空気入りラジアルタイヤ
【課題】 複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を設けるにあたって、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】 トレッド部1におけるカーカス層4の外周側に、複数本の単線スチールワイヤ10を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層8を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、単線スチールワイヤ10の素線径dを0.25mm〜0.40mmとし、単線スチールワイヤ10の引張強さS(MPa)を素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にすると共に、各単線スチールワイヤ10にその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤ10の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを1°以上にする。
【解決手段】 トレッド部1におけるカーカス層4の外周側に、複数本の単線スチールワイヤ10を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層8を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、単線スチールワイヤ10の素線径dを0.25mm〜0.40mmとし、単線スチールワイヤ10の引張強さS(MPa)を素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にすると共に、各単線スチールワイヤ10にその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤ10の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを1°以上にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、空気入りラジアルタイヤのベルト層の補強コードとして、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードが使用されている。しかしながら、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードは、フィラメント間に形成される内部空隙によりコード径が大きくなり、それに伴って多量のコートゴムが必要になるため、空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗が大きくなり易い。
【0003】
そこで、ベルト層のコートゴムを減らして空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減するために、ベルト層の補強コードとして単線スチールワイヤを使用することが提案されている。ここで、単線スチールワイヤを含むベルト層に基づいてタイヤ耐久性能を十分に確保するには、伸線加工により単線スチールワイヤの強力を十分に高くする必要がある。ところが、伸線加工された単線スチールワイヤにおいては伸線ダイスに近いワイヤ表面側ほど金属組織に過度の配向が生じているため、その単線スチールワイヤをベルト層の補強コードとしてそのまま使用すると、単線スチールワイヤの耐疲労性が悪く、タイヤ耐久性能が低下するという問題がある。
【0004】
このような問題を解消するために、単線スチールワイヤに3次元形状の癖付けを施すことが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。しかしながら、癖付けを施した単線スチールワイヤを用いた場合、癖付けの無い単線スチールワイヤを用いた場合に比べてベルト層の厚さが増加し、空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減する効果が損なわれることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平8−300905号公報
【特許文献2】特開2000−343906号公報
【特許文献3】特開2001−80313号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を設けるにあたって、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記単線スチールワイヤの素線径dを0.25mm〜0.40mmとし、前記単線スチールワイヤの引張強さS(MPa)を前記素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にすると共に、各単線スチールワイヤにその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を1°以上にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明では、ベルト層の補強コードとして引張強さSが大きい単線スチールワイヤを採用するにあたって、ベルト層を構成する単線スチールワイヤに捩りを与え、そのワイヤ表面捩り角を規定することにより、単線スチールワイヤにおいて伸線加工に起因して生じる金属組織の配向を緩和するので、単線スチールワイヤの耐疲労性を改善してタイヤ耐久性能を向上することができる。また、捩りを与えた単線スチールワイヤを用いた場合、癖付けを施した単線スチールワイヤを用いた場合とは異なってベルト層の厚さが増加することはないので、単線スチールワイヤの使用に基づいて空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を十分に低減することができる。
【0009】
単線スチールワイヤの耐疲労性を改善するには上記ワイヤ表面捩り角を大きくすることが望ましいが、それが過大であると単線スチールワイヤの生産性が落ち製造が困難になる。そのため、単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角は1°〜15°にすることが好ましい。
【0010】
また、タイヤ耐久性能を十分に確保するために、ベルト層における単線スチールワイヤの打ち込み密度は50本/50mm〜90本/50mmであることが好ましい。
【0011】
更に、ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にはベルトカバー層を巻き付けることが好ましい。これにより、単線スチールワイヤを用いる場合の欠点、即ち、コード間隔が狭いことに起因してコードとゴムとの間にセパレーションを生じ易い点をベルトカバー層によって補完することができる。
【0012】
本発明において、ワイヤ表面捩り角θは以下のようにして測定される。先ず、空気入りラジアルタイヤから単線スチールワイヤを取り出し、そのワイヤを有機溶剤に浸漬して表面に付着するゴムを膨潤させた後、そのゴムを除去する。そして、光学顕微鏡にて単線スチールワイヤを観察し、単線スチールワイヤの素線径d(mm)を測定すると共に、ワイヤ表面に形成された伸線痕から捩りピッチP(mm)の1/2の値を測定し、それを2倍して捩りピッチPを求める。捩りピッチPは少なくとも10箇所での測定値の平均値とする。これら素線径d及び捩りピッチPに基づいて下記(1)式からワイヤ表面捩り角θを算出する。
