JPH11217005A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両を繰り返し急旋回させるような非常に過
酷な使用条件下において、ベルトの座屈によって発生す
るベルト補強材のコード折れを回避し、タイヤ寿命とベ
ルト性能を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供す
る。 【解決手段】 空気入りラジアルタイヤにおいて、ベル
トが、コード方向がタイヤの周方向に対して１０乃至３
０度の角度で、層内では互いに平行に配列され、層間で
はタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向に成るように積層さ
れた少なくとも２層の、金属コードを多数ゴムに埋設し
て成る層で形成されている。前記金属コードが、断面が
円形または略円形で、直径が０．２０乃至０．７０ｍｍ
で、破断伸びが３．６％以上の単線金属コードである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤに関
し、詳しくは、車両を繰り返し急旋回させるような非常
に過酷な使用条件下でのタイヤ寿命とベルト性能の向上
を図った空気入りラジアルタイヤ、特には乗用車用空気
入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車用空気入りラジアルタイヤは、左
右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン
部から両サイド部を経て両ビード部に延び、該ビードコ
アに巻回されてビード部に係留されたラジアルカーカス
と、該ラジアルカーカスのクラウン部ラジアル方向外側
に配置されたベルトとを備えて一般に構成されている。

【０００３】従来の典型的な乗用車用空気入りラジアル
タイヤのベルトは、コード方向がタイヤの周方向に対し
て１０乃至３０度程度の角度で、層内では互いに平行に
配列され、層間ではタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向に
成るように積層された少なくとも２層の、金属コードを
多数ゴムに埋設して成る層で形成されている。かかる金
属コードは、金属フィラメントを３乃至５本撚り合わせ
て形成した１×３、１×４、または１×５構造の撚り線
コード、あるいは、２本の金属フィラメントを撚り合わ
せ、さらにその周りに７本撚り合わせて形成した２＋７
構造の撚り線コード等、直径が０．２０乃至０．３ｍｍ
程度の細い金属フィラメントの撚り合わせ構造であっ
た。

【０００４】一方、近年、省資源および省エネルギーの
社会的要請から、乗用車用空気入りラジアルタイヤにも
低燃費タイヤ、すなわち転がり抵抗の少ないタイヤの開
発が求められている。このような要請に応えるために、
従来、例えば、特開昭６３−１９４０４号公報に開示さ
れているように、タイヤのベルトを形成する金属コード
として上記のような撚り線コードに代えて、直径が０．
３５乃至０．７０ｍｍの円形断面の単線金属コードを使
用することが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような直径の単線金属コードを多数本ゴムに埋設してな
る層でベルトを形成すると、タイヤの転がり抵抗は確か
に低下するが、いわゆるつづら折れ路を長距離にわたっ
て走行するなど、車両を繰り返し急旋回させるような非
常に過酷な使用条件下では、ベルトを形成する当該単線
金属コードに折れが発生し、これがトレッドの偏摩耗を
招いてタイヤの寿命を低下させるという不具合が生じ
る。タイヤ寿命に対する消費者の要請に際限はなく、耐
ベルトコード折れ性を向上させ、トレッドの偏摩耗に対
するタイヤ寿命の低下を防ぐことは強く望まれている。

【０００６】そこで、本発明の目的は、車両を繰り返し
急旋回させるような非常に過酷な使用条件下において、
ベルトの座屈によって発生するベルト補強材のコード折
れを回避し、タイヤ寿命とベルト性能を向上させた空気
入りラジアルタイヤを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビ
ード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サ
イド部を経て両ビード部に延び、該ビードコアに巻回さ
れてビード部に係留されたラジアルカーカスと、該ラジ
アルカーカスのクラウン部ラジアル方向外側に配置され
たベルトとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトが、コード方向がタイヤの周方向に対して１
０乃至３０度の角度で、層内では互いに平行に配列さ
れ、層間ではタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向に成るよ
うに積層された少なくとも２層の、金属コードを多数ゴ
ムに埋設して成る層で形成され、前記金属コードが、断
面が円形または略円形で、直径が０．２０乃至０．７０
ｍｍで、破断伸びが３．６％以上の単線金属コードであ
ることを特徴とするものである。前記金属コードの直径
は、好ましくは０．３５乃至０．７０ｍｍである。

