JP4624501B2

JP4624501B2 - 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法

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Publication number: JP4624501B2
Application number: JP20769497A
Authority: JP
Inventors: 淳渡辺
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JPH1148706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りラジアルタイヤ、より詳細には高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤ、好適には航空機用空気入りラジアルタイヤに関し、特に、タイヤのベルトに特異なコード配列層を適用することによりタイヤの軽量化を保持してベルト耐久性を顕著に向上させた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のベルトには両端切り離しコード層を適用するのが一般であるが、重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なかでも高内圧充てん及び重荷重負荷の下で使用する航空機用空気入りラジアルタイヤは、機体の静止時及びタクシーング時におけるタイヤの荷重負荷転動の下での撓み率がトラック及びバス用の撓み率の２倍以上に及ぶことから特にトレッド部の変形が大きく、その結果ベルトに作用するひずみ・応力は著しく大きくなり、タクシーングの繰り返しでやがてはベルト端セパレーション故障を発生し勝ちである。一方では機体のテイクオフ直前までの高速走行時に伴いタイヤにスタンディングウエーブ現象が発生し、これによりベルトには想像を越えるほど著しく大きなひずみ・応力が作用して、トレッド部破壊に至るうれいがある。
【０００３】
このように極めて厳しい使用実態に適応させるには著しく多数層のコード層をベルトに適用する必要があり、仮にこれでベルト耐久性が何程か向上するにしてもこの向上度合いには越えがたい限界が存在する一方、他方ではタイヤ重量増加を伴うことが不可避である。この重量増加は特に、軽量タイヤであることがラジアルタイヤ普及の大きな要因であることを考慮すれば、１ポンドでも軽量なタイヤが要求される航空機用タイヤとして致命的な問題となる。以上述べたところから両端切り離しコード層のみから成るベルトでは使用に耐えないと言わざるを得ない。
【０００４】
そこで特開平５−１９３３０６号公報では、ベルトを構成するコード層のうちカーカスに近接するコード層のコードが１本以上の連続コードからなり、この連続コードが、タイヤ赤道面に対する交差角度Ａが５〜１５°の範囲内で延びると共に、コード層幅方向両端にて折れ曲がることで周方向にジグザグしながら延び、コード層全域にてほぼ均一に被覆ゴム内に埋設されている、換言すればコード層が２層の積層体を形成しているのにかかわらず、この積層体の幅方向両端が閉じていてコードの切り離し端を有していない編上げ状ベルト構造を提案している。
【０００５】
上記公報が開示するベルトを備えるタイヤは、上記積層体を構成するコードがナイロンコードであることも加わり、より一層の軽量化が達成される点、スタンディングウエーブ発生速度をより高速側にシフトさせることが可能であるから、通常のテイクオフ速度でスタンディングウエーブ現象が生じることはない点、また積層体の両側端が閉じているので耐セパレーション性に優れた性能を発揮する点、の諸点で革新的とも言うべきベルト構造である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記の革新的タイヤをさらに詳細に解析してみたところ、さらに改善を進めれば一層完璧なタイヤとなることを解明した。すなわちタイヤ内部に埋設したベルトの積層体のコード配列状態が、タイヤ赤道面位置で最も粗であり、両側端部位置で最も密であるという点の改善である。特に航空機用空気入りラジアルタイヤの場合は成るべく軽量で或ること、しかもスタンディングウエーブ発生を阻止する必要上ベルトのコード層のコード打込数は成るべく多くすることから、積層体両側端部に位置するコードが互いに接触するか、もしくは隣り合うコード相互の間隔が著しく狭いという点を有利に改善することである。
【０００７】
この改善点は未加硫タイヤ成型及びその加硫成型の段階で生じる現象であり、とりわけベルトのコード層を未加硫部材段階で成型するときに生じ勝ちである。
ここに、ベルトとなるべき未加硫コード部材の成型ドラムは、その軸線方向に、太鼓胴状中膨らみ湾曲面を表面に有するタイプと湾曲面を殆どもたない円筒状表面をもつタイプとの二通りのタイプが使用されていて、前者の中膨らみ湾曲面タイプが未加硫タイヤ成型時に作業性や得られる品質面で有利であり、また製品タイヤに近い形状のベルトが得られる利点を有することから現在では主流となっている。
