ゴム・コード複合体および空気入りタイヤ
【課題】より軽量化することにより車両の低燃費化を図ることができると共に、低コストのゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】外径ｄ１０〜１５ｍｍ、肉厚ｔ１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプ１が、円環状に繋ぎ合わされて形成された１本のコードに、ゴム組成物がコーティングされているゴム・コード複合体。ビードに使用されるゴム・コード複合体。前記ゴム・コード複合体が用いられている空気入りタイヤ。
【解決手段】外径ｄ１０〜１５ｍｍ、肉厚ｔ１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプ１が、円環状に繋ぎ合わされて形成された１本のコードに、ゴム組成物がコーティングされているゴム・コード複合体。ビードに使用されるゴム・コード複合体。前記ゴム・コード複合体が用いられている空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化および低コスト化が図られたゴム・コード複合体および前記ゴム・コード複合体を用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）の製造に際しては、従来から、種々のゴム・コード複合体が用いられている。例えば、ホイールリムへの装着部分となるビード部には、ホイールリムとの嵌合を確実に行い、内部空気圧を保持することなどを目的として、１本の細径のスチールコード（ビードワイヤ）を幾重にも巻き回して形成されたビードコアに、ゴム組成物がコーティングされたビードが用いられている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０５７１３号公報
【特許文献２】特開２００３−３１２２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようにコードが幾重にも巻き回されているゴム・コード複合体は重量が重いためこのようなゴム・コード複合体が用いられた空気入りタイヤの重量も重くならざるを得ない。そして、重いタイヤが装着された車両は、燃費性の低下を招く。
【０００５】
また、このようなゴム・コード複合体を用いた空気入りタイヤは、長期間の使用によりゴムとコードとの間の接着性が低下し、コードがゴムから剥離してくる恐れがある。ゴムから剥離したコードは、元の直線状態に戻ろうとするため、タイヤ表面に飛び出して、タイヤを損傷させる。このため、クマロン樹脂などをコード表面に塗布して、ゴムとコードとの間の接着性の低下を抑制することが従来から行われている。しかしながら、このような処理はコストの上昇を招く。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、より軽量化することにより車両の低燃費化を図ることができると共に、低コストのゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
外径１０〜１５ｍｍ、肉厚１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプが、円環状に繋ぎ合わされて形成された１本のコードに、ゴム組成物がコーティングされていることを特徴とするゴム・コード複合体である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
ビードに使用されることを特徴とする請求項１に記載のゴム・コード複合体である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載のゴム・コード複合体が用いられていることを特徴とする空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゴム・コード複合体を軽量化することができるため、車両の低燃費化を図ることができ、さらに、低コスト化を図ったゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るゴム・コード複合体の作製に用いられる丸パイプの端部の斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るゴム・コード複合体の作製に用いられるコードの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明する。
【００１３】
１．コード
はじめにコードについて説明する。
【００１４】
本実施の形態においては、ゴム・コード複合体のコードとして、強度に優れるスチール製丸パイプの両端が溶接などにより接合されて、円環状に繋ぎ合わされたコードが用いられる。
【００１５】
