JPH0653212U - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、物理的性質が改善もしくは維持さ
れた軽量タイヤを提供することを目的とする。 【構成】 円形断面でインチ当り１．２〜１．６の撚り
を有するカーボンファイバコードを含む空気入りタイヤ
が提供される。好ましくはＲＦＬ等の接着剤が塗布さ
れ、更に好ましくはＳ撚り及びＺ撚りのカーボンファイ
バコードがタイヤ内の同じ補強プライ内で交互に使用さ
れ、特に好ましくは、折曲ベルト内にカーボンファイバ
コードが組込まれることを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は折曲ベルト構造を有するカーボンファイバ補強高性能空気入りラジア ルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】

米国特許第３，６４８，４５２号において、ヤングはカーボンファイバを撚る と強度特性が向上すると教示している。

【０００３】 Ｊ１０２６７８／７５にレソシノールホルムアルデヒドラテックス（ＲＦＬ） 接着材を塗布したカーボンファイバが教示されており、独国公報ＤＥ３２２６６ ７８号にはカーボンファイバ上にエポキシ樹脂を使用できることが教示され、米 国特許第４，０４４，５４０号には撚り合せてエポキシおよびＲＦＬを塗布した カーボンファイバをタイヤに使用できることが教示されている。

【０００４】 米国特許第４，７３５，２４９号およびＧＢ２，１６０，１５８号にはタイヤ のビード領域にカーボンコードを使用することが教示されている。

【０００５】 米国特許第３，７７８，３９６号には切り刻んだカーボンファイバをタイヤ内 に均等に分布して使用することが教示されている。

【０００６】 ＧＢ１，３８５，７０４号には単層のカーボンフィラメントをタイヤのブレー カもしくはベルト領域に使用することが教示されている。

【０００７】 ＥＰ２３７，５９９号にはカットカーボンファイバベルト上に折り曲げられた ポリアロマチクアミドファイバコードが教示されている。

【０００８】 カジュキ等の米国特許第４，７３５，２４９号にはタイヤの下部サイドウォー ル部にカーボンファイバを使用することが教示されている。

【０００９】 米国特許第４，６４４，９８８号にはタイヤ内の折曲グラスベルト構造が教示 されている。

【００１０】 定 義 “ベルト”とは、タイヤの赤道面に対して１７°〜２７°のコード角度を有し 、トレッドの下層でビードに固定されていない織られているかもしくは不織の平 行コードプライのことである。

【００１１】 “カットベルトプライ”とは、タイヤのクラウン領域内でカーカスプライ上に 平坦に配置されたトレッド幅よりも狭幅のベルトのことである。

【００１２】 “クラウン”とは、タイヤトレッド領域内のタイヤトレッド幅限界内のタイヤ 部分のことである。

【００１３】 “カーカスプライ”とは、タイヤの両ビードに固定された平行コードプライの ことである。

【００１４】 “オーバレイ”とは、タイヤ内のベルト構造上に配置されてベルトエッジの剥 離を最小限に抑え滑らかな乗り心地を与えるトレッドとほぼ同幅のナイロン織布 もしくはファイバ補強ゴムのことである。

【００１５】 “成長”とは、膨張圧およびサービス状態の影響によりある期間にわたってタ イヤサイズが徐々に変化することである。

【００１６】 “フットプリント”とは、正規の荷重および圧力のもとで速度ゼロ、あるいは 特定の荷重、圧力および速度条件におけるタイヤトレッドの平坦面との接触領域 のことである。

【００１７】 “高性能自動車”とは、コルベット、ランボルギーニ、フェラリ、ポルシェ等 の高速設計されたストックカーのことである。

【００１８】 “下部サイドウォール”とは、ビード領域からショルダー領域を延在するタイ ヤのほぼ円周方向中間線までのサイドウォールの下部のことである。

【００１９】

【考案が解決しようとする課題】

レースおよび高性能ストック自動車に使用されるタイヤの性能を向上させるこ とはタイヤ産業の絶えざる目標とされている。このようなタイヤに望まれる特性 は軽量、低抗力、良好な牽引力、最小振れ、低騒音、良好な操縦性、および低ト レッド摩耗性である。

【００２０】 また、特定の条件および用途に対するタイヤ構造を設計することもタイヤ産業 では目標とされる。ある構造を使用してハンドリングを最適化したり別の構造を 使用して高速耐久性を最適化できることがわかっている。

【００２１】 本考案の目的は、上記タイヤに望まれる物理的性質が改善もしくは維持された 軽量タイヤを提供することにある。本考案の他の目的は以下の明細書および実用 新案登録請求の範囲から明らかとなる。

【００２２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の空気入りタイヤにおいては、カーカスプ ライ、折曲ベルトプライおよびカットベルトプライの中の少なくとも一つの補強 部材が、円形断面で、かつ１ｃｍ当り０．４７〜０．６３好ましくは０．５５（ インチ当り１．２〜１．６、好ましくは１．４）の撚りを有するＲＦＬ処理され たカーボンファイバコードを使用して補強されることを特徴としている。また、 カーボンファイバコード補強プライは、Ｓ撚りカーボンファイバコードおよびＺ 撚りカーボンフィラメントを５：１〜１：５の比率で含むものであってもよい。

