JPH0137284B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、タイヤユニフオーミテイ（RFV、
LFV）およびフリーランアウトを悪化させるこ
となく、高速耐久性を向上させた乗用車用空気入
りラジアルタイヤに関する。 従来から高速性能に優れたラジアルタイヤを得
るために第１図および第２図に示す如く、左右一
対のビード部１間に、タイヤ周方向EE′に対する
コード角度が実質的に90゜であるカーカス層４を
装架する一方、トレツド部３におけるカーカス層
４の外側に、タイヤ周方向EE′に対するコード角
度が10゜〜30゜で互いに交差する複数層のベルト層
５を配置し、さらにこのベルト層５の最外層５ｕ
の外側に、カバー層６を配置している。なお、６
ａはカバー層６を構成するコードを、５ａはベル
ト層５を構成するコードを、および５ｄはベルト
層５の最内層を表わす。 ここで、従来タイヤは、カーカス層４とベルト
層５ｄが互いに隣接接着されていたために、タイ
ヤ成形加硫時に、タイヤ断面方向に配置されたカ
ーカスコード層４とタイヤ周方向から15゜〜30゜に
配置されたベルト層５ｄとでパンタグラフ効果
（タイヤ成形加硫時にタイヤ成長をアングル変化
で補うこと）を起して、成形加硫後のタイヤにお
いてカーカスコード層４がタイヤシヨルダー部付
近でタイヤ断面方向と実質2゜〜3゜づれて成形加硫
されてしまつていた。このタイヤカーカスコード
の不均一コード配置により、タイヤユニフオーミ
テイ、特にLFV（Lateral Force Variation）の
悪化をもたらした。 また、カバー層６は、ベルト層５を補強して、
高速走行時におけるベルト層５のせり上がりを防
止し、さらにベルト層５と相俟つてタイヤ周方向
の剛性を向上せしめる機能を備えている。このカ
バー層６のコード６ａには、一般に、ナイロンコ
ード、ポリエステルコード等の熱収縮性材料から
なるテキスタイルコードを用い、しかもこのコー
ド６ａをタイヤ周方向EE′に対してほぼ0゜に配置
している。 ところで、カバー層６を備えたタイヤは、その
製造過程において、ベルト層５を配置した後、第
３図ａ，ｂに示すように、このベルト層５の最外
層の外側に、コード６ａをタイヤ周方向に対して
ほぼ0゜に配置したカバー層６を配置すると共に、
その端末部６２，６３を重ね合わせてスプライス
部６１を形成する。このとき、カバー層６のスプ
ライス部６１のタイヤ周方向の長さをl₁とする
（第３図ａ参照）。つぎに、トレツド部３等タイヤ
構成部材を配置し、しかる後、この未加硫のタイ
ヤを加硫モールド（図示しない）内で加圧加熱す
ることにより加硫して製品タイヤとするのであ
る。この加硫後のタイヤの状況を第３図ｂに示
す。 ここで加硫前のタイヤの外周は、加硫モールド
内周よりも小さく成形されており、この未加硫タ
イヤを加硫モールド内でタイヤ内側から加圧して
タイヤを成長せしめ、その外周面を加硫モールド
内周面に密着せしめるのである。これを一般にリ
フトをかけると言つている。 このようにリフトがかけられた時、カーカス４
やベルト層５はその構造から外周長が成長するこ
とができるが、前記カバー層６は、前述したよう
にそのコードがタイヤ周方向に対してほぼ0゜に配
置されている関係上成長することができない。 従つてカバー層６の成長は、これを構成する各
コード６ａが伸びるか、そのスプライス部６１に
おいて各端末部６２，６３が相互にずれる事によ
るしかない。 しかしながらコード６ａの抗張力に比較すると
スプライス部６１の粘着力は小さいので、成長の
ほとんどは、スプライス部６１のづれによる。こ
れにより、スプライス部の長さl₂は、加硫前のl₁
より短くなる。 この結果、ベルト層５及びトレツド部３の成長
も、そのほとんどが上述したスプライス部６１と
隣接している部分で行なわれてしまう。 このため、タイヤ周上に不均一部分が生じ、こ
の不均一性が自動車が高速走行するときの車両振
動の一因となると共にタイヤの高速耐久性の悪化
の要因にもつながつてしまう。このことは、タイ
ヤを車両に装着して高速耐久性試験を実施すると
前記スプライス部付近が異常に早く摩耗したり、
