JP2008290503A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ耐久性の向上を目的にして、弾性率が６．０ＧＰａ以上などの高弾性率有機繊維コードをカーカス層に使用した場合でも、該カーカス層の伸びが加硫時のリフトに追従することができて、その結果、製造されるタイヤのユニフォーミティも極めて良好な空気入りラジアルタイヤを提供すること。
【解決手段】少なくとも１層以上のカーカス層と、該カーカス層の外周側にベルト層とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカス層に弾性率が６．０ＧＰａ以上である有機繊維コードを使用し、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成を有するとともに、該両カーカス層のそれぞれが、最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さＷ₁ 、Ｗ₂ が、少なくとも４０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−４０ｍｍ）以下となるように構成されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、優れたタイヤユニフォーミティを有しながら耐久性に優れた特性を有する、乗用車用として好適な空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、一般に、乗用車用タイヤのカーカスには、ポリエチレンテレフタレート繊維コードが広く使われてきた。

一方、近年、タイヤ耐久性の向上を目的にして、高弾性率有機繊維コードを使用する場合があるが、一般に、弾性率が６．０ＧＰａ以上などの高弾性率有機繊維コードを使用すると、該高弾性率有機繊維が伸びにくいことにより、カーカス層の伸びが加硫時のリフトに追従することができなくなり、その結果、製造されるタイヤのユニフォーミティが非常に悪化しやすいという欠点があった。

このような点に鑑み、本発明者らは、カーカス層の伸びを加硫時のリフトに追従させるべく、カーカス層の構造に関して検討した。

カーカスの構造に着目した先行特許として、乗用車用・軽トラック用の空気入りラジアルタイヤにおいて、素線径０．１２５〜０．２５ｍｍのスチールカーカスをクラウン部を境にタイヤ幅方向に切り離すことにより、クラウン部でのコード耐久性を向上させるという提案がある（特許文献１）

しかし、この特許文献１で提案されている発明は、コードとして用いられているものは、１×Ｎ、１＋Ｎまたは２＋Ｎ（Ｎ：２〜７）の撚り構造のスチールコードであり、上述したような有機繊維コードに固有の問題はなかった。

また、ポリエステル等の有機繊維コードカーカスを用いてベルト配置領域内で分断部を設けて、分断幅はベルト幅の９０％以下とし、かつカーカスの折り返し部の高さは３５ｍｍ以下としたという空気入りラジアルタイヤが提案されている（特許文献２）。

しかし、この特許文献２の提案のものは、特にカーカスに有機繊維を使用しカーカスプライを伸びやすくして、操縦安定性と乗心地性能・車内騒音性能を両立させるというものであり、高弾性率・高強力である有機繊維コードを使用したものとは関係のないものであった。
特開２００１−３９１１０号公報 特開２００１−１８７５１１号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、タイヤ耐久性の向上を目的にして、弾性率が６．０ＧＰａ以上などの高弾性率有機繊維コードをカーカス層に使用した場合でも、該カーカス層の伸びが加硫時のリフトに追従することができて、その結果、製造されるタイヤのユニフォーミティも極めて良好な空気入りラジアルタイヤを提供せんとするものである。

上述した目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、以下の（１）の構成からなる。

（１）少なくとも１層以上のカーカス層と、該カーカス層の外周側にベルト層とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカス層に弾性率が６．０ＧＰａ以上である有機繊維コードを使用し、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成を有するとともに、該両カーカス層のそれぞれが、最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが、少なくとも４０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−４０ｍｍ）以下となるように構成されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

また、かかる本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、好ましくは、以下の（２）〜（５）のいずれかの構成からなる。

（２）前記有機繊維コードが、６ナイロン、６６ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維を含んでなることを特徴とする上記（１）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（３）前記有機繊維コードが、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸が、複数本撚り合わされたものであることを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（４）前記有機繊維コードが、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸と、６ナイロン、６６ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸とが、複数本撚り合わされたものであることを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（５）乗用車用タイヤであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

本発明によれば、タイヤ耐久性の向上を目的にして、弾性率が６．０ＧＰａ以上などの高弾性率有機繊維コードをカーカス層に使用した場合でも、該カーカス層の伸びが加硫時のリフトに追従することができ、その結果、ユニフォーミティが極めて良好な空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

以下、更に詳しく本発明について、説明する。

以下、図面などを用いて、更に詳しく本発明の空気入りラジアルタイヤについて、説明する。

図１は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤのカーカスの構造を示すタイヤ子午線方向断面図であり、図２は、特に、カーカス層とベルト層との重なり合いを説明した要部拡大図である。

図１、図２において、本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、少なくとも１層以上のカーカス層４ａ、４ｂと、該カーカス層の外周側にベルト層６とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカス層に弾性率が６．０ＧＰａ以上である有機繊維コードを使用し、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成（カーカス層４ａ、４ｂ）を有するとともに、該両カーカス層４ａ、４ｂのそれぞれが、最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さＷ₁ 、Ｗ₂ が、少なくとも４０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−４０ｍｍ）以下となるように構成されていることを特徴とするものである。左右の重なり合う幅方向長さＷ₁ 、Ｗ₂ は、同一長さであってもよく、あるいは、一方の長さを長くし、他方の長さを短くして構成してもよいものである。

図１、図２において、２はサイドウォール部、３はビード部、５はビードコアであり、７は両カーカス層４ａ、４ｂの端部の間隙、８はビードフィラーである。

このように、本来は、ビードコア間にまたがって形成されるカーカス層を、タイヤ赤道部に沿って分割して構成することにより、加硫時、カーカス層が該分割部分で伸びやすくなり、該カーカス層の伸びが加硫時のリフトに追従することができるようになり、その結果、製造されるタイヤのユニフォーミティが極めて良好なタイヤを得ることができるものである。

