JP4034140B2

JP4034140B2 - Radial tire

Info

Publication number: JP4034140B2
Application number: JP2002218994A
Authority: JP
Inventors: 耕二高比良
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd; Fuji Seiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Seiko Co Ltd; Toyo Tire Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2004058807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操縦安定性能や乗り心地性能を損なうことなく、ユニフォーミティを向上させることが可能なラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、有機繊維コードをカーカスプライに用いたタイヤは、コードを経糸にし、破断伸びの大きい糸を緯糸にした簾織の表裏両面にカレンダーでゴムを圧延したゴムフイルムを貼り付けてなるゴム被覆簾を裁断したカーカスプライをコード方向がドラム回転軸方向に対し平行になるように成型ドラムに巻きつけ、両端をコードが相互に添うように接合して円筒形にし、該円筒形カーカスプライにビードコアなどの部材を装着した後、開口両端間隔を軸方向に狭めながら中央部を半径方向に１．２〜１．６倍拡径し、ベルト、トレッドゴム、サイドウォールゴムなどを貼着して製造されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のタイヤは、経糸に有機繊維コードを用い、並列するコードの間隔を均等に維持するための緯糸に破断伸びの大きい糸を用いて織った簾織でカーカスプライを形成しているため、製造工程で円筒形カーカスプライを半径方向に１．２〜１．６倍拡径するとき、緯糸の一部に切断が生じる。
【０００４】
緯糸の一部が切断したタイヤに空気を充填して内圧をかけた状態にすると、緯糸が切断した部分は、内圧によるコード間隔拡張応力に対する抵抗が小さいので、隣り合うコード間の間隔がさらに拡張されてコード打ち込み密度が小さくなるとともに、コード間隔が拡張するときのコードの移動にサイドウォールゴムが引きずられて薄くなり、コード間隔が拡張された部分は、局部的に剛性が低下する。
【０００５】
このようなコード間隔が広くなって局部的にカーカス剛性が低下した個所を有するタイヤに空気を充填すると、コード間隔が広くなった部分は内圧によってさらにコード間隔が拡張されて剛性が低下し、ユニフォーミティが低下するとともに、剛性が低い部分が突出してサイドウォール表面に凹凸が生じ、商品価値を低下させる。
【０００６】
ユニフォーミティ低下の原因を作る緯糸、言い換えれば、カーカスプライ内で並列するコードの間隔を均等に維持するための緯糸をなくせば、成型時にコード間隔が均等に拡張してユニフォーミティ低下の問題は解消する。
【０００７】
しかし、緯糸をなくせば、周方向のカーカス剛性が低下するため、ハンドル操作によってリムからビードコアに伝えられた操舵力が、カーカスを介してトレッドに伝達されるとき、操舵応力の作用でカーカスプライのコード間隔が容易に拡大してカーカスが大きく変形し、操舵応力が緩和されて操舵力の伝達に遅れが生じ、操舵応答性、走行安定性などの操縦安定性を大きく低下させるという問題が新たに生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、乗り心地性や操縦安定性を損なわずにユニフォーミティを向上させたラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のラジアルタイヤは、周方向に対しほぼ直角に配列した多数のコードがトロイド状に左右一対のビードコア間に延在し、側端部をビードコアの周りで半径方向内側から外方に折り返したカーカスプライの少なくとも一層でなるカーカスと、カーカスのクラウン部外面に配置するベルトと、ベルトを覆って配置するトレッドゴムと、トレッドゴムのそれぞれの側端に連設したサイドウォールゴムとを備えたラジアルタイヤにおいて、カーカスプライが、タイヤ周方向に延在するコード間隔保持糸が織り込まれていないウエフトレスプライであって、ビード部からサイド中央部に至る領域内にカーカスコードに対しほぼ直角に、好ましくは渦巻状にコードが延在するビード補強層を備え、ビード補強層が、タイヤ半径方向に幅１ｃｍ当りのコードのエンド数とコードを２％伸張したときの荷重との積で表されるプライ剛性を異にした内層と外層の２層に分けられ、外層のプライ剛性が内層より大であることを特徴とする。
【００１０】
上記構造にすることにより、カーカスプライに並列する多数のカーカスコードの配置間隔を均等に維持するために周方向に延在する緯糸（ウエフト）がなくなり、その結果、成型工程で起こる緯糸切断の問題が解消される。
【００１１】
しかし、緯糸がなくなったことにより、カーカス剛性の低下の問題が新たに生じる。剛性低下の問題は、カーカスコードに対しほぼ直角に延在するコード、例えば渦巻状に延在するコードでなるビード補強層をビード部からサイド中央部に至る領域内に配設してカーカスコードに対し直角方向のカーカス剛性を増大させることにより解消される。
【００１２】
すなわち、ビード部からサイド中央部に至る領域内にビード補強層を配設することにより、ビード部からサイド下部にかけてカーカスコードに対しほぼ直角方向、言い換えればタイヤ周方向の剛性が、タイヤ半径方向の剛性を増大させることなく、増大されて操縦安定性が向上し、サイドの中央部から上部に至る領域には周方向に延在するコードを有さないために従来の改良手法では操縦安定性と二律背反の関係にあった乗り心地性も向上する。
【００１３】
本発明におけるタイヤ周方向に延在するコード間隔保持糸が織り込まれていないカーカスプライは、ゴム被覆された有機繊維コードを円筒形ドラムの円筒面上に幅方向にずらしながら互いに密着させて螺旋状に多数回巻回して得られた円筒体を、コード方向に対し直角に裁断して形成される。
【００１４】
カーカスは、上記カーカスプライを１枚乃至複数枚を重ねた状態でその少なくとも１枚の両側端部をビードコアの周りに内側からタイヤ半径方向外側に折り返し、ビードコアの外周面に配設されたビードフィラに沿うように延びて巻上げ部が形成される。
