JPS62157816A

JPS62157816A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPS62157816A
Application number: JP60297740A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Hanada; 亮治花田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1985-12-30
Filing date: 1985-12-30
Publication date: 1987-07-13
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH06443B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、タイヤビード廻りを改良して、ビード部耐久
性を損うことなくビード部剛性を向上させたラジアルタ
イヤに関する。

〔従来技術〕

近年、高速道路網の完備や乗用車の高性能化等に伴うタ
イヤ要求性能の高度化、多岐化はとどまるところを知ら
ない。

例えば、ＳＲタイヤよりもより高速走行可能なＨＲクイ
ヤ化、さらにはもっと高速走行可能なＶＲタイヤ化の要
求とか、より操縦安定性に優れる偏平タイヤの出現の要
求などが挙げられる。

ところが、車両側からみれば、タイヤハウスの関係から
従来どおりの偏平率で高速走行の可能なしかも操縦安定
性に優れるタイヤがほしいという要求もある。

そこで、従来、タイヤメーカーは、ビード部補強層と称
する有機繊維コードやスチールコードからなる補強シー
トをタイヤビード部に追加することにより種々の要求に
対する対処を試みた。しかし、車両側の要求がますます
強まってくると、このようなビード部構造ではその要求
に答えきれるものではない。例えば、繊維コードからな
る補強層をビードフィラーとカーカス層折り返し部との
間およびビードフィラーとカーカス層本体との間のそれ
ぞれに配置するビード部構造が提案されているが（特開
昭５４−３７０５号公報）、この場合、ビードフィラー
とカーカス層折り返し部との間の補強層には圧縮力が加
わるので、圧縮剛性の殆んどない繊維コードからなる補
強層ではビード部剛性を裔めることかできなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した事情にかんがみなされたものであっ
て、ビード部耐久性を損なうことなしにビード部剛性を
向上させたラジアルタイヤを提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、ビードワイヤの上にビードフィラ
ーが配置され、カーカス層が該ビードワイヤの廻りに前
記ビードフィラーを包み込むようにタイヤ内側からタイ
ヤ外側に折り返されたビード部を有するカーカスにおい
、（１）前記ビードフィラーとカーカス層の折り返し部
との間に圧縮弾性率２．　ＯＸ　１０’ｋｇ／ｍ＋ｎ２
以上の高圧縮弾性コードからなる第１補強層を、該折り
返し部のカーカスコードに対するコード角度が６０゜〜
８０°の範囲でかつビードヒールからその上端までの高
さがタイヤ断面高さの４０％〜６０％の範囲となるよう
に、タイヤ全周に亘って配置すると共に、（２）前記ビ
ードフィラーと折り返されていないカーカス層本体との
間に引張り弾性率２．０Ｘ　１０３ｋｇ／ｍｓ＋”以上
の繊維コードからなる第２補強層を、該カーカス層本体
のカーカスコードに対するコード角度が６０°〜８０°
の範囲でかつ前記第１補強層の高さよりも高くなるよう
に、タイヤ全周に亘って配置したことを特徴とするラジ
アルタイヤを要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

第１図は、本発明のラジアルタイヤの一例の子午半断面
説明図である。

第１図において、左右一対のビード部１．１間には、タ
イヤ周方向に対するコード角度が７０゜〜９０°である
カーカス層４が配置されている。

また、トレッド部３におけるカーカス層４上に・は、上
側ベルト層５ｕとと下側ベルト層５ｄの２層のベルト層
（コード角度が１０”〜３５°で互いに交差）がトレッ
ド部３のほぼ全域に亘って環状に配置されている。ビー
ド部ｌには、ビードワイヤ２が環状に設けられており、
その上にビードフィラー６が配置されている。カーカス
層４は、ビードワイヤ２の廻りにビードフィラー６を包
み込むようにタイヤ内側からタイヤ外側に折り返されて
折り返し部４ａを形成している。

カーカス層４は少なくとも１層配置されていればよく、
そのコードとしては、ナイロン、レーヨン、ポリエステ
ル、アラミツド（芳香族ポリアミド繊維）等の化学繊維
が一般に使用される。

下側ベルト層５ｄおよび上側ベルト層５ｕを構成するコ
ードとしては、通常タイヤ用として使用されるものを用
いればよく、スチール、アラミツド、レーヨン等のコー
ドが好ましく、また、ナイロン、ポリエステル等のコー
ドが使用可能である。

