JP2003306009A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気入りタイヤにおいて、コード切断端部の
剛性段差および寸法段差を緩和して、コード切断端部へ
のエア入りを防止する。 【解決手段】 切断コードの並列配置になる一枚以上の
カーカスプライ５を、その側部部分をビードコア４の周
りに巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカ
スプライ５のクラウン部の外周側に、これも切断コード
の並列配置になる一層以上のベルト層６、７、８を配設
し、ベルト層７のコード切断端の近傍部分に狭小の間隔
をおいて隣接してコード切断端を覆う保護層１０を設
け、この保護層１０を構成する繊維部材の曲げ剛性を、
保護層１０が覆う主コード補強層のコードの曲げ剛性の
１／１０以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、切断コードの並
列配置になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部
分をビードコアの回りに巻き返してトロイダルに配設す
るとともに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、
これも切断コードの並列配置になる一層以上のベルト層
を配設した空気入りタイヤであって、カーカスプライコ
ード、ベルト層コード等のコード切断端部における寸法
上及び剛性上の段差を有効に緩和して、コード端でのセ
パレーション等の発生を防止することで、耐久性を大幅
に向上させた空気入りタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、空気入りタイヤの構成部材とし
てのベルト層を形成するコードには、曲げ剛性の大きい
スチールコードを用いることが多く、また、コードの切
断端面は通常、ベルト層の内外表面に対して直角をなす
ことから、ベルト層の配設部分と非配設部分との間に
は、各種の外力の作用に対する大きな剛性差が生じると
ともに、スチールコードの直径相当分の寸法段差が生じ
ることになる。そこで、このような差を埋めるべく、コ
ード切断端に隣接させて配設されるゴムの形状、物性等
に工夫を凝らすことが従来から一般的に行われている。
ところが、スチールコードは、ゴムに比べて曲げ剛性が
はるかに高く、ゴムによる剛性差の十分なる緩和は実質
上不可能であるため、生タイヤの成形に際するシェーピ
ングや、加硫モールド内でのそれの成形に当たって、ベ
ルト層コードとしてのスチールコードの変形を生タイヤ
等の変形に十分に追随させることができず、それ故に、
ベルト層コードの切断端に隣接する部位にエア入りが発
生するおそれがあり、このようなエア入りは亀裂の初期
核となり易く、ベルトセパレーションの要因ともなる可
能性が潜在するという問題があった。

【０００３】そしてこれらのことは、カーカスプライコ
ードの切断端においても略同様であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
抱えるこのような問題点を解決することを課題とするも
のであり、それの目的は、ベルト層コード、カーカスプ
ライコード等による剛性段差及び寸法段差を有効に緩和
ないしは吸収して、コード切断端へのエア入りを常に十
分に防止することができる空気入りタイヤを提供する事
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空気入りタイヤは、切断コードの並列配置
になる一枚以上のカーカスプライを、その側部部分をビ
ードコアの周りに巻き返してトロイダルに配設するとと
もに、カーカスプライのクラウン部の外周側に、これも
切断コードの並列配置になる一層以上のベルト層を配設
したものであって、主コード補強層としての、カーカス
プライ及びベルト層の少なくとも一方のコード切断端の
近傍部分に狭小の間隔をおいて隣接してコード切断端を
覆う保護層を設け、この保護層を構成する繊維部材の曲
げ剛性を、保護層が覆う主コード補強層のコードの曲げ
剛性の１／１０以下としたものである。

【０００６】なおここで、ビード部または、ビード部か
らサイドウォール部にわたって、切断コードの並列配置
になる一種類以上の副コード補強層をも有する空気タイ
ヤにあっては、上述したところに加えて、少なくとも一
種類の副コード補強層のコード切断端の近傍部分に狭小
の間隔をおいて隣接してコード切断端を覆う保護層を設
け、この保護層を構成する繊維部材の曲げ剛性を、保護
層が覆う副コード補強層のコードの曲げ剛性の１／１０
以下とすることが好ましい。

