JPH0723045B2 - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

乗用車用空気入りラジアルタイヤ

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JPH0723045B2
JPH0723045B2 JP60063260A JP6326085A JPH0723045B2 JP H0723045 B2 JPH0723045 B2 JP H0723045B2 JP 60063260 A JP60063260 A JP 60063260A JP 6326085 A JP6326085 A JP 6326085A JP H0723045 B2 JPH0723045 B2 JP H0723045B2
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JP
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belt layer
cord
carbon fiber
tread portion
layer
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JP60063260A
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庸雄 森川
和幸 加部
修二 高橋
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co 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
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/26Folded plies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤに関し、さ
らに詳しくは、耐久性を向上させると共に、操縦安定性
の向上を図るべくベルト層の構造を改善した乗用車用空
気入りラジアルタイヤに関するものである。
〔従来の技術〕
省エネルギーと言う社会のニーズに対して、車両の軽量
化と共にタイヤの低転動抵抗化の要求が強くなって来る
に従って、タイヤもバイアスタイヤからラジアルタイヤ
へのシフトが多大となって来た。
ラジアルタイヤは、ラジアル方向にカーカス層を配置す
る一方、タガ効果を附与する目的でトレッド部内にベル
ト層を配置しているため、バイアスタイヤと比較して、
低転動抵抗性,耐摩耗性,操縦安定性,耐高速性等が良
い。
特に、低転動抵抗化に対しては今日でも車両の軽量化に
寄与できるタイヤの軽量化と共に、強い要求がある。
この強い低転動抵抗化向上要求に対して、タイヤの生産
業者は、タイヤの軽量化としてトレッド部を構成するゴ
ムの低ヒステリシス化で対処して来た。しかしながら、
トレッドゴムの低ヒステリシス化は、タイヤのウエット
性能を低下させる要因となっているのが事実である。
このような背景から、ラジアルタイヤのベルト層を構成
する補強コードとして、スチールコードに代って新しい
素材として、軽量,高弾性,高強度な炭素繊維コードを
用いたラジアルタイヤ(特公昭56−40043号公報)が提
案されている。
このような新材料をベルト層の補強コードとして用いる
と、軽量化と共に、低転動抵抗化を図ることが可能であ
ることは事実である。
しかしながら、複数層積層されているベルト層を総て炭
素繊維コード製にすると、耐久性の面で、従来のラジア
ルタイヤと比較して大幅に劣ってしまうのが現状であ
る。
つまり、タイヤは接地回転することにより車両の駆動力
を路面に伝達して、その役目を果たしているが、一般的
にタイヤの寿命から考えると107回もの接地変形をする
ことになる。
この接地変形時にタイヤは曲げ変形を受け、いわゆる屈
曲変形がなされ、このためベルト層には耐屈曲疲労性の
よい材料が要求される。
このような観点から考えると、炭素繊維コードを単独
で、総てのベルト層の補強コードとして用いることは、
炭素繊維コードの屈曲疲労性に問題があり、現状ではそ
のまま利用することができない。
〔発明の目的〕
本発明は上述した問題点を解消すべく実験し検討した結
果、導かれたものである。
従って本発明の目的は、ベルト層の補強コードとして炭
素繊維コードを使用することを可能にしタイヤの軽量化
及び低転動抵抗化を図りながら、耐久性を向上させると
共に、操縦安定性の向上をも図ることができる乗用車用
空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、タイヤ周方向に対するコード角度が10°〜35
°であってプライ間でコードが互いに交差する複数層の
ベルト層をトレッドに配置した乗用車用空気入りラジア
ルタイヤにおいて、前記ベルト層としてカーカス層側に
補強コードがスチールコードからなるベルト層を配置す
ると共に、このカーカス層側ベルト層に近接してトレッ
ド部側に補強コードが炭素繊維コードからなるベルト層
を配置し、この炭素繊維コードを引張強度100kg/mm2
