JP3848763B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性と乗心地性を共に改善するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤのカーカス層には、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略す）繊維コードが主として使用されてきたが、このＰＥＴ繊維は高温でのモジュラス低下が大きいため、高速走行時における操縦安定性に問題があった。
【０００３】
そこで、上記対策として、カーカス層にＰＥＴ繊維コードよりガラス転移温度（Ｔｇ）が高くかつモジュラスを高くしたポリエチレン−２，６−ナフタレート（以下、ＰＥＮと略す）繊維コードを使用することにより、高速走行時の操縦安定性を改善するようにした技術の提案がある。しかし、モジュラスが高いＰＥＮ繊維コードの使用により、ショルダー部からサイドウォール部へかけてのいわゆる面外曲げ剛性の増大を招くため、乗心地性が悪化し、操縦安定性と乗心地性の両立が難しいという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、操縦安定性と乗心地性とを両立することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、左右のビード部間に装架したカーカス層の補強コードを１５０℃の熱収縮率が０．５〜３．０％のポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードから構成した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層を２層構造にし、その補強コードの直径をＤf (mm)、前記２層のカーカス層の補強コード中心間距離をＤL (mm)、前記２層のカーカス層の積層面とは反対側の面から補強コードまでのゴム肉厚をＤM (mm)、前記２層のカーカス層のトータル肉厚をＤT (mm)とすると、下記式（１）〜（３）を満足することを特徴とする。
【０００６】
（１）０．３mm＜Ｄf ≦０．８５mm
（２）ＤM ≧０．１５mm
（３）ＤL ／ＤT ＜０．５
このようにモジュラスの高いＰＥＮ繊維コードを補強コードとして用いたカーカス層の構造を上記のように特定することにより、ショルダー部からサイドウォール部へかけての面外曲げ剛性を低下させることができるので、乗心地性を改善することができる。しかも、操縦安定性に影響するショルダー部からサイドウォール部にかけての面内曲げ剛性（面方向の曲げ剛性）は主としてカーカス層の補強コードのモジュラスに支配されるので、この値を高く維持することで、操縦安定性を改善することができる。すなわち、カーカス層の補強コードの素材と構造を特定して組み合わせることで、カーカス層の面内及び面外の剛性バランスを改良し、その結果、操縦安定性と乗心地性とを両立させることができる。
【０００７】
【発明の実施形態】
以下、本発明を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タイヤの一例を示す。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間にカーカス層４を装架され、その両端部がヒードコア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のカーカス層外周側には、２層のベルト層７が配設されている。そのベルト層７の外周側にはベルトカバー層８が設けられている。
【０００８】
上記カーカス層４は、内側カーカス層４Ｘの外側に外側カーカス層４Ｙを積層した２層構造になっており、図２に示す補強コードｆは１５０℃における乾熱収縮率が０．５〜３．０％の範囲となるＰＥＮ繊維コードから構成されている。また、カーカス構造が以下のように特定されている。即ち、補強コードｆの直径をＤf (mm)、カーカス層４Ｘ，４Ｙの補強コードｆの中心間距離をＤL (mm)、カーカス層４Ｘ，４Ｙの積層面Ｚとは反対側の面ｘ，ｙからそれぞれ卑近の補強コードｆまでのゴム肉厚をＤM (mm)、カーカス層４Ｘ，４Ｙのトータル肉厚をＤT (mm)とすると、下記式（１）〜（３）を同時に満たすようになっている。
【０００９】
▲１▼ ０．３mm＜Ｄf ≦０．８５mm
▲２▼ ＤM ≧０．１５mm
▲３▼ ＤL ／ＤT ＜０．５
このようにモジュラスを高くした補強コードｆをカーカス層４に使用した際に、上記のようにカーカス構造を特定することにより、トレッド部１のショルダー部１Ａからサイドウォール部２へかけて、操縦安定性に影響する面内曲げ剛性を高く維持しながら、乗心地性に影響する面外曲げ剛性を低減することができるようになる。従って、操縦安定性を改善しながら、乗心地性の向上もでき、操縦安定性と乗心地性との両立が可能になる。
【００１０】
補強コードｆの直径Ｄf が０．８５mmを越えると、コード自体の剛性が高くなる為、面外曲げ剛性の低減効果が不十分となるため、乗心地性の改善効果を得ることが難しくなる。又０．３mm以下になると、必要とされる補強コードｆのモジュラスが得られず、操縦安定性を改善することができない。
ゴム肉厚ＤM が０．１５mm未満では、外側カーカス層４Ｙの補強コードｆとベルト層７の補強コードが接近しすぎる為、走行に伴う変形によるセパレーションの問題が生じる。また、タイヤ内面部のゴムがうすい為、加硫時の温度でカーカス層の補強コードｆの収縮が起こり、そのコードの糸目がタイヤ内面に浮き上がり、すなわち内観が悪くなるといった問題が生じる。その上限値としては、０．８mm以下にするのが好ましい。０．８mmを越えると、カーカス層の重量が大きくなり、実用的ではない。
【００１１】
ＤL ／ＤT （補強コード中心間距離とカーカス層４Ｘ，４Ｙのトータル肉厚との比）が０．５以上になると、カーカス層の補強コード間距離が従来よりも大きくなるため、面外曲げ剛性を十分に下げられず、乗心地性能が低下するため好ましくない。その下限値としては、補強コードｆ同士の接触を避けるため、望ましくは０．２以上にするのがよい。トータル肉厚ＤT としては、１．２mm＜ＤT ≦５．０mmにすることができる。ＤT が１．２mm以下になると、トータル肉厚が薄くなりすぎることにより、間のゴムの緩衝部材が少なくなり、ロードノイズ性能が悪化する。５．０mmを越えると、トータル肉厚が厚くなりすぎることにより、重くなり、転がり抵抗が大きくなる。
【００１２】
本発明において、上記のような高いモジュラスを有するＰＥＮ繊維コードは、モノフィラメントからなるか、もしくはフィラメントを上下撚した撚コードから構成することができる。撚コードの場合の撚数は、強度、初期モジュラス、集束性などを考慮して適宜決定すればよい。
【００１３】
本発明は、特に高速走行する高性能な乗用車用の空気入りタイヤや、ライトトラックやトラックなどの重荷重車両用の空気入りタイヤに好ましく用いることができる。なお、乗用車、ライトトラック、トラック用の空気入りタイヤとは、ＪＡＴＭＡ（JATMA YEAR BOOK 1997）に規定された空気入りタイヤを言うものである。
【００１４】
また、本発明におけるカーカス層の補強コードの１５０℃の乾熱収縮率の値は、以下のようにして測定するものである。
乾熱収縮率の測定方法
一定長さ（ＬO ）の補強コードをオーブン中に１５０℃、３０分無荷重の状態で放置し、その後測定したコード長さ（Ｌ）から、以下の式により乾熱収縮率（％）を算出した。
【００１５】
（乾熱収縮率）＝（Ｌ_O −Ｌ）／Ｌ_O ×１００
【００１６】
【実施例】
タイヤサイズを２３５／４５ＺＲ１７で共通にし、図１の構成において、２層構造のカーカス層の補強コード及びカーカス構造を表２のようにした本発明タイヤ、比較タイヤ１〜４、及び従来タイヤをそれぞれ作製した。
これら各試験タイヤをリムサイズ１７×８ＪＪ（ＪＡＴＭＡ標準リムサイズ）のリムに装着し、以下に示す測定条件により、操縦安定性、乗心地性、カーカス耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
操縦安定性
各試験タイヤを空気圧２２０kPa にして３０００ccの車両に取り付け、テストコースにおいてパネラーによるフィーリング試験を実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、操縦安定性が優れている。
乗心地性
各試験タイヤを上記と同様にして車両に取り付け、テストコースにおいてパネラーによるフィーリング試験を実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、乗心地性が優れている。
カーカス耐久性
各試験タイヤをドラム試験機に取り付け、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠して荷重耐久試験を行い、カーカス層の補強コードが破断するまでの走行距離を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、カーカス耐久性が優れている。
【００１７】
【表１】

