JP2004351993A

JP2004351993A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2004351993A
Application number: JP2003149740A
Authority: JP
Inventors: Eiji Komura; 栄次小村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】耐サイドカット性を向上しながらタイヤの軽量化を実現し、かつ操縦安定性などのタイヤ性能を維持する空気入りラジアルタイヤの提供。
【解決手段】タイヤ周方向に対しほぼ９０°の角度でコード配列されたカーカスプライを左右一対のビード部４のビードコア４１の周りで内側から外側に折り返し係止したカーカス層５と、前記カーカス層５の径方向外側のトレッド部２に配置したベルト層７とを有する空気入りラジアルタイヤ１において、繊度９００デシテックス未満の有機繊維の経糸１１と緯糸１２とからなる平織布１０でなるサイド補強層９を、経糸１１と緯糸１２とがタイヤ径方向に対して互いにほぼ等しい角度で交差するようにサイドウォール部３に配置する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドウォール部の耐カット性の向上とタイヤ軽量化を実現した乗用車用に適した空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の低燃費化と高性能化の社会要請を受け、空気入りラジアルタイヤ、中でも乗用車用タイヤは軽量化と操縦安定性などのタイヤ特性とを同時に向上することが求められている。
【０００３】
タイヤ軽量化の手法としてタイヤ全体の薄肉化が図られ、特にサイド部のゴムゲージを薄くすることが他のタイヤ性能を損なわずに効果があることから一般に行われている。
【０００４】
ところで、悪路走行時のカットや縁石乗り越し時の屈曲変形に対して薄肉化されたサイド部を補強し耐久性を向上するために、有機繊維コードやスチールコードからなる補強層をサイド部に配置したタイヤが提案されている（特許文献１，２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２７８４１４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２０６０２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の空気入りタイヤは、高強度、高弾性であるポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール（ＰＢＯ）の細コードをサイド補強層に使用するもので、耐サイドカット性と軽量化を両立することはできるが、剛直で伸びの小さいＰＢＯコードを用いるために、略扇型形状のサイドプロテクト層をサイド部に順次並べて配置する必要があり、プロテクト層の裁断や貼付け等の作業工数の増加、プロテクト層間の間隙或いは重ね代によるユニフォミティーの低下などの問題が考えられる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の空気入りタイヤは、サイクロイド曲線を描く連続コードからなる環状補強コード層を備えるもので、補強層をサイド部に形成するために多く作業時間を要し、また補強層専用の製造装置を必要とする。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、サイドウォール部の耐カット性を向上しながらタイヤの軽量化を実現し、かつ操縦安定性などのタイヤ性能を維持し、複雑な製造工程を要することのない空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、タイヤ周方向に対しほぼ９０°の角度でコード配列されたカーカスプライを左右一対のビード部のビードコアの周りで内側から外側に折り返し係止したカーカス層と、前記カーカス層の径方向外側の前記トレッド部に配置したベルト層とを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、繊度９００デシテックス未満の有機繊維の経糸と緯糸とからなる平織布を、前記経糸と緯糸とがタイヤ径方向に対して互いにほぼ等しい角度で交差するように前記サイドウォール部に配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【００１１】
