JPS5853603B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスチールケーブルベルト層をベルト補強層とし
て有するラジアル又はセミラジアルタイヤからなる空気
入りタイヤの改良に関するものである。

スチールケーブルベルト層をベルト補強層とする従来の
空気入りラジアル又はセミラジアルタイヤは、少なくと
も２枚のスチールケーブルベルト層が積層されている。

この理由はベルト補強層のコードがタイヤ周方向に対し
斜めとなるように配置され、しかもスチールケーブルコ
ードの剛性が一般の右機繊維コードよりも太きいため、
ベルト層が１枚だけであると片方への捩れが生じてタイ
ヤのユニフオミテイを維持できなくなるからで、これを
防止するためコード方向が周方向を挾んで反対方向にな
ったもう１枚のスチールケーブルベルト層を積層する必
要があるからである。

このスケールケーブルベルト層を有する空気入りタイヤ
は、ナイロンやポリエステルなどの通常の繊維コードベ
ルト層だけからの空気入りタイヤに比べて耐摩耗性や操
縦性に優れているが、曲げ剛性が大きく且つ質量の大き
なスチールケーブルコード層を少なくとも２枚も設けて
いるため、曲げ剛性の増加により乗心地を悪くすると共
に、高速走行時には想像を絶する大きな遠心力が発生し
てベルト層の両端末部をせり上がらせ、ゴム層からの剥
離現象を発生して破壊に至らしめやすくなる。

また、踏面にカット傷を受けると、そのカット傷から浸
入した水分によりスチールケーブルベルト層が発錆し、
早期にその補強効果を損なってしまう問題もある。

そこで第１図に示す如く、スチールケーブルベルト補強
層４，５の両側端末部をそれぞれナイロンコードベルト
補強層６によって補強する手段が提案されているが、こ
の手段では必ずしも高速性能が十分でないばかりでなく
、踏面中央部付近にカットを受けた場合、前述した従来
のスチールケーブルベルト補強層のみの場合同様水分に
よりやはり錆が発生して補強効果は著しく損なわれてし
まう。

また別の手段として、第２図に示す如く、スチールケー
ブルベルト補強層４，５の上面全体を２枚のレーヨンコ
ード補強層７，８によって全幅にわたって補強する手段
が提案され、上述のものと比較して可成り良好な高速性
能が得られたものの、やはり踏面からのカットあるいは
カット成長に対するレーヨンコード自体の抵抗力は不充
分で、必ずしも良好な発錆防止対策とはならないばかり
でなく、例えば湿度９５係のようにぬれた状態では、か
えって水分を２５係以上も含有してしまい、その結果徐
々にスチールコードを錆に至らしめる。

しかもこの手段は上述の如く、２層のスチールケーブル
ベルト補強層４及び５が存在する上にさらに２層のレー
ヨンコードベルト補強層Ｔ及び８を追加することになり
重量がアップするのは勿論大きくコストを上昇せしめる
ことになり、望ましくない。

本発明の目的は上述のようなスチールケーブルベルト補
強層を有するラジアルまたはセミラジアルタイヤにおけ
る問題を解消し、芳香族ポリアミドコードベルト補強層
の巧みな利用によりベルト補強層全体の計量化を図り、
乗心地を改善すると共に、タイヤの耐久性と高速性能を
向上させ、さらにカット傷から浸入する水による発錆の
問題を解消するようにした空気入りタイヤを提供せんと
することにある。

上記目的を達する本発明の空気入タイヤは、ベルト補強
層がカーカス側に配置した両端を折りたたまない１層だ
けのスチールケーブルベルト補強層と、該スチールケー
ブルベルト補強層の踏面側に積層配置され、そのスケー
ルケーブルベルト補強層の両端部を包み込むことなく両
端部を内側へ折りたたんだ芳香族ポリアミドコードベル
ト補強層とから構成され、前記芳香族ポリアミドコード
ベルト補強層は両端部折りたたみ後の金山Ｂが前記スチ
ールケーブルベルト補強層の巾より大きく前記踏面の申
入の１００−１１０１％で、かつ折りたたんだ折り曲げ
部の巾が前記金山Ｂの２７．５〜３５係であり、さらに
前記折り曲げ部内側の各端部が、前記踏面の周方向に沿
って設けた複数本の主溝のうち両外側の最初と次の内側
とのそれぞれ２本の上溝間にあって、かつ最初の主溝か
らの離間位置が前記２本の主溝間距離の２５〜７５係で
あるようにしたラジアルまたはセミラジアルタイヤであ
ることを特徴とするものである。

