JP2008290502A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】その撚り構造から高い弾性率を有し、熱収縮しにくい複層タイト撚りスチールコードをカーカスに用いた場合でも、加硫故障（カーカス蛇行）が発生しにくい空気入りラジアルタイヤを提供すること。
【解決手段】少なくとも１層以上のカーカス層と、該カーカス層の外周側にベルト層とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を形成しているコードが、３層以上であって（最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計（ｍｍ）＜最外層素線径Ｄ（ｍｍ））を満足する複層タイト撚りスチールコードであり、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成を有するとともに、両カーカス層の端部の間隙幅が２ｍｍ以上設けられ、さらに、該両カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが、少なくとも６０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−６２ｍｍ）以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、特にトラックおよびバス用タイヤに関し、耐久性を維持しながら、耐加硫故障性能にも優れた特徴を有する空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、トラックおよびバス用タイヤのカーカスには、高弾性率・高強力である複層タイト撚りスチールコードが広く使われている。

ここで、複層タイト撚りスチールコードとは、スチールコードの撚り構造としては、図３に示したような３＋９＋１５構造のコードや、図４の（ａ）で示した１＋１８構造、図４の（ｂ）で示した１＋６＋１２構造、図４の（ｃ）で示した１×２７構造のような撚り構造であって、そのような構造下で、撚りが緊密に入っている状態のものをいい、具体的には、図３に示した最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計値が、最外層素線径Ｄ（ｍｍ）よりも小さくなって撚られている状態、すなわち、最外層よりも内側にある素線が、最外層を形成する素線のすき間から外に飛び出すことができない状態を形成するまで、タイトに（緊密に）撚られている状態の複層スチールコードをいう。

このような複層タイト撚りスチールコードは、その撚り構造から高い弾性率を有するものであり、熱収縮しにくいものであるため、ビード間カーカス長を、グリーンタイヤのビード間カーカス長と製品タイヤのビード間カーカス長をほぼ等しいものにする必要があるが、タイヤの製造誤差によっては、グリーンタイヤのビード間カーカス長よりも製品タイヤのビード間カーカス長が小さくなることを避けられず、加硫故障（カーカス蛇行）が発生しやすいという欠点がある。

カーカスの構造に着目した先行特許として、乗用車用・軽トラック用の空気入りラジアルタイヤにおいて、素線径０．１２５〜０．２５ｍｍのスチールカーカスをクラウン部を境にタイヤ幅方向に切り離すことにより、クラウン部でのコード耐久性を向上させるという提案がある（特許文献１）

しかし、この特許文献１で提案されている発明は、スチールコードとして用いられているものは、１×Ｎ、１＋Ｎまたは２＋Ｎ（Ｎ：２〜７）の撚り構造のものであり、上述したような複層タイト撚りスチールコードに特有の問題はなかった。

また、ポリエステル等の有機繊維カーカスを用いてベルト配置領域内で分断部を設けて、分断幅はベルト幅の９０％以下とし、かつカーカスの折り返し部の高さは３５ｍｍ以下としたという空気入りラジアルタイヤが提案されている（特許文献２）。

しかし、この特許文献２の提案のものは、特にカーカスに有機繊維を使用しカーカスプライを伸びやすくして、操縦安定性と乗心地性能・車内騒音性能を両立させるというものであり、高弾性率・高強力である複層タイト撚りスチールコードを使用した場合に問題となるカーカス蛇行を改善するというものではなかった。
特開２００１−３９１１０号公報 特開２００１−１８７５１１号公

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、特に、その撚り構造から高い弾性率を有し、熱収縮しにくい複層タイト撚りスチールコードをカーカスに用いた場合でも、加硫故障（カーカス蛇行）が発生しにくい空気入りラジアルタイヤを提供せんとするものである。

かかる目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、以下の（１）の構成からなる。

（１）少なくとも１層以上のカーカス層と、該カーカス層の外周側にベルト層とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を形成しているコードが、３層以上であって（最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計（ｍｍ）＜最外層素線径Ｄ（ｍｍ））を満足する複層タイト撚りスチールコードであり、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成を有するとともに、両カーカス層の端部の間隙幅が２ｍｍ以上設けられ、さらに、該両カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが、少なくとも６０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−６２ｍｍ）以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

また、かかる本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、より具体的構成として、好ましくは、以下の（２）〜（５）の構成からなる。

（２）素線径が、０．１６〜０．２５ｍｍであることを特徴とする上記（１）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（３）スチールコード構造が３層構造であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（４）スチールコード構造が、１＋１８構造、１＋６＋１２構造、１×２７構造、あるいは３＋９＋１５構造の３層構造であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

（５）トラックおよびバス用タイヤであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

本発明によれば、その撚り構造から高い弾性率を有し、熱収縮がしにくい複層タイト撚りスチールコードをカーカスに用いた場合でも、加硫故障（カーカス蛇行）が発生しにくく、耐久性の優れた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

