(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の引き揃えられたゴム引き補強コードが螺旋状に巻回しながら横断面偏平の筒形に形成されると共に、該偏平筒形の内側に芯材として伸長性コードが長手方向に沿って挿入された２層構造からなる連続テープ又は補強コードの複数本を円筒状に引き揃え、次いでこの円筒状のコード束をその長手方向に対する所定角度で捻じり、これをゴムに埋設してゴム被覆することによりゴム付き筒状体となし、この筒状体に芯材として伸長性コードを挿入した後、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶすことにより形成される横断面偏平筒形の２層構造からなる連続テープを、トレッドにおけるカーカス層の外周にタイヤ周方向に対して僅少角度でベルト層幅に相当する幅に亘って連続的に螺旋状に周回させてベルト層を形成した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記伸長性コードが、連続テープの長手方向に対して実質的に０°角度をなす請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記伸長性コードが、長手方向にコイル状に巻回した金属コード又は長手方向に平面状に波打った波形の金属コードである請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
複数本の引き揃えられたゴム引き補強コードが螺旋状に巻回しながら横断面偏平の筒形に形成されると共に、該偏平筒形の内側に芯材として短繊維補強ゴムが長手方向に沿って挿入された２層構造からなる連続テープ又は補強コードの複数本を円筒状に引き揃え、次いでこの円筒状のコード束をその長手方向に対する所定角度で捻じり、これをゴムに埋設してゴム被覆することによりゴム付き筒状体となし、この筒状体に芯材として短繊維補強ゴムを挿入した後、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶすことにより形成される横断面偏平筒形の２層構造からなる連続テープを、トレッドにおけるカーカス層の外周にタイヤ周方向に対して僅少角度でベルト層幅に相当する幅に亘って連続的に螺旋状に周回させてベルト層を形成した空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強コードが、芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン2,6-ナフタレート繊維、ナイロン繊維から選ばれた有機繊維の１種又は２種以上を撚り合わせた撚り糸である請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補強コードがスチールコードである請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強コードの連続テープの長手方向に対する角度が１０°〜４５°である請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記連続テープの巻き始め端と巻き終わり端とを前記ベルト層の幅方向両端よりも内側に位置させた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記連続テープの幅が５ｍｍ〜６０ｍｍである請求項１乃至８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速耐久性と共に操縦安定性、乗心地性の向上を図りながら高生産性をもって製造可能にした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤのベルト層は、補強コードをゴムに埋設してなるゴム引きシートであって、タイヤ周方向に対するコード角度を１０°〜４０°に傾斜させるようにベルト相当幅にバイアスに切断したものを、タイヤ周方向に継ぎ合わせて形成されていた。したがって、ベルト層の幅方向両側端には切断端面が存在し、タイヤ走行時にその切断端面に応力が集中してゴムとコードとの間にセパレーションが生ずることが避けられなかった。しかも、このセパレーションは走行速度が上がるほど顕著にあらわれるため高速耐久性が劣るといった問題があった。
【０００３】
