JP4837054B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
この発明は、低ロードノイズで転がり抵抗が小さい空気入りタイヤに関するものであり、特に、少なくとも二層のコード層からなるベルト（主ベルト）の外周側に、タイヤ周方向に対し実質上平行に延びる補強素子のゴム引き層からなるベルト補強層（補助ベルト）を配設した特定ベルト構造を有するタイヤ（具体的には、特開平11−208212号公報に記載されたタイヤ）よりも転がり抵抗の大幅な低減化を図るとともに、近年大きく取り上げられつつあるフラットスポットの低減化も図る。 The present invention relates to a pneumatic tire with low road noise and low rolling resistance, and in particular, extends substantially parallel to the tire circumferential direction on the outer peripheral side of a belt (main belt) made of at least two cord layers. Rolling resistance is larger than that of a tire having a specific belt structure (specifically, a tire described in JP-A-11-208212) provided with a belt reinforcing layer (auxiliary belt) made of a rubberized layer of a reinforcing element. In addition to reducing the number of flat spots, flat spots, which have been widely taken up in recent years, are also being reduced.
車輌、特に乗用車においては、近年、低振動化、低燃費化、低公害化の改良が急激に進みつつあり、それに対応して、タイヤについても、従来に比べてより一層の騒音（特にロードノイズ）及び転がり抵抗の低減化を図ることが強く要求されるようになった。 In recent years, in vehicles, especially passenger cars, improvements in low vibration, low fuel consumption, and low pollution have been advancing rapidly, and in response to this, tires also have more noise (especially road noise). ) And a reduction in rolling resistance has been strongly demanded.
従来のロードノイズの低減手段としては、最も基本的には、（１）タイヤトレッド部のゴムを軟化させる手法、（２）タイヤカーカスの形状を変化させてベルト層の張力を強化させる手法、（３）交差ベルト層の全部または両端部を周方向に配置されたコードをゴム引きした例えばナイロンコードの補強層で挟持することによりベルト周方向剛性を強化させる手法、および該補強層のジョイント部を分散させるためにタイヤ幅方向にらせん状に巻回する方法（例えば、特許文献１）を挙げることができる。 As the conventional road noise reduction means, most basically, (1) a method of softening the rubber of the tire tread portion, (2) a method of increasing the tension of the belt layer by changing the shape of the tire carcass, ( 3) A method for reinforcing the rigidity in the belt circumferential direction by sandwiching a cord disposed in the circumferential direction at all or both ends of the intersecting belt layer with a reinforcing layer of rubber cord, for example, and a joint portion of the reinforcing layer In order to disperse, a method of spirally winding in the tire width direction (for example, Patent Document 1) can be mentioned.
上記（１）〜（３）の方法は、長所と短所をそれぞれ併せ持つため、目的に応じて各方法を選択あるいは、組み合わせて用いられており、特に上記（３）の方法は、ロードノイズの低減のためよりもむしろ高速耐久性を向上させる方法としての方が広く知られており、現在の高性能、高品質タイヤにおいては、特に主流となりつつあるベルト構造である。 Since the methods (1) to (3) have both advantages and disadvantages, each method is selected or combined depending on the purpose. In particular, the method (3) reduces road noise. For this reason, it is more widely known as a method for improving the high-speed durability rather than the belt structure, and in the current high-performance and high-quality tires, the belt structure is becoming mainstream.
しかしながら、上記（１）の方法は、トレッドゴムを軟化させることによってロードノイズを低減できても、耐摩耗性が大きく低下し、また操縦安定性も大幅に悪化するため実用的ではなく、また、前記（２）の方法は、タイヤのベルト層の張力を強化することはできても、タイヤの横剛性およびコーナリング性能が低下し、トレッド部以外の部分までも接地し、外観上もよくなく、さらに、前記（３）の方法は、高速耐久性を向上させるとともにロードノイズの低減にも若干の効果はあるものの依然として、この程度のものでは満足できるものではなかった。 However, the method (1) is not practical even if road noise can be reduced by softening the tread rubber, since the wear resistance is greatly reduced and the steering stability is greatly deteriorated. Although the method of (2) can strengthen the tension of the belt layer of the tire, the lateral rigidity and cornering performance of the tire are lowered, the portion other than the tread portion is grounded, and the appearance is not good. Furthermore, although the method (3) improves the high-speed durability and has some effects in reducing road noise, it is still unsatisfactory at this level.
