JPS60255509A - 乗用車用ラジアルタイヤ - 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】 〔架上の利用分野〕 本発明はビード部に炭素繊維コードから成るビード部補
強層を設けた乗用車用ラジアルタイヤに関し、従来のタ
イヤに比べ操縦安定性、乗り心地および高速耐久性に優
れているので高速走行を要求される乗用車に利用される
ものである。

〔従来の技術〕

近年高速道路網の完備や乗用車の高性能化等が相俟って
タイヤ要求性能の高度化、多岐化はとどまる所を知らな
い。

例えば、ＳＲタイヤより、より高速走行可能なＨＲタイ
ヤ化、更にはもつと高速走行可能なＶＲタイヤの要求と
か、よシ操縦安定性に優れる偏平タイヤの要求などがあ
けられる。

ところが、車輛側からではタイヤＩ・ウスの関係から従
来どおりの偏平率で高速走行の可能なしかも操縦安定性
に優れるタイヤの要求もある。

そこで、従来、タイヤメーカーはビード部補強層と称す
る有機繊維コードからなる補強シートをタイヤビード部
に追加することによシ、種種の改良要求に対処を試みた
が、従来のカーカス材と同様な材質からなる補強層を追
加するだけでは不十分であった。

その後、カーカス材と同様な材質では不充分であるとの
反省から、スチールコードからなるビード部補強層が提
案され、高速性能や操縦安定性の改良等の効果が認めら
れたが、スチールコード故の曲げ剛性の強さに起因する
乗心地の悪化は耐え難く、更に改良が必要であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は乗心地を損なうことなく、操縦安定性お
よび高速耐久性に優れた乗用車用ラジアルタイヤを提供
することにある。

〔発明の構成〕

本、発明の構成は、タイヤビード部に炭素繊維コードか
ら成るビード部補強層を有する乗用車用ラジアルタイヤ
をその要旨とするものである。

以下、本発明の構成を具体的に説明する。

本発明における乗用車用ラジアルタイヤとは左右一対の
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、該サイドウオール部間に位置するトレッド
部からなり、該左右一対のビード部間に、タイヤ周方向
に対する角度が７０”〜９０°であるカーカス層が装架
され、またトレッド部に於けるカーカス層上にタイヤ周
方向に対するコード角度が１０°〜３５°で互に交差す
る複数層のベルト層を配置してなるものである。

ビード部補強層の位置はタイヤのビード部であれば特に
限定されないが、好ましくはビードフィラーとカーカス
層の間、カーカス層の外側あるいはビードワイヤーを周
回するカーカス層の内側である。ビード部補強層の数は
１層以上であれば限定されない。

本発明においてはとのビード部補強層を炭素繊維コード
で構成する必要がある。炭素繊維コードは炭素繊維から
得られるコードであれば特に限定されないが、好ましく
は次のようなものである。即ち、 引張強度１００Ｋｇ／ｙ１以上、引張弾性率５０００に
９／ｖｒｙ１以上、好ましくは、引張強度２００４／ｍ
Ｉ以上、引張弾性率１５０００　Ｋｇ　／　ｍＡ以上の
特性を有する炭素繊維Ｋ、炭素繊維の単位長さ当りの重
量の１０〜５０チの接着剤を塗布した後、下記式で表わ
されるヨリ係数に値が０≦に≦１８００の範囲となる様
に撚りを加えたものである。撚シ構造は、数本の炭素繊
維各々に先づ下撚を加えた後、さらに、それら数本を合
せ、上撚を加える所謂もろ撚シ構造でもよく、又、一本
の炭素繊維糸条に撚シを加えるだけの片撚り構造でもよ
い。

Ｋ−ＴＪ丁 に：ヨリ係数 Ｔ：コードの撚り数（回／１０ＣＩｒＬ）Ｄ：コードの
総デニール数 炭素繊維コードから成るビード部補強層は１００チモジ
ユラスが３０に７／ｃ／！以上のゴム中に５Ｃｒｎ当り
２０〜６０本の炭素繊維を含むコード密度が軽重しい。

コートゴムのモジュラスが３０にり／７未Ａｆあるとビ
ード部補強層の弾性が低下し補強効果を発揮できず操縦
安定性の低下を招いてしまう。

なお７０Ｋｇ／Ｃｄ以上ではコートゴムが固くなりすぎ
て生産性が悪化し、例えばコーティング時に発熱によシ
スコーチ現象、いわゆる焼けを生じてしまい好ましくな
い。

従って軽重しくはコートゴムは３０〜７ＱＫ９／ｄの１
００チモジユラスが良い。

又コードの打ち込み本数は６０本を越えると各コード間
へのコートゴムの侵入が阻害され接着力の低下を招き軽
重しくないし、２０本以下では補強効果が不充分になっ
てしまう。

