JP2001018612A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化を達成しながら、操縦安定性、乗り心
地性、及び耐久性をバランスよく向上できる。 【解決手段】 カーカス6の外側に、金属製のベルトコ
ード10をタイヤ周方向に対して15〜30度の角度で
配列した2枚のベルトプライ7a、7bからなるベルト
層7を具える。前記ベルトコード10は、コード高さH
をコード巾Wの0.65〜0.95倍とする横長偏平断
面をなし、かつ断面積Sが0.09〜0.20mm2 の1
本のモノフィラメント10Aからなる。このモノフィラ
メント10Aは、短軸方向に波付けが施される一方、前
記波付けのピッチP1は5.0mm以上、かつ波付けの
振幅h1を前記ピッチP1の0.002〜0.02と
し、しかも長軸をベルト層7の巾方向に向けて配した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト層に、所定
の偏平断面形状かつ波付け仕様を有するモノフィラメン
トコードを用いることにより、操縦安定性、乗り心地
性、及び耐久性をバランスよく高めながら軽量化を達成
した空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤのベルトコードとして、
従来から細いスチールフィラメントの複数本を互いに撚
り合わせた、所謂マルチフィラメントコードが広く使用
されている。
【0003】これに対して、近年、ベルトコードをスチ
ールの1本のモノフィラメントで形成することが提案さ
れている。このモノフィラメントコードは、スチール量
を同じとしたとき、前記マルチフィラメントコードに比
して、コード径が小でありトッピングゴム量を削減しう
るとともに製造時の撚合わせ行程が不要となるなど、コ
ストダウンや軽量化に大きなメリットがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モノフ
ィラメントコードは、長手方向に対する伸びが少なく柔
軟性に劣るためコード折れが生じやすく耐久性に問題が
ある。しかも曲げ剛性が高く、エンベロープ効果を損ね
るなど乗り心地性を低下させる反面、タイヤ軸方向に対
する横剛性に劣りコーナリングフォースを不十分とする
など操縦安定性を損ねる傾向となる。従って、モノフィ
ラメントコードをベルトコードとして用いたタイヤを実
用化することはきわめて困難なものであった。
【0005】そこで本発明は、ベルトコードとして、所
定の偏平断面形状かつ波付け仕様を有するモノフィラメ
ントコードを用いることを基本として、軽量化を達成し
ながら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバラン
スよく向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願の請求項1の本発明は、トレッド部からサイド
ウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス
と、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベ
ルト層とを具えた空気入りタイヤであって、前記ベルト
層は、金属製のベルトコードをタイヤ周方向に対して1
5〜30度の角度で配列した2枚のベルトプライからな
りかつベルトコードをベルトプライ間で交差させるとと
もに、 前記ベルトコードは、コード高さHをコード巾
Wの0.65〜0.95倍とすることにより巾方向に長
軸を有する横長偏平断面をなしかつ断面積Sが0.09
〜0.20mm2 の1本のモノフィラメントからなり、し
かもこのモノフィラメントは、長軸廻りで凹凸の屈曲を
交互に繰り返す波付けが施される一方、前記波付けのピ
ッチは5.0mm以上かつ波付けの振幅を前記ピッチの
0.002〜0.02とし、しかも長軸をベルト層の巾
方向に向けて配したことを特徴としている。
【0007】また請求項2の発明では、前記モノフィラ
メントの波付けの前記ピッチは10.0〜50mmとし
たことを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図1は、本発明の空気入りタイ
ヤ1が、乗用車用ラジアルタイヤである場合の断面図を
例示しており、空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、
その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウオー
ル部3と、各サイドウオール部3の内方端に位置するビ
ード部4とを具えている。又空気入りタイヤ1には、前
記ビード部4、4間にカーカス6が架け渡されるととも
に、このカーカス6の半径方向外側かつトレッド部2の
内方にはベルト層7が周方向に巻装される。
【0009】前記カーカス6は、トレッド部2からサイ
ドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至る
本体部6Aと、ビードコア5の周りで折り返される折返
し部6Bとを有し、またこの本体部6Aと折返し部6B
