(57)【要約】【課題】カーカス層にスチールコードを用いた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、耐久性を確保しながら軽量化を図ることを可能にした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】  スチールコードからなるカーカス層４有する重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、サイドウォール部２にフィラメント弾性率が９８００ＭＰａ以上である高弾性有機繊維の下撚り糸と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸とを撚り合わせて構成される３本撚り構造の複合コードからなる補強層７を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールコードからなるカーカス層をトレッド部から左右両側のサイドウォール部を経てビード部に至るように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記サイドウォール部にフィラメント弾性率が９８００ＭＰａ以上である高弾性有機繊維の下撚り糸と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸とを撚り合わせて構成される３本撚り構造の複合コードからなる補強層を配置したことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記高弾性有機繊維がポリベンゾオキサゾール繊維又は芳香族ポリアミド繊維であり、下記（１）式で表わされる前記複合コードの上撚り係数Ｎ１がＮ１≧１０００の範囲にあると共に、下記（２）式で表わされる前記高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｈ２と下記（３）式で表わされる前記脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｌ２とがＮｈ２＞Ｎｌ２の関係であることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
Ｎ１＝Ｔ１×ＤT1/2   ・・・（１）
Ｎｈ２＝Ｔｈ２×Ｄｈ1/2   ・・・（２）
Ｎｌ２＝Ｔｌ２×Ｄｌ1/2   ・・・（３）
（式中、Ｔ１は複合コードの上撚り数［回／１０ｃｍ］、Ｔｈ２は高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り数［回／１０ｃｍ］、Ｔｌ２は脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り数［回／１０ｃｍ］、ＤTは複合コードの総繊度［ｄｔｅｘ］、Ｄｈは高弾性有機繊維の下撚り糸の繊度［ｄｔｅｘ］、Ｄｌは脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の繊度［ｄｔｅｘ］である。）
【請求項３】
前記スチールコードの断面積が０．６３ｍｍ2 以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記スチールコードが３＋８撚り構造であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記スチールコードの素線径が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の重荷重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、カーカス層にスチールコードを用いた重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を確保しながら軽量化を図ることを可能にした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
重荷重用空気入りラジアルタイヤは、一般にスチールコードからなるカーカス層を備えている。このような重荷重用空気入りラジアルタイヤのカーカスコードとしては、例えば、３＋９＋１５撚り構造を有するスチールコードが使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、重荷重用空気入りラジアルタイヤの燃費を向上するためにタイヤを軽量化することが求められている。タイヤを軽量化するには、カーカス層を構成するコードを細径化することが考えられるが、単にコードを細径化しただけではタイヤの耐久性を維持することが出来ないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８００６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述する問題点を解決するもので、カーカス層にスチールコードを用いた重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を確保しながら軽量化を図ることを可能にした重荷重用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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、スチールコードからなるカーカス層をトレッド部から左右両側のサイドウォール部を経てビード部に至るように配置した重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記サイドウォール部にフィラメント弾性率が９８００ＭＰａ以上である高弾性有機繊維の下撚り糸と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸とを撚り合わせて構成される３本撚り構造の複合コードからなる補強層を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、サイドウォール部にフィラメント弾性率が９８００ＭＰａ以上である高弾性有機繊維の下撚り糸と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸とを撚り合わせて構成される３本撚り構造の複合コードからなる補強層を配置しているため、カーカス層のスチールコードを細径化してタイヤの軽量化を図った場合であっても、タイヤの耐久性を確保することが出来る。
【０００８】
