JPH08295102A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】タイヤ重量を軽量化でき、しかも生産性を高め
うる空気入りラジアルタイヤを提供する。 【構成】コードをラジアルに配したカーカスと、このカ
ーカスの半径方向外側に配されるベルト層は、線径ｄが
０．３〜０．４５mmのスチール線１０を、ピッチＰが７
〜１４mm、振幅ｈがピッチＰの１／４５〜１／１５倍で
Ｓ方向に螺旋状に型付けしたＳ型の単線コード１１と、
同じスチール線１０を同じピッチ、振幅でＺ方向に螺旋
状に型付けしたＺ型の単線コード１２とを交互かつ平行
に配してトッピングゴム１３中に埋設したベルトプライ
７Ａ、７Ｂを具えるとともに、このベルトプライ７Ａ、
７Ｂの５ｃｍ当たりの単線コード１１、１２の打ち込み
本数であるエンド数Ｎと、単線コード１本当たりの曲げ
剛性Ｍとの積（Ｎ・Ｍ）で表されるベルトプライ曲げ剛
性値が９００〜１３００である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ重量を軽量化で
き、しかも生産性を高めうる空気入りラジアルタイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ラジアルタイヤは、放射状にの
びるカーカスコードを有するラジアルカーカスと、この
ラジアルカーカスの半径方向外側に配されトレッド部を
強固に補強するベルト層とを具える。このベルト層は、
例えば図５に示すようにスチールフィラメントを互いに
撚り合わせてなるスチールコードａを平行に引き揃え、
これをトッピングゴムｂ中に埋設することにより形成さ
れるベルトプライｃが用いられることが多い。

【０００３】このようなベルトプライｃは、前記スチー
ルコードａをタイヤ周方向に対して例えば３０度以下の
小角度で配することにより、スチールコードａの高弾
性、高い引張強度などと相俟って、カーカスのトレッド
部にタガ効果を付与しトレッド剛性を高め、タイヤとし
ての高速耐久性や耐磨耗性を高めうるのである。

【０００４】ところが、前記ベルトプライｃにスチール
コードａを用いた場合、トレッド剛性は高めうるもの
の、スチールコードは他の有機繊維コードなどに比べる
と、著しくその比重が大きくタイヤ重量の増加を招くと
いう問題がある。

【０００５】従来、このような問題点を解決すべく、ス
チールフィラメントを互いに撚り合わせることなく、１
本のスチールフィラメント素線を螺旋状に型付けした、
いわゆる単線コードを用いることにより、ベルトプライ
に使用するスチール全体量とベルトプライのゴムゲージ
とをともに減じ、タイヤ重量を軽減しうるラジアルタイ
ヤが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ように、予め一定方向、例えばＳ方向に螺旋に型付けし
た単線スチールコードｅのみを平行に並べてトッピング
ゴムｂ中に配した場合、各単線スチールコードｅには、
そのＳ方向の螺旋の型付けを元に戻そうとして、コード
の軸方向を中心に回転しようとする同一方向の残留トー
ションＴ１が存在している。

【０００７】この残留トーションＴ１が、単線スチール
コードｅの本数に応じて累積されると、時間の経過につ
れベルトプライｃは、図６の一点鎖線及び図７に示すよ
うに、単線スチールコードｅの軸方向と平行な軸線廻り
でカール状に反りかえり、カーカスの半径方向外側に配
するのを困難とするなど、タイヤ生産性を阻害する一要
因となる。

【０００８】本発明者は、かかる問題点に鑑み鋭意研究
を重ねた結果、ベルト層に、スチールからなる単線コー
ドを用いることによりタイヤ重量の軽量化を実現すると
同時に、上記のようなベルトプライの反りを抑制するこ
とにより、安定したベルト材料を供給でき、タイヤ生産
性を害することがない空気入りラジアルタイヤの提供を
目的としている。