【００２３】 本考案の空気入りタイヤの折曲ベルト構造は、１ｃｍ当り０．４７〜０．６３ （インチ当り１．２〜１．６）の撚りを有しＲＦＬ処理されたカーボンファイバ コードからなるほぼ平行な補強部材を有する少なくとも一層のベルトプライを含 むものである。また、折曲ベルト構造は、完成タイヤのトレッド幅を越える幅の 第１のカーボンファイバコード補強ベルトプライ、および完成タイヤのトレッド 幅にほぼ等しい幅の少なくとももう一層のベルトプライを含み、第１のベルトプ ライの側部は、少なくとも一層の付加ベルトプライを包んで該付加ベルトプライ のエッジ上に折り曲げられているものであることが好ましい。また、第１のベル トプライがＲＦＬ処理されたカーボンファイバコードを含み、付加ベルトプライ が鋼線を含むものであってよく、あるいはＲＦＬ処理されたカーボンファイバコ ードを含むものであってよい。また、カーボンファイバコードが円形断面を有す るものであってよく、またカーボンフィラメント補強プライが、Ｓ撚りカーボン ファイバコードおよびＺ撚りカーボンファイバコードを５：１〜１：５の比率で 含んでいるものであってよい。さらに、少なくとも一層のナイロン織布オーバレ イを具備するものであってよく、またサイドウォール部が、本質的に１ｃｍ当り 撚りが０．４７〜０．６３（インチ当り１．２〜１．６）であるＲＦＬ処理され たカーボンファイバコードからなる補強部材を含む下部サイドウォールを構成す るものであってよい。

【００２４】 本考案の空気入りタイヤにおいて、（ａ）ラジアル補強プライは、円形断面を 有し１ｃｍ当り撚りが０．４７〜０．６３（インチ当り１．２〜１．６）である ＲＦＬ処理されたカーボンファイバコードからなるほぼ平行な縦方向補強部材を 有し、（ｂ）ベルト構造は１ｃｍ当り撚りが０．４７〜０．６３（インチ当り１ ．２〜１．６）であるＲＦＬ処理されたカーボンファイバコードからなるほぼ平 行な縦方向補強部材を有するベルトプライを含み、（ｃ）サイドウォール部は下 部サイドウォールおよび上部サイドウォールからなり、下部サイドウォール部は １ｃｍ当り撚りが０．４７〜０．６３（インチ当り１．２〜１．６）のＲＦＬ処 理されたカーボンファイバコードからなる補強部材を含んでいるものである。ま た、カーボンフィラメント補強プライがＳ撚りカーボンファイバコードおよびＺ 撚りカーボンファイバコードを５：１〜１：５の比率で含んでいるものであって よく、また折曲ベルト構造が完成タイヤのトレッド幅を越える幅の第１のカーボ ンファイバコード補強ベルトプライと、完成タイヤのトレッド幅にほぼ等しい幅 の少なくとももう一層のベルトプライを含み、第１のベルトプライの側部が少な くとももう一層のベルトプライのエッジ上に折り曲げられて該プライを包むよう にされたものでよい。また、第１のベルトプライがＲＦＬ処理されたカーボンフ ァイバコードを含み、付加ベルトプライが鋼線を含むものであってよいし、もし くはカーボンファイバコードを含むものであってもよい。さらに、タイヤが少な くとも一層のナイロン織布のオーバレイを具備するものであってもよく、またカ ットカーボンファイバベルトと、Ｗレイアップの８４０／２スパイラルオーバレ イ、あるいはカットカーボンファイバベルトと、Ｕ構成の４２０／２スパイラル オーバレイを含むものとすることもできる。

【００２５】

【作用】

本考案は、カーボンファイバコードを使用してタイヤを補強することを特徴と しているが、カーボンファイバコードは前述した如くカーカスプライあるいはブ レーカプライ内で縦方向補強部材として使用される。

【００２６】 上記カーボンファイバコードはＳ及びＺ撚りを有し、各プライ内で交互にＳ及 びＺ撚りフイラメントが使用される。Ｓ撚りだけの補強構造をタイヤに使用する と補強構造が不整列となる傾向がある。Ｓ撚り及びＺ撚りコードを補強構造の各 プライ内に交互に横に並べた補強構造とすれば、このような不整列化を防止する ように働く。

【００２７】 高速で使用されるタイヤは、高速時の高い遠心力により、特に折曲領域のプラ イ量がスピニング不連続性を生ずる傾向がある。折曲ベルト構造を使用する場合 のベルトパッケージの幅（折曲エッジ間で測定）を、従来のものよりも２〜６％ 好ましくは４％広くすれば、折曲ベルト領域内の応力分布が均等化されるように 作用し、ベルトエッジ付近の応力／歪集中に対して最良の結果が得られる。

