JPH06255322A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型トラックなど高荷重が作用するラジアルタ
イヤにおいて、ビード部の圧縮抵抗を高め耐久性を向上
するとともにタイヤの軽量化を図る。 【構成】トレッド部２からサイドウォール部３をへてビ
ード部４に至る本体部６ａにビードコア５の周りをタイ
ヤ軸方向内側から外側に折返す折返し部６ｂを設けたカ
ーカス６と、ベルト層７と、圧縮歪み率が２０％以下の
ビードエーペックス８とを具え、カーカス６は芳香族ポ
リアミド繊維からなるカーカスコードをラジアル配列し
たカーカスプライからなりかつカーカスの本体部６ａと
ビードエーペックス８との間に有機繊維コードからなる
コードフィラー１５を設けている。このコードフィラー
の弾性率Ｅｆをカーカスプライの弾性率の０．５〜０．
７倍、かつカーカスコードとコードフィラーのコードと
の間のゴム厚さを０．５〜１．０mmとしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型トラックなどに用
いる高荷重のラジアルタイヤにおいてビード部の耐久性
を向上しかつタイヤの軽量化を図りうる空気入りラジア
ルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、強度及び弾性に優れた有機繊維が
多数出現しており、例えば芳香族ポリアミド繊維のよう
にデニール当たりの強度がスチールの４〜５倍で、しか
もスチールに比し約１／５の比重が軽量なものがある。
又、タイヤ業界においても、このような高強度、軽量の
繊維をカーカス、ベルト層などの骨格構造体に用いるこ
とが検討され、又ベルト層にはかなり広く利用されつつ
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記芳香族ポリ
アミド繊維をカーカスコードとして用いてカーカスを構
成した場合には、図５に示す如く、走行時において大き
な曲げが作用するビード部ａのカーカスの本体部側ｂ、
特にリムｒのフランジｆが離間する離間点ｐの高さ近傍
からフランジ上端高さ付近に亘って、コード切れやカー
カスプライの剥離が生じやすい。これは前記芳香族ポリ
アミド繊維が、引張りに対して強い反面、圧縮に対して
は劣るという特性の影響を受けているからである。

【０００４】このため、従来では、ラジアルタイヤにお
いて、カーカスに芳香族ポリアミド繊維のコードを用い
る場合は、図４に示す如くカーカスｃを２プライ構成ｃ
１、ｃ２としてビード部の圧縮強度の増大を図ってい
た。しかしこのように形成したものであっても、コード
切れは解決するに至らず芳香族ポリアミド繊維をカーカ
スコードとして用いることは実用化されていないのが現
状である。

【０００５】発明者は、前記芳香族ポリアミド繊維の強
度を有効に、かつ最大限に利用し、タイヤの軽量化を図
るため研究、実験を重ねた結果、圧縮歪が大きいビード
部におけるカーカスの本体部のタイヤ軸方向外側面に有
機繊維コードを用いたコードフィラーを設けることによ
って、カーカスをモノプライ化しうることを見出し、本
発明を完成させたのである。

【０００６】本発明は、ビード部の損傷を防ぎ耐久性を
高めるとともにタイヤの軽量化を図りうる空気入りラジ
アルタイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通りビード部に至る本体部にビー
ドコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折
返す折返し部を設けたカーカス、トレッド部の内部かつ
前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層、前記
カーカスの本体部と折返し部との間でビードコアの外縁
から立上がる硬質のゴムからなるビードエーペックス及
びカーカスの前記折返し部のタイヤ軸方向外側に有機繊
維コードを用いた２枚のプライ片からなる補強層を有す
る空気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスは、
芳香族ポリアミド繊維からなるカーカスコードをラジア
ル配列とした１枚のカーカスプライからなり、かつ前記
ビードエーペックスは圧縮歪み率が２０％以下のゴム組
成物を用いて形成するとともに、前記カーカスの本体部
とビードエーペックスの間にかつビードコアの近傍から
タイヤ断面高さＨの０．４〜０．６倍の高さＨｆまで立
上がるとともに有機繊維コードからなるコードフィラー
を、フィラーのコードと前記カーカスコードとの間に
０．５〜１．０mm厚さを有するゴム層を介して設け、し
かもコードフィラーの巾５cm当たりの弾性率Ｅｆを前記
カーカスプライにおける巾５cm当たりの弾性率Ｅｃの
０．５〜０．７倍としたことを特徴とする空気入りラジ
アルタイヤである。

