説明

空気入りラジアルタイヤ

【課題】剛性を悪化させることなく耐久性および軽量性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】少なくとも2枚のベルト層からなるベルトを備える空気入りラジアルタイヤである。ベルトの1層目の第1ベルト層と2層目の第2ベルト層が、ともに複数本のフィラメントを撚り合わせた所定本数のコード6を有し、かつ、これらのコード6の一部が2本のコードを束ねたコード束7を構成する。所定本数のコードを等間隔に配置した場合のコード間隔をA(mm)、所定本数のコードを2本束として等間隔に配置した場合のコード束間隔をB(mm)、としたとき、コード束7と隣接するコード6またはコード束7との間隔の少なくとも一方がB(mm)である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、剛性を悪化させることなく耐久性および軽量性に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、乗用車用ラジアルタイヤの骨格をなすカーカスの補強部材、特にカーカスのクラウン部の補強部材として一般に用いられているベルトは、主としてタイヤの赤道面に対し傾斜配列されたスチールコードのゴム引き層からなるスチールベルト層を2枚以上用い、これらベルト層中のスチールコードが互いに交差するようにして構成されている。
【0003】
従来より、ベルト層の改良に関して、種々の検討がなされてきている。例えば、特許文献1には、補強素子を数本以内の束とし、その束を一定の分散で打ち込む技術が開示されている。これによれば、ベルト幅端において生じる微細なクラックが、補強素子の隣接相互間にまたがって成長し、その後はベルトの積層相互間にもつながって急拡大して引き起こされる、いわゆるベルトエッジセパレーション(BES)を抑制することができる。また、特許文献2には、ベルトの補強材として(1×2)構造のスチールコードを用いることにより、BESを抑制することができること、およびタイヤの軽量化が図れること、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平06−262906号公報
【特許文献2】特開昭62−234921号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、自動車の高性能化に伴って、タイヤに対して、ますます高い性能が求められるようになってきている。また、自動車の燃費向上のために、タイヤの軽量化も重要な課題となってきている。このような現状においては、特許文献1および2記載のベルト構造では、タイヤの耐久性および軽量性について、必ずしも十分なものとは言えなくなってきている。また、乗り心地性などの性能面からもベルトには高い剛性を確保する必要もある。
【0006】
そこで、本発明の目的は、剛性を悪化させることなく耐久性および軽量性に優れ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】
本発明者は、上記課題を解消するためにベルトの構造につき鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨る少なくとも1枚のカーカス層からなるカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスのクラウン領域との間に配置されて補強部を形成する、少なくとも2枚のベルト層からなるベルトを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトの1層目の第1ベルト層と2層目の第2ベルト層が、ともに複数本のフィラメントを撚り合わせたコードを有し、かつ、該コードの一部が2本のコードを束ねたコード束を構成し、
前記コードを等間隔に配置した場合のコード間隔をA(mm)、前記コードを2本束ねたコード束として等間隔に配置した場合のコード束間隔をB(mm)、としたとき、前記コード束と隣接するコードまたはコード束との間隔の少なくとも一方がB(mm)であることを特徴とするものである。
【0009】
本発明においては、前記第1ベルト層と第2ベルト層中のコードおよびコード束が、BAAを繰り返し単位とする間隔で配置されていることが好ましく、前記第1ベルト層と第2ベルト層中のコードおよびコード束が、BAを繰り返し単位とする間隔で配置されていることも好ましく、また、前記第1ベルト層と第2ベルト層中のコードおよびコード束が、BCD
(ここで、CおよびDは、下記式(1)および(2)、
0.05(mm)<C(mm)<A(mm) (1)
D(mm)=B(mm)−C(mm) (2)
