JP2001180223A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化及びコスト軽減を達成しながら、操縦
安定性及び耐久性を向上する。 【解決手段】 前記ベルト層は、１本のモノフィラメン
トを螺旋状又は波形状に型付けした型付けモノフィラメ
ントコードを用いたプライを少なくとも含む。前記型付
けモノフィラメントコードの前記型付けの長手方向のピ
ッチＰは、タイヤ外周長さＷの０．００８〜０．０８倍
である。

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
型付け仕様の金属製のモノフィラメントコードを用いる
ことにより、軽量かつ安価とするとともに、操縦安定
性、及び耐久性を改良した空気入りラジアルタイヤに関
する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアル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、製造時の撚
合わせ行程が不要であるなど安価であり、しかも曲げ剛
性が高くベルト剛性を維持しつつ従来のマルチフィラメ
ントコードに較べてスチール量を低く抑えることができ
るため、軽量化やコストダウン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、マルチフィラメントコードのよう
に長手方向及び剪断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、このため疲労耐久性
に劣るという欠点がある。しかも曲げ剛性が高く、エン
ベロープ特性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、タイヤ周長に適した型付
け仕様の金属製モノフィラメントコードのベルトプライ
を用いることを基本として、軽量化及びコスト軽減を達
成しながら、操縦安定性及び耐久性をバランスよく向上
しうる空気入りラジアル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
ウオール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス
と、金属製のベルトコードを配列した複数枚のベルトプ
ライからなりかつ前記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有する空気入りラジアルタ
イヤであって、前記ベルト層は、ベルトコードとしてモ
ノフィラメントをその長手方向中心線を基準として螺旋
状又は波形状に繰り返して型付けした型付けモノフィラ
メントコードを用いたプライを少なくとも含むととも
に、前記型付けモノフィラメントコードの前記型付けの
長手方向のピッチＰは、タイヤを正規リムにリム組みし
かつ正規内圧を充填した正規状態におけるトレッド面の
タイヤ赤道上でのタイヤ外周長さＷの０．００８〜０．
０８倍としたことを特徴としている。

【０００７】また請求項２の発明では、前記型付けモノ
フィラメントコードの前記型付けの高さＨは、前記ピッ
チＰの０．００２〜０．０２５倍としたことを特徴とし
ている。

【０００８】また請求項３の発明では、前記型付けモノ
フィラメントコードのコード断面の平均コード太さＲ
は、タイヤ外周長さＷの０．１３×１０^-3〜０．２８×
１０^-3としたことを特徴としている。

【０００９】

【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、本発明の空気入りラジ
アルタイヤ１（以下タイヤ１という）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いる。

【００１０】図において、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
ォール部３と、各サイドウォール部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。

【００１１】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、その両端に連なりビードコア５の周りで
折り返される折返し部６Ｂとを具える。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硬質のゴムからなるビードエーペ
ックスゴム８が配され、ビード部４からサイドウォール
部３にかけて補強している。

【００１２】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。

【００１３】次に、前記ベルト層７は、金属製のベルト
コードを、タイヤ周方向に対して例えば１５〜３０度の
角度で配列した複数枚、本例では２枚のベルトプライ７
ａ、７ｂからなり、各ベルトプライ７ａ、７ｂは、ベル
トコードがプライ間で互いに交差する向きに重置してい
る。なお重荷重用ラジアルタイヤには、一般的に３〜４
枚のベルトプライが使用される。

【００１４】そして前記ベルトプライのうちの少なくと
も１枚は、図２、３に示す如く、型付けモノフィラメン
トコードプライ１０で形成している。

【００１５】この型付けモノフィラメントコードプライ
１０は、１本のモノフィラメント１１Ａをその長手方向
中心線Ｊを基準として螺旋状又は波形状に繰り返して型
付けしてなる型付けモノフィラメントコード１１を、ベ
ルトコードとして用いたベルトプライを意味する。なお
本例では、双方のベルトプライ７ａ、７ｂを、この型付
けモノフィラメントコードプライ１０で形成するとと
も、前記型付けモノフィラメントコード１１が断面円形
のモノフィラメント１１Ａを螺旋状に三次元的に型付け
して形成された場合を例示している。

【００１６】ここで、前記型付けモノフィラメントコー
ド１１は、その型付けの長手方向のピッチＰを、タイヤ
外周長さＷの０．００８〜０．０８倍に設定したことに
大きな特徴を有する。

【００１７】なお前記「タイヤ外周長さＷ」とは、タイ
ヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規
状態において、トレッド面２Ｓのタイヤ赤道Ｃ上で測定
したタイヤ外周長さである。又前記「正規リム」とはＪ
ＡＴＭＡで規定する標準リム、「正規内圧」とはＪＡＴ
ＭＡで規定する最高空気圧を意味し、特に乗用車用タイ
ヤである場合には１８０ＫＰａとする。