【００１５】
ビード補強層の配設位置は、上記カーカスのビード部からサイド中央部に至る領域内であればどの位置でもよいが、特にビード補強層をビードフィラのタイヤ回転軸方向外側面に沿って配置すれば、タイヤ製造工程において、ビードコアの外周面に配設されたビードフィラの外側面に、ビードコアと同心の渦巻状にゴム被覆コードを巻回しながら貼り付けてビード補強層を形成し、この組立体を成型工程において従来と同じ手順でカーカスプライに装着させることが可能となり、高価な成型機の稼働率を低下させることがなく経済的である。
【００１６】
ビード補強層が配設されてカーカスの下部の剛性が高くなれば、接地時カーカスの変形する部分がショルダーの方に移動する。その結果、ベルトを形成するコードが自由端になっているために周方向の剛性が肩落ちしているベルト端域の膨出が、相対的に大きくなって局部的に接地圧が高くなり、そのために接地圧分布が不均一になって路面をグリップする有効接地面積が減少し、操縦安定性が低下する問題が生じる。
【００１７】
カーカスの外面上のベルト側端とそれの近傍に対応する位置に、コードが螺旋状に巻回されて周方向に延在するショルダー補強層が備えられることにより、ベルト側端域の剛性が高められる。ベルト側端域の剛性が高くなったことにより、ベルト端の剛性の肩落ちが原因する操縦安定性低下の問題が解消される。
【００１８】
上記構成によれば、ベルト側端域の剛性が高められ、その結果、ベルト端の剛性の肩落ちが原因する操縦安定性低下の問題が解消される。
【００１９】
一般に、操縦安定性、乗り心地性、転がり抵抗などのタイヤ特性はカーカス剛性と関係しており、タイヤ全体のカーカス剛性を一括りにして大きくすれば、操縦安定性がよくなるけれども乗り心地性が低下し、乗り心地性をよくすれば、操縦安定性が低下し、これらの特性の間にカーカス剛性に関して二律背反の関係があると言われていた。
【００２０】
通常のタイヤについても言えるが、特にカーカスプライがウエフトレスコードで形成されたタイヤでは、カーカス剛性がタイヤ特性に及ぼす影響は、タイヤの部位によって異なり、サイド中央部の周方向の剛性を高くすれば、乗り心地性を大きく低下させずに操縦安定性がよくなり、サイド下部の周方向の剛性を維持して半径方向の剛性を低くすれば、操縦安定性を低下させることなく乗心地性が改良される。
【００２１】
本発明では、ビード補強層を内外２つの層に分け、サイド中央部に近い外層の周方向のプライ剛性（半径方向の幅１ｃｍ当りのコードのエンド数とコードを２％伸張したときの荷重との積）をビードコアに近い内層より大きくされる。このような構成にすることにより、コーナリング時、大きく変形してコード間隔が大きく拡張されるサイド中央部の周方向剛性が高められてコード間隔の拡張による横力の緩和作用が減少し、操舵応答性が向上する。
【００２２】
一方、リムの近傍に位置する内層の剛性を小さくすることにより、路面の凹凸を踏んで生じた衝撃の振動がトレッドからリムに伝達される際に、ビードフィラとの相互作用で減衰されてビード補強層の配設が原因する乗り心地性の低下が少なくなり、乗り心地性が維持される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１に、参考としてビード補強層を備えたラジアルタイヤの右半部横断図を示す。図１において、符号１はカーカス、２はカーカスプライ、３はビードコア、４はビード補強層、５はビードフィラ、８はベルト、９はトレッドゴム、１０はサイドウォールゴムである。
【００２４】
カーカス１は、多数のコードをタイヤ周方向に対しほぼ直角に配列したカーカスプライ２の単層又は複層で構成される。本図のカーカス１は、２層のカーカスプライ２から構成されている。
【００２５】
カーカスプライ２は、並列したカーカスコード１６の配列間隔を所定の大きさに維持するための緯糸（ウエフト）が織り込まれていないウエフトレスのカーカスプライである。緯糸を持たないカーカス１は、ゴム被覆された有機繊維コードを円筒形ドラムの円筒面上に幅方向にずらしながら相互に密着した状態で螺旋状に多数回巻回して円筒体にし、この円筒体をコード方向に対し直角に裁断して形成される。
【００２６】
カーカスプライ２は、断面が略楔状のビードフィラ５を外周面に備えた一対のビードコア３間にトロイド上に延在され、その両端は、ビードコア３の周りでタイヤ半径方向内側から外側に向って折り返されてビードコア３に係止されてカーカス１を構成するとともに、そのビードコア３及びビードフィラ５のタイヤ軸方向外側面に沿ってサイド部Ｓ側に延びる巻上げ部６が設けられている。
【００２７】
カーカス１のクラウン部外面には、スチールコードをタイヤ周方向に対し１０〜３０°の浅い角度で配列した２枚のベルトプライ７、７が、コード傾斜方向を交差して積層されてベルト８が形成されており、ベルト８を覆うようにしてベルトの半径方向外方にトレッドゴム９が配置され、トレッドゴム９のそれぞれの側端にサイドウォールゴム６がカーカス１を覆うようにして連設され、サイド部Ｓを形成している。
【００２８】
ビードフィラ５は、ＪＩＳＫ６２５３に規定するデュロメータＡ硬度（以下、「デュロメータＡ硬度」と略する）が、６５〜９５のゴム組成物で形成されている。さらに、後述する図２に示すように、ビードフィラ５を、フィラ下部要素５ａとフィラ下部要素５ａの半径方向外方に連設されたフィラ上部要素５ｂの２層で構成し、それぞれのデュロメータＡ硬度を７５〜９５と６５〜８５に調整するのが好ましい。
【００２９】
このように、ビードフィラ５を２層で構成して、ゴム硬度を調整することにより、硬さに関して二律背反の関係にある乗り心地性と操縦安定性の両性能を、高い水準でバランスさせることができる。
【００３０】
ビード補強層４は、ビード部Ｂからサイド中央部に至る領域内に配設される。ここで、ビード部Ｂとは、タイヤがリム組みされたとき、ビードベースＢｂからリム２１のフランジ２２の外径位置Ｇに対応するタイヤ上の高さ位置に至る領域をいう。また、サイド中央部とは、サイド部Ｓの中央部をいう。
【００３１】
ビード補強層４は、ビードコア３近傍からタイヤ軸方向外側面に沿ってビードフィラ５の先端近傍まで配設されている。このビード補強層４の軸方向外面には、カーカスプライ２の巻上げ部６が延在してサイド部Ｓの下部で終端している。
【００３２】
