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JP2003011610A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2003011610A
JP2003011610A JP2001199306A JP2001199306A JP2003011610A JP 2003011610 A JP2003011610 A JP 2003011610A JP 2001199306 A JP2001199306 A JP 2001199306A JP 2001199306 A JP2001199306 A JP 2001199306A JP 2003011610 A JP2003011610 A JP 2003011610A
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band
kgf
elastic region
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Shinichi Miyazaki
眞一 宮崎
Kazumi Yamazaki
和美 山崎
Osamu Toda
攻 戸田
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加硫ストレッチを充分に確保しながら高速耐
久性、及びロードノイズ性能を向上できる。 【解決手段】 バンドコード10は、複数本の金属フィ
ラメント13を撚り合わせた金属コードからなる。金属
コードの荷重−伸び曲線は、原点P0からのびる弾性率
ELが1000kgf/mm2 未満の低弾性域YLと、
この低弾性域YLに変曲点P1を介して連なってのびる
弾性率EHが1000kgf/mm2以上の高弾性域Y
Hとからなり、しかも前記変曲点P1は伸び1〜5%の
範囲にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤの高速耐久
性を高めるとともに、ロードノイズを低減した空気入り
タイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】ラジアル構造の空気入りタイヤでは、ベ
ルト層の半径方向外側に、バンドコードを螺旋巻きして
なるバンド層を設けた構造のものが広く知られている。
このバンド層は、ベルト層に対する拘束力を高めて高速
耐久性能を向上させる他、トレッド剛性の増加によって
操縦安定性を向上でき、さらには、このトレッド剛性の
増加により振動伝達特性が変化し、振動伝達率のピーク
がより高周波数側に移行するなど車両の振動伝達率のピ
ークとの間にズレを生じせしめロードノイズを低減させ
る等の利点を具えている。
【0003】そして、近年、車両の高性能化や静粛性の
向上に伴い、タイヤの高速耐久性やロードノイズ性能の
いっそうの改善が望まれており、そのために、バンドコ
ードとして、従来の有機繊維コードに代えて、弾性率が
高いスチール等の金属コードを採用することが提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属コードを
バンドコードとして用いた場合には、生タイヤを加硫金
型内で加硫するに際して、内圧によるタイヤの伸張や膨
張が不十分、即ちストレッチ不足となり、金型内面への
押付け力が減じてタイヤの均一性が損なわれ、ユニフォ
ミティーを減じたり、さらには加硫成形自体ができなく
なる等の問題が発生する。
【0005】そこで本発明は、低弾性域と高弾性域とを
有する所定の伸び特性を有する金属コードをバンドコー
ドとして用いるとを基本として、ユニフォミティーの低
下を招くことなく、高速耐久性とロードノイズ性能とを
向上した空気入り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、本願請求項1の発明は、ベルト層の外側に、バンド
コードをタイヤ周方向に対して5度以下の角度で配列し
た少なくとも1枚のバンドプライからなるバンド層を有
する空気入りタイヤであって、前記バンドコードは、複
数本の金属フィラメントを撚り合わせた金属コードから
なり、かつこの金属コードの荷重−伸び曲線は、原点P
0からのびる弾性率ELが1000kgf/mm2 未満
の低弾性域と、この低弾性域に変曲点P1を介して連な
ってのびる弾性率EHが1000kgf/mm2 以上の
高弾性域とからなり、しかも前記変曲点P1は伸び1〜
5%の範囲にあることを特徴としている。
