JP2009202643A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ重量の増加を抑えつつ高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を確保することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】左右のビード部３間にカーカス層４を延設し、トレッド部１のカーカス層４の外周側にベルト層７を配置し、ベルト層７の少なくとも端部外周側にタイヤ周方向に巻回した補強コードＦをゴム被覆してなるベルトカバー層８を配設した空気入りラジアルタイヤである。ベルトカバー層８の補強コードＦが、黄銅フィラメントＦ１と有機繊維フィラメントＦ２を撚り合せた複合コードから構成されている。
【選択図】図１

Description

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、タイヤ重量の増加を抑えながら、高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を得ることができる空気入りラジアルタイヤに関する。

高速走行用の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層の外周側に有機繊維コードをタイヤ周方向に巻き付けたベルトカバー層を配置し、このベルトカバー層により、高速走行時におけるベルト層端部の浮き上がりを抑制して耐久性を向上すると共に、ショルダー部の剛性を高めて断面２次の固有振動数を上げることにより中周波ロードノイズ（２５０〜３１５Ｈｚ）を低減するようにしている。

このようなベルトカバー層に使用する有機繊維コードとして、６６ナイロン繊維などの弾性率が低い有機繊維フィラメントとアラミド繊維などの弾性率が高い有機繊維フィラメントを撚り合せた複合コードが知られている（例えば、特許文献１参照）。この複合コードの使用により、加硫時のグリーンタイヤのリフトを妨げずに、加硫後において高い引張剛性をショルダー部で確保し、高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を得ることができる。

しかしながら、十分なコード間隔を維持しながら、高い引張剛性を得るためには、コード径を太くする必要があるが、それにより複合コードをゴム被覆してなるベルトカバー層の厚さが増大し、タイヤ重量の増加を招く。
特開平１−２４７２０４号公報

本発明の目的は、タイヤ重量の増加を抑えつつ高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を確保することが可能な空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の少なくとも端部外周側にタイヤ周方向に巻回した補強コードをゴム被覆してなるベルトカバー層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトカバー層の補強コードが黄銅フィラメントと有機繊維フィラメントを撚り合せた複合コードからなることを特徴とする。

上述した本発明によれば、アラミドなどの高弾性繊維にヤング率が勝る黄銅を複合コードのフィラメントに採用することで、コード径を従来の複合コードより小さくしながら、従来の複合コードと同様のコード引張剛性を得ることが可能になるので、コード間隔を十分に維持しながら高い引張剛性を得るようにしても、ベルトカバー層の肉厚が増えるのを防ぐことができる。従って、タイヤ重量の増加を抑えながら、従来と同レベル以上の高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。

左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配置してゴム層に埋設したカーカス層４が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜して延在する補強コードを層間で交差するようにした２層のベルト層７が設けられている。ベルト層７の両端部の外周側には、タイヤ周方向に０度に近い角度で螺旋状に巻回した補強コードＦをゴム被覆してなる１層のベルトカバー層８がそれぞれ配設されている。ベルトカバー層８は、ベルト層７全体をカバーするように構成したものであってもよく、少なくともベルト層端部外周側に配置するようにしたものであればよい。

ベルトカバー層８は、少なくとも１本の補強コードＦをゴム被覆したストリップ材をタイヤ周方向に０度に近い角度で螺旋状に巻回して構成したものが好ましく用いられるが、それに限定されず、例えば、タイヤ周方向に０度に近い角度で螺旋状に巻回した補強コードＦを上下のゴム層で挟んでゴム被覆するようにしたものなどであってもよい。

ベルトカバー層８の補強コードＦは、図２に示すように、２本の黄銅フィラメントＦ１と、１本の有機繊維フィラメントＦ２を撚り合せた複合コードから構成されている。アラミドなどの高弾性繊維にヤング率が勝る黄銅を複合コードのフィラメントに使用することにより、コード径を従来の複合コードより小さくしながら、同様のコード引張剛性を得ることが可能になる。そのため、十分なコード間隔を維持しながら高い引張剛性を得るようにしても、ベルトカバー層８の厚さが増大するのを回避することができる。従って、タイヤ重量の増加を抑えつつ、従来と同レベル以上の高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を得ることができる。

本発明において、上記黄銅フィラメントＦ１に使用する黄銅としては、銅６０〜７０重量％と亜鉛３０〜４０重量％とを含有するものを用いるのがよく、これによりゴムとの接着を良好に確保すると同時に、加硫後のタイヤにおけるショルダー部の剛性を確実に高めることができる。

黄銅フィラメントＦ１の直径としては、０．３０ｍｍ以下にするのがよい。直径が０．３０ｍｍを超えると、黄銅フィラメントＦ１が折れ易くなるため耐久性が低下する原因になる。直径の下限値は、フィラメント生産性の点から０．０７ｍｍ以上にするのがよい。好ましくは、０．１０〜０．２５ｍｍがよい。

黄銅フィラメントＦ１の本数としては、１〜３本にするのがよい。本数が３本を超えると、撚り線を形成する際の加工性が低下するため、好ましくない。有機繊維フィラメントＦ２の本数としては、フィラメント生産性の点から１本が好ましい。

有機繊維フィラメントＦ２に使用する有機繊維としては、６ナイロン（６Ｎ）、６６ナイロン（６６Ｎ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリオレフィンケトン（ＰＯＫ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、レーヨンの中から選ぶのが、被覆ゴムとの接着性の点からよい。

有機繊維フィラメントＦ２には、ディップ処理により接着剤を塗布し、表面に接着剤層を有する有機繊維フィラメントを使用するのがよい。黄銅フィラメントＦ１は、ゴムとの接着性に優れているので、接着剤を塗布しないものを使用するのが環境の点からよい。

