JP3884866B2 - 乗用車用空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車用空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、荷重耐久性を従来と同等レベル以上確保しながら操縦安定性の改善を図るようにした乗用車用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、ビードコアの周りに折り返されたカーカス層両端部に隣接して補強層を配設することにより、高荷重負荷走行時や高速走行時の耐久性、操縦安定性を向上するようにしている。
【０００３】
上記のような補強層として、例えば、スチールコードを配列した補強層を用いる提案がある。しかし、このようにスチールコードを使用した補強層では、操縦安定性を更に改善するため、その外周端をタイヤ断面高さの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させると、高荷重負荷走行時にその外周端が剥離故障を起こし易くなり、荷重耐久性が悪化するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、荷重耐久性を従来レベル以上に維持しながら操縦安定性を一層高めることが可能な乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の乗用車用空気入りタイヤは、ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設けると共に、それら補強層の外周端及び内周端をそれぞれずらして配置し、かつその外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させ、内側の補強層の外周端を外側の補強層のそれよりもタイヤ外径側に位置させる一方、外側の補強層の内周端を内側の補強層のそれよりもタイヤ内径側に位置させたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の乗用車用空気入りタイヤは、ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間にスチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とその外側の芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とを、その補強コードが交差するように設け、それら補強層の外周端及び内周端をそれぞれずらして配置すると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるように配置し、その両補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたことを特徴とする。
【０００７】
上記のように本発明は、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層をカーカス層の両端部側間に配置することにより、該補強層をタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させても、スチールコードを配列したような硬い補強層ではないため、高荷重負荷走行時にその外周端が容易にゴムと剥離する剥離故障を招くことがない。そのため、荷重耐久性を悪化させないばかりか、その改善を行うことができる。
【０００８】
また、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設け、その外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させることにより、サイドウォール部の曲げ剛性を高い範囲にわたって高めることができ、それによって、操縦安定性を一層改善することが可能になる。
【０００９】
その上、それら補強層の外周端と内周端を共にずらすようにしているため、２層の補強層の端末一致による大きな段差に応力集中が起こるのを回避することができるので、補強層の端末剥離を容易に招くことがない。
また、２層配置したカーカス層の内、内側のカーカス層両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方で、外側のカーカス層両端部をタイヤ外側から内側に巻き下げる構造にすることで、内側のカーカス層両端部を外側のカーカス層でカバーし、２層共にタイヤ内側から外側に巻き上げた構造のように、カーカス層のエッジがカバーさせれずにタイヤ外側に位置することがないので、高速走行時のスタンティングウェーブ現象によりカーカス層両端部とサイドウォール部のゴムとの間で生じる大きな剪断力によって、カーカス層端部がサイドウォール部のゴムから剥離しようとするのを効果的に抑えることができる。
【００１０】
一方、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した上記２層の補強層に代えて、タイヤ外側から内側に巻き下げた外側のカーカス層両端部とタイヤ内側から外側に巻き上げた内側のカーカス層両端部との間に、タイヤ内側にスチールコードからなる補強コードを配列した１層の補強層を配置し、その外側に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した１層の補強層を配置すると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるようにずらして配置し、内側のスチールコード補強層の外周端を外側のカーカス層と外側の補強層の２層で保護するようにしたので、スチールコード補強層を用いた場合であっても、それらの補強層をタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させ、高荷重負荷走行してもその外周端が容易にゴムと剥離することがなく、従来と同等レベルの荷重耐久性を得ることができる。
【００１１】
また、両補強層をその補強コードが交差するように設け、その両補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたので、サイドウォール部の曲げ剛性を広い範囲にわたって大きくすることができ、操縦安定性を一層向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の乗用車用空気入り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に連接してタイヤ外径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が設けられている。