【0007】又請求項2の発明では、前記金属コード
は、低弾性域における平均弾性率ELnが500〜75
0kgf/mm2 、かつ高弾性域における平均弾性率E
Hnが1200〜3000kgf/mm2 であることを
特徴としている。
【0008】又請求項3の発明では、前記金属コード
は、2〜14本の金属フィラメントからなり、かつこの
金属フィラメントの直径Dを0.10〜0.25mmと
したことを特徴としている。
【0009】又請求項4の発明では、前記金属コードを
なす金属フィラメントの30%以上の本数の金属フィラ
メントは、撚合わされる前の状態で、2次元の波状に型
付けされたことを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図1は、本発明の空気入りタ
イヤが乗用車用タイヤとして形成された場合の子午断面
を示している。
【0011】図1において、空気入りタイヤ1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に至るカーカス6と、トレッド部2の内方か
つ前記カーカス6の外側に配されるベルト層7と、この
ベルト層7のさらに外側に配されるバンド層9とを具え
る。
【0012】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70〜90゜の角度で配列した1枚以
上、本例では、1枚のカーカスプライ6Aから形成され
る。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5
間を跨るプライ本体部6aの両側に、ビードコア5の周
りで折り返される折返し部6bを具え、該プライ本体部
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ビードエーペックスゴム8が
配される。
【0013】なおカーカスコードとしては、乗用車用タ
イヤの場合、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香
族ポリアミド等の有機繊維コードが好適に採用される
が、タイヤサイズやカテゴリー等に応じてスチールコー
ドも採用しうる。
【0014】また前記ベルト層7は、高弾性のベルトコ
ードをタイヤ周方向に対して10゜〜35゜の角度で傾
斜配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7
A、7Bから形成される。各ベルトプライ7A、7B
は、ベルトコードがプライ間相互で交差するように向き
を違えて配され、これによるコードのトライアングル構
造によってベルト剛性を高め、トレッド部2の略全巾を
タガ効果を有して補強する。ベルトコードとしては、ス
チールコード或いは、スチールに近い強度を有する例え
ば芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維等の
高弾性繊維コードが好適に使用される。
【0015】次に、前記バンド層9は、バンドコード1
0をタイヤ周方向に対して5度以下の角度で配列した少
なくとも1枚、本例では1枚のバンドプライ9Aから形
成される。このバンドプライ9Aは、バンドコード10
を互いに平行に引き揃えた巾広のプライ材料を、周方向
に一周させてその両端を重ね合わせた所謂ジョイントバ
ンドとして形成することができる。しかし本例では、タ
イヤの均一性の観点から、小巾の帯状プライ材料11
(図2に示す)を螺旋状に巻回してなる所謂ジョイント
バンドとして形成したものを例示している。
【0016】ここで前記バンドコード10は、図3に示
すように、複数本の金属フィラメント13を撚り合わせ
てなる金属コードからなり、好ましくは2〜14本の金
属フィラメント13を用い、かつフィラメント径(直
径)Dを0.10〜0.25mmとするのが好ましい。
これは、同じ断面積のコードをうる場合、フィラメント
数が多いほど剛性が低く乗り心地性が改善されるからで
ある。但し14本を越えると逆の効果を生じるため2〜
14本が適切である。なお直径Dを0.10〜0.25
mmとするのも同様の理由である。
【0017】又前記金属フィラメント13は、図4に示
す如く、撚合わされる前の状態で、山部J1と谷部J2
とを繰り返す2次元の波状に型付けされた型付けフィラ
メント13Aを少なくとも含んでいる。本例では、非型
付けフィラメント13Bと混用したものを例示している
が、前記型付けフィラメント13Aのみでバンドコード