（１）　　本発明においては、第１図に示すタイヤにお
いて、ビードフィラー６とカーカス層４の折り返し部４
ａとの間に、圧縮弾性率２．ＯＸ１０３ｋｇ／＋ａｍ２
以上の高圧縮弾性コードからなる第１補強層８を、折り
返し部４ａに対するコード角度が６０゛〜８０°の範囲
でかつビードヒール９からその上端までの高さｈ２がタ
イヤ断面高さＳ　Ｈの４０％〜６０％の範囲となるよう
に、タイヤ全周に亘って配置したのである。これは下記
の理由からである。

タイヤが接地変形することにより、そのビード部１には
曲げが加わり、曲げの中立軸Ｎは第１図に示すようにビ
ード部１のほぼ中央部を通る。このため、第１補強層８
には■縮が加わるので、圧縮弾性率が高い材料を配置す
る必要がある。そして、ビード部補強効果を十分にはた
すためにはそのコードが圧縮弾性率２．０Ｘ１０’ｋｇ
／ｍ＋ａ”以上であることが必要であり、そのような材
料としてはスチールコードやセラミックス等が考えられ
るが、耐久性を考慮した場合、スチールコードが適して
いる。

また、配置する第１補強層８のコード角度は、タイヤの
操縦性に効く要因である横剛性と周剛性を同時に向上さ
せると共に乗心地性の悪化を招かないためには、タイヤ
周方向に対して１０゜〜３０°の範囲で配置するのがよ
い。更に好ましくは１５°〜２５°で配置するのがよい
。カーカス層４の折り返し部４ａのカーカスコードに対
する第１補強層のコード角度は、６０°〜８０’の範囲
である。

第１補強層の高さｈ２は、タイヤの断面高さＳＨの４０
％を越えないとその効果はほとんど期待できないし、高
くなればなるほど横剛性は高くなるが、乗心地性もそれ
に伴って急激に低下し、それを両立できるのは断面高さ
の６０％が限界である。更に好ましくはタイヤ断面高さ
の４５〜５５％で配置するのがよい。

（２）また、本発明においては、ビードフィラー６と折
り返されていないカーカス層本体との間に、引張り弾性
率２．　ＯＸ’ｌＯ’ｋｇ／ｍｍ２以上の繊維コードか
らなる第２補強層７を、該カーカス層本体のカーカスコ
ードに対するコード角度が６０°〜８０°の範囲でかつ
その高さｂ＋が第１補強層８の高さｈ２よりも高くなる
ように、タイヤ全周に亘って配置したのである。なお、
高さｈｌは、高さｈ２よりも５龍以上高いことが好まし
い。

タイヤが接地変形することにより、そのビード部１には
曲げが加わり、第２補強層７には引張りが加わる。この
ため、耐久性および重量の点から第２補強層７は、スチ
ールコードではなり、繊維コードの方が適している。そ
して、その引張り弾性率はビード部補強効果を十分には
たすためには２．　ＯＸ　１０’ｋｇ／ｍｍ”以上であ
ることが必要で、そのような材料としてはアラミツド繊
維コードや炭素繊維コードがよい。

第２補強層７は、第１補強層８と同じ理由により、タイ
ヤ周方向に対し１０°〜３０”の範囲で配置するのがよ
い。更に好ましくは１５°〜２５゜で配置するのがよい
。カーカス層本体のカーカスコードに対するコード角度
は、６０”〜８０°の範囲である。

第２補強層７の高さｈｌは、第１補強層８と同等の理由
よりほぼ同じ高さまで配置すれば十分であるが、耐久性
、第１補強層８によるカーカス本体の損傷、繊維コード
であることより乗心地の低下が第１補強層８よりは少な
いことを考慮して第１補強層８より５鶴以上高い位置ま
で配置するのがよい。

炭素繊維コードは、炭素繊維から得られるコードであれ
ば特に限定されるものではない。ただし、下記のコード
が好ましい。

すなわち、炭素繊維コードは、引張強度１００ｋｇ／ｍ
ｍ”以上、引張弾性率５０００ｋｇ／ｍｍ”以上、好ま
しくは、引張強度２００ｋｇ／ｍｍ”以上、引張弾性率
１５０００ｋｇ／ＩＩＩＩＩＩｚ以上ノ特性ヲ有スル炭
素繊維ニ、炭素繊維の単位長さ当りの重量の１０〜５０
％の接着材を塗布した後、下記式で表わされるヨリ係数
に値が０≦に≦１８００の範囲となるように撚りを加え
たものである。