【００１３】
タイヤの内側には、左右のビード部２間にわたってナイロンコードやレーヨンコード等のテキスタイルコードをタイヤ径方向に配列した２層のカーカス層４Ａ，４Ｂが配置されている。左右のビード部２にはビードコア５がそれぞれ埋設され、そのビードコア５の外周にはビードフィラー６が配設されている。
カーカス層外周側のトレッド部１には複数のベルト層７が埋設され、そのベルト層７上には、ベルト層７を全面にわたって保護するベルトカバー層８が設けられている。ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１４】
本発明では、上記のような構成の空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層４Ａの両端部４ａが、ビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられ、サイドウォール部３に沿ってその中央部までタイヤ外径側に延在している。
外周側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂは、内周側のカーカス層両端部４ａの外側でビードコア５の周りにタイヤ外側から内側に巻き下げられ、そのエッジ４b'がビードコア５の内端側でかつタイヤ内側まで延在している。
【００１５】
ビードフィラー６のタイヤ外側で上記内周側及び外周側のカーカス層両端部４ａ，４ｂの間には、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した２層の補強層９Ａ，９Ｂが介設されている。この環状に形成される補強層９Ａ，９Ｂは、タイヤ周方向に対し傾斜して配列された補強コードが交差するように設けられている。
【００１６】
補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1は、ビードフィラー６の外周端６ａを越えてタイヤ外径側に延在する一方、内周側のカーカス層両端部４ａのエッジ４a'よりもタイヤ内径側で、ビードヒールａからトレッド部表面頂部までのタイヤ径方向長さであるタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在するようになっている（補強層の高さｈ＝０．４５〜０．６５Ｈ）。
【００１７】
また、補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1及び内周端９a2，９b2は、共にずらして配置され、図１，２では、内側の補強層９Ａの外周端９a1が外側の補強層９Ｂの外周端９b1よりもタイヤ外径側に位置する一方、外側の補強層９Ｂの内周端９b2は内側の補強層９Ａの内周端９a2よりもタイヤ内径側に位置している。
【００１８】
このように本発明は、スチールコードを配列した硬い補強層ではなく、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層をカーカス層４Ａ，４Ｂの両端部４ａ，４ｂ間に用いることにより、該補強層をタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させても、高荷重負荷走行時にその外周端が容易に剥離故障を起こすことがなく、荷重耐久性を低下させないばかりか、その改善も図ることができる。
【００１９】
また、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層９Ａ，９Ｂを、その補強コードが交差するように設けると共に、その外周端９a1，９b1をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたので、サイドウォール部３の曲げ剛性を従来よりも広い範囲にわたって高めることができ、それによって操縦安定性を更に高くすることができる。
【００２０】
しかも、それら補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1及び内周端９a2，９b2をずらして配置しているので、２層の補強層９Ａ，９Ｂの端末が一致したような大きな段差によって起こる応力の集中を回避し、補強層９Ａ，９Ｂの端末剥離を抑制することができる。
【００２１】
また、２層配置したカーカス層４Ａ，４Ｂの内、内側のカーカス層４Ａの両端部４ａをビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に巻き上げ、外側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂをタイヤ外側から内側に巻き下げる、所謂１ー１ＰＬ（プライロック）構造にすることにより、内側のカーカス層４Ａの両端部４ａをカーカス層４Ｂで保護し、２層共にタイヤ内側から外側に巻き上げた所謂２ー０ＰＬ（プライロック）構造のように、カーカス層のエッジが保護されることなくタイヤ外側に位置することがないので、高速走行時のスタンティングウェーブ現象によりカーカス層端部とサイドウォール部３のゴムとの間で剪断力が作用しても、該カーカス層端部がサイドウォール部３のゴムから剥離する剥離故障が容易に発生することがない。
【００２２】
上記補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1がタイヤ断面高さＨの４５％よりも低いと、操縦安定性を改善することが困難になり、逆に６５％を越えると、外周端９a1，９b1における歪み変形が大きくなり、剥離故障を招き易くなる。
本発明では、上記補強層９Ａ，９Ｂの補強コードの傾斜角度θとしては、タイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にすることができる。傾斜角度θが４０°以下であっても６５°以上になっても、補強効果が小さく、操縦安定性を改善することが難しくなる。
【００２３】
外側の補強層９Ｂの内周端９b2の位置としては、側面視においてビードコア５の外周端５ａ近傍に位置させるのがよく、また、内側の補強層９Ａの外周端９a1の位置は、ビードフィラー６の外周端６ａからタイヤ外径側に８〜１５mmの範囲に位置させることができる。
【００２４】
