JP4814979B2 - タイヤ用コード及びそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、初期伸びを大きくしてタイヤ加硫時の成形精度を高めつつ、走行中の伸びを抑えて、操縦安定性を向上しうるタイヤ用コード及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。

従来より、カーカスと、該カーカスの外側に配されるトレッド補強層とが設けられた空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１ご参照）。前記トレッド補強層のタイヤ用コードには、例えば、スチールコード又はアラミド繊維コード等が採用されている。このような空気入りタイヤは、トレッド補強層がトレッド部の剛性を高め、操縦安定性を向上させる。

特開２００７−３０８１０１号公報

しかしながら、例えば、前記トレッド補強層のコードの初期伸びが小さいと、タイヤの加硫成形時に十分に伸びることができず、空気入りタイヤを所望のプロファイルに形成できない。他方、前記コードの伸びを大きくすると、タイヤの成形精度が向上するものの、走行中には、トレッド部に対する拘束力が低下し、トレッド部の変形量が多くなるなど、操縦安定性が低下するという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、複数本のコアストランドを撚り合わせて形成されるコアと、該コアの周囲に巻き付けられた少なくとも１本のシースストランドからなるシース層とからなるアラミド繊維のタイヤ用コードにおいて、前記コアの正量繊度Ａを、前記シースストランドの正量繊度Ｂよりも小さくするとともに、それらの撚りピッチ等を規定することを基本として、初期伸びを大きくしてタイヤの成形精度を高めつつ、走行中の伸びを抑えて、操縦安定性を向上しうるタイヤ用コード及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、アラミド繊維からなるタイヤ用コードであって、複数本のコアストランドを撚りピッチＰ１（mm）で撚り合わせて形成されるコアと、該コアの周囲に前記コアの撚りピッチＰ１（mm）よりも小さいピッチＰ２（mm）で巻き付けられた少なくとも１本のシースストランドからなるシース層とからなり、前記コアの正量繊度Ａが、前記シースストランドの正量繊度Ｂよりも小さいことを特徴とするタイヤ用コードである。

また、請求項２記載の発明のように、前記コアは、２本のコアストランドを撚り合わせて形成されるのが望ましい。

また、請求項３記載の発明のように、前記シース層は、２本の前記シースストランドからなるのが望ましい。

また、請求項４記載の発明のように、前記コアを構成するコアストランドの本数は、前記シース層を構成するシースストランドの本数と同一であるのが望ましい。

また、請求項５記載の発明のように、前記コアの正量繊度Ａは４００〜９００（dtex）であり、かつ、前記シースストランドの正量繊度Ｂは１５００〜１９００（dtex）であるのが望ましい。

また、請求項６記載の発明のように、前記コアの正量繊度Ａは４００〜９００（dtex）であり、かつ、前記シースストランドの正量繊度Ｂは１５００〜１９００（dtex）であるのが望ましい。

また、請求項７記載の発明のように、前記コアの撚りピッチＰ１（mm）と前記シースストランドの巻付のピッチＰ２（mm）との比（Ｐ１／Ｐ２）が１．１〜５．０であるのが望ましい。

本発明のうち請求項８記載の発明は、、請求項１〜7のいずれかに記載のタイヤ用コードを具えることを特徴とする空気入りタイヤである。

また、請求項９記載の発明のように、前記タイヤ用コードは、トレッド部に配されるトレッド補強層に用いられるのが望ましい。

本発明のタイヤ用コードは、複数本のコアストランドを撚りピッチＰ１（mm）で撚り合わせて形成されるコアと、該コアの周囲に前記コアの撚りピッチＰ１（mm）よりも小さいピッチＰ２（mm）で巻き付けられた少なくとも１本のシースストランドからなるシース層とからなる。このようなタイヤ用コードは、初期荷重時、撚りピッチが大きくかつ相対的に正量繊度が小さいコアのみが実質的に荷重を受け、初期伸びを大きく確保しうる。

また、上記タイヤ用コードは、負荷荷重の増加によるコアの伸びに伴い、シースストランドの弛みが無くなった後は、コアと、正量繊度が大きいシースストランドとの両者で荷重を受けることができ、伸びを小さく抑えることができる。

