JPH01237204A - 乗物用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １産業上の利用分野］ 本発明は、乗物用空気入りタイヤ、特に、以下に詳細に
説明するように現在公知のラジアルカーカスを設けた自
動車用空気入りタイヤに関するが、これにのみ限定され
るものではない。

さらに、具体的には、本発明は、カーカス及びトレッド
バンド間にて、カーカスの頂部の−Ｌに位置決めされた
ブレーカベルト構造体に関する。このブレーカベルトは
、ラジアルタイヤの場合、［ンンクチュア（ｃｉｎｃｔ
ｕｒｅ）　Ｉと呼ばれているが、その理由は、交差させ
て配設されたブライカーカスの従来のブレーカと同様に
タイヤに対する保護作用を提供するのみならず、カーカ
スのラジアル構造体に対してより重要な１ベルトで締め
付ける１機能を果すからである。

換言すれば、ブレーカベルトは、膨張圧力のスラスト力
の下でラジアルカーカスが円周方向に膨張するのを制限
し、カーカス自体を所定の範囲内の寸法に維持し、使用
時におけるタイヤの挙動、特に、トレッドの摩耗及び運
転特性に影響を勢ｊえるものである。

［従来の技術１ 通常、空気入りタイヤに採用されているブレーカベルト
は、ゴム被覆した織物からなるストリップを複数個゛Ｖ
径方向に１ｎね合わせて構成されており、■−記ススト
リップ、各々、繊維又は金属コードにて補強されている
。上記コードは、各ストリップ内にて相ｔ７に１Ｖ行に
配設されており、タイヤの円周方向に関して望ましくは
対称形状に、隣接するストリップのコードと交差してい
る。

ブレーカベルトを構成する幾多のストリップの内、一部
のストリップは、コードが００に配設された、即ち、タ
イヤの円周方向に方向決めされた形態のものとすること
が出来る。しかし、Ｏｏの角度のコードからなるストリ
ップが設けられていないベルト構造体も、既に多数のも
のが公知であるが、０°に配設されたコードストリップ
のみで構成されたベルト構造体は、せん断に対する剛性
が小さいため、使用中における運転特性がト分でなく、
その結果、空気入りタイヤに採用するには不適当である
ことが確認されている。

［発明が解決しようとする調題１ 実際Ｌ１優れたブレーカベルトであるためには、円周方
向にＩＪする引っ張り力及び圧縮力に対する大きい抵抗
性を偏え、さらに、せん断に対する大きい剛性を備え、
ドリフト走行又は横方向の軸スラスト力によってタイヤ
に生ずる応力に耐え得るようにしなければならない。

円周方向のみを向いたコードを備えたブレーカベルトは
、該コードにゴム被覆された弾性又はＩＩＪ塑性材料の
弾性率が小さいため、ぜん断力に対する剛性、即ち、交
差方向に対する剛性が所期の性能を発揮するには極めて
不十分である。その結果、使用中のタイヤは、運転性能
及び横方向の安定性に欠けることになる。

これに対し、タイヤの円周方向に対し適正に選択された
角度にてコードストリップを傾斜させることにより、せ
ん断に対する十分な剛性を得ることが出来る。この剛性
は、特に、補強コードの寸法（ワイヤ及びワイヤの直線
状断面部分の数）及び織物の厚みに従って増大し、結局
、走行中のタイヤの快適さ、その市ｆｆｌ及びコストの
点で不利益を生じさせる。

これらの不都合を解消し、かつ補強コードの寸法の増大
を伴うことな（、ベルト構造体を補強するための試みが
多数為されてきた。特に、ファイバにより補強され、望
ましくは好適な方向に沿って方向決めされた弾性又は可
塑性材料の層を上記ストリップと組み合わせて使用し、
又は、同一の弾性材料が補強ファイバを包含している場
合には、コードストリップの屑↓求使用することが技術
者達の主たる関心事であった。

天然又は人造繊維、金属含有のチョツプドガラスアスベ
ストファイバ等を含む公知のファイバの大多数は、上記
用途への適用の可能性について試験されたものの、せん
断に対する剛性の増大という問題点を満足し得る程度に
解決し得たものは無かった。換言すれば、これまで使用
されてきた、ファイバにより補強されたベルト構造体は
、タイヤに対して従来のブレーカベルトと同等の品質及
び性能特性を提供することが出来ず、又、ファイバによ
り補強された層は、傾斜させたコードの通常のストリッ
プに取って代わることができない。

