JP2002002216A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速耐久性を向上させる。 【解決手段】 カーカス６のプライ折返し部６ｂは、プ
ライ本体部６ａとベルト層７との間で終端することによ
り、ベルト層７との間に５〜４０ｍｍの巾Ｗ１の重なり
部９を形成する。カーカスコード２１のコード角度βを
７０〜８６度とすることによりプライ本体部６ａとプラ
イ折返し部６ｂとの間でカーカスコード２１は交差す
る。トレッドゴム２Ｇのタイヤ赤道におけるゴムゲージ
厚さＴｃと、ショルダ点Ｓにおけるゴムゲージ厚さＴｓ
との比Ｔｓ／Ｔｃは０．７５〜０．９５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、高速耐久性を向上
した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】近
年の自動車の高出力化、高性能化に伴い、ラジアル構造
のカーカスの外側に強靱なベルト層を巻装した偏平なラ
ジアルタイヤが多用されている。この種のタイヤでは、
高速走行時、トレッド面の接地／非接地でのくり返し変
形に起因してトレッド部の特にショルダ側でのゴム発熱
が高く、ゴムの熱劣化等に起因してベルト層外端から剥
離損傷が生じるなど高速耐久性を損ねるという問題があ
る。

【０００３】そのために、例えば図５に示すように、シ
ョルダ側でのトレッドゴムのゲージ厚ｔｓをタイヤ赤道
側のゲージ厚ｔｃに比して減じ、ショルダー領域でのゴ
ム発熱を抑えることが一部提案されている。

【０００４】しかしながら、かかる構成では、ゴム発熱
は減少するものの、前記ゲージ厚ｔｓ、ｔｃの差によっ
て、接地の際、ベルト層ａの外端部が逆反り状に変形す
るなど変形量が逆に増加し、その結果、期待するほどに
は高速耐久性の向上効果が得られない。

【０００５】そこで本発明は、カーカスのプライ折返し
部をベルト層と所定巾で重ね合わせた超ハイターンアッ
プ構造を採用するとともに、少なくとも重なり部におい
てタイヤ周方向に対するカーカスコードのコード角度を
７０〜８６度としてプライ本体部とプライ折返し部との
間でカーカスコードを交差配列させることを基本とし
て、ショルダ側での曲げ剛性を大幅に向上でき、ベルト
層の外端部における変形量を低減し、高速耐久性を大巾
に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、本願請求項１の発明は、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プライ本体部
に前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に
折り返されるプライ折返し部を一連に設けた１枚のカー
カスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつ
カーカスの外側に配される少なくとも２枚のベルトプラ
イからなるベルト層とを有する空気入りタイヤであっ
て、前記プライ折返し部は、その終端を前記プライ本体
部と前記ベルト層との間に位置させることにより前記ベ
ルト層とタイヤ半径方向内外で重なる重なり部を形成し
かつこの重なり部のタイヤ軸方向の巾Ｗ１を５〜４０ｍ
ｍとするとともに、前記カーカスプライは、前記プライ
本体部とプライ折返し部との間でカーカスコードが交差
配列し、かつ少なくとも前記重なり部においてカーカス
コードがタイヤ周方向に対して７０〜８６度の角度で傾
斜し、しかも前記ベルト層の外面からトレッド面までの
トレッドゴムのタイヤ赤道におけるゴムゲージ厚さＴｃ
と、ベルト層の外端からタイヤ軸方向内方に２０ｍｍを
隔てたショルダ点におけるゴムゲージ厚さＴｓとの比Ｔ
ｓ／Ｔｃは０．７５〜０．９５であることを特徴として
いる。

【０００７】また請求項２の発明では、前記プライ本体
部のカーカスコードのタイヤ周方向に対する傾斜の向き
は、半径方向最内側のベルトプライのベルトコードのタ
イヤ周方向に対する傾斜の向きと同方向であることを特
徴としている。

【０００８】また請求項３の発明では、正規リムにリム
組みし正規内圧を充填した無負荷の正規状態において、
タイヤ断面巾Ｗ０と前記ベルト層のベルト巾ＷＢとの差
Ｗ０−ＷＢは、２５〜５０ｍｍの範囲であることを特徴
としている。

【０００９】また請求項４の発明では、前記トレッド部
は、ベルト層の半径方向外方にバンド層を具えていない
ことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は、本実施形態の空気入
りタイヤが乗用車用タイヤとして形成されるとともに正
規リムＲにリム組みされかつ正規内圧を充填された無負
荷の正規状態における子午線断面図を示している。

