JPH11245617A

JPH11245617A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11245617A
Application number: JP10051974A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kuriya; 義典厨
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複数本の波形コードによるストリップを、そ
の巻き始端および終端が幅中心にある、螺旋状に巻き付
けて形成した強化層を有するタイヤにおいて、特に強化
層の幅方向端部に引張り応力が集中する場合にあって
も、当該領域でのコード破断を抑制する手段について提
案する。【解決手段】１対のビード部間でトロイド状に延びる
カーカスを骨格とし、このカーカスのクラウン部を、波
形またはジグザグ形で実質上タイヤの赤道面に沿って延
びる補強素子の複数本を並列に配置した、強化層にて補
強した空気入りタイヤであって、該強化層は、複数本の
補強素子をゴムで被覆したストリップを、上記クラウン
部の中間域に巻き始端および巻き終端を配置してクラウ
ン部の幅方向の一端および他端間を往復する、螺旋状に
連続して巻き回して成り、該ストリップの幅方向両端部
にそれぞれ配置した少なくとも１本の補強素子の切断時
全伸びを、それ以外の補強素子の切断時全伸びより大き
くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、波形またはジグ
ザク状で実質タイヤの赤道面に沿って延びる補強素子に
よる強化層でカーカスのクラウン部を補強した空気入り
タイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤの骨格をなすカーカス、
とくにトレッドが設けられるカーカスのクラウン部を補
強する手段としては、タイヤの赤道面に対して小さい傾
斜角度例えば15〜35°で延びかつ隣接相互で平行に配列
した複数本のコードをゴムで被覆した、プライの複数枚
を、プライ間でコードが互いに交差する配置で重ね合わ
せて成る、ベルトがよく知られている。

【０００３】さらに、トラックおよびバス用並びにオフ
ザロード用など高内圧で使用される重荷重用ラジアルタ
イヤ、特に扁平のタイヤにおいては、上記構造のベルト
によっても剛性が不足するため、波形またはジグザグ形
をなしてタイヤの赤道面に沿って延びる多数本のコード
またはフィラメントを補強素子として、これら補強素子
をゴムで被覆したプライの複数層を、上記傾斜配置した
コードによるベルトに代えて、または該ベルトに追加し
て用いることが、提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、波形またはジ
グザグ形に延びるコードまたはフィラメント（以下、波
形コードと総称する）による強化層を形成するに当た
り、ベルト成形ドラム上において、複数本の波形コード
を並列に配置してゴムを被覆した、広幅のシートとして
巻付け、そのシートの長手方向両端部を重ね合わせて接
合する手法では、この接合位置の重ね合わせ分の重量が
増してタイヤのユニフォミティが悪化するため、波形コ
ードを複数本並べてゴム引きしたストリップを、周方向
へ螺旋状に巻回して形成する手法が採用されている。

【０００５】この波形コードによるストリップを螺旋状
に巻き付ける際、強化層の幅方向一端側からストリップ
の巻き回しを始めて幅方向に連続して巻き回して幅方向
の他端側で巻き回しを終了させた場合、ストリップの巻
き始端部および終端部が位置する強化層の幅方向両端部
における剛性が、その他の部分より低くなる結果、両端
部に歪みが発生して、ここを起点としてセパレーション
を誘発することが問題であった。

【０００６】そこで、強化層の両端に剛性段差を設けな
い工夫として、複数本の波形コードによるストリップ
を、強化層の幅中心から一端側に向かって巻き回し、次
いで一端で折り返して一端から他端へ、そして他端で折
り返して幅中心に至る、連続した螺旋状に巻回すること
が、提案されている。この強化層は、ストリップの巻き
始端および終端が強化層の両端に位置しないため、巻き
始端および終端が強化層の両端に位置する構造に比べ
て、転動時における曲げ変形、あるいはサイドフォース
に起因した引張り変形が共に小さく、また強化層端部付
近の剛性段差も解消するから、強化層端部のセパレーシ
ョンを抑えることができる。

【０００７】ところで、近年のタイヤは偏平化が促進さ
れ、また負荷も増大する傾向にあるため、上記強化層の
機能をさらに増強することが提案されている。すなわ
ち、特開平８−132821号公報では、強化層端部でのコー
ドの動きを小さくするため、波形コードの波の振幅を小
さくして、ストリップの伸びを抑制することが、提案さ
れている。