【０００９】

【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経てビード部のビードコアの廻り
を折り返しかつコードをラジアルに配したカーカスと、
このカーカスの半径方向外側に配されるベルト層とを具
えた空気入りラジアルタイヤであって、前記ベルト層
は、線径ｄが０．３〜０．４５mmのスチール線を、ピッ
チＰが７〜１４mm、振幅ｈが前記ピッチＰの１／４５〜
１／１５倍でＳ方向に螺旋状に型付けしたＳ型の単線コ
ードと、前記と同じスチール線を同じピッチ、振幅でＺ
方向に螺旋状に型付けしたＺ型の単線コードとを交互か
つ平行に配してトッピングゴム中に埋設したベルトプラ
イを具えるとともに、このベルトプライの５ｃｍ当たり
の前記単線コードの打ち込み本数であるエンド数Ｎと、
前記単線コード１本当たりの曲げ剛性Ｍとの積（Ｎ・
Ｍ）で表されるベルトプライ曲げ剛性ＢＭの値が９００
〜１３００であることを特徴とする空気入りラジアルタ
イヤである。

【００１０】

【作用】Ｓ型の単線コードと、Ｚ型の単線コードとは、
一般に互いに異なる向きで、前記螺旋の型付けを元に戻
そうと回転しようとする残留トーションが存在してい
る。したがって、互いに隣り合う異なる方向に型付けら
れた単線コードを交互に配することにより、お互いの残
留トーションが相互に打ち消し合う。つまり、ベルトプ
ライは、単線コードの軸方向と平行な軸線廻りに反りか
えることが防止される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部２
からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア
５の廻りを折り返しかつコードをラジアルに配したカー
カス６と、このカーカス６の半径方向外側に配されるベ
ルト層７とを具え、本例では前記ビードコア５からタイ
ヤ半径方向外側に向けて先細状でのびるビードエーペッ
クス９とを具える。

【００１２】前記カーカス６は、本例ではカーカスコー
ドをタイヤ赤道Ｃに対して６５〜９０度の範囲の角度で
傾けたラジアル構造をなす１枚以上、本例では２枚のカ
ーカスプライ６Ａ、６Ｂからなる。又カーカスコード
は、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリア
ミドなどの有機繊維の他、スチールコードなどを適宜用
いることができ、本例ではタイヤ重量を低減すべく有機
繊維コードを採用している。

【００１３】前記ベルト層７は、図２〜４に示すよう
に、スチール線１０を、後述するピッチＰ、振幅ｈにて
Ｓ方向に螺旋状に型付けしたＳ型の単線コード１１と、
前記と同じスチール線１０を同じピッチＰ、振幅ｈでＺ
方向に螺旋状に型付けしたＺ型の単線コード１２とを交
互かつ平行に配してトッピングゴム中に埋設した内外２
枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、本例ではベルト
層７のタイヤ軸方向最大巾ＢＷは、トレッド巾ＴＷの
０．８〜１．２倍程度としている。

【００１４】このようなＳ型、Ｚ型の単線コード１１、
１２を交互に配することにより、互いに異なる向きで存
在する残留トーションＴ１、Ｔ２が相互に打ち消し合
い、カーカスに巻き回す前の状態においてベルトプライ
７Ａ、７Ｂがカール状に反ることを防止しうるのは既に
述べたとおりである。

【００１５】前記単線コード１１、１２は、線径ｄが
０．３〜０．４５ｍｍのスチール線１０を、ピッチＰが
７〜１４mm、振幅ｈが前記ピッチＰの１／４５〜１／１
５倍でＳ方向及びＺ方向に螺旋状に型付けし、ベルトプ
ライの５ｃｍ当たりの前記単線コードの打ち込み本数で
あるエンド数Ｎと、前記単線コード１本当たりの曲げ剛
性Ｍとの積（Ｎ・Ｍ）で表されるベルトプライ曲げ剛性
ＢＭの値が９００〜１３００になるように打ち込まれ
る。

【００１６】前記単線コード１１、１２として用いるス
チール線１０の線径ｄを、０．３〜０．４５ｍｍに限定
した理由は、前記スチール線１０の線径ｄが０．３ｍｍ
を下回ると、単線コード１本あたりの剛性が小さくなり
すぎ、撚線コードと同様のタイヤ操縦安定性を得るため
には打ち込み本数が、例えば５ｃｍあたり８０本を越え
るなど著しく増大し、コードセパレーション等が生じや
すくなるからであり、逆に線径ｄが０．４５ｍｍを越え
ると単線コードの耐疲労性に劣り、タイヤ耐久性が大幅
に悪化するからである。

