JPH09207512A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来と同様のタイヤ性能を維持しながら、使
用材料を削減してコストの低減を図ることにある。 【解決手段】 カーカス層４の両端部４Ａを左右のビー
ド部２に配置したビードコア５の周りにタイヤ内側から
外側に折り返し、少なくとも２層のベルト層６を配置し
た空気入りラジアルタイヤにおいて、特定の式で定義さ
れるカーカス層４のカーカス強度係数を、２番目に幅が
広いベルト層６Ｂのエッジ６ａから内側にそのベルト幅
Ｗの１０％となる位置Ｐよりトレッド部センター側で
０．１５〜０．３５N/mm・kPa 、位置Ｐからビード部２
にかけて０．５N/mm・kPa 以上にしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来の空気入りラ
ジアルタイヤと同様のタイヤ性能を保ちながら、製造コ
ストを低減するようにした空気入りラジアルタイヤに関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、空気入りラジアルタイヤは、タ
イヤの内圧を保つための強度メンバーとしての働きを担
うカーカス層の両端部が左右のビード部に配置されたビ
ードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返され、ト
レッド部のカーカス層外周側には、路面からの衝撃や外
傷に対してカーカス層を保護すると共にタガ効果を発揮
させたベルト層が設けられるようになっている。ところ
で、近年、タイヤにおいても価格競争が激しく、従来の
性能を落とすことなく、より低コストのタイヤを提供す
ることが不可欠になってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
と同様のタイヤ性能を維持しながら、使用材料を削減し
てコストの低減を図ることが可能な空気入りラジアルタ
イヤを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、補強コードを配列したカーカス層の両端部を左右
のビード部に配置したビードコアの周りにタイヤ内側か
ら外側に折り返し、トレッド部のカーカス層外周側に少
なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラジアルタ
イヤにおいて、下記式で定義される前記カーカス層のカ
ーカス強度係数を、２番目に幅が広いベルト層のエッジ
から内側にそのベルト幅の１０％となる位置Ｐよりトレ
ッド部センター側で０．１５〜０．３５N/mm・kPa 、前
記位置Ｐからビード部にかけて０．５N/mm・kPa 以上に
したことを特徴とする。
【０００５】カーカス強度係数（N/mm・kPa)＝〔補強コ
ード打ち込み本数（本/mm)〕×〔補強コード強力
（Ｎ）〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧(kPa)
〕 本発明者等によれば、最大空気圧を基準に強度設計され
るタイヤ構造を鋭意検討した結果、ベルト層が配置され
るトレッド部では、タイヤ内圧はカーカス層とベルト層
に分担して保持されているため、カーカス層の強度を低
減することが可能であることが判明した。即ち、カーカ
ス層は、サイドウォール部においてもタイヤ内圧を保つ
必要があるため、そのカーカス強度はサイドウォール部
に合わせて作られているが、トレッド部では、ベルト層
がタイヤ内圧を分担しているので必要以上にカーカス強
度が大きく、従って、そこにおけるカーカス強度を低減
（補強コードの打ち込み本数、補強コードの径、層数等
の低減）することができ、しかも、そのように低減して
も、何らタイヤ性能に悪影響を及ぼすことがないのが判
ったのである。
【０００６】本発明は、上記のような知見から、タイヤ
の種類が異なってもある所定の似通った範囲となる上記
式で表されるカーカス強度係数に注目し、鋭意研究した
結果、カーカス強度係数は、２層以上のベルト層でタイ
ヤ内圧を担うことができるトレッド部では、従来のよう
に０．５N/mm・kPa 以上にする必要がなく、０．１５N/
mm・kPa 以上あればカーカス耐久性の点で十分であるこ
とが判った。また、０．３５N/mm・kPa を越えると、コ
スト低減効果がないことも判明した。
【０００７】従って、本発明は、カーカス強度係数を、
ベルト層によってタイヤ内圧を分担することができない
範囲、即ち、２番目に幅が広いベルト層のエッジから内
側にそのベルト幅の１０％となる位置Ｐからビード部に
かけては、従来と同じ０．５N/mm・kPa 以上にする一
方、２層のベルト層でタイヤ内圧を担うことができるト
レッド部センター側では、従来よりも小さい０．１５〜
