JPH0577607A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】タイヤ重量の軽減を図るとともに耐久性を向上
する。 【構成】トレッド部２からサイドウォール部３を通りビ
ード部４のビードコア５の周りを折返すカーカス６と、
トレッド部２の内部かつカーカス６の半径方向外側に配
されるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、前
記カーカス６は、強度が３０ｇ／ｄ以上かつ弾性率が８
００ｇ／ｄ以上、しかも比重が０．９６以下の超高強力
高弾性ポリエチレン繊維からなるカーカスコードを平行
に並べて配した１枚以上のカーカスプライを用いて形成
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ重量の軽減を図
るとともに耐久性を向上しう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カーカス
は、バス、トラックに用いる重荷重用タイヤにあって
は、カーカスコードにスチール又は芳香族ポリアミッド
繊維が、又、乗用車、小型トラックに用いる軽荷重用タ
イヤにあってはポリエステルコードが一般に多用されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、地球の
温暖化の抑制、排気ガス公害の排除の見地から石油エネ
ルギーに代わる新しいエネルギーの利用が企てられ、車
両にあっても電気自動車、ソーラーカー等石油を直接使
用しない車の開発が進められている。又このような新し
いエネルギーを使用する車両は車体重量の軽減が厳しく
要求され、タイヤにあっても一層の軽量化が必要とな
る。

【０００４】タイヤの主要構成要素である、トレッド部
分、タイヤ特性を発揮するベルト層部分、空気を保持す
るカーカス部分の３つの部分を考えると、トレッド部分
は、特性の異なる複数種類のゴムの重ね合わせ、さらに
はゴム自体の耐久性向上によってゴムの使用量減少によ
る軽量化、ベルト層部分はスチールコードに代えて強度
に優れる、より軽量の芳香族ポリアミッド繊維を用いる
等の改良がなされて来た。

【０００５】しかしカーカス部分は、特に乗用車、小型
トラック等の軽荷重用タイヤにあっては、ポリエステル
コードに代わるべきコードがなかった。なおカーカス部
分に、従来ベルト層部分に採用されている芳香族ポリア
ミッド繊維を用いることも試みられたが、要求される強
度は得られるもののゴムとの接着性に劣ること、耐圧縮
屈曲疲労性に劣るためタイヤの繰返し変形の際にカーカ
スコードに破断損傷を招きやすいなどカーカスの部材と
しての使用には適さない。

【０００６】発明者はさらに種々の有機繊維コードにつ
いてその特性を検討した結果、カーカスコードとしてモ
ジュラスの高い超高強力高弾性ポリエチレン繊維を用い
ることにより、超高強力、高弾性のカーカスを得られ、
タイヤの重量を軽減できしかも耐久性をも高めうること
を見出したのである。

【０００７】本発明はカーカスコードに超高強力高弾性
ポリエチレン繊維を用いることを基本として、タイヤ重
量を軽減しかつ耐久性を高めうる空気入りタイヤの提供
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通りビード部のビードコアの周り
を折返すカーカスと、トレッド部の内部かつカーカスの
半径方向外側に配されるベルト層とを具える空気入りタ
イヤであって、前記カーカスは、強度が３０ｇ／ｄ以上
かつ弾性率が８００ｇ／ｄ以上、しかも比重が０．９６
以下の超高強力高弾性ポリエチレン繊維からなるカーカ
スコードを平行に並べて配した１枚以上のカーカスプラ
イを用いて形成したことを特徴とする空気入りタイヤで
ある。

【０００９】又前記ベルト層は強度が３０ｇ／ｄ以上か
つ弾性率が８００ｇ／ｄ以上しかも比重が０．９６以下
の超高強力高弾性ポリエチレン繊維からなるベルトコー
ドを平行に並べて配した１枚以上のベルトプライを用い
て形成することが好ましい。

【００１０】

【作用】このように構成された空気入りタイヤは、前記
した如くカーカスコードとして超高強力高弾性ポリエチ
レン繊維からなるコードを用いる。超高強力高弾性ポリ
エチレン繊維は、超高分子量化するとともに分子鎖末端
の数を減少させることにより、構造欠陥となる強度及び
弾性率低下の要因を排除する一方、溶媒処理を行うこと
によって分子鎖の絡み合いを少なくし、しかも得られた
ゲル状末延伸糸を超延伸し、分子鎖を高度に配向させる
ことによって、強度と弾性率とを飛躍的に向上させてい
る。

【００１１】このような処理により得られた超高強力高
弾性ポリエチレン繊維は、強度が３０ｇ／ｄ以上かつ弾
性率が８００ｇ／ｄ以上という超高強力、高弾性の有機
繊維が得られ、しかもポリエチレン固有の０．９６以下
という低比重であることと相まって軽量かつ強力しかも
強靭な繊維が形成される。

【００１２】前記高超強力高弾性ポリエチレン繊維とし
て、例えば東洋紡績株式会社製のダイニーマ（登録商
標）、三井石油化学工業株式会社製のテクミロン（登録
商標）等が包含される。

【００１３】このものは表１に示すようにスチールに比
べて強度（ｇ／ｄ）において７．５倍以上、弾性率（ｇ
／ｄ）においては３．０８倍以上という非常に高い強度
と高い弾性率とを有し、しかも比重はスチールの１／８
という軽量の繊維である。

【００１４】さらに強力繊維として知られる芳香族ポリ
アミド繊維、いわゆるパラ型アラミド繊維（ＰＰＡＴ）
に比べて比重が０．７８倍の軽量であり、しかも強度が
１．６倍、弾性率が１．７６倍の超高強度と、超高弾性
を保持している。

