JPH04110206A - 乗用車用ラジアルタイヤ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイヤの軽量化を図りかつ走行時の騒音を低
下しうる乗用車用ラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

乗用車、小型商用車用のタイヤとしては、ベルト層のベ
ルトコードをスチール又はアラミドコードを用いてタガ
効果を高めることにより耐久性の向上が図られていた。

さらに近年高速道路網が整備されるに伴いこれ等の車両
は高速化の要望が高まりつつあり、タイヤにあっても前
記要望を充足すべくベルト層の外側にバンド層を設け、
このようなバンド層を設けることによってタイヤの回転
とともにトレッド部に生じる遠心力によりトレッド部が
半径方向外向に膨出しかつせりあがるいわゆるリフテン
グ減少の発生を抑止していた。その結果、車両の高速化
とともにタイヤも大型化し重量が増大する傾向にあった
。

他方、地球の温暖化、二酸化炭素の増加など地球環境の
悪化が進みつつあり、このような環境悪化を阻止すべく
自動四輪車にあっても燃料の節減が企てられている。

又、車両における燃費低減は、車両重量の低減が最も有
効であり、例えば車両重量１％の低減は燃費を１％向上
させる効果を有し、タイヤにあっても一層の軽量化が要
請されるようになった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記要請に対して、ベルト層のベルトコードをスチール
に代えてスチールと路間等の強さを有するアラミド繊維
を用いたものも市場に存在するが、このものはスチール
に比べて比重の小さい有機繊維を用いることによって、
タイヤ重量を軽減しうるもののスチールコードを用いた
ものに比べて剛性不足による操縦安定性の悪化と、ユニ
フォミテーの低下からパターンノイズが高いという問題
がある。特に１０〜１２ＫＨ，におけるノイズの　増加
が著しい。

発明者らはこのようなタイヤの軽量化と、ノイズの抑制
との２つの問題点を両立させるべく鋭意研究を重ねた結
果、ベルトコードとして、高弾性フィラメントと低弾性
フィラメントとを混合燃すすることにより、該ベルトコ
ードを変曲点下方では低弾性として機能させ、又上方で
は高弾性として機能させることによってパターンノイズ
の発生をスチールコードを用いた場合と同等にまで抑制
しうろことを見出したのである。

本発明は、ベルト層を高弾性フィラメントと、低弾性フ
ィラメントとをより合わせた複合コードからなるベルト
プライを用いることを基本として、パターンノイズが増
大することなくタイヤ重量を軽減でき、省エネルギーを
図りうる乗用車用ラジアルタイヤの提供を目的としてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、トレッド部と、その両端から半径方向内方に
向いて延びるサイドウオール部と、該サイドウオール部
の半径方向両端部に位置するビード部とを具えるととも
に、トレッド部、サイドウオール部を通りタイヤの半径
方向に対してほぼ平行に延びるコードの両端をビード部
内のビードコアのまわりに折返したトロイド状のカーカ
スと、前記トレッド部内方かつカーカスの半径方向外側
に配したベルト層とを設ける一方、前記ベルト層は、有
機繊維からなる高弾性フィラメントと、有機繊維からな
る低弾性フィラメントとをより合わせた複合コードを並
置したベルトプライを用いてなる空気入りタイヤである
。

〔作用〕

ベルト層が高弾性フィラメントと低弾性フィラメントと
より合わせた複合コードからなるベルトコードを具える
ため、該複合コードは変曲点の下方では低弾性域を、上
方では高弾性を併有する。

従って、タイヤ加硫工程時のベルトコートの伸び（約３
、％付近）に対応する弾性は、弾性域であるため高弾性
コードのみによって形成されたものに比べてタイヤの加
硫金型における加硫に際して、生タイヤ内部の内圧によ
りタイヤ外周面を加硫金型内面に複合コードの伸びとと
もに押し付けることができ、高弾性フィラメントを用い
つつタイヤの加硫成形が容易となりかつタイヤ精度も向
上する。従ってタイヤの仕上がり精度が高まることよっ
てノイズを減少させうる。

又、高変形を伴うタイヤの高速回転時には、前に 記ベルトプライの複合コードは高弾性を発揮するため、
ベルト層のタガ効果か向上するためいわゆるベルト層の
リフティングが防止され、スタンデングウエーブの発生
が抑制されることによって、タイヤの高速耐久性は向上
し、振動を抑制する。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基つき説明する。

