JP3837238B2

JP3837238B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3837238B2
Application number: JP20353498A
Authority: JP
Inventors: 紳也張替
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP2000033806A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層の耐久性とユニフォミティとを一層向上するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りラジアルタイヤのベルト層は、複数本の引き揃えられた補強コードに未加硫ゴムを含浸するようにカレンダー処理した帯状体をバイアスカットし、このバイアスカットされた帯片を接合して長尺のベルト材として巻き取り、これを使用時に巻き出してベルト層の長さに切断し、台タイヤ外周に端部同士が一部オーバーラップするように接合させて巻き付けるようにして少なくとも２層のベルト層が配置され、補強コードが層間で互いに交差するようになっている。
【０００３】
しかし、このように構成されたベルト層は、ベルト層の両端部に補強コードの切断端が形成されるため、コードとゴムとが接着されていない部分が存在し、また、層間剪断歪みも大きく、しかも高速走行時にはベルト層両端部に遠心力による外側へのせり上がり現象が発生するので、ベルト層のエッジにセパレーションを招き易い。
【０００４】
従来、上記対策として、例えば、複数本の引き揃えられた補強コードをゴム引きしたストリップ材をトレッド両端部で折り返しながら偏平螺旋状に連続してタイヤ周方向に巻き付けてベルト層を形成する技術の提案がある。このようにストリップ材を偏平状の螺旋巻きにしてベルト層を構成することにより、補強コードの切断端がベルト層端部に形成しないので、ベルト層の耐エッジセパレーション性を改善することができる。
【０００５】
しかし、上記のようなストリップ材を用いたベルト層においても、ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部のスプライス部には、コード切断端部同志の接合であるため、例えば、長手方向に直角に切断した端部同志を突き合わせした場合には、応力集中によるセパレーショッを生ずることがある。また、これを避けるため、端部同志をオーバーラップさせた場合には、スプライス部が段差状になってタイヤのユニフォミティが低下する問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数本の引き揃えられた補強コードをゴム引きしたストリップ材を利用してベルト層を形成した際の、タイヤ耐久性とユニフォミティの一層の向上を可能にする空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、トレッド部のカーカス層外周に、複数本の引き揃えられた補強コードをゴム引きしたストリップ材をタイヤ周方向に傾斜させると共にショルダー部で折り返しながら巻回させ、タイヤ幅方向横断面で偏平ループ状かまたは偏平Ｓ字状若しくはＺ字状に積層したベルト層を形成し、前記ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部とを前記カーカス層外周に投影したとき互いに凹凸状に噛み合う突き合わせ状にしたことを特徴とする。
【０００８】
このように複数本の引き揃えられた補強コードをゴム引きしたストリップ材をタイヤ周方向に傾斜させながら、かつショルダー部で折り返しながらカーカス層外周に連続して巻き付けてベルト層を形成する場合、ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部とをオーバーラップさせずに突き合わせ接合にするので、ユニフォミティを改善することができる一方、その突き合わせ接合形状を凹凸状にするので、補強コード端を巻き付け方向前後に分散させることができて、応力集中を低減させ、スプライス部で破壊が進行するのを遅速させ、タイヤの耐久性を向上することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例をタイヤセンターラインＣＬから片側だけを半断面にして示す。１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。タイヤ内側にカーカス層４が１層配置され、その両端部４ａが左右のビード部２に配設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層外周には、複数本の引き揃えられた補強コードｆをゴム引きしたストリップ材Ｓをタイヤ周方向に傾斜させると共にショルダー部で図３（ａ）のように折り返しながら連続して巻回させ、タイヤ幅方向横断面で偏平ループ状（図３（ｂ））に積層し、補強コードｆが層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するようにした２層のベルト層７が埋設されている。