10を形成することもできる。このような、2次元の型
付けは、例えばスパイラル状などの3次元の型付けに比
して、加工が容易であり、寸法精度が高くかつ安定性に
優れるとともに、その取り扱いが簡便であるという利点
を有する。
【0018】この2次元の型付けとしては、型付けピッ
チTを0.5〜10.0mm、型付け高さHを0.1〜
1.0mmとしたジグザグ状、及びサイン曲線状のもの
が好適に採用できる。また型付けフィラメント13A
は、バンドコード10をなす金属フィラメント13のう
ちの30%以上の本数を占めることが好ましい。
【0019】このようなバンドコード10は、前記型付
けフィラメント13を用いることにより、その型付けが
なくなるまでの初期の伸びと、それ以後の伸びとで特性
が大きく変化する。即ちバンドコード10を引っ張った
際、荷重が小さい時には伸びが比較的大きく、荷重が大
きくなるにつれて荷重の増加に対する伸びの増加が小さ
くなる。
【0020】そして、本実施形態ではこの特性を利用
し、図5に示すように、バンドコード10の「荷重−伸
び曲線」に、原点P0からのびる弾性率ELが1000
kgf/mm2 未満の低弾性域YLと、この低弾性域Y
Lに変曲点P1を介して連なりってのびる弾性率EHが
1000kgf/mm2 以上の高弾性域YHを設けてい
る。さらに本実施形態では、前記変曲点P1を、加硫金
型内でのタイヤのストレッチに必要な1.0%の伸びよ
りも大きい、伸び1〜5%の範囲に形成している。
【0021】ここで、弾性率Eは、荷重−伸び曲線Yに
接する接線Kの傾きに相当し、弾性率が1000kgf
/mm2 である荷重−伸び曲線Y上の点を変曲点P1と
定義している。そして、この変曲点P1と原点P0との
間である弾性率が1000kgf/mm2 未満の曲線部
分を低弾性域YLと呼び、又変曲点P1から破断点に至
る弾性率が1000kgf/mm2 以上の曲線部分を高
弾性域YHと呼んでいる。なお本例では、前記低弾性域
YLにおいて前記荷重−伸び曲線Yが略直線(即ち弾性
率が略一定)となる直線領域YL1を60%以上含んだ
好ましい場合を例示している。
【0022】このように、バンドコード10は、伸びの
初期において低弾性を呈するため、生タイヤを加硫金型
内で加硫するに際のストレッチを充分確保することがで
き、タイヤ変形を回避し、優れたユニフォミティーのタ
イヤを生産しうる。他方、仕上がりタイヤに対しては、
高弾性域YHが呈する高弾性により、ベルト層7に対す
る拘束力を、従来的な有機繊維コードに比して大巾に高
めることができ、高速耐久性やロードノイズ性能等を向
上させることができる。
【0023】そのために、前記低弾性域YLにおける平
均弾性率ELnを500〜750kgf/mm2 の範
囲、かつ高弾性域YHにおける平均弾性率EHnを12
00〜3000kgf/mm2 の範囲とするのが好まし
い。この範囲を外れると、ストレッチの確保や高速耐久
性等の向上効果が減じる傾向となり、特に平均弾性率E
Hnが3000kgf/mm2 を越えると、乗り心地性
を損ねる傾向となる。
【0024】なお低弾性域YLの前記平均弾性率ELn
とは、前記変曲点P1と原点P0とを結ぶ直線の傾きに
相当するもので、又高弾性域YHの平均弾性率EHnと
は、変曲点P1と破断点とを結ぶ直線の傾きに相当す
る。
【0025】又、このような特性の荷重−伸び曲線Yを
得るために、前述の如く、型付けフィラメント13Aの
型付けピッチTを0.5〜10.0mm、型付け高さH
を0.1〜1.0mmとし、かつ金属フィラメント13
の30%以上を前記型付けフィラメント13Aで構成す
るのが好ましいのである。
【0026】又本例では、各金属フィラメント13を捻
りながら互いに撚り合わすことにより前記バンドコード
10を形成している。このように捻りを加えることによ
って、型付けフィラメント13Aの2次元の波が3次元
化する。従って、金属フィラメント13間には隙間が安
定して確保され、前記伸び特性を発揮しつつコード内へ
のゴム侵入度(ゴム浸透性)を高めうる。なお前記隙間
の確保により、フレッティング(フィラメント間に相対
的な繰返し微少滑りが生じて摩耗する現象)が抑制され
るため、耐疲労性も改善できる。
【0027】なお、バンドコード10としては、金属フ
ィラメント13を、フィラメント数が2〜5本の複数の
束に区分し、各束に捻りを加えながら互いに撚り合わす
ことによりバンドコード10を形成することもできる。
【0028】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0029】
