JP4386692B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、ベルト層の周辺に補強コードを実質的にタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、転動抵抗の増加を抑制しながら優れた高速耐久性を確保するよう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 belt reinforcing layer formed by winding a reinforcing cord substantially in the tire circumferential direction around the belt layer, and more particularly, excellent high speed while suppressing an increase in rolling resistance. The present invention relates to a pneumatic tire that ensures durability.
一般に高速走行用に設計された空気入りタイヤは、トレッド部におけるベルト層の外周側に、熱収縮性のナイロンコードを実質的にタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層を備えている。そして、このベルト補強層により高速走行時にベルト層の両端部が遠心力でせり上がるのを抑制し、コードとゴムとの剥離を防止して高速耐久性を確保するようにしている。 In general, a pneumatic tire designed for high-speed traveling includes a belt reinforcing layer formed by winding a heat-shrinkable nylon cord substantially in the tire circumferential direction on the outer peripheral side of the belt layer in the tread portion. The belt reinforcement layer prevents the both ends of the belt layer from being lifted by centrifugal force during high-speed running, and prevents the cord and rubber from peeling off to ensure high-speed durability.
近年、ベルト補強層の補強コードとして中間伸度が小さい有機繊維コードを使用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような有機繊維コードを用いたベルト補強層は、ベルト層の補強効果が高いので、高速耐久性を向上すると共に、ロードノイズの低減にも寄与する。しかしながら、中間伸度が小さい有機繊維コードは、従来のナイロンコードに比べてtanδ(損失正接)が大きくなる傾向があり、転動抵抗の増加を招くという問題がある。
本発明の目的は、転動抵抗の増加を抑制しながら高速耐久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 high-speed durability while suppressing an increase in rolling resistance.
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、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、該ベルト層の周辺に補強コードを実質的にタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードに中間伸度が5.5%以下である低伸張性の有機繊維コードを用い、前記ベルト補強層を被覆するコートゴムのうち少なくともコード間のゴムのtanδを0.02〜0.08としたことを特徴とし、更には、前記ベルト補強層の少なくとも一方の側に、JIS-A 硬度が前記ベルト補強層のコード間ゴムよりも2ポイント以上低いゴムからなる厚さ0.5mm〜1.5mmの低硬度ゴム層を配置し、前記ベルト補強層の補強コードと前記低硬度ゴム層との距離を0.2〜1.2mmとするか、或いは、前記ベルト補強層の少なくとも一方の側に、JIS-A 硬度が前記ベルト補強層のコード間ゴム及び前記ベルト層のコートゴムのうち硬い方よりも2ポイント以上高いゴムからなる厚さ0.5mm〜1.5mmの高硬度ゴム層を配置し、前記ベルト補強層の補強コードと前記高硬度ゴム層との距離を0.2〜1.2mmとし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 has a belt layer disposed on the outer peripheral side of a carcass layer in a tread portion, and a reinforcing cord is wound substantially in the tire circumferential direction around the belt layer. In a pneumatic tire having a belt reinforcing layer, a low-stretching organic fiber cord having an intermediate elongation of 5.5% or less is used as a reinforcing cord of the belt reinforcing layer, and the coated rubber covers the belt reinforcing layer. The tan δ of the rubber between the cords is at least 0.02 to 0.08, and moreover, at least one side of the belt reinforcing layer has a JIS-A hardness from the rubber between the cords of the belt reinforcing layer. Also, a low-hardness rubber layer having a thickness of 0.5 mm to 1.5 mm made of rubber that is 2 points or more low is disposed, and the distance between the reinforcement cord of the belt reinforcement layer and the low-hardness rubber layer is 0.2 to 1. or at least one side of the belt reinforcing layer is made of rubber having a JIS-A hardness of 2 points or more higher than the harder of the rubber between cords of the belt reinforcing layer and the coated rubber of the belt layer. A high hardness rubber layer having a thickness of 0.5 mm to 1.5 mm is disposed, and a distance between a reinforcement cord of the belt reinforcement layer and the high hardness rubber layer is set to 0.2 to 1.2 mm. It is.
本発明では、ベルト補強層の補強コードとして中間伸度が5.5%以下である有機繊維コードを用いることにより、その低伸張性の有機繊維コードの物性に基づいて高速耐久性を向上することができる。このような中間伸度が小さい有機繊維コードをベルト補強層に用いた場合、転動抵抗が悪化する傾向がある。その原因は、本発明者等の知見によれば、上記物性を有する有機繊維コードを用いた場合、例えば、従来のナイロンコードの場合に比べて、コード間の歪が大きくなるからである。そこで、ベルト補強層のコード間ゴムのtanδを小さくすることにより、転動抵抗の増加を抑制するのである。 In the present invention, by using an organic fiber cord having an intermediate elongation of 5.5% or less as the reinforcing cord of the belt reinforcing layer, the high-speed durability is improved based on the physical properties of the low-stretch organic fiber cord. Can do. When such an organic fiber cord having a small intermediate elongation is used for the belt reinforcing layer, the rolling resistance tends to deteriorate. This is because, according to the knowledge of the present inventors, when an organic fiber cord having the above physical properties is used, for example, the strain between cords becomes larger than in the case of a conventional nylon cord. Therefore, an increase in rolling resistance is suppressed by reducing tan δ of the rubber between cords of the belt reinforcing layer.