図３は、ビード補強層４とビードコア３及びビードフィラ５との相対位置関係を示す側面図である。図３に示すように、ビード補強層４は、ビードフィラ５のタイヤ軸方向外側面に設けられており、コード１６を、タイヤ半径方向にずらしながらタイヤ回転軸Ｘと同心に渦巻き状に多数巻回して構成されている。
【００３３】
コード１６は、ビードフィラ５の内径側端１７近傍に巻回始点１６ａを定めてビードフィラ５の軸方向外側面に貼着しながら渦巻き状に巻回し、ビードフィラ５の外径側端１８からはみ出さないように巻回終点１６ｂを定めて形成される。そして、ビード補強層４のタイヤ軸方向外側にはカーカスプライ２の巻上げ部６が接合される。
【００３４】
図４は、本発明に係るラジアルタイヤの実施形態を示す図であり、ビード補強層４を内層と外層の２層で構成した例を示す側面図である。図２はこの２層構造のビード補強層を備えたラジアルタイヤを示す右半部横断図である。図に示すように、ビード補強層４は、コード１６の巻回を巻回始点１６ａから開始して巻回終点１６ｂで終端するカーカス補強内層４ａと、１６ｂの延長上の位置１６ｃからコード１６の巻回を開始して１６ｄで終端するカーカス補強外層４ｂの２層から構成されている。
【００３５】
ビード補強外層４ｂは、補強層の幅１ｃｍ当りのコードエンド数とコードを２％伸張したときの荷重との積で表されるプライ剛性が、ビード補強内層４ａより大きくなるように設計される。プライ剛性の数値については特に制限はないが、優れた乗り心地性を奏させるために、初期弾性領域で測定したヤング率が５０Ｎ以下のコードが好ましい。
【００３６】
ビード補強層４がタイヤ半径方向に２層に分けられ、タイヤ半径方向外方に位置するカーカス補強外層４ｂのプライ剛性が高くなれば、接地時のタイヤサイド部Ｓの変形位置が半径方向外方に移動してトレッド部Ｔの側端域の接地圧が高くなることにより、接地圧分布の均一性が崩れる。
【００３７】
そこで、接地圧分布の均一性が崩れて操縦安定性が低下するのを防止するために、図２に示すように、コード１１を周方向に多数回螺旋状に巻回して形成されたショルダー補強層１２が、パッドゴム１３を介してベルト８側端域に対応するカーカス１の外面上の位置に配設され、これによりトレッド部Ｔの側端域の接地圧上昇を抑制可能な構成とされている。
【００３８】
図２においては、前述のように、ビードフィラ５が、ゴム硬度の異なるフィラ下部要素５ａとフィラ上部要素５ｂの２層で構成されており、２層構造のビード補強層４と相俟って乗り心地性や操縦安定性を改善しつつ、ユニフォーミティを向上させることが可能となる。
【００３９】
上記ビード補強層４及びショルダー補強層１２を構成するコード１６、１１の種類については特に限定されず、スチールコードをはじめ、ナイロンコード、ポリエステルコード、アラミドコード、レイヨンコード、ビニロンコード或いは伸びやすい繊維のヤーンの周囲に伸びにくい繊維のヤーンを巻きつけたハイブリッドコードを使用することができる。また、これらのコードに波形のくせ付けした波形コードを使用することもできる。
【００４０】
ビード補強層４の配設位置は上記に限定されず、本発明の目的を損なわない限り任意の位置に配設できる。例えば、図５〜７に示す位置に配設してもよい。なお、図５〜７では、カーカスプライ２を便宜上、１層で示している。図５は、ビードフィラ５とカーカスプライ２本体の間に配置した構成例を示す。図６は、カーカスプライ２の巻上げ部６の端を覆うようにして巻上げ部６の外面とビードフィラ５の外面に連続して配置した構成例である。
【００４１】
また、図７は、ビードフィラ５を硬さの異なる２種類のゴム組成物で形成し、ビードコア３に隣接するフィラ下部要素５ａの外側面と、フィラ下部要素５ａとフィラ上部要素５ｂの界面と、上部要素５ｂの内側面のそれぞれを通って延在するように配置した構成例である。
【００４２】
なお、本実施形態においては、いずれの例もビード補強層４は、ビードフィラ５の外径側端１８からはみ出さない範囲で形成されているが、これに限定されることなく、サイド中央部までの領域内で設定することが可能である。
【００４３】
【実施例】
下記仕様２〜４に基づいて本発明に係るラジアルタイヤを作製し（実施例１〜３）、仕様１に基づいて参考のラジアルタイヤを作成し（参考例）、比較として下記比較例１、２に示す条件でラジアルタイヤを作製した。いずれのタイヤもサイズは、２１５／４５ＺＲ１７とし、それぞれについてユニフォーミティ（ＲＦＶ）、操縦安定性、乗り心地性を評価した。結果を表１に示す。
【００４４】
［仕様１］
上記図１と同じ構造のタイヤを作製した。なお、カーカスプライ２として、コード構造式１８４０ｄｔｅｘ／２で表されるゴム被覆したレーヨンコードを円筒形ドラムの円筒面に幅方向にずらしながら、エンド数が幅２５ｍｍ当たり２３本になるように螺旋状に巻きつけて円筒体を作製し、この円筒体をコード１６に対して直角に切り開いたウエフトレスプライを用いた。このカーカスプライ２を２枚積層してカーカス１を構成した。
【００４５】
ビードフィラ５は、デュロメータＡ硬度９０のゴム組成物で形成し、ビードフィラ５の外側面に、１７ｄｔｅｘ／２のコード構造式で表され、２％伸張時荷重が１６Ｎであるポリアミドコードを、１．２ｍｍピッチで渦巻状に２９周巻回して形成したビード補強層４を配設した。
【００４６】
［仕様２］
ビード補強層４が、１×２＋４×０．２０のコード構造式で表されるスチールコードに波形のくせ付けした２％伸張時荷重が２０Ｎであるゴム被覆した波形スチールコードを２．０ｍｍピッチで渦巻状に１０周巻回した内層４ａと、ナイロンヤーンの芯にアラミドヤーンを巻きつけた２％伸張時荷重が２７Ｎのゴム被覆したハイブリッドコードを、２ｍｍピッチで渦巻状に１０周巻回した外層４ｂの２層構造とした以外は、仕様１と同じ条件でタイヤを作製した。
【００４７】
［仕様３］
ベルト８側端域近傍域に位置するカーカス１の外面上に、ナイロンヤーンの芯にアラミドヤーンを巻きつけたゴム被覆したハイブリッドコードを、１．３ｍｍピッチで１５周螺旋巻回したショルダー補強層４を配設した以外は、仕様２と同じ条件でタイヤを作製した。
【００４８】
［仕様４］
ビードフィラ５が、デュロメータＡ硬度９３のフィラ下部要素５ａとデュロメータＡ硬度８０のフィラ上部要素５ｂからなる以外は仕様３と同じ条件、すなわち、図２に示した構造と同じ構造のタイヤを作製した。
【００４９】
［比較例１］
カーカスをコード構造式１８４０ｄｔｅｘ／２で表されるレーヨンコードを経糸にして幅２５ｍｍ当たり２３本打ち込んだ簾織をゴム被覆して裁断したプライを２枚用いてカーカスを構成し、ビードフィラは仕様１と同じものを使用し、ビード補強層及びショルダー補強層を持たない構造のタイヤを作製した。