【００１８】
表１から明らかなように、本発明は、他の性能を低下させることなく、操縦安定性と乗心地性とを共に改善できることが判る。
【００１９】
上述したように本発明は、カーカス層の補強コードにモジュラスの高いＰＥＮ繊維コードを用いた空気入りタイヤにおいて、カーカス構造を上記のように特定することにより、操縦安定性と乗心地性とを両立して改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線要部断面図である。
【図２】図１のカーカス層の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部 ２ サイドウォール部
３ ビード部 ４，４Ｘ，４Ｙ カーカス層
５ ビードコア ６ ビードフィラー
７ ベルト層 ８ ベルトカバー層
Ｚ 積層面 ｆ 補強コード
ｘ，ｙ 面

Claims (2)

1. 左右のビード部間に装架したカーカス層の補強コードを１５０℃の熱収縮率が０．５〜３．０％のポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードから構成した空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカス層を２層構造にし、その補強コードの直径をＤf (mm)、前記２層のカーカス層の補強コード中心間距離をＤL (mm)、前記２層のカーカス層の積層面とは反対側の面から補強コードまでのゴム肉厚をＤM (mm)、前記２層のカーカス層のトータル肉厚をＤT (mm)とすると、下記式（１）〜（３）を満足する空気入りタイヤ。
   （１）０．３mm＜Ｄf ≦０．８５mm
   （２）ＤM ≧０．１５mm
   （３）ＤL ／ＤT ＜０．５
2. 前記ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードがモノフィラメントもしくはフィラメントを上下撚した撚コードからなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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