JPS6234806A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分書〕 本発明は、ビード部補強層の耐久性を向上させると共に
、乗心地性を損なうことな（操縦安定性および高速耐久
性を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

近年、高速道路網の完備や乗用車の高性能化等に伴うタ
イヤ要求性能の高度化、多岐化はとどまるところを知ら
ない。

例えば、ＳＲタイヤよりもより高速走行可能なＨＲタイ
ヤ化、さらにはもっと高速走行可能なＶＲタイヤ化の要
求とか、より操縦安定性に優れる偏平タイヤの出現の要
求などが挙げられる。

ところが、車両側からみれば、タイヤハウスの関係から
従来どおりの偏平率で高速走行の可能なしかも操縦安定
性に優れるタイヤがほしいという要求もある。

そこで、従来、タイヤメーカーは、ビード部補強層と称
する有機繊維コードからなる補強シートをタイヤビード
邪に追加することにより種々の要求に対する対処を試み
た。しかし、この補強シートが従来のカーカス層構成材
と同様な材質のものであるため、補強性が不十分であり
、上述した要求、すなわち従来どおりの偏平率で高速走
行の可能なしかも操縦安定性に優れるタイヤがほしいと
いう要求を満たすには至らなかった。

その後、カーカス層構成材と同様な材質のものでは不十
分であるとの反省から、スチールコードからなる補強シ
ートをビード部補強層に用いることが提案された。しか
し、この場合には、高速性能や操縦安定性の改良等の効
果が認められたが、スチールコード故の曲げ剛性の強さ
に起因する乗心地性の悪化が耐え難く、さらに改良する
ことが必要であった。

そこで、スチールコードよりも曲げ剛性が著しく低いケ
ブラーと称される芳香族ポリアミド繊維コードをビード
部補強層に用いることが検討された。しかし、この芳香
族ポリアミド繊維コードの層を従来のビード部補強層に
おけると同様に配置した場合には、芳香族ポリアミドが
その結晶構造上引っ張りには極めて強いが圧縮には弱い
ため、耐久性が劣るという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、芳香族ポリアミド繊維コード層をビード部補
強層として適正に配置することにより、該ビード部補強
層の耐久性を向上させ、さらに、乗心地性を損なうこと
なく、操縦安定性および高速耐久性を向上させた空気入
りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、ビードワイヤの上にビードフィラ
ーが配置され、カーカス層が該ビードワイヤの廻りにタ
イヤ内側からタイヤ外側に折り返されたビード部を有す
るタイヤにおいて、前記ビードフィラーを上側ビードフ
ィラーと下側ビードフィラーとに分割し、タイヤ内側の
ビードワイヤ付近から該上側ビードフィラーと該下側ビ
ードフィラーとの間を通ってサイドウオール部にかけて
芳香族ポリアミド繊維コード層をタイヤ全周に亘って配
置し、該芳香族ポリアミド繊維コード層の前記上側ビー
ドフィラーと前記下側ビードフィラーとで挾まれる部分
のタイヤ回転軸方向長さの中点までのビードトーからの
高さＨを、フランジの高さＧ（すなわち、ＪＩＳ　Ｄ　
４１０２による０寸法）よりも高くかつ該高さＧの２．
５倍よりも低くしたことを特徴とする空気入りラジアル
タイヤを要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

第１図は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の半
断面説明図である。

第１図において、左右一対のビード部１．　１間には、
タイヤ周方向に対するコード角度が７０゜〜９０°であ
るカーカス層４が配置されている。

また、トレッド部３におけるカーカス層４上には、２層
のベルト層５がトレンド部３のほぼ全域に亘って環状に
配置されている。ビード部１には、ビードワイヤ２が環
状に設けられており、その上に下側ビードフィラー６お
よび上側ビードフィラー７が配置されている。カーカス
層４は、ビードワイヤ２の廻りにタイヤ内側からタイヤ
外側に折り返されている。

カーカス層４は少なくともＩＦｉ配置されていればよく
、そのコードとしては、ナイロン、ポリエステル、芳香
族ポリアミド繊維等の化学繊維が一般に使用される。

ベルト層５を構成するコードとしては、通常タイヤ用と
して使用されるものを用いればよく、スチール、芳香族
ポリアミド繊維、レーヨン等のコードが好ましく、また
、ナイロン、ポリエステル等のコードが使用可能である
。

さらに、高速耐久性を向上させるために、ベルト層５の
上にベルトカバ一層（図示せず）を設けてもよい、この
ベルトカバ一層のコードとしては、一般にナイロンコー
ドが使用される。