【００１１】なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づ
いている規格を含む規格体系において、当該規格がタイ
ヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標
準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲ
ＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また、前記「正
規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧
であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれ
ば表 "TIRE LOADLI MITS AT VARIOUS COLD INFLATION
PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであ れば "I
NFLATION PRESSURE" であるが、乗用車用タイヤである
場合には１８０Ｋ Ｐａとする。

【００１２】図において、空気入りタイヤ１は、トレッ
ド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビー
ドコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ
半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト
層７とを具える。なおビード部４には前記ビードコア５
から半径方向外方に立上がるエーペックスゴム８が配さ
れている。

【００１３】前記ベルト層７は、例えば芳香族ポリアミ
ド繊維コード及びスチールコード等の高弾性のベルトコ
ード２０（図２に示す）をタイヤ周方向に対して例えば
１０〜３５度のコード角度αで配列した少なくとも２
枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成さ
れる。前記ベルトコード２０は、プライ間で交差するよ
うにタイヤ周方向に対する傾斜の向きを互いに違えて配
されており、これによってトレッド部２の略全巾を強い
タガ効果を有して補強し、かつトレッド剛性を高めてい
る。

【００１４】又タイヤ半径方向内側のベルトプライ７Ａ
は、外側のベルトプライ７Ｂに比べ巾広に形成され、本
願では、この巾広側のベルトプライのタイヤ軸方向外端
をベルト層７の外端７Ｅと定義するとともに、この巾広
側のベルトプライのプライ巾を前記ベルト層７のベルト
巾ＷＢと定義している。なおベルトプライ７Ａ、７Ｂ間
のプライ巾の差は、１５ｍｍ以下としている。

【００１５】又本実施形態では、高速耐久性の向上のた
めに、このベルト層７の外面からトレッド面２Ｓまでの
トレッドゴムのゴムゲージ厚さＴを、タイヤ赤道Ｃ側か
らショルダ側に向かって減少せしめ、ショルダー領域Ｙ
ｓでのゴム発熱を抑えている。詳しくは、タイヤ赤道Ｃ
におけるゴムゲージ厚さＴｃと、ベルト層７の前記外端
７Ｅからタイヤ軸方向内方に２０ｍｍの距離Ｌ０を隔て
たトレッド面２Ｓ上のショルダ点Ｓにおけるゴムゲージ
厚さＴｓとの比Ｔｓ／Ｔｃを０．７５〜０．９５に減じ
ている。

【００１６】この比Ｔｓ／Ｔｃが０．９５より大では、
後述する図３に示すように、ショルダー領域Ｙｓでのゴ
ム発熱が大となり高速耐久性を損ねてしまう。又０．７
５未満では、高速耐久性の更なる向上効果が見込めなく
なるだけでなく、接地巾および接地面積が過小となる結
果、操縦安定性の低下を招く恐れが生じる。

【００１７】なお前記ショルダー領域Ｙｓとは、前記シ
ョルダ点Ｓよりタイヤ軸方向外側のトレッド部２の領域
を意味している。

【００１８】そして本実施形態では、主に、前記ゴムゲ
ージ厚さＴｓ、Ｔｃの差によるベルト層７の外端７Ｅで
の変形量の増加を低く抑え、高速耐久性を有効に発揮さ
せるために、カーカス６の構造を以下の如く特定してい
る。

【００１９】すなわち、前記カーカス６は、加硫成形前
において前記カーカスコード２１（図２に示す）がタイ
ヤ周方向に対して７０〜８６度のコード角度で配列する
ファブリック材からなる１枚のカーカスプライ６Ａによ
って形成される。カーカスコード２１としては、ナイロ
ン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有
機繊維コードが好適であり、特に本例のように乗用車用
タイヤの場合には、コード径が０．３０〜０．８０ｍ
ｍ、かつプライの巾５ｃｍ当たりのコード打ち込み本数
を２５〜６５本とするのが望ましい。

【００２０】又前記カーカスプライ６Ａは、前記トレッ
ド部２から前記サイドウォール部３を経て前記ビードコ
ア５に至るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア
５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折り返
したプライ折返し部６ｂを一連に具える。しかも前記プ
ライ折返し部６ｂは、その終端６ｂｅが、前記プライ本
体部６ａと前記ベルト層７との間に延在することによ
り、このプライ折返し部６ｂと前記ベルト層７とがタイ
ヤ半径方向内外で重なり合う重なり部９を形成してい
る。

【００２１】従って、加硫成形後において、カーカス６
は、少なくとも前記重なり部９におけるカーカスコード
２１のタイヤ周方向に対するコード角度βが前記７０〜
８６度の角度に維持されるとともに、該プライ本体部６
ａとプライ折返し部６ｂとの間でカーカスコード２１が
少なくとも８度以上の角度γで交差配列するクロスプラ
イ構造を構成する。