【0013】
θ=ATAN(π×d/P)×180/π・・・(1)
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図2】本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示す側面図である。
【図3】図2の一部を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示し、図2及び図3は本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示すものである。
【0016】
図1において、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。左右一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層4の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア5の外周上にはビードフィラー6が配置され、このビードフィラー6がカーカス層4の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。
【0017】
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層8が埋設されている。これらベルト層8はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層8において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜40°の範囲に設定されている。
【0018】
ベルト層8の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層9が配置されている。このベルトカバー層9は少なくとも1本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層9は図示のようにベルト層8の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層8の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層9の補強コードとしては、ナイロン、PET、アラミド等の有機繊維を単独で又は複合して用いたコードを使用すると良い。
【0019】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層8を構成する補強コードとして、軸廻りに捩りを与えた単線スチールワイヤ10(図2及び図3参照)が使用されている。図3において、単線スチールワイヤ10の表面には伸線加工に起因する伸線痕11が形成されているが、その伸線痕11に基づいて判定される単線スチールワイヤ10の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θは1°以上の範囲、より好ましくは、1°〜15°の範囲になっている。
【0020】
上述のように複数本の単線スチールワイヤ10を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層8を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、各単線スチールワイヤ10にその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤ10の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを規定することにより、単線スチールワイヤ10において伸線加工に起因して生じる金属組織の配向を緩和するので、単線スチールワイヤ10の耐疲労性を改善してタイヤ耐久性能を向上することができる。また、単線スチールワイヤ10に捩りを与えてもベルト層8の厚さを増加させることはないため、単線スチールワイヤ10の使用に基づいてベルト層8のコートゴムを減らして空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減することができる。
【0021】
ここで、ワイヤ表面捩り角θが1°未満であると単線スチールワイヤ10の耐疲労性の改善効果が不十分になる。また、ワイヤ表面捩り角θが15°を超えると単線スチールワイヤ10の生産性が落ち製造が困難になる。
【0022】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、単線スチールワイヤ10の素線径dは0.25mm〜0.40mmとする。この素線径dが0.25mm未満であるとベルト層8の総強力を確保するために単線スチールワイヤ10の相互間隔が狭くなり、タイヤ耐久性能が悪化する。一方、素線径dが0.40mmを超えると単線スチールワイヤ10の耐疲労性が低下し、タイヤ耐久性能が悪化する。
【0023】
また、単線スチールワイヤ10の引張強さS(MPa)は素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にする。つまり、単線スチールワイヤ10は高張力の特性を付与したものである。ここで、引張強さSが小さ過ぎると、タイヤ耐久性能を維持しながら転がり抵抗を低減することができない。引張強さSの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、4500MPaとする。
【0024】
また、各補強層における単線スチールワイヤ10の打ち込み密度は50本/50mm〜90本/50mmであると良い。この打ち込み密度が50本/50mm未満であるとベルト層8の総強力を確保することが難しくなり、逆に90本/50mmを超えると単線スチールワイヤ10の相互間隔が狭くなり、タイヤ耐久性能が悪化する。
【実施例】
【0025】
タイヤサイズ195/65R15で、複数本の補強コードを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードの構造、素線径d、強力、引張強さ、ワイヤ表面捩り角θを表1のように設定した従来例1、実施例1〜4及び比較例1〜4のタイヤを製作した。
【0026】
従来例1のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径dが0.28mmの3本のフィラメントを撚り合わせた1×3構造のスチールコードを用いたものである。一方、実施例1〜4及び比較例1〜4のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径dが0.23mm〜0.42mmの単線スチールワイヤを用いたものである。従来例1、実施例1〜4及び比較例1〜4においては、ベルト層の補強コードの強力(N)と打ち込み密度(本/50mm)との積を一定にしている。
