(57)【要約】【課題】ベルトプライの両側部を厚くすることのない、しかも、ベルトプライの両側部に切断端をもたない金属補強体で補強されたベルトを有する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ベルト４は、１層以上のベルトプライ５を積層して構成され、ベルトプライ５は、補強体６とこれを被覆する被覆ゴム７とで構成される。そして、補強体６は、複数の無撚金属線８を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束１１の１束以上を周方向に対して傾斜配置するとともにこの金属線面状体１１を両側のベルトプライ側部１２で表裏反転させて折返して形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両ビードコア間にトロイド状に延在するカーカスと、トレッドとの間にベルトを配設した空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトを、補強体と、前記補強体を被覆する被覆ゴムとよりなるベルトプライの少なくとも１層で構成し、少なくとも１層のベルトプライにおける補強体を、複数の無撚金属線を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束の１束以上を周方向に対して傾斜配置するとともにこの金属線面状体をベルトプライ両側部で表裏反転させて折返して形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記金属線面状束を有するベルトプライは、タイヤ中心軸を通る断面において、無端ループ状をなし、前記金属線束は、タイヤ周方向に１周分連続していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記金属線面状束を有するベルトプライは、タイヤ中心軸を通る断面において、タイヤ幅方向両側部を半径方向外側に折り返した有端Ｃ型形状をなし、前記金属線束は、この折り返された一方の端から他方の端まで延在していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
金属線面状体の周方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向で小さく、両側部で大きいことを特徴とする請求項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】
本発明は、両ビードコア間にトロイド状に延在するカーカスと、トレッドとの間にベルトを配設した空気入りタイヤに関し、特に、ベルトエンドセパレーションによる耐久性の低下を防止することのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
両ビードコア間にトロイド状に延在するカーカスと、トレッドとの間にベルトを配設した空気入りタイヤにおいて、従来、ベルトは、１層以上のベルトプライを積層して形成され、各ベルトプライは、ゴムで被覆された金属撚線コードをタイヤ周方向に対して小さな角度で配列することによって構成されている。
【０００３】
しかしながら、このようなベルトプライは、両端を切断した金属撚線コードを配列して形成されているので、タイヤの走行に伴う繰り返しの入力によって切断された両端が周辺のゴム部分を突っ突きそこが破壊の核となってゴムと金属コードとが剥離し、ベルトエンドセパレーションに発展するという問題があった。このため、ベルトプライ両側部に切断端をもたない金属撚線コードよりなる環状ベルトプライ（例えば、特許文献１、２参照。）や、ベルトの両側の端で金属撚線コードを半径方向外側に折り返したフォールドベルトプライ（例えば、特許文献３参照。）を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０６９２８３号公報
【特許文献２】特開２００４−００１６１１号公報
【特許文献３】特開平０２−１４１３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、提案された、このようなた環状ベルトやフォールドベルトは、コードが撚り線であることに起因してコードの折返し部の曲率半径が大きくなりベルトプライの厚さ方向にコードが盛り上がってしまい、ベルトプライの側部が厚くなる。これは、折返し部自体がベルト質量の増加を招くだけでなく、ベルトプライの側部に折返しによる厚さ方向の隙間が生じその隙間をゴム等の新たな部材で充填する必要が生じることによってさらなる重量増加をもたらすという問題を生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ベルトプライの両側部を厚くすることのない、しかも、ベルトプライの両側部に切断端をもたない金属補強体で補強されたベルトを有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞は、両ビードコア間にトロイド状に延在するカーカスと、トレッドとの間にベルトを配設した空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトを、補強体とこれを被覆する被覆ゴムとよりなるベルトプライの少なくとも１層で構成し、少なくとも１層のベルトプライにおける補強体を、複数の無撚金属線を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束の１束以上を周方向に対して傾斜配置するとともにこの金属線面状体をベルトプライ両側部で表裏反転させて折返して形成したことを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００８】
