JPH10278508A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH10278508A
JPH10278508A JP9089534A JP8953497A JPH10278508A JP H10278508 A JPH10278508 A JP H10278508A JP 9089534 A JP9089534 A JP 9089534A JP 8953497 A JP8953497 A JP 8953497A JP H10278508 A JPH10278508 A JP H10278508A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンド層コードの粘弾性特性を限定すること
により、ハイスピード性能を維持しかつ乗り心地を向上
する。 【解決手段】 アラミドストランド９Ａとナイロンスト
ランド９Ｂとが撚り合わされかつ８０℃における１本当
たりの動的弾性率Ｅ* を３４０kgｆ以上、１２０℃にお
ける１本当たりの動的弾性率Ｅ* を２９０kgｆ以下とし
た複合コード９の１本以上を揃えた帯状プライＰを、タ
イヤ赤道と略平行に螺旋巻きしてなるバンド層７を有す
る空気入りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンド層に用いる
コードの動的弾性率Ｅ* を規制することにより、ハイス
ピード性能と乗心地性能とを両立しうる空気入りタイヤ
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、コードをトッピングゴム中に埋設した小巾の帯状プ
ライを、前記コードがタイヤ赤道と略平行になるよう螺
旋巻きすることにより形成するジョイントレスのバンド
層を有する空気入りタイヤが提案されている。特に高速
走行用に適した自動二輪車用タイヤにおいては、このバ
ンド層の普及率が高く、またバンド層のコードの材料と
しては、一般にアラミドコードを用いることが主流とな
っている。
【０００３】アラミドコードは、テキスタイルコードの
中でも動的弾性率Ｅ* が高いため、高速走行時における
遠心力が作用してもその伸びが小さくハイスピード性能
に優れるという利点がある反面、この剛直さが車両の乗
心地を硬くするという問題を有している。
【０００４】本発明は、このような問題に鑑み案出され
たもので、ジョイントレスのバンド層に用いられるコー
ドの動的弾性率Ｅ* を規制することにより、ハイスピー
ド性能と乗心地性能とをバランスしうる空気入りタイヤ
の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、アラミドストランドとナイロンストランド
とが撚り合わされかつ８０℃における１本当たりの動的
弾性率Ｅ* を３４０kgｆ以上、１２０℃における１本当
たりの動的弾性率Ｅ* を２９０kgｆ以下とした複合コー
ドの１本以上を揃えた帯状プライを、タイヤ赤道と略平
行に螺旋巻きしてなるバンド層を有する空気入りタイヤ
である。
【０００６】また、請求項２記載の発明は、前記バンド
層はカーカスの半径方向外側に形成され、かつ自動二輪
車用タイヤであることを特徴とする請求項１記載の空気
入りタイヤである。
【０００７】また、請求項３記載の発明は、前記複合コ
ードは、１００℃の損失正接（tanδ）が０．０８〜
０．０９であって、アラミドコードよりも小としたこと
を特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤであ
る。
【０００８】また、請求項４の発明は、前記複合コード
は、上撚りを２０ｔ／１０cm以下、かつ前記アラミドス
トランドは正量繊度が１６７０dtex以下で下撚りを２０
ｔ／１０cm以下としたことを特徴とする請求項１、２又
は３記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、自
動二輪車用空気入りラジアルタイヤを例にとり図面に基
づき説明する。図１に示すように、本実施形態の自動二
輪車用空気入りラジアルタイヤは、トレッド部２の外端
Ｅ、Ｅ間のタイヤ軸方向巾であるトレッド巾ＴＷがタイ
ヤ最大巾をなし、かつトレッド部２の外面が外に凸で湾
