JP3294378B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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    • Y10S57/902—Reinforcing or tire cords

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤの操縦安定性と
低騒音性とを保持しつつ、軽量化を図りうる空気入りタ
イヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トレッド部の剛性を高めるためト
レッド部に配設されるベルト層にスチールコードを用い
たプライが多用されている。他方、地球環境を改善する
要望の中で自動車にあっても燃費の節減を図るため軽量
化が促進され、タイヤの重量軽減が重要な課題となって
いる。
【０００３】しかし、スチールコードを用いてベルトプ
ライを形成した場合には、ベルト層が占める重量比率が
高いことによって、タイヤの軽量化には限界がある。
【０００４】近年、例えばアラミド繊維コードのように
比重がスチールに比して約１／５．５であるにもかかわ
らず引張に対してはスチールと略同等の強力を有する有
機繊維が出現しており、このアラミド繊維コードを用い
てベルト層を形成したものも出現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アラミド繊維
コードを用いることによってタイヤ重量は軽減しうるも
のの、アラミド繊維コードは、引張方向への剛性は高い
反面、圧縮方向には弱いという性質があり、アラミド繊
維コードをベルトコードとして採用した場合、剛性感が
なくなることによって、スチールコードを用いたタイヤ
に比べて操縦安定性に劣る。
【０００６】さらにトレッド部の剛性が低下することに
よって、走行時におけるタイヤの変形及び振動が大きく
なり、通過騒音が増大するという問題がある。
【０００７】そこでスチールコードとアラミド繊維コー
ドとの特徴を兼ね具えることを意図して、スチールコー
ドを用いたベルトプライとアラミド繊維コードを用いた
ベルトプライとを重ね合わせてベルト層を形成する方法
が提案されているが、この方法ではベルトプライとして
構成の異なる２種類のものを用意する必要があり、タイ
ヤ製造のための工程が複雑となり、又費用も嵩む。しか
もベルトプライの重ね枚数も増加する傾向にあり、プラ
イのゴムゲージが増すことによってタイヤの軽量化を達
成し得ないという問題がある。
【０００８】発明者は、前記問題点を解決すべく鋭意研
究の結果、スチールフィラメントとアラミド繊維コード
とを撚り合わせた複合コードをベルトコードとして用い
ることにより、操縦安定性を保持できかつ通過騒音が増
大することなく、タイヤの軽量化を図りうることを見出
し本発明を完成させたのである。
【０００９】本発明は、タイヤ剛性保持とタイヤの軽量
化とを両立させうる空気入りタイヤの提供を目的として
いる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願請求項１に係る発明
（本発明）は、トレッド部からサイドウォール部を通り
ビード部のビードコアの周りを折返すトロイド状のカー
カスと、トレッド部の内部かつ前記カーカスの半径方向
外側に配されかつベルトコードを並列したベルトプライ
からなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、
前記ベルトコードはアラミド繊維コードと、スチールフ
ィラメントとを、内層を２又は３本、この内層を囲む外
層を２〜６本として撚り合わせた複合コードからなり、
かつ前記アラミド繊維コードは、アラミドフィラメント
を下撚りすることにより形成されるアラミド繊維のヤー
ンを上撚りすることによって形成されたことを特徴とす
る空気入りタイヤである。
【００１１】なおアラミド繊維コードは、形成されるヤ
ーンを１ないし複数撚り合わせることにより形成され、
又スチールフィラメントはモノフィラメントとして形成
しており、前記アラミド繊維コードとスチールのモノフ
ィラメントを層撚り、又は単撚りコードによってベルト
コードを形成している。
【００１２】撚り合わせ際して、アラミド繊維コードの
トータルデニール数をコード１本当たり８００〜４００
０ｄの範囲とするのが好ましく、又スチールフィラメン
トは、そのフィラメントの径を０．１７〜０．３５mmの
範囲とするのが好ましい。
【００１３】
【作用】ベルトコードはアラミド繊維コードとスチール
フィラメントとを撚り合わせた複合コードとして形成さ
れる。アラミド繊維は、スチールの比重が７．８である
のに対してその比重が１．３８〜１．４８であり、スチ
ールに比して重量は約１／５．５となる。従ってアラミ
ド繊維を混在させることによりベルト層は軽量となり、
従ってタイヤ重量を軽減しうる。
【００１４】しかもアラミド繊維コードはスチールと同
等の高い引張強さと高い引張弾性率を有しているため、
スチールフィラメントと協同して、タイヤの高速走行時
において遠心力によって生じるカーカスのリフティング
を効果的に抑制でき、高速走行時における操縦安定性を
確保することが出来る。
【００１５】又トレッド部の圧縮方向への剛性は耐圧縮
性に強いスチールフィラメントが担持することによっ
て、トレッド面における半径方向内向きの剛性はスチー
ルフィラメントによって保持されており、操縦安定性の
低下を抑止している。しかも前記剛性が保持されること
によって、走行時におけるタイヤの振動が制止され、タ
イヤの振動によって誘起される騒音の発生を防止するこ
とが出来るのである。
