JP2014189172A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数本の補強コードを含む補強層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、軽量化を図りながら操縦安定性の向上を可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire provided with a reinforcing layer including a plurality of reinforcing cords, and more particularly to a pneumatic tire capable of improving steering stability while achieving weight reduction.
空気入りタイヤにおいては、通常、カーカス層に有機繊維コードの簾織物が使用されている。近年、転がり抵抗を低減するために空気入りタイヤを軽量化することが求められているが、その1つの手法として、カーカス層を2プライ構造から1プライ構造に変更することが行われている。 In pneumatic tires, organic fiber cord braid is usually used for the carcass layer. In recent years, it has been required to reduce the weight of pneumatic tires in order to reduce rolling resistance. As one of the methods, the carcass layer is changed from a two-ply structure to a one-ply structure.
ところが、カーカス層を1プライ構造にした場合、当然のことながらサイドウォール部の剛性が低下し、タイヤ走行時の操縦安定性が悪化するという問題がある。そこで、操縦安定性を向上するために、空気入りタイヤのサイドウォール部にサイド補強層を埋設することが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 However, when the carcass layer has a one-ply structure, there is a problem that the rigidity of the sidewall portion is naturally reduced, and the steering stability during running of the tire is deteriorated. Then, in order to improve steering stability, embedding a side reinforcement layer in the side wall part of a pneumatic tire is proposed (for example, refer patent documents 1-3).
しかしながら、サイド補強層の補強コードとして有機繊維コードを用いた場合、補強効果が不十分であるため、操縦安定性を必ずしも十分に向上することができないのが現状である。また、サイド補強層の補強コードとしてスチールコードのような金属線材を用いた場合、操縦安定性は確保されるものの、カーカス層を1プライ構造にしたことによる軽量化がサイド補強層の追加によって相殺されてしまう。 However, when organic fiber cords are used as the reinforcing cords for the side reinforcing layers, the reinforcing effect is insufficient, so that the steering stability cannot always be sufficiently improved. In addition, when a metal wire such as a steel cord is used as the reinforcing cord for the side reinforcing layer, the steering stability is ensured, but the weight reduction due to the one-ply structure of the carcass layer is offset by the addition of the side reinforcing layer. Will be.
本発明の目的は、軽量化を図りながら操縦安定性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can improve steering stability while reducing weight.
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、複数本の補強コードを含む補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、前記補強コードとして、直径が0.15mm〜0.30mmの範囲にあってコアをなす1本のスチールワイヤと、該スチールワイヤの周囲に巻き付けられた複数本の有機繊維ヤーンとからなる複合コードを用いたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a pneumatic tire according to the present invention is a pneumatic tire including a reinforcing layer including a plurality of reinforcing cords, and the reinforcing cord has a diameter in a range of 0.15 mm to 0.30 mm. A composite cord comprising one steel wire forming a core and a plurality of organic fiber yarns wound around the steel wire is used.
本発明では、直径が0.15mm〜0.30mmの範囲にある1本のスチールワイヤと該スチールワイヤの周囲に巻き付けられた複数本の有機繊維ヤーンとからなる複合コードを補強層の補強コードとして用いることにより、タイヤの剛性を高めて操縦安定性を向上することができる。また、上記の如く直径が規定された1本のスチールワイヤと複数本の有機繊維ヤーンからなる複合コードを用いた場合、スチールコードのような金属線材を用いた場合に比べて軽量化を図ることが可能である。しかも、上記複合コードはコアをなすスチールワイヤを有機繊維ヤーンで被覆した構造を有しているので、ゴムに対して良好な接着性を確保することができる。 In the present invention, a composite cord composed of one steel wire having a diameter in the range of 0.15 mm to 0.30 mm and a plurality of organic fiber yarns wound around the steel wire is used as the reinforcing cord of the reinforcing layer. By using it, the rigidity of the tire can be increased and the steering stability can be improved. Also, when using a composite cord consisting of one steel wire with a specified diameter and a plurality of organic fiber yarns as described above, the weight should be reduced compared to using a metal wire such as a steel cord. Is possible. Moreover, since the composite cord has a structure in which the steel wire forming the core is covered with the organic fiber yarn, it is possible to ensure good adhesion to rubber.
本発明において、有機繊維ヤーンはスチールワイヤの周囲に編組状に撚り合わされることが好ましい。これにより、複合コードの形状安定性を高めて該複合コードを補強コードとして有効に機能させることができる。 In the present invention, the organic fiber yarn is preferably twisted in a braid around the steel wire. Thereby, the shape stability of the composite cord can be improved and the composite cord can effectively function as a reinforcing cord.
