JPH11321233A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化を図りながらベルト層におけるエッジ
セパレーションを防止すると共に、乗心地性能を向上す
ることを可能にし、しかも運動性能、高速耐久性、転動
抵抗等のタイヤ性能を良好にした空気入りラジアルタイ
ヤを提供する。 【解決手段】 トレッド部３におけるカーカス層２の外
側に、複数本の有機繊維コード又はスチールコードから
なる補強コードを互い平行にマトリックスに埋設してな
る帯状体を該補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜す
るように螺旋状に折り返したスパイラルベルト層５を配
置し、スパイラルベルト層５の外側に、複数本のスチー
ルコードをタイヤ周方向に対して傾斜するように配列し
た単一層のスチールコードベルト層４を配置し、スチー
ルコードベルト層４をスパイラルベルト層５よりも狭幅
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト構造を改善
した空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、
軽量化を図りながらベルト層におけるエッジセパレーシ
ョンを防止すると共に、乗心地性能を向上することを可
能にし、しかも運動性能、高速耐久性、転動抵抗等のタ
イヤ性能を良好にした空気入りラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りラジアルタイヤのベルト
部には、スチールコードの優れた強度及び弾性率を利用
したスチールコードベルト層が使われている。しかし、
スチールコードベルト層はそのタイヤ幅方向両側端に切
断端面があるために、その切断端面に応力が集中してゴ
ム層との間にセパレーションを生じ易いという欠点があ
った。

【０００３】そこで、ベルト層のエッジセパレーション
を防止するために、スチールコードベルト層の外周側に
ベルト補強層（ベルトカバー層）としてナイロンコード
にゴム引きしたテープをタイヤ周方向に対するコード角
度が実質的に０°となるように巻き付けていた（特公平
４−４７６１８号公報）。しかしながら、このような手
法ではタイヤの軽量化が困難であり、しかも走行中にゴ
ツゴツ感が増加して乗心地性能が悪くなるという欠点が
あった。

【０００４】一方、ベルト層の幅方向両側端に切断端面
を生じるのを避けるために、１本乃至複数本の有機繊維
コードを互いに平行にゴム引きした帯状体をベルト層幅
にわたってタイヤ幅方向両端で連続的に折り返すことに
よりベルト層を形成することが提案されている（特開昭
４−１７３４０４号公報）。しかし、このベルト層で
は、耐セパレーション性は問題ないレベルにあるが、ベ
ルトコードが有機繊維コードであるためベルト剛性が不
足してタイヤ中央部で膨らみ易く形状コントロールが困
難であり、またコーナリングフォースが低下するため運
動性能が劣る等の欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
化を図りながらベルト層におけるエッジセパレーション
を防止すると共に、乗心地性能を向上することを可能に
し、しかも運動性能、高速耐久性、転動抵抗等のタイヤ
性能を良好にした空気入りラジアルタイヤを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部にお
けるカーカス層の外側に、複数本の有機繊維コード又は
スチールコードからなる補強コードを互い平行にマトリ
ックスに埋設してなる帯状体を該補強コードがタイヤ周
方向に対して傾斜するように螺旋状に折り返したスパイ
ラルベルト層を配置し、該スパイラルベルト層の外側
に、複数本のスチールコードをタイヤ周方向に対して傾
斜するように配列した単一層のスチールコードベルト層
を配置し、該スチールコードベルト層を前記スパイラル
ベルト層よりも狭幅にしたことを特徴とするものであ
る。

【０００７】このようにトレッド部におけるカーカス層
の外側にタイヤ幅方向両側端に切断端面を持たないスパ
イラルベルト層を設け、しかもその外側のスチールコー
ドベルト層をスパイラルベルト層よりも狭幅にしたの
で、走行時におけるベルト層エッジ部への応力集中によ
るセパレーションを防止することができる。また、スパ
イラルベルト層では補強コードの張力低下を生じ難いの
で、コード自体を軽量化しながら低剛性化することがで
き、それによって乗心地性を向上することができる。

【０００８】更に、スパイラルベルト層に加えて、該ス
パイラルベルト層の外側に、複数本のスチールコードを
タイヤ周方向に対して傾斜するように配列した単一層の
スチールコードベルト層を設けているため、ベルト層の
形状コントロールが容易であると共に、運動性能、高速
耐久性、転動抵抗等のタイヤ性能を良好にすることが可
能である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示するもので
ある。図１において、左右一対のビードコア１，１間に
は複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列したカ
ーカス層２が装架されており、このカーカス層２の端部
がビードコア１の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げ
られている。トレッド部３におけるカーカス層２の外側
には、複数本の補強コードを互い平行にマトリックスに
埋設してなる帯状体を該補強コードがタイヤ周方向に対
して傾斜するように螺旋状に折り返したスパイラルベル
ト層５がタイヤ１周にわたって配置されている。

