JPH0742667B2 - 乗用車用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は転がり抵抗および乗心
地を他の性能を損なうことなしに改良した乗用車用ラジ
アルタイヤに関し、さらに詳しくは、ベルト層の補強材
として撚り合せていない複数本の断面が円形の金属線を
使用することにより性能向上のみならず生産性向上をも
果した乗用車用ラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、乗用車の性能向上に伴いタイヤは
バイアス構造からラジアル構造に移行し、更にラジアル
タイヤのベルト層に使用されるコードは耐摩耗性、耐パ
ンク性等の性能面より有機繊維コードからスチールコー
ドへと移行している。またタイヤに要求される特性は、
乗用車の燃費を向上させるために転り抵抗は小さく、乗
心地が良くかつ安価であることも必要である。転り抵抗
を小さくするためにはトレッド部を２層構造として内層
には発熱の小さいゴムを使用することが行なわれてい
る。また乗心地を良くするためには２層構造のトレッド
の内層ゴムの弾性率を小さくすることも行なわれてい
る。

【０００３】補強用のスチールコードとしては、例え
ば、複数本の素線を撚り合せず同一平面上に素線同志を
平行に配列し、全素線の相対位置を変えぬようラッピン
グで束ねてコードの曲げ剛性に方向性をもたせたものが
提案されている（特開昭６２−１４９９２９号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のようにタイヤの
トレッド部からの改良にも限界があり、例えば複層トレ
ッドの内層ゴムの弾性率を小さくしすぎるとパターン溝
底にクラックを生じ易くなり耐久性に問題を生じる。ま
た転がり抵抗を小さくするためトレッドゴムの発熱性を
小さくしすぎると路面との摩擦力が低下してグリップ性
の低下を来たす。

【０００５】ベルト層で転がり抵抗を小さくするため
に、既にベルトコードにスチールの単線を使用すること
を提案している（実願昭６１−１１３７９９号明細
書）。しかし、このようなタイヤでは、直進走行の時は
問題ないとしても、繰返しの急旋回をうけた時とか、あ
るいはつづら折れ路を長距離走行した時にはベルトに座
屈が発生し、ひいてはコード折れを生じることが判明し
た。ベルトコード折れが多数発生するとトレッド表面に
部分的な凹部を生じ異常摩耗して耐久寿命が低下する。
またベルト部強力が低下するために安全性の低下も招
く。また、場合によっては折れたスチールコードがイン
ナーライナー層を貫通して内圧低下を招き低内圧走行に
よる破局的破壊に至る。

【０００６】この発明は上記のような先行技術の問題点
を解消するためになされたものであって、特に転がり抵
抗と乗心地の改良された乗用車用ラジアルタイヤを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記の問題点
を解決するため種々研究の結果、ベルト補強材として撚
り合せのない複数本の、断面円形のスチール線の使用が
有効であることを発見し本発明に到達した。

【０００８】すなわち、この発明は、好ましくは線径が
０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの、円形断面を有する金属
線を２本以上５本以下実質的に撚り合せることなしに引
揃えて１つの単位とし、これらの単位を多数本平行に配
列してゴムに埋設したベルトプライを有する乗用車用ラ
ジアルタイヤであって、上記金属線単位はタイヤの径方
向断面においてベルト層の厚さ方向に偏平であり、その
偏平度合（ベルト層断面のベルト層厚さ方向の集束径
（Ｄｔ）／ベルト層巾方向の集束径（Ｄｌ））が１／ｎ
を超えて２／３以下のものが６０％以上を占めることを
特徴とする乗用車用ラジアルタイヤを提供する。

【０００９】こゝで、円形断面をもつ金属線、一般に鋼
線は２本以上５本以下を引揃えて１つの単位とする。６
本以上であると金属フィラメント同士の重なりが著しく
なり、フィラメント間にゴムが浸透しなくなりゴムの破
壊核となり易く、ベルト層セパレーション（剥離）を引
き起こし易くなるので好ましくない。また金属線は実質
的に撚り合せられていないが、撚ピッチ３０ｍｍ以上の
撚りは含んでもよい。金属線単位はタイヤの径方向断面
においてベルト層の厚さ方向に偏平とし、たゞし偏平度
合はベルト層断面の厚さ方向の集束径（Ｄｔ）／ベルト
層断面の巾方向の集束径（Ｄｌ）の比で表わして１／ｎ
を超えて２／３以下のものが６０％以上、好ましくは７
０〜９０％を占める。こゝで、ｎは引揃えた金属単位の
金属線本数をいう。

