JPH06115310A

JPH06115310A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH06115310A
Application number: JP4267388A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Yoda; 秀俊依田; Tetsuhiko Sato; 哲彦佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】クラウン部における優れた耐セパレーション
性を備えサイド凹凸のない重荷重用空気入りラジアルタ
イヤを提案することである。【構成】１プライ以上のラジアルカーカスと２層以上
のスチールコード層からなるベルトとトレッド部とを備
え、ベルトとカーカスとの間に波形にくせずけされてト
レッド円周に沿う配列になる多数本のスチールコードの
ウエイビィコード巻回層を少なくとも１層設けて成る空
気入りラジアルタイヤにおいて、ウエイビィコードはそ
のタイヤ赤道面への投影が波形をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ベルトのセパレーシ
ョン耐久性を高めることを目的として専ら張力を負担す
る層をクラウン部に備えた重荷重用空気入りラジアルタ
イヤに関し、この張力負担層に波形にくせずけしたスチ
ールコードからなるウエイビィコード巻回層を用い、そ
の際のウエイビィコードに特有な挙動に起因して発生す
るセパレーション故障並びにサイド凹凸を抑制してセパ
レーション耐久性を一段と高めたサイドウォール外観の
良い重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】トラック・バス、産業車両、建設車両な
どに使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤにおけ
るベルトのセパレーション耐久性を向上させる手段とし
てベルトに加わる張力を軽減することが知られている
が、なかでも専ら張力を負担する層を別途ベルトに付け
加えることによりベルト張力を軽減することが有効であ
るとされている。この張力負担層として、波形にくせず
けされた伸びの少ないスチールコードの多数本をトレッ
ド円周に沿って配列したウエイビィコード巻回層がよく
知られている。なおこの波形は正弦波状の曲線をとるこ
とが多い。

【０００３】ウエイビィコード巻回層は、タイヤに内圧
を充填した際の張力負担層として機能しベルトに加わる
張力を軽減してベルトの耐セパレーション性を向上させ
る効果と、また走行に伴うタイヤの径成長を抑制するこ
とでベルトのセパレーション耐久性を高める効果とをも
たらすものである。この効果を有効に発揮させるため上
記巻回層はベルトとカーカスとの間に設け、また巻回層
におけるウエイビィコードはその波形を幅方向に寝かせ
た配置とするものである。

【０００４】上述のウエイビィコード巻回層を備えるタ
イヤが内圧の充填の下で転動する際、図４の（ａ）に１
本のウエイビィコードＣｗの一部を展開して模式により
示すように、非接地状態では図の上下に示す矢印の向き
に大きな張力Ｔを受けて直状となるが、接地状態になる
と圧縮力が働いて張力Ｔが大きく緩和され、図に示す左
右に向かう矢印の向きに弾性復元して波形を呈すること
となる。つまりウエイビィコードは転動中に直状と波形
状との間の変形を繰り返すことを見出した。

【０００５】ウエイビィコードが上述のような繰返変形
を行うと、ウエイビィコード巻回層は転動中に幅の伸縮
を繰り返すこととなり、その結果この巻回層とそれを挟
むベルトのスチールコード層及びカーカスプライとの間
に大きな剪断歪み振幅が繰り返し生じることになる。こ
のためたとえベルト端セパレーションが抑制されても剪
断歪み振幅が繰り返し加えられる層間にセパレーション
が先に発生することになり、ウエイビィコード巻回層を
単に設けるというだけではクラウン部に高いセパレーシ
ョン耐久性を期待することができないことがわかった。

【０００６】またウエイビィコード巻回層を備えたタイ
ヤをインフレートした際、サイドウォール部に放射方向
の凹部と凸部とが交互にあらわれる、いわゆるサイド凹
凸が発生することが新たな問題として提起されるように
なってきた。このサイド凹凸はタイヤのサイズが大型に
なるほど外観で一層明確に識別できるようになり、使用
者が大きな不信感を抱くところとなり改善が強く望まれ
るようになった。

【０００７】サイド凹凸が起きる原因を図４の（ｂ）に
基ずいて説明する。図４の（ｂ）はインフレート前の多
数本（図示の例は３本）のウエイビィコードＣｗとラジ
アルカーカスのプライコードＣとを展開して模式により
あらわしたものである。なお各ウエイビィコードＣｗは
巻回層の幅方向に全幅にわたって波の山の頂部Ｐ、谷の
底部Ｑのそれぞれを揃えるのが通例である。

