JPH02158404A - 改良タイヤ - 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】 本発明は、大まかに言って、空気タイヤの構造及び製造
に関し、より詳細には、材料費を下げるとともに製造を
容易としたことを特徴とする空気タイヤ構造の改良に関
する。

自動車の車輪用の空気タイヤは、もちろん、周知である
。市場に受は入れられている空気タイヤの人気スタイル
には、バイアスタイヤとラジアルタイヤとがある。これ
らの各タイヤにおいてハ、レーヨン、ナイロン、ポリエ
ステル、鋼、ガラス、アラミドのフィラメントから通常
作られたコードをタイヤのエラストマ製カーカスに埋設
しである。ラジアル・タイヤにおいては、エラストマ製
カーカスのコードは並置され、タイヤのクラウンをビー
ドからビードヘタイヤの外周面の中心線に対して約９０
度にわたって位置していて、そして、前記タイヤのカー
カスを側面位置から見たときにラジアル状スポークのよ
うに位置している如く考えられるようにしである。バイ
アスタイヤにおいては、カーカスのコードはやはシ装置
されているが、タイヤの外周面の中心線に対して約４０
度の角度をなしく４） ている。もつとも、バイアスタイヤと言うときには、別
の角度も考えられる。

いずれの場合にも、カーカスは、−層板上の環状の層又
はベルトをタイヤの外周面に周設しているのが普通であ
る。さらに、これらの層又はベルトは、コードン埋設し
たエラストマ材から形成されているのが普通である。前
記コードの向きは、タイヤの外周面の中心側に垂直又は
イ頃斜すなわちバ１°アスされている。トレッドは外周
層のクラウンに位置している。

鋼又は繊維コードを巻付けたラジアルタイヤはある種の
スピード及び性能特性があるので、この種のタイヤをい
ろいろな種類の地上車両及び航空機での使用するのを非
常に望ましくした。

しかしながら、このスピード等の性能特性を得るために
、タイヤに使用する原材料だけでなく、タイヤの製造工
程でも、コストがかなり扁くなる。したがって、例えば
、鋼のコードを周設したラジアルタイヤを特定の車両及
び特定の目的に使用すると決定するためには、タイヤが
達成するのを期待されている性能特性にコストをバラン
スさせることが必要である。

また、乗用車やｌ・ラック、航空機と同じスピード及び
性能特性を持つタイヤを必要としないゴルフ・カートや
、芝及び庭用のトラクタや車両、機械、乗用芝刈り機、
実用及び娯楽車両、小型の全地形及びオフロード用車両
のような多数の特殊車両がある。加えて、これらの特殊
車両は上述の他のタイプの車両より軽量であるので、タ
イヤ自体も軽量かつ低強度として、特定の用途に対して
十分安全で、かつ、十分に適していればよい。

１９７１年に発行されたＭａｒｋｅｒ他の米国特許第３
，５７０．５７３号には空気タイヤの構造層が開示され
ており、この層は、平行の連続コードをエラストマ・コ
ンパウンドに埋設するとともに、−様に分布し向きをそ
ろえた短尺のファイバも前記エラストマ・コンパウンド
に埋設してなる。つまり、前記層は、コードとファイバ
の両方を具備してなる。ここで、「コード」、「糸」、
「フィラメント」の違いは、当業者によって理解されて
いる通ｐとする。コードはタイヤ業界では構造的に、一
連の撚糸がらなり、撚糸はさらに複数のフィラメントを
集めてなる。

フィラメントを撚シ合せて撚糸とし、撚糸を撚ってコー
ドとしている。フィラメントはタイヤ業界では、１本の
独立したファイバのこととされている。（上述の米国特
許第６欄第７０行〜第４欄第４行参照）フィラメントと
コードの両方は、もちろん、レーヨン、ナイロン、ポリ
エステル、ガラス、綿、金属から作られる。

１９７１年に発行されたＭａｒｋθｒ他の米国特許第３
．５７０．５７５号には同層も開示されておシ、そのエ
ラストマ材はコードとフィラメントの両方を具備してお
り、やはり、コード及びフィラメントがある方向性を持
っていることが同特許に記載されている。

１９７２年１月４日のカナダ特許 第８８９，６７７号には、エラストマ材製の同層を備え
た空気タイヤに平行な不連続コードを埋設することが図
示及び記載されている。そのコドは互いに平行で、かつ
、タイヤの外周面の中心線に平行になっている。

１９７３年に発行されたＭａｒｚｏｃｃｈｉの米国特許
第３，７７２．１５０号にもコードとフィラメントの両
方を具備してなる層構造が開示されており、やはり、コ
ードとフィラメントの両方の特定の向きの点が記載され
ている。

