JPH10203109A

JPH10203109A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH10203109A
Application number: JP9007962A
Authority: JP
Inventors: Zenichirou Shinoda; 全一郎信田; Shinya Harikae; 紳也張替
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】荷重耐久性、操縦安定性、及び実車乗心地性
に優れると共に高速耐久性にも優れ、かつ軽量化にも寄
与することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供す
る。【解決手段】カーカス層４の補強コードを引張強度５
ｇ／ｄ以上、２．２５ｇ／ｄ負荷時の中間伸度２．０〜
３．５％のアクリル系繊維コードから構成する一方、少
なくとも１層のベルト層７Ｂの補強コードを有機繊維か
らなる撚りコードで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速耐久性、荷重
耐久性、操縦安定性、実車乗心地性に優れた空気入りラ
ジアルタイヤ、特に乗用車用空気入りラジアルタイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高性能車両に装着される乗用車用
空気入りラジアルタイヤでは、そのカーカス層の補強コ
ードに、弾性率が高いため操縦安定性に優れるレーヨン
繊維が好んでよく用いられてきた。しかし、このレーヨ
ン繊維は、製造時に毒性の高い二硫化炭素を使用するた
め、環境汚染を引き起こすという問題がある。しかも、
引張強度が低いため、必要な強度を確保するためにはコ
ード径を太くしなければならず、結果的にカーカス層の
ゲージが厚くなり、タイヤ重量が増加する。更に、耐疲
労性が低いので、レーヨン繊維コードでカーカス層を構
成すると、タイヤの荷重耐久性が低下するという問題が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、荷重
耐久性、操縦安定性、及び実車乗心地性に優れると共に
高速耐久性にも優れ、かつ軽量化にも寄与することが可
能な空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、左右一対のビード部間にカーカス層を装架して該
カーカス層の両端部をビードコア及びビードフィラーの
廻りに折り返し、トレッド部のカーカス層外周側に複数
のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおい
て、前記カーカス層の補強コードを引張強度５ｇ／ｄ以
上、２．２５ｇ／ｄ負荷時の中間伸度２．０〜３．５％
のアクリル系繊維コードから構成し、かつ前記ベルト層
の内、少なくとも１層のベルト層の補強コードを有機繊
維からなる撚りコードで構成したことを特徴とする。

【０００５】このように引張強度が５ｇ／ｄ以上で２．
２５ｇ／ｄ負荷時の中間伸度が２．０〜３．５％とい
う、弾性率及び引張強度が高く、耐疲労性にも優れた高
強度アクリル系繊維コードを配列してカーカス層を構成
するので、優れた荷重耐久性、操縦安定性、高速耐久性
を得ることができる。しかも、従来タイヤにおいて、補
強コードとしてスチールコードを配列して構成されるベ
ルト層の内、少なくとも１層の補強コードを有機繊維か
らなる撚りコードで構成するようにしたので、弾性率が
高い高強度アクリル系繊維コードを使用した際に増大す
るトレッド部の剛性を相殺すると共に更に低減し、良好
な実車乗心地性を得ることが可能となる。

【０００６】また、高強度アクリル系繊維コードは引張
強度が高いため、必要な強度を確保しながらコード径を
小さくできる結果、カーカス層のゲージが薄くなり、タ
イヤの軽量化を図ることもできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の空気入りラジアル
タイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はビード部、
３はサイドウォール部である。左右のビード部２に連接
してタイヤ径方向外側に左右のサイドウォール部３が延
設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方
向に延在するトレッド部１が架設されている。

【０００８】タイヤ内側には、左右のビード部２間にわ
たって補強コードをタイヤ径方向に配列した１層のカー
カス層４が装架されている。左右のビード部２には環状
のビードコア５がそれぞれ配置され、そのビードコア５
の外周に環状のビードフィラー６が連設されている。そ
のビードフィラー６を包み込むようにして、カーカス層
４の両端部４ａがビードコア５の周りにタイヤ内側から
外側に折り返されている。

