JP4188580B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫成形時におけるカーカスコード間のゴム流れを抑制し、軽量化を図りつつ耐久性を向上した空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤでは、金型内において加熱しながら内圧を付加し、タイヤ外表面を金型内面に押し付けることにより加硫成形される。この時、カーカスコード間のゴムは、金型内面に向かって流動する。
【０００３】
他方、近年、車の燃費向上のためにタイヤの軽量化が求められており、そのために、カーカスコードの強力を高め、カーカスプライにおけるコード打ち込み本数を減らすことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このコード打ち込み本数の減少によりコード間の隙間が増大するため、加硫時におけるカーカスコード間の前記ゴム流れが増し、図５に誇張して示すように、トッピングゴムｇが大きく波打ちするとともに、カーカスコードａへの被覆厚がｔ′→ｔに減少する。その結果、インナーライナゴム層の役割を果たさなくなったり、コードルースを招くなど耐久性を低下するという問題がある。
【０００５】
そこで、前記ゴム流れによる弊害を抑えるために、トッピングゴムを厚くすることが行われているが、これはタイヤ重量をかえって増加させるため軽量化の効果を著しく損ねることとなる。なおゴム流れを抑えるために、カーカスプライ用のゴム引きファブリックにＥＢＲ照射（電子線照射）を行いゴムを半加硫化することも提案されているが、経済的に不利となる。
【０００６】
そこで本発明は、カーカスプライにおいて、タイヤの内圧および荷重を支承する基準のカーカスコードの間に、補助のカーカスコードを１〜３本配することを基本として、コード間の隙間を減じてゴム流れを抑えることができ、軽量化を図りつつ耐久性を向上しうる空気入りラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るとともにカーカスコードを互いに平行に引き揃えたカーカスプライからなるカーカスを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記カーカスコードは、基準のカーカスコードと、この基準のカーカスコードより強力を減じた細い補助のカーカスコードとからなり、かつ前記基準のカーカスコードの間に１〜３本の補助のカーカスコードを配することによりコード間の隙間Ｌを０．０２〜０．８０ｍｍとするとともに、
前記補助のカーカスコードのコード太さＤｓは、前記基準のカーカスコードのコード太さＤｍの０．１〜０．６７倍としたことをとしている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記補助のカーカスコードのコード太さＤｓが、前記基準のカーカスコードのコード太さＤｍの０．１〜０．４倍としたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記カーカスコードのコード間の隙間Ｌが一定であることを特徴としている。
【００１０】
さらに請求項４の発明では、前記補助のカーカスコードのコード強力Ｔｓが、基準のカーカスコードの間に配する本数Ｋｓの積Ｔｓ×Ｋｓを、前記コード強力Ｔｍの０．３倍以下としたことを特徴としている
【００１１】
なお本明細書において、前記「コードの強力」とは、１本のコードが破断するときの荷重の大きさを意味する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤが乗用車用タイヤである場合の子午断面を例示している。
【００１３】
図１において、空気入りラジアルタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具える。又本例では、前記カーカス６の内側に、タイヤ内腔面を形成するインナーライナゴム９が添設される場合を例示している。
【００１４】
前記カーカス６は、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折返すプライ折返し部６ｂを設けた少なくとも１枚、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。
【００１５】
このカーカスプライ６Ａは、図２に示すように、カーカスコード１０を互いに平行に引き揃えたコード配列体１１をトッピングゴム１２によって被覆したゴム引きのファブリックを用いて形成される。なおカーカスプライ６Ａでは、前記カーカスコード１０をタイヤ周方向に対して７０〜９０°の角度で配列している。
【００１６】
そして、本発明では、前記カーカスコード１０が、基準のカーカスコード１０Ｍと、この基準のカーカスコード１０Ｍよりも、本例では、強力を減じた補助のカーカスコード１０Ｓとから構成されるとともに、前記基準のカーカスコード１０Ｍの間に、１〜３本の補助のカーカスコード１０Ｓを配列したことに、大きな特徴を有している。
【００１７】
