JP2013014287A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 転動抵抗を低減させながら、荷重耐久性及びユニフォミティ−をバランス良く向上させるようにした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 カーカス層３の補強芯体を、タイヤ幅方向に延在する有機繊維マルチフィラメントヤーンを総繊度が２０００〜７０００ｄｔｅｘとなるように撚り合わせた経糸９と、これら経糸９の２〜１５本を跨いで打ち込んだ所定の総繊度を有する緯糸１０とにより製織したすだれ織物７により構成した。
【選択図】 図３

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、転動抵抗を低減させると共に、荷重耐久性及びユニフォミティ−をバランス良く向上させるようにした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

タイヤの骨格をなすカーカス層の補強芯体には、従来よりレーヨン、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維コ−ドを経糸に用い、綿や有機繊維からなる紡績糸を緯糸に用いたすだれ織物にゴムを被覆したカレンダ−シートが使用されている。

また、最近では、転動抵抗の低減を目的として、タイヤの軽量化が大きな課題となっており、その対策の一環として、従来２プライ構造であったカーカス層を１プライ構造に変更して軽量化を図ることが行われるようになった（例えば、特許文献１、２参照）。

しかし、２プライ構造のカーカス層を１プライ構造にするためには、適切なカーカス強度を確保する必要があることから、すだれ織物における経糸の繊維コ−ドの太さを太くする必要がある。特に、経糸の繊維コードを大径にしたすだれ織物は、相隣接する経糸同士が相互に上下方向に突出して、ゴムを被覆した後のプライの厚さが増加するという問題があった。

すなわち、図５（ａ）に示すように、相隣接する経糸９、９、・・・に対して緯糸１０を打ち込んで製織されたすだれ織物８は、ゴムの被覆工程において、相隣接する経糸９、９、・・・がそれぞれゴムの押圧力を受けて矢印方向（上下方向）に押し込まれながらプライが形成される。この過程において、経糸９のコードが大径である場合には、相隣接する経糸９、９、・・・の上下方向の突出が解消されず、これにゴムＧを被覆したカレンダ−シートＳは、図５（ｂ）に示すように、その厚さｔが必然的に厚くなり、これがタイヤの軽量化を阻害する原因になっていた。

さらに加えて、この種のタイヤでは、特にタイヤのサイド部において経糸９の突出に伴う凹凸が生じて、これがタイヤの外観を悪化させるのみならず、タイヤのユニフォミティ−を阻害させると共に、荷重耐久性を低下させる原因になっていた。

特開２００２−２２１４号公報 特開２００７−３３１６１９号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、転動抵抗を低減させながら、荷重耐久性及びユニフォミティ−をバランス良く向上させるようにした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ための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間カ−カス層を装架した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カ−カス層の補強芯体を、タイヤ幅方向に延在する有機繊維マルチフィラメントヤーンを総繊度が２０００〜７０００ｄｔｅｘとなるように撚り合わせた経糸と、該経糸に直交し、かつ該経糸２〜１５本を跨いで打ち込んだ総繊度が前記経糸の総繊度の４／１００以上、１５／１００以下である緯糸とにより製織されたすだれ織物により構成したことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（３）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記カーカス層を１プライ構造にする。
（２）相隣接する緯糸間において、前記緯糸の打ち込み位置を、前記経糸１本分ずつ一方向にずらせる。
（３）前記緯糸の破断伸度を６０％以上にする．

本発明によれば、カ−カス層を構成するすだれ織物を、総繊度２０００〜７０００ｄｔｅｘの有機繊維マルチフィラメントヤーンを撚り合わせた経糸と、該経糸２〜１５本を跨いで打ち込んだ緯糸とにより構成したので、ゴム被覆工程におけるゴムの押圧力により、緯糸間に配置された経糸が互いに水平方向に並ぶようになり、被覆するゴムの厚さを薄くすることができ、カ−カス層の薄肉化に伴いタイヤ重量を軽量化させて、転動抵抗を低減させることができると同時に、経糸と緯糸との交差位置におけるカーカス層の凹凸を抑制して、ユニフォミティ−を向上させることができる。

しかも、緯糸の打ち込み間隔の上限を経糸１５本に相当する間隔に抑えたので、ゴムを被覆する工程において、相隣接する経糸同士の乱れ（交錯）を抑制することができると共に、加硫後のタイヤにおける経糸と緯糸との交差位置の減少に伴い、プライの厚み抑制によりゴム量を減らせるので、ゴムの発熱が抑制され、荷重耐久性を向上させることができる。

本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの形態を示す断面図である。 図１のタイヤにおけるカーカス層を構成するすだれ織物の一例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は経糸と緯糸との交差位置における断面図、（ｃ）はゴムを被覆した後の状態を示す（ｂ）に相当する断面図である。 本発明の他の実施形態によるすだれ織物を示す図２（ｂ）に相当する断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるすだれ織物を示す図２（ａ）に相当する平面図である。 従来のカーカス層を構成するすだれ織物を示すもので、（ａ）は経糸と緯糸との交差位置における断面図、（ｂ）はゴムを被覆した後の状態を示す（ａ）に相当する断面図である。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、左右一対のビード部２、２間に少なくとも１層（図では１層）のカーカス層３を装架している。なお、図中４はトレッド部、５及び６はベルト層、７はベルトカバー層をそれぞれ示している。

