(57)【要約】【課題】加硫後にカーカスプライが乱れず、ユニフォミティに優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】一対のビード部２及び一対のサイドウォール部３と、両サイドウォール部３に連なるトレッド部４とを有し、前記一対のビード部２間にトロイド状に延在させた二枚以上のカーカスプライ５からなるカーカス６を具えた空気入りタイヤ１において、前記カーカス６の内側に配置されたカーカスプライ５ａを構成するコードの上撚り数をその外側に配置されたカーカスプライ５ｂを構成するコードの上撚り数より低くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在させた二枚以上のカーカスプライからなるカーカスを具えた空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスの内側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数が、その外側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数より低いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスプライが前記コードと交差する緯糸を含み、
前記カーカスの最内側を構成するカーカスプライ以外のカーカスプライのうち少なくとも一枚は、その緯糸が切断されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記カーカスプライを構成するコードは、下記式(I)：
Ｎ１＝ｎ１×(0.125×Ｄ１／ρ)1/2×10-3  ・・・  (I)
［式中、Ｎ１は下撚り係数で、ｎ１は下撚り数（回/10cm）で、Ｄ１は下撚り糸の表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm3）である］で定義される下撚り係数Ｎ１と、下記式(II)：
Ｎ２＝ｎ２×(0.125×Ｄ２／ρ)1/2×10-3  ・・・  (II)
［式中、Ｎ２は上撚り係数で、ｎ２は上撚り数（回/10cm）で、Ｄ２はコードの総表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm3）である］で定義される上撚り係数Ｎ２とが、下記式(III)：
0.81 ＜ Ｎ２／Ｎ１ ≦ (Ｄ２／Ｄ１)1/2  ・・・  (III)
［式中、Ｎ１、Ｎ２、Ｄ１及びＤ２は前記式(I)及び(II)と同義である］の関係を満たし、且つ、前記上撚り係数Ｎ２が、下記式(IV)：
0.1 ≦ Ｎ２ ≦ 1  ・・・  (IV)
［式中、Ｎ２は前記式(II)と同義である］の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーカスを構成するカーカスプライは、コードの材質が同じ種類であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
更に、前記サイドウォール部に位置するカーカスの内側に配置された一対のサイド補強ゴム層を具えることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、特にユニフォミティに優れた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤが充分な耐久性と性能を発揮するには、様々な有機繊維コードやスチールコードによってタイヤを補強することが必要となる。特に、タイヤのカーカスを構成するカーカスプライには、基本特性として内圧を保持するための強度や該強度を保持するための耐疲労性等を確保し又は向上させるため、例えば、レーヨン、ナイロン又はポリエステル等の各種有機繊維がコード材として使用されている。また、タイヤのカーカスが複数枚のカーカスプライから構成される場合、カーカスプライ用コードには、伸度、乾熱収縮率等のコード物性が同一のものが使用されていた。
【０００３】
ところで、タイヤの製造過程では、加硫による高温の熱を受け、コードが熱収縮することが知られるが、この場合、カーカスプライを構成するコードのうち最内側に位置するものは、熱収縮の際に経糸方向に収縮できず、ゴムゲージが薄く、抵抗の少ないタイヤ内面に向かって収縮するため、加硫後のタイヤ内面（例えば、インナーライナー）にコードが浮き出た状態となる。この現象は、特にビード部やショルダー部において顕著に現れ、このような状態のタイヤを車両に装着して走行させると、チューブとコードの接触摩擦によってコードがばらけることになる。また、これを防止するため、タイヤ内面のゴムゲージを厚くしたとしても、タイヤの重量が増加し、転がり抵抗を増大させる結果となる。従って、この問題を解決するため、特開平１−１６４６０３号公報（特許文献１）では、バイアスタイヤのカーカスプライに熱収縮率が異なるコードを用いる技術が開示されている。
【０００４】
