JPH05338404A

JPH05338404A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH05338404A
Application number: JP4176266A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nakasaki; 栄治中崎
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】タイヤの軽量化を図りかつ走行時の騒音を低下
する。【構成】トレッド部２、サイドウォール部３を通りタイ
ヤの半径方向に対してほぼ平行に延びるコードの両端を
ビード部４内のビードコア４Ａのまわりに折返したトロ
イド状のカーカス５と、前記トレッド部内方かつカーカ
スの半径方向外側に配した芳香族ポリアミド繊維コード
よりなるクロスベルト層６とを設ける。前記カーカス
は、有機繊維からなる高弾性フィラメントと、有機繊維
からなる低弾性フィラメントとをより合わせかつ両フィ
ラメントの弾性比を規制した複合コードを並置したカー
カスプライを用いている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラジアルタイヤ、特に
８〜１２プライレーテイングのタイヤの軽量化を図りか
つ転動抵抗を減じると共に耐久性と乗心地を向上したラ
ジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ライトトラック用のタイヤとしては、従
来、ポリエステル繊維コードを用いたプライを２〜３枚
重ね合わせたカーカス、及びスチールコードを用いてベ
ルト層のベルトコードをスチールコードよりなるカット
プライを用いたベルト層とを用いて耐久性の向上が図ら
れていた。他方、地球の温暖化、地球環境の悪化が年々
深刻な問題となりつつあり、かかる環境の汚染を阻止す
べくソーラーカーに代表される電気自動車の開発普及が
大きくクローズアップされるようになっている。

【０００３】さらに、運転手の高齢化が進みライトトラ
ックと言えども乗心地のよい車への要望が高くなってい
る。

【０００４】他方、地球の温暖化、二酸化炭素の増加な
ど地球環境の悪化が進みつつあり、このような環境悪化
を阻止すべく自動四輪車にあっても燃料の節減が企てら
れている。

【０００５】又、車両における燃費低減は、車両重量の
低減が最も有効であり、例えば車両重量１％の低減は燃
費を１％向上させる効果を有し、タイヤにあっても一層
の軽量化が要請されるようになった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記要請に対して、ベ
ルト層のベルトコードをスチールに代えてスチールと略
同等の強さを有するアラミド系の繊維を用いたものも市
場に存在するが、このものはスチールに比べて比重の小
さい有機繊維を用いることによって、タイヤ重量を軽減
しうるもののスチールコードに比べて剛性不足による操
縦安定性の悪化と、ユニフォミテーの低下からパターン
ノイズが高いという問題がある。特に１０〜１２ＫＨ_Z
におけるノイズの増加が著しい。

【０００７】発明者らはこのようなタイヤの軽量化と、
ノイズの抑制との２つの問題点を両立させるべく鋭意研
究を重ねた結果、カーカスコードとして、高弾性フィラ
メントと低弾性フィラメントとを混合撚りすることによ
り、該カーカスコードをその荷重−伸び曲線における変
曲点下方では低弾性として機能させ、又変曲点上方では
高弾性として機能させることによって、カーカスプライ
の構成枚数を減じて軽量化を図るとともに、パターンノ
イズは、芳香族ポリアミド繊維からなるプライを２枚以
上重ね合わせることにより低減しうることを見出したの
である。

【０００８】本発明は、カーカスを高弾性フィラメント
と、低弾性フィラメントとを両者の弾性率比を規正しか
つより合わせた複合コードからなるカーカスプライを用
いて形成するとともにベルト層に芳香族ポリアミド繊維
を用いたプライを複数枚重ね合わせて形成することを基
本として、パターンノイズが増大することなくタイヤ重
量を軽減でき、省エネルギーを図りうるラジアルタイヤ
の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部
と、その両端から半径方向内方に向いて延びるサイドウ
オール部と、該サイドウオール部の半径方向両端部に位
置するビード部とを具えるとともに、トレッド部、サイ
ドウオール部を通りタイヤの半径方向に対してほぼ平行
に延びるコードの両端をビード部内のビードコアのまわ
りに折返したトロイド状のカーカスと、前記トレッド部
内方かつカーカスの半径方向外側に配した芳香族ポリア
ミド繊維のコードよりなるプライを２枚以上重合せてな
るベルト層とを設ける一方、前記カーカスは、有機繊維
からなる高弾性フィラメントと、有機繊維からなる低弾
性フィラメントとをより合わせた複合コードを並置した
カーカスプライを用いるとともに、前記複合コード
は、その応力ー伸び曲線が原点から変曲点に至る低弾性
域と、変曲点をこえる高弾性域とを有しかつ前記変曲点
は伸び７〜１１％の範囲にありしかも高弾性域の弾性率
ＥＨと低弾性域の弾性率ＥＬとの比ＥＨ／ＥＬは８〜２
０としたことを特徴とするラジアルタイヤである。

