JP4462586B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りラジアルタイヤにおいて、ポリエステルコードで補強された1プライのカーカスプライ構造に係る乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。さらに詳細には、同タイヤにおける低燃費化のための1プライ化に伴うタイヤ耐久性の低下防止とタイヤバットレス部表面での凹凸による外観不具合の発生を防止することができる空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、乗用車用タイヤのカーカスプライ構造としては、ポリエステルコードの1100dtex/2の2プライ構造が多く採用されているが、近時ではタイヤの軽量化のためカーカスの1プライ化が進んでいる。
【0003】
例えば、1100dtex/2コードの2プライ構造から2200dtex/2コードの1プライ構造に変更する検討が進められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、カーカスプライコードの補強強度を維持して、単に1100dtex/2コードの2プライ構造を2200dtex/2コードの1プライ構造に変更した場合、コード切断面の中心部への接着剤付着量(侵入量)が少ないため、コード径の大きい2200dtex/2コードの方がコード径の小さい1100dtex/2コードよりもコード切断面のゴムとの接着性が劣り、走行中の繰り返し伸張と圧縮が大きいカーカスプライのターンアップ端部では、カーカスプライコードとプライ被覆ゴム間での接着力の劣化が起こり、この部分でのゴムとコード間が剥離してカーカスプライコードがもまれ、これによりコード損傷が生じ、タイヤ耐久性が低下する。
【0005】
また、他の部位よりも肉厚の薄いバットレス部において、1100dtex/2コードの2プライ構造タイヤの場合、カーカスプライコードのジョイント部の重ね合わせ部を1プライ目と2プライ目とをタイヤ周方向で同じ位置に配置させず、分散させることができるため、カーカスプライコードのジョイント部の重ね合わせ部におけるタイヤ表面での凹凸の発生を防止することができるが、1100dtex/2コードよりもコード径の大きい2200dtex/2コードの場合、カーカスプライコードが1プライしか無いので、カーカスプライコードのジョイント部で前記のような構成が採れず、カーカスプライコードのジョイント部の重ね合わせ部におけるタイヤ表面での凹凸の発生が生じて外観不具合が生じることになる。
【0006】
タイヤ重量が軽く、それでいて優れた耐久性を有し、且つ、バットレス部表面での凹凸の発生による外観不具合が生じない空気入りラジアルタイヤの提供が望まれている。
【0007】
本発明の目的は、ポリエステルカーカスプライコードの1プライ構造で、軽量で、タイヤ耐久性が優れ、カーカスプライコードのジョイント部の重ね合わせ部におけるバットレス部表面での凹凸発生による外観不具合が生じない空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の空気入りラジアルタイヤは、
タイヤ未加硫時のカーカスプライコードの
23℃におけるコード1dtex当たり2.0cNの荷重下伸度(%)をA、
無荷重下で、150℃で30分加熱後の乾熱収縮率(%)をB
としたとき、前記AとBとの和で定義する
寸法安定性指数(A+B)≦8.0で、
総繊度が4000〜5000dtexのポリエステルコード
の1プライ構造からなり、
該カーカスプライのタイヤクラウン部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGc、
該カーカスプライのタイヤバットレス部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGb、
該カーカスプライのターンアップ部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGtとしたとき、
4Gc≦Gb≦8Gc、
4Gc≦Gt≦8Gc
であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【0009】
なお、上記Aは、日本工業規格(JIS−L1017)に準じてタイヤコードの引っ張り試験を行つた時のコード繊度1dtex当たり2.0cNの荷重下での伸度(%)の絶対値で、上記Bは、無荷重下で、150℃で30分加熱後の乾熱収縮率(%)の絶対値である。総繊度は、撚糸前の繊度で、例えばコード構造が2200dtex/2の場合は、4400dtexである。タイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みは、各部位でのカーカスプライコード表面からタイヤ外面側におけるプライ被覆ゴム層の平均厚みである。
【0010】
本発明者は、前記の様に、カーカスプライコードの特性と構造を特定の条件に設定すると共に、カーカスプライコードを被覆するゴム厚さをタイヤの部位に応じて、特定することにより本発明を完成するに至ったのである。
【0011】
本発明の様に、未加硫時のカーカスプライコードの前記寸法安定性指数(A+B)を8.0以下とした総繊度4000〜5000dtexのポリエステルコードを1プライ配置すると共に、