室内高速耐久性試験を実施すると殆んど前記スプ
ライス部から剥離故障が発生することから裏付け
られる。 本発明は、このような事情にかんがみてなされ
たものであつて、上述した欠点を有さない高速耐
久性にすぐれた乗用車用空気入りラジアルタイヤ
を提供することを目的とする。 すなわち、上述した第１の欠点であるカーカス
層とベルト層の隣接接着関係（パンタグラフ効
果）を取り除くと共に、第２の欠点であるカバー
層のスプライス部の局部変形を小さくすることを
目的として種々実験を重ねた結果、本発明者ら
は、カーカス層に隣接してカーカス補助層を挿入
してカーカス補助層のコードとカーカス層のコー
ドとで直交構造を構成することにより、上述した
欠点を一挙に解決できることを発見したのであ
る。 具体的には、左右一対のビード部と、該ビード
部に連らなる左右一対のサイドウオール部と、該
サイドウオール部間に位置するトレツド部からな
り、該左右一対のビード部間に、タイヤ周方向に
対するコード角度が実質的に90゜であるカーカス
層が装架され、またトレツド部におけるカーカス
層の外側に、タイヤ周方向に対するコード角度が
10゜〜30゜で互いに交差する複数層のベルト層を配
置してなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカ
ス層と前記ベルト層の最内層との間に、タイヤ周
方向に対するコード角度がほぼ0゜のコードからな
るカーカス補助層を介在せしめ、該カーカス補助
層のコードと前記カーカス層のコードとで直交構
造を形成したことを特徴とする乗用車用空気入り
ラジアルタイヤを要旨とするものである。 以下、本発明の基本となる直交構造を中心とし
て図面に基づいて本発明の実施例について詳しく
説明する。なお、これらの図において第１図およ
び第２図におけると同様の個所は同一の番号で表
す。 第４図は本発明の乗用車用空気入りラジアルタ
イヤの子午半断面説明図、第５図はその展開平面
図で、タイヤ周方向EE′に対するコード角度がほ
ぼ0゜のコードからなるカーカス補助層７がカーカ
ス層４とベルト層５の最内層５ｄとの間に介在し
ている。 カーカス層４のコードとしては、ナイロン、ポ
リエステル等の化学繊維が一般に使用される。ま
た、ベルト層５のコードとしては、主にスチール
コードが用いられるが、他にアラミツドと称され
る芳香族ポリアミド繊維コードを用いてもよい。 また、カーカス補助層７を構成するコードとし
ては、通常タイヤ用として使用されるものを用い
ればよく、ナイロン、ポリエステルのコードが好
ましく、また、スチール、アラミツド、ナイロ
ン、ポリエステル、レーヨン等のコードが使用可
能である。これらは、タイヤ成型加硫時のリフト
率およびタイヤ周方向剛性等を考慮して使いわけ
ることができる。例えば、加硫時のリフト率の大
きい二つ割りモードで加硫するときには、ナイロ
ン、レーヨン、ポリエステル等のテキスタイルコ
ード、特にナイロンコードを使用するのが好まし
い。また、セクシヨナルモードでタイヤ周方向剛
性を高くする場合には、スチールコード、アラミ
ツドコードを用いることもできる。 カーカス補助層７は、このようなコードを平行
に配列したタイヤ用すだれコードにゴム引きした
材料或いは１本のコードを巻回して並列に配した
材料（いわゆる１本巻きコード層）を用いて成形
される。このカーカス補助層７の幅は、隣接する
ベルト層５の幅よりも大きい方が好ましい。 このカーカス補助層７をカーカス層４とベルト
層５との間に介在せしめると、カーカス補助層７
のタイヤ周方向に対するコード角度がほぼ0゜であ
つてカーカス層４のタイヤ周方向に対するコード
角度が実質的に90゜であるために、第６図および
第７図に示すようにカーカス補助層７のコード７
ａとカーカス層４のコード４ａとが互に直交し、
これによりカーカス補助層７のコード７ａとカー
カス層４のコード４ａとで直交構造が形成され
る。 この形成された直交構造では、カーカス層４と
カーカス補助層７とはその弾性主軸の方向がそれ
ぞれタイヤ断面方向とタイヤ周方向に一致して互
いに直角になつている。したがつて、タイヤ成形
加硫時に、従来タイヤのようにパンタグラフ効果
