JPH1120404A

JPH1120404A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH1120404A
Application number: JP9172566A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yotsumoto; 敏裕四元
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】乗用車等に用いられる空気入りタイヤに係
り、耐久性と乗り心地性のバランスを保ちつつ、操縦安
定性に優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】一層のカーカスプライ１４と、ベルト１
８と、トレッド２０を有する空気入りタイヤ１０であっ
て、正規リムへ組み付け、無負荷におけるカーカスライ
ンが、最大幅ベルトの幅端と対応する位置をＡ、正規リ
ムのリム幅に対応する位置をＢとして、位置ＡＢ間にて
３個以上の変曲点を有し、位置Ａ近傍では曲率中心がタ
イヤ内側にあり、かつ、位置Ｂ近傍を含める２箇所で曲
率半径がタイヤ外側に有すると共に、曲率中心がタイヤ
内側にある曲率半径のうち位置Ａ近傍にある半径を最大
とし、曲率中心がタイヤ外側にある曲率半径のうち位置
Ｂ近傍にある半径を最大とした空気入りタイヤにおい
て、カーカスプライの補強コード１４が、ステープル状
の撚り構造を有する有機繊維からなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車等に用いら
れる空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性と振
動乗り心地性のバランスを高位に保ちつつ、操縦安定性
に優れた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気入りタイヤの振動特性
（例えば、ロードノイズ）向上のために、タイヤ構造の
変更やゴム種の変更をすることが種々提案されている
が、これらの変更を実施すると他の性能に与える影響が
懸念されている。

【０００３】本願出願人は、上記実情を考慮し、他の性
能に影響を与えることなく振動特性を向上することので
きる空気入りタイヤを出願している（特開平６−１８３
２０５号公報）。この特開平６−１８３２０５号公報に
記載の空気入りタイヤは、図３に示すように、一対のビ
ードコア１６をトロイダル状に跨る少なくとも一層のカ
ーカスプライ層１４と、該カーカスプライ層１４のタイ
ヤ半径方向外側にベルト層１８と、該ベルト層１８の外
周側にトレッド層２０を有する空気入りタイヤ１０であ
って、該空気入りタイヤ１０の正規リムへの組み付け
と、標準内圧の５％に相当する内圧の充填とによる無負
荷の自立姿勢におけるタイヤ放射方向断面におけるカー
カスライン１４が、最大幅ベルトの幅端と対応する位置
をＡ、正規リムのリム幅に対応する位置をＢとして、位
置ＡＢ間にて少なくとも３個以上の変曲点を有し、位置
Ａ近傍では曲率中心がタイヤ内側にあり、かつ、位置Ｂ
近傍を含める少なくとも２箇所で曲率半径がタイヤ外側
に有すると共に、曲率中心がタイヤ内側にある曲率半径
のうち位置Ａ近傍にある半径を最大とし、曲率中心がタ
イヤ外側にある曲率半径のうち位置Ｂ近傍にある半径を
最大としたことを特徴としたものである。

【０００４】この構造の空気入りタイヤ１０では、内圧
充填後のカーカスの張力分布をみると、位置Ａに隣接し
曲率中心がタイヤ内側に有り、曲率半径が大きいカーカ
スライン１４は、内圧充填によって曲率中心方向は内側
のままで外側に変形するためカーカス張力が大きい。一
方、位置Ｂに隣接し曲率中心がタイヤ外方にあり、曲率
半径が大きいカーカスライン１４は内圧充填後のカーカ
スライン方向の歪みが大きく、カーカス張力も大きい。
また、前記２つのカーカスライン１４の間で、曲率中心
がタイヤ外側にあるカーカスライン及び曲率中心がタイ
ヤ内側にあるカーカスラインは、共に前記２つのカーカ
スラインの曲率半径に比較して小さい曲率半径であるた
め、内圧充填前において変形に対する余裕があるため、
内圧充填後のカーカスライン方向の歪みは小さく、カー
カス張力は小さい。したがって、上記構造の空気入りタ
イヤ１０では、ベルト１８の幅端部付近のカーカス張力
が大きいので、内圧及びカーカス張力とベルト張力の合
計に関する力の釣合いから、ベルト張力が増加した分、
サイドウォール部のカーカス張力は相対的に減少するこ
ととなる。このため、サイドウォールの剛性が従来より
も低くなり、空気入りタイヤの１次固有値が下がると共
に２次以降の固有値も同時に下がり、振動特性、特にロ
ードノイズが改善されることとなる。

