(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部間にカーカスコードをタイヤ径方向に配列したカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外側にスチールコードからなる少なくとも２層のベルト層を層間でコードが互いに交差するように配置し、かつ前記カーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°以下にした空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層に隣接するベルト層の幅に対して３５〜７０％の中央領域で前記カーカスコードを波状に型付けした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
左右一対のビード部間にカーカスコードをタイヤ径方向に配列したカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外側にスチールコードからなる少なくとも２層のベルト層を層間でコードが互いに交差するように配置し、かつ前記カーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°以下にした空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記カーカス層に隣接するベルト層の幅に対して３５〜７０％の中央領域でカーカスコードを予め波状に型付けしたカーカス材を用いて未加硫のグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫成形するようにした空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記中央領域における前記カーカスコードの振幅を加硫前でカーカスコード径の４〜８倍にし、その波長を前記振幅の４〜１０倍にした請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。
【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・バス等に使用される重荷重用として好適な空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、トレッド部における発熱を増大させることなく、加硫成形時のリフト張力によってショルダー部付近でカーカスコードにウェーブが発生することを防止するようにした空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気入りラジアルタイヤは、一般にトレッドとカーカス層との間に、スチールコードがタイヤ周方向に対して傾斜する少なくとも２層のベルト層を互いに交差するように配置する一方で、カーカス層のカーカスコードをタイヤ周方向に対して略９０°に配置した構成になっている。このように構成される空気入りラジアルタイヤを製造する場合、未加硫のグリーンタイヤを金型内に挿入し、その内側からリフト張力を掛けて金型内面に押し当てることにより製品タイヤの形状に成形している。
【０００３】
しかしながら、カーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が小さい場合、加硫成形時のリフト張力によってベルト層のコード角度が変化し、このベルト層の角度変化に引きずられる形でショルダー部付近でカーカスコードにウェーブが発生するという問題があった。このようにショルダー部付近でカーカスコードにウェーブが発生すると、タイヤ充填内圧によりカーカスコードが真っ直ぐになろうとする力が作用するためベルト端領域に剪断歪みを生じ、かつカーカスコードの余長ペリフェリーが走行時に外周成長しようとするため、ベルト層の耐久性が低下してしまう。
【０００４】
そこで、上記問題の対策として、ハイアングルベルトをカーカス層の外側に追加することにより、ベルト層の角度変化がカーカスコードに伝達されないようにすることが考えられる。しかし、荒地走行に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、耐カット性やエンベロープ性を確保する必要があるため上記ハイアングルベルトを採用することは不適当であり、しかもハイアングルベルトの追加によってトレッド厚さが増大するためトレッド部における発熱量が増大してしまう。
【０００５】
また、カーカス層とベルト層との間にクッションゴムを介在させることにより、ベルト層の角度変化がカーカスコードに伝達されないようにすることが可能である。しかし、この場合もクッションゴムによってトレッド厚さが増大するため、トレッド部における発熱量が増大してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、トレッド部における発熱を増大させることなく、加硫成形時のリフト張力によってショルダー部付近でカーカスコードにウェーブが発生することを防止可能にした空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【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ラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカスコードをタイヤ径方向に配列したカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外側にスチールコードからなる少なくとも２層のベルト層を層間でコードが互いに交差するように配置し、かつ前記カーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°以下にした空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層に隣接するベルト層の幅に対して３５〜７０％の中央領域で前記カーカスコードを波状に型付けしたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、左右一対のビード部間にカーカスコードをタイヤ径方向に配列したカーカス層を装架すると共に、トレッド部における前記カーカス層の外側にスチールコードからなる少なくとも２層のベルト層を層間でコードが互いに交差するように配置し、かつ前記カーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°以下にした空気入りラジアルタイヤの製造方法において、前記カーカス層に隣接するベルト層の幅に対して３５〜７０％の中央領域でカーカスコードを予め波状に型付けしたカーカス材を用いて未加硫のグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫成形するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにカーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°以下にした空気入りラジアルタイヤを製造するに当たって、カーカス層に隣接するベルト層の幅に対して３５〜７０％の中央領域でカーカスコードを予め波状に型付けしたカーカス材を用いて未加硫のグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫成形するようにしたことにより、加硫成形時のリフト張力によってベルト層のコード角度が変化しても、そのベルト層の角度変化による歪みを前記中央領域におけるカーカスコードの波状部分が吸収するので、ショルダー部付近でカーカスコードにウェーブが発生することを防止できる。また、上記構成によれば、タイヤ部材を新たに追加する必要がないので、トレッド部における発熱量を増大させることはない。
【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。
図１〜図３は、本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤを例示するものである。図において、左右一対のビード部１，１間には複数本のカーカスコード２をタイヤ径方向に配列したカーカス層３が装架されており、このカーカス層３のタイヤ幅方向両端部がそれぞれビードコア４の周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。また、ビード部１にはカーカス層３を包み込むように補強層５が設けられている。
【００１１】
トレッド部６におけるカーカス層３の外側には、それぞれ複数本のスチールコードからなる４層のベルト層７ａ〜７ｄが設けられている。これらベルト層７ａ〜７ｄは、そのコードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間でコードが互いに交差するように配置されている。一方、カーカスコード２は、カーカス層３に隣接するベルト層７ａのベルト幅Ｗに対して３５〜７０％の中央領域Ｃにおいて波状に型付けされており、この中央領域Ｃの外側ではタイヤ周方向に対する角度が実質的に９０°となるように配列されている。
【００１２】
カーカス層側から数えて第１番目のベルト層７ａは、タイヤ周方向に対するコード角度が２２〜４５°に設定されている。第２番目のベルト層７ｂは、タイヤ周方向に対するコード角度が１８〜２７°に設定されている。第３番目のベルト層７ｃは、タイヤ周方向に対するコード角度が１４〜２４°に設定されている。第４番目のベルト層７ｄは、タイヤ周方向に対するコード角度が１８〜２７°に設定されている。これらベルト層７ａ〜７ｄのコード角度は、重荷重用として好適な範囲に設定されている。
【００１３】
本発明では、上記空気入りラジアルタイヤを製造するに当たって、カーカス層３に隣接するベルト層７ａのベルト幅Ｗに対して３５〜７０％の中央領域Ｃでカーカスコード２を予め波状に型付けしたカーカス材３０を用いて未加硫のグリーンタイヤを成形する。そして、この未加硫のグリーンタイヤを金型内に挿入し、その内側からブラダー等を介してリフト張力を掛けて金型内面に押し当てることによりトレッド部６に溝８などを成形し、これを加硫する。
【００１４】
このように中央領域Ｃでカーカスコード２を予め波状に型付けすることにより、加硫成形時のリフト張力によってベルト層７ａのコード角度が変化しても、そのベルト層７ａの角度変化による歪みを中央領域Ｃにおけるカーカスコード２の波状部分が吸収するので、ショルダー部付近でカーカスコード２にウェーブが発生することを防止できる。
【００１５】
しかも、上記中央領域Ｃではカーカス張力が殆ど掛からないためカーカスコード２を波状に型付けしても走行時に外周成長することはない。従って、カーカス層３の外側に設けたベルト層７ａ〜７ｄの耐久性を向上することができる。また、上記構成によれば、従来のようにクッションゴムやハイアングルベルトを追加する必要がないので、トレッド部６の厚さを従来に比べて薄くし、トレッド部６における発熱量を低くすることが可能であり、しかも追加部材の分だけ材料コストを低減することが可能である。
【００１６】
本発明において、カーカスコード２を波状に型付けする中央領域Ｃは、カーカス層３に隣接するベルト層７ａのベルト幅Ｗに対して３５〜７０％の範囲に設定する。すなわち、リフト張力によるベルト層７ａの角度変化はタイヤ幅方向に均一ではなく、特にタイヤ幅方向中央付近で大きくなるため、上記中央領域Ｃはベルト層７ａのベルト幅Ｗの少なくとも３５％をカバーする必要がある。一方、中央領域Ｃがベルト層７ａのベルト幅Ｗの７０％を超えると加硫成形後に残存する波状部分の余長ペリフェリーが走行時に外周成長しようとするため、ベルト層の耐久性が低下してしまう。
【００１７】
中央領域Ｃにおけるカーカスコード２の振幅ａは加硫前でカーカスコード径Φの４〜８倍にすることが好ましい。このカーカスコード２の振幅ａがカーカスコード径Φの４倍未満であるとベルト層７ａの角度変化による歪みを吸収することができず、逆に８倍を超えるとクラウン部における余長ペリフェリーが多過ぎるため走行時に外周成長する虞がある。また、カーカスコード２の波長λは振幅ａの４〜１０倍にすることが好ましい。