従って、このようなタイヤ用コードが用いられた空気入りタイヤは、タイヤ加硫時に十分なコードの伸びを確保でき、タイヤの成形精度を向上できる。また、加硫後においては、タイヤ用コードの伸びを小さくし、トレッド剛性を高め、操縦安定性を向上しうる。しかもタイヤ用コードは、アラミド繊維から形成されるので、スチールコードが用いられた空気入りタイヤに比べてタイヤ重量を小さくでき、燃費性能をも向上しうる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 帯状プライの斜視図である。 （ａ）はタイヤ用コードの断面図、（ｂ）はタイヤ用コードの側面図である。 タイヤ用コードの荷重−伸び曲線を示すグラフである。 加硫後におけるタイヤ用コードの荷重−伸び曲線を示すグラフである。 キャンバーアングルに対する、前輪と後輪とのキャンバースラストの差（ＣＴ（Ｆ−Ｒ））を示すグラフである。 （ａ）〜（ｅ）は、本実施形態の実施形態のタイヤ用コードの断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、比較例のタイヤ用コードの断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。

図１には、本発明のタイヤ用コードをベルトコードに用いた空気入りタイヤを示す。本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるトレッド補強層７とを具え、自動二輪車用タイヤとして形成される。

前記カーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。該カーカスプライ６Ａは、本実施形態ではトレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に埋設されたビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りで折り返された折返し部６ｂとを含む。カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７５〜９０゜、より好ましくは８０〜９０゜の角度で傾けて配列されたカーカスコードを有し、該カーカスコードには、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コードが好適に採用される。なお、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードエーペックス８が配設される。

前記トレッド補強層７は、図２に示されるように、１又は複数本のベルトコード１０をトッピングゴムＧで被覆した小幅の帯状プライ９を、タイヤ周方向に螺旋状に巻回してなる少なくとも１枚、本実施形態では１枚のジョイントレスのベルトプライ７Ａから形成される。

本実施形態のベルトプライ７Ａは、生タイヤを成形する工程において、帯状プライ９を、例えばカーカス６の外側かつタイヤ周方向に螺旋状に巻回することによって形成される。そして、このようなベルトプライ７Ａを含む生タイヤ（図示省略）を加硫することにより、図１に示す空気入りタイヤ１が形成される。

図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、前記ベルトコード１０は、アラミド繊維からなり、かつ、コア１１と、該コア１１の周囲に形成されるシース層１２とから構成される。

前記コア１１は、複数本、本実施形態では２本のコアストランド１３を撚り合せて構成される。また、シース層１２は、少なくとも１本、本実施形態では、２本のシースストランド１４から構成され、このシースストランド１４がコア１１の周囲に巻き付けられて形成される。

さらに、ベルトコード１０は、コア１１の正量繊度Ａが、シースストランド１４の正量繊度Ｂよりも小さく設定される。ここで、コア１１の正量繊度Ａとは、コア１１が複数のコアストランド１３からなる場合には、各コアストランド１３の正量繊度の合計値とする。なお、正量繊度は、ＪＩＳ−Ｌ１０１７に準拠して測定された値である。また、シースストランド１４は、コア１１の撚りピッチＰ１よりも小さいピッチＰ２で、該コア１１の周囲に巻き付けられる。

このようなベルトコード１０は、コア１１の撚りピッチＰ１が、シースストランド１４の巻付のピッチＰ２よりも大きいため、初期荷重時に、相対的に正量繊度が小さく伸び易いコア１１のみが実質的に荷重を受ける。従って、初期伸びを大きくしうる。他方、ベルトコード１０は、負荷荷重の増加に伴い、シースストランドの巻付ピッチが伸びて弛みが無くなることにより、コア１１と、正量繊度が大きいシースストランド１４との両者で荷重を受け、その伸びを小さく抑制できる。

図４には、タイヤに組み入れられていないベルトコード１０単体の状態（以下に、この状態を「コード単体状態」という場合がある。）における本ベルトコード１０、及び従来のベルトコードの「荷重−伸び曲線」のグラフが示される。このグラフから明らかなように、本発明のベルトコード１０は、従来のスチールコード（この例では、３×３×０．１７）やアラミドコード（この例では、１６７０dtex/２）とは異なり、原点０から変曲点Ｐに至る低弾性域Ｙ１と、該変曲点Ｐを越える高弾性域Ｙ２とを有する伸び特性をもつ。また、低弾性域Ｙ１及び高弾性域Ｙ２は、それぞれ「荷重−伸び曲線」が略直線状にのびる直線状領域Ｙ１ａ、Ｙ２ａを含んでいる。

ここで、前記変曲点Ｐは、直線状領域Ｙ１ａの延長線と、直線状領域Ｙ２ａの延長線との交点をＰｐとしたとき、この交点Ｐｐを通る垂直線が、「荷重−伸び曲線」と交わる点として定義される。なお、本実施形態の自動二輪車用タイヤに要求されるコードの伸び特性としては、変曲点Ｐの位置が、１．０〜２．０％の伸びの範囲、より好ましくは１．０〜１．５％の範囲にあるのが好ましい。

