JP4855746B2 - Pneumatic tire and method for manufacturing pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、高速走行時の操縦安定性能に優れた空気入りタイヤにおいて、特に、乗り心地性能に優れる空気入りタイヤ、及びこの空気入りタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a pneumatic tire excellent in steering stability performance during high-speed traveling, and more particularly to a pneumatic tire excellent in ride comfort performance and a method for manufacturing the pneumatic tire .
高性能空気入りタイヤでは、タイヤの回転速度が高速となるため、遠心力の影響が大きく、タイヤのトレッド部分が外側に膨張してしまい、操縦安定性能を害する場合がある。このため、タイヤのトレッド部分に、有機繊維やスチールの補強部材(スパイラル部材)を、タイヤ赤道面と概略平行になるように、ぐるぐると巻きつけるタイヤ構造が開発されている。タイヤ赤道面に沿ってスパイラル状に巻き付ける補強部材としては、ナイロン繊維や芳香族ポリアミド(ケブラー:商品名)、スチール等を用いている。中でも、芳香族ポリアミドやスチールは、高温時においても伸張せずにトレッド部分の膨張を抑制することができるため、注目されつつある。これらの部材をタイヤのクラウン部分に巻き付けた場合に、いわゆる「たが」効果(風呂桶のたがのようにタイヤのクラウン部を押さえつけて、高速でタイヤが回転した場合でもタイヤが遠心力で膨らむことなく、高い操縦安定性能や耐久性を示す)を高めることが出来るので、スパイラル部材をタイヤのクラウンに配置することを特徴とする特許が多数出願されている。(例えば、特許文献1、2、3、4、5) In a high-performance pneumatic tire, since the rotational speed of the tire is high, the influence of centrifugal force is large, and the tread portion of the tire expands outward, which may impair steering stability performance. Therefore, a tire structure has been developed in which a reinforcing member (spiral member) made of organic fiber or steel is wound around the tread portion of the tire so as to be substantially parallel to the tire equatorial plane. Nylon fiber, aromatic polyamide (Kevlar: trade name), steel, or the like is used as a reinforcing member wound in a spiral shape along the tire equator plane. Among them, aromatic polyamide and steel are attracting attention because they can suppress expansion of the tread portion without stretching even at high temperatures. When these members are wrapped around the crown portion of the tire, the so-called “tangle” effect (the tire's centrifugal force is applied even when the tire is pressed at a high speed by pressing the crown portion of the tire like a bathtub A large number of patents characterized by disposing the spiral member on the crown of the tire have been filed. (For example, Patent Documents 1, 2, 3, 4, 5)
これらのスパイラル部材を巻きつけたタイヤは、高速走行時の操縦安定性能に優れると共に、トラクション性能が非常に高いことが知られている。しかし、タイヤのたが効果を増加させるとトレッドの補強体の曲げ剛性が大きく増加するため、乗り心地は一般的に悪くなる。 It is known that a tire around which these spiral members are wound is excellent in handling stability performance at high speed running and has very high traction performance. However, when the effect of the tire is increased, the bending rigidity of the tread reinforcement is greatly increased, so that the riding comfort is generally deteriorated.
一方、上記問題を解決するために、スパイラル部材の材質の組み合わせなどで高速走行時の操縦安定性能と乗り心地性能との両立を目指した特許が多数出願されている。(例えば、特許文献6、7、8)
ところで、高速走行時の操縦安定性能を確保するためには、前述したように「たが」効果を有するスパイラル部材で、遠心力によるタイヤのタイヤ径方向外側への変形(膨張)を抑える必要がある。これには、スパイラル部材がもつ全体的な剛性(ここでは、スパイラル部材がタイヤ周方向へ伸張するのを抑制する剛性、即ちスパイラル部材の周方向剛性)が必要となってくる。
一方、乗り心地性能を確保するためには、路面での凸凹パターンなどのタイヤ周方向の不均一かつ不連続な力(衝撃)の入力を緩和又は吸収する必要がある。この力が入力されると、スパイラル部材の力の入力された局所にタイヤ径方向内側へ向かう曲げ変形が生じる。このため、スパイラル部材の局所的な剛性(ここでは、スパイラル部材の曲げ剛性)を低下させることで、この力の入力を緩和又は吸収することが可能となる。
つまり、高速走行時の操縦安定性能と乗り心地性能とを両立させるためには、スパイラル部材のもつ全体的な剛性を維持したまま、局所的な剛性を低下させる必要がある。
By the way, in order to secure the steering stability performance at the time of high-speed driving, it is necessary to suppress the deformation (expansion) of the tire to the outer side in the tire radial direction due to the centrifugal force with the spiral member having the “taiga” effect as described above. is there. This requires the overall rigidity of the spiral member (here, the rigidity for suppressing the spiral member from extending in the tire circumferential direction, that is, the circumferential rigidity of the spiral member).