【００１０】

【作用】カーカスプライは高弾性フィラメントと低弾性
フィラメントとをより合わせた複合コードからなるカー
カスコードを具えるため、該複合コードはその荷重−伸
び曲線において変曲点の下方では低弾性域を、又変曲点
の上方では高弾性域を併有する。

【００１１】従って、タイヤ加硫工程時に生じるカーカ
スコードの伸び（約３％付近）に対応する弾性は、低弾
性域であり、この弾性はタイヤの加硫金型における加硫
に際して、生タイヤ内部の内圧によりタイヤ外周面を加
硫金型内面に複合コードの伸びとともに押し付けること
ができ、高弾性フィラメントを有するにもかかわらずタ
イヤの加硫成形が容易となりかつタイヤ精度も向上す
る。従ってタイヤの仕上がり精度が高まることによって
ノイズを減少させうる。

【００１２】又高変形が伴うタイヤの高速回転時にあっ
ては、前記カーカスのプライにおける前記複合コードは
高弾性を発揮すると共に、ベルト層は芳香族ポリアミド
繊維からなるコードを用いプライを２枚重ね合わせて形
成しているため、タガ効果が向上し、いわゆるベルト層
のリフティングを防止でき、スタンデングウェーブの発
生が抑制されることによって、タイヤの高速耐久性が向
上し、振動の発生を抑制する。さらに砂利道、段差路な
どのラフロードを走行する際にもゴツゴツ感が減少し、
乗心地が向上する。

【００１３】加うるにカーカスコードとして高強力な複
合コードを用いているため、従来のボリエステルやナイ
ロンコードを用いた場合に比較し、カーカスプライの枚
数を減少させることができる。すなわちレスプライ化に
よりタイヤの重量を軽減することができる。

【００１４】なお前記変曲点が伸び７〜１１％の範囲に
存在することによって、タイヤ生産時において、生タイ
ヤを加硫金型に装着しかつ生タイヤ内に内圧を充填した
とき、該内圧によって、ベルト層は、複合コードの伸長
によって膨出し、外周面を金型内面に押しつけることに
より、そのトレッド部２に、金型に形成された溝形条を
刻設できる。なお生タイヤへの内圧充填に伴う膨出は、
複合コードの低弾性域における伸長によって行う。この
ため、変曲点を伸び７〜１１％の範囲に設定している。
これによって、成形されたタイヤへのインフレット及び
高速回転時に作用する遠心力に基づくタイヤの膨張を高
弾性域によって図４に示すごとく抑制しうる。このた
め、高弾性域の弾性率ＥＨと低弾性域の弾性率ＥＬとの
比ＥＨ／ＥＬを８〜２０としている。８以下のとき前記
抑制効果に乏しく、又２０をこえるのはタイヤバランス
上からも不要である。

【００１５】このように変曲点を複合コードの伸び７〜
１１％の範囲とすることによって、生タイヤの成形精度
が高まるとともに、弾性比ＥＨ／ＥＬを８〜２０とする
ことによって、高速回転時のタイヤの膨張を効果的に抑
制し、耐久性と乗心地とを一層向上しうる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１においてラジアルタイヤＴは、トレッド部２の
両端から半径方向内方に向けて延びるサイドウォール部
３と、該サイドウォール部３の半径方向内側端に位置す
るビード部４とを有し、又ラジアルタイヤＴには、トレ
ッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビ
ードコア４Ａの周りを折返すとともにタイヤ半径方向に
ほぼ平行にのびるカーカスコードを具える１枚のカーカ
スプライからなるトロイド状のカーカス５と、トレッド
部２の内方かつカーカス５の半径方向外側にベルト層６
とが配置されている。

【００１７】ここで、カーカス５が半径方向に対してほ
ぼ平行に延びるとは、タイヤ軸線に対して３０°以内の
角度で傾くことを意味し、ラジアルタイヤ、セミラジア
ルタイヤを包含する。