有機繊維ヤーンは熱収縮性繊維から構成されることが好ましい。これにより、有機繊維ヤーンがスチールワイヤを拘束して複合コードの弛みを抑制するので、該複合コードを補強コードとして有効に機能させることができる。熱収縮性繊維としては、ナイロン繊維及び/又はポリエステル繊維が好ましく挙げられる。特に、ナイロン繊維は生産性及び接着性の観点から上記熱収縮性繊維として好適である。 The organic fiber yarn is preferably composed of heat-shrinkable fibers. Thereby, since the organic fiber yarn restrains the steel wire and suppresses the slack of the composite cord, the composite cord can effectively function as a reinforcing cord. Preferable examples of the heat-shrinkable fiber include nylon fiber and / or polyester fiber. In particular, nylon fibers are suitable as the heat-shrinkable fibers from the viewpoints of productivity and adhesiveness.
上記複合コードを用いた補強層はサイドウォール部に埋設されたサイド補強層であることが好ましい。サイド補強層に上記複合コードを適用した場合、例えば、カーカス層を2プライ構造から1プライ構造に変更して軽量化を図った場合であっても、良好な操縦安定性を発揮することが可能になる。 The reinforcing layer using the composite cord is preferably a side reinforcing layer embedded in a sidewall portion. When the above composite cord is applied to the side reinforcing layer, for example, even when the carcass layer is changed from a two-ply structure to a one-ply structure to reduce the weight, good steering stability can be exhibited. become.
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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、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。左右一対のビード部3,3間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む1層のカーカス層4が装架され、そのカーカス層4の端部がビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。ビードコア5の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置され、該ビードフィラー6がカーカス層4により包み込まれている。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. A
トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層7が埋設されている。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、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層8が配置されている。ベルトカバー層8は少なくとも1本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層8はベルト層7の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層7の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。
A plurality of
上記空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部2には引き揃えられた複数本の補強コードを含むサイド補強層9が埋設されている。サイド補強層9において、良好な補強効果を確保するために、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は45°〜75°の範囲に設定し、コード打ち込み密度は40本/50mm〜60本/50mmの範囲に設定すると良い。また、操縦安定性の改善効果と軽量化とを両立するために、サイド補強層9のタイヤ径方向の寸法はタイヤ断面高さの40%〜60%の範囲に設定すると良い。このようなサイド補強層9の補強コードとして、後述する複合コードが使用されている。 In the pneumatic tire, a side reinforcing layer 9 including a plurality of aligned reinforcing cords is embedded in the sidewall portion 2. In order to ensure a good reinforcing effect in the side reinforcing layer 9, the inclination angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is set in the range of 45 ° to 75 °, and the cord driving density is 40/50 mm to 60/50 mm. It is good to set to the range. In order to achieve both improvement in steering stability and weight reduction, the size of the side reinforcing layer 9 in the tire radial direction is preferably set in the range of 40% to 60% of the tire cross-section height. As a reinforcing cord for such a side reinforcing layer 9, a composite cord described later is used.
図2及び図3は本発明で使用される複合コードを示すものである。図2及び図3に示すように、複合コード10は、直径D1が0.15mm〜0.30mmの範囲にあってコアをなす1本のスチールワイヤ11と、該スチールワイヤ11の周囲に巻き付けられた複数本の有機繊維ヤーン12とから構成されている。スチールワイヤ11は癖付けされておらず、複合コード10の中心部に配置されている。一方、有機繊維ヤーン12はスチールワイヤ11を被覆するようにコアに対する巻き付け本数が少なくとも2本とされているが、好ましくはコアに対する巻き付け本数が3本〜5本であると良い。
2 and 3 show a composite code used in the present invention. As shown in FIGS. 2 and 3, the
上述した空気入りタイヤにおいては、直径D1が0.15mm〜0.30mmの範囲にある1本のスチールワイヤ11と該スチールワイヤ11の周囲に巻き付けられた複数本の有機繊維ヤーン12とからなる複合コード10をサイド補強層9の補強コードとして用いているので、タイヤの剛性を高めて操縦安定性を向上することができる。また、上記の如く直径D1が規定された1本のスチールワイヤ11と複数本の有機繊維ヤーン12からなる複合コード10を用いた場合、スチールコードのような金属線材を用いた場合に比べて軽量化を図ることが可能である。しかも、複合コード10はコアをなすスチールワイヤ11を有機繊維ヤーン12で被覆した構造を有しているので、ゴムに対して良好な接着性を確保することができる。