そして、本発明では、カーカス層３の補強芯体を構成するすだれ織物８を、図２（ａ）に例示するように、タイヤ幅方向に延びる有機繊維マルチフィラメントヤーンを総繊度が２０００〜７０００ｄｔｅｘとなるように撚り合わせた経糸９、９、・・・と、これら経糸９、９、・・・に直交し、かつ経糸９、９、・・・の２〜１５本（図では３本）を跨いで打ち込んだ総繊度を経糸の総繊度の４／１００以上、１５／１００以下とする緯糸１０とにより構成している。

なお、図２（ａ）の実施形態では、３本の経糸９を跨いで打ち込んだ相隣接する緯糸１０、１０の打ち込みを、すだれ織物８の長手方向に対して表側と裏側との交互にした場合を示しているが、相隣接する緯糸１０、１０の打込み方向については、これに限られるものではない。

図２（ｂ）は、図２（ａ）のすだれ織物８における経糸９と緯糸１０との交差位置における一部断面図で、このように製織されたすだれ織物８は、ゴム被覆工程におけるゴムの押圧力により、相隣接する経糸９．９、・・・がそれぞれ互いに矢印方向（上下方向）に押し遣られて、緯糸１０の打ち込み間に配置された経糸９．９、・・・が互いに水平方向に並ぶようになり、図２（ｃ）に示すように、ゴムＧを被覆した後のカーカス層３の厚さｔを減少させることができる。これにより、タイヤ重量が軽量化されて、転動抵抗を低減させることができると同時に、経糸９と緯糸１０との交差位置におけるカーカス層３の凹凸を抑制して、ユニフォミティ−を向上させることができる。

しかも、緯糸１０の打ち込み間隔の上限を経糸１５本に相当する間隔に抑えたので、ゴムを被覆する工程において、相隣接する経糸９、９、・・・同士の乱れ（交錯）を抑制することができると共に、加硫後のタイヤにおける経糸９と緯糸１０との交差位置の減少に伴い、プライの厚み抑制によりゴム量を減らせるので、ゴムの発熱が抑制され、荷重耐久性を向上させることができる。

ここで、緯糸１０の打ち込み間隔が、図５に示す従来のように、経糸９の１本に相当する間隔になると、ゴムを被覆した後のカレンダーシートＳの厚さｔが増大して、カーカス層３の薄肉化による軽量化ができなくなると同時に、加硫後のタイヤのサイド部において経糸９の突出に伴う凹凸が生じて、タイヤの外観を悪化させると共に、タイヤのユニフォミティ−を悪化させることになり、緯糸１０の打ち込み間隔が経糸９の１６本以上に相当する間隔になると、ゴムを被覆する工程において、相隣接する経糸９、９、・・・同士の乱れ（交錯）を抑制することが難しくなって、すだれ織物８の表面に凹凸が生じ易くなり、カーカス層３の薄肉化が果たせなくなる。

また、緯糸１０の総繊度が経糸９の総繊度の４／１００未満になると、すだれ織物８の接着熱処理工程又はゴム被覆工程の段階において緯糸１０が破断する恐れが生じ、緯糸１０の総繊度が経糸９の総繊度の１５／１００超になると、すだれ織物８の表面に凹凸が生じ易くなって、カーカス層３の薄肉化が果たせなくなる。

なお、図２の実施形態では、緯糸１０の打ち込み間隔をそれぞれ経糸９の３本に相当する一定の間隔にした場合を例示したが、本発明では、１本当たりの緯糸１０の打ち込み間隔を経糸９の２〜１５本に相当する間隔の範囲内で変動させることができる。以下に述べる図３、４の実施形態についても同じ。なお、図３は１本の緯糸１０の打ち込み間隔を経糸９の５本に相当する一定の間隔とした場合を示している。

本発明において、すだれ織物８を構成する経糸９の材質は、特に限定されるものではないが、ポリエステル繊維、レーヨン繊維などが好ましく使用される。また、経糸９のコード構造としては片撚り構造、２本撚り構造、３本撚り構造などを挙げることができる。さらに、本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、タイヤの軽量化を促進させる観点から、カーカス層３の構造を１プライ構造により構成することが好ましい。

また、緯糸１１の材質についても、特に限定されるものではないが、綿とポリエステル未延伸糸などからなる混紡糸などが好ましく使用される。

さらに好ましくは、緯糸１０の破断時における伸度を６０％以上となるように調整するとよい。これにより、タイヤ成形時及び加硫時における内圧をかけた際の膨径変形に対して効率よく追随することができる。

図４は、本発明の他の実施形態によるすだれ織物８を示す平面図で、本実施形態では、すだれ織物８の長手方向に相隣接する緯糸１０、１０間において、緯糸１０の打ち込み位置を、経糸９の１本分ずつ一方向にずらせて製織している。これにより、ゴムを被覆した後における経糸９、９間の乱れが一層抑制されて、カーカス層３の薄肉化を容易にし、転動抵抗性をさらに向上させることができる。