また、ロードノイズと転がり抵抗の双方を低減する手段としては、ベルト補強層の弾性を部分的に適正化を図る方法が有用であり、例えば、特許文献２には、ベルト補強層の幅方向中央部に位置する補強素子として低弾性のナイロンコードを用いるとともに、幅方向両端部に位置する補強素子として高弾性のポリエステルコードを用い、ベルト補強層の両端部の剛性を中央部のそれよりも高めることによって、ロードノイズと転がり抵抗の双方を低減したタイヤが記載されている。
Further, as a means for reducing both road noise and rolling resistance, a method of partially optimizing the elasticity of the belt reinforcing layer is useful. For example,
特許文献２に記載されたタイヤは、従来タイヤに比べると、ロードノイズと転がり抵抗の双方をバランス良く低減することに成功したものの、タイヤに対する要求性能の基準は、年々厳しくなる傾向があり、かかる基準をクリアすべく、ロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層改善することが必要である。
Although the tire described in
また、転がり抵抗を低減させるための手段として、例えばナイロンコードのような低弾性かつ低ロスのコードを用いることが有効であるが、ナイロンコードを用いると、いわゆるフラットスポット性能が悪化することが知られている。 In addition, it is effective to use a low-elasticity and low-loss cord such as nylon cord as a means for reducing rolling resistance, but it is known that so-called flat spot performance deteriorates when nylon cord is used. It has been.
ここで、「フラットスポット」とは、タイヤが走行により発熱し、カーカスプライコードが伸びた状態で走行を停止し、その後一定時間を経てタイヤが冷えたとき、タイヤの路面と接地していた部分のみが、コードが伸びた状態に保持される結果、再び走行が開始された際に振動を発生する現象をいい、フラットスポット性能は、近年重要視され始めたタイヤ性能の一つであり、かかる性能を良化することも望まれるところである。 Here, the “flat spot” is the part that was in contact with the road surface of the tire when the tire generated heat during running, stopped running with the carcass ply cord extended, and then cooled down after a certain period of time. Is a phenomenon in which vibration is generated when driving is started again as a result of the cord being held in an extended state, and flat spot performance is one of the tire performances that has begun to be emphasized in recent years. It is also desired to improve the performance.
この発明の目的は、キャップ層の幅中央部及び幅端部の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層の幅端部の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減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 optimize the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width of the width center portion and the width end portion of the cap layer, and to appropriately set the width of the width end portion of the cap layer. In particular, it is to provide a pneumatic tire in which both road noise and rolling resistance are further reduced as compared with the tire described in
更に、この発明は、キャップ層の幅中央部に、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、キャップ層の幅中央部の単位幅当たりのタイヤ周方向引張り弾性率の適正化を図ることにより、フラットスポット性能に優れた空気入りタイヤを提供することにある。 Furthermore, the present invention uses a nylon cord having a predetermined twist and fineness as a reinforcing element in the width center portion of the cap layer, and optimizes the tire circumferential tensile elastic modulus per unit width of the cap layer width center portion. The aim is to provide a pneumatic tire with excellent flat spot performance.
上記目的を達成するため、この発明は、トロイド状に延びるカーカスのクラウン部とトレッド部との間に、少なくとも２層のコード層からなる主ベルトと、該主ベルトのタイヤ径方向外方に配置され、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１層のキャップ層とを有する空気入りタイヤにおいて、キャップ層を幅中央部と両幅端部に区分するとき、キャップ層の、幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向引張り弾性率を17GPa/cm以下とし、幅端部は、タイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa/cm以上としかつ幅を８〜24mmとすることを特徴とする空気入りタイヤである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a main belt comprising at least two cord layers between a crown portion and a tread portion of a carcass extending in a toroid shape, and the main belt is disposed outward in the tire radial direction. A pneumatic tire having at least one cap layer formed of a rubberized layer of reinforcing elements having a width dimension larger than the width of the main belt and arranged substantially parallel to the tire circumferential direction. When dividing into the width center part and both width end parts, the width center part of the cap layer uses a nylon cord having a predetermined twist and fineness as a reinforcing element, and the tire circumferential tensile elastic modulus per unit width is 17 GPa / The pneumatic tire is characterized in that the width end portion has a tensile elastic modulus of 35 GPa / cm or more and a width of 8 to 24 mm.
加えて、キャップ層の幅端部を構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードであることが好ましく、より具体的には、キャップ層の幅端部の補強素子は、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコード又はアラミドコードであることがより好適である。 In addition, the reinforcing element of the rubberized layer constituting the width end portion of the cap layer is preferably an organic fiber cord, and more specifically, the reinforcing element of the width end portion of the cap layer is a polyester cord or rayon. More preferred are cords, polyvinyl alcohol cords or aramid cords.
また、キャップ層の幅端部は、この配設幅よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤ幅方向に複数回らせん巻回することによって形成するか、あるいは、この配設幅と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回することによって形成することが好ましい。 In addition, a thin ribbon-like sheet obtained by rubberizing one or more reinforcing elements having a width smaller than the arrangement width is applied to the width end portion of the cap layer a plurality of times in the tire width direction until a predetermined width dimension is reached. Formed by spiral winding, or formed by laminating and winding a belt-like sheet rubberized with a plurality of reinforcing elements having substantially the same width dimension as this arrangement width in the tire radial direction It is preferable to do.