【００１８】このようなピッチＰで型付けした型付けモ
ノフィラメントコード１１は、従来のモノフィラメント
コードと同様の軽量かつ低コストのメリットを活かしな
がら、ベルト層７の面内剛性を高めることができ、十分
なコーナリングパワーを確保して操縦安定性を高めう
る。さらに必要な伸び特性が付与されるため、タイヤ半
径方向に対して柔軟となるなど、ベルト層７の面外剛性
が低く抑えられ、エンベロープ特性が高まるなど乗り心
地性が改善される。しかも圧縮方向に作用する応力に対
してもしなやかに対応できるため、コード折れが効果的
に抑制され、疲労耐久性を改善することが可能となる。

【００１９】ここで、前記型付けのピッチＰが前記タイ
ヤ外周長さＷの０．００８倍未満では、操縦安定性が不
足し、逆に０．０８倍をこえると型付けによる前記効果
が見込めなくなってしまう。従ってピッチＰは、好まし
くは、タイヤ外周長さＷの０．０１０〜０．０６０倍の
範囲である。さらに前記ピッチＰは、乗用車用タイヤに
おいては２０〜１００ｍｍ、小型トラック用タイヤにお
いては４０〜１２０ｍｍ、バス・トラック等の重荷重用
タイヤにおいては６０〜１４０ｍｍの範囲とするのも好
ましい。

【００２０】又前記型付けの高さＨは、前記ピッチＰの
０．００２〜０．０２５倍の範囲とすることが好まし
く、０．００２倍未満では、型付けによる前記効果を充
分に発揮することができなくなる。逆に高さＨがピッチ
Ｐの０．０２５倍をこえると、型付けの際にモノフィラ
メント１１Ａに与えるダメージが大きくなりすぎ、コー
ドの強度や耐疲労性の低下を招く一方、前記図２の如
く、ベルトプライ７ａ、７ｂ間において、ベルトコード
の長手方向中心線Ｊ、Ｊ間の距離Ｌが同じ場合にも、コ
ード間のゴムゲージ厚ｔが減じるため、ゴム剥離やコー
ド間擦れが発生しやすくなる。従って高さＨは、好まし
くは、前記ピッチＰの０．０１０〜０．０２０倍の範囲
である。さらに前記高さＨは、乗用車用タイヤにおいて
は０．１０〜０．２０ｍｍ、小型トラック用タイヤにお
いては０．１３〜０．２５ｍｍ、バス・トラック等の重
荷重用タイヤにおいては０．１６〜０．３０ｍｍの範囲
とするのも好ましい。なお高さＨとピッチＰとの比Ｈ／
Ｐは、タイヤ一周に亘って略一定である。

【００２１】又前記型付けモノフィラメントコード１１
としては、必要なベルト剛性を確保するため、そのコー
ド断面における平均コード太さＲが、前記タイヤ外周長
さＷの０．１３×１０^-3〜０．２８×１０^-3の範囲のも
のを使用する。なお前記「平均コード太さＲ」は、型付
けモノフィラメントコード１１の断面形状が、本例の如
く真円状の時には、その直径Ｄに相当するが、図４に示
すように、楕円状或いは長円状の横長偏平状をなす場合
には、その長径Ｄ１と短径Ｄ２との平均である（Ｄ１＋
Ｄ２）／２をもって平均コード太さＲと定義する。なお
太さＲは、タイヤ外周長さＷが大になるにつれて大とな
る。

【００２２】この平均コード太さＲがタイヤ外周長さＷ
の０．１３×１０^-3未満の時、ベルトコードとして必要
な剛性が不足しコーナリングパワーが過小となるなど操
縦安定性の確保が難しくなる。またタイヤ外周長さＷの
０．２８×１０^-3をこえると、コードが太くなりすぎて
残留応力が上昇するなどコード耐久性を著しく低下させ
るとともに、コード剛性が過大となり、乗り心地性を確
保するために大きい加工量の型付けが必要となるなど、
これに起因する新たな弊害も発生する。なお大きい加工
量の型付けに起因する弊害としては、タイヤ走行時のコ
ード変形が大となり、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７ａ、７ｂ間相互においてベルトコード間に著し
い近接を招き、ゴム剥離やコード間の擦れが生じるなど
があり、何れもタイヤの耐久性低下の原因となる。従っ
て、平均コード太さＲは、タイヤ外周長さＷの０．１８
×１０^-3〜０．２５×１０ ^-3倍の範囲がより好ましい。
さらに平均コード太さＲは、乗用車用タイヤにおいては
０．３８〜０．４６ｍｍ、小型トラック用タイヤにおい
ては０．４６〜０．５４ｍｍ、バス・トラック等の重荷
重用タイヤにおいては０．５４〜０．７０ｍｍの範囲と
するのも好ましい。