【０００８】
中膨らみ湾曲面タイプの成型ドラムで未加硫積層体部材を成型するとき、数本のコードを横並びに被覆ゴム中に配列した一本の帯状部材又は１本のゴム被覆コードを、ドラムへの巻付け幅の中央周線上で配列ピッチを揃えて巻付け幅の一方端から他方端へ直状に巻付け、巻付け幅の他方端から一方端へ直状に巻付けてジグザグ状に成型すると、ドラムの周線長さの大小に従い巻付けコードの配列ピッチは中央周線上で最大となり、端部で最少となる。すなわち巻付け幅中央でコード配列は粗となり端部で密となり、未加硫積層体部材の幅方向にコードは密−粗−密配列をなす。
【０００９】
上記のコードが密−粗−密配列をなす未加硫積層体部材は中膨らみ湾曲面を有し、この湾曲面はタイヤのベルトのコード層湾曲面とほぼ同じであるから、この未加硫積層体部材を用いて加硫成型されたタイヤは、上記同様に積層体の幅方向コード打込が端部−幅中央部−端部で密−粗−密となるのを免れない。
【００１０】
積層体の幅中央部はタイヤのトレッド中央部であり、トレッド中央部でコード打込が粗になると、必要とされる内圧安全率を確保するためコードをより太径のコードの変えたり、ベルトのコード層数を増したりしなければならず、その結果タイヤ重量が増加して、軽量タイヤの要件を満たさないことになる。
【００１１】
その一方で、コード打込数が目一杯であるコード層を用いた積層体端部のコード打込が密であるというのは、互いに隣り合うコード相互間距離がほぼゼロに近いか、コードが互いに接触しているか、又は互いに重なり合っていることに他ならず、この状態で走行、航空機用タイヤではタクシーングの繰り返しで積層体端部のコードは疲労し易くなり、またコードの被覆ゴムが極く薄くなるためゴム破壊が生じ易くなるので、結局積層体端部からセパレーションなどの故障が発生し易くなる。
【００１２】
以上は中膨らみ湾曲面タイプの成型ドラムでのベルト成型について述べたが、湾曲面を殆どもたない円筒状表面をもつ成型ドラムでのベルト成型の場合も、上記同様の不具合が発生する。なぜなら円筒状に成型された積層体は未加硫タイヤ成型時に両端部が内側に折り込まれ、加硫成型後のタイヤのベルトもやはりタイヤ外側に向け中膨らみ形状となるからである。
【００１３】
従ってこの発明の請求項１〜４に記載した発明は、上述した問題を根本から解決することができ、タイヤの軽量化と十分な耐スタンディングウエーブ性とを保持した上で、ベルトの耐久性を高度に向上させ得る空気入りラジアルタイヤの提供を目的その一とし、この発明の請求項５〜９に記載した発明は目的その一を有利に、かつ簡便に実現し得る空気入りラジアルタイヤの製造方法の提供を目的その二とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的その一を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、トレッド部とから成り、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカスと、該カーカス外周にてトレッド部を強化する２層以上のゴム被覆コード交差層よりなるベルトとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルトのコード交差層の少なくとも２層は、一本以上の連続コードが一方の層端部と他方の層端部との間でタイヤ赤道面に対し小さな角度をなして交互に異なる方向に向かって同じ角度で折れ曲がるジグザグ状巻回配列になる両端閉鎖の編上げ状積層体からなり、該積層体は各層内にて連続コードの一様な配列分布を有し、
上記編上げ状積層体のジグザグ状配列コードは一方の層端部から他方の層端部まで延びる間に少なくとも一周期の正弦波状又は山谷状の曲線波形形状をなし、かつタイヤ赤道面を横切る位置の波状コードの該赤道面に対する傾斜角度（Ａ）が５〜15°の範囲内で、かつ層端部位置のコードがタイヤ赤道面側に曲率中心をもつ円弧形状をなす折れ曲がり位置近傍のタイヤ幅方向内側の波状コードのタイヤ赤道面と平行な平面に対する傾斜角度（Ｂ）より小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
である。
【００１５】
請求項１に記載した発明を実施するに当り、好適には請求項２に記載した発明のように、上記両端閉鎖の編上げ状積層体が、連続した複数本の横並びナイロンコードのジグザグ状巻回配列ゴム被覆層から成ることとする。
【００１６】