【００２８】 また、鋼の引張強度はカーボンファイバより大きいが、カーボンファイバの比 重が低いため運転中のタイヤの応力が低減されるためこれらの要因が互いに打消 すように作用し、カーボン／鋼折曲ベルト構造を含むタイヤの成長特性は、カー ボン／カーボン折曲ベルト構造を有する類似タイヤとほぼ同じになる。

【００２９】 また、オーバレイ構造は、タイヤの成長を規制して折曲ベルト構造を正しい位 置に保持する働きをする。

【００３０】 更に、下部サイドウォールにカーボンファイバコードインサートを付加するこ とにより、該下部ウォールはより補強される。

【００３１】

【実施例】

本考案は一対の環状ビードと、ビード周りに巻き付けられたカーカスプライと 、カーカスプライのクラウン部上の好ましくは折り曲げられたベルト構造と、ベ ルト構造上に配置されたトレッドゴムと、トレッドおよびビード間に配置された サイドウォールを具備する空気入りタイヤに関するもので、タイヤは、外形が円 で、１ｃｍ当りおよそ０．４７〜０．６３好ましくは０．５５（インチ当り１． ２〜１．６、好ましくは１．４）の撚りを有するカーボンファイバコードを使用 して補強されることを特徴としている。カーボンファイバコードはカーカスプラ イもしくはブレーカプライ内で縦方向補強部材として使用される。

【００３２】 実施例では、補強プライ内の縦方向補強部材として使用されるカーボンファイ バコードはＳおよびＺ撚りを有し、各プライ内で交互にＳおよびＺ撚りフイラメ ントが使用されている。

【００３３】 折曲ベルト構造は完成タイヤのトレッド幅を越える幅の第１のベルトプライお よび完成タイヤのトレッド幅にほぼ等しい幅の少なくとももう一層のベルトプラ イを具備している。タイヤ構造時に、第１のベルトプライの側部は付加ベルトプ ライのエッジ上に折り曲げられて付加ベルトプライを包むようにされる。

【００３４】 実施例では、第１のベルトプライはＲＦＬ処理されたカーボンファイバコード を具備している。付加ベルトプライは鋼コード補強プライもしくは付加カーボン ファイバコード補強プライより成ることができる。

【００３５】 タイヤは、折曲ベルト構造上にナイロン織布のオーバレイを設けないか、ある いは一層もしくは二層のオーバレイを設けて製造することができる。類似構造の 従来技術の高速タイヤは２層以上のオーバレイを使用する場合しか使用に適さな い。

【００３６】 別の実施例のタイヤでは、カーカスプライはカーボンファイバコードを有する こともでき、またタイヤの下部サイドウォール部においてカーボンファイバコー ドをインサートの形状で使用することもできる。

【００３７】 以下図面を参照して説明する。図１は空気入りタイヤ１０を示し、それは一対 のビード１２，１２ａと、ビード１２，１２ａ周りに巻き付けられた縦方向補強 材１５を有するラジアルカーカスプライ１４と、タイヤのクラウン領域１７内で カーカスプライ１４上に配置された折曲ベルト構造１６と、折曲ベルト構造１６ 上に配置されたトレッド部１８と、トレッド１８およびビード１２，１２ａ間に 配置されたサイドウォール２０を有している。折曲ベルト構造１６はさらに第１ の（折曲）ベルトプライ２２および付加カットベルトプライ２４を有している。

【００３８】 タイヤ１０製造時に折曲ベルト構造１６を形成するために、タイヤのトレッド 幅を越える幅の第１のベルトプライ２２がタイヤのクラウン領域１７内でカーカ スプライ１４上に配置される。その後、タイヤのトレッド幅にほぼ等しい幅のカ ットベルトプライ２４が第１のベルトプライ２２上に配置され、その側部２６， ２６ａがカットベルト２４のエッジ２８，２８ａ上へ折り曲げられる。

【００３９】 本考案の折曲ベルト構造を使用する場合、折曲エッジ間がこの種のタイヤの従 来のベルトパッケージよりも２〜６％、好ましくは４％、広いベルトパッケージ を使用すると最良の結果が得られることがわかっている。ベルトパッケージを広 くすると折曲ベルト構造の歪が低減され、ショルダーの伸長も規制し易くなり、 より少量のゴムでトレッドを作成できるようになる。

【００４０】 実施例において、第１のベルトプライ２２はタイヤの赤道面に対しておよそ１ ８〜３０°、好ましくは２４〜２８°、の方位とされた外形が円形でほぼ平行な 縦方向カーボンファイバ（カーボンファイバ）コードを有している。Ｓ撚りとさ れたカーボンファイバがＺ撚りとされたカーボンファイバと一緒に使用される。 Ｓ撚りだけの補強構造をタイヤに使用すると、補強構造はクリープすなわち不 整列となる傾向がある。Ｓ撚りコードおよびＺ撚りコードを補強構造の各プライ 内に横に並べた補強構造とすればこのような不整列は防止される。Ｓ撚りコード およびＺ撚りコードは１：５〜５：１の比率で使用し、タイヤの使用部分すなわ ち領域に応じてパターンを変えることができる。

