JPH11314504A

JPH11314504A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH11314504A
Application number: JP10122412A
Authority: JP
Inventors: Kozo Sasaki; 康三佐々木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ランフラット走行などの極低内圧下の走行に
おいて特に必要とされる、タイヤ径方向の剛性を、カー
カスにスチールコードを適用して確保した際に問題とな
る、振動乗り心地を改善した空気入りラジアルタイヤを
提供する。【解決手段】１対のビード部間でトロイド状に延びる
ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを骨格と
し、このカーカスのクラウン部の径方向外側に複数層の
ベルトおよびトレッドを配置し、さらにサイド部にゴム
補強層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、該カ
ーカスは、並列配置した複数本のスチールコードの間に
有機繊維コードを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りラジア
ルタイヤ、特に車両に装着された空気入りタイヤが走行
中にパンクした場合にも、その後の通常走行を可能とし
た、いわゆるランフラットタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行中に、該車両に装着された空
気入りタイヤに、例えば釘や金属片などの異物が突き刺
さり、その外傷からタイヤ内の空気が急速に漏洩し、内
圧が極端に低下する、パンクが発生した際、パンクが発
生した地点から所望の地点、例えばタイヤ交換が可能な
ガスステーションや自宅までの距離を、タイヤを損傷す
ることなく、しかも運動性能、中でも操縦安定性を損な
うことなく、安全に走行するために、パンク後の通常走
行を可能とする、ランフラットタイヤについて種々の提
案がなされている。

【０００３】この種のタイヤ、とりわけ乗用車に供する
ランフラットタイヤについて、特公昭52−41521 号公報
には、タイヤの最も剛性が低い部分であるサイドウォー
ルのカーカス内側に、断面が三日月状のゴム補強層を配
置し、正常時には荷重を主として内圧で支持し、パンク
発生後は補強されたサイドウォール自体の剛性で荷重を
支持する、構造が提案されている。

【０００４】すなわち、このランフラットタイヤは、パ
ンクが発生すると、主にビード部からサイド部が撓んで
ビード部およびサイド部がタイヤの外側に倒れ込む形で
走行が継続される。この撓みが大きいと、特にリムフラ
ンジと当接するビード部に応力が集中して、ここに発生
した熱に起因した故障をまねき、この故障はパンク修理
後にも残って以後の使用を不可能にするため、ランフラ
ット走行時の撓み量を少なくすることが、タイヤの耐久
性を改善する上で好ましい。

【０００５】一方、乗用車用ラジアルタイヤにおいて、
そのカーカスには耐疲労性の優れたポリエステル、ナイ
ロンおよびレーヨンなどのテキスタイルコードが使用さ
れている。ところが、テキスタイルコードは一般に曲げ
剛性が低く、タイヤサイド部の剛性を高めるのは難しい
ため、上記のランフラット走行におけるサイド部の撓み
の抑制には限界があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このビード部およびサ
イド部の撓みを抑制するには、カーカスに、テキスタイ
ルコードに代えてスチールコードを適用して、サイド部
の剛性を高めることが、有効である。しかしながら、テ
キスタイルコードよりも曲げ剛性が大きく、タイヤ変形
に対するロスの少ないスチールコードをカーカスに適用
した場合には、操縦安定性及び転がり抵抗性が向上する
一方で、タイヤサイド部の周方向剛性が高く、つまりタ
イヤの前後剛性が高まるため、乗心地性が損われること
が新たに問題となる。

【０００７】この問題は、スチールコードを構成するフ
ィラメントに細径のものを使用したり、または撚り構造
を工夫して、コード剛性を低下することによって、タイ
ヤサイド部の周方向剛性を低減すれば解消される。しか
しながら、このような手法では、タイヤサイド部の周方
向剛性の低減と共に、径方向の剛性も低下するから、径
方向剛性の改善を所期してカーカスにスチールコードを
適用した意義が失われてまう。

【０００８】そこで、この発明は、ランフラット走行な
どの内圧低下時の走行において特に必要とされる、タイ
ヤ径方向の剛性を、カーカスにスチールコードを適用し
て確保した際に問題となる、乗り心地性を改善した空気
入りラジアルタイヤを提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明者らは、種々のカー
カスプライの試作を重ねて検討した結果、カーカスプラ
イのコード配置を工夫することにより、上記の問題点が
解決されることを見出し、この発明を完成するに到っ
た。

