説明

空気入りラジアルタイヤ

【課題】 荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速旋回性を改善させた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 ベルトカバー層6をベルト層5a、5bの少なくとも中央部域を覆う低弾性カバー層6aと両端部域を覆う高弾性カバー層6bとにより構成すると共に、ベルトカバー層6を構成する補強コードの断面積Sと2%伸長時における弾性率Mとコード打ち込み数Zとの積で定義されるベルトカバー層の引張剛性Rを高弾性カバー層6bにおいて一定の範囲にしたうえで、高弾性カバー層1bにおける引張剛性R1と低弾性カバー層6aにおける引張剛性R2との比R1/R2を1.1〜1.9にした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速旋回性を改善させた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、タイヤの高速耐久性を確保すると共に、ロードノイズを低減する手法として、ベルト層の外周側にナイロンなどの熱収縮性有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたベルトカバー層を配置することが行われてきた。さらに近年では、自動車の高性能化や静粛化に伴い、ロードノイズをさらに低減することが強く求められるようになり、この対策として、ベルトカバー層にアラミド繊維などの高弾性繊維コードを使用することが試みられた。
【0003】
しかし、ベルトカバー層に弾性率の高い繊維コードを使用すると、高荷重負荷時や低内圧負荷時においてタイヤセンター部のベルトカバーコードに圧縮疲労が生じ易くなり、加えてこれらアラミド繊維などの高弾性繊維コードは一般的に接着性が劣るために、タイヤ耐久性を低下させるという問題があった。
【0004】
この対策として、ベルトカバー層をベルト層の中央部域を覆う低弾性繊維コードと両端部域を覆う高弾性繊維コードとにより構成する試みが行われた(例えば、特許文献1参照)。さらには、通過騒音や転がり抵抗を一層改善させるために、繊維コードの断面積と2%モジュラス値とコードの打ち込み数との積で表されるベルトカバー層の伸び抗力値を両端部域を覆うベルトカバー層において160〜350(N・本/cm)としたうえで、両端部域を覆うベルトカバー層の伸び抗力値と中央部域を覆うベルトカバー層の伸び抗力値との比を2〜4.125にした提案がある(特許文献2参照)。
【0005】
しかし、特許文献2のタイヤのようにベルト層の中央部域と両端部域とにおけるベルトカバー層の伸び抗力値の比を大きく異ならせたタイヤにあっては、この伸び抗力値の比を大きくする手法がタイヤ中央部域の伸び抗力値を小さくすることによる場合には、高速走行時におけるトレッド部の浮き上がりを充分に抑えきれずに高速耐久性向上効果が充分に得られなくなり、この手法がタイヤ両端部域の伸び抗力値を大きくすることによる場合には、旋回走行時における接地形状が減少するために、旋回走行中に急激なスリップや振動が発生して、旋回性能、特に高速走行時における旋回性能が低下するという問題があった。
【特許文献1】特許第2648652号公報
【特許文献2】特許第3993378号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速旋回性を向上させるようにした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周に層間でコード方向を交差させた複数のベルト層を配置すると共に、該ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層を前記ベルト層の少なくとも中央部域を覆う低弾性カバー層と前記ベルト層の両端部域をそれぞれ覆う高弾性カバー層とで構成し、前記ベルトカバー層を構成する補強コードの断面積S(mm2 )と2%伸長時における弾性率M(N/mm2 )とコード打ち込み数Z(本/50mm)との積で定義される引張剛性R=S×M×Zを、前記高弾性カバー層においてR1=70000〜100000(N・本/50mm)にすると共に、前記高弾性カバー層における引張剛性R1と前記低弾性カバー層における引張剛性R2との比R1/R2を1.1〜1.9にしたことを特徴とする。
【0008】
さらに、上述する構成において、以下(1)〜(3)に記載するように構成することが好ましい。
【0009】
(1)前記低弾性カバー層の幅を前記ベルト層のうちの最内ベルト層の幅の70〜100%にする。
(2)前記ベルト層の一方の端部域に配置した前記高弾性カバー層の幅を前記ベルト層のうちの最内ベルト層の幅の5〜15%にする。
(3)前記高弾性カバー層を構成する補強コードを破断時における弾性率が10000N/mm2 以上である高弾性繊維ヤーンにより構成し、前記低弾性カバー層を構成する補強コードを破断時における弾性率が10000N/mm2 未満である低弾性繊維ヤーンにより構成する。この場合において、前記高弾性カバー層を構成する補強コードを前記高弾性繊維ヤーンと前記低弾性繊維ヤーンとを撚り合わせた複合繊維コードにより構成するとよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ベルトカバー層をベルト層の少なくとも中央部域を覆う低弾性カバー層と両端部域を覆う高弾性カバー層とにより構成すると共に、ベルトカバー層を構成する補強コードの断面積Sと2%伸長時における弾性率Mとコード打ち込み数Zとの積で定義されるベルトカバー層の引張剛性を高弾性カバー層において一定の範囲にしたうえで、高弾性カバー層における引張剛性と低弾性カバー層における引張剛性との比が1.1〜1.9となるようにしたので、タイヤ中央部域と両ショルダー域とにおけるベルトカバー層の引張剛性のバランスが適正に確保されて、荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速走行時における旋回性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図、図2は図1のタイヤにおけるベルト層とベルトカバー層との配置形態を示す模式図である。