さらに、キャップ層の幅端部は、タイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置することが好ましい。尚、ここでいう「標準リム」、「最高空気圧」及び「最大負荷能力」は、それぞれJATMA YEAR BOOK(2002)に規定されている標準リム、最高空気圧及び最大負荷能力を意味する。また、「タイヤ接地端直上位置」とは、タイヤ接地端位置からタイヤ径方向内方に引いた直線上にある位置をいう。 Furthermore, it is preferable that the width end portion of the cap layer is disposed on the outer side in the tire width direction from the position directly above the ground contact end of the tire under the condition that the tire is assembled to the standard rim and the maximum air pressure and the maximum load capacity are applied. Here, “standard rim”, “maximum air pressure” and “maximum load capacity” mean the standard rim, maximum air pressure and maximum load capacity defined in JATMA YEAR BOOK (2002), respectively. The “position immediately above the tire ground contact end” refers to a position on a straight line drawn inward in the tire radial direction from the tire ground contact end position.
この発明によれば、キャップ層の幅中央部及び幅端部の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層の幅端部の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の全ての性能をバランスよく満足した空気入りタイヤの提供が可能になった。
According to the present invention, the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width of the width center portion and the width end portion of the cap layer is optimized, and the arrangement width of the width end portion of the arranged cap layer is appropriate. In particular, it has become possible to provide a pneumatic tire that satisfies all of the road noise, rolling resistance, and flat spot performance in a well-balanced manner as compared with the tire described in
発明者は、まず、ロードノイズを低減するための検討を行った結果、ベルトを幅中央部と両幅端部とに区分したときの幅端部の周方向張力を高めればロードノイズを有効に低減できることが判明した。 The inventor first studied to reduce road noise, and as a result, the road noise was effectively improved by increasing the circumferential tension at the width end when the belt was divided into the width center and both width ends. It was found that it can be reduced.
また、ベルトの幅端部の周方向張力を高めるため、主ベルトのタイヤ径方向外方に、キャップ層やレイヤー層のような新たな層を配設した場合であっても、ベルト自体の幅端部の周方向張力を高めた場合と同等のロードノイズ低減効果があることも判明した。 Even if a new layer such as a cap layer or a layer layer is provided on the outer side in the tire radial direction of the main belt in order to increase the circumferential tension at the width end of the belt, the width of the belt itself It was also found that there was an effect of reducing road noise equivalent to the case where the circumferential tension at the end was increased.
そこで、ベルトの幅端部の周方向張力を高めるため、主ベルトのタイヤ径方向外方に、主ベルトよりも幅広でかつ周方向張力がタイヤ幅方向にわたって均一に作用するキャップ層を配設した。 Therefore, in order to increase the circumferential tension at the width end portion of the belt, a cap layer that is wider than the main belt and in which the circumferential tension acts uniformly in the tire width direction is disposed outside the main belt in the tire radial direction. .
しかしながら、上記構成のキャップ層を配設したタイヤの場合、キャップ層の幅端部だけでなく、幅中央部の周方向張力も同様に高められることになり、キャップ層の幅中央部に位置するコードによって主ベルトが過度に締め付けられることになる結果、加硫成形の際に行われる径拡張時に所望の径拡張ができなくなるなどの不具合が生じることが判明した。 However, in the case of a tire provided with a cap layer having the above-described configuration, not only the width end portion of the cap layer but also the circumferential tension at the width center portion is similarly increased, and is located at the width center portion of the cap layer. As a result of excessive tightening of the main belt by the cord, it has been found that problems such as the inability to perform desired diameter expansion occur during diameter expansion performed during vulcanization molding.
次に、発明者は、ベルトの幅端部のみの周方向張力を高めるための検討を行った。
ベルトの幅端部のみの周方向張力を高めるための手段としては、特許文献２に記載されたタイヤのように、ベルト補強層（キャップ層）の幅中央部に位置する補強素子として低弾性コードを用いることによってキャップ層の幅中央部における周方向張力を極力小さく設定するとともに、キャップ層の幅端部に位置する補強素子として高弾性コードを用いることによってキャップ層の幅端部における周方向張力を極力高く設定すること、及び／又は、主ベルトの両幅端部に、補強素子として高弾性コードを用いたレイヤー層を配設することが好ましい。
Next, the inventor has studied to increase the circumferential tension only at the width end of the belt.
