(57)【要約】【課題】コードと被覆ゴムとの接着性を高める。【解決手段】カーカス構造と、カーカス構造の半径方向外側に位置するベルト構造と、ベルト構造の半径方向外側に位置するトレッドと、を有する空気入りタイヤが開示される。カーカス構造は一対の互いに向かい合うビード部の間を延びる補強コードを備えた少なくとも１つのプライを有している。ベルト構造は互いに平行なコードを各々が備えた少なくとも２つのプライを有している。カーカス構造またはベルト構造のプライのうち、少なくとも１つのプライのコードは、波形の周縁部によって画定された断面構成を有するモノフィラメントコード３０である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス構造と、該カーカス構造の半径方向外側に位置するベルト構造と、該ベルト構造の半径方向外側に位置するトレッドと、を有する空気入りタイヤであって、前記カーカス構造は一対の互いに向かい合うビード部の間を延びる補強コードを備えた少なくとも１つのプライを有し、前記ベルト構造は互いに平行なコードを各々が備えた少なくとも２つのプライを有する空気入りタイヤにおいて、
前記カーカス構造または前記ベルト構造の前記プライのうち、少なくとも１つのプライのコードは、波形の周縁部によって画定された断面構成を有するモノフィラメントコードであることを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記モノフィラメントコードの周縁部は、均等な間隔を置いて交互に配置された複数のくぼみおよび突起を有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記モノフィラメントコードは、３個から１０個のくぼみと、それと同数の突起と、を有している、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記モノフィラメントコードは、５個から８個のくぼみと、それと同数の突起と、を有している、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記モノフィラメントコードの各くぼみおよび各突起は、該くぼみまたは該突起の先端部の半径によって定められ、前記くぼみの半径は前記突起の半径より大きい、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記モノフィラメントコードの各くぼみおよび各突起は、該くぼみまたは該突起の先端部の半径によって定められ、前記くぼみの半径は前記突起の半径と概ね等しい、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記モノフィラメントコードは、前記ベルトプライのうち１つのプライ内に設けられた互いに平行なコードである、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記モノフィラメントコードは、前記少なくとも１つのカーカスプライ内に設けられた補強コードである、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記モノフィラメントコードは有機ポリマー材料で形成される、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記モノフィラメントコードはスチールで形成される、請求項１に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノフィラメント補強部材を有する空気入りタイヤに関する。具体的には、本発明は、接着力の向上のために表面積が増大された断面構成を有するモノフィラメント補強部材を、少なくとも１つのプライ内に有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
モノフィラメントコードは長い間タイヤに使用されてきている。ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機ポリマー、あるいはスチールで形成されたモノフィラメントの有用性は、ほぼすべての主要なタイヤ製造業者によって示されてきている。タイヤの様々な部分にモノフィラメントを商業的に用いることも、複数のタイヤ製造業者によって実現されてきている。従来技術のモノフィラメントは、丸い構成または楕円形(obround)の構成を有している。この断面構成のため、モノフィラメントを接着剤およびエラストマープライコートで被覆する際のモノフィラメントとプライコートとの接着は、主として化学的接着でおこなわれる。このことは、複数の繊維糸で形成される有機モノフィラメントとは異なり、スチールモノフィラメントに特に当てはまる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、コードと被覆ゴムとの接着性を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、被覆ゴムとの接着力を向上させる断面構成を有するモノフィラメントコードを備えた空気入りタイヤに関する。
【０００５】
本明細書では、カーカス構造と、カーカス構造の半径方向外側に位置するベルト構造と、ベルト構造の半径方向外側に位置するトレッドと、を有する空気入りタイヤが開示される。カーカス構造は一対の互いに向かい合うビード部の間を延びる補強コードを備えた少なくとも１つのプライを有している。ベルト構造は互いに平行なコードを各々が備えた少なくとも２つのプライを有している。カーカス構造またはベルト構造のプライのうち、少なくとも１つのプライのコードは、波形の周縁部によって画定された断面構成を有するモノフィラメントコードである。モノフィラメントコードは、少なくとも１つのカーカスプライ内に設けられた補強コードであってよい。モノフィラメントコードは、ベルトプライのうち１つのプライ内に設けられた互いに平行なコードであってもよい。
