JP2009127144A - タイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能を確保するとともに、生産性を向上し得る。
【解決手段】相互に平行に引き揃えた経糸13を、該経糸13に対して略直角方向に向く緯糸14によって簾織りしたタイヤ用織物11である。経糸13は、1〜21本のフィラメントからなり、かつ経糸13の破断時強力(N/本)に、該タイヤ用織物11の幅5(cm)当たりに含まれる該経糸13の本数であるエンズ(本/5cm)を乗じた織物強度Sが783(N)以上である。前記緯糸14は、繊度が5〜34(dtex)のフィラメントの10〜32本を撚り合わせることにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が185〜470(dtex)である。
【選択図】図2
【解決手段】相互に平行に引き揃えた経糸13を、該経糸13に対して略直角方向に向く緯糸14によって簾織りしたタイヤ用織物11である。経糸13は、1〜21本のフィラメントからなり、かつ経糸13の破断時強力(N/本)に、該タイヤ用織物11の幅5(cm)当たりに含まれる該経糸13の本数であるエンズ(本/5cm)を乗じた織物強度Sが783(N)以上である。前記緯糸14は、繊度が5〜34(dtex)のフィラメントの10〜32本を撚り合わせることにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が185〜470(dtex)である。
【選択図】図2
Description
本発明は、空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能を確保するとともに、生産性を向上し得るタイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤに関する。
図1に示されるように、乗用車用空気入りタイヤ1のビード部4には、リムとの摩擦による損傷(以下、このような損傷を「リムチェーフィング」と言うことがある。)を効果的に防止するためにチェーファー10が設けられる。チェーファー10には、密に織られた平織物、即ちキャンバスが一般に用いられる。キャンバスは、織り構造が密でしかも高い強度を有するため、空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能に優れるという利点がある。その反面、キャンバスは、密な織り構造を有するため、生産性が低く、しかも製造コストが高いという問題があった。
そこで、近年では、生産性の向上と製造コストの低減とを図るために、前記チェーファーに、キャンバスに代えて簾織物を用いることが提案されている。しかしながら、簾織物は、キャンバスに比べて織り構造が疎であるため、タイヤ内腔に充填された空気がビード部から透過しやすく、また耐リムチェーフィング性能も劣るという問題があった。なお、タイヤ用織物に関連する先行技術としては次のものがある(下記特許文献1参照)。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、経糸と緯糸とを簾織りするとともに、経糸及び緯糸の構成を一定の範囲に限定することを基本として、空気非透過性能及び耐リムチェーフィング性能を確保しつつ生産性を向上し得るタイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明のうち請求項1記載の発明は、相互に平行に引き揃えた経糸を、該経糸に対して略直角方向にのびる緯糸によって簾織りしたタイヤ用織物であって、前記経糸は、1〜21本のフィラメントからなり、かつ経糸の破断時強力(N/本)と該タイヤ用織物の幅5(cm)当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ(本/5cm)との積である織物強度Sが783(N)以上であり、しかも、前記緯糸は、繊度が5〜34(dtex)のフィラメントの10〜32本を撚り合わすことにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が185〜470(dtex)であることを特徴とする。
また請求項2記載の発明は、前記経糸のトータル繊度D1と前記緯糸のトータル繊度D2との比(D1/D2)が1.1〜2.5である請求項1記載のタイヤ用織物である。
また請求項3記載の発明は、前記経糸及び緯糸は、ナイロンからなる請求項1又は2に記載のタイヤ用織物である。
また請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載のタイヤ用織物を、ビード部のチェーファーとして具えることを特徴とする乗用車用空気入りタイヤである。