Ｋ＝Ｔ／ＤＴ：コードの撚り数（回／１０ｃｍ）Ｄ：コードの聡デニール数接着剤としては、レゾルシン・ホルマリン初期縮合物と
ゴムラテックスとの混合液（以下、ＲＦＬと略称する）
を用いればよい。このＲＦＬを炭素繊維に含浸させ、乾
燥、熱処理した後、所定の撚りを加えることによりコー
ドを作製することができる。

ＲＦＬの炭素繊維への付着量は、１０〜５０％であるこ
とが好ましい。１０％未満であると得られる炭素繊維コ
ードとコートゴム（被覆ゴム）との接着が不十分となる
だけでなく、炭素繊維の屈曲疲労性を改善することがで
きず、一方、５０％を越えると接着剤の乾燥熱処理に際
して接着剤層が厚いために乾燥不足となるだけでなく、
接着剤層に気泡が生じ、均一なコードが得難いからであ
る。さらに好ましいＲＦＬの炭素繊維への付着量は、２
０〜４０％である。

また、ＲＦＬを炭素繊維に塗布するに際しては、ＲＦＬ
を炭素繊維フィラメント内に十分に含浸させることが炭
素繊維の屈曲疲労性の改善にとって重要である。このた
めに、炭素繊維フィラメントが開いた状態でＲＦＬを含
浸させることが好ましい。

このように、ＲＦＬ処理した炭素繊維は、ＲＦＬが十分
に付着しているので無撚りでも繊維の収束性は保持され
るが、若干撚りを加えた方がより収束性が良好となるの
で好ましい。撚りを加える場合、撚りが多いと炭素繊維
の高強度、高弾性率特性を著しく損なうことになる。し
たがって、撚りを加える場合、ヨリ係数Ｋが１８００以
下であっ゛て、３００≦に≦１５００であることが好ま
しい。

撚り構造は、数本の炭素繊維各々に先づ下撚りを加えた
後、さらに、それら数本を合せ、上撚りを加えるという
所謂もろ撚り構造でもよく、また、一本の炭素繊維糸条
に撚りを加えるだけの片撚り構造でもよい。

第２図は、従来のラジアルタイヤの一例で、スチールコ
ードからなる第１補強層８だけがビードフィラー６とカ
ーカス層４の折り返し部４ａとの間に配置されている。

第３図は、本発明ラジアルタイヤの比較例で、カーボン
繊維からなる第１補強層８がビードフィラー６とカーカ
ス層４の折り返し部４ａとの間に配置されると共に、ス
チールコードからなる第２補強層７がビードフィラー６
とカーカス層本体との間に配置されている。

以下に実施例を示す。

実施例下記の本発明タイヤ、従来タイヤ、比較タイヤ１、およ
び比較タイヤ２について、横バネ試験および室内耐久試
験を行った。

（１１本発明タイヤ。

タイヤサイズは１８５／６０ｆｌＲ１４゜ビード構造は
第１図および第４図■と同様、第１補強層８と第２補強
層７とをビードフィラー６に密着して両側に配置。カー
カス層４は１００００／２ポリエステルコードをタイヤ
周方向に対して実質的に９０”で配置、ベルト層はスチ
ールコードＩ　Ｘ　５　（０，２５）を２０”で互いに
交差させた２層構造。第２補強層７は１００％モジュラ
スが４５　ｋｇ　／　ｃｒＡのゴム中に５　ｃｍ当り４
０本の炭素繊維コード（１８００ｄ／２．１０５ＸＩＯ
”（Ｔ／１０Ｃｍ）　、接着剤付着量３０％）を埋設し
、タイヤ周方向に対して交角２０’で配置、幅５５鰭、
厚さ１．５　ｍｍ。第１補強層８は１００％モジュラス
が４５ｋｇ／ｃｆｆｌのゴム中に５　ｃｍ当り４０本の
ｌＸ５（０，２５）のスチールコードをタイヤ周方向に
対して交角２０°で配置、幅４５龍、厚さ１．３ｆｌ。

（２）従来タイヤ。

第２図および第４図囚に示すように、スチールコードか
らなる第１補強層８のみを配置。その他は本発明タイヤ
と同じ。

（３）比較タイヤ１゜第３図および第４図０に示すように、カーボン繊維から
なる第１補強層８とスチールコードからなる第２補強層
７を配置。その他は本発明タイヤと同じ。