上かつ引張弾性率500kg/mm2以上の炭素繊維に、単位長
さ当り10〜50重量%の接着剤と (T:コードの撚数(回/10cm)、D:コードの総デニール
数)で表わされるヨリ係数K値が0≦K≦1800の範囲の
撚りを与えた構造とし、さらに、前記スチールコードか
らなるカーカス層側ベルト層の少なくとも一層の端部を
トレッド部側に折り曲げ、この折曲部によって前記炭素
繊維コードからなるトレッド部側ベルト層の両端部を被
覆したことを特徴とする。
このように、スチールコードベルト層と炭素繊維コー
ドベルト層を組み合わせることにより炭素繊維コードベ
ルト層の耐屈曲疲労性を補うと共に、カーカス側スチー
ルコードベルト層の少なくとも一層の端部をトレッド部
側に折り曲げ、この折曲部によってトレッド部側炭素繊
維コードベルト層の両端部を覆うことにより、高速走行
時におけるタイヤの遠心力によるトレッド部側炭素繊維
コードベルト層端部のせりあがりを防止してセパレーシ
ョン故障の発生を防止し、これによりタイヤの耐久性を
向上させることができる。また、スチールコードベル
ト層と炭素繊維コードベルト層を組み合わせることによ
りベルト層全体の剛性を高めて操縦安定性を向上させる
ことができる。
以下、本発明を実施例により図を参照して具体的に説明
する。
第1図(a)〜(d)は本発明の各実施例からなる乗用
車用空気入りラジアルタイヤを示し、第1図(a)は第
1実施例の一部を切欠した斜視説明図、第1図(b)〜
(d)は第2〜第4実施例の要部を示す説明図、第2図
は耐久性試験の結果を示す図、第3図は操縦安定性試験
の結果を示す図である。
図においてEは、本発明の実施例からなる乗用車用空気
入りラジアルタイヤで、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、
この各サイドウオール部2間に位置するトレッド部3か
らなり、前記左右一対のビード部1間に、タイヤ周方向
に対するコード角度が70°〜90°であるカーカス層4が
装架され、またトレッド部3におけるカーカス層4上
に、タイヤ周方向に対するコード角度が10°〜35°であ
って、プライ間でコードが互いに交差する複数層のベル
ト層5を配置することにより構成されている。
そして本発明においては、特に、前記ベルト層5のう
ち、カーカス層4側にスチールコードSからなるベルト
層5dを配置すると共に、このカーカス層側ベルト層5dに
近接して、トレッド部3側に、炭素繊維コードCからな
るベルト層5uを配置し、さらに、前記スチールコードS
からなるカーカス層側ベルト層5dの少なくとも一層の端
部をトレッド部3側に折り曲げ、この折曲部5d1によっ
て前記炭素繊維コードCからなるトレッド部側ベルト層
5uの端部を被覆してある。
本発明においては、上述したように、前記ベルト層5の
うち、カーカス層4側にスチールコードSからなるベル
ト層5dを配置すると共に、このカーカス層側ベルト層5d
に近接して、トレッド部3側に、炭素繊維コードCから
なるベルト層5uを配置してあるので、炭素繊維コードC
よりも耐屈曲疲労性に優れたスチールコードSからなる
ベルト層5dで、ベルト層5uの耐屈曲疲労性を補うことが
可能となる。
さらに、本発明においては上述したように、特に前記ス
チールコードSからなるカーカス層側ベルト層5dの少な
くとも一層の端部を、トレッド部3側に折り曲げ、この
折曲部5d1によって前記炭素繊維コードCからなるトレ
ッド部側ベルト層5uの端部を被覆してある。
つまり、炭素繊維コードCからなるトレッド部側ベルト
層5uの端部を、このベルト層5uよりも耐屈曲疲労性が優
れたスチールコードSからなるカーカス層側ベルト層5d
の折曲部5d1によって覆ってある。
従って、炭素繊維コードCからなるトレッド部側ベルト
層5uの端部の保護性を大幅に向上させることができ、高
速走行時におけるタイヤの遠心力によるベルト層端部の
せりあがりをも防止することができて、セパレーション
故障の発生を阻止することができる。このため、本発明
では、前述したように、ベルト層を総て炭素繊維コード
製としたタイヤと比較して、耐久性及び操縦安定性を大
幅に向上することができる。
なお、上記カーカス層側ベルト層5dの補強コードを構成
するスチールコードSは、0.2mm以下の素線径、好まし
くは0.175mm以下の素線径を有するスチール素線からな
る複撚構造のスチールコードを用いることが好ましい。
また、このスチールコードの撚構造はn×mであり、n
が3〜4、mが3〜7であることが好ましく、さらに、
このコードのストランドピッチは8mm以下、コードピッ
チは8mm以下とすることが好ましい。
さらに、上記トレッド部側ベルト層5uの補強コードを構
成する炭素繊維コードCとしては、次のとおりである。
すなわち、引張強度100kg/mm2以上、引張弾性率5000kg/
mm2以上、好ましくは、引張強度200kg/mm2以上、引張弾
性率15000kg/mm2以上の特性を有する炭素繊維に、炭素
繊維の単位長さ当りの重量の10〜50%の接着剤を塗布し
た後、下記式で表わされるヨリ係数K値が0≦K≦1800
の範囲となるように撚りを加えたものである。
撚り構造は、数本の炭素繊維各々に、先ず下撚りを加え