【００１０】この発明の要旨構成は、次のとおりであ
る。 (1) １対のビード部間でトロイド状に延びるラジアル配
列コードのプライからなるカーカスを骨格とし、このカ
ーカスのクラウン部の径方向外側に複数層のベルトおよ
びトレッドを配置し、さらにサイド部にゴム補強層を有
する空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカスは、
並列配置した複数本のスチールコードの間に有機繊維コ
ードを配置して成ることを特徴とする空気入りラジアル
タイヤ。

【００１１】(2) 上記(1) において、有機繊維コードを
等間隔に配置した空気入りラジアルタイヤ。

【００１２】(3) 上記(1) または(2) において、スチー
ルコードの10〜50本置きに有機繊維コードを配置した空
気入りラジアルタイヤ。

【００１３】(4) 上記(1) 、(2) または(3) において、
カーカスプライは、該プライにＸ線を照射して得られた
平面画像における、スチールコード面積に占めるフィラ
メント面積の割合が0.45〜0.95の範囲にある空気入りラ
ジアルタイヤ。

【００１４】(5) 上記(1) ないし(4) のいずれかにおい
て、スチールコードを構成する各フィラメントが、ゴム
マトリックス中に実質的に独立して存在する空気入りラ
ジアルタイヤ。

【００１５】(6) 上記(1) ないし(5) のいずれかにおい
て、スチールコードが、１×ｎ構造（ｎ：２〜７）であ
る空気入りラジアルタイヤ。

【００１６】(7) 上記(1) ないし(6) のいずれかにおい
て、スチールコードのフィラメント径が0.125 〜0.275
mmである空気入りラジアルタイヤ。

【００１７】

【発明の実施の形態】さて、図１に、この発明に従う乗
用車用ラジアルタイヤの具体例を図解する。このタイヤ
は、１対のビードコア１間でトロイド状に延びる少なく
とも１層のカーカス２、このカーカス２のクラウン部の
タイヤ径方向外側に配置した複層、図示例で２層のベル
ト３、このベルト３のタイヤ径方向外側に配置したトレ
ッド４および主にタイヤサイド部のカーカス２の内側に
配置したゴム補強層５から成る。なお、符号６は、ビー
ドコア１上に据えたビードフィラーである。

【００１８】このゴム補強層５は、断面が三日月状の硬
質ゴムを、ショルダー部からサイド部のカーカス２の内
側領域にてカーカス２に沿って、例えば最大厚み：５〜
15で延在して成る。

【００１９】カーカス２は、ゴム被覆したコードをラジ
アル配列したプライの少なくとも１枚から成り、そのコ
ードとしてスチールコード、中でも0.125 〜0.275 mmの
フィラメントによる、１×ｎまたは１＋ｎ（ｎ：２〜
７）構造のスチールコードを、好ましくは打ち込み数25
〜50本／50mm、より好ましくは30〜45本／50mmで用い
る。なお、コードを構成するフィラメントの本数が７本
をこえると、フィラメント同士が接触し易くなって、フ
レッティング磨耗の発生が懸念され、スチールコードと
ゴムとの接着性および耐腐食性の点で不利であるため、
７本以下とすることが好ましい。

【００２０】ここで、図２に示すように、多数本のスチ
ールコード７を相互に平行に並列させて成る、カーカス
プライ２において、複数本のスチールコード７の間に有
機繊維コード８を配置して、カーカスにスチールコード
７を用いたことによるタイヤ径方向剛性の改善効果はそ
のままに、タイヤサイド部の周方向剛性のみを低減する
ことが、肝要である。すなわち、サイド部の周方向剛性
は、そこでのスチールコードの配置間隔に大きく依存す
るのに対して、同径方向の剛性はその間隔への依存性が
小さいため、周方向に限った剛性の低減を所期して、ス
チールコードの配置間隔を所々で広くした。そして、当
該広げた間隔に有機繊維コード８を配置することによっ
て、周方向剛性の低減を、内圧保持機能の維持の下に達
成することが可能になる。

【００２１】従って、上記のカーカス構造は、タイヤサ
イド部の径方向剛性を高く維持したまま、周方向剛性の
みを低減するから、ランフラット耐久性の改善に併せ
て、乗り心地性の向上も達成されるのである。