図１にこのような丸パイプの端部の斜視図を示し、図２に円環状に形成されたコードの平面図を示す。図１において、ｄは丸パイプ１の外径であり、ｔは肉厚である。また、図２において、Ｄはコード２の内径である。
【００１６】
丸パイプ１は、スチールの材質は特に限定されないが、太さについては、細すぎると従来と同等の強力（破断強力）を保つことができない。強力、重量など主な特性を考慮すると、後述する実施例に示すように、外径ｄが１０〜１５ｍｍ、肉厚ｔが１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプを用いることが好ましい。なお、コード２の内径Ｄはタイヤのサイズ等に応じて適宜設定される。
【００１７】
このように、スチール製丸パイプを用いて円環状のコードを形成することにより、細径のスチールコードを幾重にも巻き回した従来のコードと同様の強度を有しながらも、より軽量化されたコードを得ることができる。
【００１８】
２．ゴム・コード複合体
本実施の形態のゴム・コード複合体は、上記のコード２を１本用い、コード２の外周面にゴム組成物をコーティングすることにより作製される。
【００１９】
このようなゴム・コード複合体は、コード２が軽量化されているため、ゴム・コード複合体も軽量化され、さらにはタイヤも軽量化される。また、タイヤが軽量化されることにより、車両の低燃費化を図ることができる。
【００２０】
そして、丸パイプを繋ぎ合わせて形成された円環状のコードを用いて作製されたゴム・コード複合体は、長期間の使用によってコードとゴムの接着性が低下してコードとゴムが剥離したとしても、コードがタイヤ表面に飛び出す恐れがないため、従来のようなクマロン樹脂などを用いた処理が不要となる。この結果、コストの低減を図ることができる。
【実施例】
【００２１】
１．ビードの作製
（１）ビードワイヤ（ビードコア）の作製
表１に示す外径および肉厚のスチール製丸パイプを用いて、内径１２０３．５ｍｍの円環状に形成されたコードを作製し、実施例１〜４、および比較例２〜５のビードワイヤ（ビードコア）とした。
【００２２】
なお、前記スチール製丸パイプの組成は以下の通りである。
Ｃ ：０．６５〜０．７５ｗｔ％
Ｍｎ：０．３０〜０．６０ｗｔ％
Ｓ ：０．０３ｗｔ％以下
Ｐ ：０．０３ｗｔ％以下
Ｓｉ：０．１５〜０．３５ｗｔ％
【００２３】
一方、外径１．２ｍｍで上記と同じ組成のスチールコードを１９回巻き回して、従来タイプのビードワイヤ（ビードコア）を作製し、比較例１のビードワイヤとした。
【００２４】
（２）ゴムのコーティング
各ビードワイヤに、以下に示す組成のゴム組成物をコーティング（厚さ：１ｍｍ）して、ゴム・コード複合体を作製し、各ビードとした。なお、単位はｐｈｒである。
ＮＲ ： ６５
ＳＢＲ ： ３５
カーボン ：１４０
酸化亜鉛 ： ５
ステアリン酸： ４
酸化防止剤 ： １．３
レジン ： ２５
硫黄 ： ５
加硫促進剤 ： ０．９
【００２５】
なお、ゴム組成物のコーティングに際して、比較例１、２のビードワイヤに対しては、予めコード表面にクマロン樹脂をコーティングした。
【００２６】
２．空気入りタイヤの作製
作製した各ビードを用いて、１９５／６５Ｒ１５のＰＣＲタイヤをそれぞれ５本作製した。
【００２７】
３．評価
（１）評価項目
作製した各ＰＣＲタイヤについてタイヤ重量および転がり抵抗、ワイヤ飛び出し率を求めると共に、各ビードワイヤについて強力（破断強力）およびコスト（１ｍ当たりの単価）を求めた。なお、ここで、転がり抵抗を評価しているのは、タイヤ軽量化が転がり抵抗に寄与するためである。
【００２８】
（２）測定とその評価方法
（ａ）タイヤ重量
タイヤ重量を測定し、比較例１のタイヤ重量を１００としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、重いタイヤである。
【００２９】
（ｂ）転がり抵抗
転がり抵抗試験機を用い、タイヤを、リム：１５×６ＪＪ、内圧：２３０ｋＰａ、荷重：３．４３ｋＮ、速度：８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１の転がり抵抗を１００としたときの指数で評価した。指数が小さいほど、転がり抵抗が良好である。
【００３０】
（ｃ）ワイヤの飛び出し
ＰＣＲタイヤを、温度８０℃、湿度９８％の湿熱劣化条件で１５０時間処理し、ＥＣＥ３０規格に基づきＨ／Ｓ（高速耐久試験）を実施し、ワイヤが飛び出した本数を測定し、その割合（ワイヤ飛び出し率）を求めた。
【００３１】
（ｄ）強力
ビードワイヤを引っ張り試験機（ＩＮＴＥＳＣＯ社製 ２００５型）で引っ張り、破断したときの強力を測定し、比較例１の強力を１００としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、強力が大きい。
【００３２】
（ｅ）コスト
ビードワイヤ１ｍ当たりの単価を求め、比較例１の単価を１００としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、コストが高い。