この発明の空気入りラジアルタイヤによれば、サイドウォール部に繊度９００デシテックス未満の有機繊維の経糸と緯糸とでなる平織布を、その経糸と緯糸とがタイヤ径方向に対して互いにほぼ等しい角度で交差するように配置されたサイド補強層を有するので、耐サイドカット性を向上し、サイドウォール部のゴム厚みをタイヤ最大幅部分で１．５ｍｍ以下に薄くすることができタイヤ軽量化を実現し、またタイヤ成型、加硫時のサイドウォール部の拡張によっても補強層の平織布がパンタグラフ効果で均一に拡張されてユニフォミティーを損なうことがなく操縦安定性などのタイヤ性能を維持することができ、さらに平織物がタイヤ周方向に連続して配置されているので複雑な補強層の製作工程や設備を要することがない。
【００１２】
請求項２の発明は、前記経糸と緯糸との一方が甘撚りコードであり、他方が無撚りコードであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤである。
【００１３】
この発明の空気入りラジアルタイヤでは、コード断面が偏平化しやすく補強層の厚みを最小限に薄くして軽量化効果を向上し、また甘撚りコードのコード間の隙間にゴムが入りやすくなりサイド補強層でのセパレーションの発生を防ぎ、一方を無撚りコードとすることでコストダウンに寄与することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態を示す空気入りラジアルタイヤ（以下、タイヤという）１のタイヤ半断面図、図２はサイドウォールゴムを一部除去してサイド補強層９を示したタイヤ側面図である。
【００１６】
図１に示すように、タイヤ１はトレッド部２、サイドウォール部３とビード部４とから構成され、タイヤ周方向に対しほぼ９０゜の角度でコード配列され左右一対のビードコア４１で内側から外側に折り返してビードフィラー４２を挟んで係止された１枚のカーカスプライからなるカーカス層５と、このカーカス層５の径方向外側とトレッドゴム６の間に配された互いに交差する２枚のスチールコード層からなるベルト層７を備え、トレッド部１の外周部にはトレッドパターン２１が形成されている。
【００１７】
前記カーカス層５は、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードを平行に配列しすだれ織りに製織しゴム被覆したカーカスプライから構成され、またベルト層７はタイヤ周方向に対して小角度（例えば、１０〜３５°）で交差するように積層した２枚のスチールコード層からなり、前記カーカス層５を締め付けトレッド部２の剛性を高めている。
【００１８】
タイヤ１のサイドウォール部３には、タイヤ最大幅部３ａを中心にビード部４の上端のカーカス層５の係止端部５ａ近傍からショルダー部３ｂ近傍に至る範囲のカーカス層５の外側にサイド補強層９がタイヤ１の周方向に連続して配置されている。
【００１９】
このサイド補強層９は、図３に示すような、繊度９００デシテックス（以下、デシテックスをｄｔｅｘと略す）未満の有機繊維からなる経糸１１と緯糸１２とを直角に交差させ製織した平織布１０からなり、その両面をゴム被覆したものが使用される。
【００２０】
この補強層９は、経糸１１と緯糸１２とがタイヤ１の径方向に対して互いにほぼ等しい角度で交差するようにサイドウォール部３に配置されるので、また糸自体の伸びが十分に無くても平織布１０のパンタグラフ効果によりタイヤ成型や加硫時のサイドウォール部３拡張によっても補強層９の拡張をタイヤ周方向で均一なものとし、タイヤ径方向に対して経糸１１と緯糸１２とが左右均等な分布のバイアス状に変形することができる。
【００２１】
これにより、耐サイドカット性を向上すると共に、サイドウォール部３表面の凹凸発生やユニフォミティーを損なうことがなく、またタイヤ周方向と径方向の剛性バランスを保つことができ、タイヤ最大幅部分でのサイドウォールゴム厚みを１．５ｍｍ以下に薄肉化しても操縦安定性や乗り心地などのタイヤ性能を維持することができる。
【００２２】
また、平織布１０は、製織性に優れることからサイド補強層９の基材として容易に作製することができ、そのゴム被覆布をコード方向に対して４５度で所定幅に裁断したものをタイヤ成型時にサイドウォール部３に貼付けることでサイド補強層９を形成することができ、補強層の複雑な作製工程や特殊な製造装置を要さずタイヤ製造工程を変更することのない利点がある。
【００２３】