【００１８】
上記カーカスコード２の振幅ａ及び波長λは、予め加硫前のカーカス材３０において設定するものである。一般に成形ドラムによる１次グリーンタイヤの成形工程からベルト貼り合わせ工程を経て加硫成形工程に至るまで、未加硫タイヤのカーカスコード２に掛かるコード張力は予め波状に型付けされた上記カーカスコード２の振幅ａを大きく減じる程ではない。そのため、加硫後のタイヤにおける振幅ａは、クラウン部中心域でカーカスコード径Φの２〜７倍となり、波状部分の外縁部ではカーカスコード径Φの１〜５倍となる。
【００１９】
本発明は、特にトレッド部６に溝深さ３５ｍｍ以上の溝８を有する荒地走行用タイヤに適用することが好ましい。このような荒地走行用タイヤを２つ割りモールドを用いて加硫する場合、加硫成形時におけるベルトリフト率が高いため、本発明の適用によって顕著な効果を得ることができる。
なお、上記実施形態ではベルト層は４層積層のものについて説明したが、少なくとも２層設けるようにすればよい。また、カーカスコードとしては、スチールコードのほか、ポリエステルコード、レーヨンコード、ナイロンコード、芳香族ポリアミド繊維コード等を使用することが可能である。
【００２０】
【実施例】
タイヤサイズを２３．５Ｒ２５とし、図１に示すラジアルタイヤ構造を有し、そのカーカスコードの加硫前の振幅ａ及び波長λを異ならせた本発明タイヤ１，２と、カーカスコードを波状に型付けしていない従来タイヤ１と、ベルト層とカーカス層との間に厚さ５ｍｍのクッションゴムを介在させた従来タイヤ２と、ベルト層とカーカス層との間にタイヤ周方向に対するコード角度が４８°となるハイアングルベルトを挿入した従来タイヤ３とを製作した。各タイヤにおいて、ベルト層及びカーカス層の構成は下記のようにした。
【００２１】
ベルト層
第１番目：スチールコード（３＋９＋１５×０．２２）、角度３２°
第２番目：スチールコード（３＋９＋１５×０．２２）、角度２４°
第３番目：スチールコード（３×７×０．２４  ＨＥ）、角度２２°
第４番目：スチールコード（３×７×０．２４  ＨＥ）、角度２２°
カーカス層
スチールコード（７×７×０．２３）
カーカスコード径Φ＝２．０８ｍｍ
これら試験タイヤについて、下記試験方法により加硫後のカーカスコードの配列状態を評価すると共に、発熱性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２２】
加硫後のカーカスコードの配列状態：
加硫後の各試験タイヤについてタイヤ周方向の４か所でＸ線撮影し、図４に示すようにベルトエッジにおけるラジアル方向に対するカーカスコードの角度θを測定した。評価結果は、下記のように区分された評価点ＣＷ０〜ＣＷ５によって示した。なお、ＣＷ０〜ＣＷ２はタイヤとして良好であるが、ＣＷ３〜ＣＷ５はタイヤとして不良である。
【００２３】
ＣＷ０：０°≦θ＜４°
ＣＷ１：４°≦θ＜８°
ＣＷ２：８°≦θ＜１２°
ＣＷ３：１２°≦θ＜１５°
ＣＷ４：１５°≦θ＜１８°
ＣＷ５：１８°≦θ
発熱性：
各試験タイヤを空気圧５００ｋＰａ、速度１０ｋｍ／ｈの条件で試験ドラム上を走行させ、１２時間走行後にトレッド幅方向中央部の第４番目のベルト層におけるトレッド内部温度を測定した。評価結果は、従来タイヤ２の測定値の逆数を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど発熱量が少ない。
【００２４】
0003774548.tif 000002
表１から明らかなように、本発明タイヤ１，２は従来タイヤ１に比べてカーカスコードの配列状態が良好であると共に、従来タイヤ２，３に比べて発熱性が良好であった。
【００２５】
一方、従来タイヤ１のようにベルト端からショルダー部にかけてカーカスコードに角度θを生じていると、タイヤ充填内圧によってベルト端に剪断歪みを生じ、しかも走行時にカーカスコードが外周成長しようとするので、ベルト層の耐久性を低下させる原因となる。また、従来タイヤ２，３では、部材の追加によってトレッド部における発熱量が増大していた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、左右一対のビード部間にカーカスコードをタイヤ径方向に配列したカーカス層を装架すると共に、トレッド部におけるカーカス層の外側にスチールコードからなる少なくとも２層のベルト層を層間でコードが互いに交差するように配置し、かつカーカス層に隣接するベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°以下にした空気入りラジアルタイヤを製造するに当たって、カーカス層に隣接するベルト層の幅に対して３５〜７０％の中央領域でカーカスコードを予め波状に型付けしたカーカス材を用いて未加硫のグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫成形するようにしたことにより、トレッド部における発熱を増大させることなく、加硫成形時のリフト張力によってショルダー部付近でカーカスコードにウェーブが発生することを防止し、ベルト層の耐久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空気入りラジアルタイヤを例示する子午線断面図である。
【図２】図１のタイヤにおけるカーカス層とベルト層を示す平面視展開図である。
【図３】加硫前のカーカスコードを示す平面図である。
【図４】Ｘ線画像による試験タイヤのカーカス層とベルト層を示す部分拡大平面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  カーカスコード
３  カーカス層
４  ビードコア
６  トレッド部
７ａ〜７ｄ  ベルト層
３０  カーカス材
【図１】
0003774548.tif 000003
【図２】
0003774548.tif 000004
【図３】
0003774548.tif 000005
【図４】
0003774548.tif 000006