なお、図４では、図２のすだれ織物８における緯糸１０の打ち込み位置を、経糸９の１本分ずつ一方向（図では左方向）にずらせた場合を示したが、緯糸１０の打ち込み間における経糸９の本数は、これに限られるものではない。

上述するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、カ−カス層３の補強芯体を構成するすだれ織物８を、総繊度２０００〜７０００ｄｔｅｘの有機繊維マルチフィラメントヤーンを撚り合わせた経糸９と、これら経糸９の２〜１５本を跨いで打ち込んだ所定の総繊度を有する緯糸１０とにより構成することにより、転動抵抗を低減させながら、荷重耐久性及びユニフォミティ−をバランス良く向上させるようにしたもので、簡単な構成でありながら優れた効果を奏することから、低燃費指向の車両に装着する空気入りラジアルタイヤとして幅広く適用することができる。

タイヤサイズを２０５／５５Ｒ１６、タイヤ構造を図１、カーカス層を構成するすだれ織物における経糸の総繊度を４４００ｄｔｅｘ（２２００ｄｔｅｘ／２、一定）にすると共に、緯糸と経糸との総繊度の比（緯糸／経糸）、緯糸の打ち込み間における経糸の本数、緯糸の破断伸度及び隣接する緯糸間における緯糸１本に相当する打ち込み位置のずれ、をそれぞれ表１のように異ならせたうえで、これらすだれ織物にゴムを被覆してカーカス層とした従来タイヤ（従来例）、本発明タイヤ（実施例１〜５）及び比較タイヤ（比較例１〜３）をそれぞれ作製した。

なお、各タイヤにおいて、経糸にはポリエステル繊維を使用し、緯糸には綿・ポリエステル未延伸糸からなる混紡糸を使用した。そして、表１において、上述する緯糸の打ち込み間における経糸の本数を「経糸の本数」、隣接する緯糸間における緯糸１本に相当する打ち込み位置のずれを「打ち込み位置のずれ」と表示した。

これら９種類のタイヤについて、カーカス層の厚さを測定すると共に、以下の試験方法により転動抵抗性、荷重耐久性及びユニフォミティーの評価を行い、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に記載した。カーカス層の厚さ及び転動抵抗性については、数値が小さいほど優れていることを示し、荷重耐久性及びユニフォミティーについては、数値が大きいほど優れていることを示す。

〔転動抵抗性の評価〕
各タイヤをリム（サイズ：１６×６．５ＪＪ）に組み込み、空気圧２３０ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、荷重２７２５ｋｇｆを負荷させて、走行速度を５０ｋｍ／ｈとして走行させたときの転動抵抗値を測定した。

〔荷重耐久性の評価〕
各タイヤをリム（サイズ：１６×６．５ＪＪ）に組み込み、空気圧２３０ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、走行速度を８１ｋｍ／ｈ、負荷荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８８％から２時間毎に１３％ずつ増加させながら、タイヤが破壊するまでの総走行距離を測定し、その結果を以って評価した。

〔ユニフォミティーの評価〕
各タイヤをリム（サイズ：１６×６．５ＪＪ）に組み込み、空気圧２３０ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、タイヤサイド部周上における凹凸の変化の割合をセンサーを用いて測定し、その結果を以て評価した。

表１より、本発明タイヤは、従来タイヤに比して、転動抵抗性を向上させながら、荷重耐久性及びユニフォミティーをバランスよく向上させていることが判る。

なお、比較タイヤのうち、比較例１は緯糸の総繊度を細くし過ぎたために、緯糸の強力が不足して、ゴムを被覆する過程において緯糸の一部が破断してエンド乱れが生じ、プライの薄肉化が出来なかったと同時に、荷重耐久性及びユニフォミティーが悪化した。

また、比較例２は緯糸の総繊度を太くし過ぎたために、プライの薄肉化が出来なかったと同時に、荷重耐久性及びユニフォミティーが悪化し、比較例３は緯糸の打ち込み間隔を広げ過ぎたので、経糸の形態安定性が維持できなくなり、ゴムを被覆する過程において経糸同士が交錯して、プライの薄肉化が出来なかったと同時に、荷重耐久性及びユニフォミティーが悪化した。

１ 空気入りラジアルタイヤ
３ カーカス層
８ すだれ織物
９ 経糸
１０ 緯糸

Claims (4)

1. 左右一対のビ−ド部間にカ−カス層を装架した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記カ−カス層の補強芯体を、タイヤ幅方向に延在する有機繊維マルチフィラメントヤーンを総繊度が２０００〜７０００ｄｔｅｘとなるように撚り合わせた経糸と、該経糸に直交し、かつ該経糸２〜１５本を跨いで打ち込んだ総繊度が前記経糸の総繊度の４／１００以上、１５／１００以下である緯糸とにより製織されたすだれ織物により構成した空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記カーカス層が１プライ構造である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 相隣接する緯糸間において、前記緯糸の打ち込み位置が、前記経糸１本分ずつ一方向にずれている請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記緯糸の破断伸度が６０％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。

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