JP5162175B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤに関するものである。

この種の空気入りタイヤとして、左右一対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスのクラウン部と、トレッド踏面部との間にベルト層が設けられた構成が知られている。近年では、例えば車両走行時に空気入りタイヤに作用する遠心力等によってベルト層のタイヤ幅方向外方端部が拡径変形するのを抑えるために、下記特許文献１に示されるように、ベルト層とトレッド踏面部との間にベルト補強層が設けられることがある。
さらに、この文献１記載の空気入りタイヤでは、図２に示されるように、ベルト層１０１が、幅広の第１ベルト層１０２、およびこの第１ベルト層１０２よりもタイヤ径方向Ｋの外方に配置された幅狭の第２ベルト層１０３を備えるとともに、ベルト補強層１０４が、第２ベルト層１０３のタイヤ幅方向外方端１０３ａをタイヤ幅方向Ｈに跨いで配置され、このベルト補強層１０４のタイヤ幅方向外方端１０４ａが、第１ベルト層１０２のタイヤ幅方向外方端１０２ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方、かつ第２ベルト層１０３のタイヤ幅方向外方端１０３ａよりもタイヤ幅方向Ｈの外方に位置している。
特開２００２−７９８０６号公報

ところで、ベルト補強層１０４によって前述したベルト層１０１の拡径変形を抑えることができるものの完全に生じさせないようにすることはできない。したがって、第１ベルト層１０２および第２ベルト層１０３のうち、タイヤ径方向Ｋの外側に配置された第２ベルト層１０３のタイヤ幅方向外方端１０３ａが拡径変形してベルト補強層１０４に接触するおそれがあった。
この場合、第２ベルト層１０３のタイヤ幅方向外方端１０３ａとベルト補強層１０４との間に介在しているゴム材料に応力が集中して亀裂が生じ、この亀裂に起因して最悪の場合、第１ベルト層１０２と第２ベルト層１０３とが剥離する、つまりベルトセパレーションが生ずるおそれがあった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ベルトセパレーションの発生を防ぐことができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスのクラウン部と、トレッド踏面部との間にベルト層が設けられるとともに、このベルト層とトレッド踏面部との間にベルト補強層が設けられ、前記ベルト層が、第１ベルト層およびこの第１ベルト層よりもタイヤ径方向外方に配置された第２ベルト層を備えた空気入りタイヤであって、前記第２ベルト層は第１ベルト層よりも幅広に形成され、前記ベルト補強層は、そのタイヤ幅方向外方端が、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向外方、かつ前記第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に配置されて、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端をタイヤ幅方向に跨いでおり、前記ベルト補強層は、前記ベルト層のタイヤ幅方向両端部を各別にタイヤ径方向外方から覆うようにタイヤ幅方向に互いに間隔をあけて左右一対備えられ、これらのベルト補強層の各タイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に位置しており、前記第２ベルト層のタイヤ幅方向両端部とベルト補強層との間には、補助ゴム層が設けられ、前記補助ゴム層は、前記第２ベルト層のタイヤ幅方向両端部に、その表裏面を被覆するように設けられており、前記第２ベルト層の表裏面のうちタイヤ径方向の外側に位置する表面を被覆する前記補助ゴム層の表部分のタイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に位置していることを特徴とする。
この発明によれば、ベルト補強層のタイヤ幅方向外方端が、第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に配置されているので、例えば車両走行時に空気入りタイヤに作用する遠心力等によって第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端が拡径変形しても、ベルト補強層に接触するのを防ぐことができる。
しかも、ベルト補強層が、第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端をタイヤ幅方向に跨いで配置され、このベルト補強層のタイヤ幅方向外方端が、第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向外方に位置しているので、前述の遠心力等によってベルト層のタイヤ幅方向における両端部が拡径変形するのを抑える、つまりたが効果を現行同等に具備させることができる。
さらに、第２ベルト層が第１ベルト層よりも幅広に形成されて、第２ベルト層が第１ベルト層をタイヤ径方向外方からその全域にわたって覆うように配置されているので、前述の遠心力等によって第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端が拡径変形しようとしても、第２ベルト層によりその変形を抑えてベルト補強層に達するのを防ぐことができる。