【０００８】なおカーカスのカーカスプライ及びコード
フィラの各弾性率Ｅｃ、Ｅｆは、何れもカーカスコー
ド、フィラーのコードに対して直角方向の５cm巾につい
て規定しており、５cm巾のプライ又はフィラーに引張り
荷重を加えて荷重と伸びとの関係を測定するとともに、
この荷重−伸び曲線上から曲線の立上がり勾配を延長し
て１０％伸びにおける荷重Ｗを求め、この荷重Ｗとコー
ドの断面積の総和Ｓとから次の式により求める。 弾性率＝（Ｗ×１０）／Ｓ

【０００９】

【作用】カーカスは芳香族ポリアミド繊維からなるコー
ドを用いた１枚のカーカスプライによって形成されてい
る。これによって、２枚のカーカスプライによって構成
される従来のタイヤに比してタイヤ重量の軽減を図りう
る。

【００１０】又カーカスの本体部のタイヤ軸方向外側か
つ該本体部に沿ってビードエーペックスとの間に有機繊
維からなるコードフィラーを設けて、そのコードフィラ
ーの弾性率Ｅｆを前記カーカスプライの弾性率Ｅｃの
０．５〜０．７倍としている。このように、カーカスプ
ライに比して低弾性のプライを、前記の如くカーカスの
本体部の軸方向外側に用い、しかもビードエーペックス
を圧縮歪率が２０％以下のゴム組成物を用いて形成する
ことによって、ビード部において圧縮歪をうけやすいカ
ーカスの本体部のカーカスコードに作用する歪は緩和さ
れ、又コードフィラーの効果で圧縮歪に対して耐疲労性
を増すことによって、カーカスプライのコード切れ及び
その周辺ゴムとの間の剥離を防ぐことが出来る。

【００１１】弾性率比Ｅｆ／Ｅｃが０．５未満では、フ
ィラーを配設した効果が少なく、カーカスプライのコー
ド切れの危険がある。逆に０．７倍をこえるとタイヤの
縦、横のバネ定数が高まり乗心地を低下させる。

【００１２】又コードフィラーは、タイヤビードコアの
内端近傍からタイヤの断面高さＨの０．４〜０．６倍の
高さまで立上げている。タイヤに荷重が加わった際に
は、ビード部はリムのフランジ上にオーバハングするた
め、このフランジ先端付近において圧縮歪が大きく生じ
る。この圧縮歪を緩和するためには該コードフィラーが
圧縮歪率が小さいビードエーペックスと協同して有効に
作用する。

【００１３】コードフィラーの先端高さがタイヤ断面高
さの０．４倍未満では、圧縮歪の緩和効果が少なく、
０．６倍をこえると、縦バネ定数が増し、操縦安定性と
乗心地を低下させる。

【００１４】さらにカーカスの本体部とコードフィラー
との間においてコード間のゴム層の厚さを０．５〜１．
０mmとしている。このようなコード間のゴム層の厚さを
規制することによって、カーカスプライとコードフィラ
ーとの間に生じがちであった層間剥離を防止しうるので
ある。ゴム層の厚さが０．５mm以下では両プライ間で層
間剥離が生じやすく、逆に前記ゴムの厚さが１．０mmを
こえると、カーカスに作用する圧縮歪の緩和が不十分で
カーカスコードの疲労が生じやすい。又ビードエーペッ
クスの圧縮歪率が２０％をこえるとカーカスコードに作
用する圧縮歪の緩和が不足し、カーカスコードの疲労及
び剥離が生じやすい。

【００１５】このように本願は前記構成が有機的に結合
されかつ一体化することによってカーカスに芳香族ポリ
アミド繊維を用いた場合であっても、そのコードにコー
ド切れが生じることなく、ビード部の耐久性を高め、し
かもタイヤの軽量化を図りうるとともに走行時における
転がり抵抗をも減じうるのである。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において、空気入りラジアルタイヤ１は、トレッ
ド部２とその両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対
のサイドウォール部３、３と該サイドウォール部３の内
方にのびるビード部４とを有する。

【００１７】又空気入りラジアルタイヤ１には、トレッ
ド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至る
本体部６ａにビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側か
ら外側に向かって折返す折返し部６ｂを設けたカーカス
６と、該カーカス６の外側かつトレッド部の内方に配さ
れるベルト層７と、前記ビードコア５の半径方向外縁か
ら立上がりかつカーカス６の本体部６ａと折返し部６ｂ
との間に、断面三角形状かつ硬質のゴムからなるビード
エーペックス８とを具える。