本発明に使用される高弾性率の有機繊維コードは、弾性率が６．０ＧＰａ以上を示すものであり、好ましくは、７ＧＰａ以上のもの、また、該弾性率値の上限は、２０ＧＰａ程度までである。弾性率が６．０ＧＰａ未満の有機繊維コードは、耐久性が小さく本発明の所期の目的を達成することができない。

該高弾性率の有機繊維は、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維であることが好ましい。

また、本発明において、コードの弾性率が６．０ＧＰａ以上であればよいので、一部に、６ナイロン、６６ナイロンまたはポリエチレンテレフタレート繊維などの普通弾性率の繊維を上記繊維と撚合せた、例えば、ハイブリッドコードなどとして使用してもよい。

本発明において好ましい態様の一つは、該有機繊維コードが、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸が、複数本撚り合わされた態様であり、このような態様では、ユニフォーミティも優れるが、耐久性の点で顕著に優れる。

あるいは、他の好ましい態様の一つは、有機繊維コードが、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸と、６ナイロン、６６ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸とが、複数本撚り合わされた態様であり、この態様では、耐久性とユニフォーミティが非常にバランス良く共に優れたものとなる。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、その製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、インナーライナーにカーカス層を左右に分けて貼った部材を作製し、該部材を用いて、従来の製法にしたがったタイヤ成形と加硫を行うことなどにより製造することができる。

特に、本発明の空気入りラジアルタイヤは乗用車用タイヤに用いると、ユニフォーミティ、耐久性などの点で最も効果的であるが、特別、車種は限定されるものではない。

表１に示したように、各種の有機繊維コードを用いて、それぞれカーカス層について、カーカス層を分割したもの（実施例１〜４）、分割していないもの（従来例１）、分割しているが該カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが短いもの（比較例１）、分割しているがカーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向の長さが長すぎるもの（比較例２）のそれぞれについて、実際に、タイヤサイズ１７５／６５Ｒ１４のタイヤを製造し、各種評価を行った。なお、最大幅ベルト層の幅は１４０ｍｍである。

カーカス構造の詳細は、コード重量、エンド数、ゲージ合わせで、各試験タイヤを製造した。具体的なベルト構造は、２＋２×０．２５ＨＴ、エンド数（コード数）４０本／５０ｍｍ幅、角度２７°、幅：下ベルト１４０ｍｍ、上ベルト１３０ｍｍである。

リムサイズは１４×５．５ＪＪである。

評価した結果は、表１に示したとおりであり、本発明による空気入りラジアルタイヤは、ユニフォーミティ、走行耐久性のいずれも良好であった。

なお、本発明において、各特性の評価は、以下のとおりとして行ったものである。

（１）有機繊維コードの弾性率（ＧＰａ）：
タイヤを解体して有機繊維コードを採取する。ＪＩＳ Ｌ−１０１７に準拠して、コード径の測定と、引張り試験を行なって、応力−ひずみ曲線を描き、１０Ｎと６７Ｎの点を直線でむすび、その直線の傾きを求めて弾性率（ＧＰａ）を求める。

測定は、コード２０本について行い、その平均値を該有機繊維コードの弾性率（ＧＰａ）とした。

（２）ユニフォーミティ：
製作した評価用タイヤをリム組みした後、試験内圧２００ｋＰａ、負荷３ｋＮ、タイヤ回転数６０ｒｐｍの条件にて、タイヤ半径方向の力の変動の大きさ（Ｎ、ラジアルフォースバリエーション）を計測する。各１０タイヤの計測値を合計して、逆数を算出して、従来例１を１００とした指数で表して評価した。指数値が大きいほどユニフォーミティが良好なものである。

（３）タイヤ耐久性能：
製作した評価用タイヤをリム組みした後、酸素圧３５０ｋＰａ、温度８０℃で５日間乾熱劣化させる。該乾熱劣化後、充填酸素を空気に入れ換えて空気圧を２００ｋＰａに設定し、直径１７０７ｍｍの回転ドラム上で速度１２０ｋｍ／時、負荷５ｋＮで走行開始させる。２４時間走行毎に、速度を１０ｋｍ／時ずつ増加させて、タイヤが故障するまで該走行試験を連続して実施し、従来例１の故障までの走行距離を１００とした指数で表して評価した。指数値が大きいほどタイヤ耐久性能が良好なものである。

図１は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤのカーカスの構造を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図２は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤのカーカスの構造を示すタイヤ子午線方向断面図であり、特に、カーカス層の分割状態と、該分割されたカーカス層のベルト層との重なり合いを説明した要部拡大図である。

符号の説明

１：空気入りラジアルタイヤ
２：サイドウォール部
３：ビード部
４ａ、４ｂ：カーカス層
５：ビードコア
６：ベルト層
７：両カーカス層の端部の間隙
８：ビードフィラー
Ｗ₁ ：カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さ（左側）
Ｗ₂ ：カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さ（右側）

Claims (5)

1. 少なくとも１層以上のカーカス層と、該カーカス層の外周側にベルト層とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカス層に弾性率が６．０ＧＰａ以上である有機繊維コードを使用し、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成を有するとともに、該両カーカス層のそれぞれが、最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが、少なくとも４０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−４０ｍｍ）以下となるように構成されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記有機繊維コードが、６ナイロン、６６ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維を含んでなることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記有機繊維コードが、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸が、複数本撚り合わされたものであることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記有機繊維コードが、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、アラミド、およびレーヨンの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸と、６ナイロン、６６ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートの各繊維の中から選ばれた１種または複数種の繊維からなる有機繊維糸とが、複数本撚り合わされたものであることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 乗用車用タイヤであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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