JP6805755B2

JP6805755B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6805755B2
Application number: JP2016229219A
Authority: JP
Inventors: 杉山　直樹; 直樹杉山; 伊藤　博; 伊藤　　博
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: EP3335906A1; JP2018083584A; EP3335906B1

Description

本発明は、タイヤ製造時のカーカスプライ片の変形、しわ及びカール等を防ぐことで、優れた生産性を有する空気入りタイヤに関する。

近年、例えば、タイヤ周方向長さがラジアル方向長さよりも小さいリボン状のカーカスプライ片をタイヤ周方向に並べて形成されたカーカスを有する空気入りタイヤ（剛性中子を使用して製造された空気入りタイヤ）が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。各カーカスプライ片は、ラジアル方向に沿って配列された複数のカーカスコード（経糸）と、カーカスコードと直角方向にのびる緯糸と、これらを被覆するトッピングゴムとで構成されている。また、各カーカスプライ片には、同じ方向に撚られたカーカスコードが採用されていた。

しかしながら、上述のようなリボン状のカーカスプライ片は、生タイヤとして製造される前の段階において、剛性が非常に小さい。このため、カーカスコードの解撚トルクや緯糸の影響によって、捻れたり、カールする傾向が顕著であり、タイヤの生産性に悪影響を与えていた。

特開２０１３−０７５５０５号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、優れた生産性を発揮し得る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。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスを有する空気入りタイヤであって、前記カーカスは、タイヤ周方向長さが、ラジアル方向長さよりも小さいリボン状のカーカスプライ片をタイヤ周方向に並べて形成されており、各カーカスプライ片は、経糸としての複数のカーカスコードが、緯糸を有することなくラジアル方向に沿って配列されてトッピングゴムで被覆されたものからなり、前記カーカスコードは、第１コードと、前記第１コードと撚り方向が逆の第２コードとを含んでいることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１コードは、Ｓ方向に下撚りされた複数のストランドがＺ方向に上撚りされて構成されており、前記第２コードは、Ｚ方向に下撚りされた複数のストランドがＳ方向に上撚りされて構成されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記カーカスコードは、アラミド繊維コードであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記トッピングゴムは、短繊維が配合されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤの前記各カーカスプライ片において、前記第１コードと前記第２コードとの本数比が８：２〜２：８であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記各カーカスプライ片は、ラジアル方向に沿ってのびる第１側縁及び第２側縁を有し、最も前記第１側縁側に第１コードが配され、最も前記第２側縁側に前記第２コードが配されており、前記各カーカスプライ片は、前記第１側縁が、他のカーカスプライ片の前記第２側縁と向き合うように配置されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤのカーカスは、タイヤ周方向長さが、ラジアル方向長さよりも小さいリボン状のカーカスプライ片をタイヤ周方向に並べて形成されている。各カーカスプライ片は、経糸としての複数のカーカスコードが、緯糸を有することなくラジアル方向に沿って配列されてトッピングゴムで被覆されたものからなる。緯糸を有しないカーカスプライ片は、緯糸の影響による捻れやカールを防ぐことができる。

また、カーカスコードは、第１コードと、第１コードと撚り方向が逆の第２コードとを含んでいる。このような第１コードと第２コードとは、各々の解撚トルクが互いに打ち消し合うことで、カーカスプライ片のカールを効果的に抑制することができる。

従って、本発明の空気入りタイヤは、優れた生産性を発揮することができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤの子午線断面図である。図１の空気入りタイヤの加硫成形時の断面図である。（ａ）は、剛性中子にカーカスプライが形成されるときの断面図であり、（ｂ）は、剛性中子上に形成されたカーカスプライの側面図である。カーカスコードの配置を示すカーカスプライ片の斜視図である。（ａ）は、第１コード及び第２コードの拡大図であり、（ｂ）は、第１コードのストランド及び第２コードのストランドの拡大図である。トレッド部のカーカスプライの部分拡大図である。

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、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１の正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用として好適に用いられる。

「正規状態」は、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図２には、本実施形態のタイヤ１の加硫成形時の断面図が示されている。図２に示されるように、本発明のタイヤ１は、タイヤ内側を成形する剛性中子ａとタイヤ外側を成形する加硫金型ｂとの間のキャビティで、実質的なストレッチを受けることなく加硫成形される。このようなタイヤ１は、加硫成形の前後で実質的に同一形状が保持されるため、優れたユニフォミティを有する。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ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に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつ前記トレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具えている。

カーカス６は、例えば、カーカスコードをラジアル配列させた１枚のカーカスプライ６Ａで構成されている。カーカスプライ６Ａの外端部６ｅは、例えば、ビードコア５の廻りで折り返されることなくビードコア５内で係止される。

カーカスコード１１として、例えば、有機繊維コードが好適に用いられる。本実施形態では、例えば、アラミド繊維コードが用いられる。アラミド繊維コードは、例えば、ポリエステルと比較して、優れた引っ張り強さを有し、操縦安定性を高めるのに役立つ。但し、カーカスコードの材質は、アラミド繊維に限定されるものではない。