０．３５N/mm・kPa の範囲にしたのである。
【０００８】このようにタイヤ内圧を担うのに不要な部
分のカーカス強度係数を従来よりも小さくすることによ
り、カーカス層の補強コードの打ち込み本数や補強コー
ドの径、層数等を低減して、使用する補強コードの材料
を削減することが可能になり、それによって低コスト化
を図ることができる。しかも、カーカス層において必要
とする箇所におけるカーカス強度係数は、従来と同じレ
ベルにしているため、ベルト層が配置されたトレッド部
のカーカス強度係数を低くしても、タイヤ性能が低下す
ることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明
の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線半
断面の説明図で、１はトレッド部、２はビード部、３は
サイドウォール部である。左右のビード部２に連接して
タイヤ径方向外側（外径側）に左右のサイドウォール部
３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイ
ヤ周方向に延在するトレッド部１が設けられている。
【００１０】タイヤ内側には補強コードを配列したカー
カス層４が１層配置され、その両端部４Ａが左右のビー
ド部２に配置された環状のビードコア５の周りにタイヤ
内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカー
カス層外周側には、カーカス層４に隣接して配置された
内側の第１ベルト層６Ａと、その外側に配置された、第
１ベルト層６Ａよりもベルト幅を小さくした第２ベルト
層６Ｂの２層からなるベルト層６が埋設されている。７
はビードコア５の外周に配設されたビードフィラー、Ｃ
Ｌはタイヤ赤道面を通るタイヤセンターラインである。
【００１１】本発明では、上記のような構成の空気入り
タイヤにおいて、下記式で定義されるカーカス層４のカ
ーカス強度係数が、２番ベルト層（２重に重なった２番
目にベルト幅が広いベルト層）６Ｂのエッジ６ｂから内
側にそのベルト幅Ｗの１０％となるトレッド部１の位置
Ｐよりもトレッド部センター側で０．１５〜０．３５N/
mm・kPa 、その位置Ｐからサイドウォール部３に続くビ
ード部２にかけて０．５N/mm・kPa 以上になっている。
【００１２】カーカス強度係数 (N/mm・kPa)＝〔補強コ
ード打ち込み本数（本/mm)〕×〔補強コード強力
（Ｎ）〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧(kPa)
〕 なお、上記式におけるカーカス層の層数とは、折り返さ
れて２重になっている箇所は２層とカウントするもので
ある。また、最大空気圧とは、ＪＡＴＭＡで規定された
最大負荷能力に対応する空気圧である。
【００１３】上記のようにカーカス強度係数を異ならせ
る手法としては、図１に示すように、カーカス層４の両
端部４Ａをそのエッジ４ａが位置Ｐとなるようにトレッ
ド部１まで延在させ、ベルト層６と平面視において重複
させるようにすることができる。位置Ｐからサイドウォ
ール部３側では、カーカス層４が折り返された２重構造
になっている。従って、この場合には、１層配置された
カーカス層４のカーカス強度係数を０．２５N/mm・kPa
以上にすることで、トレッド部１の位置Ｐからサイドウ
ォール部側のカーカス強度係数を０．５N/mm・kPa 以上
にすることができる。
【００１４】また、上述のようにカーカス層４の両端部
４Ａをトレッド部１まで延在させる構成に代えて、図２
に示すように、サイドウォール部３のカーカス層４の外
側に補強コードをカーカス層４と同様に配列したカーカ
ス補強層８を配置し、その両端部８Ａ，８Ｂをビードコ
ア５よりもタイヤ内径側のビード部２から位置Ｐとなる
ようにトレッド部１に延在させ、カーカス層４とカーカ
ス補強層８の合計で示されるカーカス強度係数を０．５
N/mm・kPa 以上にすることができる。この場合、カーカ
ス補強層８のカーカス強度係数を求める際には、上記式
におけるカーカス層の層数は、カーカス補強層の層数と
なる。
【００１５】また更に、図１と図２を組み合わせた構
成、即ち、カーカス層４の両端部４Ａを位置Ｐまで延在
させる構成に加えて、上記カーカス補強層８をカーカス
層４の両端部（折り返し側）４Ａの外側に配置する構成
にしてもよい。このように本発明は、ベルト層６が配置
されるトレッド部１では、タイヤ内圧はカーカス層４と
ベルト層６に分担して保持されているため、そこでのカ
ーカス層の強度を従来よりも低減してもタイヤ性能が悪
化しないという知見から、カーカス層４のカーカス強度
係数を、ベルト層６によってタイヤ内圧を分担すること
ができない範囲、即ち、２番ベルト層６Ａのエッジ６ａ
