JPH11310019A

JPH11310019A - 乗用車用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11310019A
Application number: JP10121504A
Authority: JP
Inventors: Kenji Matsuo; 健司松尾; Tomohisa Nishikawa; 智久西川; Kazutomi Kobayashi; 一臣小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】乗用車用空気入りタイヤの他の性能に悪影響
を及ぼすことなく乗心地性を改良することができる。特
にカーカスが特定のスチールコードで補強されており、
且つサイド補強層を有するタイヤに適用した場合には操
縦安定性およびランフラット耐久性を高いレベルで保持
しながら乗心地性を著しく向上することができる。【解決手段】少なくとも一層のカーカスプライを有す
る空気入りタイヤにおいて、好ましくは、カーカスコー
ドはオープン撚りコードであり且つサイド補強ゴム層を
配設するとともに、前記トレッド部はトレッド外層ゴム
とトレッド内層ゴムとからなり、該トレッド内層ゴムの
ＪＩＳＡ硬度は２４℃で３０〜５０度であることを特徴
とする乗用車用空気入りタイヤである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗心地性が改良さ
れた乗用車用空気入りタイヤに関するものであり、さら
に詳しくは、通常走行において、操縦安定性に殆ど悪影
響を与えることなく乗心地性に優れるとともに、タイヤ
パンク後のランフラット耐久性にも優れた乗用車用空気
入りタイヤに関するものである。

【発明の属する技術分野】

【０００２】

【従来の技術】従来より、乗用車空気入りタイヤの乗心
地性を改善するためには、主としてタイヤの縦バネ定数
を減じる方法がとられている。しかし、この方法では、
コーナリングパワーの低下を招くので操縦安定性が低下
する。したがって、特にカーカスにスチールコードを用
いた高性能空気入りタイヤにおいては、操縦安定性と乗
心地性能とを両立させることは困難であった。一方、乗
用車用空気入りタイヤの安全性に対する要望は益々高ま
ってきており、ランフラット耐久性の一層の向上が望ま
れている。従来より、空気入り安全タイヤは、パンクな
どの理由によりタイヤ内圧が低くなっても当分の間走行
継続可能な、いわゆるランフラットタイヤが、数多く提
案されている。これらのうち、最も一般的で、かつ実用
的な空気入り安全タイヤとしては、タイヤの空気室内に
おけるリムの部分に、金属、合成樹脂製の環状中子を取
り付けた中子タイプと、タイヤサイドウォールのビード
部からショルダー区域にかけて、カーカスの近傍に比較
的硬質ゴムの層を配置して補強したサイド補強タイプが
知られている。これら２つのタイプのうち、中子タイプ
は、ランフラット走行にあたって荷重支持能力が高いこ
とから、乗り心地をあまり問題にしない貨物運搬用車
両、軍用車両向けとして、また、サイド補強タイプは、
比較的荷重負担が軽く、乗り心地を重視する車両向けと
して、それぞれそれなりに評価を得ている。