【００４１】 好ましくは、カーボンフィラメントにＲＦＬ接着剤もしくはエポキシ／ＲＦＬ 接着剤を塗布してタイヤゴムへのカーボンファイバコードの接合を容易にする。

【００４２】 カーボンファイバコードを折曲ベルトに使用すると特に良好な操縦特性、良好 な牽引、および低騒音を達成できることがわかっている。

【００４３】 本考案に使用したカーボンファイバは、ＢＡＳＦ−ＡＧから入手されノースカ ロライナ州，シャーロットのヘキストセラニーズ社により発明者の仕様に従って 処理された。織布はたて糸方向だけにカーボンファイバコードを使用して作られ た。よこ糸方向にはレーヨンを使用したが、当業者ならば従来の任意のよこ糸を 使用して織布内でカーボンファイバコードを一緒に保持できることが理解される 筈である。

【００４４】 図示する実施例に使用したカーボンファイバコードは６０００フィラメントの トウを有し、それは一緒に結束されて３６００デニールストランドとされ１ｃｍ 当り０．４７〜０．６３、好ましくは０．５５（インチ当り１．２〜１．６、好 ましくは１．４）の撚りが施されている。

【００４５】 フィラメントのトウはグッドイヤーの仕様に従って処理され外形が円形のコー ドが提供される。本考案により、平坦な外形を有するカーボンファイバコードは 従来の装置では処理できないことがわかっている。

【００４６】 ６０００ファイバコードトウ（６Ｋ／１）のコード特性を下表に示す。当業者 ならば、破断時の％伸長を除けば、補強プライに使用するアラミドおよびファイ バグラスコードに匹敵する特性であることが理解される筈である。

【００４７】

【表１】 下記のコードおよびベルトパラメータで実験室テストを行うためにカーボンフ ァイバコードを使用して合成プライを作成した。

【００４８】

【表２】 図４および図５に示すように、カーボンファイバコード／ゴム複合体をアラミ ドコード補強およびグラスファイバコード補強を使用した類似の複合体と比較し た。

【００４９】 ベルトエッジ付近の応力／歪集中に対してタイヤ内のさまざまなベルトの応力 分析を行った結果、ベルトエッジにおける層間せん断歪は（テストした材料の中 では）カーボンファイバで製造したベルトの場合に最小となることがわかった。

【００５０】

【表３】 本考案の実施例ではグッドイヤータイヤ社から入手できる処理されたアラミド コードであるフレクステン（Flexten ）を使用した。

【００５１】 他の点では、タイヤは従来技術により製造された。

【００５２】 本考案の第１の実施例のタイヤではカットベルト２４は、タイヤの赤道面に対 して１８〜３０°の方位とされた１６〜２４ｅｐｉの２×０．３０ｍｍ径高張力 鋼線からなる鋼ベルトプライから成ることができる。別の実施例ではカットベル ト２４は、折曲ベルト２２に使用するのと同様なカーボンファイバコードを具備 することができる。

【００５３】 当業者ならば本考案のタイヤのカットベルトに従来の任意のベルト構造および ベルト材を使用できることが理解される筈である。

【００５４】 次に図２における本考案のタイヤは、好ましくはナイロン織布からなる少なく とも２層のオーバレイ材を含みトレッドを施す前に折曲ベルト構造に施されるオ ーバレイ構造３０を含むことができる。オーバレイ構造はタイヤの成長を規制し て折曲ベルト構造を正しい位置に保持する働きをする。好ましくは、ナイロンオ ーバレイは１２６０／２，８５０／１，８４０／２，４２０／２もしくは２１０ ／２ナイロンコードからなり、それらは織込んでも織込まなくてもよい。当業者 ならば他のオーバレイ材料も使用できることが理解される筈である。

【００５５】 オーバレイ構造に使用できる別の材料として短繊維複合体が含まれる。

【００５６】 高速タイヤに折曲カーボンファイバベルト構造を使用すると、オーバレイを不 要とすることができる。適切な特性を有する折曲カーボンファイバベルト構造を 有するタイヤはオーバレイの無いもの、１層のオーバレイのあるもの、および２ 層のオーバレイのあるものが製造されている。

【００５７】 図２はまた２層のカットベルト３６，３８が１層の折曲ベルト１６ａにより包 み込まれている実施例も示している。カットベルト３６，３８は同じ材料でも異 なる材料でも良く、そして従来の構造とすることができる。カットベルト３６， ３８は補強として、カーボンファイバコード、鋼コード、ポリアミド、ポリエス テル、ポリオレフィン、ポリアミドフィラメントもしくはモノフィラメントおよ びその混合体を含むことができる。

【００５８】 折曲ベルト構造に使用されるカーボンファイバはナイロン、ポリアミド、ポリ エステルもしくは鋼カーカス、あるいはこれらの材料の混合体からなるカーカス を有するタイヤに使用することができる。タイヤはナイロン、ポリアミド、ポリ エステル、もしくはスパイラルラップオーバレイにより製造することができる。