なお、請求項１に記載した両端閉鎖の編上げ状積層体をベルトとして備える空気入りラジアルタイヤを製造するに際し、回転自在な未加硫ベルト部材成型用ドラムに１本以上の連続した未加硫ゴム被覆コードを供給し、供給した未加硫ゴム被覆コードを、上記積層体のタイヤ回転軸方向幅となるべきドラム上幅位置の中央周線に対し小さな傾斜角度αにて、該幅位置の一方端と他方端との間でコードが少なくとも１周期の正弦波状又は山谷状波形を形成するように、かつ両端部にておけるドラム周線に対し上記角度αより大きな傾斜角度βにて、両端部で交互に折れ曲がる向きでジグザグ状に巻回してドラムに巻付け、この巻付けがドラムを一周した後の未加硫ゴム被覆コードはそのコード自体が互いに離隔する範囲内でドラムの周方向に順次ずらしながらジグザグ状巻回を、未加硫ゴム被覆コードがドラム表面を隈なく覆うまで繰り返して未加硫の両端閉鎖の編上げ状積層体部材を成型し、該未加硫積層体部材を膨径したカーカスプライ部材に適用して未加硫タイヤを成型し、この未加硫タイヤに加硫成型を施す方法が好適である。
【００１７】
上記製造方法を実施するに当り、好適には、上記ベルト成型用ドラムが、その軸線方向に太鼓胴状中膨らみ湾曲面を表面に有するドラム又は円筒状表面を有するドラムのいずれか一方を使用することであり、これはすなわち両種のドラムのいずれでも自在に使用できる融通性を有するということである。
【００１８】
また、２〜１２本のコードを所定間隔で横並びとしてこれらコードを未加硫ゴムで覆い包んだ長尺の幅狭帯状部材とし、この幅狭帯状部材を上記ドラムに供給し、これを受けたドラム上の上記積層体のタイヤ回転軸方向幅となるべき幅位置の各端部にて幅狭帯状部材の向きを一方端部から他方端部へ転向させることができる。これにより複数本のコードを同時に成型ドラムに適用することができ、しかも精度に優れる特徴を有する。
【００１９】
さらに、上記ドラム上で同じ曲面に位置して互いに隣り合う上記幅狭帯状部材をドラム周方向にて突き合わせて該ドラムに巻付けることができ、さらにまた、上記ドラム上で同じ曲面に位置して互いに隣り合う上記帯状部材をドラム周方向にて縁ゴム部分を互いに重ね合わせて該ドラムに巻付けることができる。このような方法を採用することにより容易にコードの一様な配列を自在に制御することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、まず、この発明による空気入りラジアルタイヤの実施の形態例を図１〜図３に基づき、次にこの発明による空気入りラジアルタイヤの製造方法の形態例を図４〜図９に基づき、それぞれ説明する。
図１は、この発明の航空機用空気入りラジアルタイヤの回転軸心を含む平面による左半断面図であり、
図２は、タイヤから取出したベルトの両端閉鎖形の編上げ状積層体を簡略図解した平面展開図及び幅方向断面図であり、
図３は、図２に示す積層体と製造方法を少し違えた積層体を簡略図解した平面展開図及び幅方向断面図である。
【００２１】
図１に示す空気入りラジアルタイヤ（以下タイヤという）は航空機用タイヤであり、このタイヤは一対のビード部１（片側のみ示す）及び一対のサイドウォール部２（片側のみ示す）と、トレッド部３とからなり、これら各部１、２、３をビード部１内に埋設したビードコア４相互間にわたり１プライ以上（図示例は６プライ）のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカス５が補強する。カーカス５の外周にベルト６を配置し、これによりトレッド部３を強化する。
【００２２】
ベルト６は２層以上、図示例は８層のゴム被覆コード交差層よりなり、このコード交差層は少なくとも２層、図示例では６層が、カーカス５寄りに２層宛で一体の両端閉鎖の編上げ状積層体６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３を構成するコード層６ａであることを要し、その他にトレッドゴム３ｔ寄りに２層の両端切離コード層６ｂを有する。積層体６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３の各２層及び両端切離コード層６ｂの２層それぞれはタイヤ赤道面Ｅを挟み隣接層間でコードが互いに交差する積層になる。
【００２３】
カーカス５については、タイヤが航空機用ということで特にビード部耐久性を重視する必要があり、そのためカーカス５はビードコア４を巻上げる折返し部を有する４プライの内側カーカス５ａ（内側２プライは図示を一部省略）と、内側カーカス５ａの外側で折返し部までを外包みして少なくともビードコア４の内周位置まで延びる２プライの外側カーカス５ｂとを有し、この種のカーカス５はアップ−ダウン構造と呼ばれ、特に航空機用タイヤに適合する構造である。
【００２４】
カーカス５及びベルト６それぞれに適用するコードは有機繊維コードが適合し、例えばナイロン繊維コード、アラミド繊維コードなどから選択することができる。しかし特に航空機用タイヤは充てん空気圧が、例えば１０〜２５kgf/cm²のように他の種のタイヤに比し極めて高圧でコードに生じる張力も高く、しかも軽量化が前提であり、かつ、弾性率、耐疲労性を考慮すると、該タイヤから取り出したコードの引張強さ（gf/D) が８．０gf/D以上、望ましくは８．５gf/D以上、より望ましくは９．５gf/D以上の超高強力ナイロンコードが最適に適合する。なおナイロンのなかでもナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）繊維が好ましく、かつ１本の繊維の繊度は３〜８デニール（Ｄ）の範囲内にあるものを用いるのが良い。なおコードの引張強さはＪＩＳＬ１０１７−１９８３化学繊維タイヤコード試験方法に従って測定し、またコードのデニールは取り出した繊維断面積より推定した値の公定水分率を用いた。