近年では、複数枚のカーカスプライからなるカーカスを具えるタイヤにおいて、カーカスプライに物性の異なるコードを用いた技術が提案されている。例えば、特開平３−１９７２０４号公報（特許文献２）では、タイヤのユニフォミティの低下が加硫時におけるカーカスプライ端部の回り込み量の変動に起因することに着目し、ラジアルタイヤのカーカスプライに熱収縮率が異なるコードを用いた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１６４６０３号公報
【特許文献２】特開平３−１９７２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開平３−１９７２０４号公報では、コードの熱収縮率に差をつけるため、材質の異なるコードをカーカスプライに用いているが、この場合、加硫時の収縮挙動がコードの材質によって異なるため、加硫後にカーカスプライが乱れ易く、タイヤのユニフォミティを確実に向上させるものではなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、従来と全く異なる方法によってコードの熱収縮率を制御することで、加硫後にカーカスプライが乱れず、ユニフォミティに優れた空気入り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】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、二枚以上のカーカスプライからなるカーカスにおいて、内側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数を、その外側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数より低くすることで、加硫時に外側に配置されたカーカスプライのコードに生じる波打ちを抑制し、タイヤのユニフォミティを向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在させた二枚以上のカーカスプライからなるカーカスを具えた空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスの内側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数が、その外側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数より低いことを特徴とする。
【００１０】
なお、内側に配置されたカーカスプライと外側に配置されたカーカスプライとは、隣接して配置されたものに限定されず、それらのカーカスプライの間に別のカーカスプライを有していてもよい。即ち、本発明の空気入りタイヤのカーカスを構成するカーカスプライは、カーカスの外側から内側（タイヤ内面側）に向かって、構成するコードの上撚り数が低くなることを意味する。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記カーカスプライが前記コードと交差する緯糸を含み、前記カーカスの最内側を構成するカーカスプライ以外のカーカスプライのうち少なくとも一枚は、その緯糸が切断されている。この場合、カーカスプライを構成するコードが拘束されず、比較的自由に収縮できるため、均一な熱収縮が可能となり、タイヤのユニフォミティを大幅に向上できる。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライを構成するコードは、下記式(I)：
Ｎ１＝ｎ１×(0.125×Ｄ１／ρ)1/2×10-3  ・・・  (I)
［式中、Ｎ１は下撚り係数で、ｎ１は下撚り数（回/10cm）で、Ｄ１は下撚り糸の表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm3）である］で定義される下撚り係数Ｎ１と、下記式(II)：
Ｎ２＝ｎ２×(0.125×Ｄ２／ρ)1/2×10-3  ・・・  (II)
［式中、Ｎ２は上撚り係数で、ｎ２は上撚り数（回/10cm）で、Ｄ２はコードの総表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm3）である］で定義される上撚り係数Ｎ２とが、下記式(III)：
0.81 ＜ Ｎ２／Ｎ１ ≦ (Ｄ２／Ｄ１)1/2  ・・・  (III)
［式中、Ｎ１、Ｎ２、Ｄ１及びＤ２は前記式(I)及び(II)と同義である］の関係を満たし、且つ、前記上撚り係数Ｎ２が、下記式(IV)：
0.1 ≦ Ｎ２ ≦ 1  ・・・  (IV)
［式中、Ｎ２は前記式(II)と同義である］の関係を満たすのが好ましい。
【００１３】
本発明の空気入りタイヤの他の好適例において、前記カーカスを構成するカーカスプライは、コードの材質が同じ種類である。この場合、コードの収縮挙動の違いによって生じる加硫後のカーカスプライの乱れを抑制することができる。
【００１４】
