JP2009101939A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】外傷に起因する耐カット性および耐セパレーション性を同時に向上させることで、タイヤ耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】単撚りオープンコードが最外層ベルト３Ａに適用された空気入りタイヤ１０である。単撚りオープンコードの、破断伸びが２．５％〜３．８％であり、撚りピッチが９ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、かつ、単撚りオープンコードを構成するフィラメントの線径が０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍである。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ベルトのコード層に適用されるスチールコードの改良に係る空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、荒地を走行する機会を有する一般のダンプトラック用タイヤに使用されるスチールコードとしては、耐カット性を向上させる目的で、伸度が大きい複撚りコードが広く用いられている。従来の複撚りコード構造としては、例えば、４×４構造等が使用されている。

しかし、複撚りコードはゴムが中心部まで浸透していないため、トレッドがカットを受けた場合に水分が複撚りコード内部まで浸透して、更にはスチールコードに沿って浸入することから、スチールコード表面に錆が生じ、最終的にはセパレーションを引き起こして、タイヤが故障するおそれがある。

上記の現象を防止するためには、コード内部にまでゴムを浸透させる方法が有効であり、例えば、シースの間に隙間を設けて、加硫時にコード内部までゴムを浸透させた３＋６構造、１＋６構造等がある。また、例えば、特許文献１には、カーカスとトレッドとの間に配置するゴム層の補強材として、ベルト切断時４％以上の伸びを有する単撚構造のスチールコードを採用することで、耐カット性および耐セパレーション性の向上を図った空気入りタイヤが開示されている。
特開平１−２５０４８３号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、従来使用されている３＋６構造や１＋６構造等のコード構造は、外傷を受けた際にコア−シース間に剪断断力が生ずるため、悪路走行時の耐カット性が不十分であるという問題があった。また、特許文献１に開示された技術では、コードに４％以上の伸びがあると、タイヤトリート作製時にカレンダーロールの調整が困難となるため、不均一なトリートが製造されてしまうという難点がある。さらに、伸びが大き過ぎると、タイヤの径成長および走行成長に影響を及ぼし、耐摩耗性が損なわれるという問題もあった。

そこで本発明の目的は、従来のような問題を生ずることなく、外傷に起因する耐カット性および耐セパレーション性を同時に向上させることで、タイヤ耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、タイヤの最外層ベルトの補強材として用いるコードの構造および物性を特定することで、ベルトに適用した際の耐カット性および耐カットセパレーション性をともに向上することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、単撚りオープンコードが最外層ベルトに適用された空気入りタイヤにおいて、
前記単撚りオープンコードの、破断伸びが２．５％〜３．８％であり、撚りピッチが９ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、かつ、該単撚りオープンコードを構成するフィラメントの線径が０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍであることを特徴とするものである。

本発明において、前記フィラメントの線径は、好適には０．３３ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である。また、本発明においては、前記最外層ベルトを構成するトリート材の単位面積当たりのスチール使用量が、２６００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。本発明の空気入りタイヤは、重荷重用空気入りラジアルタイヤとして好適に使用される。

本発明によれば、上記特定の単撚りオープン構造のスチールコードを最外層ベルトに適用したことにより、外傷を受けた際の剪断入力によるコード破断の発生を抑制して、耐カット性を向上させるとともに、ゴムペネ性を向上することで、耐カットセパレーション性をも向上した空気入りタイヤを実現することが可能となった。したがって本発明によれば、タイヤ耐久性を向上した空気入りタイヤ、特には重荷重用空気入りラジアルタイヤが得られるものである。

以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の空気入りタイヤの一例としての、重荷重用空気入りタイヤの概略断面図を示す。図示するタイヤ１０は、トレッド部１１と、その両側に連なる一対のサイドウォール部１２およびビード部１３とからなり、これら各部をビード部１３内にそれぞれ埋設された一対のビードコア１間にわたり補強する、ラジアル方向に配列されたゴム被覆スチールコードからなる１層のカーカス２と、その外周に配置されてトレッド部１１を強化するゴム被覆スチールコードからなる６層のベルト層３とを備えている。

本発明の空気入りタイヤにおいては、かかるベルト層３のうち最外層ベルト３Ａに、特定の単撚りオープンコードを適用している。これは、複撚りや層撚り構造のコードであると、図４に示すように、外傷を受けた際に、フィラメント１０１同士が接触している部分に相互にせん断力が働いて、フィラメントが破壊し易いためである。これに対し、図２に示すような単撚りオープンコードであれば、フィラメント２１間にゴムが浸透しているため、このゴムによりフィラメント間のせん断力が緩和され、結果として、フィラメントの破壊を防止することができる。

