JP2004130835A

JP2004130835A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2004130835A
Application number: JP2002294724A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sato; 佐藤　隆之
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】タイヤ重量の低減、操縦安定性および耐摩耗性の向上と併せて、すぐれた耐久性をもたらすことのできるラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】一層のベルト層５からなるベルトと、このベルトの外周側に配設した一層のベルト補強層６とを具えるものであり、ベルト層５のコードを、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるスチールコード５ａとし、ベルト補強層６のコードを、アラミド繊維の双撚り構造になり、ほぼタイヤ周方向に延在する、繊度が２０００〜２００００ｄｔｅｘの範囲のアラミドコード６ａとし、ベルト層５とベルト補強層６との間隔を０．２〜１．２ｍｍの範囲としてなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はラジアルタイヤ、なかでも乗用車用ラジアルタイヤに関し、とくには、タイヤ重量の有効なる低減を実現してなお、すぐれた操縦安定性および耐久性を確保する技術を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車用ラジアルタイヤでは、ラジアルカーカスのクラウン部の外周側のベルトを、二層のスチールコードベルト層にて構成するとともに、それぞれのベルト層のコードを、層間で相互に交差させるとともに、タイヤ周方向に対して逆方向に傾けて延在させる構造が広く一般に採用されており、かかるタイヤにあって、とくに、高速耐久性の向上を目的としたものでは、ベルトの外周側で、たとえば、ナイロン等のコードを、ほぼタイヤ周方向に延在させて螺旋状に巻回してなるベルト補強層を具えることもある。
【０００３】
また、他の構造のタイヤとしては、重量の低減を目的として、ベルトを構成する二層のベルト層の少なくとも一層をアラミドコードにて形成したものおよび、特開平７−２７６９１２号公報にあるように、タイヤ周方向に対していずれかの方向に傾いて延びるスチールコードよりなる一層のベルト層と、それの外周側で、コードをほぼタイヤ周方向に延在させて螺旋状に巻回してなる一層のベルト補強層とでトレッド部を補強したもの等がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２７６９１２号公報
【０００５】
【発明が解決使用とする課題】
しかるに、これらの従来技術にあって、二層のスチールコードベルト層でベルトを構成する場合には、タイヤ重量の増加が否めず、また、このような構成のベルトに、ベルト補強層をさらに付加する場合には、重量増加が一層深刻になるという問題があった。
【０００６】
そしてまた、二層のベルト層の少なくとも一層をアラミドコードで形成したタイヤでは、ベルト剛性の低下に起因する、操縦安定性および耐摩耗性の低下が余儀なくされることになる。
この一方で、スチールコードよりなる一層のベルト層と、ベルト補強層とになるトレッド部補強構造では、タイヤ重量の低減、操縦安定性および耐摩耗性の向上を同時に実現できる利点はあるものの、耐ショックバースト性などの確保が難しいという問題点があった。