炭素繊維コードはカーカスと２０°〜７０′で交差して
いることが好ましい。

この範囲を保つことによシ、カーカスコード個々を強固
に束縛するため、ビード部補強層の補強効果が著しく発
揮され、高速耐久性や操縦安定性の向上が可能となる。

交差角が２０°未満では作業性が悪化し、切断し難くな
るばかりでなく、成型作業中“シワ”が発生し易く好ま
しくない。

又７０”以上ではカーカスコード個々の束縛力が低下し
好ましくない。

本発明のビード部補強に使用する炭素繊維コードは、未
処理炭素繊維糸条を接着剤であるレゾルンン・ホルマリ
ン初期縮合物とゴムラテックスとの混合液（以下ＲＦＬ
と略称する）に含浸させ、乾燥、熱処理した後、所定の
撚りを加え作成することができる。

接着剤であるＲＦＬの炭素繊維への付着量は１０〜５０
％が好ましい。１０％以下であるとゴムとの接着が不充
分であるだけでなく、炭素繊維の屈曲疲労性を改善する
事は出来ず、一方、５０％を越えると接着剤の乾燥熱処
理に際し、接着剤層が厚い為に乾燥不足となるだけでな
く、接着剤層に気泡が生じ、均一なコードが得られ難い
。

更に好ましい接着剤の付着量は２０〜４０％である。

又、接着剤層を塗布するに際しては、接着剤を炭素繊維
フィラメント内に充分含浸させる事が屈曲疲労の改善に
対し重要であり、その為に、炭素繊維フィラメントを開
いた状態で接着剤に含浸させる事が好ましい。

上記接着処理済の炭素繊維糸条に撚りを加える場合、撚
りが多いと炭素繊維の高強度、高弾性率特性を著しく損
う事になる。従って撚シはヨリ係数Ｋが１８００以下で
ある事が好ましい。

又、上記接着剤処理済の炭素繊維糸条は、接着剤が充分
付着しているので無撚シでも糸の集束性は保持されるが
、若干撚シを加えた方がより集束性の面から好ましい。

従って、撚シは撚シ係数Ｋが３００≦に≦１５００がよ
シ好ましい。

〔実施例〕

第１〜３図は本発明の実施例を示すラジアルタイヤの断
面図である。

図において、トレッド部１はタイヤ側面のサイドウオー
ル部２に連続しておシ、ビード部９の中心にはビードワ
イヤー６が環状に設けられている。タイヤの内面にはイ
ンナーライナー７が設けられ、トレッド部１の内部には
２層のベルト補強層５，５が設けられている。

またカーカス層４はビードフィラー６およびビードワイ
ヤー３を周回してタイヤ全断面にわたって装架されてい
る。

第１図の実施例では炭素繊維コードから成るビード部補
強層８がビード部９のカーカス層４の外側に設けられて
いる。

第２図ではビード部補強層８はビードフィラー６の外側
に設けられている。

第３図ではビード部補強層８はビードワイヤー３を周回
して設けられている。

第４，５図は従来のタイヤ断面図で、第４図ではスチー
ルコードからなるビード部補強層８′がビードフィラー
６の外側に設けられ、第５図ではナイロンコードからな
るビード部補゛強層８′がカーカス４の外側に設けられ
ている。

次に、実際にタイヤを試作し、その試験を行なった結果
を述べる。

実施例のタイヤはサイズが１６５．／８０　Ｒ１３で、
ビード部補強層の位置は第１図と同様、ビートド部のカ
ーカス外側である。カーカスは１５００ｄ／２ポリエス
テル９０、ベルトはスチールｌＸ５（０，２５）、２０
゛で互いに交差してなる２層構造である。ビード部補強
層は１００％モジュラスが４５　Ｋｇ　／　ｃｒｄのゴ
ム中に５α当ｆｉ　４０本の炭素繊維コード（１，８０
０ｄ／２１０”　Ｘ　１０”　（Ｔ　／　１０６ＩｒＬ
　）、接着剤付着量３０％）で、カーカスに対する交角
３０°で配置、巾４０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍとした。

比較例１（スチールコードビード補強層）のタイヤはサ
イズが１６５／８０　Ｒ１３でビード部補強層の位置は
第４図と同様−ビードフィラー〇外側である。

ビード部補強層は１００チモジユラスが４５に９／ｃｒ
！のゴム中に５ｃＩＩＬ当り４０本の１ｘ　ｓ　（０，
２２）のスチールコードをカーカスに対する交角３０°
で配置し、巾４０ｕ、厚さ１．５朋とした。その他は実
施例と同じである。

