(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドにおけるカーカス層の外側に複数のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、複数本の補強コードを引き揃えてゴムに埋設して収束したテープを連続的に螺旋状に巻回してベルト層幅に相当する幅の横断面偏平の中空帯状体に形成し、該中空帯状体を前記ベルト層として配置すると共に、互いに平行に引き揃えられた複数本のゴム引き補強コードを螺旋状に連続的に巻回して横断面偏平筒形の連続チューブに形成し、該連続チューブを最外ベルト層の少なくとも幅方向両側部外周に螺旋状に連続的に複数回巻き付けてベルトカバー層を形成した空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
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記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記補強コードが引張弾性率３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、引張強度１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上を有する請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記中空帯状体又は前記連続チューブの内部にその長手方向に沿ってゴムシートからなる芯材を挿入した請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が１０°〜３０°である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記ベルトカバー層のタイヤ周方向に対するコード角度が１０°〜３０°である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】
前記連続チューブの幅が５ｍｍ〜６０ｍｍである請求項１又は４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速耐久性を向上させると共に転がり抵抗を低減させながら高生産性で製造可能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、空気入りラジアル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°〜３０°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。
一方、近年、トラック・バス等の重車両やライトトラック等のラジアルタイヤにおいても偏平化が進んでいる。しかし、タイヤが偏平化するに従い、タイヤベルト部への負荷が増大し、さらなるベルトエッジのセパレーション、外周成長等が起こることにより高速耐久性が著しく低下するという問題が発生する。
【０００４】
このようなベルト部への負荷に対応する対策としては、乗用車用ラジアルタイヤでよく用いられているように、最外ベルト層の幅方向両側部又は全面を覆うようにベルトカバー層を設けている。
しかしながら、乗用車用タイヤのベルトカバー層のコードとして用いられている伸びの大きいナイロン繊維コードでは、ベルトカバー層によるタイヤ周方向のタガ効果が十分でなく、このため外周成長を十分に抑えることができなかった。
【０００５】
そこで、ベルトカバー層のコードに弾性率の大きなスチールコード又は芳香族ポリアミド繊維コードを用いると、これらのコードは伸びが小さいので加硫時のリフト（膨径）にベルトカバー層が追随できないという問題があり、実質的にタイヤを製造することができない。また、コードをバイアス方向に配置するとベルトカバー層の幅方向両側端に切断端面が生じるので、その端面からエッジセパレーションが発生するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤの偏平化を進めた場合でも、特に重荷重用のタイヤにおいて偏平化を進めても、上記問題点を伴うことなしに高速走行時の外周成長を防止して高速耐久性を向上させると共に転がり抵抗を低減させながら高生産性をもって製造可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トレッドにおけるカーカス層の外側に複数のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、複数本の補強コードを引き揃えてゴムに埋設して収束したテープを連続的に螺旋状に巻回してベルト層幅に相当する幅の横断面偏平の中空帯状体に形成し、該中空帯状体を前記ベルト層として配置すると共に、互いに平行に引き揃えられた複数本のゴム引き補強コードを螺旋状に連続的に巻回して横断面偏平筒形の連続チューブに形成し、該連続チューブを最外ベルト層の少なくとも幅方向両側部外周に螺旋状に連続的に複数回巻き付けてベルトカバー層を形成したことを特徴とする。
【０００８】
このように、ベルト層幅に相当する幅の横断面偏平の中空帯状体をベルト層として配置すると共に、横断面偏平筒形の連続チューブを最外ベルト層の少なくとも幅方向両側部外周に螺旋状に連続的に複数回巻き付けてベルトカバー層を形成したために、ベルト層およびベルトカバー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、このようにベルト層およびベルトカバー層の幅方向両側端に切断端面がないのでベルト部（ベルト層＋ベルトカバー層）のタイヤ周方向の引張剛性が高まるから転がり抵抗を低減させることができる。
【０００９】
また、上記のようにベルト部のタイヤ周方向の引張剛性が高くなり、ベルト層およびベルトカバー層によるタイヤ周方向のタガ効果が十分となって外周成長を十分に抑えることができるから、ベルト層への負荷が増大するようなタイヤの偏平化を進めた場合でも、高速耐久性をいっそう向上させることが可能となる。