で表わされる関係を満足する)を繰り返し単位とする間隔で配置されていることも好ましい。また、本発明においては、前記コードの打込み数は、35〜65本/50mmであり、かつ、そのうち少なくとも20本が前記コード束を構成することが好ましく、さらに、本発明においては、前記コードは、(1×N)構造であることが好ましく、さらにまた、本発明においては、前記ベルト層の厚みが、0.70mmより大きく1.20mm未満であることが好ましく、さらにまた、前記フィラメント径が、0.22〜0.30mmであるであることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、剛性を悪化させることなく耐久性および軽量性に優れた空気入りラジアル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】本発明の一好適例の空気入りラジアルタイヤを示す片側断面図である。
【図2】本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層の一例の部分断面図である。
【図3】(a)はコード間隔Aの概略図であり、(b)はコード束間隔Bの概略図である。
【図4】本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層の他の例の部分断面図である。
【図5】本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層の他の例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1に、本発明の一実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤを示す。図示するタイヤは、カーカスのクラウン領域に配設されて接地部を形成するトレッド部1と、このトレッド部1の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部2と、各サイドウォール部2の内周側に連続するビード部3とを備えている。
【0013】
トレッド部1、サイドウォール部2およびビード部3は、一方のビード部3から他方のビード部3にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカス層からなるカーカス4により補強されている。また、トレッド部1は、以下で詳述する、カーカス4のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設した少なくとも2層、図示する例では2層の第1ベルト層5aと第2ベルト層5bとからなるベルトにより補強されている。ここで、カーカス4のカーカス層は複数枚としてもよく、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、70〜90°の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。
【0014】
図2に、本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト層の一例の部分断面図を示す。図示するように、本発明のタイヤにおいては、第1ベルト層5aおよび第2ベルト層5bは、ともに複数本のフィラメントを撚り合わせたコード6を有し、かつ、これらコード6の一部が2本のコード6を束ねたコード束7を構成する。さらに、本発明においては、図2に示す様に、コード6を等間隔に配置した場合のコード間隔をA(mm)、コード6を2本束ねたコード束7として等間隔に配置した場合のコード束間隔をB(mm)、としたとき、コード束7と隣接するコード6またはコード束7との間隔の少なくとも一方がB(mm)である。図3(a)および(b)は、それぞれコード間隔Aおよびコード束間隔Bの説明図を示す。図3(a)は10本のコード16を等間隔に配置した場合の概略図であり、図3(b)は10本のコード16を2本のコード束17とし、これらを等間隔に配置した場合の概略図である。
【0015】
図2に示す様に、コード6を均一間隔で打ち込んだ場合のコード間隔A(mm)よりも広い間隔B(mm)を有する箇所を設けることで、ベルト幅方向端部のコード端を起点としたゴム剥離が容易に隣り合うコード間に伝播する、BESを抑制することができる。また、上記構造にすることにより、タイヤにせん断歪が加わった際の、第1ベルト層と第2ベルト層の間に生じるゴムの亀裂も防止することができる。さらに、コード束7が存在するため、ベルトの剛性を確保することができる。その結果、ベルト層を薄くすることができ、タイヤの軽量化も可能となる。
【0016】
本発明の空気入りラジアルタイヤのベルト構造の好適な例としては、図2に示す様に、第1ベルト層と第2ベルト層中のコード6およびコード束7が、BAAを繰り返し単位とする間隔で配置されている構造が挙げられる。また、他の好適例としては、図4に示すような、第1ベルト層と第2ベルト層中のコード26およびコード束27が、BAを繰り返し単位とする間隔で配置されている構造や、図5に示すような、第1ベルト層と第2ベルト層中のコード36およびコード束37が、BCD
(ここで、CおよびDは、下記式(1)および(2)、
0.05(mm)<C(mm)<A(mm) (1)
D(mm)=B(mm)−C(mm) (2)