【００５９】 当業者ならば本考案は、好ましくは２〜８層の、任意数のカットベルト層によ り製造できること、および本考案のタイヤの他の構造も理解される筈である。

【００６０】 実施例において、カーカスプライ内の補強部材１５は１０００／２，１０００ ／３ポリエステルフィラメントを有している。別の実施例では、このような補強 部材はカーボンファイバコードもしくは鋼、カーボンファイバ、ポリエステル、 ポリアミド、ポリオレフィンおよび従来技術において公知の他の合成補強材の中 から選定した混合コードを含むことができる。

【００６１】 図３に示す別の実施例では、カーボンファイバコードインサート３２を付加す ることによりタイヤの下部サイドウォールにさらに補強を施すことができる。

【００６２】 特に図示した本考案のタイヤは極端な高速で使用するように製造されており、 タイヤの開発時に従来寸法のタイヤでは高速時の高い遠心力により折曲領域の特 別なプライ量がスピニング不連続性を生じることがわかった。第１のベルトプラ イ２２の幅（折曲エッジ間で測定した）を普通のカットベルトよりも４％広くす ればスピニング不連続性をほぼ解消できることがわかっている。折曲ベルトの幅 によりベルト領域内の応力分布はより均等化されてスピニング不連続性が解消さ れる。

【００６３】 鋼の引張強度（（剛性），４０００ＭＰａ）はカーボンフィラメント（１３５ ０ＭＰａ）よりも大きいが、カーボンフィラメントの比重が低く運転中のタイヤ の応力が低減されるため、これらの要因は互いに打消されてカーボン／鋼折曲ベ ルト構造を含むタイヤの成長特性はカーボン／カーボン折曲ベルト構造を有する 類似タイヤとほぼ同じとなることが理論的に計算されている。

【００６４】 このような寸法を有する折曲ベルト構造はタイヤのフットプリント領域内にお けるより均等な力分布に明らかにある程度寄与している。本考案のタイヤはフッ トプリント領域において４０ｐｓｉの真空圧を示す。

【００６５】 タイヤのフットプリント特性に寄与する相互関連要因はいくつかある。これら の要因には比重、速度およびベルト剛性が含まれ、それらの全てが運転中のタイ ヤの成長特性に寄与する。

【００６６】 本考案のタイヤはカーボンファイバベルト構造の無い相応するタイヤよりも低 いトレッドチャンキングを示した。

【００６７】 次の例、グラフおよび表を参照して本考案をさらに説明する。

【００６８】 例１ タイヤのクラウン領域内のカーカスプライ上にカーボンファイバ折曲ベルトを 展開すること以外は従来の技術どおりにグッドイヤーイーグルＺＲ４０タイヤ（ Ｐ２７５／４０ＺＲ１７）を構成した。カーボンファイバ折曲ベルトは３３．５ ｃｍ（１３．２インチ）の折曲げられない時の幅を有しＳ撚りおよびＺ撚りが交 番するカーボンファイバコードを使用して製造された。各カーボンファイバコー ドの１ｃｍ当り撚りは０．５５（インチ当り１．４）であり予めＲＦＬ浸漬処理 を施した。カーボンファイバ折曲ベルトは２３ｅｐｉ（インチ当り終端数）のカ ーボンファイバコード端数とした。

【００６９】 例２ 本例（表４参照）は、本考案に従って製造されたいくつかのタイヤ（１〜３） を従来技術のタイヤ（４〜６）と比較した場合の特性を示すものである。ベルト パッケージ構造を除けば各タイヤ１〜４および６は従来のグッドイヤーイーグル ＺＲ４０として構成された。すべてのタイヤをイーグルＺＲ４０タイヤよりも４ ％広幅のベルトパッケージを製造した。ベルト補強部材のコード角を幾分変えて すべてのタイヤ構造においてコード角が同じとなるようにした点を除けばタイヤ ５はイーグルＺＲ４０構造と同じである。

【００７０】 タイヤ構造＃１および＃２は２層の折曲カーボンファイバベルトを使用して作 成され、ベルト１はベルト２周りに折り返されている。構造＃１は１層のナイロ ンオーバレイを有し構造＃２にはオーバレイは無い。構造＃６は１層オーバレイ と同様に構成された２層の折曲鋼ベルトを使用している。

【００７１】 構造＃３は１層のオーバレイを有するカット鋼ベルト周りに折り曲げられたカ ーボンファイバベルトを使用している（図３参照）。

【００７２】 構造＃４は２層のオーバレイ材料を有する２層のカットカーボンファイバベル トを使用している。

【００７３】 構造＃５は標準として使用される従来のタイヤである。

【００７４】 実施するテストの中では高性能タイヤにおける高速耐久特性が最重要と思われ る。残りのテストを重要度順に列記すると、ドライハンドリングテスト、ウェッ トハンドリングテスト、サブジェクティブハンドリングテストおよび騒音、振動 および不快音テスト（ＮＶＨ）となる。６７”ホイールのローリングテスト（ロ ーリング抵抗測定）、ツインロール抵抗テスト、残留セルファライニングトルク （ＲＳＡＴ）、および力およびモーメントテスト（Ｆ＆Ｍ）は互いに同等である が他の５つのテストよりも重要度が低いものと思われる。