【００２５】
図２及び図３を参照して、ここにベルト６の両端閉鎖の編上げ状積層体６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３は、それぞれ三つの積層体を符号６ａであらわすものとし、説明の便宜上、図２に示す積層体６ａは１本の連続コードＣにＣ₁、Ｃ₂、・・・・・Ｃ_n、・・・・・、Ｃ_e（図示せず）のように添字を付して巻回の順をあらわし、図３に示す積層体６ａは複数本の連続コードＴ（コード１本宛の図示は省略）にＴ₁、Ｔ₂、・・・・・Ｔ_n、・・・・・、Ｔ_e（図示せず）のように添字を付して巻回の順をあらわし、コード部分Ｃ_e、Ｔ_eを最終として各図の下に積層体６ａの幅方向断面を模式的に示す２層を形成する。なお複数本の連続コードＴは横並び配列になり、１本の連続コードＣと共に理解を助けるため積層体６ａから特に取り出して示すものである。
【００２６】
すなわち図２において、１本の連続コードＣはまずコードＣ₁部分が、積層体６ａの一方の端縁６ａｅと他方の端縁６ａｅとの間でタイヤ赤道面Ｅに対し小さな角度Ａをなして交互に異なる方向に転向する、ジグザグ状巻回になる。この巻回がトレッド部３を一周すると同じ１本の連続コードＣのコードＣ₂部分がコードＣ₁部分から周方向に所定距離ずれてコードＣ₁部分と同様にジグザグ状をなして巻回されている。
【００２７】
この巻回を連続して繰り返しコードＣ_n部分に至り、さらに巻回を繰り返せばついには連続コードＣ₁、Ｃ₂、・・・・・Ｃ_n、・・・・・、Ｃ_e部分（最終巻回コード部分）はゴムで被覆されている２層の積層体となる。そのとき連続コードＣ₁、Ｃ₂、・・・・・Ｃ_n、・・・・・、Ｃ_e部分は全ての領域で一様な配列分布を示すことが必要である。その結果、図２の下図に示すように一様な配列分布コード層はあたかも編上げた無端層を圧着したように両端閉鎖（上下層の端縁が連なるとの意味）のエンドレス編上げ状積層体６ａを形成する。
【００２８】
図３に示す積層体６ａも図２と略同様に、幅方向に僅かな被覆ゴムをもつ複数本の連続コードＴはまず複数本コードＴ₁部分が、積層体６ａの一方の端縁６ａｅと他方の端縁６ａｅとの間でタイヤ赤道面Ｅに対し小さな角度Ａをなして交互に異なる方向に転向する、ジグザグ状巻回になる。この連続コードＴの転向は複数本コードＴ₁部分をそのままの状態で単純に湾曲させるものであり、表裏反転とは異なる。以下同じである。この巻回がトレッド部３を一周すると同じ複数本の連続コードＴのコードＴ₂部分が複数本コードＴ₁部分と接して複数本コードＴ₁部分と同様にジグザグ状をなして巻回されている。
【００２９】
この巻回を連続して繰り返し複数本コードＴ_n部分に至り、さらに巻回を繰り返せばついには連続複数本コードＴ₁、Ｔ₂、・・・・・Ｔ_n、・・・・・、Ｔ_e部分（最終巻回複数本コード部分）はゴムで被覆されている２層コードの積層体となる。そのとき連続複数本コードＴ₁、Ｔ₂、・・・・・Ｔ_n、・・・・・、Ｔ_e部分（すなわちコード）は全ての領域で一様な配列分布を示すことが必要である。その結果、図３の下図に示すようにあたかも編上げた無端層を圧着したように両端閉鎖（上記に同じ）の編上げ状積層体６ａを形成する。上記の一様な配列分布は複数本コードＴ₁、Ｔ₂、・・・・・Ｔ_n、・・・・・、Ｔ_e部分内は勿論のこと、各複数本コード相互間でも一様な配列分布であることを要す。なお複数本の連続コードＴはコードが横並びであるのは勿論のことである。
【００３０】
上述した全ての領域で一様な配列分布をもつ、連続コードＣ₁、Ｃ₂、・・・・・Ｃ_n、・・・・・、Ｃ_e部分（以下コードＣという）及び連続複数本コードＴ₁、Ｔ₂、・・・・・Ｔ_n、・・・・・、Ｔ_e部分（以下コードＴという）は、以下に述べる特異なコード配列形状とすることで達成することができる。
【００３１】
すなわち、図２、３を参照して、編上げ状積層体６ａのジグザグ状配列コードＣ、Ｔは、一方の層端部（層端縁６ａｅ乃至その近傍部）から他方の層端部（層端縁６ａｅ乃至その近傍部）まで延びる間に少なくとも一周期の正弦波状の波形形状をなすか、又は山谷状波形形状をなすものとする。そのありさまを図２、３では二点鎖線で示す直状ラインに対して出入りする曲線で示した。特に山谷状波形形状は更めて後述の製造方法にて説明するが必ずしも曲線である必要はなく直状線であるか、曲線と直状線との組合わせであることを可とする。
【００３２】
