JPH0443801B2 - - Google Patents

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JPH0443801B2
JPH0443801B2 JP59076650A JP7665084A JPH0443801B2 JP H0443801 B2 JPH0443801 B2 JP H0443801B2 JP 59076650 A JP59076650 A JP 59076650A JP 7665084 A JP7665084 A JP 7665084A JP H0443801 B2 JPH0443801 B2 JP H0443801B2
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JP
Japan
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cord
carcass
tire
cords
twist angle
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JP59076650A
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JPS60222302A (ja
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Yasuo Morikawa
Kazuyuki Kabe
Shuichi Tsukada
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Priority to KR1019840007711A priority patent/KR910008190B1/ko
Publication of JPS60222302A publication Critical patent/JPS60222302A/ja
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Publication of JPH0443801B2 publication Critical patent/JPH0443801B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02Carcasses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02Carcasses
    • B60C9/04Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship
    • B60C9/08Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship the cords extend transversely from bead to bead, i.e. radial ply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0042Reinforcements made of synthetic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10855Characterized by the carcass, carcass material, or physical arrangement of the carcass materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しく
は、カーカス層を構成するカーカスコードを改良
することにより、耐久性を改善した空気入りタイ
ヤに関するものである。
〔従来の技術〕
空気入りタイヤの重要な構成要素の一つである
カーカス層は、間隔をおいて引き並べられたカー
カスコードをコートゴムで一体的に被覆すること
により構成されており、このカーカスコードとし
て、従来からナイロンコード、レーヨンコード及
びポリエステルコードが多く用いられている。
しかしながら、これらのカーカスコードは、そ
の強度が5〜10g/dと低い関係上、タイヤのサ
イズによつては、カーカス層を少なくとも二層配
置する必要があり、タイヤ重量の軽減や生産性の
向上等を阻害していた。
そこで最近、カーカスコードとして、上述した
各コードと比較しその強度が著しく高い芳香族ポ
リアミド繊維コードを用いることが提案されてい
る。
上述したように、カーカスコードとして芳香族
ポリアミド繊維コードを用いると、サイズが
195/70R14以上の大型の乗用車用タイヤであつ
てもカーカス層は一層配置すれば良く、従つて、
タイヤ重量の軽減や生産性の向上等も図ることが
できる。
しかしながら、芳香族ポリアミド繊維コード
は、その分子構造上、コートゴムとの接着性が前
述したナイロンコード、レーヨンコード、ポリエ
ステルコード等と比較して劣る。この結果、走行
中に、ビードワイヤの周りに巻き上げたカーカス
層の端末部において、カーカス層を構成するカー
カスコードとコートゴムとが剥離する恐れがあ
る。このカーカス層の端末部のカーカスコードと
コートゴムとの剥離、所謂剥離故障(セパレーシ
ヨン)は、カーカス層全体の破壊に繋がり、タイ
ヤの耐久性を大幅に低下せしめるという問題があ
つた。
そこで、本発明の発明者らは上述した問題を解
消すべく、実験し検討した結果、カーカス層を構
成するカーカスコードとして芳香族ポリアミド繊
維コードを用いた場合には、その上撚り角度と、