【０００３】ところで、従来のサイド補強タイプは、例
えば、サイドウォールにおけるカーカス層の内面に断面
が三日月状の比較的硬質の補強ゴム層を、その一方の端
部がカーカスを隔ててベルト層とオーバーラップし、
又、他方の端部は、ゴムフィラーとオーバーラップする
ように配置して強化されている。したがって、走行中に
タイヤがパンクして空気が抜けてしまっても、補強ゴム
層で強化したサイドウォール固有の剛性によって荷重を
支持し、速度は多少落とさなければならないとはいえ、
所定の距離ランフラット走行を行うことができる。しか
し、従来のサイド補強タイプ乗用車用空気入りタイヤに
おいては、タイヤサイド部における剛性が大きくなりタ
イヤのたわみが少なくなるために乗心地性には悪影響を
与えた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情の下で、乗用車用空気入りタイヤの操縦安定性に殆
ど悪影響を与えることなく、乗心地性に優れたタイヤを
提供することを目的とする。また本発明は、タイヤ内圧
が１.6ｋｇｆ／ｃｍ²以上での通常走行時においても、
また低内圧でのランフラット走行時においても安全性を
確保できる空気入りタイヤを提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的のもとに開発
された本発明は、トレッド部からサイド部を経てビード
部のビードコアの回りをタイヤの内側から外側に折返さ
れた少なくとも一層のカーカスプライを有する空気入り
タイヤにおいて、該カーカスプライは、スチールコード
で補強されたゴム層であり、かつＸ線透過により平面と
して求めた像において任意に選択したコード軸方向１５
ｍｍの部分のコード面積Ａに占めるフィラメント面積の
割合として求められるフィラメント面積占有率Ｆ／Ａ
が、0.４５〜0.９５の範囲にあるとともに、前記トレッ
ド部はトレッド外層ゴムとトレッド内層ゴムとからな
り、該トレッド内層ゴムのＪＩＳＡ硬度は２４℃で３０
〜５０度であることを特徴とする乗用車用空気入りタイ
ヤを提供するものである。また、本発明は、トレッド部
からサイドウォール部を経てビード部のビードコアの回
りをタイヤの内側から外側に折返された少なくとも一層
のカーカスプライを有する空気入りタイヤにおいて、サ
イドウォール部にサイド補強ゴム層を配設するととも
に、前記トレッド部はトレッド外層ゴムとトレッド内層
ゴムとからなり、該トレッド内層ゴムのＪＩＳＡ硬度は
２４℃で３０〜５０度であることを特徴とする乗用車用
空気入りタイヤをも提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の乗用車用空気入りタイヤ
おいて、トレッド部は路面に接するトレッド外層ゴムと
その内側のトレッド内層ゴムからなり、該トレッド内層
ゴムのＪＩＳ硬度は２４℃で３０〜５０度であることを
必要とし、特に３５〜４５の範囲のものが好ましい。Ｊ
ＩＳＡ硬度が３０度未満ではコーナーリングパワーが低
下する傾向となり、該トレッド内層ゴムのＪＩＳＡ硬度
は２４℃で３０〜５０度を超えればトレッド外層ゴム硬
度に近くなるため、トレッド内層ゴムの効果が小さくな
る。また、トレッド内層ゴムのＪＩＳＡ硬度は、トレッ
ド外層ゴムの硬度より低いことが好ましいが、特にトレ
ッド外層ゴムの硬度と比較して、トレッド内層ゴムは２
０〜３０度だけ低いゴムであることが好ましい。さらに
トレッド内層ゴムは、トレッド部の内部で連続して或い
は分割などにより不連続に配設してもよいが、体積比で
全トレッドゴムの５〜５０％であることが好ましい。上
記のトレッド内層ゴムとしては、例えば特開平１０−３
７０３２号公報などに記載の中空繊維を短繊維状に配合
したゴムや発泡ゴムが好ましいが、特に独立気泡の発泡
ゴムを用いることが好ましい。本発明において、トレッ
ド内層ゴムに用いられる独立気泡の発泡ゴムの発泡率は
５〜４５％，特に１０〜３５％であることが好ましい。
発泡率が５％未満では発泡の効果が充分でなく、一方４
５％を超えると剛性が不十分のため、トレッドに使用し
た場合には、耐摩耗性の低下や溝底クラックの発生が大
となる。

【０００７】ここで、発泡の発泡率Ｖｓは、次式、Ｖｓ＝｛（ρ₀−ρ_g）／（ρ₁−ρ_g）−１｝×１００（％）・・・（１）で表され、ρ₁は発泡ゴムの密度（ｇ／ｃｍ³）、ρ₀
は発泡ゴムの固相部の密度（ｇ／ｃｍ³）、ρ_gは発泡
ゴムの気泡内のガス部の密度（ｇ／ｃｍ³）である。発
泡ゴムは固相部と、固相部によって形成される空洞（独
立気泡）、すなわち気泡内のガス部とから構成されてい
る。ガス部の密度ρ_gは極めて小さく、ほぼ零に近く、
かつ固相部の密度ρ₁に対して極めて小さいので、式
（１）は、次式Ｖｓ＝｛（ρ₀／ρ₁）−１｝×１００（％）・・・（２）とほぼ同等となる。本発明に好適に使用できる発泡剤と
しては、通常、ゴム業界で用いられるものを適宜用いる
ことができるが、アゾジカルボンアミド，ジニトロセペ
ンタメチレンテトラアミン，アゾビスイソブチロニトリ
ル，芳香族スルホニルヒドラジド化合物などがあり、芳
香族スルホニルヒドラジド化合物としては、例えばベン
ゼンスルホニルヒドラジド，トルエンスルホニルヒドラ
ジド，オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドなどが
挙げられる。上記発泡ゴムのゴム成分としては、特に制
限されるものではないが、例えば、天然ゴム，ブタジエ
ンゴム，スチレン−ブタジエンゴム，合成イソプレンゴ
ム或いはブチルゴムなどを挙げることができる。次に、
本発明の乗用車用空気入りタイヤにおいて、カーカース
プライに用いられるスチールコードは、Ｘ線透過により
平面として求めた像において任意に選択したコード軸方
向１５ｍｍの部分のコード面積Ａに占めるフィラメント
面積Ｆの割合として求められるフィラメント面積占有率
（Ｆ／Ａ）が0.４５〜0.９５であることが好ましいが、
特に0.５０〜0.９０、さらには0.５５〜0.７５であるこ
とが好ましい。ここで、コード軸方向１５ｍｍとは、実
際のコードの長さとして１５ｍｍということであり、具
体的には、コード面積Ａとは図１（ａ）で斜線で示す部
分であり、フィラメント面積Ｆとは、図１（ｂ）で示す
黒太線の部分である。