た後、さらに、それら数本を合せ上撚を加える所謂もろ
撚り構造でもよく、又一本の炭素繊維糸条に撚りを加え
るだけの片撚り構造でもよい。
K:ヨリ係数 T:コードの撚り数(回/10cm) D:コードの総デニール数 さらに、第1図(a)〜(d)に示す各実施例について
その構造を説明すると、次の通りである。
第1図(a)に示す本発明の第1実施例は、カーカス層
4側にスチールコードSからなるベルト層5dを一層配置
すると共に、このカーカス層側ベルト層5dに近接してト
レッド部3側に炭素繊維コードCからなるベルト層5uを
一層配置し、さらに、前記スチールコードSからなるカ
ーカス層側ベルト層5dの左右両端部をトレッド部3側に
折り曲げ、この各折曲部5d1によって前記炭素繊維コー
ドCからなるトレッド部側ベルト層5uの左右両端を被覆
した例である。
第1図(b)に示す本発明の第2実施例は、カーカス層
4側にスチールコードSからなるベルト層5dを二層配置
すると共に、このカーカス層側ベルト層5dに近接してト
レッド部3側に炭素繊維コードCからなるベルト層5uを
一層配置し、さらに、前記スチールコードSからなる各
カーカス層側ベルト層5dの一方の端部を相対抗せしめて
それぞれトレッド部3側に折り曲げ、この各折曲部5d1
によって前記炭素繊維コードCからなるトレッド部側ベ
ルト層5uの左右両端を被覆した例である。
第1図(c)に示す本発明の第3実施例は、カーカス層
4側にスチールコードSからなるベルト層5dを一層配置
すると共に、このカーカス層側ベルト層5dに近接してト
レッド部3側に炭素繊維コードCからなるベルト層5uを
二層配置し、さらに、前記スチールコードSからなるカ
ーカス層側ベルト層5dの左右両端部をトレッド部3側に
折り曲げ、この各折曲部5d1によって前記炭素繊維コー
ドCからなる各トレッド部側ベルト層5uの左右両端を被
覆した例である。
第1図(d)に示す本発明の第4実施例は、カーカス層
4側にスチールコードSからなるベルト層5dを二層配置
すると共に、このカーカス層側ベルト層5dに近接してト
レッド部3側に炭素繊維コードCからなるベルト層5uを
一層配置し、さらに、前記スチールコードSからなる各
カーカス層側ベルト層5dのうち下側のものの左右両端部
をトレッド部3側に折り曲げ、この各折曲部5d1によっ
て前記炭素繊維コードCからなる各トレッド部側ベルト
層5uの左右両端を被覆した例である。
〔実施例〕
本発明の効果を確認するため耐久性試験および操縦安定
性能試験を行った。
(各試験に使用したタイヤの仕様) <本発明タイヤ> タイヤサイズ…195/70R14。
カーカス層……補強コードとして1000d/2,エンド数35の
ポリエステルコードを用いたものを、コード角度がタイ
ヤ周方向に対して90°になるよう二層配置した。
カーカス層 側ベルト層……補強コードとして3×7(0.15),エン
ド数35のスチールコードを用いたものを、コード角度が
タイヤ周方向に対して24°になるよう一層配置し、その
左右両端を40mmトレッド部側に折り曲げさらに、この各
折曲部によって下記トレッド部側ベルト層の左右両端を
被覆した。
なお、全幅は230mmとした。
トレッド部 側ベルト層……補強コードとして1800d/2,エンド数50,
撚り係数K=600(もろ撚り構造10回/10cm)の炭素繊維
コードを用いたものをコード角度がタイヤ周方向に対し
て20°になるよう一層配置した。
なお、全幅は150mmとした。
<従来タイヤ> タイヤサイズ…195/70R14。
カーカス層……補強コードとして1000d/2,エンド数35の
ポリエステルコードを用いたものを、コード角度がタイ
ヤ周方向に対して90°になるよう二層配置した。
ベルト層………カーカス層側ベルト層及びトレッド部側
ベルト層ともに、補強コードとして1800d/2,エンド数5
0,撚り係数K=600(もろ撚り構造10回/10cm)の炭素繊
維コードを用いたものを、コード角度がタイヤ周方向に
対し24°になるよう配置した。
なお、カーカス層側ベルト層の幅140mm,トレッド部側ベ
ルト層の幅150mmとした。
〔実験例1〕 耐久性能試験 本耐久性能試験として室内ドラム試験機(直径1707mm)
を用いた。
<試験条件> 空気圧を2.3kg/cm2とし、速度81km/hr、荷重を520kgか
ら4時間毎に78kgずつアップして破壊するまで走行させ
た。
試験結果を第2図に示す。なお第2図は従来の試験結果
を100とした指数で示されている。
第2図より明らかなように、本発明タイヤは従来タイヤ
と比較して約35%耐久性能が向上しているのが判る。
〔実験例2〕 操縦安定性能試験 操縦安定性能試験として、室内のコーナリング試験機
(直径2500mm)でタイヤにスリップ角を2°付けて、こ
の時の横力を2で割ってCP(コーナリングパワー)を求
め、これを代表値とした。
<試験条件> 空気圧…1.9kg/cm2 荷重…520kg 速度…20km/hr 試験結果を第3図に示す。なお第3図は従来タイヤの試
験結果を100とした指数で示されている。
第3図より明らかなように、本発明タイヤは従来タイヤ