【０００８】タイヤがインフレートされるとウエイビィ
コードＣｗは張力Ｔにより直状に変形するので頂部Ｐは
矢印が示す左向きに、底部Ｑは矢印が示す右向きにそれ
ぞれ移動する。その際、ウエイビィコードＣｗとプライ
コードとは薄いゴム層を介して互いに結合しているの
で、頂部Ｐの下近傍に位置するプライコードＣには大き
な矢印で示す左向きの力が作用し、底部Ｑの下近傍に位
置するプライコードＣには右向きの力が作用する。その
結果、図４の（ｂ）の右側にあるプライコードＣでは、
頂部Ｐ近傍のプライコードＣはタイヤ内方に引張られて
凹む傾向を示し、底部Ｑ近傍のプライコードＣはタイヤ
外方に張出して凸となる傾向を示すためサイド凹凸が発
生することを突き止めた。図４の（ｂ）の左側のプライ
コードにおいても同様である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがってこの発明の
目的は、波形にくせずけされてトレッドの円周に沿う配
列になる多数本のスチールコードのウエイビィコード巻
回層をベルトとカーカスとの間に設けてベルトにおける
高度な耐セパレーション性の確保を前提とし、ウエイビ
ィコード巻回層が原因となるセパレーションの発生並び
にサイド凹凸の発生を抑制した重荷重用空気入りラジア
ルタイヤを提案することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の重荷重用空気
入りラジアルタイヤは、一対のビードコアに跨ってトロ
イド状に連なる、ラジアル配列のスチールコードよりな
る１プライ以上のカーカスと、カーカスの外周側に配設
された２層以上のスチールコード層からなるベルトと、
ベルトの更に外周側に配設されたトレッド部とを備え、
ベルトとカーカスとの間に波形にくせずけされてトレッ
ド円周に沿う配列になる多数本のスチールコードのウエ
イビィコード巻回層を少なくとも１層設けて成る空気入
りラジアルタイヤにおいて、上記巻回層におけるウエイ
ビィコードはそのタイヤ赤道面への投影が波形をなすこ
とを特徴とするものである。

【００１１】この発明を図面に基ずいてさらに具体的に
説明する。図１はこの発明の重荷重用空気入りラジアル
タイヤ１のタイヤ回転軸心を含む平面による断面をタイ
ヤ赤道面Ｅより右半分について示す。図２の（ａ）には
図１におけるベルトとその近傍の構成を模式により示
し、図２の（ｂ）ではウエイビィコードの一部を展開し
て示した。図２の（ｃ）に、図２の（ａ）に示す円Ｓで
囲んだ要部につきこれを拡大してタイヤ赤道面Ｅととも
に示す。

【００１２】図１において、２はカーカス、３はビード
コア、４はベルト、５はトレッド部、６はウエイビィコ
ード巻回層である。カーカス２は１プライ以上（図示の
例は１プライ）のラジアル配列としたスチールコードよ
りなり、一対のビードコア３（片側のみ示す）に跨って
トロイド状に連なる。ベルト４は２層以上（図示の例は
５層）のスチールコード層からなりカーカス２の外周側
に配設される。ベルト４とカーカス２との間にウエイビ
ィコード巻回層６を少なくとも１層（図示の例は１層）
設ける。

【００１３】図２の（ａ）及び（ｂ）において、ウエイ
ビィコード巻回層６は周期λと振幅２ａとをもって波形
にくせずけされたスチールコード、すなわちウエイビィ
コードＣｗの多数本をトレッド円周に沿って配列した構
成になる。

【００１４】波形にくせずけされるスチールコードは切
断時伸びが２〜３％の本質的に非伸長性のコードとする
のが望ましい。また波形は図示の例でＰ及びＱを頂部お
よび底部とする正弦波状としているるが、その他四角形
状または三角形状としてもよい。さらに巻回層６は１本
または複数本のウエイビィコードＣｗをカーカス２の外
周側に螺旋巻きして形成するか、または所定の本数のウ
エイビィコードＣｗを揃えてゴム中に埋設した層を巻回
してオーバーラップジョイントにより形成するか、いず
れの形成であっても可としタイヤの用途に従っていずれ
かを適宜選択するものである。