【０００８】この提案によって、強化層端部のセパレー
ションは確実に減少することができるが、一方で、波形
コードの波の振幅を小さくすることは、強化層端部での
ストリップの初期伸びを減少するため、とくに強化層の
端部に位置する波形コードに、大きな引張り応力が加わ
る結果、ここでの波形コードの破断をまねく場合もあっ
た。この場合、強化層端部のコードが１本切れると、そ
の内側のコードに応力が働き、そのコードも破断に到
り、この現象が繰り返し起こることによって、強化層端
部から、３〜４本目のコードまで破断することが確認さ
れた。このようなコード破断が発生した場合、コード破
断部の動きが大きくなるため、この部分を起点とするセ
パレーションの発生が懸念される。

【０００９】この発明は、複数本の波形コードによるス
トリップを、その巻き始端および終端が強化層端部に位
置しない、螺旋状に巻き付けて形成した強化層を有する
タイヤにおいて、特に強化層の幅方向端部に引張り応力
が集中する場合にあっても、当該領域でのコード破断を
抑制する手段について提案することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、まず強化層
の幅方向端部に発生するコード破断は、強化層の端部か
ら１〜４本の範囲で発生していることから、強化層端部
の動きの抑制とコード切れの抑制を両立させるには、こ
の範囲のコード切れを抑制することが有効であること、
そのためには、ストリップの両端部の少なくとも１本の
波形コードの切断時全伸びを高めて強化層端部での引張
り応力を強化層中心側へ分散するのが有効であること、
を知見し、この発明を完成するに到った。

【００１１】すなわち、この発明は、１対のビード部間
でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカ
スのクラウン部を、波形またはジグザグ形で実質上タイ
ヤの赤道面に沿って延びる補強素子の複数本を並列に配
置した、強化層にて補強した空気入りタイヤであって、
該強化層は、複数本の補強素子をゴムで被覆したストリ
ップを、上記クラウン部の中間域に巻き始端および巻き
終端を配置してクラウン部の幅方向の一端および他端間
を往復する、螺旋状に連続して巻き回して成り、該スト
リップの幅方向両端部にそれぞれ配置した少なくとも１
本の補強素子の切断時全伸びが、それ以外の補強素子の
切断時全伸びより大きいことを特徴とする空気入りタイ
ヤである。

【００１２】とりわけ、補強素子に金属フィラメントを
撚り合わせて成る同一撚り構造の金属コードを使用し、
ストリップの幅方向両端部にそれぞれ配置した少なくと
も１本の金属コードの撚りピッチを、それ以外の金属コ
ードの撚りピッチに比べて小さくすることが、強化層端
部に位置するストリップ端部の金属コードにかかる引張
り応力を低減する上で有利である。

【００１３】ここで、カーカスの径方向外側に、タイヤ
の赤道面に対して傾斜した向きに延びる補強素子の多数
本をゴムで被覆したプライの複数枚を積層した、ベルト
を有する場合、このベルトとカーカスとの間、ベルトの
外側またはベルトの層間に強化層を配置することが好ま
しい。

【００１４】また、ストリップの幅方向端部に配置した
補強素子の切断時全伸びＳ₀と該補強素子以外の補強素
子の切断時全伸びＳ_iとの比Ｓ₀／Ｓ_iが1.1 〜1.5 の
範囲にあり、かつ切断時全伸びＳ_iが1.5 〜4.0 ％であ
ることが、実施に当たり有利である。ちなみに、上記切
断時全伸びは、波形やジグザグ形に癖付けする前の補強
素子における、JIS Ｇ3510の規定にて定義される切断時
全伸びに従うものとする。

【００１５】なお、上記補強素子は、コードまたはモノ
フィラメントを波形またはジグザグ形にくせ付けしたも
のであり、以下においても波形コードと総称する。ま
た、波形コードの材質にはスチールが好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】さて、図１に、この発明に従う空
気入りタイヤの代表的なタイヤ幅方向の断面を示す。こ
の空気入りタイヤは、１対のビード間でトロイド状に延
びるカーカス１のクラウン部の径方向外側に、少なくと
も２層の強化層２を配置し、さらに必要に応じて少なく
とも２層、図示例で３層のベルト３を配置し、その上に
トレッド４を配置してなる。