ここで、前記基準のカーカスコード１０Ｍは、タイヤの内圧および荷重を支承するためのものであり、本例では、必要なプライ強度を維持しながらタイヤの軽量化を図るために、前記基準のカーカスコード１０Ｍとしてコード強力の高いものを使用するとともに、この基準のカーカスコード１０Ｍの打ち込み本数を減じている。
【００１８】
なお基準のカーカスコード１０Ｍのコード強力をＴｍ（単位Ｎ）、その打ち込み本数をＫｍ（本／５ｃｍ）としたとき、このコード強力Ｔｍと打ち込み本数Ｋｍとの積Ｔｍ×Ｋｍで示す強度指数は、一般に、乗用車用タイヤでは４０００〜２００００Ｎ／５ｃｍ程度、トラック・バス等の重荷重用タイヤでは、１５０００〜１０００００Ｎ／５ｃｍ程度である。従って、軽量化を充分達成するためには、前記コード強力Ｔｍを、乗用車用タイヤでは１４０Ｎ以上、トラック・バス等の重荷重用タイヤでは８００Ｎ以上とするのが好ましい。
【００１９】
ここで、前記コード強力Ｔｍは、コード太さＤｍを太くしたり、又破断強度に優れる材料を使用することにより高めることができる。例えば、カーカスコードとしてナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維材料が一般に使用されている乗用車用タイヤでは、そのコード太さＤｍを太くしたり、コード構成を違えて強力をアップしたり、又高強力ポリエチレン、高強力ビニロン、芳香族ポリアミド、ポリオレフィンケトン等の高性能有機繊維材料、或いはスチール繊維材料等を用いることで、好適に対応しうる。又カーカスコードとしてスチールコードが一般に使用されている重荷重用タイヤでは、そのコード太さＤｍを太くしたり、コード構成を違えて強力アップすることで、好適に対応しうる。
【００２０】
他方、このようにコード打ち込み本数Ｋｍを減じて軽量化を図ったカーカスプライでは、基準のカーカスコード１０Ｍ、１０Ｍの間の隙間Ｌ０が増大するため、加硫時、コード間でのゴム流れが増し耐久性を損ねる傾向となる。
【００２１】
そのために、この基準のカーカスコード１０Ｍ、１０Ｍの間に、この基準のカーカスコード１０Ｍよりもコード強力Ｔｓを充分に減じた補助のカーカスコード１０Ｓを、１〜３本の範囲で配置している。これにより、ゴム流れが抑制され、図３に略示する如く、トッピングゴム１２の波打ち現象、並びにカーカスコード１０への被覆厚さｔの減少が抑えられる。なお図中Ｈはコード中心線である。
【００２２】
このように、補助のカーカスコード１０Ｓは、ゴム流れの抑制を目的としたものであるため、そのコード強力Ｔｓは、前記コード強力Ｔｍより小であれば良いが、経済性、及び軽量化の観点から、好ましくは前記コード強力Ｔｓと、
基準のカーカスコード１０Ｍの間に配する本数Ｋｓ（１〜３本）の積Ｔｓ×Ｋｓを、前記コード強力Ｔｍの０．３倍以下、さらには０．２倍以下、さらには０．１５倍以下に抑えるのが好ましい。
【００２３】
又この補助のカーカスコード１０Ｓのコード強力Ｔｓを減じるために、コード太さＤｓを基準のカーカスコード１０Ｍよりも細くしている。
【００２４】
特に、コード太さＤｓを細くしてコード強力Ｔｓを減じる場合には、このコード太さＤｓを、前記基準のカーカスコード１０Ｍのコード太さＤｍの０．１〜０．６７倍とするのが好ましく、０．１倍未満では、ゴム流れの抑制効果が充分に発揮されず、又取り扱い性に劣り生産性やコストを阻害する。逆に０．６７倍を越えると、重量増加となって軽量化のメリットが小さくなる。従って、より好ましくは、０．１〜０．４倍の範囲である。
【００２５】
さらに、ゴム流れの抑制効果を有効に発揮させるために、前記カーカスコード１０、１０の間の隙間Ｌは、０．０２〜０．８０ｍｍで略一定とすることが好ましく、０．０２ｍｍ未満では、隣り合うコードがこすれ合ってフレッティングが発生したり、又コードルースが生じるなど、新たな故障原因となる。逆に０．８０ｍｍを越えると、隙間Ｌが広すぎてゴム流れの抑制効果が不十分となる。
【００２６】
なお図４には、基準のカーカスコード１０Ｍの間に、２本の補助のカーカスコード１０Ｓを配した場合を例示している。
【００２７】
次に、前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５度の角度で配列した少なくとも２枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間で交差するように、傾斜の向きを互いに違えて配されており、これによってトレッド部２の略全巾を強いタガ効果を有して補強し、かつトレッド剛性を高めている。なおベルトコードとして、スチールコード及び芳香族ポリアミド等の高性能有機繊維のコードが好適に使用される。
【００２８】
又前記インナーライナゴム９は、従来と同様、ブチル系ゴム等の空気不透過性ゴムからなり、略均一なゴム厚さを有してビード部４、４間を連続してのびる。
【００２９】
ここで、ブチル系ゴムとは、ゴム基材に、ブチルゴム又はその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムを２０重量％以上含有するゴム組成体を意味し、ゴム基材の残部として、ジエン系ゴムが使用できる。又空気不透過性ゴムとしては、前記
ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴムに代えて、イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物を用いることもできる。
【００３０】
しかしながら、前記カーカスプライ６Ａの、前記トッピングゴム１２を、前記空気不透過性ゴムで形成し、このカーカスプライ６Ａに内圧保持能力を持たせることにより前記インナーライナゴム９を排除しても良い。
【００３１】
以上、本発明の特に好ましい実施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、乗用車用の他、重荷重用、商業車用など種々のカテゴリのタイヤに変形して実施しうる。
【００３２】
【実施例】
本願に係わるカーカスプライを有するタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１４の乗用車用タイヤ、及びタイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷重用タイヤを表１に示す仕様で試作した。そして、各試作タイヤを解体し、加硫時のゴム流れに起因する、カーカストッピングゴムの波打ち現象、及びカーカストッピングゴムのコード被覆厚さの加硫前後の変化を測定し、従来タイヤと比較した。
【００３３】
なお表中、コードの太さ及び強力は、有機繊維コードの場合、ＪＩＳ Ｌ １０１７に従って測定した値であり、スチールコードの場合、ＪＩＳ Ｇ ３５１０に従って測定した値である。
【００３４】
（１）波打ち現象：
タイヤ解体後、カーカストッピングゴムとインナーライナゴムとの境界面を目視により観察し、
・境界面がコード中心線Ｈを越えて大きく波打ちしているもの−−−×、
・境界面がコード中心線Ｈとコード内端との間まで動いて波打ちしているもの
−−−○”、
・境界面がコード内端までで小さく波打ちしているもの−−−○、
・波打ちが肉眼では認められないもの−−−◎
とした４段階で評価した。
（２）コード被覆厚さの変化：
加硫前におけるコード被覆厚さｔ’と加硫後におけるコード被覆厚さｔとを実測した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
表の如く、実施例のタイヤは、加硫時のゴム流れに起因する、カーカストッピングゴムの波打ち現象、及びコード被覆厚さの減少が大幅に抑えられているのが確認できる。
【００３７】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、カーカスプライにおいて、タイヤの内圧および荷重を支承する基準のカーカスコードの間に、補助のカーカスコードを１〜３本配しているため、コード間の隙間を減じてゴム流れを抑えることができ、軽量化を図りつつ耐久性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】カーカスプライの一例を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の作用効果を示す線図である。
【図４】カーカスプライの他の例を拡大して示す断面図である。
【図５】従来技術の問題点を説明する線図である。
【符号の説明】
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
１０ カーカスコード
１０Ｍ 基準のカーカスコード
１０Ｓ 補助のカーカスコード

Claims (4)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るとともにカーカスコードを互いに平行に引き揃えたカーカスプライからなるカーカスを具える空気入りラジアルタイヤであって、
   前記カーカスコードは、基準のカーカスコードと、この基準のカーカスコードより強力を減じた及び／又は細い補助のカーカスコードとからなり、かつ前記基準のカーカスコードの間に１〜３本の補助のカーカスコードを配することによりコード間の隙間Ｌを０．０２〜０．８０ｍｍとするとともに、
   前記補助のカーカスコードのコード太さＤｓは、前記基準のカーカスコードのコード太さＤｍの０．１〜０．６７倍としたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記補助のカーカスコードのコード太さＤｓは、前記基準のカーカスコードのコード太さＤｍの０．１〜０．４倍とした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. 前記カーカスコードのコード間の隙間Ｌは一定であ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。
4. 前記補助のカーカスコードのコード強力Ｔｓは、基準のカーカスコードの間に配する本数Ｋｓの積Ｔｓ×Ｋｓを、前記コード強力Ｔｍの０．３倍以下としたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。

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