本発明は、ベルト補強層として従来少なくとも２枚必要
としていたスチールケーブルベルト補強層を１枚だけに
し、これに積層していた他のスチールケーブルベルト補
強層に代えて強度やヤングモジュラスが一般の有機繊維
よりも大きな芳香族ポリアミドコードのベルト補強層を
利用するようにしている。

しかも、その芳香族ポリアミドコードベルト補強層は単
にそのまま積層してもスチールケーブルベルト補強層と
同等には機能しえないため、下側のスチールケーブルベ
ルト補強層よりも幅広にしたベルト層を使用し、しかも
下記のような特殊の構造と配置とを有するようにしてい
る。

即ちスチールケーブルベルト補強層と機能的に置換可能
とするため、上記幅広の芳香族ポリアミドコードベルト
補強層を、その両端部を下側の１層のスチールケーブル
ベルト補強層の両端部を包み込むことなく内側へ折りた
たんだ構造にし、かつ折りたたみ後の金山Ｂが上記スチ
ールケーブルベルト補強層の巾より大きく、かつトレッ
ド部の踏面中Ａの１００〜１１０１％となるようにする
のであり、しかも折りたたんだ折り曲げ部の巾が上記金
山Ｂの２７．５〜３５係となるようにするのである。

さらに重要なことは、折り曲げ部の内側の各端部が、踏
面の周方向に沿って設けた複数本の主溝のうち両外側の
最初と次の内側とのそれぞれ２本の主溝間に位置するこ
とであり、しかも最初の主溝からの距離が前記２本の主
溝間距離の２５〜７５俤離れた位置であるようにするこ
とである。

上述した１枚だけのスチールケーブルベルト補強層はカ
ーカス側に配置し、その上に上記構造の芳香族ポリアミ
ドコードベルト補強層を積層配置する。

このときの芳香族ポリアミドコードベルト補強層は好ま
しくは１枚だけにするのがよい。

上記構成のベルト補強層は剛性及び質量の大きなスチー
ルケーブルベルト補強層が１層だけになっているため、
２層以上のスチールケーブルベルト補強層を設けている
従来の空気入りタイヤに比べて曲げ剛性が小さくなって
乗心地が良好となり、かつ軽量化されることにより高速
走行時に発生する遠心力が小さくなり、遠心力による影
響が軽減される。

しかも詳細を後述するようにタイヤの耐久性や高速性能
を向上させることができる。

また、踏面にできたカットからの水分がスチールケーブ
ルベルト層まで達しにくくなるため、発錆による損傷も
なくなる。

以下本発明を実施例により図面を参照しつつ説明する。

第３図及び第５図に示す本発明の空気入りタイヤは、図
示の如く、一対のビード部１，１と、対のサイドウオー
ル部２，２と、該サイドウオール部２，２に連結され内
部にベルト補強層Ｅを配置したトレッド部Ｔからなるラ
ジアルタイヤあるいはセミラジアルタイヤである。

ベルト補強層Ｅはカーカス３側にスチールケーブルベル
ト補強層４を１枚だけ配置し、その踏面Ｔａ側に芳香族
ポリアミドコードベルト補強層９を積層して構成されて
いる。

芳香族ポリアミドコードベルト補強層９はその両端部が
内側へ折りたたまれ、その折り曲げ部９ｃは上記スチー
ルケーブルベルト補強層４の両端部を包み込むことなく
補強層９の本体側に密着させである。

芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の折りたたみ後
の金山Ｂはスチールケーブルベルト補強層４の幅より大
きく、全体を覆うようになっており、かつ踏面Ｔａの小
人の１００〜１ｔｏ％となるようにしである。