【０００６】
本発明の一態様では、モノフィラメントコードは、均等な間隔を置いて交互に配置されたくぼみおよび突起によって画定された周縁部を有している。コードは、３個から１０個のくぼみと、それと同数の突起と、を有している。コードは好ましくは、５個から８個のくぼみと、それと同数の突起と、を有している。
【０００７】
本発明の他の態様では、モノフィラメントコードの各くぼみおよび各突起は、くぼみまたは突起の先端部の半径によって定められ、くぼみの半径は突起の半径より大きい。あるいは、くぼみの半径は突起の半径に概ね等しくてもよい。
【０００８】
本発明の他の態様では、モノフィラメントコードは有機ポリマー材料またはスチールで形成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コードと被覆ゴムとの接着性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を添付の図面を参照して、例示によって説明する。
【００１１】
以下の説明は、現在考えられている本発明の最良の実施形態を示すものである。この説明は、本発明の一般的原理を示すためになされるものであり、制限的な意味に解釈すべきではない。本出願では、各図に示される様々な実施形態において、類似した構成要素に対して同じ参照番号が用いられている。本発明の構成は、位置または数量が異なる基本的に同じ構成要素を用いており、そのため、本発明の概念を実施できる他の構成が可能である。
【００１２】
図１を参照すると、本発明は、空気入りタイヤ１０に関する。空気入りタイヤ１０は、複数の補強コード１４を組み込んだカーカスプライ１２を含むカーカス構造を有している。カーカス構造はまた、互いに向かい合うビード部１６と、サイドウォール１７と、インナーライナ１９と、を含んでいるが、カーカス構造の半径方向外側に配置されたベルト構造およびトレッド１８は含まない。本発明の本質的特徴をより大きいタイヤに使用したい場合、２つまたは３つ以上のカーカスプライ１２を用いてもよい。
【００１３】
軸線方向に間隔を置いて配置されたカーカス構造の環状のビード部１６は、カーカスプライ１２が巻き付けられた環状の引張り部材２０を有し、設計リムに嵌められる形状にされている。ビード部１６は、フリッパー、チッパ、エイペックス、トウガード、チェーファー等の他の補強部材を含む場合もあるし、含まない場合もある。カーカスプライ１２は、両方のビード引張り部材２０の間を延び、ビード引張り部材２０の周りで折り畳まれている。
【００１４】
ベルト構造は少なくとも２つのベルトプライ２２，２４を有している。ベルトプライ２２，２４は、トレッド１８の下方に位置し、ビード部１６に固定されていない、互いに平行なコードを備えた環状の層であり、互いに隣接するプライ２２，２４内のコードは、タイヤの赤道面ＥＰに対して互いに等しく逆向きの角度で傾いている。この角度は、タイヤの赤道面ＥＰに対して１７度から３５度の範囲にある。
【００１５】
図１は、空気入りタイヤ１０の基本部材を示すタイヤの実施形態の一例である。タイヤの設計者には、カーカス構造およびベルト構造の層数、およびビード部の補強層の数および配置が、タイヤの意図された最終用途に応じて異なることが容易に理解されよう。本発明を限定しない一例として、中型トラック用のラジアルタイヤでは従来、傾斜したコードが設けられた３〜４層のベルトプライを有しており、コード角がほぼ０度の別のプライを有している場合もある。また、厳密なトレッド構成は、タイヤの意図された最終用途および性能上の特性に基づいて選択される。
【００１６】
本発明によれば、タイヤの少なくとも１つのプライ、すなわち、カーカスプライ１２あるいは少なくとも一方のベルトプライ２２または２４は、モノフィラメントコードで形成されている。図２〜５に、本明細書で企図されるモノフィラメントコード３０を示す。モノフィラメントコード３０は、均等な間隔を置いて交互に配置されたくぼみ３２および突起３４からなる波形の周縁部によって画定された断面構成を有している。くぼみ３２および突起３４は、モノフィラメントコード３０の互いに隣接して反復する部材間で測定される弧長Ｃがモノフィラメントコード３０の全周に沿って等しくなるような間隔で配置されている。
【００１７】
モノフィラメントコード３０は、モノフィラメントコード３０の最も外側の点で形成される円上の対向する点の間を延びる外径Ｄｏ（図６参照）と、モノフィラメントコード３０の最も内側の点で形成される円上の対向する点の間を延びる内径Ｄｉと、を有している。モノフィラメントコードはまた、外径Ｄｏと内径Ｄｉとの中間に位置する中央径Ｄｍとして定義可能な径を有している。波形の周縁部は、外径Ｄｏに対しては、均等な間隔を置いて配置されたくぼみ３２のみを有しているとみることができ、内径Ｄｉに対しては、均等な間隔を置いて配置された突起３４のみを有しているとみることができる。波形の周縁部は、中央径Ｄｍに対しては、均等な間隔を置いて交互に配置されたくぼみ３２および突起３４を有している。モノフィラメントコード３０の全体的な断面構成を論ずるにあたり、本発明者は、中央径に対する構成を説明することとする。したがって、上記の構成は、均等な間隔を置いて交互に配置されたくぼみ３２および突起３４を有するものとして説明される。
【００１８】
各くぼみ３２および各突起３４は、図６に示すように、適用可能な構成における先端部の半径ＲR、ＲPによって定められている。くぼみの半径ＲRと突起の半径ＲPは、図６のように概ね等しくてもよい。また、くぼみの半径ＲRと突起の半径ＲPは異なっていてもよく、図２のように、突起の半径ＲPがくぼみの半径ＲRより大きくても、図５のように、くぼみの半径ＲRが突起の半径ＲPより大きくてもよい。
【００１９】