＜２＞は、＜１＞において、前記金属線面状束を有するベルトプライは、タイヤ中心軸を通る断面において、無端ループ状をなし、前記金属線束は、タイヤ周方向に１周分連続していることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
＜３＞は、＜１＞において、前記金属線面状束を有するベルトプライは、タイヤ中心軸を通る断面において、タイヤ幅方向両側部を半径方向外側に折り返した有端Ｃ型形状をなし、前記金属線束は、この折り返された一方の端から他方の端まで延在していることを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１０】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、金属線面状体の周方向に対する傾斜角度は、タイヤ幅方向中央で小さく、両側部で大きいことを特徴とする空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１１】
＜１＞によれば、ベルトプライを構成する補強体は、無撚金属線をベルトプライの両側部で折返して形成されているので、ベルトプライの両側部を厚くすることもなく、また、ベルトプライの両側部に切断端がくることもない。しかも、無撚金属線は、複数本、平面内に引き揃えて配列した金属線面状束として、ベルトプライ両側部で表裏反転させて折返されているので、強度を上げることができる。
【００１２】
＜２＞によれば、前記金属線面状束を有するベルトプライは、タイヤ中心軸を通る断面において、無端ループ状をなしているので、1枚のベルトプライで、交差ベルトプライ２層分をまとめて形成することができる。
【００１３】
＜３＞によれば、前記金属線面状束を有するベルトプライは、タイヤ中心軸を通る断面において、タイヤ幅方向両側部を半径方向外側に折り返した有端Ｃ型形状をなす、いわゆる、フォールドベルトプライとしたので、フォールドベルトプライを形成する際、従来の金属撚り線コードよりなるベルトプライの一層の両端を包み込むようにして折り返すことにより、ベルト端に金属撚り線の切断端が露出しないベルトを構成することができ、この場合もベルトを簡易に製造することができる。
【００１４】
＜４＞によれば、金属線面状体の周方向に対する傾斜角度を、両側部で大きくしたので、もし、この傾斜角度を、タイヤ幅方向中央と同じく小さくした場合には、引き揃えた金属線面の間で歪みが大きくなり耐久性が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】第１実施形態の空気入りタイヤのベルトプライを示す斜視図及び断面図である。
【図３】第１実施形態の空気入りタイヤのベルトプライの補強材の配列態様を模式的に示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の空気入りタイヤのベルトプライを示す断面図及び展開図である。
【図５】比較例１の空気入りタイヤのベルトプライの断面図である。
【図６】比較例２の空気入りタイヤのベルトプライの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る第１の実施形態の空気入りタイヤについて図を参照して以下に説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤの幅方向断面図であり、空気入りタイヤ１０は、両ビードコア１間にトロイド状に延在するカーカス２と、トレッド３との間にベルト４を配設して構成される。ベルト４は、１層以上のベルトプライ５を積層して構成される。
【００１７】
図２（ａ）は、ベルト４を構成する１枚のベルトプライ５を示す斜視図であり、図２（ｂ）はその幅方向一部を切り出した部分の断面図であり、ベルトプライ５は、補強体６とこれを被覆する被覆ゴム７とで構成される。図３は、ベルトプライ５の補強体６の配置態様を模式的に示す斜視図であり、補強体６は、その特徴として、複数の無撚金属線８を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束１１の１束以上を周方向に対して傾斜配置するとともにこの金属線面状体１１を両側のベルトプライ側部１２で表裏反転させて折返すことにより周方向に連続させて形成されている。
【００１８】