【0013】
図1において、空気入りラジアルタイヤ1は、左右一対のビード部2,2間にカーカス層3を装架し、トレッド部4におけるカーカス層3の外周に層間でコード方向を交差させた複数(図では2)のベルト層5a、5bを配置すると共に、ベルト層5a、5bの外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたベルトカバー層6を配置し、このベルトカバー層6を、ベルト層5a、5bの少なくとも中央部域(図では全域)を覆う低弾性カバー層6aとベルト層5a、5bの両端部域をそれぞれ覆う高弾性カバー層6bとにより構成している。
【0014】
そして、本発明の空気入りラジアルタイヤ1では、ベルトカバー層6を構成する補強コードの断面積S(mm2 )と2%伸長時における弾性率M(N/mm2 )とコード打ち込み数Z(本/50mm)との積で定義される引張剛性R=S×M×Zを、高弾性カバー層6bにおいてR1=70000〜100000(N・本/50mm)、好ましくは75000〜85000(N・本/50mm)にすると共に、高弾性カバー層6bにおける引張剛性R1と低弾性カバー層6aにおける引張剛性R2との比R1/R2を1.1〜1.9、好ましくは1.5〜1.8にしている。
【0015】
このように構成することにより、タイヤ中央部域と両ショルダー域とにおけるベルトカバー層6の引張剛性のバランスが適正に確保されて、荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速走行時における旋回性能を向上させることができる。
【0016】
ここで、上述する高弾性カバー層6bにおける引張剛性R1が70000未満では、高速走行時におけるベルト層5a、5bの両端部域のタガ効果が不足して高速耐久性の向上効果が得られなくなり、100000超では旋回走行時における接地面積が確保できなくなって操縦安定性が低下することになる。また、高弾性カバー層6bにおける引張剛性R1と低弾性カバー層6aにおける引張剛性R2との比R1/R2が1.1未満では,低弾性カバー層6aの引張剛性R2が大きくなり過ぎて、低弾性カバー層6aの補強コードに圧縮疲労が生じ易くなり、1.9超になると,高弾性カバー層6bの引張剛性R1が大きくなり過ぎて、荷重耐久性が低下すると同時に、高速旋回走行時における操縦安定性が急激に悪化することになる。
【0017】
本発明において、ベルトカバー層6のタイヤ中央部域における引張剛性を確保するために、低弾性カバー層6aの幅Wa(図2参照)をベルト層5a、5bのうちの最内ベルト層5aの幅Wの70〜100%に設定するとよい。これにより、高速耐久性と高速旋回性とをバランスよく向上させることができる。
【0018】
さらに好ましくは、ベルトカバー層6のタイヤ中央部域と両ショルダー域とにおける引張剛性のバランスを確保するために、ベルト層5a、5bの一方の端部域に配置した高弾性カバー層6bの幅Wbをベルト層5a、5bのうちの最内ベルト層5aの幅Wの5〜15%に設定するとよい。これにより、高速耐久性と高速旋回性とを一層バランスよく向上させることができる。
【0019】
本発明において、上述する高弾性カバー層6bを構成する補強コードには、破断時における弾性率が10000N/mm2 以上になる高弾性繊維ヤーンを使用し、低弾性カバー層6aを構成する補強コードには、破断時における弾性率が10000N/mm2 未満になる低弾性繊維ヤーンを使用するとよい。
【0020】
なお、上述する破断時における弾性率は、負荷荷重を0Nから破断に至るまで加えた場合における応力−歪み曲線を求め、その曲線における0N時と破断時の点を結ぶ直線の勾配により求められる。
【0021】
ここで、高弾性繊維ヤーンとしては、アラミド繊維ヤーン、POK繊維ヤーン、PEN繊維ヤーン、PBO繊維ヤーンなどが挙げられ、低弾性繊維ヤーンとしては、ナイロン繊維ヤーン、PET繊維ヤーンなどが挙げられる。
【0022】
さらに好ましくは、高弾性カバー層6bを構成する補強コードを、上述する高弾性繊維ヤーンと低弾性繊維ヤーンとを撚り合わせた複合繊維コードにより構成するとよい。これにより、上述する高弾性カバー層6bにおける引張剛性R1と低弾性カバー層6aにおける引張剛性R2との比R1/R2を容易かつ的確に調整することが可能になる。
【0023】
上述するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ1は、ベルトカバー層6をベルト層5a、5bの少なくとも中央部域を覆う低弾性カバー層6aと両端部域を覆う高弾性カバー層6bとにより構成したうえで、ベルトカバー層6を構成する補強コードの断面積Sと2%伸長時における弾性率Mとコード打ち込み数Zとの積で定義されるベルトカバー層6の引張剛性Rを高弾性カバー層において一定の範囲にすると共に、高弾性カバー層6bにおける引張剛性R1と低弾性カバー層6aにおける引張剛性R2との比R1/R2が1.1〜1.9となるようにしたことにより、荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速走行時における旋回性能を向上させたもので、近年の高性能車両に装着するタイヤとして好ましく適用することができる。
【実施例】
【0024】
