JP2001039108A

JP2001039108A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2001039108A
Application number: JP11213935A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Miyazaki; 眞一宮崎; Takeshi Ota; 武太田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量化を達成しながら、操縦安定性、乗り心
地性、及び耐久性をバランスよく向上できる。【解決手段】カーカス６の外側に、金属製のベルトコ
ード１０をタイヤ周方向に対して１５〜３０度の角度で
配列した２枚のベルトプライ７ａ、７ｂからなるベルト
層７を具える。前記ベルトコード１０は、直径Ｄが０．
４〜０．５０ｍｍの断面円形の１本のモノフィラメント
を螺旋状又は波形状に型付けした変形モノフィラメント
コード１０Ａからなる。型付けのピッチＰは１４．０ｍ
ｍ以上かつ型付けの高さＨは前記ピッチＰの０．００２
〜０．０２倍とする。ベルトコード１０の曲げ剛性Ｍ
（単位：ｇ・ｃｍ）と、コード打ち込み数Ｎ（単位：
本）と、ベルトプライ間におけるベルトコードの中心線
間の距離Ｌ（単位：ｃｍ）の積で定義するベルト剛性指
数ＢＭの値を１００〜３００とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト層に所定の
サイズおよび型付け仕様のモノフィラメントコードを用
いかつベルト剛性指数を特定することにより、操縦安定
性、乗り心地性、及び耐久性をバランスよく高めながら
軽量化を達成した空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤのベルトコード
として、従来から細いスチールフィラメントの複数本を
互いに撚り合わせた、所謂マルチフィラメントコードが
広く使用されている。

【０００３】これに対して、近年、ベルトコードをスチ
ールの１本のモノフィラメントで形成することが提案さ
れている。このモノフィラメントコードは、製造時の撚
合わせ行程が不要であるなど安価であり、しかも曲げ剛
性が高くベルト剛性を維持しつつ従来のマルチフィラメ
ントコードに較べてスチール量を低く抑えることができ
るため、軽量化やコストダウンに大きなメリットがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モノフ
ィラメントコードは、長手方向に対する伸びが少なく柔
軟性に劣るためコード折れが生じやすく耐久性に問題が
ある。しかも曲げ剛性が高く、エンベロープ特性を損ね
るなど乗り心地性を低下させる反面、タイヤ軸方向に対
する横剛性に劣りコーナリングフォースを不十分とする
など操縦安定性を損ねる傾向となる。従って、モノフィ
ラメントコードをベルトコードとして用いたタイヤを実
用化することはきわめて困難なものであった。

【０００５】そこで本発明は、ベルトコードとして所定
サイズのモノフィラメントに所定仕様の型付けを施した
変形モノフィラメントコードを用いかつベルト剛性指数
を特定することを基本として、軽量化を達成しながら、
操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバランスよく向
上しうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願の請求項１の本発明は、トレッド部からサイド
ウオール部をへてビード部のビードコアに至るカーカス
と、前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配され
るベルト層とを有する空気入りラジアルタイヤであっ
て、前記ベルト層は、金属製のベルトコードをタイヤ周
方向に対して１５〜３０度の角度で配列した２枚のベル
トプライからなりかつベルトコードをベルトプライ間で
交差させるとともに、前記ベルトコードは、直径Ｄが
０．４０〜０．５０ｍｍの断面円形の１本のモノフィラ
メントをその長手方向中心線を基準として螺旋状又は波
形状に繰り返して型付けした変形モノフィラメントコー
ドからなり、かつ前記型付けの長手方向のピッチＰを１
４．０ｍｍ以上かつ型付けの高さＨを前記ピッチＰの
０．００２〜０．０２倍とする一方、前記ベルトコード
１本当たりの曲げ剛性Ｍ（単位：ｇ・ｃｍ）と、ベルト
プライの５ｃｍ巾当たりのコード打ち込み数Ｎ（単位：
本）と、ベルトプライ間におけるベルトコードの前記中
心線間の距離Ｌ（単位：ｃｍ）の積で定義するベルト剛
性指数ＢＭの値を１００〜３００としたことを特徴とし
ている。

