JPH02193701A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、タイヤのユニフォーミティ（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空気入りラジアルタイヤに関
する。

〔従来の技術〕

従来、第５図および第６図に示すように、高速性能に優
れたラジアルタイヤとして、左右−対のビード部１．１
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、トレッド
部３におけるカーカス層４上に、タイヤ周方向ＥＥ”に
対するコードの角度が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Ｎ５の
最外層５ｕ上に、カバー層６を配置したものがある。な
お、６ａはカバー層６を構成するコード、５ａはベルト
層５を構成するコード、５ｄは最内層部に位置するベル
ト層５を表わす。

この従来のタイヤは、カーカス層４とベルト１１５ｄと
が互いに隣接し、相互に接着されているため、タイヤ成
形加硫時に、コードがタイヤ断面方向（タイヤ幅方向）
に配置されたカーカスＮ４とコードがタイヤ周方向に対
し１０°〜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中のカ
ーカス層４がタイヤショルダ一部付近でタイヤ断面方向
と実質２゛〜３゛ずれて成形加硫されてしまっていた。

このようにカーカスコードの位置がずれて不均一に配置
されたことによって、タイヤユニフォーミティ、特にＬ
ＦＶ（Ｌａｔｅｒａｌ　Ｆｏｒｃｅ　Ｖａｒｉａｔｉｏ
ｎ）の悪化が避けられなかった。

また、カバー層６は、ベルト層５を補強して、高速走行
時のベルト層５のせり上がりを防止し、さらにベルト層
５と相俟っ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Ｊ’ｉ６のコード６ａには、一
般に、ナイロンコードのような熱収縮性材料からなるテ
キスタイルコードが用いられ、しかもこのコード６ａは
タイヤ周方向ＥＥ”に対して略Ｏ°に配置されている。

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７図（Ａ）およ
び（Ｂ）に示すように、このベルト層５の最外層上に、
コード６ａをタイヤ周方向に対してほぼＯｏ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１
１とする（第７図（Ａ）参照）。次に、トレンド部３等
のタイヤ構成部材を配置した後、この未加硫のタイヤを
加硫モールド（図示していない）内で加圧加熱すること
により加硫して製品タイヤとしている。この加硫後のタ
イヤの状況を第７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っている。

このようなリフトがかけられた時、カーカスＮ４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、前述したようにカバーコードがタ
イヤ周方向に対して略Ｏ°に配置されている関係上成長
することができない。

従ってカバー層６の成長は、これを構成する各コード６
ａが伸びるかまたはそのスプライス部６１において各端
末部６２．６３が相互にずれることによるほかなかった
。

しかしながら、コード６ａの抗張力に比較してスプライ
ス部６１の粘着く接着）力は小さいから、前記成長は殆
どスプライス部６１のずれによるしかなかった。これに
より、スプライス部の長さ１２は、加硫前の１１より短
くなる。この結果、ベルト層５及びトレンド部３の成長
も、その殆どが上述したスプライス部６１とこれに隣接
している部分で行なわれてしまっていた。このため、タ
イヤ周上に不均一部分が生じ、この不均一性は自動車の
高速走行時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なっていた。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ど前記スプライス部から剥離故障が
発生することからも裏付けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述した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、カバー層が
配置されている場合に生ずるカバー層のスプライス部の
局部変形を小さ（し、タイヤユニフォーミティを向上さ
せて操縦安定性を高水準に維持しかつ高速耐久性を向上
させた空気入りラジアルタイヤを提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、カーカス層上にベルト層が配置されてなる空
気入りタイヤにおいて、前記カーカス層と最内層に位置
するベルト層との間にタイヤ周方向に対するコード角度
が略０°のカーカス補助層を介在せしめ、このカーカス
補助層と前記カーカス層とで直交構造を形成させ、さら
に該カーカス補助層のコードを単一のモノフィラメント
からなる無撚りのポリアミド繊維とし、その断面形状が
長径ａと短径すとの比αが１．５以上である偏平であっ
て、長径方向をタイヤ幅方向に向けて前記モノフィラメ
ントが並列に配置されていることを特徴とする空気入り
ラジアルタイヤを要旨とする。

以下、図を参照してこの手段につき詳しく説明する。な
お、第５図および第６図における番号は、以下の図にお
いても同じ箇所を示す番号として準用する。

第１図は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す
子午線方向半断面説明図、第２図はそのカーカス層−カ
ーカス補助層−ベルト層の積層状態を示す展開平面図で
ある。

（１）本発明では、第１図および第２図に示すように、
カーカス層４と最内層に位置するベルト層５ｄとの間に
、タイヤ周方向ＥＥ’　に対するコードの角度が略Ｏ°
のコードから構成されたカーカス補助層７が介在してい
る。

カーカス層４のコードとしては、ナイロン。

ポリエステル等の打機繊維が一般に使用され、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、他にアラミツド繊維と称される芳香族ポリアミド繊
維からなるコードを用いてもよい。

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Ｏ゛であってカーカス層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２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のカーカスコード４ａとが互いに直交
し、これによりカーカス補助層７とカーカスＮ４とで直
交構造が形成される。