図３は、本発明の他の例を示し、上述した芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層９Ａ，９Ｂに代えて、スチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層１０Ａと、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層１０Ｂとをその補強コードが交差するように配置したものである。
【００２５】
スチールコードからなる補強コードを配列した補強層１０Ａがタイヤ内側となり、その外側に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層１０Ｂを配置した構成になっている。
その外側の補強層１０Ｂの外周端１０b1は、内側のスチールコードを配した補強層１０Ａの外周端１０a1を越えてタイヤ外径側に延在し、補強層１０Ａ，１０Ｂの外周端１０a1，１０b1の位置をずれるようにしている。補強層１０Ａ，１０Ｂの内周端１０a2，１０b2は、内側の補強層１０Ａの内周端１０a2の方がタイヤ内径側に位置し、端末をずれるようにしている。
【００２６】
このように補強層をスチールコードからなる補強コードを配列した補強層１０Ａと芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層１０Ｂとから構成しても、それらをタイヤ外側から内側に巻き下げた外側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂとタイヤ内側から外側に巻き上げた内側のカーカス層４Ａの両端部との間で、しかも、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層１０Ｂの外周端１０b1をスチールコード補強層１０Ａの外周端１０a1よりもタイヤ外径側にずらして配置することにより、スチールコード補強層１０Ａの外周端１０a1を外側のカーカス層４Ｂと外側の補強層１０Ｂの２層で二重に保護するようにしたので、スチールコードの補強コードを配列した補強層１０Ａを共に用い、それらの補強層１０Ａ，１０Ｂをタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させ、高荷重負荷走行しても、その外周端が容易にゴムと剥離することがなく、従来と同等レベルの荷重耐久性を確保することができる。
【００２７】
また、両補強層１０Ａ，１０Ｂをその補強コードが交差するように設け、その両補強層１０Ａ，１０Ｂの外周端１０a1，１０b1をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたので、サイドウォール部の曲げ剛性を従来よりも広い範囲にわたって大きくすることができ、操縦安定性を一層改善することができる。
【００２８】
上記補強層１０Ａの補強コードの傾斜角度αとしては、タイヤ周方向に対し１０°＜α＜３０°にすることができる。傾斜角度αが１０°以下であると、曲げ剛性が小さすぎるため、補強効果が低減し、操縦安定性の改善効果を得ることができない。逆に３０°以上になると、曲げ剛性が高くなりすぎるため、カーカス層との剛性差を大きくなり、高荷重負荷走行時にカーカスコードの切断故障が発生する。補強層１０Ｂの補強コードの傾斜角度θとしては、上述と同様にすることができる。
【００２９】
補強層１０Ｂの内周端１０b2よりもタイヤ内径側となるスチールコード配列の補強層１０Ａの内周端１０a2の位置としては、側面視においてビードコア５の外周端５ａ近傍に位置させるのがよく、また、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層１０Ｂの外周端１０b1は、ビードフィラー６の外周端６ａからタイヤ外径側に８〜１５mmの範囲に位置させることができる。
【００３０】
【実施例】
実施例１
タイヤサイズを２２５／４５ＺＲ１７（前輪用）、２４５／４０ＺＲ１７（後輪用）で共通にし、図１に示す構成の乗用車用空気入りタイヤにおいて、図２のように芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層を２層配置し、その外周端の位置（高さｈ）をタイヤ断面高さＨに対して表１のように変えた本発明タイヤ１〜３とその比較タイヤ１，２、図３のようにスチールコードの補強コードを有する補強層と芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層とを配置し、その外周端の位置（高さｈ）をタイヤ断面高さＨに対して表１のように変えた本発明タイヤ４〜６とその比較タイヤ３，４、及びスチールコードを配列した補強層を１層配置した従来タイヤとをそれぞれ作製した。なお、芳香族ポリアミド繊維として、ケブラーを使用した。
【００３１】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、操縦安定性及び荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ１７×７1/2-JJ（前輪）と１７×８1/2-JJ（後輪）のリムに装着し、２８０HPを越える車両に取付け、ドライ時のテストコースにおいて、パネラーによるフィーリングテストを実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。
荷重耐久性
【００３２】
２２５／４５ＺＲ１７を代表とし、試験タイヤをドラム径１７０７mmのドラム試験機に取り付け、ＪＩＳ−Ｄ４２３０，ＪＡＴＭＡイヤーブック（１９９８年度版）を準用し、内圧２００ｋＰａ，荷重６２０ｋｇを常用荷重とし、荷重耐久性試験終了後、荷重を２０％／5hr 毎ステップアップし、タイヤが破壊するまで試験を続行した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、荷重耐久性に優れている。
【００３３】
【表１】
【００３４】
表１から明らかなように、本発明タイヤは、荷重耐久性を従来タイヤと同レベル以上に確保しながら、操縦安定性を改善することができるのが判る。上記指数値は１０５以上であることが好ましい。
実施例２
タイヤサイズを上記と同様にし、図２の補強層の芳香族ポリアミド繊維（ケブラー）からなる補強コードの傾斜角度θを表２のように変えた試験タイヤ１〜３と、図３の補強層のスチールコードの傾斜角度αを表２のように変えた試験タイヤ４〜６、及び図３の補強層の芳香族ポリアミド繊維の傾斜角度θを表２のように変えた試験タイヤ７〜９とをそれぞれ作製した。
