JPH09175110A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐ベルトエッジ損傷性能を高めて、トレッド部
の耐久性を向上する。 【解決手段】トレッド部２からサイドウォール部３をへ
てビード部４のビードコア５の廻りで折返されるカーカ
ス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部
２内に配されかつベルトコード１１をトッピングゴムで
被覆したベルトプライからなるベルト層７とを具えると
ともに、前記ベルト層７は、ジグザグに周方向にのびる
凹凸状側縁１０を有するジグザグベルトプライ９Ａ（９
Ｂ）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト層を構成す
るベルトプライの側縁でのプライ剥離等の破損を起こり
にくくし、又例え起こったとしても周方向にプライ剥離
等が成長することを防止でき、トレッド部端部の耐久性
を向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空気入
りタイヤのトレッド部を補強する１枚以上のベルトプラ
イからなるベルト層は、そのベルトプライのタイヤ軸方
向の側縁に、内圧充填時及び荷重負荷時等において歪み
集中が起こりやすく、ベルトプライの側縁にプライエッ
ジ剥離等の破損が発生しやすくなっている。

【０００３】又前記ベルトプライｂは、従来、図１０に
示すように、ベルトコードｃとは斜めに交差して周方向
に一直線状にカットされて側縁ｂ１が形成されていたた
め、前記プライエッジ剥離等の破損がこの側縁ｂ１の１
箇所にでも発生すると、該側縁ｂ１に沿って周方向に例
えばプライエッジ剥離が成長し、時にはトレッド部を破
壊してパンクに到ることもある。

【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、ベルト層が、ジグザグに周方向にの
びる凹凸状側縁を有するジグザグベルトプライを含むこ
とを基本として、このジグザグに変動する凹凸状側縁に
よって、該凹凸状側縁に歪み集中が起こることを抑制
し、プライエッジ剥離等の破損を防止しうるとともに、
たとえプライエッジ剥離等の破損が発生しても、それが
周方向に成長するのを防ぐことができ、プライエッジ、
ひいてはトレッド部の耐久性を向上しうる空気入りタイ
ヤの提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウ
ォール部をへてビード部のビードコアの廻りで折返され
るカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッ
ド部内に配されかつベルトコードをトッピングゴムで被
覆したベルトプライからなるベルト層とを具えるととも
に、前記ベルト層は、ジグザグに周方向にのびる凹凸状
側縁を有するジグザグベルトプライを含むことを特徴と
している。

【０００６】なお前記ジグザグの片側縁当たりの最大振
巾Ｗｔを、ジグザグベルトプライのタイヤ軸方向の最大
巾Ｗｗの５〜３０％とすることが、トレッド部を半径方
向に拘束する本来のベルト層の機能を維持しつつ、ジグ
ザグベルトプライの凹凸状側縁における耐久性を確実に
確保できる点で望ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の一例を
図面に基づき説明する。図において本発明の空気入りタ
イヤ１は、トレッド部２と、その両端から半径方向内側
に向けてのびるサイドウォール部３、３と、このサイド
ウォール部３の半径方向内側に設けられるビード部４と
を具えるとともに、前記トレッド部２からサイドウォー
ル部３、３をへてビード部４、４にのびる本体部６ａ
に、前記ビード部４のビードコア５の廻りでタイヤ軸方
向内側から外側に向かって折返された折返し部６ｂを連
設したカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側か
つトレッド部２内に配されるベルト層７とを有する。な
お前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコ
ア５から半径方向外方に立上がる硬質ゴムからなるビー
ドエーペックス８が設けられ、タイヤ横剛性を高めてい
る。

【０００８】カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して本形
態では５０〜９０°の角度で傾斜するラジアル又はセミ
ラジアル配列のカーカスコードをトッピングゴムで被覆
した１枚以上、本形態では２枚のカーカスプライからな
り、又カーカスコードとして、ナイロン、レーヨン、ポ
リエステル、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維のコ
ード又はスチールコード等が用いられる。

