(57)【要約】【課題】  ベルトエッジ部における歪みの発生を抑制し、ベルト耐久性を向上すること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】  少なくとも１層のカーカス層４Ａを構成する有機繊維コードの太さを５０００〜１４０００dtexとし、該カーカス層４Ａのトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．４〜４．０ｍｍとする。【選択図】  図１
2006176012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層のカーカス層を構成する有機繊維コードの太さを５０００〜１４０００dtexとし、該カーカス層のトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．４〜４．０ｍｍとした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
有機繊維コードからなる少なくとも２層のカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、最内側のカーカス層のトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．３〜１．５ｍｍとすると共に、該最内側のカーカス層を除く少なくとも１層のカーカス層を構成する有機繊維コードの太さを５０００〜１４０００dtexとし、該少なくとも１層のカーカス層のトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．４〜４．０ｍｍとした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記最内側のカーカス層を構成する有機繊維コードの太さを１８８０〜５５２０dtexとした請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
少なくとも１層のカーカス層をビードコア及びビードフィラーを包み込むように巻き上げた構造とし、前記カーカス層の巻き上げ端末を前記ビードフィラーの頂点よりも高い位置に配置すると共に、前記カーカス層の巻き上げ高さＴＵＨをタイヤ断面高さＳＨに対して０．３×ＳＨ≦ＴＵＨ≦０．７×ＳＨの関係にした請求項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５】
少なくとも１層のカーカス層をビードコア及びビードフィラーを包み込むように巻き上げた構造とし、前記ビードフィラーの頂点を前記カーカス層の巻き上げ端末よりも高い位置に配置すると共に、前記ビードフィラーの高さＢＦＨをタイヤ断面高さＳＨに対して０．２５×ＳＨ≦ＢＦＨ≦０．６×ＳＨの関係にした請求項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６】
偏平率が５０〜７５％である請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】
最大負荷能力に対応する空気圧が３５０〜６５０ｋＰａである請求項１〜６のいずれかに記載の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、有機繊維コードからなるカーカス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、ベルトエッジ部における歪みの発生を抑制し、ベルト耐久性を向上すること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】
空気入りラジアルタイヤにおいて、製造上の簡便さや軽量化等の理由から、カーカス材に有機繊維コードを使用することがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、例えば、小型トラック用空気入りラジアルタイヤは最高使用空気圧が３５０〜６５０ｋＰａ程度であって、同様に有機繊維コードのカーカス材を使用している乗用車用空気入りラジアルタイヤに比べて、高内圧に耐えられるケーシング強度（引っ張り強度）が必要であることから、カーカス材の枚数を多くし、有機繊維コードの打ち込み密度を高くすることが要求される。その結果、この種の空気入りラジアルタイヤではサイドウォール部の曲げ剛性が高くなり、タイヤに荷重が掛かった際にサイドウォール部が十分に撓まず、ベルトエッジ部に歪みが集中し、ベルト耐久性が悪化するという問題がある。
【特許文献１】特開平６−２４２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、ベルトエッジ部における歪みの発生を抑制し、ベルト耐久性を向上すること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】
【０００４】
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、少なくとも１層のカーカス層を構成する有機繊維コードの太さを５０００〜１４０００dtexとし、該カーカス層のトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．４〜４．０ｍｍとしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明者は、タイヤに荷重が掛かった際のサイドウォール部の変形に着目し、引っ張り強度を確保しながら偏芯変形を生じ易いカーカス構造を採用することにより、ベルトエッジ部における歪みの発生を抑制し、ベルト耐久性を向上するようにしたのである。