【０００８】また本発明においては、上記特定のフィラ
メントの面積占有率を有するオープン撚りコードを用い
ることにより、スチールコードの各フィラメントとゴム
との接触面積を増加させることができるため、スチール
コード間の水分の進入を抑制することができる。また、
各フィラメントとゴムとの接触面積の割合を増加させれ
ばフィラメント同士の摩擦いわゆるフレッティングを抑
制することができる。そして、その結果として、スチー
ルコードの耐久性の主な原因となる水分による腐食伝播
性を抑制し、更にフレッティングからの腐食性をも大幅
に改善できる。すなわち、前記フィラメント面積占有率
が０.4５未満であると、各フィラメントとゴムとの接触
面積が大きくなり水分による腐食伝播性をより抑制する
ことができるが、コードとしての引張弾性率が低くなり
カーカスとしての剛性要求を満足できない。一方、フィ
ラメント面積占有率が０.9５を超えるとスチールフィラ
メント自体の変形が小さくなり、耐圧縮疲労性の改良効
果が小さくなってしまう。なお、後述するフィラメント
面積占有率の測定方法からわかるように、フィラメント
の重なり部分を一平面上に写しとるため、従来オープン
コードといわれるもののフィラメント面積占有率は０.9
８〜１.0０となる。

【０００９】本発明に用いられるスチールコードは、１
×ｎまたは１＋ｎの構造を有することが好ましく、ｎと
しては２〜７、さらには３〜６の自然数であることが好
ましい。ｎが７を超えると、フィラメント同志が接触し
易くなり、フレッティングを起こす可能性があり、スチ
ールコードとゴムの接着性耐久性および耐腐食性という
点で好ましくない。また、このスチールコードのフィラ
メント繊維の素線径は0.１２５〜0.２７５ｍｍが好まし
く、特に0.１２５〜0.２３０ｍｍが好ましい。0.１２５
ｍｍ未満では、製造の際の伸線がし難く、また抗張力が
出にくいためコードの引張り強さが低下し、結果として
タイヤのケース部材の強度が低下し、一方、0.２７５ｍ
ｍを超えると耐疲労性が悪化するおそれがある。

【００１０】本発明に用いられる上記のオープン撚りス
チールコード（以下、オープンコードという）は、例え
ば、フィラメントを撚り線機で撚る際（例えばチューブ
ラーマシン中で）プレフォーマーにて大きくフィラメン
トごとに型付けを施し、それらの型付けされたフィラメ
ントを撚り合わせることにより製造される。コードのフ
ィラメントピッチ長さに対して型付け量を大きくする
と、引張り応力は低く、切断時の伸びは高くなる。ま
た、本発明の乗用車用空気入りタイヤにおいて、サイド
ウォール部にサイド補強ゴム層を配設する場合、該サイ
ド補強ゴムの硬度は特に制限されるものではないが、Ｊ
ＩＳＡ硬度で通常６５〜９０度の範囲のものであり、
またサイド補強ゴムの厚さは適宜設定されさるが、例え
ば偏平率が６０％のタイヤにおいては、サイドウォール
部幅方向の最大厚みで５〜１５ｍｍ程度のものである。