また、上述のようにバイアスに切断したシート片を作り、このシート片を継ぎ合わせるなど多数の工程が必要であるため、生産性を低下させる要因になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高速耐久性が良好であり、しかも操縦安定性、乗心地性に優れるようにしながら、高生産性のもとに製造可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気入りタイヤは、複数本の引き揃えられたゴム引き補強コードが螺旋状に巻回しながら横断面偏平の筒形に形成されると共に、該偏平筒形の内側に芯材として伸長性コード又は短繊維補強ゴムが長手方向に沿って挿入された２層構造からなる連続テープ又は補強コードの複数本を円筒状に引き揃え、次いでこの円筒状のコード束をその長手方向に対する所定角度で捻じり、これをゴムに埋設してゴム被覆することによりゴム付き筒状体となし、この筒状体に芯材として伸長性コード又は短繊維補強ゴムを挿入した後、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶすことにより形成される横断面偏平筒形の２層構造からなる連続テープを、トレッドにおけるカーカス層の外周にタイヤ周方向に対して僅少角度でベルト層幅に相当する幅に亘って連続的に螺旋状に周回させてベルト層を形成したことを特徴とする。
【０００６】
このように、横断面偏平筒形の２層積層構造の連続テープをカーカス層の外周面に巻き付けてベルト層を形成したために、ベルト層の幅方向両側端に切断端面がないのでその両側端でゴムとコードとの間にセパレーションが生じることがない。また、この連続テープには層間に芯材が挿入されかつ両層のコードが互いに交差しているために、ベルト層の剛性を高めることができる。このため、高速耐久性が良好となる。
【０００７】
また、ベルト層の幅方向両側端に切断端面がなく補強コードが連続しているためタイヤ横剛性が高まるから、操縦安定性が向上すると共に、ベルト層幅方向に一端から他端に亘るベルト層スプライス部がないので、ベルト層にタイヤ周方向において剛性の段差が生じないからタイヤユニフォーミティーが高まり、乗心地性が向上する。
【０００８】
さらに、ベルト層をスチールコードで構成した場合でも、従来の切断端面があるスチールコードベルト層に比して幅方向両端の剛性が高まるから、ベルト材（スチールコード、コートゴム）の使用量を低減でき、軽量化をはかることが可能となる。
そのうえ、横断面偏平筒形の連続テープをカーカス層の外周面に巻き付けるという簡単な操作でベルト層が形成されるため、タイヤ生産性を高めることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１２に従来の空気入りタイヤの一例を示す。図１２では、カーカス層６が一方のビード部からトレッド３およびサイド部４を経て他方のビード部に亘って架設され、ビード部においてカーカス層６の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド３においては、カーカス層６の外側に、幅方向両側端に切断端面が存在する２枚のベルト層７がタイヤ周方向ＥＥ’にタイヤ１周に亘って配置されている。
【００１０】
図１に本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す。図１では、図１２におけると同様に、左右一対のビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側にカーカス層６の端部が折り返されて巻き上げられており、トレッド３におけるカーカス層６の外側にベルト層７がタイヤ周方向ＥＥ’にタイヤ１周に亘って配置されている。
【００１１】
ベルト層７は、図２に示す横断面偏平筒形の連続テープ１をカーカス層６の外側でタイヤ周方向ＥＥ’にベルト層幅に相当する幅に亘って螺旋状に連続的に複数回巻き付けることにより形成される。この連続テープ１は、複数本の補強コード２を円筒状に引き揃えてゴム被覆してなり、上層１０ｕと下層１０ｄの２層積層構造をしており、これらの層間に芯材１１が挿入されかつ両層の補強コード２が互いに交差した形態となっている。
【００１２】
この連続テープ１は、補強コード２（有機繊維コード又はスチールコード）の複数本を、好ましくは５〜１００  本を円筒状に引き揃え（例えば、円筒状に形成可能な押出装置を用いて）、ついでこの円筒状コード束をその長手方向に対する所定角度で捻じり、これをゴムに埋設してゴム被覆することによりゴム付き筒状体となし、この筒状体に芯材１１を挿入した後、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶすことにより形成できる。
【００１３】
補強コード２を構成する有機繊維コードは、例えば、芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン２，６−ナフタレート繊維、ナイロン繊維から選ばれる繊維の１種又は２種以上を撚り合わせた撚り糸である。