加えてタイヤ赤道面Ｅを横切る位置における上記の波状コードＣ、Ｔの赤道面Ｅに対する傾斜角度Ａと、積層体６ａの端部位置（後述の半径Ｒの円弧部分を除く位置）におけるタイヤ赤道面Ｅと平行な平面Ｌ_Eに対する傾斜角度Ｂとの間で、Ａ＜Ｂの関係を満たすことが必要である。ここで傾斜角度Ａはタイヤ赤道面Ｅと波状コードＣ、Ｔの中心軸との交点にてこれら中心軸に引いた接線の赤道面Ｅに対する傾斜角度とし、傾斜角度Ｂは平面Ｌ_Eと波状コードＣ、Ｔの中心軸との交点にてこれら中心軸に引いた接線の平面Ｌ_Eに対する傾斜角度とする。以上述べた波状コードＣ、Ｔと、傾斜角度Ａ、Ｂ相互間でのＡ＜Ｂの関係とにより、先の全領域での一様なコード配列分布を実現することが可能となる。
【００３３】
上記の一様なコード配列分布とは、積層体６ａの全領域でコード打込数が一様であることに他ならず、これにより積層体６ａ中央部のコード打込数と積層体６ａ両側端部のコード打込数とを合わせることができるので、理想的なコード打込数の下で積層体６ａを構成することが可能となる。ここにコード打込数とは配列コードに直交する向きで測った単位長さ当りのコード本数のことである。
【００３４】
このことは、従来の積層体のコード配列が図２、３で二点鎖線で示すように直状であるから、積層体の最大直径を有するタイヤ赤道面Ｅでコード打込数が最少となり、積層体の端部では最少直径となるのでコード打込数が最大となる不利を完全に回避することに他ならず、その結果ベルト６のコード層を増加させる必要はなく、従ってタイヤの軽量化と低コストとを保持することが可能となり、さらに積層体端部のコードを過密にすることなく、従って積層体６ａ両端部のコード周りに十分な厚さのゴムゲージを確保することができるのでベルトの耐久性を大幅に向上させることが可能となる。
【００３５】
そればかりか、積層体６ａに最適な高いコード打込数を採用することができるので、いわゆるベルト６のタガ効果を著しく高めることができ、さらにトレッド部３の重量を軽量とすることができるので、スタンディングウエーブの発生を阻止することが可能となる。
【００３６】
また図２、３を参照して、コードＣ、Ｔが端縁６ａｅ又はその近傍の端部で異なる方向に転向する位置でコードＣ、Ｔに積層体６ａ内部に曲率中心をもつ、半径Ｒの円弧を付すことが好ましく、これは積層体６ａ端部の耐セパレーション性向上、すなわちベルト６の耐久性向上に大きく寄与する。
【００３７】
さらにタイヤ赤道面Ｅを横切る位置における上記の波状コードＣ、Ｔの赤道面Ｅに対する傾斜角度Ａが５〜１５°の範囲内にあれば、スタンディングウエーブ発生速度をより高速側にシフトさせることに貢献する。
【００３８】
次にこの発明による空気入りラジアルタイヤの積層体６ａの製造方法の実施の形態例を図４〜図９に基づき説明する。
図４は、積層体６ａの未加硫積層体部材を成型するドラム及びこのドラムに張付けた複数本の連続コードＴの未加硫ゴム被覆コード幅狭帯状部材の一部の模式的斜視図であり、
図５は、図４に示す未加硫ゴム被覆コード幅狭帯状部材の幅方向断面図であり、
図６〜図９は、成型ドラムに巻付けた未加硫積層体部材の一部の展開図及び成型ドラム上未加硫積層体部材のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００３９】
図４において、成型ドラム２０は回転軸線Ｚの周りに回転自在、かつ縮径自在であり、成型ドラム２０の外周面は先に述べたベルト６の積層体６ａのうちカーカス５寄りの積層体６ａ−１の内周面と近似した寸法及び形状を有する。この外周面形状は成型ドラムの回転軸線Ｚ方向に図示のような太鼓胴状中膨らみ湾曲面をなす。
【００４０】
１本以上の連続した未加硫ゴム被覆コード、、図示例は図５に断面を示すＮ本＝５本のコードを未加硫ゴムｇにて被覆した幅ｗの連続した幅狭帯状部材ｔを成型ドラム２０に供給して図示例は右上がりに巻付け、巻付けた幅狭帯状部材ｔは、製品タイヤのベルト６の積層体６ａ（６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３）のタイヤ回転軸方向幅となるべき端縁１６ａｅ（図６〜図９参照）位置で幅狭帯状部材ｔの巻付け方向を一方の端縁１６ａｅから他方の端縁１６ａｅに向け転向させ、逆方向の左上がりに巻付け、かくして幅狭帯状部材ｔは両端縁１６ａｅを含む端部で交互に折れ曲がるジグザグ状巻回体として成型ドラム２０の外周面の全領域を隈なく覆う。
【００４１】
この巻回のありさまを１本の幅狭帯状部材ｔを代表として取出し図６〜図９の上図に示し、幅狭帯状部材ｔ全ての巻回が終了したときの各図のＹ−Ｙ線に沿う断面を下図に示す。図６は巻回の両側端縁１６ａｅ間で少なくとも一周期、図示例は一周期の正弦波状波形に幅狭帯状部材ｔを巻回した例であり、この場合コードｃの成型ドラム２０の周線に対する傾斜角度θは、
ｓｉｎθ＝（ｗ×ｎ）／ｆ（ｘ_i) であらわされる。ただし、ｎ：幅狭帯状部材ｔが成形ドラム２０全周均一に巻付けられた際の巻回数、ｆ（ｘ_i) ：成型ドラム２０の回転軸線Ｚ方向ｘ_i位置での成型ドラム２０の周長さ、である。