【００１０】図１（ａ）〜（ｈ）は金属線を４本引揃え
てベルトプライを製造したときのタイヤベルトプライに
おける金属線の集束単位の例を示す断面図であり、図２
（ａ）〜（ｋ）は５本集束の例を示す断面図である。図
３はベルトプライの径方向断面の部分拡大図を示し、金
属線単位のベルト層断面の厚さ方向の集束径Ｄｔおよび
ベルト層断面の巾方向の集束径Ｄｌを定義している。ｄ
は該金属線単位を構成する金属線の径である。図４は従
来の金属線単位の断面を示している。

【００１１】

【作用】本発明においては、円形断面の金属線を使用し
ているので素線の曲げ変形が均一となり偏平断面の金属
線にみられるような局部変形を起さずコード折れ性が改
善される。また単線ではベルトの強度を保つために線径
を太くするので定歪変形では単線表面径が大きくなり疲
労性が低下するが、本発明では金属線を複数本使用して
いるので強度上からも疲労性からも問題を生じない。

【００１２】線径は０．００５ｍｍ未満では伸線加工性
が極めて悪化し生産性が低下するし、０．３５ｍｍを超
えると金属線の表面歪のため耐疲労性が低下する他に、
伸線加工度による強度向上が小さくなり、したがってベ
ルト強力を所定に保つためには金属線の使用量が増加し
て転がり抵抗の増大を来すので、金属線の線径は０．０
５〜０．３５ｍｍの範囲とするのが好ましい。

【００１３】本発明において複数本の金属線を撚り合せ
ないのは次の理由による。図２に示すように、カレンダ
ー時にゴムに押し潰されて金属線単位の集合形状はゴム
厚さ方向に偏平となりベルトプライゲージは薄くなるの
でベルト層の面外曲げ剛性が小さくなる。その結果、転
り抵抗や乗心地が改善される。しかし、図２（ａ）〜
（ｃ）に示すようにベルト巾方向に金属線が一列に並ん
だ状態になると即ちＤｌ／Ｄｔ＝１／ｎの状態になると
ベルトの面外剛性が極端に低下して高速時の転がり抵抗
が大きくなりまたゴムとの接着性が低下して耐久性が低
下する。

【００１４】そこでベルトプライ巾方向に金属線が一列
に並んだ状態を避けるために、ベルトプライを製造する
際のカレンダー時の金属線張力を高くして押し潰されを
少なくするとか、金属線を引揃えたのちに表面を伸びの
ある材料、例えば有機繊維モノフィラメントを巻付ける
とか、あるいは複数本の金属線に５〜２０回／ｍの甘い
撚りを加えることにより達成される。しかしＤｔ／Ｄｌ
が２／３を超えると従来の撚り合せたスチールコードで
も同じ値をとることがあり、タイヤの転り抵抗の改良効
果が小さい。すなわち、（ベルト層の金属線の集束単位
のベルトプライ厚さ方向の集束径／ベルト巾方向の集束
径）が１／ｎを超えて２／３以下である集束単位がベル
ト層の集束単位に対し６０％以上占めることにより転り
抵抗の軽減が顕著となる。

【００１５】

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。ベルト層の作製 素線径０．２３ｍｍのワイヤ５本を引揃えて１単位とし
て、３８単位／５ｃｍとする打入数になるようなガイド
を通してカレンダーロールによりゴムを被覆した。この
際、カレンダーロール通過時に５本のワイヤがゴムによ
り押し潰されて幅方向に１列に、並んでしまわないよう
にワイヤ１本当り１ｋｇの張力をかけてカレンダーをし
た。ゴム被覆したスチールワイヤファブリックはワイヤ
配列軸方向に対して７０°の角度で才断してベルトプラ
イとした。

