JP4031243B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バットレス部にコード補強層を設けることにより高速耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーカスの外側にベルト層を配し、トレッド部をタガ効果を有して補強したラジアルタイヤでは、ベルト層の拘束力がその外端部において劣るため、高速走行する際、遠心力等によってタイヤのショルダー部にリフティングが発生しやすい。その結果、ベルト層の外端を起点として剥離損傷を誘発するなど耐久性が低下する傾向にある。
【０００３】
そこで、従来においては、前記リフティングを抑制し高速耐久性を高めるために、前記ベルト層の外側に、ナイロン等のバンドコードを周方向に螺旋巻きしたバンド層を設け、ベルト層外端部での拘束力を補うことが行われている。このバンド層で補強したタイヤは、例えば２０分毎に１０ｋｍ／ｈづつスピードアップさせるなどの所謂ステップスピード方式の高速耐久試験（例えばＥＣＥ３０等の規格試験）において、優れた高速耐久性能を発揮することが認められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者が研究した結果、前記タイヤは、例えば高速度で長時間走行させるなど、より実使用に近い連続高速走行における耐久性に対しては、充分満足しうる効果が得られていないことが判明した。これは、長時間の高速走行では、むしろベルト層よりもタイヤ軸方向外側のバットレス部の影響が大きく、このバットレス部が長時間の高速走行によって徐々にせり上がり、ショルダー部のリフティングを誘発させるためと推測される。
【０００５】
そこで本発明は、バットレス部に、半径方向外端部がカーカスとベルト層との間で狭持され、かつ半径方向内端部がカーカスのプライ本体部とプライ折返し部との間で狭持されたコード補強層を設けることを基本として、バットレス部の動きを効果的に拘束でき、ショルダー部のリフティングを抑制し、ステップスピード方式における高速耐久性に加え、実使用により近い連続高速走行における耐久性をも向上しうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、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に至るプライ本体部に前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を一連に設けた少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配される２枚のベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記カーカスの前記プライ折返し部の半径方向外端部は、タイヤ最大幅点よりも半径方向外方で途切れ、
かつバットレス部に、前記カーカスの外面に沿ってのびかつ有機繊維の補強コードをタイヤ周方向に対して３０〜６０度の角度で配列したコード補強層を設けるとともに、
該コード補強層は、その半径方向外端部を前記カーカスとベルト層との間で狭持させ、かつ半径方向内端部を前記カーカスのプライ本体部とプライ折返し部との間で狭持させたことを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記コード補強層は、前記半径方向外端部が前記ベルト層と重複する上の重複部の巾を２０〜４０ｍｍとするとともに、前記半径方向内端部が前記プライ折返し部となす下の重複部の巾を１０〜２０ｍｍとしたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項３の発明では、前記ベルト層は、そのタイヤ軸方向外端部を、バンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層で被覆したことを特徴としている。
【０００９】
又請求項４の発明では、前記カーカスは、半径方向内側のカーカスプライと外側のカーカスプライとからなり、前記外側のカーカスプライのプライ折返し部の外端部は、前記コード補強層の内端部よりも半径方向内側で途切れることにより該内端部との間に離間部を形成したことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤが、オフロード兼用の４ＷＤ用タイヤである場合を例示する断面図である。
図１において、空気入りラジアルタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具えている。
【００１１】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから構成される。カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に採用される。
【００１２】
各カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、夫々、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部１０の両端に、該ビードコア５の廻りを内側から外側に折返して係止されるプライ折返し部１１を一連に具え、このプライ本体部１０とプライ折返し部１１との間には、前記ビードコアから半径方向外方にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配置される。
【００１３】
前記カーカスプライ６Ａ、６Ｂのうち、少なくとも１枚のカーカスプライ、本例では半径方向内側のカーカスプライ６Ａは、そのプライ折返し部１１Ａが、前記ビードエーペックスゴム８を越えてタイヤ最大幅点Ｍよりも半径方向外方まで巻き上げられて終端している。本例では、半径方向外側のカーカスプライ６Ｂも同様に、そのプライ折返し部１１Ｂが、タイヤ最大幅点Ｍよりも半径方向外方まで巻き上げられた場合を例示している。このとき、前記プライ折返し部１１Ｂの外端部Ｂｅ（以下、折返し端部Ｂｅという場合がある）は、前記プライ折返し部１１Ａの外端部Ａｅ（以下、折返し端部Ａｅという場合がある）よりも半径方向内側で終端し、これによって該折返し端部Ｂｅは、前記プライ折返し部１１Ａによって被覆保護され、そのコード端ルースが抑制される。