このように、本発明のベルトコード１０は、従来のスチールコードや、アラミドに比べて、低弾性域Ｙ１における初期伸びを大きくしうる一方、高弾性域Ｙ２における伸びを、従来のスチールコードと同程度にすることができる。

従って、このような本実施形態のベルトコード１０は、低弾性域Ｙ１において、タイヤ加硫時のストレッチに応じて、伸びを十分に確保し、トレッド部２を加硫金型の面（図示省略）に十分に押し付けることができるので、所望のトレッド部２のプロファイルを得ることができるなど、タイヤの成形精度や、タイヤのユニフォミティを向上しうる。

また、加硫後のベルトコード１０は、加硫によって伸ばされた状態で保持されるため、そのタイヤに組み入れられたときの「荷重−伸び曲線」は、図５に示されるように、変曲点Ｐが低伸度側へ移行する。即ち、加硫後のベルトコード１０は、初期荷重時のうちに高弾性域Ｙ２へ移るため、その伸びが小さくなり、空気入りタイヤ１のトレッド部２への拘束力を高め、操縦安定性を向上しうる。

なお、ベルトコード１０は、加硫後においても、低弾性域Ｙ１を一定の範囲で確保することが好ましい。これにより、空気入りタイヤ１は、トレッド部２の剛性を維持しつつ柔軟性を確保でき、接地性、グリップ等の路面追従性を向上しうる。この場合、ベルトコード１０は、加硫後の変曲点Ｐの位置が、０．５〜１．５％の伸びの範囲にあるのが好ましい。

このようなベルトコード１０を用いた空気入りタイヤ１は、路面追従性を向上しうるので、例えば、図６に示されるように、従来のスチールコードや、従来のアラミドコードを用いた空気入りタイヤ（従来品１、２）と比べて、キャンバーアングル（度）に対する、前輪と後輪とのキャンバースラストの差（ＣＴ（Ｆ−Ｒ））を小さくできるため、直進走行から旋回走行に移行する際の車体の倒し込みを円滑にでき、操縦安定性を向上しうる。

また、本実施形態のベルトコード１０は、アラミド繊維から形成されるので、スチールコードが用いられた空気入りタイヤに比べてタイヤ重量を小さくでき、燃費性能をも向上しうる。

ベルトコード１０に上述のようなコード伸び特性を持たせるために、コア１１の撚りピッチＰ１（mm）と、シースストランド１４の巻付のピッチＰ２（mm）との比（Ｐ１／Ｐ２）は、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．５以上が望ましく、また、好ましくは５．０以下、より好ましくは４．５以下、さらに好ましくは４．０以下が望ましい。前記比（Ｐ１／Ｐ２）が１．１未満であると、コア１１の撚りピッチＰ１とシースストランド１４のピッチＰ２とが近づくため、初期荷重時からコア１１とシースストランド１４との両者で荷重を受け易く、低弾性域Ｙ１における初期伸びが小さくなるおそれがある。逆に、前記比（Ｐ１／Ｐ２）が５．０を超えると、コア１１の撚りピッチＰ１がシースストランド１４の巻付のピッチＰ２に比べて過度に大きくなるため、高弾性域Ｙ２においてコアストランド１３の伸びが過大となり、破断のおそれがある。

また、コア１１の正量繊度Ａ（dtex）と、シースストランド１４の正量繊度Ｂ（dtex）との比（Ａ／Ｂ）は、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．３以上が望ましく、また、好ましくは０．６以下、より好ましくは０．５以下が望ましい。前記比（Ａ／Ｂ）が０．２未満であると、コア１１の剛性が、シースストランド１４に比べて過度に小さくなり、タイヤ加硫時にコア１１が破断するおそれがある。逆に、前記比（Ａ／Ｂ）が０．６を超えると、コア１１の剛性が大きくなって、初期伸びが小さくなり、タイヤの成形精度が低下するおそれがある。

なお、コア１１の正量繊度Ａは、４００（dtex）以上、より好ましくは５００（dtex）以上、さらに好ましくは６００（dtex）以上が望ましく、また、９００（dtex）以下、より好ましくは８５０（dtex）以下、さらに好ましくは８００（dtex）以下が望ましい。コア１１の正量繊度Ａが４００（dtex）未満であると、その絶対的な強度が低下し、タイヤ加硫時のストレッチによりベルトコード１０が破断するおそれがある。逆に、コア１１の正量繊度Ａが９００（dtex）を超えると、低弾性域Ｙ１における初期伸びが小さくなるおそれがある。