ここで、前記ベルト補強層は、前記ベルト層のタイヤ幅方向両端部を各別にタイヤ径方向外方から覆うようにタイヤ幅方向に互いに間隔をあけて左右一対備えられ、これらのベルト補強層の各タイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に位置しているので、空気入りタイヤの重量を増大させることなく、前述のたが効果を具備させることができる。

また、前記第２ベルト層のタイヤ幅方向両端部とベルト補強層との間には、補助ゴム層が設けられているので、例えばこの空気入りタイヤの成型時にベルト補強層の配置位置がタイヤ幅方向にずれて、ベルト補強層のタイヤ幅方向外方端と、第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端とが近接した場合においても、前述のように第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端が拡径変形したときにベルト補強層に接触するのを抑制することが可能になり、前述の作用効果を奏する空気入りタイヤを容易かつ確実に形成することができる。
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第２ベルト層の表裏面のうちタイヤ径方向の内側に位置する裏面を被覆する前記補助ゴム層の裏部分のタイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向外方に位置していることとしてもよい。

さらに、前記ベルト補強層の内部には複数の有機繊維コードが埋設され、これらの有機繊維コードは、６０℃における２９．４Ｎ荷重時の伸びが０．３％以上０．９％以下であってもよい。
さらにまた、前記有機繊維コードは、ポリエチレン‐２、６‐ナフタレート繊維コードであってもよい。
これらの場合、前述のたが効果を確実に発揮させることができる。

この発明によれば、ベルトセパレーションの発生を防ぐことができる。

以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、図１に示されるように、左右一対のビードコア１１間でトロイド状に延びるカーカス１２のクラウン部１２ａと、トレッド踏面部１３との間にベルト層１６が設けられ、このベルト層１６とトレッド踏面部１３との間にベルト補強層２０が設けられている。

ベルト層１６は、第１ベルト層１４とこの第１ベルト層１４よりもタイヤ径方向Ｋの外方に配置された第２ベルト層１５とを備えた二層構造となっている。また、これらの第１ベルト層１４および第２ベルト層１５にはそれぞれ、タイヤ径方向Ｋに直交する沿面方向において、タイヤ幅方向Ｈおよびタイヤ周方向それぞれに対して傾斜する方向に延びるスチールコードが、前記沿面方向において前記傾斜する方向と直交する方向に互いに間隔をあけて複数配置されて埋設されている。

そして、これらの第１、第２ベルト層１４、１５が前述のようにタイヤ径方向Ｋに積層されて配置された状態で、各ベルト層１４、１５にそれぞれ埋設されたスチールコードが、トレッド踏面部１３の平面視で互いに交差している。
なお、図示の例では、第１ベルト層１４および第２ベルト層１５は、それぞれの幅方向中央部がタイヤ赤道部上に位置させられた状態で、タイヤ周方向の全周にわたって連続して配置されている。

本実施形態では、ベルト補強層２０は、ベルト層１６のタイヤ幅方向両端部を各別にタイヤ径方向Ｋの外方から覆うようにタイヤ幅方向Ｈに互いに間隔をあけて左右一対備えられている。また、ベルト補強層２０は、第１ベルト補強層１７とこの第１ベルト補強層１７よりもタイヤ径方向Ｋの外方に配置された第２ベルト補強層１８とを備えた二層構造となっている。さらに、各ベルト補強層１７、１８のタイヤ幅方向Ｈにおける大きさは全て互いに同等となっている。そして、これらのベルト補強層１７、１８の各タイヤ幅方向内方端１７ｂ、１８ｂは、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方に位置している。

ここで、第１ベルト補強層１７および第２ベルト補強層１８の各内部には複数の有機繊維コードが埋設されており、これらの有機繊維コードは、例えばポリエチレン‐２、６‐ナフタレート繊維コード等とされ、６０℃における２９．４Ｎ荷重時の伸びが０．３％以上０．９％以下となっている。