【0027】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ耐久性能及び転がり抵抗を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0028】
タイヤ耐久性能:
各試験タイヤをリム組みしてタイヤ内部に酸素を充填し、酸素内圧350kPa、温度80℃の条件で5日間乾熱劣化させた。乾熱劣化後、タイヤ内に充填された酸素を空気に入れ替えて空気圧200kPaに設定した。そして、速度120km/h、負荷荷重5kNの条件で試験タイヤの走行試験を開始し、24時間毎に速度を10km/hずつ増加させ、試験タイヤが故障するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ耐久性能が優れていることを意味する。
【0029】
転がり抵抗:
各試験タイヤをリム組みして空気圧230kPaに設定し、速度80km/h、負荷荷重6.15kNの条件で試験タイヤの転がり抵抗を測定した。評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が少ないことを意味する。
【0030】
【表1】
【0031】
表1から判るように、実施例1〜4のタイヤは、従来例1との対比において、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができた。これに対して、比較例1〜4のタイヤは、転がり抵抗の低減効果が認められるものの、タイヤ耐久性能が低下していた。特に、比較例1,3ではベルト層の単線スチールワイヤとコートゴムとの間にセパレーションが発生し、比較例2,4ではベルト層の単線スチールワイヤに折れが発生していた。
【0032】
次に、ベルト層の外周側にベルトカバー層を付加したこと以外は従来例1と同じ構造を有する従来例2のタイヤと、ベルト層の外周側にベルトカバー層を付加すると共に単線スチールワイヤの素線径dを異ならせたこと以外はそれぞれ実施例1〜4と同じ構造を有する実施例5〜8のタイヤを製作した。従来例2及び実施例5〜8においては、ベルト層の補強コードの強力(N)と打ち込み密度(本/50mm)との積を一定にしている。
【0033】
これら試験タイヤについて、上述の評価方法により、タイヤ耐久性能と転がり抵抗を評価し、その結果を表2に示した。なお、タイヤ耐久性能と転がり抵抗の評価基準は従来例2とした。
【0034】
【表2】
【0035】
表2から判るように、実施例5〜8のタイヤは、従来例2との対比において、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができた。特に、実施例5〜8では、単線スチールワイヤの素線径dを実施例1〜4の場合よりも細くすることで転がり抵抗の更なる低減を図っているが、ベルトカバー層がベルト層の単線スチールワイヤを押さえ込んでいるためタイヤ耐久性能を良好に維持することができた。
【符号の説明】
【0036】
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
8 ベルト層
9 ベルトカバー層
10 単線スチールワイヤ
11 伸線痕
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、空気入りラジアルタイヤのベルト層の補強コードとして、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードが使用されている。しかしながら、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコードは、フィラメント間に形成される内部空隙によりコード径が大きくなり、それに伴って多量のコートゴムが必要になるため、空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗が大きくなり易い。
【0003】
そこで、ベルト層のコートゴムを減らして空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減するために、ベルト層の補強コードとして単線スチールワイヤを使用することが提案されている。ここで、単線スチールワイヤを含むベルト層に基づいてタイヤ耐久性能を十分に確保するには、伸線加工により単線スチールワイヤの強力を十分に高くする必要がある。ところが、伸線加工された単線スチールワイヤにおいては伸線ダイスに近いワイヤ表面側ほど金属組織に過度の配向が生じているため、その単線スチールワイヤをベルト層の補強コードとしてそのまま使用すると、単線スチールワイヤの耐疲労性が悪く、タイヤ耐久性能が低下するという問題がある。
【0004】
このような問題を解消するために、単線スチールワイヤに3次元形状の癖付けを施すことが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。しかしながら、癖付けを施した単線スチールワイヤを用いた場合、癖付けの無い単線スチールワイヤを用いた場合に比べてベルト層の厚さが増加し、空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減する効果が損なわれることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平8−300905号公報
【特許文献2】特開2000−343906号公報
【特許文献3】特開2001−80313号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を設けるにあたって、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗の低減を可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記単線スチールワイヤの素線径dを0.25mm〜0.40mmとし、前記単線スチールワイヤの引張強さS(MPa)を前記素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にすると共に、各単線スチールワイヤにその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を1°以上にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明では、ベルト層の補強コードとして引張強さSが大きい単線スチールワイヤを採用するにあたって、ベルト層を構成する単線スチールワイヤに捩りを与え、そのワイヤ表面捩り角を規定することにより、単線スチールワイヤにおいて伸線加工に起因して生じる金属組織の配向を緩和するので、単線スチールワイヤの耐疲労性を改善してタイヤ耐久性能を向上することができる。また、捩りを与えた単線スチールワイヤを用いた場合、癖付けを施した単線スチールワイヤを用いた場合とは異なってベルト層の厚さが増加することはないので、単線スチールワイヤの使用に基づいて空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を十分に低減することができる。
【0009】
単線スチールワイヤの耐疲労性を改善するには上記ワイヤ表面捩り角を大きくすることが望ましいが、それが過大であると単線スチールワイヤの生産性が落ち製造が困難になる。そのため、単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角は1°〜15°にすることが好ましい。
