JP4079635B2

JP4079635B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP4079635B2
Application number: JP2001381117A
Authority: JP
Inventors: 眞二清宮; 倫生清水
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003182320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、高い操縦安定性と耐久性能を両立させるようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤにおいて、従来、操縦安定性を改善するため、例えば、ビード部からサイドウォール部にかけて、ビードコアの近傍からタイヤ径方向外側に延びるサイド補強層を埋設するようにした技術が提案されている。
【０００３】
タイヤ周方向に対して低い角度で傾斜配列したスチールコードをゴム被覆してなる１層のサイド補強層または２層のサイド補強層を、ビードフィラーとビードコアの周りに折り返したカーカス層の端部との間に上記のように配置することで、タイヤのサイド部におけるタイヤ周方向剛性を増大させて、操縦安定性を高めるようにしている。
【０００４】
ところで、近年の車両の高性能化に伴い、操縦安定性を一層改善した空気入りラジアルタイヤが強く求められている。そこで、その対策として、上述したサイド補強層をスチールコードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように積層配置することで、サイド補強層による補強効果を高めるようにすると、リフトが加わるタイヤ加硫成形時において、サイド補強層間に作用する大きな剪断力によりサイド補強層のスチールコードが角度変化してサイド補強層に剪断変形が発生し、その結果、サイド補強層に接するカーカス層の補強コードに波打ち現象を招き、それが原因で耐久性能が満足できないレベルまで低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高い操縦安定性と耐久性能を両立させることが可能な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本発明の空気入りラジアルタイヤは、断面三角形状のビードフィラーを外周側に配置したビードコアを左右のビード部に埋設し、該ビード部間に有機繊維コードからなる補強コードを配列したカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部を前記ビードコアの周りに前記ビードフィラーを挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返し、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の外周側にベルト補強層を配設し、前記ビードコアの近傍からタイヤ径方向外側にサイドウォール部まで延びる環状のサイド補強層を２層のみ前記カーカス層に接するようにして埋設し、該サイド補強層をタイヤ周方向に対して傾斜配列したスチールコードをゴム被覆して形成した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記２層のサイド補強層をスチールコードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差する内側サイド補強層と外側サイド補強層から構成し、前記内側サイド補強層をスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を１５°〜７０°にして前記ビードフィラーと該ビードフィラーに隣接するカーカス層の折り返した端部との間に配置する一方、前記外側サイド補強層をスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を５０°〜６０°にして前記カーカス層の折り返した端部のタイヤ軸方向外側に配置し、前記内側サイド補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４０％〜６０％の範囲に位置させる一方、前記内側サイド補強層の内周端を前記ビードコアの外周端からタイヤ径方向外側に１０mmの位置までの範囲に位置させ、前記外側サイド補強層の外周端を前記内側サイド補強層の外周端よりタイヤ径方向内側で、かつ該内側サイド補強層の高さｈの５０％以上に位置させ、前記外側サイド補強層の内周端を前記ビードコアの外周端からタイヤ径方向外側に１０mmの位置までの範囲に位置させ、前記ビードフィラーの外周端を前記内側サイド補強層の高さの５０％〜８０％の範囲に位置させ、前記カーカス層の両端部を前記ベルト層の内周側まで延設し、前記カーカス層の外側に更に左右のビード部間に有機繊維コードからなる補強コードを配列したカーカス層を延設し、該外側のカーカス層の両端部を内側の前記カーカス層の折り返した端部に沿ってビードコアのタイヤ軸方向外側から該ビードコアの内周側まで、前記外側サイド補強層を前記内側のカーカス層の折り返した端部との間で挟み込むようにして延設し、前記外側のカーカス層の両端部をビードコアより内周側に位置させたことを特徴とする。