との間には、ビードコア5から半径方向外側に先細状に
のびるビードエーペックスゴム8が配される。
【0010】また前記カーカス6は、カーカスコードを
タイヤ周方向に対して75゜〜90゜の角度で配列した
1枚以上、本例では2枚のカーカスプライ6a、6bか
ら形成され、カーカスコードとしては、ナイロン、レー
ヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなどの有機繊維
材料からなる複数のフィラメントを撚合わせた所謂テキ
スタイルコードが好適に採用できる。なおカーカスコー
ドとしては、複数のスチールフィラメントを撚合わせた
マルチフィラメントコードも用いうる。
【0011】次に、前記ベルト層7は、金属製のベルト
コード10をタイヤ赤道に対して15〜30度の角度で
配列した2枚のベルトプライ7a、7bからなり、各ベ
ルトプライ7a、7bは、ベルトコード10がプライ間
で互いに交差する向きに重置している。
【0012】そして、前記ベルトコード10は、図2〜
4に略示するように、1本のモノフィラメント10Aか
ら形成される。このモノフィラメント10Aは、コード
高さHをコード巾Wの0.65〜0.95倍とした横長
偏平断面をなし、その長軸をベルト層7の巾方向に向け
て配置している。また前記モノフィラメント10Aは、
長軸廻りで凹凸の屈曲を交互に繰り返す、すなわち短軸
方向(ベルト層の厚さ方向)に波付けが施されるととも
に、この波付けのピッチP1を5.0mm以上、かつ波
付けの振幅h1を前記ピッチP1の0.002〜0.0
2としている。
【0013】このように、モノフィラメント10Aを横
長偏平の断面形状とし、しかもその長軸をベルト層7の
巾方向に向けて配置している。従って、タイヤ軸方向に
対しては、実質的にベルトコード10の打ち込み本数を
増加したのと同様に、変形しにくくなるなどベルト層7
の面内剛性が大巾に高まり、コーナリングパワーを増加
させるなど操縦安定性を大巾に向上できる。しかも、タ
イヤ半径方向に対しては、偏平化によって曲がりやすく
しなやかとなるなど、ベルト層7の半径方向内外への曲
げ剛性(面外剛性)が低く抑えられ、乗り心地性が改善
される。このように、従来、背反した操縦安定性と乗り
心地性とをバランスよく改善することが可能となる。
【0014】そのために、前述のごとく、前記コード高
さHとコード巾Wとの比である偏平率H/Wを0.65
〜0.95とする必要があり、0.95を越えると操縦
安定性と乗り心地性との前記改善効果が発揮されなくな
る。逆に0.65未満の時、偏平化しすぎて加工時に強
度低下を招きやすくなる。
【0015】ここで、ベルト層7としての必要な剛性や
強度を確保するためには、前記モノフィラメント10A
は、その断面積Sを0.09〜0.20mm2 とすること
が不可欠である。この断面積Sの範囲は、マルチフィラ
メントコードにおけるフィラメント1本当たりの通常の
断面積が0.05mm2 程度であるのに対して極めて大で
はあるが、マルチフィラメントコードの通常の断面積
(各フィラメントの断面積の総和)が0.25mm2 程度
であるのに対して、その80%以下程度とコンパクトに
形成される。なお0.09mm2 未満の時、コード打ち込
み数を増加させたとしても剛性や強度が不足するなど十
分なコーナリングパワーが確保できず、操縦安定性が改
善できない。また0.20mm2 を越えると、剛性が過大
となるため乗り心地性が著しく悪化し、しかも1本あた
りのコードが太くなりすぎ、残留応力が上昇するなど耐
久性の急激な悪化を招く。なお本例では、前記断面積S
とコード打ち込み数N(本/5cm)との積S×Nを
4.0〜6.5(mm2 ・本/5cm)とし、スチール量
を減じている。
【0016】また、前記波付けが、モノフィラメント1
0Aの短軸方向に施されるため、例えば螺旋状の型付け
と異なり伸縮時にコードのねじれがなく、従って、ピッ
チP1を大(ピッチ数が小)かつ振幅h1を小とした最
小限の波付け加工によって十分な伸び特性を付与するこ
とが可能となり、柔軟性を高めて破断伸度を高めること
ができる。
【0017】しかも波付け加工を最小限に止めることに
よって、この波付けに起因してタイヤやコードに与える
損傷等を極力抑えることが可能となる。すなわち、タイ
ヤ走行時のコードの変形が波付けによって大きくなり、
コードの耐久性が悪化したり、加工の際フィラメントに
与えるダメージが大きくなってコード自体の強度や疲労
性を低下したり、さらにはベルトプライ間相互において
ベルトコード10間に著しい近接を招き、ゴム剥離やコ
ード間の擦れが生じる等の問題を回避することが可能と
なり、総合的にタイヤの耐久性を向上することができる
のである。
【0018】なお前記波付けピッチP1が5mm未満で
は、タイヤ走行時のコードの変形が大きくなりコードの
耐久性が悪化する。また波付けの振幅h1が0.02×
P1を越えると、モノフィラメント10Aが太いため強
度や疲労性が低下する。なお振幅h1が0.002×P
1未満の時、及びピッチP1が50mmを越えたとき、
コードの伸び特性が不十分となる。従って、前記ピッチ
P1は10.0〜50mmとすることが好ましく、また
振幅h1は、(0.002〜0.02)×P1の範囲が