図３（ａ）には、剛性中子ａにカーカスプライが形成されるときの断面図が示され、図３（ｂ）には、剛性中子上に形成されたカーカスプライ６Ａの側面図が示されている。図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、カーカスプライ６Ａは、カーカスプライ片１０がタイヤ周方向に並べられて形成されている。カーカスプライ片１０は、タイヤ周方向長さがラジアル方向長さよりも小さいリボン状である。前記タイヤ周方向長さＷ１は、例えば、２０〜３０mmである。本実施形態では、トレッド部２において、各カーカスプライ片１０の各側縁同士が突き合わされている。一方、サイドウォール部３及びビード部４において、各カーカスプライ片１０が部分的に重ねられている。カーカスプライ片１０のさらに詳細な説明は、後述される。

図１に示されるように、ビードコア５は、タイヤ軸方向内外のコア片５ｉ、５ｏを含んでいる。コア片５ｉ、５ｏは、例えば、非伸張性のビードワイヤがタイヤ周方向に渦巻き状に巻き付けられて形成されている。コア片５ｉ、５ｏは、カーカスプライ６Ａの外端部６ｅを挟むように、その両側に配置されている。

ベルト層７は、例えば、ベルトコードをタイヤ周方向に対して１０〜４５゜のコード角度で配列した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成されている。ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、互いのベルトコードが交差する向きに重ね合わされている。ベルトコードには、例えば、スチールが好適に採用される。これにより、トレッド部２の剛性が効果的に高められる。

図４には、カーカスプライ片１０の斜視図が示されている。図４に示されるように、各カーカスプライ片１０は、経糸としての複数のカーカスコード１１が、緯糸を有することなくラジアル方向に沿って配列されてトッピングゴム１２で被覆されたものからなる。緯糸を有しないカーカスプライ片は、緯糸の影響による捻れやカールを防ぐことができる。図４では、カーカスコード１１の配置を理解し易くするために、トッピングゴム１２の一部を省略している。

図５（ａ）には、カーカスコード１１の拡大図が示されている。図５（ａ）に示されるように、カーカスコード１１は、第１コード１３と、第１コード１３と撚り方向が逆の第２コード１４とを含んでいる。このような第１コード１３と第２コード１４とは、各々の解撚トルクが互いに打ち消し合うことで、カーカスプライ片１０のカールを効果的に抑制することができる。従って、本発明の空気入りタイヤは、優れた生産性を発揮することができる。

また、緯糸を有するプライ材料が用いられた空気入りタイヤは、加硫成形中、緯糸が設けられた部分と、緯糸が設けられていない部分とでコードに作用する応力が異なり、ひいてはコードの配列が乱れる傾向がある。本実施形態のカーカスプライ片１０は、緯糸を有していないため、上記コード配列の乱れを抑制することができる。

図４に示されるように、第１コード１３と第２コード１４とは、例えば、タイヤ周方向に交互に設けられている。但し、このような態様に限定されるものではなく、複数の第１コード１３からなるコード群と複数の第２コード１４からなるコード群とがタイヤ周方向に交互に設けられても良い。

各カーカスプライ片１０において、第１コード１３の本数Ｎ１と第２コード１４の本数Ｎ２との本数比Ｎ１：Ｎ２は、８：２〜２：８であるのが望ましい。このような各コード１３、１４の配置は、カーカスプライ片１０のカール等を効果的に防ぐことができる。

図６には、トレッド部におけるカーカスプライ６Ａの拡大図が示されている。図６では、カーカスコード１１の配置を理解し易くするために、トッピングゴム１２の一部を省略している。図６に示されるように、トレッド部において、カーカス６は、複数のカーカスプライ片１０がタイヤ周方向に並べられている。各カーカスプライ片１０は、その側縁同士が突き合わされた状態で並べられている。

各カーカスプライ片１０は、例えば、ラジアル方向に沿ってのびる第１側縁１６及び第２側縁１７を有している。本実施形態では、最も第１側縁１６側に第１コード１３が配され、最も第２側縁１７に第２コード１４が配されている。しかも、各カーカスプライ片１０は、第１側縁１６が、他のカーカスプライ片１０の第２側縁１７と向き合うように配置されている。これにより、各カーカスプライ片１０同士の接続部において、第１コード１３と第２コード１４とがタイヤ周方向に隣接する。このような各コード１３、１４の配置は、タイヤのユニフォミティを高めるのに役立つ。

図５（ａ）に示されるように、本実施形態の第１コード１３及び第２コード１４は、フィラメント束１８が下撚りされた複数のストランド１９が上撚りされて構成された複撚りコードである。本実施形態では、２本のストランド１９が上撚りされて１本のコードが構成されている。