【００３５】
試験タイヤ１〜３の補強層高さｈは０．５２Ｈ、試験タイヤ４〜６の補強層高さｈは０．４５Ｈ、試験タイヤ７〜９の補強層高さｈは０．４８Ｈである。また、試験タイヤ１〜３は傾斜角度θが逆向きで共に同じ角度、試験タイヤ４〜６の傾斜角度θは５０°で一定、試験タイヤ７〜９の傾斜角度αは２０°で一定である。
【００３６】
これら各試験タイヤを上述と同様にして操縦安定性と荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００３７】
【表２】
【００３８】
表２から、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した２層の補強層を用いた本発明タイヤにおいて、該補強層の補強コードの傾斜角度θをタイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にするのがよいことが判る。
【００３９】
また、スチールコードからなる補強コードを配列した補強層と芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層を用いた本発明タイヤにおいて、スチールコード補強層の補強コードの傾斜角度αをタイヤ周方向に対し１０°＜α＜３０°、芳香族ポリアミド繊維補強層の補強コードの傾斜角度θをタイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にするのがよいことが判る。
実施例３
【００４０】
タイヤサイズを上記と同様にし、図１に示す構成の乗用車用空気入りタイヤにおいて、図２のように芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層を２層配置した本発明タイヤ７と、カーカス層両端部を共にタイヤ内側から外側に巻き上げ、その両端部間に本発明タイヤ７と同じ補強層を配置した比較タイヤ５とをそれぞれ作製した。
【００４１】
これら各試験タイヤを上記と同様にして荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表３に示す結果を得た。なお、表３では、比較タイヤ５を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、荷重耐久性が優れている。
【００４２】
【表３】
【００４３】
表３から、内周側のカーカス層両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を内周側のカーカス層両端部の外側でビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げた本発明タイヤは、カーカス層両端部を共にタイヤ内側から外側に巻き上げたものよりも荷重耐久性が大幅に優れていることが判る。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように本発明は、ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設けると共に、それら補強層の外周端及び内周端をずらして配置し、かつその外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させる、或いは、上記２層の補強層に代えて、スチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とその外側の芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とを、その補強コードが交差するように設けると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるようにずらして配置することにより、荷重耐久性を従来レベル以上に維持しながら操縦安定性を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面説明図である。
【図２】図１の要部断面説明図である。
【図３】本発明の乗用車用空気入りタイヤに用いられる補強層の他の例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
２ ビード部 ４Ａ，４Ｂ カーカス層
４ａ，４ｂ 端部 ４a' エッジ
５ ビードコア ５ａ 外周端
６ ビードフィラー ６ａ 外周端
９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ 補強層
９a1，９b1，１０a1，１０b1 外周端
９a2，９b2，１０a2，１０b2 内周端
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車用空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、荷重耐久性を従来と同等レベル以上確保しながら操縦安定性の改善を図るようにした乗用車用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、ビードコアの周りに折り返されたカーカス層両端部に隣接して補強層を配設することにより、高荷重負荷走行時や高速走行時の耐久性、操縦安定性を向上するようにしている。
【０００３】
上記のような補強層として、例えば、スチールコードを配列した補強層を用いる提案がある。しかし、このようにスチールコードを使用した補強層では、操縦安定性を更に改善するため、その外周端をタイヤ断面高さの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させると、高荷重負荷走行時にその外周端が剥離故障を起こし易くなり、荷重耐久性が悪化するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、荷重耐久性を従来レベル以上に維持しながら操縦安定性を一層高めることが可能な乗用車用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の乗用車用空気入りタイヤは、ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設けると共に、それら補強層の外周端及び内周端をそれぞれずらして配置し、かつその外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