本発明では、ベルト補強層のコード間ゴムのtanδを小さくする手法によって転動抵抗の増加を抑制するので、ベルト補強層に隣接する部位には他のタイヤ性能を考慮した任意の物性を有するゴム層を配置することができる。 In the present invention, an increase in rolling resistance is suppressed by a technique for reducing the tan δ of the rubber between cords of the belt reinforcing layer, so that the rubber adjacent to the belt reinforcing layer has an arbitrary physical property considering other tire performances. Layers can be placed.
例えば、ベルト補強層の少なくとも一方の側に、JIS-A 硬度がベルト補強層のコード間ゴムよりも2ポイント以上低いゴムからなる厚さ0.5mm〜1.5mmの低硬度ゴム層を配置し、ベルト補強層の補強コードと低硬度ゴム層との距離を0.2〜1.2mmとした場合、ベルト補強層を構成する低伸張性の有機繊維コードに起因する硬さ感を和らげて乗り心地を改善することができる。 For example, a low hardness rubber layer having a thickness of 0.5 mm to 1.5 mm made of rubber having a JIS-A hardness of 2 points or more lower than the rubber between cords of the belt reinforcement layer is disposed on at least one side of the belt reinforcement layer. When the distance between the reinforcing cord of the belt reinforcing layer and the low hardness rubber layer is 0.2 to 1.2 mm, the ride is made with a feeling of hardness caused by the low-stretch organic fiber cord constituting the belt reinforcing layer. The comfort can be improved.
また、ベルト補強層の少なくとも一方の側に、JIS-A 硬度がベルト補強層のコード間ゴム及びベルト層のコートゴムのうち硬い方よりも2ポイント以上高いゴムからなる厚さ0.5mm〜1.5mmの高硬度ゴム層を配置し、ベルト補強層の補強コードと高硬度ゴム層との距離を0.2〜1.2mmとした場合、コーナリング特性を改善して操縦安定性を向上することができる。 Further, on at least one side of the belt reinforcing layer, a thickness of 0.5 mm to 1. mm which is made of rubber having a JIS-A hardness that is higher by 2 points or more than the harder of the rubber between cords of the belt reinforcing layer and the coated rubber of the belt layer. If a 5 mm high hardness rubber layer is placed and the distance between the reinforcement cord of the belt reinforcement layer and the high hardness rubber layer is 0.2 to 1.2 mm, cornering characteristics can be improved and steering stability can be improved. it can.
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。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明を説明するための空気入りタイヤを示すものである。図1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。図1に示すように、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。カーカス層4はビード部3に埋設された環状のビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。
FIG. 1 shows a pneumatic tire for explaining the present invention. In FIG. 1, 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. As shown in FIG. 1, a carcass layer 4 is mounted between a pair of left and
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には、複数本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなる2層のベルト層6,6が埋設されている。これらベルト層6,6は、補強コードが層間で互いに交差するように配置され、タイヤ周方向に対するコード角度が10〜40°の範囲に設定されている。
On the other hand, on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1, two
ベルト層6の外周側には、補強コードを実質的にタイヤ周方向に巻回してなるベルト補強層7が配置されている。このベルト補強層7は、通常、複数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ベルト層6の周囲に螺旋状に巻き付けることで形成される。ストリップ材の幅は特に限定されるものではないが、3〜20mm程度にすると良い。このようなベルト補強層7のタイヤ周方向に対するコード角度は実質的に0°であるが、ベルト層6に対して良好なタガ効果を発揮するために15°以下であれば良い。
A
上記空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層7の補強コードには、中間伸度が5.5%以下である低伸張性の有機繊維コードが使用されている。中間伸度の下限値は特に限定されるものではないが、製造要因より1%程度である。なお、本発明における中間伸度とは67N負荷時の伸度である。このように低伸張性の有機繊維コードをベルト補強層に用いることにより、高速耐久性を向上することができる。ベルト補強層を構成する補強コードの中間伸度が5.5%よりも高いと、高速耐久性の向上効果が不十分になる。
In the pneumatic tire, a low-stretching organic fiber cord having an intermediate elongation of 5.5% or less is used for the reinforcing cord of the
低伸張性の有機繊維コードとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレート(PEN)、芳香族ポリアミド、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)、ポリビニルアルコール(PVA)を挙げることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートが好ましい。 Examples of the low-stretch organic fiber cord include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate (PEN), aromatic polyamide, poly-p-phenylenebenzobisoxazole (PBO), and polyvinyl alcohol (PVA). Can be mentioned. Among these, polyethylene terephthalate and polyethylene-2,6-naphthalate are preferable.