【００１０】
このベルト層７は、例えば、複数本の補強コードを平行に引き揃えて未加硫ゴムで集束されたストリップ材を回転ドラム上に螺旋状に連続して密接するように巻き上げた筒状体を形成し、この筒状体を回転ドラムから外して、その長手方向に沿って押しつぶすことによって得られる偏平筒状のベルト材を加硫前のグリーンタイヤ成形時にアセンブルして形成することができる。
【００１１】
ストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２とは、ベルト層７の中心部側に位置し、端部相互が突き合わされて接合されるようになっており、本発明では、更に、ストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２とがジグザグの凹凸状に形成され、その凹凸部が突き合わせ接合され、カーカス層外周に投影したとき互いに凹凸状に噛み合う突き合わせ状になっている。
【００１２】
このように複数本の引き揃えられた補強コードｆをゴム引きしたストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２とを、オーバーラップさせずに突き合わせ接合にしたので、ユニフォミティを向上することができる。
また、ベルト層７を構成するストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２とを凹凸状にして噛み合う突き合わせ形状にすることで、スプライス部Ｘにおけるストリップ材Ｓの補強コード端を巻き付け方向前後に分散させることができるため、長手方向に直交した端部同志を突き合わせる場合のような応力集中を補強コード端に招かずに分散でき、それによって、スプライス部Ｘの破壊の進行を遅くすることができ、タイヤの耐久性を端部同志を一部オーバーラップさせて接合したベルト層と同等以上に高めることができる。
【００１３】
図４〜６は、本発明の空気入りラジアルタイヤに用いられるベルト層の他の例を示す。このベルト層７では、タイヤ周方向に傾斜させたストリップ材Ｓをショルダー部でタイヤ外径側に図５（ａ）のように折り返しながらジグザグ状に連続してタイヤ周方向Ｔに巻回し、タイヤ幅方向横断面で偏平Ｓ字状若しくはＺ字状（図５（ｂ））に積層した構造になっている。ストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２は、図６に示すように、ストリップ材層を介して外周側と内周側に分かれて配置されるが、このようなストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２とをカーカス層外周に投影したとき互いに凹凸状に噛み合う突き合わせ状にすることで、上記と同様の効果を奏することができる。
【００１４】
本発明において、ストリップ材Ｓのジグザグ状に形成された端部Ｓ１，Ｓ２は、図７に示すように、双方の凹凸突き合わせ部の頂点について、連続して隣り合う３個の頂点Ｐ，Ｑ，Ｒ間を直線で結ぶ２本の線分ＰＱ，ＱＲがなす角度θが０°＜θ＜１３５°となるようにするのが好ましい。図では、ジグザグ状の両端部Ｓ１，Ｓ２に複数の凹部がそれぞれ形成されており、その複数の凹部の角度θを上記の範囲にすることが望ましい。角度θが１３５°を越えると、タイヤの耐久性を効果的に高めることが困難になる。
【００１５】
また、角度θを上記の範囲に規制したスプライス部Ｘにおいて、凹凸突き合わせ部頂点間を結ぶ線分の内、最短の距離Ｌ(mm)を補強コードｆの直径ｄ(mm)に対してＬ＞３０ｄの関係にするのがよい。距離Ｌが３０ｄ以下になると、応力を効果的に分散することが難しくなる。上限値としては、スプライス精度の観点から２００ｄ以下にするのが好ましい。なお、図７では、図２におけるスプライス部を示しているが、図４のようなスプライス部の構造であっても、角度θと距離Ｌは同様にすることができる。
【００１６】
上記実施形態では、ストリップ材Ｓの巻始め端部Ｓ１と巻終わり端部Ｓ２はジグザグ状に形成されているが、それに代えて曲線状の波型形状や曲線とジグザグ線とを組み合わせたものであってもよく、凹凸形状で噛み合うような突き合わせ状となるものであればよい。
ベルト層７の補強コードとしては、従来のベルト層に用いられている公知の高強度、高弾性率のコードがいずれも使用可能である。例えば、スチールコード、スチールフィラメントの他、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維等の引張弾性率１５００kgf/mm²以上の有機繊維コードを好ましく使用することができる。
【００１７】
本発明では、ベルト層７の形成に用いられるストリップ材Ｓは、幅が３mm以上５０mm以下のものを好ましく使用することができる。
