JPH06297907A

JPH06297907A - ユニフォーミティの改良された空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH06297907A
Application number: JP5091525A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Ogami; 寛也小神; Hiroshi Toyama; 坦外山
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】カーカスプライ、特にそのショルダー部領域に
おけるプライコードの乱れを抑制し、従来に比してユニ
フォーミティの向上を図る。【構成】テキスタイルコードで構成されたカーカスプラ
イ１を２層備え、隣接する上記の２層のカーカスプライ
１ａ、１ｂ間に、少なくともショルダー部３領域で、短
繊維入りのゴムシート層２、２を配置し、かつ当該短繊
維はカーカスのプライコードの配列方向に対して交差す
る方向に配向する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は空気入りラジアルタイ
ヤにおいて、特に高速耐久性が要求されるラジアルタイ
ヤのユニフォーミティの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高速耐久性が要求される空気
入りラジアルタイヤにおいては、カーカスの強力の向上
を図るため、テキスタイルコードで補強された２層のカ
ーカスプライを備えたラジアルタイヤが提供されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしラジアルタイヤ
におけるカーカスプライのショルダー部領域は、曲率半
径の大きいクラウン部とサイド部の間にあって、曲率の
変曲点に位置しているので、曲率半径は小さい。加硫に
際して、グリーンタイヤはショルダー部領域を大きく曲
げて金型に装填され、内面に高温の流体内圧が加えられ
ながら加硫成型される。このとき、内圧によって、ショ
ルダー部領域に、クラウン部とサイド部の曲率半径に近
づいて円筒形になろうとして張力が発生し、曲率中心反
対方向への変形の抗力となる。この張力は、曲げたとき
コードパスが長くなる方のカーカスプライ外側のコード
に大きく作用する。一方、同時に曲率中心反対方向の内
圧が作用するので、ショルダー部領域でのカーカスプラ
イ間は他の部分より大きい圧縮を受け、２層のトッピン
グゴムが押し倒されて移動し、このことは２層のコード
が接近して相互に食い込み合い、配列が乱れる状態にな
ることを意味する。事実、かかる位置におけるプライコ
ードの配列は、タイヤ周方向に対してはコード間距離が
不均一となってコードのエンド数が乱れ、ビードからベ
ルトまでのコード長さに不同ができ、タイヤ周方向に対
して剛性のバラツキ及びランナウト（振れ）が大きくな
り、ユニフォーミティが悪化する問題点があった。

【０００４】プライコードの乱れを抑制するため、プラ
イコードのトッピングゴムのグリーン強力を上げる方法
が考えられるが、電子線照射や充填剤増量では改良効果
が少ないわりに作業性低下などの悪影響があるため限界
がある。

【０００５】この発明の目的は、カーカスプライ、特に
そのショルダー部領域におけるプライコードの乱れを抑
制し、従来に比してユニフォーミティの向上を図ること
ができる空気入りラジアルタイヤを提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明は、テキスタイルコードで構成されたカーカス
プライを２層備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
隣接する上記の２層のカーカスプライ間に、少なくとも
ショルダー部領域で、短繊維入りのゴムシート層を配置
し、かつ当該短繊維がカーカスのプライコードの配列方
向に対して交差する方向に配向する構成を採用した。

【０００７】短繊維の配合量は、ゴム組成物中にポリマ
ー分１００重量部に対して３重量部以上４０重量部未満
含有することが望ましい。ゴムシート層を製造する場合
は例えばこの短繊維配合のゴム組成物をカレンダー又は
押出機加工して一定の配向性を有するゴムシート層に成
形する。なお製造方法ついては特に限定されない。

【０００８】ゴムシート層の厚みについては０．１〜
１．０mmあることが特に好ましい。

【０００９】短繊維の配向角度については、タイヤ周方
向に対して平均±２０°以内の角度であること、またそ
の平均径については０．１mm下、平均長さＬと平均径Ｄ
との比（Ｌ／Ｄ）が２以上であること、さらにはゴムシ
ート層の未加硫時の短繊維の列理方向の１００％モジュ
ラスは８kg／cm²以上であることが特に望ましい。

【００１０】この短繊維が配向するゴムシート層の幅
は、既述の通り、少なくともショルダー部領域で介在さ
せることが必要であるが、好ましくはトレッド側の端が
トレッドの端からトレッド幅の１／６入った地点よりセ
ンター寄りまで、サイドウォール部側の端がビードベー
スから測定したカーカス高さの２／３地点よりビード寄
りまで位置することが好適である。