【０００８】また、本発明は、前記空気入りタイヤにお
いて、キャップベルトが、前記ベルトのラジアル方向外
側に配置され、タイヤ周方向に平行または実質上平行に
配列された有機繊維コードをゴムに埋設して成る、少な
くとも１層のコード層で形成されている空気入りラジア
ルタイヤに関する。この場合、前記金属コードの直径
は、好ましくは０．２０乃至０．３５ｍｍである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明においては、直径が０．２
０乃至０．７０ｍｍで、破断伸びが３．６％以上、好ま
しくは４．０％以上の単線金属コードをベルトの補強材
として使用することにより、耐ベルトエンドセパレーシ
ョン性を低下させることなく、ベルトのコード折れ発生
を防止または抑制した、転がり抵抗の低い乗用車用空気
入りラジアルタイヤが得られる。

【００１０】かかる単線金属コードの直径が０．２０ｍ
ｍ未満では、金属コードの打ち込み数増加では補うこと
ができない程度にベルト剛性が不足し、タイヤの操縦安
定性が極端に低下し、一方、０．７０ｍｍを超えると、
いわゆるつづら折れ路を長距離にわたって走行するな
ど、車両を繰り返し急旋回させるような非常に過酷な使
用条件下では、金属単線への表面歪みが増大して破断伸
びを増大させることによるコード折れの改善効果は相殺
され、耐ベルトコード折れ性が悪化することになる。

【００１１】また、この単線金属コードの破断伸びが
３．６％未満では、従来のスチールコードより素線径を
太くしたことによる、ベルト変形時の表面歪みが増大す
る不利により、耐ベルトコード折れ性が従来のスチール
コード対比劣ることになる。一般的に、円形断面の単線
金属コードは、ダイス引き抜きによって製造されるが
（破断伸び１．０〜３．５％）、本発明に係る金属線材
を製造するには、ダイス引き抜き後、例えば３４０〜４
６０℃に保持した炉中で所定の破断伸びが得られる時間
だけ熱処理を施す必要がある。

【００１２】図１に、本発明の第１の実施の形態に係る
空気入りラジアルタイヤの具体的構造例を示す。かかる
タイヤ１は、左右一対のビードコア２間でトロイド状に
延びるカーカス３と、このカーカス３のクラウン部のタ
イヤ径方向外側に配置した、例えば２層のベルト４と、
このベルト４のタイヤ径方向外側に配置したトレッド５
とを具備する。

【００１３】本発明の第１の実施の形態に係る単線金属
コードは、その直径を０．３５乃至０．７０ｍｍとする
ことが好ましいが、これは、直径を０．３５ｍｍ以上と
することで、単線金属コードの打ち込み数を多くする必
要がなく、その結果ベルトエンドの亀裂から発生するセ
パレーションに対抗する性能、即ち耐ベルトエンドセパ
レーション性を向上させることができるからである。一
方、直径が０．７０ｍｍを超えると、いわゆるつづら折
れ路を長距離にわたって走行するなど、車両を繰り返し
急旋回させるような非常に過酷な使用条件下では、金属
単線への表面歪みが増大して、破断伸びを増大させるこ
とによるコード折れの改善効果は相殺され、耐ベルトコ
ード折れ性が悪化することになる。

【００１４】即ち、上述の本発明の第１の実施の形態に
係る単線金属コードを図１に示す空気入りラジアルタイ
ヤのベルト４に適用することによって、いわゆるつづら
折れ路を長距離にわたって走行するなど、車両を繰り返
し急旋回させるような非常に過酷な使用条件下で問題と
なるベルト補強材（金属線材）の折れを有利に回避する
ことができ、一方、その単線金属コードの断面直径を
０．２０乃至０．７０ｍｍ、好ましくは０．３５乃至
０．７０ｍｍの範囲内とすることにより、転がり抵抗と
操縦安定性に優れたタイヤが得られる。

【００１５】次に、図２に、本発明の第２の実施の形態
の空気入りラジアルタイヤの具体的構造例を示す。かか
るタイヤ１１は、左右一対のビードコア１２間でトロイ
ド状に延びるカーカス１３と、このカーカス１３のクラ
ウン部のタイヤ径方向外側に配置した、例えば２層のベ
ルト１４ａおよびキャップベルト１４ｂからなるベルト
１４と、このキャップベルト１４ｂのタイヤ径方向外側
に配置したトレッド１５とを具備する。

【００１６】本発明の第２の実施の形態においては、直
径が０．２０乃至０．７０ｍｍ、好ましくは０．２０乃
至０．３５ｍｍで、破断伸びが３．６％以上、好ましく
は４．０％以上の単線金属コードで形成されたベルトの
ラジアル方向外側に有機繊維コードをゴムに埋設してな
るキャップベルトが配置されているので、耐ベルトエン
ドセパレーション性を低下することなく、ベルトのコー
ド折れ発生を防止または抑制した、転がり抵抗の低い乗
用車用空気入りラジアルタイヤが得られる。

