(57)【要約】【課題】タイヤの拡径率がそれの幅方向位置によって変化することがあっても、迂曲コードを主体とする補強層を配設することに起因する、タイヤサイド部への凹凸変形の発生を効果的に抑制する。【解決手段】カーカス５のクラウン域の外周側に、二層のベルト層６、７を配設するとともに、ベルト層６、７とカーカス５との間に、波状にくねって円周方向に延びる迂曲コード８を主体とした補強層９を配設したものであって、補強層９を、並列配置した複数本の迂曲コード８にゴム被覆を施してなるリボン状ストリップ１０の螺旋巻回構造体により構成するとともに、リボン状ストリップ１０内のそれぞれの迂曲コード８を、複数本のコードを単位として相互間で１８０度の位相差をつけて配設してなる。【選択図】図１
2006160124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両ビードコア間にトロイダルに延びるカーカスのクラウン域の外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜して直線状に延びるベルトコードを主体とした少なくとも二層のベルト層を、それらの相互間でベルトコードを交差させて配設するとともに、波状にくねって円周方向に延びる迂曲コードを主体とした一層以上の補強層を配設してなる空気入りタイヤであって、
補強層を、並列配置した複数本の迂曲コードにゴム被覆を施してなるリボン状ストリップの螺旋巻回構造体により構成するとともに、リボン状ストリップ内のそれぞれの迂曲コードを、隣接するコードの相互間で、９０度以上の位相差をつけて配設してなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
両ビードコア間にトロイダルに延びるカーカスのクラウン域の外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜して直線状に延びるベルトコードを主体とした少なくとも二層のベルト層を、それらの相互間でベルトコードを交差させて配設するとともに、波状にくねって円周方向に延びる迂曲コードを主体とした一層以上の補強層を配設してなる空気入りタイヤであって、
補強層を、並列配置した複数本の迂曲コードにゴム被覆を施してなるリボン状ストリップの螺旋巻回構造体により構成するとともに、リボン状ストリップ内のそれぞれの迂曲コードを、複数本のコードを単位として相互間で９０度以上の位相差をつけて配設してなる空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記位相差を１８０度としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
リボン状ゴムストリップ内のそれぞれの迂曲コードの延在形態を、リボン状ゴムストリップの中心線に対して対称としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高内圧を充填して高荷重下で使用される大型車両用タイヤとして用いて好適な空気入りタイヤに関するものであり、とくには、ベルト層のセパレーションを防止するとともに、トレッドショルダー部の発熱耐久性を向上させることを目的として、カーカスとベルト層との間に、タイヤ幅方向に波状にくねって円周方向に延びる迂曲コードを主体とする一層以上の補強層を配設したタイヤにおいて、タイヤへの内圧の充填、タイヤの高速回転等によって迂曲コードが伸長変形することに起因してタイヤのサイド部に発生する凹凸変形を有利に抑制してタイヤの見映えの低下を防ぐ技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の補強層を設けたタイヤの、サイド部への凹凸波打ち現象の発生を抑制するための従来技術としては、たとえば、出願人の先の提案に係る特開平４−３２８００３号公報に開示されたものがある。
【０００３】
このタイヤは、カーカス層とベルト層との間に配置されて、内部に、全体としてタイヤ赤道面に平行に延びるとともに波状に屈曲している実質上同一波長の補強素子が多数本埋設された補強層を具え、前記補強層に埋設されている補強素子のうち複数本の補強素子の位相を他の補強素子の位相に対して異ならせたことを特徴とするものであり、これによれば、タイヤ内に内圧を充填したりタイヤを高速走行させたりした場合に、各補強素子が伸長変形して、半波長毎に逆転する方向の力を発生することになるも、複数本の補強素子が他の補強素子に対して位相が異なっていることにより、該複数本の補強素子が発生する力は、他の補強素子が発生する力と方向あるいは大きさが異なることになるので、カーカス層に影響を与えることになるそれらの力が周方向に分散あるいは相互に相殺されて、カーカス層の波打量が低減され、サイドウォール部の外表面における凹凸が抑制されるとする。
