JP5222352B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、動バランスを軽減しうる空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤのトレッドゴムに、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を用いることが、例えば下記特許文献１乃至３等で提案されている。このようなストリップ積層体は、従来、所定の断面形状で押し出されたゴムをスプライスして環状にしたトレッドゴムに比べると、継ぎ目が無くタイヤのユニフォミティを向上させるという利点がある。

特開２００６−１３０８８０号公報 特開２００６−６２１９６号公報 特開２００６−４３９０８号公報

図８（ａ）には、従来の前記ストリップ積層体ａの巻付け状態の平面展開図、同図（ｂ）にはそのＡ−Ａ断面図が示されている。このストリップ積層体ａは、ゴムストリップｂの巻付け始端ｂ１を円筒状の被巻付体ｃの外側に固着して巻付け終端ｂ２まで螺旋状に巻き付けて形成されている。この例のストリップ積層体ａは、例えばトレッドゴムの最もタイヤ半径方向内方に配されるベース層として形成される。

しかしながら、このようなストリップ積層体ａは、ゴムストリップｂがタイヤ周方向に対して角度α１で傾けて巻き付けられるため、ストリップ積層体ａの両側の側縁ａｅがタイヤ周方向に対して斜めに傾く。その結果、側縁ａｅの外側にゴムストリップｂの無い三角形状の領域が形成される。このような三角形状の領域は、空気入りタイヤの動バランス（動不釣合）の原因になり、走行時の振動を発生させるという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み案出なされたもので、請求項１の発明では、ストリップ積層体を、タイヤ半径方向の内層部と外層部とを含んで構成するとともに、外層部を、内層部とはゴムストリップの螺旋の向きを逆とししかもそのトレッド幅方向の両側縁を内層部の両側縁と交差するように配することを基本として、動バランス（動不釣合）を軽減しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。

また、請求項４の発明では、ストリップ積層体を、タイヤ半径方向の内層部と外層部とを含んで構成するとともに、外層部を、内層部とゴムストリップの螺旋の向きを同一とししかもそのトレッド幅方向の両側縁が内層部の両側縁からはみ出して配することを基本として、動バランス（動不釣合）を軽減しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。

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に至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層を含むトレッド補強層と、このトレッド補強層のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴムとを有する空気入りタイヤであって、前記トレッドゴムは、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を含み、前記ストリップ積層体は、タイヤ半径方向内側に形成された内層部と、この内層部のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部とを含み、前記外層部は、前記内層部とはゴムストリップの螺旋の向きが逆であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁と交差して配されることを特徴とする空気入りタイヤである。

また請求項２記載の発明は、前記トレッドゴムは、タイヤ半径方向の最内側のベース層と、その外側に配されたキャップ層とを含む少なくとも２層からなり、前記ストリップ積層体は、前記ベース層をなす請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記外層部のゴムストリップの巻付け始端は、前記内層部のゴムストリップの巻付け始端から１８０度位置ズレしている請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。

また請求項４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に至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層を含むトレッド補強層と、このトレッド補強層のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴムとを有する空気入りタイヤであって、前記トレッドゴムは、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を含み、前記ストリップ積層体は、タイヤ半径方向内側に形成された内層部と、この内層部のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部とを含み、前記外層部は、前記内層部とはゴムストリップの螺旋の向きが同一であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁からはみ出して配され、前記外層部のゴムストリップの巻付け始端は、前記内層部のゴムストリップの巻付け始端から１８０度位置ズレしていることを特徴とする空気入りタイヤである。

また請求項５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に至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層を含むトレッド補強層と、このトレッド補強層のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴムとを有する空気入りタイヤであって、前記トレッドゴムは、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を含み、前記ストリップ積層体は、タイヤ半径方向内側に形成された内層部と、この内層部のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部とを含み、前記外層部は、前記内層部とはゴムストリップの螺旋の向きが同一であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁からはみ出して配され、前記トレッドゴムは、タイヤ半径方向の最内側のベース層と、その外側に配されたキャップ層とを含む少なくとも２層からなり、前記ストリップ積層体は、前記ベース層をなすことを特徴とする空気入りタイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記外層部のゴムストリップの巻付け始端は、前記内層部のゴムストリップの巻付け始端から１８０度位置ズレしている請求項５記載の空気入りタイヤである。