コートゴムの接着性との間には大きな関係があ
り、芳香族ポリアミド繊維コードの上撚り角度
を、コードの軸線に対し鋭角側から測定して、
31.3°〜39.3°の範囲内に設定すると、コードとコ
ートゴムとの接着性を大幅に改善でき、タイヤの
耐久性を大幅に向上できることを知見するに至つ
た。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した知見に基づいて成されたも
ので、耐久性を大幅に向上できる空気入りタイヤ
を提供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕
すなわち本発明は、カーカス層を構成するカー
カスコードに芳香族ポリアミド繊維コードを用
い、かつこのコードの撚り角度を、コードの軸線
に対し鋭角側から測定して31.3°〜39.3°としたこ
とを特徴とする空気入りタイヤを、その要旨とす
るものである。
本発明において、コードの撚り角度とは、上撚
り角度(以下、撚り角度と略す)をいう。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により図面を参照して具体
的に説明する。
第1図に本発明の実施例からなる空気入りタイ
ヤを示す一部を切欠した斜視説明図である。
図においてEは本発明の実施例からなる空気入
りタイヤで、左右一対のビード部1と、このビー
ド部1に連なる左右一対のサイドウオール部2
と、このサイドウオール部2間に位置するトレツ
ド部3から構成されており、前記左右一対のビー
ド部1間には、タイヤ周方向に対するコード角度
が実質的に90°である一層のカーカス層Kが装架
され、さらに前記トレツド部3におけるカーカス
層K上には、タイヤ周方向に対するコード角度が
10°〜35°で互いに交差する二層ベルト層4が配置
されている。
そして本発明においては、前記カーカス層Kを
構成するカーカスコード10として、芳香族ポリ
アミド繊維コードが用いられており、このコード
10の撚り角度θを、コードの軸線に対し鋭角側
から測定して31.3°〜39.3°の範囲に設定してある。
これは、後述する実験の結果から、コード10
の撚り角度θが31.3°未満であると、カーカスコ
ード10とコートゴム20との接着性の改善効果
が得られず、タイヤの耐久性向上効果が得られな
いからであり、またコード10の撚り角度θが
39.3°を超えると、やはりカーカスコード10と
コードゴム20との接着性の改善効果が得られ
ず、タイヤの耐久性向上効果が得られない一方、
芳香族ポリアミド繊維コードの撚糸工程が困難と
なり傷が付き易く、コードの物性が低下してタイ
ヤの耐久性向上を阻害するからである。
なお、本実施例において、カーカスコード10
に用いられている芳香族ポリアミド繊維コード
は、引張り強度150Kg/mm2以上、引張り弾性率
3000Kg/mm2以上の特性を原糸で有するコードに、
このコードの軸線に対し鋭角側から測定した撚り
角度θが31.3°〜39.3°の範囲となるように撚り加
工を施した後、表面に接直処理を施してある。
また本実施例において、カーカス層Kの50mm当
りのカーカスコード10の打ち込み本数は、タイ
ヤ赤道面で35本としてある。
このタイヤ赤道面で50mm当りのカーカスコード
10の打ち込み本数は、20本〜60本の範囲とする
ことが好ましい。これは、打ち込み本数が20本未
満では、相隣る各カーカスコード10間の間隔が
広くなり過ぎ、この各カーカスコード10を一体
的に被覆したコートゴム20が、タイヤ製造過程
における加硫時において、各カーカスコード10
間から流れ易くなり、加硫故障の原因になるのが
好ましくない。また打ち込み本数が60本を超える
と、相隣る各カーカスコード10間の間隔が狭く
なり過ぎ、カーカス層構成部材の製造過程におい
て、コートゴム20の各カーカスコード10間へ
の侵入が阻害され、カーカスコード10とコート
ゴム20との接着力が低下して耐久性の低下を招
く一方、カーカスコード10の本数が多くなり過
ぎコスト上昇を招くので好ましくない。
なお、タイヤ赤道面で50mm当りのカーカスコー
ド10の打ち込み本数は、25本〜40本の範囲とす
ることが上述した理由からさらに好ましい。
さらに、前記コートゴム20の100%モジユラ
スは、30Kg/cm2〜70Kg/cm2の範囲とすることが好
ましい。これは、芳香族ポリアミド繊維コードの
モジユラスが高い関係上コートゴム20のモジユ
ラスが30Kg/cm2未満では、カーカスコード10と
コートゴム20との接着性の改善効果が得られ
ず、タイヤの耐久性向上効果が得られないからで
あり、また70Kg/cm2を超えると、コートゴム20
が硬くなり過ぎ、タイヤ製造時おける生産性を阻
害しコスト上昇を招くので好ましくないからであ
る。
なお図において5はビードワイヤ、6はビード
フイラーである。
〔実験例〕
以下実験例について説明する。
本実験例に用いた空気入りタイヤ(本実験例に
おいては乗用車用ラジアルタイヤを使用)の仕様
及び試験条件は下記の通りである。
〔空気入りタイヤの仕様〕
タイヤサイズ……195/70HR14 サーカス層 (a) タイヤ周方向に対するコード角度は実質的に
90°で一層配置。
(b) サーカスコードは、1000d/2の芳香族ポリ
アミド繊維コード。
(c) タイヤ赤道面で50mm当りのカーカスコードの
打ち込み本数は、35本。
(d) コートゴムの100%モジユラスは、47Kg/cm2
ベルト層 (a) タイヤ周方向に対するコード角度は20°で互
いに交差するよう二層配置。
(b) ベルトコードは、スチール1×5(0.25)の