１９７４年に発行されたＣａｐｐａの米国特許第６，７
９９，２３３号に図示されたタイヤ構造では、層とブレ
ーカの両方が設けてあって、プレ力はエラストマ材製で
、特定の弾性係数のガラスのような小粒子を含んでおり
こ〜に記載のように特定の角度を指向させて埋設しであ
る。

１９７５年に発行されたＭａｒｚｏｃｃｈｉの米国特許
第３，９１８．５　［）　６号に図示された改良された
タイヤ構造は多層よシなシ、−層はコード製で、他層は
フィラメント又は撚糸、糸、コード製であ　、る。

最後に、１９７８年に発行されたＭａＳＥ］Ｏｎの米国
！特許第４．０６７．３７２号には同層に加えて「ショ
ルダ」層を使用することが図示されておシ、このショル
ダ層はエラストマ材であってファイバをその中に埋設し
ている。

参考として取上げた上記各特許及びその上述の要約は、
ここに記載した教示や変形を完全に説明しようとしたも
のではない。

７つの先行特許の簡単な紹介かられかるように、ここで
説明した車両のタイヤはコードとファイバの両方、又は
同層と周層の両方、若しくはその高価な変形を必要とす
るのが普通である。

本発明の以前には、しかしながら、特別な車両運転要求
や、ゴルフ・カート、芝又は経用のトラクタ等のタイヤ
などの特殊タイヤの製造コストを下げながらコード補強
ラジアル周設タイヤの特典の多くは残すことにはほとん
ど注意が払われていなかった。

本発明は、軽量かつ軽負荷で、高速運転せず、さらに、
急加速、減速が不要な車両に使用する特殊タイヤとして
の特定の用途を持ち、ラジアル層タイヤの性能の長所の
多くを持ち続け、しかも、かなり軽量で、材料費が安く
、製造が容易な、改良された低コスト空気タイヤに関す
る。

本発明のラジアル空気タイヤの同層は、ラジアル・カー
カス本体層の上又は下（又は上下両方〕、もしくはタイ
ヤの層の間に配設可ｈ′シである。これらのカーカス周
層は、不連続で平行な短尺のフィラメントを埋設したエ
ラストマ材から形成されている。このフィラメントは、
従来技術でコードを使用したのと大きく相違している。

本発明の原理によるタイヤ構造の特徴は、コードを含有
する同層が不要でめる点及びコドを含有する周層が不要
である点である。

本発明の原理によれば、フィラメント自体の材料はフィ
ラメント材又はコード材として普通使用されているもの
からなシ、そして、フィラメントは短尺、不連続で、エ
ラストマ材基材内に互いに平行に位置している。

次に図示の実施例につき本発明を証明する。

図面を参照すると、第１図に模式的に示されたラジアル
タイヤ１０は、はぼ逆り形構造のカーカス、すなわち本
体１２からなり、従来通り、カーカスの両端はビード１
４．１６となっている。このラジアルタイヤは、狽［１
８（一方のみが図示されている）及び外周トレッド２０
を具備してなる。このラジアル・カーカスは、従来通シ
、複数のラジアル本体コード２２を埋設したエラストマ
層材から形成されることになる。

周知のように、前記ラジアル本体コード層はナイロン、
レーヨン、ポリエステル、カラス、綿、アラミド、金属
から作られる。このタイヤの構造は事実上、−数的なも
のであって、本発明の範囲を規制したシ制限したりする
ようなものではない。

本発明の原理によれば、タイヤを膨張させたときにタイ
ヤの外周面が外向きに膨張するのをある程度規制したり
コントロールしたりするが、タイヤが負荷を受けて転動
するときに主としてラジアル本体層コードが過＋Ｖに拡
開しないようにする手段を設けている。その目的を達成
するために、本発明によれば、１層以上のベルト層３０
をカーカスの外周面に、カーカス本体層の上又は下又は
上下両方に使用している。第１図では、そのような２層
のベルト層３０をラジアル・カーカス本体層２２の上及
びトレッド２０の下に配設しである。なお、これら２層
のベルト層は、ラジアル・カーカス本体層２２の下にも
、又は「上下」組合せて配設することができる。

第２図を次に参照すると、ベルト層３υが詳細に示され
ている。このベルト層は、幅３１及び長さ又は長手方向
３２を有する薄平板に、フィラメント又はファイバ３４
を長手方向３２に向けてなる。このベルト層は、タイヤ
のラジアル・カーカスの外周面を完全に囲繞するのに十
分な長さに切断される。又は、一連のこのようなベルト
層でラジアル・カーカスの外周を囲繞するようにしても
よい。ベルト層３０の幅３１は長さよりかなり短く、ラ
ジアル・カーカスの頂部をトレッドのショルダからトレ
ッドのショルダまでほぼ覆えるのに十分なもの（但し、
そのように必ずしも制限しない）とする。

