JPH09207518A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速走行性及びコーナリングパワーを保持しつ
つ高速耐久性の向上を図る。 【解決手段】カーカス６、ベルト層７、ベルト層の外側
に配されるバンド層１０及びベルト層とバンド層との間
に介在する補助層９とを具え、ベルト層はカットプライ
からなる２枚以上のベルトプライ７Ａ、７Ｂにより、又
バンド層はバンドコードの螺旋巻きされた補助プライ１
０Ａによってそれぞれ形成されている。前記補助層は、
この補助層と重なり合う各ベルトプライのベルトコード
及びバンドプライのバンドコードの何れに対しても１０
°以上の交差角を有して交差する補助コードを有する補
助プライからなるとともに、前記補助層のコードの１％
伸長モジュラスが、この補助層と重なり合う各ベルトプ
ライのベルトコード及びバンドプライのバンドコードの
うち最もモジュラスの低いコードの１％伸長モジュラス
に対して５０％以下としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速走行性及びコ
ーナリングパワーを保持しつつ耐久性の向上を図った空
気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路網の整備に伴い自動車に対して
ますます高速走行性の向上が要求されている。車両の高
速化に伴いタイヤにあっても高速走行に耐えうる性能が
要求されている。

【０００３】タイヤが高速で走行した場合には、タイヤ
が高速回転することによって生じた遠心力によって、ベ
ルト層がタイヤ半径方向外方に向かってせり上がる、い
わゆるリフティングが生じ、これによってベルト層とト
レッドゴムとの間、殊にベルト層の端部において剥離が
生じタイヤの耐久性を低下させる。

【０００４】このようなリフティングを阻止するため、
図８及び図９（Ａ）に示すように、ベルト層ｂの外側に
リフティング防止用のバンド層ｄを設けることが知られ
ている。又、バンド層は、長尺帯状のプライをタイヤ周
方向に螺旋巻きすることがリフティングを防ぐには効果
的であることも知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記構成のタ
イヤにあっては、バンド層の拘束力が非常に高いため、
加硫工程において、図９（Ｂ）に示す如くタイヤ内側か
ら圧力ｐが加わった際にバンド層ｄとベルト層ｂとの間
に介在するトッピングゴムｇ１、ｇ２がバンドコード
ｅ、ｅの間を通り抜け、トレッド面側に移動するという
問題が生じる。

【０００６】その結果、バンド層ｄのバンドコードｅと
ベルト層ｂのベルトコードｆとが接触した状態となる。
このようにコードｅ、ｆ間にはゴムが介在しないことに
よって、タイヤ転動時にベルト層ｂに作用する剪断力が
緩和されず、しかもその剪断力が２つのコードｅ、ｆの
接触点ｑに集中するため、この接触点ｑを起点としてト
ッピングゴムの剥離、さらにはコードｅ、ｆが互いにこ
すれ合うことによって、コードの損傷が生じがちとな
り、タイヤの耐久性を低下させるという問題が発生す
る。

【０００７】なおベルト層ｂ自体のモジュラス（引張り
弾性率）を下げることによって、耐久性は若干改善され
るもののコーナリングパワーが同時に低下する。このよ
うに高速走行における耐久性とコーナリングパワーの保
持とは２律背反の関係にあり両立させることは困難であ
った。

【０００８】前記問題点の一端の解決を図るべく、ベル
ト層とバンド層との間にゴム層を介在させたもの、又バ
ンド層のトッピングゴムの厚さを増すなどの処置を行っ
たものなど種々試みがなされているが、何れもコード間
に介在するゴムがバンド層のコードの間を通り抜けるた
め、前記問題点の解決には至っていない。

【０００９】発明者はこの問題点を解決すべく研究、実
験を重ねた結果、ベルト層とバンド層との間、コードを
並列した補助層を設け、そのコードがベルト層及びバン
ド層のコードと少なくとも１０°以上の交差角を有して
配向することにより、ベルト層とバンド層とのコードが
互いに接触することを防止でき、高速走行性、コーナリ
ングパワーを損なうことなくタイヤの耐久性を高めうる
ことを見出したのである。

