JPH1029405A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH1029405A
JPH1029405A JP8186366A JP18636696A JPH1029405A JP H1029405 A JPH1029405 A JP H1029405A JP 8186366 A JP8186366 A JP 8186366A JP 18636696 A JP18636696 A JP 18636696A JP H1029405 A JPH1029405 A JP H1029405A
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JP
Japan
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tire
hollow
section
cord
filament
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Pending
Application number
JP8186366A
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English (en)
Inventor
Masahiko Yamamoto
雅彦 山本
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気入りタイヤのケース剛性を高め、疲労性
指数を劣化させることなく、操縦性指数を高める。 【解決手段】 フィラメント断面に1つ又は複数個の中
空部を有するフィラメントを複数本撚り合わせてなるコ
ードで補強された空気入りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤカーカ
ス、ベルト等を構成するプライを繊維やスチールコード
で補強されたゴム層すなわちファイバー・レインフォー
スト・ラバー(FRR)と考え、その積層板であるプラ
イやベルトで補強された空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のプライコードやベルトコードは、
有機繊維にせよ、スチールコードにせよ、中空でないフ
ィラメントを撚り合わせて形成されていた。従来、ケー
ス剛性アップを目的として、コードの打込数増やコード
デニール増が試みられて来たが、その結果は必ずタイヤ
の重量増加を伴うものであった。
【0003】実開昭63−24297号公報では、複数
本の素線を撚り合わせて構成されたスチールコードにお
いて、素線の表面長手方向に1乃至4本の条溝を形成し
てなるスチールコードが開示されている。このスチール
コードが補強材として使用される場合の必要不可欠な要
件としては、化学的にゴム材とよく接着すること、およ
びスチールコード内部にゴム材がよく浸入することであ
る。すなわちスチールコードがゴム補強材としての役割
を充分に果すためにはゴム材との完全な複合体になって
いることが必要である。この公報ではスチールコードに
条溝を形成するのであり、この溝は開口しており、ゴム
材と完全な複合体となるためには、ゴムがこの条溝中に
充満しなければならない。しかし、これではスチールコ
ードに中空部は出来ないのであり本発明の目的とするタ
イヤの重量を増加させることなく剛性を高めると共に、
操縦安定性を向上させることはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は空気入
りタイヤの重量を増加させることなく剛性を高めると共
に、操縦安定性が向上したタイヤを提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤコード
の打込数増や、コードデニール増を行うことなく、断面
に1つ又は複数個の中空部を有するフィラメントを複数
本撚り合わせてなるコードで補強された空気入りタイヤ
を提供する。フィラメントの材質としては、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、レーヨンから
なる群より選んだ少なくとも一種の有機繊維又はスチー
ルコードを使用する。中空部の中空率αとしては、断面
において、[(中空の断面積の合計)/(フィラメント
総断面積)]×100(%)で表わして10≦(中空率
α)≦50 である前記のフィラメントを複数本撚り合
わせてなるコードで補強された空気入りタイヤである。
【0006】
【発明の実施の形態】タイヤは車輪の外周を形づくるも
のなので、当然の事ながら側面から見たタイヤは円形で
なければならない。回転軸を含む平面でタイヤを切ると
タイヤの断面があらわれる。通常の空気入りタイヤでは
内圧を保つ関係上、圧力容器を形づくるカーカスは円な
いし楕円に近い形が合理的である。しかし実用されるタ
イヤでは、ころがりにより地面に接する面は表面に厚い
ゴム層をつけて、摩耗や外傷に備えている。この部分を
トレッド部と呼んでいるが、このために実際のタイヤの
断面は単なる円ではなく、多少肩の張った角刈あたまに
似た形状になっている。
【0007】カーカスはタイヤの内圧を保つための強度