該カーカスプライのタイヤクラウン部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGc、
該カーカスプライのタイヤバットレス部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGb、
該カーカスプライのターンアップ部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGtとしたとき、
4Gc≦Gb≦8Gc、
4Gc≦Gt≦8Gc
とすることによって、ポリエステルカーカスプライコードの1プライ構造で、軽量で、タイヤ耐久性が優れ、カーカスプライコードのジョイント部の重ね合わせ部におけるバットレス部表面での凹凸発生による外観不具合が生じない空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となった。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面により説明する。
図1は、本発明に係る一実施形態を示す空気入りラジアルタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面のタイヤ赤道線から右側の要部概略断面図である。
1はタイヤ、2はクラウン部、3はショールダー部、4はバットレス部、5はサイドウォール部、6はカーカスプライ部、7はビードワイヤー部、8はカーカスプライのターンアップ部、9はベルト部、10はトレッド部、11はタイヤ内面側、12はタイヤ外面側、TCはタイヤ赤道線である。
【0013】
図2は、本発明のカーカスプライ6の図1のクラウン部2の領域におけるタイヤ周方向に沿った断面の部分拡大概略図、図3は、本発明のカーカスプライ6の図1のバットレス部4の領域におけるタイヤ周方向に沿った断面の部分拡大概略図、図4は、本発明のカーカスプライ6の図1のターンアップ部8の領域におけるタイヤ周方向に沿った断面の部分拡大概略図である。
【0014】
本発明において、カーカスプライ6は、図2,図3,図4に示す様に、カーカスプライコード13と該カーカスプライコード13を被うプライ被覆ゴム14とから構成されている。図2において、Gcはカーカスプライのタイヤクラウン部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みである。図3において、Gbはカーカスプライのタイヤバットレス部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みである。図4において、Gtは該カーカスプライのターンアップ部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みである。
【0015】
そして、該カーカスプライコード13はタイヤ未加硫時において、
23℃におけるコード1dtex当たり2.0cNの荷重下伸度(%)をA、
無荷重下で、150℃で30分加熱後の乾熱収縮率(%)をB
としたとき、前記AとBとの和で定義する
寸法安定性指数(A+B)が8.0以下で、
総繊度が4000〜5000dtexのポリエステルコード
の1プライ構造からなり、
該カーカスプライのカーカスプライコードを被覆するゴム厚さについては、
タイヤクラウン部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGc、
該カーカスプライのタイヤバットレス部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGb、
該カーカスプライのターンアップ部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGtとしたとき、
4Gc≦Gb≦8Gc、
4Gc≦Gt≦8Gc
である。
【0016】
ここで、前記Gb値が4Gc未満では、該部の肉厚が薄いため、カーカスプライコードのジョイント部での凹凸が発生しやすくなる。前記Gb値が8Gcを超えると、該部の肉厚が厚いため、タイヤ重量が大になり、軽量化ができない。
また、前記Gt値が4Gc未満では、該部の肉厚が薄いため、走行中の繰り返し伸張と圧縮が大きいことによりカーカスプライコードとプライ被覆ゴム間での接着力の劣化が起こり、その結果、カーカスプライコードの損傷が生じ、タイヤ耐久性が低下する。
前記Gt値が8Gcを超えると、タイヤ重量が大になり、軽量化ができない。
さらに、カーカスプライコードの総繊度が4000dtex未満ではカーカスプライコードを1プライ化するには、カーカス強度を維持する上で、カーカスプライコードの打ち込み密度が高くなりプライコードのコード間隔が狭くなってタイヤ走行中、コードとゴム間の接着破壊が生じやすくなりタイヤ耐久性が維持できない。カーカスプライコードの総繊度が5000dtexを超えると、タイヤバットレス部での凹凸が生じる。
【0017】
更に、前記寸法安定性指数(A+B)が8.0を超えると、タイヤ加硫中のカーカスプライコードの伸縮が大になり、その結果、タイヤバットレス部での凹凸が発生する。
【0018】
本実施形態のタイヤは、上述の構成を有していることから、ポリエステルカーカスプライコードの1プライ構造で、軽量で、タイヤ耐久性が優れ、カーカスプライコードのジョイント部の重ね合わせ部におけるバットレス部表面での凹凸発生による外観不具合が生じない空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となった。