によるカーカスコードのコード角変化が生じない
のでカーカスコードは実質タイヤ断面方向に配置
されることになり、タイヤユニフオーミテイ、特
にLFVの向上がなされる。 また、従来のラジアルタイヤのように、ベルト
層５とカーカス層４とでタイヤの断面形状を保持
してきたものに比し、本発明のタイヤではこの直
交構造によりタイヤの断面形状を保持できるよう
になる。このため、ベルト層５は、タイヤ断面形
状の保持以外のタイヤの他の特性、特に曲線走行
時のコーナリング特性の向上のために有効に機能
することになる。 さらに、カバー層６をベルト層５の外側に配置
する従来タイヤではカバー層のスプライス部での
局部変形が大きかつたが、本発明のタイヤではカ
ーカス補助層がベルト層５ｄとカーカス層４の間
に挿入されているために、従来タイヤの不具合で
あつたカバー層スプライス部の局部変形が生じに
くくなる。これは、内外コード層によつてカーカ
ス補助層が挾まれているので、従来のベルト層５
ｕの外側に配置したカバー層と異なり、加硫成形
時のカバー層の変形がタイヤ周上全体で行われる
ようになり、カーカス補助層のスプライス部での
局部変形が従来タイヤに比して小なくなるからで
ある。 さらにまた、従来タイヤにおけるカバー層のス
プライス部とそれ以外の部分の剛性比率よりも、
本発明のタイヤにおけるカバー層スプライス部と
それ以外の部分の剛性比率が著しく１に近い（等
しい）ことを本発明者らは明らかにしたのであ
る。 以下、実験例を示して本発明の効果を具体的に
説明する。 実験例 第１図および第２図に示す如くベルト層５の最
外層５ｕの外側にカバー層６を配置したタイヤ
（従来タイヤ）、第４図および第５図に示すように
カーカス層４とベルト層５の最内層５ｄとの間に
カーカス補助層７を介在させたタイヤ（本発明タ
イヤ）、および比較のために第８図および第９図
に示す如くベルト層５の最外層５ｕと最内層５ｄ
との間にカバー層６を介在させたタイヤ（対比タ
イヤ）を作製した。これらのタイヤの寸法を下記
に示す。また、これらのタイヤのエンド（幅50mm
当りのコード本数）およびコード角度（タイヤ周
方向に対する角度）を下記表１に示す。 タイヤサイズ：175／70 SR 13 ベルト層： (1)スチールコードの構成；１×５（素線径
0.25）、40エンド（50mm幅当りのコー
ド本数） (2)コード角度；タイヤ周方向に対し20゜ (3)プライ数；２枚（コードは内外層互いに交
差） カーカス層：１プライ；ポリエステルコード；
1500d／２；35エンド；コード角度はタイヤ
周方向に対し90゜ カバー層：ナイロンコード；840d／２；58エ
ンド；コード角度はタイヤ周方向に対し0゜；
ラツプ量は60mm。

【表】 表１より、従来タイヤあるいは対比タイヤに比
して、本発明タイヤは成形加硫前後の変化がカー
カス層において少ないことがわかる。すなわち、
カーカス角度の変化は本発明タイヤでは実質零で
あるのに対し、従来タイヤ、対比タイヤではその
変化量がそれぞれ3゜、2゜タイヤ断面方向とずれて
いる。 また、カバー層のスプライス部の成形加硫前後
のスプライス部のラツプ量の変化率をみても本発
明タイヤは従来タイヤに比して小さいことがわか
る。この変化率が小さいということは、カバー層
スプライス部での局部変形が少ないことと等価で
ある。 また、これらのタイヤにつき、下記の試験を行
つた。その結果を表２に示す。 タイヤユニフオーミテイ試験： (1) RFV（Radial Force Variation）、LFV
（Lateral Force Variation）。 JASO C607「自動車用タイヤのユニフオーミ
テイ試験方法」に準拠して行つた。 (2) フリーランアウト。 フリーランアウトとはタイヤ一周上のタイヤ
径方向の寸法変化を表わす。この変化のpeak
to peakをフリーランアウトｐ―ｐ値とする。 これはタイヤの周方向の寸法的な不均一性を表
わす尺度とされる。 測定時の内圧はJASO C607に準じて測定した。 高速耐久性試験： JIS D4230に規定される方法に準拠して行な
う。具体的には、室内ドラム試験機（ドラム径