【０００７】これによれば、コード切断端を覆う保護
層、ひいては、それを構成する繊維部材をもってコード
切断端に隣接する部分の剛性増加を図り、またその保護
層の厚さをもって寸法段差の吸収に寄与させることによ
り、各種の段差を有効に緩和することができ、これがた
め、生タイヤの成形時のシェーピングや、加硫工程での
成形に際するベルト層等の変形に対して、保護層の変形
を介して、それが密着するベルト層コード等を有利に変
形させることができ、また、それ自身にてコード切断端
の寸法段差を埋め込んで、コード切断端へのエア入りを
効果的に防止することができる。しかもここでは、保護
層を構成する繊維部材の曲げ剛性を、それが覆うコード
の曲げ剛性の１／１０以下とすることにより、保護層の
ゴム流動等に基づく変形に当たって、それを、コード切
断端面に沿わせてより円滑に変形させることができ、コ
ード切断端へのエア入りを一層効果的に防止することが
できる。この曲げ剛性比が１／１０を超えると、保護層
をコード切断端に沿わせて変形させる効果が十分でなく
なり、コード切断端へのエア入りの防止効果が減少す
る。

【０００８】ところで、保護層によって、主及び副コー
ド補強層のコード切断端を覆う態様としては、保護層
を、コード切断端の近傍部分から、その切断端近傍部分
に沿わせてコード切断端よりタイヤ幅方向もしくは半径
方向の外方へ突出させる場合および、コードの切断端面
を包んで折り返す場合があり、前者にはさらに、コード
切断端をコード補強層の内周側及び外周側の少なくとも
一方から覆う場合と、コード補強層のタイヤ幅方向の内
側もしくは外側の少なくとも一方から覆う場合とがあ
る。ここでの補強層の層数は所要に応じて適宜に選択す
ることができるが、コード径が大きい場合、コード剛性
が特に高い場合等には、複数層の保護層をもって、寸法
段差および剛性段差の緩和を図ることが有利である。

【０００９】以上に述べたところにおいて、好適には、
保護層を二軸織物で形成する。これによれば、コード切
断端部を、二軸織物の繊維部材によって二方向から拘束
することができ、保護層を、そこに作用する二方向から
の力に基づいて、コード切断端面により効果的にまとわ
すことができるので、剛性及び寸法段差をより一層有利
に緩和することができる。

【００１０】また、好ましくは、保護層を構成する繊維
部材の直径を、保護層が覆うコード補強層を構成するコ
ードの直径の０．５倍以下とする。この場合には、繊維
部材の変形の自由度を高めて、保護層のコード切断面へ
のまといつきをより円滑に行わせることができる。保護
層を構成する繊維部材の直径を保護層が覆うコード補強
層を構成するコートの直径の０．５倍より大きくする
と、保護層端の応力拡大係数が、コード補強層のそれに
比べて、さほど小さくならないため、保護層端からのセ
パレーションが発生するおそれも極わずかながらある。

【００１１】なお、保護層を構成する繊維部材は、ナイ
ロン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミド
等の有機繊維材料のモノフィラメントコードまたは、ス
チール等の金属繊維材料のモノフィラメントコードとす
ることができ、前者によれば、重量の増加を有利に抑制
することができ、また、後者によれば、圧縮力、引張
力、せん断力等の入力の支持能力を大きく高めることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に示すところに基づいて説明する。図1はこの発明
の実施の形態をタイヤの半部について示す幅方向断面図
であり、図中１はトレッド部を、２はトレッド部１の側
部に連続して半径方向内方へ延びるサイドウォール部
を、そして３はサイドウォール部２の半径方向の内周側
に連続するビード部をそれぞれ示す。

