JPH048605A - ラジアルタイヤ - Google Patents

ラジアルタイヤ

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JPH048605A
JPH048605A JP2112120A JP11212090A JPH048605A JP H048605 A JPH048605 A JP H048605A JP 2112120 A JP2112120 A JP 2112120A JP 11212090 A JP11212090 A JP 11212090A JP H048605 A JPH048605 A JP H048605A
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JP
Japan
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cords
tire
breaker
fiber
cord
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JP2112120A
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Kazuhiko Kawamura
和彦 河村
Hideaki Sugihara
秀明 杉原
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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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
    • B60C9/0042Reinforcements made of synthetic materials
    • 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
    • B60C9/005Reinforcements made of different materials, e.g. hybrid or composite cords
    • 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
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/2003Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords
    • B60C9/2009Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords comprising plies of different materials

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、ラジアルタイヤ、特に操縦安定性能・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。
〔従来の技術〕
従来、ラジアルタイヤは、耐摩耗摩耗性能、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−1いわゆるスチールフレーカ−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−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−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−コードエツジの
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。
一方、自動車の走行性能向上のため、タイヤ重量減少の
要請が強い。前記スチールブレーカ−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ヲ有しつつ、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−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−に適用するとプレーカー剛性
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、プ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。
本発明者らは、芳香族ポリアミド繊維コードからなるブ
レーカ−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−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fTGcJ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−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。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、操縦安定性能・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。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明は、トレ
ッド部がらサイドウオ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−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−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。
(A)ブレーカ−は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15.g/d以上のポ
リビニルアルコール繊維の内1種又は2種以上の複合繊
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含む2層以上のカットブレーカ
−層から形成され、各コードはタイヤ周方向に対し、1
0〜30’の角度をなし、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%以下である有機繊維コードの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O〜
3°の角度を有していること。
以下、本発明を図面を用いて説明する。
第1図において、タイヤ1は、トレッド部2がらサイド
ウオール部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また複数のブライからなる。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。第1図は、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)。
カーカス層に含まれるコードは実質的にタイヤ赤道面0
−0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、JISA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。
該カーカス層6のタイヤ半径方向外側にはブレーカ−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−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、もしくは、強度15g/d以上のポリ
ビニルアルコール繊維の内1種又は2種以上の複合繊維
から形成された有機繊維コード、炭素繊維コード、又は
、ガラス繊維コードからなる。各層のコードは1本1本
が両端でカットされブレーカーの端部にコードエツジが
周方向に並ぶ、いわゆるカットブレーカ−構造を形成し
ている。
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15 g/d以上のポリビニルアルコール
繊維の内1種又は2種以上の複合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15 g/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=NX (0,139XD/ρ)0°’Xl0−3
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 該撚り数NTが0.35未満の場合は、タイヤの加硫工
程において必要な伸びが確保しえず、060を超えると
タガ効果が減少する。
該ブレーカ−のタイヤ半径方向外側には、バンドlOが
配置される。第1図に示した例では、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
し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−のエツジ部で大きく、タイヤのショルダ一部
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
ーカーエッラ歩し−カーの歪みが大きくなり、ブレーカ
一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。
バンドの構造としては、第3図に示すように中央部が存
在せず、側方部のみに配置したもの、また、ブレーカ−
のエツジからエツジまで全て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) バンド10のコードは、3%伸張時に対応する強度が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)X100(%〕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25 g / 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1〜2.58/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。
バンド10のコードの6 g/dの強度付与時における
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6 g/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。
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。
さらに、このような複合コードは、熱収縮性能が減少し
、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。
バンドは、上記の特性を有する有機繊維コードの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
続して巻き付けて形成される。この構造によって、バン
ドのジヨイント部が不要となり、ジヨイント部を起点と
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−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、プレーカーコード
、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−/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
アルコール繊維の内1種又は2種以上の複合繊維から形
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−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。
(1行空白) 〔実施例〕 本発明に基づき、第1表、第2〜4図の仕様で7種類の
タイヤを試作し、各種の試験を行った。
その結果も第1表に示す。
本発明品である実施例1.2は、比較例1〜5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、転勤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。
第1表中、「高速耐久性能評価」は、ECE30の規格
の条件で損傷発生まで速度を10 km/hづつステッ
プアンプさせていく。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 、 1 kg/cm”
から2 、 0 kg/cm2までの外径の変化率を表
す。「操縦安定性能」 「乗心地J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。「転勤抵抗]は、室内台上試験機において、速度8
0km/hでの転勤抵抗の値を比較例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
フォースヴアリエーション(FV)のピークトウーピー
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。
〔発明の効果〕
本発明によって、充分な高速耐久性能・耐TGC性能・
操縦安定性能・乗心地・転勤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。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1例を示すタイヤの幅方向断面図で
あり、第2〜4図は、試作品のブレーカーとバンドの構
造を示す図である。 1−本発明に係る空気入りタイヤ 2−)レッド 3−・−サイドウオール 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− 10−・バンド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  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、もしくは、強度15g/d以上のポリ
    ビニルアルコール繊維の内1種又は2種以上の複合繊維
    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2.5g
    /d以下であり、6g/dの強度付与時における伸張率
    が8%以下である有機繊維コードの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。
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EP0454432A2 (en) 1991-10-30
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