本発明のタイヤ用織物は、相互に平行に引き揃えた経糸を、該経糸に対して略直角方向にのびる緯糸によって簾織りすることによって形成されるが、前記経糸は、1〜21本のフィラメントからなり、かつ経糸の破断時強力(N/本)と該タイヤ用織物の幅5(cm)当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ(本/5cm)との積である織物強度Sが783(N)以上に設定される。このような高い織物強度を具えるタイヤ用織物は、ビード部のチェーファーとして用いられたときに十分な耐リムチェーフィング性能を発揮できる。また、経糸を形成するフィラメントの本数が1〜21本に限定されるので、隣り合うフィラメント間に形成されがちな隙間を減じ得る。これにより、タイヤ用織物は、とりわけチェーファーに必要とされる空気非透過性能が確保される。
さらに本発明のタイヤ用織物の緯糸は、5〜34(dtex)と繊度の小さいフィラメントからなり、しかも該緯糸のトータル繊度が185〜470(dtex)に限定される。これにより、緯糸は、経糸を整列保持に必要とされる強度を損ねることなく、柔軟性を確保しうる。このような緯糸は、タイヤ用織物を製織する際、経糸配列体の両端部分でスムーズに折り返しができるため、生産性が向上する。また、緯糸を形成するフィラメントの本数が10〜32本に限定されるので、隣り合うフィラメント間に形成されがちな隙間を減じ、ひいては空気非通過性能が確保される。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の乗用車用空気入りタイヤ(以下、単に「空気入りタイヤ」ということがある。)1の断面図を示す。
図1は、本実施形態の乗用車用空気入りタイヤ(以下、単に「空気入りタイヤ」ということがある。)1の断面図を示す。
空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内部に配されたベルト層7とを具える。
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ赤道Cに対して例えば80〜90゜の角度で配列したラジアル構造の1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aにより構成されている。カーカスコードとしては、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や必要によりスチールコードが採用される。
またカーカスプライ6Aは、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る本体部6aと、この本体部6aからのびて前記ビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部6bとを有する。前記本体部6aと折返し部6bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外方に先細状にのびるビードエーペックスゴム8が配される。
前記ベルト層7は、本例ではスチールからなるベルトコードをタイヤ赤道Cに対して例えば10〜35゜程度で傾けて配列した2枚のベルトプライ7A、7Bを、前記ベルトコードが互いに交差するように重ね合わされて構成される。また前記ベルトコードは、スチール材料以外にも、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。
また、ビード部4には、チェーファー10が配される。該チェーファー10は、ビード部の内部かつその表層側で、少なくともリムとの接触領域に沿って配されている。本実施形態のチェーファ10は、具体的には前記ビード部4を包むように断面略U字状にのびている。
図2に示されるように、前記チェーファー10は、相互に平行に引き揃えた経糸13を、該経糸13に対して略直角方向にのびる緯糸14によって簾織りして形成されたタイヤ用織物11と、該タイヤ用織物11を被覆するトッピングゴム12とによって形成される。
前記タイヤ用織物11は、織成後、経糸13と緯糸14とを確実に接着するために、ラテックス接着剤(RFL)等に浸漬されるディップ処理と、経糸13に張力をかけた状態で加熱するストレッチ処理とが予め行なわれる。これにより、タイヤ用織物11とトッピングゴム12との接着性が向上する。その後、タイヤ用織物11は、その両側面が未加硫の前記トッピングゴム12によって被覆されて、前記チェーファー10として用いられる。
簾織り時、前記緯糸14は、平行に配列された経糸13に対して略直角方向にのびるとともに、経糸13に順次織り込まれる。また、緯糸14は、経糸13の配列体15の両端部15t、15tで横U字状に折り返され、先に織り込まれた緯糸14から経糸13の長手方向に間隔Wbをあけて再び経糸13と略直角方向かつ逆向きに織り込まれる。これを繰り返すことにより、簾織りが行われる。
前記緯糸14の前記間隔Wbは、隣り合う経糸13の間隔Waよりも大きく設定される。このような織物11は、経糸13の前記間隔Waと緯糸14の前記間隔Wbとが実質的に同一をなすキャンバスに比べ、織り構造が疎となるので製織時間を短縮しうる。また、このような織物11は、経糸13のみに張力をかけて処理されるので、経糸13及び緯糸14に張力をかけて処理されるキャンバスに比べ、処理時間を短縮できる。このように、本実施形態のタイヤ用織物11は、製織時間、処理時間を短縮でき、生産性を向上しうる。