で表わされる関係を満足する)を繰り返し単位とする間隔で配置されている構造が挙げられる。本発明においては、上記関係を有するものであれば、コードおよびコード束の配置は不規則であってもよいが、このように、一定の規則性を持たせることで、ベルト層の製造を容易行うことができるという利点を有している。
【0017】
本発明においては、ベルト層へのコードの打込み数は、35〜65本/50mmとし、そのうち少なくとも20本を2本のコードからなるコード束とすることが好ましい。打込み数が、上記範囲未満の場合は、引張強度を確保することができなくなる場合があり好ましくなく。一方、打込み数が上記範囲より多いと、コード間隔を確保することが困難になり、有効にBESを抑制することが困難になり、耐久性が低下する場合があるため、やはり好ましくない。また、コード束の本数が上記範囲より少ないと、本発明の効果を十分に得ることができず、BESの抑制や剛性の向上効果を十分に得ることができない場合がある。
【0018】
本発明においては、ベルト層を構成するコードのコード構造は、特に制限されないが、(1×2)構造、(1×3)構造、(1×5)構造等の(1×N)構造や、(1+1)構造、(2+1)構造、(2+2)構造等の(N+M)構造を好適に用いることができ、より好ましくは(1×N)構造である。特に、(1×2)構造のコード2本の束は、他の構造と比較して束幅が小さいため、他の構造よりも束間隔を広くすることができ、耐久性の向上効果が優れている。
【0019】
さらに、本発明においては、タイヤの軽量化と耐久性の向上の観点から、ベルト層の厚みは0.70mmより大きく1.20mm未満であることが好ましい。ベルト層の厚みが0.70mm以下では、十分な耐久性を得ることができない場合がある。一方、ベルト層の厚みが1.20mm以上であると、十分な軽量効果を得ることができない場合がある。より好ましくは0.80〜1.10mmである。
【0020】
さらにまた、本発明においては、コードを構成するフィラメントのフィラメント径は0.22〜0.30mmであることが好ましい。フィラメント径が0.22未満であると、十分な強力を発揮することができない場合がある。一方、フィラメント径が0.30より大きいと、ベルトが厚くなってしまい、十分な軽量効果を得ることができないことがある。
【0021】
また、フィラメントの材質等については特に制限はないが、スチールフィラメントが好適である。スチールフィラメントとしては、引張り強さは、好適には2700N/mm以上のものを好適に用いることができる。高い抗張力を有するモノフィラメントコードとしては、少なくとも0.70質量%、特には少なくとも0.80質量%の炭素を含有するものを、好適に用いることができる。
【0022】
また、本発明のタイヤにおいては、第1ベルト層と第2ベルト層の構造パターンが上記関係を満足すれば、特に制限はない。そのため、第1ベルト層の構造と第2ベルト層の構造は同じであってもよく、また、別々の構造であってもよい。例えば、第1ベルト層は図2に示す構造とし、第2ベルト層は図4に示す構造としてもよい。
【0023】
本発明のタイヤは、ベルト層の構造が上記要件を満足するものであれば、それ以外の具体的なタイヤ構造については、特に制限されるものではない。各フィラメントの撚り方向、撚りピッチ等の条件については、特に制約されるものではなく、用途に応じて、常法に従い適宜構成することが可能である。また、タイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【0024】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
<実施例1〜7>
下記表1および2に示す構造のコードを用いて、図1に示すタイプのタイヤを、タイヤサイズ225/45R17にて作製した。各供試タイヤのベルト構造は、実施例1、4、6および7については図2(コード間隔がBAAの繰り返しタイプ)、実施例2については図4(コード間隔がBAの繰り返しタイプ)、実施例3および5については図5(コード間隔がBCDの繰り返しタイプ)であり、打込み角度はタイヤ周方向に対して±26°とした。得られた各供試タイヤについて、下記の手順に従い、タイヤ重量、耐摩耗性および耐久性の評価を行った。
【0025】
<従来例1および2>
下記表2に示す構造のコードを用いて図1に示すタイプのタイヤを、タイヤサイズ225/45R17にて作製した。各供試タイヤのベルト構造は、従来例1についてはコードを単独で均等に打ち込んだもの、従来例2については、コード束として均等に打ち込んだものであり、打込み角度はタイヤ周方向に対して±26°とした。得られた各供試タイヤについて、下記の手順に従い、タイヤ重量、耐摩耗性および耐久性の評価を行った。
【0026】
<比較例1および2>
下記表2に示す構造のコードを用いて図1に示すタイプのタイヤを、タイヤサイズ225/45R17にて作製した。各供試タイヤのベルト構造は、比較例1についてはコードを単独で均等に打ち込んだもの、比較例2については、コード2本を束にしてコード束として均等に打ち込んだものであり、打込み角度はタイヤ周方向に対して±26°とした。得られた各供試タイヤについて、下記の手順に従い、タイヤ重量、耐摩耗性および耐久性の評価を行った。
