(57)【要約】【課題】ベルトコードのセパレーションを抑制する空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】本発明では、この２プライのベルト１１のうち、少なくとも一方のベルト１２、１３のベルトコード１４〜１７が一定間隔で当該ベルト１２、１３同士が離れる方向（タイヤ半径方向）にオフセットされることが特徴である。図では、ベルト１２、１３のいずれにおいても、ベルトコード１４〜１７のうち一定間隔にあるベルトコード１６、１７がオフセットされている。本発明では、ベルトコードが一定間隔で重ね合わせたベルト同士の離れる方向にオフセットされるので、ベルト層間の剥離力が向上する。これにより、通常クロスプライに大きく作用する剪断応力が緩和され、ベルトコードのセパレーションが抑制される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトコードの敷設方向がタイヤ赤道線に対して反対側に傾くように重ねられる２プライのベルトを含むベルト層を内部に備える空気入りタイヤにおいて、
前記反対側に傾くように重ねられる前記ベルトの少なくとも一方における前記ベルトコードが一定間隔で当該ベルト同士が離れる方向にオフセットされることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ベルトコードは、被覆されるゴム材の内部で０．１５ｍｍ以上オフセットされ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】
前記ベルトコードは、２本以上エンド数の半分以下の割合でオフセットされることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ベルトは、ゴム引きコード材が前記タイヤ赤道線に対して一定角度となるように並設されて成り、当該ゴム引きコード材は、前記一定間隔でオフセットされる前記ベルトコードの当該オフセット周期の整数倍となる本数のコードを内包することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つ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、乗用車やトラック・バスに装着される空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、カーカスを締め付け補強するために用いられるベルトのベルトコードの配列に工夫をくわえて、ベルトコードのセパレーションによるベルト破損を抑制する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、カーカスの外側に輪状のベルトを有するのが一般的である。当該ベルトは、カーカスを外側から締め付け補強する役割を果たす。また、ベルトは複数枚用いられてベルト層を形成するものが多い。それぞれのベルトは、金属線の束であるベルトコードをゴム材で被覆したものであり、タイヤ周方向に対して一定の角度をつけて当該ベルトコードが配列されている。
【０００３】
ベルトのタイヤ幅方向端部は、タイヤ接地による剪断力が大きく作用する箇所であり、当該端部においてベルトはゴムと一緒にベルトコードが切断されたままの状態である。このため、タイヤが実際に走行して駆動・制動・旋回を繰り返すと当該端部の材料の不連続性からベルトコードまわりで破損する場合があることが知られている。これをベルトコードのセパレーションという。ベルト層端部からのセパレーションは、ベルトコード切断面からのセパレーションがコード長手方向およびタイヤ周方向に成長し、最終的に破壊に至る現象であり、これを抑制する手段としては、コード数本毎にコード間隔が広い部分を設けたり、わざとベルト層端末のコード長さを不均一にするという手段があった（たとえば、特許文献１、２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０１９０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の空気入りタイヤにおいても、セパレーション抑制効果は不十分であり、さらなる抑制効果の促進が必要である。また、セパレーション抑制策を講じるには施行の容易さという現実的な問題もクリアする必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記に鑑みてなされたものであって、ベルトコードの配列を工夫することにより、現実に施行が容易で、かつコストを向上させることなく、ベルトコードのセパレーションによる破損を抑制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】
上述の目的を達成するために、請求項１に係る空気入りタイヤは、ベルトコードの敷設方向がタイヤ赤道線に対して反対側に傾くように重ねられる２プライのベルトを含むベルト層を内部に備える空気入りタイヤにおいて、前記反対側に傾くように重ねられる前記ベルトの少なくとも一方における前記ベルトコードが一定間隔で当該ベルト同士が離れる方向にオフセットされるようにしたものである。
【０００８】
また、請求項２に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記ベルトコードは、被覆されるゴム材の内部で０．１５ｍｍ以上オフセットされるようにしたものである。
【０００９】