【００１０】スパイラルベルト層５は、図２に示すよう
に、補強コード６の複数本を、好ましくは５〜１０本を
互いに平行にマトリックスに埋設して帯状体７とし、こ
の帯状体７を連続的に螺旋状（又は糸巻き状）に巻回し
て筒状体とし、この筒状体をその長手方向に沿って押し
潰すことにより成形可能である。このようなスパイラル
ベルト層５は横断面偏平の２層構造をなし、図３に示す
ように、下側ベルト層５ｄと上側ベルト層５ｕと間で補
強コードが互いに交差するようになっている。スパイラ
ルベルト層５のタイヤ周方向に対するコード角度θは１
５°≦θ≦４５°の範囲に設定されている。これは、タ
イヤ周方向に対するコード角度θが上記範囲から外れる
とベルト層の耐久性が低下するからである。

【００１１】スパイラルベルト層５の補強コードとして
は、有機繊維コード又はスチールコードを使用すること
が可能である。有機繊維コードは、例えば、芳香族ポリ
アミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレン
ベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊
維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維から選ばれた
繊維の１種又は２種以上を撚り合わせたものである。ま
た、スパイラルベルト層５の補強コードを埋設するマト
リックスとしては、ゴムに限ることなくウレタン樹脂な
どのプラスチックを使用することができる。

【００１２】一方、スパイラルベルト層５の外側には、
複数本のスチールコードをタイヤ周方向に対して傾斜す
るように配列した単一層のスチールコードベルト層４が
タイヤ１周にわたって配置されている。このスチールコ
ードベルト層４はタイヤ幅方向両側端に切断端面を有し
ており、スパイラルベルト層５よりも狭幅になってい
る。スチールコードベルト層４のタイヤ周方向に対する
コード角度αは１５°≦α≦６５°の範囲に設定されて
いる。

【００１３】スチールコードベルト層４において、高速
耐久性の更なる向上のために、タイヤ周方向に対するコ
ード角度αは１５°≦α＜４５°の範囲にするとよい。
これは、日本ゴム協会誌の1978年第51巻第３号の「ラジ
アルタイヤの構造力学」に記載のように、コード角度が
tan ^-1√２＝54.7°の余角35.3°付近では、ベルト層は
タイヤ周方向に引っ張られてもベルト層の層間剪断歪み
が急激に小さくなると共にベルト周方向剛性が保持され
るからである。

【００１４】また、スチールコードベルト層４におい
て、転動抵抗の更なる低減のために、タイヤ周方向に対
するコード角度αは４５°≦α≦６５°の範囲にすると
よい。これは、上記日本ゴム協会誌の1978年第51巻第３
号の「ラジアルタイヤの構造力学」に記載のように、コ
ード角度がtan ^-1√２＝54.7°の場合、ベルト層の層間
剪断変形が抑制されるためにベルト層におけるエネルギ
ーロスが小さくなり、その結果として転動抵抗が低下す
るからである。

【００１５】本発明では、上述のようにトレッド部３に
おけるカーカス層２の外側にタイヤ幅方向両側端に切断
端面を持たないスパイラルベルト層５を設け、しかもそ
の外側のスチールコードベルト層４をスパイラルベルト
層５よりも狭幅にしたことにより、走行時におけるベル
ト層エッジ部への応力集中によるセパレーションを防止
することができる。また、スパイラルベルト層５ではタ
イヤ幅方向両側端に切断端面を持たないことにより補強
コードの張力低下を生じ難いので、コード自体を軽量化
しながら低剛性化することができ、それによって乗心地
性を向上することができる。従って、スパイラルベルト
層５とスチールコードベルト層４を組み合わせることに
より、軽量化を図りながらベルト層におけるエッジセパ
レーションを防止すると共に、乗心地性能を向上するこ
とが可能になる。

【００１６】また、スパイラルベルト層５だけではベル
ト剛性が不足してタイヤ中央部で膨らみ易く形状コント
ロールが困難であると共に運動性能が不十分になるが、
このスパイラルベルト層５の外側にスチールコードベル
ト層４を設けているため、ベルト層の形状コントロール
が容易であると共に、運動性能、高速耐久性、転動抵抗
等のタイヤ性能を良好にすることが可能である。