As a means for increasing the circumferential tension of only the width end portion of the belt, a low elastic cord is used as a reinforcing element located at the center of the width of the belt reinforcing layer (cap layer) as in the tire described in
しかしながら、発明者がロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減するための検討をさらに詳細に行ったところ、タイヤの幅端部、より厳密にはタイヤの接地端部は、タイヤ負荷転動時における繰返し変形が最も大きくなる部分であり、これに対応して、該接地端の直上に位置する主ベルトとこれに隣接したキャップ層の幅端部との間には、かなり大きな層間せん断ひずみが生じやすく、タイヤの接地端直上位置に、補強素子として高弾性コードを用いたキャップ層の幅端部又はレイヤー層が配設されていると、転がり抵抗を効果的に改善することができなかった。 However, when the inventor conducted further studies to further reduce both road noise and rolling resistance, the width end of the tire, more precisely, the ground contact end of the tire, Correspondingly, there is a considerably large interlaminar shear strain between the main belt located immediately above the ground end and the width end of the cap layer adjacent thereto. Rolling resistance could not be effectively improved when a wide end portion or a layer layer of a cap layer using a highly elastic cord as a reinforcing element is disposed at a position immediately above the ground contact end of the tire. .
また、キャップ層の幅端部の補強素子として、特許文献２に記載されたタイヤのように、高弾性のポリエステルコードを用いたとしても、前記幅端部の単位幅あたりの周方向引張り弾性率が所定値未満だと、十分なロードノイズ低減効果が得られないことも判った。
Moreover, even if a highly elastic polyester cord is used as the reinforcing element at the width end portion of the cap layer, as in the tire described in
そこで、この発明では、主ベルトのタイヤ径方向外方に、主ベルトの幅よりも大きな幅寸法をもち、タイヤ周方向に対し実質的に平行配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも１層のキャップ層を配設することとし、これによって、主ベルトの幅端部自体の周方向弾性を高めるのと同等の効果を得ることができる。 Therefore, in the present invention, at least one layer composed of a rubberized layer of reinforcing elements having a width dimension larger than the width of the main belt on the outer side in the tire radial direction of the main belt and arranged substantially parallel to the tire circumferential direction. Thus, the same effect as that of improving the circumferential elasticity of the width end portion of the main belt itself can be obtained.
また、キャップ層の幅中央部に、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、基本機能であるタガ効果を維持しつつ、転がり抵抗の低減化（低ロス化）とフラットスポット性能の向上の双方を実現することができる。 In addition, a nylon cord with a predetermined twist and fineness is used as a reinforcing element in the center of the width of the cap layer, maintaining the tagging effect, which is a basic function, while reducing rolling resistance (lowering loss) and flat spot performance Both improvements can be realized.
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの代表的なベルト構成を概念的に示したものであり、図１中の符号１は主ベルト、２及び３は主ベルト１を構成するコードをゴム引きしたコード層、４はキャップ層、5aはキャップ層の幅中央部、5bはキャップ層の幅端部である。 FIG. 1 conceptually shows a typical belt configuration of a pneumatic tire according to the present invention. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a main belt, 2 and 3 denote rubberized cords constituting the main belt 1. The code layer, 4 is a cap layer, 5a is a width center portion of the cap layer, and 5b is a width end portion of the cap layer.
この発明では、キャップ層４を配設する構成を採用しただけでは上記目的を達成することができず、この構成に加えて、キャップ層の幅中央部5a及び幅端部5bの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1を、好ましくはタイヤの接地端の直上位置に幅端部5bが配設されないように適正に設定すること、即ち、キャップ層４の幅中央部5aは、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層４の幅端部5bの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35ＧPa／cm以上とし、かつキャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1を８〜24ｍｍとすることが必要である。
In the present invention, the above-mentioned object cannot be achieved only by adopting the configuration in which the cap layer 4 is disposed. In addition to this configuration, the unit per unit width of the
尚、キャップ層４の幅端部5bの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa／cm以上に限定する理由は、前記周方向引張り弾性率が35GPa/cm未満だと、路面からタイヤ幅方向端部を介し車両へと伝わる振動を、キャップ層４の幅端部5bで十分に抑制することができず、有効にロードノイズを低減することができないからである。
The reason why the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width of the