【０００７】
このようにビードコアの近傍からタイヤ径方向外側に延びる２層のサイド補強層をそのスチールコードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配置することで、サイド補強層におけるタイヤ径方向剛性及びタイヤ周方向剛性を効果的に増大させることができるため、操縦安定性の改善が可能になる。
【０００８】
また、２層のサイド補強層を直接重ねて配置せずにカーカス層を介して配置するため、リフトが加わるタイヤ加硫成形時に２層のサイド補強層間に働く剪断力を緩和することができる一方、サイド補強層のスチールコードの傾斜角度を上述したように規定することで、サイド補強層における高い剛性を確保しながら、タイヤ加硫成形時のサイド補強層のスチールコードの角度変化を抑えることができ、その結果、サイド補強層に接するカーカス層の補強コードに生じる波打ち現象を抑制することができるため、満足できるレベル以上の耐久性能を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。タイヤ内側には左右のビード部３間にタイヤ幅方向に沿って有機繊維コードからなる補強コードを配列したカーカス層４が２層装架され、内側のカーカス層４Ａの両端部４ａが、ビード部３に埋設され、断面三角形状のビードフィラー６を外周側に配置したビードコア５の周りに、ビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。外側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂは、折り返されたカーカス層端部４ａに沿ってビードコア５のタイヤ軸方向外側から内周側まで、後述する外側サイド補強層９Ｂを内側のカーカス層４Ａの折り返された端部４ａとの間で挟み込むようにして延設され、ビードコア５より内周側に位置している。
【００１１】
トレッド部１のカーカス層４外周側には、複数（図では２層）のベルト層７が設けられている。このベルト層４の内周側まで、内側のカーカス層４Ａの両端部４ａが延設してある。ベルト層７の外周側には、有機繊維コードをタイヤ周方向に配列したベルト補強層８が配設されている。
【００１２】
ビード部３からサイドウォール部２にかけて、ビードコア５の近傍からタイヤ径方向外側に延びる環状のサイド補強層９が２層のみ埋設されている。２層のサイド補強層９は、図２に示すように、タイヤ周方向Ｔに対して傾斜配列したスチールコードｓをゴム被覆して形成され、かつスチールコードｓのタイヤ周方向Ｔに対する傾斜方向を逆向きにした内側サイド補強層９Ａと外側サイド補強層９Ｂとから構成されている。
【００１３】
内側サイド補強層９Ａは、ビードフィラー６とそれに隣接する内側のカーカス層４Ａの端部４ａとの間に配置され、タイヤ周方向Ｔに対して一方側に傾斜するスチールコードｓのタイヤ周方向に対する傾斜角度θＡが１５°〜７０°の範囲になっている。
【００１４】
外側サイド補強層９Ｂは、内側のカーカス層４Ａと外側のカーカス層４Ｂとの間に配置され、タイヤ周方向Ｔに対して他方側に傾斜するスチールコードｓのタイヤ周方向に対する傾斜角度θＢが５０°〜６０°の範囲に設定されている。
【００１５】
上述した本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、ビードコア５の近傍からタイヤ径方向外側に延びる２層のサイド補強層９Ａ，９Ｂをスチールコードｓがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差する構成にすることで、サイド補強層９のタイヤ径方向及び周方向剛性を効果的に高めることができるので、操縦安定性を向上することができる。
【００１６】
しかも、２層のサイド補強層９Ａ，９Ｂを直接積層配置せずに、有機繊維コードを用いた補強コードを配列したカーカス層４Ａの端部４ａを介在させるようにして配置したので、リフトが加わるタイヤ加硫成形時において、サイド補強層９Ａ，９Ｂ間に作用する剪断力を緩和することができ、また、サイド補強層９Ａ，９Ｂのスチールコードｓの傾斜角度θＡ，θＢを上記のように特定することにより、サイド補強層９の高い剛性を確保しながら、リフトが加わるタイヤ加硫成形時のスチールコードｓの角度変化を効果的に抑制することができる。そのため、サイド補強層９に接するカーカス層４の補強コードに生じる波打ち現象を低減することができるので、耐久性能の確保が可能になる。