部材であって、断面形状はほぼ円形ないし楕円に近い形
状をもつが、それ自体としては閉じた断面ではなく、両
側のビード部で終る馬蹄形に近い。この馬蹄形の内周の
開いた部分はリムと一体になって結局円環形の圧力容器
を形づくっている。カーカス本体は工業用繊維(ポリア
ミド樹脂、ポリエステル樹脂、アラミド樹脂、レーヨ
ン)又はスチールよりなるタイヤコードを並べ、ゴム層
で両面をおおった、いわゆるコーテッド・コード(Coat
ed cord)を必要な配列に、必要な枚数だけ重ね合わせ
たものでできている。このコーテッドコードの層をプラ
イと呼び、このコードをプライコードと云う。もちろん
製品では、この部分は圧着、加硫されて一体のゴム−繊
維複合体をなす。
【0008】このカーカスのコードの走る方向によっ
て、バイアスタイヤとラジアルタイヤが区別される。カ
ーカスの両端部はビードコアと呼ばれるスチールの束に
支えられている。カーカス頂部とトレッドの中間には、
ラジアルタイヤの場合にはベルトと称する繊維又はスチ
ールコードをタイヤ外周の円周に近い角度に配置し、ゴ
ムでかためた層を複数重ねたものが配置される。このベ
ルトはラジアルタイヤの強度部材として重要なものであ
る。
【0009】バイアスタイヤの場合にも、トレッドとカ
ーカス頂部の間に若干のゴム引コード層が配置されるこ
とがある。これはブレーカーと呼ばれ、トレッド接地面
に局部的に受けた衝撃、変形を広く分散させ、カーカス
およびトレッド・カーカス間の接着に対する保護の役割
をなすものである。
【0010】サイドウォールというのは、カーカスの両
側壁の外側を保持するゴム層であり、上端はトレッドに
連続し、下端はビード部の外側で終る。サイド部はタイ
ヤが荷重を受けたときにたわむ部分であり、カーカスと
しても最もはげしい繰返し曲げがかかる所であるから、
タイヤの耐久性の上からも重要な部分である。
【0011】本発明の断面に1つ又は複数個の中空部を
有するフィラメントを複数本撚り合わせてなるコードで
補強されたゴム層は、このカーカス、ベルト、ブレーカ
ーに使用されるものである。
【0012】中空部を有する繊維の製造法としては、ポ
リアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アラミド樹脂などの
溶融紡糸が可能な樹脂であれば、最も一般的には図4に
示す様な二重管構造のノズルから成形した中空繊維が製
造可能であるが、その他図5のような円弧ノズルの組み
合わせも可能であり、中空部の数を増加するには図6の
様な円弧と中心とを結ぶ軸を有するノズルを用いて製造
することが可能である。レーヨンの様な湿式紡糸におい
ては連続貫通した微細で均一な中空繊維形状(標準的直
径は約200μm)を得るために、紡口は精密な芯鞘構
造の二重管型となっており、外側のドーナツ状の断面か
ら原液が、中央の細い管から非凝固性の流体である中空
剤が夫々定量供給される構造となっている。
【0013】これらレーヨンの中空繊維は血液透析や血
漿からのウィルス分離等の目的に使用されており、前記
の溶融紡糸による中空繊維も、繊維の異形化により、衣
料用繊維のアンチグリッタリング性、抗ピリング性、吸
水性などの機能性付与の手段として用いられ、ふとん綿
などの捲縮性を高め、かさ高性、圧縮弾性、保温性の向
上とか、汚れが目立ちにくく、圧縮弾性率を向上させる
などの目的で使用されており、本願の様な目的で使用さ
れたことはなかった。
【0014】中空部を有するスチールコードは、細径の
パイプを線材圧延と同様の手段で延伸することによって
得られる。
【0015】フィラメントの中空化によって、フィラメ
ント断面の2次モーメントを高めることができる。今、
中空部を有しないフィラメントの断面2次モーメントを
Oとし、同一フィラメント重量を有し、断面積のα
(%)が中空部であるフィラメントの断面2次モーメン
トをI′とするとI′=[(100+α)/(100−
α)]×IO の関係がある。これをI′を縦軸に、中
空率αを横軸にとって図示すると図7の様になる。即
ち、中空率α(%)が大きくなる程、フィラメント断面
2次モーメントI′は高くなる。これによりコード剛性
が高くなり、コード・ゴム複合体の剛性も高くなり、タ
イヤ剛性が高くなり、タイヤへのコード打込数やコード
のデニール数を増加させることなくタイヤ剛性を高める
ことが出来る。
【0016】この中空部の断面積が10%より小さい
と、効果が小さすぎて有効でなく、逆に断面積が50%
以上となると、残りのフィラメント自体の厚み(図4の
t)が薄くなりすぎて、フィラメントの耐久性が低下し
てしまう。
【0017】図2に中空部の孔の数の異なる各種のフィ
ラメントを示すが、(6)に示す様に中空部の断面は円
形でなくてもよく、三角形の例を示した。この中空部を
もったフィラメント複数本を撚ったものの周囲に、複数
本を撚ったもの複数本を配置する様な構造によって図1
の有機繊維コードが出来上る。図3にスチールコードの
垂直断面を(1)1×3,(2)1×4,(3)1×5のコード
構造のものの例を示した。
【0018】
【実施例】以下に実施例によって、本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定さ
れるものではない。表1に中空率を0,3,10,1