曲するとともに、トレッド部２からサイドウォール部３
を経てビード部４のビードコア５で係止されるカーカス
６と、このカーカスの半径方向外側に形成されるバンド
層７とを有している。
【００１０】前記カーカス６は、コードをタイヤ赤道Ｃ
に対して７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造
の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形
成されたものが例示される。前記カーカス６には、本実
施形態ではナイロンコードを採用したものを例示する
が、これ以外にもポリエステル、レーヨン等の有機繊維
コードを適宜採用することができる。
【００１１】前記バンド層７は、前記カーカス６の半径
方向外側に配され、本例ではトレッド巾ＴＷの略全巾に
亘って形成されている。またバンド層７は、例えば、図
２に示すように、１本以上のコード９をトッピングゴム
Ｇ中に長手方向に平行に引揃えた小巾、例えば３〜１５
mm巾の帯状プライＰを、前記タイヤコード９が赤道Ｃに
対して略平行になるように螺旋巻きし、例えば５cm当た
りのコード本数であるエンド数を５０程度とした１層構
造からなるものを例示している。
【００１２】また、帯状プライは、図３に示すように、
１本のコード９をトッピングゴムＧにて被覆した断面円
状をなすものでも良い。なお、本実施形態では、いわゆ
るコードが交差するように２層のプライを重ね合わせた
交差ベルトは有していない。
【００１３】このようなバンド層７は、タイヤ周方向に
継ぎ目がないため、タイヤのユニフォミティが向上する
ため高速走行時の振動等が少なく、そのため特に自動二
輪車用タイヤに好ましく採用することができる。
【００１４】本発明では、図２、図３に示すように、前
記バンド層７のコード９は、アラミドのフィラメントを
下撚りしたアラミドストランド９Ａと、ナイロンフィラ
メントを下撚りしたナイロンストランド９Ｂとが撚り合
わされた複合コードである。本例の複合コードは、１本
のアラミドストランドと、１本のナイロンストランドと
が撚り合わされることにより形成されたものを例示して
いる。
【００１５】そして、この複合コードは、８０℃におけ
るコード１本当たりの動的弾性率Ｅ * （以下、Ｅ* （８
０℃）という）が３４０kgｆ以上であり、かつ１２０℃
におけるコード１本当たりの動的弾性率Ｅ* （以下、Ｅ
* （１２０℃）という）が２９０kgｆ以下の粘弾性特性
を有することを特徴としている。
【００１６】図４には、代表的なタイヤ用のテキスタイ
ルコードの粘弾性特性について、横軸に温度（℃）を、
縦軸に動的弾性率（kgｆ／コード）のｌｏｇ（Ｅ* ）を
とったグラフで表示している。図から明らかなように、
従来バンド層に用いられていたアラミドコードは、他の
レーヨン、ナイロン、ビニロンなどのテキスタイルコー
ドに比べると、高弾性でしかも温度変化に拘わらずほぼ
一定の動的弾性率Ｅ*を有している。
【００１７】また図４のグラフより、前記アラミドコー
ドは、温度８０℃におけるコード１本当たりの動的弾性
率Ｅ* は約３４０kgｆ、温度１２０℃における動的弾性
率Ｅ * は約３５０kgｆであり、高温域ほど動的弾性率Ｅ
* が高いことが判る。
【００１８】本発明でバンド層７の複合コードのＥ
* （８０℃）を３４０kgｆ／コード以上に限定した理由
は、Ｅ* （８０℃）が３４０kgｆ／コード未満である
と、タイヤ内部温度が約８０℃となるような高速走行時
において、バンド層７によるトレッド部２の締付力が低
下し、従来のタイヤよりもハイスピード性能が低下して
しまうからである。したがって、Ｅ* （８０℃）は３４
０kgｆ／コード以上、より好ましくは３４５kgｆ／コー
ド以上、さらに好ましくは３５０kgｆ／コード以上とし
て、十分なトレッド部２への締付力を確保するのがハイ
スピード性能のさらなる向上という点で望ましい。な
お、Ｅ* （８０℃）の上限は、例えば３８０kgｆ／コー
ドとすることができる。
【００１９】また、従来のバンド層に使用されるアラミ
ドコードの１２０℃におけるコード１本当たりの動的弾
性率Ｅ* は約３５０kgｆであるが、本発明の複合コード
は、Ｅ* （１２０℃）を２９０kgｆ／コード以下に設定