上記経糸１１及び緯糸１２を構成する有機繊維としては、ナイロン６，６６等のナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、ビニロン、アラミド繊維などを挙げることができるが、中でもナイロン６６が強度が高く耐サイドカット性を確保しやすく、高融点であるので薄肉のサイドウォール部においても高温加硫に耐えることができ、かつ加硫中に適度な伸びを有して加硫金型にタイヤを密着させ成形不良を起こすことがなく、しかも価格的にも有利であることから好ましい。
【００２４】
経糸１１及び緯糸１２は、上記有機繊維からなるマルチフィラメント糸であり、フィラメント数は特に限定されないが５〜５０フィラメント、好ましくは１０〜３０フィラメントであることが望ましい。これは、フィラメント数が少ないと糸が太くかつ偏平になりにくく補強層９が厚くなり、フィラメント数が多くなるとフィラメント切れを起こしやすくなるからである。
【００２５】
この経糸１１及び緯糸１２の太さは、９００ｄｔｅｘ未満であることが好ましく、９００ｄｔｅｘ以上になると平織布１０が厚くなりサイド補強層９の厚みが増してゴムの使用量が増加し軽量化を実現することができず、逆に細すぎるとコードの強度、剛性が低くなりサイド補強性が確保できなくなることから、３００ｄｔｅｘ程度以上のコードの太さが好まく、細いコードを高密度で用いるとブリッジが不足し接着性の低下を招くことにもなる。
【００２６】
平織物１０の経糸１１及び緯糸１２のいずれか一方には、１０ｃｍ当たり５〜２０回程度の甘撚りがかけられていることが好ましい。この撚りにより経糸又は緯糸間に隙間を形成しやすくなり、ゴムの侵入による投錨効果によって平織布１０の接着性を向上し、屈曲変形を受けるサイドウォール部３でのセパレーションを防止することができる。勿論、経糸１１及び緯糸１２の両者に甘撚りコードを用いることもできるが、一方に甘撚りコードを用いるだけで上記セパレーション防止は達せられるので、他方は無撚りコードであってもよい。
【００２７】
また、経糸１１と緯糸１２とに、甘撚りと無撚りコードを用いることで、ゴム被覆後のコードが偏平化して補強層９をより薄くすることができ、タイヤ軽量化の効果を向上する。これに対して、経糸１１又は緯糸１２に通常の撚り数のコードを用いると、コードが太くなり、偏平化し難く補強層９を薄くすることができず軽量化に反し、また経糸１１及び緯糸１２共に無撚りコードを用いると、全てのフィラメントが密着してコード間のゴム侵入が得られず接着性が低下する。
【００２８】
ここで、平織物１０の経糸１１及び緯糸１２の打ち込み密度は、操縦安定性や乗り心地の関係するサイドウォール部３の剛性を適度に維持する観点から３０〜５０本／５０ｍｍ程度、より好ましくは３５〜５０本／５０ｍｍ程度が望ましい範囲であり、コードの太さとの関係を考慮し設計する必要がある。なお、経糸１１及び緯糸１２の太さ、打ち込み密度は、拡張時のパンタグラフ効果を有効に発揮させるため、同じ太さ、密度とすることが好ましい。
【００２９】
（実施例）
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。
【００３０】
表１及び表２に示す仕様に従い、ナイロン６６のフィラメント数１４本、４４０ｄｔｅｘのマルチフィラメント糸（比較例５はフィラメント数３０本、９４０ｄｔｅｘ、比較例６はフィラメント数７本、２２０ｄｔｅｘを使用）を経糸及び緯糸を直交するように製織した平織布、又はナイロン６６、９４０ｄｔｅｘ／２のコードをすだれ織に製織したものをサイド補強層に適用し、図１に示すタイヤ構造を有する各実施例、比較例の空気入りラジアルタイヤを試作した。下記の評価を行い結果を表１、表２に結果を示す。
【００３１】
試作タイヤのサイズは１７５／７０Ｒ１３８２Ｓ、カーカス層はポリエステル１６７０ｄｔｅｘ／２（打ち込み密度４５本／５０ｍｍ）の１プライ、ベルト層はスチールコード２＋２×０．２５（打ち込み密度３８／５０ｍｍ）の交差角度２３度の２層構造である。図４は、サイド補強層が無く、サイドウォールゴムが従来通り厚い（カーカス層外側のゴム厚みが２．５ｍｍ）従来品の比較例１タイヤの半断面図である。
【００３２】
サイド補強層は、ゴム被覆後の平織物の経糸に対して４５、３０度の角度で所定幅に裁断した帯状補強層、又はゴム被覆後のすだれ織の経糸に対して３０度の角度で所定幅に裁断した帯状補強層を、１ｓｔ成形でサイドウォール部のカーカス上にタイヤ周方向に貼り付け拡張し、２ｎｄ成型でサイドウォールゴムとベルト層及びトレッドゴムを貼り付け未加硫タイヤを作製し、常法の加硫工程を経てタイヤを製造した。４５度裁断の平織物は、拡張によりパンタグラフ変形しタイヤ径方向に対して経糸と緯糸とが左右均等な分布のバイアス状に変形するが、３０度裁断のものは、経糸と緯糸の分布が不均等なものとなった。
