JP2005178520A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 操縦安定性と乗り心地とを向上させる。
【解決手段】 トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とを具えた空気入りラジアルタイヤ１である。カーカス６は、ポリエチレンナフタレート繊維からなるカーカスコードにより補強された少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａを有する。カーカスコードは、式（１）によって定義される撚り係数Ｔが１４００〜２０００、かつ、引張荷重２．２ｇ／ｄの伸びが２．０％以上かつ３．０％未満である。
Ｔ＝Ｎ√（Ｄ／ρ） …（１）
（ただし、Ｎは撚り数（回／１０cm）、Ｄは下撚りのトータルデニール数、ρは下撚り材料の比重である。）
【選択図】 図１

Description

本発明は、操縦安定性と乗り心地とを向上しうる空気入りタイヤに関する。

近年、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードが、例えば乗用車用ラジアルタイヤ等のカーカスコードに採用されている（下記特許文献参照）。しかしながら、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードを用いた従来のタイヤは、操縦安定性に優れる反面、やや乗り心地が悪いという問題がある。

特開２００２−６７６１１号公報 特開平９−５８２２６号公報 特開平９−７６７０５号公報

本発明は、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維コードをカーカスコードに用いるとともに、撚り係数と特定荷重時の伸びを規制することを基本として、操縦安定性と乗り心地とをバランス良く向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベルト層とを具えた空気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスは、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維からなるカーカスコードを用いた少なくとも１枚のカーカスプライを有し、前記カーカスコードは、下記式（１）によって定義される撚り係数Ｔが１４００〜２０００、かつ、引張荷重２．２ｇ／ｄの伸びが２．０％以上かつ３．０％未満であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
Ｔ＝Ｎ√（Ｄ／ρ） …（１）
（ただし、Ｎは撚り数（回／１０cm）、Ｄは下撚りのトータルデニール数、ρは下撚り材料の比重であるである。）

また請求項２記載の発明は、前記ビード部は、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスが設けられるとともに、このビードエーペックスのビードベースラインからの高さがタイヤ断面高さの８〜２０％であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記カーカスは、前記１枚のカーカスプライからなり、かつ、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷である基準状態におけるタイヤ子午線断面において、前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端と前記ビードエーペックスの外端との間のサイドウォール部領域における前記カーカスプライの厚さの中心線は、実質的に単一の円弧を描くことを特徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイヤである。

ここで、「正規リム」とは、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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また、「正規内圧」とは、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" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

また請求項４記載の発明は、前記カーカスプライのトッピングゴムは、複素弾性率が６ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

ここで、複素弾性率は、粘弾性測定装置を用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、動歪±２％の条件で測定した値とする。

本発明の空気入りタイヤは、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維からなるカーカスコードにおいて、その撚り係数と、２．２ｇ／ｄ荷重時の伸びを一定範囲に限定したことにより、操縦安定性と乗り心地とをバランス良く向上することができる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤ１の基準状態におけるタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図が示される。空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたスチールコードの２プライ７Ａ，７Ｂからなるベルト層７とを有し、本実施形態では乗用車用のラジアルタイヤが例示されている。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上（本例では１枚）のカーカスプライ６Ａにより構成されており、前記カーカスコードには、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維が用いられる。

前記カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るトロイド状の本体部６ａと、この本体部６ａからのび前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。カーカスプライ６Ａの前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状でのびる硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配されている。これにより、ビード部４の曲げ剛性等が補強される。

該ビードエーペックス８のゴム硬さは、好ましくは８５度以上、より好ましくは９０度以上が望ましい。前記硬さが８０度未満になると、ビード部４の曲げ剛性等を向上させる効果が十分に得られない傾向がある。逆にゴム硬さが大きすぎても乗り心地の悪化などを招きやすいため好ましくない。このような観点より、ビードエーペックス８のゴム硬さの上限は、前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて、好ましくは９５度以下が望ましい。なおゴム硬さは、ＪＩＳデュロメータタイプＡによる硬さとする。

また上記と同様の観点より、ビードベースラインＢＬからビードエーペックス８の外端８ｅまでの高さであるビードエーペックス高さＨａは、タイヤ断面高さＨの８％以上、より好ましくは１０％以上が望ましい。前記ビードエーペックス高さＨａがタイヤ断面高さＨの８％未満では操縦安定性が悪化する傾向がある。逆にビードエーペックス高さＨａが大きすぎてても乗り心地が悪化する傾向がある。このような観点より、前記ビードエーペックス高さＨａの上限は、前記下限値のいずれかのとの組み合わせにおいて２０％以下、より好ましくは１７％以下が望ましい。

またカーカスプライ６Ａは、ビードベースラインＢＬから折返し部６ｂの外端６ｂｅまでの高さである折返し高さＨｔがタイヤ断面高さＨの１０％以上、より好ましくは１２％以上に設定されるのが望ましい。前記折返し高さＨｔが１０％未満であると、タイヤの横剛性が不足し、操縦安定性が悪化する傾向がある。逆に、折返し高さＨｔが大きすぎても、タイヤの横剛性を過度に高めてしまい、サイドウォール部３での衝撃緩和能力が損なわれる。このような観点より、前記折返し高さＨｔの上限は、前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて、３０％以下、より好ましくは２５％以下が望ましい。