【００１０】本発明は、タイヤの耐久性を、他の走行性
能を低下させることなく向上しうる空気入りタイヤの提
供を目的としている。

【００１１】

【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のビードコアの周り
を折返すカーカス、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、前記ベルト層の半
径方向外側に配されるバンド層、及び前記ベルト層と前
記バンド層との間に介在する補助層を具えるとともに、
前記ベルト層は、ベルトコードをタイヤ赤道に対して１
０〜３０°の角度で傾けて配列したカットプライからな
る２枚以上のベルトプライによって形成されるととも
に、前記バンド層は、バンドコードをトッピングゴムに
より被覆した長尺の帯状プライをタイヤ赤道に対して小
角度傾けて螺旋巻きすることによって形成されたバンド
プライからなり、前記補助層は、この補助層と重なり合
う各ベルトプライのベルトコード及びバンドプライのバ
ンドコードの何れに対しても１０°以上の交差角を有し
て交差する向きに配列した補助コードを有する補助プラ
イからなるとともに、前記補助層のコードの１％伸長モ
ジュラスが、この補助層と重なり合う各ベルトプライの
ベルトコード及びバンドプライのバンドコードのうち最
もモジュラスの低いコードの１％伸長モジュラスに対し
て５０％以下であることを特徴とする空気入りタイヤで
ある。

【００１２】又前記補助層は、その補助コードのタイヤ
軸方向に対する単位長さ当りの密度が、この補助層と重
なり合うベルトプライにおけるベルトコードの前記密度
の４０〜９０％とするのが好ましい。

【００１３】このように形成された空気入りタイヤ１に
おいては、補助プライを各ベルトプライ及びバンドプラ
イのそれぞれのコードに対して１０°以上の交差角を有
して配向し、かつ補助層のコードのモジュラスをベルト
コード及びバンドコードのモジュラスの５０％以下とし
たため、加硫時においてベルトプライのせり上がりに起
因したベルトコードとバンドコードとが直接接触するの
を防止でき、高速走行時におけるベルトコード及びバン
ドコードの損傷を防ぎタイヤの耐久性を高める。

【００１４】しかも、加硫時においてベルト層のせり上
がりがコードを配列した補助層によって抑制されるた
め、ベルト層の変形が抑制され高速走行性能の低下を招
くことがない。又ベルト層、バンド層が有効に機能する
ため、ベルト層端部の剛性が保持でき、コーナリングパ
ワーを保持でき、直進走行安定性及び旋回性を保持しう
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の一例を
図面に基づき説明する。図１、２において、空気入りタ
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とを有し、本
例では空気入りタイヤ１を低偏平の乗用車用タイヤとし
て形成している。

【００１６】又空気入りタイヤ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６
ａ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を具えるカーカス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、このベルト層７の半径方向外側に配されるバ
ンド層１０と、前記ベルト層７、バンド層１０間に介装
され両層の間を隔離する補助層９とが設けられる。

【００１７】なお本例では、前記ビードコア５の半径方
向外方かつカーカス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を立上げている。

【００１８】前記カーカス６は、本例では、１枚のカー
カスプライからなり、カーカスプライは、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。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
ーペックスの先端高さに比して大きいハイターンアップ
として形成している。

【００１９】ベルト層７は本実施例では、カーカス６の
半径方向外側かつカーカス６に隣接して配される内のベ
ルトプライ７Ａと、この内のベルトプライの外側に配さ
れる外のベルトプライ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１１をタイヤ赤道Ｃに対して１０〜３０°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。このように内、外の各ベルト
プライ７Ａ、７Ｂはベルトコード１１がタイヤ赤道Ｃに
対して傾くカットプライとして形成される。

【００２０】なお本例においては、外のベルトプライ７
Ｂと内のベルトプライ７Ａと略同巾に形成するととも
に、この内、外のベルトプライ７Ａ、７Ｂのプライ巾Ｗ
Ｂをトレッド巾ＷＴの０．８〜０．９５倍として形成し
ている。

【００２１】又、前記ベルトコード１１は、その１％伸
長させたときの引張弾性率である１％伸長モジュラスＭ
３を１５０〜２５０kgｆ／cm² とした比較的高いモジュ
ラスを具えた例えば芳香族ポリアミド等の非伸長繊維又
はスチールコードを採用している。このような高モジュ
ラスのコードを用いることによりトレッド部２の剛性が
高まりかつタイヤの偏平化が促進されることにより、高
速用に適したタイヤを容易に形成しうる。