請求項１の発明によれば、ストリップ積層体が、タイヤ半径方向の内層部と外層部とを含んで構成されるとともに、外層部は、内層部とゴムストリップの螺旋の向きが逆でしかもそのトレッド幅方向の両側縁が、内層部の両側縁と交差するように配されている。このようなストリップ積層体は、内層部の両側縁の外側に形成されるゴムストリップのない三角形状の領域を減じることができるため、タイヤの動バランス（動不釣合）を軽減しうる。

また、請求項４及び５の発明によれば、ストリップ積層体が、タイヤ半径方向の内層部と外層部とを含んで構成されるとともに、外層部は、内層部とゴムストリップの螺旋の向きを同一とししかもそのトレッド幅方向の両側縁が内層部の両側縁からはみ出して配されることを特徴としている。このようなストリップ積層体においても、内層部の両側縁の外側に形成されるゴムストリップのない三角形状の領域を減じることができるため、タイヤの動バランス（動不釣合）を軽減しうる。

本実施形態の空気入りタイヤの右半分断面図である。 図１のトレッドゴムのベース層の巻付け状態の展開図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ位置での内層部のみを示す断面図、（ｂ）はＡ−Ａ位置での内層部及外層部を離間させて表示する断面図である。 他の実施形態を示すベース層の巻付け状態の展開図である。 他の実施形態を示すベース層の巻付け状態の展開図である。 本発明のさらに他の実施形態を示すベース層の巻付け状態の展開図である。 （ａ）は図６のＡ−Ａ位置での内層部のみを示す断面図、（ｂ）はＡ−Ａ位置での内層部及外層部を離間させて表示する断面図である。 従来のベース層の巻付け状態を示す展開図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は本実施形態の空気入りタイヤ１のタイヤ軸を含むタイヤ子午線右半分断面図を示す。

前記空気入りタイヤ１は、トレッド部２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に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたトレッド補強層８と、このトレッド補強層８のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴム９とを含み、この例では乗用車用のものが例示されている。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成されている。カーカスコードとしては、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードが採用される。またカーカスプライ６Ａは、トレッド部２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に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびて前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。

前記トレッド補強層８は、ベルト層７を含んで構成される。該ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０°の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。ベルトコードには、本例ではスチールコードが採用される。トレッド補強層８として、ベルト層７に加え、周知のバンド層などが含まれても良い。

前記トレッドゴム９は、タイヤ半径方向外側に配され接地面を形成しているキャップ層９Ａと、最もタイヤ半径方向の内側に配されかつ前記キャップ層９Ａとは異なるゴム組成物が用いられたベース層９Ｂとの２層で形成される。

また、本実施形態では、トレッドゴム９のベース層９Ｂが、リボン状の未加硫のゴムストリップｂを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体１０から形成されている。

ストリップ積層体１０は、図２及びそのＡ−Ａ断面である図３に示されるように、タイヤ半径方向内側に形成された内層部１１と、この内層部１１のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部１２とを含み、本実施形態では、これらの内層部１１と外層部１２とで構成されている。また、内層部１１と外層部１２とには、同一のゴム組成物が使用され、かつ、各層１１、１２は、それぞれ異なるゴムストリップｂを用いて形成される。

内層部１１は、そのゴムストリップｂの巻付け始端１１ａが内層部１１のトレッド幅方向の一端Ｅ１側かつタイヤ周方向の任意の基準位置（以下、この位置を「０度位置」とする。）に固着される。また、内層部１１のゴムストリップｂは、タイヤ周方向に対して０．３〜１度程度の小角度α１を維持しかつゴムストリップの側縁が互いに接するように矢印ａ１方向に螺旋状に巻き付けられている。そして、内層部１１のゴムストリップｂの巻付け終端１１ｂは、前記巻付け始端ｂ１と同じタイヤ周方向の位置（０度位置）に設けられている。

他方、外層部１２は、そのゴムストリップｂの巻付け始端１２ａが外層部１２のトレッド幅方向の他端Ｅ２側かつタイヤ周方向の前記０度位置に固着されている。また、外層部１２のゴムストリップｂも、タイヤ周方向に対して０．３〜１度程度の小角度α２（本実施形態ではα１＝α２）を維持しかつゴムストリップの側縁が互いに巻き重なるように矢印ａ２方向に螺旋状に巻き付けられている。このように、外層部１２は、内層部１１とはゴムストリップｂの螺旋の向きが逆で形成される。そして、外層部１２のゴムストリップｂの巻付け終端１２ｂは、前記巻付け始端１２ａと同じタイヤ周方向の位置（０度位置）に設けられている。