本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、更に、前記サイドウォール部に位置するカーカスの内側に配置された一対のサイド補強ゴム層を具える。この場合、コードの剛性を高めることなく、サイドウォール部の剛性を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、二枚以上のカーカスプライからなるカーカスにおいて、内側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数を、その外側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数より低くすることで、加硫後にカーカスプライが乱れず、ユニフォミティに優れた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】
【００１６】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【図５】コードと交差する緯糸を含むカーカスプライの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図を参照しながら、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。図１〜４は、本発明の空気入りタイヤの実施態様の断面図である。なお、図１〜４において、同一の符号は同じ部材であることを示す。
【００１８】
図１に示すタイヤは、ラジアルタイヤ１であって、一対のビード部２及び一対のサイドウォール部３と、両サイドウォール部３に連なるトレッド部４とを有し、上記一対のビード部２間にトロイド状に延在させた二枚以上のカーカスプライ５からなるラジアルカーカス６とを具える。
【００１９】
図示例のタイヤにおいて、カーカス６は、二枚のカーカスプライ５からなり、また、該カーカスプライ５は、上記ビード部２にそれぞれ埋設されたビードコア７間にトロイド状に延在する本体部と該ビードコア７の周囲でタイヤ幅方向の内側から外側に巻き返した巻き返し部とを有する第一カーカスプライ５ａと、該第一カーカスプライ５ａをその巻き返し部を含めて覆い該ビードコア７の少なくとも直下に終端を有する第二カーカスプライ５ｂとからなる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいては、カーカスプライの枚数を少なくとも二枚とすればよく、カーカスプライの枚数及び構造は、図１に示すカーカスプライに限られるものではない。例えば、図２及び図４に示すタイヤは、二枚の第一カーカスプライ５ａからなるカーカス６を具えている。
【００２０】
本発明の空気入りタイヤにおいては、カーカス６の内側に配置されたカーカスプライ５ａを構成するコードの上撚り数が、その外側に配置されたカーカスプライ５ｂを構成するコードの上撚り数より低いことを特徴とする。このように、カーカスプライがカーカスの内側（タイヤ内面側）に行く程、それを構成するコードの上撚り数を低くすることで、カーカスプライを構成するコードの熱収縮率は、カーカスの外側に位置するカーカスプライから内側（タイヤ内面側）に位置するカーカスプライに向かって、小さくなる。このため、加硫時に外側に配置されたカーカスプライのコードに生じる波打ちが抑制され、タイヤのユニフォミティを向上させることができる。
【００２１】
また、本発明者が検討したところ、カーカスプライを構成するコードの上撚り数の最大値と最小値の差を制御することによって、タイヤのユニフォミティを大幅に改善できることが分かった。従って、本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカスプライを構成するコードは、上撚り数（回/10cm）の最大値と最小値の差が10以下であるのが好ましい。
【００２２】
本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカスプライを構成するコードは、170℃における50g荷重下での熱収縮率が0.1〜5.0％であるのが好ましく、2〜4％であるのが更に好ましい。このように、各カーカスプライを構成するコードの熱収縮率を5.0％以下に抑えることで、加硫時にコードがタイヤ内側へ食い込むことを防止することができる。なお、該熱収縮率が0.1％未満では、コードがほとんど収縮しないため、カーカスプライの乱れが発生し易くなる。
【００２３】
また、本発明者が更に検討したところ、カーカスプライを構成するコードの熱収縮率の最大値と最小値の差を制御することによっても、タイヤのユニフォミティを大幅に改善できることが分かった。従って、本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカスプライを構成するコードは、170℃における50g荷重下での熱収縮率の最大値と最小値の差が3.0％以下であるのが好ましく、1.0％以下であるのが更に好ましい。
【００２４】
更に、本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカスプライを構成するコードは、上記式(I)で定義される下撚り係数Ｎ１と上記式(II)で定義される上撚り係数Ｎ２とが上記式(III)の関係を満たし、且つ、上撚り係数Ｎ２が上記式(IV)の関係を満たすことが好ましい。カーカスプライ用コードの撚り係数が上記式(III)及び(IV)の関係を満たすことで、耐疲労性、接着性、耐屈曲性等のタイヤコードに求められる性能を向上させることができる。なお、上撚り係数Ｎ２が0.1未満では、タイヤの耐久性が低下する場合があり、一方、1を超えると、撚糸コードの撚り戻り大きく、作業性が低下する。また、Ｎ２／Ｎ１が0.81以下では、下撚りと上撚りのトルクの差が大き過ぎ、例えば、ディッピング工程での作業性が低下する。また、Ｎ２／Ｎ１が(Ｄ２／Ｄ１)1/2を超えると、同様に作業性が低下する。