9,20,30,60(%)と変えたポリエステル10
00D/2のフィラメントを用いてPSR175/70
R13(1P品)のラジアルタイヤのプライコードを作
り、このタイヤについて以下に示した測定方法によって
操縦性指数とベルトフレックスタイプの試験片について
の疲労性指数とを測定した。本実施例では、糸の肉部分
の断面積(糸の見掛けの直径に基づく断面積から中空部
の断面積を除いた円環状部分の断面積)を従来のフィラ
メントの断面積と同等とした。
【0019】
【表1】
【0020】表2では、中空率αを0,4,11,3
0,29,57(%)と変え、中空部の数及び位置は中
空形状に記載のように変えた、ポリエステル1500D
/2のフィラメントを用いてPSR185/65R14
(1P品)のラジアルタイヤのプライコードを作り、こ
のタイヤについて以下に示した操縦性指数と、ベルトフ
レックスタイプの試験片についての疲労性指数とを測定
した。
【0021】
【表2】
【0022】表1、表2の結果より明らかな通り、中空
率αが10≦αの範囲において、明らかに操縦性指数の
向上が見られる。しかしα>50では、疲労性指数の著
るしい低下が見られ好ましくない。
【0023】(操縦性指数)外径3000mmのドラム上
に内圧1.70kg/cm2に調整した試験タイヤを設置
し、本タイヤサイズと内圧とからJATMA又はJIS
に定められている荷重を負荷させた後、30km/hrの
速度で30分間予備走行させ、無負荷状態で内圧を1.
70kg/cm2に再調整し、再度予備走行の荷重を負荷
し、同一速度の前記ドラム上でスリップアングルを最大
14°迄正負連続してつけた。正負各角度でのコーナリ
ングフォース(CF)を測定し、次式:コーナリングパ
ワーをCP(kg/度)として、 CP(kg/度)=[CF(1°)(kg)+CF(2°)(kg)/
2+CF(3°)(kg)/3+CF(4°)(kg)/4]/4° にてコーナリングパワー(CP値)を求めた。尚、指数
化は各試験タイヤのCP値で除算し、コントロールタイ
ヤを100とした。この指数が大きい程、操縦性が良好
である。
【0024】(疲労性評価法)JIS L1017圧縮
曲げ疲労強さA法(ファイヤーストーン法)に準拠して
評価した。所定の加硫物のベルトフレックスタイプの試
験片に対し、ベルト屈曲試験機で、プーリー径100mm
φおよび20mmφの条件下に20万回くり返し屈曲疲労
を与えた。次いで、かかる試験片より取り出したコード
について、前記と同様にして強力を測定し、初期強力に
対する強力保持率を求めた。結果はコントロールに対す
る指数として表示した。数値が大きい程、結果は良好で
ある。
【0025】
【発明の効果】本発明により、従来のように、タイヤコ
ードの打ち込み数を増やしたり、デニール数を増やした
りすることなく、タイヤのケース剛性を高め、タイヤの
疲労性指数を著るしく劣化させることなく、操縦性指数
を高めることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機繊維コードを示す図である。
【図2】図1の各繊維1本の断面形状を示したもので、
(1)中空部が1個の場合、(2)中空部が2個の場
合、(3)中空部が3個の場合、(4)中空部が4個の
場合、(5)中空部が5個の場合、(6)中空部が円断
面でなく、三角断面の場合を夫々示す図である。
【図3】スチールコードについてのコード垂直断面を示
す。(1)1×3の場合、(2)1×4の場合、(3)
1×5の場合を夫々示す図である。
【図4】二重管構造のノズルを用いて、中空有機繊維を
紡糸する場合を示す図である。
【図5】円弧型構造のノズルを用いて、中空有機繊維を
紡糸する場合を示す図である。
【図6】中空部が3個の場合の紡糸ノズルの例を示す図
である。
【図7】フィラメントの中空化によって、フィラメント
断面2次モーメントが高くなり、コード剛性が高くなる
ことを示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D07B 1/02 D07B 1/02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面に1つ又は複数個の中空部を有する
    フィラメントを複数本撚り合わせてなるコードで補強さ
    れた空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 フィラメントがポリエステル、ポリアミ
    ド樹脂、アラミド樹脂、レーヨンからなる群より選んだ
    少なくとも一種の有機繊維、又はスチールコードよりな
    る請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】 中空部の中空率が、断面において、 [(中空の断面積の合計)/(フィラメント総断面
    積)]×100(%)で表わして、10≦(中空率)≦
    50 である請求項1記載の空気入りタイヤ。
JP8186366A 1996-07-16 1996-07-16 空気入りタイヤ Pending JPH1029405A (ja)

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