JP2967367B2 - 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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JP2967367B2
JP2967367B2 JP2287341A JP28734190A JP2967367B2 JP 2967367 B2 JP2967367 B2 JP 2967367B2 JP 2287341 A JP2287341 A JP 2287341A JP 28734190 A JP28734190 A JP 28734190A JP 2967367 B2 JP2967367 B2 JP 2967367B2
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庸雄 森川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳し
くは軽量化を図りながら高速耐久性とユニフォミティを
向上し、かつスチールベルト層の発錆を低減した乗用車
用空気入りラジアルタイヤに関する。
〔従来の技術〕
一般に高性能の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、
第3図に示すように、トレッド部1に配置するベルト層
5として、強度とモジュラスとが著しく高いスチールコ
ードからなるスチールベルト層5u,5dを、そのコード方
向を互いに交差するように2層配置し、それによって高
速耐久性と高い操縦安定性とを得るようにしている。さ
らに高速走行に対して高性能化するため、上記2層のス
チールベルト層5u,5dの踏面側にナイロン6やナイロン6
6等の脂肪族ポリアミド繊維コードをタイヤ周方向に対
し実質的に0゜になるように配列したベルトカバー層6
を配置し、このベルトカバー層6のタガ効果によってス
チールベルト層5u,5dの遠心力による浮き上がりを抑制
し、エッジ部でのセパレーションを防止するようにして
いる。
しかし、上述のようにスチールベルト層を2層も設け
ることは、軽量化によって、より一層の低燃費化を図ろ
うとする最近の要請に障害になっている。単にスチール
ベルト層を単一層にするだけでは本来の高速耐久性が失
われてしまうことになる。
また、上記ベルトカバー層は繊維コードをタイヤ周方
向に対し0゜に配列しているため、その端部同士をスプ
ライスするとき互いに重ね合わせて成形せざるを得ず、
それが段差となってタイヤのユニフォミティを低下させ
る原因になっていた。特に、タイヤが半径方向に受ける
反力の変化(振動)を表すラジアル・フォース・バリエ
ーション(RFV)が著しく増大する結果になっていた。
このようなスプライスに伴う問題を防止するには、繊
維コードの配列方向をタイヤ周方向に対して例えば10゜
以上の角度にすることが考えられるが、このように配列
方向に角度を与えるとベルトカバー層が有する本来のタ
ガ効果が低下し、高速耐久性を低下させてしまうため事
実上不可能なことであった。
また、ベルトカバー層は多数本のマルチフィラメント
が撚り合わされた繊維コードで構成されている。そし
て、トレッドに受けた外傷がベルトカバー層まで達する
ことにより繊維コードが切断した場合には、その切断端
から毛細管現象によって水分や不純物が内部に浸透し、
それがスチールベルト層の発錆やセパレーションを誘発
する原因になっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、上述したスチールベルト層と繊維コ
ードからなるベルトカバー層とを有する空気入りラジア
ルタイヤの諸問題を解消し、軽量化を図りながら高速耐
久性とユニフォミティを向上し、しかも、スチールベル
ト層の発錆の問題を軽減した空気入りラジアルタイヤを
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的を達成する本発明の空気入りラジアル
タイヤは、ラジアル方向に配置したカーカス層のトレッ
ド部にスチールコードからなる単一層のスチールベルト
層を配置し、その踏面側に平行に引き揃えた1本〜複数
本の芳香族ポリアミド繊維コードをタイヤ周方向に螺旋
状に連続して巻回することにより前記スチールベルト層
の全幅を覆うベルトカバー層を形成し、該ベルトカバー
層をトレッドセンター域では単一層にし、両ショルダー
域では二重の積層構造にしたことを特徴とする。
このように、トレッド部に設けるスチールベルト層を
単一層としたことによって軽量化することができる。さ
らにこのスチールベルト層の踏面側を覆うベルトカバー
層を、高強度で高弾性率の芳香族ポリアミド繊維コード
を1本〜複数本引き揃えてタイヤ周方向に螺旋状に連続
してエンドレスに巻回することによって形成し、そのト
レッドセンター域では単一層であるが両ショルダー域で
は二重層にしたので、スチールベルト層が単一層であり
ながら高速耐久性を向上することができる。しかもベル
トカバー層には両端部同士がタイヤ周方向を横切る方向
で重なり合う段差状のスプライスがないのでユニフォミ
ティを向上することができる。しかも、このベルトカバ
ー層は芳香族ポリアミド繊維コードから形成されている
ため、トレッド部に受けた外傷がベルトカバー層に達し
ても切断を招くことがなく、水分等がスチールベルト層