【００１４】
補強コード２の連続テープ１の長手方向に対するコード角度は１０°〜４５°であればよい。これは、連続テープ１でベルト層７を形成したときに、連続テープ１の長手方向がほぼタイヤ周方向ＥＥ’となるので、補強コード２のコード角度を通常のベルト層のコード角度と同様にタイヤ周方向ＥＥ’に対して１０°〜４５°とするためである。
【００１５】
芯材１１としては、連続テープ１の長手方向に対するコード角度ほぼ０°の伸長性コードが用いられる。コード角度ほぼ０°とするのは、上記のように連続テープ１の長手方向がほぼタイヤ周方向ＥＥ’となるので、ベルト層７のタイヤ周方向剛性を高めて高速耐久性および操縦安定性をいっそう向上させるためである。また、伸長性コードとするのは、タイヤ製造時にリフトがかけられたときにタイヤが径方向に膨張し易くするためである。
【００１６】
伸長性コードとしては有機繊維コード又は金属コードのいずれを用いてもよく、この場合、ベルト層７のリフト率に応じて伸度特性を設定すればよい。また、必要な高速性に応じてコードの材質、エンド数、コード径等を適宜きめればよい。さらに、伸長性コードは、予めゴムで被覆して芯材と補強コード層と一体としてもよい。金属コードとしては、図３に示すように長手方向に平面状に波打った波形の金属コード１２を用いるか、又は長手方向にコイル状に巻回した金属コードを用いるとよい。その長手方向に伸長容易だからである。
【００１７】
また、芯材１１として伸長性コードを用いる場合、図４に示すように、連続テープ１の偏平内部の幅方向両端に１本づつ配置するとよく、これにより連続テープ１の偏平形状がいっそう安定化するので形成されるベルト層７の剛性分布が均一となる。
芯材１１としては、また、図５に示されるように、短繊維補強ゴム１４が用いられる。この短繊維補強ゴム１４は、短繊維１３を連続テープ１の長手方向に配向するようにマトリックスゴム中に混合させてなるものである。この場合の短繊維１３の種類、ゴムの配合内容等は適宜選定すればよい。短繊維１３は、５μｍ〜５ｍｍ、さらには５０μｍ〜５ｍｍの長さのものが好ましい。
【００１８】
連続テープ１の幅は、５ｍｍ〜６０ｍｍである。５ｍｍ未満では幅が狭過ぎて筒状体の生産性が低下することになり、６０ｍｍ超では連続テープ１の端末部の幅が長くなり過ぎるのでタイヤユニフォーミティーや耐久性が悪化するからである。
連続テープ１をカーカス層６の外周面にベルト層幅に相当する幅に亘ってタイヤ周方向に対して僅少角度で螺旋状に連続的に複数回巻き付けることによりベルト層７を形成するに当たっては、図６に示すようにベルト層Ａの幅方向の一端の巻き始め端ａから幅方向他端の巻き終わり端ｂまで連続テープ１を巻き、全体として１層のベルト層が形成されるようにすればよい。また、ベルト層の耐久性や剛性をさらに高めるために、図７〜図１１に示すように、連続テープ１の巻き始め端ａと巻き終わり端ｂとをベルト層Ａの幅方向両端以外に位置させると本発明の効果をいっそう高めることができる。すなわち、連続テープ１の巻き始め端ａと巻き終わり端ｂとをベルト層Ａの幅方向両端以外に位置させた場合には、ベルト層Ａの幅方向両端の剛性がいっそう高まるためその両端でベルト層間セパレーションが生じることがないから、高速耐久性がいっそう良好となる。
【００１９】
図７では、ベルト層Ａの幅方向一端部の巻き始め端ａから幅方向他端部の巻き終わり端ｂまで連続テープ１を巻き、両端部で２層、中央部で１層の積層形態にする。
図８では、ベルト層Ａの中央部の巻き始め端ａから中央部の巻き終わり端ｂまで連続テープ１を巻き、ベルト層全幅に亘って２層の積層形態にする。図９では、ベルト層Ａの幅方向一端部の巻き始め端ａから幅方向他端部の巻き終わり端ｂまで連続テープ１を巻き、両端部で４層、中央部で３層の積層形態にする。
【００２０】
図１０では、ベルト層Ａの幅方向一端部の巻き始め端ａから中央部の巻き終わり端ｂまで連続テープ１を巻き、一端部で２層、他端部から中央部に亘って２層の積層形態にする。
図１１では、ベルト層Ａの両端部の巻き始め端ａから中央部の巻き終わり端ｂに向けてそれぞれ連続テープ１を巻き、両端部で２層、中央部で１層の積層形態にする。
【００２１】
このように連続テープ１を巻き付けるに際しては、連続テープ１の相互に隣接する側部同士を突き合わせるか、若干重ね合わせて（−５ｍｍ程度）段差付きとするか、或いは若干間隔を開ける（＋５ｍｍ程度）などすればよい。
【００２２】
【実施例】
下記ベルト構造の本発明タイヤ１、比較タイヤ１、従来タイヤ１につき、下記により高速耐久性および操縦安定性を評価した。この結果を表１に示す。