【特許文献１】特開平４−３２８００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、この従来技術は、補強層をそれの幅方向で２つ、３つまたは４つ以上の領域に区分して、少なくとも１つの領域の補強素子の位相を、他の領域の補強素子の位相に対して異ならせることその他によって、補強層に埋設されている補強素子のうちの複数本の位相を、他の補強素子の位相に対して異ならせるだけの極めて抽象的なものであり、この従来技術では、タイヤの拡径率がタイヤの幅方向で相対的に変化する場合を考慮の埒外としていることから、たとえば、タイヤへの内圧の充填、タイヤの高速回転等に当ってのタイヤの拡径率が、ベルト層構成、慣性質量の大小その他に起因して、タイヤのトレッド中央域とショルダー域との間等のタイヤ幅方向位置によって相対的に相違する場合には、それぞれの補強素子が伸長変形することによって、その変形量に応じて発生するタイヤ子午線方向の力を、適正に分散させたり相殺させたりすることができないおそれが高く、この結果として、サイドウォール部への凹凸の発生を所期した通りに抑制することができないという問題があった。
【０００５】
すなわち、この従来技術では、タイヤの拡径率の等しい領域内に複数本の補強素子が存在する場合でさえ、それらのそれぞれによって発生されるタイヤ子午線方向の力が相互に相殺等されることについての何の保証もないので、複数本の補強素子が拡径率の異なるそれぞれの領域に跨って存在する場合には、このことは一層重大な問題となる。
【０００６】
この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、それの目的とするところは、タイヤへの内圧の充填、タイヤの高速回転等に際してのタイヤの拡径率がそれの幅方向位置によって変化することがあっても、迂曲コードを主体とする補強層を配設することに起因する、タイヤサイド部への凹凸変形の発生を効果的に抑制することができる空気入りタイヤを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る空気入りタイヤは、両ビードコア間にトロイダルに延びる、一枚以上のカーカスプライからなるカーカス、多くはラジアルカーカスのクラウン域の外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜して直線状に延びるベルトコードを主体とするベルト層の少なくとも二層を、それらの相互間でベルトコードを交差させて、通常はタイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在させて配設し、また、たとえば、それらのベルト層とカーカスとの間、それらのベルト層の外周側または、それらのベルト層間に、タイヤ幅方向に波状にくねって円周方向に延びる、波長および振幅が一定の迂曲コードを主体とした一層以上の補強層を配設してなるものであり、補強層を、並列配置した複数本の迂曲コードにゴム被覆を施してなる、たとえば１０〜３０ｍｍの幅のリボン状ストリップの、タイヤ幅方向への螺旋巻回になる構造体によって構成し、そして、リボン状ストリップ内のそれぞれの迂曲コードを、隣接するコードの相互間で、９０度以上、いいかえれば、９０〜２７０度の範囲内、より好ましくは１８０度の位相差をつけて配設したものである。
なおここで、「波状にくねる」とは、正弦波状、矩形波状、三角波状等の他、それらに近似した形態で規則的に湾曲ないしは折れ曲がって連続して延びる各種の延在態様のいずれかをいうものとする。
【０００８】
また、他の空気入りタイヤは、とくに、補強層を、上述の場合と同様に、並列配置した複数本の迂曲コードにゴム被覆を施してなるリボン状ストリップの螺旋巻回構造体によって構成し、そのリボン状ストリップ内のそれぞれの迂曲コードを、複数本、たとえば２〜５本のコードを単位として、相互間で９０度以上、より好ましくは１８０度の位相差をつけて配設したものである。
【０００９】
そしてこれらのいずれのタイヤにおいても、リボン状ゴムストリップ内の複数本の迂曲コードのそれぞれの延在形態を、リボン状ゴムストリップの幅中心線に対して対称とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の空気入りタイヤでは、たとえば１０〜３０ｍｍの幅とすることができるリボン状ストリップ内に、複数本の迂曲コードを、一本もしくは複数本を単位として、相互に位相差をつけて配設するとともに、そのリボン状ストリップを、カーカスのクラウン域の周りに、複数回にわたって螺旋巻回してなる巻回構造体で補強層を構成しているので、タイヤへの内圧の充填等によってそれの径が増加することに起因する補強層、ひいては、迂曲コードの伸長変形によって、タイヤの子午線方向の力が発生しても、その力は、迂曲コードを位相差をつけて配設したリボン状ストリップの幅内で十分に分散ないしは吸収されることになり、通常は、ストリップ幅を越えて影響を及ぼし合うことはない。
【００１１】
従って、ベルト層の構成その他を原因として、タイヤの拡径率がそれの幅方向で変化することがあっても、迂曲コードの伸長変形に基いて発生する子午線方向の力の相殺等を、狭幅のリボン状ストリップの幅内で完結させることで、そのリボン状ストリップを、タイヤの拡径率の等しい領域内に延在させた場合は、それが、隣接するストリップ部分に子午線方向の力を及ぼすのを十分に防止することができる。