【００１７】本発明の第２の実施の形態に係る単線金属
コードは、その直径を０．２０乃至０．３５ｍｍとする
ことが好ましいが、これは、直径が０．２０ｍｍ未満で
は、金属コードの打ち込み数増加では補うことができな
い程度にベルト剛性が不足し、タイヤの操縦安定性が極
端に低下し、一方、直径を０．３５ｍｍ以下とすること
で、いわゆるつづら折れ路を長距離にわたって走行する
など、車両を繰り返し急旋回させるような非常に過酷な
使用条件下では、金属単線への表面歪みが増大すること
がなく、破断伸びを増大させることによるコード折れの
改善効果と相まって、耐ベルトコード折れ性に優れた補
強材が得られるからである。

【００１８】金属コード折れ発生の原因である歪みを緩
和させるために上記のように単線金属コードの直径を小
さくすると、ベルト剛性が不足するので直径を小さくし
た分だけ単線金属コードの打ち込み数を多くする必要が
あり、その結果単線金属コードの間隔が小さくなり、耐
ベルトエンドセパレーション性が低下する。このような
不具合を解消するために、本発明の第２発明の空気入り
ラジアルタイヤでは、上記のように、単線金属コードで
形成された主ベルトのラジアル方向外側に脂肪族ポリア
ミドやポリエチレンテレフタレートなどの有機繊維コー
ドをゴムに埋設してなるキャップベルトを配置する。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づき説明する。実施例１〜５，従来例１，比較例１〜３ 図１に示す１プライカーカス、２ベルトプライ構造の、
１６５ＳＲ１３サイズの乗用車用ラジアルタイヤのベル
トに、下記の表１に示す各種仕様条件の補強材を、補強
材の軸方向がタイヤの赤道面に対して７０度の傾斜角度
となる配置で適用した。

【００２０】また、従来例１として、破断伸びが本発明
で規定するよりも小さい円形断面を持つ金属素線の１×
３撚り構造のスチールコード（フィラメント径：０．２
８ｍｍ）を、前記と同様にして表１に示す仕様条件下で
タイヤに適用した。

【００２１】かくして得られた各タイヤについて、転が
り抵抗、耐ベルトコード折れ性、操縦安定性および耐ベ
ルトエンドセパレーション性について、下記のようにし
て試験した。

【００２２】（１）転がり抵抗 ＳＡＥ Ｊ１２６９に準拠して測定し、その結果を次式
により指数表示したものである。指数の小さいほど転が
り抵抗が小さく、転がり抵抗が優れていることを示す。 （転がり抵抗指数）＝（供試タイヤの転がり抵抗値）／
（従来例タイヤの転がり抵抗値）×１００

【００２３】（２）耐ベルトコード折れ性 タイヤに規定内圧を充填後、実車に装着し、時速６０ｋ
ｍで一定のつづら折れ路を２万ｋｍ走行させた後、タイ
ヤを解剖してベルトから補強材を採取し、折れたコード
本数を測定し、その結果を次式により指数表示した。指
数の小さいほどコード折れ本数が少なく、耐ベルトコー
ド折れ性に優れていることを示す。 （耐ベルトコード折れ性指数）＝（供試タイヤでの折れ
本数）／（従来例タイヤでの折れ本数）×１００

【００２４】（３）操縦安定性 操縦安定性を示す一つの代用メジャーとして、ベルト剛
性が挙げられる。これをタイヤの状態で求めたものがコ
ーナリングパワー（Ｃ．Ｐ．）である。この試験は、内
圧１９０ｋＰａを充填したタイヤをリム４．５０Ｂに装
着し、直径３ｍのドラムに荷重４２５ｋｇにて押し付
け、速度３０ｋｍ／ｈで３０分間予備走行させた。予備
走行終了後、内圧を再調整して、同一速度同一荷重で正
負のスリップアングルを付けてコーナリングフォースを
測定し、次式によってコーナリングパワー（Ｃ．Ｐ．）
を求めた。 ＣＰ＝｛ＣＦ（１°）＋ＣＦ（２°）／２＋ＣＦ（３
°）／３＋ＣＦ（４°）／４｝／４ ここで、ＣＦ（１°）、ＣＦ（２°）、ＣＦ（３°）お
よびＣＦ（４°）は、それぞれスリップアングルが１
度、２度、３度および４度のときのコーナリングフォー
スの値である。このＣ．Ｐ．値に基づいて次式より操縦
安定性を指数表示した。指数が大きいほど、操縦安定性
が良好なことを示している。 （操縦安定性指数）＝（供試タイヤのＣ．Ｐ．値）／
（従来例タイヤのＣ．Ｐ．値）×１００

