JP2003089303A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性を維持しながら操縦安定性の向上と軽
量化が図られた空気入りラジアルタイヤの提供。 【解決手段】 多数のポリエステルフィラメント２を束
ねた公称繊度が１０００〜２０００dtexのヤーンを、長
さ１０cm当たりの撚り数をＴ、公称繊度をＤとしたと
き、Ｔ（Ｄ／１．３８）^1/2 で定義される撚り係数が１
４００〜２２００になるように撚ってなり、２．０ｃＮ
／dtex荷重時の中間伸度の数値と温度１５０℃で３０分
加熱時の乾熱収縮率の数値の和で定義される寸法安定性
指数が６．０〜８．０である片撚りポリエステルコード
３の多数を、ビード部で測定した２５mm当たりの打ち込
み数が２５〜７０本になるように配列して、コード占有
率が３５〜５０％になるように、被覆ゴム４で被包され
たカーカスプライ１の１層または２層でカーカスを構成
した空気入りラジアルタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性を維持しな
がら操縦安定性の向上と軽量化が図られた空気入りラジ
アルタイヤに関する。 【０００２】 【従来技術】古くから、空気入りラジアルタイヤのカー
カスに、多数の合成繊維のフィラメントを束ねたヤーン
を下撚りしたストランドの２〜３本を撚り合わせて形成
されたコードが広く用いられている。これらのコード
は、製造にヤーンをストランドにする下撚工程とストラ
ンドを撚り合わせてコードにする上撚工程の２回の撚り
工程が必要で、そのためにコストが高くなるのみなら
ず、ストランドを撚り合わせたために強度の撚り減りが
生じる難点を有するので、ヤーンを１インチ当たり３〜
６回の少ない撚り数で撚るだけで形成し、ストランドの
撚り合わせを省略した低コスト、高モジュラス、低伸張
率のコードをカーカスに使用したタイヤが提案された
（特願昭６１−１３２４０２号公報）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】社会問題になっている
二酸化炭素の排出量の低減に応えるために自動車部品の
１つであるタイヤにも軽量化が求められている。タイヤ
の繊維材料は補強材として使用されており、軽量化のた
めにそれの使用量を減ずればタイヤ強度が低下するの
で、強度に直接影響しないゴム部品の薄肉化で対応して
材料使用量の低減による軽量化が進められてきた。しか
し、ゴム部品を単に薄肉にするだけでは限界がある。そ
こで、発明者は、他の手法と組み合わせて軽量化を進め
るために軽量化の観点からは検討が深くなされていなか
ったコードの撚り構造に着目した。従来の広く使用され
ている２本のストランドを撚り合わせたコードの断面
は、図２に示すように、撚り合わされた２本のストラン
ド６、６′がストランドの円形断面を偏平に変形させ、
相互が線接触して並列した形状になっている。２本のス
トランド６、６′が接する位置７は長さ方向に螺旋状に
変移し、コード５の断面の差し渡しが極大値Ｄになる位
置も螺旋状に変移する。タイヤの設計に於いては、コー
ドの断面は極大差し渡しＤを直径にした点線で示した円
形と見なされ、直径Ｄはコードの実断面積からコード断
面が円形であるとして求めた直径ｄより大きくなる。従
ってストランドを撚り合わさずに、コードを１本のスト
ランドのみで構成すれば、断面が円形になって同断面積
であっても撚り合わせコードより径が小さくなり、径が
減少した分だけ被覆ゴムを薄くできる。一方、コードと
被覆ゴムとの界面に発生する応力を分散させるために必
要な被覆ゴムの厚みは、コード径の減少に伴って薄くで
きるので、コード径を小さくすれば、耐セパレーション
性を低下させることなく、被覆ゴムを薄くすることがで
き、軽量化が図れる。さらに、このコードは、ヤーンか
らストランドにする撚り工程１回のみで製造できるの
で、強度の撚り減りが小さくなり、その分コードを細く
することができる。しかし、特願昭６１−１３２４０２
号公報に、ヤーンを少ない撚り数で撚って撚りコストを
低くした片撚りコードは耐疲労性が悪く、これを用いた
タイヤはカーカスプライの巻き上げ部が圧縮疲労して破
損しやすいので、これの改善のためにビードフィラを高
くするとともに厚くすると開示されている。ビードフィ
ラーを大きくすれば軽量化に逆行するので、軽量化を図