【００２３】次に、前記ベルトコードとして、図５、６
に略示するように、モノフィラメント１１Ａを、波形状
に繰り返して二次元的に型付けした型付けモノフィラメ
ントコード１１を使用することもできる。

【００２４】この時、波形状の型付けは、ベルトプライ
の巾方向に形成される。これにより、タイヤ軸方向に対
しては、実質的にベルトコード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
剛性が面外剛性に対して相対的に向上できる。その結
果、乗り心地性を確保しつつ操縦安定性をバランス良く
高めることができる。この場合にも、前記螺旋状に型付
けした型付けモノフィラメントコード１１と同様の理由
により、型付けの長手方向のピッチＰ、高さＨ、及び平
均コード太さＲは、同様の範囲に規制される。

【００２５】前記波形状の型付けとしては、図６（Ａ）
に示すＳＩＮ曲円状の如く直線部分を含まないもの、或
いは図６（Ｂ）に示すジグザグ状の如く直線部分を含む
ものであっても良い。

【００２６】又タイヤ１には、ベルト層７の外側に、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。

【００２７】なお乗用車用タイヤ、或いは小型トラック
用タイヤでは、本例の如く２枚のベルトプライの双方或
いは一方に型付けモノフィラメントコードプライ１０を
使用することができる。しかし、特に重荷重用タイヤの
場合には、少なくともタイヤ半径方向最外層に、この型
付けモノフィラメントコードプライ１０を用いると、コ
ード太さが大であることにより耐外傷性、耐破断性が向
上するなど、新たな効果が期待できる。

【００２８】

【実施例】図１の構造をなす乗用車タイヤ（タイヤサイ
ズ１７５／７０Ｒ１３）、小型トラック用タイヤ（タイ
ヤサイズ２７５／７０Ｒ１６）、重荷重用タイヤ（タイ
ヤサイズ１１Ｒ２２．５）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、及び乗り心地性をテストし、その結果
を表１、２に示している。

【００２９】（１）タイヤ重量 タイヤ１本当たりの重量を測定し、各サイズで、従来例
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。

【００３０】（２）耐久性 試供タイヤを、前記正規リム、正規内圧の基で車両の全
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、各サイズで、従来
例を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。

【００３１】（３）操縦安定性 前記車両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。各サイズで、数値が大きいほど、操縦安定性
に優れている。

【００３２】（４）乗り心地 前記車両を用いて、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。各サイズで、数値が大きいほど、乗り心地
性に優れている。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】表の如く、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。

【００３６】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、型付けピッチを非
常に長く設定した特異な型付け仕様の型付けモノフィラ
メントコードを用いてベルトプライを形成しているた
め、軽量化及びコスト軽減を達成しながら、操縦安定性
及び耐久性をバランスよく向上しうる。

【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】そのベルト層を拡大して示す断面図である。

【図３】ベルトコードの型付け状態および断面を示す線
図である。

【図４】型付けモノフィラメントコードの平均コード太
さを説明する断面図である。

【図５】ベルト層の他の例を示す断面図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそのベルト層に用いるベルト
コードの型付け状態および断面を示す線図である。

【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 型付けモノフィラメントコードプライ １１ 型付けモノフィラメントコード １１Ａ モノフィラメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 攻 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B153 AA24 BB01 BB13 CC52 FF16 GG07 GG40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウオール部をへてビ
   ード部のビードコアに至るカーカスと、金属製のベルト
   コードを配列した複数枚のベルトプライからなりかつ前
   記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベル
   ト層とを有する空気入りラジアルタイヤであって、 前記ベルト層は、ベルトコードとしてモノフィラメント
   をその長手方向中心線を基準として螺旋状又は波形状に
   繰り返して型付けした型付けモノフィラメントコードを
   用いたプライを少なくとも含むとともに、 前記型付けモノフィラメントコードの前記型付けの長手
   方向のピッチＰは、タイヤを正規リムにリム組みしかつ
   正規内圧を充填した正規状態におけるトレッド面のタイ
   ヤ赤道上でのタイヤ外周長さＷの０．００８〜０．０８
   倍としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】前記型付けモノフィラメントコードの前記
   型付けの高さＨは、前記ピッチＰの０．００２〜０．０
   ２５倍としたことを特徴とする請求項１記載の空気入り
   ラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記型付けモノフィラメントコードのコー
   ド断面の平均コード太さＲは、タイヤ外周長さＷの０．
   １３×１０^-3〜０．２８×１０^-3としたことを特徴とす
   る請求項１、２記載の空気入りラジアルタイヤ。