乗用車用ラジアルタイヤで、カーカス層を構成
するカーカスコードの撚り角度θを、θ=
23.3°とした対比タイヤ、θ=27.3°とし対比
タイヤ、θ=31.3°とした本発明タイヤ、
θ=35.3°とした本発明タイヤ、θ=39.3°と
した本発明タイヤ、θ=43.3°とした対比タ
イヤの6種類のタイヤを、それぞれ製造し
た。
〔試験条件〕
リム……5 1/2JJ×14。
空気圧……2.1Kg/cm2
ドラム径……1707mm。
速度……80Km/hr。
で、初期荷重を525Kgとし、2時間毎に荷重を50
Kgずつ増加せしめ、タイヤが破壊するに至つた走
行距離を測定した。(測定結果は対比タイヤを
100とした時の指数で示す) 実験の結果、第2図に示す実験結果を得た。
第2図は、カーカスコードの撚り角度θとタイ
ヤの耐久性との関係を示す図で、縦軸にはタイヤ
が破壊するに至つた走行距離、すなわちタイヤの
耐久性を指数で取り、横軸にはコードの撚り角度
θを取つてある。
第2図から、カーカス層を構成するカーカスコ
ードに芳香族ポリアミド繊維コードを用い、かつ
このコードの撚り角度θを31.3°〜39.3°の範囲と
した本発明の空気入りタイヤは、カーカスコード
の撚り角度θを27.3とした対比タイヤと比較し
て、タイヤの耐久性を大幅に向上することができ
ることが判る。
特に、コードの撚り角度θを35.3°とした本発
明タイヤは、コードの撚り角度θを27.3とした
対比タイヤと比較して、タイヤの耐久性を120
%も向上することができる。
すなわち、カーカスコード10の軸線L−L′に
対するカーカスコード10の撚り角度θを31.3°
〜39.3°の範囲にすると、第3図に示したように、
カーカスコード10とコートゴム20とからなる
カーカス層Kにおいて、カーカスコード10の軸
線L−L′に直交する力Fが作用してもカーカスコ
ード10全体に及ぶ剪断変形が発生し難いからで
ある。
つまり、日本ゴム協会誌第51巻第3号(1978)
第152〜156頁、特に第156頁左欄下から第5行〜
同頁右欄下から第11行に記載されているように、
繊維補強ゴムFRR(Fiber Reinforced Rubber)
の変形特性に関する複合材料力学の基本的な考え
方によると、カーカスコード10の撚り角度θが
31.3°未満の場合に、第4図aに示すように、カ
ーカスコード10の軸線L−L′に直交する力Fが
作用すると、カーカスコード10は実線で示す形
状から2点鎖線で示す右側に傾斜した平行四辺形
の形状に変形する。すなわち、剪断変形が生ず
る。
また、カーカスコード10の撚り角度θが
39.3°を超えると、第4図cに示すように、カー
カスコード10の軸線L−L′に直交する力Fが作
用すると、カーカスコード10は実線で示す形状
から2点鎖線で示す左側に傾斜した平行四辺形の
形状に変形する。すなわち、剪断変形が生じる。
この結果、上記カーカスコード10の撚り角度θ
が31.3°未満及び39.3°を超える場合は、いずれも
走行中にカーカスコード10の剪断変形により、
カーカスコード10とコートゴム20との界面に
セパレーシヨンが発生し、タイヤの耐久性を低下
させることになる。
しかも芳香族ポリアミド繊維は、剛直で撚糸が
難しく、撚糸工程で傷が付き易いから、上述の剪
断変形によりそのコード物性が低下し、タイヤの
耐久性の向上が阻害される恐れがあるのである。
これに対し、本発明のように、カーカスコード
10の撚り角度θを31.3〜39.3°の範囲にすると、
第4図bに示すように、カーカスコード10の軸
線L−L′に直交する力Fが作用しても、カーカス
コード10は実線で示す形状から2点鎖線で示す
形状に変形し、剪断変形を生ずることがない。こ
の結果、上記カーカスコード10の撚り角度θが
31.3°未満及び39.3°を超える場合は、いずれも走
行中にカーカスコード10の剪断変形により、カ
ーカスコード10とコートゴム20との界面にセ
パレーシヨンが発生せず、タイヤの耐久性を大幅
に向上することができる。
〔発明の効果〕
本発明は上述したように、カーカス層を構成す
るカーカスコードに芳香族ポリアミド繊維コード
を用い、かつこのコードの撚り角度を、コードの
軸線に対し鋭角側から測定して31.3°〜39.3°とし
たから、カーカスコードの剪断変形を防止でき、
走行中においてカーカスコードとコートゴムとの
界面にセパレーシヨンが発生するのを防止するこ
とができる。
従つて、タイヤの耐久性を大幅に向上すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例からなる空気入りタイ
ヤを示す一部を切欠した斜視説明図、第2図はカ
ーカスコードの撚り角度θとタイヤの耐久性との
関係を示す図、第3図はカーカス層の一部拡大説
明図、第4図a,b,cはそれぞれカースコード
に、その軸線と直交する力Fが作用した場合の剪
断変形を説明する説明図である。 M……カーカス層、10……カーカスコード、
20……コートゴム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 カーカス層を構成するカーカスコードに芳香
    族ポリアミド繊維コードを用い、かつこのコード
    の上撚り角度を、コードの軸線に対し鋭角側から
    測定して31.3°〜39.3°の範囲とした空気入りタイ
    ヤ。
JP59076650A 1984-04-18 1984-04-18 空気入りタイヤ Granted JPS60222302A (ja)

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