【０００９】前記ベルト層７は、図１、図２に示すよう
に１枚以上、本形態では山と谷とが交互に繰り返す鋸歯
状のジグザグに周方向にのびる凹凸状側縁１０、１０を
有しかつ半径方向内側から外側に向かって重なる内外２
枚のジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂからなるととも
に、各ジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂは、ナイロン、
レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド繊維などの
有機繊維又はスチール等からなるベルトコード１１をタ
イヤ赤道Ｃに対して０〜４０°の角度で配列しかつトッ
ピングゴムで被覆され、しかも２枚のジグザグベルトプ
ライ９Ａ、９Ｂ間で各ベルトコード１１…を互いに交差
する逆向き（図２では内のジグザグベルトプライ９Ａの
ベルトコード１１は右斜め上にのび、外のジグザグベル
トプライ９Ｂのベルトコード１１は左斜め上にのびてい
る）に配している。

【００１０】このようにベルト層７を構成するベルトプ
ライをジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂとしたため、凹
凸状側縁１０における歪み集中を減じることができ、プ
ライエッジ剥離等の破損を防止しうるとともに、たとえ
発生しても、ジグザグの凹凸状側縁１０によって、周方
向への成長を抑制しうる。

【００１１】なおベルトコード１１の傾き角度（対タイ
ヤ赤道Ｃ）が０に近くなると、プライエッジ（凹凸状側
縁１０）が破断しやすくなる傾向があり、逆に４０°を
こえると、ベルト層７によるタガ効果が不足ぎみになる
ため、該傾き角度を０〜４０°、より好ましくは１０〜
３０°とする。

【００１２】又前記凹凸状側縁１０を形成する斜辺１４
のタイヤ赤道Ｃに対する傾き角度が、前記ベルトコード
１１の前記傾き角度よりも大きいと、凹凸状側縁１０に
よってベルト層７の半径方向の段差が幾分緩和される効
果は期待できるものの、図７に示すように山形をなす２
つの斜辺１４、１４で途切れるベルトコード１１ａが生
じてしまい、該ベルトコード１１ａによるトレッド部２
の補強効果（タガ効果）がなくなるため、斜辺１４の前
記傾き角度をベルトコード１１の傾き角度以下とするの
が好ましい。この補強メンバーとして働かないベルトコ
ード１１ａは、例えば斜辺１４が直線の他、折曲がり
線、曲線であっても同じように形成されないようにする
のが好ましい。

【００１３】さらに内のジグザグベルトプライ９Ａは、
外のジグザグベルトプライ９Ｂよりもタイヤ軸方向の最
大巾が大きいが、各ジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂの
ジグザグの片側当たりの最大振巾Ｗｔは、ジグザグベル
トプライ９Ａ、９Ｂの各最大巾Ｗｗの５％以上かつ３０
％以下に設定されている。

【００１４】比Ｗｔ／Ｗｗの値が５％未満では、凹凸状
側縁１０が直線に近くなり、プライエッジ剥離等の防止
効果が十分に達成されにくくなる一方、逆に３０％をこ
えると、ベルト層７の両側部によるトレッド部２の半径
方向への拘束効果（タガ効果）が不十分となり、操縦安
定性等の低下を招く。

【００１５】なおジグザグの振巾に関して最大振巾Ｗｔ
の言葉を持ち出したのは、振巾が各山部で変化してもよ
いからであり、同様にジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂ
のタイヤ軸方向の巾（各山部の頂点１５Ａ（１５Ｂ）、
１５Ａ（１５Ｂ）間のタイヤ軸方向の距離）も周方向で
変動させうる。さらに前記頂点１５Ａ（１５Ｂ）、１５
Ａ（１５Ｂ）をタイヤ軸方向と平行な一直線上に位置さ
せずに、周方向にずらせてもよい。

