(57)【要約】【課題】荷重耐久性を維持しつつ軽量化を図ることが可能な空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ径方向に延在する補強コードＣをタイヤ周方向Ｓに所定の間隔で配列したカーカス層５を左右のビード部３間に有している。カーカス層５の補強コードＣは、引張弾性率２００ＧＰａ〜３００ＧＰａの炭素繊維を下撚りしてなる炭素繊維ヤーンＣ１と有機繊維を下撚りしてなる有機繊維ヤーンＣ２とを、上撚り係数αが１６００〜３９００となる範囲で上撚りしてなる複合コードから構成されている。複合コードに占める炭素繊維の割合は、総繊度Ｔの５０％〜８５％の範囲である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のビード部間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を延設した空気入りタイヤにおいて、
前記カーカス層の補強コードが、引張弾性率２００ＧＰａ〜３００ＧＰａの炭素繊維を下撚りしてなる炭素繊維ヤーンと有機繊維を下撚りしてなる有機繊維ヤーンとを、下記式で表される上撚り係数αが１６００〜３９００となる範囲で上撚りしてなる複合コードから構成され、かつ該複合コードに占める前記炭素繊維の割合を総繊度の５０％〜８５％にした空気入りタイヤ。
α＝Ｎ×（Ｔ／１．１１１）1/2 
但し、Ｎ：上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔ：複合コードの総繊度（ｄｔｅｘ）
【請求項２】
前記有機繊維がナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維の中から選ばれる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項１または２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、更に詳しくは、荷重耐久性を維持しながら軽量化することができる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスやトラックなどの重荷重車両に使用される空気入りタイヤは、高い荷重耐久性を確保するため、カーカス層の補強コードにスチールコードを使用するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、近年、自動車業界にあっては、環境保全の見地から、車両を軽量化し、消エネを図るようにしている。そのため、車両に装着される空気入りタイヤに対しても軽量化が強く求められている。
【０００４】
そこで、上述した空気入りタイヤにおいて、カーカス層の補強コードにスチールコードに代えて乗用車用の空気入りタイヤと同じ有機繊維コードを使用すると、軽量化ができる反面荷重耐久性が低下し、両者を両立させることが難しいという問題がある。
【０００５】
他方、引張強度、引張弾性率、熱時特性に優れた炭素繊維コードを、スチールコードに代えてカーカス層の補強コードに使用することが考えられるが、炭素繊維コードはヤーン同士の摩擦によりコード破断を起こし易く、耐疲労性が低いため、有機繊維コードを使用した場合と同様に、軽量化ができるが荷重耐久性が低下し、両者を両立させることができない。
【特許文献１】特開２００４−３２２８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、荷重耐久性を維持しつつ軽量化を図ることが可能な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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明は、左右のビード部間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を延設した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の補強コードが、引張弾性率２００ＧＰａ〜３００ＧＰａの炭素繊維を下撚りしてなる炭素繊維ヤーンと有機繊維を下撚りしてなる有機繊維ヤーンとを、下記式で表される上撚り係数αが１６００〜３９００となる範囲で上撚りしてなる複合コードから構成され、かつ該複合コードに占める前記炭素繊維の割合を総繊度の５０％〜８５％にしたことを特徴とする。
α＝Ｎ×（Ｔ／１．１１１）1/2 
但し、Ｎ：上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｔ：複合コードの総繊度（ｄｔｅｘ）
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明によれば、カーカス層の補強コードを、従来のスチールコードに代えて、炭素繊維ヤーンと有機繊維ヤーンとを撚り合わせてなる複合コードから構成したので、カーカス層の重量を軽減することができる。他方、複合コードを上記のように特定することにより、荷重耐久性を従来と同じレベルに維持することが可能になる。従って、荷重耐久性を維持しつつ軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態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、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、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。
【００１０】
左右のビード部３間に、タイヤ径方向に延在する補強コードＣをタイヤ周方向Ｓに所定の間隔で配列してゴム層４に埋設したカーカス層５が延設され、その両端部５ａがビード部３にそれぞれ埋設したビードコア６の周りにビードフィラー７を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返される。