【００５０】
［比較例２］
カーカスプライとして仕様１と同じウエフトレスプライを用いた以外は、比較例１と同じ条件でタイヤを作製した。
【００５１】
［性能評価試験条件］
（１）ＲＦＶ（ユニフォーミティ）
ＪＩＳＤ４２３３に準じて、各仕様によって試作したタイヤ１０本についてＲＦＶを測定した。結果は各１０本の測定値を平均して下記式で計算した指数で表した。値が小さいほど好ましい。
（試作タイヤのＲＦＶ平均値／比較例タイヤのＲＦＶ平均値）×１００
【００５２】
（２）操縦安定性及び乗り心地性
同種の試作タイヤ４本を自動車に装着し、官能試験に習熟した試験担当ドライバーの４人が交代で試験場を高速で操縦応答性、走行安定性、振動、乗り心地などに注意しながら走行して官能評価し、各人の評価を総合して、比較例１と同じものを±０、ややよいものを＋１、よいものを＋２、著しくよいものを＋３、ややわるいものを−１、わるいものを−２で表した。
【００５３】
【表１】

【００５４】
［評価結果］
コードを経糸にして緯糸を備えた簾織でカーカスプライを形成した従来構造のタイヤ（比較例１）と、カーカスプライに緯糸を有さないタイヤ（比較例２）とを比較すると、後者の方が緯糸がないためにＲＦＶが小さくなって乗り心地性の向上が認められるが、操縦安定性が低下している。
【００５５】
１層構造のビード補強層が付設されたタイヤ（参考例）は、比較例１のタイヤよりＲＦＶがよく、操縦安定性及び乗り心地性は同等である。ビード補強層を２層で構成した実施例１、２、３のタイヤは、比較例１のタイヤより、ＲＦＶ、操縦安定性及び乗り心地性がともによくなっている。
【００５６】
ショルダー補強層を付設した実施例２及び３のタイヤは、ショルダー補強層を備えていない参考例及び実施例１より操縦安定性がよいことが明らかとなった。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、カーカスが、タイヤ周方向に対しほぼ直角に配列した多数のカーカスコードを有し、かつ、カーカスコード間にコード間隔を保持する緯糸が織り込まれていないウエフトレスのカーカスプライから構成され、ビード部からサイド部の中央部に至る領域にビード補強層が配設され、ビード補強層は、コードがタイヤ周方向に渦巻状に巻回されてなる構造としたので、ユニフォーミティを向上させることができるとともに、操縦安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビード補強層を備えたタイヤの参考形態を示す右半部断面図
【図２】本発明に係るラジアルタイヤの実施形態を示す右半部断面図
【図３】図１におけるビード部のタイヤ半径方向断面図
【図４】図２におけるビード部のタイヤ半径方向断面図
【図５】ビード補強層の別の配設態様を示すタイヤ右半部の要部拡大図
【図６】ビード補強層の別の配設態様を示すタイヤ右半部の要部拡大図
【図７】ビード補強層の別の配設態様を示すタイヤ右半部の要部拡大図
【符号の説明】
１カーカス
２カーカスプライ
３ビードコア
４ビード補強層
４ａ補強内層
４ｂ補強外層
５ビードフィラ
５ａフィラ下部要素
５ｂフィラ上部要素
６巻上げ部
７ベルトプライ
８ベルト
９トレッドゴム
１０サイドウォールゴム
１１コード
１２ショルダー補強層
１３パッドゴム
１６コード
１７ビードフィラ内径側端
１８ビードフィラ外径側端[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radial tire that can improve uniformity without impairing steering stability performance and ride comfort performance.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, tires using organic fiber cords for carcass plies are made of rubber-coated rubber made by sticking rubber films that are made of rolled rubber with calenders on both front and back sides of the weave with cords as warps and yarns with high breaking elongation as wefts. The carcass ply is cut around the molding drum so that the cord direction is parallel to the drum rotation axis direction, and both ends are joined so that the cords are attached to each other to form a cylindrical shape. The center part is enlarged by 1.2 to 1.6 times in the radial direction while narrowing the gap between both ends of the opening in the axial direction, and a belt, tread rubber, sidewall rubber, etc. are attached. It was.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional tire uses an organic fiber cord for the warp, and the carcass ply is formed of a knit weave using a yarn having a high breaking elongation as a weft for maintaining a uniform spacing between the parallel cords, When the cylindrical carcass ply is enlarged 1.2 to 1.6 times in the radial direction in the manufacturing process, a part of the weft is cut.