【００２２】このように、プライ折返し部６ｂをベルト
層下にまで巻き上げた所謂超ハイターンナップ構造とす
ること、並びにプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂ
との間でカーカスコード２１が交差配列するクロスプラ
イ構造を構成することによって、１枚のカーカスプライ
６Ａでありながらサイドウォール部３の全体をバランス
良く補強し、タイヤ横剛性を向上させる。これによっ
て、コーナリングフォースが高く確保され操縦安定性が
高まるとともに、縦たわみが抑制される。

【００２３】もし、前記プライ折返し部６ｂが、重なり
部９を形成することなくサイドウォール部３内で終端し
た場合には、カーカス６は、プライ折返し部６ｂの終端
６ｂｅとベルト層７の外端７Ｅとの間の領域では、プラ
イ本体部６ａのみの一層となってしまう。そのために、
前記タイヤ横剛性の向上効果などが達成されないばかり
か、前記一層部分に応力が集中し、通常走行における耐
久性や操舵応答性が低下する。

【００２４】又本実施形態では、前記重なり部９におい
て、ベルトコード２０とカーカスコード２１とがさらに
交差し強固なトラス構造を形成する。このため、前記シ
ョルダー領域Ｙｓにおける曲げ剛性がいっそう向上し、
その動きが拘束される。従って、前記ゴムゲージ厚さＴ
ｓ、Ｔｃの差に起因する接地／非接地でのベルト層外端
での変形を効果的に抑制し、高速耐久性を有効に発揮さ
せることができる。

【００２５】さらに前記重なり部９における前記トラス
構造の形成は、高速回転に伴うショルダー領域Ｙｓの半
径方向外方へのせり上がり（所謂リフティング）をも抑
制できる。従って、タイヤの最高速度表記がＨレンジ
（２１０ｋｍ／ｈ）、或いはＶレンジ（２３０ｋｍ／
ｈ）以上の偏平な高速タイヤにおいても、従来的なバン
ド層を排除することが可能となり、軽量化、生産性の向
上、生産コストの削減などを達成しうる。

【００２６】そのために、前記重なり部９のタイヤ軸方
向の巾Ｗ１は、５．０〜４０．０ｍｍの範囲に設定する
ことが必要であり、該巾Ｗ１が５．０ｍｍ未満では、前
記ショルダー領域Ｙｓでの接地／非接地における曲げ変
形、および高速回転に伴うリフティングを抑制する効果
が不十分となり、高速耐久性の向上効果が有効に発揮さ
れない。逆に４０．０ｍｍを超えると、トレッド部２の
剛性が過度に高められる結果、乗り心地の悪化が著しく
なる。このような観点から巾Ｗ１は、前記１０．０〜３
０．０ｍｍが好ましい。

【００２７】なお本例では、バンド層を排除した好まし
い場合を例示しているが、バンド層を形成することもで
き、係る場合には、高速耐久性を２０〜３０ｋｍ／ｈ程
度さらに向上させうる。なおバンド層は、周知の如く、
ナイロン等の有機繊維のバンドコードをタイヤ周方向に
沿って例えば螺旋状に巻回してなり、少なくともベルト
層外端を被覆することによってそのリフティングを防止
する。

【００２８】又前記カーカス６の少なくとも前記重なり
部９におけるコード角度βは、前述の如く７０〜８６度
の範囲に設定することが必要であり、８６度以上では交
差角度γが過小となるなど充分なクロスプライ構造が得
られ難く、タイヤ横剛性を効果的に向上し得ない。逆に
７０度未満では、サイドウォール部３の剛性が著しく高
められ、乗り心地の悪化を招くほか、カーカスコード２
１のパンタグラフ状の変形によりゴムの内部発熱が生じ
やすく、高速耐久性には不向きとなる。このような観点
より、カーカス６のコード角度βは、７４〜８３度、更
に好ましくは７６〜８０度とするのが良い。

【００２９】なお、通常、プライ本体部６ａとプライ折
返し部６ｂとが重複する領域（前記重なり部９を含む）
では、カーカスコード２１のコード角度は、前記重なり
部９でのコード角度βと略同一となる。他方、前記終端
６ｂｅ、６ｂｅ間の領域Ｙにおけるプライ本体部６ａで
は、カーカスコード２１のコード角度は、加硫成型時の
シェーピング条件等によって９０度に向かって変化する
傾向にあり、例えば８６度より大になる場合もある。し
かし、係る場合にも、本発明の効果は、充分に発揮され
る。すなわち、カーカス６は、そのコード角度を部分的
に変更することができ、このとき、少なくとも重なり部
９におけるコード角度βが前記範囲内であれば、本発明
の効果は充分に発揮される。