そして、本実施形態では、第２ベルト層１５は第１ベルト層１４よりも幅広に形成され、第１、第２ベルト補強層１７、１８の各タイヤ幅方向外方端１７ａ、１８ａは、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの外方、かつ第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方に位置している。また、第１、第２ベルト補強層１７、１８の各タイヤ幅方向内方端１７ｂ、１８ｂは、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方に位置している。すなわち、第１、第２ベルト補強層１７、１８は、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａをタイヤ幅方向Ｈに跨いで配置されている。

さらに本実施形態では、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部とベルト補強層２０との間には、補助ゴム層１９が設けられている。この補助ゴム層１９は、図示の例では、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部に、その表裏面を被覆するように設けられている。また、本実施形態では、補助ゴム層１９において、第２ベルト層１５の表裏面のうちタイヤ径方向Ｋの外側に位置する表面を被覆する表部分１９ａのタイヤ幅方向Ｈの内方端は、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方、かつベルト補強層２０のタイヤ幅方向内方端１７ｂ、１８ｂよりもタイヤ幅方向Ｈの外方に位置し、第２ベルト層１５の表裏面のうちタイヤ径方向Ｋの内側に位置する裏面を被覆する裏部分１９ｂのタイヤ幅方向Ｈの内方端は、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａおよびベルト補強層２０のタイヤ幅方向外方端１７ａ、１８ａよりもタイヤ幅方向Ｈの外方に位置している。また、各補助ゴム層１９は、前記表部分１９ａおよび裏部分１９ｂが第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａを跨いで一体に形成されている。

以上説明したように、本実施形態による空気入りタイヤ１０によれば、ベルト補強層２０のタイヤ幅方向外方端１７ａ、１８ａが、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方に配置されているので、例えば車両走行時に空気入りタイヤ１０に作用する遠心力等によって第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａが拡径変形しても、ベルト補強層２０に接触するのを防ぐことができる。

しかも、ベルト補強層２０が、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａをタイヤ幅方向Ｈに跨いで配置され、このベルト補強層２０のタイヤ幅方向外方端１７ａ、１８ａが、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの外方に位置しているので、前述の遠心力等によってベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部が拡径変形するのを抑える、つまりたが効果を現行同等に具備させることができる。

さらに、第２ベルト層１５が第１ベルト層１４よりも幅広に形成されて、第２ベルト層１５が第１ベルト層１４をタイヤ径方向Ｋの外方からその全域にわたって覆うように配置されているので、前述の遠心力等によって第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａが拡径変形しようとしても、第２ベルト層１５によりその変形を抑えてベルト補強層２０に達するのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、ベルト補強層２０が、ベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部を各別にタイヤ径方向Ｋの外方から覆うようにタイヤ幅方向Ｈに互いに間隔をあけて左右一対備えられ、これらのベルト補強層２０の各タイヤ幅方向内方端１７ｂ、１８ｂが、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方に位置しているので、空気入りタイヤ１０の重量を増大させることなく、前述のたが効果を具備させることができる。

さらに、本実施形態では、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向両端部とベルト補強層２０との間に補助ゴム層１９が設けられているので、例えばこの空気入りタイヤ１０の成型時にベルト補強層２０の配置位置がタイヤ幅方向Ｈの外方にずれて、ベルト補強層２０のタイヤ幅方向外方端１７ａ、１８ａと、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａとが近接した場合においても、前述のように第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａが拡径変形したときにベルト補強層２０に接触するのを抑制することが可能になり、前述の作用効果を奏する空気入りタイヤ１０を容易かつ確実に形成することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、ベルト補強層２０として第１ベルト補強層１７および第２ベルト補強層１８を有する二層構造を示したが、一層構造としてもよいし、あるいは三層以上の多層構造を採用してもよい。
また、ベルト補強層２０として、タイヤ幅方向Ｈに互いに間隔をあけて左右一対備えられた構成を示したが、本発明の参考例として、タイヤ幅方向Ｈの大きさが第１ベルト層１４よりも広くかつ第２ベルト層１５よりも狭いベルト補強層を採用してもよい。
さらに、前記実施形態では、補助ゴム層１９として第２ベルト層１５のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部に、その表裏面を被覆するように設けられた構成を示したが、本発明の参考例としては、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部にその表面を被覆するように設ければ、裏面を被覆するように設けなくてもよい。
また、ベルト補強層２０に埋設する有機繊維コードは前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。

