JPH04356205A - ラジアルタイヤ - Google Patents
ラジアルタイヤInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
操縦安定性能・高速耐久性能等を維持しつつ、軽量化を
達成しうるラジアルタイヤに関する。
能、高速耐久性能、操縦安定性能、低燃費性能等のラジ
アルタイヤの優れた性能を高めるため、スチールコード
からなるブレーカー、いわゆるスチールブレーカーを有
するものが主流となっている。さらに近年、自動車の高
速走行性能の向上に伴いスチールブレーカーのタイヤ半
径方向外側にタイヤ周方向に実質的に平行にナイロンコ
ードを配列したバンドを有するものもある。これらは、
スチールブレーカーによって、強力なタガ効果を発揮し
、前記の諸性能を確保し、さらにバンドによって高速走
行中のブレーカーの面外変形を抑制して特にブレーカー
コードエッジの歪みを減少させることで高速耐久性能を
向上させるものである。
ヤ重量減少の要請が強い。前記スチールブレーカーは、
強力なタガ効果をタイヤに与える反面、タイヤ重量を増
加させている。スチールコードの強力を有しつつ、重量
を低減できるコード材料として、芳香族ポリアミド繊維
がある。これをブレーカー等のタイヤ補強部材に適用す
ることは以前から提言されているが、芳香族ポリアミド
繊維コードは圧縮剛性が低くブレーカーに適用するとブ
レーカー剛性低下のため高速耐久性能を低下させるとい
う問題があった。また、ブレーカー剛性の低下による操
縦安定性能減少の問題も生じさせる。
ドからなるブレーカーに、その欠点を補うべく、ナイロ
ンコードからなるバンドを配置したものを作成し、試験
を行ったが、ナイロンコードの熱収縮性、芳香族ポリア
ミド繊維コードブレーカーの圧縮剛性不足により寸法変
化が大きく、歪みが増大し、溝底のクラック(以下『T
GC』という)が発生した。すなわち、タイヤの加硫中
の熱により、タイヤ周方向に実質的に平行に配列したバ
ンドのナイロンコードが収縮する。ブレーカーコードが
スチールであれば、高い圧縮剛性により変化は少ないが
、芳香族ポリアミドコードのように圧縮剛性が低いと該
バンドコードの圧縮力に抗しきれず、タイヤ全体の外形
が収縮する。このタイヤをリムに組み、内圧を充填し、
さらに走行させると、タイヤの外形は、増加してタイヤ
各部に歪みが発生する。この歪みは特にトレッドの溝底
で顕著であり、走行中の歪みとあいまって、TGCを発
生せしめる。
能・高速耐久性能等のラジアルタイヤの優れた諸性能を
維持しつつ、軽量化を達成することを目的とする。
ッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコ
アの回りにタイヤの内側から外側にかけて巻き上げられ
て係止されたラジアル方向に複数のコードを配列してな
るカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に
ブレーカーと、該ブレーカーのタイヤ半径方向外側で環
状トレッドのタイヤ半径方向内側にバンドを有し、該ブ
レーカーと該バンドが下記の特徴を備えたラジアルタイ
ヤである。
維、全芳香族ポリエステル繊維、強度15g/d以上の
ポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、又は、ガラス繊
維からなるコードを含む2層以上のカットブレーカー層
から形成され、各コードはタイヤ周方向に対し、10〜
30°の角度をなし、該各層のコードは隣接する他の層
のコードと交差するように配置されていること。
強度が2.5g/d以下であり、6g/dの強度付与時
における伸張率が8%以下であって、高弾性フィラメン
トからなる下撚りコードと低弾性フィラメントからなる
下撚りコードを合わせて上撚りしてなる複合コードの1
本又は複数本を平行に引き揃えてなるリボンを、螺旋状
に連続して巻き付けた構造を有し、各コードはタイヤ周
方向に対し0〜3°の角度を有していること。
1において、タイヤ1は、トレッド部2からサイドウォ
ール部3を経てビード部4のビードコア5の回りにタイ
ヤの内側から外側にかけて巻き上げられたカーカス層6
を有する。該カーカス層6は、コードを平行に配列した
1また複数のプライからなる。該カーカスのコードは、
ポリエステル、ナイロン、レーヨン、芳香族ポリアミド
、又は、スチール等からなる。図1は、カーカス層が1
枚のプライから構成される例を示しているが、複数プラ
イをビードコアの回りに巻き上げることもでき、また、
ビードコアのタイヤ軸方向外側からビードコアのタイヤ
半径方向内側に巻き下ろしたプライを有するものであっ
てもよい(図示せず)。
イヤ赤道面O−Oに垂直に配列されたラジアル構造を形
成する。ビードコア5のタイヤ半径方向外側には、JI
SA硬度が60〜90の比較的硬いゴムからなり、先細
の三角断面形状を有するビードエイペックス7が配置さ