そのコード角度は、タイヤ周方向に対して実質的にＯ”
（平行）である。

（１）本発明においては、第１図に示すように、ビード
フィラーを上側ビードフィラー７と下側ビードフィラー
６とに分割し、タイヤ内側のビードワイヤ２付近から上
側ビードフィラー７と下側ビードフィラー６との間を通
ってサイドウオール部１０にかけて芳香族ポリアミド繊
維コード層８を補強層としてタイヤ全周に亘って配置し
たのである。これは下記の理由からである。

従来、ビード部廻りの補強には、前述したように、ナイ
ロンなどの有機繊維のコード層或いはスチールコード層
をビード部に配置していた。

しかしながら、有機繊維のコード層では、その補強効果
が十分ではない。これは、有機繊維の剛性（引張剛性、
曲げ剛性等）が十分に高くないためである。これに対し
て、スチールコード層は十分な剛性を有するが、あまり
にも剛性（特に曲げ剛性）が高いために、スチールコー
ド層をと一ド部補強層として用いると乗心地性が悪化し
てしまう。また、スチールコード層を用いた場合には、
重量的にもタイヤ重量が大となるという不都合がある。

一方、芳香族ポリアミド繊維は、従来の有機繊維に比較
して十分な剛性を有すると共に、その剛性がスチールコ
ードの剛性、特に曲げ剛性よりも低いために乗心地を損
なうことなくビード部の補強効果を果すことができる。

また、重量的にも、芳香族ポリアミド繊維コードはスチ
ールコードに比してはるかに軽く、有機繊維並であるか
らタイヤ重量の増加も少ない。

このように、ビード廻りを補強することにより、走行中
におけるタイヤのビード部の動きを抑えると共にビード
部廻りの剛性を高めることができる。それゆえ、高速走
行時のビード部付近の動きを十分に抑えてスタンディン
グウェーブの発生をお（らせることができ、また、横剛
性を十分に高めることができるので操縦安定性をも十分
に向上させることが可能となる。

ところで、芳香族ポリアミド繊維は、その結晶構造上、
引っ張りには極めて強いが圧縮には弱いことが知られて
いる。したがって、従来のビード部の補強構造と同様に
タイヤ外側に芳香族ポリアミド繊維コード層を配置した
場合には、リムフランジを支点としてビード部が曲げ変
形を受けたときに圧縮力が芳香族ポリアミド繊維コード
に加わり、耐久性を低下させてしまうので好ましくない
。そこで、本発明では、上述したようにタイヤ内側のビ
ードワイヤ２付近から上側ビードフィラー７と下側ビー
ドフィラー６との間を通ってサイドウオール部１０にか
けて芳香族ポリアミド繊維コード層８を配置し、これに
よって芳香族ポリアミド繊維の高モジュラスの機能を有
効に発揮させるようにしたのである。

芳香族ポリアミド繊維コード層８を構成する芳香族ポリ
アミド繊維コードは、芳香族ポリアミド繊維から得られ
るコードであれば特に限定されるものではない、ただし
、下記のコードが好ましい。

すなわち、引張強度１５０ｋｇ　／ｍｌ／ｉｍｌ／用張
弾性率３０００ｋｇ／　ｍ＃ｉ以上、の特性を有する芳
香族ポリアミド繊維に、該繊維の単位長さ当りの重量の
１０〜５０％の接着剤を塗布した後、下記式で表わされ
るヨリ係数に値が１５０１に≦３５００の範囲となるよ
うに撚りを加えたものである。なお、特に２８００≦に
≦３４００とすると、コードの耐屈曲疲労性が向上し、
芳香族ポリアミド繊維コード層８の耐久性が向上するの
で、さらに好ましい。

Ｋ＝Ｔ、／””７５” Ｋ：ヨリ係数 Ｔ：コードの撚り数（回／１０ｃ禦） Ｄ：コードの総デニール数 接着剤としては、レゾルシン・ホルマリン初期縮合物と
ゴムラテックスとの混合液（以下、ＲＦＬと略称する）
を用いればよい。このＲＦＬを芳香族ポリアミド繊維に
含浸させ、乾燥、熱処理した後、所定の撚りを加えるこ
とによりコードを作製することができる。

