JP2004009758A

JP2004009758A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2004009758A
Application number: JP2002161848A
Authority: JP
Inventors: Shinya Harikae; 張替　紳也
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】補強コードを芯体ベルト層の端部で折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１のカーカス層４の外周側に配置したベルト層７が、補強コードｍをタイヤ周方向Ｔに対して略０°で配列した芯体ベルト層８と、その周囲に補強コードｎを芯体ベルト層８の端部８ａで折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層９とから構成され、ループベルト層９の補強コードｎを構成するフィラメントｆの直径ｄが、補強コードｎの折り返し部ｎａの曲率半径Ｒに対して、ｄ／２Ｒ＜１／１００の関係を満足している。
【選択図】図２

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、補強コードを芯体ベルト層の端部で折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を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】
従来、補強コードをタイヤ周方向に対して略０°で配列した芯体ベルト層の周囲に、補強コードを該芯体ベルト層の端部で折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層を設けたベルト層を有する空気入りラジアルタイヤが提案されている。このような構造のベルト層の採用により、ベルト層の両端に補強コードのエッジが位置するのを回避し、ベルト層の耐エッジセパレーション性を大幅に高めるようにしている。
【０００３】
上述したベルト層におけるループベルト層は、例えば、引き揃えた複数の補強コードをゴムストリップ層に埋設した帯状体を芯体ベルト層の周りに螺旋状に連続して巻き回すことで効率よく成形することができる。
【０００４】
しかしながら、このような帯状体の補強コードとしてスチールコードなどを用いた際には、ループベルト層成形時にスチールコードの折り返し部を塑性変形させる必要があるため、スチールコードの表面歪みが大幅に増大し、その結果、その折り返し部でコード破断が発生し易くなり、タイヤ耐久性に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、補強コードを芯体ベルト層の端部で折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【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側に、補強コードをタイヤ周方向に対して略０°で配列した芯体ベルト層の周囲に補強コードを該芯体ベルト層の端部で折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層を設けてなるベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ループベルト層の補強コードを構成するフィラメントの直径ｄを、該補強コードの折り返し部の曲率半径Ｒに対して、ｄ／２Ｒ＜１／１００となるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
このように補強コードを構成するフィラメントの直径ｄとその折り返し部の曲率半径Ｒとの関係を上記のように特定することにより、芯体ベルト層の端部で折り返す際に折れ曲がり易くすることができるので、折り返しに起因するコード破断を容易に招くことがない。従って、タイヤ耐久性の改善が可能になる。
【０００８】
【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。
【０００９】
図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの要部を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右のビード部３間にカーカス層４が装架され、その両端部４ａがビードコア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４の外周側にはベルト層７が配置されている。
【００１０】
ベルト層７は、芯体ベルト層８の周囲にループベルト層９を設けて構成してある。芯体ベルト層８は、図２に示すように、タイヤ周方向Ｔに対して略０°で配列したスチールコードｆをゴム層８Ａに埋設した構成になっている。なお、ここで言う略０°とは、タイヤ周方向Ｔに対して５°以下のことである。
【００１１】
ループベルト層９は、芯体ベルト層８の端部８ａで折り返しながら螺旋状に巻回したスチールコードｎをゴム層９Ａ内に埋設して構成されている。スチールコードｎのタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θは、１５〜６０°の範囲である。このような構成のループベルト層９は、図３に示すように、引き揃えた複数のスチールコードｎをゴムストリップ層Ｓに埋設した帯状体Ｚを螺旋状に巻回して成形することができる。
【００１２】
図４に示すように、スチールコードｎを構成する各フィラメントｆの直径ｄ（ｍｍ）は、芯体ベルト層８の端部８ａにおけるスチールコードｎの折り返し部ｎａの曲率半径Ｒに対して、ｄ／２Ｒ＜１／１００の関係を満足している。なお、ここで言う曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、３次元的に変化するスチールコードｎの折り返し部ｎａの実際の半径である。
【００１３】
上述した本発明によれば、スチールコードｎのフィラメントｆの直径ｄとその折り返し部ｎａにおける曲率半径Ｒとの関係を上記のように規定することで、スチールコードｎを芯体ベルト層８の端部８ａに沿って折れ曲げ易くすることができるため、折り返し部ｎａを塑性変形させることなくループベルト層９を成形することができる。従って、スチールコードｎの折り返し部ｎａにおける表面歪みの増大を抑制し、タイヤ耐久性を改善することができる。
【００１４】
また、引き揃えた複数のスチールコードｎをゴムストリップ層Ｓに埋設した帯状体Ｚからループベルト層９を構成することができるので、ループベルト層９を効率よく成形することができる。
【００１５】
ｄ／２Ｒが１／１００以上になると、スチールコードｎの折り返し部ｎａにおける表面歪みが増大するため、タイヤ耐久性を改善することが難しくなる。ｄ／２Ｒの下限値は、小さければ小さいほど、スチールコードｎのフィラメント径を細くして、折り返し部ｎａの表面歪みをより小さくすることができるので、特に限定されるものではないが、実際に使用可能なコードとの関係から、０．００２５以上にすることができる。
【００１６】
本発明では、上記実施形態において、ループベルト層９の補強コードとしてスチールコードｎを用いた例を示したが、それに代えて、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維コードやアラミド繊維コードなどの高弾性有機繊維コードを用いてもよい。
【００１７】
高弾性有機繊維コードを複数本引き揃えてゴムストリップ層に埋設した帯状体を螺旋状に巻き付けた際にも、折り返し部が大きく折り曲げられるため、コード破断が発生し易くなるが、フィラメントの直径ｄと折り返し部ｎａの曲率半径Ｒとを上記のようにすることで改善が可能になる。
【００１８】
なお、ここで言うベルト層に適した高弾性有機繊維コードとは、フィラメントの弾性率ＥがＥ＞３０ＧＰａ、コードの引張剛性ＥＳがＥＳ＞４５００Ｎ、コードの曲げ剛性ＥＩが０．１Ｎ／ｍｍ^２＜ＥＩ＜１５０Ｎ／ｍｍ^２のものである。但し、繊維コードの弾性率は、島津製作所製ストローグラフを用いて測定した。繊維コードを解撚して撚りを実質的に掛けていないいわゆるヤーンの状態にしたものを、掴み間隔２５０ｍｍ，引張速度３００ｍ／ｍｉｎにて引張試験を実施する。これより得られる荷重−歪み曲線の直線領域の傾きをフィラメントの断面積の和で割った値を弾性率Ｅとした。また、引張剛性ＥＳ＝ｎＥπｄ^２／４、曲げ剛性ＥＩ＝ｎＥπｄ^２／６４であり、ｎはフィラメントの本数である。
【００１９】
また、上述したスチールコードｎも上記条件を満足したものが好ましく使用できる。
【００２０】
本発明は、タイヤ接地時に高い荷重が負荷される、バスやトラックなどの重荷重車両に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができるが、当然のことながらそれに限定されない。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズを１１Ｒ／２２．５で共通にし、ｄ／２Ｒを表１のように変えた図１に示す構成の本発明タイヤ１〜４と比較タイヤをそれぞれ作製した。各試験タイヤにおいて、補強コードの種類、構造、及び折り返し部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、表１に示す通りである。
【００２２】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
リムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を５６０ｋＰａに調整した試験タイヤを、ドラム表面が平滑な鋼製でかつ直径が１７０７ｍｍであるドラム試験機を用い、周辺温度を３８±３℃に制御し、走行速度６０ｋｍ／ｈ、スリップ角０±２°、荷重ＪＡＴＭＡ最大荷重の８０％条件下で、荷重とスリップ角を０．１Ｈｚの矩形波で変動させて２００００ｋｍ走行させた。走行後に各試験タイヤを切開し、ループベルト層の補強コードの破断の有無を調べた。○は破断なし、×は破断ありを示す。
【００２３】
【表１】

