに装着し、故障までの走行距離を測定した。

又、実施例、比較例及び従来例いずれも、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、リムは６Ｊ−１５、内圧は２１０ｋＰａとした。本実施例において、リム径、内圧等は、ＴＲＡ規格に準拠するものである。又、評価車輌としては、ホンダ社製アコード（セダン）を使用した。

実施例１、２、比較例、従来例の試験条件は、表１に示すとおりである。従来例においては、端部領域広幅部間隙は通常間隙の１．２倍、センター領域広幅部間隙は通常間隙の１．０倍であった。一方、実施例１、２においては、端部領域広幅部間隙は通常間隙の２．２倍、センター領域広幅部間隙は通常間隙の１．７倍であった。比較例においては、実施例と同様であった。

又、故障までの走行距離は、従来例を１００とした指数表示とし、値が大きいほど寿命が長いものとした。

（結果）
比較例は、従来例と同様の走行距離であった。よって、端部領域広幅部間隙を３箇所有するタイヤでは、寿命が長くなる効果は得られなかった。

一方、実施例１及び実施例２は、従来例と比べ、故障までの走行距離が長くなっている。よって、端部領域広幅部間隙を４箇所以上有するタイヤでは、寿命が長くなることがわかる。又、実施例２では飛躍的に走行距離が長くなっていることから、端部領域広幅部間隙を８箇所以上有するタイヤでは、寿命が更に長くなることがわかる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸心を含む断面図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのベルト層の平面図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのベルト層のタイヤ周方向断面図である（その１）。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのベルト層のタイヤ周方向断面図である（その２）。

符号の説明

１…ビード部
２…サイドウォール部
３…トレッド部
４…ビードコア
５…カーカス
６…ベルト層
７…コーテッドコード
８…結合部
１０、１２…端部領域
１１…センター領域
１３…ゴム
１４…コード
１００…空気入りタイヤ

Claims (4)

1. コードをゴムでコーディングしてなるコーテッドコードを結合して形成されるベルト層を有する空気入りタイヤであって、
   前記ベルト層は、前記コーテッドコードのタイヤ周方向端部にある端部領域を有し、
   前記端部領域に１つある端部領域広幅部間隙は、前記端部領域広幅部間隙に隣接する他のコード間隙に比べ、１．５〜４倍広く設定されたコード間隙であり、
   前記端部領域広幅部間隙をタイヤ１本あたり４箇所以上有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記端部領域は、タイヤ周方向における端部から前記ベルト層の幅に対して２０％以内の範囲の領域である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ベルト層は、前記コーテッドコードのタイヤ周方向における中央を中心として、ベルト巾に対して４０％以内の範囲の領域であるセンター領域を有し、
   前記センター領域に１つあるセンター領域広幅部間隙は、前記センター領域広幅部間隙に隣接する他のコード間隙に比べ、１．５倍以下に設定されたコード間隙であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記端部領域広幅部間隙をタイヤ１本あたり８箇所以上有することを特徴とする請求項１から３に記載の空気入りタイヤ。

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