【００１５】

【表１】

【００１６】加うるに前記性能を有する超高強力高弾性
ポリエチレン繊維は、同一テスト条件においてパラ型ア
ラミッド繊維の７６倍の繰返し屈曲に耐え耐屈曲疲労性
が著しく高まる。

【００１７】従って本願構成の超高強力高弾性ポリエチ
レン繊維をカーカスのカーカスコードとして採用するこ
とにより、比重が小であること、又素線の強度、弾性率
が向上することにより、その向上に逆比例してコード径
を小にすることが出来、カーカスの厚さを薄くすること
が可能となるため、カーカスの重量を著減でき、その結
果タイヤの重量を軽減しうるのである。

【００１８】さらにカーカスコード耐屈曲疲労性が高ま
ることにより、タイヤ走行時におけるカーカスの繰返し
変形に対してもカーカスコードの破損が防止でき、タイ
ヤの耐久性を顕著に向上することが出来る。

【００１９】なおカーカスに加えてベルト層にあっても
前記構成の超高強力高弾性ポリエチレン繊維を用いてベ
ルトコードを形成することによって、一層の重量軽減が
でき又耐久性を向上しうる。

【００２０】他方、炭素繊維（ＨＴタイプ）は表１に示
す如く高弾性率を有するものの強度は劣りしかも比重が
大であるため、炭素繊維をカーカスコードとして用いた
場合にはタイヤの重量が増し目的を達成し得ない。

【００２１】

【課題を解決するための手段】以下本発明の一実施例を
図面に基づき説明する。図において空気入りタイヤ１は
トレッド部２とその両端からタイヤ半径方向内側に向け
てのびるサイドウォール部３と、該サイドウォール部３
のタイヤ半径方向内端に位置するビード部４とを有し、
又空気入りタイヤ１には、前記トレッド部２からサイド
ウォール部３を通りビード部４のビードコア５をタイヤ
軸方向内側から外側に向かって折返すカーカス６と、ト
レッド部２の内部かつカーカス６の半径方向外側に配さ
れるベルト層７とを具え、又ビードコア５のタイヤ半径
方向外側に断面三角形状のビードエイペックス９を立ち
上げる。

【００２２】なお本実施例では前記ビード部４には、カ
ーカス６の外側にビード部４を補強するチェーファ１１
が設けられる。

【００２３】前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対し７
５〜９０度の角度で傾斜させたラジアル配列のカーカス
コードを具える１枚以上、本実施例１では１枚のカーカ
スプライ６Ａからなり、カーカスコードとして超高強力
高弾性ポリエチレン繊維からなる有機繊維コードが用い
られる。

【００２４】前記ベルト層７は、本実施例では前記カー
カス６に隣接して配される第１のベルトプライ１１と、
該第１のベルトプライ１１の外側に配される第２のベル
トプライ１２とからなり、本例では、前記第１、第２の
ベルトプライ１１、１２は超高強度、高弾性を具えた前
記超高強力高弾性ポリエチレン繊維からなるベルトコー
ドをタイヤ赤道Ｃに対して１２〜３０°の角度で傾斜し
て並設しかつ第１、第２のベルトプライ１１、１２の各
コードは互いに交差する向きに配される。なお第１、第
２のベルトプライは本例では、シート状のカットプライ
によって形成される。

【００２５】又、ベルトコードとしては、前記した超高
強力高弾性ポリエチレン繊維の他、タイヤの用途に応じ
て芳香族ポリアミド繊維、又はスチールコードを用いて
もよい。

【００２６】

【具体例】タイヤサイズが１９５／６０ＶＲ１４であり
かつ図１に示す構成を有するタイヤについて、表２に示
す仕様で試作するとともに、その性能を比較した。なお
カーカスコードとしてポリエステル繊維を用いた従来の
タイヤについても併せてテストを行い性能の比較を行っ
た。

【００２７】テスト条件は下記による。 イ）タイヤ重量 タイヤ単体の重量を測定するとともに比較例を１００と
する指数で表示した。数値が小さいほどタイヤ重量が軽
いことを示す。

【００２８】ロ）耐久性 直径１．７ｍの室内ドラムテスターを用いて、試供タイ
ヤに２．２５kg／cm² の内圧のもとで公称標準最大荷重
の１．５倍の荷重を加えドラム上を６５km／Ｈｒの速度
で走行させるとともにトレッド部、サイドウォール部及
びビード部にクラックが生じるまでの距離を比較例を１
００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好であ
ることを示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
カーカスプライとして超高強力高弾性ポリエチレン繊維
を用いているため、タイヤの重量を軽減でき、車両の重
量軽減に寄与しうるとともに耐久性を向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【符号の説明】 ２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ６Ａ カーカスプライ ７ ベルト層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
   ード部のビードコアの周りを折返すカーカスと、トレッ
   ド部の内部かつカーカスの半径方向外側に配されるベル
   ト層とを具える空気入りタイヤであって、前記カーカス
   は、強度が３０ｇ／ｄ以上かつ弾性率が８００ｇ／ｄ以
   上、しかも比重が０．９６以下の超高強力高弾性ポリエ
   チレン繊維からなるカーカスコードを平行に並べて配し
   た１枚以上のカーカスプライを用いて形成したことを特
   徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記ベルト層は強度が３０ｇ／ｄ以上かつ
   弾性率が８００ｇ／ｄ以上しかも比重が０．９６以下の
   超高強力高弾性ポリエチレン繊維からなるベルトコード
   を平行に並べて配した１枚以上のベルトプライを用いて
   形成したことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイ
   ヤ。