【０００９】トレッド部１のカーカス層４の外周側に
は、タイヤ周方向に対する傾斜方向を層間で互いに逆向
きにして交差するように補強コードを配列した２層のベ
ルト層７が埋設されている。なお、ＣＬはタイヤ赤道面
を通るタイヤセンターラインである。本発明では、上記
構成の空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層４
の補強コードを高強度アクリル系繊維コードで構成して
いる。ここで用いる高強度アクリル系繊維コードとは、
重量割合でアクリロニトリルを４０〜１００％含む繊維
よりなり、引張強度が５ｇ／ｄ以上、好ましくは７ｇ／
ｄ以上で、かつ２．２５ｇ／ｄ負荷時の中間伸度が２．
０〜３．５％のものである。

【００１０】このように強度及び弾性率が大きく疲労に
も強い高強度アクリル系繊維コードをカーカス層４の補
強コードに使用することにより、荷重耐久性、操縦安定
性及び高速耐久性をレーヨン繊維コードを用いた従来タ
イヤ以上に高めることができる。しかも、引張強度が高
い高強度アクリル系繊維コードは、必要な強度を確保し
ながらコード径を小さくできるので、カーカス層４を薄
くすることができ、それによって軽量化も可能になり、
かつ製造時に環境汚染を引き起こすという問題もない。

【００１１】上記のような繊維は、例えば、アクリロニ
トリル系重合体紡糸原液を、吐出線速度比（＝紡糸原液
吐出線速度／紡出ゲル糸巻き取り速度）を４以上に維持
しながら紡糸し、得られた紡出ゲル糸を水洗、延伸した
後、有効全延伸倍率１５倍以上に緊張乾熱処理するか、
または乾熱延伸することで得ることができる。アクリル
系繊維コードの引張強度が５ｇ／ｄ未満の場合には、強
度的に補強材料として不向きであり、また、タイヤ軽量
化をはかることができなくなる。２．２５ｇ／ｄ負荷時
の中間伸度が２．０％未満では、荷重耐久性が悪化し、
３．５％を超えると高速耐久性が悪化する。アクリル系
繊維コードは、その引張強度が大きい程好ましいが、引
張強度を高めるために、接着材含浸後に１．０ｇ／ｄ以
上の熱延伸処理を施すことは、耐疲労性の観点から避け
なければならない。

【００１２】しかし、このように高強度のアクリル系繊
維コードでカーカス層４を構成してタイヤとした場合、
コードの弾性率が高いため路面からの衝撃を車両に伝え
易く、実車乗心地性（ハーシュネス）が低下する傾向が
ある。そこで、本発明では、上記２層のベルト層７の
内、内側の１番ベルト層７Ａの補強コードがスチールコ
ードから構成されているのに対して、外側の２番ベルト
層７Ｂの補強コードを有機繊維からなる撚りコードで構
成するようにしている。このようにベルト層の１層に有
機繊維コードを使用することにより、トレッド部の剛性
を低減することができるので、路面からの衝撃を車両に
伝え難くし、良好な実車乗心地性を確保することができ
る。

【００１３】本発明において、上記２番ベルト層７Ｂの
補強コードに用いられる有機繊維としては、アラミド繊
維やＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾー
ル）繊維等を好ましく例示できる。また、上記のように
ベルト層７Ａの補強コードにスチールコードを使用する
場合、トレッドセンター部における下記式で示されるベ
ルト剛性係数Ｋを５．８〜１０．６ mm²/50mm に設定す
るのがよい。

【００１４】Ｋ＝ｄ²×ｎ×Ｅｄ：スチールコードを構成するスチール素線径（ｍｍ）ｎ：スチールコード１本当たりのスチール素線数（本）Ｅ：エンド数（単位幅当たりのスチールコード打ち込み
本数（本/50mm ））ベルト剛性係数Ｋが５．８ mm²/50mm 未満では、トレッ
ド部の剛性低下が大きくなり、操縦安定性、荷重耐久
性、高速耐久性が低下する。逆にベルト剛性係数Ｋが１
０．６ mm²/50mm 超では、トレッド部の剛性が高くなり
過ぎる。好ましくは、ベルト剛性係数Ｋを７．５〜９．
５ mm²/50mm とするのがよく、これによって実車乗心地
性と操縦安定性とをよりよくバランスさせることができ
る。ベルト剛性係数Ｋを７．５ mm²/50mm より小さくす
る場合には、ベルト層７の外周側にベルトカバー層を配
置してベルト層７を補強するのが好ましい。