【００３３】
（３）評価結果
評価結果を、表１に併せて示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１より、実施例１〜実施例４の空気入りタイヤは、比較例１の空気入りタイヤに比べて、軽量であり、転がり抵抗が優れていることが分かる。このようなタイヤ重量の軽量化により、車両の低燃費化が期待できる。そして、ワイヤ飛び出し率が０であり、ワイヤの飛び出しが防止されていることが分かる。また、これらのビードワイヤは、従来と同等以上の強力を有していることが分かる。
【００３６】
このような結果が得られたのは、適切な外径および肉厚の径のスチール製丸パイプが円環状に形成されたコードを用いてゴム・コード複合体を作製したためである。そして、実施例１〜実施例４においては、クマロン樹脂塗布を行わないため、低コストになっていることが分かる。
【００３７】
そして、表１より、本発明において使用されるスチール製丸パイプとしては、実施例に示される外径１０〜１５ｍｍ、肉厚１〜３．５ｍｍの丸パイプが好ましいことが分かる。
【００３８】
即ち、上記範囲より外径および肉厚が小さい比較例２は、比較例１に比べて軽量であり、転がり抵抗、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、強力が小さい。
【００３９】
そして、上記範囲より外径および肉厚が大きい比較例３、および上記範囲より肉厚が大きい比較例４は、比較例１に比べて、強力、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、重量が重く、転がり抵抗が劣っている。
【００４０】
また、上記範囲より外径が大きく肉厚が小さい比較例５は、比較例１に比べて、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、重量が重く、転がり抵抗、強力が劣っている。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 丸パイプ
２ コード
ｄ 外径
Ｄ 内径
ｔ 肉厚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化および低コスト化が図られたゴム・コード複合体および前記ゴム・コード複合体を用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）の製造に際しては、従来から、種々のゴム・コード複合体が用いられている。例えば、ホイールリムへの装着部分となるビード部には、ホイールリムとの嵌合を確実に行い、内部空気圧を保持することなどを目的として、１本の細径のスチールコード（ビードワイヤ）を幾重にも巻き回して形成されたビードコアに、ゴム組成物がコーティングされたビードが用いられている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０５７１３号公報
【特許文献２】特開２００３−３１２２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようにコードが幾重にも巻き回されているゴム・コード複合体は重量が重いためこのようなゴム・コード複合体が用いられた空気入りタイヤの重量も重くならざるを得ない。そして、重いタイヤが装着された車両は、燃費性の低下を招く。
【０００５】
また、このようなゴム・コード複合体を用いた空気入りタイヤは、長期間の使用によりゴムとコードとの間の接着性が低下し、コードがゴムから剥離してくる恐れがある。ゴムから剥離したコードは、元の直線状態に戻ろうとするため、タイヤ表面に飛び出して、タイヤを損傷させる。このため、クマロン樹脂などをコード表面に塗布して、ゴムとコードとの間の接着性の低下を抑制することが従来から行われている。しかしながら、このような処理はコストの上昇を招く。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、より軽量化することにより車両の低燃費化を図ることができると共に、低コストのゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
外径１０〜１５ｍｍ、肉厚１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプが、円環状に繋ぎ合わされて形成された１本のコードに、ゴム組成物がコーティングされていることを特徴とするゴム・コード複合体である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