【００１４】
なお前記「タイヤ最大幅点Ｍ」とは、タイヤ子午断面おいて、サイドウォール部３の輪郭線３Ｓがタイヤ軸方向外方に最も張出す点であって、この輪郭線３Ｓには、装飾用のセレーション、標章表示用のリブ、保護用のプロテクトリブなどの部分的な凹凸は含まない。
【００１５】
次に、前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３０°の角度で配列した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。前記ベルトコードとしては、スチールコードが好ましく採用しうるが、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードも必要に応じて用いうる。
【００１６】
又本例では、前記ベルト層７の外側には、このベルト層７の外端部７Ｅ（以下ベルト端部７Ｅという場合がある）における拘束力の低下を補い高速耐久性を高める目的で、ナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンドプライ９Ａからなるバンド層９を設けている。このバンドプライ９Ａとしては、前記ベルト端部７Ｅのみを覆う左右一対のエッジバンドプライ、或いはベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライが使用でき、これらを単独、或いは組み合わせてバンド層９が形成される。本例では、バンド層９がエッジバンドプライからなる場合を例示している。
【００１７】
そして本実施形態では、前記タイヤ１のバットレス部Ｂｓに、前記カーカス６の外面に沿ってのびるコード補強層１２を設けている。
【００１８】
このコード補強層１２は、有機繊維の補強コードをタイヤ周方向に対して３０〜６０度の角度、好ましくは４０〜５０度の角度で配列した補強プライ１２Ａからなり、カーカス６のプライ本体部１０の外面に重置して半径方向の内外に延在する。
【００１９】
又コード補強層１２は、図２に示すように、その半径方向外端部１２Ｕが、前記プライ本体部１０とベルト層７との間で狭持されて終端し、かつ半径方向内端部１２Ｌが、前記プライ本体部１０とプライ折返し部１１との間で狭持されて終端している。
【００２０】
このように、外端部１２Ｕ及び内端部１２Ｌを共に狭持させてコード補強層１２を構成することにより、前記カーカス６とベルト層７とコード補強層１２とが有機的に結合しあい、バットレス部Ｂｓを効果的に補強することができる。特に、補強コードがカーカスコードと少なくとも１５度以上の角度を有して交差配列するため、バットレス部Ｂｓの剛性が高まりその動きが拘束される結果、半径方向外方へのせり上がりが抑制される。
【００２１】
さらに、前記外端部１２Ｕがベルト層７と重複する上の重複部ＪＵでは、ベルトコードと補強コードとカーカスコードとの３者が相互に交差する強固なトラス構造を形成するため、ベルト端部７Ｅにおけるタガ効果が増加する。従って、前記バットレス部Ｂｓでのせり上がりの抑制効果と相俟って、ショルダー部のリフティングが効果的に抑えられ、ステップスピード方式における高速耐久性に加え、実使用に近い連続走行における高速耐久性をも大巾に向上しうる。
【００２２】
なお本例の如くバンド層９を設けた場合には、前記上の重複部ＪＵでは、バンドコードとベルトコードと補強コードとカーカスコードとの４者が相互に交差するなど、より強固なトラス構造を形成でき高速耐久性の向上により好ましい態様となる。
【００２３】
ここで、各高速耐久性の向上効果を有効に発揮させるためには、前記上の重複部ＪＵのコード補強層１２に沿った巾ＷＵを、２０〜４０ｍｍとするのが好ましい。前記巾ＷＵが２０ｍｍ未満では、高速耐久性の向上効果が充分確保できず、また場合によっては、前記外端部１２Ｕの端縁を起点としたコード端ルースが誘発されるなど、逆に高速耐久性を低下させる恐れも生じる。又前記巾ＷＵが４０ｍｍを越えると、高速耐久性のさらなる向上効果が見込めなくだけでなく、トレッド部２の剛性が過度に高められる結果、乗り心地性が損なわれる傾向となる。
【００２４】
なおトレッド部２にタイヤ周方向にのびる縦溝Ｇが配される場合、前記外端部１２Ｕの端縁は、この縦溝Ｇの溝底位置よりもタイヤ軸方向内側或いは外側に外れることが必要である。もし溝底位置にある場合には、剛性の弱所となって前記端縁の位置でベルト層７が折れ曲がりベルト損傷を招く恐れが生じる。
【００２５】
又コード補強層１２の前記内端部１２Ｌは、折返し端部Ａｅと重複部ＪＬを形成しており、これによって内端部１２Ｌの動きを拘束するとともに、該内端部１２Ｌを被覆保護し、前述の高速耐久性の向上効果が達成される。そのためには、この重複部ＪＬの前記コード補強層１２に沿う巾ＷＬを１０〜２０ｍｍとすることが好ましい。前記巾ＷＬが１０ｍｍ未満では、コード補強層１２によるバットレス部Ｂｓへの補強効果が不十分となり、かつ内端部１２Ｌの端縁でコード端ルースを招く傾向となる。又巾ＷＬが２０ｍｍを越えると、端部が、ビードエーペックスゴム８の外端に近づき、歪が大きくなってコードルースの起点となる、又乗心地の悪化をともなうという不具合を生じる。
【００２６】
なお本例の如く、カーカス６が２枚のプライで形成される場合には、外側のカーカスプライ６Ｂの前記折返し端部Ｂｅは、前記内端部１２Ｌよりも半径方向内側で途切れさせ、この内端部１２Ｌとの間に離間部Ｋを形成することが好ましい。これは、重複による剛性段差をできるだけ抑えて応力集中による損傷を避けるためである。又前記離間部Ｋは、その距離ＷＫを５ｍｍ以上確保することが好ましく、これによって、内端部１２Ｌ及び折返し端部Ｂｅの各端縁での応力をより分散せしめ、コード端ルースを抑制する。
【００２７】
ここで、前記補強コードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の低モジュラスの有機繊維コードが採用しうるが、補強効果の観点からポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードがより好適に採用しうる。
【００２８】