また、請求項３に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記ベルトコードは、２本以上エンド数の半分以下の割合でオフセットされるようにしたものである。
【００１０】
また、請求項４に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記ベルトは、ゴム引きコード材が前記タイヤ赤道線に対して一定角度となるように並設されて成り、当該ゴム引きコード材は、前記一定間隔でオフセットされる前記ベルトコードの当該オフセット周期の整数倍となる本数のコードを内包するようにしたものである。
【００１１】
ベルトに埋設されるベルトコードの敷設方向がタイヤ赤道線に対して反対側に傾くように重ねられると、特にその重ね合わせた部分にはタイヤ接地の繰り返しによる剪断応力が大きく作用するため、ベルトコードのセパレーションが起きやすくなる。本発明では、ベルトコードが一定間隔で上記重ね合わせたベルト同士の離れる方向にオフセットされるので、ベルト層間の剥離力が向上し、ベルトコードのセパレーションが抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる空気入りタイヤによれば、ベルト剛性の低下を抑えつつ、ベルトコードの敷設方向がタイヤ赤道線に対して反対側に傾くように重ねられる２プライのベルト層間の層間ゲージを大きくとることができるので、クロスプライ層における剥離力が向上する。これにより、耐プライ間セパレーション性を向上させることができ、延いては空気入りタイヤの寿命を延ばすことができる。また、この発明は、生産コストを増加することがなく、従来コストのまま耐プライ間セパレーション性を向上させることができるという実用性の高さを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる空気入りタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
図１は、ベルト層を示す正面図である。同図は、紙面縦方向がタイヤ周方向である。ここでは、重荷重用空気入りタイヤに適用される４プライタイプのベルト層１について説明する。なお、同図ではベルトコードの角度についての理解を容易にするために各ベルト２、３、４、５を適当に切断したときのものである。
【００１５】
４プライタイプのベルト層１において、一番内側に巻かれるベルト（以下１Ｂという。）２は、ゴム材の中に埋設されるベルトコードがタイヤ周方向に対して、つまりタイヤ赤道線６に対して約５０〜６０度の角度をつけて敷設されているのが一般的である。前記１Ｂ２の外側には、タイヤ赤道線６に対して、１Ｂ２と同方向に傾くとともに、上記角度が約１５〜３０度になるようにベルトコードが敷設されたベルト（以下２Ｂという。）３が巻かれる。そして、２Ｂ３の外側には、タイヤ赤道線６に対して、２Ｂ３とは反対方向に傾くと共に、上記角度が約１５〜３０度になるようにベルトコードが敷設されたベルト（以下３Ｂという。）４が巻かれる。
【００１６】
そして、前記３Ｂ４の外側で一番外側にはタイヤ赤道線６に対して３Ｂ４と同方向に傾くとともに、上記角度が約１５〜３０度になるようにベルトコードが敷設されたベルト（以下４Ｂという。）５が巻かれる。なお、図中の各ベルト２、３、４、５のハッチングは、当該角度を示しており、ゴム材の中におけるベルトコードの密度そのものを示しているものではない。
【００１７】
図２は、ベルト層の積層状態を示す子午断面図である。同図に示したとおり、空気入りタイヤは、内側からカーカス７、１Ｂ２、２Ｂ３、３Ｂ４、４Ｂ５、およびトレッド８の順に構成される。上述したようにベルトコードの敷設方向がタイヤ赤道線に対して反対方向に傾くように重ね巻きされる２Ｂ３と３Ｂ４（以下クロスプライという。）は、コードの方向性の異なりと、密着性とから剪断応力が一般に大きく作用するという特徴を有する。
【００１８】
図３は、クロスプライのベルトを示すタイヤ幅方向断面図である。本発明では、この２プライのベルト１１のうち、少なくとも一方のベルト１２、１３のベルトコード１４〜１７が一定間隔で当該ベルト１２、１３同士が離れる方向（タイヤ半径方向）にオフセットされることが特徴である。同図では、ベルト１２、１３のいずれにおいても、ベルトコード１４〜１７のうち一定間隔にあるベルトコード１６、１７がオフセットされている。
【００１９】
図４は、オフセットとＭｉｎ層間ゲージとの関係を示す断面図である。同図は２プライのベルトの断面を示している。Ｍｉｎ層間ゲージは、外側のベルトにおけるベルトコード４と内側のベルトにおけるベルトコード５の最小距離１８である。Ｍｉｎ層間ゲージを大きくすると、ベルトの「たが」として効果が減少するが、単位面積あたりのひずみが小さくなるのでベルト自体の劣化は小さくなるという特徴がある。
【００２０】
一方、Ｍｉｎ層間ゲージが小さいと「たが」としての効果は高いが、その分剪断力が大きく作用し、ベルトの劣化は大きくなる。この発明では、Ｍｉｎ層間ゲージは変わらず、オフセットされないベルトコード１４、１５が「たが」効果を維持する。また、オフセットされるベルトコード１６、１７がベルト間の剥離力を向上させ、単位面積あたりのひずみを緩和させ、ベルトコードセパレーションを抑制する効果がある。セパレーションが起こるとタイヤの寿命はそこで終わることになるので、当該セパレーションを抑制することはタイヤの寿命を延ばすことになる。
【００２１】