図２は、ベルト補強層（キャップ層４）以外の部材を同一にする条件下でキャップ層４の幅端部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の異なる種々のタイヤ（図１）を作製し、各タイヤのロードノイズ指数を測定し、前記引張り弾性率に対してロードノイズ指数をプロットしたときの一例を示したものである。
FIG. 2 shows various tires having different tensile elastic moduli in the tire circumferential direction per unit width at the
図２からも明らかなように、キャップ層４の幅端部5bでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率が35ＧPa／cm以上であれば、ロードノイズと転がり抵抗の双方の低減を実現した特許文献２に記載されたタイヤよりもロードノイズが顕著に低減されているのがわかる。
As is clear from FIG. 2, if the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width at the
尚、ロードノイズの低減を重視する場合には、キャップ層４の幅端部5bでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を40〜80GPa／cmとすることがより好適である。
When importance is attached to reduction of road noise, the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width at the
また、キャップ層４の幅中央部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下と限定する理由は、前記引張り弾性率が17GPa/cmよりも大きくなると、加硫拡張時に主ベルトの幅中央部がキャップ層４の幅中央部5aのコードのベルト締め付けが生じて所望の形状に拡張することができなくなるからであり、加えて、幅方向歪が大きくなって層間せん断歪も増加するからであり、転がり抵抗低減のためにはベルトの中央部にはより低弾性なコードを使用する方が良い。
Also, the reason for limiting the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width at the width
加えて、キャップ層４の幅中央部5aの補強素子として、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを用いることとしたのは、走行中のせり出しを抑制するためであり、また、キャップ層４の幅中央部5aでの単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を低くしたのは、コードボリュームを極力少なくしてフラットスポット性を向上させるためである。
In addition, the reason why the nylon cord having a predetermined twist and fineness is used as the reinforcing element of the
ここで、ナイロンコードが有する「所定の撚り及び繊度」とは、例えば、ナイロン6,6コードの場合には、片撚りでかつ繊度を1400dtex/1とするか、又は、もろ撚りでかつ1400dtex/2とすることが好ましい。尚、ナイロン６コード、ナイロン4,6コード、ナイロン6,10コード、ナイロン6,12のような他のナイロンコードの場合にも、ナイロン6,6コードの場合と同様な撚り及び繊度とすることが好適である。
Here, the “predetermined twist and fineness” of the nylon cord is, for example, in the case of
また、キャップ層４の幅中央部5aの「単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下」にするとは、例えば、図１に示すベルト構造にて、キャップ層４の幅中央部5aを構成する補強素子の材質が６６ナイロンであり、繊度が1400dtex/2である場合を例示すると、具体的には単位幅（５ｃｍ）当たりの補強素子の配設本数を30〜45本とすることを意味する。
In addition, “the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width is 17 GPa / cm or less” of the
さらに、キャップ層４の幅端部5bの配設幅Ｗ1を8〜24ｍｍの狭幅に限定する理由は、これらの配設幅Ｗ1を8〜24ｍｍにすると、タイヤの負荷転動時に、前記幅端部5bが、実質的にタイヤ接地端よりもタイヤ幅方向外方に配置されることになり、タイヤ接地端部における主ベルト１とこれに隣接する前記幅端部5bとの間に繰返し生じる層間せん断ひずみが小さくなるとともに、周方向張力の変動幅も小さくなり、結果として、前記幅端部5bに用いた高周方向引張り弾性率を有する補強素子単体のロスの影響というものが低減することができる。
Furthermore, the reason why the width W1 of the
尚、転がり抵抗の低減を重視する場合には、キャップ層４の前記幅端部5bの配設幅Ｗ1は、10〜15mmにすることがより好適である。
In the case where importance is placed on the reduction of rolling resistance, the arrangement width W1 of the
また、キャップ層４の前記幅端部5bの配設幅Ｗ1の上記限定は、特に通常の乗用車用ラジアルタイヤの場合に適用することができるが、タイヤの種類によっては適用が十分でない場合もある。
Further, the above limitation of the arrangement width W1 of the
そこで、この場合においても、キャップ層４の幅端部5bが前記タイヤ接地端よりもタイヤ幅方向外側に確実に配設する必要がある場合には、以下のように限定することが好ましい。
Therefore, also in this case, when it is necessary to securely dispose the
即ち、タイヤを標準リムに組み付け、最高空気圧及び最大負荷能力を適用した条件下で、タイヤの接地端よりもタイヤ径方向外側に位置する主ベルトを構成する全コード層の端縁位置を、タイヤの接地端直上位置よりもタイヤ幅方向外側に配置すること、配設したキャップ層４の幅端部5bの両幅端位置を、それぞれ主ベルトを構成する全コード層のうち、タイヤ幅方向最内外端位置よりも１〜３ｍｍだけタイヤ幅方向内外方に配置するような配置にすればよい。
That is, under the condition that the tire is assembled on the standard rim and the maximum air pressure and the maximum load capacity are applied, the edge positions of all the cord layers constituting the main belt that are located on the outer side in the tire radial direction from the ground contact end of the tire The position of the
よって、この発明では、キャップ層４を配設する構成に加えて、キャップ層の幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を17ＧPa／cm以下とし、キャップ層の幅端部を、単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率を35ＧPa／cm以上としかつ幅を８〜24ｍｍとすることを必須の構成とし、この構成を採用することによって、ロードノイズと転がり抵抗の双方の低減を実現した特許文献２に記載されたタイヤよりも、ロードノイズと転がり抵抗の双方をより一層低減することができ、加えて、フラットスポット性能も向上させることができる。