【００１６】又前記ジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂ
は、図２に示すように、タイヤ軸方向同じ側の各凹凸状
側縁１０、１０のジグザグの山部の頂点１５Ａ、１５Ｂ
を周方向に位置ずれさせて配置されるのが、該ジグザグ
による走行中の異常振動、騒音の増大を抑制するのに効
果的であり、好ましい。

【００１７】さらに周方向に隣り合う前記山部の頂点１
５Ａ、１５Ｂの間の周方向の距離Ｌｗは、タイヤ軸方向
同じ側における周方向に隣り合う山部の頂点１５Ａ、１
５Ａ間の周方向の距離、すなわちジグザグのピッチ長さ
ＬＡ、および周方向に隣り合う山部の頂点１５Ｂ、１５
Ｂの周方向の距離であるジグザグのピッチ長さＬＢのう
ちで小さい方の値Ｌの１／２０〜１／２倍とするのが好
ましい。

【００１８】これは比Ｌｗ／Ｌの値が１／２０よりも小
さいと、内外のジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂの各ジ
グザグが略一致してしまうことがあり、走行中の異常振
動、騒音の増大を抑制する効果が十分に達成できないた
めであり、このため該比Ｌｗ／Ｌの値を１／２０以上か
つ１／２以下とするのが良い。

【００１９】なお図２では、内のジグザグベルトプライ
９Ａの前記ピッチ長さＬＡと外のジグザグベルトプライ
９Ｂの前記ピッチ長さＬＢとを略同一とし、かつ比Ｌｗ
／Ｌの値を１／２とした場合を示しているが、このとき
内外２枚のジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂの各凹凸状
側縁１０、１０の山と谷の周期が該ピッチ長さＬＡ、Ｌ
Ｂの半分の長さだけ周方向にずれるいわゆる逆位相とな
っている。

【００２０】この逆位相に２枚のジグザグベルトプライ
９Ａ、９Ｂを配置することによって、走行時の異常振
動、騒音の増大等を最も効果的に抑制しうる。

【００２１】又図３に示すように、前記ピッチ長さＬＡ
とピッチ長さＬＢとが異なる２枚のジグザグベルトプラ
イ９Ａ、９Ｂを配置したときには、前記距離Ｌｗの値が
周方向の各位置で変化することとなるが、このときにも
なるべく前記比Ｌｗ／Ｌの値を１／２０以上かつ１／２
以下とするのが好ましい。

【００２２】なお図４は、ピッチ長さＬＡ、ＬＢを略同
一とし、かつ比Ｌｗ／Ｌの値を０（Ｌｗ＝０）とした場
合の２枚のジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂの配置の実
施形態を示し、又図５は内のベルトプライのみをジグザ
グベルトプライ９Ａとし、かつ外のベルトプライをタイ
ヤ赤道Ｃと平行な直線状側縁１６、１６を有する従来の
ベルトプライ１２Ｂとした場合を示している。さらに図
６は、外のベルトプライのみをジグザグベルトプライ９
Ｂとして、かつ内のベルトプライをタイヤ赤道Ｃと平行
な直線状側縁１６、１６を有する従来のベルトプライ１
２Ａとした場合を示す。

【００２３】又ジグザグベルトプライ９Ａ、９Ｂの各凹
凸状側縁１０は、図８に示すように、台形状の突部１９
を周方向線２０を介して周方向に並べることによりジグ
ザグにのびるようにすることもでき、さらには図９に示
すように正弦波形状にジグザグに周方向にのびるように
することも出来る。

【００２４】なお図８、図９に示すベルト層７の実施形
態にあっても、例えば図２に示しかつ説明したようなピ
ッチ長さＬＡ、ＬＢ、距離Ｌｗ等を定義できる。

【００２５】又凹凸状側縁１０のジグザグによる走行中
の異常振動、騒音の増大をさらに抑制するためには、ジ
グザクベルトプライの前記ピッチ長さＬＡ（ＬＢ）を２
種類以上に設定して、ジグザクの周期性を乱すのが有効
である。