【００２２】また、有機繊維コード８は、その相互間隔
を等しく配置することが、有利である。なぜなら、相互
間隔を等しくすることによって、タイヤ周方向の剛性分
布が均一になり、タイヤ転動時の振動発生などを抑制で
きるからである。

【００２３】さらに、スチールコード７の10〜50本置き
に有機繊維コード８を配置することが、好ましい。なぜ
なら、有機繊維コード８間のスチールコード７の本数が
50本をこえると、周方向剛性が十分に低下しないために
乗り心地が改善されず、一方10本未満では、コードおよ
びゴム複合体としての剛性が低下し、タイヤの耐久性が
低下するからである。

【００２４】なお、有機繊維コードには、レーヨン、６
ナイロン、６，６ナイロン、４，６ナイロン、ポリエス
テル、アラミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）
およびポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）等の中から、
特に融点が250 ℃以上のものを選択することが、有利で
ある。なぜなら、極低内圧走行時のタイヤ内部は発熱し
易いため、この発明の補強層を用いても高温になる可能
性があり、この場合、融点が高い方が補強層の耐久性を
維持し易く、結果として、ランフラット耐久性をさらに
向上することができるからである。

【００２５】次に、カーカス２は、そのプライにＸ線を
照射して得られた平面画像における、スチールコード面
積に占めるフィラメント面積の割合（以下、フィラメン
ト面積占有率Ｒと示す）が0.45〜0.95、好ましくは0.50
〜0.95、より好ましくは0.55〜0.75の範囲にあること
が、有利である。

【００２６】このフィラメント面積占有率Ｒが小さくな
るほど、各フィラメントとゴムとの接触面積は大きくな
り、タイヤ外傷を介して進入する水分がコード軸方向に
伝播することが回避される結果、腐食疲労の抑制に有効
である。しかし、Ｒが0.45未満になると、コードとして
の弾性率が低くなり、カーカスに必要な剛性を確保でき
なくなる。一方、Ｒが0.95をこえると、フィラメント間
のゴムの割合が少なく、フィラメントの変形自由度が制
限されるため、特に圧縮歪みの吸収能が低下し、コード
の耐疲労性の改良効果が薄れてしまう。。

【００２７】ここで、フィラメント面積占有率Ｒの測定
方法について、より具体的に説明する。すなわち、カー
カスが１プライの場合は、ソフテックス社製Ｋ−２型の
Ｘ線照射装置を用いて、サイドウォールのタイヤ最大幅
位置またはその近傍において、サイドウォールの表面に
対して法線方向からＸ線を照射して得られた平面画像に
おいて、図３に示すように、コードの任意に選んだ軸方
向長さ15mmの部分について、コードの輪郭内面積、つま
り図２において斜線で示す部分の面積をスチールコード
面積とし、同コード部分におけるフィラメント面積、つ
まり図４において太い実線で示す部分の面積とし、スチ
ールコード面積に占めるフィラメント面積の割合を算出
した。そして、この作業を任意の10箇所で行って、それ
ぞれ得られた数値から平均値を算出し、この平均値をフ
ィラメント面積占有率Ｒとした。ただし、カーカスが２
プライ以上の場合は、いずれか１枚のカーカスプライを
タイヤから取り出して、同様の手順にてフィラメント面
積占有率Ｒを測定する。

【００２８】カーカスプライにおけるフィラメント面積
占有率Ｒを上記の範囲に、すなわちコードのフィラメン
トとゴムとの関係を適正化するには、コードの製造にお
いて撚り線機、例えばチューブラー型撚り線機で撚る
際、プレフォーマーにて、各フィラメントに大きな型付
けを施してから撚り合わせた、コードを使用することが
有利である。かくして得られるコードは、各フィラメン
ト間に十分な隙間を有する、いわゆるオープン撚り構造
に成る。しかし、オープン撚り構造のコードを用いた場
合にも、フィラメント間の隙間へ十分なゴム侵入が必要
であるから、例えばカーカスプライとなるトリート材を
製造する際、カレンダー工程を加圧下で行ったり、カレ
ンダー時のゴム流動性を増大する、工夫を行うことが好
ましい。