また、各シースストランド１４の正量繊度Ｂは１５００（dtex）以上、より好ましくは１５００（dtex）以上、さらに好ましくは１６００（dtex）以上が望ましく、また、１９００（dtex）以下、より好ましくは１８００（dtex）以下、さらに好ましくは１７００（dtex）以下が望ましい。シースストランド１４の正量繊度Ｂが１５００（dtex）未満であると、走行中のベルトコード１０の伸びを十分に抑えることができず、操縦安定性が低下するおそれがある。逆に、シースストランド１４の正量繊度Ｂが１９００（dtex）を超えると、シースストランド１４の剛性が過度に高まり、乗り心地を低下させるおそれがある。

なお、ベルトコード１０は、コア１１を構成するコアストランド１３の本数が、シース層１２を構成するシースストランド１４の本数と同一であるのが好ましい。これにより、コード構造が安定し、繊維のバラケを無くすとともにベルトコード１０の耐久性が向上しうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることない。ベルトコード１０を、例えば、カーカスプライ６Ａのカーカスコードや、ベルトプライ７Ａの半径方向外側に配されるバンドプライ（図示省略）のバンドコード等にも使用できる等、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示すタイヤ構造をなし、かつ表１に示す仕様のベルトコードを用いた自動二輪車用タイヤを試作するとともに、各試供タイヤを大型乗用二輪車（１０００ｃｃ）の後輪に以下の条件で装着し、それらの性能を比較した。また、表１に記載のバンドコードの伸び特性は、コード単体状態における伸び特性であり、加硫タイヤから取り出したベルトコードの伸び特性とは相違する。なお、ベルトコード以外は同仕様である。
後輪のタイヤサイズ：１９０／５５ＺＲ１７
後輪のリムサイズ：ＭＴ６．００×１７
後輪の内圧：２９０ｋＰａ
なお、前輪は次の通りとした。
前輪のタイヤサイズ：１２０／７０ＺＲ１７
前輪のリムサイズ：ＭＴ３．５０×１７
前輪の内圧：２５０ｋＰａ
テスト方法は次のとおりである。

＜操縦安定性、接地感、グリップ、剛性感、倒し込み及び乗り心地＞
テストコースを周回したときの操縦安定性、接地感、グリップ、剛性感、倒し込み、及び乗り心地を、ドライバーのフィーリングにより５点法で評価した。なお、点数が大きいほど良好である。

＜ユニフォミティ＞
各供試タイヤについてのラジアルランナウト（ＲＲＯ）を測定し（ｎ＝２０の平均値）、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。

＜タイヤ質量＞
各供試タイヤ１本当たりの質量を測定し、比較例１を１００とする指数で表示している。指数は小さいほど良好である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、成形精度の向上によるユニフォミティの向上が見られるとともに、操縦安定性も同時に向上しうることが確認できた。

１０ ベルトコード
１１ コア
１２ シース層

Claims (9)

1. アラミド繊維からなるタイヤ用コードであって、
   複数本のコアストランドを撚りピッチＰ１（mm）で撚り合わせて形成されるコアと、該コアの周囲に前記コアの撚りピッチＰ１（mm）よりも小さいピッチＰ２（mm）で巻き付けられた少なくとも１本のシースストランドからなるシース層とからなり、
   前記コアの正量繊度Ａが、前記シースストランドの正量繊度Ｂよりも小さいことを特徴とするタイヤ用コード。
2. 前記コアは、２本のコアストランドを撚り合わせて形成される請求項１記載のタイヤ用コード。
3. 前記シース層は、２本の前記シースストランドからなる請求項１又は２に記載のタイヤ用コード。
4. 前記コアを構成するコアストランドの本数は、前記シース層を構成するシースストランドの本数と同一である請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ用コード。
5. 前記コアの正量繊度Ａ（dtex）と、前記シースストランドの正量繊度Ｂ（dtex）との比（Ａ／Ｂ）が０．２〜０．６である請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ用コード。
6. 前記コアの正量繊度Ａは４００〜９００（dtex）であり、かつ、前記シースストランドの正量繊度Ｂは１５００〜１９００（dtex）である請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ用コード。
7. 前記コアの撚りピッチＰ１（mm）と前記シースストランドの巻付のピッチＰ２（mm）との比（Ｐ１／Ｐ２）が１．１〜５．０である請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ用コード。
8. 請求項１〜7のいずれかに記載のタイヤ用コードを具えることを特徴とする空気入りタイヤ。
9. 前記タイヤ用コードは、トレッド部に配されるトレッド補強層に用いられる請求項8記載の空気入りタイヤ。

Images