Therefore, in the present invention, in addition to the configuration in which the cap layer 4 is disposed, the center portion of the width of the cap layer uses a nylon cord having a predetermined twist and fineness as a reinforcing element, and the tensile force in the tire circumferential direction per unit width It is essential that the elastic modulus is 17 GPa / cm or less, the width end of the cap layer has a tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width of 35 GPa / cm or more, and the width is 8 to 24 mm. By adopting the configuration, both road noise and rolling resistance can be further reduced as compared with the tire described in
また、キャップ層４の幅端部5bを構成するゴム引き層の補強素子は、有機繊維コードであることが好ましく、より具体的には、ポリエステルコード、レーヨンコード、ポリビニルアルコールコード又はアラミドコードであることがより好適である。
The reinforcing element of the rubberized layer constituting the
前記有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、式Ｔ＝Ｎ×（0.139×Ｄ／ρ）1／2×10-3 〔但し、Ｎ：コードの撚り数（回／10cm）、Ｄ：コードの実測トータルデシテックス数、ρ：コードの比重〕で定義される撚り係数Ｔが0.22〜0.77であることが好ましい。前記撚り係数Ｔが0.22未満ではコードの耐久性が悪くなり、0.77を超えるとスナーリング（snarling）が発生してハンドリングが悪くなる。 The organic fiber cord is obtained by twisting the original yarn, combining two or three of these yarns, and twisting the yarn in the opposite direction, and formula T = N × (0.139 × D / ρ) 1/2 × 10 −3 [ However, it is preferable that the twist coefficient T defined by N: the number of twists of the cord (times / 10 cm), D: the actual total decitex number of the cord, and ρ: the specific gravity of the cord is 0.22 to 0.77. When the twist coefficient T is less than 0.22, the durability of the cord is deteriorated, and when it exceeds 0.77, snarling occurs and handling is deteriorated.
前記有機繊維コードの製造方法は、通常のタイヤコードを用途とする繊維の製造方法によればよく、特に制限されるものではない。例えば、ナイロンコードの原糸は、製糸向上において、固相重合で得られた所定分子量のナイロンを紡糸口金下10〜60℃のガス雰囲気にて急冷しながら、紡糸速度500〜1000ｍ／分で延伸倍率3.0〜4.0倍の範囲内で最適条件を選択して紡糸することにより製造することができる。 The method for producing the organic fiber cord is not particularly limited as long as it is a method for producing a fiber using a normal tire cord. For example, nylon cord yarn is drawn at a spinning speed of 500 to 1000 m / min while rapidly cooling nylon of a predetermined molecular weight obtained by solid phase polymerization in a gas atmosphere of 10 to 60 ° C. under a spinneret to improve yarn production. It can be manufactured by selecting optimum conditions within the range of 3.0 to 4.0 times and spinning.
キャップ層４の幅中央部5aの補強素子として用いられるナイロンコードは、例えばポリテトラメチレンアジパジド（ナイロン４，６）、ポリカプラミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６，６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６，１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６，１２）などのナイロン繊維が挙げられ、特にナイロン６，６が好ましい。
Nylon cords used as reinforcing elements for the
さらに、キャップ層４の形成方法は、特に限定はしないが、
キャップ層４の幅端部5bでのタイヤ周方向引張り弾性率を有効に高めるため、前記幅端部5bの配設幅Ｗ1よりも狭い幅寸法をもつ１本以上の補強素子をゴム引きした細いリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤ幅方向に複数回らせん巻回することによって形成するか、或いは、前記幅端部5bの配設幅Ｗ1と実質的に同一の幅寸法をもつ複数本の補強素子をゴム引きした帯状シートを、タイヤ径方向に積層巻回、即ち、１周よりも多く、好適には1.2周以上巻回することによって形成するのがより好適である。
Furthermore, the method for forming the cap layer 4 is not particularly limited,
In order to effectively increase the tensile modulus in the tire circumferential direction at the
尚、後者の形成方法の場合、帯状シートをタイヤ径方向に１周以下の巻回では、前記幅端部5bを形成しても、帯状シートの両端部が強固にジョイントされず、周方向張力を十分に高めることができないからである。但し、帯状シートのジョイント部の影響によりユニフォーミティーを悪化などが顕著に生じる場合には、帯状シートの巻回数を2周又は3周にすることが好適である。
In the case of the latter forming method, when the belt-like sheet is wound one turn or less in the tire radial direction, even if the
次に、この発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、この発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例で用いたタイヤのキャップ層のコードのうち、ナイロンコードは東レデュポン社製の6,6ナイロン（商品名：Type728）を使用し、ポリエステルコードはポリエチレン−2,6−ナフタレートコードを使用した。コードのdtex数、打込み数、補強層の枚数を振ったタイヤで評価した。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
Of the code of the cap layer of a tire used in Examples, nylon cords are Toray Co. 6,6 nylon (trade name: Type728) using a polyester cord is used a polyethylene-2,6-naphthalate cord I did . The evaluation was made with tires in which the number of dtex cords, the number of driven cords, and the number of reinforcing layers were varied.