【０００５】ところで、この空気入りタイヤ１０のカー
カスプライ層１４の繊維コードには、ポリエステル繊維
が主に用いられており、また、最近では、従来以上に高
強度低収縮性のポリエチレンテレフタレート（以下、Ｈ
ＭＬＳ−ＰＥＴと略す）製の、フィラメント状の原糸に
適当な撚りをかけたコードを用い、空気入りタイヤの操
縦安定性向上、ユニフォミティー向上などを図ってい
る。

【０００６】特に、カーカスプライコードの熱収縮特性
は、タイヤ製造時（加硫時）に受ける高温（１７０〜１
８０℃）下での、タイヤの変形と密接に関係しており、
熱収縮率が小さい物ほど、そのタイヤの真円性は高ま
り、ユニフォミティーは向上する傾向にあることが知ら
れている。

【０００７】更に、近年における省エネルギーの要請か
ら、タイヤの燃費を下げるため、低転がり抵抗性を示す
空気入りタイヤが求められている。従来においては、ゴ
ム組成物の配合を改良し、ヒステリシスロスを下げるこ
とによって、そのニーズに応えてきた。

【０００８】しかしながら、このようなＨＭＬＳ−ＰＥ
Ｔ製のコードをタイヤに用いるには、タイヤ形状を比較
的任意にコントロールするため、特にカーカスラインを
最適ラインなどとするするために、熱安定化加工におい
て低弾性化処理する必要があるため、熱時の収縮性が低
い、所謂低収縮繊維が利用されている。このような低収
縮繊維は、加硫高温時の収縮はない代わりに高温下での
弾性率低下の影響が大きくでる方向に有り、コードがず
んだれてしまう、コードが折れ曲がる・皺になる傾向が
強くなり、その結果、振動乗り心地性は良くなるが、操
縦安定性等が若干低下するなどの課題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記特開平
６−１８３２０５号公報に記載の空気入りタイヤにおけ
る課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、極
めて低収縮で且つずんだれを起こさないカーカス用コー
ドを使用することにより、耐久性と振動乗り心地性のバ
ランスを高位に保ちつつ、操縦安定性に優れた空気入り
タイヤを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記特開平
６−１８３２０５号公報に記載の振動特性を向上するこ
とのできる構造の空気入りタイヤにおいて、更にカーカ
スプライ層の繊維コードを特定構造の繊維コードとする
ことにより目的の空気入りタイヤが得られることを見い
出し、本発明を完成するに至ったたったのである。すな
わち、本発明の空気入りタイヤは、下記(1)〜(2)に存す
る。 (1) 一対のビードコアをトロイダル状に跨る少なくとも
一層のカーカスプライと、該カーカスプライのタイヤ半
径方向外側にベルトと、該ベルトの外周側にトレッドを
有する空気入りタイヤであって、該空気入りタイヤの正
規リムへの組み付けと、標準内圧の５％に相当する内圧
の充填とによる無負荷の自立姿勢におけるタイヤ放射方
向断面におけるカーカスラインが、最大幅ベルトの幅端
と対応する位置をＡ、正規リムのリム幅に対応する位置
をＢとして、位置ＡＢ間にて少なくとも３個以上の変曲
点を有し、位置Ａ近傍では曲率中心がタイヤ内側にあ
り、かつ、位置Ｂ近傍を含める少なくとも２箇所で曲率
半径がタイヤ外側に有すると共に、曲率中心がタイヤ内
側にある曲率半径のうち位置Ａ近傍にある半径を最大と
し、曲率中心がタイヤ外側にある曲率半径のうち位置Ｂ
近傍にある半径を最大とした空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライの補強コードが、ステープル状の撚
り構造を有する有機繊維からなることを特徴とする空気
入りタイヤ。 (2) 前記ステープル状の撚り構造を有する有機繊維がポ
リエチレンテレフタレート系繊維又はポリエチレンナフ
タレート繊維である上記(1)に記載の空気入りタイヤ。

【００１１】以下に、本発明の空気入りタイヤの実施形
態を図面を参照して詳しく説明する。本実施形態の空気
入りタイヤ１０としては、例えば、図１に示すように、
一対のビード部１２間に跨がってトロイド状をなすコー
ドプライよりなるラジアル配列とされたカーカス１４を
備えており、カーカス１４のタイヤ幅方向（矢印Ｗ方
向）両端部は、それぞれビードコア１６の回りにタイヤ
内側からタイヤ外側に向かって折り返されている。