【００１７】

【実施例】タイヤサイズを１９５／７０Ｒ１４とし、下
記の本発明タイヤ１〜４及び従来タイヤ１，２をそれぞ
れ製作した。そして、これら試験タイヤについて、下記
条件で高速耐久性、転動抵抗、運動性能、乗心地性能、
タイヤ質量を評価し、その結果を表１に示した。なお、
本発明タイヤ１，３はスチールコードベルト層のタイヤ
周方向に対するコード角度αを１５°≦α＜４５°の範
囲に設定したものであり、本発明タイヤ２，４はスチー
ルコードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度α
を４５°≦α≦６５°の範囲に設定したものである。

【００１８】本発明タイヤ１ 図４（Ａ），（Ｂ）に示すベルト構造を有する。スパイ
ラルベルト層５は芳香族ポリアミド繊維コード１５００
Ｄ／２をエンド数５０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴ
ム引きした幅１０ｍｍの帯状体を連続的に螺旋状に巻回
して形成し、タイヤ周方向に対するコード角度θを３０
°にした。スチールコードベルト層４はスチールコード
２＋２(0.25)をエンド数４０本／５０ｍｍの打ち込み密
度でゴム引きした幅１４０ｍｍのシートから構成し、タ
イヤ周方向に対するコード角度αを３０°にした。

【００１９】本発明タイヤ２ 図４（Ａ），（Ｂ）に示すベルト構造を有する。スパイ
ラルベルト層５は芳香族ポリアミド繊維コード１５００
Ｄ／２をエンド数５０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴ
ム引きした幅１０ｍｍの帯状体を連続的に螺旋状に巻回
して形成し、タイヤ周方向に対するコード角度θを３０
°にした。スチールコードベルト層４はスチールコード
２＋２(0.25)をエンド数４０本／５０ｍｍの打ち込み密
度でゴム引きした幅１４０ｍｍのシートから構成し、タ
イヤ周方向に対するコード角度αを５５°にした。

【００２０】本発明タイヤ３ 図４（Ａ），（Ｂ）に示すベルト構造を有する。スパイ
ラルベルト層５はスチールコード３×３(0.15)をエンド
数３０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴム引きした幅１
０ｍｍの帯状体を連続的に螺旋状に巻回して形成し、タ
イヤ周方向に対するコード角度θを３０°にした。スチ
ールコードベルト層４はスチールコード２＋２(0.25)を
エンド数４０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴム引きし
た幅１４０ｍｍのシートから構成し、タイヤ周方向に対
するコード角度αを３０°にした。

【００２１】本発明タイヤ４ 図４（Ａ），（Ｂ）に示すベルト構造を有する。スパイ
ラルベルト層５はスチールコード３×３(0.15)をエンド
数３０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴム引きした幅１
０ｍｍの帯状体を連続的に螺旋状に巻回して形成し、タ
イヤ周方向に対するコード角度θを３０°にした。スチ
ールコードベルト層４はスチールコード２＋２(0.25)を
エンド数４０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴム引きし
た幅１４０ｍｍのシートから構成し、タイヤ周方向に対
するコード角度αを５５°にした。

【００２２】従来タイヤ１ 図５（Ａ），（Ｂ）に示すように２枚のスチールコード
ベルト層４をコードが層間で互いに交差するように積層
し、これらスチールコードベルト層４の両端部をナイロ
ンコード補強層１０で覆うと共に、このナイロンコード
補強層１０の外側にベルト層全体を覆うナイロンコード
補強層１１を設けたベルト構造を有する。スチールコー
ドベルト層４はスチールコード２＋２(0.25)をエンド数
４０本／５０ｍｍの打ち込み密度でゴム引きした幅１５
０ｍｍ（内側）及び幅１４０ｍｍ（外側）のシートから
構成し、タイヤ周方向に対するコード角度αを３０°に
した。また、ナイロンコード補強層１０，１１は、それ
ぞれナイロン繊維コード８４０Ｄ／２をエンド数７０本
／５０ｍｍの打ち込み密度でゴム引きしたテープから構
成し、タイヤ周方向に対するコード角度を実質的に０°
にした。