さらに、外層部１２は、そのトレッド幅方向の両側縁１２Ｅ、１２Ｅが、内層部１１の両側縁１１Ｅ、１１Ｅと逆向きで交差して配されている。

このようなストリップ積層体１０は、内層部１１の両側縁１１Ｅの外側に形成されるゴムストリップのない三角形状の領域の一部を外層部１２で覆い、その面積を減じることができる。従って、本実施形態のストリップ積層体１０を具える空気入りタイヤ１は、動バランス（動不釣合）を軽減し、高速走行時の振動の発生を効果的に抑制できる。また、ベース層９Ｂは、トレッドゴムのうち最もベルト層７に近接して配される。このようなベース層９Ｂの動バランスを改善することで、走行中のベルト層７の変形が安定し、走行時の振動をより一層効果的に抑制することができる。

図４、図５には、他の実施形態が示される。これらの実施形態では、外層部１２のゴムストリップの巻付け始端１２ａ（及び巻付け終端１２ｂ）は、内層部１１のゴムストリップの巻付け始端１１ａ（及び巻付け終端１１ｂ）とは、タイヤ周方向に位置ずれして設けられている。即ち、図４の実施形態では、外層部１２のゴムストリップの巻付け始端１２ａ（及び巻付け終端１２ｂ）は、内層部１１のゴムストリップの巻付け始端１１ａ（及び巻付け終端１１ｂ）から９０度位置ズレして設けられる。同様に、図５の実施形態では、外層部１２のゴムストリップの巻付け始端１２ａ（及び巻付け終端１２ｂ）は、内層部１１のゴムストリップの巻付け始端１１ａ（及び巻付け終端１１ｂ）から１８０度位置ズレしている。

図６には、さらに本発明の他の実施形態が示される。
この実施形態では、ストリップ積層体１０が、タイヤ半径方向内側に形成された内層部１１と、この内層部１１のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部１２とを含む点では先の実施形態と同じである。しかし、この実施形態では、外層部１２は、内層部１１とはゴムストリップの螺旋の向きが同一であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁からはみ出して配される。

この実施形態の内層部１１は、図２の実施形態で説明した内層部１１の構成と同一である。

外層部１２は、前記内層部１１とはゴムストリップｂの螺旋の向きが同一、即ち矢印ａ１方向に巻き付けられている。また、この実施形態の外層部１２は、そのゴムストリップｂの巻付け始端１２ａが、内層部１１のトレッド幅方向の一端Ｅ１側かつタイヤ周方向の前記０度位置から１８０度ずらせた位置に固着されている。また、外層部１２のゴムストリップｂも、タイヤ周方向に対して０．３〜１度程度の小角度α２（本実施形態ではα１＝α２）を維持しかつゴムストリップの側縁が互いに巻き重なるように矢印ａ１方向に螺旋状に巻き付けられている。そして、外層部１２のゴムストリップｂの巻付け終端１２ｂは、前記巻付け始端１２ａと同じタイヤ周方向の位置（１８０度の位置）に設けられている。

さらに、外層部１２のトレッド幅方向の両側縁１２Ｅが内層部１１の両側縁１１Ｅからはみ出して配される。

このようなストリップ積層体１０は、先の実施形態と同様、内層部１１の両側縁１１Ｅの外側に形成されるゴムストリップのない三角形状の領域の一部を外層部１２で覆い、その面積を減じることができる。従って、本実施形態のストリップ積層体１０を具える空気入りタイヤ１も、動バランス（動不釣合）を軽減し、高速走行時の振動の発生を効果的に抑制できる。

この実施形態においても、外層部１２のゴムストリップの巻付け始端１２ａは、内層部１１のゴムストリップの巻付け始端１１ａから位置ずれさせるのが好ましく、とりわけ９０度又は本実施形態のように１８０度（±５度ズレは許容される）位置ズレさせるのが良い。これにより、さらに動バランスが軽減し、かつ、タイヤのユニフォミティにおいても有利となることが実験により確かめられている。