上記低伸張性の有機繊維コードは高速耐久性の向上に寄与するが、転動抵抗を悪化させる要因となる。そこで、本発明では転動抵抗を悪化させることなく低伸張性の有機繊維コードの特性を最大限に活かすために、ベルト補強層のコートゴムの物性を以下のように規定することが必要である。 The low-stretching organic fiber cord contributes to the improvement of high-speed durability, but causes deterioration of rolling resistance. Therefore, in the present invention, in order to make the best use of the characteristics of the low-stretchability organic fiber cord without deteriorating rolling resistance, it is necessary to define the physical properties of the coated rubber of the belt reinforcing layer as follows.
図2は上記空気入りタイヤのベルト補強層を示すものである。図2に示すように、ベルト補強層7は補強コード7aと、該補強コード7aを被覆するコートゴム7bとから構成されている。コートゴム7aのtanδ(損失正接)は0.02〜0.08に設定されている。ここでは、コートゴム7aの全体のtanδが上記範囲に設定されているが、少なくともコード7a,7a間の部分において上記tanδの条件を満足していれば良い。なお、tanδは東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを使用して、温度60℃、周波数20Hz、初期歪10%、動歪±2%の条件で測定したものである。
FIG. 2 shows a belt reinforcing layer of the pneumatic tire. As shown in FIG. 2, the
上述のようにベルト補強層7のコートゴム7bのtanδを小さくすることにより、転動抵抗の増加を抑制することができる。ベルト補強層7のコートゴム7bのtanδは小さいほど良いが、実用的な下限値は0.02である。また、コートゴム7bのtanδが0.08を超えると転動抵抗の増加が顕著になる。
As described above, an increase in rolling resistance can be suppressed by reducing tan δ of the
上記空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層7の補強コードとして低伸張性の有機繊維コードだけを用いても良いが、この低伸張性の有機繊維コードに低発熱性の有機繊維コードを組み合わせて用いれば転動抵抗の低減に寄与する。例えば、PENコードやPETコードとナイロンコードとを引き揃えて用いたり、撚り合わせて用いることが可能である。また、PENやPET等のポリエステルを芯とし、ナイロンを鞘とした芯鞘構造のコードを利用しても良い。
In the pneumatic tire, only the low-stretch organic fiber cord may be used as the reinforcing cord of the
上記空気入りタイヤでは、ベルト補強層7のコートゴム7bのtanδを小さくする手法によって転動抵抗の増加を抑制するので、ベルト補強層7に隣接する部位には他のタイヤ性能を考慮した任意の物性を有するゴム層を配置することができる。
In the pneumatic tire described above, an increase in rolling resistance is suppressed by reducing the tan δ of the
図3はベルト補強層に沿って低硬度ゴム層を積層した応用例を示すものである。図3に示すように、ベルト補強層7の少なくとも一方の側には、25℃でのJIS-A 硬度(JIS K 6253)がベルト補強層7のコートゴム7bよりも2ポイント以上低いゴムからなる厚さ0.5mm〜1.5mmの低硬度ゴム層8が配置されている。また、ベルト補強層7の補強コード7aと低硬度ゴム層8との距離t1 は0.2〜1.2mmに設定されている。例えば、コード径0.6mmの補強コードを低tanδゴム(Hs=65)によって1.0mmの厚さでコートし、その一方の側に0.6mmの厚さで他のゴム(Hs=60)を被覆することが可能である。
FIG. 3 shows an application example in which a low-hardness rubber layer is laminated along a belt reinforcing layer. As shown in FIG. 3, at least one side of the
この場合、ベルト補強層7の補強コード7aに起因する硬さ感を和らげて乗り心地を改善することができる。ベルト補強層7に対して低硬度ゴム層8を被覆する側は、タイヤ径方向内側(ベルト層側)でも、タイヤ径方向外側でも、両側でも良いが、タイヤ径方向外側に配置した場合に最も効果が高い。低硬度ゴム層8がベルト補強層7から遠く離れて配置されていると効果が薄れる。そのため、両者の距離の上限値は1.2mmとする。一方、低硬度ゴム層8がベルト補強層7に対して近過ぎると、特にtanδが高いゴム層がベルト補強層7の近くに存在していると、転動抵抗に影響を及ぼすことになる。そのため、両者の距離の下限値は0.2mmとする。低硬度ゴム層8に発泡ゴムを使用した場合、一層良好な効果を発揮することができる。
In this case, the feeling of hardness resulting from the reinforcing
図4はベルト補強層に沿って高硬度ゴム層を積層するようにした応用例を示すものである。図4において、ベルト層6は補強コード6aと、該補強コード6aを被覆するコートゴム6bとから構成されている。図4に示すように、ベルト補強層7の少なくとも一方の側に、25℃でのJIS-A 硬度がベルト補強層7のコートゴム7b及びベルト層6のコートゴム6bのうち硬い方よりも2ポイント以上高いゴムからなる厚さ0.5mm〜1.5mmの高硬度ゴム層9が配置されている。また、ベルト補強層7の補強コード7aと高硬度ゴム層9との距離t2 を0.2〜1.2mmに設定されている。例えば、コード径0.6mmの補強コードをベルトコートゴム(Hs=60)より硬い低tanδゴム(Hs=65)によって1.0mmの厚さでコートし、その一方の側に0.6mmの厚さで他のゴム(Hs=70)を被覆することが可能である。
