JP2007326418A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性等の他のタイヤ物性を損なうことなく、軽量化を実現した空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】カーカス２のクラウン部外周に、タイヤ赤道面に対し傾斜して延びる複数本のスチールコードのゴム引き層からなり、コード方向が層間で互いに交差する２層の交錯ベルト層３と、実質的にタイヤ周方向に沿って配列した補強コードのゴム引き層からなり、交錯ベルト層３の全幅以上の幅寸法を持つ少なくとも１層のキャップ層４と、を有する空気入りラジアルタイヤ１０である。交錯ベルト層３の打ち込み数が２５本／５０ｍｍ以下であり、かつ、キャップ層４の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時における伸度が２％以下であり、打ち込み数が３０本／５０ｍｍ以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、耐久性および操縦安定性を確保しつつ軽量化を図った乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、空気入りラジアルタイヤにおいては、カーカスのクラウン部外周に、互いに交差する少なくとも２層の傾斜ベルト層を積層してなる、いわゆる交錯ベルトが設けられている。かかる交錯ベルトの補強材としては、通常、スチールコードが使用されている。

このような空気入りラジアルタイヤの軽量化を図るためには、比重の高いスチールコードの使用量を削減することが有効であり、ベルト層におけるスチールコードの打ち込み数を減らすことによって大幅な軽量化が可能であることが知られている。しかし、スチールコードの打ち込み数を大きく減らすと、内圧充填時の径成長が増加して、耐久性の面で懸念が生ずる。

これに対し、タイヤの軽量化の観点から、例えば、１層の傾斜ベルト層と、軽量性に優れた有機繊維コードを用いた周方向ベルト層とからなるベルトを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１，２等に開示）。また、特許文献３には、スチールコードを用いたベルト層の半径方向外側に、高弾性フィラメントと低弾性フィラメントとを撚り合わせてなり、所定の弾性的性質を有する複合コードからなるバンド層を備える空気入りタイヤが開示されている。
特開昭６２−１５２９０４号公報（特許請求の範囲等） 特開平４−１６３２１２号公報（特許請求の範囲等） 特許２７５７９４０号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、タイヤ軽量化と耐久性等の他のタイヤ物性との両立を図るための技術については、これまで種々検討がなされてきているが、十分なものではなく、これらをより高度に両立させることのできる技術が求められていた。

そこで本発明の目的は、耐久性等の他のタイヤ物性を損なうことなく、軽量化を実現した空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、スチール交錯ベルト層の外側に配置され、通常は低弾性のコード、例えばナイロンコード等で構成されるキャップ層に対し、所定の高弾性のコードを用いることで、耐久性を確保しつつ、スチール交錯ベルト層の打ち込み数を低減させて軽量化を図ることが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、少なくとも一対のビードコア間に跨ってトロイド状をなすカーカスのクラウン部外周に、タイヤ赤道面に対し傾斜して延びる複数本のスチールコードのゴム引き層からなり、コード方向が層間で互いに交差する少なくとも２層の交錯ベルト層と、実質的にタイヤ周方向に沿って配列した補強コードのゴム引き層からなり、該交錯ベルト層の全幅以上の幅寸法を持つ少なくとも１層のキャップ層と、を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記交錯ベルト層の打ち込み数が２５本／５０ｍｍ以下であり、かつ、前記キャップ層の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時における伸度が２％以下であり、打ち込み数が３０本／５０ｍｍ以上であることを特徴とするものである。

本発明においては、前記交錯ベルト層のスチールコードの角度が、タイヤ周方向に対し３５°以上をなすことが好ましい。また、前記交錯ベルト層のスチールコードは、好適にはモノフィラメントコードとする。さらに、前記キャップ層は好適には２層以上とすることができ、前記交錯ベルト層のスチールコードのタイヤ周方向に対する角度は、内側の層において外側の層よりも大きくすることが好ましい。

さらにまた、前記交錯ベルト層の打ち込み数は好適には２０〜２５本／５０ｍｍの範囲内であり、前記キャップ層の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時における伸度は１．０〜１．５％の範囲内であることが好ましく、打ち込み数は４０〜５５本／５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、耐久性等の他のタイヤ物性を損なうことなく、軽量化を実現した空気入りラジアルタイヤを実現することが可能となった。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明の一例の空気入りラジアルタイヤの概略断面図を示す。図示するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１０は、少なくとも一対のビードコア１間に跨ってトロイド状をなすカーカス２のクラウン部外周に、タイヤ赤道面に対し傾斜して延びる複数本のスチールコードのゴム引き層からなり、コード方向が層間で互いに交差する少なくとも２層の交錯ベルト層３と、実質的にタイヤ周方向に沿って配列した補強コードのゴム引き層からなり、交錯ベルト層３の全幅以上の幅寸法を持つ少なくとも１層のキャップ層４と、を有する。

本発明のタイヤは、交錯ベルト層３の打ち込み数を２５本／５０ｍｍ以下とするとともに、キャップ層４の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時における伸度を２％以下、打ち込み数を３０本／５０ｍｍ以上とした点に特徴を有する。

即ち、通常は５０〜３０本／５０ｍｍ程度であるスチール交錯ベルト層３の打ち込み数を、２５本／５０ｍｍ以下に低減したことで、タイヤ重量として７％以上の軽量化を達成することが可能となった。この打ち込み数は、好適には２０〜２５本／５０ｍｍの範囲内である。