【０００７】また請求項２の発明では、前記ベルトコー
ドは、破断強度が３３００Ｎ／mm²以上であることを特
徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りラジ
アルタイヤ１（以下タイヤ１という）が、乗用車用ラジ
アルタイヤである場合の断面図を例示している。

【０００９】図において、タイヤ１は、トレッド部２
と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウ
オール部３と、各サイドウオール部３の内方端に位置す
るビード部４とを具えている。又タイヤ１には、前記ビ
ード部４、４間にカーカス６が架け渡されるとともに、
このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方
にはベルト層７が周方向に巻装される。

【００１０】前記カーカス６は、トレッド部２からサイ
ドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至る
本体部６Ａと、その両端に連なりビードコア５の周りで
折り返される折返し部６Ｂとを具える。又本体部６Ａと
折返し部６Ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外
側に先細状にのびる硬質のゴムからなるビードエーペッ
クスゴム８が配され、ビード部４からサイドウォール部
３にかけて補強している。

【００１１】また前記カーカス６は、カーカスコードを
タイヤ周方向に対して７５゜〜９０゜の角度で配列した
１枚以上、本例では２枚のカーカスプライ６ａ、６ｂか
ら形成され、カーカスコードとしては、ナイロン、レー
ヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなどの有機繊維
材料からなる複数のフィラメントを撚合わせた所謂テキ
スタイルコードが好適に採用できる。なおカーカスコー
ドとしては、複数のスチールフィラメントを撚合わせた
マルチフィラメントコードも用いうる。

【００１２】次に、前記ベルト層７は、金属製のベルト
コード１０をタイヤ周方向に対して１５〜３０度の角度
で配列した２枚のベルトプライ７ａ、７ｂからなり、各
ベルトプライ７ａ、７ｂは、ベルトコード１０がプライ
間で互いに交差する向きに重置している。

【００１３】そして、前記ベルトコード１０は、図２、
３に略示するように、断面円形の１本のモノフィラメン
トを、その長手方向中心線Ｊを基準として螺旋状又は波
形状に繰り返して型付けした変形モノフィラメントコー
ド１０Ａから形成される。なお本例では、螺旋状に型付
けした場合を例示している。

【００１４】また前記変形モノフィラメントコード１０
Ａは、直径Ｄが０．４０〜０．５０ｍｍであって、しか
も前記型付けの長手方向のピッチＰを１４．０ｍｍ以上
かつ型付けの高さＨを前記ピッチＰの０．００２〜０．
０２倍としている。

【００１５】このように、前記変形モノフィラメントコ
ード１０Ａは、従来のマルチフィラメントコードにおけ
るフィラメントの直径が０．２５ｍｍ程度であるのに対
して極めて大ではあるが、マルチフィラメントコードの
通常のコード直径が０．６７mm² 程度であるのに対し
て、その８０％以下程度とコンパクトに形成される。従
って、軽量化やコストダウンなどのメリットを活かしな
がら、ベルト層７の面内剛性を高め、十分なコーナリン
グパワーを確保して操縦安定性を高めうる。

【００１６】また、変形モノフィラメントコード１０Ａ
は、前記型付けが施されるため、必要な伸び特性が付与
され、タイヤ半径方向に対して柔軟となるなど、ベルト
層７の面外剛性が低く抑えられ、エンベロープ特性が高
まるなど乗り心地性が改善される。しかも前記型付けに
よって、コードに作用する圧縮歪みに対してしなやかに
対応でき、コード折れが効果的に抑制される。