【００３０】又コード角度βを前記範囲に確保したま
ま、前記重なり部９における剛性をより効果的に高める
ために、本例では、図２に示すように、前記プライ本体
部６ａのカーカスコード２１のタイヤ周方向に対する傾
斜の向きを、半径方向最内側のベルトプライ７Ａのベル
トコード２０のタイヤ周方向に対する傾斜の向きと同方
向に設定している。

【００３１】これにより、前記重なり部９では、プライ
本体部６ａでのカーカスコード２１が例えば左上がり、
その外側で隣接するプライ折返し部６ｂのカーカスコー
ド２１が右上がり、その外側で隣接する内側のベルトプ
ライ７Ａのベルトコード２０が左上がり、その外側で隣
接する外側のベルトプライ７Ｂのベルトコード２０が右
上がりとなるなど、傾斜の向きが互い違いとなり、コー
ドの動きをさらに拘束し合うため、トラス構造をより強
固にかつ高剛性に形成できる。

【００３２】又前記ベルト層７は、一般には、ベルト巾
ＷＢの増大とともにタガ効果が高まるなどリフティング
の抑制効果が増す傾向となる。しかしその反面、接地／
非接地でのベルト層外端での変形量が増加するため、後
述する図４に示すように、従来においては、高速耐久性
の向上効果が充分発揮されなかった。しかし本願では、
前記ベルト層外端での変形が大巾に抑制されるため、ベ
ルト巾ＷＢの増大によってより高い高速耐久性が確保で
き、特に前記正規状態において測定したベルト巾ＷＢと
タイヤ断面巾Ｗ０との差Ｗ０−ＷＢが２５〜５０ｍｍの
範囲のタイヤ、さらには差Ｗ０−ＷＢが２５〜３５ｍ
ｍ、さらには２５〜３０ｍｍの範囲のタイヤにおいて高
速耐久性の向上効果が顕著に現れる。

【００３３】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【００３４】

【実施例１】図１に示す構造を有し、かつタイヤサイズ
が１９５／６０Ｒ１５（最高速度表記がＨレンジ）の乗
用車用タイヤを表１の仕様により試作するとともに、各
試供タイヤの高速耐久性、操縦安定性についてテストを
行い、その結果を表１に記載した。

【００３５】なおカーカスは、プライ数（１枚）、コー
ド構成（ポリエステル、１１００ｄｔｅｘ／２）、コー
ド打ち込み数（６１本）、ベルト層は、プライ数（２
枚）、コード構成（スチール、１×３×０．２７）、コ
ード角度（＋２２度／−２２度）、コード打ち込み数
（４０本）、ビードエーペックスゴムは、ビードベース
ラインからの高さ４５ｃｍとし、夫々略同一の仕様とし
ている。

【００３６】（１）タイヤ重量 タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例を１００とす
る指数で表示している。数値が小さいほど良好である。

【００３７】（２）高速耐久性 ドラム試験機を用いて、リム（１５×６ＪＪ）、内圧
（２８０ｋＰａ）の下でＥＣＥ３０により規定された荷
重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式
により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させる
とともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を判定し
た。

【００３８】（３）操縦安定性 供試タイヤをリム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰ
ａ）の下で、車両（２０００ｃｃ）の国産乗用車の全輪
に装着し、ドライアスファルトのテストコースを実車走
行し、ドライバーの官能評価により従来例を９とした１
０段階で評価とした、数値が大きいほど良好である。

【００３９】

【表１】

【００４０】又表１における実施例Ａ１、Ａ２、比較例
Ａ１、Ａ２を基本とし、トレッドゴム２Ｇのゲージ厚さ
Ｔｓのみ変化させて高速耐久性のテストを行い、その時
の比Ｔｓ／Ｔｃと高速耐久性との関係を図３に示す。

【００４１】又表１における実施例Ａ１、Ａ２、比較例
Ａ１、Ａ２および従来例を基本とし、ベルト巾ＷＢのみ
変化させて高速耐久性のテストを行い、その時の差Ｗ０
−ＷＢと高速耐久性との関係を図４に示す。

【００４２】表１、或いは図３、４に示すように、実施
例のタイヤは、バンド層を排除しつつ、バンド層を有す
る従来例Ａと略同等の操縦安定性および高速耐久性を発
揮でき、又バンド層を設けた場合には、高速耐久性をさ
らに２０〜３０ｋｍ／ｈ程度向上させうることが確認で
きる。