また折り曲げ部９ｃの巾Ｃ１，Ｃ２は上記金山Ｂの２７
．５〜３５係であり、さらに端部９ｅの位置は、トレッ
ド部Ｔの踏面Ｔａに設けた周方向の複数の主溝のうち最
外側の最初の主溝１０と次の内側の主溝１１との間に位
置している。

この端部９ｅの位置は主溝１０の中心から測定してＤｌ
、Ｄ２の距離であり、主溝１０．１１間の距離Ｅ１．
Ｅ２の２５〜７５係離れた位置になっている。

１２は最外側のリブである。

上記主溝は図に示す実施例のように４本の場合は、最外
側と次の内側との主溝１ｏ、ｉｉ間の距離は踏面Ｔａの
小人の２０％程度であるが、３本溝の場合には巾Ａの２
５俤程度になる。

このような主溝を６本以上とすることは、上記折り曲げ
部９ｃの端部９ｃの配置位置を制限してしまうので好ま
しくなく、５本以下にすることが望ましい。

また主溝がジグザグ状である場合は、ジグザグの中央部
から測定した平均距離を以って上述のＥｌ。

Ｅ２とするようにする。

第４図に示すものは上述した本発明の他の実施例である
。

本実施例は、図示の如く、前記芳香族ポリアミドコード
ベルト補強層９の両端折り曲げ部９ｃを、スチールケー
ブルベルト補強層４側にそれぞれ折り曲げ、その各端部
９ｅを、踏面Ｔａに配置されている非対称な溝１０及び
１１の略中央部に位置せしめた例であり、他の構成は前
述した第１実施例と同様であるから、ここでの詳細な説
明は略省する。

本発明に用いるベルト補強層の最適構造としては、前記
芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の巾Ｂは、前記
トレッド部Ｔの踏面Ｔａの巾Ａの１０５％にしてあり、
また前記左右両側の折り曲げ部９ｃの巾Ｃ０とＣ２は、
補強層９の巾Ｂの３０係としである。

つづいて第６図〜第８図を参照しつつ本発明の試験結果
について説明する。

第６図は本発明によるベルト補強層の構成にしたがって
カーカス側にスチールケーブルベルト補強層を配し、踏
面側に両端部を折曲げた芳香族ポリアミドコードベルト
補強層を配したものと、従来タイヤの構成にしたがい２
枚ともスチールケーブルベルト補強層とし、そのうち踏
面側の補強層の両端部を内側へ折曲げるようにしたもの
について、それぞれＢ／Ａが９０％から５係おきに異な
るようにしたタイヤを試作しく折曲げ巾Ｃ１゜Ｃ２は補
強層の巾Ｂに対しそれぞれ３０％に固定した。

）、ドラム耐久テストを実施した結果を、ベルト巾ヲパ
ラメータにプロットした図である。

（従来のタイヤのべ／ｌｚ ト巾は踏面側のベルト巾を
基準とした。

）第６図中、黒丸印は前者によるタイヤによるものを、
また白抜丸印は後者によるタイヤによるものをプロット
したものである。

試験条件は、１９５／７０ＨＲＩ４のタイヤを、速度８
０ ｋｎ／ ｈ ｒ、空気圧２．１に９／Ｃｌ７Ｌ、初
期荷重５２５Ｋｇとし、５時間４００１ｃｍ走行毎に１
００に９ずつ荷重をステップアップし、破壊まで走行さ
せ、タイヤの耐久性を比較評価するドラム試験である。

その結果本発明構造の芳香族ポリアミドコードベルト補
強層中Ｂは、踏面中Ａの１００−１１０係で最大値を有
し、かつ従来タイヤより極めて良好な耐久性を示すこと
が確認された。

これは芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の両側を
折り曲げであるため、応力が集中するスチールケーブル
ベルト補強層４の端部４ａに前記補強層９の切断破面が
存在せず、充分にコードゴムと接着している上に芳香族
ポリアミドコードベルト補強層９のヤング率はスチール
ケーブルベルト補強層４に比較して極めて小さいことも
手伝って、芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の巾
Ｂは踏面中Ａの１００〜１１０１％まで広げることが可
能となり、良好な耐久性を維持できる。