【００２５】
また、上記カーカスプライを構成するコードは、強度が要求される分野での使用を可能にしたり、コードの使用量を低減するため、その原糸の引張強度が3.0〜40cN/dtexであるのが好ましく、4.0〜10cN/dtexであるのが更に好ましい。なお、コードの原糸の引張強度（cN/dtex）は、ＪＩＳ規格に基づいて測定した値である。更に、コードの弾性率が高い程、同一荷重下での寸法変化が小さく、形態安定性に優れることから、上記カーカスプライを構成するコードは、その原糸の弾性率が50〜2500cN/dtexであるのが好ましく、100〜400cN/dtexであるのが更に好ましい。コードの原糸の弾性率（cN/dtex）は、25℃における49N荷重時の弾性率であって、ＪＩＳのコード引張り試験によるＳＳカーブの49N時の接線から算出した値である。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤにおいて、カーカスプライを構成するコードは、収縮挙動の違いによって生じる加硫後のカーカスプライ乱れを抑制するため、コードの材質が同じ種類であるのが好ましい。ここで、カーカスプライ用コードとしては、例えば、ナイロンコード、セルロース系繊維コード、ポリエステルコード、芳香族ポリアミド（アラミド）コード、ポリケトン繊維コード、カーボン繊維コード、ガラス繊維コード、スチールコード等の種類が挙げられる。具体的には、ナイロンコードとして、例えば、６６ナイロン、６ナイロン等が挙げられ、セルロース系繊維コードとしては、レーヨンコード、リヨセルコード等が挙げられる。
【００２７】
上記カーカスプライを構成するコードは、例えば、繊維のフィラメント束１本を撚ってなる片撚り構造を有していてもよく、下撚りを施した繊維のフィラメント束を二本以上合わせて上撚りを施した双撚り構造を有していてもよい。ここで、コードの構造が片撚り構造である場合には、その撚り数が、本発明における上撚り数に相当するものとする。なお、下撚り及び上撚りの際にコードに付与する撚り数並びに撚り構造は、コードの強度、収束性及びその他諸物性を考慮して決定される。
【００２８】
なお、上記カーカスプライ５は、図５に示すように、カーカスプライ用コード２１と交差する緯糸２２を含む場合があるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、カーカスの最内側を構成するカーカスプライ以外のカーカスプライのうち少なくとも一枚のカーカスプライにおいて、この緯糸２２が切断されるのが好ましい。この場合、タイヤのユニフォミティを大幅に向上させることができる。また、コードの熱収縮率が大きい程、この効果が発揮されるため、少なくとも最外側のカーカスプライに用いた緯糸を切断することが特に好ましい。なお、緯糸２２を切断する手段は、例えば、既知のピックブレーカー処理によって行うことができるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
また、タイヤのユニフォミティを向上させる観点から、上記緯糸２２は、複数箇所で切断されるのが好ましく、図５に示すように、その切断ピッチＡは、5〜30mmの範囲が好ましい。切断ピッチＡが5mm未満では、切断工程においてカーカスプライ用コードに損傷を与える懸念があり、一方、30mmを超えると、タイヤ周方向の均一性を十分に改良できない場合がある。
【００３０】
なお、上記のように、カーカスプライ５を構成するコーティングゴムとしては、通常のコーティングゴム用ゴム組成物を用いることができる。例えば、上記コーティングゴム用ゴム組成物に用いるゴム成分としては、特に制限はなく、天然ゴム（ＮＲ）の他、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の合成ゴムを使用することができ、これらゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上をブレンドして用いてもよい。上記コーティングゴム用ゴム組成物には、上記ゴム成分の他、例えば、充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、シランカップリング剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。上記コーティングゴム用ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００３１】
