JP2007015577A - 空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スリップアングル付加時の接地形状を矩形化し、最大コーナリングフォースの低下を抑え、コーナリング時の操縦安定性の大幅な向上を図った乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 一対のビードコア５とビードコア５の径方向外側に配置されたビードフィラー６とを含むビード部と、ビード部の内側から外側に折り返されたカーカス１と、カーカス１の径方向外側に順次配置されたベルト層２、ベルト補強層３およびトレッド部４と、カーカス１の外側でビード部とトレッド部４との間に配置された一対のサイドウォールゴムとを備えた空気入りラジアルタイヤである。ベルト補強層３がベルト層２上にスパイラル状に巻回され、かつ、ベルト補強層３を構成するコードの張力が車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法に関し、詳しくは、コーナリング時の操縦安定性の大幅な向上を図った乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法に関する。

従来の典型的な空気入りラジアルタイヤは、ラジアルカーカスのクラウン部径方向外側に実質上トレッド全幅に沿ってベルトが配置されているが、高速耐久性等を増すためにベルト補強層が追加されたものが広く知られている。

例えば、特許文献１では、高速安定走行性等を高めるために、中央周線に対しほぼ平行に１本または２〜３本のコードをスパイラル状に巻付けることにより形成されるバンド部を所定の条件下で設けることが開示されている。また、特許文献２では、ブレーカ縁部をより良く拘束し、かつブレーカの中心部の特別の必要性に適合させた巻回保護帯を有する改良タイヤが提案されている。さらに、特許文献３では、ケーシングの径方向外側にコードをスパイラル状に巻回することによりタイヤの耐歪性等を改善することが提案されている。
特開昭６３−３１５３０５号公報 特開平６−８７０７号公報 ＷＯ９８／０２３２０号公報

タイヤの高速耐久性等の性能を高めるためにベルト補強層を有するタイヤの従来製法では、ベルト層の成型時におけるリング径の拡張量が左右対称であることなどから、ベルト補強層のコードに加わる張力も左右対称となっていた。その結果、そのようなタイヤを車輌に装着し、キャンバー角・スリップアングルが付加された状態での接地形状は、平押し時と異なり、図４の（ａ）に示すように接地面積が小さくなる分、発生する最大コーナリングフォースの低下を避けることはできなかった。

そこで、本発明の目的は、スリップアングル付加時の接地形状を矩形化し、最大コーナリングフォースの低下を抑え、コーナリング時の操縦安定性の大幅な向上を図った乗用車用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、車輌装着時の外側から内側に徐々にベルト補強層のコード張力を低下させ、無負荷時のベルト補強層のコード張力に分布を持たせることで、スリップアングル付加時の接地形状を矩形化し、最大コーナリングフォースの低下を抑えることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、一対のビードコアと該ビードコアの径方向外側に配置されたビードフィラーとを含むビード部と、該ビード部の内側から外側に折り返されたカーカスと、該カーカスの径方向外側に順次配置されたベルト層、ベルト補強層およびトレッド部と、前記カーカスの外側で前記ビード部と前記トレッド部との間に配置された一対のサイドウォールゴムとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト補強層が前記ベルト層上にスパイラル状に巻回され、かつ、該ベルト補強層を構成するコードの張力が車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくなっていることを特徴とするものである。

また、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、前記空気入りラジアルタイヤを製造するにあたり、
成型ドラムにてベルト層を成型する工程と、
成型ドラムに外嵌されたベルト層を、車輌装着外側よりも車輌装着内側の方がリング径の拡張量が大きくなるように拡張する工程と、
拡張されたベルト層に、ベルト補強層を該ベルト補強層のコード張力を一定にして巻回する工程と、
ベルト補強層が巻回されたベルト層を車輌装着外側と車輌装着内側で略同等のリング径となるように拡張調整する工程と、
車輌装着外側と車輌装着内側で略同等のリング径となったベルト層にベルト補強層を介してトレッドゴムを貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴するものである。

更に、本発明の他の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、前記空気入りラジアルタイヤを製造するにあたり、
成型ドラムにてベルト層を成型する工程と、
成型ドラムに外嵌されたベルト層にベルト補強層を、車輌装着内側から車輌装着外側に移行するに従い該ベルト補強層のコード張力を高めながら巻回する工程と、
ベルト補強層が巻回されたベルト層に該ベルト補強層を介してトレッドゴムを貼り合わせる工程と、
を含むことを特徴するものである。

本発明の製造方法では、巻回する前記ベルト補助層としてリボン状のストリップを好適に用いることができる。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、スリップアングル付加時の接地形状が矩形となり、最大コーナリングフォースの低下が抑えられ、コーナリング時の操縦安定性の大幅な向上を図ることができる。また、本発明の製造方法においては、かかる空気入りラジアルタイヤを容易に製造することができる。