In the pneumatic tire described above, a composite composed of one
ここで、スチールワイヤ11の直径D1が0.15mm未満であるとサイド補強層9の剛性が不足するため操縦安定性の改善効果が不十分になり、逆に0.30mmを超えると軽量化が阻害されることになる。
Here, if the diameter D1 of the
図2及び図3において、有機繊維ヤーン12はスチールワイヤ11の周囲に編組状に撚り合わされている。つまり、スチールワイヤ11に対して一方側に巻き付けられる有機繊維ヤーン12と他方側に巻き付けられる有機繊維ヤーン12とが交互に内外で入れ替わるように撚り合わされている。このように有機繊維ヤーン12を編組状に撚り合わせた構造を採用した場合、複数本の有機繊維ヤーン12が直線状に延在するスチールワイヤ11を締め付けるように拘束するので、複合コード10の形状安定性を高めて該複合コード10を補強コードとして有効に機能させることができる。
2 and 3, the
有機繊維ヤーン12は熱収縮性繊維から構成すると良い。この場合、有機繊維ヤーン12はタイヤ加硫時の熱により収縮してスチールワイヤ11に対して密着するようになる。その結果、有機繊維ヤーン12はスチールワイヤ11を拘束して複合コード10の弛みを抑制するので、該複合コード10を補強コードとして有効に機能させることができる。
The
熱収縮性繊維としては、例えば、ナイロン繊維やポリエステル繊維を挙げることができる。ナイロン繊維及びポリエステル繊維はそれぞれ単体で用いることが好ましいが、これらを組み合わせて用いることも可能である。特に、熱収縮性繊維としてナイロン繊維を用いた場合、ディップ処理が1浴で済むため複合コード10の生産性が良好になることに加えて、ナイロン繊維を被覆層とする複合コード10は汎用のゴムと接着可能であるため、スチールワイヤ11に対して接着可能である特殊なコンパウンドを使用する必要がない。そのため、ナイロン繊維は生産性及び接着性の観点から上記熱収縮性繊維として好適である。
Examples of heat-shrinkable fibers include nylon fibers and polyester fibers. Nylon fiber and polyester fiber are preferably used alone, but may be used in combination. In particular, when nylon fiber is used as the heat-shrinkable fiber, the
上記空気入りタイヤでは、カーカス層4を1プライ構造とすることで軽量化を図っているが、サイド補強層9の補強コードとして上記複合コード10を使用しているので、カーカス層4の1プライ構造に基づく軽量化を損なうことなく、サイド補強層9の付加により良好な操縦安定性を発揮することが可能になる。
In the above pneumatic tire, the
上述した実施形態では、サイド補強層9に特定の構造を有する複合コードを適用した場合について説明したが、本発明では空気入りタイヤに埋設された他の補強層に対して上記の如く特定の構造を有する複合コードを適用することも可能である。 In the embodiment described above, the case where the composite cord having a specific structure is applied to the side reinforcing layer 9 has been described. However, in the present invention, the specific structure as described above with respect to another reinforcing layer embedded in the pneumatic tire. It is also possible to apply a composite code having
タイヤサイズ205/65R15で、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、カーカス層を2プライ構造とした従来例のタイヤと、カーカス層を1プライ構造とした比較例1のタイヤと、カーカス層を1プライ構造とした上でサイドウォール部にサイド補強層を追加した比較例2〜4及び実施例1〜4のタイヤをそれぞれ製作した。カーカスコードとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)の繊維コードを使用し、その太さを2プライ構造の場合と1プライ構造の場合とで異ならせた。 In a pneumatic tire in which a carcass layer is mounted between a pair of left and right bead portions with a tire size 205 / 65R15 and a belt layer is disposed on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, a conventional example in which the carcass layer has a two-ply structure Tires according to Comparative Example 1 in which the carcass layer has a one-ply structure, and Comparative Examples 2 to 4 and Examples 1 to 4 in which a side reinforcing layer is added to the sidewall portion after the carcass layer has a one-ply structure. Each tire was made. As the carcass cord, a fiber cord of polyethylene terephthalate (PET) was used, and the thickness thereof was different between the two-ply structure and the one-ply structure.
比較例2において、サイド補強層にはナイロン繊維コード(940dtex/2)を使用した。比較例3及び実施例1〜4において、サイド補強層にはコアをなす1本のスチールワイヤと該スチールワイヤの周囲に編組状に撚り合わされた4本のナイロン繊維ヤーン(3760dtex)とからなる複合コードを使用し、スチールワイヤの直径を表1のように異ならせた。比較例4において、サイド補強層にはスチールワイヤの単体を使用した。 In Comparative Example 2, a nylon fiber cord (940 dtex / 2) was used for the side reinforcing layer. In Comparative Example 3 and Examples 1 to 4, the side reinforcing layer is a composite composed of one steel wire forming a core and four nylon fiber yarns (3760 dtex) twisted around the steel wire in a braided shape. Using the cord, the diameter of the steel wire was varied as shown in Table 1. In Comparative Example 4, a single steel wire was used for the side reinforcing layer.