【０００７】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、タイヤ重量の低減、操縦安定性および耐摩耗性の向上と併せて、優れた耐久性をもたらすことのできるラジアルタイヤを提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るラジアルタイヤは、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン部の外周側に配設した一層のベルト層からなるベルトと、このベルトの外周側に配設した一層のベルト補強層とを具えるものであり、ベルト層のコードを、タイヤ周方向に対して、いずれかの側に、０°を越えて９０°未満の範囲、より好ましくは１０°〜５０°の範囲の角度で延びるスチールコードとするとともに、ベルト補強層のコードを、アラミド繊維の双撚り構造になって、ほぼタイヤ周方向に延在する、繊度が２０００〜２００００ｄｔｅｘ、より好ましくは４０００〜１２０００ｄｔｅｘの範囲のアラミドコードとし、そして、ベルト層とベルト補強層との層間間隔、いいかえれば、それの両層間への介装ゴム層の厚みを０．２〜１．２ｍｍ、これもより好適には、０．３〜０．９ｍｍの範囲としたものである。
【０００９】
このタイヤは、タイヤ周方向に対して傾斜して延びるスチールコードよりなる一層のベルト層と、ほぼタイヤ周方向に延びるアラミドコードよりなる一層のベルト補強層とになるトレッド部の補強構造を基本とし、アラミドコードの太さおよび、ベルト層とベルト補強層との間の間隔を最適化することで、同種の従来タイヤの利点はそのままに、耐久性を大きく向上さたものである。
【００１０】
これがため、ここでは、アラミドコードの繊度を２０００ｄｔｅｘ以上とすることにより、ベルト補強層に必要な強力を、一層のそれにてもたらし、この一方で、その繊度を２００００ｄｔｅｘ以下とすることで、ベルト補強層の不要な厚み増加を防止する。いいかえれば、繊度が２０００ｄｔｅｘ未満では、所要の強力の確保のための二層以上のベルト補強層が必要になって、タイヤ重量の増加が余儀なくされ、のことは、繊度を２００００ｄｔｅｘを越えるものとして、ベルト補強層の厚みが厚くなりすぎた場合にもまた同様である。
【００１１】
またここでは、ベルト層とベルト補強層との層間間隔を０．２ｍｍ以上とすることで、それらの両層間の歪応力を有効に緩和し、またその間隔を１．２ｍｍ以下とすることで、両層間の間隔の余剰の増加を防止する。すなわち、間隔が０．２ｍｍ未満では、層間の歪応力が大きくなりすぎて層間セパレーションが発生し易く、１．２ｍｍを越えると、間隔を埋めるゴム層によってタイヤ重量が大きくなる他、そのゴム層による発熱層の増加が余儀なくされる。
【００１２】
従ってこのタイヤでは、アラミドコードの繊度を２０００〜２００００ｄｔｅｘとすることと、ベルト層とベルト補強層との層間間隔を０．２〜１．２ｍｍとすることとの相乗作用の下で、トレッド部の、とくには、上記両層間でのセパレーション等に対する耐久性を大きく向上させることができる。
【００１３】
かかるタイヤにおいてより好ましくは、ベルト補強層の、コードの延在方向と直交する方向の５ｃｍ幅当りの総強力（ＢＳ）を、
タイヤ充填内圧（ｋｇｆ／ｃｍ^２）×安全率×タイヤ半径（ｃｍ）×偏平係数×５（ｃｍ）
で表わされる基準強力の０．９〜１．８倍、好適には１．０〜１．６倍の範囲の値とする。
なおここで、安全率は１０であり、
偏平比の呼びが６０以下のタイヤで１．０
偏平比の呼びが６５〜７５のタイヤで０．９
偏平比の呼びが８０以上のタイヤで０．８
である。
【００１４】
この構成によれば、タイヤ内圧に対する安全性を十分に確保しつつ、タイヤ重量の余剰の増加を防止することができる。上記数値が０．９倍未満では、タイヤ内圧に対する安全率が低くなりすぎて、いわゆるショックバーストを生じるおそれがあり、それが１．８倍を越えると、アラミドコードの打込み密度等が大きくなりすぎることに起因する、タイヤ重量の増加が不可避となる。
【００１５】
そしてまた好ましくは、ベルト補強層のコードの、次式で表される撚り係数（Ｔ）を、
Ｔ＝ＴＳ×（ＴＤ／２／ρ×０．１３９×０．９）^１／２／１０００
ＴＳ：撚り回数（回／１０ｃｍ）
ＴＤ：コードの総ｄｔｅｘ
ρ：コードの密度（アラミドコードでは１．４４）