【００３３】
なお、タイヤ時のコード密度はタイヤ最大幅付近のコード密度（平織物は経糸と緯糸の平均値）（本／５０ｍｍ）、サイドウォールゴムの厚みはタイヤ最大幅付近での補強層又はカーカス層の外側のサイドウォールゴムの最も薄い部分のゴム厚みである。
【００３４】
（評価方法）
タイヤ重量：試作タイヤの重量の平均値である。比較例１を１００とする指数で示し、数値が小さいほど軽量である。
【００３５】
耐サイドカット性（プランジャー試験）：各試験タイヤを標準リムに空気圧１９０ＫＰａで装着し、直径３２ｍｍ、先端部半球状、重量３０Ｋｇの鋼製ロッドをタイヤ最大幅のサイドウォール部に対して垂直に高さ３００ｍｍから落下させ、サイドウォール部のコード切れ本数を測定した。コード切れ本数が少ないほど良い。
【００３６】
操縦安定性：各試験タイヤを標準リムに組み付け、空気圧を１９０ＫＰａとして乗用車に装着し、３名のテストドライバーによってアスファルト乾燥路面における直進走行性、レーンチェンジ性、ハンドリング性等の運転操作の安定性をフィーリングにより１０点満点で評価した。なお、レーンチェンジ走行安定性の試験方法はＪＡＳＯＣ−７０７、ハンドリングはＪＡＳＯＣ−７０８に準じた。点数が高いほど良い。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
表１に示す結果から明らかなように、平織物をサイド補強層に用いた実施例１〜３はいずれもの場合も、従来品の比較例１に比べ耐サイドカット性に優れ、かつサイドウォールゴムを薄肉化し軽量化を実現し、操縦安定性を維持している。
【００４０】
これに対して、サイドウォールゴムを単に薄肉化した比較例２は、軽量化することはできるが耐サイドカット性が悪化し、サイドウォール剛性の低下により操縦安定性も悪化する。経糸と緯糸の打ち込み密度の低い比較例３はサイド補強性が不足し耐カット性が確保できず、また通常のすだれ織をサイド補強層に用いた比較例４は、コードが太く補強層が厚くなりサイドウォールゴムを薄肉化しても軽量化が達成できない。
【００４１】
９４０ｄｔｅｘの太いコードの平織物を用いた比較例５は、補強層が厚くなりサイドウォールゴムを薄肉化しても軽量化が得られず、逆に２２０ｄｔｅｘの細いコードの平織物では軽量化効果は大きいが耐サイドカット性が確保できない。また、平織物の裁断角度が３０度である比較例７は、サイドウォール部の剛性分布がタイヤ周方向で不均等となり操縦安定性が大幅に低下し、乗り心地が悪化することも明らかである。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、平織物をサイド補強層に用いることで、耐サイドカット性を向上しながらサイドウォールゴムを薄肉化して軽量化を実現し、かつサイドウォール部のタイヤ径方向及び周方向の剛性をバランスさせ操縦安定性や乗り心地などのタイヤ性能を維持する、特に乗用車用に適した空気入りラジアルタイヤを複雑な製造工程を要することなく提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のタイヤ断面図である。
【図２】実施形態のサイドウォールゴムを一部除去したタイヤ側面図である。
【図３】実施形態の平織物の平面図である。
【図４】従来例のタイヤ断面図である。
【符号の説明】
１……空気入りラジアルタイヤ
２……トレッド部
３……サイドウォール部
４……ビード部
５……カーカス層
６……トレッドゴム
７……ベルト層
９……サイド補強層
１０……平織物
１１……経糸
１２……緯糸

Claims

タイヤ周方向に対しほぼ９０°の角度でコード配列されたカーカスプライを左右一対のビード部のビードコアの周りで内側から外側に折り返し係止したカーカス層と、前記カーカス層の径方向外側の前記トレッド部に配置したベルト層とを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
繊度９００デシテックス未満の有機繊維の経糸と緯糸とからなる平織布を、
前記経糸と緯糸とがタイヤ径方向に対して互いにほぼ等しい角度で交差するように前記サイドウォール部に配置した
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記経糸と緯糸との一方が甘撚りコードであり、他方が無撚りコードである
ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。