（４）比較タイヤ２゜第４図■に示すように、第１補強層８と第２補強層７と
の両方に、スチールコードからなる補強層を配置。その
他は本発明タイヤと同じ。

横バネ試験：ビード部補強効果の評価試験として、横バネ定数の測定
を行った。試験条件としては、適用リム５　’Ａ−ＪＪ
　ｘ１４、空気圧Ｐ　＝　２．０　ｋｇ／ｃ＋＋ｌ、荷
重Ｗ＝３００ｋｇで平板に接地させ、その平板を横方向
に移動させて測定した。

第５図は従来タイヤの横バネ定数を１００として、横ハ
ネ定数を指数で表示したものである。

第５図から、従来タイヤに比べて本発明タイヤは１５％
横バネ定数が向上していることがわかる。

また、これらのタイヤを５　’Ａ−ＪＪ　Ｘ１４のリム
に組み、空気圧をＰ　＝　１．３　ｋｇ　／　ｃ４とし
て乗用車の４輪に組み、アスファルト舗装の周回路で操
縦安定性のフィーリング評価を行った。

テスト方法は、車線乗移り及びスラロームテストであり
、テストの結果、本発明タイヤは従来タイヤよりハンド
ルの応答性、効きおよび車両の安定性において優れてい
るという評価であづた。

意力ｊしり幻電二試作タイヤのビード耐久性を評価する目的で、室内耐久
試験（試験機の直径１７０７＋ｕ）を行った。

試験条件としては、適用リム５　’Ａ−ＪＪ　ｘ１４、
空気圧Ｐ　＝　２．０　ｋｇ／ｃｆｆｌ、速度８０ｋｍ
／ｈｒで初期荷重を４２０ｋｇとし、２時間毎に荷重を
５０ｋｇづつ増加し、破壊に至るまで走行した。その結
果を第６図に示す（測定結果は従来タイヤを１００とし
て表示）。

第６図より、本発明タイヤは従来タイヤと同レベルの耐
久性にあるが、比較タイヤ１，２は従来タイヤに比べて
耐久性がそれぞれ１５％、２０％低下していることがわ
かる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は内側ビード補強層（第２
補強層７）として繊維コードを用い、外側ビード補強Ｎ
（第１補強層８）としてスチールコードを用いたラジア
ルタイヤであるため、従来のスチールコード補強層のみ
のタイヤに比して、ビード部耐久性を損うことなくビー
ド部剛性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラジアルタイヤの一例の子午半断面説
明図、第２図および第３図はそれぞれ従来のラジアルタ
イヤの一例の子午半断面説明図、第４図■〜◎はそれぞ
れビード部を拡大して示す説明図、第５図は種々のタイ
ヤの横バネ定数をグラフで示す説明図、第６図は種々の
タイヤの耐久性をグラフで示す説明図である。ｌ・・・ビード部、２・・・ビードワイヤ、３・・・ト
レッド部、４・・・カーカス層、４ａ・・・カーカス層
の折り返し部、５ｕ・・・上側ベルト層、５ｄ・・・下
側ベルト層、６・・・ビードフィラー、７・・・第２補
強層、８・・・第１補強層。

Claims

【特許請求の範囲】

ビードワイヤの上にビードフィラーが配置され、カーカ
ス層が該ビードワイヤの廻りに前記ビードフィラーを包
み込むようにタイヤ内側からタイヤ外側に折り返された
ビード部を有するカーカスにおいて、（１）前記ビード
フィラーとカーカス層の折り返し部との間に圧縮弾性率
２．０×１０＾３ｋｇ／ｍｍ＾２以上の高圧縮弾性コー
ドからなる第１補強層を、該折り返し部のカーカスコー
ドに対するコード角度が６０°〜８０°の範囲でかつビ
ードヒールからその上端までの高さがタイヤ断面高さの
４０％〜６０％の範囲となるように、タイヤ全周に亘っ
て配置すると共に、（２）前記ビードフィラーと折り返
されていないカーカス層本体との間に引張り弾性率２．
０×１０＾３ｋｇ／ｍｍ＾２以上の繊維コードからなる
第２補強層を、該カーカス層本体のカーカスコードに対
するコード角度が６０°〜８０°の範囲でかつ前記第１
補強層の高さよりも高くなるように、タイヤ全周に亘っ
て配置したことを特徴とするラジアルタイヤ。