０．４〜０．６、好適には０．４５〜０．５５の範囲とする。
【００１６】
これによれば、タイヤの製造時の所要の伸長量を確保しつつ、所要のコード強力を確保することができる。すなわち、撚り係数が０．４未満では、タイヤの製造時のコード伸長量が不足することになって、ベルト層とベルト補強層との間に、所要の厚みのゴム層を確保することが難しくなり、それが０．６を越えると、コードフィラメントの屈曲量が増えることによってコード強力の低下が大きくなるので、所要のコード強度の確保のためにより多数のコードが必要となって、タイヤの重量増加が不可避となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１はこの発明に係るタイヤの実施の形態を、一部を破断除去して示す断面斜視図である。
図に示す乗用車用空気入りラジアルタイヤは、トレッド部１と、トレッド部１の両側部に連続して半径方向内方へ延びるそれぞれのサイドウォール部２と、各サイドウォール部の内周側に連続するビード部３とを具える。
【００１８】
ここでこれらの各部１〜３は、一方のビード部３から他方のビード部３にわたってトロイダルに延びる、一枚以上のカーカスプライ４からなるラジアルカーカスにより補強し、また、トレッド部１は、ラジアルカーカスのクラウン部の外周側に配設した一層のベルト層５からなるベルトおよび、このベルトのさらに外周側に隣接させて配設した一層のベルト補強層６のそれぞれにより補強する。
【００１９】
ここでは、カーカスプライ４を、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、たとえば７０〜９０°の角度で延びる、有機繊維コードとすることができるプライコード４ａにより形成し、ベルト層５を、タイヤ周方向に対して、いずれかの側に、０°を越えて９０°未満の角度範囲、好ましくは１０〜５０°の角度で延びるスチールコード５ａにより形成する。
【００２０】
またここでは、ベルト補強層６を、ほぼタイヤ周方向に延在させたアラミドコード６ａの、たとえば螺旋巻回構体により形成するとともに、そのアラミドコード６ａを、アラミド繊維の双撚り構造になる、繊度が２０００〜２００００ｄｔｅｘ、好ましくは４０００〜１２０００ｄｔｅｘのものとする。
【００２１】
そしてさらに、ベルト、ひいては、ベルト層５とベルト補強層６との層間間隔、いいかえれば、それらの両層間に介在するゴム層の厚みを０．２〜１．２ｍｍ、好ましくは０．３〜０．９ｍｍ範囲とする。
【００２２】
このように構成してなるタイヤによれば、先に述べたように、タイヤ重量を低減しつつ、すぐれた操縦安定性および耐摩耗性を実現してなお、トレッド部の耐久性を大きく向上させることができる。
なおここでは、ベルト補強層６のアラミドコード６ａを、アラミド繊維の双撚り構造とすることで、繊度あたりの強力を高くすることができる。
【００２３】
ところで、このようなタイヤにおいてより好ましくは、ベルト補強層６の、アラミドコード６ａの延在方向と直交する方向の５ｃｍ幅当りの総強力（ＳＢ）を、
タイヤ充填内圧（ｋｇｆ／ｃｍ^２）×安全率×タイヤ半径（ｃｍ）×偏平係数×５（ｃｍ）
ここでは、安全率を１０とし、
偏平比の呼びが６０以下のタイヤで１．０
偏平比の呼びが６５〜７５のタイヤで０．９
偏平比の呼びが８０以上のタイヤで０．８
とする
で表される基準強力の０．９〜１．８倍、好適には１．０〜１．６倍の範囲の値とし、これにより、タイヤ内圧に対する安全性を一層高めてなお、タイヤ重量の増加を有効に抑制する。
【００２４】
そしてまた好ましくは、ベルト補強層６のアラミドコード６Ａの撚り係数（Ｔ）、すなわち、
Ｔ＝ＴＳ×（ＴＤ／２／ρ×０．１３９×０．９）^１／２／１０００
ＴＳ：撚り回数（回／１０ｃｍ）
ＴＤ：コードの総ｄｔｅｘ
ρ：コードの密度（アラミドコードでは１．４４）
で表される撚り係数（Ｔ）を、０．４〜０．６、好適には０．４５〜０．５５の範囲とする。
【００２５】