以下、図面などを用いて、更に詳しく本発明の空気入りラジアルタイヤについて、説明する。

図１は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤのカーカスの構造を示すタイヤ子午線方向断面図であり、図２は、特に、カーカス層とベルト層との重なり合いを説明した要部拡大図である。

また、図３は、本発明のカーカス層中に配されて、該カーカス層を形成している複層タイト撚りスチールコードの構造を示す１例として、３＋９＋１５構造のコード断面図を示したものであり、図４は、同様に、本発明のカーカス層中に配されて、該カーカス層を形成している複層タイト撚りスチールコードの構造の他の例を示したコード断面図であり、（ａ）は１＋１８構造、（ｂ）は１＋６＋１２構造、（ｃ）は１×２７構造を例示したものである。

図１、図２などにおいて、本発明の空気入りラジアルタイヤは、少なくとも１層以上のカーカス層４ａ、４ｂと、該カーカス層の外周側にベルト層６とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、該カーカス層４ａ、４ｂを形成しているコードが、３層以上であって、（最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計（ｍｍ）＜最外層素線径Ｄ（ｍｍ））を満足する複層タイト撚りスチールコード９であり、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って、幅方向にカーカス層４ａ、カーカス層４ｂに分割されている構成を有するものである。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、所期の効果を良好に発揮する上で、カーカス層４ａ、４ｂを形成しているコードが、３層以上であって、（最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計（ｍｍ）＜最外層素線径Ｄ（ｍｍ））を満足する複層タイト撚り構造のスチールコードであることは、該カーカス層の内部に存在しているコードでの状態（タイヤ内での状態）を指しているものである。なお、タイヤ中での該状態を実現する上で、カーカスを形成する以前の原料スチールコードの段階でも、上述した（最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計（ｍｍ）＜最外層素線径Ｄ（ｍｍ））を満足するものを用いることが肝要である。

そして、更に、図２に示したように、それら両カーカス層４ａ、４ｂの端部の間隙７が幅Ｗ₁ ＝２ｍｍ以上として設けられ、さらに、該両カーカス層４ａ、４ｂが最大幅のベルト層６と重なり合う幅方向長さＷ₂（左側）、同Ｗ₃ （右側）が、少なくとも６０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−６２ｍｍ）以下であるように構成されているものである。図１において、１は空気入りラジアルタイヤ、２はサイドウォール部、３はビード部、５はビードコア、８はビードフィラーである。

なお、本発明において、幅方向長さＷ₂（左側）と幅方向長さＷ₃ （右側）とは、同一長さであってもよく、あるいは、一方の長さを長くし、他方の長さを短くして構成してもよいものである。

かかる本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、上記の分割されたカーカス層４ａ、４ｂの端部の間隙７が一定以上の幅を有して存在することにより、タイヤの製造誤差を吸収することができ、耐久性を維持しながら耐加硫故障（カーカス蛇行）性能の悪化を防止することができる。

特に、該効果を良好に発揮する上で、カーカス層４ａ、４ｂの端部の間隙７の幅Ｗ₁ は、少なくとも２ｍｍ以上あることが重要であり、より好ましくは、５ｍｍ〜３０ｍｍである。

また、本発明でスチールコードを構成するのに用いられる素線は、その径Ｄが、０．１６〜０．２５ｍｍであることが好ましく、０．１６ｍｍ未満では製造効率が低下することがあり好ましくなく、０．２５ｍｍよりも大きい場合には、コードの耐疲労性が低下するので好ましくない。

またスチールコード構造としては、３層〜４層構造であることが好ましく、５層構造以上では、最外層の素線の制御が困難となる方向であり製造効率が低下するおそれがあるので好ましくない。

特に具体的には、本発明において、スチールコード構造が、１＋１８構造、１＋６＋１２構造、１×２７構造、あるいは３＋９＋１５構造の３層構造であることが好ましい。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、トラックおよびバス用タイヤとして使用することが好ましいものである。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、その製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、インナーライナーにカーカス層を左右に分けて貼った部材を作製し、該部材を用いて、従来の製法にしたがったタイヤ成形と加硫を行うことなどにより製造することができる。

表１に示したように、それぞれカーカス層について、カーカス層を分割したもの（実施例１、２）、分割していないもの（従来例１）、分割しているが該カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが短いもの（比較例１）、分割しているがカーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが長すぎるもの（比較例２）のそれぞれについて、実際に、タイヤサイズ２７５／７０Ｒ２２．５のタイヤを製造し、各種評価を行った。なお、最大幅ベルト層のベルトの幅は２４０ｍｍである。

カーカス構造の詳細は、３層の３＋９＋１５×０．１７構造のコードとした。

すなわち、素線の径Ｄは０．１７ｍｍであり、各素線の間隙Ｌの合計量は、０．１０ｍｍであった。なお、各素線の間隙Ｌの合計量は、１０本のタイヤから採取したコードについて、８０℃の乾熱オーブンに１カ月間入れてゴムを硬化させ、それぞれ切断し切断面を研磨し、そうした断面を任意に３箇所採ってそれぞれについてＬ値を求め、その平均をとったものである。