実施例１および比較例１におけるタイヤは、すべてタイヤサイズ195／65Ｒ14（接地幅140ｍｍ）で、カーカスコードはポリエチレンテレフタレート（PET）を用いたタイヤであり、このタイヤの製造は、加硫条件を167℃×12分、ポストキュアインフレーション条件を内圧：250ｋPa、23分に設定して行なった。ここで製造したタイヤ構造はすべて同一のチューブレス構造とし、主ベルト１は、2層のスチールコード層２，３（下側スチールコード層２の幅：150mm、上側スチールコード層３の幅：140mm）で構成され、それらの層２，３に用いられるスチールコードは1×5×0.23構造、打込み数は34.0本／5cm、下側スチールコード層２のコード角度は周方向に対して左上がり22度、上側スチールコード層３のコード角度は周方向に対して右上がり22度とし、主ベルト１を交差ベルトとした。
The tires in Example 1 and Comparative Example 1 are all tires having a tire size of 195 / 65R14 (contact width 140 mm) and the carcass cord using polyethylene terephthalate (PET). The post-cure inflation conditions were set at ℃ × 12 minutes, internal pressure: 250 kPa, 23 minutes. The tire structure manufactured here is the same tubeless structure, and the main belt 1 has two steel cord layers 2 and 3 (the width of the lower
キャップ層４の両幅端部5bは、表１に示す材質及び繊度を有する有機繊維コードをゴム引きして12mm幅の帯状シートを作製し、この帯状シートを、コードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにタイヤ周方向の同じ位置に２周巻き付けることによって同時に形成し、また、キャップ層４の幅中央部5aは、表１に示す材質及び繊度を有する有機繊維コードをゴム引きして12mm幅の帯状シートを作製し、この帯状シートを、コードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにキャップ層４の幅中央部5aの所定の幅になるまでタイヤ幅方向にラセン状に巻回することによって形成する。
Both
〔タイヤ試験方法〕
各供試タイヤについて、以下に示す試験方法に従って評価した。
（１）ロードノイズ試験
タイヤサイズ：195／65Ｒ14，タイヤ内圧：200ｋPa，リムサイズ：６J-14を適用した試作タイヤを、排気量：2000ccのセダンタイプの乗用車に４輪とも装着し、２名乗車してロードノイズ評価路のテストコースで60km／ｈの速度で走行し、運転席の背もたれの部分の中央側に集音マイクを取り付け、周波数：100〜500Hz及び300〜500Hzの全音圧（デシベル）を測定し、この測定値からロードノイズを評価した。
[Tire test method]
Each test tire was evaluated according to the following test method.
(1) Road noise test Tire size: 195 / 65R14, tire internal pressure: 200 kPa, rim size: 6J-14 applied prototype tires mounted on a 2000cc sedan type passenger car with all four wheels Then, run at a speed of 60 km / h on the road noise evaluation road test course, attach a sound collecting microphone to the center side of the backrest of the driver's seat, and apply full sound pressure (decibel) at frequencies of 100 to 500 Hz and 300 to 500 Hz. The road noise was evaluated from the measured values.
（２）転がり抵抗試験
転がり抵抗は、スチール平滑面を有する外径が1707.6mm、幅が試験タイヤの最大幅以上である寸法を有し、回転速度を一定に制御できる回転ドラムを用い、400kgの荷重の作用下で、0〜180km/ｈの速度で回転させた時の惰行法をもって測定し、この測定値から転がり抵抗を評価した。
(2) Rolling resistance test The rolling resistance is 400 kg using a rotating drum that has a steel smooth surface with an outer diameter of 1707.6 mm and a width that is greater than or equal to the maximum width of the test tire, and the rotation speed can be controlled to be constant. It measured by the coasting method when it rotated at the speed of 0-180km / h under the effect | action of a load, and rolling resistance was evaluated from this measured value.
（３）フラットスポット試験
フラットスポット性能は、タイヤを実車に装着し、一定時間走行させて十分高温となったそのタイヤに負荷をかけて、完全に冷えるまで放置した後のタイヤの変形を、真円度の変化をもって測定して評価した。すなわち、負荷の前後における真円度をそれぞれ測定して、その差をフラットスポット量として検出し、この検出量の大きさから評価した。
(3) Flat spot test The flat spot performance is true for the deformation of a tire after the tire is mounted on an actual vehicle and allowed to run for a certain period of time for a sufficiently high temperature and left to cool completely. It was measured and evaluated with changes in circularity. That is, the roundness before and after the load was measured, the difference was detected as a flat spot amount, and the magnitude of this detected amount was evaluated.