【００２３】従来タイヤ２ 図６（Ａ），（Ｂ）に示すベルト構造を有する。即ち、
スチールベルト層４を有していないこと以外は本発明タ
イヤ１と同じにした。条件 リムサイズ：１４×５・１／２ＪＪ 空気圧：１．９ｋｇ／ｃｍ² 、荷重：４５０ｋｇ高速耐久性 ：試験タイヤをドラム径１７０７ｍｍのドラ
ム試験機に装着し、ＪＡＴＭＡ高速耐久性試験に従って
走行させた後、１０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈｒずつ増
加させ、タイヤが破壊するまでの距離を測定した。評価
結果は、従来タイヤ１を１００とする指数にて示した。
この指数値が大きいほど高速耐久性が優れている。

【００２４】転動抵抗：室内ドラム式タイヤ転動抵抗試
験機によって転動抵抗を測定した。評価結果は、従来タ
イヤ１の測定値の逆数を１００とする指数にて示した。
この指数値が大きいほど転動抵抗が低減していることを
意味する。運動性能 ：試験タイヤを国産２．５リットルクラスの車
に装着し、３名のテストドライバーによって操舵フィー
リングを評価した。評価結果は、従来タイヤ１を１００
とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安
定性（運動性能）が優れている。

【００２５】乗心地性能：試験タイヤを国産２．５リッ
トルクラスの車に装着し、３名のテストドライバーによ
るフィーリングテストを行って乗心地性能を評価した。
評価結果は、従来タイヤ１を１００とする指数にて示し
た。この指数値が大きいほど乗心地性能が優れている。

【００２６】タイヤ質量：評価用に製作したタイヤから
各３本を無作為に抽出し、タイヤ質量を測定した。評価
結果は、従来タイヤ１を１００とする指数にて示した。
この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。

【００２７】

【００２８】この表１から明らかなように、本発明タイ
ヤ１〜４は従来タイヤ１に比べて乗心地性能が優れてお
り、しかも運動性能、高速耐久性、転動抵抗等のタイヤ
性能が良好であった。また、本発明タイヤ１〜４では、
ベルト層の補強コード自体を低剛性化（軽量化）してい
るので、タイヤ質量が従来タイヤ１に比べて同等以下に
なっていた。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
レッド部におけるカーカス層の外側に、複数本の有機繊
維コード又はスチールコードからなる補強コードを互い
平行にマトリックスに埋設してなる帯状体を該補強コー
ドがタイヤ周方向に対して傾斜するように螺旋状に折り
返したスパイラルベルト層を配置し、該スパイラルベル
ト層の外側に、複数本のスチールコードをタイヤ周方向
に対して傾斜するように配列した単一層のスチールコー
ドベルト層を配置し、該スチールコードベルト層を前記
スパイラルベルト層よりも狭幅にしたことにより、軽量
化を図りながらベルト層におけるエッジセパレーション
を防止すると共に、乗心地性能を向上することができ、
しかも運動性能、高速耐久性、転動抵抗等のタイヤ性能
を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤを例示する子
午線断面図である。

【図２】本発明におけるスパイラルベルト層を例示する
斜視説明図である。

【図３】図１におけるベルト構造を示す平面視説明図で
ある。

【図４】本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト構造
の一例を示し、（Ａ）は断面説明図であり、（Ｂ）は平
面視説明図である。

【図５】従来の空気入りラジアルタイヤのベルト構造の
一例を示し、（Ａ）は断面説明図であり、（Ｂ）は平面
視説明図である。

【図６】従来の空気入りラジアルタイヤのベルト構造の
他例を示し、（Ａ）は断面説明図であり、（Ｂ）は平面
視説明図である。

【符号の説明】

１ ビードコア ２ カーカス層 ３ トレッド部 ４ スチールコードベルト層 ５ スパイラルベルト層 ６ 補強コード ７ 帯状体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｃ 9/22 Ｂ６０Ｃ 9/22 Ｂ (72)発明者 森川 庸雄 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム株 式会社平塚製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部におけるカーカス層の外側
   に、複数本の有機繊維コード又はスチールコードからな
   る補強コードを互い平行にマトリックスに埋設してなる
   帯状体を該補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜する
   ように螺旋状に折り返したスパイラルベルト層を配置
   し、該スパイラルベルト層の外側に、複数本のスチール
   コードをタイヤ周方向に対して傾斜するように配列した
   単一層のスチールコードベルト層を配置し、該スチール
   コードベルト層を前記スパイラルベルト層よりも狭幅に
   した空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 前記スパイラルベルト層のタイヤ周方向
   に対するコード角度θが１５°≦θ≦４５°である請求
   項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】 前記スチールコードベルト層のタイヤ周
   方向に対するコード角度αが１５°≦α≦６５°である
   請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。