なお、上述の効果を確実に発揮させるために、経糸13の前記間隔Waと緯糸14の前記間隔Wbとの比(Wb/Wa)は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.3以上が望ましい。他方、前記比(Wb/Wa)が大きすぎると、経糸13のばらけや織物の耐久性低下が生じるおそれがあるので、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.0以下が望ましい。
前記経糸13は、1〜21本のフィラメントからなり、かつ1本当たりの経糸13の破断時強力(N/本)と該タイヤ用織物の幅5cm当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ(本/5cm)との積である織物強度Sが783N以上に設定される。織物強度Sは、タイヤ用織物11が経糸13の長手方向に引っ張られたときの実質的な強度を示す。そして、この織物強度Sを783N以上に限定することにより、本発明のタイヤ用織物11は、ビード部4のチェーファーとして用いられたときに十分な強度を発揮し耐リムチェーフィング性能を高めることができる。即ち、織物強度Sが783N未満の場合、タイヤ走行中、リムとの摩擦等によって経糸の破断等が生じ、損傷の起点となるおそれがある。他方、前記織物強度Sが大きすぎると、織物11の生産性や成形性が著しく悪化するおそれがあるので、好ましくは35N以下、より好ましくは30N以下が望ましい。なお、経糸13の破断時強力は、例えば島津製作所社製のオートグラフ引張試験機を用いて、試料長さ250mmの経糸13を引張速度300mm/分で伸長したときの破断時強力とする。
また、経糸1本当たりの破断時強力(N/本)やエンズなどは、特に限定されるものではないが、該破断時強力が小さくなると、必要な織物強度を得るために、エンズが著しく増加して生産性が低下するおそれがある。逆に、エンズが小さすぎると、耐リムチェーフィング性能が低下するおそれがある。このような観点より、経糸1本当たりの破断時強力は、好ましくは20〜40(N/本)程度が望ましい。同様に、経糸13のエンズは、好ましくは26〜50(本/5cm)程度が望ましい。
また、経糸13は、そのフィラメント本数が増加すると、その撚り合わせ時、フィラメント間に多くの隙間が形成されるため、空気非透過性が低下するおそれがある。このため、経糸13を構成するフィラメントの本数は、1〜21本に限定され、とりわけ14本以下が望ましい。
経糸13のフィラメントは、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン又はアラミドなどの有機繊維コードが好適に採用される。とりわけ、ゴムとの接着性、加工性が良好でかつ安価であるという理由により、ナイロンが好ましい。また、前記経糸13は、異なる素材からなるフィラメントを複数撚り合せることによって形成されてもよい。
前記緯糸14は、細いフィラメントを撚り合わせたフィラメントヤーンからなり、紡績糸は含まれない。具体的には、緯糸14は、繊度が5〜34dtexのフィラメントの10〜32本を撚り合わせて形成される。このような緯糸14は、柔軟に屈曲できるため、製織時、経糸の配列体の両端部での折返し作業性を向上させる。また、紡績糸に比べて高い空気非透過性を具える点でも望ましい。ここで、前記緯糸14のフィラメントの繊度が5dtex未満であると、経糸13を整列して保持する能力が低下するため好ましくない。逆に、緯糸14のフィラメントの繊度が34dtexを超えると、緯糸14の柔軟性が低下して製織時の生産性が低下するおそれがある。このような観点より、前記緯糸14のフィラメントの繊度は、より好ましくは6dtex以上、より好ましくは7dtex以上が望ましく、また、より好ましくは30dtex以下、さらに好ましくは28dtex以下が望ましい。また、前記緯糸14のフィラメントの本数が10本未満であると、該緯糸14の柔軟性が低下するおそれがある。逆に、緯糸14のフィラメントの本数が32本を超えると、フィラメント間の隙間が増加するため該緯糸14の空気非透過性能が低下するおそれがある。
また、緯糸14のトータル繊度は185〜470dtexに設定される。これにより、前記緯糸14は、柔軟性を損ねることなく経糸13の目開き防止等に必要とされる強度を確保できる。即ち、緯糸14のトータル繊度が185dtex未満の場合、織物11に外力等が作用した場合に破断しやすく、経糸13を確実に整列保持することができない。逆に緯糸14のトータル繊度が470dtexを越えると、その柔軟性が損なわれ、製織時に生産性が低下するおそれがある。このような観点により、緯糸14のトータル繊度は、好ましくは200dtex以上、より好ましくは220dtex以上が望ましく、また、好ましくは300dtex以下、より好ましくは250dtex以下が望ましい。
なお、前記緯糸14を形成するフィラメントとしては、経糸13と同様、様々な有機繊維コードの1種又は2種以上を用いうるが、とりわけ、ゴムとの接着性、加工性が良好でかつ安価であるという理由により、ナイロンが好ましい。