【0019】
【実施例】
図1、図2、図3及び図4に示すタイヤ断面を有したタイヤサイズP225/60R16の前記実施形態のタイヤを試作し、これを実施例タイヤとした。なお、本実施例のタイヤは、カーカスプライコードは、ポリエステルコードで表1に示すタイヤ未加硫時該コードの構造、特性を有し、製品時カーカスプライのクラウン部、バットレス部、ターンアップ部のゴム厚さは、表1に示す通りである。
【0020】
カーカスプライ被覆ゴムの厚さは、ゴム引きカレンダー工程時にタイヤクラウン部の厚さにコード上下を被覆して、タイヤバットレス部とターンアップ部の肉厚部は前記カレンダー時被覆ゴムの上に残りの厚さのゴムシートをグリーンタイヤ成型時に追加することで調整した。
【0021】
なお、前記被覆ゴムは、以下の組成のものを使用した。いずれも重量部で、天然ゴム70、スチレンブタジエンゴム30、カーボンブラック45、アロマテックオイル7、酸化亜鉛3、ステアリン酸2、老化防止剤1、加硫促進剤1、硫黄2である。
【0022】
比較例1として、表1に示す2200dtex/2のポリエステルコードカーカスプライ1プライで、コード被覆ゴムは上記実施例と同じ材質、同じ配合組成で表1に示す被覆ゴム厚さのタイヤを作製した。
比較例2として、表1に示すのポリエステルコードカーカスプライコード2プライを図1の実施例と同様に配して、実施例と同じ配合組成の被覆ゴムで表1に示すゴム厚さのタイヤを作製した。
【0023】
この実施例及び比較例タイヤを用いて、タイヤ重量、タイヤバットレス部の凹凸及びタイヤ耐久性を次の方法で評価した。
【0024】
タイヤ重量は、30本のタイヤ重量の平均値を求めた。
タイヤバットレス部の凹凸は、タイヤに正規内圧を張って、タイヤバットレス部に直径10mmの金属製のローラーを当て回転させてタイヤ1周間のフレの凹凸度合いを検出、その程度が0.3mm以下を「○」、0.31〜0.50mmを「△」、0.50mm以上を「×」とした。評価タイヤ本数は、30本である。
【0025】
タイヤ耐久性は、米国自動車安全基準FMVSS109に耐久試験として定める条件に従い、タイヤ故障の発生が認められず合格したものを「○」、規定合格時間走行したが、外観に亀裂発生が認められるものを「△」とした。評価タイヤ本数は、10本である。
【0026】
表1に評価結果を示す。
【0027】
【表1】
【0028】
表1から、本実施例のタイヤは、比較例1のタイヤと比較して、タイヤ重量はやや大であるが、タイヤバットレス部の凹凸の発生が無く、タイヤ耐久性も優れている。また、本実施例のタイヤは、比較例2のタイヤと比較して、タイヤ重量は軽量化されていて、タイヤバットレス部の凹凸、タイヤ耐久性は同等である。
【0029】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは、上述の通りであるので、タイヤ重量が軽く、それでいて優れた耐久性を有し、且つ、バットレス部表面での凹凸の発生による外観不具合が生ずることが無い。従って、省資源が可能になり、自動車の燃費改善にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る一実施形態を示す空気入りラジアルタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面のタイヤ赤道線から右側の要部概略断面図である。
【図2】 本発明のカーカスプライ6の図1のクラウン部2の領域におけるタイヤ周方向に沿った断面の部分拡大概略図である。
【図3】 本発明のカーカスプライ6の図1のバットレス部4の領域におけるタイヤ周方向に沿った断面の部分拡大概略図である。
【図4】 本発明のカーカスプライ6の図1のターンアップ部8の領域におけるタイヤ周方向に沿った断面の部分拡大概略図である。
【符号の説明】
1 タイヤ
2 クラウン部
3 ショールダー部
4 バットレス部
5 サイドウォール部
6 カーカスプライ部
7 ビードワイヤー部
8 カーカスプライのターンアップ部
9 ベルト部
10 トレッド部
11 タイヤ内面側
12 タイヤ外面側
TC タイヤ赤道線
Claims (1)
- タイヤ未加硫時のカーカスプライコードの
23℃におけるコード1dtex当たり2.0cNの荷重下伸度(%)をA、
無荷重下で、150℃で30分加熱後の乾熱収縮率(%)をB
としたとき、前記AとBとの和で定義する
寸法安定性指数(A+B)≦8.0で、
総繊度が4000〜5000dtexのポリエステルコード
の1プライ構造からなり、
該カーカスプライのタイヤクラウン部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGc、
該カーカスプライのタイヤバットレス部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGb、
該カーカスプライのターンアップ部での該カーカスプライコード表面からタイヤ外面側における製品時プライ被覆ゴム層の厚みをGtとしたとき、
4Gc≦Gb≦8Gc、
4Gc≦Gt≦8Gc
であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
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