[0004]
When the tire is partially filled with air and filled with air, and the internal pressure is applied, the portion where the weft is cut has a low resistance to the cord spacing expansion stress due to the internal pressure, so the spacing between adjacent cords is further expanded. As a result, the cord driving density is reduced, and the sidewall rubber is dragged and thinned by the movement of the cord when the cord interval is expanded, and the rigidity of the portion where the cord interval is expanded is locally reduced.
[0005]
When a tire having a portion where the carcass rigidity is locally reduced due to such a wide cord interval is filled with air, the cord interval is further expanded by the internal pressure in the portion where the cord interval is widened, and the rigidity decreases. As Mitty falls, the part with low rigidity protrudes and unevenness is generated on the sidewall surface, reducing the commercial value.
[0006]
By eliminating the weft that creates the cause of uniformity loss, in other words, by eliminating the weft yarn that maintains the spacing between the parallel cords in the carcass ply, the cord spacing is expanded evenly during molding, eliminating the problem of uniformity loss. To do.
[0007]
However, if wefts are eliminated, the carcass rigidity in the circumferential direction decreases, so when the steering force transmitted from the rim to the bead core by the steering operation is transmitted to the tread through the carcass, the action of the steering stress causes the carcass ply to The cord interval is easily expanded, the carcass is greatly deformed, the steering stress is relaxed, the transmission of steering force is delayed, and the steering stability such as steering response and running stability is greatly reduced. Arise.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a radial tire with improved uniformity without impairing riding comfort and handling stability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the radial tire of the present invention, a large number of cords arranged substantially at right angles to the circumferential direction extend between a pair of left and right bead cores in a toroidal shape, and side end portions are folded back from the inside in the radial direction around the bead cores. Radial comprising a carcass formed of at least one layer of a carcass ply, a belt disposed on the outer surface of the crown portion of the carcass, a tread rubber disposed so as to cover the belt, and a sidewall rubber continuously provided on each side end of the tread rubber. In the tire, the carcass ply is a webless ply that is not woven with a cord spacing retaining thread extending in the tire circumferential direction, and is substantially perpendicular to the carcass cord in a region from the bead portion to the side center portion, preferably includes a bead reinforcing layer cord in a spiral shape extending, bead-reinforcing layer, per width 1cm in the tire radial direction Is divided into two layers different from the inner and outer layers the ply stiffness represented by the product of the load when stretched 2% of end number and code over de, the ply stiffness of the outer layer is greater than the inner layer Features.
[0010]
By adopting the above structure, there is no weft extending in the circumferential direction in order to maintain a uniform arrangement interval of a large number of carcass cords parallel to the carcass ply, and as a result, the problem of weft cutting that occurs in the molding process Is resolved.
[0011]
However, the lack of wefts causes a new problem of reduced carcass rigidity. The problem of reduced rigidity is that the carcass cord has a bead reinforcement layer formed of a cord extending substantially perpendicular to the carcass cord, for example, a cord extending in a spiral shape, in a region extending from the bead portion to the center of the side. On the other hand, it is eliminated by increasing the carcass rigidity in the perpendicular direction.
[0012]
That is, by arranging a bead reinforcement layer in the region from the bead portion to the side center portion, the rigidity in the tire circumferential direction is substantially perpendicular to the carcass cord from the bead portion to the lower side of the side, in other words, in the tire radial direction. Without increasing rigidity, the steering stability is increased to improve the steering stability, and the region extending from the center to the top of the side does not have a cord extending in the circumferential direction. Ride comfort that is in a trade-off relationship is also improved.
[0013]
The carcass ply in which the cord spacing retaining yarn extending in the tire circumferential direction in the present invention is not woven is formed by bringing the rubber-coated organic fiber cords into close contact with each other while being shifted in the width direction on the cylindrical surface of the cylindrical drum. Is formed by cutting a cylindrical body obtained by winding a plurality of times at right angles to the cord direction.
[0014]
The carcass has one or more carcass plies stacked, and at least one side end portion of the carcass is folded around the bead core from the inner side to the outer side in the tire radial direction to bead fillers disposed on the outer peripheral surface of the bead core. A winding part is formed extending along the line.
[0015]
The bead reinforcing layer may be disposed at any position within the region from the bead portion of the carcass to the center of the side. In particular, if the bead reinforcing layer is disposed along the outer surface in the tire rotation axis direction of the bead filler. In the tire manufacturing process, a bead reinforcement layer is formed by affixing a rubber-coated cord concentrically with the bead core on the outer surface of the bead filler disposed on the outer peripheral surface of the bead core to form a bead reinforcement layer. In the process, the carcass ply can be attached in the same procedure as before, and it is economical without reducing the operating rate of an expensive molding machine.
[0016]
If the bead reinforcement layer is disposed and the rigidity of the lower part of the carcass is increased, the deformed part of the carcass moves toward the shoulder at the time of ground contact. As a result, since the cord forming the belt is the free end, the bulge of the belt end region where the circumferential rigidity has fallen is relatively large, and the ground pressure is locally increased. As a result, the contact pressure distribution becomes non-uniform, the effective contact area for gripping the road surface decreases, and the steering stability decreases.
[0017]
The belt side end region on the outer surface of the carcass is provided with a shoulder reinforcement layer that extends in the circumferential direction by spirally winding the cord at positions corresponding to the belt side end and the vicinity thereof, thereby increasing the rigidity of the belt side end region. It is done. Due to the increased rigidity of the belt side end region, the problem of lowering the steering stability caused by the shoulder fall of the rigidity of the belt end is solved.
[0018]
According to the above configuration, the rigidity of the belt-side end region is enhanced, and as a result, the problem of lowering the steering stability caused by the shoulder fall of the rigidity of the belt end is solved.
[0019]
In general, tire characteristics such as steering stability, ride comfort, and rolling resistance are related to carcass rigidity. If the overall carcass rigidity of the tire is increased as a whole, the steering stability improves but the ride comfort decreases. However, if the ride comfort is improved, the handling stability is lowered, and it has been said that there is a trade-off between these characteristics regarding the carcass rigidity.