から内側にそのベルト幅Ｗの１０％となる位置Ｐとビー
ド部２との間では、タイヤ内圧をカーカス層自体で全て
保つための強度メンバーとなるように、従来同様０．５
N/mm・kPa 以上にする一方、２層のベルト層６でタイヤ
内圧を担うことができるトレッド部センター側で、従来
よりも０．１５〜０．３５N/mm・kPa と小さくするた
め、カーカス耐久性を従来と同じレベルに保ち、タイヤ
性能を従来同様に維持することができ、かつ従来よりも
カーカス強度係数を小さくした分だけ、そのトレッド部
１におけるカーカス強度を、補強コードの打ち込み本数
や層数の低減、補強コードの径を小さくすること等によ
り低減することができ、使用材料を削減してコストを低
くすることができる。
【００１６】なお、カーカス強度係数は、従来、一般
に、０．５〜１．０N/mm・kPa の範囲となるように構成
されており、２層配置したベルト層は、カーカス強度係
数で０．３５N/mm・kPa に相当する強度を担うことがで
きる。上記位置Ｐよりもトレッド部センター側のカーカ
ス強度係数が０．１５N/mm・kPa 未満であると、トレッ
ド部１においてカーカス層４がベルト層６と分担してタ
イヤ内圧を従来同様に担うことができず、カーカス耐久
性に問題があり、逆に、０．３５N/mm・kPa を越える
と、コストの低減効果を期待することが困難となる。好
ましくは、０．２〜０．３N/mm・kPa がよい。
【００１７】上記位置Ｐからサイドウォール部側のカー
カス強度係数が０．５N/mm・kPa 未満であっても、タイ
ヤ内圧を従来同様に担うことができず、カーカス耐久性
が低下する。上限値としては、従来用いられている範囲
であれば、特に限定されるものではないが、サイドウォ
ール部３の剛性や耐縁石カット性を向上するため、補強
層を用いて大幅に補強するようにしてもよい。
【００１８】上記カーカス層４の補強コードとしては、
従来公知のものであれば特に限定されず、例えば、ポリ
エステル繊維を撚り合わせたポリエステルコードやナイ
ロン繊維を撚り合わせたナイロンコード等を好ましく用
いることができる。カーカス補強層８の補強コードもカ
ーカス層４と同様のものを使用することができる。例え
ば、補強コードにポリエステルコードを用いた際の打ち
込み本数（エンド数）としては、最大空気圧が２３０kP
a の場合、位置Ｐよりもトレッド部センター側では１０
００d/2 コードの場合１１〜２６（本／50mm）、１５０
０d/2 コードの場合８〜１９（本／50mm）、位置Ｐから
サイドウォール部側では１０００d/2 コードの場３７
（本／50mm）以上、１５００d/2 コードの場合２７（本
／50mm）以上にすることができる。ナイロンコードを用
いた際の打ち込み本数（エンド数）としては、最大空気
圧が２３０kPa の場合、位置Ｐよりもトレッド部センタ
ー側では８４０d/2 コードの場合１２〜２７（本／50m
m）、１２６０d/2 コードの場合７．５〜１８（本／50m
m）、位置Ｐからサイドウォール部側では８４０d/2 コ
ードの場３９（本／50mm）以上、１２６０d/2 コードの
場合２５．５（本／50mm）以上にすることができる。
【００１９】なお、位置Ｐからサイドウォール部側にお
ける打ち込み本数とは、図１のようにカーカス層４を折
り返しその両端部をトレッド部まで延在させた構成で
は、折り返し前のサイドウォール部におけるカーカス層
の補強コード打ち込み本数と、折り返し側におけるカー
カス層の補強コード打ち込み本数とを合計したものであ
る。図２のようにカーカス補強層８を配置した構成で
は、カーカス層４の補強コード打ち込み本数と、カーカ
ス補強層８の補強コード打ち込み本数とを合計したもの
である。
【００２０】本発明では、上述した実施形態において、
カーカス層４の両エッジ４ａ、或いはカーカス補強層８
の外周側端部８Ａのエッジ８ａを位置Ｐまで延在するよ
うにしたが、そのエッジ４ａ，８ａは、位置Ｐを越え
て、タイヤセンターラインＣＬからタイヤ幅方向外側
に、２番ベルト層６Ｂのベルト幅Ｗの２５％となる位置
Ｐ’を越えないように延在させることができ（左右対称
或いは左右非対称となるように延在してもよく、好まし
くは左右対称となるように延在）、少なくともトレッド
部の位置Ｐからビード部にかけて０．５N/mm・kPa 以上
にすればよい。
【００２１】また、上記実施形態では、カーカス層４を
１層設けた例を示したが、それに限定されず、複数層配
置したものであってもよく、更に、ベルト層６も２層に
限定されず、それ以上設けたものであってもよく、本発
明は、少なくとも１層のカーカス層４と２層のベルト層
６を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、好適に用
いることができる。
【００２２】
