JP3532968B2 - 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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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】装着車両の操縦安定性能を向上す
るために、空気入りラジアルタイヤのサイド剛性を高め
る繊維補強部材に関する。 【0002】 【従来技術】乗用車用、二輪車用などの小型の一般のラ
ジアルタイヤでは、カ−カス部が各種のタイプのベルト
構造と厚いトレッドゴムで補強されたタイヤ踏面部に比
較して、ラジアル方向に配列されたカ−カスコ−ドと薄
いサイドウオ−ルゴムを主構成要素とするサイド部で
は、特にサイドウオ−ル面内の曲げ剛性が小さく、この
為タイヤのサイド剛性に左右されるタイヤの操縦安定性
能の改良を実施し難い問題があった。又、サイド部では
タイヤの補強部材がラジアル方向に配列されたカ−カス
層のコ−ドのみであるので、コ−ド配列の乱れや部材肉
厚のバラツキに起因することによるタイヤ内圧充填時の
サイド表面の凹凸が発生し易く外観上問題があった。こ
の対策として、従来では、カ−カスコ−ドに高弾性、低
熱収縮性のコ−ドを利用して、サイドの剛性を高めると
共に加硫時の熱収縮を小さくしてサイド形状の安定を図
る、例えば特公平3−49747に記載される如き、提
案が多くなされて来た。又別に、乗用車用ラジアルタイ
ヤに一般的なスチ−ルコ−ドベルト層に、各種のテキス
タイル補強層を組み合わせたり、更にはこれらの層を補
強する被覆ゴムの物性を変更して操縦安定性能の改良を
することが提案されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、カ−カスコ
−ドに高弾性、低熱収縮性のコ−ドを利用することは、
コ−ドの高弾性化によってコ−ド方向と一致するタイヤ
ラジアル方向の引っ張り剛性を効果的に高めることは出
来ても、サイドウオ−ルの面内の曲げ剛性やラジアル方
向に直交するタイヤ周方向剛性を直接高めることはなく
有効な対策となっておらず、又低熱収縮性のコ−ドによ
って確かに加硫後のタイヤの熱収縮変形は減少するが、
製造時のコ−ド打込み本数(一定幅当たりのコ−ド配列
本数)のバラツキやサイド部材の肉厚のバラツキに起因
する内圧時のタイヤサイド凹凸を抑制することは出来
ず、十分な効果を得ることが出来なかった。更に、スチ
−ルコ−ドベルトにナイロン、ポリエステル等の有機繊
維コ−ドを用いたテキスタイルベルトを併用組合わせた
り、これらベルト補強層の被覆ゴムの物性を変更する前
記対策の場合では、踏面部の接地面内の摩擦力に原因す
るタイヤの操縦安定性を向上することは可能であるが、
スラロ−ム走行など車両走行中にタイヤサイドを強制的
に直接変形させる様な入力を受ける場合では操縦安定性
を向上する効果が得られない。 【0004】更に近年では、車両の低燃費化の要求から
タイヤの転がり抵抗の低減が進められており、タイヤ重
量軽減の為にタイヤカ−カス層の薄肉化が益々指向さ
れ、従来の対策のみでは対応がむつかしく成って来てい
る。 【0005】上記の様な事情から、本発明の目的は、タ
イヤサイドウオ−ル部の剛性を増加して、タイヤの操縦
安定性能の向上を得ると共に、タイヤサイドの内圧充填
時の凹凸変形が少ない空気入りラジアルタイヤを提供す
ることである。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係る空気入りラジアルタイヤでは、前記請
求項1に記載の如く、左右一対のリング状のビードコア
と、並列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設された
層から成るカーカス層の両端部が該ビードコア回りに折
り返えし巻回されて円環状に形成されたカーカス部と、
該カーカス部の半径方向の外側に配置される複数層のベ
ルト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配置され
る環状のトレッド部と、該トレッド部の左右に配置され
る一対のサイドウォール部とから構成される空気入りラ
ジアルタイヤにおいて、前記カーカス層の近傍に、15
0度の雰囲気下での切断伸度が200%以上の、溶融紡
糸で製糸される未延伸状態の化学繊維である、複数のモ
ノフィラメント繊維またはフィラメント糸条の繊維束が
並列配向してゴム中に埋設された繊維補強部材を、その
配向方向が前記カーカス層のコード方向とほぼ直交する
方向にして設置したことを特徴とする。 【0007】 【0008】尚、前記モノフィラメント繊維又はフィラ