即ち、補強層は高弾性有機繊維を含む複合コードから構成されているので、スチールコードを細径化した場合であってもカーカス層の強度低下を補うことが出来、しかも軽量化の効果を維持することが出来る。ここで、補強層のコードを高弾性有機繊維のみで構成した場合、サイドウォール部の撓みに耐えることが困難になるが、脂肪族ポリアミド繊維を併用することで、補強層自体の耐久性を確保することが出来る。
【０００９】
本発明においては、高弾性有機繊維がポリベンゾオキサゾール繊維又は芳香族ポリアミド繊維であり、下記（１）式で表わされる複合コードの上撚り係数Ｎ１がＮ１≧１０００の範囲にあると共に、下記（２）式で表わされる高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｈ２と下記（３）式で表わされる脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｌ２とがＮｈ２＞Ｎｌ２の関係であることが好ましい。
Ｎ１＝Ｔ１×ＤT1/2   ・・・（１）
Ｎｈ２＝Ｔｈ２×Ｄｈ1/2   ・・・（２）
Ｎｌ２＝Ｔｌ２×Ｄｌ1/2   ・・・（３）
（式中、Ｔ１は複合コードの上撚り数［回／１０ｃｍ］、Ｔｈ２は高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り数［回／１０ｃｍ］、Ｔｌ２は脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り数［回／１０ｃｍ］、ＤTは複合コードの総繊度［ｄｔｅｘ］、Ｄｈは高弾性有機繊維の下撚り糸の繊度［ｄｔｅｘ］、Ｄｌは脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の繊度［ｄｔｅｘ］である。）
【００１０】
このように複合コードの上撚り係数Ｎ１の範囲と、高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｈ２と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｌ２との関係を規定することにより、サイドウォール部を効果的に補強することが出来る。
【００１１】
本発明においては、スチールコードの断面積が０．６３ｍｍ2 以下であることが好ましい。こうすることで、スチールコードの重量を低減しタイヤの軽量化を図ることが出来る。尚、スチールコードの断面積とは、スチールコードを構成する複数本の素線の断面積の総和を意味する。
【００１２】
本発明においては、スチールコードが３＋８撚り構造であることが好ましい。こうすることで、従来の３層撚り構造（例えば３＋９＋１５撚り構造）よりもスチールコードの径が大きくなることを抑制できるので、タイヤの軽量化をより促進することが出来る。
【００１３】
特に、この３＋８撚り構造のスチールコードにおいて、スチールコードの素線径が０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。こうすることで、スチールコードの径が小さくなるのでタイヤ軽量化をより促進することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤを示す子午線方向半断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤを示す子午線方向半断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤを示す子午線方向半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。図１〜３は本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤを示すものである。
【００１６】
図１〜３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。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、カーカス層４の外周側には複数枚のベルト層６が配置されている。
【００１７】
本発明において、サイドウォール部２にはフィラメント弾性率が９８００ＭＰａ以上である高弾性有機繊維の下撚り糸と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸とを撚り合わせて構成される３本撚り構造の複合コードからなる補強層７が配置されている。このように構成された補強層７を配置することにより、カーカス層４のカーカスコードを細径化した場合であっても、タイヤの耐久性を確保することが出来る。即ち、補強層７は高弾性繊維を含む複合コードから構成されているので、スチールコードの細径化によるカーカス層の強度低下を補うことが出来、しかも軽量化を維持することが出来る。
【００１８】
ここで、補強層７のコードが高弾性有機繊維のみで構成されるとサイドウォール部の撓みに耐えることが困難になるため耐久性を確保することが出来ない。逆に、補強層７のコードが脂肪族ポリアミド繊維のみで構成されると弾性率が低過ぎるため強度低下を補うことが出来ない。補強層７のコードとして高弾性有機繊維と脂肪族ポリアミド繊維を併用した複合コードを使用することで、高弾性有機繊維の強度と脂肪族ポリアミド繊維の柔軟性を得ることが出来るので、補強層７の耐久性を確保することが出来る。
【００１９】
高弾性有機繊維の弾性率が９８００ＭＰａ未満であると弾性率が低過ぎるため耐久性を向上することが出来ない。また、複合コードが１本の高弾性有機繊維の下撚り糸と１本の脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸とからなる２本撚り構造であると強度が不足する。尚、複合コードはカーカス層４を構成するスチールコードと同配向にする。
【００２０】
補強層７はサイドウォール部２に配置すればよく、カーカス層４のタイヤ幅方向内側及び外側のいずれに配置しても構わない。例えば、図１に示すように、補強層７をサイドウォール部２においてカーカス層４の外面に沿うように配置し、補強層７をカーカス層４と共にビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返すことが出来る。また、図２に示すように、補強層７をカーカス層４及びカーカス層４の折り返し端のタイヤ幅方向外側に配置することが出来る。更に、図３に示すように、補強層７をサイドウォール部２においてカーカス層４のタイヤ幅方向内側に配置することも出来る。
【００２１】