モノフィラメントコード２０の波形の周縁部は、３個から１０個のくぼみ３２と３個から１０個の突起３４、好ましくは５個から８個のくぼみと５個から８個の突起とを有し、くぼみ３２と突起３４は、モノフィラメントコード３０の周縁部に均等な間隔を置いて交互に配置されている。図３，４のモノフィラメントコード３０には、交互に配置された８個のくぼみ３２と８個の突起３４とが設けられ、図２，５，６のモノフィラメントコード３０には、交互に配置された５個のくぼみと５個の突起とが設けられている。
【００２０】
図３，４の２つのモノフィラメントコード３０の違いは、図３のコード３０が図４のコード３０より深いくぼみ３２を有し、したがって、図３のモノフィラメントの方が図４のモノフィラメントより表面積が大きいことである。同様に、図５，６のコード３０は、図２のコード３０と同じ数のくぼみ３２および突起３４を有しているが、図２のコード３０より大きな表面積を有している。本発明のすべてのモノフィラメントコード３０は、同じ外径を有する従来の円形または楕円形(obround)のモノフィラメントより表面積が大きく、これは本発明の目標の一つである。表１は、波形モノフィラメントに対する比較ベースとして円形のコードを用いて、外径がすべて同じでコード形状が互いに異なるコードの表面積および重量を比較した結果を示している。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
上記のデータから分かるように、表面積は従来の円形のモノフィラメントより増えており、コード重量も減っている。また、波形モノフィラメントの形状の違いに応じて、表面積が増加し重量が低下している。
【００２３】
コード３０の表面積を大きくすることによって、被覆ゴムと化学的に接着する面積が大きくなり、被覆ゴム内のコードの接着力が向上する。さらに、モノフィラメントコード３０にくぼみが存在しているので、コード３０と被覆ゴムとの機械的接着が可能となり、かつ機械的接着力が向上する。したがって、本発明のコード３０は、モノフィラメントが使用される様々なタイヤプライにおける接着を実現するうえで、コードと被覆ゴムとの化学的接着および機械的接着の双方に期待することができる。
【００２４】
本発明のモノフィラメントをタイヤのベルトプライに用いるのに適した有機ポリマー材料は、太さ（デニール）が少なくとも２２００ｄＴｅｘ、テナシティが少なくとも３１ｃＮ／Ｔｅｘ、収縮率が最大で６％である。適切な材料の例には、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６、およびナイロン１２を含むがこれらに限られない複数種のナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ならびにポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が含まれる。
【００２５】
スチールを用いてモノフィラメントコード３０を形成するタイヤの場合、スチールモノフィラメントは、少なくとも４０８０ＭＰＡ−２０００Ｄの引張り強度を有している（Ｄは、ｍｍ単位の全フィラメント径である。）。モノフィラメントの全径(overall diameter)は０．３５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲である。
【００２６】
モノフィラメントをプライに用いる場合、プライ内のモノフィラメントの間隔は、モノフィラメント３０を形成する材料、モノフィラメントの引張り強度、モノフィラメント３０が組み込まれるプライの種類、組み立てられるタイヤの種類に依存する。
【００２７】
具体的には述べていないが、波形モノフィラメント３０は、チェーファー、フリッパー、サイドウォール補強プライ等の、他の種類のタイヤ補強プライに用いることもできる。
【００２８】
さらに、波形モノフィラメントのプライを有するタイヤを形成する際、ベルト構造、あるいはカーカス構造が複数の補強プライを有する場合はすべてのプライが、波形モノフィラメントを用いて形成される必要はない。一例として、３つの傾いたベルトプライを有する中型トラック用のラジアルタイヤでは、１つまたは２つのベルトプライだけが波形モノフィラメントで形成されればよい。同様に、タイヤが２プライカーカス構造である場合、一方のプライだけを波形モノフィラメントで形成してもよいし、両方のプライを波形モノフィラメントで形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】空気入りタイヤの斜視図である。
【図２】本発明によるタイヤコードモノフィラメントの一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明によるタイヤコードモノフィラメントの一実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明によるタイヤコードモノフィラメントの一実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明によるタイヤコードモノフィラメントの一実施形態を示す断面図である。
【図６】モノフィラメントの断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  空気入りタイヤ
１２  カーカスプライ
１４  補強コード
１６  ビード部
１７  サイドウォール
１９  インナーライナ
２０  ビード引張り部材
２２，２４  ベルトプライ
３０  モノフィラメントコード
３２  くぼみ
３４  突起
Ｄｉ  内径
Ｄｏ  外径
ＥＰ  赤道面
ＲR  くぼみの半径
ＲP  突起の半径
【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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【図６】
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