【００１７】ここで、前記直径Ｄが０．４０ｍｍ未満で
は、ベルトコード１０として必要な剛性が不足しコーナ
リングパワーが過小となるなど操縦安定性の確保が難し
くなる。また直径Ｄが０．５０ｍｍを越えると、コード
が太くなりすぎて残留応力が上昇するなどコード耐久性
を著しく低下させるとともに、コード剛性が過大とな
り、乗り心地性を確保するために大きい加工量の型付け
が必要となるなど、これに起因する新たな弊害も発生す
る。なお大きい加工量の型付けに起因する弊害として
は、タイヤ走行時のコード変形が大となり、コードの耐
久性が悪化したり、加工の際フィラメントに与えるダメ
ージが大きくなってコード自体の強度や疲労性を低下し
たり、さらにはベルトプライ７ａ、７ｂ間相互において
ベルトコード１０、１０間に著しい近接を招き、ゴム剥
離やコード間の擦れが生じるなどがあり、何れもタイヤ
の耐久性低下の原因となる。

【００１８】なお前記型付けにおいて、長手方向の前記
ピッチＰが１４ｍｍ未満では、タイヤ走行時のコード変
形が大きくなりコードの耐久性が悪化する。また型付け
の高さＨが０．０２×Ｐより大では、本願の如く太いモ
ノフィラメントを使用する場合、このモノフィラメント
に与えるダメージが大きくなりすぎ、コードの強度や耐
疲労性の低下を招く一方、図２の如く、ベルトプライ７
ａ、７ｂ間において、ベルトコード１０の長手方向中心
線Ｊ、Ｊ間の距離Ｌが同じ場合にも、コード間のゴムゲ
ージ厚ｔが減じるため、ゴム剥離やコード間擦れが発生
しやすくなる。また、逆に前記型付けの高さＨが０．０
０２×Ｐ未満の時、およびピッチＰが５０ｍｍを越えた
時には、型付けによる前記効果が見込めなくなってしま
う。

【００１９】さらに、本願では、操縦安定性と乗り心地
性との向上をバランスよく達成するために、前記ベルト
コード１０の１本当たりの曲げ剛性Ｍ（単位：ｇ・ｃ
ｍ）と、ベルトプライの５ｃｍ巾当たりのコード打ち込
み数Ｎ（単位：本）と、ベルトプライ７ａ、７ｂ間にお
ける前記長手方向中心線Ｊ、Ｊ間の距離Ｌ（単位：ｃ
ｍ）の積Ｍ×Ｎ×Ｌで定義するベルト剛性指数ＢＭの値
を１００〜３００の範囲に規制している。このベルト剛
性指数ＢＭが１００未満では、ベルト層７として必要な
剛性が確保されず、逆に３００を越えるとベルト剛性が
高すぎ乗り心地性を悪化してしまう。

【００２０】また、本例では、この変形モノフィラメン
トコード１０Ａをベルトコード１０として採用し、必要
なタイヤ強度（プランジャー強度）を確保するために、
破断強度が３３００Ｎ／mm² 以上のものを使用してい
る。

【００２１】次に、前記ベルトコード１０として、図
４、５に略示するように、モノフィラメントを、波形状
に繰り返して型付けした変形モノフィラメントコード１
０Ｂを使用することができる。この時、波形状の型付け
は、ベルトプライの巾方向に形成される。これにより、
タイヤ軸方向に対しては、実質的にベルトコード１０の
打ち込み本数を増加したのと同様に、変形しにくくなる
などベルト層７の面内剛性が面外剛性に対して相対的に
向上できる。その結果、乗り心地性を確保しつつ操縦安
定性をバランス良く高めることができる。この場合に
も、前記変形モノフィラメントコード１０Ａと同様の理
由により、変形モノフィラメントコード１０Ｂにおけ
る、型付けの長手方向のピッチＰは１４．０ｍｍ以上、
かつ型付けの高さＨは前記ピッチＰの０．００２〜０．
０２倍であり、しかもベルト剛性指数ＢＭは１００〜３
００であることが必要である。

【００２２】なおタイヤ１には、ベルト層７の外側に、
そのリフティングを防止し高速耐久性を高めるバンド層
（図示せず）を配することができる。このバンド層は、
例えばナイロンのテキスタイルコードをタイヤ周方向に
対して０〜５゜の角度で螺旋状に巻回した所謂エンドレ
ス状のバンドプライからなり、ベルト層７の少なくとも
外端部を被覆する。