On the other hand, in order to ensure riding comfort performance, it is necessary to mitigate or absorb the input of non-uniform and discontinuous force (impact) in the tire circumferential direction such as an uneven pattern on the road surface. When this force is input, bending deformation inward in the tire radial direction occurs in the region where the force of the spiral member is input. For this reason, by reducing the local rigidity of the spiral member (here, the bending rigidity of the spiral member), the input of this force can be relaxed or absorbed.
That is, in order to achieve both the steering stability performance and the ride comfort performance during high-speed traveling, it is necessary to reduce the local rigidity while maintaining the overall rigidity of the spiral member.
本発明の目的は、上記事実を考慮して、空気入りタイヤの高速走行時における操縦安定性能を維持したまま、乗り心地性能を向上させることを目的としている。 An object of the present invention is to improve the riding comfort performance while maintaining the steering stability performance of the pneumatic tire during high-speed traveling in consideration of the above fact.
本発明の請求項1に係る空気入りタイヤは、左右一対のビード部に埋設されたビードコアと、一方のビード部から他方のビード部にトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアに巻回されて前記ビードコアに係止された少なくとも1枚のカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、螺旋状に巻回された1本乃至複数本のコードを被覆する被覆ゴムから形成される少なくとも1枚のスパイラルベルト層と、前記スパイラルベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部と、を備える空気入りタイヤであって、前記コードは、1本の有機繊維素線又は複数本の有機繊維素線を撚った有機繊維コードの少なくとも1本以上がスパイラル状に進行すると共に、前記スパイラル状の中心部にゴムが配置されていることを特徴とする。 A pneumatic tire according to claim 1 of the present invention includes a bead core embedded in a pair of left and right bead portions, a toroidal shape extending from one bead portion to the other bead portion, and an end portion wound around the bead core. At least one carcass locked to the bead core and at least one formed of a covering rubber that covers one or more cords that are disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and wound spirally. A pneumatic tire comprising one spiral belt layer and a tread portion disposed on the outer side in the tire radial direction of the spiral belt layer, wherein the cord is one organic fiber strand or a plurality of organic fibers At least one of the organic fiber cords in which the strands are twisted advances in a spiral shape, and rubber is arranged in the center portion of the spiral shape.
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
請求項1では、スパイラルベルト層は、1本の有機繊維素線又は複数本の有機繊維素線を撚った有機繊維コードの少なくとも1本以上がスパイラル状に進行すると共に、スパイラル状の中心部にゴムが配置された1本乃至複数本のコードが、実質的にタイヤ周方向に対して螺旋状(スパイラル状)に進行し、タイヤ全体を巻回して形成されている。ここで、明確に述べておくが、本発明のコードは、既存の撚りコード(例えば、1本の有機繊維素線又は複数本の有機繊維素線を撚った有機繊維コードの少なくとも1本以上を撚り合わせたコード)とは根本的に違う発明である。既存の撚りコードは、前述した有機繊維コード等を自身のコード中心に撚り合わせて形成されるが、本発明のコードは、前述した有機繊維コード等が、スパイラルの中心部に空間を有するようにスパイラル状に渦を巻いて形成されていることが特徴である。さらに、本発明のコードと既存の撚りコードとを明確に区別するために、本請求項ではスパイラル状の中心にゴムが配置されていると規定した。以下では、本発明のコードを、スパイラルコードと呼ぶこととする。
Next, the effect of the pneumatic tire according to claim 1 will be described.
