JP5250947B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、特に過酷な条件下で使用される複数のカーカス層を備えたタイヤにおいて、バットレス部に発生し易いカーカスコードの破断を抑制するようにした空気入りタイヤに関する。

一般に、レーシングタイヤのように過酷な条件下で使用される空気入りタイヤでは、複数のカーカス層と複数のベルト層を備えた構成のものが多いが、使用条件が過酷であるため、バットレス部において最内カーカス層又はこれに隣接する外側層にコード破断が起こり易く、またベルト層端末においてセパレーションが発生し易いという問題がある。

従来、ベルト層端末におけるセパレーションを抑制する対策として、ベルト端部とカーカス層との間に緩衝ゴムを配置することにより、ベルト端部に集中する圧縮、せん断応力を緩衝ゴム層に分散させるようにした提案がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この提案ではベルト層端末のセパレーションの抑制には効果があるものの、レーシングタイヤ並に過酷な条件下で使用される複数プライのカーカス層を備えたタイヤにおける最内カーカス層又はこれに隣接する外側層のコード破断に対しては殆ど抑制効果が得られることはなかった。
特開平１０−７１８０９号公報

本発明の目的は、複数のカーカス層を備えたタイヤにおいて、過酷な使用をしてもバットレス部におけるカーカスコードの破断を抑制可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部に単一のビードコアを埋設し、該ビードコアの周囲にタイヤ内側から外側に向けて層間でコードが交差する複数のカーカス層を折り返すと共に、トレッド部における前記カーカス層の外周に複数のベルト層を配置し、該ベルト層の少なくとも両端部域の外周にタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層をタイヤ周方向に対するコード角度が６５〜８５°の有機繊維コードで構成し、該カーカス層の最内層とこれに隣接する外側層との間の前記ベルト層の最外層の両端部に対応する位置に、タイヤ幅方向に跨ぐようにＪＩＳ Ａ硬さが７０〜９５で、かつ最大厚さｃが０．５〜２．０ｍｍのゴム補強層を配置し、該ゴム補強層のタイヤ幅方向の全幅ｂを１５〜３０ｍｍにし、かつ前記ベルト層の最外層と重なる幅ａを５〜１５ｍｍにすると共に、前記ベルトカバー層を有機繊維コードで構成し、該ベルトカバー層のタイヤ幅方向外端をそれぞれ前記ベルト層の最大幅端よりも両外側に突出幅ｄを３〜８ｍｍとして突出させるようにしたことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）及び／又は（２）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記ベルト層の最内ベルト層の端末のタイヤ内径からの高さｈをタイヤ断面高さＳＨの６０〜６５％にする。
（２）前記ベルト層の最内ベルト層を有機繊維コードで構成する。

本発明によれば、カーカス層の最内層とこれに隣接する外側層との間のベルト層の最外層の両端部に対応する位置に、タイヤ幅方向に跨ぐようにＪＩＳ Ａ硬さが７０〜９５の硬質のゴム補強層を配置したので、ゴム補強層が最内カーカス層とその外側のカーカス層との間における剪断力を緩和して、バットレス部における最外カーカス層のコード破断を抑制することができる。
しかも、ゴム補強層のタイヤ幅方向の全幅ｂを１５〜３０ｍｍにすると共に、ベルト層の最外層と重なる幅ａを５〜１５ｍｍとし、かつゴム補強層の最大厚さｃを０．５〜２．０ｍｍとしたので、タイヤの諸性能に影響を及ぼすことなしに、ベルト層の内側に位置するカーカス層のコード破断を確実に抑制することができる。
さらに、カーカス層をタイヤ周方向に対するコード角度が６５〜８５°の有機繊維コードで構成したので、過酷な条件下で使用される場合であっても良好な運動性能を確保することができると共に、ベルト層の少なくとも両端部域の外周にタイヤ周方向に巻回する有機繊維コードからなるベルトカバー層を配置し、このベルトカバー層のタイヤ幅方向外端をそれぞれベルト層の最大幅端よりも両外側に突出幅ｄを３〜８ｍｍとして突出させたので、高速走行時におけるベルト層の端末のせり上がりを抑制して、高速耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による空気入りタイヤを示す半断面図、図２は図１の空気入りタイヤにおける要部を拡大して示す断面図である。