【００１３】ここでは、それぞれのビード部３に配設し
たビードコア４間にわたってトロイダルに延びて上記各
部１、２、３を補強する少なくとも一枚のカーカスプラ
イ５を配設するとともに、そのカーカスプライ５の側部
部分を、ビードコア４の周りで半径方向外方に巻き返
す。また、このようなカーカスプライ５のクラウン部の
外周側に、図では三層のベルト層６、７、８のそれぞれ
を、ベルト層コードを層間で相互に交差させて配設す
る。なお、ビード部３には、カーカスプライ５の巻き返
し部に沿わせてワイヤーチェーファ９を配置することも
できる。

【００１４】ここで、主コード補強層としてのカーカス
プライ５およびベルト層６、７、８ならびに、副コード
補強層としてのワイヤーチェーファ９はいずれも、両端
を切断したそれぞれのコードを相互に平行に配置した、
切断コードの並列配置構造になる。

【００１５】そしてこの図に示すところでは、三層のベ
ルト層６、７、８の中間に位置する中間ベルト層７の内
周側に、好ましくは二軸織物からなる保護層１０を配設
するとともに、この保護層１０を、中間ベルト層７のコ
ード切断端７ａの近傍部分に、そこから狭小の間隔をお
いて隣接させて位置させることにより、そのコード切断
端７ａを、保護層１０をもってそれの内周側から覆う。
より具体的には、保護層１０を、コード切断端７ａの近
傍部分から、その切断端近傍部分に沿わせてコード切断
端７ａからタイヤ幅方向外方へ突出させることによっ
て、コード切断端７ａに対する覆いを実現する。

【００１６】図２は、この場合の保護層１０の延在態様
をタイヤの内周側から見て示す模式図であり、図中の黒
点部分はコードの素線を示し、網状部分は保護層１０を
示している。なお、ベルト層７と保護層１０とのオーバ
ラップ幅は、所要に応じて適宜に選択することができ
る。

【００１７】ところで、保護層１０によるこのような覆
いは、中間ベルト層７の内周側及び外周側の少なくとも
一方側から行うことができ、このことは他のベルト層
６、８に対してもまた同様である。図３はその一例を、
中間ベルト層７のコード切断端７ａを内周側および外周
側の両側から覆う場合を示すトレッド部の要部断面図で
ある。ここでは、中間ベルト層７のコード切断端７ａの
近傍部分で、それの内外周の両側に配設した保護層１
０、１１のそれぞれをともに、その切断端近傍部分に沿
わせて延在させるとともに、コード切断端よりタイヤ幅
方向外方へ突出させて配設している。図４は、図３に示
す保護層１０、１１の延在態様をタイヤ内周側から見て
示す模式図である。この場合には、保護層１０のみを配
設する場合に比べ、寸法段差及び剛性段差を一層有利に
緩和することができる。なお、図に示すところでは、そ
れぞれの保護層１０、１１をともに一層としているが、
それらの少なくとも一方を二層以上の複数層とすること
も可能であり、保護層を複数層としたときは、コード補
強層のコード径が大きい場合、コード剛性が特に高い場
合等に、寸法段差および剛性段差の緩和を図る上で有利
となり、更にコード切断端近傍のゴムの動きを抑制する
ことができ、その結果、コード補強層端近傍の亀裂の発
生を抑制する効果が向上する。

【００１８】図５は他の実施形態を示すトレッド部幅方
向の要部断面図であり、これは中間ベルト層７のコード
切断端７ａの近傍部分に配設した、保護層１２を、コー
ド切断端面を包むように、図ではチャンネル状に折り返
したものである。ここでもまた、保護層１２を二層以上
の複数層とすることは可能である。

【００１９】図６はさらに他の実施形態を示すビード部
３の幅方向断面図であり、カーカスプライ５の巻き返し
端でのコード切断端に対する、保護層の配設態様を示す
ものである。この図では、カーカスプライ５の巻き返し
端の近傍部分に、それに沿わせて配設した保護層１３
を、コード切断端面を包む折り返し延在形態としてい
る。

