JP4357092B2 - 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、ユニフォミティ−や耐久性に優れ、走行時の振動や歪みエネルギ−ロス等が少なく走行安定性が良好である空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤにおけるベルトは、一般に、スチ−ルコ−ド等を１軸方向に巻回してなる補強層を交錯するようにして重ね合わせることにより形成されていた。
しかし、このベルトの場合、使用時に当該ベルトがパンタグラフ変形を起こすことにより剛性を生ずるため、歪みエネルギ−ロスが大きく、耐久性に劣るという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、ユニフォミティ−や耐久性に優れ、走行時の振動や歪みエネルギ−ロス等が少なく走行安定性が良好な空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ １対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有してなり、該ベルトが、周方向に２周以上巻回され、かつその始端と終端との間隔（δ）が、０≦δ≦５０（ｍｍ）である３軸織物を含むことを特徴とする空気入りタイヤである。
＜２＞ ３軸織物が、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、スチールワイヤーから選択される少なくとも１種で形成された前記＜１＞に記載の空気入りタイヤである。
【０００５】
前記＜１＞に記載の空気入りタイヤにおいては、前記ベルトが３軸織物を含むので、使用時に該ベルトがパンタグラフ変形を生ずることが殆ど無く、剛性に富み、歪みエネルギ−ロスが小さく、耐久性に優れる。また、該３軸織物が、該空気入りタイヤの周方向に２周以上巻回されているので、耐久性に優れ、該３軸織物における始端と終端との間に形成されるジョイント部における層間剪断が小さく、破断等の故障が少ない。更に、巻回された３軸織物の始端と終端との間隔（δ）が、０≦δ≦５０（ｍｍ）であるので、ユニフォミティ−に優れ、歪みの集中もなく耐久性にも優れ、走行時の振動が少なく走行安定性が良好である。
【０００７】
前記＜２＞に記載の空気入りタイヤにおいては、前記＜１＞に記載の空気入りタイヤにおける前記３軸織物が、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、スチールワイヤーから選択される少なくとも１種で形成されているので、該ベルトは強度・剛性に優れ、かつ重量が軽く、その結果、走行時の歪みのエネルギ−ロスが小さく、走行安定性が良好である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の空気入りタイヤについて説明する。
本発明の空気入りタイヤは、１対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を有してなる。
本発明の空気入りタイヤにおいては、前記ベルトを除く部分については特に制限はなく、前記ビ−ド部、前記カ−カス及び前記トレッドは公知のものを採用することができる。
【０００９】
本発明においては、前記ベルトが３軸織物を含むことが必要とされる。前記３軸織物は、２種の縦糸（Ｘ軸糸、Ｙ軸糸）と横糸（Ｚ軸糸）とが約６０°の角度で交差した状態で織られた２Ｄ−３軸織物である。
前記ベルトが３軸織物を含まず、２軸織物等で形成されていると、該ベルトは、使用時にパンタグラフ変形を生ずるため、強度・剛性に劣り、歪みエネルギ−ロスが大きく、耐久性に劣る。一方、前記ベルトが３軸織物を含む本発明では、そのような問題がなく、多方向に十分な強度・剛性を有する。
【００１０】
前記３軸織物は、該空気入りタイヤの周方向に、２周以上巻回されていることが必要であり、２〜３周巻回されていることが好ましい。
前記３軸織物が２周未満しか巻回されていないと、該ベルトの耐久性が十分でないことがある。
【００１１】
巻回された前記３軸織物の始端と終端との間隔（δ）が、即ち該３軸織物の始端と終端との間に形成されるジョイント部の長さ（δ）が、０≦δ≦５０（ｍｍ）であることが必要であり、０≦δ≦３０（ｍｍ）であることが好ましい。
前記間隔（δ）、即ち前記ジョイント部の長さ（δ）が５０ｍｍを超えると、該３軸織物が重なり合う部分が大きくなり、該空気入りタイヤのユニフォミティ−が悪化し、歪みエネルギ−ロスが増大し、歪みエネルギ−の集中により耐久性が悪化し、走行時における振動が悪化し、走行安定性に劣ることがある。
【００１２】
前記３軸織物は、高剛性の、有機繊維、無機繊維及び金属繊維から選択される少なくとも１種で形成されているのが好ましい。
前記有機繊維としては、高剛性のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、などが挙げられる。
前記無機繊維としては、高剛性のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などが挙げられる。
前記金属繊維としては、高剛性のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチールワイヤーなどが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１３】
前記３軸織物が、前記高強度有機繊維で形成されていると、金属ワイヤ−で形成されている場合に比べて該ベルトを十分に軽量化することができる点で有利であり、芳香族ポリアミド繊維及び炭素繊維の少なくともいずれかで形成されていると、該ベルトを十分な強度・剛性を維持したまま軽量化することができ、走行時の歪みエネルギ−ロスを低下させることができる点で特に有利である。
【００１４】
前記３軸織物を構成する繊維の構造としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、通常５５０〜６６８０デシテックス（ｄｔｅｘ）が好ましく、１１００〜３３４０デシテックス（ｄｔｅｘ）がより好ましい。
前記繊維の構造が、５５０デシテックス（ｄｔｅｘ）未満であると、前記ベルトに必要な強度や剛性を得るのに前記３軸織物を高密度化する必要があり、高密度化した３軸織物では、内部にマトリックスゴムが含浸し難くなり、複合体としての機能が十分でなく、前記ベルトの剛性が低下してしまう、また、歪みが集中し易くなるため前記ベルトの耐久性も低下してしまうことがある。一方、６６８０デシテックス（ｄｔｅｘ）を超えると、ワイヤーが太くなり前記ベルト層が厚くなり、該ベルトの重量が増してしまう、また、各軸のワイヤーの接触圧が高くなるので、該ワイヤー同士の接触部においてフレッティングが起き易くなり、前記ベルトの耐久性が低下してしまうことがある。
【００１５】
前記３軸織物の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、Ｂａｓｉｃ Ｗｅａｖｅ、Ｂｉ−Ｐｌａｉｎ Ｗｅａｖｅ、Ｂａｓｉｃ Ｂａｓｋｅｔ Ｗｅａｖｅのいずれであってもよい。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤは、公知の方法により製造することができる。
本発明の空気入りタイヤは、いわゆる乗用車用のみならず、トラック・バス用等の各種の乗物にも好適に適用できる。
【００１７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１〜３及び比較例１〜３）
表１に示す各ベルトを用いて空気入りタイヤを公知の方法に従って製造した。該空気入りタイヤは、乗用車用ラジアル空気入りタイヤであり、そのサイズは１７５／７０Ｒ１３であり、一対のビード部と、該一対のビード部にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルトと、トレッドとを順次配置した構造を有する。
得られた各空気入りタイヤについて、ベルト重量を測定した後、下記の評価を行い、それらの結果を表１に示した。
【００１８】
＜水圧試験＞
空気入りタイヤをリムに組み込んだ後、該空気入りタイヤの内部に水を注入し、該空気入りタイヤが破壊した時の水圧値、及びその破壊の態様を比較した。
比較例１の空気入りタイヤが破壊した時の水圧値を１００として指数表示した。即ち数値が大きい程、耐久性が良好である。
【００１９】
＜操縦安定性（Ｃｐ）＞
ドラム上で回転方向に対しスリップ角を各空気入りタイヤにかけ、各空気入りタイヤの軸方向にかかる力を測定した。
比較例１の空気入りタイヤの場合の値を１００として指数表示した。即ち数値が大きい程、操縦安定性が良好である。
【００２０】
【表１】