【００１７】このようなスチール線の線径ｄは、コード
セパレーション等を防止しつつ、耐疲労性を維持する観
点から、０．３５〜０．４０ｍｍとすることが好まし
い。

【００１８】次に、上記の線径ｄを有するスチール線１
０の採用を前提として、Ｓ方向及びＺ方向に三次元の螺
旋状に型付けするピッチＰ（図３に示す）は、７〜１４
ｍｍ、型付けの振幅ｈは前記ピッチＰの１／４５〜１／
１５倍にすることが必要である。

【００１９】前記ピッチＰが７ｍｍを下回るものは、生
産性が著しく悪化するとともに、低荷重が作用した時に
単線コード１１、１２の伸びが大きくなりすぎ、ベルト
層として採用した際に十分なコーナリングパワーを得る
ことができない反面、型付けピッチＰが１４ｍｍを越え
ると、型付けの効果を期待しえず、コード折れ等を生じ
やすいためであり、好ましくは８〜１０ｍｍとすること
が望ましい。

【００２０】上記のようなスチール線１０の線径ｄ、ピ
ッチＰの範囲をそれぞれ前提とした場合、該スチール線
１０の型付けの振幅ｈが、前記ピッチＰの１／４５を下
回ると、振幅が小さすぎて前記型付け効果を期待しえな
い一方、前記振幅ｈが、前記ピッチＰの１／１５倍を上
回ると、逆に低荷重時の単線コード１１、１２の伸びを
著しく増大させる。この振幅は、好ましくは前記ピッチ
Ｐの１／３０〜１／２０とする。

【００２１】なお、スチール線１０の型付けの振幅ｈ
は、図４に示すように、スチール線１０の径中心が半径
方向に振れる最大距離をいい、単線コード１１、１２の
螺旋径Ｄから線径ｄを減じたものに等しい。又、型付け
のＳ方向、Ｚ方向とは、それぞれＪＩＳＧ３５１０に規
定する「より方向」の用語に従う螺旋の方向として規定
する。

【００２２】さらに各ベルトプライ７Ａ、７Ｂのコード
と直交する向きの５ｃｍ当たりの前記単線コード１１、
１２の打ち込み本数であるエンド数Ｎと、前記単線コー
ド１本当たりの曲げ剛性Ｍとの積（Ｎ・Ｍ）で表される
ベルトプライ曲げ剛性ＢＭの値が９００〜１３００にな
るように前記単線コード１１、１２を打ち込むことが必
要である。

【００２３】このベルトプライ曲げ剛性ＢＭが、９００
を下回ると、タイヤ操縦安定性に劣り、逆に１３００を
越えると乗り心地が著しく悪化するため採用することが
できない。とくに好ましい範囲としては、ベルトプライ
の曲げ剛性ＢＭは１０００〜１２００の範囲が望まし
い。なお単線コード１本あたりの曲げ剛性は、ＴＡＢＥ
Ｒ社（米国）製のＶ−５剛性試験機１５０−Ｄ型を用い
て、前記単線コードを１５度曲げるときの力（ｇ・ｃ
ｍ）として規定する。

【００２４】なお前記スチール線１０は、トッピングゴ
ムとの接着性及び耐腐蝕性等を高めるべく、表面に適宜
のメッキを施した鋼材を、公知の伸線加工により容易に
製造しうる。

【００２５】このような単線コード１１、１２をトッピ
ングゴム１３中に配したベルトプライ７Ａ、７Ｂは、プ
ライのゴムゲージｔを減じうるとともに、単線コード１
１、１２をタイヤ赤道に対して、例えば１０〜３０度、
好ましくは１０〜２５度程度の小角度でカーカス６の半
径方向外側に配することにより、カーカス６にタガ効果
を付与してトレッド部２を強固に補強しうる。

【００２６】なお前記ビードエーペックス９は、硬質ゴ
ム、例えばＪＩＳＡ硬度が６５〜９５度程度のゴム組成
物からなり、タイヤ子午断面において先細状にタイヤ半
径方向外側にのびる如く形成される。

