JP2003226111A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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JP2003226111A
JP2003226111A JP2002027002A JP2002027002A JP2003226111A JP 2003226111 A JP2003226111 A JP 2003226111A JP 2002027002 A JP2002027002 A JP 2002027002A JP 2002027002 A JP2002027002 A JP 2002027002A JP 2003226111 A JP2003226111 A JP 2003226111A
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JP
Japan
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tire
belt
belt layer
steel single
pneumatic radial
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JP2002027002A
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English (en)
Inventor
Ryuzo Komatsu
竜三 小松
Yoshio Ueda
佳生 上田
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0057Reinforcements comprising preshaped elements, e.g. undulated or zig-zag filaments

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト層の構成を工夫することにより軽量化
を維持しながら高速耐久性と耐摩耗性に優れた空気入り
ラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 2層のベルト層3を配置したタイヤにお
いて、一方のベルト層3Aをスパイラル状又は波形状に
型付けした直径dが0.4〜0.6mmのスチール単線
4をタイヤ周方向に対して20〜30°の角度で並列に
配置したゴム被覆材で構成し、他方のベルト層3Bを正
量繊度2000〜10000dtexの高強度有機繊維
コード5をスチール単線4と交差するようにタイヤ周方
向に対して15〜25°の角度で並列に配置したゴム被
覆材で構成し、スチール単線4と高強度有機繊維コード
5とのタイヤ径方向の間隔tを0.7〜1.4mmとす
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、ベルト層にスチー
ル単線を用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳
しくは、ベルト層の構成を改良することで高速耐久性と
耐摩耗性を維持しつつ軽量化を可能にした空気入りラジ
アルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両の低燃費化に対する社会的要
請が世界的規模で高まっており、これを受けて転がり抵
抗を低減した低燃費タイヤの開発が盛んに行われてい
る。転がり抵抗を低減する一つの手段としてタイヤの軽
量化が挙げられ、その手法として空気入りラジアルタイ
ヤのベルト層に使用されるコードの構成を見直すことが
行われている。
【0003】ところで、スチールコードは他の有機繊維
コードに比べて引張り強度や引張り弾性率が著しく優れ
ているため、長年にわたり空気入りラジアルタイヤのベ
ルト層に使用されているが、スチールコードは比重が非
常に大きいためにタイヤの軽量化の障害になっている。
近年はベルト層のコートゴム削減による軽量化を目的と
してスチールコードに代えて種々のスチール単線をベル
ト層に使用したタイヤ(例えば、特開平5−33840
8号公報、特開平11−91311号公報、特開200
0−198311号公報、特開2001−180223
号公報)が提案されている。しかしながら、これらのス
チール単線をベルト層に使用した空気入りラジアルタイ
ヤは高速耐久性、軽量化、耐摩耗性等の全ての要求特性
を満たすには不十分であった。
【0004】これを改良するものの一つとして、アラミ
ド繊維コードと波形に型付けした細径のスチール単線
(線径0.2〜0.3mm)をベルト層に使用し、軽量
化を図った空気入りラジアルタイヤ(特開平10−16
6812号公報)が提案されているが、アラミド繊維コ
−ド層の適用によるベルト剛性低下の改善が十分でなく
耐摩耗性が低下するために実用化されるに至っていな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ベル
ト層として高強度有機繊維コード層と太径のスチール単
線層を使用することにより、撚り線スチールコード層を
使用したタイヤに比較して軽量化しながらも、高速耐久
性と耐摩耗性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供す
ることにある。
【0006】
【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、タイヤクラウン
部におけるカーカス層の外周側に2層のベルト層を配置
した空気入りラジアルタイヤにおいて、一方のベルト層
がスパイラル状又は波形状に型付けした直径0.4〜
0.6mmのスチール単線をタイヤ周方向に対して20
〜30°の角度で並列に配置したゴム被覆材からなり、
他方のベルト層が正量繊度2000〜10000dte
xの高強度有機繊維コードを前記スチール単線と交差す
るようにタイヤ周方向に対して15〜25°の角度で並
列に配置したゴム被覆材からなり、前記スチール単線と
前記高強度有機繊維コードとのタイヤ径方向の間隔(以
下、ベルト間ゲージという)が0.7〜1.4mmであ
ることを特徴とするものである。