【００１８】前記カーカス６は、本例では、１枚のカー
カスプライプライ６Ａからなり、カーカスプライ６Ａは
芳香族ポリアミド繊維からなるカーカスコードをタイヤ
赤道Ｃに対して７５〜９０°の角度で傾けて並置したラ
ジアル、又はセミラジアル配列として形成される。

【００１９】前記芳香族ポリアミド繊維からなるコード
はスチールコードに比して比重が１／５以下であるにも
かかわらず、デニール当たりの強度がスチールコードの
４〜５倍であり、このような芳香族ポリアミド繊維をカ
ーカスとして用いることによってタイヤの軽量化を促進
しうる。しかし圧縮強さについては、スチールコード及
びナイロンコードに比して劣る。なお本例では、折返し
部６ｂの先端のビードベースラインからの高さをビード
エーペックス８の先端高さに比して小さいローターンア
ップとして形成される。

【００２０】ベルト層７は本実施例では、タイヤ半径方
向内、外に配される内のベルトプライ７Ａと、外のベル
トプライ７Ｂとからなり、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂ
は、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリア
ミドなどの有機繊維又はスチールからなるベルトコード
をタイヤ赤道Ｃに対して１０〜４５°の角度で傾けかつ
各ベルトプライ７Ａ、７Ｂ間では互いに交差する向きに
配される。

【００２１】ビードエーペックス８は、ＪＩＳＡ硬度を
７０〜９０度としかつ圧縮歪み率を２０％以下としてい
る。従来のこの種類のタイヤにあってはビードエーペッ
クスを形成するゴムは圧縮歪み率が略３５％であるのに
比して本願では前記歪み率の小なゴム組成物を採用し、
ビード部の曲げ剛性を高めることによって、ビード部４
においてカーカスプライのカーカスコードに働く圧縮歪
みを緩和している。なお圧縮歪みはＪＩＳ Ｋ６３０１
に規定する圧縮試験に準據して行われる。

【００２２】カーカス６の前記折返し部６ｂのタイヤ軸
方向外側にカーカス６及びビードエーペックス８ととも
にビード部４を補強する補強層が設けられる。又ビード
部４にはカーカス６の本体部６ａのタイヤ軸方向外側に
かつビードエーペックス８との間にゴム層を介して前記
した如くコードフィラー１５が配される。

【００２３】前記補強層１０は、ナイロン、ポリエステ
ル等有機繊維コードからなるコードを、本実施例では前
記カーカス６の巻上げ部６ｂにおけるカーカスコードに
対して６０〜７５度の範囲で交差する向きに配列しかつ
これらのコードをトッピングゴムにより被覆したプライ
片１０Ａ、１０Ｂを２枚重ね合わせて形成される。

【００２４】コードフィラー１５は、ナイロン、ポリエ
ステル等の有機繊維コードを、前記カーカス６の本体部
６ａにおけるカーカスコードに対して６０±１５度の範
囲で交差する向きに配している。

【００２５】又コードフィラー１５は、その半径方向内
端１５Ｅを、ビードコア５のタイヤ半径方向外面と略同
高さに位置させるとともに、その外端１５Ｐをタイヤ断
面高さＨの０．４〜０．６倍の距離をビードベースライ
ンＬから隔てる高さ（Ｈｆ）の位置までとしている。さ
らにコードフィラー１５はそのコードに直角方向の断面
において巾５cm当たりの弾性率Ｅｆを前記カーカスプラ
イ６Ａの、カーカスコードに直角方向の断面における巾
５cm当たりの弾性率Ｅｃの０．５〜０．７倍としてお
り、このコードフィラー１５の弾性伸びをカーカスプラ
イ６Ａに比して小さくしている。

【００２６】しかもカーカス６の本体部６ａと、コード
フィラー１５とにおいて、カーカスコード１１とフィラ
ーコード１２との間のゴム厚さｔを０．５〜１．０mmと
規制しており、このようにカーカス６とコードフィラー
１５との間にゴム層を介在させることにより層間歪を緩
和し、層間剥を防ぐとともに圧縮歪率の小さい前記構成
のビードエーペックス８と協働してビード部４全体の圧
縮力に対する抵抗を高めうるのである。

【００２７】本実施例では、前記コードフィラー１５
は、図１に示す如くタイヤ断面高さＨの０．４〜０．６
倍の距離Ｈｆをビード部４のヒール端Ｆを通りかつタイ
ヤ軸方向線と平行するビードベースラインＦから半径方
向に隔てる外端１５Ｐからビードコア５の上面近傍に位
置する内端１５Ｅに至る間に配設している。又必要に応
じて図３に示すようにビードコアの周りをタイヤ軸方向
外側に向かって巻返す巻返し部１５ｂを設けてもよい。