させ、内側の補強層の外周端を外側の補強層のそれよりもタイヤ外径側に位置させる一方、外側の補強層の内周端を内側の補強層のそれよりもタイヤ内径側に位置させたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の他の乗用車用空気入りタイヤは、ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間にスチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とその外側の芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とを、その補強コードが交差するように設け、それら補強層の外周端及び内周端をそれぞれずらして配置すると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるように配置し、その両補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたことを特徴とする。
【０００７】
上記のように本発明は、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層をカーカス層の両端部側間に配置することにより、該補強層をタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させても、スチールコードを配列したような硬い補強層ではないため、高荷重負荷走行時にその外周端が容易にゴムと剥離する剥離故障を招くことがない。そのため、荷重耐久性を悪化させないばかりか、その改善を行うことができる。
【０００８】
また、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設け、その外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させることにより、サイドウォール部の曲げ剛性を高い範囲にわたって高めることができ、それによって、操縦安定性を一層改善することが可能になる。
【０００９】
その上、それら補強層の外周端と内周端を共にずらすようにしているため、２層の補強層の端末一致による大きな段差に応力集中が起こるのを回避することができるので、補強層の端末剥離を容易に招くことがない。
また、２層配置したカーカス層の内、内側のカーカス層両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方で、外側のカーカス層両端部をタイヤ外側から内側に巻き下げる構造にすることで、内側のカーカス層両端部を外側のカーカス層でカバーし、２層共にタイヤ内側から外側に巻き上げた構造のように、カーカス層のエッジがカバーさせれずにタイヤ外側に位置することがないので、高速走行時のスタンティングウェーブ現象によりカーカス層両端部とサイドウォール部のゴムとの間で生じる大きな剪断力によって、カーカス層端部がサイドウォール部のゴムから剥離しようとするのを効果的に抑えることができる。
【００１０】
一方、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した上記２層の補強層に代えて、タイヤ外側から内側に巻き下げた外側のカーカス層両端部とタイヤ内側から外側に巻き上げた内側のカーカス層両端部との間に、タイヤ内側にスチールコードからなる補強コードを配列した１層の補強層を配置し、その外側に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した１層の補強層を配置すると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるようにずらして配置し、内側のスチールコード補強層の外周端を外側のカーカス層と外側の補強層の２層で保護するようにしたので、スチールコード補強層を用いた場合であっても、それらの補強層をタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させ、高荷重負荷走行してもその外周端が容易にゴムと剥離することがなく、従来と同等レベルの荷重耐久性を得ることができる。
【００１１】
また、両補強層をその補強コードが交差するように設け、その両補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたので、サイドウォール部の曲げ剛性を広い範囲にわたって大きくすることができ、操縦安定性を一層向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の乗用車用空気入り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に連接してタイヤ外径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が設けられている。
【００１３】
タイヤの内側には、左右のビード部２間にわたってナイロンコードやレーヨンコード等のテキスタイルコードをタイヤ径方向に配列した２層のカーカス層４Ａ，４Ｂが配置されている。左右のビード部２にはビードコア５がそれぞれ埋設され、そのビードコア５の外周にはビードフィラー６が配設されている。
カーカス層外周側のトレッド部１には複数のベルト層７が埋設され、そのベルト層７上には、ベルト層７を全面にわたって保護するベルトカバー層８が設けられている。ＣＬはタイヤセンターラインである。
【００１４】
本発明では、上記のような構成の空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層４Ａの両端部４ａが、ビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられ、サイドウォール部３に沿ってその中央部までタイヤ外径側に延在している。
外周側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂは、内周側のカーカス層両端部４ａの外側でビードコア５の周りにタイヤ外側から内側に巻き下げられ、そのエッジ４b'がビードコア５の内端側でかつタイヤ内側まで延在している。
【００１５】
ビードフィラー６のタイヤ外側で上記内周側及び外周側のカーカス層両端部４ａ，４ｂの間には、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した２層の補強層９Ａ，９Ｂが介設されている。この環状に形成される補強層９Ａ，９Ｂは、タイヤ周方向に対し傾斜して配列された補強コードが交差するように設けられている。
