(57)【要約】【課題】耐久性、特に耐セパレーション性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にベルト層６を埋設した空気入りタイヤにおいて、ベルト層６の外周側に、複数のループ部Ｌが順次部分的に重なる偏平コイル状のスチールコードＳから構成される応力緩和層７を配置し、スチールコードＳのコイル幅Ｗをトレッド幅ＴＷの１．０〜２０％とし、スチールコードＳの任意のループ部に重なる他のループ部のラップ数を１〜１５とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層の外周側に、複数のループ部が順次部分的に重なる偏平コイル状のスチールコードから構成される応力緩和層を配置し、前記スチールコードのコイル幅をトレッド幅の１．０〜２０％とし、前記スチールコードの任意のループ部に重なる他のループ部のラップ数を１〜１５とした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチールコードをタイヤ周方向に連続的に巻回した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記スチールコードから複数層の応力緩和層を形成し、これら応力緩和層の層間で前記スチールコードの巻き方向を互いに異ならせた請求項１又は請求項２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、トレッド部の補強材として偏平コイル状のスチールコードを用いた空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、耐久性、特に耐セパレーション性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーカス層の外周側にベルト層を備えた空気入りタイヤは、そのベルト層の剛性に基づいて優れた操縦安定性を発揮することが可能である。このようなベルト層はタイヤ高速回転時に遠心力が作用するとカーカス層から剥離する傾向があるので、そのセパレーション故障を防止するために、ベルト層の外周側にナイロンコード等の熱収縮性を有する繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に０°で巻回してなるベルトカバー層を配置することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、従来のベルトカバー層は遠心力に起因するセパレーション故障を有効に防止するものの、トレッドゴムとベルト層との剛性差に起因するセパレーション故障は防止することができなかった。つまり、相対的に剛性が高いベルト層と相対的に剛性が低いトレッドゴムとが隣接していると、その剛性差に起因してベルト層にセパレーション故障を生じ易いのである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１５４４０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐久性、特に耐セパレーション性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層の外周側に、複数のループ部が順次部分的に重なる偏平コイル状のスチールコードから構成される応力緩和層を配置し、前記スチールコードのコイル幅をトレッド幅の１．０〜２０％とし、前記スチールコードの任意のループ部に重なる他のループ部のラップ数を１〜１５としたことを特徴とするものである。
【０００７】
このように偏平コイル状のスチールコードからなる応力緩和層をトレッド部に埋設し、そのスチールコードのコイル構造を特定することにより、トレッドゴムとベルト層との剛性差に起因するセパレーション故障を効果的に防止することができる。つまり、ベルト層の外周側に偏平コイル状のスチールコードからなる応力緩和層を介在させることにより、トレッド部における剛性の変化を緩やかにし、応力集中を回避するので、耐セパレーション性を向上することができる。また、上記スチールコードは偏平コイル状に連続する無端末構造を有し、しかも走行中のコード端末の動きが少ないため、それ自体にもセパレーション故障を生じ難いのである。
【０００８】
本発明において、上記スチールコードはタイヤ周方向に連続的に巻回することが好ましい。つまり、偏平コイル状のスチールコードはタイヤ周方向に連続的に巻回した場合であっても、加硫時のリフト（タイヤ径方向への拡張）に追従することが可能であり、それによりコード端末を実質的に無くし、耐セパレーション性を更に向上することができる。
【０００９】