第１図において乗用車用ラジアルタイヤＴは、トレッド
部２の両端から半径方向内方に向けて延びるサイドウオ
ール部３と、該サイドウオール部３の半径方向内側端に
位置するビード部４とを有しており、さらにタイヤの半
径方向に対してほぼ平行に延びるコードからなりかつ両
端がビードコア４Ａのまわりに折返されるトロイド状の
カーカス５と、トレッド部２の内方かつカーカス５の半
径方向外側に位置するベルト層６とが配置されている。

そして本例ではこのベルト層６の半径方向外側には、バ
ンド層７が該ベルト層６の全中に亘って配置されている
。

ここで、カーカスコードが半径方向に対してほぼ平行に
延びるとは、タイヤ軸線に対して３０゜以内の角度で傾
くを意味し、ラジアルタイヤ、セミラジアルタイヤを包
含する。

前記ベルト層６は、上下２層のベルトプライ６Ａ、６Ｂ
からなり、又上のベルトプライ６Ｂを上のベルトプライ
６Ａに比して広巾とするとともに、ベルトプライ６Ａ、
６Ｂは本実施例では側端をカットされたカットエンド構
造を有する。

ベルト層６のベルトプライ６Ａ、６Ｂは相互に同じ巾で
構成しても異なった巾でもよく父上のベルトプライ６Ａ
を広巾とすることもできる。

前記ベルトプライ６Ａ、６Ｂは、第２図（ａ）に示すよ
うに、高弾性フィラメント１０．、−と、低弾性フィラ
メント１１−、、、とを撚り合わせた複合コード１２を
用いている。

又ベルトコードの傾斜角度はタイヤ周方向に対して１０
°〜０°、好ましくは上、下のベルトプライ６Ａ、６Ｂ
のコードは互いに逆に傾斜させる。

高弾性フィラメント１０は、芳香族ポリアミド繊維、全
芳香族ポリエステル繊維、強度１５ｇ／ｄ以上のポリビ
ニールアルコール繊維又は炭素繊維などであって、弾性
率が１０００ｋｇ／ｍｍ２、好ましくは１５００ｋｇ／
ｍｍ”をこえる高い弾性率を具える繊維を用いている。

又その太さは、１０００〜３０００デニール程度の比較
的細い径のものが用いられる。

さらに、低弾性フィラメント１１として、ナイロン繊維
、ポリエステル繊維又はビニロン繊維など、弾性率が１
０００　ｋｇ／　ｍｍ２以下、好ましくは７００ｋｇ／
ｍｍ”以下のものが用いられる。

このような高弾性フィラメント１０はその一本又は複数
本を同時に下撚りするとともに、同方向に下撚りされた
一本又は複数本の低弾性フィラメント１１とを、逆方向
に撚り合わせることによって前記複合コート１２が形成
される。なお複数本の高弾性フィラメント１０、低弾性
フィラメント１１を用いる場合において、各−本ごとに
下撚りしてもよく、又その複数本を合わせて下撚りする
こともできる。又複合コート１２は、第２図（ａ）に示
すごとく、高弾性フィラメント１０．低弾性フィラメン
ト１１の各１本づつを撚り合わせてもよく、又一方を１
本としかつ他方を複数本とすることも、ともに複数本を
用いて撚り合わせることにより複合コード１２を形成す
ることもできる。

このような複合コード１２に引張力を加えると、第２図
（ｂ）に示すように、撚りを戻しつつ伸長する。又伸長
によって、複合コード１２の初期の撚りピッチＰ１が伸
長によりピッチＰ２に増大する。この伸長が、高弾性フ
ィラメント１０について第３図（ａ）　、（ｂ）に模式
的に示すごとく、初期状態ではコイル状を呈していた該
高弾性フィラメントＩＯＡは所定の伸びによって真直状
のフィラメントＩＯＢとなる。従ってこのような状態か
らは、高弾性フィラメント１０の本来の高い弾性率を発
揮する。このように、高弾性フィラメント１０を予め螺
旋状に巻回することによって、螺旋状態の第３図（ａ）
の状態から真直状態となった第３図（ｂ）に至る間の比
較的伸びが大なる低弾性域と、第３図（ｂ）の状態から
さらに荷重が付加されることによって伸びの小さい高弾
性域とを具えうるのは明らかであり、又第３図（ｂ）に
示す真直となった状態が伸び一応カカーブの変曲点を形
成する。