【００１２】カーカス１４のタイヤ半径方向外側には、
クラウン部のまわりに沿う複数のコードプライよりなる
ベルト１８がトレッド補強として設けられている。ま
た、ベルト１８のタイヤ半径方向外側には、トレッド２
０が配設されており、トレッド２０には、図示されない
トレッドパターンが形成されている。

【００１３】この空気入りタイヤ１０を正規リム２２へ
組み付けて標準内圧の５％に相当する内圧を充填した際
のカーカスラインは、最大幅ベルトの幅端から回転軸へ
下ろした垂線Ｐ１がカーカス１４と交わる位置をＡ、正
規リム２２のリム幅位置で回転軸と直交する直線Ｐ２が
カーカス１４と交わる位置をＢとしたときに、ＡＢ間が
複数個の円弧で形成されて少なくとも３個以上の変曲点
を有し、位置Ａ近傍では、円弧の曲率中心がタイヤ内側
にあり、かつ、位置Ｂ近傍を含める少なくとも２箇所で
円弧の曲率中心がタイヤ外側にある。ここで、曲率中心
がタイヤ内側にある曲率半径のうち位置Ａに近傍にある
円弧の半径を最大とし、曲率中心がタイヤ外側にある曲
率半径のうち位置Ｂ近傍にある円弧の半径を最大とする
ことが好ましい。

【００１４】本実施形態の空気入りタイヤ１０を、正規
リム２２へ組み付け、標準内圧の５％に相当する内圧を
充填した際に、カーカス１４は、位置Ａのビード側近傍
にタイヤ内側に曲率中心を有する円弧１４Ａを有し、こ
の円弧１４Ａのビード側にタイヤ外側に曲率中心を有す
る円弧部１４Ｂを有している。さらに、カーカス１４
は、円弧部１４Ｂのビード部側にタイヤ内側に曲率中心
を有する円弧１４Ｃを有し、この円弧１４Ｃと位置Ｂと
の間に、タイヤ外側に曲率中心を有する円弧１４Ｄを有
している。

【００１５】ここで、円弧１４Ａの曲率半径をＲ₂、円
弧１４Ｂの曲率半径をＲ_V、円弧１４Ｃの曲率半径を
Ｒ₁、円弧１４Ｄの曲率半径をＲ_Lとすると、１≧Ｒ_V／
Ｒ_L≧０．１とすることが好ましい。

【００１６】なお、Ｒ_LをＲ_Vよりも小さくすると、サイ
ドウォールのカーカス張力が上がり、ビード部１２近傍
のカーカス張力が低下する場合があるため好ましくな
く、また、Ｒ₂をＲ₁よりも小さくすると、ベルト端部近
傍のカーカス張力が上がらず、サイドウォールのカーカ
ス張力が上がる場合があるため好ましくない。更に、Ｒ
_V／Ｒ_Lが０．１未満の場合には、サイドウォールのカー
カス張力を低下させることが出来なくなる場合があり好
ましくない。

【００１７】本発明では、前記カーカスプライ層１４
を、ステープル状の撚り構造を有する有機繊維を補強用
の繊維として用いことにより、熱安定加工における弾性
化処理後の繊維を極めて低くい熱収縮性の維持を図るこ
とができる（通常連続フィラメント状のタイヤコードで
は高弾性処理により高熱収縮性になってしまう）。その
結果、クリスの発生を抑止し、タイヤ製造時の不良がな
くなり、耐久性と乗り心地性とのバランスがよく、優れ
た操縦安定性を示す空気入りタイヤを得ることができ
る。また、ステープル状の撚り構造を持つ有機繊維がポ
リエチレンテレフタレート繊維，ポリエチレンナフタレ
ート繊維であると、さらに、操縦安定性がよい。ここ
で、ステープル状の繊維とは、化学繊維よりなる長繊維
であるフィラメントをカットして適当な長さの短繊維に
したもの（ステープルヤーン）であり、その長さ及び太
さは、用途に応じて決められる。本発明のステープル状
の繊維は、構成する繊維の長さが５０〜１２０ｍｍ、好
ましくは、６０〜１００ｍｍの物が製造面やの点から好
ましい。