また、本発明においては、かかる単撚りオープンコードとして、破断伸びが２．５％〜３．８％であって、撚りピッチが９ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるものを用いる。コードの破断伸び、すなわち、切断時の伸びが３．８％を超えると、タイヤ工場でベルトを構成するトリート材を製造する際のコントロールが難しく、均一なトリートを製造することが困難となる。また、破断伸びが大きすぎると、走行成長や径成長に影響を及ぼし、偏摩耗が生ずるという問題もある。一方、破断伸びが２．５％未満であると、フィラメント間の隙間が小さくなってフィラメント同士が接触し、フィラメント間のせん断力緩和が困難となるという問題を生ずる。また、コードの撚りピッチが９ｍｍ未満であると、コードの生産性が著しく低下してしまい、経済的でない。一方、１５ｍｍを超えると、フィラメントの隙間が不均一となって、ゴムが浸透し難く、せん断力の緩和効果が薄れてしまう。

さらに、本発明に用いる単撚りオープンコードを構成するフィラメントの線径は、０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍ、好適には０．３３ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下とする。フィラメントの線径が０．２５ｍｍ未満であると、コードの生産性が著しく低下してしまい、経済的でなくなる。一方、０．３５ｍｍを超えると、耐カット性が損なわれてしまう。

本発明に用いる単撚りオープンコードを構成するフィラメントの本数は、特に制限されるものではないが、例えば、２〜８本とすることができる。また、そのコード径は、例えば、０．５０〜１．４ｍｍである。本発明に係る単撚りオープンコードは、一般的な断面円形のコードの他、図示するような偏平コードであってもよい。

かかる単撚りオープンコードの最外層ベルトに対する打ち込み数は、最外層ベルトを構成するトリート材の単位面積当たりのスチール使用量が、２６００ｇ／ｍ^２以下、特には、２４００〜２５００ｇ／ｍ^２となるよう設定することが好ましい。スチール使用量が２６００ｇ／ｍ^２を超えると、タイヤ重量が重くなりすぎて、燃費に影響し、不経済となる。

本発明においては、最外層ベルトに適用するコードとして、上記本発明に係る特定の単撚りオープンコードを用いるものであればよく、これにより耐カット性および耐セパレーション性が向上した空気入りタイヤが得られるものである。本発明のタイヤにおいては、上記単撚りオープンコードを最外層ベルトの補強材として用いる以外の点については特に制限されるものではなく、常法に従い適宜構成することが可能である。本発明は、荒地を走行する機会を有する重荷重用空気入りラジアルタイヤに適用した際に、特に有用である。

以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
下記表中に示す条件にて、比較例、従来例および本発明を適用した実施例の重荷重用空気入りラジアルタイヤをそれぞれ作製した。タイヤサイズはＴＢＲ１１Ｒ２２．５とし、ベルト層の層数は４層とした。各供試タイヤに内圧８．５ｋｇ／ｍ^２を充填し、１００％荷重を負荷して、悪路率２０％の路面を１０万ｋｍ走行させた後、最外層ベルトの耐セパレーション性および耐カット性につき評価した。これらの結果を、下記の表中に併せて示す。

＜耐セパレーション性＞
最外層ベルトの耐セパレーション性は、最外層コードにカットを受けている部分からのセパレーション長さを測定して、この長さにより評価した。

＜耐カット性＞
最外層ベルトの耐カット性については、トレッドを剥離して、最外層ベルト全周のカット数を計測し、従来例１の値を１００として、指数にて表示した。値が小さい程、カット数が少なかったコードであることを示す。

＊１）コード生産性：単位時間あたりの生産可能量により評価した。
＊２）スチール使用量：最外層ベルトの単位面積あたりのスチール量により評価した。
＊３）ゴム浸透率：コード断面積より観察し、コード内部に浸透しているゴム割合より算出した。

上記表中に示すように、本発明を適用した実施例の供試タイヤにおいては、従来例および比較例に比し、コードの生産性を損なうことなく、セパレーションおよびカットの発生をいずれも抑制することができることが確かめられた。

本発明の一実施の形態に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤを示す概略断面図である。 本発明に係る単撚りオープンコードの一例を示す概略断面図である。 従来例１で用いた層撚りコードを示す概略断面図である。 従来例２で用いた複撚りコードを示す概略断面図である。 従来の複撚りコードにおいてフィラメント間に作用するせん断力を示す説明図である。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカス
３ 交錯ベルト層
４ 補強ゴム
５ ビードフィラー
１１ トレッド部
１２ サイドウォール部
１３ ビード部
２１，１０１ フィラメント

Claims (4)

1. 単撚りオープンコードが最外層ベルトに適用された空気入りタイヤにおいて、
   前記単撚りオープンコードの、破断伸びが２．５％〜３．８％であり、撚りピッチが９ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、かつ、該単撚りオープンコードを構成するフィラメントの線径が０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記フィラメントの線径が０．３３ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記最外層ベルトを構成するトリート材の単位面積当たりのスチール使用量が、２６００ｇ／ｍ^２以下である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 重荷重用空気入りラジアルタイヤである請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

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