JPS5938104A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気入りタイヤ、特に、タイヤアスペクト比
（偏平比）が０．２５〜０．７５の範囲にある高速走行
用超偏平タイヤの改良に関する。

一般に、この種の高速走行用超偏平タイヤは、一般乗用
車やトラック用タイヤのようにマイルドな条件下で長期
間に亘って使用されるものではなく、レース用などとし
て極端に苛酷な条件のもとて比較的短期間の使用に供さ
れるものである。

・例えば、旋回時においては、常にそのタイヤが持つ限
界ぎりぎりの範囲で使用され、タイヤビード部か・らサ
イドウオール部にかけては非常に大きな外力が加わる。

このため、タイヤビード部からサイドウオール部にかけ
ての範囲の剛性が十分でないと、横方向に対して大きく
変位してしまい、不安定な状態になり易く、旋回時の操
縦性、安定性がわるくなってしまう。

従来、この種の超偏平タイヤの旋回時の特性を向上すべ
く、ビード部からサイドウオール部にかけて種々の補強
手段が採られてきた。例えば、当初Ｊ初期モジュラスの
低いナイロン、ポリエステルといった繊維材料をビード
部からすイドウオール部にかけて挿入していたが、剛性
が十分なものとはならないので、その後、それら繊維材
料に比らべて初期モジュラスの高い繊維コード（芳香族
ポリアミド繊維）を入れるなど改良がなされた。しかし
、これら繊維コードでは、狙いの剛性が十分得られず、
そのため最近ではこれら繊維コードに変えてスチールコ
ードが挿入されるようになった。

このスチールコードは、第１図（ａｌ　、　（ｂｌに示
されるように、スチールコードよりなる補強層９として
ビード部からサイドウオール部にかけてビード部を巻き
込むことなく配置される。なお、第１図ｆａｒは補強層
９をビードワイヤ７およびゴムフィラー８の内側に配設
した場合を、第１図（ｂｌは外側に配設した場合をそれ
ぞれ示している。

補強層９によってビード廻りを巻き込めば、ビード部か
らサイドウオール部にかけてのよりスムーズな剛性変化
が得られるが、従来のスチール材は、一般ベルト材に供
される素線径０．１４以上のものが使用されておシ、成
形時の作業上の問題等から、巻き込みが出来ず、やむを
得ず第１図に示すような位置に挿入されるにとどまって
いる。これでは、サイドウオール部の剛性補強には良い
が、ビード廻りの剛性補強に欠けると共に、スチール補
強層ビード部側の端末のセパレーションを誘発し易すく
、制久性的にも問題がある。また、これら素線径の太い
スチールコードを使用すると、この種の超偏平タイヤに
必要とされる重量の軽減にマイナス要因ともなり、駆動
・制動性が向上しないことになる。

一方、大型車輛用ラジアルタイヤにおいては、ビード部
の曲率半径が太きいため、耐久性向上等の目的で素線径
の太い（Ｑ、２ｍｍ以上）、撚り数の多いスチールコー
ドによる補強層をビード部袖強相としてビード部に巻き
込む構造が採られている。しかし、乗用車用および一般
競技車輛用のタイヤとしては、このような構造では重量
が太きすぎ、かつ、弾性率が実用域をはるかに上廻るの
で、性能上および成形上等の問題により、そのような構
造は全く採用されていない。

そこで本発明は、特定のスチールコードを補強層に用い
ることにより、旋回時の操縦性、安定性が改良されると
共に重量の軽減がもたらされ、駆動・制動性が向上した
空気入りタイヤを提供することを目的とする。

このため、本発明は、左右一対のビード部と該ビード部
に連らなる左右一対のサイドウオール部と該左右一対の
サイドウオール部間に位置するトレッド部からなり、該
ビード部に配置される左右一対のビードワイヤ間にカー
カス層が装架されてなる空気入りタイヤにおいて、少な
くとも前記ビードワイヤ底部位置より前記サイドウオー
ル部にかけてスチールコードよりなる補強層が設けられ
、該スチールコードは素線径が０．０６〜０．１０ｍｍ
の素線６〜２１本にて構成され、かつ、破断時の伸びが
３チ以下、引張強さ２００Ｋｇ７−以上、剛軟度Ｓが５
００ｍ？・α以下であることを特徴とする。