【００７５】 最初の４つのテストはテストカードライバの意見に相当依存するため幾分主観 的である。表中、（＋）はドライバの肯定的意見を示し、（−）は否定的すなわ ち“平均以下の”意見を示す。ラップタイムはこれらのテストの客観的要素であ る。

【００７６】 高速テストはタイヤを装着して１９９．５〜３１８．５ｋｍ／時（１２４〜１ ９８ｍｐｈ）の速度で１０分間ドラムに対して走行させるマシンテストである。 速度は９．９８ｋｍ／時（６．２ｍｐｈ）のステップで増加される。Ｓ／Ｆ（停 止／終了）はチャンキングを生じることなくタイヤがテストに耐え抜いたことを 示す。ＣＮＫは幾分チャンキングが観察されたことを示す。ローリングテストお よびＲＳＡＴテストについては、小さい数字はそれぞれ良好なローリング抵抗特 性および残留セルファライニングトルク特性を示している。

【００７７】 Ｆ＆Ｍテストの大きい数字は良好なラテラルグリップ特性を示している。タイ ヤが発生する測定横力（ＬＦ）とタイヤに加わる総下降力（ＴＦ）との比（ＬＦ ／ＴＦ）が１％スリップ角におけるラテラルグリップの測定値となる。

【００７８】 表中のデータは２層のカーボンファイバ折曲ベルトを使用したタイヤの全体結 果が最善であったことを示している。また、申し分のないタイヤはオーバレイ無 しで製造するか、もしくは折曲カーボンベルトを使用する際には１層のみのオー バレイ材料を使用して製造することができるが、従来の高性能タイヤの場合には 満足な結果を得るのに２層のオーバレイ材料を必要とすることも示されている。

【００７９】

【表４】 例３ 第２の構造のイーグルＺＲ４０タイヤを付加テストに使用した。使用された構 造は表５の左欄に要約されている。構造Ａ−標準はカット鋼ベルトだけを使用し て作成した。構造Ｂには折曲カーボンファイバベルトおよびカーボンファイバカ ットベルトを使用した。構造Ｃはオーバレイが無い点を除けば構造Ｂと同じであ る。構造Ｆ，Ｇ，Ｈは全てファイバカットベルトで作成され、表示されたように 使用するオーバレイだけが異なっている。Ｗ，Ｘ，Ｚ，Ｕスパイラルオーバレイ はレイアップの構造により規定される。“Ｗ”レイアップはトレッド部中心の下 に２層のスパイラル層を有し、各ショルダーに３層を有している。“Ｘ”レイア ップはタイヤのクラウン両端間に２層のスパイラル層を有している。“Ｚ”レイ アップはトレッド中心の下の２層と各ショルダー上の４層の重畳スパイラル層を 有している。“Ｕ”レイアップは各ショルダー内に２層を有するタイヤ両端間の １層のスパイラル層である。

【００８０】 ツインロール，ハンドリングおよび残留セルファライニングトルク（ＲＳＡＴ ）データを得た他に、膨張による差異を識別するために様々な膨張条件の元で付 加高速テストを実施した。

【００８１】 表６の文字指定は表５に示す同構造のものと一致している。

【００８２】

【表５】

【００８３】

【表６】 以上の試験結果から次のような結論が導き出される。

【００８４】 オーバレイの無い折曲カーボンファイバベルトがサブジェクティブハンドリン グに対して最善であった。

【００８５】 Ｘ４２０／２スパイラルオーバレイを有する折曲カーボンファイバベルトがウ ェットハンドリングに対して最善であり、カットカーボンファイバベルトは標準 よりも幾分下であった。

【００８６】 ＺおよびＵ４２０／２スパイラルオーバレイを有する折曲カーボンファイバベ ルトがドライハンドリングに対して最善であり、折曲ベルト構造は標準以下であ った。

【００８７】 折曲ベルトカーボンファイバ構造は高速に対してはカット鋼標準よりも良く、 最高３２１．８ｋｍ／時（２００ｍｐｈ）のマシンで破損しなかった。カットカ ーボンファイバ構造は全て標準よりも低い１〜４速ステップを駆動し、悪くなっ たオーバレイは少なかった。

【００８８】 オーバレイを有する折曲カーボンファイバベルトは６７”ローリング抵抗が５ ％低下し、オーバレイの無い折曲ベルトは２％上昇した。

【００８９】 折曲カーボンファイバベルトタイヤは実験室の耐久性テストに合格しなかった 。カット鋼標準および８４０／２スパイラルオーバレイを有するカットカーボン ファイバベルトは共に実験室の耐久性テストに合格した。