特に、短い繊維ファイバ（ナイロン、レーヨン、天然繊
維）の場合、補強層の係数、従って、該補強層の横方向
剛性は、極めて不十分である一方、スチールファイバの
場合、支持材料に接着され、その結果、亀裂が生じ、補
強層を損傷させるという重大な問題点を伴う。さらに、
ガラスファイバの場合、スチールファイバの場合の問題
点に加えて、耐疲労性がほとんどな（、耐圧縮性が十分
でなく、又、加工工程中、作業員の安全を脅かす重大な
危険性を伴うといった問題点を招来する。

ファイバを不要にし、高係数の弾性材料又は可塑性材料
のみから成る層を構成しようとする試みは、満足し得な
い結果に終わっている。それは、これら高係数材料は、
ヒステリシス値が大きいこと、及び、タイヤの走行中に
せん断に対する剛性程度が劣化することに起因してベル
ト構造体が受ける変形（繰り返し曲げ）に伴う問題点を
招来するからである。

実際上、走行時以外の状態にあるときに、十分な剛性を
備えるベルト構造体を提供することは可能であるが、タ
イヤが走行しているときにこの剛性を維持することは出
来ないことが実証されている。

本発明は、ゴム被覆したコード織物の従来のストリップ
が少な（とも一部分、短い繊維ファイバの充填材（ｔｉ
ｌｌｏｒ）で補強された弾性又は可塑性材料の層と置き
換えられたベルト構造体を備え、しかも品質性能の点で
従来の最上のタイヤに劣らない空気入りタイヤを提供す
ることである。

［課題を達成するための手段］ 従って、本発明の主題は、乗物用の空気入りタイヤであ
って、ラジアルカーカスと、路面と接触する面上に盛り
上がった模様を備え、カーカスの頂部に位置決めされた
トレッドバンドと、タイヤを対応する組み立てリム上に
固着するための側壁及ヒピードと、上記トレッドバンド
及びカーカス間に挟持されたブレーカベルト構造体とを
備え、上記ベルトブレーカベルト構造体が、長平方向の
コードにより補強されたゴム被覆織物の少なくとも１つ
のストリップと、アラミドパルプにより充填され、かつ
各層は、中間円周面に関して他方の層とは反対方向であ
る好適な方向に方向決めされた少なくとも２つの弾性又
は可塑性材料層とを備えることを特徴とする空気入りタ
イヤである。

［実施例］ 添付図面を参照しながら、単に一例として掲げた実施例
に関する以下の詳細な説明を読むことにより、本発明を
一層良く理解することが出来よう。

第１図を参照すると、本発明による空気入りタイヤは、
先ず、全（従来の方法にて、ラジアル型とすることが望
ましいものの、この型式にのみ限定されないカーカス（
１）を備えている。このカーカス（１）には、半径方向
内方の位置にてビード（３）に端末として側壁（２）が
設けられており、これら側壁（２）は各々、タイヤを該
当する組み立てリム（図示せず）に固着するための円周
方向に延伸不能の少なくとも１つの環状の金属コア（４
）にて補強されている。

ｌ−記カーカス（１）のＹ真円−（こは、トレッドバン
ド（５）が形成されており、該トレッドバンド（５）は
、その゛Ｆ、径方向外面に適当な盛り−１−かり模様を
イｆし、走行時において、タイヤが路面との接触安定性
を確保し得るようにしである。

ブレーカベルト構造体（６）は、トレッドバンド（５）
及びカーカスプライ間に挟持されており、トレッドとほ
ぼ等しい幅を備え、かつ円周方向及び軸方向に延伸不能
である。

本発明によると、この構造体は、タイヤの外側から内側
にかけて、少なくとも引っ張り力に対して抵抗性のある
適当な材料から成るコード（６１）にて補強されたゴム
被覆織物（ｆａｂｒｉｃ）のストリップを備えている。

このコード（６１）は、円周方向に配設されるか、又は
タイヤの中間円ａ濃■に対し略１０°より太き（ない（
即ち１０°より小さい〉角度をなすように配設される。

このコード（６１）は、適当な任意の材料にて形成する
ことが出来、いかなる場合も、従来技術のタイヤにおい
ては、円周方向に配設されるべきものとされている。ス
トリップにおけるコードの配設密度は、採用するコード
の１１１Ｉ式いかんによって適宜選択することとする。

