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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-23
(45)【発行日】2022-03-31
(54)【発明の名称】乗用車用空気入りラジアルタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 9/00 20060101AFI20220324BHJP
   B60C 9/08 20060101ALI20220324BHJP
【FI】
B60C9/00 J
B60C9/08 C
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2017229308
(22)【出願日】2017-11-29
(65)【公開番号】P2019098821
(43)【公開日】2019-06-24
【審査請求日】2020-10-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000003148
【氏名又は名称】TOYO TIRE株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000003528
【氏名又は名称】東京製綱株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076314
【弁理士】
【氏名又は名称】蔦田 正人
(74)【代理人】
【識別番号】100112612
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 哲士
(74)【代理人】
【識別番号】100112623
【弁理士】
【氏名又は名称】富田 克幸
(74)【代理人】
【識別番号】100163393
【弁理士】
【氏名又は名称】有近 康臣
(74)【代理人】
【識別番号】100189393
【弁理士】
【氏名又は名称】前澤 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100203091
【弁理士】
【氏名又は名称】水鳥 正裕
(72)【発明者】
【氏名】植田 雅宏
(72)【発明者】
【氏名】玉田 聡
(72)【発明者】
【氏名】横山 崇志
(72)【発明者】
【氏名】青山 敦司
(72)【発明者】
【氏名】大橋 章一
【審査官】赤澤 高之
(56)【参考文献】
【文献】特開2000-062410(JP,A)
【文献】特開2006-027441(JP,A)
【文献】特開2000-301913(JP,A)
【文献】実開平06-049105(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 1/00- 19/12
D07B 1/00- 9/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対のビード部間に掛け渡されたカーカス層を有する空気入りタイヤであって、
前記カーカス層は、スチールコードを配置したカーカスプライを備え、
前記スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)と、カーカスプライにおけるスチールコードの打ち込み本数(本/inch)と、カーカスプライの枚数との積(N/inch)が6000以上7500以下であり、
前記スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)が80~90Nであり、
前記カーカスプライにおけるスチールコードの打ち込み本数が70~85本/inchであることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項2】
前記カーカス層が、カーカスプライ1枚からなることを特徴とする、請求項1に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記スチールコードを構成するスチールフィラメントの径が、0.07~0.15mmであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、乗用車用タイヤでは、その骨格をなすカーカスの補強材、つまりカーカスプライコードとして、ポリエステル、レーヨン、及びナイロン等からなる有機繊維コードが採用されている。
【0003】
このようなタイヤの操縦安定性を向上させる手段として、カーカスプライの枚数を増加させることによりカーカスの剛性を高めることが知られている。しかしながら、カーカスプライの枚数を増加させるとタイヤ重量が増加するという問題があった。
【0004】
この問題を改善するために、特許文献1~4では、カーカス層に汎用のスチールコードを適用することが提案されている。しかしながら、カーカス層にスチールコードを単に適用するだけでは、操縦安定性の向上効果が得られないことがあり、カーカス層に有機繊維コードを用いた場合と比較し、カーカス層の重量が増加してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2012-218627号公報
【文献】特開2010-95061号公報
【文献】特開2003-136910号公報
【文献】特開2001-32184号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、以上の点に鑑み、カーカス層の重量を増加させることなく、操縦安定性を向上させることができる、乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る乗用車用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間に掛け渡されたカーカス層を有する空気入りタイヤであって、上記カーカス層は、スチールコードを配置したカーカスプライを備え、上記スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)と、カーカスプライにおけるスチールコードの打ち込み本数(本/inch)と、カーカスプライの枚数との積(N/inch)が6000以上7500以下であり、上記スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)が80~90Nであり、上記カーカスプライにおけるスチールコードの打ち込み本数が70~85本/inchであるものとする。
