JP2995210B2 - ラジアルタイヤ - Google Patents

ラジアルタイヤ

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JP2995210B2
JP2995210B2 JP2415640A JP41564090A JP2995210B2 JP 2995210 B2 JP2995210 B2 JP 2995210B2 JP 2415640 A JP2415640 A JP 2415640A JP 41564090 A JP41564090 A JP 41564090A JP 2995210 B2 JP2995210 B2 JP 2995210B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一対のビードコアと、
ビードコアに係止されてタイヤ半径方向に配列されたコ
ードから成るカーカス層と、カーカス層のタイヤ半径方
向外側に配列されたベルト層を有するラジアルタイヤに
関する。
【0002】
【従来の技術】近来、ラジアルタイヤは低燃費性能、長
寿命性能(耐久性能)並びに操縦安定性能等において、
バイアスタイヤよりも格段に優れた性能を有しているた
めに、使用される空気入りタイヤの主流となっている。
【0003】ラジアルタイヤは、一対の環状のビードコ
アと、ビードコアに両端が係止されてタイヤ半径方向に
配列され、両サイドウォール部とトレッド部とを貫通し
て延びるコードから成るカーカス層と、カーカス層のタ
イヤ半径方向外側に配列された剛性の高いベルト層を有
している。
【0004】従来の乗用車用ラジアルタイヤのベルト
は、複数のスチールフィラメントを撚り合わせて形成し
た1×4、1×5、2+2等の構造のスチールコード即
ちベルトコードが複数本平行に配列されて形成されてお
り、これらのスチールコードは高い剛性と、高い耐久性
能とを有しているから、ベルトに用いることによってラ
ジアルタイヤの性能を充分に引き出すことができる。
【0005】ところが、これらのスチールコードを構成
するスチールフィラメント同士が互いに密着しており、
スチールフィラメント間へのゴムの流入が妨げられ、ゴ
ムとベルトコードとの接着不良を生じる場合があった。
【0006】この問題を解決するため、スチールフィラ
メントを撚る際に各スチールフィラメント間に空間を形
成するように撚り合わせて形成し、スチールフィラメン
ト間へのゴムの流入がスムーズに行われるようにしたベ
ルトコード所謂オープンコードが提案されているが、こ
のようなオープンコードはスチールフィラメント間に空
間を確保することが製造上技術的に困難な問題があっ
た。また、低燃費化、軽量化の要求があり、ベルト層の
重量を低減する必要があった。
【0007】これに対し、スチールフィラメントの本数
を減少させ、ベルトコードの構造を単純化することによ
り、上述のスチールフィラメント間へのゴムの流入の問
題並びに製造上の問題をともに解決し、軽量化を達成す
る方法が提案されている。例えば、特開昭62−234921号
公報には、2本のスチールフィラメントを撚り合わせて
成る1×2の構造のベルトコードをベルトに用いたラジ
アルタイヤが開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記1
×2の構造のベルトコードをベルトに適用したラジアル
タイヤは、旋回を繰り返すような過酷な使用条件の下で
は、ベルトコードを構成するスチールフィラメントの一
部または全部がスチールフィラメント間の摩擦により切
れる現象(以下、BBUという)が発生しやすくなると
いう問題があり、特に偏平率が70%以上のタイヤにおい
て発生しやすく、このBBUは、ベルト層のタガ効果を
減じ、タイヤバーストを誘発する原因になるという問題
があった。
【0009】本発明の目的は、少ない本数のスチールフ
ィラメントで構成したベルトコードをベルトに用い、ス
チールフィラメント間へのゴムの流入の問題並びに製造
上の問題をともに解決するとともに、タイヤの軽量化を
促進し、低燃費性能を向上させ、BBUの発生を防止で
きるラジアルタイヤを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のラジアルタイヤ
は、一対の環状ビードコアと、ビードコアに両端が係止
され、両サイドウォール部とトレッド部とを貫通してタ
イヤ半径方向に配列されたコードから成るカーカス層
と、カーカス層のタイヤ半径方向外周に配設され、スチ
ールフィラメントを撚り合わせたベルトコードを複数本
平行に配列したプライから成るベルト層を有するラジア
ルタイヤにおいて、ベルトコードは直径0.25mm乃至0.32
mmのスチールフィラメントを2本又は3本撚り合わせて
形成され、ベルトコードの撚りピッチを8mm乃至15mm、
