JP2004090768A

JP2004090768A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2004090768A
Application number: JP2002254139A
Authority: JP
Inventors: Izuru Yura; 由良　　出
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】スチールベルト層をスパイラル状に型付けされた単線ワイヤーで軽量化を図りながら、ベルト剛性の低下をカーカスコードの工夫により耐荷重性を損なうことなく補完可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】少なくとも一層のスチールベルト層をスパイラル状に型付けされた単線ワイヤーで構成すると共に、下記の一般式（Ｉ）で表される脂肪族ポリケトンからなるカーカスコードをタイヤ赤道に対し６５°以上でかつ８７°以下に配置してプライ間で互いに交差させたカーカスプライを有して構成する。
−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ）_ｎ−（Ｒ−ＣＯ）_ｍ−　　　・・・（Ｉ）
（式中、ｎとｍの関係は１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．０であり、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基である。）
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、スチールベルト層を型付けされた単線ワイヤーで構成することで軽量化を図りながら、それに伴うベルト剛性の低下を、カーカスプライの工夫により、耐荷重性を損なうことなく補完するようにした空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの軽量化を目的とし、スチールベルト層を従来の複数本のワイヤーからなる撚りコードに代えて、単線ワイヤーで構成するようにした場合には、ベルト剛性の低下が避けられず、コーナリングパワーが低下し、操縦安定性が低下する原因となる。これを補完するためカーカスプライをセミラジアル構造とすることが提案されている。
【０００３】
しかしながら、タイヤに荷重がかかった際に、セミラジアル構造ではバイアス構造同様にカーカスコードに圧縮方向の力がかかるため、従来の原料を用いると次のような問題がある。
【０００４】
通常よく使用されているナイロンやポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）のような比較的低弾性率のコードをカーカスプライに使用した場合には、このカーカスプライでは剛性アップが不足するため、トレッド部の剛性を補完することはできない。
【０００５】
また、ナイロンやポリエステルに比べて弾性率が比較的高いレーヨンコードを使用した場合には、このレーヨンコードは破断強度が低いため、カーカスプライが必要とするカーカス強度を得るために太いコードを使用する必要が生じ、その重量化によって、単線ワイヤーをベルト層に使用した軽量化の利点を生かすことができなくなる。
【０００６】
そして、高弾性率の芳香族ポリアミドを使用した場合には、芳香族ポリアミドコードはゴムとの接着性が劣り、かつ、耐圧縮疲労性に劣るため，耐荷重性が低いという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スチールベルト層をスパイラル状に型付けされた単線ワイヤーで構成することにより軽量化を図りながら、それに伴うベルト剛性の低下をカーカスコードの工夫により耐荷重性を損なうことなく補完可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、少なくとも一層のスチールベルト層をスパイラル状に型付けされた単線ワイヤーで構成すると共に、下記の一般式（Ｉ）で表される脂肪族ポリケトンからなるカーカスコードをタイヤ赤道に対し６５°以上でかつ８７°以下に配置してプライ間で互いに交差させたカーカスプライを有して構成される。
【０００９】
−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ）_ｎ−（Ｒ−ＣＯ）_ｍ−　　　・・・（Ｉ）
（式中、ｎとｍの関係は１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．０であり、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基である。）