ベルト層３０はエラストマ材製とし、そして、この目的
のために、外周タイヤ層又はベルトにこれまで使用され
たいくつかのタイプのエラストマのどれを使用しでもよ
い。ベルト層３０内には、一連の短尺の不連続ファイバ
３４が埋設されている。ファイバ３４は複数の平行な列
に並べられ、各列のファイバはその軸心を同じ方向に向
けている。第２図に示されているベルト層においては、
ファイバの長手軸心はベルト層の長手軸心方向に平行と
なっている。なお、ファイバという用語は、コードに撚
合されていない糸又はフィラメントのことである。もつ
とも、ファイバの材料を、コード又はファイバにこれ壕
で使用したのと同じ材料、すなわち、ナイロン、レーヨ
ン、ポリエステル、綿、金属、アラミド、ガラスとして
もよい。ベルト中の全部のファイバを同じ材質とする必
要はない。好ましい材料は、切断され向きのそろった綿
ファイバである。ファイバは、約０．０　［１３インチ
径で、約０．５０インチ未満の長さを持つようにしてよ
い。但し、寸法は例示的なものである。エラストマ材と
してはこれまで使用された合成ゴム、天然ゴム等が可能
で、ファイバをエラストマ材に埋設する技術はコードを
エラストマ材に埋設するのにこれまで使用されだのと同
じ技術でよい。この点では、エラストマ・コード製ベル
トを形成する技術を開示している上述のカナダ特許を参
照する必要がある。これと同じ技術を本発明のエラスト
マ・ファイバ製ベルトの形成に使用してもよい。このベ
ルトはファイバ埋設エラストマ基材といってもよい。

上述の記載に従って製造したベルト層は、ファイバの軸
心に平行な軸心筐わりの引張剛性及び不連続で向きのそ
ろったファイバの軸心に垂直な軸心まわりの可撓性を示
す。「引張」剛性によって、ファイバの軸心に平行な方
向の坤びに対する抵抗を表わしている。

第６図に示されているベルト層３６は、幅（１ろ） ３７及び長さ又は長手方向３８を有している。

ベルト層３６はエラストマ材製で、一連の向きのそろっ
た短尺の不連続ファイバ４０を埋設しており、ファイバ
を複数の平行列にその長手軸心を互いに平行に並べてい
る。第６図の実施例においては、ファイバの軸心はベル
ト層の長手方向すなわち軸心に垂直となっている。第６
図のベルト層３６は、その長手方向３８に位置付けたと
きにラジアル・カーカスの外周を完全に囲繞するのに十
分な長さとする。一連のベルト層を長手方向にラジアル
・カーカスを囲繞するように位置付は整合させるように
してもよい。

ベルト層３６のファイバの軸心に平行な方向の福３７は
やはりタイヤの頂部をトレッドのショルダからトレッド
の／ヨルダまで覆うのに十分なものとする。第６図のベ
ルト層３６は、ファイバの軸心に平行な軸心まわシの引
張剛性（すなわち、ベルト層の幅を横切る剛性）及びフ
ァイバの軸心に垂直な軸心まわシの可撓性を示す。

本発明のラジアルタイヤは、１層以上のベルト層３０．
１層以上のベルト層３６、又は所望のベルト強度及びタ
イヤ性能特性に応じてベルト層３０とベルト層３６を組
合せたものを具備するようにしてもよい。タイヤの相対
可撓性及び強度は、本発明の原理によって、ベルト層の
ファイバ密度を変えたり、ファイバの向きを変えたゆ、
ベルト層の基材を形成するエラストマ製コンパウンドの
硬度を変えたシすることにより、変更可能である。

本発明によれば、このタイヤには、タイヤのラジアル・
カーカスの外周面にコードが存在せず、かつ、タイヤの
ラジアル・カーカスの肩部にコードが存在しないという
特徴があるにもかかわらず、驚くべき結果が得られる。

記載したタイプの特殊タイヤのさらに■要な利点の中に
は、製造しやすさ及び低コストがある。製造工程は在来
のバイアス層タイヤを効率良く製造するのに使用された
のに似ていて、タイヤの部品をタイヤ組立機で１行程で
組立てて円面形の生タイヤを形成し、タイヤ成型、加硫
機械で円筒形からトロイダル・シェル形に成形するよう
にしている。したがって、製造工程は、在来のラジアル
タイヤの部品を組立てるのに使用される多段組立工程及
び在来のラジアル・タイヤの成型、加イ流工程を含むや
り方に先立ってラジアルタイヤの原組立体を形成するの
に必要な準備成型工程に比べて、安価かつ、時間が短縮
される。