【００１７】強化層２は、図２に示す、複数本、図示例
で11本のジグザク形の波形コード５をゴムで被覆したス
トリップ６を、カーカス１のクラウン部に螺旋状に巻き
回して成る。ここで、ストリップ６をカーカス１のクラ
ウン部に対して螺旋状に巻き回すに当たり、図３に示す
ように、カーカス１のクラウン部の両端部の除いた残り
の中間域、好ましくは幅中心を始端Ｓとしてクラウン部
の幅方向の一端側へ螺旋状に巻き付け、次いで一端で折
り返したのち他端側へ同様に螺旋状に巻き付け、他端で
再び折り返して幅中心側へ同様に螺旋状に巻き付けて幅
中心を巻き終端Ｅとする、手順に従うことが、肝要であ
る。この手順で巻き付けを行うことによって、巻き始端
Ｓおよび終端Ｅが強化層の端部にない強化層構造が実現
するため、強化層端部の動きが抑制されて、従来タイヤ
で問題であった強化層端部におけるセパレーションを回
避することができる。

【００１８】一方で、ストリップの巻き始端Ｓおよび終
端Ｅが強化層の端部にない場合、その端部においてコー
ド破断を誘発する不利があることは前述の通りであるか
ら、このコード破断について、ストリップの幅方向端部
に配置した少なくとも１本、好ましくは３本の波形コー
ドに、それ以外の波形コードに比較して切断時全伸びの
大きいコードを使用することによって、回避するように
した。

【００１９】すなわち、強化層の端部に比較的に大きい
切断時全伸びを有する波形コードを配置することによっ
て、強化層の端部に作用する引張り応力を強化層の幅中
心側へ分散して、強化層の端部に引張り応力が集中する
のを回避し、コード破断を未然に防止する。

【００２０】なお、ストリップを構成する全ての波形コ
ードを切断時全伸びの大きいものにすることも可能であ
るが、切断時全伸びの大きいコードは、強化層全体に加
わる歪みが大きくなり、タイヤのセパレーションに対す
る耐性を低下させるため、推奨されるものではない。し
かも、ストリップの両端部の少なくとも１本の波形コー
ドの破断を回避すれば、その内側に破断が伝播する可能
性は少ないから、切断時全伸びを大きくするコードは、
ストリップの両端部の少なくとも１本について適用すれ
ばよい。

【００２１】さらに、ストリップの両端部に切断時全伸
びの大きいコードを適用するのは、この種のストリップ
をタイヤの赤道面に沿ってカーカスのクラウン部の幅方
向で往復するように巻き付ける場合、クラウン部の端部
でのストリップの折り返しは、ストリップを捩ることな
く巻き回しを続行するのが一般的であるから、強化層の
両端部に切断時全伸びの大きいコードを配置するには、
ストリップの一端部でなく両端部に切断時全伸びの大き
いコードを適用する必要があるためである。

【００２２】ここで、ストリップの幅方向端部に配置し
た補強素子の切断時全伸びＳ₀と該補強素子以外の補強
素子の切断時全伸びＳ_iとの比Ｓ₀／Ｓ_iが1.1 〜1.5
の範囲にあり、かつ切断時全伸びＳ_iが1.5 〜4.0 ％で
あることが好ましい。なぜなら、比Ｓ₀／Ｓ_iが1.1 未
満ではコード破断の抑制効果が小さくなり、一方比が1.
5 をこえると、強化層端部でのコード破断は回避される
が、その内側に配置される波形コードが破断する、おそ
れがある。また、切断時全伸びＳ_iが1.5 〜4.0 ％とす
るのは、Ｓ_iが1.5 ％未満になるとコード性能が不十分
になり、一方4.0 ％をこえると、コードを波形またはジ
グザグ形に癖付けするのが難しくなるからである。

【００２３】ちなみに、波形コードにおける波形の癖付
けは、例えば波形におけるピッチｌおよび振幅ａを、
ｌ：16〜84mm、ａ：３〜17mmおよびａ／ｌ：0.01〜0.35
とすることが好ましい。これは、ジグザグ形の場合も同
様に扱うことは勿論である。