【００２６】このときピッチ長さＬＡｉもしくはピッチ
長さＬＢｉ（ｉは２以上かつ５０以下の整数でｉが異な
るとピッチ長さも異なる）の最大長さＬ maxに対する最
小長さＬmin の比Ｌmin ／Ｌ maxの値を、０．０５以上
かつ０．９５以下とするのが好ましい。

【００２７】前記比Ｌmin ／Ｌ maxの値が０．０５未満
では、最小長さＬmin の部分が過小となり、異常振動を
十分に低減するのが困難となる一方、０．９５より大き
くすると、周期性を乱すことができず、異常振動、騒音
の増大を十分に抑制できないことがある。

【００２８】又前記２種類以上のピッチ長さＬＡｉ（Ｌ
Ｂｉ）を持つ部分（ピッチ要素という）を、ピッチバリ
エーション法、すなわち不規則にもしくはランダムに、
又は予め選択された代数もしくは三角関数関係（特にフ
ーリエ級数における各周波数成分に対し振巾を求める既
知の方法）で、又は正弦関数的な周期的配列で順序化す
ることにより、不快な騒音を発生する周波数を変調で
き、凹凸状側縁１０によるノイズ特性の低下を抑制しう
る。

【００２９】さらに２種類以上の前記ピッチ要素を、カ
オス理論を用いたカオス関数によってカオス配列させる
のが、低騒音化のためには好ましい。ここでカオス理論
とは、「乱流や生体システムにおけるリズムなど自然界
のいたるところに存在する決定論的方程式が生み出す一
見無秩序かつ予測不可能な現象」であるカオスの複雑な
現象の背後に隠れた法則乃至それを明かそうとする理論
であり、又カオス関数とは、カオス的な擬似的信号を発
生する関数をいう。カオス関数は例えば次の式１、２で
表される。

【００３０】

【数１】

【００３１】

【数２】

【００３２】この式１、２において、横軸をＸｎ、縦軸
をＸ（ｎ＋１）として０≦Ｘｎ≦１の定義領域でカオス
関数を示している。又このカオス関数は、以下の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の特性がある。

【００３３】（ａ）近傍の数値間では連続的な変化をす
る。 （ｂ）離れた数値間の関係は無相関になる。 （ｃ）初期値が非常に近接していても時間が経過するに
伴い、互いに離散する。

【００３４】走行時の異常振動、騒音の増大を抑制する
ため、前記ピッチ要素の配列は、 （Ａ）不規則性（周期性がない） （Ｂ）ピッチ変化の連続性（近傍のピッチ間は関連性が
ある） （Ｃ）類似した並びが発生しにくいの特性を具えること
が好ましく、前記カオス関数の（ａ）の特性が（Ｂ）
を、（ｂ）の特性が（Ａ）を、（ｃ）の特性が（Ｃ）に
相応することから、このようなカオス関数を用いてピッ
チ配列（カオス配列）するのが有効である。

【００３５】なお本発明におけるジグザグベルトプライ
の両側の凹凸状側縁を、タイヤ赤道に対して非対称に形
成してもよい。又ジグザグベルトプライと従来のベルト
プライとを用いて、３枚以上のベルトプライからなるベ
ルト層も形成しうるとともに、ジグザグベルトプライの
みを用いてベルト層を３層以上としてもよい。

【００３６】

【実施例】タイヤサイズが２２５／６０Ｒ１７．５であ
り、かつ図１に示す基本構成を有する空気入りタイヤを
表１の仕様に基づき試作（実施例１〜１２）するととも
に、耐久性、騒音、操縦安定性の各テストを行い、従来
例と比較した。テスト条件は下記の通りである。