第７図は本発明の実施例タイヤの芳香族ポリアミドコー
ドベルト補強層９の折り曲げ巾Ｃ１，Ｃ２を補強層の巾
Ｂに対して２０１％から４０１％まで２．５％おきに変
化させ（Ｂ／Ａはそれぞれ１０５多に固定した。

）ドラム高速試験を実施した結果であって点線は従来タ
イヤのレベルを示す。

試験条件はｌ ９５／７０ＨＲＩ ４のタイヤを荷重５
４０ゆ、空気圧２．１ Ｋ９ ／ｃｒ／ｉ速度３０分毎
に８ｔａｎ ／ ｈ ｒずつステップアップし、破壊ま
で走行させるタイヤの高速性を比較評価するドラム試験
である。

その結果本発明の芳香族ポリアミドコードベルト補強層
の折り曲げ巾Ｃ１，Ｃ２は芳香族ポリアミドコードベル
ト補強層９の巾Ｂの２７．５ ％〜３５％（更に好まし
くは３０〜３２．５％）で最大値を有しかつ従来タイヤ
より極めて良好な高速性を有することが確認された。

これは従来のベルト折り曲げ構造はスチールケーブルベ
ルト補強層を基礎においているために踏面Ｔａの中央部
へスチールケーブルベルト補強層の折り曲げ端部が近づ
くと、その端末に応力集中を起こしてしまうため、ベル
ト補強層中の２０１％程度にとどめる必要があった。

しかしながら本発明はスチールケーブルベルト補強層４
と芳香族ポリアミドコードベルト補強層９が各１層ずつ
であるために芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の
折り曲げ部９ｃの巾Ｃ，、Ｃ２が芳香族ポリアミドコー
ドベルト補強層９の巾Ｂの２０％以下ではベルト補強層
全体のタガ効果が不充分で踏面周方向最外側溝より必ず
内側に入れてかつ２７．５％以上の巾を確保しない限り
、高速走行中タイヤの最も外側のリブが遠心力により動
きが大きくなり早期に破壊してしまう。

また一方で折り曲げ巾Ｃ１，Ｃ２を芳香族ポリアミドコ
ードベルト補強層９の巾Ｂの３５．１ ％を起えるまで
広げた場合は、内側溝１１の底に近づくため、あるいは
芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の折り曲げ端部
９ｅ同士が近づくため、互に干渉しあい早期に破壊して
しまい好ましくないことを発見した。

さらに、本発明者は上記折り曲げ部９ｃの巾だけでなく
、その端部９ｅと主溝１ｏ、ｉｉとの位置関係も大きな
応力集中の要因となることを発見し、これらをバランス
よく配在させることによりその応力集中を解消した。

即ち、上記折り曲げ部９ｃの端部９ｅの位置を、踏面Ｔ
ａにおける最外側の主溝１０を越えて次の内側の主溝１
１までの間に置き、かつ主溝１０から離れる距離が両生
溝１０．１１間の距離の２５〜７５俤になるようにした
ことにより、第８図に示すように良好な高速性能と耐久
性とを得ることができるようになった。

第８図は第１図と同じドラム試験を本発明構造のタイヤ
で、芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の巾Ｂを踏
面Ｔａの巾Ａの１０５％、桁り曲げ巾Ｃ１とＣ２を前記
補強層９の巾Ｂの３０条に固定して、溝の無いタイヤを
試作し、ＤＩ／ＥｌとＤ２／Ｅ２をｏ−１ｏｏ％まで２
５俤おきに溝をつけ加えて実施した結果のグラフであっ
て点線は従来タイヤのレベルを示す。

上述した第６．７．８図の結果から明らかであるように
、芳香族ポリアミドコードベルト補強層９とスチールケ
ーブルベルト補強層４の配置、芳香族ポリアミドコード
ベルト補強層９の巾Ｂと折り曲げ巾Ｃ１，Ｃ２と共に、
芳香族ポリアミドコードベルト補強層９の端部９ｅとの
溝の配置関係も極めて重要な因しでありこれらの最適配
置をもってして初めて著しいタイヤ性能の向上が確保で
きるのである。