【００２０】なお、この巻き返し端に対しても、ベルト
層のコード切断端に対する保護層の配設と同様に、保護
層を、タイヤ幅方向の内側及び外側の少なくとも一方
で、コード切断端の近傍部分に沿わせて延在させるとと
もに、コード切断端より半径方向外方へ突出させて延在
させる延在形態とすることもできる。図７（ａ）、
（ｂ）は、この場合の巻き返し部分と保護層との相対関
係を、タイヤ幅方向の内側から見て示す模式図であり、
図７（ａ）は、保護層を、カーカスプライの巻き返し部
の幅方向内側で、コード切断端５ａの近傍部分から狭小
の間隔をおいて隣接させて配置した態様を示し、図７
（ｂ）は、保護層を、巻き返し部の、タイヤ幅方向の内
外両側に、それに対して狭小の間隔をおいて隣接させて
配置した態様を示す。これらの保護層によってもまた、
ベルト層に対して配設した先の保護層と同様の作用効果
をもたらすことができる。

【００２１】図８はビード部の幅方向断面図であり、こ
れは、保護層１４を、副コード補強層の一例としてのワ
イヤーチェーファ９の半径方向外周側端のコード切断端
を包んで折り返す形態で延在させたものである。ワイヤ
ーチェーファ９に対する保護層もまた、カーカスプライ
のコード切断端における保護層と同様に、コード切断端
の近傍部分からタイヤ外周方向に突出させて延在させる
こともでき、この場合には保護層を、ワイヤーチェーフ
ァ９に対し、それのタイヤ幅方向内側及び外側の少なく
とも一方に配置する。なお、図に示すところでは、保護
層１４を一層としているが、二層以上の複数層とするこ
とも可能である。

【００２２】以上に述べたところにおいて、それぞれの
保護層１０〜１４を構成する繊維部材の曲げ剛性は、そ
れらが覆う主または副コード補強層を形成するコードの
剛性の１／１０以下とする。これによれば、保護層の、
ゴム流動等に基づく変形に当たって、それを、コード切
断端面に沿わせてより円滑に変形させることができ、寸
法段差及び剛性段差をより有利に緩和して、コード切断
端へのエア入りを一層効果的に防止することができる。

【００２３】また、好ましくは、保護層１０〜１４を二
軸織物により形成し、より好ましくは、それらの保護層
を構成する繊維部材の直径を、それらが覆う対象物とし
てのコードの直径の０．５倍以下とする。前者によれ
ば、コード切断端部を、二軸織物の繊維部材によって二
方向から拘束することができ、保護層を、そこに作用す
る二方向からの力に基づいて、コード切断端面により効
果的にまとわすことができ、また、後者によれば、繊維
部材の変形の自由度を高めて、保護層のコード切断面へ
のまといつきをより円滑に行わせることができるので、
剛性及び寸法段差をより一層有利に緩和することがで
き、コード切断端へのエア入りの防止を、より効果的に
行うことができる。

【００２４】さらに、保護層を構成する繊維部材は、ナ
イロン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミ
ド等の有機繊維材料のモノフィラメントコードまたは、
スチール等の金属繊維材料のモノフィラメントコードと
することができる。前者によれば、重量の増加を有利に
抑制することができ、また、後者によれば、圧縮力、引
張力、せん断力等の入力の支持能力を大きく高めること
ができる。

【００２５】なお、図示はしないが、ベルト層の幅方向
の中央部分を省いたいわゆる中抜きベルト層の、その中
抜き部分にもまた、保護層を上述したようにして適用す
ることができる。