【００１７】
従って、高い操縦安定性を確保しながら、耐久性能を満足させるレベルに維持することができ、高い操縦安定性と耐久性能を両立させることができる。
【００１８】
サイド補強層９Ａのスチールコードｓの傾斜角度θＡが上記範囲を外れると、上述した効果を奏することが難しくなる。サイド補強層９Ｂのスチールコードｓの傾斜角度θＢを５０°〜６０°の範囲にすることで、実施例に示すように、より高い操縦安定性を得ながら耐久性を確保することができる。内側サイド補強層９Ａのスチールコードｓの傾斜角度θＡを外側サイド補強層９Ｂのスチールコードｓの傾斜角度θＢより広い範囲にすることができるのは、内側サイド補強層９Ａがその外側に配置されたタイヤ構成部材により拘束されるため、スチールコードｓの角度変化が外側サイド補強層９Ｂよりも起こり難いためである。
【００１９】
本発明において、内側サイド補強層９Ａの外周端９Ａ１は、タイヤ断面高さＨの４０％〜６０％の範囲に位置している。この外周端９Ａ１の位置がタイヤ断面高さＨの４０％よりタイヤ径方向内側にあると、タイヤ周方向剛性の低下を招く。逆に６０％を越えると、剛性の高い内側サイド補強層９Ａの外周端９Ａ１がタイヤ径方向外側まで延在しすぎるため、耐久性の問題が生じる。内側サイド補強層９Ａの内周端９Ａ２の位置としては、ビードコア５の外周端５ａ位置からタイヤ径方向外側に１０mmの位置までの範囲になっている。内周端９Ａ２が、ビードコア５の外周端５ａ位置よりタイヤ径方向外側に１０mmを越えた位置にあると剛性の低下を招く。逆にビードコア５の外周端５ａ位置よりタイヤ径方向内側に位置しすぎると耐久性の低下につながる。
【００２０】
ビードフィラー６の外周端６ａは、内側サイド補強層９Ａの高さ（内側サイド補強層９Ａの内周端９Ａ２から外周端９Ａ１までタイヤ径方向に沿って測る高さ）ｈの８０％以下（８０％の位置かそれよりもタイヤ径方向内側）に位置している。ビードフィラー６の外周端６ａの位置が、内側サイド補強層９Ａの高さｈの８０％よりタイヤ径方向外側にあると、内側サイド補強層９Ａの外周端９Ａ１とビードフィラー６の外周端６ａとが近くなり過ぎて、これらの箇所に応力集中を招き易くなる。ビードフィラー６の外周端６ａの下限位置としては、内側サイド補強層９Ａの高さｈの５０％以上になっている。
【００２１】
外側サイド補強層９Ｂの外周端９Ｂ１の位置としては、内側サイド補強層９Ａの外周端９Ａ１よりタイヤ径方向内側で、かつ内側サイド補強層９Ａの高さｈの５０％以上になっている。内周端９Ｂ２の位置としては、ビードコア５の外周端５ａよりタイヤ径方向外側に１０mmの位置までの範囲になっている。
【００２３】
本発明は、特に、上述したようにカーカス層を２層設けた高性能車両に使用される乗用車用の空気入りラジアルタイヤに好ましく用いることができる。
【００２４】
【実施例】
タイヤサイズを２３５／４０Ｒ１７で共通にし、図１に示す構成のタイヤにおいて、内側サイド補強層と外側サイド補強層のスチールコードの傾斜角度θＡ，θＢを表１，２のように変えた本発明タイヤ１〜６、比較タイヤ１〜５及び従来タイヤとをそれぞれ作製した。なお、従来タイヤは、２層のサイド補強層をビードフィラーと内側のカーカス層の端部間に配置したものである。
【００２５】
本発明タイヤ、比較タイヤ、及び従来タイヤ共に、内側サイド補強層の外周端は０．５５Ｈに位置し、外側サイド補強層の外周端は０．５０Ｈに位置している。
【００２６】
これら各試験タイヤをリムサイズ１７×８JJのリムに装着し、以下に示す測定条件により、耐久性、タイヤ縦（径方向）剛性、タイヤ周（周方向）剛性、及び操縦安定性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
各試験タイヤに対し、ＪＩＳＤ４２３０による耐久性試験を実施し、その結果を比較タイヤ１を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、耐久性が優れている。なお、１０５以上を顕著な効果ありとする。
タイヤ縦剛性
各試験タイヤにおいて、空気圧を２３０kPa にして、４．０KNの垂直負荷荷重を与えた時の撓み量当たりの垂直負荷荷重を求め、その結果を比較タイヤ１を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、タイヤ縦剛性が優れている。タイヤ周剛性
各試験タイヤにおいて、空気圧を２３０kPa にして、上記と同じ負荷荷重を与え、接地面に対して接線方向となる周方向負荷荷重を求め、その結果を比較タイヤ１を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、タイヤ周剛性が優れている。
