(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの回転軸に沿う向きで、タイヤの周りに配列した複数本のスチール製のプライコードを備えた少なくとも一枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部に至るまでトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコアの周りで巻返してなる空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライは、プライコードと交差する向きに延びて、タイヤトレッドの幅方向に複数本配列されたスチール製の補強部材を有することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項２】
補強部材は、プライコードの相互間を少なくとも一つ置きに交互に上下より通過させて該プライコードと交錯させたものである、請求項１記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項３】
補強部材は、タイヤに加工する前の初期形状がトレッドの幅方向に相当する向きで周期的に蛇行する波形またはジグザグ形を有するものであり、タイヤに加工した後においては、蛇行度合いが異なるが波形またはジグザグ形が残存するかまたは直線状に延びるものである、請求項１または２記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項４】
補強部材は、トレッドの幅方向に等間隔に配列されたものである、請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項５】
補強部材は、タイヤの成型工程での拡張率が最も大きいショルダー部における相互間隔がこれを除く他の領域に比較してより広いものである、請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやバス等の重車両に装着される空気入りタイヤに関し、とくに、過大な荷重が負荷された際のタイヤのビード部の倒れ込みを抑制してタイヤの走行性能を安定的に保持しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重用空気入りタイヤの一般的な構造としては、スチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライを、トレッドからサイドウオール部を経てビード部までトロイダルに延在させて、その各端部域をビード部に埋設したビードコアの周りでタイヤの内側から外側へ大きく巻き返してゴム質中に埋め込んで固定するのが普通であって、とくに、タイヤの性能は、カーカスプライを形成するプライコードの径や縒り構造、あるいはコードの打ち込み間隔を調整することによってコントロールされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年における重車両における高出力化や積荷の高重量化によってタイヤに負荷される力は益々大きくなり、それに伴いタイヤのビード部における倒れ込みも大きくなる傾向にあって、プライコードの径や縒り構造、あるいはコードの打ち込み間隔の適正な選択だけではこれに対処するにも限界があり、その解決が望まれていた。
【０００４】
本発明の目的は、重荷重用空気入りタイヤにおいて、タイヤのビード部における倒れ込みを抑制してタイヤが本来もつ走行性能を安定的に保持できる構造について提案するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る重荷重用空気入りタイヤは、タイヤの回転軸に沿う向きで、タイヤの周りに配列した複数本のスチール製のプライコードを備えた少なくとも一枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部に至るまでトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコアの周りで巻返してなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライは、プライコードと交差する向きに延びて、タイヤトレッドの幅方向に複数本配列されたスチール製の補強部材を配置する点に特徴を有する。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係る重荷重用空気入りタイヤは、請求項１に記載の発明において、補強部材を、プライコードの相互間を少なくとも一つ置きに交互に上下より通過させて交錯させたものとする点に特徴を有する。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係る重荷重用空気入りタイヤは、請求項１又は２記載の重荷重用空気入りタヤにおいて、補強部材を、タイヤに加工する前の初期形状がトレッドの幅方向に相当する向きで周期的に蛇行する波形またはジグザグ形を有するものであり、タイヤに加工した後もしくはタイヤに正規内圧を充填した後においては、蛇行度合いが異なるが波形またはジグザグ形が残存するまたは直線状に延びるものであるところに特徴を有する。
【０００８】
さらに、本発明の請求項４に係る重荷重用空気入りタイヤは、請求項１〜３のいずれかにおいて、補強部材を、トレッドの幅方向に等間隔に配列されたものとする点に、本発明の請求項５に係る重荷重用空気入りタイヤは、タイヤの成型過程での拡張率が最も大きいショルダー部における相互間隔がこれを除く他の領域に比較して広いものとする点にそれぞれ特徴を有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明においては、カーカスプライを構成するプライコードと交差する向きでタイヤトレッドの幅方向に沿って配列した複数本の補強部材を配置し、この補強部材によってタイヤのビード部の倒れ込みを起こすプライコードの変位（タイヤの回転する向きに沿う相互間隔の変動）を抑制する。
【００１０】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明に従う重荷重用空気入りタイヤの断面構造を示したものであって、図中１は１はトレッド部、２はこのトレッド部１に続くサイド部、３はビードコア、４は例えばスチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライであって、このカーカスプライ４はその平面を図２に、またその断面を図３に示すように、トレッドの幅方向に沿う向きでタイヤの周りに配列してカーカスプライ４の基本骨格を形成するプライコード４ａとプライコード４ａと交差する向き（タイヤの回転する向き）でタイヤのトレッドの幅方向に沿って配列した複数の補強部材４ｂを備える。