本発明によれば、上記の脂肪族ポリケトンコードは、高弾性率であり、しかも芳香族ポリアミドコードに比べてゴムとの接着性や耐圧着疲労性に優れているので、このコードでセミラジアル構造のカーカスプライを構成したことにより、スチールベルト層を単線ワイヤーで構成した場合に生じるベルト剛性の低下を、耐荷重性等に問題を生ずることなく、効果的に補完することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記カーカスコードは下式（ＩＩ）で表される撚り係数αを、１７００以上３２００以下であるであるようにすることが好ましい。
【００１１】
α＝Ｎ×（Ｄ／１．１１１）^１／２　　　・・・（ＩＩ）
（式中、Ｎはコードの撚り数（回／１０ｃｍ）であり、Ｄは繊維の太さ（ｄｔｅｘ）である。）
脂肪族ポリケトンコードの撚り係数αを１７００以上に設定することにより、高弾性率でありながら、耐圧縮疲労性を高めることができ、また、撚り係数αを３２００以下にすることでコードの回転性を抑制し、工程通過性を良好に維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態の空気入りラジアルタイヤについて、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
この空気入りラジアルタイヤ１０は、図１の断面図に示すように、タイヤ本体の内面に、トレッド部１に跨がって左右一対のビードコア５の間に装架された内外２層のカーカス層４ａ，４ｂが設けられている。内側カーカス層４ａの端部はタイヤ内側から外側にビードフィラー６を包み込むように折り返され巻き上げられている。一方、外側カーカス層４ｂの端部は内側カーカス層４ａの折り返し部の外側にビード部のヒール部分まで巻き下ろされている。
【００１４】
そして、トレッド部１の外側カーカス層４ｂの外周側には、２枚の内側ベルト層２と外側ベルト層３がそれぞれタイヤ赤道に対し、１０〜４０°のコード角度で、互いに交差するようにタイヤ全周にわたって配置されている。
【００１５】
これらのベルト層２，３には、図２に示すように、補強用のスチールコードとしてスパイラル状の単線ワイヤー４０が埋設された構成になっている。
【００１６】
この単線ワイヤー４０は図３に示すようなスパイラル状に型付けされている。即ち、直径ｄの単線ワイヤー４０が、その直径よりも大きなスパイラル径Ｄとスパイラルピッチ長Ｐを以って型付けされている。このスパイラル径Ｄとは、図２に破線で示したように、ワイヤー長手方向に対する直交面に投影されたスパイラル形状の外周円に相当する。
【００１７】
この単線ワイヤー４０がスパイラル状に型付けされていることによって、ストレートな単線ワイヤーに比べて引張弾性率が低下し、剛直性が緩和される。そのため、単線ワイヤーであっても、繰り返し曲げ荷重や圧縮荷重に対する耐疲労性を向上させることができ、ベルト層２，３の耐久性を撚り線コード使い並、又はそれ以上に向上させることができる。
【００１８】
また、カーカス層４ａ，４ｂは、より適正なサイド部剛性を確保し、高速走行時の操縦性と安定性を向上させるために、カーカスコードがタイヤ赤道に対し６５°以上で８７°以下になるようにセミラジアル構造で配置され、カーカスプライ間で互いに交差させて形成される。なお、コード角度が小さいと直進安定性が損なわれ、また、大きいと高速走行コーナリング時の操縦安定性が悪化する。
【００１９】
そして、本発明においては、このカーカス層４ａ，４ｂのカーカスコードを、一般式（Ｉ）で表される脂肪族ポリケトンを材料とした、撚り係数αが１７００以上３２００以下のコードで形成される。
【００２０】
−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ）_ｎ−（Ｒ−ＣＯ）_ｍ−　　・・・（Ｉ）
ここに、ｎとｍの関係は１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．０であり、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基である。
【００２１】
また、この撚り係数αは、ここで、Ｎを撚り数（回／１０ｃｍ）とし、Ｄをｄｔｅｘ（デシテクッス）単位で表示した繊維の太さとした時に式（ＩＩ）で表される係数である。
【００２２】
α＝Ｎ×（Ｄ／１．１１１）^１／２　　・・・（ＩＩ）
この脂肪族ポリケトンコードは、高弾性で、かつ、耐圧縮疲労性が芳香族ポリアミドに比べ優れ、耐荷重性が良好であるので、セミラジアル構造のカーカスコードにこの脂肪族ポリケトンコードを用いることにより、スチールベルト層をスパイラル状の単線ワイヤーで構成して軽量化を図った際のベルト剛性低下を補完できる。そのため、トレッド部の剛性低下を防止でき、操縦安定性と耐荷重性を確保できる。