【００１８】本発明で用いるステープル状の撚り構造を
持つ有機繊維としては、レーヨン、セルロースアセテー
ト、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、アラミドなど
の有機繊維のうちから選択した一種または複数種の混合
物、中でもポリエステルが寸法安定性保持の点から好ま
しく、ポリエチレンテレフタレート繊維、共重合ポリエ
チレンテレフタレート繊維等のポリエチレンテレフタレ
ート系繊維、ポリエチレンナフタレート繊維が強度が比
較的高く、商業的に入手のし易すさなどの理由からさら
に好適である。

【００１９】ステープル状繊維は、トウ状にひき揃えた
フィラメント束を長さ５０〜１２０ｍｍの範囲で一定長
に切断し，カード工程を経て紐状としたのち，撚り係数
０．３〜０．５の範囲に加撚し所望とするコードとする
ことができる。更に、前述のコードを複数本束ね撚り合
せても良い。この際の撚り合せる方向は束ねる前のコー
ドの撚り方向に対して逆方向が好ましい。いずれにして
もトータルデニールが所望の範囲になるようにする。ト
ータルデニールの設定は適用するタイヤの必要とするカ
ーカス強度により自由に選択できる。

【００２０】上述したステープル状繊維を、通常のコー
ド用のディップ液に浸して接着処理を施することにより
タイヤカーカス層用等のディップコードを作製すること
ができる。ディップ液の調整方法は、デュポン社の処方
IPD-22 に従った。ＲＦＬは、下記組成に調製した。軟水５９２．６１重量部レゾルシン１８．２０ホルマリン（３７％）２６．９０水酸化ナトリウム（１０％水溶液）６．６０ビニルピリジンラテックス（注１）１７５．６５スチレンーブタジエン共重合体ラテックス（注２）１８０．０４合計１０００．００（注１）日本合成ゴム（株）製ラテックス、商品名；ＪＳＲ０６５０（注２）日本合成ゴム（株）製ラテックス、商品名；ＪＳＲ２１０８

【００２１】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。また、実施例中の部及び％は、特に断
らないかぎり、重量基準である。

【００２２】（実施例１〜４及び比較例１〜２）空気入
りタイヤに使用するカーカスプライの補強用の繊維を、
下記表１に示される材質等の繊維を使用して上記デュポ
ン社の処方に従ってディップコードを作製した。各種特
性の測定は、下記の方法によって行った。このディップ
コードを使用して下記構造となる空気入りタイヤを作製
し、カーカスライン、ドラム耐久性、操縦安定性、振動
乗り心地性を評価した。これらの結果を下記表１に示
す。

【００２３】(1)強力ＪＩＳＬ１０１７に従い、求めた。

【００２４】(2)繊維の中間伸度ＪＩＳＬ１０１７に従い、室温（２５±２℃）でオー
トグラフにて繊維を２．２５ｇ／Ｄの荷重で引っ張り、
この時点での繊維の長さを測定し、引っ張る前繊維長さ
と比べて長くなった分を引っ張る前の繊維長さで除して
繊維の中間伸度とした。即ち、次のようにして求めた。中間伸度＝（引張後の繊維長さ−引張前の繊維長さ／
引張前の繊維長さ）×１００（％）

【００２５】(3)熱収縮率あらかじめ１７７℃に保たれたオーブンの中でコードに
熱収縮率０．０３３３ｇ／Ｄ負荷となるような重りをか
けて３０分間放置して繊維を熱収縮させその時点でのコ
ードの長さを測定し、オーブンに入れる前即ち熱収縮前
の繊維長さと比べて短くなった分をオーブンに入れる前
のコード長さで除して繊維の熱収縮率とした。即ち、次
のようにして求めた。熱収縮率＝（熱収縮前の繊維長さ−熱収縮後の繊維長
さ／熱収縮前の繊維長さ）×１００（％）

【００２６】〔空気入りタイヤ（試験タイヤ）の構造〕
試験タイヤは、図１記載の構造の空気入りタイヤを試験
タイヤ（タイヤサイズ２２５／５５Ｒ１６）とし、円弧
１４Ａの曲率半径Ｒ₂を３０mm、円弧１４Ｂの曲率半径
Ｒ_Vを３５mm、円弧１４Ｃの曲率半径Ｒ₁を１４mm、円弧
１４Ｄの曲率半径Ｒ_Lを２４０mmとしたものを使用し
た。