【００９０】 折曲カーボンファイバベルトタイヤおよびカット鋼標準は共に高圧よりも低圧 時のコーナ係数が高かった。カットカーボンファイバタイヤは低圧におけるコー ナリング係数が幾分低かった。

【００９１】 カーボンファイバベルトタイヤは低膨張圧におけるアライニングトルクの増加 が鋼標準よりも大きかった。

【００９２】 折曲カーボンファイバベルトはいずれのカットベルトタイヤよりも高速時の性 能が実質的に良かった。

【００９３】 折曲カーボンファイバベルトを有するタイヤは低膨張圧においてカット鋼ベル ト付標準タイヤよりも良好な高速耐久性能を示した。

【００９４】 本考案の特定実施例について図解説明してきたが、当業者ならば考案の精神を 逸脱することなく本考案をさまざまに修正かつ実施できるものと思われる。本考 案は実用新案登録請求の範囲によって制約されるものとする。

【００９５】

【考案の効果】

本考案の折曲ベルト構造を使用する場合、折曲エッジ間をこの種のタイヤの従 来のベルトパッケージよりも幅を広くすることにより、折曲ベルト構造の歪が低 減される。このためショルダの伸長を規制し易くなり、より少量のゴムでトレッ ドを作成できるようになり、タイヤの軽量化に寄与する効果がある。また、カー ボンファイバコードを折曲ベルトに使用することにより、特に、良好な操縦特性 、牽引力及び低騒音を達成できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】折曲ベルト構造を有するカーボンファイバコー
ドを有する空気入りタイヤを示す図である。

【図２】付加オーバレイ構造を有する空気入りタイヤを
示す図である。

【図３】（ａ）はカーボンファイバコードインサートを
有する空気入りタイヤを示す図であり、（ｂ）はローワ
サイドウォール内にカーボンファイバ補強を有するタイ
ヤの側面図である。

【図４】カーボンファイバコードと他の材料を比較する
荷重−撓み曲線である。

【図５】荷重および破損サイクルを示すさまざまな材料
でできた複合プライの比較図である。

【符号の説明】 １０ 空気入りタイヤ １２ ビード １２ａ ビード １４ ラジアルカーカスプライ １５ 縦方向補強材 １６ 折曲ベルト構造 １７ クラウン領域 １８ トレッド部 ２０ サイドウォール ２２ ベルトプライ ２４ カットベルトプライ ２６ 側部 ２６ａ 側部 ２８ エッジ ２８ａ エッジ ３０ オーバレイ構造 ３２ カーボンファイバコードインサート ３６ カットベルト ３８ カットベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ウォーレン リー クロイル アメリカ合衆国 44281 オハイオ州 ウ ォズワース ウィルハイト ドライブ 8265 (72)考案者 ジョアン エリザベス ショー アメリカ合衆国 44223 オハイオ州 カ イホガ フォールズ 17番 ストリート 2023 (72)考案者 ドナルド ジョージ ヴェラ アメリカ合衆国 44685 オハイオ州 ユ ニオンタウン フェアウェイ ドライブ 1856 (72)考案者 ジョーゼフ ケビン ハブル アメリカ合衆国 44313 オハイオ州 ア クロン スモークライズ ドライブ 1738 (72)考案者 ペリー ウォトラス ベル アメリカ合衆国 44666 オハイオ州 ノ ース ローレンス デルトン フォックス レイク ロード 7178 (72)考案者 デビッド リー ベア アメリカ合衆国 48374 ミシガン州 ノ ウビ ホワイト プレインズ ドライブ 24938 (72)考案者 スレインドラ クマー チョーラ アメリカ合衆国 44321 オハイオ州 コ プリー コナストウガ トレイル 4458