【００２５】（４）耐ベルトエンドセパレーション性 ベルトエンドの亀裂長さの大小によって大きく支配され
るので、亀裂長さをベルトエンドセパレーションの代用
メジャーとして用いた。この試験は、内圧１５０ｋＰａ
を充填したタイヤを実車に装着し、一般路を６万ｋｍ走
行後、タイヤを解剖してベルトの端縁に発生している亀
裂長さを測定し、その結果を次式により指数表示したも
のである。指数の小さいほど亀裂長さが小さく、耐ベル
トエンドセパレーション性に優れていることを示す。 （耐ベルトエンドセパレーション性指数）＝（供試タイ
ヤの亀裂長さ）／（従来例タイヤの亀裂長さ）×１００ これらの試験結果を下記の表１に併記する。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から、いずれの実施例も、１×３構造
のスチールコードによる従来例と比較すると、耐ベルト
コード折れ性が改善されると共に、転がり抵抗も改善さ
れていることが分かる。また、比較例１および３は金属
線材の破断伸びが２．４および３．２％の場合である
が、実施例と比較して、耐ベルトコード折れ性が劣って
いる。

【００２８】実施例６〜９，従来例２，比較例４〜５ 図２に示す１プライカーカス、２ベルトプライおよび１
キャップベルト構造の、１６５ＳＲ１３サイズの乗用車
用ラジアルタイヤのベルトに、下記の表２に示す各種仕
様条件の補強材を、補強材の軸方向がタイヤの赤道面に
対して７０度の傾斜角度となる配置で適用した。なお、
キャップベルトは主ベルトのラジアル方向外側に配置さ
れ、タイヤ周方向に実質上平行に配列された脂肪族ポリ
アミド繊維コードをゴムに埋設してなる、１層の有機繊
維コード層で形成されている。

【００２９】また、従来例２として、破断伸びが本発明
で規定するよりも小さい円形断面を持つ金属素線の１×
３撚り構造のスチールコード（フィラメント径：０．２
８ｍｍ）を、前記と同様にして表２に示す仕様条件下で
タイヤに適用した。

【００３０】かくして得られた各タイヤについて、転が
り抵抗、耐ベルトコード折れ性、操縦安定性および耐ベ
ルトエンドセパレーション性について上記と同様の試験
を行った。これらの試験結果を下記の表２に併記する。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２から、いずれの実施例も１×３構造の
スチールコードによる従来例と比較すると、耐ベルトコ
ード折れ性が改善されると共に、転がり抵抗も改善され
ていることが分かる。また、比較例５は金属線材の破断
伸びが３．２％の場合であるが、実施例と比較して、耐
ベルトコード折れ性が劣っている。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、操縦安定性および耐ベ
ルトエンドセパレーション性を損なうことなく、転がり
抵抗および耐ベルトコード折れ性が改善され、その結
果、車両を繰り返し急旋回させるような非常に過酷な使
用条件下においても、ベルトの座屈によって発生するベ
ルト補強材のコード折れが回避され、タイヤ寿命とベル
ト性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のタイヤの幅方向断面
図である。

【図２】本発明の第２の実施形態のタイヤの幅方向左半
分断面図である。

【符号の説明】

１，１１ タイヤ ２，１２ ビードコア ３，１３ カーカス ４，１４，１４ａ ベルト １４ｂ キャップベルト ５，１５ トレッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｄ０７Ｂ 1/06 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のビード部に設けられたビード
   コアと、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に
   延び、該ビードコアに巻回されてビード部に係留された
   ラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスのクラウン部
   ラジアル方向外側に配置されたベルトとを備えた空気入
   りラジアルタイヤにおいて、 前記ベルトが、コード方向がタイヤの周方向に対して１
   ０乃至３０度の角度で、層内では互いに平行に配列さ
   れ、層間ではタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向に成るよ
   うに積層された少なくとも２層の、金属コードを多数ゴ
   ムに埋設して成る層で形成され、 前記金属コードが、断面が円形または略円形で、直径が
   ０．２０乃至０．７０ｍｍで、破断伸びが３．６％以上
   の単線金属コードであることを特徴とする空気入りラジ
   アルタイヤ。
2. 【請求項２】 前記金属コードの直径が０．３５乃至
   ０．７０ｍｍである請求項１記載の空気入りラジアルタ
   イヤ。
3. 【請求項３】 キャップベルトが、前記ベルトのラジア
   ル方向外側に配置され、タイヤ周方向に平行または実質
   上平行に配列された有機繊維コードをゴムに埋設して成
   る、少なくとも１層のコード層で形成されている請求項
   １記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】 前記金属コードの直径が０．２０乃至
   ０．３５ｍｍである請求項３記載の空気入りラジアルタ
   イヤ。