ＲＦＬの芳香族ポリアミド繊維への付着量は、１０〜５
０％であることが好ましい。１０％未満であると得られ
る芳香族ポリアミド繊維コードとコートゴム（被覆ゴム
）との接着が不十分となるだけでなく、芳香族ポリアミ
ド繊維の屈曲疲労性を改善することができず、一方、５
０％を越えると接着剤の乾燥熱処理に際して接着剤層が
厚いために乾燥不足となるだけでなく、接着剤層に気泡
が生じ、均一なコードが得難いからである。さらに好ま
しいＲＦＬの芳香族ポリアミド繊維への付着量は、２０
〜４０％である。

また、ＲＦＬを芳香族ポリアミド繊維に塗布するに際し
ては、ＲＦＬを芳香族ポリアミド繊維フィラメント内に
十分に含浸させることが芳香族ポリアミド繊維の屈曲疲
労性の改善にとって重要である。このために、芳香族ポ
リアミド繊維フィラメントが開いた状態でＲＦＬを含浸
させることが好ましい。

撚り構造は、数本の芳香族ポリアミド繊維各々に先づ下
撚りを加えた後、さらに、それら数本を合せ、上撚りを
加えるという所謂もろ撚り構造でもよく、また、一本の
芳香族ポリアミド繊維糸条に撚りを加えるだけの片撚り
構造でもよい。

芳香族ポリアミド繊維コード層８は、上述した芳香族ポ
リアミド繊維コードを１００％モジュラスが３０〜７０
ｋｇ／ｃａｌのコートゴム（被覆ゴム）中に埋め込んだ
もので、コートゴム中にコードに直角方向に５ｃｍ当り
２０〜６０本（平行）の芳香族ポリアミド繊維コードを
含むコード密度のものが好ましい。

コートゴムの１００％モジュラスが３０ｋｇ／ｃｎ！未
満であるとビード部補強層の弾性が低下し補強効果を発
揮できず操縦安定性の低下を招いてしまう。７０ｋｇ／
ｃａｌを越えると、コートゴムが固くなりすぎて生産性
が悪化し、例えばコーティング時に発熱してスコーチ現
象、いわゆる焼けを生じてしまうので好ましくない。

したがって、コートゴムは、１００％モジュラスが３０
〜７０ｋｇ／ｃｄであることが好ましい。

また、コードの打ち込み本数は、６０本を越えると各コ
ード間へのコートゴムの侵入が阻害されて接着力の低下
を招くので好ましくなり、一方、２０本未満では補強効
果が不十分となる。

芳香族ポリアミド繊維コード層８のコードは、カーカス
ＷＩ４のコードと２０°〜７０°で交差していることが
好ましい。このように交差することにより、カーカスコ
ード個々を強固に束縛するため、ビード部補強層の補強
効果が著しく発揮され、高速耐久性や操縦安定性の向上
が可能となる。また、この交差角が７０°を越えると、
作業性が悪化し、切断し難くなるばかりでなく、成形作
業中に“シワ”が発生し易いので好ましくない。２０°
未満では、カーカスコード個々の束縛力が低下するので
好ましくない。

（２）また、本発明においては、第１図に示すタイヤに
おいて、芳香族ポリアミド繊維コードＮ８の上側ビード
フィラー７と下側ビードフィラー６とで挾まれる部分、
すなわち挟撃領域Ｎのタイヤ回転軸方向長さの中点まで
のビードトー１１からの高さＨを、リムフランジ９のフ
ランジ高さＧよりも高くかつ該フランジ高さＧの２゜５
倍よりも低くしたのである。

これにより、芳香族ポリアミド繊維コード層８を外力に
対して最も良好な配置状態に置くことが可能となるから
である。

ビード部１では曲げの支点となるリムフランジ９から離
れた部分、すなわち曲げによって生ずる引張り領域に芳
香族ポリアミド繊維コード層８の一端が配置され、一方
、サイドウオール部１０ではタイヤ表面側、すなわち曲
げによって生ずる引張り領域に芳香族ポリアミド繊維コ
ード層８の他端が配置され、さらに、芳香族ポリアミド
繊維コード層８の変曲点である挟撃領域Ｎのタイヤ回転
軸方向長さの中点をビード部１とサイドウオール部１０
の曲げ変形の変曲点付近に位置させることができるから
である。したがって、たとえ極端な過荷重が加わっても
十分に耐え得る荷重耐久性を発揮することができる。