[0020]
This is also true for ordinary tires, but especially for tires with carcass plies formed of weftless cords, the effect of carcass stiffness on tire characteristics varies depending on the tire location, and the circumferential stiffness at the center of the side is increased. For example, if the steering stability is improved without significantly reducing the ride comfort, and the rigidity in the circumferential direction at the lower part of the side is maintained and the rigidity in the radial direction is lowered, the ride comfort can be improved without reducing the drive stability. Improved.
[0021]
In the present invention, the bead reinforcement layer is divided into two layers, the inner layer and the outer layer, and the circumferential ply rigidity of the outer layer near the center of the side (the number of cord ends per 1 cm in the radial direction and the load when the cord is stretched by 2%) Product) is made larger than the inner layer near the bead core. By adopting such a configuration, during cornering, the rigidity in the circumferential direction of the side center where the cord spacing is greatly expanded and the cord spacing is greatly expanded is enhanced, and the lateral force relaxation action due to the extension of the cord spacing is reduced, and the steering response Improves.
[0022]
On the other hand, by reducing the rigidity of the inner layer located in the vicinity of the rim, when vibration of impact generated by stepping on the road surface is transmitted from the tread to the rim, it is attenuated by interaction with the bead filler and bead reinforcement The decrease in ride comfort due to the arrangement of the layers is reduced, and the ride comfort is maintained.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the right half of a radial tire provided with a bead reinforcing layer as a reference . In FIG. 1, reference numeral 1 is a carcass, 2 is a carcass ply, 3 is a bead core, 4 is a bead reinforcing layer, 5 is a bead filler, 8 is a belt, 9 is a tread rubber, and 10 is a side wall rubber.
[0024]
The carcass 1 is composed of a single layer or a plurality of layers of a carcass ply 2 in which a large number of cords are arranged substantially perpendicular to the tire circumferential direction. The carcass 1 in this figure is composed of two layers of carcass plies 2.
[0025]
The carcass ply 2 is a weftless carcass ply in which wefts (wefts) for maintaining the arrangement interval of the parallel carcass cords 16 at a predetermined size are not woven. A carcass 1 having no weft is formed by winding a rubber-coated organic fiber cord on a cylindrical surface of a cylindrical drum in a spiral manner in a state of being in close contact with each other in the width direction. Is cut at right angles to the cord direction.
[0026]
The carcass ply 2 extends on the toroid between a pair of bead cores 3 having a substantially wedge-shaped bead filler 5 on the outer peripheral surface, and both ends of the carcass ply 2 are folded around the bead core 3 from the inner side to the outer side in the tire radial direction. The carcass 1 is configured by being locked to the bead core 3, and a winding portion 6 is provided that extends toward the side portion S along the tire axial direction outer side surface of the bead core 3 and the bead filler 5.
[0027]
On the outer surface of the crown portion of the carcass 1, two belt plies 7, 7 in which steel cords are arranged at a shallow angle of 10 to 30 ° with respect to the tire circumferential direction are laminated so as to cross the cord inclination direction, and a belt 8 is formed. The tread rubber 9 is formed on the outer side of the belt in the radial direction so as to cover the belt 8, and the side wall rubber 6 is continuously provided on each side end of the tread rubber 9 so as to cover the carcass 1. The side part S is formed.
[0028]
The bead filler 5 is formed of a rubber composition having a durometer A hardness (hereinafter abbreviated as “durometer A hardness”) defined in JIS K 6253 of 65 to 95. Further, as shown in FIG. 2 to be described later, the bead filler 5 is composed of two layers of a filler lower element 5a and a filler upper element 5b continuously provided radially outward of the filler lower element 5a. Is preferably adjusted to 75 to 95 and 65 to 85.
[0029]
In this way, by configuring the bead filler 5 with two layers and adjusting the rubber hardness, it is possible to balance both the riding comfort and the handling stability, which are in a trade-off relationship with respect to the hardness, at a high level. .
[0030]
The bead reinforcing layer 4 is disposed in a region extending from the bead portion B to the side center portion. Here, the bead portion B refers to a region from the bead base Bb to the height position on the tire corresponding to the outer diameter position G of the flange 22 of the rim 21 when the tire is assembled to the rim. Further, the side center portion refers to the center portion of the side portion S.
[0031]
The bead reinforcing layer 4 is disposed from the vicinity of the bead core 3 to the vicinity of the tip of the bead filler 5 along the outer surface in the tire axial direction. On the outer surface in the axial direction of the bead reinforcement layer 4, a winding portion 6 of the carcass ply 2 extends and terminates at a lower portion of the side portion S.
[0032]
FIG. 3 is a side view showing a relative positional relationship between the bead reinforcing layer 4, the bead core 3, and the bead filler 5. As shown in FIG. 3, the bead reinforcing layer 4 is provided on the outer surface in the tire axial direction of the bead filler 5, and many cords 16 are spirally wound concentrically with the tire rotation axis X while being shifted in the tire radial direction. Configured.
[0033]
The cord 16 is wound in a spiral shape with a winding start point 16a in the vicinity of the inner diameter side end 17 of the bead filler 5 and being attached to the outer surface in the axial direction of the bead filler 5, and does not protrude from the outer diameter side end 18 of the bead filler 5. Thus, the winding end point 16b is determined and formed. And the winding part 6 of the carcass ply 2 is joined to the outer side of the bead reinforcement layer 4 in the tire axial direction.
[0034]
Figure 4 is a diagram showing an embodiment of a radial tire according to the present invention, Ru side view showing an example in which the bead-reinforcing layer 4 of two layers of inner and outer layers. FIG. 2 is a cross-sectional view of the right half portion showing a radial tire provided with the bead reinforcing layer having the two-layer structure. As shown in the figure, the bead reinforcing layer 4 includes a carcass reinforcing inner layer 4a that starts the winding of the cord 16 from the winding start point 16a and ends at the winding end point 16b, and the position of the cord 16 from the position 16c on the extension of 16b. It is composed of two layers of a carcass reinforcing outer layer 4b that starts winding and ends at 16d.