ビードに使用されることを特徴とする請求項１に記載のゴム・コード複合体である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載のゴム・コード複合体が用いられていることを特徴とする空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゴム・コード複合体を軽量化することができるため、車両の低燃費化を図ることができ、さらに、低コスト化を図ったゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るゴム・コード複合体の作製に用いられる丸パイプの端部の斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るゴム・コード複合体の作製に用いられるコードの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明する。
【００１３】
１．コード
はじめにコードについて説明する。
【００１４】
本実施の形態においては、ゴム・コード複合体のコードとして、強度に優れるスチール製丸パイプの両端が溶接などにより接合されて、円環状に繋ぎ合わされたコードが用いられる。
【００１５】
図１にこのような丸パイプの端部の斜視図を示し、図２に円環状に形成されたコードの平面図を示す。図１において、ｄは丸パイプ１の外径であり、ｔは肉厚である。また、図２において、Ｄはコード２の内径である。
【００１６】
丸パイプ１は、スチールの材質は特に限定されないが、太さについては、細すぎると従来と同等の強力（破断強力）を保つことができない。強力、重量など主な特性を考慮すると、後述する実施例に示すように、外径ｄが１０〜１５ｍｍ、肉厚ｔが１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプを用いることが好ましい。なお、コード２の内径Ｄはタイヤのサイズ等に応じて適宜設定される。
【００１７】
このように、スチール製丸パイプを用いて円環状のコードを形成することにより、細径のスチールコードを幾重にも巻き回した従来のコードと同様の強度を有しながらも、より軽量化されたコードを得ることができる。
【００１８】
２．ゴム・コード複合体
本実施の形態のゴム・コード複合体は、上記のコード２を１本用い、コード２の外周面にゴム組成物をコーティングすることにより作製される。
【００１９】
このようなゴム・コード複合体は、コード２が軽量化されているため、ゴム・コード複合体も軽量化され、さらにはタイヤも軽量化される。また、タイヤが軽量化されることにより、車両の低燃費化を図ることができる。
【００２０】
そして、丸パイプを繋ぎ合わせて形成された円環状のコードを用いて作製されたゴム・コード複合体は、長期間の使用によってコードとゴムの接着性が低下してコードとゴムが剥離したとしても、コードがタイヤ表面に飛び出す恐れがないため、従来のようなクマロン樹脂などを用いた処理が不要となる。この結果、コストの低減を図ることができる。
【実施例】
【００２１】
１．ビードの作製
（１）ビードワイヤ（ビードコア）の作製
表１に示す外径および肉厚のスチール製丸パイプを用いて、内径１２０３．５ｍｍの円環状に形成されたコードを作製し、実施例１〜４、および比較例２〜５のビードワイヤ（ビードコア）とした。
【００２２】
なお、前記スチール製丸パイプの組成は以下の通りである。
Ｃ ：０．６５〜０．７５ｗｔ％
Ｍｎ：０．３０〜０．６０ｗｔ％
Ｓ ：０．０３ｗｔ％以下
Ｐ ：０．０３ｗｔ％以下
Ｓｉ：０．１５〜０．３５ｗｔ％
【００２３】
一方、外径１．２ｍｍで上記と同じ組成のスチールコードを１９回巻き回して、従来タイプのビードワイヤ（ビードコア）を作製し、比較例１のビードワイヤとした。
【００２４】
（２）ゴムのコーティング
各ビードワイヤに、以下に示す組成のゴム組成物をコーティング（厚さ：１ｍｍ）して、ゴム・コード複合体を作製し、各ビードとした。なお、単位はｐｈｒである。
ＮＲ ： ６５
ＳＢＲ ： ３５
カーボン ：１４０
酸化亜鉛 ： ５
ステアリン酸： ４
酸化防止剤 ： １．３
レジン ： ２５
硫黄 ： ５
加硫促進剤 ： ０．９
【００２５】
なお、ゴム組成物のコーティングに際して、比較例１、２のビードワイヤに対しては、予めコード表面にクマロン樹脂をコーティングした。
【００２６】
２．空気入りタイヤの作製
作製した各ビードを用いて、１９５／６５Ｒ１５のＰＣＲタイヤをそれぞれ５本作製した。
【００２７】
３．評価
（１）評価項目
作製した各ＰＣＲタイヤについてタイヤ重量および転がり抵抗、ワイヤ飛び出し率を求めると共に、各ビードワイヤについて強力（破断強力）およびコスト（１ｍ当たりの単価）を求めた。なお、ここで、転がり抵抗を評価しているのは、タイヤ軽量化が転がり抵抗に寄与するためである。
【００２８】
（２）測定とその評価方法
（ａ）タイヤ重量
タイヤ重量を測定し、比較例１のタイヤ重量を１００としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、重いタイヤである。
【００２９】
（ｂ）転がり抵抗