【００２３】

【実施例】図１の構造をなすタイヤサイズ１７５／７０
Ｒ１３のタイヤを、表１、２に示す仕様により試作し、
各試供タイヤのタイヤ重量、耐久性、操縦安定性、乗り
心地性、およびタイヤ強度（プランジャー強度）をテス
トし、その結果を表１、２に示している。

【００２４】（１）タイヤ重量タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例を１００とす
る指数で表示している。指数は小さい方が軽量である。

【００２５】（２）耐久性試供タイヤをリム（５Ｊ×１３）、内圧（２００ｋＰ
ａ）にて乗用車（２０００ｃｃ）の全輪に装着し、直径
１４ｍの円を二つ合わせた８の字コースを５００回繰り
返して８の字旋回した後、タイヤを解体しベルトコード
の切断箇所を数えその数を従来例を１００とする指数で
表示している。指数は小さい方が切断箇所が少なく良好
である。

【００２６】（３）操縦安定性前記乗用車を用いてタイヤテストコースのドライアスフ
ァルト路を走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ
等に関する特性をドライバーの官能評価により１０点法
で評価した。数値が大きいほど、操縦安定性に優れてい
る。

【００２７】（４）乗り心地前記乗用車を用いて、ドライアスファルト路の段差路、
ベルジャソ路（石畳の路面）、ビッツマン路（小石を敷
き詰めた路面）等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダ
ンピングに関してドライバーの官能評価を行い、１０点
法で評価した。数値が大きいほど、乗り心地性に優れて
いる。

【００２８】（５）タイヤ強度（プランジャー強度）試供タイヤをリム（５Ｊ×１３）、内圧（２００ｋＰ
ａ）にて、ＪＩＳＤ４２３０に準じたプランジャー破壊
試験を行った。そのときの破壊エネルギーを測定し、従
来例を１００とした指数で比較した。指数値が大なほど
優れている。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】表の如く、実施例のタイヤは、軽量化を達
成しながら、操縦安定性、乗り心地性、及び耐久性を向
上しうるのが確認できる。

【００３２】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、ベルトコードとし
て所定サイズのモノフィラメントに所定仕様の型付けを
施した変形モノフィラメントコードを用いかつベルト剛
性指数を特定しているため、軽量化を達成しながら、操
縦安定性、乗り心地性、及び耐久性をバランスよく向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】そのベルト層を拡大して示す断面図である。

【図３】ベルトコードの型付け状態および断面を示す線
図である。

【図４】ベルト層の他の例を示す断面図である。

【図５】そのベルト層に用いるベルトコードの型付け状
態および断面を示す線図である。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層７ａ、７ｂベルトプライ１０ベルトコード１０Ａ、１０Ｂ変形モノフィラメントコード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウオール部をへてビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、前記トレッド部
の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層とを有す
る空気入りラジアルタイヤであって、前記ベルト層は、金属製のベルトコードをタイヤ周方向
に対して１５〜３０度の角度で配列した２枚のベルトプ
ライからなりかつベルトコードをベルトプライ間で交差
させるとともに、前記ベルトコードは、直径Ｄが０．４０〜０．５０ｍｍ
の断面円形の１本のモノフィラメントをその長手方向中
心線を基準として螺旋状又は波形状に繰り返して型付け
した変形モノフィラメントコードからなり、かつ前記型
付けの長手方向のピッチＰを１４．０ｍｍ以上かつ型付
けの高さＨを前記ピッチＰの０．００２〜０．０２倍と
する一方、前記ベルトコード１本当たりの曲げ剛性Ｍ（単位：ｇ・
ｃｍ）と、ベルトプライの５ｃｍ巾当たりのコード打ち
込み数Ｎ（単位：本）と、ベルトプライ間におけるベル
トコードの前記中心線間の距離Ｌ（単位：ｃｍ）の積で
定義するベルト剛性指数ＢＭの値を１００〜３００とし
たことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】前記ベルトコードは、破断強度が３３００
Ｎ／mm² 以上であることを特徴とする請求項１記載の空
気入りラジアルタイヤ。