又本例の如く、本実施形態のタイヤ１をオフロード兼用の４ＷＤ用タイヤとして形成した場合には、前記コード補強層１２は、高速耐久性の向上以外に、バットレス部Ｂｓでの耐カット性を高め、岩石等との接触による亀裂損傷からカーカス６を保護する保護層として機能させることもできる。
【００２９】
係る場合には、さらに前記バットレス部Ｂｓに、周方向にのびる保護用のプロテクトリブ１３を前記輪郭線３Ｓから***させて形成することが好ましく、このとき前記プロテクトリブ１３によって、前記折返し端部Ａｅの端縁を被覆し亀裂損傷から保護するのがよい。
【００３０】
なお図３に、カーカス６が内側のカーカスプライ６Ａのみから形成される場合を例示している。
【００３１】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３２】
【実施例】
サイズが２６５／７０Ｒ１６の４ＷＤ用タイヤを表１の仕様により試作するとともに、各試供タイヤの高速耐久性をステップスピード方式、標準内圧での連続走行、低内圧での連続走行において夫々測定するとともに、バットレス部における耐衝撃性能をテストした。表１以外の仕様は各タイヤとも同一である。
【００３３】
（１）高速耐久性（ステップスピード方式）：
ＥＣＥ３０に準拠し、試供タイヤを、リム（１６×７ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（８．７９ｋＮ）の条件にて１０ｋｍ／ｈ−２０分のステップスピード方式にてドラム上を走行させ、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。
【００３４】
（２）高速耐久性（標準内圧での連続走行）：
試供タイヤを、リム（１６×７ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（８．７９ｋＮ）、速度（１７０ｋｍ／ｈ）の条件にてドラム上を走行させ、タイヤが破壊したときの走行距離を測定した。
【００３５】
（３）高速耐久性（低内圧での連続走行）：
試供タイヤを、リム（１６×７ＪＪ）、内圧（１４０ｋＰａ）、荷重（８．７９ｋＮ）、速度（１７０ｋｍ／ｈ）の条件にてドラム上を走行させ、タイヤが破壊したときの走行距離を測定した。
【００３６】
（４）耐衝撃性能：
ＪＩＳ Ｄ４２３０に準じたプランジャー破壊試験を行い、バットレス部におけるプランジャー値を測定した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
テストの結果、実施例のものは、比較例と比べ、特に標準内圧及び低内圧での連続走行において高速耐久性を大幅に向上することができ、実車における高速耐久性の向上に極めて有効であることが確認できる。
【００３９】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、バットレス部に、半径方向外端部がカーカスとベルト層との間で狭持され、かつ半径方向内端部がカーカスのプライ本体部とプライ折返し部との間で狭持されたコード補強層を設けているため、バットレス部の動きを効果的に拘束でき、ショルダー部のリフティングを抑制し、ステップスピード方式における高速耐久性に加え、実使用により近い連続高速走行における耐久性をも向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】その主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の他の例を示す断面図である。
【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
６Ａ、６Ｂ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ、７Ｂ ベルトプライ
９ バンド層
１０ プライ本体部
１１ プライ折返し部
１２ コード補強層
１２Ｕ 外端部
１２Ｌ 内端部
Ａｅ プライ折返し部の半径方向外端部
Ｂｓ バットレス部
ＪＵ 上の重複部
ＪＬ 下の重複部
Ｋ 離間部
Ｍ タイヤ最大幅点

Claims (4)

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に至るプライ本体部に前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を一連に設けた少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配される２枚のベルトプライからなるベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
   前記カーカスの前記プライ折返し部の半径方向外端部は、タイヤ最大幅点よりも半径方向外方で途切れ、
   かつバットレス部に、前記カーカスの外面に沿ってのびかつ有機繊維の補強コードをタイヤ周方向に対して３０〜６０度の角度で配列したコード補強層を設けるとともに、
   該コード補強層は、その半径方向外端部を前記カーカスとベルト層との間で狭持させ、かつ半径方向内端部を前記カーカスのプライ本体部とプライ折返し部との間で狭持させたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記コード補強層は、前記半径方向外端部が前記ベルト層と重複する上の重複部の巾を２０〜４０ｍｍとするとともに、前記半径方向内端部が前記プライ折返し部となす下の重複部の巾を１０〜２０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ベルト層は、そのタイヤ軸方向外端部を、バンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層で被覆したことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記カーカスは、半径方向内側のカーカスプライと外側のカーカスプライとからなり、前記外側のカーカスプライのプライ折返し部の外端部は、前記コード補強層の内端部よりも半径方向内側で途切れることにより該内端部との間に離間部を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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