【００２６】

【実施例】(実施例１)トレッド部のベルト層コードの切
断端近傍部分の耐久性を調べる目的で、サイズが１１／
７０ Ｒ２２．５のトラック・バス用タイヤにおいて、
三層のベルト層のそれぞれを形成するスチールコードの
コード径を１．０６ｍｍ、構造を（１＋６）×０．３４
とし、コードの打込みを２４本／５０ｍｍとするととも
に、最内層ベルト層のコードをタイヤの正面視で右上が
り２０度、中間ベルト層のコードを左上がり２０度、最
外層ベルト層のコードを右上がり２０度でそれぞれ延在
させ、スチールコードよりなるカーカスプライコードの
コード径を１．００ｍｍ、構造を（３＋９＋１５）×
０．１６５とし、コードの打込みを３０本／５０ｍｍと
するとともに、そのプライコードの延在方向をタイヤ赤
道面を直交する方向とした基本構造を有する、後に詳記
する実施例タイヤ１〜４および比較例タイヤ１〜３のそ
れぞれにつき、タイヤへの充填空気圧を８００ｋＰａ、
速度６０ｋｍ／ｈとして、荷重２７ｋＮ、サイドフォー
ス１５ｋＮの一定負荷条件で４８時間走行させ、その後
タイヤを分解し、ベルト層コードの切断端からコード延
在方向に沿う亀裂の進行長さを測定して周上の平均値を
計算し、保護層なしの比較例タイヤ１の亀裂長さをコン
トロールとして指数評価した。その結果を表１に示す。
なお、表１中の指数値は小さいほど、亀裂長さが短いこ
とを示す。ここで、供試タイヤはこれも表１に示すよう
に、保護層の材質、打込み密度、配設層数及び形態、保
護層の繊維部材のタイヤ周方向に対する延在角度、保護
層の繊維部材の曲げ剛性の主コード補強層のコードの曲
げ剛性に対する比率（表１では、曲げ剛性比率）の組み
合わせにより、五種類の実施例タイヤおよび、三種類の
比較例タイヤとした。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１において、実施例タイヤと比較例タイ
ヤを比較すると、実施例タイヤは全て、比較例タイヤよ
りも亀裂長さが短くなり、コード切断端において保護層
を配設し、保護層の繊維部材の曲げ剛性を、主コード補
強層のコードの曲げ剛性の１／１０以下とすることによ
り、亀裂抑制についての優れた効果を奏し得ることがわ
かる。実施例タイヤ１と２を比較すると、保護層を一層
よりは二層としたほうが、亀裂抑制に対し優れた効果を
示すことがわかる。さらに、実施例タイヤ２と４を比較
すると、同じ二層配置でも、補強層に対しその端面を包
んで折り返すように配置した場合はさらに亀裂長さが短
くなり、亀裂抑制に対し優れた効果を発揮することが分
かる。

【００２９】(実施例２)ビード部のカーカスプライコー
ド切断端近傍部分の耐久性を調べる目的で、実施例１で
述べたと同様の基本構造を有する後に詳記する実施例タ
イヤ６および比較例タイヤ４〜５のそれぞれにつき、タ
イヤへの充填空気圧を８００ｋＰａ、速度を６０ｋｍ／
ｈ、荷重を２７ｋＮとして、１０万ｋｍ走行させ、その
後タイヤを分解し、ビード部ゴムのカーカスプライコー
ド切断端近傍部分でのコード延在方向の亀裂長さを測定
して周上の平均値を計算し、保護層なしの比較例タイヤ
４の亀裂長さをコントロールとして指数評価した。その
結果を表２に示す。なお、指数値は小さいほど、亀裂長
さが短いことを示す。ここで、供試タイヤはこれも表２
に示すように、保護層の材質、打込み密度、配設層数及
び形態、保護層のカーカスプライコードに対する延在角
度、保護層の繊維部材の曲げ剛性の主コード補強層のコ
ードの曲げ剛性に対する比率（表２では、曲げ剛性比
率）の組み合わせにより、一種類の実施例タイヤおよ
び、二種類の比較例タイヤとした。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２において、実施例タイヤと比較例タイ
ヤを比較すると、実施例タイヤは全て、比較例タイヤよ
りも亀裂長さが短くなり、カーカスプライコード端にお
いて保護層で覆い、保護層の繊維部材の曲げ剛性を、主
コード補強層のコードの曲げ剛性の１／１０以下とする
ことにより、亀裂の発生防止についての、優れた効果を
奏し得ることがわかる。