複合コード１２においては、このように変曲点■が、伸
びの２〜７％の範囲に位置するように設定する。複合コ
ード１２は、高弾性フィラメント１０と低弾性フィラメ
ント１１との撚り合わせ体であり、従って第２図（ｂ）
に示すごとく、高弾性フィラメント１０、低弾性フィラ
メント１１は荷重を付加したときにも捩れが有しており
、従って、その変曲点Ｖは第３図（ａ）、（ｂ）の模式
的な場合に比しては顕著とはならない。複合コード１２
の応力−伸び曲線を第４図に例示している。

同図において、曲線ａは、ナイロン１２６０ｄの低弾性
フィラメント１１の、又曲線すは１５００ｄの芳香族ポ
リアミドからなる高弾性フィラメン）１０の伸び曲線を
示している。又これらの高弾性フィラメント１０を２本
、低弾性フィラメント１１を１本を撚り合わせた複合コ
ード１２の場合を曲線Ｃで示している。曲線Ｃは、曲線
ａと曲線すとの間に位置し、かつ変曲点■か伸び２〜７
％の範囲にあることがわかる。なお複合コード１２にお
いて、前記変曲点Ｖとは、伸びＯの状態における曲線に
接する接線Ｓ１と、破断点において曲線Ｃに引いた接線
Ｓ２とが交わる交点Ｘを通る垂直線との交わり点として
定義している。

又複合コード１２は、前記変曲点■から破断点に至る高
弾性域と、伸びＯである原点から変曲点■に至る低弾性
域とを具えるとともに、高弾性域の弾性率ＥＨと低弾性
域の弾性率ＥＬとの比ＥＨ／ＥＬを２〜１０の範囲とし
ている。このような複合コード１２は、高弾性フィラメ
ントの太さ、本数、弾性率、低弾性フィラメントの太さ
、本数、弾性率等を適宜選定するとともに、フィラメン
ト角度等撚り合わせ条件の調整によって、第４図に示す
ごとく、前記範囲を満たしうる複合コード１２を形成で
きる。また複合コード１２、高弾性フィラメント１０．
低弾性フィラメント１０に施す延伸処理の選択によって
も調整できる。

なお前記変曲点■が伸び２〜７％の範囲に存在すること
によって、タイヤ生産時において、生タイヤを加硫金型
に装着しかつ生タイヤ内に内圧を充填したとき、該内圧
によって、バンド層７は、複合コード１２の伸長によっ
て膨出し、外周面を金型内面に押しつけることにより、
そのトレッド部２に、金型に形成された溝形状を刻設で
きる。

なお生タイヤへの内圧充填に伴う膨出は、複合コード１
２の低弾性域における伸長によって行う。

このため、変曲点■を伸び２〜７％の範囲に設定してい
る。なお内圧充填による金型内の必要な複合コード１２
の伸びを、前記変曲点Ｖ付近に位置させるのがよい。こ
れによって、成形されたタイヤへのインフレット及び高
速回転時に作用する遠心力に基づくタイヤの膨張を高弾
性域によって第８図に示すごとく抑制しうる。このため
、高弾性域の弾性率ＥＨと低弾性域の弾性率ＥＬとの比
ＥＨ／ＥＬを２〜１０としている。２以下のとき前記抑
制効果に乏しく、又１０をこえるのはタイヤバランス上
からも不要である。

バンド層７は１枚以上、本実施では２枚のバンドブライ
７Ａ、７Ａからなり、該バントプライ７Ａは長尺、小中
の帯状ブライ２０をベルト層７の外側に巻付ることによ
り形成される。

帯状ブライ２０は、第５図に示すごとく１本又は平行に
配した複数本、本実施例では２本のバンドコード２１を
コーテングゴム２２に埋設してなり、前記バンドコード
２１は、例えばナイロン、テフロン、芳香族ポリアラミ
ド、ポリエステル等の有機繊維コードが用いられる。な
おナイロン繊維は、他の有機繊維に比べて弾性伸びが大
きく、該ナイロン繊維からなる帯状ブライをベルト層６
の外側に巻き付けることによって、ベルト層６をタイヤ
半径方向内側に押付はベルト層６の移動を効率よく阻止
することができる。

バンドプライ７Ａは、該バンド層７の一方の端線を起点
として、タイヤ赤道ＣＬをこえ他方の破線に向かってか
つタイヤ赤道ＣＬと略平行に螺旋状に巻回することによ
り形成される。本実施例では、帯状ブライ２０の巻付に
際して第６図に示す如く、該帯状フライ２０の対向する
側縁２０ａ。

２０ａ近傍をラップさせて巻回している。従って帯状ブ
ライ２０の緩みを防止している。

なお帯状ブライ２０をタイヤ周方向に螺旋巻し形成した
ため、タイヤ周方向と交差する向きの継目が生じないた
め、走行時の走行安定性と乗り心地とを一層高めうると
ともに騒音の一層低下を図りうる。