【００１５】ベルト剛性係数Ｋを５．８〜１０．６ mm²
/50mm とするための具体的な手法としては、例えば、
(a)従来の２＋２構造のスチールコードを１×２又は１
×３構造のスチールコードにするか、或いは単線スパイ
ラルコードの使用により、スチールコードの素線数を減
らす方法、(b)スチールコードの単位幅当たりの打ち込
み本数（エンド数）を減らす方法、(c)スチールコード
の素線径を小さくする方法等を好ましく例示できる。

【００１６】上記実施形態では、１番ベルト層７Ａの補
強コードをスチールコードから構成したが、本発明は、
全てのベルト層７Ａ，７Ｂの補強コードを共に有機繊維
からなる撚りコードから構成するようにしてもよく、少
なくとも１層のベルト層の補強コードを有機繊維からな
る撚りコードにすればよい。上記のようにスチールコー
ドと有機繊維コードをそれぞれ使用したベルト層７Ａ，
７Ｂを用いる場合、上述したように１番ベルト層７Ａの
補強コードにスチールコード、２番ベルト層７Ｂの補強
コードに有機繊維コードを採用するのが、製造を容易に
する上で好ましいが、逆であっても差し支えない。

【００１７】本発明において、上記ビードフィラー６の
高さＨとしては、タイヤ断面高さＳＨの２０〜４０％に
するのが好ましい。これによって、ビードフィラー高さ
Ｈを従来よりも低くし（従来では５０％程度）、サイド
ウォール部３におけるビード部２側の剛性を従来よりも
低下させ、路面からの衝撃を伝え難くすることができ
る。ビードフィラー高さＨがタイヤ断面高さＳＨの２０
％未満では、高さが低すぎるため、操縦安定性が低下す
る。望ましくは、２５〜３５％にするのがよく、これに
よって実車乗心地性と操縦安定性とをよりよくバランス
させることができる。

【００１８】また、本発明では、カーカス層４の折り返
し高さＴＵＨをタイヤ断面高さＳＨの２０〜５０％にす
るのが好ましい。このように折り返し高さＴＵＨを従来
よりも低く（従来は６０％程度）することによっても、
サイドウォール部３のビード部側剛性を従来よりも低下
させ、路面からの衝撃を伝え難くすることができる。折
り返し高さＴＵＨが２０％未満では、低すぎて操縦安定
性が低下する。望ましくは、実車乗心地性と操縦安定性
とをよりよくバランスさせるため、２５〜４５％にする
のがよい。この折り返し高さＴＵＨを低くしたカーカス
層４は、上記ビードフィラー高さＨを低くしたビードフ
ィラー６と組み合わせて用いることがより好ましい。

【００１９】なお、ここで言うビードフィラー高さＨ、
カーカス層４の折り返し高さＴＵＨ、及びタイヤ断面高
さＳＨとは、それぞれリム径相当位置Ｒからの高さ（タ
イヤ径方向長さ）である。また、タイヤ断面高さＳＨ
は、リム径相当位置ＲからセンターラインＣＬ上におけ
るトレッド部１の表面１ａまでのタイヤ径方向長さであ
る。

【００２０】本発明は、上記実施形態において、カーカ
ス層４を１層設けた例を示したが、それに限定されず、
複数層配置したものであってもよい。また、上記ベルト
層７も２層に限定されず、それ以上設けたものであって
もよく、その場合、１層のベルト層の補強コードをスチ
ールコードにし、残りのベルト層の補強コードを有機繊
維からなる撚りコードで構成することが好ましい。

【００２１】本発明は、特に高性能な乗用車用空気入り
ラジアルタイヤに好適に用いることができる。

【００２２】

【実施例】

(1) タイヤサイズ２２５／５０ＶＲ１６、カーカス層２
層、ベルト層２層、ナイロンベルトカバー層１層及びナ
イロンベルトエッジカバー層１層を配置した空気入りラ
ジアルタイヤにおいて、表１〜７に示す内容のカーカス
構造及びベルト構造を有する本発明タイヤ（実施例１〜
３５）と比較タイヤ（比較例１〜３）、及び従来タイヤ
（従来例）をそれぞれ作製した。

