JPH0466305A - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は乗用車用空気入りラジアルタイヤに関し、さら
に詳しくは高速耐久性を向上し、さらにはスチールベル
ト補強層の発錆問題を軽減したスチールベルト補強層を
有する乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

一般に高性能の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、ト
レンド部に設けるベルト補強層として、強度とモジュラ
スとが他の繊維に比べて著しく高いスチールコードから
なるスチールベルト補強層を、そのコード方向を互いに
交差させるように２層配置しており、それによって高速
耐久性と操縦安定性とを向上するようにしている。さら
に、高速走行に対して高性能化するため、上記２層のス
チールベルト補強層両端部の踏面側に、それぞれポリア
ミド繊維コードをタイヤ周方向に対し実質的にＯｏにな
るように配列した繊維コード補強層を配置し、この繊維
コード補強層のタガ効果によってスチールベルト補強層
両端部の遠心力による浮き上がりを抑制し、エツジ部で
のセパレーションを防止するようにしている。

しかし、昨今各国において採用され出しているＶＲ規格
の高速用タイヤに対して高速耐久性を満足させるために
は、上記構成では繊維コード補強層のタガ効果が不足す
るため、繊維コード補強層を複数層に増やしてカバーす
るようなことが試みられている。しかし、複数層にする
と繊維コード補強層の厚みが増大するため発熱が大きく
なり、高速耐久性を向上することには限界があった。し
かも、タイヤ重量を増加するという欠点も招くことにな
った。さらに悪いことには、繊維コード補強層を構成す
るコードが細径の多数本のマルチフィラメントが撚り合
わされて構成されているため、トレッドに受けた外傷が
繊維コード補強層まで達した場合には、繊維コードの毛
細管現象によって水分や不純物がコード内に吸い込まれ
て内部に拡散し、それがスチールベルト補強層端部の発
錆やセパレーションを誘発する原因になっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、スチールベルト補強層を設け、その両
端部を繊維コード補強層で覆った空気入りラジアルタイ
ヤが有する上述のような諸問題を解消し、繊維コード補
強層のタガ効果による高速耐久性を向上させながらスチ
ールベルト補強層の発錆問題も解消するようにした乗用
車用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明による乗用車用空気入りラジ
アルタイヤは、トレッド部にスチールコードからなる２
層のスチールベルト補強層をコード方向を互いに交差さ
せるように配置し、該スチールベルト補強層両端部の踏
面側を、それぞれ無撚りで偏平断面のポリアミドモノフ
ィラメントからなる単一層の繊維コード補強層で覆い、
該ポリアミドモノフィラメントの偏平断面の長径方向を
前記繊維コード補強層の面方向に沿わせると共に、その
コード方向をタイヤ周方向に対してＯ°〜１°の範囲に
したことを特徴とするものである。

上記無撚りのポリアミドモノフィラメントは、従来のマ
ルチフィラメントを撚り合わせた繊維コードに比べて高
モジュラスな特性を有するため、これを繊維コード補強
層においてタイヤ周方向に対し０°〜１°の角度で配列
すれば、スチールベルト補強層の端部を高いタガ効果で
拘束することができる。

また、繊維コード補強層において、無撚りのポリアミド
モノフィラメントは、その偏平断面の長径方向を繊維コ
ード補強層の面方向に沿わせて配置しているため、実質
的にエンド数を増加したのと同等の状態にすることがで
き、しかも従来の円形断面コードに比べて曲げ歪みの最
大値を小さくし、耐疲労性を向上することができる。

また、ポリアミドモノフィラメントは、撚りコードのよ
うに毛細管現象を有しないから、スチールベルト補強層
に対して発錆を招くようなことはない。

このような作用を行う無撚りで偏平断面のポリアミドモ
ノフィラメントからなる繊維コード補強層は、そのポリ
アミドモノフィラメントを１本又は数本を引き揃えた状
態にしてスパイラル状にエンドレスにスチールコード補
強層の周囲に巻き付けることによって構成するのがよい
。