また、タイヤ用織物11において、前記経糸13のトータル繊度D1と前記緯糸14のトータル繊度D2との比(D1/D2)は、好ましくは1.1以上、より好ましくは2.0以上が望ましく、また、好ましくは2.5以下、より好ましくは2.3以下が望ましい。前記比(D1/D2)が小さくなると、緯糸14が経糸13に対して太くなる傾向があり、生産性が悪化するおそれがある。逆に前記比(D1/D2)が大きくなると、緯糸14の強力が低下して、経糸13の目開きなどが生じやすくなる。
以上、本発明の特に好ましい形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
本発明の効果を確認すべく、表1及び2の仕様に基づくタイヤ用織物をチェーファーとして用いた乗用車用空気入りタイヤ(サイズ:195/60R14)が製造され、各種の性能がテストされた。テスト方法は次の通りである。
<製織性(生産性)>
一般的なタイヤ簾織機を使用し、145cm×150cmの織物を作成したとき、生産に要した時間が比較例1に対し、2倍以上必要であった場合は「困難」、2倍未満であった場合は「容易」と判断された。
一般的なタイヤ簾織機を使用し、145cm×150cmの織物を作成したとき、生産に要した時間が比較例1に対し、2倍以上必要であった場合は「困難」、2倍未満であった場合は「容易」と判断された。
<耐リムチェーフィング性能>
試供タイヤをリム(14×6JJ)に装着して、内圧190kPaを充填した後、荷重6kN、速度80km/hの条件下で、ドラム径1707mmのドラムを30000km走行させ、リムチェーフィングの有無が確認された。
試供タイヤをリム(14×6JJ)に装着して、内圧190kPaを充填した後、荷重6kN、速度80km/hの条件下で、ドラム径1707mmのドラムを30000km走行させ、リムチェーフィングの有無が確認された。
<空気非透過性能>
試供タイヤをリム(14×6JJ)に装着して、内圧190kPaを充填した後、60日間自然放置したときの内圧低下率を確認し、比較例1を100とする指数で比較した。なお、数値が小さいほど優れている。
試供タイヤをリム(14×6JJ)に装着して、内圧190kPaを充填した後、60日間自然放置したときの内圧低下率を確認し、比較例1を100とする指数で比較した。なお、数値が小さいほど優れている。
テストの結果、実施例のタイヤ用織物は、製織性を損ねることなく耐リムチェーフィング性能及び空気非透過性能に優れることが確認できた。
1 空気入りタイヤ
11 タイヤ用織物
13 経糸
14 緯糸
11 タイヤ用織物
13 経糸
14 緯糸
Claims (4)
- 相互に平行に引き揃えた経糸を、該経糸に対して略直角方向にのびる緯糸によって簾織りしたタイヤ用織物であって、
前記経糸は、1〜21本のフィラメントからなり、かつ経糸の破断時強力(N/本)と該タイヤ用織物の幅5(cm)当たりに含まれる該経糸の本数であるエンズ(本/5cm)との積である織物強度Sが783(N)以上であり、
しかも、前記緯糸は、繊度が5〜34(dtex)のフィラメントの10〜32本を撚り合わすことにより形成され、かつ該緯糸のトータル繊度が185〜470(dtex)であることを特徴とするタイヤ用織物。 - 前記経糸のトータル繊度D1と前記緯糸のトータル繊度D2との比(D1/D2)が1.1〜2.5である請求項1記載のタイヤ用織物。
- 前記経糸及び緯糸は、ナイロンからなる請求項1又は2に記載のタイヤ用織物。
- 請求項1〜3の何れかに記載のタイヤ用織物を、ビード部のチェーファーとして具えることを特徴とする乗用車用空気入りタイヤ。
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JP2007301991A JP2009127144A (ja) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | タイヤ用織物及びそれを用いた乗用車用空気入りタイヤ |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2422999A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-02-29 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber composition for canvas chafer and pneumatic tire |
JP2014019258A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 空気入りタイヤ |
DE102014100210A1 (de) | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Kautschukzusammensetzung für faserkordgummierung und luftreifen |
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2007
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