【００２３】表１は、カーカス層のアクリル繊維コード
の中間伸度を上述した範囲（２．０〜３．５％）で順次
変化させると共に、ビードフィラー高さＨと折り返し高
さＴＨＵをそれぞれ好ましい範囲にした実施例である。
表２，３は、カーカス層の補強コードの条件を同じに
し、ベルト層の構造を変えた実施例である。

【００２４】表４は、カーカス層の補強コードの条件を
同じにし、ベルト層の構造を変えると共に、ビードフィ
ラー高さＨをタイヤ断面高さＳＨの２０〜４０％にした
実施例である。表５は、カーカス層の補強コードの条件
を同じにし、ベルト層の構造を変えると共に、折り返し
高さＴＨＵをタイヤ断面高さＳＨの２０〜５０％にした
実施例である。

【００２５】表６は、カーカス層の補強コードの条件を
同じにし、ベルト層の構造を変えると共に、ビードフィ
ラー高さＨと折り返し高さＴＨＵをそれぞれ好ましい範
囲内で変えた実施例である。表７は、ベルト層の構造を
同じにし、カーカス層のアクリル繊維コードの引張強
度、或いは中間伸度を上述した範囲外にした比較例と、
カーカス層の補強コードにレーヨン繊維コードを用いた
従来例である。

【００２６】これら各試験タイヤを以下に示す測定条件
により、高速耐久性、荷重耐久性、操縦安定性、実車乗
心地性、及びタイヤ重量の評価試験を行ったところ、表
１〜７に示す結果を得た。高速耐久性ドラム表面が平滑な鋼製でかつ直径が１７０７ｍｍであ
るドラム試験機を用い、周辺温度を３８±３℃に制御
し、リムサイズ７．５ＪＪ−１６、試験内圧２２０ｋＰ
ａ、速度８１ｋｍ／ｈの条件にて、ＪＡＴＭＡで規定さ
れた空気圧条件に対応する荷重の８８％で１２０分間な
らし走行し、次いで３時間以上放冷した後に試験空気圧
に再調整して本走行を開始する。

【００２７】本走行は、１２１ｋｍ／ｈの速度より開始
し、３０分走行毎に速度を８ｋｍ／ｈずつ段階的に上昇
させ、故障が発生するまで走行する。各試験タイヤに故
障が発生するまでの距離を、従来タイヤの故障発生距離
を１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、
高速耐久性が優れている。荷重耐久性ドラム表面が平滑な鋼製でかつ直径が１７０７ｍｍのド
ラム試験機を用い、周辺温度を３８±３℃に制御し、リ
ムサイズ７．５ＪＪ−１６、試験内圧１８０ｋＰａ、速
度８１ｋｍ／ｈの条件にて，ＪＡＴＭＡで規定された最
大荷重の８５％で４時間、次いで最大荷重の９０％で６
時間、次いで最大荷重で２４時間走行する。ここで一旦
走行を停止し、外観に異常がなければ、更に最大荷重の
１１５％で４時間、次いで最大荷重の１３０％で２時間
走行する。このとき外観または内部に異常が生じた場合
は不合格（×）、生じなかった場合は合格（○）とす
る。

【００２８】合格の場合は、更に最大荷重の１３０％で
２時間走行し、次いで最大荷重の１４５％で４時間、次
いで最大荷重の１６０％で４時間走行する。このとき外
観または内部に故障が生じなかった場合には合格（◎）
とする。操縦安定性７．５ＪＪ×１６のリムに内圧２１０ｋＰａで組み込ん
だ各試験タイヤを排気量３．０リッターのＦＲ乗用車に
装着し、訓練された５名のドライバーにてテストコース
を走行してフィーリング評価する。その結果を、以下の
判定基準をもとに５点法で採点し、最高点と最低点を除
いた３名の平均点で表す。

【００２９】判定基準５：すばらしい、４：優れる、３．５：やや優れる、
３：基準同等、２．５：やや劣る（実用下限）、２：劣
る、１：大きく劣る。実車乗り心地性７．５ＪＪ×１６のリムに内圧２１０ｋＰａで組み込ん
だ各試験タイヤを排気量３．０リッターのＦＲ乗用車に
装着し、訓練された５名のドライバーにてテストコース
を走行してフィーリング評価する。その結果を、以下の
判定基準をもとに５点法で採点し、最高点と最低点を除
いた３名の平均点で表す。