上記のような複合コードからなる補強コードＦは、１０〜４４Ｎ負荷時（低荷重時）の引張弾性率が６．０ＧＰａ未満、４４〜９９Ｎ負荷時（高荷重時）の引張弾性率が６．０ＧＰａ以上のものが好ましく使用される。低負荷時の引張弾性率が６．０ＧＰａ以上になると、加硫時のリフトに追従し難くなるため、加硫故障の原因になる。高荷重時の引張弾性率が６．０ＧＰａより低くなると、拘束力の低下により耐久性が低下する。

なお、ここで言う補強コードＦの引張弾性率は次のようにして測定する。タイヤを解体してベルトカバー層の補強コードを採取する。採取した補強コードを任意の位置で長さ４０ｃｍに切断したコード片を２０本用意する。各コード片において、ＪＩＳ Ｌ１０１７に準拠してコード径測定とコード引張試験を実施し、１０Ｎから９９Ｎの荷重を加えたときの応力−歪み曲線を求める。その曲線において、１０Ｎと４４Ｎ時の曲線上の点を結ぶ直線の勾配を１０〜４４Ｎ負荷時の引張弾性率、４４Ｎと９９Ｎ時の曲線上の点を結ぶ直線の勾配を４４〜９９Ｎ負荷時の引張弾性率とする。２０本のコード片の平均が本発明でいう補強コードの引張弾性率である。

本発明は、特に乗用車用の空気入りラジアルタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、ベルトカバー層を有する空気入りラジアルタイヤであればいずれのタイヤにも適用することができる。

タイヤサイズを２２５／６０Ｒ１６、タイヤ構造を図１で共通にし、ベルトカバー層の補強コードを表１に示すようにした本発明タイヤ１〜４（実施例１〜４）と、従来タイヤ（従来例）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

本発明タイヤ１〜４のベルトカバー層の補強コードの黄銅フィラメントには、銅６５重量％と亜鉛３５重量％からなるものを使用した。各試験タイヤにおいて、ベルトカバー層は、補強コードの配列密度が５０本／50mm、幅が約４０ｍｍであり、補強コードをゴム被覆した幅１０ｍｍのストリップ材を螺旋状に巻回した構成になっている。ゴム被覆ストリップ材の厚さ（ｍｍ）は、「補強コード径（ｍｍ）＋０．５ｍｍ」とした。各試験タイヤの２層のベルト層はそれぞれスチールコード（２＋２×０．２５ＨＴ、コード配列密度が４０本／50mm）で構成されている。

これら各試験タイヤを、以下に示す方法により、重量、耐中周波ロードノイズ性及び耐久性の評価試験を実施したところ、表１に示す結果を得た。

重量
各試験タイヤのベルトカバー層の厚さを測定した。それを重量に代えて示す。厚さが薄いほど、タイヤ重量が低いことを示す。

耐中周波ロードノイズ性
各試験タイヤをリム（１６×７ＪＪ）に組付け、空気圧を２１０ｋＰａにて排気量４３００ｃｃのＦＲセダンタイプの試験車両に装着し、アスファルト路面からなるテストコースを速度６０ｋｍ／ｈで走行した際の周波数２５０〜３１５Ｈｚにおける最高音圧を、運転席の窓際に取り付けたマイクロホンにより計測した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この数値が大きいほど、耐中周波ロードノイズ性が優れている。

耐久性
各試験タイヤをリム（１６×７ＪＪ）に組付け、酸素圧３５０ｋＰａにして、温度７０℃の雰囲気下で１４日間乾燥劣化させた。その後、充填酸素を空気に入れ替えて空気圧を１７０ｋＰａに設定し、室内ドラム試験機を使用して、荷重（３．５±１．１ｋＮ）とスリップ角（０±３°）とを正弦波変動（０．０３Ｈｚ）させながら、速度６０ｋｍ／ｈで回転ドラム上を走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この数値が大きいほど、耐久性が優れている。

表１から、本発明は、タイヤ重量の増加を抑えながら、従来と同レベル以上の高い耐久性と耐中周波ロードノイズ性を確保できることがわかる。

本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線断面図である。 補強コードの拡大断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
３ ビード部
４ カーカス層
７ ベルト層
８ ベルトカバー層
Ｆ 補強コード
Ｆ１ 黄銅フィラメント
Ｆ２ 有機繊維フィラメント

Claims (9)

1. 左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の少なくとも端部外周側にタイヤ周方向に巻回した補強コードをゴム被覆してなるベルトカバー層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルトカバー層の補強コードが黄銅フィラメントと有機繊維フィラメントを撚り合せた複合コードからなる空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記黄銅フィラメントが銅６０〜７０重量％と亜鉛３０〜４０重量％の黄銅からなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記黄銅フィラメントの直径が０．３０ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記複合コードは、１０〜４４Ｎ負荷時の引張弾性率が６．０ＧＰａ未満、４４〜９９Ｎ負荷時の引張弾性率が６．０ＧＰａ以上である請求項１，２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記黄銅フィラメントの本数が１〜３本である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記有機繊維フィラメントの本数が１本である請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記有機繊維フィラメントに使用する有機繊維が、６ナイロン、６６ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンケトン、ポリビニルアルコール、レーヨンの中から選ばれる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 前記黄銅フィラメントと有機繊維フィラメントの内、有機繊維フィラメントのみが表面に接着剤層を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
9. 前記ベルトカバー層が、補強コードをゴム被覆したストリップ材をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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