例えば、アラミド（芳香族ポリアミド）から１成るコー
ドは、６（１−１００本／ｄ−の密度にて、ゴム被覆層
内に配分するものとする。

１対の層（６２）、（６３）が、■−記スストリップり
・１して半径方向内側の位置に位置決めされている。こ
れら層（６２）、（６３）は、例えば、Ｄｕ　Ｐｏｎ１
社が製造するｒＫｅｖｌａｒｐｕｌｐｌのようなアラミ
ドパルプ（ａｒａｍｉｄｅ　ｐｕｌｐ）を充填した弾性
又は−＋ｉＪ塑性材料にて形成される。このアラミド１
＜ルブは、例えば、カレンダ（ｃａｌｅｎｄｅｒ）　ｉ
−より適当な延伸処理を行うことにより、タイヤの中間
円周面にス・１して好適な方向に沿って予め方向状めさ
れる。上記層における上記好適な方向は、タイヤの中間
円周面に剥して対称形状であることが望ましく、さらに
該中間円周面に対して２０乃至７０″、望ましくは、４
５°の角度を形成するものとする。

便宜ト、以ドの説明において、アラミドパルプを充填し
たこれら層（６２，６３）は、［フェルト状１の層と称
する。

アラミドパルプを形成する要素は、極めて短い（成形材
料を補強するために使用される通常の繊維ファイバ又は
金属性ファイバ、及び既に公知のチョツプドガラスより
もはるかに短い）ファイバであり、繊維状の結晶構造体
を備え、その表面、特に、その両端からは、いわばｆｔ
、−１（ｈａｉｒｙ）のような複数の生繊維が伸長して
いる点にて上記要素と一覧なっている。実際−１−５Ｌ
記結晶構造体のため、ファイバが破断した場合、その破
断端は房状の形状（Ｌｕｒｋｉｎｇ）となる。

この材料の固有の特徴により、アラミドパルプを充填さ
れたフェルト状の層（６２，６３）は、非常に優れた機
械的抵抗特性、及びパルプの好適な方向、即ち、１−記
ファイバの配向方向に対して大きい剛性を示す。しかし
、何れの場合でも、上記材料は、次ぎの要求特性に従っ
て慎重に選択する必要がある。即ち、動的係数が大きく
、ヒステが小さく、かつアラミドにス・１する（−分な
Ｉｊｉｎ性を備えることを要する。

単に一例として、アラミドパルプの支持体を形成するの
に適することが確認された・弾性材料の組成について以
下に表記する。

配分　　　　　　　　　プ子ｌ鵠…１−分１哀多ｊ−丈
擾−割合天然ゴム　　　　　　　　　　　＋００酸化亜
鉛　　　　　　　　　　　　４ ステアリン酸　　　　　　　　　　　２酸化防止剤　（
ＩＰＰＤ）　　　　　　　　２レゾルンノール　　　　
　　　　　！ カーボンブラックＮ６６　　　　　　８５芳香油　　　
　　　　　　　　　　６ ヘキサメチレンテトラミン（ＩＩｋｌＴ）　　１．４加
硫促進剤　（ＭＢＳ）　　　　　　　　１．５加硫遅延
剤　（ＣＴＩ））　　　　　　　　０．３イオウ　　　
　　　　　　　　　　　６上記＋ｊｉｉｌ性的組成は、
室諷及び１０１１ｚの振動数にて必要な試験を行った結
果、次の特性を備えるこ損失率（タン・デルタ）　　　
　　　　０．１１フエルト状の層（６２，６３）の寸法
及び重量の好適な値は、製造せんとするタイヤの型式及
びその実際の寸法いかんによるが、Ｌ記パラメータの点
について、一連の臨界的値を定めることが可能である。

従って、各フェルト状の層（６２，６３）のゴム１００
部分に対して、ｌ乃至２０部分の範囲の量（密度又は濃
度）のアラミドパルプにて充填することが必要となる。

仕上がったタイヤの中間円周面に対して、バルブは、２
０°乃至７０°の範囲の配向角度を備えることになる。

本出願人は、上記配向角度は、タイヤの中間円周方向に
対して４５°とした場合、特に好適であることを確認し
ている。

自動車のタイヤの場合、各フェルト状の層（６２，６３
）は、０５１−乃至３繭−の範囲の厚さを有することが
望ましい。トラック等の荷物輸送車の場合、上記値は、
より大きい値とすることが出来る。１５本的な弾性又は
可塑性材料の場合、８　Ｍｐａ（メガパスカル）以上の
動的係数及び０．５以上でないタン・デルタを備える必
要がある。