【００２４】また、この発明のタイヤでは、カーカスの
補強は強化層にて十分にはかることができるが、必要に
応じて、強化層２に、タイヤの赤道面に対して傾斜した
向きに延びるコード（またはモノフィラメント）の多数
本をゴムで被覆したプライの複数枚を、プライ間でコー
ドが互いに交差する配置で積層した、ベルト３を組み合
わせて、カーカス１のクラウン部を補強することも可能
である。この場合のベルトにおけるコードのタイヤの赤
道面に対する傾斜角度は、対象とするタイヤの通例に従
うもので構わない。そして、ベルト３を追加配置する
際、このベルト３とカーカス１との間に強化層２を配置
するか、ベルトの外側またはベルト３の層間に強化層２
を配置することができる。

【００２５】

【実施例】図２に示したところに従って、切断時全伸び
の異なる波形スチールコードを11本引き揃えてゴム引き
した、種々のストリップを用いて、図３に示したよう
に、カーカス１のクラウン部の幅中心を巻き始端および
終端としてクラウン部の一端から他端間で往復させて巻
き付けた強化層２と、傾斜角度が20°に配置したコード
によるベルト３とを有する、図１に示した構造のタイヤ
を、サイズ：285 ／60Ｒ22.5で試作し、各タイヤについ
てドラム耐久性能試験を実施した。

【００２６】ドラム耐久性能試験は、供試タイヤを22.5
×9.00のリムに組み込んで内圧9.0kgf ／cm²を充填し
たのち、荷重5000kgf および室温38℃の条件下で10000
kmのドラム走行を行って、この走行後のタイヤから取り
出した強化層におけるコードの破断が端部から何番目ま
でのコードに及んでいたかを測定した。この測定結果
を、各ストリップの仕様とともに表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】この発明によれば、複数本の波形コード
によるストリップを、その巻き始端および終端が幅中心
にある、螺旋状に巻き付けて強化層を形成することによ
って、その強化層端部の動きを抑制して強化層の耐セパ
レーション性を向上させたタイヤにおいて、強化層端部
のコード切れを有利に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイヤの幅方向断面を示す図である。

【図２】強化層を形成するストリップの構造を示す図で
ある。

【図３】強化層の形成手順を示す模式図である。

【符号の説明】

１カーカス２強化層３ベルト４トレッド５波形コード６ストリップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対のビード部間でトロイド状に延びる
カーカスを骨格とし、このカーカスのクラウン部を、波
形またはジグザグ形で実質上タイヤの赤道面に沿って延
びる補強素子の複数本を並列に配置した、強化層にて補
強した空気入りタイヤであって、該強化層は、複数本の
補強素子をゴムで被覆したストリップを、上記クラウン
部の中間域に巻き始端および巻き終端を配置してクラウ
ン部の幅方向の一端および他端間を往復する、螺旋状に
連続して巻き回して成り、該ストリップの幅方向両端部
にそれぞれ配置した少なくとも１本の補強素子の切断時
全伸びが、それ以外の補強素子の切断時全伸びより大き
いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】請求項１において、補強素子が金属フィ
ラメントを撚り合わせて成る同一撚り構造の金属コード
であって、ストリップの幅方向両端部にそれぞれ配置し
た少なくとも１本の金属コードの撚りピッチが、それ以
外の金属コードの撚りピッチに比べて小さいことを特徴
とする空気入りタイヤ。
【請求項３】請求項１または２において、カーカスの
径方向外側に、タイヤの赤道面に対して傾斜した向きに
延びる補強素子の多数本をゴムで被覆したプライの複数
枚を積層した、ベルトを有し、このベルトとカーカスと
の間に強化層を配置したことを特徴とする空気入りタイ
ヤ。
【請求項４】請求項１、２または３において、ストリ
ップの幅方向端部に配置した補強素子の切断時全伸びＳ
₀と該補強素子以外の補強素子の切断時全伸びＳ_iとの
比Ｓ₀／Ｓ_iが1.1 〜1.5 の範囲にあり、かつ切断時全
伸びＳ_iが1.5 〜4.0 ％であることを特徴とする空気入
りタイヤ。