次に、以上説明した作用効果に係る検証試験について説明する。
まず、この試験に供する空気入りタイヤについて説明する。
従来例として図２で示した空気入りタイヤ１００を採用し、実施例として図１で示した空気入りタイヤ１０を採用した。
従来例の空気入りタイヤ１００は３種類用意し、これら３種類全ての空気入りタイヤ１００において、第１ベルト層１０２の幅Ｌ１は１３０ｍｍ、第２ベルト層１０３の幅Ｌ２は１１３ｍｍ、第１ベルト層１０２のタイヤ幅方向外方端１０２ａと第２ベルト層１０３のタイヤ幅方向外方端１０３ａとのタイヤ幅方向Ｈにおける距離Ｌ３は８．５ｍｍ、ベルト補強層１０４の幅Ｌ４は２４ｍｍとした。

これら３種類の空気入りタイヤ１００のうち、従来例１および２の各空気入りタイヤ１００では、第１ベルト層１０２のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部に補助ゴム層１９を設けずに、第２ベルト層１０３のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部に補助ゴム層１９を設け、従来例３の空気入りタイヤ１００では、第１ベルト層１０２および第２ベルト層１０３の各タイヤ幅方向Ｈにおける両端部に補助ゴム層１９を設けた。さらに、ベルト補強層１０４のタイヤ幅方向外方端１０４ａと第１ベルト層１０２のタイヤ幅方向外方端１０２ａとのタイヤ幅方向Ｈにおける距離Ｌ５は、従来例１の空気入りタイヤ１００では３ｍｍとし、従来例２および３の空気入りタイヤ１００では−３ｍｍ、つまり第１ベルト層１０２のタイヤ幅方向外方端１０２ａを、第２ベルト層１０３と同様に、ベルト補強層１０４のタイヤ幅方向外方端１０４ａよりもタイヤ幅方向Ｈの内方に位置させた。

一方、実施例の空気入りタイヤ１０は２種類用意し、各空気入りタイヤ１０において、第１ベルト層１４の幅Ｌ１は１１３ｍｍ、第２ベルト層１５の幅Ｌ２は１３０ｍｍ、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向外方端１４ａと第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａとのタイヤ幅方向Ｈにおける距離Ｌ３は８．５ｍｍ、ベルト補強層２０の幅Ｌ４は２４ｍｍ、ベルト補強層２０のタイヤ幅方向外方端１７ａ、１８ａと第２ベルト層１５のタイヤ幅方向外方端１５ａとのタイヤ幅方向Ｈにおける距離Ｌ５は３ｍｍとした。

これら２種類の空気入りタイヤ１０のうち、実施例１の空気入りタイヤ１０では、補助ゴム層１９を設けず、実施例２の空気入りタイヤ１０では、第１ベルト層１４のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部に補助ゴム層１９を設けずに、第２ベルト層１５のタイヤ幅方向Ｈにおける両端部に補助ゴム層１９を設けた。
なお、実施例および従来例の空気入りタイヤ１０、１００それぞれの補助ゴム層１９は同形同大にし、前記表部分１９ａのタイヤ幅方向Ｈにおける大きさは２０ｍｍ、前記裏部分１９ｂのタイヤ幅方向Ｈにおける大きさは１０ｍｍ、厚さを０．５ｍｍとした。
以上の５種類の空気入りタイヤ１０、１００は全て、サイズを２０５／６５Ｒ１６ １０６Ｌとした。