さらに、上記基本的材料は、アラミドファイバとの接合
を促進するある種の薬剤（特に、レゾルシノール及びヘ
キサメチレンテトラミン又はヘキサメトキシメチルメラ
ミン）を含有することが望ましい。円周方向コードのス
トリップに対するフェルト状の層（６２，６３）の位置
に関しては、第１図に図示するように、対のフェルト状
の層が半径方向内方に配設された形態の他に、各種の組
み合わせが可能である。

先ず、各フェルト状の層内に夫々、０°の角度の複数の
コード（６１）からなるーのストリップを埋め込むこと
が可能である（第２図参照）。これにより、ストリップ
が個別分離の状態となるのを防＋ｌ−，することが出来
、又、この配設形態を別の観点から見るならば、円周方
向の２重の補強要素を備えることになる。換言すれば、
ブレーカベルト構造体（６）は、夫々、横に並べて配設
し、円周方向に方向決めされた複数の補強コード（６１
）を有する、半径方向に重ね合わせた２つのフェルト状
層（６４）、（６５）を備えることになる。

対のフェルト状の層は、さらに、０°の角度にて配設さ
れた複数コード（６１）を有する１又は２以上のストリ
ップの場合と異なり、第３図及び第４図に図示するよう
に上記複数のコード（６１）からなるストリップに対し
て゛ト径方向外方に位置決めする（第３図）か、又は該
ストリップの外方及び内方の両側に位置決めする（第４
図）。さらに、上記構造体の対称的挙動が、その層内の
各種のファクタ、即ち、バルブの密度、ファイバの配向
方向、材料の係数等を適正に釣り合わせることにより、
一定の状態に維持されていることを条件として、第５図
に示す如く、フェルト状の層（６２，６３，６５）の数
は、２以上とすることも可能であり、又１つのブレーカ
ベルト構造体におけるこれら層（６２，６３，６５）の
肉厚を変えることも出来る。

２つの層において、基本的な弾性的又は可塑性材料のた
めの及び（又は）アラミドパルプのための上述の少なく
とも−の特性の値が、実質上人なる値である場合には、
フェルト状層は、隣接する層とは異なる層とみなすこと
が出来る。例えば、２つのフェルト状の届において、支
持材料中のバルブの密度又は好適な配向角度が、異なる
値であるような場合である。

傾斜させたコードストリ、ブに代えて、本発明によるフ
ェルト状の層を利用することにより、上記ストリップを
使用する場合の全ての問題点を完全に解消することが出
来る。即ち、具体的には、ブレーカベルトバンドの端部
におけるトレッドバンドの剛性、可撓性及び係数が急激
に変化すること、ストリップの端縁を相互にずらせるこ
とが必要であること、及びストリップ同士又は該ストリ
ップ及び弾性材料間が最初に分離し、かつ引き裂かれる
１Ｊ能性があるといった問題点であり、これらは、従来
の構造体において、必ずブレーカベルト端部において頻
繁に生ずるものである。

本発明による空気入りタイヤは、従来技術によるタイヤ
における多くの問題点を容易な方ｔノ、にて解決するこ
とにより、上記１１的を達成し得ることが確認されてい
る。

特に、本発明のタイヤにおいては、アラミドパルプの特
性に起因して、又支持材料が適当であること、及び円周
方向に配設されたル数コードからなるストリップと協働
することと関連して、ブレーカベルト構造体は、極めて
大きい係数を小し、せん断に対する縦方向の抵抗性及び
剛性が最適値となり、さらに、曲げ剛性が小さく、これ
に（−Ｆっで耐老化性及び耐疲労性が得られるためにタ
イヤの頭部外形は、トレンドバンドが完全に摩耗するま
で、実質り影響されない状態に維持される。

さらに、摩耗動作は、徐々にかつ規則的に行わし、特ニ
、トレッドバンドの端縁において規則的な摩耗が観察さ
れる。これは、恐らく、従来のブレー−ｈベルト構造体
の端部に見られる有害な１瑞縁（ｓｅｌｖｅｄｇｅ）　
Ｊ効巣が解消されたためであろう。

従来のブレーカベルト構造体は、ゴム被覆したコード織
物にて形成し、詠コードを中間円周面に対して傾斜させ
かつ゛ト径方向に１０ね合わせたストリップをその端縁
にてずらして構成したものである。