表１から、本発明タイヤは、ループベルト層のコード破断がなく、タイヤ耐久性を改善できることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】
上述したように本発明は、ループベルト層の補強コードを構成するフィラメントの直径ｄと補強コードの折り返し部の曲率半径Ｒとの関係を上記のように規定することにより、折り返し部でのコード破断の発生を抑制し、タイヤ耐久性を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要部断面図である。
【図２】図１のベルト層の要部を切り欠いて示す要部説明図である。
【図３】ループベルト層を構成する帯状体の一例を拡大して示す要部切欠き斜視図である。
【図４】ループベルト層の補強コードの一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１　トレッド部　　　　　　　　　２　サイドウォール部
３　ビード部　　　　　　　　　　４　カーカス層
７　ベルト層　　　　　　　　　　８　芯体ベルト層
８ａ　端部　　　　　　　　　　　９　ループベルト層
Ｒ　曲率半径　　　　　　　　　　Ｓ　ゴムストリップ層
Ｔ　タイヤ周方向　　　　　　　　Ｚ　帯状体
ｄ　直径　　　　　　　　　　　　ｆ　フィラメント
ｍ，ｎ　スチールコード（補強コード）
ｎａ　折り返し部

Claims

トレッド部のカーカス層外周側に、補強コードをタイヤ周方向に対して略０°で配列した芯体ベルト層の周囲に補強コードを該芯体ベルト層の端部で折り返しながら螺旋状に巻回したループベルト層を設けたベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ループベルト層の補強コードを構成するフィラメントの直径ｄを、該補強コードの折り返し部の曲率半径Ｒに対して、ｄ／２Ｒ＜１／１００となるようにした空気入りラジアルタイヤ。
前記フィラメントの弾性率ＥがＥ＞３０ＧＰａ、前記補強コードの引張剛性ＥＳと曲げ剛性ＥＩとがそれぞれＥＳ＞４５００Ｎ、０．１Ｎ／ｍｍ^２＜ＥＩ＜１５０Ｎ／ｍｍ^２である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記ループベルト層が複数の補強コードをゴムストリップ層に埋設した帯状体を螺旋状に巻回してなる請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。