【００２２】又、このベルトコード１１のタイヤ軸方向
に対する打込数である密度は、本例においては５cm当た
り２０〜３０本としている。

【００２３】なお、前記ベルトプライの巾は、図５
（Ｂ）に示すように外のベルトプライ６Ｂを内のベルト
プライ６Ａよりも広巾に、又はその逆に図５（Ａ）に示
すように内のベルト６Ａを外のベルトプライ６Ｂよりも
広巾として形成してもよい。さらに３枚以上のベルトプ
ライを重ね合わせてベルト層を形成することが出来る。

【００２４】バンド層１０は、本例では１層のバンドプ
ライ１０Ａからなり、このバンドプライ１０Ａは長尺の
帯状プライ１２をタイヤ赤道Ｃに対して実質的には０°
に近い小角度で傾けて螺旋巻きすることによって形成さ
れ、この帯状プライは１条又は数条の本例では２条のバ
ンドコード１３、１３をトッピングゴム１４によって被
覆することにより形成される。

【００２５】前記バンドコード１３は、ナイロン、レー
ヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維又はスチールなど
の金属コードが用いうるが、ベルト層６の走行時におけ
るリフティングを抑制する目的から１％伸長モジュラス
Ｍ１が１５０〜３００ｇｆ／cm² となる高モジュラスの
コードの、即ち非伸長性のコードを用いて形成される。

【００２６】又、帯状プライ１２は実質的にタイヤ周方
向に巻付けられているため効果的にベルト層７のリフテ
ィングを抑制しうる。

【００２７】補助層９は、本例では１枚のカットプライ
からなる補助プライ９Ａによって形成され、この補助プ
ライ９Ａは、ナイロン、レーヨン等の１％伸長モジュラ
スＭ２が小さい有機繊維コードからなる補助コード１５
をタイヤ赤道Ｃに対して傾けて配列している。

【００２８】この補助コード１５の前記１％伸長モジュ
ラスＭ２は、この補助プライ９Ａと重なり合う各ベルト
プライ６Ａ、６Ｂのベルトコード１１及びバンドプライ
１０Ａのバンドコード１３の中で最もモジュラスが低い
コードの１％伸長モジュラスに対して５０％以下に設定
している。

【００２９】上記１％伸長モジュラスＭ２の規制値は、
実験結果に基づき設定されたのである。図６のグラフに
示すように、ベルトコード１１のモジュラスＭ３に対す
る補助コード１４のモジュラスＭ２の比であるモジュラ
ス比Ｍ２／Ｍ３と、タイヤの耐久性との関係を示してい
る。実験に際して、ベルトコード１１のモジュラスＭ３
を１８０ｇｆ／ｄとし、かつ補助プライ９Ａのコードの
単位長さ当たりのエンズをベルトプライ７Ｂの前記エン
ズに対して６０％となるよう固定した。

【００３０】なお、図中□印は補助コード１４にナイロ
ン繊維を、又●印は芳香族ポリアミド繊維を用いたもの
を示す。

【００３１】前記実験結果より、モジュラス比Ｍ２／Ｍ
３を５０％以下とすることによりタイヤの耐久性を顕著
に向上しうることが確認出来た。

【００３２】又、前記補助プライ９Ａは、補助コード１
４をこの補助プライ９Ａと重なり合う各ベルトプライの
ベルトコード１１及びバンドプライ１０Ａのバンドコー
ド１３の何れに対して１０°以上の交差角を有して交差
するよう配列している。

【００３３】例えばバンドコード１３がタイヤ赤道Ｃに
対して傾斜角α１が実質的に０度、外のベルトプライ７
Ｂのベルトコード１１が右上がりで１０〜３０度の傾斜
角α３でタイヤ赤道Ｃに対して右上がりに傾いていると
き、補助コード１５の傾斜角α２を右上がりに２０〜４
０度以上、即ちベルトコード１１よりも１０度以上大き
くするか、若しくは左上がりに１０度以上傾けて配列す
ればよい。

【００３４】このように補助コード１５の傾斜角α２を
規制することは、次に述べる実験結果に基づく。補助層
９を設けない従来のタイヤの加硫時においては、図９
（Ｂ）に示す如くタイヤ内腔Ｏ側から圧力ｐが付加さ
れ、これによってベルト層ｂはバンド層ｂとの間に介在
するトッピングゴムｇ１、ｇ２がバンドコードｅ、ｅ間
を通り抜け、バンドコードｅとベルトコードｆとが接触
するという問題が生じていた。