【００１６】
補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1は、ビードフィラー６の外周端６ａを越えてタイヤ外径側に延在する一方、内周側のカーカス層両端部４ａのエッジ４a'よりもタイヤ内径側で、ビードヒールａからトレッド部表面頂部までのタイヤ径方向長さであるタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在するようになっている（補強層の高さｈ＝０．４５〜０．６５Ｈ）。
【００１７】
また、補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1及び内周端９a2，９b2は、共にずらして配置され、図１，２では、内側の補強層９Ａの外周端９a1が外側の補強層９Ｂの外周端９b1よりもタイヤ外径側に位置する一方、外側の補強層９Ｂの内周端９b2は内側の補強層９Ａの内周端９a2よりもタイヤ内径側に位置している。
【００１８】
このように本発明は、スチールコードを配列した硬い補強層ではなく、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層をカーカス層４Ａ，４Ｂの両端部４ａ，４ｂ間に用いることにより、該補強層をタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させても、高荷重負荷走行時にその外周端が容易に剥離故障を起こすことがなく、荷重耐久性を低下させないばかりか、その改善も図ることができる。
【００１９】
また、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層９Ａ，９Ｂを、その補強コードが交差するように設けると共に、その外周端９a1，９b1をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたので、サイドウォール部３の曲げ剛性を従来よりも広い範囲にわたって高めることができ、それによって操縦安定性を更に高くすることができる。
【００２０】
しかも、それら補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1及び内周端９a2，９b2をずらして配置しているので、２層の補強層９Ａ，９Ｂの端末が一致したような大きな段差によって起こる応力の集中を回避し、補強層９Ａ，９Ｂの端末剥離を抑制することができる。
【００２１】
また、２層配置したカーカス層４Ａ，４Ｂの内、内側のカーカス層４Ａの両端部４ａをビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に巻き上げ、外側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂをタイヤ外側から内側に巻き下げる、所謂１ー１ＰＬ（プライロック）構造にすることにより、内側のカーカス層４Ａの両端部４ａをカーカス層４Ｂで保護し、２層共にタイヤ内側から外側に巻き上げた所謂２ー０ＰＬ（プライロック）構造のように、カーカス層のエッジが保護されることなくタイヤ外側に位置することがないので、高速走行時のスタンティングウェーブ現象によりカーカス層端部とサイドウォール部３のゴムとの間で剪断力が作用しても、該カーカス層端部がサイドウォール部３のゴムから剥離する剥離故障が容易に発生することがない。
【００２２】
上記補強層９Ａ，９Ｂの外周端９a1，９b1がタイヤ断面高さＨの４５％よりも低いと、操縦安定性を改善することが困難になり、逆に６５％を越えると、外周端９a1，９b1における歪み変形が大きくなり、剥離故障を招き易くなる。
本発明では、上記補強層９Ａ，９Ｂの補強コードの傾斜角度θとしては、タイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にすることができる。傾斜角度θが４０°以下であっても６５°以上になっても、補強効果が小さく、操縦安定性を改善することが難しくなる。
【００２３】
外側の補強層９Ｂの内周端９b2の位置としては、側面視においてビードコア５の外周端５ａ近傍に位置させるのがよく、また、内側の補強層９Ａの外周端９a1の位置は、ビードフィラー６の外周端６ａからタイヤ外径側に８〜１５mmの範囲に位置させることができる。
【００２４】
図３は、本発明の他の例を示し、上述した芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層９Ａ，９Ｂに代えて、スチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層１０Ａと、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層１０Ｂとをその補強コードが交差するように配置したものである。
【００２５】
スチールコードからなる補強コードを配列した補強層１０Ａがタイヤ内側となり、その外側に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層１０Ｂを配置した構成になっている。
その外側の補強層１０Ｂの外周端１０b1は、内側のスチールコードを配した補強層１０Ａの外周端１０a1を越えてタイヤ外径側に延在し、補強層１０Ａ，１０Ｂの外周端１０a1，１０b1の位置をずれるようにしている。補強層１０Ａ，１０Ｂの内周端１０a2，１０b2は、内側の補強層１０Ａの内周端１０a2の方がタイヤ内径側に位置し、端末をずれるようにしている。
【００２６】
このように補強層をスチールコードからなる補強コードを配列した補強層１０Ａと芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層１０Ｂとから構成しても、それらをタイヤ外側から内側に巻き下げた外側のカーカス層４Ｂの両端部４ｂとタイヤ内側から外側に巻き上げた内側のカーカス層４Ａの両端部との間で、しかも、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層１０Ｂの外周端１０b1をスチールコード補強層１０Ａの外周端１０a1よりもタイヤ外径側にずらして配置することにより、スチールコード補強層１０Ａの外周端１０a1を外側のカーカス層４Ｂと外側の補強層１０Ｂの２層で二重に保護するようにしたので、スチールコードの補強コードを配列した補強層１０Ａを共に用い、それらの補強層１０Ａ，１０Ｂをタイヤ断面高さＨの４５％を越えてタイヤ外径側に延在させ、高荷重負荷走行しても、その外周端が容易にゴムと剥離することがなく、従来と同等レベルの荷重耐久性を確保することができる。