【００２７】（カーカスラインの評価）カーカスライン
の評価は、タイヤのサイドウォール部の外観性、すなわ
ち、サイド凹凸の程度についての評価試験で行った。タ
イヤを２５±２℃の室内で内圧２．０ｋｇ／ｃｍ２に調
整し２４時間放置した後、タイヤ内圧を２．０ｋｇ／ｃ
ｍ２に再調整した後に、表面粗さ計を用いてサイドウォ
ール部の径方向最大幅位置でタイヤ周方向全周にわたり
表面の凹凸を測定した。この測定値が０．５ｍｍ以上と
なると目視でも充分サイド凹凸が認められ外観上問題と
なるため、カーカスラインの評価は測定値が０．５ｍｍ
以上の場合を「不可」とし、０．５ｍｍ以下の場合を
「良」として評価した。

【００２８】（ドラム耐久性）ドラム表面が平滑な鋼性
で、かつ直径が１．７０７ｍであるドラム試験機を使用
して、周辺温度を３０±３℃に制御し、リムサイズ５．
５Ｊー１４、試験内圧３．０ｋｇ／ｃｍ２、荷重１２３
０ｋｇの条件にて故障発生時まで走行、または、１０、
０００ｋｍまで走行させた。過去の実績より、１０、０
００ｋｍを完走しない場合には、市場で問題になる可能
性がある。ドラム耐久性は、比較例１を１００として指
数評価した。

【００２９】〔操縦安定性と振動乗り心地性〕試験タイ
ヤを順次同一の車に装着し、６０〜２００ｋｍ／ｈの速
度で専門のドライバー２名によりテストコースを走行す
る実車フィーリングテストを行い、下記評価法により、
タイヤの操縦安定性と振動乗り心地性の性能試験を行っ
た。

【００３０】（タイヤ操縦安定性能評価法）２名のドラ
イバーが前記実車フィーリングテスト時に直進安定性、
旋回安定性、剛性感、ハンドリング等の項目について、
１〜１０点の評点をつけ各項目及び２名のドライバーに
よる評点を平均してタイヤ操縦安定性の評点とした。

【００３１】（タイヤ振動乗り心地性能評価法）２名の
ドライバーが前記実車フィーリングテスト時に振動乗り
心地性について、１〜１０点の評点をつけ２名のドライ
バーによる評点を平均してタイヤ振動乗り心地性の評点
とした。

【００３２】

【表１】

【００３３】（表１の考察）本発明となるステープル状
撚り構造を有する繊維コードをカーカス層に使用した実
施例１〜４の空気入りタイヤは、本発明範囲外となる連
続フィラメントの撚り構造となる繊維コードをカーカス
層に使用した比較例１〜２に較べ、（ドラム）耐久性と
振動乗り心地性のバランスを高位に保ちつつ、操縦安定
性に優れた空気入りタイヤとなることが判明した。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤは、カーカスラインの形状を最適化すると共に、
耐久性と振動乗り心地性のバランスを高位に保ちつつ、
操縦安定性に優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気入りラジアルタイ
ヤのカーカスラインを示す断面図である。

【符号の説明】

１０空気入りタイヤ１２ビード部１４カーカス１６ビードコア１８ベルト２０トレッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビードコアをトロイダル状に跨る
少なくとも一層のカーカスプライと、該カーカスプライ
のタイヤ半径方向外側にベルトと、該ベルトの外周側に
トレッドを有する空気入りタイヤであって、該空気入りタイヤの正規リムへの組み付けと、標準内圧
の５％に相当する内圧の充填とによる無負荷の自立姿勢
におけるタイヤ放射方向断面におけるカーカスライン
が、最大幅ベルトの幅端と対応する位置をＡ、正規リムのリ
ム幅に対応する位置をＢとして、位置ＡＢ間にて少なく
とも３個以上の変曲点を有し、位置Ａ近傍では曲率中心
がタイヤ内側にあり、かつ、位置Ｂ近傍を含める少なく
とも２箇所で曲率半径がタイヤ外側に有すると共に、曲
率中心がタイヤ内側にある曲率半径のうち位置Ａ近傍に
ある半径を最大とし、曲率中心がタイヤ外側にある曲率
半径のうち位置Ｂ近傍にある半径を最大とした空気入り
タイヤにおいて、前記カーカスプライの補強コードが、ステープル状の撚
り構造を有する有機繊維からなることを特徴とする空気
入りタイヤ。
【請求項２】前記ステープル状の撚り構造を有する有
機繊維がポリエチレンテレフタレート系繊維又はポリエ
チレンナフタレート繊維である請求項１に記載の空気入
りタイヤ。