ベルト層７の補強コードｆのタイヤ周方向Ｔに対する角度としては、１５〜４５°の範囲にするのが好ましい。
上述した実施形態では、ベルト層７の層数を２層にした例を示したが、それに限定されず、偶数層であればよい。
【００１８】
【実施例】
実施例１
タイヤサイズを１９５／７０Ｒ１４で共通にし、図１の構成の空気入りタイヤにおいて、ベルト層のストリップ材を図３（ｂ）のようなループ状で端部同志をジグザグ状にして突き合わせ接合し、表１のように角度θと距離Ｌを変えた本発明タイヤ１〜３と、ベルト層のストリップ材を図５（ｂ）のようにＺ字状にして端部同志をジグザグ状にした本発明タイヤ４、本発明タイヤ１においてストリップ材の端部同志を長手方向に直角にして突き合わせ接合した比較タイヤ１、比較タイヤ１においてストリップ材の端部同志を５mmオーバーラップさせて接合した比較タイヤ２、及び本発明タイヤ１においてベルト層に補強コードの切断端をベルトエッジに有する２層のベルト層をその各端部同志を５mmオーバーラップさせて接合した従来タイヤとをそれぞれ作製した。
【００１９】
各試験タイヤにおいて、補強コードとして２＋２×０．２５構造のスチールコードを使用し、そのコード径ｄは０．６５mmで共通である。
これら各試験タイヤをリムサイズ１４×６ＪＪのリムに装着し、以下に示す測定条件により、水圧耐久性及びユニフォミティの評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００２０】
水圧耐久性
各試験タイヤを水圧により内圧２００kPa まで上昇させ、１５分間保持する。その後１５０kPa/min.で水圧により昇圧し、タイヤが破壊するまでの圧力を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、タイヤ耐久性が高い。
ユニフォミティ
ＪＡＳＯＣ６０７の試験方法に準拠して実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、ユニフォミティが優れている。
【００２１】
【表１】

【００２２】
表１から明らかなように、本発明タイヤは、タイヤ耐久性を効果的に改善しながら、ユニフォミティを向上できることが判る。
【００２３】
【発明の効果】
上述したように本発明は、複数本の引き揃えられた補強コードをゴム引きしたストリップ材を利用してベルト層を形成する場合、ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部とをカーカス層外周に投影したとき互いに凹凸状に噛み合う突き合わせ状にしたので、タイヤ耐久性とユニフォミティとを一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１のベルト層の要部平面図である。
【図３】（ａ）は図２のベルト層におけるストリップ材の折り返し状態を示す説明図、（ｂ）はＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】図１のベルト層の他の例を示す要部平面図である。
【図５】（ａ）は図４のベルト層におけるストリップ材の折り返し状態を示す説明図、（ｂ）はＹ−Ｙ矢視図である。
【図６】図４のスプライス部の拡大断面図である
【図７】ストリップ材を偏平螺旋巻き構造にしたベルト層のスプライス部の拡大平面図である。
【符号の説明】
１トレッド部２ビード部
３サイドウォール部４カーカス層
５ビードコア６ビードフィラー
７ベルト層ＣＬタイヤセンターライン
Ｓストリップ材Ｓ１巻始め端部
Ｓ２巻終わり端部Ｔタイヤ周方向
Ｘスプライス部ｆ補強コード

Claims

トレッド部のカーカス層外周に、複数本の引き揃えられた補強コードをゴム引きしたストリップ材をタイヤ周方向に傾斜させると共にショルダー部で折り返しながら巻回させ、タイヤ幅方向横断面で偏平ループ状かまたは偏平Ｓ字状若しくはＺ字状に積層したベルト層を形成し、前記ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部とを前記カーカス層外周に投影したとき互いに凹凸状に噛み合う突き合わせ状にした空気入りラジアルタイヤ。
前記ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部とをジグザグ状或いは波形状にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ストリップ材の巻始め端部と巻終わり端部とのスプライス部に形成される連続して隣り合う３個の凹凸突き合わせ部の頂点間を直線で結ぶ２本の線分がなす角度θをθ＜１３５°にし、かつ隣接する頂点間の内の最短の距離Ｌ(mm)を前記補強コードの直径ｄ(mm)に対してＬ＞３０ｄにした請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。