加硫後のクラウン部のコード本数は、２０本／５０ｍｍであった。

それぞれの評価は、耐加硫故障（カーカス蛇行）性能、および回転ドラム上走行による耐久性試験を行い評価した。

ベルト構造は、１番ベルト〜４番ベルトまでを用い、それぞれの使用コードなどの詳細は、以下のとおりである。なお、４番ベルトが接地面に最も近いベルトであり、１番ベルトがタイヤ回転軸に最も近いベルトである。貼り方向は、接地面から見ての下がり方向で表し、例えば、「右下り貼り」とは、接地面から見て右下り貼りを意味している。

１番ベルト：３×０．２０＋６×０．３５ＨＴでコード数２０本／５０ｍｍ、幅２００ｍｍ、角度６０°、貼り方向左下り。

２番ベルト：３×０．３２＋８×０．３５ＨＴでコード数２０本／５０ｍｍ、幅２４０ｍｍ、角度２０°、貼り方向左下り。

３番ベルト：３×０．３２＋８×０．３５ＨＴでコード数２０本／５０ｍｍ、幅２２０ｍｍ、角度２０°、貼り方向右下り。

４番ベルト：３×０．２０＋６×０．３５ＨＴでコード数２０本／５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、角度２０°、貼り方向右下り。

評価した結果は、表１に示したとおりであり、本発明による空気入りラジアルタイヤは、加硫故障が非常に少なく良好である。そして、走行耐久性も良好である。

なお、各評価方法は、以下に記載する方法によるものである。

（１）耐加硫故障（カーカス蛇行）性能
評価タイヤから、幅５ｃｍでカーカス層を取り出し、平面上に固定する。幅手中央部のコードのベルトエッジ部とビード部に印を付けて、その２点間を結ぶ直線を引いて、該コードと該直線が最大離れた箇所での最大距離を計測する。

各実施例、比較例等でそれぞれ１０タイヤの計測値を合計して逆数を算出し、従来例を１００とした指数で表した。指数が大きいほど良好であることを意味している。

（２）タイヤ耐久性能
評価タイヤを、リムサイズ２２．５×８．２５、空気圧９００ｋＰａ、荷重４５ｋＮ、速度４５ｋｍ／時で、直径１７０７ｍｍの回転ドラム上で走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を記録し、従来例１の走行距離を１００とした指数で表す。指数値がおおきいほどタイヤ耐久性能が良好なものである。

図１は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤのカーカスの構造を示すタイヤ子午線方向断面図である。 図２は、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤのカーカスの構造を示すタイヤ子午線方向断面図であり、特に、カーカス層とベルト層との重なり合いを説明した要部拡大図である。 図３は、本発明にかかる空気入りタイヤのカーカス層中に配されている複層タイト撚りスチールコードの１例として、３＋９＋１５構造のコード断面図を示したものである。 図４は、本発明にかかる空気入りタイヤのカーカス層中に配されている複層タイト撚りスチールコードの１例を示したコード断面図であり、（ａ）は１＋１８構造、（ｂ）は１＋６＋１２構造、（ｃ）は１×２７構造を例示したものである。

符号の説明

１：空気入りラジアルタイヤ
２：サイドウォール部
３：ビード部
４ａ、４ｂ：カーカス層
５：ビードコア
６：ベルト層
７：両カーカス層の端部の間隙
８：ビードフィラー
９：複層タイト撚りスチールコード
１０：素線
Ｄ：最外層素線径
Ｌ：最外層素線間隙
Ｗ₁ ：両カーカス層の端部の間隙幅
Ｗ₂ ：カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さ（左側）
Ｗ₃ ：カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さ（右側）

Claims (5)

1. 少なくとも１層以上のカーカス層と、該カーカス層の外周側にベルト層とを有している空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層を形成しているコードが、３層以上であって（最外層素線間隙Ｌ（ｍｍ）の合計（ｍｍ）＜最外層素線径Ｄ（ｍｍ））を満足する複層タイト撚りスチールコードであり、かつ、該カーカス層がクラウン部でタイヤ赤道方向に沿って分割されている構成を有するとともに、両カーカス層の端部の間隙幅が２ｍｍ以上設けられ、さらに、該両カーカス層が最大幅ベルト層と重なり合う幅方向長さが、少なくとも６０ｍｍ以上で（最大ベルト幅−６２ｍｍ）以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. カーカス層を形成しているコードの素線径が、０．１６〜０．２５ｍｍ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。
3. スチールコード構造が、３層構造であることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. スチールコード構造が、１＋１８構造、１＋６＋１２構造、１×２７構造、あるいは３＋９＋１５構造の３層構造であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. トラックおよびバス用タイヤであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

Images