【0010】
また、タイヤ耐久性能を十分に確保するために、ベルト層における単線スチールワイヤの打ち込み密度は50本/50mm〜90本/50mmであることが好ましい。
【0011】
更に、ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にはベルトカバー層を巻き付けることが好ましい。これにより、単線スチールワイヤを用いる場合の欠点、即ち、コード間隔が狭いことに起因してコードとゴムとの間にセパレーションを生じ易い点をベルトカバー層によって補完することができる。
【0012】
本発明において、ワイヤ表面捩り角θは以下のようにして測定される。先ず、空気入りラジアルタイヤから単線スチールワイヤを取り出し、そのワイヤを有機溶剤に浸漬して表面に付着するゴムを膨潤させた後、そのゴムを除去する。そして、光学顕微鏡にて単線スチールワイヤを観察し、単線スチールワイヤの素線径d(mm)を測定すると共に、ワイヤ表面に形成された伸線痕から捩りピッチP(mm)の1/2の値を測定し、それを2倍して捩りピッチPを求める。捩りピッチPは少なくとも10箇所での測定値の平均値とする。これら素線径d及び捩りピッチPに基づいて下記(1)式からワイヤ表面捩り角θを算出する。
【0013】
θ=ATAN(π×d/P)×180/π・・・(1)
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図2】本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示す側面図である。
【図3】図2の一部を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示し、図2及び図3は本発明でベルト層に使用される単線スチールワイヤを示すものである。
【0016】
図1において、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。左右一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層4の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア5の外周上にはビードフィラー6が配置され、このビードフィラー6がカーカス層4の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。
【0017】
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層8が埋設されている。これらベルト層8はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層8において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜40°の範囲に設定されている。
【0018】
ベルト層8の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層9が配置されている。このベルトカバー層9は少なくとも1本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層9は図示のようにベルト層8の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層8の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層9の補強コードとしては、ナイロン、PET、アラミド等の有機繊維を単独で又は複合して用いたコードを使用すると良い。
【0019】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層8を構成する補強コードとして、軸廻りに捩りを与えた単線スチールワイヤ10(図2及び図3参照)が使用されている。図3において、単線スチールワイヤ10の表面には伸線加工に起因する伸線痕11が形成されているが、その伸線痕11に基づいて判定される単線スチールワイヤ10の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θは1°以上の範囲、より好ましくは、1°〜15°の範囲になっている。
【0020】
上述のように複数本の単線スチールワイヤ10を引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層8を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、各単線スチールワイヤ10にその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤ10の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを規定することにより、単線スチールワイヤ10において伸線加工に起因して生じる金属組織の配向を緩和するので、単線スチールワイヤ10の耐疲労性を改善してタイヤ耐久性能を向上することができる。また、単線スチールワイヤ10に捩りを与えてもベルト層8の厚さを増加させることはないため、単線スチールワイヤ10の使用に基づいてベルト層8のコートゴムを減らして空気入りラジアルタイヤの転がり抵抗を低減することができる。
【0021】
ここで、ワイヤ表面捩り角θが1°未満であると単線スチールワイヤ10の耐疲労性の改善効果が不十分になる。また、ワイヤ表面捩り角θが15°を超えると単線スチールワイヤ10の生産性が落ち製造が困難になる。
【0022】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、単線スチールワイヤ10の素線径dは0.25mm〜0.40mmとする。この素線径dが0.25mm未満であるとベルト層8の総強力を確保するために単線スチールワイヤ10の相互間隔が狭くなり、タイヤ耐久性能が悪化する。一方、素線径dが0.40mmを超えると単線スチールワイヤ10の耐疲労性が低下し、タイヤ耐久性能が悪化する。
【0023】
また、単線スチールワイヤ10の引張強さS(MPa)は素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にする。つまり、単線スチールワイヤ10は高張力の特性を付与したものである。ここで、引張強さSが小さ過ぎると、タイヤ耐久性能を維持しながら転がり抵抗を低減することができない。引張強さSの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、4500MPaとする。
【0024】
また、各補強層における単線スチールワイヤ10の打ち込み密度は50本/50mm〜90本/50mmであると良い。この打ち込み密度が50本/50mm未満であるとベルト層8の総強力を確保することが難しくなり、逆に90本/50mmを超えると単線スチールワイヤ10の相互間隔が狭くなり、タイヤ耐久性能が悪化する。
【実施例】
【0025】