【００２７】（具体例）タイヤサイズが１５５ＳＲ１３
であり、かつ本発明に従うタイヤ（実施例）を図１、表
１の仕様にて試作するとともに、タイヤ重量をはじめと
する、各種のタイヤ性能評価テストを行った。なお、本
発明の効果を確認するために、同サイズかつスチールフ
ィラメントの撚り合わせのスチールコード（１×５タイ
プ）を用いたベルトプライを有するラジアルタイヤ（従
来例）、及び本発明の構成外のタイヤ（比較例１ないし
８）についても併せて試作し、同様のテストを行った。
なお比較例８は、型付けしない真直単線コードを用いて
いる。テスト方法は、次の通りである。

【００２８】イ）タイヤ重量 タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例を１００とす
る指数で示した。数値が小さいほど重量が小さく良好で
あることを示す。

【００２９】ロ）ベルトプライのカール タイヤ製造に使用する前のベルトプライを常温で１時間
放置した後、ベルトプライがコードの軸方向と平行な軸
線廻りに反り返った度合いを、大、中、小、良の４段階
で評価した。なお、カールが「大」及び「中」の場合に
は、いずれもタイヤ生産工程に著しく悪影響を及ぼし、
使用が殆ど困難である状態を示し、「小」の場合には、
使用しうるもののタイヤ生産性に悪影響を及ぼす状態に
相当する。

【００３０】ハ）耐久性 ＪＩＳＤ４２３０の５．３項に規定するドラム装置を用
いて試験を行い、時速８０ｋｍ、荷重４２５ｋｇで３万
ｋｍ走行させた後、ベルト層の損傷状態をトレッドゴム
を剥き取って肉眼により観察し、従来例を１００とする
指数で示した。数値が大きいほど耐久性に優れることを
示す。

【００３１】ニ）操縦安定性及び乗心地 各試供タイヤを実車に装着するとともに、該車両をテス
トコース内で走行させ、ドライバーのフィーリングによ
り判定するとともに、従来例を６とする１０段階評価で
示した。数値が大きいほど良好である。テスト結果を表
１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】テストの結果、実施例のものは従来例と同
程度の耐久性、操縦安定性及び乗心地を維持しつつタイ
ヤ重量を低減し得ることが確認できた。なお、Ｓ型の単
線コードのみを用いたベルトプライを有する比較例１で
は、ベルトプライのカールを避けることができず、タイ
ヤ生産性を悪化させる他、スチール線の線径、型付けの
ピッチ等、本発明の構成外である比較例２ないし８は、
ベルトプライのカール、耐久性、操縦安定性、乗心地性
のいずれか一つ以上において劣ることも併せて確認しう
る。

【００３４】

【発明の効果】叙上の如く、本発明の空気入りタイヤ
は、操縦安定性、乗心地を維持しつつタイヤ重量を軽量
化しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ子午断面図であ
る。

【図２】ベルトプライの部分斜視図である。

【図３】単線コードの実施例を示す側面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】従来のベルトプライを示す部分斜視図である。

【図６】従来の技術を説明するベルトプライの斜視図で
ある。

【図７】従来の技術を説明するベルトプライの斜視図で
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 ７ ベルト層 ９ ビードエーペックス １０ スチール線 １１ Ｓ型の単線コード １２ Ｚ型の単線コード １３ トッピングゴム

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経てビ
   ード部のビードコアの廻りを折り返しかつコードをラジ
   アルに配したカーカスと、このカーカスの半径方向外側
   に配されるベルト層とを具えた空気入りラジアルタイヤ
   であって、 前記ベルト層は、線径ｄが０．３〜０．４５mmのスチー
   ル線を、ピッチＰが７〜１４mm、振幅ｈが前記ピッチＰ
   の１／４５〜１／１５倍でＳ方向に螺旋状に型付けした
   Ｓ型の単線コードと、前記と同じスチール線を同じピッ
   チ、振幅でＺ方向に螺旋状に型付けしたＺ型の単線コー
   ドとを交互かつ平行に配してトッピングゴム中に埋設し
   たベルトプライを具えるとともに、 このベルトプライの５ｃｍ当たりの前記単線コードの打
   ち込み本数であるエンド数Ｎと、前記単線コード１本当
   たりの曲げ剛性Ｍとの積（Ｎ・Ｍ）で表されるベルトプ
   ライ曲げ剛性ＢＭの値が９００〜１３００であることを
   特徴とする空気入りラジアルタイヤ。