【0008】
上記カーカス層は、カーカスプライ1枚からなるものとすることができる。
【0009】
上記スチールコードを構成するスチールフィラメントの径は、0.07~0.15mmであるものとすることがで
きる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤによれば、カーカス層の重量を増加させることなく、優れた操縦安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図。
図2】本発明の一実施形態に係る1×n構造のスチールコードを示す、模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
【0013】
図1に示す実施形態の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、左右一対のビード部1及びサイドウォール部2と、左右のサイドウォール部2の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部3とを備えて構成されており、一対のビード部間にまたがって延びるカーカス4が設けられている。
【0014】
カーカス4は、トレッド部3からサイドウォール部2をへて、ビード部1に埋設された環状のビードコア5にて両端部が係止された少なくとも1枚のカーカスプライからなる。カーカスプライは、スチールコード20(図2参照)からなるカーカスコードをコーティングゴムで被覆してなるものであり、スチールコード20はタイヤ周方向に対して実質的に直角に配列してなる。
【0015】
トレッド部3におけるカーカス4の外周側(即ち、タイヤ径方向外側)には、カーカス4とトレッドゴム部7との間に、ベルト6が配されている。ベルト6は、カーカス4のクラウン部の外周に重ねて設けられており、1枚又は複数枚のベルトプライ、通常は少なくとも2枚のベルトプライで構成することができ、本実施形態では、カーカス側の第1ベルトプライ6Aと、トレッドゴム部側の第2ベルトプライ6Bとの2枚のベルトプライで構成されている。ベルトプライ6A,6Bは、スチールコードをタイヤ周方向に対して所定の角度(例えば、15~35度)で傾斜させ、かつタイヤ幅方向に所定の間隔にて配列させてなるものである。各ベルトプライは、スチールコードがコーティングゴムで被覆されてなる。スチールコードは、上記2枚のベルトプライ6A,6B間で互いに交差するように配設されている。
【0016】
ベルト6の外周側(即ち、タイヤ半径方向外側)には、ベルト6とトレッドゴム部7との間に、ベルト補強層8が設けられている。ベルト補強層8は、ベルト6をその全幅で覆うキャッププライであり、タイヤ周方向に実質的に平行に配列した有機繊維コードからなる。すなわち、ベルト補強層8は、有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って配列してなり、ベルト6の幅方向全体を覆うように、有機繊維コードをタイヤ周方向に対して0~5度の角度で螺旋状に巻回することにより形成することができる。
【0017】
本実施形態に係るカーカス4は、スチールコード1本当たりの2%伸張時荷重(N)と、カーカスプライにおけるスチールコード20の打ち込み本数(本/inch)と、カーカスプライの枚数の積(N/inch)が、6000以上7500以下であるものが好ましく、6200以上7300以下であるものがより好ましく、6400以上7100以下であることがさらに好ましい。6000以上であることにより、カーカス4の剛性が高く、優れた操縦安定性が得られ易い。また、7500以下であることにより、タイヤ加硫成型時におけるタイヤの拡張にカーカス4が追従することができ、またコード占有率が高くなりすぎず、セパレーションの発生を抑え易い。ここで、「スチールコード1本当たりの2%伸張時荷重(N)」は、JIS G 3510に準拠して引張り試験を行った際の2%伸張時における荷重のことである。
【0018】
スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)は、特に限定されないが、100N以下であることが好ましく、70~100Nであることがより好ましく、80~90Nであることがさらに好ましい。100N以下であることにより、タイヤ加硫成型時におけるタイヤの拡張にカーカス4が追従し易い。
【0019】
2%伸張時荷重(N)は、後述するスチールフィラメント12の本数や、スチールフィラメント12の径d、スチールフィラメント12の炭素含有量(質量%)などにより調整することができる。
【0020】
本実施形態に係るカーカス4に用いるスチールコード20の撚り構造は、図2に示すように、複数本のスチールフィラメント12を撚り合わせた1×n構造のスチールコードであることが好ましい。1×n構造であることにより、曲げ・圧縮変形による表面歪が増大しにくく、優れた耐久性が得られ易い。スチールフィラメント12の本数(n)は、特に限定されないが、3~6本であることが好ましく、3~5本であることがより好ましく、3又は4本であることがさらに好ましい。3本以上であることにより、曲げや圧縮に対して局所的な応力集中が起こりにくくなり、優れた耐久性が得られ易く、またカーカス4の剛性が高まり、優れた操縦安定性が得られ易い。また、6本以下であることにより、タイヤ重量の増加を抑え易く、また、コードの撚り構造が崩れにくく、コードの長手方向での不均一が生じにくいため、応力集中が起こりにくく、優れた耐久性が得られ易い。
