JP2828208B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2828208B2 JP63241837A JP24183788A JP2828208B2 JP 2828208 B2 JP2828208 B2 JP 2828208B2 JP 63241837 A JP63241837 A JP 63241837A JP 24183788 A JP24183788 A JP 24183788A JP 2828208 B2 JP2828208 B2 JP 2828208B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ベルト層の半径方向外側に補強層を配置
した空気入りタイヤに関する。
従来の技術 従来、高速走行時におけるベルト端セパレーションの
防止を図った空気入りタイヤ1としては、例えば特開昭
57ー209403号公報に記載さているようなものが知られて
いる。このものは第4図に示すように、2層のベルトプ
ライ2を重ね合わせて構成したベルト層3と、このベル
ト層3の幅方向両端部でその半径方向外側に配置され1
層以上の補強プライ4からなる補強層5と、を備えたも
のであり、各ベルトプライ2にはタイヤ赤道面6に対す
る傾斜角が同一である多数本の補強コード7が埋設され
るとともに、これらの補強コード7をベルトプライ2同
士で互いに交錯されている。一方、補強プライ4にはタ
イヤ赤道面6に対する傾斜角が0度、即ち周方向に延び
る複数本の補強コード8が埋設されている。
発明が解決しようとする課題 そして、前述したような空気入りタイヤ1は、接地し
たとき第5図に示すように曲げ変形するため、このよう
な変形領域の空気入りタイヤ1には中立面により半径方
向内側において周方向張力が生じ、一方、中立面より半
径方向外側において周方向圧縮力が生じる。ここで、前
述したような補強層5が設けられていない空気入りタイ
ヤでは、前記中立面はベルト層の厚さ方向中央部、例え
ば2層のベルトプライからベルト層が構成されている場
合にはこれらベルトプライ間近傍に位置するが、前述の
ように補強層5が設けられている空気入りタイヤ1で
は、該補強層5が高剛性で殆ど伸縮できないため、該補
強層5と最外側のベルトプライ2との間近傍に中立面が
位置することになる。そして、このような周方向張力は
中立面から半径方向内側に離れるほど大きくなり、換言
すれば内層側のベルトプライ2ほど大きくなるのであ
る。また、このような周方向張力がベルトプライ2に作
用すると、補強コード7が周方向に対して傾斜している
ために周方向に変形して層内で剪断変形が生じ、この結
果、ベルトプライ2端のゴムに周方向引張変形に伴う剪
断歪が発生するのである。また、空気入りタイヤ1内に
内圧を充填することによっても各ベルトプライ2にはほ
ぼ同一値の周方向張力が生じ、これらの周方向張力は前
述した接地変形に基ずく周方向張力に加算される。この
ようなことから補強層5を設けた空気入りタイヤ1の場
合には、内層側ベルトプライ2のベルト端においてセパ
レーションが発生し易いという問題がある。
なお、このような問題は前述のようにベルト層3の半
径方向外側に補強層5を設けた空気入りタイヤ1に特有
のもので、例えば特公昭48ー5643号公報に記載されてい
るような空気入りタイヤ、即ちベルト層の軸方向両端部
を外内側から包み込む補強層を設けた空気入りタイヤの
場合には生じないのである。それは、このような空気入
りタイヤの場合、補強層によってベルト層の周方向剛性
が中立面の内外側においてほぼ同等に高められるため、
最内側のベルトプライおよび最外側のベルトプライのプ
イ端にそれぞれ発生する剪断歪はほぼ等しいからであ
る。
この発明は、ベルト層の半径方向外側に補強層を配置
した空気入りタイヤの接地変形に基ずくベルト端セパレ
ーションを効果的に防止することを目的とする。
課題を解決するための手段 このような目的は、タイヤ赤道面に対する傾斜角が10
度から40度の範囲内にある多数本の補強素子が埋設され
た2層以上のベルトプライを該補強素子同士が交錯する
よう重ね合わせて構成したベルト層と、ベルト層の半径
方向外側に配置され、タイヤ赤道面に対する傾斜角が前
記補強素子の傾斜角より小さい補強エレメントが埋設さ
れた1層以上の補強プライからなる補強層と、を備えた
空気入りタイヤにおいて、最外側ベルトプライより半径
方向内側のベルトプライに埋設された補強素子の傾斜角
を、該最外側ベルトプライに埋設された補強素子の傾斜
角より大とすることにより、接地変形および内圧充填に
基づく周方向引張変形に伴うベルトプライ端での剪断歪
を抑制することで達成することができる。
作用 前述のようにベルト層の半径方向外側に、ベルトプラ
イの補強素子の傾斜角より小さい傾斜角の補強エレメン
トが埋設された高剛性の補強層を配置したため、ベルト