【００１１】次に図面により、本発明において好適な乗
用車用空気入りタイヤについて説明する。図２は本発明
のタイヤであり、カーカスプライ１は第一プライ１ａお
よび第二プライ１ｂからなり、第一プライ１ａはトレッ
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の回りをタイヤの内側から外側に折返されてい
る。またサイドウォール部３の内面には三日月状のサイ
ド補強ゴム層６を有しいる。そしてトレッド部はトレッ
ド外層ゴム２ａとトレッド内層ゴム２ｂからなってい
る。さらに本発明は、図３に示す如くサイド補強ゴム層
を有しない通常のタイヤにも適用することができる。ま
た、図４および図５は、それぞれ本発明において例示す
る他のタイヤのトレッド部分の要部断面図である。内層
ゴム２ｂは、図４では部分的に分割され、図５ではトレ
ッド両端部に配設されている。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。各種測定お
よびトレッドゴムの配合内容は下記によった。（１）ゴム組成物の硬度ＪＩＳＫ６３０１−１９９５により、ＪＩＳＡ硬度
を測定した。（２）コードのフィラメントの面積占有率ソフテックス社製Ｋ−２型を用い、１プライのタイヤに
ついては、タイヤサイドウォール部のタイヤ最大幅付近
に、タイヤ表面に垂直な方向からＸ線を照射して得た映
像より、コード軸方向１５ｍｍの部分のコード面積Ａに
占めるフィラメント面積Ｆの割合として求められるフィ
ラメント面積占有率（Ｆ／Ａ）を、１０箇所測定しその
平均値として求めた。但し、２プライ以上のカーカスを
有するタイヤについては、各層の像が重なってしまい測
定が困難であるので、カーカスの一層をとりだし、これ
について、上記の１プライタイヤの場合と同様にして測
定した。なお、以下の実施例および比較例で用いたタイ
ヤは全て２プライのタイヤである。（３）乗心地性各試作タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー２名
により乗心地性のフィーリングテストを行い、１〜１０
の評点をつけその平均を求めた。なお、以下の実施例お
よび比較例においては、従来型の空気入りタイヤを基準
に１００として指数表示した。（４）トレッドゴム配合内容第１表に示す配合により、加硫ゴムの発泡率とＪＩＳ
Ａ硬度とを有する配合番号Ａ〜Ｅの５種類の配合ゴムを
準備し、以下の実施例および比較例におけるトレッド内
層ゴム或いはトレッド外層ゴムとして用いた。

【００１３】

【表１】

【００１４】＊１ポリブタジエン；ＢＲ０１（商品
名、ＪＳＲ（株）製）＊２ＩＳＡＦ＊３Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）Ｎ’−フェニル
−ｐ−フェニレンジアミン＊４ＣＺ；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル
−１−スルフェンアミド＊５ＤＭ；ジベンゾチアジルジスルフィド＊６ＤＮＰＴ；ジニトロソペンタメチレンテトラミン

【００１５】実施例１〜５タイヤサイズが２２５／６０Ｒ１６で、第２表に示す構
造のタイヤを、各種試作し、乗心地性を評価した。な
お、このタイヤのカーカスコードコード打ち込み数は３
６本／５ｃｍであった。また、サイド補強ゴムの配合内
容は、天然ゴム３０重量部，ポリブタジエンゴム（ＪＳ
Ｒ（株）製，ＢＲ０１），カーボンブラックＦＥＦ６０
重量部，スピンドルオイル５.0重量部，ステアリン酸
１.0重量部，加硫促進剤ノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ
−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド，大内
新興化学工業（株）製）３.5重量部，老化防止剤ノクラ
ック６Ｃ（Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブ
チル）−ｐ−フェニレンジアミン）２.0重量部，亜鉛華
３.0重量部および硫黄５.0重量部であった。結果を第２
表に示す。

【００１６】比較例１実施例１において、トレッド内層ゴムは設けず、トレッ
ド全体にゴム配合番号Ａのゴム（ＪＩＳＡ硬度６０の
無発泡ゴム）を用たこと以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を第２表に示す。比較例２実施例１において、トレッド内層ゴムにゴム番号Ｂのゴ
ム（ＪＩＳＡ硬度５５のゴム）を用いたこと以外は実
施例１と同様に行った。結果を第２表に示す。