メント糸条の繊維束の材料としては、ポリエチレンテレ
フタレ−ト(PET)、ポリブチレンテレフタレ−ト、
ポリナフタレンテレフタレ−トなどのポリエステル繊
維、或はそれらに第三モノマ−を共重合させたもの、更
にナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリア
ミド系の繊維が使用出来るが、ポリエステル繊維の使用
が最も好ましい。 【0009】また、繊維のデニ−ル数、打込数は、必要
に応じて任意に選択することができる。 【0010】 【作用】本発明のタイヤにおいては、前述の如く、カ−
カス層の近傍に、複数のモノフィラメント繊維又はフィ
ラメント糸条の繊維束が並列配向してゴム中に埋設され
た繊維補強部材を、その配向方向が前記カ−カス層のコ
−ド方向とほぼ直交する方向にして設置しているので、
従来のラジアルタイヤの如くラジアル方向の引張剛性に
偏向したサイドウオ−ル補強と異なり、サイドウオ−ル
面内においてカ−カス層が多方向に補強されている。従
って、車両走行中に車輪の進行方向が変更される旋回時
や車線変更時に誘起されるカ−カス層の面内での曲げ変
形を抑制する働きが生じる。この為に、本発明のラジア
ルタイヤでは、コ−ナリング時や車線変更時のタイヤの
振らつきが無くなり操縦安定性能が著しく向上する。 【0011】更に、本発明では、サイドウオ−ルが前記
繊維補強部材によって周方向に補強されているので、内
圧充填時にサイドウオ−ルの周方向に沿って波動的な凹
凸変形が抑制される。従って、サイドウオ−ル部の周方
向に沿ったサイドゴムの肉厚変動に起因するサイド凹凸
変形が解消されタイヤの外観が向上される。 【0012】又、本発明では、前記繊維補強部材の繊維
素材となるモノフィラメントが溶融紡糸で製造され、未
延伸状態でゴム中に埋設されているので、タイヤ成形組
立工程での円筒形状から円環形状への変形や、加硫工程
での高内圧による変形によって生じるカーカス部の大伸
長に対して、十分の余裕を持つことが出来る為に、カー
カス部が無理に引っ張られて局部的にサイドウォールが
凹凸変形したり、前記繊維素材が切断されて補強部材と
しての機能を失う様なことがない。尚、本発明では、前
述の様に、上記加硫工程の高温時の伸びに対応するため
に、繊維素材の物性範囲としては、150℃の雰囲気下
での切断伸度が200%以上のものが好ましい。 【0013】 【実施例】本発明をタイヤサイズ195/70R14に
適用した実施例についての詳細を図1及び表1に基づい
て説明する。図1は、空気入りラジアルタイヤ1の横断
面図であって、1層のコ−ド方向がタイヤのラジアル方
向に向くポリエステルコ−ドのカ−カス層2の両端末が
左右一対のビ−ドワイヤ−3、3`回りに巻回されて折
り返され、該カ−カス層2のタイヤ半径方向の上部に2
層のスチ−ルベルト4がリング状に配置され、更にその
上部のタイヤ踏面部5にはトレッドゴム6が配置されて
いる。又、トレッドゴム6の両サイドのカ−カス層の上
にはサイドゴム7、7`が貼着されている。そして本発
明の繊維補強部材8が、一方のビ−ド部の内側端部(ビ
−ドトウ部9)から踏面部を通り他方のビ−ド部の内側
端部(ビ−ドトウ部9`)に至る範囲に亙って、繊維補
強部材8の繊維素材の延在方向が前記カ−カスコ−ドの
延在方向と交錯するように配向されてカ−カス層の内側
に配置されている。 【0014】ここで、本実施例に使用した繊維補強部材
の構造は、表1に示す如く、実施例1においては、溶融
紡糸で製造されたポリエチレンテレフタレ−トフィラメ
ント190本を束ねて総デニ−ル数を2000デニ−ル
とし、これに伸長性に富むエポキシ化ポリブタジエン接
着剤を塗布したものを繊維素材として、複数のこれら素
材の長手方向を一定方向に向けて並列して所定の配合ゴ
ム中に30本/5cmの間隔で埋設したものであり、し
かも該繊維素材の150℃の雰囲気下における切断時伸
度が280%のものであり、又実施例2では、溶融紡糸
の1000デニ−ルのポリエチレンテレフタレ−トモノ
フィラメント単糸をエポキシ化ポリブタジエン接着剤で
処理したものを繊維素材として、複数のこれら素材の長
手方向を一定方向に向けて並列し所定の配合ゴム中に6
0本/5cmの間隔で埋設したものであり、該繊維素材
の雰囲気温度150℃の切断時伸度が320%のもので
ある。 【0015】これら実施例のタイヤの効果を検証するた
めに、表1に示す如く、これら実施例のタイヤの試作と
共に、本発明の繊維補強部材を使用しない比較例のタイ
ヤを別に試作した。ここで実施例、比較例のタイヤ製造
方法は同一とし通常の製法を用いた。又、これらのタイ
ヤのカ−カスは、2本撚り1500デニ−ルのポリエス