図１において、空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部２、２と、これらビード部２、２からそれぞれ半径方向外側に延びるサイドウォール部３、３と、これらサイドウォール部３、３の半径方向外側同士を連ねる円筒状のトレッド部４とを備えている。

左右一対のビード部２、２にはそれぞれ単一のビードコア１１、１１が埋設され、その周囲にタイヤ内側から外側に向けて層間でコードが交差する複数（図では２層）のカーカス層５、６が折り返され、トレッド部４におけるカーカス層６の外周側には複数（図では２層）のベルト層７、８が配置されている。

カーカス層５、６は、タイヤ周方向に対するコード角度が６５〜８５°の有機繊維コードで構成され、カーカス層５、６の最内層５とこれに隣接する外側層６との間のベルト層７、８の最外層８の両端部８ａ、８ａに対応する位置には、タイヤ幅方向に跨ぐようにＪＩＳ Ａ硬さ（ＪＩＳ Ｋ６２５３によるデュロメータ硬さ試験 Ａタイプ）が７０〜９５、好ましくは７５〜９０のゴム補強層９、９が配置されている。

これにより、走行中にカーカス層５、６がベルト層７、８から受ける圧縮方向の応力をゴム補強層９が分散することにより、外側層６と最内層５との間における剪断力が緩和されて、バットレス部における最内カーカス層５とこれに隣接する外側層６のコードの破断を抑制することができる。

すなわち、上述するバットレス部における最内カーカス層５とこれに隣接する外側層６のコードの破断は、特にベルト最外層８の端部８ａの内側位置の近傍において顕著に発生することから、ベルト最外層８の端部８ａをタイヤ幅方向に跨いで配置されたゴム補強層９がカーカス層５、６間におけるコードの擦れ合いを抑制して、最内層５と外側層６とのコード破断を効率よく防止することができる。

そして、本発明では、ゴム補強層９のタイヤ幅方向の全幅ｂを１５〜３０ｍｍにすると共に、ゴム補強層９におけるベルト層７、８の最外層８と重なる幅ａを５〜１５ｍｍ、好ましくは８〜１２ｍｍとし、かつゴム補強層９の最大厚さｃを０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．８〜１．６ｍｍにしている。これにより、タイヤの諸性能に影響を及ぼすことなしに、ベルト層７、８の内側に位置するカーカス層５、６のコード破断を確実に抑制することができる。

上述するゴム補強層９とベルト最外層８との重なり幅ａが５ｍｍ未満ではカーカス層５、６のコード破断の抑制効果が十分に得られず、１５ｍｍ超ではバットレス部におけるゴムボリュームが増加して発熱の原因になる。また、ゴム補強層９の最大厚さｃが０．５ｍｍ未満ではカーカス層５、６のコード擦れ合い抑制効果が十分に得られず、２．０ｍｍ超ではバットレス部におけるゴムボリュームが増加し過ぎて発熱の原因になる。

さらに、本発明の空気入りタイヤ１は、図１に示すように、ベルト層７、８の少なくとも両端部域（図ではベルト層７、８の全域）の外周にナイロン等の熱収縮性の有機繊維コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層１０を配置すると共に、このベルトカバー層１０のタイヤ幅方向外端１０ａ、１０ａをそれぞれベルト層７、８の最大幅端（図では７ａ）よりも両外側に突出させ、この突出幅ｄ（図２参照）を３〜８ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍに設定している。これにより、高速走行時におけるベルト層７、８の端末７ａ、８ａのせり上がりを抑制して、高速耐久性を向上させることができる。

本発明において、ベルト層７、８のうちカーカス層６に隣接する最内ベルト層７の端末７ａのタイヤ内径からの高さｈをタイヤ断面高さＳＨの６０〜６５％、好ましくは６２〜６４％となるように設定するとよい。これにより、製造故障を生じさせることなしに、ベルト層７の端末７ａにおけるセパレーションを効率よく抑制することができる。なお、上述する最内ベルト層７の端末７ａの高さｈとは、ベルト層７の端末７ａの外径とリム径の差の１／２をいい、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤの外径とリム径の差の１／２をいう。