【００３０】判定基準５：すばらしい、４：優れる、３．５：やや優れる、
３：基準同等、２．５：やや劣る（実用下限）、２：劣
る、１：大きく劣る。タイヤ重量各試験タイヤの重量を測定器により測定した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】

【表７】

【００３８】表１〜７から、カーカス層の補強コードを
上述した高強度のアクリル系繊維コードから構成し、少
なくとも１層のベルト層の補強コードを有機繊維コード
から構成した本発明タイヤは、高速耐久性、荷重耐久
性、操縦安定性、実車乗心地性に優れ、かつタイヤ重量
も低減していることが判る。 (2) タイヤサイズ及びタイヤ構成を上記と同じにし空気
入りラジアルタイヤにおいて、表８のようにベルト剛性
係数Ｋを変えた試験タイヤ１，２と、ビードフィラー高
さＨとカーカス層の折り返し高さＴＵＨをタイヤ断面高
さＳＨの２０％より小さくした試験タイヤ３，４とをそ
れぞれ作製した。

【００３９】これら各試験タイヤを上記と同じ測定条件
により、高速耐久性、荷重耐久性、操縦安定性、実車乗
心地性、及びタイヤ重量の評価試験を行ったところ、表
８に示す結果を得た。

【００４０】

【表８】

【００４１】表８から、ベルト剛性係数Ｋが高くなり過
ぎると乗心地性が悪化し、逆に低くなり過ぎると操縦安
定性が低下することが判る。また、ビードフィラー高さ
Ｈとカーカス層の折り返し高さＴＵＨが低くなり過ぎて
も操縦安定性が悪化することが判る。

【００４２】

【発明の効果】上述したように本発明は、引張強度が５
ｇ／ｄ以上で２．２５ｇ／ｄ負荷時の中間伸度が２．０
〜３．５％の高強度アクリル系繊維コードをカーカス層
の補強コードに使用する一方、少なくとも１層のベルト
層の補強コードを有機繊維からなる撚りコードで構成す
るため、荷重耐久性、操縦安定性、実車乗心地性、及び
高速耐久性に優れると共に、タイヤの軽量化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す
タイヤ子午線半断面図である。

【符号の説明】

１トレッド部２ビード部３サイドウォール部４カーカス層５ビードコア６ビードフィラー７ベルト層７Ａ１番ベルト層７Ｂ２番ベルト層ＣＬタイヤセンタ
ーライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ６０Ｃ 9/20 Ｂ６０Ｃ 9/20 ＦＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右一対のビード部間にカーカス層を装
架して該カーカス層の両端部をビードコア及びビードフ
ィラーの廻りに折り返し、トレッド部のカーカス層外周
側に複数のベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤ
において、前記カーカス層の補強コードを引張強度５ｇ／ｄ以上、
２．２５ｇ／ｄ負荷時の中間伸度２．０〜３．５％のア
クリル系繊維コードから構成し、かつ前記ベルト層の
内、少なくとも１層のベルト層の補強コードを有機繊維
からなる撚りコードで構成した空気入りラジアルタイ
ヤ。
【請求項２】前記ベルト層の内、１層のベルト層の補
強コードをスチールコードから構成する一方、残りのベ
ルト層の補強コードを有機繊維からなる撚りコードで構
成し、かつ前記スチールコードを有するベルト層のトレ
ッドセンター部における下記式で示されるベルト剛性係
数Ｋを５．８〜１０．６ mm²/50mm とした請求項１記載
の空気入りラジアルタイヤ。Ｋ＝ｄ²×ｎ×Ｅｄ：スチールコードを構成するスチール素線径（ｍｍ）ｎ：スチールコード１本当たりのスチール素線数（本）Ｅ：エンド数（単位幅当たりのスチールコード打ち込み
本数（本/50mm ））
【請求項３】前記複数のベルト層の補強コードを全て
有機繊維からなる撚りコードで構成した請求項１記載の
空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】前記ビードフィラーの高さＨをタイヤ断
面高さＳＨの２０〜４０％にした請求項１，２または３
記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】前記カーカス層の折り返し高さＴＵＨを
タイヤ断面高さＳＨの２０〜５０％にした請求項１，
２，３または４記載の空気入りラジアルタイヤ。