FIG. 4 shows an application example in which a high-hardness rubber layer is laminated along the belt reinforcing layer. In FIG. 4, the
この場合、高硬度ゴム層9の積層により、コーナリング特性を改善して操縦安定性を向上することができる。ベルト補強層7に対して高硬度ゴム層9を被覆する側は、タイヤ径方向内側(ベルト層側)でも、タイヤ径方向外側でも、両側でも良いが、タイヤ径方向内側に配置した場合に最も効果が高い。高硬度ゴム層9がベルト補強層7から遠く離れて配置されていると効果が薄れる。そのため、両者の距離の上限値は1.2mmとする。一方、高硬度ゴム層9がベルト補強層7に対して近過ぎると、特にtanδが高いゴム層がベルト補強層7の近くに存在していると、転動抵抗に影響を及ぼすことになる。そのため、両者の距離の下限値は0.2mmとする。
In this case, by stacking the high
上述した実施形態ではトレッド部におけるベルト層の外周側に1層のベルト補強層を設けた場合について説明したが、本発明では1層以上のベルト補強層を設けることが可能である。また、ベルト補強層はベルト層の周辺に存在していれば良く、例えば、ベルト層の層間に配置したり、ベルト層とカーカス層との間に配置することも可能である。 In the embodiment described above, the case where one belt reinforcing layer is provided on the outer peripheral side of the belt layer in the tread portion has been described. However, in the present invention, one or more belt reinforcing layers can be provided. Moreover, the belt reinforcement layer should just exist in the periphery of a belt layer, for example, can be arrange | positioned between the layers of a belt layer, and can also be arrange | positioned between a belt layer and a carcass layer.
タイヤサイズが225/50R17である空気入りタイヤにおいて、ベルト層の外周側にベルト補強層を配置し、このベルト補強層の材質だけを表1のように異ならせた従来例、比較例及び実験例1〜3のタイヤをそれぞれ製作した。 Conventional examples, comparative examples, and experimental examples in which a belt reinforcing layer is arranged on the outer peripheral side of the belt layer and only the material of the belt reinforcing layer is changed as shown in Table 1 in a pneumatic tire having a tire size of 225 / 50R17 1 to 3 tires were produced.
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、高速耐久性及び転動抵抗を評価し、その結果を表1に併せて示した。 These test tires were evaluated for high-speed durability and rolling resistance by the following evaluation methods, and the results are also shown in Table 1.
高速耐久性:
ドラム径1707mmの回転ドラムを使用し、試験タイヤをJIS D4230規定の高速耐久試験法を終了した後、引き続き10分毎に速度を10km/hづつ増加させてタイヤが破壊するまで走行し、その破壊した時の速度を記録した。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高速耐久性が優れていることを意味する。
High speed durability:
Using a rotating drum with a drum diameter of 1707 mm, after completing the high-speed durability test method specified in JIS D4230, the test tire was continuously increased by 10 km / h every 10 minutes until the tire broke down. The speed was recorded. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. It means that high speed durability is excellent, so that this index value is large.
転動抵抗:
ドラム径1707mmの回転ドラムを備えた室内ドラム式タイヤ転動抵抗試験機を用いて、荷重4.5kN、内圧200kPa、速度80km/h時における試験タイヤの転動抵抗を測定した。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転動抵抗が小さいことを意味する。
Rolling resistance:
Using an indoor drum type tire rolling resistance tester equipped with a rotating drum having a drum diameter of 1707 mm, the rolling resistance of the test tire at a load of 4.5 kN, an internal pressure of 200 kPa, and a speed of 80 km / h was measured. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. It means that rolling resistance is so small that this index value is small.
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
6a 補強コード
6b コートゴム
7 ベルト補強層
7a 補強コード
7b コートゴム
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