【００１６】なおアラミド繊維コードとスチールフィラ
メントとの配合比及びそれらのデニール数又は径を適宜
選択することにより、トレッド剛性高めることを主体と
するタイヤ、或いは軽量化を主体とするタイヤをそれぞ
れ形成しうる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１〜図４において空気入りタイヤ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一対の
サイドウォール部３、３と該サイドウォール部３、３か
ら半径方向内方にのびるビード部４、４とを有する。
【００１８】又空気入りタイヤ１は、トレッド部２から
サイドウォール部３をへてビード部４に至る本体部にビ
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
て折返す折返し部を設けたカーカス６と、該カーカス６
の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベル
ト層７とを具える。
【００１９】なお本実施例では、前記ビードコア５の半
径方向外方かつカーカス６の本体部と折返し部との間
に、断面三角形状かつ硬質のゴム組成物からなるビード
エーペックス８を立上げている。
【００２０】前記カーカス６は、本例では、１枚のカー
カスプライからなり、又カーカスプライは、ナイロン、
ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機
繊維からなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７
０〜９０°の角度で傾けて並置したラジアル、又はセミ
ラジアル配列として形成される。
【００２１】前記ベルト層７は、本実施例では、内、外
２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、各ベルトプラ
イ７Ａ、７Ｂは、図２に示す如く、タイヤ赤道Ｃに対し
て傾斜又は平行に並列した複数のベルトコード１１をゴ
ム１２によってトッピングすることによって形成される
シート体をなす。
【００２２】前記ベルトコード１１はアラミド繊維コー
ド１３と、スチールフィラメント１４とを撚り合わせた
複合コードからなる。
【００２３】ベルトコード１１は、本実施例では図３、
４に示す如く、２本のアラミド繊維コード１３、１３か
らなる内層２１と、この内層２１を囲んで６本のスチー
ルフィラメント１４…を配した外層２２とからなる２＋
６構成とした層捩じりタイプのコードとして形成してい
る。
【００２４】コードの構成に際してアラミド繊維コード
１３のトータルデニエール数を８００〜４０００ｄ、即
ち本例のように、アラミドフィラメントを集束したヤー
ン１５を２本撚り合わせて形成する場合には、ヤーン１
本当たりの平均デニエール数が４００〜２０００ｄの範
囲、又スチールフィラメント１４においてはフィラメン
ト径が０．１７〜０．３５mmの範囲としている。
【００２５】アラミド繊維コード１３のトータルデニエ
ール数が８００ｄよりも小さくなると、ベルト層７の剛
性が低下することによって、操縦安定性が低下し、又通
過騒音が増大することがある。他方、４０００ｄよりも
大となればベルトコードの外径が大となり、これに伴い
ベルトプライ７Ａ、７Ｂの厚みが増すことによりタイヤ
重量が増し、さらにトレッド部２の剛性が増大すること
によって操縦安定性が劣ることもある。
【００２６】他方、スチールフィラメント１４のフィラ
メント径が０．１７mm未満のときにはベルトコードの強
力が低下することによって、トレッド部２の剛性が低下
し操縦安定性に劣る一方、０．３５mmをこえるとベルト
コード径が大きくなり、前述のようにタイヤ重量が増加
し、操縦安定性が低下し、かつ乗心地にも劣ることとな
る。
【００２７】前記アラミド繊維コード１３は、本実施例
では１５０〜２５０本のアラミドフィラメントをＺ撚り
で下撚りすることにより形成されるアラミド繊維のヤー
ン１５を、２本Ｓ撚りで上撚りすることによって形成さ
れ、なお前記下撚り及び上撚りは何れも撚り数を１０cm
当たり３５とし撚りの向きを変えることによって残留撚
りを除去している。他方、スチールフィラメント１４は
モノフィラメントとして形成している。
【００２８】なお、アラミド繊維コード１３…とスチー
ルフィラメント１４とのように、有機繊維コードと金属
フィラメントとを撚り合わせた場合には、有機繊維は通
常の状態において水分を含んでおり、この水分が金属フ
ィラメントに付着することによって金属フィラメントに
銹の発生が生じることが多々ある。このような銹の発生
を防止するためには、アラミド繊維をフィラメントの状
態においてその表面に樹脂コーティングを施すのが好ま
しい。樹脂コーティング処理としては、例えばアラミド
繊維コード１３にエポシキ樹脂を含浸させ前処理を行っ
た後、レソルシン−フォルムアルデヒド・ラテックス処
理を行う方法がある。又コーティングを施工することに
よって、アラミド繊維コードの剛性が更に増加し、一層
操縦安定性の向上及び騒音の低下を図りうる。
【００２９】このように形成されたベルトコード１１
は、ベルトプライを形成するに際して、打込数を５cm当
たり３０〜４０とするのが好ましい。
【００３０】図５にベルトコードの他の態様を示す。図
５においては、３本のスチールフィラメント１４…から
なる内層２１Ａと、この内層２１Ａを囲んで４本のアラ
ミド繊維コード１３…を配した外層２２Ａとからなる３
＋４構成とした層捩じりタイプのベルトコード１１Ａを
形成している。本例ではアラミド繊維コード１３は、ア
ラミドフィラメントを集束した１つのヤーン１５からな
る。
【００３１】なお、図４、図５との対比によって理解で