層より半径方向外側の周方向剛性のみが高くなり、この
結果、空気入りタイヤの中立面が補強層と最外側のベル
トプライとの間近傍に移動したのである。ここで、この
中立面より半径方向内側に位置するベルトプライ端に
は、接地変形および内圧充填に基ずく周方向引張変形に
伴う剪断歪が生じるが、この剪断歪は中立面から半径方
向内側に離れるほど大きくなり、セパレーションが生じ
易くなる。このため、この発明では最外側ベルトプラ
イ、即ち補強層に最も近接したベルトプライより半径方
向内側のベルトプライ(内層側ベルトプライ)に埋設さ
れた補強素子のタイヤ赤道面に対する傾斜角を、該最外
側ベルトプライに埋設された補強素子のタイヤ赤道面に
対する傾斜角より大としたのである。この結果、内層側
ベルトプライに周方向張力が作用した場合、ベルト端に
おける補強素子の変位量が小さくなり、この結果、剪断
歪が小さくなってセパレーションが効果的に防止される
のである。
実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基いて説明する。
第1、2図において、11は空気入りタイヤであり、こ
の空気入りタイヤ11は、一対のビード12、13と、これら
ビード12、13において幅方向両端部が折り返されトロイ
ダル状をした少なくとも1層(この実施例では1層)の
カーカスプライ14からなるカーカス層15とを有し、前記
カーカスプライ14内には子午線方向に延びる多数本の補
強コード16が埋設されている。前記カーカス層15の半径
方向外側には2層以上、この実施例では2層のベルトプ
ライ17、18を重ね合わせて構成したベルト層19が配置さ
れ、各ベルトプライ17、18内にはタイヤ赤道面20に対す
る傾斜角a、bが10度から40度の範囲内にある多数本の
補強素子として補強コード21、22がそれぞれ埋設されて
いる。そして、最外側に位置するベルトプライ18、換言
すれば後述する補強層25、26に隣接するベルトプライ18
より半径方向内側に配置されているベルトプライ17に埋
設された補強コード21の傾斜角aは、該最外側ベルトプ
ライ18に埋設された補強コード22の傾斜角bより大き
い。ここで、ベルトプライが3層以上の場合には、内側
のベルトプライほど、換言すれば後述する補強層25、26
から離れるほど、補強コードの傾斜角を大にすることが
好ましい。また、これら隣接するベルトプライ17、18の
補強コード21、22同士は互いに交錯している。そして、
このベルト層19の半径方向外側にはトレッド層23が配置
されている。25、26はベルト層19の半径方向外側に配置
されたレイヤーと呼ばれる一対の補強層であり、各補強
層25、26は1層以上(この実施例では1層)の補強プラ
イ27、28を重ね合わせることにより構成される。各補強
層25、26はベルト層19の幅より狭く、その幅方向内端部
がベルト層19の幅方向両端部に重なり合っている。各補
強プライ27、28内にはタイヤ赤道面20に対する傾斜角が
前記補強コード21、22の傾斜角a、bより小さい(この
実施例ではタイヤ赤道面20に実質平行な、即ち実質周方
向に延びる)補強エレメント29、例えば直線状のナイロ
ンコードが複数本埋設されている。また、この発明にお
いては、第3図に示すように、補強エレメント30をタイ
ヤ赤道面20に実質平行なスチールコードまたはスチール
フィラメントから構成するとともに、該補強エレメント
30を補強プライ27、28の表裏面に平行な平面内において
波状に、例えば、方形波状、三角波状、正弦波状等に折
曲げて配置してもよい。
次に、この発明の一実施例の作用について説明する。
前述したような空気入りタイヤ11に正規内圧を充填し
て走行させると、空気入りタイヤ11は第5図に示すよう
に接地によって曲げ変形する。このとき、接地領域の空
気入りタイヤ11には、中立面より半径方向内側において
周方向張力が生じ、一方、中立面より半径方向外側にお
いて周方向圧縮力が発生する。ここで、前記補強層25、
26は、傾斜角が補強コード21、22の傾斜角a、bより小
さい補強エレメント29が埋設さているため、周方向剛性
が極めて高く、殆ど伸縮することができない。このた
め、ベルト層19の半径方向外側の周方向剛性のみが高く
なり、中立面が前記補強層25、26と最外側のベルトプラ
イ18との間近傍に移ったのである。そして、前述したよ
うな周方向張力はこの中立面から半径方向内側に離れる
ほど、換言すれば内層側のベルトプライほど大きくな
る。また、このような周方向張力が各ベルトプライ17、
18に作用すると、各ベルトプライ17、18の層内で剪断変
形が生じ、この結果、ベルトプライ17、18の端の補強コ
ード21、22が周方向に変位する。これにより、ベルトプ
ライ17、18の端のゴムに剪断歪が生じる。また、前述し
たように空気入りタイヤ11内に正規内圧を充填したが、
この内圧により空気入りタイヤ11は膨張して各ベルトプ