に到達し難いため、その発錆を軽減することが可能にな
る。
以下、本発明ラジアルタイヤを図面を参照して具体的
に説明する。
第1図は、本発明による空気入りラジアルタイヤの例
を示す一部切開半断面図である。図において、1はトレ
ッド部、2はサイドウォール部、3は2層のカーカス層
である。カーカス層3は、その両端部を左右両側のビー
ドコア4の廻りにタイヤ内側から外側に折り返され、こ
のカーカス層3のトレッド部1にスチールベルト層5が
単一層だけ配置されている。このスチールベルト層5の
踏面側に、その全幅を覆うようにベルトカバー層6が配
置されている。ベルトカバー層6は、平行に引き揃えら
れた1本〜複数本の芳香族ポリアミド繊維コードがタイ
ヤ周方向に微小な角度をなして螺旋状に連続してエンド
レスに巻回されて形成されている。
この芳香族ポリアミド繊維コードは、第2図に示すよ
うに、スチールベルト層5の左側ショルダー域のタイヤ
センター側の位置を巻き始めとしてタイヤ周方向に対し
微小なコード角度で左ショルダー端部に向かって螺旋状
に巻き進められ、スチールベルト層5の左エッジ端を被
覆し終えたところで反転し、トレッドセンター域を経て
右ショルダー端部に向かって巻回される。さらにスチー
ルベルト層5の右エッジ端を被覆し終えたところで再度
反転して右側ショルダー域のタイヤセンター側の位置で
巻き終わっている。このようにして形成されたベルトカ
バー層6はスチールベルト層5の全幅を覆うと共に、ト
レッドセンター域が単一層で、両ショルダー域が二重層
の構造を有している。
上述のベルトカバー層は高強度、高弾性率の芳香族ポ
リアミド繊維コードを微小なコード角で螺旋状に巻回す
ると共に、トレッドセンター域は単一層で、両ショルダ
ー域では二重の積層構造にしたことにより、スチールベ
ルト層1層に相当する耐抗張力効果を発揮する。しか
も、ベルトカバー層は下側のスチールベルト層のエッジ
セパレーションを抑制すると共に、トレッドセンター域
から両ショルダー域の幅方向の剛性を順次増大するので
操縦安定性を向上することができる。
また、このベルトカバー層は、平行に引き揃えた1本
〜複数本のコードをタイヤ周方向E−E′に螺旋状に連
続してエンドレスに巻回することにより両端部同士がタ
イヤ周方向を横切って段差状に重なり合うスプライスが
ないからユニフォミティを向上することができる。しか
もこのベルトカバー層は、高強度の芳香族ポリアミド繊
維コードから構成されているため、トレッドに受けた傷
がベルトカバー層に達してもコードが切断することがな
いから毛細管現象による水分等の浸透に起因するスチー
ルベルト層の発錆を軽減することができる。
このベルトカバー層を構成する芳香族ポリアミド繊維
コードのタイヤ周方向E−E′に対するコード角度は0.
4゜以下にすることが望ましい。0.4゜以下にすることに
よりスチールベルト層に匹敵するタガ効果を発揮し、し
かも下層側のスチールベルト層の遠心力による浮き上が
りを抑制するタガ効果を大きくし、エッジセパレーショ
ンを防止することができる。
ベルトカバー層を螺旋状に巻回して構成するときの芳
香族ポリアミド繊維コードの本数は20本以下するのがよ
く、さらに好ましくは15本以下にするのがよい。コード
本数を20本以下にすることにより上述した0.4゜以下の
小さなコード角度を得易くする。また、少ない本数に抑
制することにより強度の大きな芳香族ポリアミド繊維コ
ードの切断が容易になりタイヤ製作が容易になる。
また、ベルトカバー層の両ショルダー域における二重
の積層構造部分のタイヤ幅方向の幅は、10〜80mmの範囲
内にすることが望ましい。
カーカス層3はタイヤ周方向E−E′に対し実質的に
直交するように配置され、望ましくはタイヤ周方向に対
し80゜〜90゜のコード角度になるように配置される。ま
た、スチールベルト層5はタイヤ周方向E−E′に対し
左側に傾斜して配置されているが右側に傾斜させてもよ
い。望ましくはタイヤ周方向E−E′に対し10゜〜60゜
のコード角度になるように傾斜させるのがよい。
なお、本発明のタイヤは、上述したように、スチール
ベルト層単一層と芳香族ポリアミド繊維コード層との組
み合わせによって構成されているから、車両の右輪用と
左輪用との、それぞれ専用のタイヤとして使用され、し
かも右輪用と左輪用とではコード角度が互いに反対方向
になるように選択することが望ましい。
〔実施例〕
次の5種類の本発明タイヤ、従来タイヤ、対比タイヤ
I及びIIを製作した。
これらのタイヤのサイズは、いずれも同一の195/60R1
5とした。
本発明タイヤ 第1図のタイヤ構造を有し、スチールベルト層、ベル
トカバー層、カーカス層を下記のように構成した。
スチールベルト層:1×5(0.25)のスチールコード
を、50mm当たり40本のエンド数でコートゴム中に埋設し
たコード層を、タイヤ周方向に対し24゜のコード角度に
なるように配置した ベルトカバー層:1500D/2の芳香族ポリアミド繊維コー
ド10本を長さ方向に平行に引き揃えてコートゴム中に埋
設した幅10mmのテープ状ストリップを作製し、これをタ
イヤ周方向に対し0.3゜のコード角度で螺旋状に連続し
て巻回し、第2図に示すようにセンター域では単一層
で、両ショルダー域では幅40mmにわたり二重の積層構造
にした カーカス層:1000D/2のポリエステル繊維コードを、50
mm当たり55本のエンド数でコートゴム中に埋設したコー