図５（ｂ）には、第１コード１３及び第２コード１４のストランド１９ａ、１９ｂの拡大図が示されている。図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、さらに望ましい態様として、本実施形態の第１コード１３は、Ｓ方向に下撚りされた複数のストランド１９ａがＺ方向に上撚りされて構成されている。第２コード１４は、Ｚ方向に下撚りされた複数のストランド１９ｂがＳ方向に上撚りされて構成されている。このような各コード１３、１４は、解撚トルクが小さく、かつ、各々の解撚トルクが互いに打ち消し合うため、カーカスプライ片１０の捻れ及びカールをさらに抑制することができる。但し、本発明は、このような態様に限定されるものではなく、各コード１３、１４の上撚りの方向が逆であれば良い。また、各コード１３、１４は、撚り方向が互いに逆となる片撚りコードでも良い。Ｓ方向及びＺ方向は、ＪＩＳＧ３５１０に規定される「撚り方向」の用語に従う螺旋の方向として規定される。

耐久性を高めるために、各ストランドの下撚り数Ｎ１（回／１０cm）は、例えば、６５〜７５であるのが望ましい。２本のストランドの上撚り数Ｎ２（回／１０cm）は、例えば、６５〜７５であるのが望ましい。

操縦安定性と乗り心地とをバランス良く発揮させるために、各コードの総繊度は、好ましくは８００dtex以上、より好ましく１０００dtex以上であり、好ましくは１４００dtex以下、より好ましくは１２００dtex以下である。

図４に示されるように、カーカスプライ片１０のトッピングゴム１２は、例えば、カーカスコードに沿ってのびる短繊維２０が配合されているのが望ましい。短繊維２０は、例えば、アラミド繊維、ガラス繊維、又は、カーボン繊維等を採用しうる。

本実施形態の短繊維は、例えば、１〜１００μm程度の平均繊維径を有し、かつ、０．１〜１０．０mm程度の平均繊維長を有しているのが望ましい。トッピングゴム１２に短繊維２０が配合されたカーカスプライ片１０は、ラジアル方向の剛性がさらに高められ、優れた操縦安定性を発揮することができる。

以上、本発明の一実施形態の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の構成を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づくカーカスプライ片を用いて試作された。各タイヤについて、カーカスプライ片の捻れやカールが原因となるプライ貼り付け不良の発生率が測定された。カーカスプライ片の共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
カーカスプライ片の幅：２６．０mm
カーカスプライ片の厚さ：１．０mm
カーカスコードの材料：アラミド繊維
カーカスコードの総繊度：１１００dtex、２本撚り
カーカスコードの撚り数
第１コード
下撚り：Ｓ方向、６９回／１０cm
上撚り：Ｚ方向、６９回／１０cm
第２コード
下撚り：Ｚ方向、６９回／１０cm
上撚り：Ｓ方向、６９回／１０cm

＜プライ貼り付け不良の発生率＞
各タイヤについて、それぞれ１０００本生産したときのプライ貼り付け不良の発生率が測定された。プライ貼り付け不良は、カーカスプライ片のカールや捻れが原因となって発生した不良である。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が小さい程、前記不良の発生率が小さく、良好であることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、カーカスプライ片のカールや捻れが防止されるため、プライ貼り付け不良の発生率が小さく、優れた生産性を有していることが確認できた。

２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
６カーカス
１０カーカスプライ片
１１カーカスコード
１２トッピングゴム
１３第１コード
１４第２コード

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスを有する空気入りタイヤであって、
前記カーカスは、タイヤ周方向長さが、ラジアル方向長さよりも小さいリボン状のカーカスプライ片をタイヤ周方向に並べて形成されており、
各カーカスプライ片は、経糸としての複数のカーカスコードが、緯糸を有することなくラジアル方向に沿って配列されてトッピングゴムで被覆されたものからなり、
前記カーカスコードは、第１コードと、前記第１コードと撚り方向が逆の第２コードとを含み、
前記第１コードは、Ｓ方向に下撚りされた複数のストランドがＺ方向に上撚りされて構成されており、
前記第２コードは、Ｚ方向に下撚りされた複数のストランドがＳ方向に上撚りされて構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスを有する空気入りタイヤであって、
前記カーカスは、タイヤ周方向長さが、ラジアル方向長さよりも小さいリボン状のカーカスプライ片をタイヤ周方向に並べて形成されており、
各カーカスプライ片は、経糸としての複数のカーカスコードが、緯糸を有することなくラジアル方向に沿って配列されてトッピングゴムで被覆されたものからなり、
前記カーカスコードは、第１コードと、前記第１コードと撚り方向が逆の第２コードとを含み、
前記トッピングゴムは、短繊維が配合されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記カーカスコードは、アラミド繊維コードである請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
前記各カーカスプライ片において、前記第１コードと前記第２コードとの本数比が８：２〜２：８である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記各カーカスプライ片は、ラジアル方向に沿ってのびる第１側縁及び第２側縁を有し、
最も前記第１側縁側に第１コードが配され、最も前記第２側縁側に前記第２コードが配されており、
前記各カーカスプライ片は、前記第１側縁が、他のカーカスプライ片の前記第２側縁と向き合うように配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。