【実施例】タイヤサイズが195/65R15でありか
つ図1に示す構造をなすタイヤを表1の仕様に基づき試
作するとともに、試供タイヤの高速耐久性、及びロード
ノイズ性能をテストし、その結果を表2に示す。なおカ
ーカス及びベルト層の仕様は以下の通りであり、各タイ
ヤとも共通している。
【0030】カーカス: ・プライ数(1枚) ・コード角度(90°) ・コード構成(ポリエチレンテレフタレート繊維、16
70dtex/2) ベルト層 ・プライ数(2枚) ・コード角度(+20°、−20°) ・コード構成(スチール、1×1×0.42)
【0031】(1)高速耐久性;ドラム試験機を用い、
周辺温度25±5℃に調整し、内圧(JISに規定され
た内圧の80%)、荷重(JISの最大荷重の150
%)のもとで、走行速度を170km/hから10分毎
に10km/hづつ段階的に上昇させ、故障が発生する
までの走行距離を、比較例1を100とする指数で表示
した。指数が大きいほど高速耐久性に優れている。
【0032】(2)ロードノイズ性能;試作タイヤを、
内圧(JISに規定された内圧)の基で、自動車の全輪
に取付け、スムース路面を速度80km/hにて走行さ
せ、運転席左耳許にてオーバーオールの騒音レベルdB
(A)を測定し、比較例1を100とする指数で表示し
た。指数が大きいほどロードノイズが低い。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
低弾性域と高弾性域とを有する所定の伸び特性の金属コ
ードをバンドコードとして用いているため、加硫ストレ
ッチを充分に確保でき、ユニフォミティーの低下を招く
ことなく、高速耐久性、及びロードノイズ性能を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すタイヤの断面図であ
る。
【図2】帯状プライ材料の一例を示す斜視図である。
【図3】バンドコードの一例を示す断面図である。
【図4】型付けフィラメントの一例を示す側面図であ
る。
【図5】バンドコードの「荷重−伸び曲線」の一例を示
す線図である。
【符号の説明】
7 ベルト層 9 バンド層 9A バンドプライ 10 バンドコード 13 金属フィラメント Y 荷重−伸び曲線 YL 低弾性域 YH 高弾性域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 攻 兵庫県神戸市中央区脇浜町3丁目6番9号 住友ゴム工業株式会社内 Fターム(参考) 3B153 AA06 AA24 BB13 BB20 CC52 FF16 GG40

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベルト層の外側に、バンドコードをタイヤ
    周方向に対して5度以下の角度で配列した少なくとも1
    枚のバンドプライからなるバンド層を有する空気入りタ
    イヤであって、 前記バンドコードは、複数本の金属フィラメントを撚り
    合わせた金属コードからなり、 かつこの金属コードの荷重−伸び曲線は、原点P0から
    のびる弾性率ELが1000kgf/mm2 未満の低弾
    性域と、この低弾性域に変曲点P1を介して連なっての
    びる弾性率EHが1000kgf/mm2 以上の高弾性
    域とからなり、しかも前記変曲点P1は伸び1〜5%の
    範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記金属コードは、低弾性域における平均
    弾性率ELnが500〜750kgf/mm2 、かつ高
    弾性域における平均弾性率EHnが1200〜3000
    kgf/mm2 であることを特徴とする請求項1記載の
    空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記金属コードは、2〜14本の金属フィ
    ラメントからなり、かつこの金属フィラメントの直径D
    を0.10〜0.25mmとしたことを特徴とする請求
    項1又は2記載の空気入りタイヤ。
  4. 【請求項4】前記金属コードをなす金属フィラメントの
    30%以上の本数の金属フィラメントは、撚合わされる
    前の状態で、2次元の波状に型付けされたことを特徴と
    する請求項1、2又は3記載の空気入りタイヤ。
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