【実施例】タイヤサイズを１６５ＳＲ１３で共通にし、
表１に示す構成の本発明タイヤ１〜９と比較タイヤ１〜
４、及び従来タイヤとをそれぞれ作製した。なお、表１
及び以下の実施例では、位置Ｐよりもトレッド部センタ
ー側をベルト部、位置Ｐからサイドウォール部側をサイ
ド部と呼称する。
【００２３】これら各試験タイヤを以下に示す測定条件
により、ベルト部とサイド部におけるカーカス層の耐久
性の評価試験を行うと共に製造コストを評価したとこ
ろ、表１に示す結果を得た。 カーカス耐久性 各試験タイヤをリムサイズ１３×４1/2 ーＪのリムに装
着し、空気圧を２３０kPa にして、荷重９．３kN、速度
８０km/h、室温３８℃の条件で室内ドラム試験を行い、
５０００km走行した後、ベルト部及びサイド部における
カーカス層（カーカス補強層を配置したものではそれも
含む）の補強コードの破損の有無を測定した。○は破損
無し、×は破損発生を意味する。 製造コスト 各試験タイヤに使用されたカーカス層、カーカス補強層
の材料費を求め、その結果を従来タイヤを１００とする
指数値で評価した。その値が小さい程、製造コストが低
いことを示す。
【００２４】
【表１】 表１から明らかなように、本発明タイヤは、従来タイヤ
と同様のタイヤ性能を維持しながら、製造コストを低減
することができるのが判る。
【００２５】
【発明の効果】上述したように本発明は、補強コードを
配列したカーカス層の両端部を左右のビード部に配置し
たビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返し、
トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも２層のベル
ト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、上記
のようにカーカス強度係数を、２番目に幅が広いベルト
層のエッジから内側にそのベルト幅の１０％の位置Ｐよ
りトレッド部センター側で０．１５〜０．３５N/mm・kP
a 、位置Ｐからビード部にかけて０．５N/mm・kPa 以上
にするので、従来と同様のタイヤ性能を維持しながら、
カーカス層の補強コードの使用量を削減してコストの低
減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す
タイヤ子午線半断面説明図である。
【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の例を示
すタイヤ子午線半断面説明図である。
【符号の説明】 １ トレッド部 ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ４ カーカス層 ４Ａ 端部 ４ａ エッジ ５ ビードコア ６ ベルト層 ６Ｂ ２番ベルト層 ６ａ エッジ ８ カーカス補強層 ８Ａ，８Ｂ 端部 Ｗ ２番ベルト層のベルト幅

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 補強コードを配列したカーカス層の両端
    部を左右のビード部に配置したビードコアの周りにタイ
    ヤ内側から外側に折り返し、トレッド部のカーカス層外
    周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りラ
    ジアルタイヤにおいて、 下記式で定義される前記カーカス層のカーカス強度係数
    を、２番目に幅が広いベルト層のエッジから内側にその
    ベルト幅の１０％となる位置Ｐよりトレッド部センター
    側で０．１５〜０．３５N/mm・kPa 、前記位置Ｐからビ
    ード部にかけて０．５N/mm・kPa 以上にした空気入りラ
    ジアルタイヤ。 カーカス強度係数（N/mm・kPa)＝〔補強コード打ち込み
    本数（本/mm)〕×〔補強コード強力（Ｎ）〕×〔カーカ
    ス層の層数〕÷〔最大空気圧(kPa) 〕
  2. 【請求項２】 前記カーカス層両端部をそのエッジが少
    なくとも前記位置Ｐとなるまでトレッド部に延在させた
    請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
  3. 【請求項３】 サイドウォール部のカーカス層外側に補
    強コードを配列したカーカス補強層を配置すると共に、
    その両端部をビード部から少なくとも前記位置Ｐまでト
    レッド部に延在させ、カーカス層とカーカス補強層の合
    計で示されるカーカス強度係数を０．５N/mm・kPa 以上
    にした請求項１または２記載の空気入りラジアルタイ
    ヤ。
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