【００１２】
この一方で、リボン状ストリップがタイヤの拡径率の異なる領域を跨いで延在する場合は、位相差をつけたそれぞれの迂曲コードの伸長量が相違することによって、ストリップの幅内では十分に分散ないしは吸収しきれない余剰の力が、隣接するストリップ部分に子午線方向の力を及ぼすことになるも、ストリップ内で一旦相殺等された後のその余剰の力は相当小さいものとなるので、それがカーカスに、子午線方向の変形をもたらすほどに大きくなることはない。
【００１３】
そしてこの後者の場合は、リボン状ストリップ内の複数本の迂曲コードのそれぞれを、一本を単位として、隣接するコードとの間で位相差をつけて配設して、タイヤ幅方向の各部位において発生するタイヤ子午線方向の力を、よりきめ細かく相殺等できるようにしたときにとくに有利である。
【００１４】
かくして、この空気入りタイヤでは、カーカスが子午線方向に変形されることに起因するタイヤサイド部への凹凸の発生を効果的に抑制して、タイヤの外観の低下のおそれを取り除くことができる。
【００１５】
ところで、このタイヤにおいて、リボン状ストリップ内の迂曲コードの位相差を９０度以上、具体的には９０〜２７０度とするのは、この角度範囲では、それぞれの迂曲コードが発生する子午線方向の力の相互を有効に相殺させることが可能であることによる。そしてこのことは、位相差を１８０度とした場合にとくに効果的である。
【００１６】
これに対し位相差を９０度未満としたときは、迂曲コード同士の迂曲の振幅の頂点が近くなり、合成振幅が大きくなるので、子午線方向の力の有効なる相殺を期し難くなる。
【００１７】
そして、リボン状ゴムストリップ内のそれぞれの迂曲コードの延在形態を、リボン状ゴムストリップの幅方向中心線に対して対称としたときは、迂曲コードの伸長変形によって発生するタイヤ子午線方向の力を、そのストリップの幅内でより十分に相殺させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、この発明に係るタイヤの半部を、部分を断面として示す斜視図であり、図中１はトレッド部を示し、２は、トレッド部１の各側部に連続して半径方向内方に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の内周側に連続するビードをそれぞれ示す。
【００１９】
ここではビード部３に配設したそれぞれのビードコア４間に、一枚以上のカーカスプライからなるカーカス５、たとえばラジアルカーカスをトロイダルに延在させるとともに、このカーカス５のそれぞれの側部部分を、ビードコア４の周りで、半径方向の内側から外側に巻き返して配設し、このようなカーカス５のクラウン域の外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜して直線状に延びるベルトコードを主体とし、それらのコードをゴム被覆してなるたとえば二層のベルト層６、７を、それらの相互間で、ベルトコードをタイヤ赤道面に対して相互に逆向きに、たとえば対称に延在させて配設する。
【００２０】
またこの図に示すところでは、このようなベルト層６、７とカーカス５との間に、タイヤ幅方向に波状にくねって円周方向に延びる、波長および振幅を一定とした複数本の迂曲コード８を主体としてなる一層以上、図では一層の補強層９を配設する。
【００２１】
ここにおける補強層９は、並列配置した複数本、たとえば八本の迂曲コード８にゴム被覆を施してなる、たとえば２０ｍｍ幅のリボン状ストリップ１０を、タイヤの幅方向に、隙間なしにもしくは隙間をおいて、または、幅方向の一部で重ね合わせて螺旋状に巻回してなる螺旋巻回構造体によって構成するとともに、そのリボン状ストリップ１０内のたとえば八本の迂曲コード８のそれぞれを、四本を単位として相互に９０度以上、図では１８０度の位相差をつけて配設してなる。かくして、このストリップ構造によれば、八本の迂曲コード８のそれぞれは、ストリップ１０の幅方向の中心線に対して四本ずつが相互に対象に延在することになる。
【００２２】
補強層９をこのように構成した場合は、たとえば、タイヤへの内圧の充填に基づくタイヤの拡径変形によって、その補強層９、直接的にはリボン状ストリップ１０内のそれぞれの迂曲コード８が、図２に例示するように、ともに等量ずつ伸長変形すると、その伸長変形に伴って、それぞれの迂曲コード８の山部分および谷部分のそれぞれに発生する、タイヤの子午線方向のそれぞれの力は、ストリップ中心線を隔てて位置する四本ずつのコード８によって発生されるそれぞれの力によって丁度相殺されることになるので、迂曲コード８、ひいては、補強層９の伸長変形に起因して生じる力は、リボン状ゴムストリップ１０の幅内にて消去されることになる。
【００２３】
ところで、図示のこのリボン状ストリップ１０において、タイヤの幅方向での拡径率の変化等に起因して、たとえば、ストリップ中心線の一方側に位置する五本の迂曲コード８と、他方側に位置する五本のコード８との間で、伸長変形量が不揃いとなったときは、上述したような、発生力の相殺が行われてなお、リボン状ストリップ１０に、いずれか一方側に向く子午線方向の力が残留することになるも、その力は、ストリップ１０内での相殺が行われた後のわずかな余剰力であるので、カーカスの直接的な変形をもたらすほどに大きくなることはない。したがって、トレッド幅方向の複数個所で同様の現象が生じることがたとえあったとしても、サイドウォール部２の表面への凹凸の発生を有効に抑制することができる。