転がり抵抗試験機を用い、タイヤを、リム：１５×６ＪＪ、内圧：２３０ｋＰａ、荷重：３．４３ｋＮ、速度：８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１の転がり抵抗を１００としたときの指数で評価した。指数が小さいほど、転がり抵抗が良好である。
【００３０】
（ｃ）ワイヤの飛び出し
ＰＣＲタイヤを、温度８０℃、湿度９８％の湿熱劣化条件で１５０時間処理し、ＥＣＥ３０規格に基づきＨ／Ｓ（高速耐久試験）を実施し、ワイヤが飛び出した本数を測定し、その割合（ワイヤ飛び出し率）を求めた。
【００３１】
（ｄ）強力
ビードワイヤを引っ張り試験機（ＩＮＴＥＳＣＯ社製 ２００５型）で引っ張り、破断したときの強力を測定し、比較例１の強力を１００としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、強力が大きい。
【００３２】
（ｅ）コスト
ビードワイヤ１ｍ当たりの単価を求め、比較例１の単価を１００としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、コストが高い。
【００３３】
（３）評価結果
評価結果を、表１に併せて示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１より、実施例１〜実施例４の空気入りタイヤは、比較例１の空気入りタイヤに比べて、軽量であり、転がり抵抗が優れていることが分かる。このようなタイヤ重量の軽量化により、車両の低燃費化が期待できる。そして、ワイヤ飛び出し率が０であり、ワイヤの飛び出しが防止されていることが分かる。また、これらのビードワイヤは、従来と同等以上の強力を有していることが分かる。
【００３６】
このような結果が得られたのは、適切な外径および肉厚の径のスチール製丸パイプが円環状に形成されたコードを用いてゴム・コード複合体を作製したためである。そして、実施例１〜実施例４においては、クマロン樹脂塗布を行わないため、低コストになっていることが分かる。
【００３７】
そして、表１より、本発明において使用されるスチール製丸パイプとしては、実施例に示される外径１０〜１５ｍｍ、肉厚１〜３．５ｍｍの丸パイプが好ましいことが分かる。
【００３８】
即ち、上記範囲より外径および肉厚が小さい比較例２は、比較例１に比べて軽量であり、転がり抵抗、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、強力が小さい。
【００３９】
そして、上記範囲より外径および肉厚が大きい比較例３、および上記範囲より肉厚が大きい比較例４は、比較例１に比べて、強力、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、重量が重く、転がり抵抗が劣っている。
【００４０】
また、上記範囲より外径が大きく肉厚が小さい比較例５は、比較例１に比べて、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、重量が重く、転がり抵抗、強力が劣っている。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 丸パイプ
２ コード
ｄ 外径
Ｄ 内径
ｔ 肉厚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径１０〜１５ｍｍ、肉厚１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプが、円環状に繋ぎ合わされて形成された１本のコードに、ゴム組成物がコーティングされていることを特徴とするゴム・コード複合体。
【請求項２】
ビードに使用されることを特徴とする請求項１に記載のゴム・コード複合体。
【請求項３】
請求項２に記載のゴム・コード複合体が用いられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項１】
外径１０〜１５ｍｍ、肉厚１〜３．５ｍｍのスチール製丸パイプが、円環状に繋ぎ合わされて形成された１本のコードに、ゴム組成物がコーティングされていることを特徴とするゴム・コード複合体。
【請求項２】
ビードに使用されることを特徴とする請求項１に記載のゴム・コード複合体。
【請求項３】
請求項２に記載のゴム・コード複合体が用いられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−９６０４０（Ｐ２０１３−９６０４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１９６２（Ｐ２０１１−２４１９６２）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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