【００４２】
図７〜図９に示す例は両側端縁１６ａｅ間で山谷状波形に直状でそれぞれの端縁１６ａｅにて転向させて幅狭帯状部材ｔをジグザグ巻回した例である。図中の二点鎖線は従来の巻付け位置であり、両側端縁１６ａｅ近傍の端部相互間を直状に巻付けるものである。
【００４３】
図７は、位置Ｐ₁、Ｑ₁を頂部として位置Ｐ₁、Ｑ₁間とそれらの両側とを直状として折れ曲がるように幅狭帯状部材ｔを巻付けた例を示し、
図８は位置Ｐ₁、Ｐ₂間を、位置Ｑ₁、Ｑ₂間をそれぞれ直状に結び、かつ位置Ｐ₁、Ｑ₂間をほぼ平に直状に結び、全体として直状をなす幅狭帯状部材ｔを巻付けた例を示し、
図９は正弦波状を直状に近似させた幅狭帯状部材ｔの巻付け例を示し、山谷のピークは位置Ｐ₂と位置Ｑ₂とにあり、位置Ｐ₂の両側に位置Ｐ₁、Ｐ₃を、位置Ｑ₂の両側に位置Ｑ₁、Ｑ₃をとりそれぞれの位置間を直状に結ぶように幅狭帯状部材ｔを巻付けた例を示す。
【００４４】
図４、図６〜９の符号Ｅｄは、製品タイヤのベルト６の積層体６ａ（６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３）のタイヤ回転軸方向幅となるべき成型ドラム２０上の巻付け完了幅狭帯状部材ｔ幅の中央周線であり、図６〜９に示すように、幅狭帯状部材Ｔのコードｃの中心軸は中央周線Ｅｄとの交点にて中央周線Ｅｄに対し小さな傾斜角度αをなし、端縁１６ａｅ近傍の端部でのコードｃの中心軸は成型ドラム周線Ｌとの交点にて周線Ｌに対し上記傾斜角度αより大きな傾斜角度βをなす。これら傾斜角度α、βはそれぞれの交点におけるコードｃの中心軸の接線とする。この成型ドラム２０の場合は部材と製品との間の差が僅少であるから、傾斜角度Ａ≒α、傾斜角度Ｂ≒βである。
【００４５】
図６〜９に示すいずれの幅狭帯状部材ｔも、先のタイヤの積層体６ａで説明したように、成型ドラム２０への巻付けが一周した後はコード自体が互いに所定間隔で離隔する範囲内で成型ドラム２０の周方向に順次ずらしながらジグザグ状巻回を繰り返して未加硫の両端閉鎖の編上げ状積層体部材１６ａ−１を成型し、この積層体部材の外周上に同様にして順次積層体部材１６ａ−２、１６ａ−３を成型するものである。この成型終了後は成型ドラム２０を縮径して積層体部材１６ａ（１６ａ−１、１６ａ−２、１６ａ−３）を取り出し、取り出した未加硫積層体部材１６ａを、慣例に従い膨径したカーカスプライ部材に適用して未加硫タイヤとし、これに加硫成型を施せば図１〜図３に示す両端閉鎖の編上げ状積層体６ａ（６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３）を得ることができる。
【００４６】
以上はベルト６の積層体６ａのうちカーカス５寄りの積層体６ａ−１の内周面と近似した寸法及び形状を有する太鼓胴状中膨らみ湾曲面をもつ成型ドラム２０について述べたが、波状配列コードの振幅を加減すれば円筒状表面を有する成型ドラムを使用することも可能である。
【００４７】
上記幅狭帯状部材ｔは２〜１２本の範囲内のコードｃを被覆ゴムｇ内に埋設したものが適合し、また成型ドラム２０上で同じ曲面に位置して互いに隣り合う幅狭帯状部材ｔを成型ドラム２０の周方向で突き合わせて巻付ける方法、又は成型ドラム２０上で同じ曲面に位置して互いに隣り合う幅狭帯状部材ｔを成型ドラム２０の周方向で縁ゴム部分を互いに重ね合わせて巻付ける方法のいずれを採用しても良い。ただしこれらはコード打込数が一様となるのが前提である。
【００４８】
ここに、幅狭帯状部材ｔに含まれるコードｃの本数が変われば当然幅狭帯状部材ｔの幅ｗが変わる。この幅ｗは製品タイヤのベルト６の性能、特にコードＣ、Ｔの疲労、破壊に影響を及ぼすため、コードｃの本数は以下に述べる影響を勘案して決定すべきである。
（１）幅狭帯状部材ｔはベルト６の端部となるべき位置で曲率半径ｒをもって曲げられる。
（２）曲げられた部分では内側のコードｃに圧縮が生じ、この圧縮はベルト６となったときも残留する。
（３）この圧縮はベルト６におけるコードＣ、Ｔの疲労を促進し、ひいてはコードの破壊とこれに伴うタイヤ故障とを引きおこす。
（４）上記圧縮は以下の要素で決定される。
ア．幅狭帯状部材ｔの幅ｗ；幅ｗが広いほど圧縮が生じ易い。
イ．ベルト６端部の曲げられる部分の曲率半径Ｒ；曲率半径Ｒが小さいほど圧縮が生じ易い。
ウ．コードＣ、Ｔの性質；ナイロンなどのように熱により収縮し易いコードは加硫成形中に収縮するため圧縮を緩和し易い。一方鋼線のように熱収縮しないものは圧縮を受け易い。
（５）上記要素に加え、コードＣ、Ｔの圧縮疲労に対する耐久性も勘案し、幅狭帯状部材ｔに含めるコードｃの本数を決定すべきである。
また幅狭帯状部材ｔの幅ｗは、コードｃの太さ、コードｃとコードｃとの間の距離などの要素により変化するため、これら要素を決定する際にも上記（１）〜（５）の考察が必要である。
【００４９】
【実施例】