そして、以上の５種類の空気入りタイヤの重量、およびベルト層２０、１０１のタイヤ幅方向Ｈにおける端部のタイヤ径方向Ｋの外方に向けたひずみ量を測定するとともに、ベルト層２０、１０１の耐久性を評価した。
これらのうち前記ひずみ量は、各空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ規定の標準リム（５．５Ｊ×１６）に装着し、内圧を５０ｋＰａかけたときの、第１ベルト層１４、１０２のタイヤ幅方向外方端１４ａ、１０２ａと第２ベルト層１５、１０３のタイヤ幅方向外方端１５ａ、１０３ａとの間に位置する中間部分の周長を測定するとともに、内圧を６００ｋＰａかけたときの前記中間部分の周長を測定し、これらの周長に基づいて算出した。
また、前記耐久性は、各空気入りタイヤに内圧を６００ｋＰａかけて回転ドラム（１００ｋｍ／ｈ）に１０ｋＮの力で押し付けた状態で連続走行させたときに、このタイヤがバーストしたときの時間を測定した。

結果を表１に示す。
なお、各評価は、従来例１の空気入りタイヤを１００とした指数で評価し、タイヤ重量は数値が大きい程重いことを示し、前記ひずみ量は数値が大きい程大きいことを示し、前記耐久性は数値が大きい程高い耐久性を有することを示している。

この結果、実施例１および２の空気入りタイヤでは、タイヤ重量を増大させたり前述のたが効果を低下させたりすることなく、ベルトセパレーションの発生を防ぐことができることが確認された。

ベルトセパレーションの発生を防ぐことができる。

本発明に係る一実施形態において、空気入りタイヤの一部断面図である。 本発明に係る従来例の空気入りタイヤを示す一部断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ
１１ ビードコア
１２ カーカス
１２ａ クラウン部
１３ トレッド踏面部
１４ 第１ベルト層
１４ａ 第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端
１５ 第２ベルト層
１５ａ 第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端
１６ ベルト層
１７ａ、１８ａ ベルト補強層のタイヤ幅方向外方端
１７ｂ、１８ｂ ベルト補強層のタイヤ幅方向内方端
１９ 補助ゴム層
２０ ベルト補強層
Ｈ タイヤ幅方向
Ｋ タイヤ径方向

Claims (4)

1. 左右一対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスのクラウン部と、トレッド踏面部との間にベルト層が設けられるとともに、このベルト層とトレッド踏面部との間にベルト補強層が設けられ、前記ベルト層が、第１ベルト層およびこの第１ベルト層よりもタイヤ径方向外方に配置された第２ベルト層を備えた空気入りタイヤであって、
   前記第２ベルト層は第１ベルト層よりも幅広に形成され、
   前記ベルト補強層は、そのタイヤ幅方向外方端が、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向外方、かつ前記第２ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に配置されて、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端をタイヤ幅方向に跨いでおり、
   前記ベルト補強層は、前記ベルト層のタイヤ幅方向両端部を各別にタイヤ径方向外方から覆うようにタイヤ幅方向に互いに間隔をあけて左右一対備えられ、これらのベルト補強層の各タイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に位置しており、
   前記第２ベルト層のタイヤ幅方向両端部とベルト補強層との間には、補助ゴム層が設けられ、
   前記補助ゴム層は、前記第２ベルト層のタイヤ幅方向両端部に、その表裏面を被覆するように設けられており、
   前記第２ベルト層の表裏面のうちタイヤ径方向の外側に位置する表面を被覆する前記補助ゴム層の表部分のタイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向内方に位置していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１記載の空気入りタイヤであって、
   前記第２ベルト層の表裏面のうちタイヤ径方向の内側に位置する裏面を被覆する前記補助ゴム層の裏部分のタイヤ幅方向内方端は、前記第１ベルト層のタイヤ幅方向外方端よりもタイヤ幅方向外方に位置していることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項１または２に記載の空気入りタイヤであって、
   前記ベルト補強層の内部には複数の有機繊維コードが埋設され、これらの有機繊維コードは、６０℃における２９．４Ｎ荷重時の伸びが０．３％以上０．９％以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 請求項３記載の空気入りタイヤであって、
   前記有機繊維コードは、ポリエチレン−２、６−ナフタレート繊維コードであることを特徴とする空気入りタイヤ。

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