することが必要である。これは、フェリーらの温度換算
則に基づいて、周波数を変えることは物質の温度を変え
ることと同じ効果があり、とりわけ低い周波数でのコー
ドの粘弾性特性の観察は、高温のコードの粘弾性特性に
等しいとする理論に裏付けされている。
【００２０】即ち、高温でのコードの動的弾性率Ｅ* が
小さいと、低い周波数に相当する実用走行速度域（例え
ば速度５０km／ｈ程度）においてコードが柔らかく、乗
り心地の良い性能が得られるものとなる。そこで、例え
ば速度５０km／ｈで一定走行をする条件は、温度換算則
のＷＬＦ式（例えば工業調査会出版「やさしいレオロジ
ー工学」種谷真一著の７３頁〜８０頁）に従うと、測定
条件１２０℃付近が該当することが解析の結果判明して
いる。こうした上で、種々の実験の結果、本発明ではＥ
* （１２０℃）の上限を 従来のアラミドよりも低い
２９０kgｆ／コードに設定したものである。
【００２１】なお、好ましくは、複合コードのＥ* （１
２０℃）は２９０kgｆ／コード以下、より好ましくは２
８５kgｆ／コード以下、さらに好ましくは２８０kgｆ／
コード以下とするのが望ましい。なお、複合コードのＥ
* （１２０℃）の下限は、例えば２５０kgｆ／コードと
することができる。
【００２２】また本実施形態では、前記複合コードは、
１００℃における損失正接（tan δ）が０．０８〜０．
０９のものを例示している。図５には、代表的なタイヤ
用のテキスタイルコードの粘弾性特性として横軸に温度
（℃）を、縦軸に損失正接のｌｏｇ（ｔａｎδ）をとっ
たグラフで表示している。
【００２３】図から明らかなように、本実施形態の複合
コードは、１００℃においてアラミドコードの損失正接
よりも小さい。したがって、タイヤの実使用温度領域に
おいて、バンド層７のコードのヒステリシスロスを従来
よりも小さくすることができるから、空気入りタイヤの
転がり抵抗を低減しうる点で好ましいものとなる。
【００２４】なお前記粘弾性特性は、（株）岩本製作所
製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期張力４５０
ｇ／コード、周波数１０Ｈｚ、動的歪み±０．０３％、
昇温速度２℃／分の条件で１０℃〜１５０℃までの温度
範囲において、コード１本当たりの動的弾性率Ｅ* ［kg
f ／コード］と、損失正接tan δとを測定している。
【００２５】また、前記複合コードは、アラミドストラ
ンド９Ａが細すぎると動的弾性率が低下し、ハイスピー
ド性能を低下させるとともに、特に太すぎる場合には、
乗り心地を硬くする傾向がある。好ましくは、アラミド
ストランド９Ａは、正量繊度が１６７０dtex程度、さら
に好ましくは１６７０dtex以下の太さを有するものが望
ましい。なお、ナイロンストランド９Ｂは、種々のもの
が採用でき、本例では９４０dtexの太さのものを用いて
いる。
【００２６】なお複合コードとして、ナイロンストラン
ドに代えて他のテキスタイルストランド、例えばビニロ
ンなどを用いうることも考えられるが、この場合には、
Ｅ*（１２０℃）を２９０kgｆ／コード以下に設定する
のが困難な傾向にある。
【００２７】さらに、前記複合コードは、本実施形態で
はアラミドストランド９Ａの下撚りを２０ｔ／１０cm以
下としたローツイスト糸を用いることが好ましい。アラ
ミドストランドの下撚りを２０ｔ／１０cmよりも多くす
ると、動的弾性率が小さくなる傾向がありハイスピード
性能の低下を招くおそれがある。好ましくは、アラミド
ストランドの下撚り数を５〜２０／１０cmとするのが好
ましい。
【００２８】また、ナイロンストランド９Ｂの下撚り数
は、アラミドストランド９Ａのようなローツイスト糸と
する必要はなく、例えば３０〜６０／１０cm程度で下撚
りでき、本例では５０ｔ／１０cmとしている。
【００２９】前記複合コードは、これらのストランドを
１本に束ねて上撚りする際、２０ｔ／１０cm以下とする
のが好ましいものである。この上撚り数が１０cm当たり
２０回を超えると、複合コードの動的弾性率が低下する
傾向があり、特に温度８０℃において、Ｅ* （８０℃）
が３４０kgｆ以上に設定するのが困難な傾向がある。好
ましくは、前記上撚り数を５〜２０／１０cmとするのが
望ましい。
【００３０】また、複合コードの前記粘弾性特性におい