と比較して約20%操縦安定性が向上しているのが判る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、タイヤ周方向に対
するコード角度が10°〜35°であってプライ間でコード
が互いに交差する複数層のベルト層をトレッドに配置し
た乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベル
ト層としてカーカス層側に補強コードがスチールコード
からなるベルト層を配置すると共に、このカーカス層側
ベルト層に近接してトレッド部側に補強コードが炭素繊
維コードからなるベルト層を配置し、この炭素繊維コー
ドを引張強度100kg/mm2以上かつ引張弾性率5000kg/mm2
以上の炭素繊維に、単位長さ当り10〜50重量%の接着剤
(T:コードの撚り数(回/10cm)、D:コードの総デニー
ル数)で表わされるヨリ係数K値が0≦K≦1800の範囲
の撚りを与えた構造とし、さらに、前記スチールコード
からなるカーカス層側ベルト層の少なくとも一層の端部
をトレッド部側に折り曲げ、この折曲部によって前記炭
素繊維コードからなるトレッド部側ベルト層の両端部を
被覆したために、ベルト層の補強コードとして炭素繊維
コードを使用することを可能にしてタイヤの軽量化及び
低転動抵抗化を図りながら、耐久性を向上させると共
に、操縦安定性の向上をも図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は本発明の各実施例からなる乗用
車用空気入りラジアルタイヤを示し、第1図(a)は第
1実施例の一部を切欠した斜視説明図、第1図(b)〜
(d)は第2〜第4実施例の要部を示す説明図、第2図
は耐久性試験の結果を示す図、第3図は操縦安定性試験
の結果を示す図である。 1……ビード部、2……サイドウオール部、3……トレ
ッド部、4……カーカス層、5……ベルト層、5d……カ
ーカス層側ベルト層、5d1……カーカス層側ベルト層の
両端折曲部、5u……トレッド部側ベルト層、C……炭素
繊維コード、S……スチールコード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−136206(JP,A) 特開 昭56−149202(JP,A) 特開 昭50−101686(JP,A) 特公 昭44−19561(JP,B1) 特公 昭56−40043(JP,B2) 特公 昭52−45962(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タイヤ周方向に対するコード角度が10°〜
    35°であってプライ間でコードが互いに交差する複数層
    のベルト層をトレッドに配置した乗用車用空気入りラジ
    アルタイヤにおいて、前記ベルト層としてカーカス層側
    に補強コードがスチールコードからなるベルト層を配置
    すると共に、このカーカス層側ベルト層に近接してトレ
    ッド部側に補強コードが炭素繊維コードからるベルト層
    を配置し、この炭素繊維コードを引張強度100kg/mm2
    上かつ引張弾性率5000kg/mm2以上の炭素繊維に、単位長
    さ当り10〜50重量%の接着剤と (T:コードの撚り数(回/10cm)、D:コードの総デニー
    ル数)で表わされるヨリ係数K値が0≦K≦1800の範囲
    の撚りを与えた構造とし、さらに、前記スチールコード
    からなるカーカス層側ベルト層の少なくとも一層の端部
    をトレッド部側に折り曲げ、この折曲部によって前記炭
    素繊維コードからなるトレッド部側ベルト層の両端部を
    被覆したことを特徴とする乗用車用空気入りラジアルタ
    イヤ。
JP60063260A 1985-03-29 1985-03-29 乗用車用空気入りラジアルタイヤ Expired - Lifetime JPH0723045B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2719798A1 (de) * 1977-05-03 1978-11-16 Uniroyal Ag Hochbelastbarer stahlkord-guertelreifen, insbesondere fuer lastkraftwagen, schwer- und/oder grossfahrzeuge mit einer mindestens einlagigen radialkarkasse, vorzugsweise aus stahlkord, und einer mehrlagigen guertelartigen verstaerkung, welche wenigstens eine faltlage aus stahlkord und wenigstens eine weitere ungefaltete lage aus textilkord aufweist
JPS5640043A (en) * 1979-09-06 1981-04-16 Hayashi Seisakusho:Kk Water heating boiler

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