れて、カーカス6の巻き上げ部と本体部との間に形成さ
れる空間を充填して各部材を安定させるとともに、ビー
ド部4の剛性を高めて、タイヤの操縦安定性能を向上さ
せる。ビード部4におけるカーカス6のタイヤ軸方向の
外側及び内側を覆うようにビード補強層8が配置されて
、ビード部の剛性を高めて操縦安定性能を向上させると
ともにビード部4の構造耐久性能も向上させる。
ブレーカー9が配置される。本例では、2層からなるも
のを図示している。ブレーカー9は、タイヤの周方向に
10〜30°の比較的小さい角度で傾いた複数のコード
を含む。2層のコードは他の層のコードと互いに交差す
るように配置されている。これらのコードは、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以上のポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、又は
、ガラス繊維から形成される。
れブレーカーの端部にコードエッジが周方向に並ぶ、い
わゆるカットブレーカー構造を形成している。芳香族ポ
リエステル繊維、強度15g/d以上のポリビニルアル
コール繊維、炭素繊維、又は、ガラス繊維から形成され
た有機繊維コード、炭素繊維コード、又は、ガラス繊維
コードは、スチールコードに匹敵する引っ張りモジュラ
スを有し、タイヤの周方向剛性を維持し、周方向の引っ
張りに関しては充分なタガ効果を発揮しうる。そして、
スチールコードに較べ、重量は軽くタイヤの軽量化を達
成しうる。芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステ
ル繊維、もしくは、強度15g/d以上のポリビニルア
ルコール繊維をコードとして使用する場合は、以下の式
で表される撚り係数NTが、0.35から0.60の範
囲にあることが好ましい。 NT=N×(0.139×D/ρ)0.5 ×10−3
N:10cm当たりの撚り数 D:コードのトータルデニールの1/2ρ:繊維の比重
イヤの加硫工程において必要な伸びが確保しえず、0.
60を超えるとタガ効果が減少する。
バンド10が配置される。図1に示した例では、該バン
ド10は1層からなる中央部10Aと2層からなる側方
部10Bからなる。タイヤ1が、高速、例えば200〜
300km/hの速度で走行する際、トレッド2の質量
によって生じる遠心力でタイヤの外径は増加する。この
外径変化はブレーカーのエッジ部で大きく、タイヤのシ
ョルダー部が相対的にタイヤ半径方向外側に移動するよ
うな挙動、いわゆるリフティング現象が発生する。この
ため、ブレーカーエッジでのブレーカーの歪みが大きく
なり、ブレーカー端部での損傷となって現れる。これを
防止するため本例では、側方部10Bのバンドを2層と
して、該リフティング現象を防止している。
中央部が存在せず、側方部のみに配置したもの、また、
ブレーカーのエッジからエッジまで全て1層または2層
に均等に覆うような構造もとることができる。(図示せ
ず)
する強度が2.5g/d以下であることを要する。タイ
ヤ製造工程において、各部材を全て積層し生カバーを形
成した後、加硫機に取りつけられたモールド内で加硫さ
れる。モールドの内径は、生カバーの外径より大きく、
空気又はスチームの圧力により、生カバーはモールド内
面に押しつけられる。このとき、生カバーの周長は、(
モールド内径/生カバー外径−1)×100〔%〕だけ
伸張する。通常この比率は3%程度に設定される。バン
ド10のコードの3%伸張時に対応する強度が2.5g
/dを超えると、この加硫工程における生カバーの拡径
がスムーズに行われず、タイヤのユニフォミティ(均一
性)不良となって現れる。好ましくは1〜2.5g/d
に設定される。1g/d未満のコードは当該コードを製
造する上で困難が生じるからである。
時における伸張率は8%以下であることを必要とする。 タイヤが車両に装着されて、高速で走行する場合は、タ
イヤの周方向に一定のモジュラスを必要とする。バンド
10のコードの6g/dの強度付与時における伸張率が
8%を超えると、高速走行中のタガ効果が不足する。望
ましくは4〜8%に設定される。4%未満のコードは当
該コードを製造する上で困難が生じるからである。さら
に望ましくは4〜6.5%に設定される。このようなコ
ードの特性は、高弾性フィラメントからなる下撚りコー
ドと、低弾性フィラメントからなる下撚りコードを互い
に撚り合わせて1本のコードとすることによって得るこ
とができる。高弾性フィラメントとしては例えば芳香族
ポリアミドが、低弾性フィラメントとしては66ナイロ
ン等が好適に使用される。
性能が減少し、前述したタイヤの寸法変化によって発生
するTGCを有効に防止することができる。
ードの1本又は複数本を平行に引き揃えてなるリボンを
、螺旋状に連続して巻き付けて形成される。この構造に
よって、バンドのジョイント部が不要となり、ジョイン