以下、図面に示された本発明の実施例に基いて本発明の
詳細な説明する。なお、本実施例は、高速走行用（レー
ス用）空気入りタイヤの一例である。

高速走行用空気入りタイヤ１は、第２図の子午断面図に
示すように、左右一対のビード部２゜２′と、このビー
ド部２，２′に連らなる左右一対のサイドウオール部６
，６′と、この左右一対のサイドウオール部６，６′間
に位置するほぼ円筒状をなすトレッド部４からなる。ビ
ード部２゜２′に配置される左右一対のビードワイヤ７
．７′間にはカーカス層５が装架されており、その端末
部はビードワイヤ７．７′にて折り返されている。

空気入りタイヤ１の偏平比（タイヤ断面高さＨ／タイヤ
最大幅Ｗ）は、０．２５へ０．７５であり、超偏平タイ
ヤとなっている。Ｈ／Ｗが０．２５未満ではタイヤ製造
が困難となり、ルＷが０．７５を超えると横剛性を確保
するのが困難となり操縦安定性が向上しないので好まし
くない。

カーカス層５は、少なくとも１層からなり、タイヤ周服
向に対して７０°〜９０′の角度を有するナイロンコー
ド、ポリエステルコード、レーヨンコード、芳香族ポリ
アミド繊維コード等の補強コードをゴム引きして構成さ
れている。但し、補強コードのタイヤ周方向に対する角
度はカーカス層が１層の時はほぼ９０°であり、２層の
時は７０°〜９０′である。また、このカーカス層５は
、２層以上でバイアス構成にすることも可能であり、こ
の場合、タイヤ周方向に対する補強コードの角度は２０
°〜４ｏ“、特にレース用タイヤにおいては２０°〜３
５°の角度をとる。

カーカス層５の端末のビード下部からの高さ１１、のタ
イヤ断面高さＨに対する比率ｈ■／Ｈは、０．０５〜０
．２０とするのが好ましい。０．０５未満であるとビー
ドワイヤ７．７′でカーカス層５を係止しにくくなると
ともに、成形しにくくなるので好ましくなく、０．２０
を超えるとタイヤ重量が増加して駆動・制動性が低下す
るので好ましくないからである。

カーカス層５とその端末部にはさまれて、ビードワイヤ
７．７′上にサイドウオール部３，３′に向かってゴム
フィラー８，８′が配置されている。

このゴムフィラー８，８′は、ショアＡ硬さ６５°〜９
５パとするのが好捷しい。６５°未満では横剛性が低下
して操縦安定性が向上しないので好ましくなく、９５°
を超えるとビード部の耐久性が一低下し、押出し加工性
も悪化するので好ましくない。

６はトレッド部４のカーカス層５上に配置される２層か
らなるベルト層であり、その補強コードはスチールコー
ドであり、タイヤ周方向に対して１５°〜３０°の角度
で互いに交差するように配列されている。乗用車用のラ
ジアルタイヤにオイては、上記スチールコードの他ポリ
エステルコード、レーヨンコード、芳香族ポリアミド繊
維コード等の使用が可能である。

補強層９は、後述する特定のスチールコードをゴム引き
して構成したものであり、少なくともビードワイヤ７．
７′を巻き込むようにビードワイヤ７．７′の底部位置
（ビードトウ部２１とビードヒール部２２の間）からサ
イドウオール部３゜６′にかけて配置されている。補強
層９の上側端末のビード下部からの高さｈ２のタイヤ断
面高さＨに対する比率　２／／Ｈは０．３以上とするの
が好ましい。０．３未満では補強効果が小さく、操禮安
定性が向上しないので好捷しくないかもである。

さらにトレッドゴムのグリップレベルとサイドウオール
部の剛性のバランスおよび重量的問題を考慮すると、　
１二０．３〜０．７とするのがより好ましい。このトレ
ッド部側の端末位置は、タイヤサイズ、適用車種、使用
条件等に合わせて上記範囲内にて種々変化させることが
できる。