また、上記スチールコードから複数層の応力緩和層を形成する場合、これら応力緩和層の層間でスチールコードの巻き方向を互いに異ならせることが好ましい。上記スチールコードは伸長時にコード厚さ方向に膨らもうとするが、隣り合う応力緩和層でスチールコードの巻き方向を互いに異ならせることにより、その変形を抑制し、耐セパレーション性を更に改善することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。各ビード部３にはそれぞれビードコア５が埋設され、カーカス層４の両端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層のベルト層６が埋設されている。これらベルト層６はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するようになっている。ベルト層６のタイヤ周方向に対するコード角度は１５〜３５°の範囲に設定されている。また、ベルト層６の補強コードは特に限定されるものではないが、スチールコードに代表される高弾性率コードが使用される。
【００１２】
上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層６の外周側には応力緩和層７が埋設されている。この応力緩和層７には偏平コイル状のスチールコードＳが使用され、そのスチールコードＳがタイヤ周方向に連続的に巻回されている。即ち、スチールコードＳのタイヤ周方向に対するコード角度は略０°である。このスチールコードＳは、少なくとも１本の素線から構成されている。ここで、スチールコードＳは１本の素線を偏平コイル状に形成したものであっても良く、或いは、複数本の素線を引き揃えたり撚り合わせた状態で偏平コイル状に形成したものであっても良い。特に、スチールコードＳを複数本の素線から構成する場合、それら素線を撚り合わせることが好ましい。その撚り構造については、公知の構造を適用することができ、ゴム浸透性の点で１×ｎ構造が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００１３】
スチールコードＳの素線径は０．１０〜５．００ｍｍが好ましく、更には０．１２〜２．５０ｍｍが好ましい。素線径が下限値を下回る場合、応力緩和効果が不十分になり、上限値を上回る場合、バイアスタイヤにおいて加硫時のリフト（例えば、８０％）に追従することが困難になり、しかもセパレーションを生じ易くなる。また、スチールコードＳの破断伸びは８０％以上であることが好ましい。破断伸びが下限値を下回る場合、バイアスタイヤにおいて加硫時のリフトに追従することが困難になる。
【００１４】
図２（ａ）〜（ｃ）は偏平コイル状のスチールコードを例示するものである。図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、スチールコードＳは複数のループ部Ｌを有し、これらループ部Ｌが順次部分的に重なるように構成されている。スチールコードＳのコイル幅Ｗはトレッド幅ＴＷの１．０〜２０％、より好ましくは１．２〜１０％とする。コイル幅Ｗが上記範囲から外れる場合、応力緩和効果が低下する。ここで、トレッド幅ＴＷとは、図１に示すように、トレッド部１のショルダーエッジ間の距離であり、明確なエッジが存在しないときはトレッド部１の輪郭延長線とサイドウォール部２の輪郭延長線との交点を求め、それら交点に基づいて特定することができる。このコイル幅Ｗは３．０〜１５０．０ｍｍの範囲から選択すれば良い。
【００１５】
複数のループ部Ｌのうち任意のループ部に重なる他のループ部のラップ数Ｎは１〜１５とする。ラップ数Ｎが下限値を下回る場合、バイアスタイヤにおいて加硫時のリフトに追従することが困難になり、また加硫時のリフトに追従可能であったとしても応力緩和効果が低下する。一方、ラップ数Ｎが上限値を上回る場合、スチールコードの剛性が上がり過ぎて応力緩和効果が低下する。なお、ラップ数Ｎとは任意のループ部に対して一方向から重なる他のループ部の数である。つまり、図２（ａ）〜（ｃ）に示すスチールコードＳのラップ数Ｎは２である。
【００１６】
偏平コイル状のスチールコードＳにおいて、コイル幅Ｗに対するコイル高さＨの比率（Ｈ／Ｗ×１００％）は２〜５０％であると良い。この偏平率が下限値を下回る場合、応力緩和効果が低下し、上限値を上回る場合、応力緩和層７をトレッド部１に配置する際の設計自由度が低下する。コイル形状は特に限定されるものではなく、真円や楕円等の円形のほか、多角形にすることも可能である。
【００１７】
このように偏平コイル状のスチールコードＳからなる応力緩和層７をトレッド部１におけるベルト層６の外周側に埋設し、そのスチールコードＳのコイル構造を特定することにより、以下の作用効果を得ることができる。
【００１８】