このような構成によって、繊維コード補強層には段差状
のスプライス部を形成することがなく、タイヤのユニフ
ォミティを向上することができる。

この繊維コード補強層のタイヤ幅方向の寸法Ｃ幅）とし
ては下限を少なくとも２０ｍｍとし、上限をスチールコ
ード補強層の全幅の３０％とすることが望ましい。

以下、本発明を図に示す実施例によって説明する。

第１図及び第２図に示す乗用車用空気入りラジアルタイ
ヤにおいて、■はトレッド、２はトレンドエの両側にそ
れぞれ延長するサイドウオールである。３はタイヤ内側
に設けた１層又は２層からなるカーカスであり、その各
層は繊維コードからなり、それぞれタイヤ周方向に対し
”’ｉ’７０’〜９０″の角度をなしている。このカ−
カス３は、両端部をそれぞれビードコア４に対してタイ
ヤ内側から外側に折り返すように巻き付けられている。

トレッドｌとカーカス３との間にはスチールコードから
なる２層のスチールベルト補強層５が配置され、さらに
このスチールベルト補強層５の両端部を、それぞれ踏面
側を覆うように繊維コード補強層６が左右に配置されて
いる。２層のスチールベルト補強Ｆ５ｄ、５ｕは、それ
ぞれコード方向をタイヤ周方向に対して互いに反対側に
１５°〜３０°の角度をなし、互いに交差する関係にな
っている。これら２層のスチールベルト補強層のうち、
踏面側のスチールベルト補強層５ｕは、下側のスチール
ベルト補強層５ｄよりも両端部で少なくとも５ｎ＋ｍず
つ幅を狭くするように構成されることが好ましい。

両側に分離配置された繊維コード補強層６は、踏面側の
スチールヘルド補強層５ｕの端部と下側のスチールヘル
ド補強ｆｉ５ｄの端部とを同時に覆うように巻かれてお
り、それぞれ偏平断面を有する無撚りのポリアミドモノ
フィラメントがエンドレスにスパイラル状に少しずつピ
ッチをずらせながら巻かれることにより構成されている
。しかも、このように巻かれるとき、偏平断面の長径方
向を繊維コード補強層６の面方向に沿わせるようにし、
かつコード方向をタイヤ周方向に対してＯ°〜１°の範
囲になるようにしている。これら左右の繊維コード補強
層６は、それぞれ単一層だけでスチールベルト補強層５
の端部を覆うようにしている。

本発明に使用されるポリアミドモノフィラメントは、無
撚り状態で大径の１本だけでタイヤコードを構成してい
るから、従来の撚りコードニ比べて高モジュラスな特性
を有している。すなわち、従来の撚りコートは、細径の
多数本のマルチフィラメントを撚り合わせることにより
コードの収束性と耐疲労性とを与えるようにしているが
、逆にその撚りが掛けられることによってモジュラスを
低下させるようにしている。

しかし、モノフィラメントの場合は、大径の１本だけか
らなるため、収束性付与のための撚り掛けが不要であっ
て無撚りであるため、撚りコードに比べて高いモジュラ
スを発揮することができるのである。

また、無撚りであることによって耐疲労性が低下すると
ころであるが、本発明ではモノフィラメントの断面形状
を偏平にし、しかもその偏平断面の長径方向を繊維コー
ド補強層の面方向に沿わせていることにより、曲げ歪み
の最大値をｚｊｓさくするため、それによって上記耐疲
労性の低下を補うと共に向上を図るようにしている。

上記のように耐疲労性の低下を補える理由は、第３図か
ら次のように説明することができる。

第３図において、繊維コード補強層６を構成するコード
として、それぞれ断面積が互いに同じ偏平断面のコード
６０（実線で図示）からなるものと、円形断面のコード
６０”　（鎖線で図示）からなるものとを比較してみる
。いま、この２種類のコードが中立軸Ｎを中心として同
し面外曲げ変形を受けたとすると、各コード内に発生ず
る曲げ歪みεは、次の弐によって表される。

ε＝ε、＋ｚｋ ただし、ε。は曲げの中立軸での歪み Ｚ　は曲げの中立軸からの距離 ｋ　は曲率変化 この曲げ歪みの弐から、曲げの中立軸Ｎから距離が最も
離れたコード最上部において曲げ歪みεは最大になる。