この補強層９の配置については、第２図に示される配置
の他に第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　ｔｃ＋　、　ｔ
ｄ）　、　ｆｅ）に示′　　すように種々の態様が可能
である。第３図（ａｌは、補強層９をビードワイヤ７′
の外側面位置からビードワイヤ７′の底部位置を通って
サイドウオール部３′までカーカス層５の内側に沿って
配置させた例、第３図（ｂｌはビードワイヤ７′の外側
面位置からビードワイヤ７′の底部位置を通ってサイド
ウオール部６′までカーカス層５の外側に沿って配置さ
せた例、第３図ｔｃ＋はビードフィラー８′の上端より
もトレッド部４側の位置からカーカス層５の内側を沿う
ように配置され、ビードワイヤ７′の底部位置を通って
、さらにサイドウオール部３′までカーカス層５の外側
に沿って配置させた例、第３図ｆｄ）は１層の補強層を
折り曲げて２層構成とし、２層ともビードワイヤ７′の
底部位置からサイドウオール部６′までカーカス層５の
外側に沿って配置させた例、第３図ｔｅｌは２層の補強
層のうち内側の補強層ａはビードワイヤ７′の外側面位
置からサイドウオール部まで、外側の補強層すはビード
ワイヤ底部位置からサイドウオール部までおのおのカー
カス層５の外側に沿って配置させた例をそれぞれ示す。

この補強層９は、下記のような特定のスチールコードに
よって構成されるため、上記実施例で示したように少な
くともビードワイヤ７．７′の底部位置からビードワイ
ヤ７．７′を巻き込むように配置するのが可能である。

すなわち、このスチールコードは、素線径ｄが０．０６
〜０．１０順の素線を６〜２１本撚り合せて構成され、
この極細のスチールコードの物性は破断時の伸ひλｉ＝
３％以下、引張り強さδが２００　”９／ｒｔｎ４以上
、剛軟度Ｓがｓｏｏｍ９・ぼ以下のものである。素線径
ｄが０．０６ｍｍ未満であると補強効果がなく、操縦安
定性が低下するばかりでなくワイヤ折れが発生しやすく
なり、耐久性が低下するので好しくなく、０、１０　ｍ
ｍを超えるとビードワイヤ底部位置よりビードワイヤを
巻き込むように補強層９を配置するのが困難となり、操
縦安定性を向上させることが出来ないばかりか、重量が
増加して駆動・制動性が低下するので好ましくない。ま
た、素線数ｎが６本未満であると補強効果がなく、操縦
安定性が低下するので好ましくなく、２１本を超えると
ビードワイヤ底部位置よりビードワイヤを巻き込むよう
に補強層９を配置するのが困難となり、操縦安定性を向
上させることができないばかりか、重量が増加して駆動
・制動性が低下するので好ましくない。

そして、破断伸びλが３％を超えると補強効果が小さく
なり、操縦安定性が低下するのセ好捷しくなく、引張強
さδが２００に９／−未満では、補強効果が小さくなり
、操縦安定性が低下し、かつ、ワイヤ折れが発生して耐
久性が低下するので好ましくない。また、剛軟度Ｓが５
０Ｃ１ｌ／・儂を超えるとスチールコードの柔軟性が喪
失して上述したように成形性が困難となり、ビードワイ
ヤ底部位置よりビードワイヤを巻き込むように補強層９
を配置出来ないので操縦安定性を向上させるのが困難と
なる。なお、この剛軟度Ｓは、スチールコードの柔軟さ
を示す目安であり（値が小さいほど柔軟）、ＪＩＳ　Ｌ
　１０７９　（１９７６年）に準じた次式により求めら
れる。

剛軟度Ｓ二 ＲＧＸ（ａＷａ’＋ｂＷｂ＋ｃＷｃ）ｘｚ２ｘＯ，３０
６（ｍ２．Ｃｎｔ）たたし、ＲＧ；ガーレ式試験機で測
定した時の目盛りの値 ａ、ｂ、ｃ　：荷重取付孔と支点間の距離（Ｃｒｎ）Ｗ
ａ、Ｗｂ、Ｗｃ：取付孔に取付られだ各荷重（７）ｌ二
試験片（スチールコード）の 長さくＣｒｎ） 試験片は１本で測定する。