【００３２】

【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明によれば、カーカスプライコード、ベルト
コード層等の主コード補強層のコード切断端に保護層を
配設することにより、コード切断端に隣接する部分の剛
性増加を図り、保護層の厚さをもって寸法段差を吸収す
ることができ、併せて、保護層の繊維部材の曲げ剛性
を、主コード補強層のコードの曲げ剛性の１／１０以下
として、保護層をコード切断端面に沿わせてより円滑に
変形させることができるので、タイヤ製造時における補
強層コード切断端部のエア入りを防止し、よって亀裂発
生と進展を防止し、タイヤの耐久寿命を大幅に向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態をタイヤの半部につい
て示す幅方向断面図である。

【図２】 ベルト層コード切断端を保護層で覆った態様
を例示する模式図である。

【図３】 ベルト層コード切断端を保護層で内外周両側
から覆った態様を例示するトレッド部の要部断面図であ
る。

【図４】 ベルト層コード切断端を保護層で内外周両側
から覆った態様を例示する模式図である。

【図５】 ベルト層コード切断端を保護層で包むように
折り返して覆った態様を例示するトレッド部の要部断面
図である。

【図６】 カーカスコード切断端を保護層で覆った態様
を例示するビード部幅方向断面図である。

【図７】 カーカスコード切断端を保護層で覆った態様
を例示する模式図である。

【図８】 ワイヤーチェーファのコード切断端を保護層
で覆った態様を例示するビード部幅方向断面図である。

【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 ビードコア ５ ラジアルカーカス ６、７、８ ベルト層 ９ ワイヤーチェーファ １０〜１４ 保護層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断コードの並列配置になる一枚以上の
   カーカスプライを、その側部部分をビードコアの周りに
   巻き返してトロイダルに配設するとともに、カーカスプ
   ライのクラウン部の外周側に、これも切断コードの並列
   配置になる一層以上のベルト層を配設した空気入りタイ
   ヤであって、 主コード補強層としての、カーカスプライ及びベルト層
   の少なくとも一方のコード切断端の近傍部分に狭小の間
   隔をおいて隣接してコード切断端を覆う保護層を設け、
   この保護層を構成する繊維部材の曲げ剛性を、保護層が
   覆う主コード補強層のコードの曲げ剛性の１／１０以下
   としてなる空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 ビード部もしくは、ビード部からサイド
   ウォール部にわたって、切断コードの並列配置になる一
   種類以上の副コード補強層を配設し、少なくとも一種類
   の副コード補強層のコード切断端の近傍部分に狭小の間
   隔をおいて隣接してコード切断端を覆う保護層を設ける
   とともに、この保護層を構成する繊維部材の曲げ剛性
   を、保護層が覆う副コード補強層のコードの曲げ剛性の
   １／１０以下としてなる請求項１に記載の空気入りタイ
   ヤ。
3. 【請求項３】 保護層を、コード切断端の近傍部分か
   ら、その切断端近傍部分に沿わせてコード切断端よりタ
   イヤ幅方向もしくは半径方向の外方へ突出させて配設し
   てなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 保護層を、コード切断端面を包んで折り
   返して配設してなる請求項１もしくは２に記載の空気入
   りタイヤ。
5. 【請求項５】 保護層を二軸織物で形成してなる請求項
   １〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 保護層を構成する繊維部材の直径を、保
   護層により保護される主もしくは副コード補強層を構成
   するコードの直径の０．５倍以下としてなる請求項１〜
   ５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 保護層を構成する繊維部材を有機繊維も
   しくは金属繊維のモノフィラメントコードとしてなる請
   求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。