ライ17、18にほぼ同一値の周方向張力が生じ、これらの
周方向張力は前述した接地変形に基ずく周方向張力に加
算される。このようなことから、補強層25、26を設けた
空気入りタイヤ11の場合には、内層側のベルトプライほ
ど、また、ベルト端に近いほど剪断歪が大きくなり、最
内層のベルトプライのプライ端近傍においてセパレーシ
ョンが発生し易くなるのである。このため、この実施例
では最外側ベルトプライ18より内層側のベルトプライ17
に埋設された補強コード21の傾斜角aを、該最外側ベル
トプライ18に埋設された補強コード22の傾斜角bより大
としたのである。この結果、内層側のベルトプライ17に
従来と同一の周方向張力が作用した場合、ベルト端にお
ける補強コード21の変位量は従来のベルト端における変
位量より小さくなり、これにより、周方向引張変形によ
る剪断歪が小さくなって内層側ベルトプライのベルト端
におけるセパレーションが効果的に防止されるのであ
る。
次に、試験例を説明する。この試験を開始するに当っ
て、比較タイヤ1、2と供試タイヤ1、2、3との5種
類のタイヤを準備したが、各タイヤはいずれも2枚のベ
ルトプライ、即ち補強層に隣接する最外側ベルトプライ
および内層側ベルトプライからなるベルト層と、このベ
ルト層の幅方向両端部でその半径方向外側に配置され、
タイヤ赤道面に実質平行な補強エレメントが埋設された
1枚の補強プライからなる補強層と、を備えたタイヤで
あった。ここで、各タイヤの諸元は別表の通りであり、
タイヤサイズはいずれも175SR13であった。次に、この
ような各タイヤに1.9kg/cm2の内圧を充填した後、470kg
の荷重を負荷し、120km/時の速度から30分毎に5Km/時だ
け速度を増し、故障発生時の速度を求めた。その結果を
別表に示すが、この別表から本発明を実施した各供試タ
イヤでは高速耐久性が大幅に向上したことが理解でき
る。
なお、前述の実施例においては、補強層25、26がレイ
ヤーである場合について説明したが、この発明において
は、補強層はベルト層より幅広で該ベルト層の半径方向
外側を全幅に亘って被覆する、いわゆるキャップであっ
てもよい。
発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、ベルト層の
半径方向外側に高剛性の補強層を配置した空気入りタイ
ヤにおいて、接地変形に基ずくベルト端セパレーション
を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すその子午線断面図、
第2図はその破断平面図、第3図はこの発明の他の実施
例を示す第2図と同様の破断平面図、第4図は従来の空
気入りタイヤの破断平面図、第5図は接地時のタイヤ変
形を示すタイヤ赤道面上での断面図である。 17、18……ベルトプライ、19……ベルト層 20……タイヤ赤道面、21、22……補強素子 25、16……補強層、27、28……補強プライ 29、30……補強エレメント、a、b……傾斜角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 9/08 - 9/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タイヤ赤道面に対する傾斜角が10度から40
    度の範囲内にある多数本の補強素子が埋設された2層以
    上のベルトプライを概補強素子同士が交錯するよう重ね
    合わせて構成したベルト層と、ベルト層の半径方向外側
    に配置され、タイヤ赤道面に対する傾斜角が前記補強素
    子の傾斜角より小さい補強エレメントが埋設された1層
    以上の補強プライからなる補強層と、を備えた空気入り
    タイヤにおいて、最外側ベルトプライより半径方向内側
    のベルトプライに埋設された補強素子の傾斜角を、該最
    外側ベルトプライに埋設された補強素子の傾斜角より大
    とすることにより、接地変形および内圧充填に基づく周
    方向引張変形に伴うベルトプライ端での剪断歪を抑制す
    るようにしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記補強プライに埋設されている補強エレ
    メントを該補強プライの表裏面に平行な平面内において
    波状に折り曲げた請求項1記載の空気入りタイヤ。
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JPS59143801U (ja) * 1983-03-17 1984-09-26 株式会社ブリヂストン 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

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