【００１１】なおカーカスプライは２層で構成するが、
この２層は、配置する全領域にわたってすべて独立した
プライであるほか、部分的に２層であってもよく、少な
くともトレッドセンター部領域において、連続した一枚
のシート構成としても差し支えない。短繊維の素材につ
いてはナイロン、ポリエステル等の短繊維が好ましい
が、特に限定されない。

【００１２】

【作用】この発明は、上述の通り、加硫成型に際して、
曲率半径の小さいカーカスプライに内圧による曲率中心
反対方向への変形応力が作用して、特にカーカスのショ
ルダー部領域での張力の小さい方の内側プライが、コー
ド間隔を広げながら、突出する方向に変形しようとして
も、プライコードと交差する方向に配向している短繊維
が、カーカスプライのコード間隔が広がるのに抵抗し、
カーカスプライの圧縮が減少するのと同時に、トッピン
グゴムに配合された短繊維が絡み合って、ゴムポリマー
が高温になって流動するのを防止するので、トッピング
ゴムが押され、移動して、２層のコードが接近して相互
に食い込み合い、配列が乱れる状態になることがなくな
る。

【００１３】従ってタイヤ周方向に対してはコード間距
離が均一となってコードのエンド数が揃い、ビードから
ベルトまでのコード長さは同じになり、タイヤ周方向に
対する剛性のバラツキ及びランナウト（振れ）は低減
し、ユニフォーミティの向上が図られる。

【００１４】なお短繊維の平均径が０．１mmより大きく
なると、短繊維の端でトッピングゴムの歪が大きくなり
クラックが発生しやすくカーカスの耐疲労性が低下す
る。平均長さＬ及び平均径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が２未満
であると、ゴムシート層で短繊維の配向がしにくく、列
理方向に対するグリーン強力が不十分である。

【００１５】また短繊維のゴム組成物中の配合量が３重
量部未満であると十分な強力が得られず、４０重量部以
上であるとグリーンゴムの接着が大幅に悪化し、加硫後
の耐屈曲疲労性が悪くなる。

【００１６】またゴムシート層の厚みが０．１mm未満で
は、カレンダー又は押出機による製造が困難であり、プ
ライコードのエンド数の乱れを防止する効果が少ない。
一方１．０mm以上であると、カーカスプライの２層間の
コードが離れすぎ、コードが動き易くなるため、カーカ
スの耐久性が低下し、またタイヤ転動抵抗が大きくな
る。

【００１７】ゴムシート層の幅については、少なくとも
両ショルダー部を覆う大きさとすることが必要である
が、その被覆範囲がトレッド側の端をトレッドの端から
トレッド幅の１／６入った地点よりショルダー寄り又は
サイドウォール側の端をカーカス高さの２／３地点より
ショルダー寄りにすると、ショルダー部領域におけるカ
ーカスコードの食い込みによるコード乱れを抑制する効
果は少なくなる。

【００１８】一方、短繊維の配向角度が、タイヤ周方向
に対して平均±２０°以上であれば短繊維がカーカスの
拡がりを防止する効果が少ない。またゴムシート層のグ
リーン強力が短繊維の列理方向で８kg／cm²未満であれ
ば効果が少ない。

【００１９】従って短繊維の平均径を０．１mm下、平均
長さＬと平均径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が２以上、ゴム組成
物中の配合量をポリマー分１００重量部に対して３重量
部以上４０重量部未満、短繊維の配向角度をタイヤ周方
向に対し平均±２０°以内、短繊維の列理方向の１００
％モジュラスを８kg／cm²以上とし、またゴムシート層
の厚みを０．１〜１．０mm、その幅をトレッド側の端が
トレッドの端からトレッド幅の１／６入った地点よりセ
ンター寄りまで、サイドウォール部側の端がカーカス高
さの２／３地点よりビード寄りまでとすることが望まし
い。