[0035]
The bead reinforcement outer layer 4b is designed so that the ply rigidity expressed by the product of the number of cord ends per 1 cm width of the reinforcement layer and the load when the cord is stretched by 2% is larger than that of the bead reinforcement inner layer 4a. Although there is no particular limitation on the numerical value of the ply rigidity, a cord having a Young's modulus measured in the initial elastic region of 50 N or less is preferable in order to achieve excellent riding comfort.
[0036]
If the bead reinforcement layer 4 is divided into two layers in the tire radial direction and the ply rigidity of the carcass reinforcement outer layer 4b located outward in the tire radial direction is increased, the deformation position of the tire side portion S at the time of contact is radially outward. The contact pressure in the side end region of the tread portion T increases and the uniformity of the contact pressure distribution is lost.
[0037]
Therefore, in order to prevent the uniformity of the contact pressure distribution from being lost and the steering stability from being lowered, as shown in FIG. 2, the shoulder reinforcement formed by spirally winding the cord 11 in the circumferential direction many times. The layer 12 is disposed at a position on the outer surface of the carcass 1 corresponding to the belt 8 side end region via the pad rubber 13, thereby suppressing a ground pressure increase in the side end region of the tread portion T. Yes.
[0038]
In FIG. 2, as described above, the bead filler 5 is composed of two layers of the filler lower element 5 a and the filler upper element 5 b having different rubber hardness, and is mounted together with the bead reinforcing layer 4 having a two-layer structure. It is possible to improve uniformity while improving comfort and handling stability.
[0039]
The types of

cords

16 and 11 constituting the bead reinforcing layer 4 and the shoulder reinforcing layer 12 are not particularly limited, and include steel cords, nylon cords, polyester cords, aramid cords, rayon cords, vinylon cords or easily stretchable fibers. It is possible to use a hybrid cord in which a yarn of fiber that does not easily stretch around the yarn is wound. It is also possible to use a waveform code with a waveform attached to these codes.
[0040]
The arrangement position of the bead reinforcing layer 4 is not limited to the above, and can be arranged at any position as long as the object of the present invention is not impaired. For example, you may arrange | position in the position shown in FIGS. 5-7, the carcass ply 2 is shown as one layer for convenience. FIG. 5 shows a configuration example arranged between the bead filler 5 and the carcass ply 2 main body. FIG. 6 is a configuration example in which the outer surface of the winding part 6 and the outer surface of the bead filler 5 are continuously arranged so as to cover the end of the winding part 6 of the carcass ply 2.
[0041]
Further, FIG. 7 shows that the bead filler 5 is formed of two types of rubber compositions having different hardness, the outer surface of the filler lower element 5a adjacent to the bead core 3, the interface between the filler lower element 5a and the filler upper element 5b, It is the structural example arrange | positioned so that it may extend through each of the inner surface of the upper element 5b.
[0042]
In this embodiment, the bead reinforcement layer 4 is formed in a range that does not protrude from the outer diameter side end 18 of the bead filler 5 in any example, but is not limited to this, and extends to the side center portion. It is possible to set within the area.
[0043]
【Example】
Radial tires according to the present invention are produced based on the following specifications 2 to 4 (Examples 1 to 3 ), and reference radial tires are produced based on the specifications 1 (reference examples). A radial tire was produced under the conditions shown in FIG. All tires were 215 / 45ZR17 in size, and each was evaluated for uniformity (RFV), steering stability, and riding comfort. The results are shown in Table 1.
[0044]
[Specification 1]
A tire having the same structure as in FIG. 1 was produced. As the carcass ply 2, the rubber-coated rayon cord represented by the cord structural formula 1840dtex / 2 is shifted in the width direction to the cylindrical surface of the cylindrical drum so that the number of ends is 23 per 25mm width. A cylindrical body was produced by wrapping around a web, and a webless ply in which the cylindrical body was cut open at right angles to the cord 16 was used. Two carcass plies 2 were laminated to form a carcass 1.
[0045]
The bead filler 5 is formed of a rubber composition having a durometer A hardness of 90, and a polyamide cord expressed by a cord structural formula of 17 dtex / 2 and having a 2% elongation load of 16 N is 1.2 mm on the outer surface of the bead filler 5. A bead reinforcement layer 4 formed by winding 29 turns spirally at a pitch was disposed.
[0046]
[Specification 2]
The bead reinforcement layer 4 is a 2.0 mm pitch rubber-coated corrugated steel cord with a 2% elongation load of 20 N. The corrugated steel cord is represented by a cord structural formula of 1 × 2 + 4 × 0.20. An inner layer 4a wound 10 times in a spiral shape, and an outer layer wound 10 times in a 2 mm pitch spirally with a rubber-coated hybrid cord in which an aramid yarn is wound around a core of a nylon yarn and a 2% elongation load is 27N A tire was manufactured under the same conditions as in Specification 1 except that the 4b two-layer structure was adopted.
[0047]
[Specification 3]
A shoulder reinforcement layer 4 in which a rubber-coated hybrid cord in which an aramid yarn is wound around a core of a nylon yarn is spirally wound 15 times at 1.3 mm pitch on the outer surface of the carcass 1 located in the vicinity of the belt 8 side end region. A tire was produced under the same conditions as in specification 2 except that was provided.
[0048]
[Specification 4]
A tire having the same structure as the specification 3, that is, the structure shown in FIG. 2, except that the bead filler 5 includes a filler lower element 5a having a durometer A hardness of 93 and a filler upper element 5b having a durometer A hardness of 80 was produced.
[0049]
[Comparative Example 1]
The carcass is composed of two plies that are cut with a rubber coating of 23 woven fabrics per 25 mm width using a rayon cord represented by a cord structural formula 1840 dtex / 2 as a warp. Using the same tire, a tire having a structure having no bead reinforcement layer and shoulder reinforcement layer was produced.
[0050]
[Comparative Example 2]
A tire was manufactured under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the same weftless ply as in specification 1 was used as the carcass ply.
[0051]
[Performance evaluation test conditions]
(1) RFV (Uniformity)
According to JIS D4233, RFV was measured for 10 tires prototyped according to each specification. The result was expressed as an index calculated by the following formula by averaging 10 measured values. The smaller the value, the better.