さらに、ベルトカバー層は横断面偏平筒形の連続チューブからなっており、この連続チューブはゴム引き補強コードを長手方向に対して所定角度で螺旋状に巻回してなるため伸びることができるので、加硫時のリフトにベルトカバー層は追随可能となる。
【００１０】
そのうえ、巻回によって得られる中空帯状体をベルト層として配置し、かつ連続チューブの巻回によりベルトカバー層を形成するというように、巻回という簡単な操作が主であるのでタイヤ生産性を高めることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線方向断面を示し、図２はそのベルト構造であって、図２（Ａ）でベルト部断面を、図２（Ｂ）で平面視したベルト部を示す。
図１および図２（Ａ）、（Ｂ）において、トレッド１におけるカーカス層２の外側にベルト層３が配置されている。ベルト層３は、図３に示すベルト層幅に相当する幅の中空帯状体７をカーカス層２の外側にタイヤ１周に亘って配置することにより形成される。この中空帯状体７は、図３に示すように横断面が偏平であって、複数本の補強コード５（有機繊維コード）を引き揃えてゴムに埋設して集束したテープ６を連続的に螺旋状に巻回して筒状体となし、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶしたものである。なお、テープの螺旋状の巻回は、図３に示されるように、補強コード５を中空帯状体７の長手方向に対して所定角度で傾斜させると共にテープ６の相互に隣接する側部同士を突き合わせながら行われる。
【００１２】
中空帯状体７の中空部には、図４に示すように、その長手方向に沿ってゴムシートなどの芯材８を挿入してもよい。これによって、ベルト層３の剛性をいっそう高めることができる。
中空帯状体７をカーカス層２の外側にタイヤ１周に亘って配置するには、例えば、中空帯状体７をカーカス層２の外側に巻き付け、そのテープ６の長手方向両端を互いに突き合わせて接合すればよい。この接合に際しては隣接する端末間に若干の隙間を設けてもよい。また、このように中空帯状体７をカーカス層２の外側に配置してベルト層３を構成するに際して、ベルト層３の補強コード５のタイヤ周方向に対するコード角度を１０°〜３０°にするのがよい。加硫時のリフトにベルト層３が追随できるようにするためである。このコード角度は、中空帯状体７の補強コード５のコード角度に等しい。中空帯状体７をカーカス層２の外側に巻き付けるに際して、中空帯状体７の長手方向がタイヤ周方向となるからである。
【００１３】
ベルト層３の外側層（ベルト層３は中空帯状体７からなるため、内側層と外側層の２層積層構造となっているので、外側層が最外ベルト層に相当する）の外周には、図１および図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、その全表面を覆うようにベルトカバー層４が配置されている。ベルトカバー層４は、ベルト層３の外側層の少なくとも幅方向両側部外周に配置すればよく、ベルト層３の外側層の全表面を覆うようにその全表面に亘って配置されていていなくともよい。なお、図１におけるＣＬはタイヤ赤道線を表わす。
【００１４】
ベルトカバー層４は、図５に示す横断面偏平筒形の連続チューブ１０をベルト層３の外側層の幅方向一端から他端に亘る全外周に、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。この連続チューブ１０は、補強コード１２（有機繊維コード）の複数本を、好ましくは５〜100 本を互いに平行にゴムに埋設してなるゴム引き補強コードを図５に示されるように連続チューブ１０の長手方向に対して所定角度（１０°〜３０°）で螺旋状に連続的に巻回して筒状体となし、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶして形成することができる。また、筒状のゴムシートを形成可能なチューバー（押出装置）に、所定本数の補強コードを挿入可能なダイスを用いて、補強コードを該筒状のゴムシート中に埋設しながら押し出すと共に、ダイスを回転させ補強コードを螺旋状態に配置させたのちに、ローラー等で押しつぶすことによっても、連続チューブ１０を形成可能である。
【００１５】
連続チューブ１０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超では連続チューブ１０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。
ベルトカバー層４のタイヤ周方向に対するコード角度は、１０°〜３０°であるのがよい。加硫時のリフトにベルトカバー層４が容易に追随できるようにするためである。ベルトカバー層４のコード角度を１０°〜３０°にするには、前述したようにゴム引き補強コードを長手方向に対して所定角度で螺旋状に連続的に巻回して連続チューブ１０を形成する際に、この所定角度を１０°〜３０°にすることによればよい。ベルトカバー層４を形成する際に連続チューブ１０の長手方向がほぼタイヤ周方向となるからである。
【００１６】
連続チューブ１０の内部には、その長手方向に沿ってゴムシートなどの芯材を挿入してもよい。ベルトカバー層４の剛性を高めるためである。
連続チューブ１０をベルト層３の外側層の外周に巻き付けるに際しては、連続チューブ１０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。
【００１７】
中空帯状体７を形成する補強コード５又は連続チューブ１０を形成する補強コード１２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。
【００１８】
また、補強コード５又は補強コード１２は、引張弾性率３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、引張強度１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上を有する。引張弾性率が３０００ｋｇｆ／ｍｍ2 未満では、ベルト剛性が不足し、ベルト部の成長性低下だけでなく操縦性能も低下する。引張強度１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満では、ベルト強度が不足し、タイヤ強度が低下する。