（４）引張り弾性率の測定方法
試作した新品時のタイヤから、その内部に配設したキャップ層のコードを傷つけることなく、注意深く取り出し、コードに付着している余分なゴムをはさみにより注意深く削ぎ落とした後、JIS L 1017に従い、オートグラフ（島津製作所製）にて室温（25±2℃）で引張り荷重−伸び曲線を描く。この荷重−伸び曲線で、コード荷重が0kgf〜6.73kgf間の傾きからみかけヤング率を求め、その値を弾性率とし、この値にコード１本あたりの断面積とタイヤ幅方向の１cm（単位長さ）当たりに含まれるコードの本数を乗じたものを周方向引張り弾性率（単位：GPa）とした。
(4) Tensile modulus measurement method Carefully take out the cord of the cap layer placed inside it from a prototype new tire without damaging it, and carefully scrape off excess rubber adhering to the cord with scissors. Then, in accordance with JIS L 1017, draw a tensile load-elongation curve at room temperature (25 ± 2 ° C) with an autograph (manufactured by Shimadzu Corporation). With this load-elongation curve, the apparent Young's modulus is obtained from the inclination of the cord load between 0 kgf and 6.73 kgf, and the value is taken as the elastic modulus. This value is the cross-sectional area per cord and 1 cm in the tire width direction (unit length) )) Multiplied by the number of cords included per unit of tension was taken as the circumferential tensile modulus (unit: GPa).
これらの評価結果を表１に示す。尚、表１中のロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の数値は、いずれも指数比であり、これらの数値はいずれも大きいほど良好（低ロードノイズ、低転がり抵抗及び低フラットスポット）であることを意味する。また、表１の実施例１と、同様のベルト構成を有する特許文献２に記載されたタイヤ（比較例２）との性能を比較した結果を表２に示す。尚、表２中のロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の数値は、いずれも指数比であり、これらの数値はいずれも大きいほど良好（低ロードノイズ、低転がり抵抗及び低フラットスポット）であることを意味する。
These evaluation results are shown in Table 1. The values of road noise, rolling resistance and flat spot performance in Table 1 are all index ratios, and the larger these values are, the better (low road noise, low rolling resistance and low flat spot). Means that. Table 2 shows the result of comparing the performance of Example 1 in Table 1 and the tire (Comparative Example 2) described in
表１及び表２の評価結果から、実施例１はロードノイズと転がり抵抗が小さく、フラットスポット性能が優れており、また、実施例１は、特許文献２に記載されたタイヤである比較例２に比べても特にフラットスポット性能が優れている。
From the evaluation results in Tables 1 and 2, Example 1 has low road noise and rolling resistance, and has excellent flat spot performance. Example 1 is a tire according to Comparative Example 2 described in
この発明によれば、キャップ層の幅中央部及び幅端部の単位幅当たりのタイヤ周方向の引張り弾性率の適正化を図るとともに、配設したキャップ層の幅端部の配設幅を適正に設定することによって、特に、特許文献２に記載されたタイヤに比べてロードノイズ、転がり抵抗及びフラットスポット性能の全ての性能をバランスよく満足した空気入りタイヤの提供が可能になった。
According to the present invention, the tensile elastic modulus in the tire circumferential direction per unit width of the width center portion and the width end portion of the cap layer is optimized, and the arrangement width of the width end portion of the arranged cap layer is appropriate. In particular, it has become possible to provide a pneumatic tire that satisfies all of the road noise, rolling resistance, and flat spot performance in a well-balanced manner as compared with the tire described in
１ 主ベルト
２，３ コード層
４ キャップ層
5a キャップ層の幅中央部
5b キャップ層の幅端部
６ レイヤー層
1
5a Center width of cap layer
5b Width edge of
Claims (6)
キャップ層を幅中央部と両幅端部に区分するとき、キャップ層の、幅中央部は、所定の撚り及び繊度を有するナイロンコードを補強素子として用い、単位幅当たりのタイヤ周方向引張り弾性率を17GPa/cm以下とし、幅端部は、タイヤ周方向の引張り弾性率を35GPa/cm以上としかつ幅を８〜24mmとすることを特徴とする空気入りタイヤ。 A main belt composed of at least two cord layers between a crown portion and a tread portion of a carcass extending in a toroid shape, and a width dimension larger than the width of the main belt, which is disposed outward in the tire radial direction of the main belt. And a pneumatic tire having at least one cap layer formed of a rubberized layer of reinforcing elements arranged substantially parallel to the tire circumferential direction,
When the cap layer is divided into the width center portion and both width end portions, the width center portion of the cap layer uses a nylon cord having a predetermined twist and fineness as a reinforcing element, and a tire circumferential tensile elastic modulus per unit width The pneumatic tire is characterized by having a tensile elastic modulus in the tire circumferential direction of 35 GPa / cm or more and a width of 8 to 24 mm.
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