このようにして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敗して互いに直角に
なっている。したがって、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的
にタイヤ断面方向に配置されることになり、タイヤユニ
フォーミティ、特にＬＦＶを向上させることができる。

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、本発明のタイヤの場合は、カーカス補助層を介在
させることによって形成される直交構造もタイヤの断面
形状を保持する役割を有する。このため、ベルトＮ５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に対して有効に機
能することになる。

さらに第５図に示した従来のラジアルタイヤのように、
ベルト層５の上にカバー層６を配置した場合には、本発
明のタイヤではカーカス補助層７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、従来のラジアル
タイヤの不具合であったカバー層スプライス部の局部変
形が生じ難くなる。これは、上下コード層によってカー
カス補助層７が挟まれているので、従来のベルト層５ｕ
の上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７のスプライス部での局部変形が従来タイヤ
に比して小さくなるからである。

（２）　　上記カーカス補助層を構成するコードとして
、単一のモノフィラメントからなる無撚りのポリアミド
繊維を使用する。

一般に、従来のタイヤコードは、細い複数のマルチフィ
ラメントを束ねてなっており、コードに収束性、耐疲労
性をもたせるために一定の撚りがかけられている。これ
に対し、本発明では、単一のモノフィラメントからなる
無撚りのポリアミド繊維を使用する。これは、コードを
構成する繊維が比較的デニールの大きい１本のモノフィ
ラメントよりなっているもので、高いモジュラスを得る
ために撚りがかけられていないのである。ポリアミド繊
維としては、例えば、繊維形成性を有するナイロン６６
（ポリヘキサメチレンアジパミド）、ナイロン６　（ポ
リカプロラクタム）、ナイロン４６（ポリテトラメチレ
ンアジパミド）などを挙げることができる。

（３）　　この無撚りのモノフィラメントの断面形状を
偏平とし、長径ａと短径すとの比αを１．５以上として
いる（α＝　ａ　／　ｂ≧１．５）。

偏平としたのは、下記により耐久性（耐疲労性）を向上
させるためである。すなわち、第３図（Ａ）、　　（Ｂ
）に示すように同じ断面積で断面形状がそれぞれ異なる
断面円形状コードｍおよび断面偏平状コードｎについて
、それぞれ同じ曲げ変形力を与えたときにコード内に発
生する曲げ歪は下記式で表わされる。

ε＝εｏ＋ＺＫ ただし、ε。：曲げの中立軸ｔでの歪 ２：曲げの中立軸ｔからの 距離 に：曲率変化 したがって、Ｚが大きくなると発生する曲げ歪が大きく
なる。円形のコードｍのＺの最大値Ｚ□８は偏平のコー
ドｎのＺの最大値Ｚ　ｍｉｘよりも大きいため、単一フ
ィラメントからなる無撚りのコードにおいては、撚りを
かけないことによる耐疲労性の低下をその断面形状をコ
ードｎのように偏平することにより、コード内に発生す
る曲げ歪を小さくして防ぐことができるのである。

このように偏平とした場合、コードｎを拡大して示す第
４図において、長径ａと短径すとの比αが１．５未満で
は耐疲労性の低下を十分に防止できない。そこで、本発
明ては、α＝　ａ　／　ｂ≧１．５としているのである
。

また、コードｎの配置に際しては、長径側をタイヤ幅方
向に向けて並列に配置しなければならない。これによっ
て、カーカス補助層の厚さがコードｍを配置した場合に
比して小さくなるので、曲げ歪を小さくすることができ
るからである。

（４）本発明では、上述したことに加えて、接着熱処理
後のコードの物性値が、すなわち２．２５ｇ／ｄ荷重時
の伸び率が６．５％以下でかつ１５０℃での熱収縮率が
４．５％以下であることが好ましい。

ここで、接着熱処理とは、ゴムとの接着性を高めるため
にコードを常法によりＲＦＬ処理した後に熱処理するこ
とをいう。また、熱収縮率は、１５０℃で３０分間処理
した後の収縮率である。

コードの２．２５　ｇ／ｄ荷重時の伸び率が６．５％超
であると初期モジュラスが低くなり、カーカス補助層の
コードとして用いた場合に高速性の向上が得られない。

また、１５０℃での熱収縮率が４．５％超の場合、タイ
ヤ加硫中にコードの収縮が大となり、タイヤ周上におけ
る不均一さが顕著となり、ユニフォーミティが悪化して
しまう。

以下、実施例を示して本発明の効果を具体的に説明する
。

〔実施例〕

第１図および第２図において、カーカス層４と最内層に
位置するベルト層５ｄとの間に介在させるカーカス補助
Ｎ７として、モノフィラメントコードを適用したタイヤ
（本発明タイヤ）、および次のナイロン繊維コードを適
用したタイヤ（従来タイヤ）を試作した。

