JP2012030737A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気入りラジアルタイヤは、アラミド繊維束に下撚りを加えてなる少なくとも2本のアラミド下撚り糸とポリエステル繊維束に下撚りを加えてなる1本のポリエステル下撚り糸とを束ねて上撚りを加えてなる複合コードが、カーカス層の補強コードとして用いられる。この複合コードは、総繊度が2500〜6000dtexであり、かつ下記数式(1)で表される上撚り係数Kが1200〜2500である。ポリエステル繊維束の繊度は、複合コードの総繊度に対して20〜50%である。
K=T・(Da/ρa+Dp/ρp)1/2・・・(1)
Tは複合コードの上撚り数(回/10cm)、Daはアラミド繊維束の総繊度(dtex)、ρaはアラミド繊維束の比重、Dpはポリエステル繊維束の繊度(dtex)、ρpはポリエステル繊維束の比重
【選択図】図1
Description
K=T・(Da/ρa+Dp/ρp)1/2・・・(1)
ただし、Tは前記複合コードの上撚り数(回/10cm)、Daは前記アラミド繊維束の総繊度(dtex)、ρaは前記アラミド繊維束の比重、Dpは前記ポリエステル繊維束の繊度(dtex)、ρpは前記ポリエステル繊維束の比重
また、前記カーカス層は、1層構成であることが好ましい。
図1は、本発明の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの断面形状を示す断面図である。
なお、以下の説明において、図1中に矢印で示すように、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸(図示せず)と平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。さらに、タイヤ内側とは、タイヤ径方向において図1中タイヤの下側、すなわちタイヤに所定の内圧を与える空洞領域Rに面するタイヤ内面側をいい、タイヤ外側とは、図1中タイヤの上側、すなわち、タイヤ内周面と反対側の、ユーザが視認できるタイヤ外面側をいう。
カーカス層20は、後述する複合コードからなる補強コードを一定間隔で一方向に向かって、例えば、タイヤ幅方向に向かって配列し、コードコーティングゴムで被覆した構成である。カーカス層20は、後述する左右一対のビードコア28にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部16の領域で端部Aを成しており、ビードコア28を境とする本体部20aと折り返し部20bとから構成されている。すなわち、本実施形態においては、カーカス層20が1層、左右一対のビード部18間に装架されている。
これらゴムに配合するカーボンブラックとしては、例えば、ヨウ素吸着量が20〜100(g/kg)、好ましくは20〜50(g/kg)であり、DBP吸収量が50〜135(cm3/100g)、好ましくは50〜100(cm3/100g)であり、かつCTAB吸着比表面積が30〜90(m2/g)、好ましくは30〜45(m2/g)であるものが用いられる。
また、使用する硫黄の量は、例えば、ゴム100質量部に対して1.5〜4.0質量部であり、好ましくは2.0〜3.0質量部である。
なお、カーカス層20については、後に更に詳細に説明する。
本実施形態においては、内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、補強コードが、例えば、スチールコードであり、コードコーティングゴムで被覆して構成されている。
内側ベルト層22a及び外側ベルト層22bは、補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が、例えば、24〜35°であり、好ましくは27〜33°である。これにより、高速耐久性を向上させることができる。
このベルト補助補強層24は、補強コードとして、例えば、有機繊維コードが、タイヤ周方向に螺旋状に配置されており、これらの有機繊維コードがコードコーティングゴムで被覆して構成されている。
また、ビード部18には、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含むサイド補強層26が埋設されている。