以下、本発明を図面を参照して具体的に説明する。
本発明の一好適例に係る空気入りラジアルタイヤにおいては、図１に示すように、ビードコア５とビードコア５の径方向外側に配置されたビードフィラー６とを含むビード部の内側から外側に折り返された２枚のカーカスプライ１ａ、１ｂからなるカーカス１のクラウン部径方向外側に、２枚のベルト層２ａ、２ｂからなるベルト層２と、ベルト補助層３と、トレッド４とが順次配置されている。

本発明においては、ベルト補強層３がベルト層２上にスパイラル状に巻回され、かつ、ベルト補強層３を構成するコードの張力が車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくなっていることが肝要である。このように無負荷時のベルト補強層３のコード張力に分布を持たせることで、スリップアングル付加時の接地形状を矩形化し、最大コーナリングフォースの低下を抑えることができる。即ち、従来のタイヤにおいては、図４（ａ）に示すようにスリップアングル付加時の接地面Ｓａが内側程狭くなるが、本発明のタイヤでは図４（ｂ）に示すようにスリップアングル付加時の接地面Ｓｂが矩形をなす。

図１に示す好適例においてはベルト補助層３が１層であるが、２層としてもよく、その場合には、少なくとも１層のベルト補強層３を構成するコードの張力が車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくなるようにする。

ベルト補助層３は、好ましくは有機繊維コードを並置してゴムで被覆してなるリボン状のストリップとする。具体的には１本あたりのリボンの幅を、５〜１５ｍｍとし、かつ、厚さは０．８〜１．０ｍｍの範囲内とすることが好ましい。ベルト補助層３を構成するコードの材質としては、例えば、６，６−ナイロンの如きポリアミド繊維を好適に使用することができ、他にもポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリケトン等の有機繊維材を好適に使用することができる。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、上述のベルト補強層３以外のベルト層２、カーカス１などの構造や材質は慣用に従い適宜選定することができ、特に制限されるべきものではない。例えば、図１に示すベルト層２は、タイヤ周方向に対して１５〜３０°の角度で互いに略平行に延びるスチールコードを被覆ゴム中に埋設した２枚のベルト２ａ、２ｂから好適に構成することができ、その際、各層のコードが互いに交差するように配置される。また、図１に示すカーカス１は２枚のカーカスプライ１ａ、１ｂからなるが、２枚に限定されるものではない。

次に、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法の一好適例を図２に基づき説明する。先ず、常法に従い、ベルト層１２をベルト成型ドラム１０にて成型する。次いで、成型ドラムに外嵌されたベルト層１２を、車輌装着外側よりも車輌装着内側の方がリング径の拡張量が大きくなるように拡張した後、拡張されたベルト層に、ベルト補強層１３を巻回する（図２（ａ）参照）。なお、図２に示すベルト補強層１３はリボン状のストリップである。

ベルト補強層１３がベルト層１２の幅方向全体に巻回された後、ベルト層を車輌装着外側と車輌装着内側で略同等のリング径となるように拡張調整する（図２（ｂ）参照）。図２（ｂ）に示すように、車輌装着外側と車輌装着内側で略同等のリング径となったら、図示はしないが、ベルト層１２にベルト補強層１３を介してトレッドゴムを張り合わせる。かかる製法により、ベルト補強層１３を構成するコードの張力を車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくすることができる。

本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法の他の好適例を図３に基づき説明する。先ず、常法に従い、ベルト層１２をベルト成型ドラム１０にて成型する。次いで、成型ドラムに外嵌されたベルト層１２に、車輌装着内側から車輌装着外側に移行するに従いベルト補強層１３のコード張力を高めながら該ベルト補強層１３を巻回する（図３参照）。なお、図３に示すベルト補強層１３もリボン状のストリップである。

ベルト補強層１３がベルト層１２の幅方向全体に巻回された後は、前記好適製造例と同様に、図示はしないが、ベルト層１２にベルト補強層１３を介してトレッドゴムを張り合わせる。かかる製法によっても、ベルト補強層１３を構成するコードの張力を車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくすることができる。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。
以下の実施例１、実施例２および比較例の３種類の供試空気入りラジアルタイヤ（サイズ：２０５／５５Ｒ１６）を準備した。