るには、コード自体の耐疲労性をよくしてビードフィラ
ーの増大を不要にすることが肝要である。 【０００４】本発明は、耐久性を維持しながら操縦安定
性の向上と軽量化が図られた空気入りラジアルタイヤの
提供を目的にしたものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】ポリエステルフィラメン
トを束ねたヤーンを撚るだけで形成した片撚りコード
は、断面が円形で、これを用いたプライは、複数本のス
トランドを撚り合わせた従来のコードを用いたプライよ
り薄くして軽くすることができる。片撚りコードで構成
したプライの耐疲労性が劣る弱点は、コードを細くする
とともに撚り数を調整して柔軟にし、プライ中でコード
が占める割合、所謂コード占有率を調整してコードと被
覆ゴムとの界面に応力が集中しないようにすることによ
り改善することができる。 【０００６】本発明は、多数のポリエステルフィラメン
トを束ねた公称繊度が１０００〜２０００dtexのヤーン
を、長さ１０cm当たりの撚り数をＴ、公称繊度をＤとし
たとき、Ｔ（Ｄ／１．３８）^1/2 で定義される撚り係数
が１４００〜２２００になるように撚ってなり、％で求
めた２．０ｃＮ／dtex荷重時の中間伸度の数値と温度１
５０℃で３０分間加熱時の乾熱収縮率の数値の和で定義
される寸法安定性指数が６．０〜８．０である片撚りポ
リエステルコードの多数を、ビード部で測定した２５mm
幅当たりの打ち込み数が２５〜７０本になるように配列
して、コード占有率が３５〜５０％になるように、該配
列コードを被覆ゴムで被包、埋設して形成したプライの
１層又は２層でカーカスを構成した空気入りラジアルタ
イヤである。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明の空気入りラジア
ルタイヤのカーカスプライの部分拡大断面図である。カ
ーカスプライ１は、多数のポリエステルフィラメント２
を束ねて撚った片撚りポリエステルコード３（以下、片
撚りポリエステルコードを片撚りコードという）をほぼ
等間隔に配列して被覆ゴム４で被包し、その中に埋設し
た状態に形成される。隣り合った片撚りコード３、３′
の配列間隔は、（２５mm−コード径ｄ×２５mm当たりの
コード打込み数）／（２５mm当たりのコード打込み数）
で定義されるビード部で測定したコード間隙ｓが片撚り
コード径の０〜０．３５倍になるようにされるのが好ま
しい。プライの厚みは、（コード見掛け断面積×２５mm
当たりのコード打込み数）×１００／（プライ厚さｔ×
２５mm）で定義されるコード占有率がビード部で測定し
たとき、３５〜５０％になるように定められる。コード
間隙ｓが、コード径の０．３５倍より大きくなると、プ
ライ剛性が低くなって操縦安定性が低下する。コード占
有率が３５％未満ではプライ剛性が低くなって操縦安定
性が低下し、５０％より大になるとタイヤ製造の成型工
程で大きく拡張されるショルダー部からバットレス部に
かけて、被覆ゴムも部分的に大きく引き伸ばされ、肉厚
が必要とする厚みより薄くなってセパレーションが生じ
やすくなり、耐久性低下の原因になる。 【０００８】本発明に用いる片撚りコードは、多数のポ
リエステルフィラメントを束ねた公称繊度が１０００〜
２０００dtexのヤーンを、長さ１０cm当たりの撚り数を
Ｔ、公称繊度をＤとしたとき、Ｔ（Ｄ／１．３８）^1/2
で定義される撚り係数ｋが１４００〜２２００になるよ
うに撚ってなり、熱処理などの処理条件を調整して、％
で求めた２．０ｃＮ／dtex荷重時の中間伸度の数値と温
度１５０℃で３０分間加熱時の乾熱収縮率の数値の和で
定義される寸法安定性指数が６．０〜８．０になるよう
に調整される。上記の「％で求めた…の数値」の意味
は、通常の方法で測定し、％を単位にして求めた値の単
位を無視した数値部分のみ、所謂無名数のことである。
撚り係数ｋが１４００未満では耐疲労性が悪く、２２０
０より大きくなればゴムと複合体になったときの剛性が
小さくなってタイヤ時の操縦安定性が低下する。寸法安
定性指数は小さい方が好ましいが、６．０より小さくす
るには過度の熱処理を必要とし、過度の熱処理により強
度低下が生じる。寸法安定性指数が６．０以上になる熱
処理条件では強度低下が殆ど生じないことが経験的に分
っている。８．０より大きくなれば、従来のストランド
を撚り合わせたコードと同様タイヤ製造の加硫工程でコ