【００３７】なお実施例及び従来例とも、カーカスは、
１５００ｄ／２、３０エンズのポリエステルコードをタ
イヤ赤道に対して８８°の角度で配列した２枚（２−０
ＬＴＵ構造）のカーカスプライから形成し、又ベルト層
は、１×３／０．１７５＋６／０．３２のスチールコー
ドをタイヤ赤道に対して２８°の角度で逆向きに交差す
るように配列した２枚の内、外のベルトプライから形成
している。

【００３８】（１）耐久性（ドラム耐久テスト） 各試供タイヤをリムサイズが６．７５×１７．５のリム
に組付け、ドラム上を速度５０km／ｈ、荷重１６７０kg
ｆ、内圧６．０ｋｓｃの条件で３００００km走行させた
後、タイヤを解体してベルト層のプライエッジ損傷を調
べた。テスト結果を表１に示す。なお同表において※１
は、解体したところベルト層のエッジにコード端ほつれ
が発生していたことを示し、※２は、ベルト層のエッジ
にコードルースが発生していたことを示す。又○は損傷
が無かったことを示す。

【００３９】（２）騒音（こもり音実車フィーリングテ
スト） 各試供タイヤをリムサイズが６．７５×１７．５のリム
に組付け、排気量４６００ｃｃの２−Ｄ、４ton ディー
ゼル車に装着（内圧：６．０ｋｓｃ、前輪軸荷重：２２
００kgｆ、後輪軸荷重：４４００kgｆ）するとともに、
速度４０km／ｈで走行させてドライバーによる官能評価
（５点法）で評価した。テスト結果を表１に示す。数値
が大きいほど騒音（こもり音）が小さく良好である。な
お同表において−印はテストを行っていないことを示し
ている。

【００４０】（３）操縦安定性（実車フィーリングテス
ト） こもり音実車フィーリングテストと同じ条件で乾燥舗装
路を走行させ、ドライバーによる官能評価（３点法）で
評価し（数値が大きいほど良好）、テスト結果を表１に
示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】テストの結果、実施例のものは従来例に比
べて操縦安定性をほとんど損ねることなくベルトプライ
のエッジ損傷を低減でき、トレッド部の耐久性を向上し
ていることが確認出来た。

【００４３】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
ジグザグに周方向にのびる凹凸状側縁を有するジグザグ
ベルトプライを採用しているため、歪み集中を減じてプ
ライエッジ剥離等のエッジ損傷を抑制し、又たとえプラ
イエッジ剥離が発生してもその周方向への成長を防止で
き、トレッド部の損壊を防ぎ、その耐久性を向上しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示すタイヤ右半分
子午断面図である。

【図２】そのベルト層を示す展開平面図である。

【図３】ベルト層の他の形態を示す展開平面図である。

【図４】ベルト層の他の形態を示す展開平面図である。

【図５】ベルト層の他の形態を示す展開平面図である。

【図６】ベルト層の他の形態を示す展開平面図である。

【図７】ベルトコードの傾き角度とジグザグベルトプラ
イの凹凸状側縁との関係を示す部分平面図である。

【図８】ベルト層の他の形態を示す展開平面図である。

【図９】ベルト層の他の形態を示す展開平面図である。

【図１０】従来のベルト層を示す展開平面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ９Ａ、９Ｂ ジグザグベルトプライ １０ 凹凸状側縁 １１ ベルトコード １２Ａ、１２Ｂ ベルトプライ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアの廻りで折返されるカーカスと、こ
   のカーカスの半径方向外側かつトレッド部内に配されか
   つベルトコードをトッピングゴムで被覆したベルトプラ
   イからなるベルト層とを具えるとともに、 前記ベルト層は、ジグザグに周方向にのびる凹凸状側縁
   を有するジグザグベルトプライを含むことを特徴とする
   空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記ジグザグの片側縁当たりの最大振巾Ｗ
   ｔは、ジグザグベルトプライのタイヤ軸方向の最大巾Ｗ
   ｗの５〜３０％であることを特徴とする請求項１記載の
   空気入りタイヤ。