打ち込み本数を39本/5cm乃至60本/5cmに形成し、ベ
ルトコードを少なくとも2プライの間で交差させるとと
もに、ベルトキャンバー面積SAと有効ベルト幅Wとの
比SA/Wの値を0以上0.1 未満としたものであり、ス
チールフィラメント間へのゴムの流入の問題並びに製造
上の問題をともに解決するとともに、ラジアルタイヤの
軽量化を達成し、低燃費性能を向上させ、BBUの発生
を防止することができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明を適用したラジアルタイヤの幅
方向断面図であり、ラジアルタイヤ1は、一対の環状ビ
ードコア2と、ビードコア2の周りに両端が折り返され
て係止され、両サイドウォール部とトレッド部とを貫通
してタイヤ半径方向に配列されたコードから成る1プラ
イ(複数プライでも良い)のカーカス層3と、先細形状
を有するJISA硬度70乃至90の硬質ゴムから成り、ビ
ードコア2のタイヤ半径方向外側に配設されたビードエ
イペックス4と、カーカス層3のタイヤ半径方向外周に
配設され、スチールフィラメントを撚り合わせたベルト
コードを複数本平行に配列した2プライ(3プライ以上
でも良い)から成るベルト層5とを備えている。
【0012】図2はベルト層の幅方向断面図であり、ベ
ルト層5は内側プライ5Iと外側プライ5Oとから成
り、各プライ5I,5Oには複数のベルトコード(スチ
ールコード)6が、タイヤ周方向に対して10度乃至30度
の比較的小さい角度で傾斜させて互いに平行に配列さ
れ、両プライ5I,5O内に在るベルトコード6を結ぶ
曲線間の中線が後述するベルトプロファイルBLと一致
し、内側プライ5Iはタイヤ接地幅をカバーすることの
できる幅を有することが望ましい。
【0013】内側プライ5Iのベルトコードと外側プラ
イ5Oのベルトコードとは互いに交差するように配設さ
れており、各プライ5I,5Oにおけるベルトコード6
の打ち込み本数は、ベルトコード6と直角の方向で測定
して39本/5cm乃至60本/5cmとするもので、打ち込み
本数が39本/5cm未満ではベルト層5の剛性が不足し、
タイヤ性能が低下するものであり、60本/5cmを超える
とベルト層5の剛性が高くなり過ぎて、乗り心地性能の
悪化及びタイヤ重量の増大を招来することになる。
【0014】ここで、両プライ5I,5Oの両者が存在
する領域を有効ベルト領域EA、有効ベルト領域EAの
軸方向幅を有効ベルト幅Wとし、有効ベルト領域EAの
タイヤ軸方向最外端部を構成する2枚のベルトプライ間
の中線で示される形状をベルトプロファイルBLとする
(図1参照)。このベルトプロファイルBLは各ベルト
プライのベルトコード60の中心を結ぶ線に対して等距離
にある曲線として表される(図2参照)。
【0015】図3はベルトコードの構成を示す斜視図で
あり、ベルトコード6は2本のスチールフィラメント
7,7を撚り合わせて形成され、スチールフィラメント
7の直径を0.25mm乃至0.32mmとしたものであり、スチー
ルフィラメント7の直径が0.25mm未満ではベルト層5の
剛性が不足し、必要なタイヤ性能を得ることができず、
0.32mmを超えるとベルト層5の剛性が高くなり過ぎて、
乗り心地性能の悪化及びタイヤ重量の増大を招来するこ
とになる。
【0016】図4はベルトキャンバー面積SAの算出方
法の説明図であり、タイヤを標準リムに装着し、正規内
圧を充填した状態でCTスキャナー等を用いてベルトキ
ャンバー面積SAを測定するもので、ベルトプロファイ
ルBLとタイヤ赤道面CLとの交点Aと、点Aからタイ
ヤ軸方向に有効ベルト幅Wの30%(0.3W)離れたベルト
プロファイルBL上の点Bを定め、点Aより点Bまでの
間のベルトプロファイルBLはタイヤ赤道面CL上に中
心が位置する半径Rの円弧を成し、ベルトプロファイル
BLのタイヤ軸方向最外端部の点Cを含むタイヤ赤道面
CLに平行な平面ELと、点Bより半径Rでタイヤ軸方
向外方に延長した半径Rの円弧である仮想ベルトプロフ
ァイルbLとの交点をDとし、ベルトプロファイルBL
から仮想ベルトプロファイルbLとが離反し始める点を
Pとする時に、三角形PCDの面積をベルトキャンバー
面積SAとする。
【0017】図5はタイヤ接地時の変形を示す断面図で
あり、タイヤが接地すると荷重により変形してベルトプ
ロファイルBLがBL-1に変化し、その変化量はタイヤ
軸方向外方に行くほど大きくなる。
【0018】図6は変形状態の説明図であり、ベルトプ
ロファイルBLがBL-1に変化した時の変化量vが、ベ
ルトプロファイルBLから仮想ベルトプロファイルbL
とが離反し始める点Pから急激に増大し始め、BBUの
発生が点Pに集中しているものであり、これは点Pを境
としてタイヤ軸方向内側の変化量vとタイヤ軸方向内側
の変化量vとが著しく異なることによって点Pにおける