▲１▼  本発明タイヤ１
補強コード；ケブラー（芳香族ポリアミド繊維コード）１５００ｄ／２、エンド数５１本／５ｃｍ、補強コード角度２０°。芯材；１テープ当たり８４０ｄ／２のケブラーを３本。この連続テープ（幅１５ｍｍ）を螺旋状に巻きつけ１層のベルト層を形成（図１）。
【００２３】
▲２▼  比較タイヤ１
芯材が配置されていないことを除いて本発明タイヤ１に同じ。
▲３▼  従来タイヤ１
図１２に示すベルト構造。ベルト層補強コード；ケブラー（芳香族ポリアミド繊維コード）１５００ｄ／２。エンド数；５１本／５ｃｍ。コード角度２０°。
【００２４】
高速耐久性：
タイヤサイズ１９５／６０  Ｒ１５、荷重４．６ｋＮ、内圧３００ｋＰａ、リム１５×６−ＪＪの条件でタイヤを車両に装着し、第１ステップ１２０分×８０ｋｍ／ｈ、第２ステップ３０分×１２０ｋｍ／ｈで走行し、以降、３０分毎に１０ｋｍ／ｈづつ増速し、故障に至るまで走行した。故障発生までに走行した距離を測定し、これを指数化して従来タイヤ１を１００  とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００２５】
操縦安定性：
タイヤサイズ１９５／６０  Ｒ１５、内圧２００ｋＰａ、リム１５×６−ＪＪの条件でタイヤを車両に装着し、３０ｍ間隔でパイロンが立てられているスラローム試験路を走行し、その平均速度を指数化して従来タイヤ１を１００  とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００２６】
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表１から明らかなように、本発明タイヤ１は高速耐久性、操縦安定性のいずれにおいても優れていることが判る。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数本の引き揃えられたゴム引き補強コードが螺旋状に巻回しながら横断面偏平の筒形に形成されると共に、該偏平筒形の内側に芯材として伸長性コード又は短繊維補強ゴムが長手方向に沿って挿入された２層構造からなる連続テープ又は補強コードの複数本を円筒状に引き揃え、次いでこの円筒状のコード束をその長手方向に対する所定角度で捻じり、これをゴムに埋設してゴム被覆することによりゴム付き筒状体となし、この筒状体に芯材として伸長性コード又は短繊維補強ゴムを挿入した後、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶすことにより形成される横断面偏平筒形の２層構造からなる連続テープを、トレッドにおけるカーカス層の外周にタイヤ周方向に対して僅少角度でベルト層幅に相当する幅に亘って連続的に螺旋状に周回させてベルト層を形成したために、高速耐久性が良好でしかも操縦安定性、乗心地性に優れた空気入りタイヤを提供することが可能となる。また、本発明によれば、連続テープをカーカス層の外周面に周回させてベルト層を形成するため、従来におけるようなベルト層形成用シート切断工程等が不要となるのでタイヤ生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるベルト層を有する空気入りタイヤの一例の一部切り欠き斜視断面図である。
【図２】本発明においてベルト層を形成する連続テープの一例の斜視説明図である。
【図３】本発明においてベルト層を形成する連続テープの他例の斜視説明図である。
【図４】本発明においてベルト層を形成する連続テープの一例の横断面図である。
【図５】本発明においてベルト層を形成する連続テープの別例の斜視説明図である。
【図６】本発明におけるベルト層の一例の横断面説明図である。
【図７】本発明におけるベルト層の一例の横断面説明図である。
【図８】本発明におけるベルト層の一例の横断面説明図である。
【図９】本発明におけるベルト層の一例の横断面説明図である。
【図１０】本発明におけるベルト層の一例の横断面説明図である。
【図１１】本発明におけるベルト層の一例の横断面説明図である。
【図１２】従来におけるベルト層を有する空気入りタイヤの一例の一部切り欠き斜視断面図である。
【符号の説明】
１  連続テープ    ２  補強コード    Ａ  ベルト層    ａ  巻き始め端
ｂ  巻き終わり端  ３  トレッド      ４  サイド部    ５  ビードコア
６  カーカス層    ７  ベルト層    １１  芯材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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