一方で、打ち込み数の減少によりベルト周方向剛性が低下したタイヤにおいては、ベルトの周方向張力により内圧時の径成長が増加するため、ベルト層間の歪みが増大してベルト耐久性が悪化するという懸念がある。そのため本発明においては、かかるスチール交錯ベルト層３上に設けたキャップ層４に、１．５ｋｇ荷重時における伸度が２％以下である高弾性の補強コードを、打ち込み数３０本／５０ｍｍ以上にて適用したことで、このキャップ層によりタイヤ周方向剛性を確保して、内圧時の径成長を抑制することにより、耐久性の悪化防止を図ったものである。好適には、キャップ層の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時の伸度は１．０〜１．５％の範囲内程度、打ち込み数は４０〜５５本／５０ｍｍの範囲内程度とすることができる。

なお、スチール交錯ベルト層３のタイヤ周方向に対する角度を減少させることによっても、周方向剛性を確保して内圧時の径成長を抑制することは可能であるが、この場合、コーナリング時の横力（サイドフォース（ＳＦ））を発生させるためのベルトの面内せん断剛性が不足して、コーナリングパワー（ＣＰ）が低下し、車両の安定性を著しく損なうことになる。そのため本発明においては、交錯ベルト層３のスチールコードの角度を、タイヤ周方向に対し好適には３５°以上、より好適には３５〜４０°程度とすることで、面内せん断剛性を確保することができる。

また、本発明においては、さらなる軽量化およびコストダウンを達成するために、交錯ベルト層３のスチールコードにモノフィラメントコードを適用することも有効である。

さらに、径成長の抑制のための手段として、キャップ層４を２層以上とすることも有効であるが、重量の増加を招くため、この場合、キャップ層には１２００ｄｔｅｘ以下、特には８００〜１１００ｄｔｅｘ程度の細糸コードを使用することが好ましい。

本発明におけるキャップ層４の高弾性補強コードとしては、材質は制限されないが、軽量化の観点からは有機繊維コードが好ましく、例えば、アラミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ，ナイロン）およびこれらの複合撚りコードを好適に用いることができる。

また、本発明においては、交錯ベルト層３のスチールコードのタイヤ周方向に対する角度を、外側の層よりも内側の層において、即ち、より内側の層において大きくすることも好ましい。

本発明においては、交錯ベルト層３およびキャップ層４について上記のように構成する点のみが重要であり、それ以外のタイヤの構造の細部や材質等については、常法に従い適宜構成することができ、特に制限されるものではない。例えば、図示するように、本発明のタイヤは、一対のビード部１１と、それに連なる一対のサイドウォール部１２と、両サイドウォール部１２間にトロイド状をなして連なるトレッド部１３とを備えるものであり、図示はしないが、トレッド部１３の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、また、最内層にはインナーライナーが形成されている。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
カーカスのクラウン部外周に、２層のスチール交錯ベルト層と１層のキャップ層とを有する、図１に示す構造の空気入りラジアルタイヤを、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５にて、下記の表１中の条件に従い作製した。

得られた各供試タイヤをリム組みし（リムサイズ６ＪＪ）、内圧２００ｋＰａを充填して実車に装着し、ドライバーによる操縦安定性能のフィーリング試験を行った。結果は、比較例を１００として指数化した。操縦安定性については、数値が大なるほど結果は良好である。また、各供試タイヤの重量を、比較例を１００として指数化した。重量については、数値が小なるほど軽量である。これらの結果を、下記の表１中に併せて示す。

＊１）タイヤ周方向に対する角度を示す。

上記表１に示すように、交錯ベルト層の打ち込み数が２５本／５０ｍｍ以下であり、かつ、キャップ層の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時における伸度が２％以下であり、打ち込み数が３０本／５０ｍｍ以上である実施例１〜３のタイヤは、これら条件を満足しない比較例のタイヤに比して軽量であって、かつ、操縦安定性の点でも優れていることが確かめられた。

本発明の一実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤの概略断面図である。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカス
３ 交錯ベルト層
４ キャップ層
１０ 空気入りラジアルタイヤ
１１ ビード部
１２ サイドウォール部
１３ トレッド部

Claims (8)

1. 少なくとも一対のビードコア間に跨ってトロイド状をなすカーカスのクラウン部外周に、タイヤ赤道面に対し傾斜して延びる複数本のスチールコードのゴム引き層からなり、コード方向が層間で互いに交差する少なくとも２層の交錯ベルト層と、実質的にタイヤ周方向に沿って配列した補強コードのゴム引き層からなり、該交錯ベルト層の全幅以上の幅寸法を持つ少なくとも１層のキャップ層と、を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記交錯ベルト層の打ち込み数が２５本／５０ｍｍ以下であり、かつ、前記キャップ層の補強コードの、１．５ｋｇ荷重時における伸度が２％以下であり、打ち込み数が３０本／５０ｍｍ以上であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記交錯ベルト層のスチールコードの角度が、タイヤ周方向に対し３５°以上をなす請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記交錯ベルト層のスチールコードが、モノフィラメントコードである請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記キャップ層が２層以上である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記交錯ベルト層のスチールコードのタイヤ周方向に対する角度が、内側の層において外側の層よりも大きい請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記交錯ベルト層の打ち込み数が２０〜２５本／５０ｍｍの範囲内である請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記キャップ層の補強コードの１．５ｋｇ荷重時における伸度が、１．０〜１．５％の範囲内である請求項１〜６のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 前記キャップ層の補強コードの打ち込み数が、４０〜５５本／５０ｍｍの範囲内である請求項１〜７のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。

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