さらに、カーカス層６に隣接する最内ベルト層７を有機繊維コードで構成するとよい。これにより、ベルト層７、８の端部におけるセパレーションを効率よく抑制することができる。なお、ベルト層８を構成するコードは、特に限定されないが、ベルト層７を構成するコードと同様に有機繊維コードで構成するとよい。

本発明の空気入りタイヤ１は、カーカス層５、６間にゴム補強層９を挿入することにより、図２に示すように、カーカス層５、６のうち最内カーカス層５のショルダー域からタイヤ最大幅までのカーカスラインをタイヤ赤道線ＣＬ側からサイドウォール３側に向けてタイヤ内側に中心を有する４つの曲率半径Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの連続ラインで形成している。これにより、バットレス部におけるカーカス層５、６の耐破断性を向上させると共に、良好な操縦安定性を確保することができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤ１では、カーカス層５、６を有機繊維コードで構成すると共に、タイヤ周方向に対するコード角度を６５〜８５°に設定している。これにより、レーシングタイヤとしての運動性能を確保することができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、最内カーカス層とこれに隣接する外側層との間の最外ベルト層の両端部に対応する位置に、タイヤ幅方向に跨ぐように所定の硬さを有する硬質のゴム補強層を配置すると共に、このゴム補強層の幅、配置位置、厚さを所定の範囲内に設定することにより、バットレス部における最外カーカス層のコード破断を抑制するもので、特に過酷な条件下で使用されるレーシングタイヤとして好ましく適用される。

タイヤサイズを２３０／６１０Ｒ１7 、タイヤ構造を図１として、最内カーカス層とその外側層との間にゴム補強層を配置しない従来タイヤ（従来例）と、最内カーカス層とその外側層との間におけるベルト層の両端域に表１のように幅ａ及びｂと厚さｃを異ならせたゴム補強層を配置した本発明タイヤ（実施例１〜３）とを作製した。なお、各タイヤにおいてゴム補強層のＪＩＳＡ硬さを８０とした。

これら４種類のタイヤをそれぞれ１７×１０ＪＪのリムに装着し、２００ｋＰａの空気圧を充填して、レーシング車両の前後輪に装着し、１周４．０ｋｍのサーキットコースを平均速度１５０ｋｍ／ｈにて５周走行させて、走行後のタイヤを解体して、バットレス部における最内カーカス層及びこれに隣接する外側層でのコード破断の状況を観察し、その結果を表１に併記した。

表１に示すように、本発明タイヤは従来タイヤに比して、バットレス部における最内カーカス層及びこれに隣接する外側層でのコード破断が全く見られなかった。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの半断面図である。 図１のタイヤにおける要部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ トレッド部
５ カーカス層（内側層）
６ カーカス層（外側層）
７、８ ベルト層
９ ゴム補強層
１０ ベルトカバー層
１１ ビードコア

Claims (3)

1. 左右一対のビード部に単一のビードコアを埋設し、該ビードコアの周囲にタイヤ内側から外側に向けて層間でコードが交差する複数のカーカス層を折り返すと共に、トレッド部における前記カーカス層の外周に複数のベルト層を配置し、該ベルト層の少なくとも両端部域の外周にタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置した空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカス層をタイヤ周方向に対するコード角度が６５〜８５°の有機繊維コードで構成し、該カーカス層の最内層とこれに隣接する外側層との間の前記ベルト層の最外層の両端部に対応する位置に、タイヤ幅方向に跨ぐようにＪＩＳ Ａ硬さが７０〜９５で、かつ最大厚さｃが０．５〜２．０ｍｍのゴム補強層を配置し、該ゴム補強層のタイヤ幅方向の全幅ｂを１５〜３０ｍｍにし、かつ前記ベルト層の最外層と重なる幅ａを５〜１５ｍｍにすると共に、前記ベルトカバー層を有機繊維コードで構成し、該ベルトカバー層のタイヤ幅方向外端をそれぞれ前記ベルト層の最大幅端よりも両外側に突出幅ｄを３〜８ｍｍとして突出させるようにした空気入りタイヤ。
2. 前記ベルト層の最内ベルト層の端末のタイヤ内径からの高さｈがタイヤ断面高さＳＨの６０〜６５％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ベルト層の最内ベルト層が有機繊維コードからなる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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