比較例２（ナイロンコードビード補強層）のタイヤはビ
ード部補強層に１００チモジユラスが２７にり／７のゴ
ム中に５ＣＴＬ当９４当木４０４０　ｄ／２のナイロン
コードをカーカスに対する交角３０°で配置し、巾４０
ｍｍ、厚さ１．０韮とした以外は比較例１と同じである
。

操縦安定性試験 操縦安定性試験として室内のコーナリング試験機による
試験を行なった。

室内コーナ１７ング試験機とは直径２，５００ｍｍのド
ラム上でタイヤにスリップ角２°を与えた時に発生する
コーナリングフォースを２で除した値を操縦安定性の代
用値とするものである。

試験条件は、リムは４−）−ＪＸ１３、空気圧Ｐ＝　１
．９　Ｋ９／７、荷重Ｗ＝４２５に９、速度Ｖ　＝　２
０　Ｋｒｖ’Ｈｒ、である。その結果を第６図に示す。

第６図はナイロンコードをビード部補強層に用いたタイ
ヤ（比較例２）の操縦安定性を１００として指数表示し
だものである。

第６図から本発明の実施例は比較例２に比べ約５％操縦
安定性に優れ、比較例１（スチールコードビード部補強
層）の操縦安定性に比べ損色がないことがわかる。

振動乗り心地性能試験 振動乗り心地性能試験として室内の突起試験機による試
験を行なった。

室内突起試験機とは直径２，５００ｍｍのドラム上に周
上１ケ所に直径２０ｍ１ｎの半円の突起物を取り付けた
ものである。供試タイヤがこの突起上を乗シ越した時の
前後方向の軸力を検出することによシ軸力の大小で振動
乗り心地性の代表値とするものである。

試験条件は、リムは４−）−ＪＸ１３、空気圧Ｐ＝　１
．９　Ｋｙ　／ｃｒ／ｌ　、荷重Ｗ＝３００に９．　速
度Ｖ＝６０゜８０　、１００　、１２０　Ｋｍ／Ｈの平
均で行なった。その結果を第７図に示す。

第７図はスチールコードをビード部補強層に用いたタイ
ヤ（比較例１）の振動乗シ心地性を１００として指数表
示したものである。

第７図から本発明の実施例は比較例１に比べ約５％振動
乗シ心地性に優れ、比較例２（ナイロンコード使用）の
乗シ心地に比べ損色がないことがわかる。

高速性能試験として室内ドラム試験機（直径１、７０７
韮）を用いて行なった。

試験条件としては、リムは４４−ＪＸ１３、　空気圧Ｐ
二３．０にり／ｄ、荷重Ｗ＝４２５に９で速度を１６０
Ｋｍ／ｈｒよ９１０分毎に１’ＯＫｍ／ｈｒづつｕｐ　
して、破壊捷で走行させた。その結果を第８図に示す。

第８図は比較例１，２の高速性能を１００として指数表
示したグラフである。第８図から本発明の実施例は比較
例に比べ約１０％高速性能に優れていることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明はビード部補強層に炭素繊維を用いたラジアルタ
イヤであるため、次のような効果を奏する。

（イ）従来のビード部補強層に有機繊維コードを用いた
タイヤに比べ補強効果が大きく高速性能および操縦安定
性に優れる。

（ロ）　従来のビード部補強層にスチールコードを用い
たタイヤに比べ、曲げ剛性が著１〜く低いため、高速性
能および乗り心地性に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明の実施例を示すラジア
ルタイヤの断面図、第４図及び第５図はそれぞれ従来の
ラジアルタイヤの断面図、第６図はタイヤの操縦安定性
を示すグラフ、第７図はタイヤの振動乗り心地性を示す
グラフ、第８図はタイヤの高速性能を示すグラフである
。 １・・・トレッド部、２・・・サイドウオール部、３・
・・ビードワイヤー、４・・・カーカス層、５・・・ベ
ルト補強層、６・・・ビードフィラー、７・・・インナ
ーライナー、８．８’・・・ビード部補強層、９・・・
ヒート部。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦 第６図 央ｌ纜ξ↑タリｗＪ収１タリ１Ｊｌｔｓ軟？す２第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タイヤビード部に炭素繊維コードから成るビード部補強
   層を有することを特徴とする乗用車用ラジアルタイヤ。