第３図から明らかなように、偏平断面のコード６ｏは、
その最大距離Ｚａが円形断面のコード６０′の最大距離
ｚｂに比べて小さい（Ｚａ　＜Ｚｂ　）関係になってい
るから、その曲げ歪みの最大値を円形断面のコード６０
のそれに比べて小さくすることができるのである。した
がって、偏平断面の無撚りモノフィラメントを上記配置
にすることによって耐疲労性が補われ、さらには向上さ
せることもできるのである。このような効果をより顕著
にするには、偏平比Ｒ（−長径／短径）を１．５以上、
さらに好ましくは、２．０以上にすることが望ましい。

モノフィラメントを構成するポリアミドとしては特に限
定されないが、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロ
ン６６）、ポリイプシロンカプロラクタム（ナイロン６
）などが好ましく使用される。

本発明において、２層のスチールベルト補強層の端部を
覆う繊維コード補強層は、上述のような高モジュラスを
有するポリアミドモノフィラメントから構成されている
ため、単一層だけで覆っても従来の繊維コード補強層以
上の高いタガ効果を発揮することができ、高い高速耐久
性を発揮するのである。このときのコード角度は１″′
以内にすべきであり、これよりも大きくすると繊維コー
ド補強層の巻き付は幅を広くしなければ同等の良好な高
速耐久性を得ることが難しくなるので、その結果として
重量増加を招くことになってしまう。

また、繊維コード補強層は、偏平断面のポリアミドモノ
フィラメントを、その長径方向を補強層の面方向に沿わ
せた配列にしているので、実質的にエンド数（単位幅当
りのコード密度）を増加させたのと同様の効果を得るこ
とができ、トレッドの面内剛性を高めることができる。

このような偏平断面ポリアミドモノフィラメントのエン
ド数としては、タイヤの種類によっても相違するが、コ
ード間隔Ｗ（第３図中のＷ）にして０．１〜２．０■、
さらに好ましくは０゜２〜１．Ｏｎｍの範囲にするのが
、耐久性向上の上から好ましい。

さらに、第３図で前述したように、偏平断面ポリアミド
モノフィラメントでは、曲げの中立軸からコード外表面
までの距離を円形断面コードに比べて小さくすることが
できるため、円形断面コードを使用した場合に比較して
、引張り剛性を低下させることなく曲げ剛性を小さくす
ることができるため、乗心地を向上することができる。

また、本発明において、繊維コード補強層に使用される
ポリアミドモノフィラメントは、接着剤処理後にグリー
ンタイヤに使用するときの状態において、２．２５ｇ／
ｄ荷重時の伸び率が６．５％以下であり、かつ１５０℃
における乾熱収縮率が４．５％以下であるようにするこ
とが望ましい。接着剤処理後の伸び率を６．５％以下に
抑制することにより、繊維コード補強層に使用される補
強コードとしての初期モジュラスを高くし、ラジアルタ
イヤの高速耐久性をさらに向上させることができる。ま
た、乾熱収縮率を４．５％以下にすることにより、加硫
成形時のコード収縮に起因する端末部での耐久性低下を
抑制することができる。

〔実施例〕

太さが３０００Ｄであり、偏平比Ｒがそれぞれ１（円形
）、２．３である３種類のナイロン６６モノフィラメン
トを製糸した。次いで、これらナイロン６６モノフィラ
メントを表に示すような熱処理温度、処理張力（）Ｉｓ
：　ヒートセント張力、ＮＬ：ノルマライズ張力）によ
って接着剤処理し、同じく表に示すような２．２５ｇ／
ｄ時の伸び率及び１５０°Ｃでの乾熱収縮率を有する４
種類のタイヤコードを製作した。なお、このときの接着
剤としては、レヅルシン・ホルマリン初期締金物とゴム
ラテックスの混合液ＲＦＬを使用した。

これら接着剤処理したコードを、それぞれ第１図のよう
に２層のスチールベルト補強層両端部の踏面側に、それ
ぞれ６本巻きでタイヤ周方向に対するコード角度が０．
　３°となるようにスパイラル状に４．５回巻き、　打
ち込み本数３０本１５ｃｍ、幅４５ｍｍの未加硫ゴム中
に埋設された繊維コード補強層を形成することによって
、いずれもタイヤサイズが２０５１５０Ｒ１５８５Ｖで
ある実施例１，２．３及び比較例からなる４種類の空気
入りラジアルタイヤを製作した。いずれのタイヤも、２
層のスチールベルト補強層のタイヤ周方向に対するコー
ド角度はそれぞれ２５°で、互いに交差する関係に配置
した。