【００２１】
表１の結果から、以下のことが明らかである。即ち、トレッドに用いるゴム組成物が、芳香族ポリアミド繊維による３軸織物を２周巻回してなるベルトを用いた実施例１及び２の空気入りタイヤの場合、スチ−ルコ−ドによる２層交錯のベルトを用いた比較例１に比べて操縦安定性に優れることが明らかである。また、芳香族ポリアミド繊維による３軸織物を１周しか巻回していないベルトを用いた比較例２の空気入りタイヤの場合、本発明の空気入りタイヤに比べて耐久性が十分でないことが明らかである。また、芳香族ポリアミド繊維による３軸織物を２周巻回してなるベルトであっても前記間隔（δ）が５０ｍｍを超える比較例３の空気入りタイヤは、本発明の空気入りタイヤに比べて操縦安定性に劣ることが明らかである。なお、ポリエステル繊維による３軸織物を２周巻回してなるベルトを用いた実施例３の空気入りタイヤよりも、芳香族ポリアミド繊維による３軸織物を２周巻回してなるベルトを用いた実施例２の空気入りタイヤの方が、耐久性及び操縦安定性に優れることが明らかである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によると、前記従来における問題を解決することができ、ユニフォミティ−や耐久性に優れ、走行時の振動や歪みエネルギ−ロス等が少なく走行安定性が良好な空気入りタイヤを提供することができる。

Claims (2)

1. １対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有してなり、該ベルトが、周方向に２周以上巻回され、かつその始端と終端との間隔（δ）が、０≦δ≦５０（ｍｍ）である３軸織物を含むことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. ３軸織物が、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、スチールワイヤーから選択される少なくとも１種で形成された請求項１に記載の空気入りタイヤ。