タイヤサイズ195/65R15で、複数本の補強コードを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層の補強コードの構造、素線径d、強力、引張強さ、ワイヤ表面捩り角θを表1のように設定した従来例1、実施例1〜4及び比較例1〜4のタイヤを製作した。
【0026】
従来例1のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径dが0.28mmの3本のフィラメントを撚り合わせた1×3構造のスチールコードを用いたものである。一方、実施例1〜4及び比較例1〜4のタイヤは、ベルト層の補強コードとして、素線径dが0.23mm〜0.42mmの単線スチールワイヤを用いたものである。従来例1、実施例1〜4及び比較例1〜4においては、ベルト層の補強コードの強力(N)と打ち込み密度(本/50mm)との積を一定にしている。
【0027】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ耐久性能及び転がり抵抗を評価し、その結果を表1に併せて示した。
【0028】
タイヤ耐久性能:
各試験タイヤをリム組みしてタイヤ内部に酸素を充填し、酸素内圧350kPa、温度80℃の条件で5日間乾熱劣化させた。乾熱劣化後、タイヤ内に充填された酸素を空気に入れ替えて空気圧200kPaに設定した。そして、速度120km/h、負荷荷重5kNの条件で試験タイヤの走行試験を開始し、24時間毎に速度を10km/hずつ増加させ、試験タイヤが故障するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ耐久性能が優れていることを意味する。
【0029】
転がり抵抗:
各試験タイヤをリム組みして空気圧230kPaに設定し、速度80km/h、負荷荷重6.15kNの条件で試験タイヤの転がり抵抗を測定した。評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が少ないことを意味する。
【0030】
【表1】
【0031】
表1から判るように、実施例1〜4のタイヤは、従来例1との対比において、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができた。これに対して、比較例1〜4のタイヤは、転がり抵抗の低減効果が認められるものの、タイヤ耐久性能が低下していた。特に、比較例1,3ではベルト層の単線スチールワイヤとコートゴムとの間にセパレーションが発生し、比較例2,4ではベルト層の単線スチールワイヤに折れが発生していた。
【0032】
次に、ベルト層の外周側にベルトカバー層を付加したこと以外は従来例1と同じ構造を有する従来例2のタイヤと、ベルト層の外周側にベルトカバー層を付加すると共に単線スチールワイヤの素線径dを異ならせたこと以外はそれぞれ実施例1〜4と同じ構造を有する実施例5〜8のタイヤを製作した。従来例2及び実施例5〜8においては、ベルト層の補強コードの強力(N)と打ち込み密度(本/50mm)との積を一定にしている。
【0033】
これら試験タイヤについて、上述の評価方法により、タイヤ耐久性能と転がり抵抗を評価し、その結果を表2に示した。なお、タイヤ耐久性能と転がり抵抗の評価基準は従来例2とした。
【0034】
【表2】
【0035】
表2から判るように、実施例5〜8のタイヤは、従来例2との対比において、タイヤ耐久性能を良好に維持しながら転がり抵抗を低減することができた。特に、実施例5〜8では、単線スチールワイヤの素線径dを実施例1〜4の場合よりも細くすることで転がり抵抗の更なる低減を図っているが、ベルトカバー層がベルト層の単線スチールワイヤを押さえ込んでいるためタイヤ耐久性能を良好に維持することができた。
【符号の説明】
【0036】
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
8 ベルト層
9 ベルトカバー層
10 単線スチールワイヤ
11 伸線痕
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記単線スチールワイヤの素線径dを0.25mm〜0.40mmとし、前記単線スチールワイヤの引張強さS(MPa)を前記素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にすると共に、各単線スチールワイヤにその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を1°以上にしたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を1°〜15°にしたことを特徴とする請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記ベルト層における前記単線スチールワイヤの打ち込み密度が50本/50mm〜90本/50mmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にベルトカバー層を巻き付けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項1】
トレッド部におけるカーカス層の外周側に、複数本の単線スチールワイヤを引き揃えてゴム中に埋設してなるベルト層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記単線スチールワイヤの素線径dを0.25mm〜0.40mmとし、前記単線スチールワイヤの引張強さS(MPa)を前記素線径dに対してS≧3870−2000×dの関係にすると共に、各単線スチールワイヤにその軸廻りに捩りを与え、該単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を1°以上にしたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記単線スチールワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を1°〜15°にしたことを特徴とする請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記ベルト層における前記単線スチールワイヤの打ち込み密度が50本/50mm〜90本/50mmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記ベルト層の少なくともエッジ部の外周側にベルトカバー層を巻き付けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図2】
【図3】
【公開番号】特開2012−11809(P2012−11809A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−147498(P2010−147498)
【出願日】平成22年6月29日(2010.6.29)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月29日(2010.6.29)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】
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