【００１１】
トレッド部１のカーカス層５の外周側には、タイヤ周方向Ｓに対して傾斜して延在するスチールコードなどからなる補強コードをタイヤ周方向Ｓに所定の間隔で配列した複数（図では４層を例示）のベルト層８が設けられている。トレッド面１Ａには、タイヤ周方向Ｓに延在する複数の周方向溝９が配設されている。
【００１２】
上記カーカス層５の補強コードＣは、従来のスチールコードに代えて、図３に示すように、炭素繊維を下撚りしてなる炭素繊維ヤーン（下撚り糸）Ｃ１と、有機繊維を下撚りしてなる有機繊維ヤーン（下撚り糸）Ｃ２とを束ねて上撚りした複合コードから構成されている。
【００１３】
図３では、２本の炭素繊維ヤーンＣ１と１本の有機繊維ヤーンＣ２とからなる複合コードを例示したが、カーカス層５の補強コードＣに使用する複合コードは、各１本のヤーンＣ１，Ｃ２からなる複合コードであってもよく、下記の条件を満足するものであれば、使用するヤーンＣ１，Ｃ２の本数は特に限定されない。
【００１４】
上記炭素繊維ヤーンＣ１に用いる炭素繊維には、引張弾性率２００ＧＰａ〜３００ＧＰａの範囲の炭素繊維が使用され、複合コードに占める炭素繊維の割合が複合コードの総繊度の５０％〜８５％の範囲になっている。なお、ここで言う引張弾性率は、繊維コードの初期引張抵抗度をＪＩＳ  Ｌ１０１７の８．８に準拠して求め、その初期引張抵抗度を単位断面積当たりの弾性率に換算し求める。
【００１５】
有機繊維ヤーンＣ２に用いられる有機繊維としては、従来公知のものが使用でき、例えば、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維などを挙げることができる。好ましくは、弾性率の低いナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維を使用するのがよい。なお、ここで言う有機繊維とは、炭素繊維を含まないものである。
【００１６】
炭素繊維の引張弾性率が２００ＧＰａより低いと、複合コードとしてスチールコードと同等の強度を得ることが難しくなるため、荷重耐久性が低下する。逆に炭素繊維の引張弾性率が３００ＧＰａより高いと、炭素繊維自体の耐疲労性が減少するため、有機繊維と複合しても荷重耐久性の低下を招く。
【００１７】
複合コードに占める炭素繊維の割合が複合コードの総繊度の５０％未満であっても、複合コードとしてスチールコードと同等の強度を得ることが難しくなるため、荷重耐久性の低下を招く。逆に複合コードに占める炭素繊維の割合が複合コードの総繊度の８５％を超えると、ヤーン同士の摩耗によるコード破断を起こし易くなり、耐疲労性が低下する。
【００１８】
また、上述した炭素繊維ヤーンＣ１と有機繊維ヤーンＣ２を撚り合わせた複合コードは、上撚り数（回／１０ｃｍ）をＮ、複合コードの総繊度（ｄｔｅｘ）をＴとすると、下記式で表される上撚り係数αが１６００〜３９００の範囲になっている。
α＝Ｎ×（Ｔ／１．１１１）1/2 
【００１９】
上撚り係数αが１６００未満であると、複合コードが伸び難くなるため、荷重耐久性が低下する。逆に上撚り係数αが３９００を超えると、複合コードに高い回転性が付与されるため、ゴムコンパウンドを圧延してカーカス層の原反を作製することが困難になる。
【００２０】
上述した本発明によれば、カーカス層５の補強コードＣに、従来のスチールコードに代えて、炭素繊維ヤーンＣ１と有機繊維ヤーンＣ２とを撚り合わせた複合コードを使用するため、軽量化を図ることができる一方、複合コードを上記のように規定することで、荷重耐久性を従来と同じレベルに維持することが可能になる。
【００２１】
本発明は、特にトラックやバスなどの重荷重車両に用いられる重荷重用空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。
【実施例】
【００２２】
タイヤサイズを２２５／８０Ｒ１７．５、タイヤ構造を図１で共通にし、カーカス層の補強コードに表１に示す複合コードを使用した本発明タイヤ１，２と比較タイヤ１〜４、及びカーカス層の補強コードにスチールコードを使用した従来タイヤをそれぞれ試験タイヤとして作製した。各試験タイヤにおいて、カーカス層の補強コードの配列密度は３５本／50mmで共通である。
【００２３】
これら各試験タイヤをリムに装着し、空気圧を７００kPa にして、以下に示す試験方法により、荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。また、各試験タイヤ作製時にカーカス層の重量を測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００２４】
荷重耐久性
各試験タイヤをドラム耐久試験機に取り付け、ＪＩＳ−Ｄ４３２０に規定する条件で走行させた後、６時間毎に荷重を８％、速度を５ｋｍ／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測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、荷重耐久性が優れている。なお、指数値が９７以上が、従来と同じレベルである。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１から、本発明タイヤは、荷重耐久性を従来と同じレベルに維持しながら軽量化できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】カーカス層の拡大部分断面図である。
【図３】カーカス層の補強コードの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
５  カーカス層
８  ベルト層
Ｃ  補強コード
Ｃ１  炭素繊維ヤーン
Ｃ２  有機繊維ヤーン
Ｓ  タイヤ周方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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