JP4031243B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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