ては、Ｅ* （８０℃）が３５０kgｆ以上かつＥ* （１２
０℃）が２８０kgｆ以下とするのが特にハイスピード性
能と乗り心地の向上とが期待できる。このように、バン
ド層のコードが、従来のアラミドコードではなしえなか
った粘弾性特性を有することにより、ハイスピード性能
を維持乃至向上しつつ乗り心地性を高めうる空気入りタ
イヤ、とりわけ自動二輪車用の空気入りタイヤが得られ
る。
【００３１】なお、バンド層７は、乗用車用など四輪車
用タイヤにも採用でき、このとき、タイヤ周方向に対し
て１５〜３５度で傾くコードを有するベルト層の半径方
向外側に配置しうる。
【００３２】
【実施例】タイヤサイズが１９０／５０ＺＲ１７であ
り、かつ表１に示す自動二輪車用空気入りタイヤを試作
するとともに（実施例、従来例、比較例１〜５）、国産
自動二輪車（排気量９００ｃｃ）の前輪には標準タイヤ
を、後輪にテストするタイヤをそれぞれ装着し、ドライ
バーのフィーリングによりハンドリング、スタビリテ
ィ、乗り心地について５点法で絶対評価し性能を比較し
た。
【００３３】また試験タイヤを、荷重１７８kgｆ、内圧
２９０ｋＰａの条件で１０分間同じ速度でドラム上を走
行させるとともに、速度を１０ｋｍ／Ｈずつステップア
ップし、速度２７０ｋｍ／Ｈまで走行させるハイスピー
ドテストを行った。完走を合格、途中バーストしたもの
を不合格とした。
【００３４】さらに、試験タイヤを神戸機械社製の転が
り抵抗試験機で、荷重３６５kgｆ、内圧２９０ｋＰａ、
速度８０ｋｍ／Ｈの条件で走行させ、転がり抵抗を測定
し、従来例を１００とする指数で評価した。テストの結
果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】テストの結果、実施例のタイヤは、従来
例、比較例のものに比べハイスピード性能を維持しつつ
乗り心地を大幅に向上していることが確認できた。ま
た、耐久性についても十分満足のいくものであることも
確認できた。
【００３７】
【発明の効果】叙上の如く、請求項１記載の発明では、
従来のタイヤ用コードでは実現し得なかった粘弾性特性
を有する複合コードをバンド層のコードに用いたことに
より、ハイスピード性能を維持しつつ乗り心地性能を向
上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動二輪車用タイヤ
の断面図である。
【図２】帯状プライの斜視図である。
【図３】帯状プライの他の実施形態を示す斜視図であ
る。
【図４】粘弾性特性を示すグラフである。
【図５】粘弾性特性を示すグラフである。
【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 ５ ビードコア ６ カーカス ７ バンド層 Ｐ 帯状プライ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アラミドストランドとナイロンストランド
    とが撚り合わされかつ８０℃における１本当たりの動的
    弾性率Ｅ* を３４０kgｆ以上、１２０℃における１本当
    たりの動的弾性率Ｅ* を２９０kgｆ以下とした複合コー
    ドの１本以上を揃えた帯状プライを、タイヤ赤道と略平
    行に螺旋巻きしてなるバンド層を有する空気入りタイ
    ヤ。
  2. 【請求項２】前記バンド層はカーカスの半径方向外側に
    形成され、かつ自動二輪車用タイヤであることを特徴と
    する請求項１記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項３】前記複合コードは、１００℃の損失正接
    （tan δ）が０．０８〜０．０９であって、アラミドコ
    ードよりも小としたことを特徴とする請求項１又は２記
    載の空気入りタイヤ。
  4. 【請求項４】前記複合コードは、上撚りを２０ｔ／１０
    cm以下、かつ前記アラミドストランドは正量繊度が１６
    ７０dtex以下で下撚りを２０ｔ／１０cm以下としたこと
    を特徴とする請求項１、２又は３記載の空気入りタイ
    ヤ。
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