【００１８】前記ベルト層６は、トレッド面側から半径
方向内方に向かって順次配される上、中、下の３枚のベ
ルトプライ６Ｃ、６Ｂ、６Ａからなり、各ベルトプライ
６Ａ、６Ｂ、６Ｃは本実施例では側端をカットされたカ
ットエンド構造であり、かつ各プライのベルトコードが
互いにクロスしたクロスベルトとして形成される。本実
施例では下のベルトプライ６Ａを中のベルトプライ６Ｂ
に比して狭巾とすると共に上のベルトプライ６Ｃは中の
ベルトプライ６Ｂよりも狭巾としている。

【００１９】なおベルト層６の前記下、中のベルトプラ
イ６Ａ、６Ｂは相互に同じ巾で構成し巾上のベルトプラ
イ６Ｃを他のベルトプライ６Ａ、６Ｂより広巾してもよ
い。

【００２０】前記カーカスコードは、図２（Ａ）に示す
ように、高弾性フィラメント１０…と、低弾性フィラメ
ント１１…とを撚り合わせた複合コード１２を用いてい
る。

【００２１】又カーカスコードの傾斜角度はタイヤ周方
向に対して６０°〜９０°、かつ本実施例のように複数
のプライを重ね合わせるときには隣接するプライのコー
ドは互いに逆に傾斜させている。

【００２２】高弾性フィラメント１０は、芳香族ポリア
ミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、強度１５ｇ／ｄ
以上のポリビニールアルコール繊維又は炭素繊維などで
あって、弾性率が１０００kg／mm²、好ましくは１５０
０kg／mm²をこえる繊維を用いている。又その太さは、
１０００〜３０００デニール程度の比較的細い径のもの
が用いられる。

【００２３】さらに、低弾性フィラメント１１として、
ナイロン繊維、ポリエステル繊維又はビニロン繊維な
ど、弾性率が１０００kg／mm²以下、好ましくは７００
kg／mm²以下のものが用いられる。

【００２４】このような高弾性フィラメント１０はその
一本又は複数本を同時に下撚りするとともに、同方向に
下撚りされた一本または複数本の低弾性フィラメント１
１とを、逆方向に撚り合わせることによって前記複合コ
ード１２が形成される。なお複数本の高弾性フィラメン
ト１０、低弾性フィラメント１１を用いる場合におい
て、各一本ごとに下撚りしてもよく、又その複数本を合
わせて下撚りすることもできる。又複合コード１２は、
図２（Ａ）に示すごとく、高弾性フィラメント１０、低
弾性フィラメント１１の各１本づつを撚り合わせてもよ
く、又一方を１本としかつ他方を複数本とすることも、
ともに複数本を用いて撚り合わせることにより複合コー
ド１２を形成することもできる。

【００２５】このような複合コード１２に引張力を加え
ると、図２（Ｂ）に示すように、撚りを戻しつつ伸長す
る。又伸長によって、複合コード１２の初期の撚りピッ
チＰ１が伸長によりピッチＰ２に増大する。この伸長
が、高弾性フィラメント１０について図３（Ａ）、
（Ｂ）に模式的に示すごとく、初期状態ではコイル状を
呈していた該高弾性フィラメント１０Ａは所定の伸びに
よって真直状のフィラメント１０Ｂとなる。従ってこの
ような状態からは、高弾性フィラメント１０の本来の高
い弾性率を発揮する。このように、高弾性フィラメント
１０を予め螺旋状に巻回することによって、螺旋状態の
図３（Ａ）の状態から真直状態となった図３（Ｂ）に至
る間の比較的伸びが大なる低弾性域と、図３（Ｂ）の状
態からさらに荷重が負荷されることによって伸びの小さ
い高弾性域とを具えうるのは明らかであり、又図３
（Ｂ）に示す真直となった状態が伸び−応力カーブの変
曲点を形成する。