スチールフィラメントの摩擦が他の部分に比べて大きい
ためであると考えられ、BBUの発生にはベルトキャン
バー面積SAが深く関係しているものである。
【0019】実験の結果を次の表1及び表2に示す。ベ
ルトコードの構造は1×2で、スチールフィラメントの
直径は0.30mmのものを用い、ベルトコードの打ち込み本
数は49本/5cmとした。また、BBU測定条件は、各タ
イヤを標準リムに装着して正規内圧を充填した後、排気
量1600cc乃至3000ccの国産車に装着し、テストコースに
おいて、速度25km/hで半径7mの円を2個外接させた8
の字のコースを 300回旋回(所謂8の字旋回テスト)さ
せた後、タイヤを解体し、ベルトコードのBBU発生を
タイヤ全周の総和で測定した。
【0020】 表 1 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 タイヤサイズ 185SR14 185/70R14 185/70R14 195/65R15 W〔mm〕 117 120 124 132 SA〔mm2 ] 10.7 7.2 4.9 0 SA/W〔×10-2mm] 9.1 6.0 4.0 0 BBU [cm] 33 24 0 0
【0021】 表 2 実施例5 実施例6 比較例 タイヤサイズ 175/70R13 155SR12 195/70R14 W〔mm〕 116 95 135 SA〔mm2 ] 8.9 7.1 19.0 SA/W〔×10-2mm] 7.7 7.5 14.1 BBU [cm] 14 0 117 なお、上記表1,2において、W:有効ベルト幅,S
A:ベルトキャンバー面積である。
【0022】図7は上記実験結果を示すグラフであり、
BBUが50cmを超えると実際のタイヤ使用でBBUが発
生するから、SA/Wが10×10-2mm=0.1 mmを超えると
BBUの発生領域に入ることになり、相関曲線がBBU
の発生領域外にあるSA/Wを0乃至0.1 mmの範囲内に
抑えることによってBBUの発生を抑制することができ
るものである。
【0023】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているか
ら以下に述べる効果を奏する。ベルトコードを直径0.25
mm乃至0.32mmのスチールフィラメントを2本又は3本撚
り合わせて形成し、ベルトコードの撚りピッチを8mm乃
至15mm、打ち込み本数を39本/5cm乃至60本/5cmに形
成し、ベルトコードを少なくとも2プライの間で交差さ
せるたことにより、スチールフィラメント間へのゴムの
流入を容易にしてゴムとベルトコードとの接着が良好に
なり、耐久性能が向上するとともに、ラジアルタイヤの
性能を充分に発揮し、且つラジアルタイヤの軽量化を達
成するとともに低燃費性能を向上させることができる。
また、ベルトキャンバー面積SAと有効ベルト幅Wとの
比SA/Wの値を0以上0.1 未満としたことにより、B
BUの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したラジアルタイヤの幅方向断面
図である。
【図2】ベルト層の幅方向断面図である。
【図3】ベルトコードの構成を示す斜視図である。
【図4】ベルトキャンバー面積SAの算出方法の説明図
である。
【図5】タイヤ接地時の変形を示す断面図である。
【図6】タイヤ変形状態の説明図である。
【図7】実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ラジアルタイヤ 2 ビードコア 3 カーカス層 4 ビードエイペックス 5 ベルト層 6 ベルトコード 7 スチールフィラメント

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のビードコアと、ビードコアに両端
    が係止されタイヤ半径方向に配列されたコードから成る
    カーカス層と、カーカス層のタイヤ半径方向外周に配設
    され、複数のスチールフィラメントを撚り合わせたベル
    トコードを複数本平行に配列したプライから成るベルト
    層を有するラジアルタイヤにおいて、ベルトコードは直
    径0.25mm乃至0.32mmのスチールフィラメントを2本又は
    3本撚り合わせて形成され、ベルトコードの撚りピッチ
    を8mm乃至15mm、打ち込み本数を39本/5cm乃至60本/
    5cmに形成し、ベルトコードを少なくとも2プライの間
    で交差させるとともに、ベルトキャンバー面積SAと有
    効ベルト幅Wとの比SA/Wの値を0以上0.1 未満とし
    たことを特徴とするラジアルタイヤ。
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