【００２７】
また、両補強層１０Ａ，１０Ｂをその補強コードが交差するように設け、その両補強層１０Ａ，１０Ｂの外周端１０a1，１０b1をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させたので、サイドウォール部の曲げ剛性を従来よりも広い範囲にわたって大きくすることができ、操縦安定性を一層改善することができる。
【００２８】
上記補強層１０Ａの補強コードの傾斜角度αとしては、タイヤ周方向に対し１０°＜α＜３０°にすることができる。傾斜角度αが１０°以下であると、曲げ剛性が小さすぎるため、補強効果が低減し、操縦安定性の改善効果を得ることができない。逆に３０°以上になると、曲げ剛性が高くなりすぎるため、カーカス層との剛性差を大きくなり、高荷重負荷走行時にカーカスコードの切断故障が発生する。補強層１０Ｂの補強コードの傾斜角度θとしては、上述と同様にすることができる。
【００２９】
補強層１０Ｂの内周端１０b2よりもタイヤ内径側となるスチールコード配列の補強層１０Ａの内周端１０a2の位置としては、側面視においてビードコア５の外周端５ａ近傍に位置させるのがよく、また、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層１０Ｂの外周端１０b1は、ビードフィラー６の外周端６ａからタイヤ外径側に８〜１５mmの範囲に位置させることができる。
【００３０】
【実施例】
実施例１
タイヤサイズを２２５／４５ＺＲ１７（前輪用）、２４５／４０ＺＲ１７（後輪用）で共通にし、図１に示す構成の乗用車用空気入りタイヤにおいて、図２のように芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層を２層配置し、その外周端の位置（高さｈ）をタイヤ断面高さＨに対して表１のように変えた本発明タイヤ１〜３とその比較タイヤ１，２、図３のようにスチールコードの補強コードを有する補強層と芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層とを配置し、その外周端の位置（高さｈ）をタイヤ断面高さＨに対して表１のように変えた本発明タイヤ４〜６とその比較タイヤ３，４、及びスチールコードを配列した補強層を１層配置した従来タイヤとをそれぞれ作製した。なお、芳香族ポリアミド繊維として、ケブラーを使用した。
【００３１】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、操縦安定性及び荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ１７×７1/2-JJ（前輪）と１７×８1/2-JJ（後輪）のリムに装着し、２８０HPを越える車両に取付け、ドライ時のテストコースにおいて、パネラーによるフィーリングテストを実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。
荷重耐久性
【００３２】
２２５／４５ＺＲ１７を代表とし、試験タイヤをドラム径１７０７mmのドラム試験機に取り付け、ＪＩＳ−Ｄ４２３０，ＪＡＴＭＡイヤーブック（１９９８年度版）を準用し、内圧２００ｋＰａ，荷重６２０ｋｇを常用荷重とし、荷重耐久性試験終了後、荷重を２０％／5hr 毎ステップアップし、タイヤが破壊するまで試験を続行した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、荷重耐久性に優れている。
【００３３】
【表１】
表１から明らかなように、本発明タイヤは、荷重耐久性を従来タイヤと同レベル以上に確保しながら、操縦安定性を改善することができるのが判る。上記指数値は１０５以上であることが好ましい。
実施例２
タイヤサイズを上記と同様にし、図２の補強層の芳香族ポリアミド繊維（ケブラー）からなる補強コードの傾斜角度θを表２のように変えた試験タイヤ１〜３と、図３の補強層のスチールコードの傾斜角度αを表２のように変えた試験タイヤ４〜６、及び図３の補強層の芳香族ポリアミド繊維の傾斜角度θを表２のように変えた試験タイヤ７〜９とをそれぞれ作製した。
【００３５】
試験タイヤ１〜３の補強層高さｈは０．５２Ｈ、試験タイヤ４〜６の補強層高さｈは０．４５Ｈ、試験タイヤ７〜９の補強層高さｈは０．４８Ｈである。また、試験タイヤ１〜３は傾斜角度θが逆向きで共に同じ角度、試験タイヤ４〜６の傾斜角度θは５０°で一定、試験タイヤ７〜９の傾斜角度αは２０°で一定である。
【００３６】
これら各試験タイヤを上述と同様にして操縦安定性と荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００３７】
【表２】
表２から、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した２層の補強層を用いた本発明タイヤにおいて、該補強層の補強コードの傾斜角度θをタイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にするのがよいことが判る。
【００３９】
また、スチールコードからなる補強コードを配列した補強層と芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを配列した補強層を用いた本発明タイヤにおいて、スチールコード補強層の補強コードの傾斜角度αをタイヤ周方向に対し１０°＜α＜３０°、芳香族ポリアミド繊維補強層の補強コードの傾斜角度θをタイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にするのがよいことが判る。
実施例３
【００４０】
タイヤサイズを上記と同様にし、図１に示す構成の乗用車用空気入りタイヤにおいて、図２のように芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層を２層配置した本発明タイヤ７と、カーカス層両端部を共にタイヤ内側から外側に巻き上げ、その両端部間に本発明タイヤ７と同じ補強層を配置した比較タイヤ５とをそれぞれ作製した。
【００４１】