なおバンド層７をモノブライからなるバンドブライによ
って形成する一方、ベルト層６を前記構成の帯状ブライ
の螺旋巻きにからなるベルトプライ６Ａを構成してもよ
い。

この場合、ベルト層を構成する帯状ブライのコードは、
有機繊維からなる低弾性フィラメントとをより合わせて
形成してなる複合コードを用いる。

〔具体例〕

タイヤサイズが１９５／６　　Ｒ１４でありかつ第１図
に示す構成のタイヤについて第１表に示す仕様で試作（
実施例）するとともに、従来の仕様のタイヤ（比較例１
．２）とのタイヤ重量及び走行時の騒音を比較した。

なおタイヤ重量は、チューブ、リムを含まない正味重量
をそれぞれ測定し比較例１を１００とする指数で表示し
た。数値が小なるほと軽いことを示す。又騒音レベルは
試供タイヤを車両に装着するとともに該タイヤから１ｍ
離れた位置におけるオーバーオールの騒音レベルを測定
し、比較例１を１００とする指数で示した。数値が小さ
いほど騒音が小であることを示す。

実施例のものは、比較例１のものに比べて騒音が著増す
ることなく重量を軽減することができ、又比較例２のも
のに比べて騒音を低下し得たが確認できた。

〔発明の効果〕

斜上の如く本発明の乗用車用ラジアルタイヤは、ベルト
層を有機繊維からなる高弾性フィラメントと、有機繊維
からなる低弾性フィラメントとをより合わせた複合コー
ドを具えているため、タイヤの諸性能を低下させること
なく又ユニフォミリティを均一化しタイヤを軽量化でき
、燃費、騒音を低減でき乗用車用タイヤとして好適に採
用しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す断面図、第２図（ａ）
は複合コードを例示する正面図、第２図（ｂ）はその伸
長状態を示す正面図、第３図（ａ）（ｂ）は高弾性フィ
ラメントの初期および伸びた状態を模式的に示す正面図
、第４図はコードの伸び曲線の一例を示す線図、第５図
ベルトプライを形成する帯状プライの一例を示す斜視図
、第６図は帯状プライの巻付けを示す断面図である。 ２・・・トレッド部、　　３・・・サイドウオール部、
４・・・ビード部、　　４Ａ・・・ビードコア、５・・
・カーカス、　６・・・ベルト層、６Ａ・・・ベルトプ
ライ、ｌＯ・・・高弾性フィラメント、１１・・・低弾
性フィラメント。 特許出願人　　　　住友ゴム工業株式会社代理人　弁理
士　　苗　　村　　　正 第２図（ｂ） 第３ 図（ｂ） ｆｉ＆２ 図（ａ） 第３ 図（ａ） 第４ 図 神び゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トレッド部と、その両端から半径方向内方に向いて
   延びるサイドウォール部と、該サイドウォール部の半径
   方向両端部に位置するビード部とを具えるとともに、ト
   レッド部、サイドウォール部を通りタイヤの半径方向に
   対してほぼ平行に延びるコードの両端をビード部内のビ
   ードコアのまわりに折返したトロイド状のカーカスと、
   前記トレッド部内方かつカーカスの半径方向外側に配し
   たベルト層とを設ける一方、前記ベルト層は、有機繊維
   からなる高弾性フィラメントと、有機繊維からなる低弾
   性フィラメントとをより合わせた複合コードを並置した
   ベルトプライを用いてなる空気入りタイヤ。 ２　前記高弾性フィラメントは、芳香族ポリアミド繊維
   、全芳香族ポリエステル繊維又は強度１５ｇ／ｄ以上の
   ポリビニールアルコール繊維からなる有機繊維であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。 ３　前記低弾性フィラメントは、ナイロン繊維、ポリエ
   ステル繊維又はビニロン繊維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。 ４　前記複合コードは、下撚りされた一本以上の高弾性
   フィラメントと、同方向に下撚りされた一本以上の低弾
   性フィラメントとを、逆方向に撚り合わせることにより
   形成されたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。 ５　前記複合コードは、その応力−伸び曲線が原点から
   変曲点に至る低弾性域と、変曲点をこえる高弾性域とを
   有しかつ前記変曲点は伸び２〜７％の範囲にありしかも
   高弾性域の弾性率ＥＨと低弾性域の弾性率ＥＬとの比Ｅ
   Ｈ／ＥＬは２〜１０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。