1707ｍ）において、各タイヤの高速耐久試験を実
施する。 試験条件は、内圧Ｐ＝2.6Kg／cm²、荷重Ｗ＝357
Kg、使用リム5J×13として速度140Km／hrから10
分毎に10Km／hrづつ速度を増してタイヤが破壊す
るまで走行させる。 タイヤ周方向曲げ剛性比（ｋ）： タイヤの剛性の面よりタイヤ周上のカバー層の
スプライス部のタイヤ断面での単位幅当りのタイ
ヤ周方向曲げ剛性と他の断面での単位幅当りの
タイヤ周方向曲げ剛性Ｄとの比（タイヤ周上不均
一性）ｋ（＝ ^D _D）により、タイヤ剛性面よりタイ
ヤの均一性について検討したもの。 具体的な計算法としては、ベルト層を基準とし
て一般積層板理論（「複合材料工学」林 毅編、
日科技連出版）を用いて積層板の曲げ剛性を計算
する。

【表】 表２より、本発明タイヤは、LFVが従来タイ
ヤ、対比タイヤに比べて小さくなつていることが
わかる。これは、本発明の直交構造によるカーカ
スコードのコード角変化がないことによるもので
ある。また、RFVおよびフリーランアウト（ｐ
−ｐ値）も本発明タイヤが従来タイヤ、対比タイ
ヤに比べて小さくなつている。これは、カーカス
補助層のスプライス部の変化率が本発明タイヤで
は少ないことに起因している。 さらに、高速耐久性については、本発明タイヤ
が従来タイヤ、対比タイヤに比べて向上している
のがわかる。つまり、タイヤ破壊時の速度で比較
すると、従来タイヤよりも20Km／hr、対比タイヤ
よりも10Km／hr高くなつている。 また、表２において、ｋが１よりはなれるにし
たがつてタイヤ周上での不均一性が増大すること
になる。したがつて、本発明タイヤは従来タイ
ヤ、対比タイヤに比べてタイヤ周上での曲げ剛性
の不均一性が少ないことがわかる。 以上説明したように、本発明タイヤは従来タイ
ヤおよび対比タイヤに比べてユニフオーミテイを
向上させることができると共に、高速耐久性を向
上させることが実験結果より明らかである。 このように本発明がユニフオーミテイ、および
高速耐久性を向上させることができたのは、カー
カス層とベルト層を隣接させることをなくしてカ
ーカス補助層を両層間にコード方向をタイヤ周方
向にほぼ0゜に挿入したことにより、カーカス補助
層のコードとカーカス層のコードとで直交構造を
形成したことによるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の乗用車用空気入りラジアルタイ
ヤの一例の子午半断面説明図、第２図はその展開
平面図、第３図ａ，ｂはこの種タイヤの製造過程
においてカバー層のスプライス部がづれる状況を
示す説明図、第４図は本発明の乗用車用空気入り
ラジアルタイヤの一例の子午半断面説明図、第５
図はその展開平面図、第６図は本発明の乗用車用
空気入りラジアルタイヤの一例の直交構造を示す
展開平面図、第７図は同斜視概念図、第８図は対
比タイヤの子午半断面説明図、第９図はその展間
平面図である。 １……ビード部、３……トレツド部、４……カ
ーカス層、５……ベルト層、５ｕ……最外層、５
ｄ……最内層、６……カバー層、７……カーカス
補助層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 左右一対のビード部と、該ビード部に連らな
   る左右一対のサイドウオール部と、該サイドウオ
   ール部間に位置するトレツド部からなり、該左右
   一対のビード部間に、タイヤ周方向に対するコー
   ド角度が実質的に90゜であるカーカス層が装架さ
   れ、またトレツド部におけるカーカス層の外側
   に、タイヤ周方向に対するコード角度が10゜〜30゜
   で互いに交差する複数層のベルト層を配置してな
   る空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層と前
   記ベルト層の最内層との間に、タイヤ周方向に対
   するコード角度がほぼ0゜のコードからなるカーカ
   ス補助層を介在せしめ、該カーカス補助層のコー
   ドと前記カーカス層のコードとで直交構造を形成
   させたことを特徴とする乗用車用空気入りラジア
   ルタイヤ。