一方、従来法に従って、ナイロン６６マルチフィラメン
トを施撚した太さ８４０Ｄ／２．撚り数４６回／１０ｃ
ｍ　Ｓ　／　４６回／１０ｃｍ　Ｚの撚りコードを作り
、これを表に示す条件で接着剤処理して、表ムこ示すよ
うな２．２５ｇ／ｄ時の伸び率及び１５０°Ｃでの乾熱
収縮率を有するタイヤコードを製作した。次いで、この
接着剤処理したコードを、それぞれ前述した実施例１等
と同じ構成からなる２層のスチールベルト補強層両端部
の踏面側に、それぞれ１本巻きでタイヤ周方向に対する
コード角度が０．３°となるようにスパイラル状に４．
５回巻き、実施例１等の繊維コード補強層のトークルデ
ニールと同一になるように打ち込み本数５０本１５ｃｍ
にした　輻４５ｍｍの未加硫ゴム中に埋設された繊維コ
ード補強層を形成することによって、タイヤサイズが２
０５１５０Ｒ１５８５Ｖである従来例１の空気入りラジ
アルタイヤを製作した。

同様に、従来例１と同じコードを使用し、２層のスチー
ルヘルド補強層両端部踏面側の巻き数を、それぞれ幅４
５ｍｍ内乙こ２倍の９回巻きにしたタイヤサイズが２０
５１５０Ｒ１５８５Ｖである従来例２の空気入りラジア
ルタイヤを製作した。

以上６種類のタイヤについて、次の室内高速耐久性試験
法により高速耐久性を測定したところ、表に示すような
結果が得られた。

〈室内高速耐久性試験法〉 ＪＩＳ高速性能試験の認定延長破壊試験に従い、次の条
件で測定した。リム１５Ｘ５′７２．荷重４５５ｋｇ、
空気圧３　、　０　ｋｇ／ｃｍ２とし、最初の速度とし
て１７０　ｋ＋ｎ／ｈｒから出発し、１０分毎に１０ｋ
ｍ／ｈｒずつ速度を上昇させてタイヤが破壊するまで走
行させ、その破壊したときの速度を以って高速耐久性を
評価した。測定結果は、従来例によるタイヤを１００と
する指数で表示した。指数が大きいほど良好であること
を意味する。

（本頁以下余白） 上記の表から本発明の実施例１，２．３によるタイヤは
、従来例１．２のタイヤに比べて高速耐久性において優
れていることがわかる。また、繊維コード補強層を円形
断面モノフィラメントから構成した比較例のタイヤは、
従来例２に比べて高速耐久性が劣っている。

（発明の効果〕 上述したように本発明の乗用車用空気入りラジアルタイ
ヤは、トレッド部に２層のスチールベルト補強層とその
両端部踏面側にそれぞれ１層の繊維コード補強層を覆う
ように設けたものにおいて、繊維コード補強層の補強コ
ードに無撚りの偏平断面ポリアミドモノフィラメントを
使用したことによって、高速耐久性を向上することがで
きる。また、モノフィラメントからなるため毛細管現象
による水分の吸収、拡散効果を有しておらず、スチール
ヘルド補強層の発錆問題も解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなる乗用車用空気入りラジ
アルタイヤの要部を一部断面にして示す斜視図、第２図
は同ラジアルタイヤのカーカスと補強層だけを示す要部
展開図、第３図はスチールベルト補強層のコードと繊維
コード補強層のコードとの関係を模式的に示す説明図で
ある。 １・・・トレッド、３・・・カーカス、５．５ｕ、５ｄ
・・・スチールベルト補強層、６・・・繊維コード補強
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　トレッド部にスチールコードからなる２層のスチール
   ベルト補強層をコード方向を互いに交差させるように配
   置し、該スチールベルト補強層両端部の踏面側を、それ
   ぞれ無撚りで偏平断面のポリアミドモノフィラメントか
   らなる単一層の繊維コード補強層で覆い、該ポリアミド
   モノフィラメントの偏平断面の長径方向を前記繊維コー
   ド補強層の面方向に沿わせると共に、そのコード方向を
   タイヤ周方向に対して０°〜１°の範囲にした乗用車用
   空気入りラジアルタイヤ。