(RFV average value of prototype tire / RFV average value of comparative tire) × 100
[0052]
(2) Steering stability and ride comfort The same type of prototype tires are mounted on a car, and four test drivers who are proficient in sensory tests take turns to change the test site at high speed, handling response, running stability, vibration, Run while paying attention to riding comfort, etc., and evaluate each person's evaluation, and the same evaluation as in Comparative Example 1 is ± 0, slightly better +1, better 2 +, remarkably better +3, Slightly bad things are represented by -1, and bad things are represented by -2.
[0053]
[Table 1]

[0054]
[Evaluation results]
Comparing a tire with a carcass ply formed of a knot weave with cords as warps and having a weft (Comparative Example 1) and a tire without a weft in the carcass ply (Comparative Example 2), the latter However, since there is no weft, the RFV is reduced and the riding comfort is improved, but the steering stability is lowered.
[0055]
The tire ( reference example ) provided with a bead reinforcing layer having a one-layer structure has better RFV than the tire of Comparative Example 1, and the steering stability and ride comfort are equivalent. The tires of Examples 1 , 2 , and 3 having two bead reinforcing layers have better RFV, steering stability, and ride comfort than the tire of Comparative Example 1.
[0056]
It was revealed that the tires of Examples 2 and 3 provided with the shoulder reinforcement layer had better steering stability than the reference examples and Example 1 that did not have the shoulder reinforcement layer.
[0057]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the carcass has a large number of carcass cords arranged substantially at right angles to the tire circumferential direction, and wefts that hold the cord interval between the carcass cords are woven. The bead reinforcement layer is arranged in a region extending from the bead portion to the center portion of the side portion, and the bead reinforcement layer is a structure in which the cord is wound in a spiral shape in the tire circumferential direction. Therefore, the uniformity can be improved and the steering stability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a right half sectional view showing a reference embodiment of a tire having a bead reinforcing layer . FIG. 2 is a right half sectional view showing a radial tire according to an embodiment of the invention . tire radial cross section [4] the tire radial direction cross-sectional view of the bead portion in FIG. 2 and FIG. 5 enlarged view of the tire right half portion showing another arrangement mode of the bead-reinforcing layer 6 bead enlarged view of the tire right half portion showing another arrangement mode of the enlarged view of the tire right half 7 bead-reinforcing layer showing another arrangement mode of the reinforcing layer eXPLANATION oF REFERENCE nUMERALS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carcass 2 Carcass ply 3 Bead core 4 Bead reinforcement layer 4a Reinforcement inner layer 4b Reinforcement outer layer 5 Bead filler 5a Filler lower element 5b Filler upper element 6 Winding part 7 Belt ply 8 Belt 9 Tread rubber 10 Side wall rubber 11 Cord 12 Shoulder reinforcement layer 13 Pad rubber 16 Code 17 Bead filler inner diameter end 18 Bead filler outer diameter end

Claims

周方向に対しほぼ直角に配列した多数のコードがトロイド状に左右一対のビードコア間に延在し、側端部をビードコアの周りで半径方向内側から外方に折り返したカーカスプライの少なくとも一層でなるカーカスと、カーカスのクラウン部外面に配置するベルトと、ベルトを覆って配置するトレッドゴムと、トレッドゴムのそれぞれの側端に連設したサイドウォールゴムとを備えたラジアルタイヤにおいて、
カーカスプライが、タイヤ周方向に延在するコード間隔保持糸が織り込まれていないウエフトレスプライであって、ビード部からサイド中央部に至る領域内にカーカスコードに対しほぼ直角方向にコードが延在するビード補強層を備え、前記ビード補強層が、タイヤ半径方向に幅１ｃｍ当りのコードのエンド数とコードを２％伸張したときの荷重との積で表されるプライ剛性を異にした内層と外層の２層に分けられ、外層のプライ剛性が内層より大であることを特徴とするラジアルタイヤ。A large number of cords arranged substantially at right angles to the circumferential direction extend between a pair of left and right bead cores in a toroidal shape, and are composed of at least one layer of a carcass ply whose side end portion is folded back from the inside in the radial direction around the bead core. In a radial tire including a carcass, a belt disposed on the outer surface of the crown portion of the carcass, a tread rubber disposed so as to cover the belt, and a sidewall rubber continuously provided at each side end of the tread rubber,
The carcass ply is a webless ply that is not woven with cord spacing retaining yarns extending in the tire circumferential direction, and the cord extends in a direction substantially perpendicular to the carcass cord in a region from the bead portion to the side center portion. An inner layer comprising different bead reinforcement layers, wherein the bead reinforcement layers have different ply rigidity expressed by the product of the number of cord ends per 1 cm width in the tire radial direction and a load when the cord is stretched by 2%. A radial tire characterized in that the outer layer is divided into two layers, and the outer layer has a higher ply rigidity than the inner layer .

カーカスプライが、ゴム被覆された有機繊維コードを円筒形ドラムの円筒面上に幅方向にずらしながら密着して螺旋状に多数回巻回した円筒体を、コード方向に対し直角に裁断して形成された請求項１記載のラジアルタイヤ。 A carcass ply is formed by cutting a cylindrical body with a rubber-coated organic fiber cord in close contact with the cylindrical surface of a cylindrical drum in the width direction and winding it in a spiral shape at right angles to the cord direction. The radial tire according to claim 1.

ビード補強層が、ビードフィラのタイヤ軸方向外側面に沿って配置された請求項１又は２記載のラジアルタイヤ。 The radial tire according to claim 1, wherein the bead reinforcing layer is disposed along an outer surface in the tire axial direction of the bead filler.

ベルト側端及び該側端近傍域に対向するカーカスの外面上の位置に、コードを螺旋状に巻回してタイヤ周方向に延在させたショルダー補強層が設けられた請求項１乃至３のいずれかに記載のラジアルタイヤ。 4. A shoulder reinforcement layer in which a cord is spirally wound to extend in the tire circumferential direction is provided at a position on the outer surface of the carcass facing the belt side end and the vicinity of the side end. Radial tire according to Crab.