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ重量及び操縦安定性を評価し、その結果を表1に併せて示した。 For these test tires, the tire weight and steering stability were evaluated by the following evaluation methods, and the results are also shown in Table 1.
タイヤ重量:
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
Tire weight:
The weight of each test tire was measured. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. A smaller index value means a lighter weight.
操縦安定性:
各試験タイヤをリムサイズ15×6 1/2JJのホイールに組付けて試験車両に装着し、空気圧230kPaとして、テストドライバーによる官能評価を実施した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
Steering stability:
Each test tire was assembled on a wheel with a rim size of 15 × 6 1/2 JJ, mounted on a test vehicle, and subjected to sensory evaluation with a test driver at an air pressure of 230 kPa. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the steering stability.
表1から明らかなように、比較例1のタイヤは、カーカス層を1プライ構造としたことで従来例1に比べて軽量化されているが、剛性低下に伴って操縦安定性が低下していた。比較例2のタイヤは、ナイロン繊維コードからなるサイド補強層を備えるため比較例1よりも操縦安定性が改善されているが従来例に比べて劣っていた。比較例3のタイヤは、スチールワイヤをナイロン繊維ヤーンで被覆した複合コードからなるサイド補強層を備えるため比較例2に比べて操縦安定性が改善されているが、スチールワイヤの直径が小さ過ぎるため操縦安定性の改善効果が不十分であった。比較例4のタイヤは、スチールワイヤからなるサイド補強層を備えるため従来例に比べて操縦安定性が改善されているが、タイヤ重量が従来例と同等で軽量化の効果が損なわれていた。 As is clear from Table 1, the tire of Comparative Example 1 is lighter than the Conventional Example 1 because the carcass layer has a one-ply structure, but the steering stability is reduced as the rigidity is reduced. It was. The tire of Comparative Example 2 is provided with a side reinforcing layer made of nylon fiber cords, so that the steering stability is improved as compared with Comparative Example 1, but it is inferior to the conventional example. The tire of Comparative Example 3 is provided with a side reinforcing layer made of a composite cord in which a steel wire is coated with a nylon fiber yarn, so that the steering stability is improved as compared with Comparative Example 2, but the diameter of the steel wire is too small. The improvement effect of steering stability was insufficient. Since the tire of Comparative Example 4 has a side reinforcing layer made of steel wire, the steering stability is improved as compared with the conventional example, but the tire weight is the same as that of the conventional example and the effect of weight reduction is impaired.
これに対して、実施例1〜4のタイヤは、所定の直径を有するスチールワイヤをナイロン繊維ヤーンで被覆した複合コードからなるサイド補強層を備えるため、カーカス層を1プライ構造としたことによる軽量化の効果を維持しながら従来例と同等以上の操縦安定性を確保することができた。なお、比較例1,4及び実施例1〜4の評価結果から判るように、サイド補強層の複合コードを構成するスチールワイヤの直径を増加させるとタイヤの剛性が増大して操縦安定性が改善されるが、剛性が上がり過ぎると操縦安定性が寧ろ低下する傾向が認められた。 On the other hand, since the tires of Examples 1 to 4 include a side reinforcing layer made of a composite cord in which a steel wire having a predetermined diameter is covered with a nylon fiber yarn, the weight of the carcass layer is a one-ply structure. It was possible to secure the steering stability equivalent to or better than that of the conventional example while maintaining the effect. As can be seen from the evaluation results of Comparative Examples 1 and 4 and Examples 1 to 4, when the diameter of the steel wire constituting the composite cord of the side reinforcing layer is increased, the rigidity of the tire is increased and the steering stability is improved. However, when the rigidity is increased too much, the steering stability tends to decrease rather.
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 ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルト補強層
9 サイド補強層
10 複合コード
11 スチールワイヤ
12 有機繊維ヤーン
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Claims (6)
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JP2013066963A JP2014189172A (en) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | Pneumatic tire |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11148470B2 (en) * | 2014-03-26 | 2021-10-19 | American Engineering Group LLC | Zero-pressure tire |
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2013
- 2013-03-27 JP JP2013066963A patent/JP2014189172A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11148470B2 (en) * | 2014-03-26 | 2021-10-19 | American Engineering Group LLC | Zero-pressure tire |
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