なお、高さＨは、１．５０≦Ｈ≦２．２５Ｇであること
が最も耐久性を良好たらしめるので好ましい。

また、高さＨは、下側ビードフィラー６のビードトー１
１から上端までの高さＦより小さいが、高さＦの８０％
以下であることが好ましい。

芳香族ポリアミド繊維コード層８のビードトー１１から
上端までの高さＣは、タイヤ断面高さＴの７５％以下、
好ましくはタイヤ最大幅位置より低くするのがよい。高
すぎると芳香族ポリアミド繊維コード層８の上端末が破
壊し易くなるからである。すなわち、高くなればなるほ
どタイヤショルダ一部、つまり走行時の屈曲変形の大き
い領域に芳香族ポリアミド繊維コード層８の上端末が近
ずくことになり、著しく耐久性が低下してしまうからで
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のタイヤは、ビード部の所定
位置に所定の高さの芳香族ポリアミド繊維コード層を設
けたため、下記の効果（ａ）。

（ｂｌ、　（Ｃ）を奏することができる。

（ａ）　　芳香族ポリアミド繊維コードの弱点である圧
縮荷重がかかるのをうまく避は得るように芳香族ポリア
ミド繊維コード層を配置したため、タイヤの荷重耐久性
を著しく向上させることができる。　　・ （ｂｌ　　有機繊維コードからなると一ド部補強層をビ
ード部に配置した従来のタイヤに比して、補強効果が大
きく、高速性能および操縦安定性に優れている。

（Ｑ）　　ビード部補強層にスチールコードを用いた従
来のタイヤに比して、曲げ剛性が著しく低いので、乗心
地性に優れている。

したがって、本発明によれば、乗心地性の悪化を招くこ
となく操縦安定性および高速耐久性を十分に向上させる
ことができる。

以下に実施例を挙げて本発明の効果を具体的に説明する
。

実施例 下記仕様の本発明タイヤＡ、比較タイヤＢ、比較タイヤ
Ｃをそれぞれ作製した。

（１１本発明タイヤＡ： タイヤサイズ１９５　／７０１（Ｒ１４゜芳香族ポリア
ミ゛ド繊維コード層の位置は、第１図と同様。芳香族ポ
リアミド繊維コード層は、１００％モジェラスが４５ｋ
ｇ／ａａのゴム中にコードに直角方向に５ｃ＋ａ当り４
０本の芳香族ポリアミド繊維コード（１５００ｄ　／２
　’）を埋め込み、カーカスコードに対する交角３０°
で配置、厚さ１．（１＋＋ｎ＋　＊高さＣ−高さＴの４
０％。挟撃領域Ｎの長さ＝高さＦの４０％。

フランジ高さＧ　＝１８ｍｍ　（５！４ＪＪＸ１４）。

高さＨ冨１．５　Ｇ。

カーカス層は、１５００ｄ　／２ポリエステル層をラジ
アルカーカス状に配置。

ベルト層は、スチールコードＩ　Ｘ　５　（０，２５）
をタイヤ周方向に対して２０°で互いに交差してなる２
層構造。

（２）　　比較タイヤＢ： タイヤサイズ１９５　／７０ＨＲ１４゜芳香族ポリアミ
ド繊維コード層の位置は、第２図（ａ）に示すように下
側ビードフィラーの内側。下側ビードフィラーの高さは
上記本発明タイヤＡにおける上側ビードフィラーの高さ
と同じ（ただし、上側ビードフィラーはない）。Ｃ＝０
．４７．その他は上記本発明タイヤＡと同じ。

（３）比較タイヤＣ： タイヤサイズ１９５　／７０１１Ｒ１４゜芳香族ポリア
ミド繊維コード層の位置は、第２図（ｂ）に示すように
下側ビードフィラーの外側。下側ビードフィラーの高さ
は上記本発明タイヤＡにおける上側ビードフィラーの高
さと同じ（ただし、上側ビードフィラーはない）。Ｃ＝
０．４Ｔ、その他は上記本発明タイヤＡと同じ。

上記の本発明タイヤＡ１比較タイヤＢ１比較タイヤＣに
ついて、下記の試験を行った。

１丘亙重■久跋駿： 室内ドラム試験機（直径１，７０７ｍｍ　）を用いて行
った。

試験条件としては、リム５！ＡＪＪｘ１４、空気圧Ｐ　
＝２．５ｋｇ　／ａＪ、速度８１　ｋｍ　／ｈｒ一定。

荷重５２０ｋｇから４時間毎に７０ｋｇづつ故障するま
で増加した。

これらの結果を第３図に本発明タイヤＡの室内荷重耐久
性能を１００として指数表示した。数値の大きい方が室
内荷重耐久性能が良好である。

第３図から、本発明タイヤＡが良好な室内荷重耐久性能
を示すことがわかる。

なお、第３図において、本発明タイヤＡでは芳香族ポリ
アミド繊維コード層全体が破壊するのに対し、比較タイ
ヤＢではサイドウオール部側の芳香族ポリアミド繊維コ
ード層端末が破壊し、比較タイヤＣではリムフランジ側
の芳香族ポリアミド繊維コード層端末が破壊した。