なお、サイド補強層26の他端部Cは、カーカス層20の本体部20aとビードフィラー6との間の、ビードコア28近傍に存在する。なお、サイド補強層26は、ビード部18では、カーカス層20の折り返し部20bとビードコア28及び/又はビードフィラー30との間に、サイドウォール部16では、本体部20aと折り返し部20bとの間に配置されていても良いし、ビード部18では、折り返し部20bのタイヤ幅方向外側に、サイドウォール部16では、本体部20aの外側に配置されていても良い。さらに、これらを組み合わせて配置しても良い。
さらに、サイド補強層26を設ける領域を補強コードの種類に応じて変えても良い。例えば、サイド補強層26の補強コードとして、従来公知のスチールコードを用いる場合には、ビードフィラー30とカーカス層20の折り返し部20bとの間にサイド補強層26を配置するのが好ましく、有機繊維コードを用いる場合には、ビードコア28及びビードフィラー30を包み込むようにサイド補強層26を配置するのが好ましい。
本実施形態において、カーカス層20は、補強コードとして、図2に示す構成の複合コード40が用いられている。この複合コード40は、例えば、2本のアラミド下撚り糸42と、1本のポリエステル下撚り糸44とにより構成されるものである。
なお、複合コード40において、アラミド下撚り糸42は、図示例では2本であるが、少なくとも2本あればよく、3本以上であってもよい。
ポリエステル下撚り糸44は、ポリエステル繊維束に、アラミド下撚り糸42と同方向の下撚り方向t1に下撚りを加えて形成されたものでる。
複合コード40は、これらの2本のアラミド下撚り糸42と、1本のポリエステル下撚り糸44とを束ねて、アラミド繊維束およびポリエステル繊維束に加えた下撚り方向t1とは、逆方向である上撚り方向t2に上撚りを加えて形成されたものである。
なお、アラミド繊維には、例えば、芳香族ポリアミド繊維が用いられる。ポリエステル繊維には、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維、ポリエチレンナフタレート(PEN)繊維が用いられる。
なお、複合コード40では、ポリエステル下撚り糸44(ポリエステル繊維束)を1本しか用いていない。このため、ポリエステル下撚り糸44(ポリエステル繊維束)の繊度は、単に繊度Dpとする。
一方、アラミド下撚り糸42(アラミド繊維束)は、図示例では2本であるが、少なくとも2本用いられる。このため、アラミド下撚り糸42(アラミド繊維束)の繊度は、各アラミド下撚り糸42(アラミド繊維束)の繊度の合計である総繊度Daとする。
ただし、Tは複合コードの上撚り数(回/10cm)であり、Daはアラミド繊維束(アラミド下撚り糸42)の総繊度(dtex)であり、ρaはアラミド繊維束の比重であり、Dpはポリエステル下撚り糸44(ポリエステル繊維束)の繊度(dtex)であり、ρpはポリエステル繊維束の比重である。
一方、複合コード40において、総繊度Dが6000dtexを超えると、複合コードのコード径が増大するため、タイヤの軽量化を阻害する。
一方、複合コード40において、上撚り係数Kが2500を超えると、カーカス層20にプライブレークが発生しやすくなり、タイヤの強度が大幅に低下する。
一方、ポリエステル繊維束の繊度Dpが、複合コード40の総繊度Dに対して50%を超えると、すなわち、0.5D<Dpでは、アラミド繊維の量が相対的に少なくなるため、複合コードの強度が低下する。
また、ポリエステル下撚り糸44の下撚り数Tpが、アラミド下撚り糸42の下撚り数Taの15%未満である場合、すなわちTp<0.15Taでは、ポリエステル下撚り糸44を構成するポリエステル繊維束がバラけやすくなる。いわゆる、フィラメントバラケが発生しやすくなる。このため、複合コード40の加工性が悪化する。
一方、ポリエステル下撚り糸44の下撚り数Tpが、アラミド下撚り糸42の下撚り数Taの90%を超える場合、すなわち、0.90Ta<Tpでは、複合コードの耐疲労性を十分に向上させることができない。
本実施例においては、下記表1、2に示す構成の実施例1〜実施例4および比較例1〜比較例5のタイヤを作製し、各タイヤについて、耐久性能を評価するとともにタイヤ質量を測定した。耐久性能およびタイヤ質量の結果を下記表1、2に示す。なお、各タイヤのタイヤサイズは275/45R19である。