【００２８】

【具体例】タイヤサイズが１９５／７０Ｒ １７．５
１１２／１１０Ｌでありかつ図１に示す構成からなるタ
イヤについて表１に示す仕様で試作する（実施例１〜
４）とともに、その性能をテストした。なお比較のため
図４に示す従来の構成によるタイヤ（比較例１）及び本
願構成外のタイヤ（比較例２〜１１）についても併せて
テストを行いその性能を比較した。

【００２９】テスト条件は次の通り。 イ）ビード耐久性 ドラム試験機を用いて試供タイヤに規定の最大内圧と、
最大荷重の１５０％の荷重を加え周速度５０km／Ｈで走
行させるとともにビード部に損傷が発生するまでの走行
距離を測定するとともに、比較例１を１００とする指数
で表示した。数値が大きいほど耐久性が高いことを示
す。

【００３０】ロ）転がり抵抗 転動抵抗試験機を用いて測定し、比較例１を１００とす
る指数で表示した。数値が小さいほど転がり抵抗が少な
く良好であることを示す。テスト結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】テストの結果、実施例のものは、比較例の
ものに比べてビード耐久性の向上、タイヤ重量の軽減及
び転がり抵抗の低減がバランスよく高まることが確認出
来た。

【００３３】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りラジアルタ
イヤは、カーカスの本体部と圧縮歪み率を規制したビー
ドエーペックスとの間に、弾性率を規制したコードフィ
ラーを有し、かつカーカスプライのコードとそのフィラ
ーのコードとの間のゴム厚さを０．５〜１．０mmとした
ことを要旨としたため、走行時において撓みによるビー
ド部の圧縮強さを高め、これによってカーカスコードと
してデニール当たりの強度の高い芳香族ポリアミド繊維
を用いた場合であってもカーカスの剥離を防止し、しか
もビード部の圧縮抵抗を増し耐久性を高めるとともに、
単数枚のカーカスプライによってカーカスを形成しうる
ため、タイヤの重量を軽減でき、さらに転がり抵抗が低
減し、車両の燃費をも節減しうる。これによって、本願
発明のタイヤは、高荷重が作用する小型トラックにおい
て好適に採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ右半分断面図で
ある。

【図２】そのカーカスの本体部とコードフィラーとを拡
大して示す部分断面図である。

【図３】他の実施例を示すタイヤ右半分断面図である。

【図４】従来のタイヤを示すタイヤ右半分断面図であ
る。

【図５】タイヤの走行時における撓みを略示する断面図
である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ６ａ カーカスの本体部 ６ｂ カーカスの折返し部 ６Ａ カーカスプライ ７ ベルト層 ８ ビードエーペックス １０ 補強層 １１ カーカスコード １２ フィラーコード １５ コードフィラー Ｃ タイヤ赤道 Ｈ タイヤ断面高さ Ｈｆ コードフィラーの外端高さ Ｌ ビードベースライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
   ード部に至る本体部にビードコアの周りをタイヤ軸方向
   内側から外側に向かって折返す折返し部を設けたカーカ
   ス、トレッド部の内部かつ前記カーカスの半径方向外側
   に配されるベルト層、前記カーカスの本体部と折返し部
   との間でビードコアの外縁から立上がる硬質のゴムから
   なるビードエーペックス及びカーカスの前記折返し部の
   タイヤ軸方向外側に有機繊維コードを用いた２枚のプラ
   イ片からなる補強層を有する空気入りラジアルタイヤで
   あって、 前記カーカスは、芳香族ポリアミド繊維からなるカーカ
   スコードをラジアル配列とした１枚のカーカスプライか
   らなり、かつ前記ビードエーペックスは圧縮歪み率が２
   ０％以下のゴム組成物を用いて形成するとともに、前記
   カーカスの本体部とビードエーペックスの間にかつビー
   ドコアの近傍からタイヤ断面高さＨの０．４〜０．６倍
   の高さＨｆまで立上がるとともに有機繊維コードからな
   るコードフィラーを、フィラーのコードと前記カーカス
   コードとの間に０．５〜１．０mm厚さを有するゴム層を
   介して設け、しかもコードフィラーの巾５cm当たりの弾
   性率Ｅｆを前記カーカスプライにおける巾５cm当たりの
   弾性率Ｅｃの０．５〜０．７倍としたことを特徴とする
   空気入りラジアルタイヤ。