操縦安定性
各試験タイヤの空気圧２３０kPa にして、３０００ccの車両に装着し、テストコースにおいて、テストドライバーによるフィーリングテストを実施し、その結果を比較タイヤ１を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。なお、１０５以上を顕著な効果ありとする。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
【発明の効果】
上述したように本発明は、２層のサイド補強層をスチールコードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差する内側サイド補強層と外側サイド補強層から構成し、内側サイド補強層をビードフィラーとそれに隣接するカーカス層の端部との間に配置してそのスチールコードの傾斜角度を上記のように特定する一方、外側サイド補強層をカーカス層の端部のタイヤ外側に配置してそのスチールコードの傾斜角度を上述した範囲に設定するため、高い操縦安定性と耐久性能を両立させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す要部断面説明図である。
【図２】図１のサイド補強層の要部説明図である。
【符号の説明】
１トレッド部２サイドウォール部
３ビード部４，４Ａ，４Ｂカーカス層
４ａ，４ｂ端部５ビードコア
６ビードフィラー６ａ外周端
７ベルト層９サイド補強層
９Ａ内側サイド補強層９Ａ１外周端
９Ｂ外側サイド補強層Ｈタイヤ断面高さ
Ｔタイヤ周方向ｈ内側サイド補強層の高さ
ｓスチールコード θＡ，θＢ傾斜角度

Claims

断面三角形状のビードフィラーを外周側に配置したビードコアを左右のビード部に埋設し、該ビード部間に有機繊維コードからなる補強コードを配列したカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部を前記ビードコアの周りに前記ビードフィラーを挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返し、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の外周側にベルト補強層を配設し、前記ビードコアの近傍からタイヤ径方向外側にサイドウォール部まで延びる環状のサイド補強層を２層のみ前記カーカス層に接するようにして埋設し、該サイド補強層をタイヤ周方向に対して傾斜配列したスチールコードをゴム被覆して形成した空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記２層のサイド補強層をスチールコードがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差する内側サイド補強層と外側サイド補強層から構成し、前記内側サイド補強層をスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を１５°〜７０°にして前記ビードフィラーと該ビードフィラーに隣接するカーカス層の折り返した端部との間に配置する一方、前記外側サイド補強層をスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を５０°〜６０°にして前記カーカス層の折り返した端部のタイヤ軸方向外側に配置し、
前記内側サイド補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４０％〜６０％の範囲に位置させる一方、前記内側サイド補強層の内周端を前記ビードコアの外周端からタイヤ径方向外側に１０mmの位置までの範囲に位置させ、
前記外側サイド補強層の外周端を前記内側サイド補強層の外周端よりタイヤ径方向内側で、かつ該内側サイド補強層の高さｈの５０％以上に位置させ、前記外側サイド補強層の内周端を前記ビードコアの外周端からタイヤ径方向外側に１０mmの位置までの範囲に位置させ、
前記ビードフィラーの外周端を前記内側サイド補強層の高さの５０％〜８０％の範囲に位置させ、前記カーカス層の両端部を前記ベルト層の内周側まで延設し、
前記カーカス層の外側に更に左右のビード部間に有機繊維コードからなる補強コードを配列したカーカス層を延設し、該外側のカーカス層の両端部を内側の前記カーカス層の折り返した端部に沿ってビードコアのタイヤ軸方向外側から該ビードコアの内周側まで、前記外側サイド補強層を前記内側のカーカス層の折り返した端部との間で挟み込むようにして延設し、前記外側のカーカス層の両端部をビードコアより内周側に位置させた空気入りラジアルタイヤ。