さらに、その後の試験により、カーカス層を１層とした
第２図（ｃ）に示される構造の本発明タイヤもまた良好
な室内荷重耐久性能を示すことが判明した。

また、高さＨとフランジ高さＧとの比Ｈ／　Ｇがタイヤ
の性能に如何なる影響を及ぼすかについて、試験した。

この結果を第４図に指数表示した。なお、Ｈ／Ｇ＝１で
はリムフランジ側の芳香族ポリアミド繊維コードＮ端末
の破壊が大キく、一方、Ｈ／Ｇ＝３ではサイドウオール
部側の芳香族ポリアミド繊維コード層端末の破壊が比較
的大であった。したがって、Ｈ／Ｇが１より大で２．５
より小のときが最も良いことが判った。

乗工１１１熊斌嬰； 乗心地性能試験として、室内突起試験機による試験を行
った。

室内突起試験機とは、直径２，５００ｍｍのドラムの周
上１ケ所に直径２０ｍｍの半円の突起物を取付けたもの
である。供試タイヤがこの突起上を乗り越したときの前
後方向の軸力を検出することにより軸力の大小を測定し
、これを乗心地性能の代表値とする。

試験条件としては、リム５！ｚ［Ｊｘ１４、空気圧Ｐ＝
１．９ｋｇ／ｄ、荷重Ｗ＝５２０ｋｇ　、速度Ｖ＝６０
゜８０、１００．１２０ｋｍ／　ｈｒの平均で行った。

この結果を第５図に指数表示した。数値の小さい方が乗
心地性能が良好である。

第５図から、本発明タイヤＡが乗心地性能において優れ
ていることが判る。

謝Ｉし１定りＪ＆狡： 操縦安定性試験として、室内コーナリング試験機による
試験を行った。

室内コーナリング試験機とは、直径２．５００ｍｍのド
ラム上でタイヤにスリップ角２°を与えたときに発生す
るコーナリングフォースを２で除した値を操縦安定性の
代用値とするものである。

試験条件としては、リム５％ＪＪ　Ｘ　１４、空気圧Ｐ
　＝１．９ｋｇ　／ｃｆｆｌ、荷重Ｗ＝５２０ｋｇ　、
速度Ｖ＝２０ｋｍ／ｈｒである。この結果を第６図に指
数表示した。数値の大きい方が操縦安定性が良好である
。

第６図から、本発明タイヤＡが操縦安定性において優れ
ていることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の半断
面説明図、第２図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、タイヤ
ビード邪の拡大説明図である。 第３図はタイヤの室内荷重耐久性をグラフで示す説明図
、第４図はタイヤ性能とＨ／　Ｃ，比との関係図、第５
図はタイヤの乗心地性をグラフで示す説明図、第６図は
タイヤの操縦安定性をグラフで示す説明図である。 １・・・ビード部、２・・・ビードワイヤ、３・・・ト
レッド部、４・・・カーカス層、５・・・ベルト層、６
・・・下側ビードフィラー、７・・・上側ビードフィラ
ー、８・・・芳香族ポリアミド繊維コード層、９・・・
リムフランジ、１０・・・サイドウオール部、１１・・
・ビードトー０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビードワイヤの上にビードフィラーが配置され、カーカ
   ス層が該ビードワイヤの廻りにタイヤ内側からタイヤ外
   側に折り返されたビード部を有するタイヤにおいて、前
   記ビードフィラーを上側ビードフィラーと下側ビードフ
   ィラーとに分割し、タイヤ内側のビードワイヤ付近から
   該上側ビードフィラーと該下側ビードフィラーとの間を
   通ってサイドウォール部にかけて芳香族ポリアミド繊維
   コード層をタイヤ全周に亘って配置し、該芳香族ポリア
   ミド繊維コード層の前記上側ビードフィラーと前記下側
   ビードフィラーとで挾まれる部分のタイヤ回転軸方向長
   さの中点までのビードトーからの高さＨを、フランジの
   高さＧよりも高くかつ該高さＧの２．５倍よりも低くし
   たことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。