本発明によるブレーカベルト構造体を設ケたタイヤは、
さらに、恐らく構造体の機械的安定に１が向１−シたこ
とに起因したより優れた耐疲労性、ブレーカベルトパッ
ケージの曲げ剛性が小さいことに起因する市電の軽減及
びより良い快適性を提供し１１１ることが実証されてい
る。さらに、驚くべきことに、に記タイヤは、従来のタ
イヤと比べてその回転抵抗性が軽減されており、この特
徴の結県、コストに関係する全ての利点がこの特徴に起
因ｒるものである。

別の利点は、構造体に金属製コードが使用されていない
ことである。その結果、金属の酸化、該金属及び弾性的
材料間の接着といった問題点を根本的に解決することが
出来る。

最後に説明するが（但し、そのＩＪｌ［要件が小さいこ
とを意味しない）、本発明によるブレーカベルト構造体
は、゛ト仕−Ｌ製品（ストリップ）を不要にした結果、
タイヤの５３？ｉコストの削減がＩＩＪ能である。かか
るストリップが必要な場合には、高価な材料を使用しな
ければならず、又、ストリップを製造し、かつ構成する
タイヤにストリップを取り付けるため（こ多数の作業員
が必要とされる。

本明細書の目的は、単に本発明を説明することにあり、
本発明を限定しようとするものではないから、本発明は
、に記説明に明示されていない・１１項でも当業者がＬ
記説明に基づいて容易に准１１１１１１１Ｊ能な全ての
改変例を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタイヤの第１実施例の直線状断面
図、第２図乃至第５図は夫々タイヤの構成要素を示す、
本発明によるブレーカベルト構造体の別の実施例の断面
図である。 １、ラジアルカーカス　２　側壁 ３　ビード　　　　　　　４　金属コア５　トレッドバ
ンド ６　ブレーカベルト構造体 ６１　：　？ｌｎｌｎ−ド ６２．６３、６４．６５　フェルト状層　（弾性又は可
塑性材料層） 外名 〜　　　　　　　　　　　　　　　−一の 凶　　　　　　　　　　　区 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、乗物用空気入りタイヤであって、 ラジアルカーカス（１）と、 路面と接触する面上に盛り上がった模様を備え、カーカ
   スの頂部に位置決めされたトレッドバンド（５）と、 タイヤを対応する組み立てリム上に固着するための側壁
   （２）及びビード（３）と、 上記トレッドバンド及びカーカス間に挟持されたブレー
   カベルト構造体（６）と、を備え、上記ベルトブレーカ
   ベルト構造体（６）が、長手方向のコード（６１）によ
   り補強されたゴム被覆織物の少なくとも１つのストリッ
   プと、 アラミドパルプにより充填され、かつ各層は、中間円周
   面に関して他方の層とは反対方向である好適な方向に方
   向決めされた少なくとも２つの弾性又は可塑性材料層（
   ６２）、（６３）とを備えることを特徴とする空気入り
   タイヤ。 ２、前記構造体（６）が、前記０°の角度のコードのス
   トリップに関して半径方向上同一側部に配設された２つ
   のフェルト状の層（６２）、（６３）を備えることを特
   徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 ３、前記ブレーカベルト構造体（６）が、前記０°の角
   度のコードのストリップに関してそれぞれ対向する半径
   方向上坂対側部に配設された２つのフェルト状の層を備
   えることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 ４、長手方向に配設されたコードにより補強されたゴム
   被覆織物の前記ストリップ（６４）、（６５）が少なく
   とも２つ存在し、該各ストリップは夫々前記フェルト状
   の層（６４）、（６５）に埋め込まれていることを特徴
   とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 ５、前記各層内におけるアラミドパルプの好適な配向角
   度が、タイヤの中間円周面の方向に関して２０乃至７０
   °の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の空気
   入りタイヤ。 ６、前記好適な配向角度が、２つの層内にて前記円周方
   向に関して対称形状であることを特徴とする請求項４記
   載の空気入りタイヤ。 ７、前記層内におけるアラミドパルプの密度の値がゴム
   １００部分に対して１乃至２０部分の範囲内にあること
   を特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 ８、前記ベルト構造体（６）が、肉厚の異な　るフェル
   ト状の層（６２）、（６３）、（６５）を備えることを
   特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 ９、前記フェルト状の層を支持する弾性又は可塑性材料
   が、８Ｍｐａより小さくない動的係数を備えると同時に
   、０．５より大きくないタン・デルタ値を備えることを
   特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 １０、前記ストリップ内の補強コードが、芳香族ポリア
   ミドにて形成されることを特徴とする請求項１記載の空
   気入りタイヤ。