このスチールコードは、素線数ｎが９本の場合、例えば
３×３で示されるように３本の素線を撚り合わせてなる
ストランドを３本さらに撚り合わせた構造のものが使用
されるのが好ましい。次に補強層９のスチールコードは
３０〜７０本１５ｏｍｍ　（コード方向に対して直角に
はかる）の間隔にて埋設され、タイヤ周方向に対するコ
ード角度は、２０°〜８０°とするのが好ましい。３０
本１５０　ｍｍ未満では補強効果が少なく操縦安定性が
向上しないので好ましくなく、７０本１５０朋を超エル
トスチールコードのセパレーションが発生しゃすくなシ
、耐久性が低下するので好ましくない。また、コード角
度が２０°未満、あるいは８０゛を超えると補強効果が
少なくなり、操縦安定性が低下して好ましくない。

以下に実施例、比較例を例示する。

実施例、比較例 補強コードの材質についてその物性を比較した。その結
果を下記第１表に示す。

第　　１　　表 ＼ 上記第１表に示されるように、本発明で使用するスチー
ルコードは繊維材料なみのしなやかさをも？ため、成形
性がよく、かつ、一般スチールワイヤーなみの強度を保
持することが判る。

つぎに、本発明によるタイヤ（第２図に示す）と従来の
タイヤとについて、その縦バネ、横・（ネ、およびコー
ナリンクパワーを室内評１ＩＩＩｌシた。

その結果を下記の第２表に示す。なお、第２表中、実施
例１、比較例１、従来例１．２．３共に、ベルト層は２
層であり、スチールコードは周方向に対して２４°で互
に、交差しており、ビードフイラーのショアＡ硬さは９
３゛である。

（本頁以下余白） 上記第２表から明らかなように、本発明によるもの（実
施例１）は、従来のもの（従来例１゜２．３）に比して
横バネ、コーナリングパワーが非常に高くなっている。

まだ、実施例１と比較例１との比較において、補強層を
ビード廻りに巻き込むことにより横バネ、コーナリング
パワーの向上に効果があることが判る。

また、下記第３表にプロドライバーによる実車評価結果
を示す。これにより、本発明によるタイヤがステアリン
グの応答性、旋回時の疑定性などの向上につながってい
ることが判る。

（本頁以下余白） 以上説明したように本発明の空気入シタイヤにおいては
、特定のスチールコードで補強層を構成しているために
、ビードワイヤをその補強層で巻き込むことが可能であ
り、また、その補強層によってビード部からサイドウオ
ール部にかけての剛性を大巾にかつ滑らかに上けること
ができるので操縦安定性が向上する。さらに、その補強
層は従来のものに比し軽量であるので、駆動・制動性も
向上することになる。

このため、本発明の空気入りタイヤは、一般の乗用車用
空気入りタイヤとして適用できるばかりでなく、特に、
レースに用いる高速走行用空気入りタイヤとして有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタイヤのビード部からサイドウオール部
にかけての一例を示した断面説明図、第２図は本発明の
空気入りタイヤの一例の子午断面図、第３図は本発明の
空気入りタイヤの一例のビード部からサイドウオール部
にかけての例を示した断面説面図である。 １・・・空気入りタイヤ、２．２’・・・ビード部、３
゜３′・・・サイドウオール部、４・・・トレッド部、
５・・・カーカス層、６・・・ベルト層、７，７′・・
・ビードワイヤ、８，８′・・・ゴムフィラー、９・・
・補強層。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦 第１　図（ａ）　　　　　　第１図（ｂ）第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右一対のビード部と該ビード部に連らなる左右一対の
   サイドウオール部と該左右一対のサイドウオール部間に
   位置するトレッド部からなり、該ビード部に配置される
   左右一対のビードワイヤ間にカーカス層が装架されてな
   る空気入りタイヤにおいて、少なくとも前記ビードワイ
   ヤ底部位置よシ前記すイドウオール部にかけてスチール
   コードよりなる補強層が設けられ、該スチールコードは
   素線径が０．０６〜０．１０　ｍｍの素線６〜２１本に
   て構成され、かつ、破断時の伸びが３％以下、引張強さ
   ２００Ｋｉ４以上、剛軟度Ｓが５００Ｍ９・α以下であ
   ることを特徴とする空気入りタイヤ。