同図に示したようにベルトコード１６、１７は、一定間隔で、２プライのベルト同士が離れる方向（タイヤ半径方向）にオフセットされる。このときのオフセット量は、ベルトコードが、被覆されるゴム材の内部に収まっていることを前提として、０．１５ｍｍ以上にすることが好ましい。
【００２２】
ベルトコードが当該コードと直角方向の一定距離中に何本敷設されるかをエンドという。このエンドはトラック・バス等の重荷重用タイヤでは１５〜３０本／５０ｍｍ程度が一般的である。この発明では、この１５〜３０本中、２本からエンドの半分である１５本までをオフセットさせるのが好ましい。なお、ベルトコードのコード径は０．７〜１．６ｍｍが適当で、たとえば３＋８×０．３４５の縒り（より）でコード径が０．９１ｍｍとしてもよい。
【００２３】
オフセットする間隔であるピッチ（周期）は、重ね合わされる２プライのベルトで同一としてもよいし、異なるようにしてもよい。また、必ず１本ごとにオフセットさせなければならないものではなく、２本連続してオフセットさせたあと６本を通常位置にし、また２本連続してオフセットさせる連続のような態様としてもよい。
【００２４】
図５は、具体的なベルトの構成を示す正面図およびその拡大図である。ベルト１２は、ゴム引きコード材２０がタイヤ赤道線２１に対して一定角度となるように並設されて構成される。各ゴム引きコード材２０の内部には複数のベルトコード１５、１７が配列される。上述のようにベルトコード１７は一定間隔２２、２３でオフセットされるので、当該ゴム引きコード材２０は、当該一定間隔２２、２３を一周期として、その整数倍の距離の幅を有するようにしておくと、ゴム引きコード材２０をただ並べるだけで本発明を実現できるので便利である。本数でいえば、一定間隔２２、２３でオフセットされるベルトコード１７の当該オフセット周期の整数倍となる本数のコードをゴム引きコード材２０が内包するということである。同図は、二周期分のベルトコード１５、１７を有するようにしたときのものを示してある。これを並べれば、一定間隔でオフセットされたベルトコード１５、１７がベルト１２の幅全域に敷かれることになる。
【００２５】
【表１】
2005231515.tif 000003
【００２６】
表１はこの発明にかかる空気入りタイヤを試験した結果を示すものである。試験は、クロスプライを含むベルト層において、２４本／５０ｍｍのエンドをもつゴム引きコード材を用いて、タイヤ半径方向のコードオフセット量、およびベルトコードの直行方向における５０ｍｍあたりのオフセットされたコード本数を変更して行った。具体的には、ベルト部耐久試験、およびクロスプライ間剥離力測定試験を行った。
【００２７】
ベルト部耐久試験は、スリップアングルを±（プラスマイナス）２度に変化させる所謂スラロームによるドラム耐久試験である。この試験において、タイヤにかける荷重は２６．７２ｋＮとした。試験に用いたタイヤは１１Ｒ２２．５−１４ＰＲサイズであり、当該タイヤを２２．５×７．５０のリムに嵌合し、７００ｋＰａの空気圧にしたものを用いた。そして、当該試験の評価は、ベルト端末部のセパレーションに基づく故障が発生した時の負荷率で行った。なお、当該負荷率は、ＪＡＴＭＡ最大負荷を負荷率１００％としたときの値である。
【００２８】
クロスプライ間剥離力測定試験は、クロスプライ試料における、２５．４ｍｍあたりの剥離力を測定して指数化した。５０ｍｍあたり４本の割合でオフセットしたときのコードオフセット量の変化をみると、０．０５ｍｍとしたときはベルト部故障負荷率が従来と変わらなかった。一方、オフセット量を０．１５ｍｍ以上としたときにはクロスプライ間剥離力が向上し、それによってベルト部故障負荷率も５ポイント以上向上し、ベルトコードセパレーションを抑制する効果が認められた。
【００２９】
また、コードオフセット量を０．２５と一定にしたときのオフセット本数の変化をみると、１本では従来と変わらないが、２本以上でクロスプライ間剥離力が向上し、それによってベルト部故障負荷率も向上し、効果が認められた。この発明の原理、つまりベルトの「たが」効果を維持しながら剥離力を向上させるという原理からいって、オフセット本数はエンド数の半分までの範囲で決定するのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、乗用自動車やタイヤ・バス等の重荷重用車両に装着する空気入りタイヤに適用可能であり、当該タイヤの生産、使用等にかかるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ベルト層を示す正面図である。
【図２】ベルト層の積層状態を示す子午断面図である。
【図３】クロスプライのベルトを示すタイヤ幅方向断面図である。
【図４】オフセットとＭｉｎ層間ゲージとの関係を示す断面図である。
【図５】具体的なベルトの構成を示す正面図およびその拡大図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ベルト層
２、３、４、５  ベルト（１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ）
６、２１  タイヤ赤道線
１１  クロスプライ
１２、１３  ベルト
１４、１５、１６、１７  ベルトコード
１８  Ｍｉｎ層間ゲージ
１９  コードオフセット量
２０  ゴム引きコード材
【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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