そして、ベルトプライ５全体としては、両端が繋がった２層が環状に延在する、いわゆるチューブを半径方向に押しつぶした形状に形成されていて、無撚金属線８の赤道面に対する傾斜角度は、２層の外側と内側とで、同じ角度で反対向きに傾斜することになる。図２において、G1は、ベルトプライ５の総厚さを表し、G2は、ベルトプライ５を構成する２層のそれぞれの金属線面状体１１間の隙間距離を表し、G3は、同じ面内で隣接する金属線面状体１１間の隙間距離を表す。
【００１９】
なお、被覆ゴム７は、補強体６となる金属線面状体１１を構成する無撚金属線８を完全に被覆するようにしなければならず、もしそうでない場合には、無撚金属線８とゴムとの接着が低下したり表面が腐食したりする可能性がある。
【００２０】
このように補強体６は、無撚金属線８よりなるので、これを１本ずつベルト側部で折り返した場合には、ベルト側部を厚くすることなく折り返すことができる。実際には、ベルト剛性を高めて所望の運動性能および耐久性を確保するために、これらの無撚金属線８は、これらの複数本を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束１１を、周方向に対して傾斜配置し、両側のベルトプライ側部１２で折り返しているが、この折返しは、表裏反転する方向に折り返しているので、無撚金属線８を個別に表裏反転させて折返したのと大差がなく、このように、無撚金属線８をまとめて金属線面状束１１にしても、これを表裏反転する方向に折り返すことにより、ベルト側部が厚くなるのを防止することができる。
【００２１】
もし、金属線面状束１１をその面を含む同一平面内で折り返したならば、内側で折り返される無撚金属線８と外側で折り返される無撚金属線８とが発生し、大きな歪みが生じてしまう。
【００２２】
また、無撚金属線８のタイヤ赤道面に対する傾斜角度（すなわち、タイヤ周方向に対する傾斜角度）は、幅方向中央で小さく、ベルト側部で大きくするのが好ましい。すなわち、無撚金属線８のタイヤ赤道面に対する傾斜角度は、基本的には、タイヤの耐久性と運動性能とから要求される通常の角度θ1とし、タイヤの耐久性と運動性能とに影響の少ないベルト側部だけ、中央部より大きい傾斜角度θ２とするのが好ましく、このことによって、無撚金属線８で折り返す際の歪みを低減することができる。
【００２３】
ここで、１束の金属線面状束１１を構成する無撚金属線８の本数は、２〜７本とするのが好ましい。ベルトプライ５の幅とベルトプライ５に含まれる無撚金属線８の総本数とを一定とした場合、１束を構成する無撚金属線８の本数を増やし、束数を減らした方が強度を高めることができるが、束数を減らせば減らすほど束と束との間のゴムだけの部分の幅が広くなり、無撚金属線８を８本を超えるものとした場合には、釘などが、ゴムだけの部分を通ってベルトプライ５を貫通する虞が生じる。
【００２４】
ここで、無撚金属線８の線径は、0.18〜0.35mmとするのが好ましく、これを0.18mm未満とした場合には、ベルト全体の強力を保持するために多くの無撚金属線８をベルトプライ内に配列しなければならず、この場合、隣り合う無撚金属線８の相互の離隔距離が狭くなって被覆ゴム７との耐剥離性能が低下しやすくなり、一方、これを、0.35mmを超えるものとした場合には、曲げ剛性が高くなり、これを折り曲げる際の曲率半径が大きくなり、ベルトプライ側部が厚くなり折り曲げた部分に空隙が生じてしまう可能性がある。
【００２５】
無撚金属線８の抗張力は3130〜4410MPａとするのが好ましく、これを3130MPａ未満とした場合には、ベルト強力を確保するために、無撚金属線８を太くする、あるいは、本数を増やす等、無撚金属線８の重量を増加させる必要があり、ベルトの重量が好ましい範囲を超え、タイヤの軽量化を阻害してしまい、一方、4410MPａを超えるものとした場合には、無撚金属線８の製造が困難になってしまう。
【００２６】
ベルトプライ５の総厚さG1（図２参照）は、1.00〜2.00mmとするのが好ましく、これを1.00mm未満とした場合には、金属線面状束１１を被覆ゴム７で被覆したトリートが脆弱なものとなりタイヤ成型工程において、ベルトプライ５の貼付作業が難しくなり、一方、これを、2.00mmを超えるものとした場合には、ベルトプライ５が厚くなりすぎて、ベルトの重量が好ましい範囲を超え、タイヤの軽量化を阻害してしまう。
【００２７】
ベルトプライ５を構成する２層のそれぞれの金属線面状体１１間の隙間距離G2（図２参照）は、0.32〜0.65mmとするのが好ましく、これを0.32mm未満とした場合には、タイヤ踏面からの外部入力に対してベルトが変形しやすくなって耐久性が低下し、一方、これを、0.65mmを超えるものとした場合には、ベルトの重量が好ましい範囲を超え、タイヤの軽量化を阻害してしまう。
【００２８】
同じ面内で隣接する金属線面状体１１間の隙間距離G3（図２参照）は、0.25〜1.00mmとするのが好ましく、これを0.25m未満とした場合には、ベルトプライ５が変形したとき、金属線面状体１１間の隙間にあるゴム部分の剪断歪みが大きくなるので、ベルトプライ側部端でのゴムとの剥離の発生とその成長とを抑制することが難しくなり、一方、これを、1.00mmを超えるものとした場合には、金属線面状体１１間の隙間距離が大きくなりすぎて、ベルトの剛性低下を招くだけではなく、釘等を踏んだ時の耐貫通特性が低下してしまう。