【００２６】複合コード１２においては、このように変
曲点Ｖが、伸びの７〜１１％の範囲に位置するように設
定する。複合コード１２は、高弾性フィラメント１０と
低弾性フィラメント１１との撚り合わせ体であり、従っ
て図２（Ｂ）に示すごとく、高弾性フィラメント１０、
低弾性フィラメント１１は荷重を付加したときにも捩れ
が有しており、従って、その変曲点Ｖは図３（Ａ）、
（Ｂ）の模式的な場合に比しては顕著とはならない。複
合コード１２の応力ー伸び曲線を図４に例示している。
同図において、曲線ａは、ナイロン１２６０ｄの低弾性
フィラメント１１の、又曲線ｂは１５００ｄの芳香族ポ
リアミドからなる高弾性フィラメント１０の伸び曲線を
示している。又これらの高弾性フィラメント１０を２
本、低弾性フィラメント１１を１本を撚り合わせた複合
コード１２の場合を曲線ｃで示している。曲線ｃは、曲
線ａと曲線ｂとの間に位置し、かつ変曲点Ｖが伸び７〜
１１％の範囲にあることがわかる。なお複合コード１２
において、前記変曲点Ｖとは、伸び０の状態における曲
線に接する接線Ｓ１と、破断点において曲線ｃに引いた
接線Ｓ２とが交わる交点Ｘを通る垂直線との交わり点と
して定義している。

【００２７】又複合コード１２は、前記変曲点Ｖから破
断点に至る高弾性域と、伸び０である原点から変曲点Ｖ
に至る低弾性域とを具えるとともに、高弾性域の弾性率
ＥＨと、低弾性域の弾性率ＥＬとの比ＥＨ／ＥＬを２〜
１０の範囲としている。このような複合コード１２は、
高弾性フィラメントの太さ、本数、弾性率、低弾性フィ
ラメントの太さ、本数、弾性率等を適宜選定するととも
に、フィラメント角度等撚り合わせ条件の調整によっ
て、図４に示すごとく、前記範囲を満たしうる複合コー
ド１２を形成できる。また複合コード１２、高弾性フィ
ラメント１０、低弾性フィラメント１１に施す延伸処理
の選択によっても調整できる。

【００２８】前記した如く、変曲点Ｖを伸び７〜１１％
の範囲に設定している。なお内圧充填による金型内の必
要な複合コード１２の伸びを、前記変曲点Ｖ付近に位置
させるのがよい。これによって、成形されたタイヤへの
インフレット及び高速回転時に作用する遠心力に基づく
タイヤの膨張を高弾性域によって図４に示すごとく抑制
しうる。このため、高弾性域の弾性率ＥＨと低弾性域の
弾性率ＥＬとの比ＥＨ／ＥＬを８〜２０としている。

【００２９】図５に本発明の他の実施例を示す。本例で
は、前記構成に係る複合コード１２を用いかつ１枚のカ
ーカスプライからなるカーカス５の半径方向外側に、２
枚のベルトプライ６Ａ、６Ｂからなるベルト層６を設け
るとともに、該ベルト層６の半径方向外側には、バンド
コード２１をタイヤ赤道Ｃに対してほぼ平行に配したバ
ンド層７が設けられ該バンド層７は前記ベルト層６の略
全巾に亘って覆っている。

【００３０】バンド層７は１枚以上、図５では２枚のバ
ンドプライ７Ａ、７Ａからなり、該バンドプライ７Ａは
長尺かつ小巾の帯状プライ２０をベルト層６の外側に巻
付けることにより形成される。

【００３１】帯状プライ２０は、図６に示すごとく１本
又は平行に配した複数本、本実施例では２本のバンドコ
ード２１をコーティングゴム２２に埋設してなり、前記
バンドコード２１は、例えばナイロン、テフロン、芳香
族ポリアラミドポリエステル等の有機繊維コードが用い
られる。なおナイロン繊維は、他の有機繊維に比べて弾
性伸びが大きく、該ナイロン繊維からなる帯状プライを
ベルト層６の外側に巻き付けることによって、ベルト層
６をタイヤ半径方向内側に押付けベルト層６の移動を効
率よく阻止することができる。

【００３２】バンドプライ７Ａは、該バンド層７の一方
の端線を起点として、タイヤ赤道ＣＬをこえ他方の破線
に向かってかつタイヤ赤道Ｃと略平行に螺旋状に巻回す
ることにより形成される。本実施例では、帯状プライ２
０の巻付けに際して図７に示すごとく、該帯状プライ２
０の対向する側縁２０ａ、２０ａ近傍をラップさせて巻
回している。従って帯状プライ２０の緩みを防止してい
る。

【００３３】なお帯状プライ２０をタイヤ周方向に螺旋
巻し形成したため、タイヤ周方向と交差する向きの継目
が生じないため、走行時の走行安定性と乗心地とを一層
高めうるとともにノイズの一層低下を図りうる。