【0021】
スチールフィラメント12の径dは、0.07~0.15mmであることが好ましく、より好ましくは、0.09~0.12mmである。スチールフィラメント12の径dが0.07mm以上である場合、タイヤ装着時の操縦安定性を維持しつつ、スチールコード20の剛性を低くし、乗り心地を向上させ易い。径dが0.15mm以下である場合、フィラメントが金属疲労しにくく、カーカスプライの耐疲労性を維持でき、タイヤの耐久性を維持し易い。
【0022】
スチールフィラメント12の炭素含有量(質量%)は、特に限定されないが、0.80質量%以上であることが好ましく、0.90質量%以上であることがより好ましい。
【0023】
スチールコード20のコード径は、特に限定されないが、0.10~0.30mmであることが好ましく、0.15~0.25mmであることがより好ましい。0.10mm以上であることにより、カーカス4の剛性を高めやすく、0.30mm以下であることにより、タイヤ重量の増加を抑え易い。
【0024】
撚りピッチは、特に限定されないが、5.5~7.0mmであることが好ましく、5.6~6.8mmであることがより好ましい。
【0025】
カーカスプライにおけるスチールコード20の打ち込み本数(本/inch)は、特に限定されないが、65~90本/inchであることが好ましく、70~85本/inchであることがより好ましい。
【0026】
カーカスプライの枚数は、特に限定されないが、タイヤ重量を低減させる観点から、1枚であることが好ましい。
【0027】
上記実施形態においては、スチールコード20の撚り構造を、1×n構造であるものについて説明したが、これに限定されず、複数本の主フィラメントを撚り合わせることなく1列に引き揃えて配置した主フィラメント束を、1本のラッピングフィラメントでラッピングしてなるn+1構造のスチールコードであってもよい。
【実施例
【0028】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0029】
下記表1に示す構造を持つスチールコードを作製した。従来例のカーカス層は、有機繊維コードとして1100dtex/2のPETコードを用いて、カーカスプライを2枚とした。それ以外のスチールコードは、全て、同一径の複数本のスチールフィラメントを撚り合わせてなる1×n構造のスチールコードである。なお、表1中の「1×4×0.09」の4は、フィラメントの本数が4本であることを示し、0.09は、フィラメント径が0.09mmであることを示す。
【0030】
表1に示す構造を有する各コードにつき、JIS G 3510に準拠して引張り試験を行い、2%伸張時荷重(N)を測定した。
【0031】
また、各コードのコード径については、JIS G 3510に準拠し、所定の厚み計により直径を計測した。
【0032】
また、得られたコードをカーカス層用のコードとして用いて、タイヤサイズが205/55ZR16 94Wのラジアルタイヤを、常法に従い加硫成形した。各タイヤについて、カーカス層以外の構成は、全て共通の構成とした。ベルトプライにおけるスチールコードは、2+2×0.25構造とし、打ち込み本数を21.2本/inchとした。ベルトプライ(6A)/(6B)におけるスチールコードの角度は、タイヤ周方向に対して+27°/-27°とした。ベルト補強層には、66ナイロンのコード1400dtex/2、打ち込み本数30本/25mmで、キャッププライ1枚、エッジプライ1枚とした。
【0033】
得られた各空気入りタイヤにつき、カーカス層の重量、タイヤ拡張性、及び、操縦安定性を評価した。各評価項目の評価方法を、以下に示す。
【0034】
・カーカス層の重量:タイヤ1本当りに用いたカーカスプライの総重量であり、従来例のカーカスプライの総重量を100として指数表示した。数字が小さいほど軽い。
【0035】
・タイヤ拡張性:上記により得られた空気入りタイヤの加硫成型後に、カーカスに波打ちなどの不具合がないものを拡張性に優れるとして「○」とし、不具合のあるものを拡張時にカーカスを均一に拡張できなかったものとして「×」と評価した。
【0036】
・操縦安定性:内圧200kPaで標準リムに組み込んだ試験タイヤを排気量2500ccの試験車両に装着し、訓練された3名のテストドライバーが、テストコースを走行し、官能評価した。採点は10段階評価で、従来例のタイヤを6点とした相対比較にて行い、3人の平均点を従来例のタイヤを100とした指数で表示した。数字が大きいほど操縦安定性が良好である。
【0037】
【表1】
【0038】
結果は、表1に示す通りであり、従来例と比較し、実施例1~3はいずれもカーカス層の重量を低減することができ、かつ優れたタイヤ拡張性及び操縦安定性が得られることがわかった。
【0039】
比較例1は、スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)と、カーカスプライにおけるスチールコードの打ち込み本数(本/inch)と、カーカスプライの枚数との積(N/inch)が7500を超えており、カーカスの剛性が高すぎて、タイヤを加硫成形する際の拡張にカーカス層が追従することができず、カーカスに波打ちなどの不具合が見られた。また、走行可能なタイヤではなく、操縦安定性の評価をすることができなかった。
【0040】
また、比較例2は、スチールコード1本当りの2%伸張時荷重(N)と、カーカスプライにおけるスチールコードの打ち込み本数(本/inch)と、カーカスプライの枚数との積(N/inch)が6000未満であり、カーカスの剛性が低く、操縦安定性が劣っていた。
【符号の説明】
【0041】
T……タイヤ
1……ビード部
2……サイドウォール部
3……トレッド部
4……カーカス
5……ビードコア
6……ベルト
6A…第1ベルトプライ
6B…第2ベルトプライ
7……トレッドゴム部
8……ベルト補強層
12…スチールフィラメント
20…スチールコード
d……スチールフィラメントの径

図1
図2