【００２４】
図３（ａ）は、迂曲コードを含むリボン状ストリップの他の構成例を、迂曲コードの透視下で示す部分平面図であり、これは、リボン状ストリップ１０内のそれぞれの迂曲コード８を、隣接するコードの相互間で１８０度、すなわち１／２波長の位相差をつけて配設するとともに、それぞれの迂曲コード８の延在形態を、ストリップ中心線に対して対称としたものである。
【００２５】
このストリップ構造にあっても、全ての迂曲コード８が、図３（ｂ）に示すように、ともに等量ずつ伸長された場合には、それぞれのコード８が発生する子午線方向の力は、相互に隣接するコード８によって発生される力によって十分に相殺されることになるので、それらの力はリボン状ストリップ１０内で消去されることになる。
【００２６】
この一方で、タイヤ幅方向での拡径率の変化等によって、リボン状ストリップ１０内の迂曲コード８の伸長変形量が、そのストリップ１０の幅方向で変化する場合には、これも図２について述べたところと同様に、発生した力を相殺してなお、リボン状ストリップ１０に、いずれか一方側に向く子午線方向の力が残留するおそれがあるも、このストリップ構造では、隣接して位置する迂曲コード８の相互間で発生した力の相殺が行われることになり、図２に示す場合に比して、よりきめの細かい力の相殺が行われることになるので、ストリップ全体としてみたときの子午線方向の力の残留は、先の場合に比してより有効に低減させることができる。
【００２７】
図４は、迂曲コードを含むリボン状ストリップのさらに他の構成例を示す要部平面図であり、図４（ａ）に示すところは、たとえば八本の迂曲コード８のうちの四本を単位として、相互に９０度もしくは２７０度、いいかえれば１／４波長の位相差をつけてコード８を配設したものである。
【００２８】
また、図４（ｂ）に示す構造は、迂曲コード８の一本を単位として、隣接するコード８の相互間で、９０度または２７０度の位相差をつけて八本のコード８を配設したものである。
【００２９】
これらのいずれのストリップ構造によっても、迂曲コード８の伸長変形に際して発生する、図に矢印で示すような子午線方向の力は、そのコードに対して位相差をもつ他のコード８によって発生される力をもって相殺されることになるので、先に述べたリボン状ストリップの場合と同様に、ストリップ内での力の消去を十分に実現することができる。
【実施例】
【００３０】
サイズが４３５／５０  Ｒ１９．５  Ｒ１６６ＡＺの大型空気入りタイヤにおいて、８本の迂曲コードを配設した２０ｍｍ幅のリボン状ストリップを図５に模式的に示すように螺旋状に巻回するとともに積層して二層の補強層を構成するとともに、この補強層の外周側に、広幅および狭幅のそれぞれベルト層を順次に配設した実施例タイヤおよび従来タイヤのそれぞれにつき９２０ＫＰａの空気圧を充填したときにサイドウォール部に発生する表面凹凸量を、レーザ光線の照射によって、各１０本ずつ計測したところ表１に指数をもって示す結果を得た。
表中の指数値は小さいほどすぐれた結果を示すものととした。
【００３１】
ここで、広狭それぞれのベルト層のベルトコードは、タイヤ赤道面から、相互に逆方向に３８度の角度で延在するものとし、実施例タイヤでは、リボン状ストリップ内の迂曲コードを、４本を単位としてストリップ中心線に対して相互に対称に延在させ、従来タイヤでは、８本のコードをともに同位相で延在させた。
【００３２】
なお、迂曲コードの一周回における波長繰返し数は、実施例タイヤおよび従来タイヤともに８６回とした。
【００３３】
【表１】
2006160124.tif 000003
【００３４】
表１から明らかのように、実施例タイヤでは、サイドウォール部の表面凹凸量を、従来タイヤに比して約８０％低減できることが解かる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係るタイヤの半部を示す部分断面斜視図である。
【図２】迂曲コードの伸長変形に伴う力の相殺例を示す図である。
【図３】リボン状ストリップの他の構成例を示す部分平面図である。
【図４】リボン状ストリップさらに他の構成例を示す部分平面図である。
【図５】実施例で用いたタイヤの、補強層およびベルト層の配置構成を模式的に示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  ビードコア部
５  カーカス
６、７  ベルト層
８  迂曲コード
９  補強層
１０  リボン状ストリップ
【図１】
2006160124.tif 000004
【図２】
2006160124.tif 000005
【図３】
2006160124.tif 000006
【図４】
2006160124.tif 000007
【図５】
2006160124.tif 000008