【００２９】
図４は、本発明に係る第２の実施形態の空気入りタイヤのベルトを示す断面図および、展開図であり、図４（ａ）は、ベルトのタイヤ中心軸を通る断面における断面図であり、図４（ｂ）は、ベルトを半径方向外側から見たときの展開図であり、ベルト２５は、半径方向外側の層を構成する第２ベルトプライ２７と、第２ベルトプライ２７の両端部を包み込むようにして両側部３１を半径方向外側に折り返した第１ベルトプライ２６とよりなり、第２ベルトプライ２７は、金属撚り線コードもしくは、複数の無撚金属線８を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束１１を、赤道面に対しいて傾斜配列して構成されている。
【００３０】
第１ベルトプライ２６は、第１実施形態のベルトプライ６と同様に、複数の無撚金属線８を平面内に引き揃えて配列した金属線面状束１１の１束以上を周方向に対して傾斜配置した補強体をゴムで被覆して構成される。そして、金属線面状束１１は、両側部３１の端で終端している点が第１実施形態のベルトプライ６と異なっているが、両側のベルトプライ側部３２で表裏反転させて折返されおり、第１実施形態と同様に、ベルト側部が厚くなるのを防止することができる。
【００３１】
ここで、第２実施形態においても、無撚金属線８のタイヤ赤道面に対する傾斜角度は、幅方向中央で小さく、ベルト側部で大きくすること、１束の金属線面状束１１を構成する無撚金属線８の本数を、２〜７本とすること、無撚金属線８の線径を、0.18〜0.35mmとすること、無撚金属線８の抗張力を3130〜4410MPａとすること、および、同じ面内で隣接する金属線面状体１１間の隙間距離G3を0.25〜1.00mmとすることが好ましいのは、第１実施形態について説明した通りである。
【実施例】
【００３２】
第１実施形態によるベルトプライ５の１枚（一枚のベルトプライは２層の金属線面状体を積層されている）を用いてベルトを構成したタイヤを実施例とし、補強体として、金属線面状体ではなく、撚り線コードを用いたタイヤを比較例１、２とし、そのうち、撚り線コードをベルトプライ側部端で折り返したベルトプライの１枚（一枚のベルトプライは２層の金属線面状体を積層されている）を用いてベルトを構成したタイヤを比較例２とし、両端に切断端を有する撚り線を周方向に配置したベルトプライを、撚り線の傾斜角度が赤道面に対して反対向きとなるように２層重ねてベルトを構成したタイヤを比較例１として、これらのタイヤを試作し、ベルト部分の質量、タイヤとしての転がり抵抗、および、耐ベルト端剥離性（すなわち、ベルト側部端におけるゴムに対する耐剥離性）について評価した。各タイヤのベルトの諸元、および、評価結果を表１に示す。また、G1は、ベルトプライの総厚さを表し、G2は、ベルトプライを構成する２層の撚り線コード９３間の隙間距離を表し、G3は、同じ面内で隣接する撚り線コード間の隙間距離を表す。
【００３３】
なお、図５（ａ）は、比較例１のベルトを示す斜視図であり、図５（ｂ）はその幅方向一部を切り出した部分の断面図であり、図６（ａ）は、比較例２のベルトを示す斜視図であり、図６（ｂ）はその幅方向一部を切り出した部分の断面図である。図５、図６において、９２は被覆ゴムを、９３は撚り線コードを、９４は撚り線コードを構成する金属線を表す。また、図６における符号９１ａ、９１ｂは、コードの切断端が側部に露出したベルトプライのそれぞれを表し、図５における９０は環状のベルトプライを表す。
【００３４】
表１において、ベルト部分の質量は、タイヤを解剖してベルト部分だけを切り出して質量を測定し、結果を、比較例１を100とする指数で表した。数値が大きい方が、質量が大きい。転がり抵抗については、ISO28580に従って測定を行った。結果は、同様に比較例１を100とする指数で表した。数値が大きい方が、転がり抵抗が大きい。また、耐ベルト端剥離性は、タイヤを正規リムに組み付け、150kPaの空気圧を充填してテスト用乗用車に装着し、一般道路を6万km走行させたあと、タイヤを解剖してベルト側部端に発生している亀裂の長さを測定して評価した。結果は、比較例１を100とする指数で表した。数値が大きい方が亀裂の長さが長い。
【００３５】
【表１】
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【符号の説明】
【００３６】
１    ビードコア
２    カーカス
３    トレッド
４    ベルト
５    ベルトプライ
６    補強体
７    被覆ゴム
８    無撚金属線
１０    空気入りタイヤ
１１    金属線面状束
１２    ベルトプライ側部
２６    第１ベルトプライ
２７    第２ベルトプライ
３１    第１ベルトプライ両側部
３２    第１ベルトプライ折返し部
【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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