きるように、スチールフィラメント１４とアラミド繊維
コード１３とはコード組成の内層側、外層側の何れの層
側に配設してもよい。
【００３２】図６は、ベルトコード１１Ｂを単撚りコー
ドとして形成した他の例を単に開示する。 本例では１
×ｎタイプの単撚りコードであり、２本のアラミド繊維
コード１３、１３と、３本のスチールフィラメント１４
…との計５本（ｎ）によって形成される。又アラミド繊
維コード１３は、アラミドフィラメントを集束したヤー
ン１５を３本撚り合わせて形成している。
【００３３】このような異質の材料からなるフィラメン
トを組合わせるには、例えば特開昭４８−６７５２２号
公報に開示するようなバンチャー撚線機を用いることに
よって、前記１×ｎタイプの単撚りコードを容易に形成
することが出来る。
【００３４】
【具体例】タイヤサイズが１９５／７０Ｒ１４でありか
つ図１に示す構成を有するタイヤについて表１に示す仕
様のタイヤ（実施例１〜７）を試作するとともにその性
能をテストした。なお比較のため従来の構成からなるタ
イヤ（従来例１、２）についても併せてテストを行いそ
の性能を比較した。
【００３５】１）操縦安定性及び乗心地 各試供タイヤを実車に装着し、該車両をテストコースで
周回させるとともに、ドライバーのフィーリングにより
従来例１を３とする５段階法で判定した。数値が大きい
ほど良好である。
【００３６】２）通過騒音 ＪＡＳＯ Ｃ６０６に規定する実車惰行試験によって実
施し、試供タイヤを装着した車両を直線状のテストコー
スにおいて、通過速度を６０km／Ｈとしかつ５０ｍの距
離を惰行させるとともに、該コースの中間点において走
行中心線から横に７．５ｍを隔てて、かつテスト路面か
ら高さ１．２ｍの位置に設置した定置マイクロホンによ
り通過騒音を測定し、その通過最大音レベルを従来例１
を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど通過
騒音が少なく良好である。テストの結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】テストの結果、実施例１〜３、特に実施例
２のものは、バランスよく性能を保持しつつタイヤ重量
を軽減しうることを確認し得た。
【００３９】
【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
ベルト層を形成するベルトコードがアラミド繊維コード
とスチールフィラメントとを撚り合わせた複合コードで
あるため、操縦安定性、乗心地及び低騒音性を保持しつ
つタイヤの軽量化を図りうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】そのベルトプライを示す部分斜視図である。
【図３】ベルトコードを示す斜視図である。
【図４】その構成を示す断面図である。
【図５】ベルトコードの他の例を示す断面図である。
【図６】 ベルトコードを単に開示した断面図である。
【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 １１、１１Ａ、１１Ｂ ベルトコード １３ アラミド繊維コード １４ スチールフィラメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−38103（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−49784（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−41881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−29501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−246886（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−180200（ＪＰ，Ｕ) 国際公開80／2572（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 9/00 D07B 1/06

Claims (3)

    (57)【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通りビ
    ード部のビードコアの周りを折返すトロイド状のカーカ
    スと、トレッド部の内部かつ前記カーカスの半径方向外
    側に配されかつベルトコードを並列したベルトプライか
    らなるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、 前記ベルトコードはアラミド繊維コードと、スチールフ
    ィラメントとを、内層を２又は３本、この内層を囲む外
    層を２〜６本として撚り合わせた複合コードからなり、 かつ前記アラミド繊維コードは、アラミドフィラメント
    を下撚りすることにより形成されるアラミド繊維のヤー
    ンを上撚りすることによって形成された ことを特徴とす
    る空気入りタイヤ。
  2. 【請求項２】前記アラミド繊維コードの１本当たりのト
    ータルデニール数が８００〜４０００ｄ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】前記アラミド繊維コードは、そのアラミド
    フィラメントの本数を１５０〜２５０本としたヤーンを
    有することを特徴とする請求項１又は２記載の空気入り
    タイヤ。
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