【０００６】
即ち、本発明では、カーカス層に太い有機繊維コードを採用することで高内圧に耐えられる引っ張り強度を確保する一方で、カーカス層のプライ内コード間隔を大きくすることでカーカス層の面内剪断剛性を低下させている。その結果、サイドウォール部が偏芯変形を伴う撓みを生じ易くなるので、ベルトエッジ部における歪みの発生を抑制し、ベルト耐久性を向上することが可能になる。
【０００７】
本発明において、有機繊維コードからなる少なくとも２層のカーカス層を備える空気入りラジアルタイヤの場合、最内側のカーカス層のトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．３〜１．５ｍｍとすると共に、該最内側のカーカス層を除く少なくとも１層のカーカス層を構成する有機繊維コードの太さを５０００〜１４０００dtexとし、該少なくとも１層のカーカス層のトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．４〜４．０ｍｍとすることが好ましい。
【０００８】
つまり、太い有機繊維コードが低い打ち込み密度で配列されたカーカス層に対してインナーライナー層を直接貼り合わせると、加硫時の内圧によってインナーライナー層がカーカス層のコード間に押し込まれ、空気圧保持性が低下する恐れがある。そこで、最内側に有機繊維コードの打ち込み密度が比較的高いカーカス層を設けることにより、ベルト耐久性の向上効果を享受しながら、良好な空気圧保持性を維持することができる。最内側のカーカス層の有機繊維コードの太さは１８８０〜５５２０dtexであると良い。
【０００９】
更に本発明では、サイドウォール部の曲げ剛性を低下させるために、カーカス層の巻き上げ高さＴＵＨやビードフィラーの高さＢＦＨを規制することも有効である。即ち、少なくとも１層のカーカス層をビードコア及びビードフィラーを包み込むように巻き上げた構造とし、カーカス層の巻き上げ端末をビードフィラーの頂点よりも高い位置に配置すると共に、カーカス層の巻き上げ高さＴＵＨをタイヤ断面高さＳＨに対して０．３×ＳＨ≦ＴＵＨ≦０．７×ＳＨの関係にすると良い。或いは、少なくとも１層のカーカス層をビードコア及びビードフィラーを包み込むように巻き上げた構造とし、ビードフィラーの頂点をカーカス層の巻き上げ端末よりも高い位置に配置すると共に、ビードフィラーの高さＢＦＨをタイヤ断面高さＳＨに対して０．２５×ＳＨ≦ＢＦＨ≦０．６×ＳＨの関係にしても良い。
【００１０】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、その用途が特に限定されるものではないが、小型トラック用として好適である。特に、偏平率が５０〜７５％であり、最大負荷能力に対応する空気圧が３５０〜６５０ｋＰａの範囲にある小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて顕著な作用効果を奏するものである。偏平率とは、タイヤ断面幅に対するタイヤ断面高さの比率であって、タイヤサイズ表記の値である。最大負荷能力に対応する空気圧とは、規格によって規定された最大負荷能力に対応する空気圧であって、例えば、ＪＡＴＭＡイヤーブック（２００４年度版）の空気圧−負荷能力対応表において規定される空気圧である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなる小型トラック用空気入りラジアルタイヤを示すものである。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。一対のビード部３，３間には２層のカーカス層４Ａ，４Ｂが装架されている。これらカーカス層４Ａ，４Ｂはそれぞれタイヤ径方向に配向する複数本の有機繊維コードから構成されている。有機繊維コードとしては、ナイロンコードやポリエステルコード等を使用することができる。この有機繊維コードは、マルチフィラメント及びモノフィラメントのいずれであっても良いが、マルチフィラメントの撚りコードがより好ましい。最内側のカーカス層４Ａは、ビード部３に埋設されたビードコア５及びビードフィラー６を包み込むようにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。また、カーカス層４Ａの外側に位置するカーカス層４Ｂは、カーカス層４Ａの巻き上げ部の外側を通ってビードコア５の下側まで延在するように配置されている。
【００１３】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４Ａ，４Ｂの外周側には、複数層のベルト層７がタイヤ全周にわたって埋設されている。これらベルト層７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、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。また、ベルト層７のタイヤ幅方向端部には補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層８が設けられている。
【００１４】