そして、図１に示すタイヤは、カーカス６のクラウン部のタイヤ半径方向外側に位置するベルト８を具える。ベルト８は、二枚のベルト層からなるが、本発明のタイヤにおいて、ベルトを構成するベルト層の枚数は、これに限られるものではない。また、ベルト層は、複数のコードをコーティングゴムで被覆してなり、該ベルト層を構成するコードには、例えば、有機繊維コード又はスチールコードを用いることが好ましく、該ベルト層を構成するコーティングゴムとしては、特に制限されるものではなく、通常のコーティングゴム用ゴム組成物を用いることができる。更に、本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、ベルト８のタイヤ半径方向外側に、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなるベルト補強層９を具えてもよい。ベルト補強層の枚数及び構造は、特に制限されず、例えば、図１に示すベルト補強層９は、ベルト８の全体を覆う一枚の第一ベルト補強層９ａとベルト８の端部のみをそれぞれ覆う一対で且つ一枚の第二ベルト補強層９ｂとからなる。
【００３２】
なお、本発明の空気入りタイヤは、公知のタイヤ部材を必要に応じて更に具えることができる。例えば、本発明の空気入りタイヤは、図３及び４に示すように、サイドウォール部３に位置するカーカス６の内側に配置された一対のサイド補強ゴム層１０を具えることができる。この場合、繊維コードの剛性を高めることなく、サイドウォール部の剛性を向上させることができる。
【００３３】
本発明の空気入りタイヤは、上述の条件を満足するコードをゴム引きしてなるゴム被覆コードをカーカスプライに適用して、常法により製造することができる。また、コードのゴム引きに先立って、コードにディップ処理（接着剤処理）を施し、コーティングゴムとの接着性を向上させてもよい。更に、コードとしてポリエステルコードを使用する場合においては、例えば、張力が1.5kg/本以下、好ましくは1.0kg/本以下の低テンション処理によってディップ処理を行うことで、低い熱収縮率を達成することができる。なお、本発明の空気入り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】
【００３４】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３５】
表１〜２に記載のコードを経糸として複数本引き揃えて、細く弱い緯糸を粗く打ち込んだスダレ状のコードにコーティングゴムで被覆してゴム被覆コードを作製した。なお、必要に応じて、ゴム被覆コードの緯糸を切断した。次に、得られたゴム被覆コードを、表１〜２に記載の組み合わせで、カーカスプライに用い、表１〜２に示す構造を有し、タイヤサイズ：２１５／４５ＺＲ１７のタイヤを試作した。該タイヤに対して、下記の方法で、ユニフォミティを評価した。結果を表１〜２に示す。
【００３６】
（１）ユニフォミティ
ＪＡＳＯ Ｃ ６０７（２０００）に規定されたユニフォミティ測定方法に従って、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）及びラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）を測定し、比較例１のタイヤのＲＦＶ及びＬＥＶをそれぞれ100として指数表示した。指数値が小さい程、タイヤのユニフォミティ（均一性）が高いことを示す。
【００３７】
【表１】
2010179684.tif 000003
【００３８】
【表２】
2010179684.tif 000004
【００３９】
*1  ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートの略称であり，ＰＥＮはポリエチレンナフタレートの略称である．
*2  170℃及び50g荷重下で、5分間放置したときの熱収縮率である．
*3  ＪＩＳのコード引張り試験によるＳＳカーブの49N時の接線から算出した25℃における弾性率である．
*4  ＪＩＳのコード引張り試験に基づき測定した引張強度である．
*5  ５ａは本体部と巻き返し部とを有する第一カーカスプライであり，５ｂは第一カーカスプライの巻き返し部を覆った第二カーカスプライである．
【００４０】
比較例及び実施例の比較から、内側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数をその外側に配置されたカーカスプライを構成するコードの上撚り数より低くすることで、内側に配置されたカーカスプライを構成するコードの熱収縮率をその外側に配置されたカーカスプライを構成するコードの熱収縮率より低下させることができ、タイヤのユニフォミティを改善できることが分かる。
【符号の説明】
【００４１】
１    ラジアルタイヤ
２    ビード部
３    サイドウォール部
４    トレッド部
５    カーカスプライ
５ａ    第一カーカスプライ
５ｂ    第二カーカスプライ
６    カーカス
７    ビードコア
８    ベルト
９    ベルト補強層
９ａ    第一ベルト補強層
９ｂ    第二ベルト補強層
１０    サイド補強ゴム層
２１    カーカスプライ用コード
２２    緯糸
Ａ    切断ピッチ
【図１】
2010179684.tif 000005
【図２】
2010179684.tif 000006
【図３】
2010179684.tif 000007
【図４】
2010179684.tif 000008
【図５】
2010179684.tif 000009