【００１９】
上述した本発明は、乗用車用タイヤに適用できることは勿論であるが、偏平化した重荷重用タイヤに適用する場合に特に優れた高速耐久性を示すことができる。
【００２０】
【実施例】
下記ベルト構造の本発明タイヤ、従来タイヤにつき、下記条件で下記により高速耐久性、転がり抵抗性、および外周成長性を評価した。この結果を表１に示す。ここで、各タイヤのベルト構造は１Ｂ〜４Ｂからなる。１Ｂはカーカス層からトレッド方向に数えて第１番目のベルト層を、２Ｂはカーカス層からトレッド方向に数えて第２番目のベルト層を、３Ｂはカーカス層からトレッド方向に数えて第３番目のベルト層を、４Ｂはカーカス層からトレッド方向に数えて第４番目のベルト層をそれぞれ表わす。
【００２１】
したがって、図１に示す本発明のベルト層構造では、ベルト層３の内側層が１Ｂ、外側層が２Ｂであり、ベルトカバー層の内側層が３Ｂ、外側層が４Ｂである。
▲１▼  本発明タイヤ
図１に示すベルト構造を有する。
【００２２】
１Ｂ：ケブラー（芳香族ポリアミド繊維コード）３０００ｄ／２、エンド数２３本／５ｃｍ、幅２００ｍｍ、コード角度２０°。
２Ｂ：１Ｂに同じ。
３Ｂ：ケブラー（芳香族ポリアミド繊維コード）３０００ｄ／２、エンド数２３本／５ｃｍ、幅３０×５ｍｍ、コード角度２０°。
４Ｂ：３Ｂに同じ。
【００２３】
▲２▼  従来タイヤ
プライ間でコードが互いに交差しかつ幅方向両側端に切断端面を有する４層のベルト層からなるベルト構造を有する。
１Ｂ：スチールコード３＋６×０．３５ＨＴ、エンド数２３本／５ｃｍ、幅１８０ｍｍ、コード角度５６°。
【００２４】
２Ｂ：幅２１０ｍｍ、コード角度２０°であることを除いて、１Ｂに同じ。
３Ｂ：幅１９０ｍｍ、コード角度２０°であることを除いて、１Ｂに同じ。
４Ｂ：スチールコード４×２×０．３１ＨＥ、エンド数２０本／５ｃｍ、幅８０ｍｍ、コード角度２０°。
条件
空気圧；8.0kgf/cm2(800KPa)、リム；22.5×8.25、
タイヤサイズ；11/70 R22.5
ベルト層およびベルトカバー層以外の他のタイヤ構造、寸法等は共通。
【００２５】
高速耐久性：
ドラム径1707mmでJATMA 高速耐久性試験終了後、荷重4000kgf 、80km/hr 毎加速してタイヤが破壊するまで試験を続行した。この結果を従来タイヤを100 とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
転がり抵抗性：
ドラム径1707mmで、荷重2725kgf 、速度50km/hr 時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。この結果を従来タイヤを100 とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００２６】
外周成長性：
リム装着後インフレートし、外周成長量を測定し、ベルト部剛性の対比を行った。この結果を従来タイヤを100 とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００２７】
0003644744.tif 000002
表１から明らかなように、本発明タイヤは高速耐久性、転がり抵抗性、および外周成長性において優れていることが判る。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッドにおけるカーカス層の外側に複数のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、複数本の補強コードを引き揃えてゴムに埋設して収束したテープを連続的に螺旋状に巻回してベルト層幅に相当する幅の横断面偏平の中空帯状体に形成し、該中空帯状体を前記ベルト層として配置すると共に、互いに平行に引き揃えられた複数本のゴム引き補強コードを螺旋状に連続的に巻回して横断面偏平筒形の連続チューブに形成し、該連続チューブを最外ベルト層の少なくとも幅方向両側部外周に螺旋状に連続的に複数回巻き付けてベルトカバー層を形成したために、ベルト層に高負荷がかかるようになるタイヤの偏平化を進めた場合でも、高速走行時の外周成長を防止して高速耐久性を向上させると共に転がり抵抗を低減させることができ、しかも加硫時のリフトにベルトカバー層の追随が可能となる。さらに、巻回によって得られる中空帯状体をベルト層として配置し、かつ連続チューブの巻回によりベルトカバー層を形成するというように、巻回という簡単な操作が主であり、従来におけるようにベルト層又はベルトカバー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可能となる。
【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の子午線方向断面説明図である。
【図２】図１の空気入りラジアルタイヤのベルト構造を示し、（Ａ）はその断面説明図、（Ｂ）はその平面視説明図である。
【図３】本発明においてベルト層を形成するための中空帯状体の一例を示す斜視説明図である。
【図４】本発明においてベルト層を形成するための中空帯状体の他例を示す斜視説明図である。
【図５】本発明においてベルトカバー層を形成する連続チューブの一例を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１  トレッド      ２  カーカス層    ３  ベルト層    ４  ベルトカバー層
５  補強コード    ６  テープ    ７  中空帯状体    ８  芯材
１０  連続チューブ    １２  補強コード
【図１】
0003644744.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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