【００４３】

【実施例２】図１に示す構造を有するタイヤサイズが２
１５／５５Ｒ１６（最高速度表記がＶレンジ）の乗用車
用タイヤを表２の仕様により試作するとともに、各試供
タイヤの高速耐久性、操縦安定性について同様のテスト
を行い、その結果を表２に記載した。

【００４４】なおカーカスは、プライ数（１枚）、コー
ド構成（ポリエステル、従来例１６７０ｄｔｅｘ／２；
実施例１１００ｄｔｅｘ／２）、コード打ち込み数（従
来例５０本；実施例６１本）、ベルト層は、プライ数
（２枚）、コード構成（スチール、１×３×０．２
７）、コード角度（＋２２度／−２２度）、コード打ち
込み数（４０本）、ビードエーペックスゴムは、ビード
ベースラインからの高さ５０ｃｍとし、夫々略同一の仕
様としている。

【００４５】

【表２】

【００４６】Ｖレンジのタイヤにおいても同様に、バン
ド層を排除しつつ、バンド層を有する従来例Ｂと略同等
の操縦安定性および高速耐久性を発揮しうるのが確認で
きた。なお実施例では何れもカーカスコードが細径化さ
れ、従来例Ｂより大巾に軽量化された場合を例示してい
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明は叙上の如く、カーカスのプライ
折返し部をベルト層と所定巾で重ね合わせた重なり部を
有する超ハイターンアップ構造を採用するとともに、タ
イヤ周方向に対するカーカスコードのコード角度を、少
なくとも前記重なり部において７０〜８６度としてプラ
イ本体部とプライ折返し部との間でカーカスコードを交
差配列させている。従って、ショルダー領域での曲げ剛
性を大幅に向上でき、ベルト層の外端における変形量を
低減し高速耐久性を大巾に向上できる。

【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】コードの配列状体を示す展開図である。

【図３】トレッドゴムゲージ厚さの比Ｔｓ／Ｔｃと、高
速耐久性との関係を示す線図である。

【図４】タイヤ断面巾Ｗ０とベルト巾ＷＢとの差Ｗ０−
ＷＢと、高速耐久性との関係を示す線図である。

【図５】従来技術の問題点を説明する断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ２Ｓ トレッド面 ２Ｇ トレッドゴム 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 ６Ａ カーカスプライ ６ａ プライ本体部 ６ｂ プライ折返し部 ６ｂｅ プライ折返し部の終端 ７ ベルト層 ７Ａ、７Ｂ ベルトプライ ７Ｅ ベルト層の外端 ９ 重なり部 ２０ ベルトコード ２１ カーカスコード Ｓ ショルダ点

Claims (4)

【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プライ本体部に前記ビードコ
   アの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプ
   ライ折返し部を一連に設けた１枚のカーカスプライから
   なるカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側
   に配される少なくとも２枚のベルトプライからなるベル
   ト層とを有する空気入りタイヤであって、 前記プライ折返し部は、その終端を前記プライ本体部と
   前記ベルト層との間に位置させることにより前記ベルト
   層とタイヤ半径方向内外で重なる重なり部を形成しかつ
   この重なり部のタイヤ軸方向の巾Ｗ１を５〜４０ｍｍと
   するとともに、 前記カーカスプライは、前記プライ本体部とプライ折返
   し部との間でカーカスコードが交差配列し、かつ少なく
   とも前記重なり部においてカーカスコードがタイヤ周方
   向に対して７０〜８６度の角度で傾斜し、 しかも前記ベルト層の外面からトレッド面までのトレッ
   ドゴムのタイヤ赤道におけるゴムゲージ厚さＴｃと、ベ
   ルト層の外端からタイヤ軸方向内方に２０ｍｍを隔てた
   ショルダ点におけるゴムゲージ厚さＴｓとの比Ｔｓ／Ｔ
   ｃは０．７５〜０．９５であることを特徴とする空気入
   りタイヤ。
2. 【請求項２】前記プライ本体部のカーカスコードのタイ
   ヤ周方向に対する傾斜の向きは、半径方向最内側のベル
   トプライのベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜の
   向きと同方向であることを特徴とする請求項１記載の空
   気入りタイヤ。
3. 【請求項３】正規リムにリム組みし正規内圧を充填した
   無負荷の正規状態において、タイヤ断面巾Ｗ０と前記ベ
   ルト層のベルト巾ＷＢとの差Ｗ０−ＷＢは、２５〜５０
   ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１、２記載の
   空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】前記トレッド部は、ベルト層の半径方向外
   方にバンド層を具えていないことを特徴とする請求項
   １、２又は３記載の空気入りタイヤ。