【００３４】なおバンド層７をモノプライからなるバン
ドプライによって形成する一方、ベルト層６を構成する
ベルトプライのうち少なくとも１枚を前記構成の帯状プ
ライの螺旋巻きによって形成してもよい。

【００３５】

【具体例】タイヤサイズが７００Ｒ１６１２ＰＲであ
りかつ図１に示す構成のタイヤについて表１に示す仕様
で試作（実施例１、２）とのタイヤ重量、乗心地及び走
行時のノイズを比較した。

【００３６】なおタイヤ重量は、チューブ、リムを含ま
ない正味重量をそれぞれ測定し比較例１を１００とする
指数で表示した。数値が小なるほど軽いことを示す。乗
心地は試供タイヤを実車に装着し、一般道路を走行し、
テストドライバーのフィーリングにより判定し、比較例
１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良
好である。又騒音レベルは試供タイヤを車両に装着する
とともに、該タイヤから１ｍ離れた位置におけるオーバ
ーオールの騒音レベルを測定し、比較例１を１００とす
る指数で示した。数値が小さいほど騒音が小であること
を示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】テストの結果、各実施例のものは、比較例
１のものに比べてノイズが著増することなく重量を軽減
することができたことが確認できた。

【００３９】

【発明の効果】叙上のごとく本発明のラジアルタイヤ
は、カーカスを有機繊維からなる高弾性フィラメント
と、有機繊維からなる低弾性フィラメントとをより合わ
せた複合コードを具えていることを要旨とするため、タ
イヤの諸性能を低下させることなく、ユニフォミティを
均一化しかつタイヤを軽量化でき、燃費及びノイズを低
減できかつ乗心地を向上しうるなど商用タイヤとして好
適に採用しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】（Ａ）は複合コードを例示する正面図である。
（Ｂ）はその伸長状態を示す正面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は高弾性フィラメントの初期お
よび伸びた状態を模式的に示す正面図である。

【図４】コードの伸び曲線の一例を示す線図である。

【図５】他の実施例を示す断面図である。

【図６】バンドプライを形成する帯状プライの一例を示
す斜視図である。

【図７】帯状プライの巻付けを示す断面図である。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウォール部４ビード部４Ａビードコア５カーカス６ベルト層６Ａ、６Ｂ、６Ｃベルトプライ７バンド層１０高弾性フィラメント１１低弾性フィラメント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部と、その両端から半径方向内方
に向いて延びるサイドウオール部と、該サイドウオール
部の半径方向両端部に位置するビード部とを具えるとと
もに、トレッド部、サイドウオール部を通りタイヤの半
径方向に対してほぼ平行に延びるコードの両端をビード
部内のビードコアのまわりに折返したトロイド状のカー
カスと、前記トレッド部内方かつカーカスの半径方向外
側に配した芳香族ポリアミド繊維のコードよりなるプラ
イを２枚以上重合せてなるベルト層とを設ける一方、前
記カーカスは、有機繊維からなる高弾性フィラメント
と、有機繊維からなる低弾性フィラメントとをより合わ
せた複合コードを並置したカーカスプライを用いるとと
もに、前記複合コードは、その応力ー伸び曲線が原点
から変曲点に至る低弾性域と、変曲点をこえる高弾性域
とを有しかつ前記変曲点は伸び７〜１１％の範囲にあり
しかも高弾性域の弾性率ＥＨと低弾性域の弾性率ＥＬと
の比ＥＨ／ＥＬは８〜２０としたことを特徴とするラジ
アルタイヤ。
【請求項２】前記高弾性フィラメントは、芳香族ポリア
ミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維又は強度１５ｇ／
ｄ以上のポリビニールアルコール繊維からなる有機繊維
であることを特徴とする請求項１記載のラジアルタイ
ヤ。
【請求項３】前記低弾性フィラメントは、ナイロン繊
維、ポリエステル繊維又はビニロン繊維であることを特
徴とする請求項１記載のラジアルタイヤ。
【請求項４】前記複合コードは、下撚りされた一本以上
の高弾性フィラメントと、同方向に下撚りされた一本以
上の低弾性フィラメントとを、逆方向に撚り合わせるこ
とにより形成されたことを特徴とする請求項１記載のラ
ジアルタイヤ。
【請求項５】前記トレッド部はベルト層の径方向外側に
芳香族ポリアミド繊維からなるバンドコードを赤道に対
して略平行に螺旋回したことを特徴とする請求項１記載
のラジアルタイヤ。