【0027】
<タイヤ重量>
各供試タイヤ1本当たりの重量を測定し、従来例1のタイヤを100として指数評価した。この値が従来品と比較して同等又は優れている場合を○、劣っている場合を×とした。結果を表1および2に併記する。
【0028】
<耐摩耗性>
実車耐久走行(限界走行モードにて1周3.5kmの既設サーキットを20周走行)後のタイヤ残溝深さ(センターリブ溝)を測定し、従来例2のタイヤを100として指数評価した。この値が従来例2と比較して同等又は優れている場合を○、劣っている場合を×とした。結果を表1および2に併記する。なお、耐摩耗性が小さいということは、トレッド接地面積が小さいことを意味し、ベルトの剛性の判断基準となる。
【0029】
<耐久性>
各供試タイヤを、JATMA規格に定める標準リムに装着後、JATMA YEAR BOOKにおける最大負荷能力に対応する内圧を充填し、乗用車に装着した。舗装路を40000km走行した後、タイヤを解剖して、ベルト端部のセパレーション長さを調査した。結果は、値が小さいほど良好な結果を示す。この値が従来例1と比較して優れている場合を○、同等又は劣っている場合を×とした。
【0030】
【表1】

【0031】
【表2】

【0032】
表1および2より本発明のタイヤは、剛性を悪化させることなく耐久性および軽量性に優れた空気入りラジアルタイヤが得られることが確かめられた。
【符号の説明】
【0033】
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
5a 第1ベルト層
5b 第2ベルト層
6,16,26,36 コード
7,17,27,37 コード束

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨る少なくとも1枚のカーカス層からなるカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスのクラウン領域との間に配置されて補強部を形成する、少なくとも2枚のベルト層からなるベルトを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトの1層目の第1ベルト層と2層目の第2ベルト層が、ともに複数本のフィラメントを撚り合わせたコードを有し、かつ、該コードの一部が2本のコードを束ねたコード束を構成し、
前記コードを等間隔に配置した場合のコード間隔をA(mm)、前記コードを2本束ねたコード束として等間隔に配置した場合のコード束間隔をB(mm)、としたとき、前記コード束と隣接するコードまたはコード束との間隔の少なくとも一方がB(mm)であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記第1ベルト層と第2ベルト層中のコードおよびコード束が、BAAを繰り返し単位とする間隔で配置されている請求項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記第1ベルト層と第2ベルト層中のコードおよびコード束が、BAを繰り返し単位とする間隔で配置されている請求項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記第1ベルト層と第2ベルト層中のコードおよびコード束が、BCD
(ここで、CおよびDは、下記式(1)および(2)、
0.05(mm)<C(mm)<A(mm) (1)
D(mm)=B(mm)−C(mm) (2)
で表わされる関係を満足する)を繰り返し単位とする間隔で配置されている請求項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項5】
前記コードの打込み数が、35〜65本/50mmであり、かつ、そのうち少なくとも20本が前記コード束を構成する請求項1〜4のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項6】
前記コードが、(1×N)構造である請求項1〜5のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項7】
前記ベルト層の厚みが、0.70mmより大きく1.20mm未満である請求項1〜6のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項8】
前記フィラメント径が、0.22〜0.30mmである請求項1〜7のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−131367(P2012−131367A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−285047(P2010−285047)
【出願日】平成22年12月21日(2010.12.21)
【出願人】(000005278)株式会社ブリヂストン (11,469)
【Fターム(参考)】