【００１５】巻回層６におけるウエイビィコードＣｗは
そのタイヤ赤道面Ｅへの投影が波形をなすものである。
これを図２の（ｃ）に基ずいてさらに具体的に説明す
る。尚図２の（ｃ）におけるＣｗは、図２の（ｂ）に示
したウエイビィコードＣｗをその長手方向に向かって見
通した際に得られる形状を示すものである。

【００１６】図２の（ｃ）において、Ｐ及びＱは図２の
（ｂ）に示すウエイビィコードＣｗの波の頂部Ｐ及び底
部Ｑにそれぞれ対応し、２ｔは巻回層６の厚さＴの方向
に沿うＰ及びＱの間の高さを示す。つまりウエイビィコ
ードＣｗは波の頂部Ｐ及び底部Ｑが交互に高さ２ｔの間
を亙りながらトレッド円周に沿って配列されるものであ
る。頂部Ｐ及び底部Ｑのタイヤ赤道面Ｅへの投影をＰｅ
及びＱｅとすれば、ウエイビィコードＣｗのタイヤ赤道
面Ｅへ投影される波はその頂部及び底部をＰｅ及びＱｅ
とする振幅が２ｔの波となる。

【００１７】巻回層６におけるウエイビィコードＣｗの
波形の傾きの度合は２ｔ／２ａすなわちｔ／ａで決ま
り、０．３≦ｔ／ａ＜１とするのが望ましい。

【００１８】

【作用】図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に基ずいて作
用を以下に説明する。図３の（ａ）は、ウエイビィコー
ド巻回層６における１本のウエイビィコードＣｗを展開
して示すものであり、ＣＷ−１はタイヤ１をインフレー
トした際に張力Ｔが作用して直状となったウエイビィコ
ードＣｗを示し、Ｃｗ−２は接地状態において圧縮され
て振幅が大きくなったウエイビィコードＣｗを示す。タ
イヤ１の転動とともにウエイビィコードＣｗはＣｗ−１
とＣｗ−２との間の移動を伴う変形を繰り返すこととな
る。波の山と谷はＰとＰａとの間、ＱとＱａとの間の移
動となる。

【００１９】図３の（ｂ）は図２の（ｃ）と同様にウエ
イビィコードＣｗをあらわしたものであり、ウエイビィ
コードＣｗの波形を傾けることによりＰ〜Ｐａ間の移動
量Ｐｘ及びＱ〜Ｑａ間の移動量Ｑｘはそれぞれ、巻回層
６の幅方向に向かう成分Ｐｙ及びＱｙと、これに垂直な
成分Ｐｚ及びＱｚとに分けられる。よって接地状態と非
接地状態との間で生じる巻回層６の幅の変化量は成分Ｐ
ｙのみに依存して緩和されることとなる。この変化量の
緩和は、図３の（ｃ）に示すように波形を横置きとする
従来のウエイビィコード巻回層の場合と比較すれば明ら
かであり、緩和の度合は波形の傾斜の度合、すなわちｔ
／ａに応じて決まる。

【００２０】まず、上述のようにウエイビィコード巻回
層６における幅の変化量が緩和されると巻回層６とそれ
に隣接するベルト４のコード層との間及びカーカスプラ
イとの間のそれぞれの剪断歪み振幅の大きさが緩和され
ることになり、その結果これら層間におけるセパレーシ
ョン発生を有効に抑制することができる。

【００２１】次に、巻回層６におけるウエイビィコード
Ｃｗはタイヤのインフレート時に直状となって張力負担
層としての機能を発揮するのでベルト４における各コー
ド層の張力負担を効果的に軽減することにより、ベルト
４の端部に発生するセパレーションをも有効に抑制で
き、上述の点と併せてタイヤのクラウン部におけるセパ
レーション耐久性を顕著に高めることができるのであ
る。

【００２２】更に、上記の巻回層６の幅方向に向かうウ
エイビィコードＣｗの移動成分Ｐｙ及びＱｙは従来のタ
イヤにおける移動量Ｐｘ及びＱｘに比しより小さいの
で、カーカス２におけるスチールコードをタイヤ内側に
引張り込む力及び外側に押しやる力が大幅に軽減され、
サイド凹凸は生じなくなる。