テルコ−ドを複数並列して所定のゴム中に埋設した一層
のファブリック層を該コ−ドの伸在方向をタイヤの半径
方向(ラジアル方向)に設定したものである。 【0016】 【表1】 【0017】次に、実施例1及び2、比較例1のタイヤ
について実車性能試験、ドラム耐久試験を実施した。実
車性能試験は、乗用車にテストタイヤを装着してテスト
コ−スのアスファルト舗装路面上を車線乗り移りやスラ
ロ−ム走行等の各種の走行様式をプログラムした条件で
走行し2名の運転者のフィ−リング(感覚)を10点法
で表して評価した。又ドラム耐久テストは、米国安全規
格(FMVSS109)に規定されている耐久テスト条
件にて、鋼製のドラム上で走行させてタイヤが故障を起
こすか否かを確認した。 【0018】試験結果を表1に示す。表1では、比較例
のそれぞれの結果を指数表示で100として表してい
る。実施例1及び2の両タイヤ共に特にサイド剛性に左
右される特性が良好と判定され指数評価で10%以上向
上した優れた操縦安定性能が得られ、一方乗心地性能と
ドラム耐久性能においても、比較例の従来タイヤと同等
以上の性能を得ることが出来た。 【0019】又、試作した実施例1、2のタイヤと比較
例のタイヤの各々数本について内圧充填時のタイヤサイ
ドウオ−ル表面のタイヤ周方向の凹凸を目視検査したと
ころ、比較例のタイヤの殆どに数か所に小さな凹凸が検
出されたが、実施例のタイヤでは、どのタイヤにも肉眼
で検出出来る凹凸は全く見出せなかった。 【0020】尚、本実施例では、繊維補強部材を一方の
ビ−ドトウ部から他方のビ−ドトウ部に亙って連続して
カ−カス層の内側に配置したが、繊維補強部材を2分し
て走行時サイド変形の大きなタイヤの両サイド部のみに
配置することが出来、この場合でも前記実施例と略同等
の効果を得ることが出来る。又、勿論本発明の繊維補強
部材はカ−カス層の外側に隣接して配置されても前記の
効果を得ることが可能であるが、更にカ−カス層が複数
層の場合では、カ−カス層の内側または外側配置の他に
カ−カス層の間に介在させることが出来る。 【0021】 【発明の効果】本発明では、伸長性に富んだモノフィラ
メント繊維素材を使用しこれを伸長性のある接着剤で処
理してゴム中に埋設した繊維補強部材を用いているの
で、タイヤサイドが製造時や走行時に受ける大きな伸長
変形に十分対応出来ると共に、上記繊維素材の延在方向
をラジアルタイヤのカ−カスコ−ドの延在方向に交錯す
る様に配置するので、タイヤのカ−カス剛性が適度に高
くなり、タイヤ耐久性能や乗り心地性能を低下すること
なくタイヤの操縦安定性能を著しく向上することが出来
る。しかも、タイヤ周方向の剛性が増加して内圧充填時
のタイヤサイドウオ−ルの凹凸変形が抑制されタイヤの
外観が向上する。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る実施例のタイヤの横断面図を示す
図である。 【符号の説明】 1 空気入りラジアルタイヤ 2 ポリエステルカ−カス層 3、3` ビ−ドワイヤ 4 スチ−ルベルト 5 タイヤ踏面部 6 トレッドゴム 7、7` サイドゴム 8 繊維補強部材 9、9` ビ−ドトウ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 9/08 B60C 9/00 B60C 9/18

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 左右一対のリング状のビードコアと、並
    列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設された層から
    成るカーカス層の両端部が該ビードコア回りに折り返え
    し巻回されて円環状に形成されたカーカス部と、該カー
    カス部の半径方向の外側に配置される複数層のベルト部
    と、該ベルト部のタイヤ半径方向外側に配置される環状
    のトレッド部と、該トレッド部の左右に配置される一対
    のサイドウォール部とから構成される空気入りラジアル
    タイヤにおいて、前記カーカス層の近傍に、150度の
    雰囲気下での切断伸度が200%以上の、溶融紡糸で製
    糸される未延伸状態の化学繊維である、複数のモノフィ
    ラメント繊維またはフィラメント糸条の繊維束が並列配
    向してゴム中に埋設された繊維補強部材を、その配向方
    向が前記カーカス層のコード方向とほぼ直交する方向に
    して設置したことを特徴とする空気入りラジアルタイ
    ヤ。
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