これら各試験タイヤを上記と同様にして荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表３に示す結果を得た。なお、表３では、比較タイヤ５を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、荷重耐久性が優れている。
【００４２】
【表３】
表３から、内周側のカーカス層両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を内周側のカーカス層両端部の外側でビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げた本発明タイヤは、カーカス層両端部を共にタイヤ内側から外側に巻き上げたものよりも荷重耐久性が大幅に優れていることが判る。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように本発明は、ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設けると共に、それら補強層の外周端及び内周端をずらして配置し、かつその外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させる、或いは、上記２層の補強層に代えて、スチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とその外側の芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とを、その補強コードが交差するように設けると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるようにずらして配置することにより、荷重耐久性を従来レベル以上に維持しながら操縦安定性を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗用車用空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面説明図である。
【図２】図１の要部断面説明図である。
【図３】本発明の乗用車用空気入りタイヤに用いられる補強層の他の例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
２ ビード部 ４Ａ，４Ｂ カーカス層
４ａ，４ｂ 端部 ４a' エッジ
５ ビードコア ５ａ 外周端
６ ビードフィラー ６ａ 外周端
９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ 補強層
９a1，９b1，１０a1，１０b1 外周端
９a2，９b2，１０a2，１０b2 内周端
Claims (8)
- ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、
内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間に芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した２層の補強層を、その補強コードが交差するように設けると共に、それら補強層の外周端及び内周端をそれぞれずらして配置し、かつその外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させ、内側の補強層の外周端を外側の補強層のそれよりもタイヤ外径側に位置させる一方、外側の補強層の内周端を内側の補強層のそれよりもタイヤ内径側に位置させた乗用車用空気入りタイヤ。 - 前記補強層の補強コードの傾斜角度θをタイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°にした請求項１記載の乗用車用空気入りタイヤ。
- 前記外側の補強層の内周端を前記ビードコアの外周端近傍に位置させる一方、前記内側の補強層の外周端を前記ビードコアの外周に設けられたビードフィラーの外周端からタイヤ外径側に８〜１５ mm の範囲に位置させた請求項１または２記載の乗用車用空気入りタイヤ。
- 前記２層の補強層の外周端を共に前記内周側のカーカス層両端部のエッジよりもタイヤ内径側に配置した請求項１乃至３のいずれかに記載の乗用車用空気入りタイヤ。
- ビードコアを埋設した左右のビード部間に２層のカーカス層を配置した乗用車用空気入りタイヤにおいて、
内周側のカーカス層両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げる一方、外周側のカーカス層両端部を前記内周側のカーカス層両端部の外側にして前記ビードコアの周りにタイヤ外側から内側に巻き下げ、前記内周側及び外周側のカーカス層両端部の間にスチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とその外側の芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した１層の補強層とを、その補強コードが交差するように設け、それら補強層の外周端及び内周端をそれぞれずらして配置すると共に、芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端をスチールコードからなる補強コードを有する補強層のそれよりもタイヤ外径側となるように配置し、その両補強層の外周端をタイヤ断面高さＨの４５〜６５％となる位置まで延在させた乗用車用空気入りタイヤ。 - 前記芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の補強コードの傾斜角度θをタイヤ周方向に対し４０°＜θ＜６５°、スチールコードからなる補強コードを有する補強層の補強コードの傾斜角度αをタイヤ周方向に対し１０°＜α＜３０°にした請求項５記載の乗用車用空気入りタイヤ。
- 前記スチールコードからなる補強コードを有する補強層の内周端を前記ビードコアの外周端近傍に位置させる一方、前記芳香族ポリアミド繊維からなる補強コードを有する補強層の外周端を前記ビードコアの外周に設けられたビードフィラーの外周端からタイヤ外径側に８〜１５ mm の範囲に位置させた請求項５または６記載の乗用車用空気入りタイヤ。
- 前記２層の補強層の外周端を共に前記内周側のカーカス層両端部のエッジよりもタイヤ内径側に配置した請求項５乃至７のいずれかに記載の乗用車用空気入りタイヤ。
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