【００２９】ちなみに、カーカス構造としては、図１に
示した、１枚のプライによる折り返し構造の他に、２枚
の折り返しカーカスプライに加えて、その外側に１枚の
ダウンプライを配した、３層構造、２枚のプライをビー
ドコアでタイヤ内から外へ巻き返し、外側のプライの折
り返し部をトレッド域まで延ばした、２層構造、１枚の
折り返しカーカスプライに加えて、その外側に１枚のダ
ウンプライを配した、２層構造、１枚のプライをビード
コアでタイヤ内から外へ巻き返し、さらにプライの折り
返し部をトレッド域まで延ばした、１層構造などが、適
合する。また、カーカスプライのコーティングゴムの引
張応力は、スチールコードを用いた場合は、Ｍ₅₀：1.2
〜6.0 および100 ％伸長時の引張応力Ｍ₁₀₀：3.0 〜1
0.0の範囲のものが、有機繊維コードを用いた場合は、
Ｍ₅₀：0.9 〜3.0 および100 ％伸長時の引張応力
Ｍ₁₀₀：1.5 〜5.0 の範囲のものが、それぞれ適合す
る。

【００３０】

【実施例】図１に示した乗用車用ラジアルタイヤのカー
カス２として、図２に示したところに従って表１に示す
仕様の構造を適用し、サイズ225 ／60Ｒ16のタイヤを試
作した。なお、カーカス２のゴム組成は表２に、またゴ
ム補強層５のゴム組成は表３に、それぞれ示すとおりで
ある。

【００３１】かくして得られた試作タイヤに関して、ラ
ンフラット耐久性および乗り心地性について調査した。
その結果を、表１に併記する。

【００３２】ここで、ランフラット耐久性は、各試作タ
イヤを標準リムに組み込み後、内圧3.0kgf/cm²に調整
し、38℃の室温中に24時間放置後、バルブのコアを抜い
て空気を抜いて内圧を大気圧とし、タイヤ荷重570kgf、
速度89km／ｈおよび室温38℃の条件でドラム走行試験を
行って、タイヤに故障が発生するまでの走行距離を測定
した。そして、比較例の走行距離を100 としたときの指
数で表示した。この指数が大きいほど、ランフラット耐
久性に優れている。

【００３３】乗り心地性は、各試作タイヤを標準リムに
組み込み後、内圧3.0kgf/cm²に調整して乗用車に装着
し、テストドライバー２名によって乗り心地性をフィー
リング評価した。この評価は、比較例のサイド部にゴム
補強層のないタイヤを基準として、±５段階で評価し
た。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】

【発明の効果】この発明によれば、パンク時の安全走行
を想定したランフラットタイヤにおける、耐久性、とく
にタイヤサイド部の耐久性を、乗り心地性の悪化をまね
くことなく、格段に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用車用タイヤの構造を示した図である。

【図２】カーカスにおけるコード配置を示す模式図であ
る。

【図３】コード面積を示した図である。

【図４】フィラメント面積を示した図である。

【符号の説明】

１ビードコア２カーカス３ベルト４トレッド５ゴム補強層６ビードフィラー７スチールコード８有機繊維コード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ６０Ｃ 17/00 Ｂ６０Ｃ 17/00 ＢＤ０２Ｇ 3/48 Ｄ０２Ｇ 3/48 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対のビード部間でトロイド状に延びる
ラジアル配列コードのプライからなるカーカスを骨格と
し、このカーカスのクラウン部の径方向外側に複数層の
ベルトおよびトレッドを配置し、さらにサイド部にゴム
補強層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、該カ
ーカスは、並列配置した複数本のスチールコードの間に
有機繊維コードを配置して成ることを特徴とする空気入
りラジアルタイヤ。
【請求項２】請求項１において、有機繊維コードを等
間隔に配置した空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】請求項１または２において、スチールコ
ードの10〜50本置きに有機繊維コードを配置した空気入
りラジアルタイヤ。
【請求項４】請求項１、２または３において、カーカ
スプライは、該プライにＸ線を照射して得られた平面画
像における、スチールコード面積に占めるフィラメント
面積の割合が0.45〜0.95の範囲にある空気入りラジアル
タイヤ。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、スチールコードを構成する各フィラメントが、ゴム
マトリックス中に実質的に独立して存在する空気入りラ
ジアルタイヤ。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、スチールコードが、１×ｎ構造（ｎ：２〜７）であ
る空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項におい
て、スチールコードのフィラメント径が0.125 〜0.275
mmである空気入りラジアルタイヤ。