【0007】ここで、前記スチール単線の(波高h−直
径d)と波長λとの比〔(h−d)/λ〕を0.01〜
0.50とすることが好ましい。
【0008】これにより、高強度有機繊維コードの使用
により軽量化を図る一方で、これに伴う剛性の不足を太
径のスチール単線を使用することで補ってベルト層の曲
げ剛性を確保し、加えてベルト間ゲージを厚くすること
でベルト面外剛性を増加させて、走行中のタイヤクラウ
ン部の変形を抑制し、耐摩耗性の悪化を防止するのであ
る。また、スチール単線をスパイラル状又は波形状に型
付けしておくことにより、スチールワイヤ自体の剛直性
を和らげて繰り返し曲げ変形や圧縮変形に対する耐久性
を向上することができる。従って、高速耐久性と耐摩耗
性を維持しつつタイヤの軽量化が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を引用して本発明
の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一の構
成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。
【0010】図1は本発明の実施形態からなる空気入り
ラジアルタイヤのタイヤクラウン部を示すタイヤ子午線
断面図で、タイヤクラウン部1におけるカーカス層2の
外周側には2層のベルト層3が配置されている。
【0011】このベルト層3は、スパイラル状又は波形
状に型付けしたスチール単線4を並列に配置したゴム被
覆材からなる内側ベルト層3Aと、高強度有機繊維コー
ド5を並列に配置したゴム被覆材からなる外側ベルト層
3Bとから構成されている。
【0012】内側ベルト層3Aを構成するスチール単線
4と外側ベルト層3Bを構成する高強度有機繊維コード
5は、タイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で互いに
交差するように配置され、これらの打込み本数及び配置
角度はベルト層の剛性を確保する観点から適宜選択され
る。スチール単線4は、幅50mm当たり30〜60本
の割合でタイヤ周方向に対して20〜30°の角度で並
列に配置すれば良い。一方、高強度有機繊維コード5
は、幅50mm当たり15〜100本の割合でタイヤ周
方向に対して15〜25°の角度で並列に配置すれば良
い。
【0013】ここで、スチール単線4及び高強度有機繊
維コード5の幅50mm当たりの打込み本数を上記範囲
未満にするとベルト層の剛性が確保できなくなり、逆に
上記範囲を超えるとスチール単線4又は高強度有機繊維
コード5とコートゴムとの間のセパレーションを助長す
ることになるため好ましくない。なお、高強度有機繊維
コード5の幅50mm当たりの打込み本数は、正量繊度
(Xdtex)に対して、150000/X〜200000
/Xの関係を満足することが望ましい。
【0014】また、スチール単線4のタイヤ周方向に対
する角度を上記範囲未満にするとスチールワイヤの破断
が容易になって耐久性が低下し、上記範囲を超えるとベ
ルト剛性の不足により耐摩耗性が低下する。
【0015】図2は本発明の実施形態からなる空気入り
ラジアルタイヤのベルト層を示す拡大断面図で、内側ベ
ルト層3Aには直径dが0.4〜0.6mmの太線のス
チール単線4がスパイラル状に型付けされてゴム中に埋
設され、外側ベルト層3Bには正量繊度2000〜10
000dtexに調整された高強度有機繊維コード5が
ゴム中に埋設され、ベルト間ゲージtが0.7〜1.4
mmに設定されている。
【0016】本発明において、ベルト間ゲージtは図2
中の点線で示すスチール単線4の外輪郭線と高強度有機
繊維コード5の外輪郭線とがなすタイヤ径方向の間隔に
より定義される。
【0017】ここで、スチール単線4の直径dを太径に
するのはベルト層の曲げ剛性を向上させるための配慮で
あり、直径dが0.4mm未満では剛性不足により耐摩
耗性が低下し、0.6mm超では高速耐久性が低下す
る。
【0018】また、ベルト間ゲージtを厚くするのはベ
ルト面外剛性を確保するための配慮であり、ベルト間ゲ
ージtが0.7mm未満では高速耐久性が低下し、1.
4mm超では軽量化を阻害する。
【0019】スチール単線4は、図3に示すように、波
長λ(スパイラルピッチ)と波高h(スパイラル径)を
有するスパイラル状に型付けされている。スチール単線
4において、(波高h−直径d)と波長λとの比〔(h
−d)/λ〕は0.01〜0.50の範囲に設定されて
いる。この比〔(h−d)/λ〕が0.01未満ではス
チールワイヤ自体の剛直性が強すぎて耐久性が不十分に
なり、0.50超ではタイヤクラウン部の変形を抑制す
る効果が不十分になり、耐摩耗性が低下する。なお、ス
チール単線4は3次元のスパイラル状に型付けされるこ
とが好ましいが、2次元の波形状に型付けされたもので
あっても良い。
【0020】高強度有機繊維コード5は、弾性率が20
GPa以上の有機繊維コードであり、特にアラミド繊維
コードが好適である。
【0021】また、上記空気入りラジアルタイヤにおい
て、ベルト層3A,3Bの外周側にはベルトカバー層6
が配置されている。ベルトカバー層6は少なくとも外側
ベルト層3B及び内側ベルト層3Aの幅方向両端部を覆
うように配置するもので、ベルト層3A,3Bの全体を
覆うフルカバーとベルト層3A,3Bの両端部のみを覆
うエッジカバーのいずれであっても良い。このベルトカ
バー層6は主としてタイヤの高速走行時におけるベルト
層3の幅方向両端部の変形を抑え、ベルト層3の両端部
の剥離による故障を抑えるために配置するもので、ナイ
ロン等の有機繊維コードをタイヤ周方向に配列したゴム
被覆材が使用される。
【0022】上述した実施形態では、内側ベルト層3A
にスパイラル状又は波形状に型付けしたスチール単線4
を使用し、外側ベルト層3Bに高強度有機繊維コード5
を使用した場合を説明したが、内側ベルト層3Aに高強
度有機繊維コード5を使用し、外側ベルト層3Bにスパ
イラル状又は波形状に型付けしたスチール単線4を使用
することができる。
【0023】
【実施例】タイヤサイズを195/60R14とし、内
側ベルト層及び外側ベルト層を構成する単線又はコード
の構造、単線又はコードのタイヤ周方向に対する角度