航空機用タイヤで、サイズは４６×１７．０Ｒ２０３０ＰＲであり、構成は図１に従い、内側カーカス５ａは４プライ、外側カーカス５ｂは２プライよりなり、各プライは１２６０Ｄ／２／２の超高強力ナイロン（タイヤ中のコード引張強さが９．８gf/D) コードのゴム被覆ラジアル配列になる。ベルト６はカーカス５寄りから順に両端閉鎖の編上げ状積層体６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３（６ａ）の合計６層と２層の切り離しコード層６ｂとからなる。ベルト６のコードは１２６０Ｄ／２／３の超高強力ナイロン（タイヤ中のコード引張強さが９．８gf/D) コードのゴム被覆よりなる。なお２層の切り離しコード層６ｂのコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度は１６°とした。
【００５０】
実施例１〜４及び比較例１、２のタイヤには図５に示す幅狭帯状部材ｔ（比較例は符号ｔ′を付した）を用い、実施例１〜４は図６〜図９に示す幅狭帯状部材ｔの波状配列を採用し、比較例１は図１１に示すように幅狭帯状部材ｔ′が成型ドラム上にて両側端部（端縁１６′ａｅ近傍部）で重なりが大きい（下図参照）積層体部材１６′ａを、比較例２は図１２に示す幅狭帯状部材ｔ′が成型ドラム上にて中央領域で隙間が大きい反面両側端部で重なりがない（下図参照）積層体部材１６′ａをそれぞれ適用した。
【００５１】
実施例１〜４に適用した積層体部材１６ａの成型ドラム２０上における中央周線Ｅｄにおける幅狭帯状部材ｔの隙間（ｍｍ）、端縁１６ａｅ近傍（端部）における幅狭帯状部材ｔの最大開き量（ｍｍ）及び最大重なり量（ｍｍ）と、
比較例１、２に適用した積層体部材１６′ａの成型ドラム２０上における中央周線Ｅｄにおける幅狭帯状部材ｔ′の隙間（ｍｍ）、端縁１６′ａｅ近傍（端部）における幅狭帯状部材ｔ′の最大開き量（ｍｍ）及び最大重なり量（ｍｍ）と、
実施例１〜４の積層体６ａのコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度Ａ（度）及び比較例１、２の積層体６′ａのコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度Ａ（度）（図１０参照）と、
実施例１〜４の積層体６ａのコードの端部における平面Ｌ_Eに対する傾斜角度Ｂ（度）とを表１に示す。なお比較例１、２の積層体６′ａのコードの端部における平面Ｌ_Eに対する傾斜角度はタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度Ａ（度）（図１０参照）に略同じである。
【００５２】
【表１】

【００５３】
実施例１〜４及び比較例１、２のタイヤをＴＲＡ AIRCRAFT YEAR BOOK（１９９７年版) に記載したリムサイズ４６×１６のリムに組込み、タイヤ内部に水圧を加えてタイヤが破壊するまでの水圧を計算により求め、これを破壊圧力として比較例１を１００とする指数にて表１にあらわした。値は大なるほど良い。
【００５４】
次に下記試験条件にてベルト６の耐久性をテストした。
（１）直径１２０インチのシリンダー状の平滑鋼板路面を有するドラム試験機、
（２）タイヤの充てん内圧：１３．８ｂａｒ、
（３）負荷荷重：２００００kgf 、
（４）速度：６４ｋｍ／ｈ、
（５）走行距離：１０．７ｋｍ、
（６）舵角：４°
上記条件による走行を７０回繰り返し、走行繰り返しの間は８０分間にわたり室温にてタイヤを放置する。
【００５５】
故障状況は、試験終了タイヤを解剖に付し、ベルトのコードとゴムとの間の剥離などの故障有無を確かめた。その結果を表１の下段に記載した。比較例１のタイヤは積層体６′ａの端部のコードが互いに重なり合っていて、この重なり合い位置のコードとその周辺ゴムとの間で微小な剥離故障が発生していた。
【００５６】
表１に示すように、実施例１〜４のタイヤは幅狭帯状部材ｔの中央周線Ｅｄ上での最大隙間をゼロとしても、端部での最大開き量は０〜０．９ｍｍの範囲内に収まり、最大重なり量も０〜０．２ｍｍの範囲内に収まっていて、これにより破壊圧力及びベルト耐久性も十分であることがわかる。これに対し比較例１の幅狭帯状部材ｔ′は、中央周線Ｅｄ上での最大隙間をゼロとすれば端部での最大重なり量が１．５ｍｍにも達し、これによりベルト端部にゴムの剥離故障が生じる不具合をもたらし、一方比較例２の幅狭帯状部材ｔ′は、端部での最大重なり量をゼロに抑えようとすれば中央周線Ｅｄ上での隙間が１．５ｍｍに達し、これにより破壊圧力の大幅低下が余儀なくされ、比較例１、２共に実用性に欠ける。
【００５７】
なお実施例１〜４のタイヤは両端閉鎖の編上げ状積層体６ａを備えているので、タイヤの軽量化が確保され、かつ十分な耐スタンディングウエーブ性を備えていることを別途確かめている。