本発明において、脂肪族ポリアミド繊維としては、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン６６（Ｎ６６）等が挙げられる。
【００２２】
本発明において、高弾性有機繊維としては、ポリベンゾオキサゾール繊維（ＰＢＯ繊維）又は芳香族ポリアミド繊維を用いることが好ましい。
【００２３】
複合コードにおいて、下記（１）式で表わされる複合コードの上撚り係数Ｎ１がＮ１≧１０００の範囲にあることが好ましい。また、下記（２）式で表わされる高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｈ２と下記（３）式で表わされる脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｌ２とがＮｈ２＞Ｎｌ２の関係であることが好ましい。
Ｎ１＝Ｔ１×ＤT1/2   ・・・（１）
Ｎｈ２＝Ｔｈ２×Ｄｈ1/2   ・・・（２）
Ｎｌ２＝Ｔｌ２×Ｄｌ1/2   ・・・（３）
（式中、Ｔ１は複合コードの上撚り数［回／１０ｃｍ］、Ｔｈ２は高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り数［回／１０ｃｍ］、Ｔｌ２は脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り数［回／１０ｃｍ］、ＤTは複合コードの総繊度［ｄｔｅｘ］、Ｄｈは高弾性有機繊維の下撚り糸の繊度［ｄｔｅｘ］、Ｄｌは脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の繊度［ｄｔｅｘ］である。）
【００２４】
このように複合コードの上撚り係数Ｎ１の範囲と、高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｈ２と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｌ２との関係を規定することで、サイドウォール部を効果的に補強することが出来る。
【００２５】
複合コードの上撚り係数Ｎ１がＮ１＜１０００の範囲にあると、サイドウォール部を補強する効果が充分に得られない。複合コードの上撚り係数Ｎ１の上限としてはＮ１≦２５００の範囲にあることが好ましく、複合コードの上撚り係数Ｎ１がＮ１＞２５００の範囲にあるとコード径が大きくなり過ぎ複合コードの重量が増加するためタイヤの軽量化が阻害される。また、この複合コードにおいて、上撚り数Ｔ１が１５回／１０ｃｍ以上であることが好ましい。更に、上撚り数Ｔ１が３５回／１０ｃｍ以下であることが好ましい。上撚り数Ｔ１が１５回／１０ｃｍより小さいとサイドウォール部を補強する効果が充分に得られない。上撚り数Ｔ１が３５回／１０ｃｍより大きいとコード径が大きくなり複合コードの重量が増加するためタイヤの軽量化が阻害される。また、高弾性有機繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｈ２と脂肪族ポリアミド繊維の下撚り糸の下撚り係数Ｎｌ２との関係がＮｈ２≦Ｎｌ２であるとサイドウォール部を補強する効果が充分に得られない。
【００２６】
本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層４を構成するスチールコードの断面積が０．６３ｍｍ2 以下であることが好ましい。このようにスチールコードの断面積を小さくすることで、スチールコード自体の重量を減少することが出来、更にコードを被覆するゴムの量も減少することが出来るので、タイヤを軽量化することが出来る。スチールコードの断面積が０．６３ｍｍ2 より大きいとタイヤを軽量化する効果が充分に得られない。好ましくはスチールコードの断面積を０．３７〜０．６２ｍｍ2 の範囲に設定すると良い。
【００２７】
また、カーカス層４を構成するスチールコードの撚り構造は、３＋８撚り構造にすることが好ましい。一般に、２層撚り構造は３層撚り構造に比べて素線径を太くして耐久性を得ているものの、コードを構成する素線数が少ないため３層撚り構造に比べてコード径が小さくなる。そのため、従来一般的な３＋９＋１５撚り構造のコードを用いる場合に比べて、コード径を小さくしてタイヤ重量をより軽量化することが出来る。
【００２８】
更に、上述のように２層撚り構造にしたスチールコードにおいて、素線径を０．２５ｍｍ以下にすることが好ましい。このように素線径を小さくすることで、タイヤの軽量化をより効果的に実現することが出来る。素線径が０．２５ｍｍより大きいと素線が太過ぎるためタイヤを軽量化する効果が充分に得られない。
【実施例】
【００２９】
タイヤサイズを４３５／４５Ｒ２２．５で共通にし、カーカス層及び補強層の仕様を表１のように異ならせた比較例１〜３、実施例１〜６の９種類の試験タイヤを製作した。
【００３０】
これら９種類の試験タイヤについて、下記の評価方法によりタイヤ部材重量及びタイヤ耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３１】
タイヤ部材重量
試験タイヤにおいて使用カーカス材の総重量を測定した。測定結果は比較例１を１００とする指数で示した。指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
【００３２】
タイヤ耐久性
試験タイヤをリムサイズ２２．５×１４．００のホイールに組み付けて、荷重４５００ｋｇを負荷し、時速４５ｋｍで直径１７０７ｍｍの回転ドラム上で走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定した。測定結果は比較例１を１００とする指数で示した。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
比較例１が基準である。比較例２はスチールコードが２層撚り構造であるためタイヤ部材重量は減少するが、補強層が高弾性有機繊維の下撚り糸のみで形成されているため耐久性が悪化する。比較例３は、複合コードが２本撚り構造であるため強度が不足する。
【００３５】
一方、実施例１〜６はタイヤ部材重量を低減すると共に、タイヤ耐久性を向上することが出来る。
【符号の説明】
【００３６】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ベルト層
７  補強層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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