【００２０】

【実施例】以下、この発明に係る実施例を説明するが、
特に限定されるものではない。図１はこの発明に係るラ
ジアルタイヤの一実施例を示す概略断面図である。

【００２１】１はテキスタイルコードで構成されたカー
カスプライであり、内側の１番プライ１ａと外側の２番
プライ１ｂの２層からなっている。２、２は左右両ショ
ルダー部３、３領域で相隣接する２層のカーカスプライ
１ａ、１ｂ間に分割配置された一対のゴムシート層であ
り、このゴムシート層２、２にはカーカスプライ１のプ
ライコードの配列方向に対して交差する方向に多数のナ
イロン短繊維（図示せず）が配向散在している。Ａはタ
イヤトレッド幅、Ｂはトレッド幅の１／６幅、Ｃはカー
カス高さ、Ｄはタイヤのセンターを示す。

【００２２】この実施例に係るゴムシート層２、２の大
きさについては、図示の如く、一方端がトレッドの端か
らトレッド幅の１／６幅Ｂは入った地点ａより３cmタイ
ヤセンターＤ寄りに位置し、他方端はカーカス高さＣの
２／３地点ｂより２cmビード寄りに位置する大きさであ
る。なおこのゴムシート層２、２は、短繊維を配合した
ゴム組成物を用いてカレンダー加工より成形している。

【００２３】４ａ、４ｂはカーカスプライ１の外側に配
置された１番ベルト及び２番ベルトであり、５はその外
側部に設置されたキャッププライである。６はトレッド
部、７はサイドウォール部、８はビード部であり、ビー
ドフィラー８ａ、チェーハー８ｂ、ビードワイヤー８ｃ
より構成されている。９はインナーライナーである。

【００２４】次に、この種構造のタイヤサイズ２０５／
６５Ｒ１５のラジアルタイヤについて、短繊維の配合
量、平均径、配向角度等の各種条件をかえることによる
ユニフォーミティ等のタイヤ特性を評価した。

【００２５】表１及び表２はその結果を示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】［注］ *1)グリーンゴムタッキネス短繊維入りのゴムシート層とトッピングプライとのグリ
ーン接着テストを行った。ピックアップ法で比較例１を
１００として指数表示している。

【００２９】*2)ゴムシート層とタイヤ周方向との角度短繊維の配向角度を示す。

【００３０】*3)カーカスプライコードのショルダー部
領域における食い込み量の測定位置プライコードに沿って、反タイヤセンター方向寄りに、
１番ベルト端からタイヤ最大幅基準点までの距離の１／
５地点。

【００３１】*4)平均コード食い込み量（％）図２に示す様に、外側の２番プライのコード１０と内側
の１番プライのコード１１とがめり込み合ったコード食
い込み量ｘを、カーカスプライのコード径ｙに対し百分
率％で表す。

【００３２】タイヤ１本あたり２０か所の平均値をと
り、さらにこれをタイヤ５０本について測定し、このタ
イヤ５０本についての平均値を表示している。

【００３３】*5)ユニフォーミティ値の逆数をとり、ゴムシート層のないタイヤを１００と
し指数表示している。ｎ＝５０である。

【００３４】*6)ＲＦＶ自動車技術会制定自動車規格JASO C 607自動車タイヤの
ユニフォミーティ試験方法に準拠して行った。

【００３５】タイヤに荷重を加え、タイヤとテストドラ
ムの軸間距離を一定に保ち、正方向と逆方向にそれぞれ
回転して、その間に設置面に発生するタイヤ半径方向の
力を測定し、最大と最小の差をＲＦＶとする。

【００３６】*7)ＬＦＶタイヤに荷重を加え、タイヤとテストドラムの軸間距離
を一定に保ち、正方向と逆方向にそれぞれ回転して、そ
の間に設置面に発生するタイヤ軸方向の力を測定し、最
大と最小の差をＬＦＶとする。

【００３７】*8)転動抵抗米国自動車技術者協会報文ＳＡＥ第 77085号に記載の測
定法に準じた方法を用いて、タイヤが高温になった時点
での転動抵抗を測定し、この測定値の逆数を、ゴムシー
ト層のないタイヤを１００として指数表示した。

【００３８】*9)ドラム耐久力米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ１１９に耐久試験とし
て定める条件に準拠して、規定荷重で規定時間試験を行
い、故障の発生は認められず合格したが、更に速度５６
km/hで１２時間毎に荷重を１０％ずつ増分して、故障す
るまでドラム走行を続けた。故障して走行不可能になる
までの時間を、ゴムシート層のないタイヤを１００とし
て指数表示した。