ト部を起点とした損傷、ユニフォミティ不良を防止する
ことができる。各コードはこの螺旋状に連続して巻き付
ける構造をとることによってタイヤ周方向に対し0〜3
°の角度を有する。ブレーカーコードがタイヤ周方向に
10〜30°の角度を有し、かつ、各層のコードは互い
に交差し、そのタイヤ半径方向外側に配置されたバンド
のコードが0〜3°の角度を有することによって、ブレ
ーカーコード、バンドコードが三角形トラス構造を形成
する。これによって、ブレーカー/バンドの複合体はそ
の面内曲げ剛性が増加し、芳香族ポリアミド繊維、全芳
香族ポリエステル繊維、もしくは、強度15g/d以上
のポリビニルアルコール繊維から形成された有機繊維コ
ード、炭素繊維コード、又は、ガラス繊維コードをブレ
ーカーに使用することによる圧縮剛性の不足を補い、構
造耐久性能、操縦安定性能等の低下を防止することがで
きる。
様で7種類のタイヤを試作し、各種の試験を行った。そ
の結果も表1、表2に示す。
〜5に比べて、高速耐久性能、耐TGC性能を表す寸法
変化、操縦安定性能、乗心地、転動抵抗の各種性能を満
足するレベルに維持しつつ、タイヤ重量の軽減すること
ができた。表1、表2中、「高速耐久性能評価」は、E
CE30の規格の条件で損傷発生まで速度を10km/
hづつステップアップさせていく。比較例2の損傷発生
レベルを0として、それとの差を表記している。(例
+20は比較例2より20km/h高いレベルである
ことを示している。)「寸法変化」は、内圧0.1kg
/cm2から2.0kg/cm2までの外径の変化率を
表す。「操縦安定性能」「乗心地」は、各タイヤを排気
量2000ccの国産車に装着して、テストコースを走
行したときのドライバーの官能評価結果を5点評価で示
す。「転動抵抗」は、室内台上試験機において、速度8
0km/hでの転動抵抗の値を比較例2を100とした
ときの指数で表す。 「耐フラットスポット性能」は、各タイヤを正規リムに
組み正規内圧を充填し、室内台上試験機で速度60km
/hで30分間走行させた後、荷重をかけた状態で1昼
夜放置し、再度走行させて測定したフォースヴァリエー
ション(FV)のピークトゥーピーク値を読み取り、そ
の値を比較例2を100とした指数でしめしたものであ
って、数値が小さいほど耐フラットスポット性能が良好
であることを表す。
耐TGC性能・操縦安定性能・乗心地・転動抵抗の各種
性能を維持しつつ、タイヤ重量の軽減することができた
。
る。
ある。
ある。
ある。
ッド 3 サイドウォール 4 ビード部 5 ビードコア 6 カーカス 7 ビードエイペックス 8 ビード補強層 9 ブレーカー 10 バンド
Claims (4)
- 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアの回りにタイヤの内側から外側にか
けて巻き上げられて係止されたラジアル方向に複数のコ
ードを配列してなるカーカス層と、該カーカス層のタイ
ヤ半径方向外側にブレーカーと、該ブレーカーのタイヤ
半径方向外側で環状トレッドのタイヤ半径方向内側にバ
ンドを有し、該ブレーカーと該バンドが下記の特徴を備
えたラジアルタイヤ。 (A) ブレーカー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以上のポリビニルア
ルコール繊維、炭素繊維、又は、ガラス繊維からなるコ
ードを含む2層以上のカットブレーカー層から形成され
、各コードはタイヤ周方向に対し、10〜30°の角度
をなし、該各層のコードは隣接する他の層のコードと交
差するように配置されていること。 (B) バンドは、3%伸張時に対応する強度が2.5
g/d以下であり、6g/dの強度付与時における伸張
率が8%以下であって、高弾性フィラメントからなる下
撚りコードと低弾性フィラメントからなる下撚りコード
を合わせて上撚りしてなる複合コードの1本又は複数本
を平行に引き揃えてなるリボンを、螺旋状に連続して巻
き付けた構造を有し、各コードはタイヤ周方向に対し0
〜3°の角度を有していること。 - 【請求項2】前記ブレーカーのコードは以下の式で表さ
れる撚り係数NTが0.35〜0.60の範囲にあるこ
とを特徴とする請求項(1) 記載のラジアルタイヤ。 NT=N×(0.139×D/ρ)0.5 ×10−3
N:10cm当たりの撚り数 D:コードのトータルデニールの1/2ρ:繊維の比重 - 【請求項3】前記高弾性フィラメントが芳香族ポリアミ
ド繊維からなり、前記低弾性フィラメントがナイロンか
らなることを特徴とする請求項(1) 又は(2) 記
載のラジアルタイヤ。 - 【請求項4】前記複合コードの6g/dの強度付与時に
おける伸張率が6.5%以下であることを特徴とする請
求項(1) 乃至(3) 記載のラジアルタイヤ。
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