好ましい。
【0019】なお、ベルトプライ7aで用いるベルトコ
ード10と、ベルトプライ7bで用いるベルトコード1
0とは、コードの仕様、例えば材質、断面形状、サイ
ズ、波付けピッチP1、波付けの振幅h1等を違えるこ
とができるが、同一仕様とすることが好ましい。また一
つのプライ内においては、各ベルトコード10の波付け
ピッチの位相を違えることができ、このとき隣り合うベ
ルトコード10間の位相差を一定としてプライの均一化
を図ることが好ましい。
【0020】なおベルト層7の外側には、そのリフティ
ングを防止し高速耐久性を高めるバンド層(図示せず)
を配することができる。このバンド層は、例えばナイロ
ンのテキスタイルコードをタイヤ周方向に対して0〜5
゜の角度で螺旋状に巻回した所謂エンドレス状のバンド
プライからなり、ベルト層7の少なくとも外端部を被覆
する。
【0021】
【実施例】図1の構造をなすタイヤサイズ175/70
R13のタイヤを、表1、2に示す仕様により試作し、
各試供タイヤのタイヤ重量、耐久性、操縦安定性、乗り
心地性をテストし、その結果を表1、2に示している。
【0022】(1)タイヤ重量 タイヤ1本当たりの重量を測定し、比較例1を100と
する指数で表示している。指数は小さい方が軽量であ
る。
【0023】(2)耐久性 試供タイヤをリム(5J×13)、内圧(200kP
a)にて乗用車(2000cc)の全輪に装着し、直径
14mの円を二つ合わせた8の字コースを500回繰り
返して8の字旋回した後、タイヤを解体しベルトコード
の切断箇所を数えその数を比較例1を100とする指数
で表示している。指数は小さい方が切断箇所が少なく良
好である。
【0024】(3)操縦安定性 前記乗用車を用いてタイヤテストコースのドライアスフ
ァルト路を走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ
等に関する特性をドライバーの官能評価により10点法
で評価した。数値が大きいほど、操縦安定性に優れてい
る。
【0025】(4)乗り心地 前記乗用車を用いて、ドライアスファルト路の段差路、
ベルジャソ路(石畳の路面)、ビッツマン路(小石を敷
き詰めた路面)等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダ
ンピングに関してドライバーの官能評価を行い、10点
法で評価した。数値が大きいほど、乗り心地性に優れて
いる。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】表に示すごとく、実施例のタイヤは、軽量
化を達成しながら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久
性を向上しうるのが確認できる。
【0029】
【発明の効果】叙上の如く本発明は、ベルトコードとし
て、所定の偏平断面形状かつ波付け仕様を有するモノフ
ィラメントコードを用い手いるため、軽量化を達成しな
がら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバランス
よく向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図2】ベルトコードを示す斜視図である。
【図3】ベルトコードを示す断面図である。
【図4】ベルトプライを示す断面図である。
【符号の説明】
2 トレッド部 3 サイドウォール部 4 ビード部 5 ビードコア 6 カーカス 7 ベルト層 7a、7b ベルトプライ 10 ベルトコード 10A モノフィラメント

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
    ード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内
    方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを具えた空
    気入りタイヤであって、 前記ベルト層は、金属製のベルトコードをタイヤ周方向
    に対して15〜30度の角度で配列した2枚のベルトプ
    ライからなりかつベルトコードをベルトプライ間で交差
    させるとともに、 前記ベルトコードは、コード高さHをコード巾Wの0.
    65〜0.95倍とすることにより巾方向に長軸を有す
    る横長偏平断面をなしかつ断面積Sが0.09〜0.2
    0mm2 の1本のモノフィラメントからなり、 しかもこのモノフィラメントは、長軸廻りで凹凸の屈曲
    を交互に繰り返す波付けが施される一方、前記波付けの
    ピッチは5.0mm以上かつ波付けの振幅を前記ピッチ
    の0.002〜0.02とし、しかも長軸をベルト層の
    巾方向に向けて配したことを特徴とする空気入りタイ
    ヤ。
  2. 【請求項2】前記モノフィラメントの波付けの前記ピッ
    チは10.0〜50.0mmとしたことを特徴とする請
    求項1記載の空気入りタイヤ。
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