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層４Ｂには太さ（合計繊度）が５０００〜１４０００dtexの範囲にある有機繊維コードが使用され、そのカーカス層４Ｂのトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔が０．４〜４．０ｍｍに設定されている。一方、最内側のカーカス層４Ａには太さ（合計繊度）が１８８０〜５５２０dtexの範囲にある有機繊維コードが使用され、そのカーカス層４Ａのトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔が０．３〜１．５ｍｍに設定されている。プライ内コード間隔とは、図２に示すように、カーカス層４Ａ，４Ｂの面方向に沿って測定されるコードＣの相互間隔Ｔであり、言い換えれば、コード間のゴム厚さである。
【００１５】
上述のようにカーカス層４Ｂに太い有機繊維コードを採用することにより、高内圧に耐えられる引っ張り強度を確保し、かつカーカス層４Ｂのプライ内コード間隔を大きくすることにより、カーカス層４Ｂの面内剪断剛性を低下させてタイヤに偏芯変形を生じ易くすることができる。
【００１６】
ここで、タイヤの偏芯変形について図３を用いて説明する。図３において、Ｔ１はリム組みして無負荷で接地させた状態のタイヤを示し、Ｔ２は通常の撓み変形を生じた状態のタイヤを示し、Ｔ３は偏芯変形を生じた状態のタイヤを示すものである。但し、タイヤＴ２，Ｔ３はリム組みして同一荷重（例えば、ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の２００％）を掛けた状態である。これらタイヤＴ２，Ｔ３は同じ荷重条件であることからリム中心の移動距離（垂直方向）がいずれもＡとなるが、タイヤＴ３は偏芯変形のため仮想タイヤ中心の移動距離Ｂが移動距離Ａよりも小さい。つまり、タイヤＴ３においては、通常の撓み変形を生じるタイヤＴ２と同じだけリムが下方向に移動するが、タイヤ自体の下方向への移動量は少ない。これは同じ荷重を加えた状態での接地長さの関係（Ｌ１＞Ｌ２）にも現れる。このような偏芯変形を生じた場合、接地長さと相関性を持つベルト部の変形量が小さくなるため、タイヤの耐久性に影響を及ぼす部位に応力が集中し難くなり、耐久性が向上する。
【００１７】
偏芯変形を起こすためには、タイヤＴ３においてカーカス層を構成するコードＣが図示のように変位する必要がある。そして、コードＣの変位を許容するには、コードＣの相互間のゴムが剪断変形し易いことが望ましい。これに対して、コードＣの相互間隔を大きくした場合、サイドウォール部が偏芯変形を伴う撓みを生じ易くなる。これにより、ベルトエッジ部等に変形が集中せず歪みの発生を抑制し、ベルト耐久性を向上することが可能になる。
【００１８】
上述した空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層４Ｂを構成する有機繊維コードの太さが５０００dtex未満であると内圧に対する引っ張り強度が不十分になったり、それを補うためにカーカス枚数を増やす必要があり、逆に１４０００dtexを超えるとカーカス層４Ｂが必要以上に厚くなって重量増加に繋がる。カーカス層４Ｂを構成する有機繊維コードの太さのより好ましい範囲は、６７００〜１１０００dtexである。また、カーカス層４Ｂのトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔が０．４ｍｍ未満であるとタイヤの偏芯変形を生じ難くなり、逆に４．０ｍｍを超えると内圧保持能力が低下する。カーカス層４Ｂのトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔のより好ましい範囲は、０．８〜４．０ｍｍである。
【００１９】
一方、最内側のカーカス層４Ａのトレッドセンター位置でのプライ内コード間隔を０．３〜１．５ｍｍとすることにより、タイヤ内面に配置されるインナーライナー層が加硫時の内圧によってカーカス層４Ａのコード間に押し込まれることを防止し、良好な空気圧保持性を維持することができる。つまり、新品時におけるスプレッドコード等の故障を防止し、更には走行中の吹き抜け故障も防止することができる。最内側のカーカス層４Ａのプライ内コード間隔が０．３ｍｍ未満であるとゴムによる応力緩和効果が得られないためコード間剥離が発生し易くなって耐久性が低下し、１．５ｍｍを超えると空気圧保持性が低下する。なお、最内側のカーカス層４Ａを構成する有機繊維コードの太さは、通常のカーカス層に適用される範囲、即ち、１８８０〜５５２０dtexの範囲に設定すれば良い。例えば、９４０dtex/2、１６５０dtex/2、１８４０dtex/3の有機繊維コードを使用することができる。
【００２０】
更に、上記空気入りラジアルタイヤにおいて、サイドウォール部２の曲げ剛性を低下させるために、カーカス層の巻き上げ高さＴＵＨやビードフィラーの高さＢＦＨを適正化することが好ましい。
【００２１】
即ち、図１では、カーカス層４Ａをビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように巻き上げた構造とし、カーカス層４Ａの巻き上げ端末をビードフィラー６の頂点よりも高い位置に配置すると共に、カーカス層４Ａの巻き上げ高さＴＵＨをタイヤ断面高さＳＨに対して０．３×ＳＨ≦ＴＵＨ≦０．７×ＳＨの関係にしている。カーカス層４Ａの巻き上げ高さＴＵＨはビードヒール位置からタイヤ径方向に測定される高さである。このカーカス層４Ａの巻き上げ高さＴＵＨがタイヤ断面高さＳＨの０．３倍未満であると操縦安定性が悪化し、逆にタイヤ断面高さＳＨの０．７倍超であるとサイドウォール部２の曲げ剛性が下がらないためベルト耐久性の向上効果が不十分になる。
【００２２】