【００３５】しかし、本例では図５（Ａ）に示す如く、
ベルト層７とバンド層１０との間に補助プライ９Ａによ
って形成された補助層９を設け、しかも補助コード１５
の傾斜角α２を補助プライ９Ａと重なり合うベルトプラ
イ７Ｂのベルトコード１１の傾斜角α３及びバンドプラ
イ１０Ａの傾斜角α１の何れに対しても１０°以上の角
度で交差するよう配向したため、加硫後であっても図５
（Ｂ）に示す如く、バンドコード１３と補助コード１５
とがネット体を形成し、トッピングゴムの抜け出しを阻
止する。しかもベルトコード１１が補助コード１４とネ
ット状に重なり合うことに、ベルトコード１１のせり上
がりがこの補助コード１５によって阻止される。

【００３６】従って、通常高モジュラスのコードで形成
されるベルトコード１１とバンドコード１４とが直接接
触するのが防止でき、ベルトプライ７Ｂを形成するトッ
ピングゴムの抜け出し量が減じることと相まって、プラ
イ間の剥離及びコードの損傷が防止でき高速走行時にお
けるタイヤの耐久性を顕著に防止しうるのである。なお
補助コード１５の前記交差角を２０°以上とすることに
より前記効果をより高めることが出来る。

【００３７】さらに本例では、補助プライ９Ａにおいて
その補助コード１４のタイヤ軸方向に対する単位長さ当
たりの密度をこの補助プライ９Ａと重なり合うベルトプ
ライ７Ｂにおけるベルトコード１１の前記密度に対して
規制している。ベルトプライ７Ｂのコード密度に対する
補助プライ９Ａのコード密度の比である密度比を４０〜
９０％としている。

【００３８】このような密度比の規制は、両プライ７
Ｂ、９Ａにおけるコードのモジュラス比Ｍ２／Ｍ３を２
５％とし前記密度比を変化させて耐久性の比較を行った
実験結果に基づく。その実験結果を図７にグラフとして
表した。前記密度比が４０％未満、又は９０％をこえて
大となれば耐久性の顕著な向上は期待できないことによ
る。

【００３９】又、補助層９のタイヤ軸方向の巾は、最も
広巾のベルトプライを覆いうる寸法に形成することによ
って、ベルトプライのトッピングゴムのせり上がりを効
果的に防止しうる。なお補助プライの巾をベルトプライ
の巾よりも片側で１０mmずつ小さくした場合であっても
ベルトプライの剥離を効果的に防止しうる。

【００４０】このように構成することによって、高速走
行性能及びコーナリングパワーを低下させることなく、
高速走行におけるタイヤの耐久性の向上を図りうる。

【００４１】なお本例においては、補助層９を図１、２
に示す如く、トレッド部２の中央領域の部分を切除した
２つのエッジプライ片１７、１７からなる中抜きの補助
プライ９Ａによって形成される。

【００４２】ベルトプライの前記トッピングゴムのせり
出しによるベルトプライとバンドプライとの間の剥離の
発生は、主としてベルト層７の軸方向端縁部において発
生が多く、この端縁部を補強することによって、効果的
にタイヤの耐久性を高めることが出来るのである。な
お、各エッジプライ片１７のベルトプライと重なる重な
り巾ＷＲは、ベルト巾ＷＢの１０％以上であることが好
ましい。中抜きされた補強層はタイヤの重量軽減に寄与
でき、その分高速走行性を高めうる。

【００４３】なお、補助層９は、図５（Ｂ）に示すよう
にベルトプライ９Ａを中抜きすることなく、タイヤ軸方
向に一連に連なる一体のものとして形成することも出来
る。このように本発明の形態は種々なものに変形でき
る。

【００４４】

【実施例】タイヤサイズが２１５／４５ＺＲ１６であり
かつ図１、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す構成を有するタイ
ヤ（実施例１〜６）について表１に示す仕様で試作する
とともに、その性能についてテストを行った。なお従来
の構成によるタイヤ（従来例）及び本願構成外のタイヤ
（比較例）についても併せてテストを行いその性能の比
較を行った。テスト条件は次の通り。