モノフィラメン　コード： ３０００デニールのナイロン６６のモノフィラメントで
、偏平比α＝３とした無撚りのコードを作製し、このコ
ードをレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦ
Ｌ）接着剤で処理し、２２０℃で２．０／１．０　ｇ／
ｄの張力下に熱処理し、２゜２５ｇ／ｄの荷重下の伸び
率が６３０χ、１５０℃での乾熱収縮率が３．５χであ
る接着処理コードを作製し、これをカーカス補助層のコ
ードとして使用した（コードはその長径方向をタイヤ幅
方向に向けて並列に配置）。

ナイロン６６゛　　コード： ８４０Ｄのナイロン６６繊維コードを２本引揃えて撚糸
し、上撚数が４６回／１０ｃｍ　、下撚数が４６回／１
０ｃｍ　、撚係数Ｋが１８８５の撚りコードを作製した
（Ｋ−Ｔ、／′ｆ５、Ｔは撚数（回／１０ｃｍ）　、Ｄ
はコードの総デニール数を示す）。

このコードを前記ＲＦＬ接着剤で処理し、２２０℃で２
．０／２．０　ｇ／ｄの張力下に熱処理し、２゜２５ｇ
／ｄの荷重下の伸び率が７．０χ、１５０℃での乾熱収
縮率が５．０χである接着処理コードを作製し、これを
カーカス補助層のコードとして使用した。

なお、参考のために、第５図および第６図に示す如くベ
ルト層５の上に、上記ナイロン６６繊維コードからなる
カバー層６を配置したタイヤ（対比タイヤ）を作製した
。

これらの３種類のタイヤの寸法は次の通りである。

タイヤサイズ：　　１８５／７０Ｒ１３Ｂ５１　。

ベルト層　： （１１スチールコードの構成＝　（３者同じ）、１×５
　（素線径０．２５）、 ４０エンド（５０鶴幅当りのコード 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（コードは上下層互いに交差）　（３者
同じ）。

カーカス層：　１５００ｄ／　２のポリエステルコード
１プライ、コード角度はタイヤ 周方向に対し９０”　　（３者同じ）。

これらのタイヤにつき、次の試験を行った。

その結果を表１に示す。

タイヤユニフォーミーイ　　・ ＜１）　　ＲＦＶ　（Ｒａｄｉａｌ　Ｆｏｒｃｅ　Ｖａ
ｒｉａｔｉｏｎ）、Ｌ　Ｆ　Ｖ　（Ｌａｔｅｒａｌ　Ｆ
ｏｒｃｅ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）。

ＪＡＳＯＣ６０７ｒ自動車用タイヤのユニフォーミティ
試験方法」に準拠して行った。

（２）　　フリーランアウト。

フリーランアウトとはタイヤ−同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ルール値とする。

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ＪＡＳＯＣ６０７に準じて測定した。

Ｍ３１ｕＬ久牲ｌ鴇１上 室内高速耐久試験の試験条件は 内圧　Ｐ　＝　３．０　ｋｇ／ｃｄ 荷重　Ｗ　＝　ＪＡＴＭＡ設計常用設計常用荷重４連０ 毎加速 ・ドラム径＝１７０７ｆｌ でタイヤが破壊するまで走行する。

（本頁以下余白） 表１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っているこトが判る。また、Ｒ
ＦＶ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っている
。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判る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、カーカス層とベル
ト層との間にカーカス補助層を介在せしめ、このカーカ
ス補助層とカーカス層とで直交構造を形成させ、さらに
カーカス補助層のコードを単一のモノフィラメントから
なる無撚りのポリアミド繊維とし、その断面形状を長径
ａと短径すとの比αが１．５以上である偏平とし、長径
方向をタイヤ幅方向に向けてモノフィラメントを並列に
配置したために、タイヤユニフォーミティを向上させる
と共に高速耐久性を向上させることが可能となる。

【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一例を示す
子午線方向半断面図、第２図はその展開平面図、第３図
（Ａ）、　　（Ｂ）はそれぞれコード配列を示す説明図
、第４図は第３図（Ｂ）におけるコードの拡大説明図、
第５図は従来の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線
方向半断面図、第６図はその展開平面図、第７図（Ａ）
（Ｂ）はタイヤの製造過程におけるカバー層のスプライ
ス部のずれの発生状況を示す説明図である。 １・・・ビード部、３・・・トレッド部、４・・・カー
カス層−２５・・・ベルト層、５ｕ・・・ベルト最外層
、５ｄ・・・ベルト最内層、６・・・カバー層、７・・
・カーカス補助層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カーカス層上にベルト層が配置されてなる空気入りタイ
   ヤにおいて、前記カーカス層と最内層に位置するベルト
   層との間にタイヤ周方向に対するコード角度が略０°の
   カーカス補助層を介在せしめ、このカーカス補助層と前
   記カーカス層とで直交構造を形成させ、さらに該カーカ
   ス補助層のコードを単一のモノフィラメントからなる無
   撚りのポリアミド繊維とし、その断面形状が長径ａと短
   径ｂとの比αが１．５以上である偏平であって、長径方
   向をタイヤ幅方向に向けて前記モノフィラメントが並列
   に配置されていることを特徴とする空気入りラジアルタ
   イヤ。