ードが大きく熱収縮してタイヤユニフォミティが悪くな
る。公称繊度が１０００dtexより細いコードを用いた場
合、プライを必要な強度にするためにはコード打ち込み
本数をセパレーションなどの故障が発生しやすくなるま
で多くする必要があり、２０００dtexより太いコードを
用いた場合は、プライの厚さが従来コードを用いた場合
と同じになり、所期の目的が達成されない。 【０００９】 【実施例】表１に示す特性を有するコードを用いてタイ
ヤになったとき、ビード部で測定した諸元が、表１に示
す値になるように製造条件を調整して一般の方法でプラ
イを作製した。作製したプライの２枚を重ねてカーカス
を構成したタイヤサイズ１７５／６５Ｒ１４のラジアル
タイヤを各種１０本ずつ試作した。試作タイヤについて
操縦安定性とドラム耐久性を下記方法で評価した。結果
を表１に示した。比較のために、片撚りコードとプライ
作製条件を表１に示した条件にし、それ以外の条件は実
施例タイヤと同じにした比較例タイヤを試作し、操縦安
定性とドラム耐久性を評価して結果を表１に示した。 【００１０】 【表１】【００１１】操縦安定性：乗用車に同種の試作タイヤを
装着してフィーリングテスト担当ドライバーの３人がテ
ストコースを一周ずつ交替して操縦し、走行中ハンドル
応答性、剛性感、グリップ感に注意して評価した。コン
トロールの比較例１より優れているものを「◎」、同等
のものを「○」、やや劣るものを「△」、劣るものを
「×」で示した。 ドラム耐久性：米国の自動車安全基準 ＦＭＶＳＳ１０
９が定める耐久性試験条件に準拠してドラム試験を行
い、規定時間走行して異常が認められず合格したものを
「○」、規定時間走行できたが、亀裂の発生が認められ
たものを「△」とした。 【００１２】２本のストランドを撚り合わせた従来のポ
リエステルコードを使用した比較例１タイヤと比較し
て、片撚りコードを用いた実施例の各タイヤは、プライ
重量は軽くなり、操縦安定性が向上し、ドラム耐久性は
ほぼ同じである。撚係数が１４００より小さく、柔軟性
に欠ける片撚りコードを用いた比較例２はドラム耐久性
が劣り、撚係数が２２００より大きいコードを用いた比
較例３は操縦安定性が劣り、コードの打込みが少なくコ
ード間隔が大きくなった比較例４はプライの強度が不足
して操縦安定性とドラム耐久性が劣る。 【００１３】 【発明の効果】本発明は、多数のポリエステルフィラメ
ントを束ねたヤーンを撚り係数が１４００〜２２００に
なるように撚った公称繊度１０００〜２０００dtexの片
撚りコードを、ビード部で測定した２５mm当たりの打ち
込み数が２５〜７０本になるように配列して、コード占
有率が３５〜５０％になるように被覆ゴムで被包して形
成したプライの１層または２層でカーカスを構成するこ
とにより、耐久性を維持しながら操縦安定性の向上と重
量の低減が図られた空気入りラジアルタイヤの供給を可
能にする効果を有する。

【図面の簡単な説明】 【図１】 図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの
カーカスプライの部分拡大断面図である。 【図２】 図２は、２本のストランドを撚り合わせた従
来コードの断面図である。 【符号の説明】 １ カーカスプライ ２ フィラメント ３ 片撚りコード ３′ 隣り合った片撚りコード ４ 被覆ゴム ｄ コード径 ｓ コード間隙 ｔ プライ厚さ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 多数のポリエステルフィラメントを束ね
   た公称繊度が１０００〜２０００dtexのヤーンを、長さ
   １０cm当たりの撚り数をＴ、公称繊度をＤとしたとき、
   Ｔ（Ｄ／１．３８）^1/2 で定義される撚り係数が１４０
   ０〜２２００になるように撚って形成され、％で求めた
   ２．０ｃＮ／dtex荷重時の中間伸度の数値と温度１５０
   ℃で３０分間加熱時の乾熱収縮率の数値の和で定義され
   る寸法安定性指数が６．０〜８．０である片撚りポリエ
   ステルコードの多数を、ビード部で測定した２５mm当た
   りの打ち込み数が２５〜７０本になるように配列して、
   被覆ゴムでコード占有率が３５〜５０％になるように被
   包したプライの１層又は２層でカーカスを構成したこと
   を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。