【００４５】（１）高速走行テスト 各試供タイヤを１６×７ 1/2 JJ のリムに装着し、３０
０ｋＰａの内圧を加えるとともに、ドラム試験機を用い
て速度２７０km／ｈから２０分毎に１０km／ｈずつ速度
を高め、タイヤに損傷が生じた速度の一段階低い速度を
もって評価した。数値が大きいほど良好であることを示
す。

【００４６】（２）耐久テスト 前記各試供タイヤに２２０ｋＰａの内圧と５６０kgの荷
重を加えドラム耐久試験機を用いて速度７５km／ｈで走
行させるとともに、タイヤが破壊するまでの走行距離を
従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほ
ど良好であることを示す。

【００４７】（３）コーナリングパワー 前記試供タイヤに２００ｋＰａの内圧と４００kgの荷重
を加えドラム試験機によって１０km／ｈの速度で走行さ
せ、コーナリングパワーを測定するとともに従来例を１
００とする指数で表示した。数値が大きいほどコーナリ
ングパワーが大であることを示す。テスト結果を表１に
示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】テストの結果、実施例のものは比較例のも
のに比べて高速走行性、旋回性を保持しつつ耐久性を向
上しうることが確認出来た。又、実施例のものに比べて
プライコード間の角度差が小な比較例のものは、耐久性
の顕著な向上が見られなかった。

【００５０】

【発明の効果】叙上の如く、本発明の空気入りタイヤは
前記構成を具えることにより、高速走行性能及びコーナ
リングパワーを低下させることなく高速走行におけるタ
イヤの耐久性の向上を図りうる。

【００５１】又請求項２記載のように、補助層のコード
密度をベルト層のコード密度に関連付けて規制すること
により、タイヤの耐久性の一層の向上を図りうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の態様の一例を示す断面図であ
る。

【図２】そのトレッド部の各プライの構成を示す展開平
面図である。

【図３】その帯状プライを例示する斜視図である。

【図４】トレッド部の各プライの構成を例示する断面図
であって、（Ａ）は加硫前、（Ｂ）は加硫後をそれぞれ
示す断面図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はともに他の態様を示す部分断
面図である。

【図６】１％伸長モジュラス比と耐久性との関係を示す
グラフである。

【図７】プライのコード密度比と耐久性との関連を示す
グラフである。

【図８】従来技術を示す部分断面である。

【図９】そのプライの構成を示す断面であり、（Ａ）は
加硫前、（Ｂ）は加硫後をそれぞれ示す。

【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 ７Ａ、７Ｂ ベルトプライ ９ 補助層 ９Ａ 補助プライ １０ バンド層 １０Ａ バンドプライ １１ ベルトコード １２ 帯状プライ １３ バンドコード １４ トッピングゴム １５ 補助コード Ｃ タイヤ赤道

Claims (2)

【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
   ード部のビードコアの周りを折返すカーカス、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、前記ベルト層の半径方向外側に配されるバンド
   層、及び前記ベルト層と前記バンド層との間に介在する
   補助層を具えるとともに、 前記ベルト層は、ベルトコードをタイヤ赤道に対して１
   ０〜３０°の角度で傾けて配列したカットプライからな
   る２枚以上のベルトプライによって形成されるととも
   に、 前記バンド層は、バンドコードをトッピングゴムにより
   被覆した長尺の帯状プライをタイヤ赤道に対して小角度
   傾けて螺旋巻きすることによって形成されたバンドプラ
   イからなり、 前記補助層は、この補助層と重なり合う各ベルトプライ
   のベルトコード及びバンドプライのバンドコードの何れ
   に対しても１０°以上の交差角を有して交差する向きに
   配列した補助コードを有する補助プライからなるととも
   に、 前記補助層のコードの１％伸長モジュラスが、この補助
   層と重なり合う各ベルトプライのベルトコード及びバン
   ドプライのバンドコードのうち最もモジュラスの低いコ
   ードの１％伸長モジュラスに対して５０％以下であるこ
   とを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記補助層は、その補助コードのタイヤ軸
   方向単位長さ当りの密度が、この補助層と重なり合うベ
   ルトプライにおけるベルトコードの前記密度の４０〜９
   ０％であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。