加えて、本発明によって製造されたラジアルタイヤは、
在来のラジアルタイヤに比べて材料費がかなシ安く、か
つ、タイヤ部品の容積が小さい。綿製であることが好ま
しいファイバは、コードに比べて、たとえ、そのコード
が綿製であっても、かなり安い。

本発明の原理しこよるラジアルタイヤは、在来のコード
巻付はラジアルタイヤに比べて路面又は地面のショック
がずっと改善され、不快感及び騒音の伝達がずっと少な
く、シたがって、乗り心地が改善されている。この点は
、乗用車やトラックと対比した場合、対象とするタイプ
の車両及びその運転特性に非常に電要である。さらに、
本発明の原理によって設計、製造されたタイヤは、対象
のタイプの車両がコード巻付はラジアルタイヤを装着し
たときに比べて、転勤抵抗が同等以下であシ、そのため
に、燃料又は電力の消費も同等以下となる。さらに、対
象とするこれら車両に本発明の原理によって設計、製造
したラジアル・タイヤを装着した場合には、車両の転倒
が起こシにくくなって、車両の安定性及び方向制御性が
良い状態に保たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理によるベルト又は層を採用した
空気タイヤの部品を取外し、断面を示した部分斜視図、 第２図は、本発明の原理による層の一形態の斜視図、 第６図は、本発明の原理による層の第２形態の斜視図で
ある。 １０・・・ラジアルタイヤ、１４．１６・・・ビード、
１８・・・側壁、２０・・・外周トレッド、２２・・・
ラジＦＩＧ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カーカス、対向側壁及びトレツドを具備してなるラ
   ジアル空気タイヤにおいて、 前記カーカスの外周面が外向きに膨張する のを規制するとともに、前記カーカスのラジアル・コー
   ドが転動荷重下で拡開するのを防止する手段を具備して
   なり、この外周面規制・コード拡開防止手段が前記カー
   カスの外周に整合させて位置させた少なくとも１層のベ
   ルト層を具備してなり、このベルト層が複数の不連続フ
   ァイバを埋設したエラストマ基材からなり、前記各ファ
   イバがその長手軸心を互いに平行にして複数の列に並置
   されているラジアル空気タイヤ。 ２、前記ラジアル・カーカスの外周面規制・コード拡開
   防止手段が前記ラジアル・カーカスの本体層に整合させ
   て位置させた少なくとも２層のベルト層を具備してなり
   、各ベルト層が複数の不連続ファイバを埋設したエラス
   トマ基材からなり、各基材内の前記各ファイバからの長
   手軸心を互いに平行にして複数の列に並置されている請
   求項１記載のラジアル空気タイヤ。 ３、前記第１ベルトの前記ファイバの軸心が前記第２ベ
   ルトの前記ファイバの軸心に平行である請求項２記載の
   ラジアル空気タイヤ。 ４、前記第１ベルトの前記ファイバの軸心が前記第２ベ
   ルトの前記ファイバの軸心に垂直である請求項２記載の
   ラジアル空気タイヤ。 ５、前記ファイバの軸心が前記ベルトの長手軸心に平行
   である請求項１記載のラジアル空気タイヤ。 ６、前記ファイバの軸心が前記ベルトの長手軸心に垂直
   である請求項１記載のラジアル空気タイヤ。 ７、前記ファイバの長さが約１．２７センチ（０．５イ
   ンチ）未満である請求項１記載のラジアル空気タイヤ。 ８、前記ファイバが切断され向きをそろえた綿である請
   求項１記載のラジアル空気タイヤ。 ９、前記ファイバの径が約０．００７センチ（０．００
   ３インチ）以下である請求項１記載のラジアル空気タイ
   ヤ。 １０、前記ファイバが、ナイロン、レーヨン、ポリエス
   テル、綿、金属、アラミド、ガラスからなるグループか
   ら選択された材料から形成されている請求項１記載のラ
   ジアル空気タイヤ。 １１、前記ベルト層が前記ラジアル層のカーカス本体の
   上に重ねられている請求項１記載のラジアル空気タイヤ
   。 １２、前記ベルト層が少なくとも２層あつて、各層が前
   記ラジアル層のカーカス本体の上に重ねられている請求
   項１記載のラジアル空気タイヤ。