この構成によれば、タイヤの製造に際する所要のコード伸びを十分に許容して、ベルト層５とベルト補強層６との間の、所期した通りの層間間隔を確実に確保できる他、コードの撚り過ぎに起因するコード強力の低下を有効に抑制して、タイヤ重量の増加をより効果的に防止することができる。
【００２６】
【実施例】
サイズが２０５／６５　Ｒ１５の、表１に示す諸元を有する実施例タイヤ、比較例タイヤおよび従来タイヤのそれぞれにつき、操縦安定性、タイヤ重量および耐久性を試験したところ、表１の下部に示す結果を得た。
なお、タイヤはチューブレス構造であり、全てのタイヤに共通の構成は以下の通とした。
カーカスプライ：ＰＥＴ１６７０ｄｔｅｘ／２、打込み５０本／５ｃｍ　１枚ベルト層：６４°スチールベルト、φ０．２５×５構造コード、打込み４０本／５ｃｍ
ところで、ここでのベルト補強層についての基準強力は２７００ｋｇｆ／５ｃｍである。
タイヤ充填内圧：２（ｋｇｆ／ｃｍ^２）
安全率：１０
タイヤ半径：３０（ｃｍ）
偏平係数：０．９
【００２７】
【表１】

【００２８】
ここでの操縦安定性は、実車のフィーリング試験を実施し、従来タイヤをコントロールとしてポイントを示した。ポイントは＋が良く、−が悪く、３ポイント以上の差は明確な差がある。
また、タイヤの耐久性は、ＪＡＴＭＡ規格の、内圧２．０ｋｇ／ｃｍ^２時の負荷能力の１５０％を負荷し、直径３ｍのドラム上で時速６０ｋｍ／ｈで走行させ、従来タイヤの１００％以上の距離を故障なく走破したものを〇、１００％未満の距離で故障したものについては×とした。
表１によれば、実施例タイヤはいずれも、タイヤの軽量化を実現してなお、すぐれた操縦安定性および耐久性を発揮できることが解る。
【００２９】
【発明の効果】
かくしてこの発明によれば、ともに一層ずつのベルト層およびベルト補強層において、とくにベルト補強層を形成するアラミドコードの太さおよび上記両層の層間間隔を特定することにより、タイヤ重量の低減、操縦安定性および耐摩耗性の向上の実現と併せて、耐久性を大きく向上させることができる。
そしてこれらのことは、ベルト補強層の強力および／またはベルト補強層のアラミドコードの撚り係数を特定することで一層顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す、部分を破断除去した断面斜視図である。
１　トレッド部
２　サイドウォール部
３　ビード部
４　カーカスプライ
４ａ　プライコード
５　ベルト層
５ａ　スチールコード
６　ベルト補強層
６ａ　アラミドコード

Claims

一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン部の外周側に配設した一層のベルト層からなるベルトと、このベルトの外周側に配設した一層のベルト補強層とを具えるラジアルタイヤであって、
ベルト層のコードを、タイヤ周方向に対して、０°を越えて９０°未満の範囲の角度で延びるスチールコードとし、ベルト補強層のコードを、アラミド繊維の双撚り構造になり、ほぼタイヤ周方向に延在する、繊度が２０００〜２００００ｄｔｅｘの範囲のアラミドコードとし、ベルト層とベルト補強層との層間間隔を０．２〜１．２ｍｍの範囲としてなるラジアルタイヤ。
ベルト補強層の、コードの延在方向と直交する５ｃｍ幅当たりの総強力（ＳＢ）を、
タイヤ充填内圧（ｋｇｆ／ｃｍ^２）×安全率×タイヤ半径（ｃｍ）×偏平係数×５（ｃｍ）
ここで、安全率は１０とし、
偏平係数は、偏平比の呼びが６０以下のタイヤで１．０
偏平係数は、偏平比の呼びが６５〜７５のタイヤで０．９
偏平係数は、偏平比の呼びが８０以上のタイヤで０．８
とする
で表わされる基準強力の０．９〜１．８倍としてなる請求項１に記載のラジアルタイヤ。
ベルト層補強のコードの、次式で表される撚り係数（Ｔ）を、
Ｔ＝ＴＳ×（ＴＤ／２／ρ×０．１３９×０．９）^１／２／１０００
ＴＳ：撚り回数（回／１０ｃｍ）
ＴＤ：コードの総ｄｔｅｘ
ρ：コードの密度（アラミドコードでは１．４４）
０．４〜０．６の範囲としてなる請求項１もしくは２に記載のラジアルタイヤ。