また空気入りタイヤ１は、下記式（１）によって定義されるカーカスコードの撚り係数Ｔが１４００〜２０００、かつ、引張荷重２．２ｇ／ｄ（ｄ：デニール）の伸びが２．０％以上かつ３．０％未満に設定される。
Ｔ＝Ｎ√（Ｄ／ρ） …（１）
ただし、Ｎは撚り数（回／１０cm）、Ｄは下撚りのトータルデニール数、ρは下撚り材料の比重である。なお本実施形態のカーカスコードは、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維を下撚りした下撚り糸の複数本を、下撚りとは逆方向に上撚りした双撚りコードが用いられている。また下撚り回数と上撚り回数とは同じとしている。上撚り回数と下撚り回数が異なる場合、Ｎは上撚り回数とする。

発明者らは、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維の撚り係数Ｔと、前記伸びとを上述の通り限定することにより、操縦安定性と乗り心地とを向上しうることを見出した。即ち、前記撚り係数Ｔが１４００未満では過度の低撚りコードとなり乗り心地が悪化する。また逆に前記撚り係数が２０００を超えると、コードの伸びが大きくなってカーカスコードの剛性が低下し操縦安定性が悪化してしまう。好ましくは撚り係数は１５００以上、さらに好ましくは１７００以上、より好ましくは１８００以上であり、同上限については、前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて、１９５０以下、より好ましくは１９００以下が望ましい。

またカーカスコードは、引張荷重２．２ｇ／ｄの伸びが２．０％未満であると、伸びが小さすぎて必要な衝撃緩和能力が得られずに乗り心地が悪化し、逆に３．０％以上では十分な操縦安定性が得られなくなる傾向がある。なお引張荷重を１デニール当たり２．２ｇとしたのは、ＪＩＳ Ｌ１０１７の一定荷重時伸び率測定の条件に基づいている。

また本実施形態のカーカスプライ６Ａは、カーカスコードを被覆するトッピングゴムが、６ＭＰａ以上の複素弾性率を有するゴム組成物により形成されている。従来のトッピングゴムの複素弾性率は、この値よりも小さく、せいぜい４ＭＰａ程度である。このようにＰＥＮからなるカーカスコードを被覆するトッピングゴムに複素弾性率が６ＭＰａ以上のゴム組成物を用いることにより、より一層の操縦安定性を発揮することができる。なおトッピングゴムの複素弾性率が大きすぎると著しく乗り心地が悪化する傾向があるため、上限は例えば１２ＭＰａ以下、好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは８ＭＰａ以下が望ましい。

さらに本実施形態の空気入りタイヤ１は、前記基準状態におけるタイヤ子午線断面において、ベルト層７のタイヤ軸方向の外端７ｅと、ビードエーペックス８の外端８ｅとの間のサイドウォール部領域における前記カーカスプライ６Ａの厚さの中心線６ＣＬは、実質的に単一の円弧Ｃｓを描くものが例示される。これにより、カーカスプライ６Ａは、荷重が負荷された場合、サイドウォール部３においては、均一に荷重を分担することが可能となり、操縦安定性と乗り心地とをより一層高めることができる。なお「実質的に単一」とは、完全に単一の円弧に一致する場合の他、前記中心線６ＣＬと一つの任意の円弧とのずれがサイドウォール領域に亘って５mm以内である場合を少なくとも含むものとする。

表１及び図１に示された基本構造を有する１９５／６５Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤについて、操縦安定性と乗り心地性とを評価した。表１の仕様以外は、各タイヤとも同一である。またカーカスプライの折返し高さＨｔはタイヤ断面高さの２２％に統一した。テストの内容は次の通りである。

＜操縦安定性＞
各供試タイヤを、内圧（２００ｋＰａ）の下で、乗用車（１８００cm³ ）の全輪に装着し、ドライアスファルト路面のタイヤテストを走行し、直進性、旋回性等の特性に関してドライバーの官能評価を行い、１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。

＜乗り心地性＞
前記車両を用い、乗り心地評価用のテストコ一スを走行し、ゴツゴツ感、突き上げ感、ダンピング感等に関してドライバーの官能評価を行い、１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。テストの結果などを表１に示す。

テストの結果より、実施例は、操縦安定性、乗り心地性がバランス良く改善されていることが確認できる。これに対して、比較例１及び比較例３は、カーカスコードの２．２ｇ／ｄ時の伸びが３．０％よりも大きいため、操縦安定性の悪化が著しい。また比較例２は、前記伸びが２．０％未満であるため乗り心地の著しい悪化が見られる。

本発明の実施形態を示す基準状態における空気入りタイヤの断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
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
７ ベルト層

Claims (4)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されたベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、
   前記カーカスは、ポリエチレン２，６ナフタレート繊維からなるカーカスコードを用いた少なくとも１枚のカーカスプライを有し、
   前記カーカスコードは、下記式（１）によって定義される撚り係数Ｔが１４００〜２０００、かつ、引張荷重２．２ｇ／ｄの伸びが２．０％以上かつ３．０％未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
   Ｔ＝Ｎ√（Ｄ／ρ） …（１）
   （ただし、Ｎは撚り数（回／１０cm）、Ｄは下撚りのトータルデニール数、ρは下撚り材料の比重である。）
2. 前記ビード部は、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスが設けられるとともに、
   このビードエーペックスのビードベースラインからの高さがタイヤ断面高さの８〜２０％であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカスは、前記１枚のカーカスプライからなり、かつ、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷である基準状態におけるタイヤ子午線断面において、
   前記ベルト層のタイヤ軸方向の外端と前記ビードエーペックスの外端との間のサイドウォール部領域における前記カーカスプライの厚さの中心線は、実質的に単一の円弧を描くことを特徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記カーカスプライのトッピングゴムは、複素弾性率が６ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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