Claims (18)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対のビードと、前記ビード
   対周りに巻き付けられた補強カーカスプライと、前記カ
   ーカスプライ上に配置された少なくとも一層の折曲ベル
   トおよび少なくとも一層のカットベルトからなる折曲ベ
   ルト構造と、前記折曲ベルト構造上に配置されたトレッ
   ドゴムと、前記ビードおよび前記トレッドゴム間に配置
   されたサイドウォールを具備する空気入りタイヤにおい
   て、 前記カーカスプライ、前記折曲ベルトプライおよび前記
   カットベルトプライの中の少なくとも一つの補強部材が
   円形断面および１ｃｍ当り０．４７〜０．６３の撚りを
   有するＲＦＬ処理されたカーボンファイバコードを含む
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記カーボンファイバコード補強プライ
   がＳ撚りカーボンファイバコードおよびＺ撚りカーボン
   フィラメントを５：１〜１：５の比率で含んでいる請求
   項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 少なくとも一対のビードと、前記ビード
   対周りに巻き付けられた補強カーカスプライと、前記カ
   ーカスプライ上に配置された折曲ベルト構造およびトレ
   ッドゴムと、前記ビードおよび前記トレッド間に配置さ
   れたサイドウォールを具備する空気入りタイヤにおい
   て、 前記折曲ベルト構造は１ｃｍ当り０．４７〜０．６３の
   撚りを有しＲＦＬ処理されたカーボンファイバコードか
   らなる実質的に平行な補強部材を有する少なくとも一層
   のベルトプライを含むことを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。
4. 【請求項４】 前記折曲ベルト構造が完成タイヤのトレ
   ッド幅を越える幅の第１のカーボンファイバコード補強
   ベルトプライおよび完成タイヤのトレッド幅と実質的に
   等しい幅の少なくとももう一層のベルトプライを含み、
   前記第１のベルトプライの側部が少なくとも一層の付加
   ベルトプライを包みこんで該付加ベルトプライのエッジ
   上に折り曲げられている請求項３記載の空気入りタイ
   ヤ。
5. 【請求項５】 前記第１のベルトプライがＲＦＬ処理さ
   れたカーボンファイバコードを含み、前記付加ベルトプ
   ライが鋼線を含んでいる請求項４記載の空気入りタイ
   ヤ。
6. 【請求項６】 前記第１のベルトプライがＲＦＬ処理さ
   れたカーボンファイバコードを含み、前記付加ベルトプ
   ライがＲＦＬ処理されたカーボンファイバコードを含ん
   でいる請求項４記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 前記カーボンファイバコードが円形断面
   を有する請求項３記載の空気入りタイヤ。
8. 【請求項８】 前記カーボンフィラメント補強プライが
   Ｓ撚りカーボンファイバコードおよびＺ撚りカーボンフ
   ァイバコードを５：１〜１：５の比率で含んでいる請求
   項３記載の空気入りタイヤ。
9. 【請求項９】 さらに、少なくとも一層のナイロン織布
   オーバレイを具備する請求項３記載の空気入りタイヤ。
10. 【請求項１０】 前記サイドウォール部が、本質的に１
    ｃｍ当り撚りが０．４７〜０．６３であるＲＦＬ処理さ
    れたカーボンファイバコードからなる補強部材を含む下
    部サイドウォールを構成する請求項３記載の空気入りタ
    イヤ。
11. 【請求項１１】 少なくとも一対のビードと、前記少な
    くとも一対のビード周りに巻き付けられた補強プライ
    と、前記タイヤのクラウン領域内で前記補強プライ上に
    配置された折曲ベルト構造と、前記折曲ベルト構造上に
    配置されたトレッドと、前記ビードおよび前記トレッド
    間のサイドウォール部を具備する空気入りタイヤにおい
    て、 （ａ）前記ラジアル補強プライは円形断面を有し１ｃｍ
    当り撚りが０．４７〜０．６３であるＲＦＬ処理された
    カーボンファイバコードからなる実質的に平行な縦方向
    補強部材を有し、（ｂ）前記ベルト構造は１ｃｍ当り撚
    りが０．４７〜０．６３であるＲＦＬ処理されたカーボ
    ンファイバコードからなる実質的に平行な縦方向補強部
    材を有するベルトプライを含み、（ｃ）前記サイドウォ
    ール部は下部サイドウォールおよび上部サイドウォール
    からなり、前記下部サイドウォール部は１ｃｍ当り撚り
    が０．４７〜０．６３のＲＦＬ処理されたカーボンファ
    イバコードからなる補強部材を含んでいる、空気入りタ
    イヤ。
12. 【請求項１２】 前記カーボンフィラメント補強プライ
    がＳ撚りカーボンファイバコードおよびＺ撚りカーボン
    ファイバコードを５：１〜１：５の比率で含んでいる請
    求項１１記載の空気入りタイヤ。
13. 【請求項１３】 前記折曲ベルト構造が、完成タイヤの
    トレッド幅を越える幅の第１のカーボンファイバコード
    補強ベルトプライと、完成タイヤのトレッド幅と実質的
    に等しい幅の少なくとももう一層のベルトプライを含
    み、前記第１のベルトプライの側部が前記少なくともも
    う一層のベルトプライのエッジ上に折り曲げられている
    請求項１１記載の空気入りタイヤ。
14. 【請求項１４】 前記第１のベルトプライがＲＦＬ処理
    されたカーボンファイバコードを含み、前記付加ベルト
    プライが鋼線を含んでいる請求項１１記載の空気入りタ
    イヤ。
15. 【請求項１５】 前記第１のベルトプライがカーボンフ
    ァイバコードを含み、前記付加ベルトプライがカーボン
    ファイバコードを含んでいる請求項１１記載の空気入り
    タイヤ。
16. 【請求項１６】 さらに、少なくとも一層のナイロン織
    布のオーバレイを具備する請求項１１記載の空気入りタ
    イヤ。
17. 【請求項１７】 前記タイヤがカットカーボンファイバ
    ベルトと、Ｗレイアップの８４０／２スパイラルオーバ
    レイを含む請求項１１記載の空気入りタイヤ。
18. 【請求項１８】 前記タイヤがカットカーボンファイバ
    ベルトと、Ｕ構成の４２０／２スパイラルオーバレイを
    含む請求項１１記載の空気入りタイヤ。