下記表1、2の「コード構造」の欄において、「1670dtex×2+1100dtex×1」は、繊度が1670dtexのアラミド繊維束からなるアラミド下撚糸を2本、繊度が1100dtexのポリエステル繊維束からなるポリエステル下撚糸を1本束ねたものであることを示す。また、「1840dtex/3」は、繊度が1840dtexのレーヨン糸を3本撚ったものであることを示す。「1670dtex/3」は、1670dtexのアラミド繊維糸を3本撚ったものであることを示す。
まず、実施例1〜実施例4および比較例1〜比較例5の各タイヤを、リムサイズが19×9JJのリムに組み込み、試験内圧120kPaでインフレートさせる。その後、各タイヤについて、ドラム表面が平滑な鋼性で、かつ直径1707mmのドラム試験機を用い、周辺温度を38±3℃に制御し、各タイヤに荷重9.6kNを与え、速度80km/hの条件で走行試験を行い、タイヤが破壊するまでドラム走行を続けた。
なお、下記表1、2に示す「耐久性能」の欄の数値は、比較例1を100とする指数で示しており、この数値が大きいほど耐久性能が優れていることを示す。
実施例2は、Tp/Taも好ましい範囲にあり、複合コードの耐疲労性が更に高く、実施例1よりも耐久性が優れていた。しかも、比較例1に比して、タイヤ質量が小さく軽量化できた。
実施例3は、Tp/Taも好ましい範囲にあり、複合コードの耐疲労性が更に高く、実施例1よりも耐久性が優れていた。しかも、比較例1に比して、タイヤ質量が小さく軽量化できた。
実施例4は、Tp/Taも好ましい範囲にあり、複合コードの耐疲労性が更に高く、実施例1よりも耐久性が優れていた。しかも、比較例1に比して、タイヤ質量が小さく軽量化できた。
比較例2は、カーカス層にアラミド繊維だけを補強コードを用いたものである。比較例2は、タイヤ質量は実施例1、2と同程度であるものの、補強コードがアラミド繊維だけであるため耐久性が実施例1〜4に比して著しく悪い。
比較例4は、タイヤ質量は実施例1、2と同程度であるものの、上撚り係数Kが大きく、本発明の範囲を外れており、プライブレークが発生しやすくなり、タイヤの強度が大幅に低下し、耐久性が実施例1〜4に比して悪い。
比較例5は、タイヤ質量は実施例1、2と同程度であるものの、ポリエステル繊維の量が本発明の範囲を外れている。このため、比較例5は、アラミド繊維の量が少なく複合コードの強度が低下し、耐久性が実施例1〜4に比して悪い。
12 トレッド部
14 ショルダー部
16 サイドウォール部
18 ビード部
20 カーカス層
22 ベルト層
22a 内側ベルト層
22b 外側ベルト層
24 ベルト補助補強層
26 サイド補強層
28 ビードコア
30 ビードフィラー
32 トレッドゴム層
34 サイドウォールゴム層
36 リムクッションゴム層
38 インナーライナゴム層
40 複合コード
42 アラミド下撚り糸
44 ポリエステル下撚り糸
Claims (3)
- 左右一対のビード部間に装架される、補強コードを備えたカーカス層を有し、
前記カーカス層は、アラミド繊維束に下撚りを加えてなる少なくとも2本のアラミド下撚り糸とポリエステル繊維束に前記アラミド下撚り糸と同方向の下撚りを加えてなる1本のポリエステル下撚り糸とを束ねて前記下撚りとは逆方向の上撚りを加えてなる複合コードが、前記補強コードとして用いられ、
前記複合コードは、総繊度が2500〜6000dtexであり、かつ下記数式(1)で表される上撚り係数Kが1200〜2500であり、
前記ポリエステル繊維束の繊度は、前記複合コードの総繊度に対して20〜50%であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
K=T・(Da/ρa+Dp/ρp)1/2・・・(1)
ただし、Tは前記複合コードの上撚り数(回/10cm)、Daは前記アラミド繊維束の総繊度(dtex)、ρaは前記アラミド繊維束の比重、Dpは前記ポリエステル繊維束の繊度(dtex)、ρpは前記ポリエステル繊維束の比重 - 前記複合コードは、前記ポリエステル下撚り糸の下撚り数が、前記アラミド下撚り糸の下撚り数よりも小さく、かつ前記ポリエステル下撚り糸の下撚り数が、前記アラミド下撚り糸の下撚り数の15〜90%である請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
- 前記カーカス層は、1層構成である請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
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