【００５８】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜４に記載した発明によれば、両端閉鎖の編上げ状積層体６ａを備えているので軽量タイヤで優れた耐スタンディングウエーブ性を発揮し、ベルトの耐久性を高度に向上させ得る空気入りラジアルタイヤを提供することができ、このタイヤはこの発明の請求項５〜９に記載した発明の製造方法により実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態例のタイヤの左半断面図である。
【図２】この発明の実施の一形態例におけるベルトの両端閉鎖の編上げ状積層体の一部展開図及び断面図である。
【図３】この発明の実施の他の形態例におけるベルトの両端閉鎖の編上げ状積層体の一部展開図及び断面図である。
【図４】この発明によるベルトの成型ドラム及び両端閉鎖の編上げ状積層体を形成する狭幅帯状部材の一部の斜視図である。
【図５】図４に示す狭幅帯状部材の断面図である。
【図６】この発明の実施の一形態例の両端閉鎖の編上げ状積層体部材の一部展開図及びＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図７】この発明の実施の他の形態例の両端閉鎖の編上げ状積層体部材の一部展開図及びＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図８】この発明の実施の別の形態例の両端閉鎖の編上げ状積層体部材の一部展開図及びＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図９】この発明の実施のさらに別の形態例の両端閉鎖の編上げ状積層体部材の一部展開図及びＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図１０】従来の両端閉鎖の編上げ状積層体の一部展開図及び断面図である。
【図１１】従来の両端閉鎖の編上げ状積層体部材の一部展開図及びＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図１２】従来の他の両端閉鎖の編上げ状積層体部材の一部展開図及びＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【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
３ｔトレッドゴム
４ビードコア
５カーカス
５ａ内側カーカス
５ｂ外側カーカス
６ベルト
６ａ、６ａ−１、６ａ−２、６ａ−３両端閉鎖編上げ状積層体
６ａｅ積層体の端縁
６ｂ切り離しコード交差層
１６ａ両端閉鎖編上げ状積層体部材
１６ａｅ積層体部材の端縁
２０成型ドラム
Ｅタイヤ赤道面
Ｌ_E タイヤ赤道面と平行な平面
Ａ赤道面位置のコード傾斜角度
Ｂ端部位置のコード傾斜角度
Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₃、Ｃ_n 積層体の１本の連続コード
Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、Ｔ_n 積層体の複数本の連続コード
Ｒ積層体端部の曲率半径
Ｅｄ積層体部材の幅中央周線
Ｚ成型ドラムの回転軸線
ｔ狭幅帯状部材
ｒ狭幅帯状部材の端部の曲率半径
ｗ狭幅帯状部材幅
ｃ狭幅帯状部材のコード
ｇ狭幅帯状部材のコード被覆ゴム
Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃ コードの折れ曲がり位置

Claims

一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、トレッド部とから成り、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカスと、該カーカス外周にてトレッド部を強化する２層以上のゴム被覆コード交差層よりなるベルトとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
ベルトのコード交差層の少なくとも２層は、一本以上の連続コードが一方の層端部と他方の層端部との間でタイヤ赤道面に対し小さな角度をなして交互に異なる方向に向かって同じ角度で折れ曲がるジグザグ状巻回配列になる両端閉鎖の編上げ状積層体からなり、該積層体は各層内にて連続コードの一様な配列分布を有し、
上記編上げ状積層体のジグザグ状配列コードは一方の層端部から他方の層端部まで延びる間に少なくとも一周期の正弦波状又は山谷状の曲線波形形状をなし、かつタイヤ赤道面を横切る位置の波状コードの該赤道面に対する傾斜角度（Ａ）が５〜15°の範囲内で、かつ層端部位置のコードがタイヤ赤道面側に曲率中心をもつ円弧形状をなす折れ曲がり位置近傍のタイヤ幅方向内側の波状コードのタイヤ赤道面と平行な平面に対する傾斜角度（Ｂ）より小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
上記編上げ状積層体が、連続した複数本の横並びナイロンコードのジグザグ状巻回配列ゴム被覆層から成る請求項１に記載した空気入りラジアルタイヤ。