JP2007196898A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善し、かつ加硫故障を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 左右一対のビード部３，３間にカーカス層４を装架し、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側に複数層のベルト層６１，６２を埋設すると共に、ベルト層６１，６２の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層７を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルトカバー層７を中央領域部分７ａとそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分７ｂとに区分し、ベルトカバー層７の中央領域部分７ａの補強コードとしてナイロン繊維コードを用い、ベルトカバー層７のショルダー領域部分７ｂの補強コードとしてリヨセル繊維コードを用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リヨセル繊維コードをベルトカバー層に用いた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善し、かつ加硫故障を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤにおいて、高速耐久性を改善し、走行時のロードノイズを低減するために、ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層を配置することが行われている。このようなベルトカバー層の補強コードとしては、熱収縮性を有するナイロン繊維コードを用いることが一般的である。

しかしながら、近年では高速耐久性及びロードノイズの更なる低減が求められており、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層では要求特性を十分に満足することが難しくなっている。また、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層を採用した場合、温度変化に伴う伸張率の変化に起因して車両停止時にタイヤにフラットスポットを生じ易く、そのフラットスポットが振動の原因になっている。

そこで、ベルトカバー層の補強コードとして、リヨセル繊維コードを使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。リヨセル繊維コードは、ナイロン繊維コードに比べて高弾性であると共にゴムに対する接着性が良好であるため高速耐久性及びロードノイズの改善効果が大きく、しかも一般的なタイヤ発熱温度範囲では軟化点を持たないためフラットスポットを生じ難いという特性を備えている。

しかしながら、リヨセル繊維コードからなるベルトカバー層をベルト層の全域にわたって配置した場合、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が得られるものの、加硫時に未加硫タイヤが径方向に拡張される際に、タイヤ周方向に巻回された高弾性のリヨセル繊維コードがベルト層に食い込み、加硫故障を生じ易いという問題がある。また、リヨセル繊維コードは比較的高価であるので、そのベルトカバー層をベルト層の全域にわたって配置した場合、タイヤの製造コストが大幅に増大するという不都合もある。これら事情により、リヨセル繊維コードからなるベルトカバー層は実用化に至っていないのが現状である。
特開２００４−１６８１１８号公報

本発明の目的は、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善し、かつ加硫故障を抑制することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

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側に複数層のベルト層を埋設すると共に、前記ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなる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中央領域部分とそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分とに区分し、該ベルトカバー層の中央領域部分の補強コードとしてナイロン繊維コードを用い、該ベルトカバー層のショルダー領域部分の補強コードとしてリヨセル繊維コードを用いたことを特徴とするものである。

本発明では、ベルトカバー層のショルダー領域部分にリヨセル繊維コードを選択的に用い、そのリヨセル繊維コードの弾性率に基づいてベルト層のせり上がりを抑え込むことにより、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層の場合に比べて、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善することができる。また、加硫時に未加硫タイヤが径方向に拡張される際のリフト率が相対的に大きくなるベルトカバー層の中央領域部分にはナイロン繊維コードを選択的に用いることで、加硫故障を抑制し、更にはリヨセル繊維コードの使用量を少なくしてタイヤの製造コストの増大を抑えることができる。

本発明において、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果を確保しながら、加硫故障をより確実に抑制するために、カーカス層に隣接するベルト層の幅Ｌに対してベルトカバー層の各ショルダー領域部分の幅αをＬ／１０≦α≦Ｌ／３の関係にすることが好ましい。同様の理由から、ベルトカバー層の各ショルダー領域部分をカーカス層に隣接するベルト層の端部及びその上に位置するベルト層の端部を覆うように配置し、カーカス層に隣接するベルト層の端部の位置とタイヤ幅方向外側へ２０ｍｍの位置との間の領域にベルトカバー層の各ショルダー領域部分の最外部を配置することが好ましい。