即ち、偏平コイル状のスチールコードＳからなる応力緩和層７は、トレッド部１における剛性の変化を緩やかにし、応力集中を回避するので、ベルト層６のセパレーション故障を防止することができる。このスチールコードＳは偏平コイル状に連続する無端末構造を有し、しかも走行中のコード端末の動きが少ないため、それ自体にもセパレーション故障を生じ難い。また、偏平コイル状のスチールコードＳをタイヤ周方向に連続的に巻回して応力緩和層７を構成した場合、スチールコードＳの端末が殆ど存在しなくなるため、耐セパレーション性を更に向上することができる。
【００１９】
上記空気入りタイヤにおいてスチールコードＳをタイヤ内部に埋設するに際して、スチールコードＳを１００％モジュラスが０．５〜１０ＭＰａである接着用ゴム組成物で被覆することが好ましい。これにより、ゴムの剥離を効果的に回避することができる。
【００２０】
本発明では、図３に示すように、スチールコードＳから複数層の応力緩和層７，７を形成することも可能である。このようにスチールコードＳから複数層の応力緩和層７，７を形成する場合、これら応力緩和層７，７の層間でスチールコードＳの巻き方向を互いに異ならせることが好ましい。タイヤ径方向に隣り合う応力緩和層７，７でスチールコードＳの巻き方向を互いに異ならせることにより、スチールコードＳの伸長時のコード厚さ方向の膨脹を抑制し、耐セパレーション性を更に改善することができる。
【００２１】
本発明の空気入りタイヤは、その用途が特に限定されるものではない。また、タイヤ構造は特に限定されるものではなく、バイアスタイヤ及びラジアルタイヤのいずれであっても良い。
【００２２】
【実施例】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５  １４ＰＲ（トレッド幅ＴＷ＝２００ｍｍ）で、トレッド部におけるカーカス層の外周側に４層のベルト層を有するダンプ用の重荷重用空気入りタイヤにおいて、そのベルト層の外周側に偏平コイル状のスチールコードからなる応力緩和層を配置した本発明タイヤ１〜４及び比較タイヤ１〜２をそれぞれ製作した。また、応力緩和層の替わりに、ナイロンコードをタイヤ周方向に対して実質的に０°で巻回してなるベルトカバー層を設けた従来タイヤを製作した。
【００２３】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、耐セパレーション性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２４】
〔耐セパレーション性〕
試験タイヤを空気圧７００ｋＰａにてリム組みし、３個のクリート（半径２５．４ｍｍの半円径の横断面形状を有する突起）を備えた周長１５．７ｍの回転ドラム試験機に取り付け、荷重３２．１ｋＮ、速度４０ｋｍ／ｈの条件で走行させ、ベルト層にセパレーションを生じるまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来タイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐セパレーション性が優れていることを意味する。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１から判るように、本発明タイヤ１〜４はいずれも従来タイヤに比べて耐セパレーション性が優れていた。一方、比較タイヤ１は応力緩和層を構成するスチールコードのコイル幅Ｗ及びラップ数Ｎが規定範囲から外れているにも拘らずスチールコードのタイヤ周方向に対するコード角度を０°としたため、そのスチールコードが加硫時のリフトに追従できず、タイヤが得られなかった。また、比較タイヤ２は応力緩和層を構成するスチールコードのラップ数Ｎが規定範囲から外れてコードが過度に密集しているため、応力緩和効果が不十分であり、耐セパレーション性が低下していた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層の外周側に、複数のループ部が順次部分的に重なる偏平コイル状のスチールコードから構成される応力緩和層を配置し、前記スチールコードのコイル幅をトレッド幅の１．０〜２０％とし、前記スチールコードの任意のループ部に重なる他のループ部のラップ数を１〜１５としたことにより、耐久性、特に耐セパレーション性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】偏平コイル状のスチールコードを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【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  カーカス層
５  ビードコア
６  ベルト層
７  応力緩和層
Ｓ  スチールコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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