上述のように構成した本発明の空気入りタイヤは、スチ
ールケーブルベルト補強層が１層のみであり、これに芳
香族ポリアミドコードベルト補強層を併用する構成であ
るため、従来のスチールケブルベルト補強層を少なくと
も２層設けるものに比べてベルト補強層全体の曲げ剛性
が小さくなり、そのため乗心地の代用特性値である突起
乗越し時の反力を約５俤も小さくして乗心地を良好にす
る。

また、質量の大きなスチールケーブルベルト補強層が少
なくなった分だけ軽量化し、高速走行時に発生する遠心
力を小さくすることができ、その上、下側のスチールケ
ーブルベルト補強層を覆う芳香族ポリアミドケーブルベ
ルト補強層を上述の特定した構造及び配置にしたため、
スチールケーブルベルト補強層の両端末部の剥離現象を
効果的に抑制し、耐久性や高速性能を向上する、また、
踏面からのカットあるいは小さなカットが踏面の繰り返
し変形によって成長しても、前述の如く前記従来のナイ
ロンに比較して数倍強度が大きい芳香族ポリアミドコー
ドベルト補強層を踏面側に介在したから、カットがスチ
ールケーブルベルト層までは達し難いばかりでなく、特
に重要なスチールケーブルベルト補強層の端部部分は、
芳香族ポリアミドコードベルト補強層の左右折り曲げ部
によって、２重に保護され、極めて良好な防錆効果を発
揮することができる。

また湿度９５饅のようにぬれた状態でも、前記芳香族ポ
リアミドコードベルト補強層の水分含有率は、８悌以下
で、従来のレーヨン等と比較して、わずか１重４程度で
あってスチールケーブルベルト補強層は錆が発生しにく
い。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来のラジアルタイヤの断
面図、第３図〜第５図は本発明の実施例を示すもので第
３図は第１実施例の断面図、第４図は第２実施例の断面
図、第５図は本発明要部を示す断面である。 また第６図は、本発明タイヤと従来タイヤとのドラム耐
久性試験結果を示す図、第１図は本発明タイヤと従来タ
イヤとの室内高速性試験結果を示す図、第８図は第１図
に示すものと同じ試験で、溝装置と芳香族ポリアミドコ
ードベルト補強層の折り曲げ端との配置関係をパラメー
ターにとって試験した結果を示す図である。 Ｅ・・・・・・ベルト補強層、Ｔ・・・・・・トレッド
部、３・・・・・・カーカス、４・・・・・・スチール
ケーブルベルト補強層、９・・・・・・芳香族ポリアミ
ドコードベルト補強層、Ｔａ・・・・・・踏面、Ａ・・
・・・・踏面の巾、Ｂ・・・・・・芳香族ポリアミドコ
ードベルト補強層の巾、Ｃ１，Ｃ２芳香族ポリアミドコ
ードベルト補強層の折り曲げ部の巾、１０・・・・・・
外側の溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベルト補強層がカーカス側に配置した両端を折りた
   たまない１層だけのスチールケーブルベルト補強層と、
   該スチールケーブルベルト補強層の踏面側に積層配置さ
   れ、そのスチールケーブルベルト補強層の両端部を包み
   込むことなく両端部を内側に折りたたんだ芳香族ポリア
   ミドコードベルト補強層とから構成され、前記芳香族ポ
   リアミドコードベルト補強層は両端部折りたたみ後の金
   山Ｂが前記スチールケーブルベルト補強層の巾より大き
   く前記踏面の申入の１００〜１１０％で、かつ折りたた
   んだ折り曲げ部の巾が前記金山Ｂの２７．５〜３５多で
   あり、さらに前記折り曲げ部内側の各端部が、前記踏面
   の周方向に沿って設けた複数本の主溝のうち両外側の最
   初と次の内側とのそれぞれ２本の主溝間にあって、かつ
   最初の主溝からの離間位置が前記２本の主溝間距離の２
   ５〜７５係であるようにしたラジアルまたはセミラジア
   ルタイヤであることを特徴とする空気入りタイヤ。