【００３９】表１から理解できる様に、短繊維を配合し
ないゴムシート層を配置したタイヤ（比較例１）及びゴ
ムシート層自体を配置しないタイヤ（コントロールタイ
ヤ）と比べ、短繊維配合のゴムシート層を配置したタイ
ヤでは、カーカスコードの食い込み量が減少し、タイヤ
ユニフォーミティの改善傾向が認められる。また短繊維
配合のゴムシート層を配置したタイヤであっても、ゴム
シート層とタイヤ周方向との角度、すなわち短繊維の配
向角度が９０°であるタイヤ（比較例６）では改善傾向
はほとんどないのに対し、短繊維の配向がカーカスコー
ドの配列方向と交差する角度、すなわち短繊維の配向角
度が９０°でない角度である場合は、ユニフォーミティ
が向上している。特に短繊維の配向角度を０°に近付け
るほどユニフォーミティの顕著な向上が認められる。

【００４０】短繊維の配合量はゴム組成物中３重量部以
上の場合ユニフォーミティは向上するが（比較例２）、
４０重量部を越えるとグリーンゴムタッキネスが顕著に
低下している（比較例３）。ただ短繊維の配合量がゴム
組成物中３重量部以上であっても、ゴムシート層のグリ
ーンゴム強度（１００％モジュラス）が短繊維の列理方
向で８kg／cm²より小さい場合は、ユニフォーミティは
向上していない（比較例４）。

【００４１】短繊維の厚みが０．１mm越えている比較例
８ではユニフォーミティの改善が幾分みられるものの、
転動抵抗性及びドラム耐久力の点で従来のタイヤと比べ
劣っている。またゴムシート層の厚みが１．０mm越えた
比較例７も同様である。

【００４２】これらに対し実施例の各タイヤはユニフォ
ーミティの大幅な向上が認められ、かつ転動抵抗及びド
ラム耐久力も従来タイヤのほぼ同等の結果が得られ、タ
イヤ特性上調和のとれたユニフォーミティの改良された
タイヤであることが理解できる。

【００４３】

【発明の効果】以上の通りこの発明は、カーカスコード
の配列方向と交差する方向に配向する短繊維付きゴムシ
ート層を、少なくともショルダー部領域における２層の
カーカスプライ間に配置したタイヤであるので、２層の
トッピングゴムが押され移動して、２層のコード間が接
近し食い込み合う状態は阻止され、各層間のコード間距
離とコード距離の均一性が顕著に向上し、ユニフォーミ
ティが改良される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るラジアルタイヤの一実施例を示
す概略断面図である。

【図２】同プライコード間のコード食い込み状態を示す
概念図である。

【符号の説明】

１カーカスプライ１ａカーカスプライ１ｂカーカスプライ２ゴムシート層３ショルダー部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テキスタイルコードで構成されたカーカス
プライを２層備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
隣接する上記の２層のカーカスプライ間に、少なくとも
ショルダー部領域で、短繊維入りのゴムシート層を配置
し、かつ当該短繊維はカーカスのプライコードの配列方
向に対して交差する方向に配向していることを特徴とす
るユニフォーミティの改良された空気入りラジアルタイ
ヤ。
【請求項２】ゴムシート層は短繊維がポリマー分１００
に対して３重量部以上４０重量部未満含有するゴム組成
物で構成された請求項１記載のユニフォーミティの改良
された空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】ゴムシート層の厚みが０．１〜１．０mmで
ある請求項１又は２記載のユニフォーミティの改良され
た空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】短繊維がタイヤ周方向に対し平均±２０°
以内の角度で配向する請求項１、２又は３記載のユニフ
ォーミティの改良された空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】短繊維は平均径０．１mm下、平均長さＬと
平均径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が２以上である請求項１、
２、３又は４記載のユニフォーミティの改良された空気
入りラジアルタイヤ。
【請求項６】ゴムシート層の未加硫時の短繊維の列理方
向の１００％モジュラスが８kg／cm²以上である請求項
１、２、３、４又は５記載のユニフォーミティの改良さ
れた空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】ゴムシート層の幅は、トレッド側の端がト
レッドの端からトレッド幅の１／６入った地点よりタイ
ヤセンター寄りに位置し、サイドウォール部側の端がカ
ーカス高さの２／３地点ビード寄りに位置する請求項
１、２、３、４、５又は６記載のユニフォーミティの改
良された空気入りラジアルタイヤ。
【請求項８】カーカスプライが少なくともトレッドセン
ター部領域において、連続した一枚のシート構成である
請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のユニフォー
ミティの改良された空気入りラジアルタイヤ。