【００２３】上述の効果はｔ／ａ≧０．３の場合に明確
にあらわれ、ｔ／ａ＜０．３では明確にあらわれない。
またｔ／ａ＝１とすると、ウエイビィコード巻回層６に
そのコードの長手方向に沿う段差の大きい凹凸が生じる
と同時に巻回層に隣接するベルト４のコード層及びカー
カス２にも同様な凹凸がつけられ、タイヤのラジアルフ
ォースバリエーション（ＲＦＶ）が悪化し乗り心地が損
なわれ、またセパレーションの原因ともなるので不可で
ある。

【００２４】

【実施例】サイズが４５／６５Ｒ４５の建設車両用空気
入りラジアルタイヤをとりあげた。タイヤは図１に示す
構成に準じ、カーカス２はスチールコードからなる１プ
ライのラジアルカーカスであり、ベルト４は５層のスチ
ールコード層からなり、各層におけるスチールコードは
タイヤ赤道面Ｅに対して傾斜し、互いに隣接する層にお
いて交差する配列になる。ベルト４とカーカス２との間
に１層のウエイビィコード巻回層６を設けた。

【００２５】ウエイビィコードＣｗには直径が２．３ｍ
ｍ（強度５６０ｋｇ／本）のスチールコードを用い、実
施例１は振幅２ａを３．３ｍｍ、実施例２では２．８ｍ
ｍとし、周期λを両者４０ｍｍとして正弦波状にくせず
けしたものを、図２の（ａ）に示す傾きの高さ２ｔを、
実施例１は１ｍｍ、実施例２では２ｍｍとしてウエイビ
ィコード巻回層６を形成した。なおウエイビィコードＣ
ｗの打込数は両実施例ともに５０ｍｍ当たり１３本とし
た。

【００２６】従来例及び比較例の各タイヤを準備した。
ウエイビィコードＣｗについて従来例は振幅２ａを３．
５ｍｍ、比較例では２．４ｍｍとし、層中における傾き
の高さ２ｔを従来例は０ｍｍ、比較例で２．４ｍｍと
し、これらを除く他は実施例に合わせた。

【００２７】上述の各タイヤにつき下記する２種類のテ
ストを行った。まず各タイヤを標準リムに組み込み、正
規内圧５．２５ｋｇ／cm²を充填して目視及び触感によ
りサイドウォール部の凹凸をチェックした。結果を表１
に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に室内ドラム試験機にて上記正規内圧、
正規荷重４０トン、一定速度条件の下で３６００ｋｍ走
行させた後、タイヤを解剖してベルトの凹凸及びプライ
とベルトのセパレーションを評価した。なおベルトの凹
凸はウエイビィコード巻回層に隣接するコード層に生じ
るものである。結果を表１に示す。

【００３０】表１に示すように実施例１、２の各タイヤ
はサイド凹凸が検知されず、乗り心地を損いセパレーシ
ョンをもたらすベルトの凹凸がなく、またウエイビィコ
ード巻回層に起因するカーカスプライ及び隣接ベルトコ
ード層のセパレーションは見出せなかった。なお全ての
タイヤにベルト端部のセパレーションは発生していなか
った。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、多数本のスチールコ
ードからなるウエイビィコード巻回層をベルトとカーカ
スとの間に設けてベルト端部の良好な耐セパレーション
性を確保しながら、ウエイビィコード巻回層そのものが
原因となるセパレーション発生がなくクラウン部全体の
耐セパレーション性が高く、かつサイド凹凸が検知され
ない重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの
右半分の断面を示す。

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこの発明のウエイビ
ィコードとその配置を示す。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はウエイビィコードの
挙動を示す。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はウエイビィコードの
挙動と作用を示す。

【符号の説明】

２カーカス４ベルト６ウエイビィコード巻回層ＣｗウエイビィコードＥタイヤ赤道面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビードコアに跨ってトロイド状に
連なる、ラジアル配列のスチールコードよりなる１プラ
イ以上のカーカスと、カーカスの外周側に配設された２
層以上のスチールコード層からなるベルトと、ベルトの
更に外周側に配設されたトレッド部とを備え、ベルトと
カーカスとの間に波形にくせずけされてトレッド円周に
沿う配列になる多数本のスチールコードのウエイビィコ
ード巻回層を少なくとも１層設けて成る空気入りラジア
ルタイヤにおいて、上記巻回層におけるウエイビィコードはそのタイヤ赤道
面への投影が波形をなすことを特徴とする重荷重用空気
入りラジアルタイヤ。