実施例１
スチールベルト層成型時の成型ドラムの拡張量を、車輌装着内側からベルト層幅１／２までの内側領域と車輌装着外側からベルト層幅１／２までの外側領域とのリング径の拡張量が２：１となるように拡張した（図５の（ｂ）参照）。次いで、拡張されたベルト層に、ベルト補強層として６本のナイロン繊維を束ねてゴム被覆したリボン状のストリップ（幅：６ｍｍ、厚さ：０．８ｍｍ）をコード打込数５０本／５ｃｍで一定コード強力にて巻回した後、成型ドラムの内側領域と外側領域の拡張量が略同等のリング径となるように拡張調整した。尚、図５の（ａ）は拡張前の成型ドラムを示す。

実施例２
スチールベルト層成型時の成型ドラムの拡張量を、車輌装着内側からベルト層幅１／３までの内側領域とベルト層幅１／３の中心領域と車輌装着外側からベルト層幅１／３までの外側領域とのリング径の拡張量が２：１．５：１となるように拡張した（図５の（ｃ）参照）。次いで、拡張されたベルト層に、実施例１と同様のリボン状のストリップを同じ打込数で一定コード張力にて巻回した後、成型ドラムの内側領域、中心領域および外側領域の拡張量が略同等のリング径となるように拡張調整した。

従来例
スチールベルト層成型時の成型ドラムの拡張量を、車輌装着内側からベルト層幅１／２までの内側領域と車輌装着外側からベルト層幅１／２までの外側領域とのリング径の拡張量が１：１となるように、即ち、車輌装着内側から車輌装着外側からまで一定の拡張量で拡張した（図５の（ｄ）参照）。次いで、拡張されたベルト層に、実施例１と同様のリボン状のストリップを同じ打込数で一定コード張力にて巻回した後、成型ドラムの内側領域、中心領域および外側領域の拡張量が略同等のリング径となるように拡張調整した。

供試タイヤに対し、フラットベルト試験機を用いて下記の条件にてコーナリングフォースの測定を行った。
得られた結果を下記の表１に示す。
試験荷重：４．２ｋＮ
試験内圧：２３０ｋＰａ
リム：１６×６．５ＪＪ
速度：３０ｋｍ／ｈ

上記表１より、実施例１および実施例２のタイヤは、は従来例のタイヤに比べコーナリングフォースが有意に高くなっていることが分かる。

本発明の好適例の空気入りラジアルタイヤの左半分横断面図である。 本発明の好適例の製造方法を示す説明図である。 本発明の他の好適例の製造方法を示す説明図である。 従来のタイヤと本発明のタイヤのスリップアングル付加時の接地面を示す説明図である。 夫々実施例における成型ドラムの拡張量を示す正面図である。

符号の説明

１ カーカス
２ ベルト層
３ ベルト補強層
４ トレッド部
５ ビードコア
６ ビードフィラー

Claims (4)

1. 一対のビードコアと該ビードコアの径方向外側に配置されたビードフィラーとを含むビード部と、該ビード部の内側から外側に折り返されたカーカスと、該カーカスの径方向外側に順次配置されたベルト層、ベルト補強層およびトレッド部と、前記カーカスの外側で前記ビード部と前記トレッド部との間に配置された一対のサイドウォールゴムとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト補強層が前記ベルト層上にスパイラル状に巻回され、かつ、該ベルト補強層を構成するコードの張力が車輌装着外側から車輌装着内側に移行するに従い漸次小さくなっていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 請求項１記載の空気入りラジアルタイヤを製造するにあたり、
   成型ドラムにてベルト層を成型する工程と、
   成型ドラムに外嵌されたベルト層を、車輌装着外側よりも車輌装着内側の方がリング径の拡張量が大きくなるように拡張する工程と、
   拡張されたベルト層に、ベルト補強層を該ベルト補強層のコード張力を一定にして巻回する工程と、
   ベルト補強層が巻回されたベルト層を車輌装着外側と車輌装着内側で略同等のリング径となるように拡張調整する工程と、
   車輌装着外側と車輌装着内側で略同等のリング径となったベルト層にベルト補強層を介してトレッドゴムを貼り合わせる工程と、
   を含むことを特徴する空気入りラジアルタイヤの製造方法。
3. 請求項１記載の空気入りラジアルタイヤを製造するにあたり、
   成型ドラムにてベルト層を成型する工程と、
   成型ドラムに外嵌されたベルト層にベルト補強層を、車輌装着内側から車輌装着外側に移行するに従い該ベルト補強層のコード張力を高めながら巻回する工程と、
   ベルト補強層が巻回されたベルト層に該ベルト補強層を介してトレッドゴムを貼り合わせる工程と、
   を含むことを特徴する空気入りラジアルタイヤの製造方法。
4. 巻回する前記ベルト補助層がリボン状のストリップである請求項２または３記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。

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