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】上記第２表は、カーカスがスチールコード
で補強された各種タイヤについて、乗心地性（指数）を
比較したものであるが、本発明によるタイヤは乗心地性
の改良効果は大きく、特に実施例２および実施例３は比
較例１に対して、各々２０ポイント，３０ポイントも向
上していることが分かる。実施例６実施例２において、カーカスコードとして１８５０ｄｔ
ｅｘ／２のレーヨンコードを用いたこと及び図３に示す
タイヤ構造（サイド補強ゴムは有しない）にしたこと以
外は、実施例２と同様に行った。結果を第３表に示す。比較例２比較例１において、カーカスコードとしてレーヨンコー
ドを用いたこと及び図３に示すタイヤ構造（サイド補強
ゴムは有しない）にしたこと以外は、比較例１と同様に
行った。結果を第３表に示す。

【００２０】

【表４】

【００２１】上記第３表は、カーカスにレーヨンコード
を用いたタイヤについて、乗心地性は比較例２のタイヤ
を１００として比較したものであるが、この場合にも本
発明による実施例６のタイヤは乗心地性（指数）が１４
ポイント向上していることが分かる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、乗用車用空気入りタイ
ヤの他の性能に悪影響を及ぼすことなく乗心地性を改良
することができる。また本発明では、特にカーカスが特
定のスチールコードで補強され且つサイド補強層を有す
るタイヤに適用した場合には、操縦安定性およびランフ
ラット耐久性を高いレベルで保持しながら乗心地性を著
しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、コード面積を説明するための
スチールコードの側面図であり、図１（ｂ）は、フィラ
メントの占有面積を説明するためのスチールコードの側
面図である。

【図２】本発明が適用されるタイヤの一部断面図であ
る。

【図３】本発明が適用される他のタイヤの一部断面図
である。

【図４】本発明が適用される他のタイヤの一部断面図
である。

【図５】本発明が適用される他のタイヤの一部断面図
である。

【符号の説明】

１：カーカスプライ１ａ：第一プライ１ｂ：第二プライ２：トレッド部２ａ：トレッド外層ゴム２ｂ：トレッド内層ゴム３：サイドウォール部４：ビード部５：ビードコア６：サイド補強ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＤ０７Ｂ 1/06 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイド部を経てビード部
のビードコアの回りをタイヤの内側から外側に折返され
た少なくとも一層のカーカスプライを有する空気入りタ
イヤにおいて、該カーカスプライは、スチールコードで
補強されたゴム層であり、かつＸ線透過により平面とし
て求めた像において任意に選択したコード軸方向１５ｍ
ｍの部分のコード面積Ａに占めるフィラメント面積Ｆの
割合として求められるフィラメント面積占有率（Ｆ／
Ａ）が、0.４５〜0.９５の範囲にあるとともに、前記ト
レッド部はトレッド外層ゴムとトレッド内層ゴムとから
なり、該トレッド内層ゴムのＪＩＳＡ硬度は２４℃で３
０〜５０度であることを特徴とする乗用車用空気入りタ
イヤ。
【請求項２】トレッド内層ゴムが独立気泡の発泡ゴム
である請求項１記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項３】スチールコードのフィラメントが、実質
的にゴムマトリックスの中に独立して存在することを特
徴とする請求項１記載の乗用車用空気入りタイヤ。
【請求項４】カーカスプライ中のスチールコードの構
造が、１×ｎまたは１＋ｎの構造（但し、ｎは２≦ｎ≦
７）である請求項１または請求項３記載の乗用車用空気
入りタイヤ。
【請求項５】カーカスプライまたは前記補強層中のス
チールコードフィラメントの素線径が、0.１２５〜0.２
７５ｍｍの範囲である請求項１または請求項３記載の乗
用車用空気入りタイヤ。
【請求項６】サイドウォール部にゴム補強層を配設し
た請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の乗用
車用空気入りタイヤ。
【請求項７】トレッド部からサイドウォール部を経て
ビード部のビードコアの回りをタイヤの内側から外側に
折返された少なくとも一層のカーカスプライを有する空
気入りタイヤにおいて、サイドウォール部にサイド補強
ゴム層を配設するとともに、前記トレッド部はトレッド
外層ゴムとトレッド内層ゴムとからなり、該トレッド内
層ゴムのＪＩＳＡ硬度は２４℃で３０〜５０度であるこ
とを特徴とする乗用車用空気入りタイヤ。