【００１１】
また、５はフィラーゴム、そして６はカーカスプライ４の外側面に沿って配置されるビード補強層である。
【００１２】
タイヤの成型工程においては図４に示すようにタイヤの各種構成部材を巻き付けた筒状体を、所望の外径を有するタイヤとなるように拡張（径変化）するが、この時、カーカスプライ４に配置されるプライコードはその隣接相互間隔が約２．０倍程度広がることになるため、拡張に際して支障がないようにコード間の拘束は通常行われないのが普通になっている。しかしながら、とくに荷重の負荷が大きい重車両用の空気入りタイヤにおいては、タイヤに過大な荷重がかかった場合、カーカスプライのプライコードの相互間隔のが大きくなる傾向にあって、これがタイヤのビード部が倒れ込む原因の一つになっていたのであり、本発明はこのようなプライコードの相互の離隔を補強部材４ｂを配置することによって抑制する。
【００１３】
補強部材４ｂはプライコード４の相互の離隔を抑制するために図３に示すようにプライコード４ａの相互間を少なくとも一つ置きに交互に上下より通過させて該プライコード４ａと交錯するようにする。そして、補強部材４ｂの単なる配置だけでは、タイヤの成型工程での拡張に際して支障をきたすため、構成部材４ｂを図２に示すようにトレッド部１の幅方向に相当する向きで周期的に蛇行する波形またはジグザグ形を有するものを適用する。このような補強部材４ｂを使用するとタイヤの成型工程においてタイヤ構成部材を拡張させても該補強部材４ｂがタイヤの回転する向きに沿って伸延することが可能なので、かかる拡張に支障をきたすようなことはない。
【００１４】
本発明に従う補強部材４ｂは、タイヤの成型後においても波形またはジグザグ形が残存していてもよく、勿論、直線状になっていてもかまわない。また、補強部材４ｂはタイヤの成型後においては波形あるいはジグザグ形を保持しているが、タイヤに内圧を充填した後において直線状になるものであってもよく、この点に関してはとくに限定されることはない。
【００１５】
補強部材４ｂの配置間隔はトレッド部１の幅方向に沿い等間隔で配置することを基本とするが、タイヤの拡張率が最も大きくなるショルダー部で補強部材４の相互間隔を広くしたり波形、ジグザグ形の蛇行度合いを大きくすることもでき、この場合、拡張工程でプライコードに局所的な力がかからず品質の安定化を図ることができる。
【００１６】
カーカスプライ４は、プライコード４ａと補強部材４ｂを図２、図３に示すようにな構造になる織物としたのち、圧延シーティングによってその織物をゴム部材で上下より挟み込んでシート状に成型することによって製作する。
【００１７】
上掲図３においては、補強部材４ｂをプライコード４ａを一つおきに上下より通過させる例を示したが、これは二つおきであっても三つおきであってもよく、タイヤの特性に合わせて種々変更することができ、とくに限定されることはない。
【００１８】
補強部材４ｂとしては、プライコード４ａと同等の材質のもの（例えば、スチール等）を使用できるがその他、アラミドなどのナイロン繊維を使用することもできる。
【００１９】
図５はスチール製で、径が０．６mm、０．３mm、２ａ／λ＝１になる補強部材４ｂにつき、その両端をチャッキングして該補強部材４ｂに引張力を作用させ、その際の応力と歪みの関係を示した図である。図より補強材の径、２ａ／λ、補強部材の配置間隔等によってカーカスプライの性質を比較的自由にコントロールすることができることが明らかである。
【００２０】
また、図６はプライコード（スチール製、直径１．００mm）を５本配列してそこに径が０．３mm、２ａ／λ＝１になる補強部材（スチール製）を図２、図３に示すような要領で５cm当たり３本打ち込んだシート（幅５cm）と５cm当たり５本打ち込んだシートをそれぞれを作製して補強部材の両端をチャッキングしてかかるシートに引張力を作用させてその際の応力と歪みの関係を示したものである。補強部材４ｂを適用することによりトレッド部に位置するカーカスプライの強度上昇、ビード部における性能の改善を図ることが可能であり、現行構造で３．５Ｂの場合に３Ｂ（３．５Ｂ、３Ｂはベルト枚数）に変更することが、また、ビードのスティフナボリュームを低減することが可能であってタイヤの軽量化への応用にも有用であることが明らかである。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズが２８５／６０Ｒ２２５になるタイヤにつき、表１に示す仕様の補強部材をカーカスプライに打ち込んだタイヤを作製して、正規リムに組み込んだのち、ビード部の倒れ込み状況、内圧充填時の径成長を調査するとともに、ドラム試験（ＢＦドラムはビード耐久試験、Ｑｃドラムはベルト耐久試験、試験条件：ステップ荷重、一定回転スピード（６０ｋｍ／ｈ））を実施した。なお、ビード部の倒れ込みはアムスラー試験機にタイヤ固定し荷重をかけた時のタイヤ外形状をレーザで測定した結果を比較調査したものである。その結果を、表１に合わせて示す。
【００２２】
【表１】
0004323001.tif 000002
【００２３】
補強部材を有しない従来のタイヤにて得られた結果を１００で指数表示した場合に、本発明に従う供試タイヤは表何れも良好な結果を得ることができることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、補強部材のプライコードとの交錯によって「たが」効果が発揮されるので重車両に装着される空気入りタイヤにおいて発生が懸念されたビード部の倒れ込みを有利に抑制できる。また、タイヤ全体として剛性が向上するのでタイヤを構成する部材のボリュームダウンを図ることが可能であり、タイヤ重量の軽減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従う重荷重用空気入りタイヤの構成説明図である。
【図２】  図１に示した空気入りタイヤの要部の断面図である。
【図３】  図１に示した空気入りタイヤの要部の拡大図である。
【図４】  タイヤの成型工程（拡張）を模式的に示した図である。
【図５】  補強部材に引張荷重を作用させた場合の歪みと応力の関係を示したグラフである。
【図６】  カーカスプライ用のゴムシートに引張荷重を付加した場合における歪みと応力の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１    トレッド部
２    サイド部
３    ビードコア
４    カーカスプライ
４ａ  プライコード
４ｂ  補強部材
５    フィラーゴム
６    ビード補強層
【図１】
0004323001.tif 000003
【図２】
0004323001.tif 000004
【図３】
0004323001.tif 000005
【図４】
0004323001.tif 000006
【図５】
0004323001.tif 000007
【図６】
0004323001.tif 000008