更に、リヨセル繊維コードは、絶乾状態で２５±５℃及び１００±５℃の各雰囲気において１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が１．５％〜２．５％であることが好ましい。このように常温及び発熱時のモジュラス変化が少ない特性を有するリヨセル繊維コードをベルトカバー層に用いることは、高速耐久性を向上する上で有利である。なお、上記伸張率の測定方法はＪＩＳ Ｌ１０１７に規定される一定荷重時伸び率の絶乾時試験に準ずるものとする。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、２層のベルト層６１，６２が埋設されている。これらベルト層６１，６２は補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層６１，６２の補強コードとしては、例えば、スチールコードが使用されている。更に、ベルト層６１，６２の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に延長するように配列してなるベルトカバー層７が配置されている。このベルトカバー層７はベルト層６１，６２の外周側に１本又は複数本の補強コードをタイヤ周方向に沿って連続的に巻き付けることで形成されている。

上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルトカバー層７は中央領域部分７ａとそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分７ｂとに区分されている。ベルトカバー層７の中央領域部分７ａの補強コードとしては、ナイロン繊維コードが使用されている。特に、その材質は６６ナイロンが好ましい。ナイロン繊維コードの太さは、例えば、総デシテックス数で１５００〜３０００ｄｔｅｘの範囲から選択すれば良い。

一方、ベルトカバー層７のショルダー領域部分７ｂの補強コードとしては、リヨセル繊維コードが使用されている。リヨセル繊維は、原料のセルロースから溶剤紡糸法により得られるセルロース繊維であり、レーヨンと同様にゴムとの接着性が良好である。リヨセル繊維コードの太さは、例えば、総デシテックス数で１５００〜４０００ｄｔｅｘの範囲から選択すれば良い。リヨセル繊維コードはナイロン繊維コードに比べて高弾性であるためロードノイズや高速耐久性の改善効果が大きい。また、リヨセル繊維コードは一般的なタイヤ発熱温度範囲では軟化点を持たないためフラットスポットを生じ難い材料である。

特に、リヨセル繊維コードは、ディップ処理後の状態において、即ち、タイヤ中に埋設された状態において、絶乾状態における２５±５℃及び１００±５℃の各雰囲気での１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が１．５％〜２．５％であると良い。このように常温及び発熱時のモジュラス変化が少ないリヨセル繊維コードは高速耐久性の向上に寄与する。ここで、上記雰囲気での伸張率が１．５％未満であると加硫故障を生じ易くなり、逆に２．５％を超えると高速耐久性の改善効果が不十分になる。なお、上記伸張率を測定する雰囲気は原則として２５℃及び１００℃とするが、それぞれ±５℃の誤差を許容するものである。

上述した空気入りラジアルタイヤによれば、ベルトカバー層７のショルダー領域部分７ｂにリヨセル繊維コードを用いることにより、ナイロン繊維コードからなるベルトカバー層の場合に比べて、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性を改善することができる。また、加硫時のリフト率が相対的に大きくなるベルトカバー層の中央領域部分７ａにはナイロン繊維コードを用いることで、加硫故障を抑制し、更にはリヨセル繊維コードの使用量を削減することができる。

図２に示すように、カーカス層４に隣接する最内側のベルト層６１の幅をＬとし、ベルトカバー層７の各ショルダー領域部分７ｂの幅をαとしたとき、幅Ｌに対して幅αをＬ／１０≦α≦Ｌ／３の関係に設定すると良い。この幅αがＬ／１０未満であるとロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が不十分になり、逆にＬ／３を超えると加硫故障を生じ易くなる。

また、ベルトカバー層７の各ショルダー領域部分７ｂはカーカス層４に隣接する最内側のベルト層６１の端部６１ｅ及びその上に位置するベルト層６２の端部６２ｅを覆うように配置されている。そして、カーカス層４に隣接する最内側のベルト層６１の端部６１ｅの位置をＡとし、カーカス層４に隣接する最内側のベルト層６１の端部６１ｅからタイヤ幅方向外側へ２０ｍｍの位置をＢとしたとき、これら位置Ａ，Ｂ間の領域Ｘにベルトカバー層７のショルダー領域部分７ｂの最外部７ｅを配置すると良い。ショルダー領域部分７ｂの最外部７ｅが位置Ａよりもタイヤ幅方向内側にあるとロードノイズ、高速耐久性の改善効果が不十分になり、逆に位置Ｂよりもタイヤ幅方向外側にあると加硫故障を生じ易くなる。

タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ８１Ｈで、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カーカス層の外周側に複数層のベルト層を埋設すると共に、ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなる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、ベルトカバー層を中央領域部分とそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分とに区分し、中央領域部分及びショルダー領域部分に用いる繊維コードの種類、ショルダー領域部分の幅α、ショルダー領域部分の最外部の位置を表１のように種々異ならせた実施例１〜５及び比較例１〜２の空気入りラジアルタイヤをそれぞれ製作した。

表１において、「６６Ｎ」は６６ナイロン繊維コード（９４０ｄｔｅｘ／２）を意味し、「リヨセル」はリヨセル繊維コード（１８４０ｄｔｅｘ／２）を意味する。ショルダー領域部分の幅αはカーカス層に隣接するベルト層の幅Ｌに対する相対的な寸法にて表示する。ショルダー領域部分の最外部の位置はカーカス層に隣接するベルト層の端部（基準位置）からの距離にて示し、プラス値は基準位置からタイヤ幅方向外側への距離を意味し、マイナス値は基準位置からタイヤ幅方向内側への距離を意味する。

これら試験タイヤについて、下記の方法により、加硫故障率、ロードノイズ、フラットスポット及び高速耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

加硫故障率：
多数本のタイヤを加硫し、ベルト層へのベルトカバー層の食い込みに起因する加硫故障の発生率を調べた。

ロードノイズ：
試験タイヤを空気圧２００ｋＰａとして車両に装着し、車室内運転席窓側耳の位置にマイクロフォンを設置し、粗い路面を速度１００ｋｍ／ｈで走行した時の音圧を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、基準タイヤ（比較例２）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどロードノイズの低減効果が大きいことを意味する。

フラットスポット：
試験タイヤを空気圧２００ｋＰａとして車両に装着し、走行により高温になったタイヤに負荷を掛けた状態で完全に冷えるまで放置した。冷却前後のタイヤの真円度を測定し、その差をフラットスポット量とした。評価結果は、基準タイヤ（比較例２）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどフラットスポット量が小さいことを意味する。

高速耐久性：
ＪＩＳ Ｄ４２３０の自動車用タイヤの高速耐久性能試験方法に準拠して耐久試験を実施した後、引き続き試験を継続し、タイヤに故障が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、基準タイヤ（比較例２）を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１〜５のタイヤは比較例２に比べてロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が大きく、しかも加硫故障を生じ難いものであった。一方、比較例１のタイヤはリヨセル繊維コードをベルトカバー層の全体に使用しているため、ロードノイズ、フラットスポット、高速耐久性の改善効果が認められるものの加硫故障率が高いものであった。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。 図１の空気入りラジアルタイヤの要部を示す説明図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６１，６２ ベルト層
７ ベルトカバー層
７ａ 中央領域部分
７ｂ ショルダー領域部分

Claims (4)

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側に複数層のベルト層を埋設すると共に、前記ベルト層の外周側に補強コードをタイヤ周方向に巻回してなる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中央領域部分とそのタイヤ幅方向両外側のショルダー領域部分とに区分し、該ベルトカバー層の中央領域部分の補強コードとしてナイロン繊維コードを用い、該ベルトカバー層のショルダー領域部分の補強コードとしてリヨセル繊維コードを用いた空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記カーカス層に隣接するベルト層の幅Ｌに対して前記ベルトカバー層の各ショルダー領域部分の幅αをＬ／１０≦α≦Ｌ／３の関係にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ベルトカバー層の各ショルダー領域部分を前記カーカス層に隣接するベルト層の端部及びその上に位置するベルト層の端部を覆うように配置し、前記カーカス層に隣接するベルト層の端部の位置とタイヤ幅方向外側へ２０ｍｍの位置との間の領域に前記ベルトカバー層の各ショルダー領域部分の最外部を配置した請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記リヨセル繊維コードは、絶乾状態で２５±５℃及び１００±５℃の各雰囲気において１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸張率が１．５％〜２．５％である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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