他の手段として、カーカス層４Ａをビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように巻き上げた構造とし、ビードフィラー６の頂点をカーカス層４Ａの巻き上げ端末よりも高い位置に配置すると共に、ビードフィラー６の高さＢＦＨをタイヤ断面高さＳＨに対して０．２５×ＳＨ≦ＢＦＨ≦０．６×ＳＨの関係にしても良い。ビードフィラー６の高さＢＦＨはビードヒール位置からタイヤ径方向に測定される高さである。このビードフィラー６の高さＢＦＨがタイヤ断面高さＳＨの０．２５倍未満であると操縦安定性が悪化し、逆にタイヤ断面高さＳＨの０．６倍超であるとサイドウォール部２の曲げ剛性が下がらないためベルト耐久性の向上効果が不十分になる。
【００２３】
上述した実施形態では、有機繊維コードからなる２層のカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤの場合について説明したが、本発明は少なくとも１層のカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤに適用することができる。最内側のカーカス層としては他のカーカス層よりもコード間距離を狭くしたものを配置することが好ましいが、コード間距離を狭くしたカーカス層は必ずしも設ける必要はない。また、少なくとも２層のカーカス層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも１層のカーカス層をビードコアの廻りに巻き上げるに際して、その巻き上げるカーカス層は特に限定されるものではない。
【実施例】
【００２４】
タイヤサイズ２０５／６０Ｒ１７．５  １１１／１０９Ｌ（最大負荷能力に対応する空気圧：６００ｋＰａ）で、有機繊維コードからなる２層のカーカス層を備えた小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス構造だけを種々異ならせた従来例１〜２、実施例１〜３及び比較例１〜３のタイヤをそれぞれ製作した。試験タイヤにおいて、タイヤ断面高さＳＨに対するカーカス層の巻き上げ高さＴＵＨの比ＴＵＨ／ＳＨは０．５とし、タイヤ断面高さＳＨに対するビードフィラーの高さＢＦＨの比ＢＦＨ／ＳＨは０．４とした。
【００２５】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、耐久性及び空気圧保持性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２６】
耐久性：
ドラム径１７０７ｍｍのドラム試験機を用い、ＪＩＳ  Ｄ−４２３０に規定される耐久性試験を実施した後、引き続き６時間毎に荷重を規格最大荷重の８％ずつ増加させると共に速度を５ｋｍ／ｈずつ増加させてベルトエッジ部に故障が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。
【００２７】
空気圧保持性：
試験タイヤの初期空気圧を６００ｋＰａとし、室温２５℃、無負荷条件にて６ヵ月間放置し、圧力低下率（％／月）を求めた。評価結果は、圧力低下率が２．５％未満の場合を「◎」で示し、２．５％以上５％未満の場合を「○」で示し、５％以上７．５％未満の場合を「△」で示し、７．５％以上の場合を「×」で示した。
【００２８】
【表１】
2006176012.tif 000003
【００２９】
表１から判るように、実施例１〜３のタイヤは、従来例１との対比において耐久性及び空気圧保持性が共に優れていた。一方、従来例２及び比較例２では耐久性の改善効果が得られなかった。また、比較例２，３では耐久性の改善効果が得られるものの空気圧保持性が不十分になっていた。
【００３０】
次に、実施例２のタイヤについて、タイヤ断面高さＳＨに対するカーカス層の巻き上げ高さＴＵＨの比ＴＵＨ／ＳＨを種々異ならせた実施例４〜７のタイヤを用意し、上記と同様に耐久性を評価した。その結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2006176012.tif 000004
【００３２】
表２より、比ＴＵＨ／ＳＨが０．３〜０．７である場合に最も良好な耐久性を発揮することが判る。
【００３３】
次に、実施例２のタイヤについて、タイヤ断面高さＳＨに対するビードフィラーの高さＢＦＨの比ＢＦＨ／ＳＨを種々異ならせた実施例８〜１１のタイヤを用意し、上記と同様に耐久性を評価した。その結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
2006176012.tif 000005
【００３５】
表３より、比ＢＦＨ／ＳＨが０．２５〜０．６である場合に最も良好な耐久性を発揮することが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態からなる小型トラック用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】図１の空気入りラジアルタイヤにおけるカーカス層を拡大して示す断面図である。
【図３】タイヤの偏芯変形を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４Ａ，４Ｂ  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  ベルトカバー層
【図１】
2006176012.tif 000006
【図２】
2006176012.tif 000007
【図３】
2006176012.tif 000008