ド層をタイヤ周方向に対し実質90゜のコード角度で配置
した。
従来タイヤ 第3図のタイヤ構造を有し、スチールベルト層、ベル
トカバー層、カーカス層を下記のように構成した。
スチールベルト層:1×5(0.25)のスチールコード
を、50mm当たり40本のエンド数でコートゴム中に埋設し
たコード層をタイヤ周方向に対し24゜のコード角度で、
かつスチールコードが互いに交差するように2層配置し
た ベルトカバー層:840D/2の66ナイロン繊維コードを、5
0mm当たり55本のエンド数でコートゴム中に埋設したコ
ード層を所定の長さに切断し、それをタイヤ周方向に対
するコード角度が実質的に0゜になるように配置し、両
端部同士を幅30mmのスプライス幅に重ねスプライスした カーカス層:本発明タイヤに同じ。
対比タイヤI 本発明タイヤの構造において、ベルトカバー層として
840D/2の66ナイロン繊維コード11本を平行にに引き揃え
てコートゴム中に埋設した幅10mmのテープ状ストリップ
を作製し、これを使用した以外は本発明タイヤと同一の
タイヤ構造にした。
対比タイヤII 本発明タイヤの構造において、ベルトカバー層の両シ
ョルダー域を二重に巻回することなく、トレッドセンタ
ー域と同じ単一層にした以外は、本発明タイヤと同一の
タイヤ構造にした。
これらの4種類のタイヤについて、下記の測定条件に
よる高速耐久性とユニフォミティを評価した。
高速耐久性: 試験タイヤをサイズ6JJのリムに空気圧3.0Kg/cm2にし
て装着し、これをドラム径1707mmの回転ドラムに470Kg/
タイヤの荷重を負荷して接圧した状態で、速度を170Km/
hrから10分毎に10Kg/hrずつステップアップして行き、
タイヤが破壊したときの速度を測定した。各タイヤの測
定結果は、従来タイヤの測定値を基準値(100)とする
指数でもって示した。この指数値が大きい程高速耐久性
に優れていることを示す。
ユニフォミティ: 試験タイヤをサイズ6JJのリムに空気圧2.4Kg/cm2にし
て装着し、これをドラム径854mmの回転ドラムに375Kg/
タイヤの荷重を負荷して接圧した状態で、JASO C607
「自動車タイヤのユニフォミティ試験法」に規定されて
いる方法に準じてラジアル・フォース・バリエーション
(RFV)を測定した。
各タイヤの測定結果は、従来タイヤの測定値の逆数を
基準値(100)とする指数でもって示した。この指数値
が大きい程ユニフォミティに優れていることを示す。
表に示すように、本発明タイヤは従来タイヤに比べて
高速耐久性及びユニフォミティ共に著しく向上してい
る。これに対し、対比タイヤI及びIIはいずれもユニフ
ォミティは向上しているものの、高速耐久性が低下して
いることが判る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、スチールベルト層を単一層とするこ
とにより軽量化する一方、スチールベルト層の踏面側
に、平行に引き揃えた1本〜複数本の芳香族ポリアミド
繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に連続してエンドレ
スに巻回することによって前記スチールベルト層の全幅
を覆い、かつトレッドセンター域では単一層で、両ショ
ルダー域では二重の積層構造のベルトカバー層を形成し
たので、スチールベルト層が単一層でありながら高速耐
久性を向上することができる。また、このように芳香族
ポリアミド繊維コードを巻回することにより形成したベ
ルトカバー層は、タイヤ周方向を横切る段差状のスプラ
イスがないのでユニフォミティを向上することができ
る。しかもベルトカバー層の優れた耐外傷性によりトレ
ッドが外傷を受けても切断を生ずることがないので毛細
管現象による水分等の浸透に起因するスチールベルト層
の発錆を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の空気入りラジアルタイヤの1例を示す
一部切開半斜視断面図、第2図は第1図のトレッド部を
除いたトレッドの平面図、第3図は従来タイヤの一部切
開半斜視断面図である。 1……トレッド、3……カーカス層、5,5u,5d……スチ
ールベルト層、6……ベルトカバー層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−108303(JP,A) 特開 昭62−251203(JP,A) 特開 平1−145203(JP,A) 特開 平1−16404(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 9/18,9/22,9/26

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラジアル方向に配置したカーカス層のトレ
    ッド部にスチールコードからなる単一層のスチールベル
    ト層を配置し、その踏面側に平行に引き揃えた1本〜複
    数本の芳香族ポリアミド繊維コードをタイヤ周方向に螺
    旋状に連続して巻回することにより前記スチールベルト
    層に全幅を覆うベルトカバー層を形成し、該ベルトカバ
    ー層をトレッドセンター域では単一層にし、両ショルダ
    ー域では二重の積層構造にした空気入りラジアルタイ
    ヤ。
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