タイヤサイズを225/45R27、タイヤ構造を図1として、ベルトカバー層の配置形態及びその仕様を表1のように異ならせた比較タイヤ(比較例1、2)と本発明タイヤ(実施例1〜3)とをそれぞれ作製した。
【0025】
これら5種類のタイヤについて、それぞれ以下の方法により高速耐久性、荷重耐久性及び高速旋回性を評価し、その結果を表lに併記した。
【0026】
〔高速耐久性〕
各タイヤをリム(サイズ:17×7.5JJ)に装着した後、空気圧180kPaを充填して、室内ドラム試験(ドラム径:1707mm)により、雰囲気温度を38±3℃に調整したうえで、速度を120km/h、負荷荷重をJATMA規定の最大負荷荷重の120%として2時間走行させた後、速度を150km/hに加速させて30間走行させ、その後30分毎に速度を10km/hずつステップアップさせながら、タイヤが破壊するまで走行を続け、タイヤが破壊するまでの走行距離を以って高速耐久性の評価とした。その結果を従来例1を100とする指数により表1に記載した。数値が大きいほど高速耐久性に優れていることを示す。
【0027】
〔荷重耐久性〕
各タイヤをリム(サイズ:17×7.5JJ)に装着した後、空気圧180kPaを充填して、室内ドラム試験(ドラム径:1707mm)により、雰囲気温度を38±3℃に調整したうえで、速度を81km/h、負荷荷重をJATMA規定の最大負荷荷重の88%から2時間毎に13%ずつ増加させながら、タイヤが破壊するまで走行を続け、タイヤが破壊するまでの走行距離を以って荷重耐久性の評価とした。その結果を従来例1を100とする指数により表1に記載した。数値が大きいほど荷重耐久性に優れていることを示す。
【0028】
〔高速旋回性〕
各タイヤを(サイズ:17×7.5JJ)に装着した後、空気圧220kPaを充填して、排気量3000ccの車両の前後車輪に装着し、アスファルト路面からなる周回コースを速度80〜150km/hとして旋回走行を繰り返し、熟練されたテストドライバーにより操縦安定性の官能評価を行った。この結果を従来例1を基準の3点とする5点法により表1に記載した。数値が大きいほど高速旋回性に優れていることを示す。
【0029】
【表1】

【0030】
表1から、本発明タイヤは、比較例1に比して、荷重耐久性を損なうことなく、高速耐久性及び高速旋回性が向上していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図である。
【図2】図1のタイヤにおけるベルト層とベルトカバー層との配置形態を示す模式図である。
【図3】(a)及び(b)はそれぞれ実施例にて効果を確認したタイヤにおけるベルト層とベルトカバー層との配置形態を示す図2に相当する模式図である。
【符号の説明】
【0032】
l 空気入りラジアルタイヤ
2 ビード部
3 カ−カス層
4 トレッド部
5a、5b ベルト層
6 ベルトカバー層
6a 低弾性カバー層
6b 高弾性カバー層
S ベルトカバー層を構成する補強コードの断面積
M ベルトカバー層を構成する補強コードの2%伸長時における弾性率
Z ベルトカバー層の幅50mm当りにおける補強コードの打ち込み数
R、R1、R2 引張剛性

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周に層間でコード方向を交差させた複数のベルト層を配置すると共に、該ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたベルトカバー層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトカバー層を前記ベルト層の少なくとも中央部域を覆う低弾性カバー層と前記ベルト層の両端部域をそれぞれ覆う高弾性カバー層とで構成し、前記ベルトカバー層を構成する補強コードの断面積S(mm2 )と2%伸長時における弾性率M(N/mm2 )とコード打ち込み数Z(本/50mm)との積で定義される引張剛性R=S×M×Zを、前記高弾性カバー層においてR1=70000〜100000(N・本/50mm)にすると共に、前記高弾性カバー層における引張剛性R1と前記低弾性カバー層における引張剛性R2との比R1/R2を1.1〜1.9にした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記低弾性カバー層の幅が前記ベルト層のうちの最内ベルト層の幅の70〜100%である請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記ベルト層の一方の端部域に配置した前記高弾性カバー層の幅が前記ベルト層のうちの最内ベルト層の幅の5〜15%である請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記高弾性カバー層を構成する補強コードが破断時における弾性率を10000N/mm2 以上とする高弾性繊維ヤーンからなり、前記低弾性カバー層を構成する補強コードが破断時における弾性率を10000N/mm2 未満とする低弾性繊維ヤーンからなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項5】
前記高弾性カバー層を構成する補強コードが前記高弾性繊維ヤーンと前記低弾性繊維ヤーンとを撚り合わせた複合繊維コードからなる請求項4に記載の空気入りラジアルタイヤ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−280167(P2009−280167A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−136958(P2008−136958)
【出願日】平成20年5月26日(2008.5.26)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)