【００２３】
〔実施例〕
タイヤの第１ベルト層と第２ベルト層を単線スチールベルトで形成し、２枚のカーカスプライを設け、タイヤサイズが２１０／６４０Ｒ１８の空気入りラジアルタイヤにおいて、有機繊維カーカスコードの材料を表１の通り異ならせた、実施例１，２と比較例１〜４の６種の供試タイヤで、コーナリングパワー（ＣＰ）と耐荷重性について、評価実験を実施した。なお、各供試タイヤにおいて、カーカスプライは、カーカスコードをタイヤ赤道に対し６６°に配置してプライ間で互いに交差させて形成している。
【００２４】
実施例１と実施例２は、本発明の脂肪族ポリケトン（ＰＯＫ）を使用したタイヤであり、実施例１と実施例２とでは、撚り係数αが異なる。
【００２５】
比較例１は従来カーカスコードに使用されている６６ナイロン（６６Ｎ）を使用し、コーナリングパワーと耐荷重性の評価の基準とした。また、比較例２ではレーヨンを、比較例３ではポリエステル（ＰＥＴ）を、比較例４では芳香族ポリアミド（アラミド）を使用した。
【００２６】
そして、このコーナリングパワーの評価は、ＪＡＴＭＡ規定の正規リムにリム組して、空気圧１４７ｋＰａとし、直径１７０７．６ｍｍのドラムの上を３９２３ｋＮの荷重を負荷し、１０ｋｍ／ｈｒの速度で走行し、スリップ角右１°の時の横力とスリップ角左１°の時の横力との絶対値の平均をそれぞれ測定した。
【００２７】
また、耐荷重性の評価は、ＪＡＴＭＡ規定の正規リムにリム組して、空気圧１４７ｋＰａとし、直径１７０７．６ｍｍのドラム上で、１３％ずつ２７０％荷重まで増加させ、耐久性を評価した。
【００２８】
これらの評価実験の結果、比較例２では、レーヨンの破断強度が低いため、総ｄｔｅｘを大きくする必要があり、軽量化ができないという問題に加えて、コーナリングパワーは多少改善されるものの、耐荷重性に劣る。
【００２９】
また、ＰＥＴの比較例３では、軽量化は満足でき、コーナリングパワーを多少改善できるが、耐荷重性が劣る。そして、アラミドの比較例４では、コーナリングパワーは向上するが、耐荷重性に劣る。
【００３０】
一方、脂肪族ポリケトン（ＰＯＫ）を使用した実施例１と実施例２では、耐荷重性を維持しながら、コーナリングパワーが著しく向上している。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、上記の式（Ｉ）の脂肪族ポリケトンコードは、高弾性率であり、しかも芳香族ポリアミドコードに比べてゴムとの接着性や耐圧縮疲労性に優れているので、このコードでセミラジアル構造のカーカスプライを構成したことにより、スチールベルト層を単線ワイヤーで構成した場合に生じるベルト剛性の低下を、耐荷重性等に問題を生ずることなく、効果的に補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の空気入りラジアルタイヤの一部を切り欠いて示す斜視断面図である。
【図２】図１の空気入りラジアルタイヤの要部を拡大して示す断面図である。
【図３】スパイラル状に型付けされた単線ワイヤの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　トレッド部
２　　内側ベルト層
３　　外側ベルト層
４ａ　内側カーカス層
４ｂ　外側カーカス層
４０　　単線ワイヤ

Claims

少なくとも一層のスチールベルト層をスパイラル状に型付けされた単線ワイヤーで構成すると共に、下記の一般式（Ｉ）で表される脂肪族ポリケトンからなるカーカスコードをタイヤ赤道に対し６５°以上でかつ８７°以下に配置してプライ間で互いに交差させたカーカスプライを有する空気入りラジアルタイヤ。
−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ）_ｎ−（Ｒ−ＣＯ）_ｍ−　　　・・・（Ｉ）
（式中、ｎとｍの関係は１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．０であり、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基である。）
前記カーカスコードの下式（ＩＩ）で表される撚り係数αが、１７００以上３２００以下である請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
α＝Ｎ×（Ｄ／１．１１１）^１／２　　　・・・（ＩＩ）
（式中、Ｎはコードの撚り数（回／１０ｃｍ）であり、Ｄは繊維の太さ（ｄｔｅｘ）である。）