(°)、単線又はコードのベルト幅50mm当たりの打
込み本数(本)、ベルト層の幅(mm)、ベルト層の厚
さ(mm)、及びベルト間ゲージ(mm)をそれぞれ変
化させた従来タイヤ1,2、本発明タイヤ1〜4、及び
比較タイヤ1〜8を作製し、以下の要領に従い軽量化、
高速耐久性、及び耐摩耗性を評価し、その結果を表1に
示した。
【0024】なお、スチール単線としては、(波高h−
直径d)と波長λとの比〔(h−d)/λ〕が0.02
となるスパイラル状に型付けしたスチール単線を使用し
た。また、表1のベルト層の厚さにおける括弧内の値
は、ベルト層を偏肉させてベルト間ゲージを調整するた
めにベルト層の片面に追加したコートゴムの厚さ(m
m)を示している。
【0025】〔軽量化の評価要領〕タイヤ1本に使用し
たベルト層の重量を測定し、その結果を従来タイヤ1を
100とする指数で表示した。この指数値が小さいほど
軽量であることを示している。
【0026】〔高速耐久性の評価要領〕各タイヤをリム
サイズ14×6JJのリムに装着し、空気圧230kP
a、荷重5kNの条件下で、外径1707mmの回転ド
ラム上で30分毎に速度を8km/時ずつ増加して、タ
イヤが故障するまでの走行距離を測定した。その結果を
従来タイヤ1を100とする指数で表示した。この指数
値が大きいほど高速耐久性に優れていることを示してい
る。
【0027】〔耐摩耗性の評価要領〕各タイヤをリムサ
イズ14×6JJのリムに装着し、空気圧230kPa
として乗用車の前輪に装着し、2万km走行後の摩耗量
を測定した。その結果には、測定値の逆数を用い、従来
タイヤ1を100とする指数で表示した。この指数値が
大きいほど耐摩耗性に優れていることを示している。
【0028】
【表1】
【0029】この表1より、本発明タイヤ1〜4の評価
結果が示すように、2層のベルト層の構成の相違が高速
耐久性及び耐摩耗性に大きな影響を与えることに加え
て、ベルト間ゲージがタイヤ性能に与える影響が大き
く、ベルト間ゲージを厚くするほど高速耐久性及び耐摩
耗性が改良されることを確認した。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、ベルト層として比較的
太径のスチール単線と特定の正量繊度を有する高強度有
機繊維コードとを組み合わせて使用し、これら2層のベ
ルト間ゲージを特定することにより、これまで長年使用
してきた撚り線スチールコードをベルト層に使用したタ
イヤに比べて軽量化しながらも、高速耐久性と耐摩耗性
を良好に維持することができる。
【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
イヤのタイヤクラウン部を示すタイヤ子午線断面図であ
る。
【図2】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタ
イヤのベルト層を示す拡大断面図である。
【図3】本発明に使用するスチール単線の平面図であ
る。
【符号の説明】
1 タイヤクラウン部 2 カーカス層 3 ベルト層 3A 内側ベルト層 3B 外側ベルト層 4 スチール単線 5 高強度有機繊維コード 6 ベルトカバー層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイヤクラウン部におけるカーカス層の
    外周側に2層のベルト層を配置した空気入りラジアルタ
    イヤにおいて、一方のベルト層がスパイラル状又は波形
    状に型付けした直径0.4〜0.6mmのスチール単線
    をタイヤ周方向に対して20〜30°の角度で並列に配
    置したゴム被覆材からなり、他方のベルト層が正量繊度
    2000〜10000dtexの高強度有機繊維コード
    を前記スチール単線と交差するようにタイヤ周方向に対
    して15〜25°の角度で並列に配置したゴム被覆材か
    らなり、前記スチール単線と前記高強度有機繊維コード
    とのタイヤ径方向の間隔が0.7〜1.4mmである空
    気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記スチール単線の(波高h−直径d)
    と波長λとの比〔(h−d)/λ〕が0.01〜0.5
    0である請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
  3. 【請求項3】 前記一方のベルト層におけるスチール単
    線の打込み本数が30〜60(本/50mm)であり、
    前記他方のベルト層における高強度有機繊維コードの打
    込み本数が15〜100(本/50mm)である請求項
    1又は請求項2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
  4. 【請求項4】 前記2層のベルト層の外周側にベルトカ
    バー層を配置した請求項1〜3のいずれかに記載の空気
    入りラジアルタイヤ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006075455A1 (ja) * 2005-01-13 2006-07-20 Bridgestone Corporation 空気入りタイヤ
JP2008273291A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りラジアルタイヤ
JP2009023508A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Bridgestone Corp タイヤおよびその製造方法
JP2009184521A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
CN112867610A (zh) * 2018-10-17 2021-05-28 株式会社普利司通 轮胎
US11833867B2 (en) 2018-10-17 2023-12-05 Bridgestone Corporation Tire

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