【００１６】タイヤの作製 タイヤはＰＳＲ １６５ ＳＲ １３サイズの１プライ
カーカス２ベルトプライ構造で通常の方法で成形加硫し
た。

【００１７】試験法 （１）転がり抵抗 ＳＡＥ Ｊ １２６９に準拠して測定した。 これにより得た転がり抵抗値より次式にしたがって転が
り抵抗指数を求めた。転がり抵抗指数＝従来タイヤの転
がり抵抗／対象タイヤの転がり抵抗×１００

【００１８】（２）乗心地性 外径２ｍの鉄製ドラム上の１個所に巾２ｃｍ、高さ１ｃ
ｍの突起物を取付けドラム上に正規荷重でタイヤを押し
つけドラムを回転させる。タイヤが突起物を乗り越した
時の上下方向振動をタイヤ取付け軸の力として加速度計
にて測定し、この時記録された波形から第１周期の振幅
を当り指数として、次式で乗心地指数を求めた。 乗心地指数＝従来タイヤの当り指数／対象タイヤの当り
指数×１００ 指数の大きいほど乗心地のよいことを示す。

【００１９】（３）ベルト層のコード折れ性 タイヤに正規内圧を充填後実車で評価した。走行条件は
時速６０ｋｍで一定のつづら折れ路を２万ｋｍ走行させ
た後タイヤを解剖してベルト層からベルトコードを採取
し揺れ本数を評価し、次式により指数表示した。 耐ベルトコード折れ性指数＝従来タイヤのベルトコード
折れ本数／対象タイヤのベルトコード折れ本数×１００ 指数の大きいほどコード折れが少なく耐久性にすぐれて
いる。

【００２０】（４）ベルト層中の偏平度合出現率％ 偏平度合出現率＝１／ｎ＜Ｄｔ／Ｄｌ≦２／３を満足す
る集束単位のベルト層 ５０ｍｍ当りの本数／ベルト層５０ｍｍ当りの全集束単
位の本数×１００（５）ベルト層セパレーション性 上記（３）のベルト層のコード折れ性と同じ評価法にし
たがい、次式のように指数表示した。 ベルトセパレーション指数＝本発明タイヤのベルトセパ
レーション長さ／ 対象タイヤのベルトセパレーション長
さ×１００

【００２１】

【表１】

【００２２】上記のタイヤ性能の他に室内操縦安定性と
してコーナリングパワーセルファライニングトルクおよ
びドラムによる高速耐久性も評価したがいずれも従来タ
イヤ対比差が認められなかった。次にワイヤを６本とし
た場合（比較タイヤ２）と層撚り構造とした場合（比較
タイヤ３）との比較データを表２に示す。これより本発
明タイヤが乗心地性、ベルトセパレーション性に優れて
いることが分る。

【表２】

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る乗用車用ラジアルタイヤに
おいては、転がり抵抗を小さくすることができるので燃
費を向上し、しかも乗心地をも改良することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）〜（ｈ）は夫々タイヤのベルトプラ
イにおける４本の金属線からなる集束単位の例を示す断
面図である。

【図２】図２（ａ）〜（ｋ）は夫々５本集束の例を示す
断面図である。

【図３】図３は、タイヤのベルトプライの径方向断面の
部分拡大図である。

【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は夫々従来の金属線集束単
位の断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形断面を有する金属線を２本以上５本
   以下実質的に撚り合わせることなしに引揃えて１つの単
   位とし、これらの単位を多数本平行に配列してゴムに埋
   設したベルトプライを有する乗用車用ラジアルタイヤで
   あって、上記金属線単位はタイヤの径方向断面において
   ベルト層の厚さ方向に偏平であり、その偏平度合（ベル
   ト層断面の厚さ方向の集束径／巾方向の集束径）が１／
   ｎ（ｎは引揃えた金属線単位の金属線本数をいう。）を
   超えて２／３以下のものが６０％以上を占めることを特
   徴とする乗用車用ラジアルタイヤ。