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、ゴムストリップｂの厚さ及び幅については、慣例に従って、種々定めることができ、好ましくは、厚さが０．３〜１．５mm、かつ、幅Ｗが１５〜３５mm程度が望ましい。前記幅が１５mm未満の場合又は厚さが０．３mm未満の場合、所定幅及び所定厚さのストリップ積層体を仕上げる際に著しく多くの巻き付け回数を必要とし、生産性が低下する傾向がある。逆に前記幅が３５mmを超える場合又は厚さが１．５mmを超える場合、微妙なトレッドゴムの断面形状を作るのが困難になる傾向がある。

図１の基本構造を有しかつ表１の仕様に基づいたベース層を有するトレッドゴムを使用して２２５／４５ＺＲ１７の乗用車用ラジアルタイヤが試作され、そのユニフォミティ等が測定された。実験例１は、図２〜５の態様、実験例２は、図６の態様である。さらに、従来例は、図８のストリップ積層体を２枚重ねた形態（内層部と外層部とは側縁を完全に整一させた構造）とした。なお、表１以外の仕様はいずれも同一である。

ユニフォミティは、コーナリング試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠してＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）、ＲＨ１（変動波形のフーリエ変換の基本振動数成分の両振幅）、ＬＦＶ（ラテラルフォースバリエーション）、ＳＢ（１回転面における重量アンバランス）、ＤＢ上（多回転面における重量アンバランスでタイヤの非ステンシル側）、ＤＢ下（上記と同様の重量アンバランスでタイヤのステンシル側）が測定された。評価速度は３０km／ｈである。評価は、いずれもタイヤ２０本の平均値（Ｎ）で表され、従来例の値を１００とする指数である。数値が小さいほど良好であることを示す。テストの結果等は表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べてユニフォミティに優れかつ動バランスも小さくなっていることが確認できる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
９ トレッドゴム
１０ ストリップ積層体
１１ 内層部
１１ａ 内層部のゴムストリップの巻付け始端
１１ｂ 内層部のゴムストリップの巻付け終端
１２ 外層部
１２ａ 外層部のゴムストリップの巻付け始端
１２ｂ 外層部のゴムストリップの巻付け終端

Claims (6)

1. 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に至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層を含むトレッド補強層と、このトレッド補強層のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴムとを有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッドゴムは、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を含み、
   前記ストリップ積層体は、タイヤ半径方向内側に形成された内層部と、
   この内層部のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部とを含み、
   前記外層部は、前記内層部とはゴムストリップの螺旋の向きが逆であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁と交差して配されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッドゴムは、タイヤ半径方向の最内側のベース層と、その外側に配されたキャップ層とを含む少なくとも２層からなり、前記ストリップ積層体は、前記ベース層をなす請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記外層部のゴムストリップの巻付け始端は、前記内層部のゴムストリップの巻付け始端から１８０度位置ズレしている請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 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に至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層を含むトレッド補強層と、このトレッド補強層のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴムとを有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッドゴムは、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を含み、
   前記ストリップ積層体は、タイヤ半径方向内側に形成された内層部と、
   この内層部のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部とを含み、
   前記外層部は、前記内層部とはゴムストリップの螺旋の向きが同一であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁からはみ出して配され、
   前記外層部のゴムストリップの巻付け始端は、前記内層部のゴムストリップの巻付け始端から１８０度位置ズレしていることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 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に至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベルト層を含むトレッド補強層と、このトレッド補強層のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴムとを有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッドゴムは、リボン状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き付けることにより形成されたストリップ積層体を含み、
   前記ストリップ積層体は、タイヤ半径方向内側に形成された内層部と、
   この内層部のタイヤ半径方向外側に巻き重ねられた外層部とを含み、
   前記外層部は、前記内層部とはゴムストリップの螺旋の向きが同一であり、しかもそのトレッド幅方向の両側縁が前記内層部の両側縁からはみ出して配され、
   前記トレッドゴムは、タイヤ半径方向の最内側のベース層と、その外側に配されたキャップ層とを含む少なくとも２層からなり、前記ストリップ積層体は、前記ベース層をなすことを特徴とする空気入りタイヤ。
6. 前記外層部のゴムストリップの巻付け始端は、前記内層部のゴムストリップの巻付け始端から１８０度位置ズレしている請求項５記載の空気入りタイヤ。

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