According to claim 1, the spiral belt layer includes at least one of the organic fiber cords in which one organic fiber strand or a plurality of organic fiber strands is twisted and advances in a spiral shape, and a spiral central portion. One or a plurality of cords in which rubber is arranged are substantially spirally formed in the circumferential direction of the tire and formed by winding the entire tire. Here, although clearly stated, the cord of the present invention is an existing twisted cord (for example, at least one organic fiber cord in which one organic fiber strand or a plurality of organic fiber strands are twisted). This is a fundamentally different invention. The existing twisted cord is formed by twisting the above-described organic fiber cord or the like around its own cord center, but the cord of the present invention is such that the above-described organic fiber cord or the like has a space in the center of the spiral. It is characterized by being formed by spiraling a vortex. Further, in order to clearly distinguish between the cord of the present invention and the existing twisted cord, the claims define that rubber is disposed at the center of the spiral shape. Hereinafter, the cord of the present invention is referred to as a spiral cord.
まず、このスパイラルコードの特徴として、全体的な剛性を維持したまま局所的な変形に対して柔軟なことが挙げられる。
既存の撚りコードは、高速走行時のタイヤトレッド部のタイヤ径方向外側への変形(膨張)を抑制するために、ピンと張った糸みたいな状態でタイヤのクラウン部分に巻き付けられる。このため、例えば、路面の凹凸からくる振動やパターンによる振動といったタイヤの局所をタイヤ径方向内側へ変形させる力(衝撃)、即ち撚りコードを局所的にタイヤ径方向内側へ曲げ変形させる力が入力された場合に、撚りコードはピンと張った状態のため、この力に対して高い剛性を有し、その結果、タイヤの柔軟性を損ない乗り心地性能を悪化させている。
First, the feature of this spiral cord is that it is flexible against local deformation while maintaining the overall rigidity.
The existing twisted cord is wound around the crown portion of the tire in a state like a taut thread in order to suppress deformation (expansion) of the tire tread portion toward the outer side in the tire radial direction during high-speed running. For this reason, for example, a force (impact) that deforms the local part of the tire inward in the tire radial direction, such as vibration caused by unevenness on the road surface or vibration due to a pattern, that is, a force that locally bends and deforms the twisted cord in the tire radial direction is input. In this case, since the twisted cord is tight, it has a high rigidity against this force. As a result, the flexibility of the tire is impaired and the riding comfort performance is deteriorated.
しかし、スパイラルコードは、スパイラル状に渦を巻いて形成されているため、スパイラルコードの長手方向に対して直角方向に弛みやすい特徴がある。従って、スパイラルコードをタイヤ径方向内側に局所的に曲げ変形させる力に対して、スパイラルコードを柔軟に曲げ変形させ、この力を緩和又は吸収することができる。また、スパイラル状の中心部に配置されたゴムもスパイラルコードの局所的な変形に追従して曲げ変形(弾性変形)が可能である。従って、本発明のスパイラルコードは、局所的な変形をさせる力の入力を緩和又は吸収して乗り心地性能を向上することができる。 However, since the spiral cord is formed by spirally vortexing, it has a feature that it is easily loosened in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the spiral cord. Therefore, the spiral cord can be flexibly bent and deformed against the force that locally bends and deforms the spiral cord inward in the tire radial direction, and this force can be relaxed or absorbed. Further, the rubber disposed at the center of the spiral can be bent (elastically deformed) following the local deformation of the spiral cord. Therefore, the spiral cord of the present invention can improve riding comfort performance by relaxing or absorbing the input of force that causes local deformation.
また、全体的に生じる変形、ここでは、スパイラルコードをタイヤ周方向に伸張させる変形に対しては、スパイラルコードがスパイラル状のため、タイヤ周方向に伸張しようとするが、スパイラルコードがタイヤ周方向に伸張するには、スパイラルの内径を縮小する必要がある。しかし、スパイラル状の中心部に配置されたゴムの非圧縮性により、スパイラルコードのスパイラルの内径を縮小させる変形は拘束されるため、スパイラルコードのタイヤ周方向に対する伸張が抑制される。即ち、タイヤ周方向の剛性が維持される。従って、高速走行時のタイヤトレッド部のタイヤ径方向外側への変形を抑制して操縦安定性能を維持できる。 In addition, for the deformation that occurs overall, in this case, the deformation that extends the spiral cord in the tire circumferential direction, the spiral cord is spiral, so it tries to extend in the tire circumferential direction. In order to stretch the spiral, it is necessary to reduce the inner diameter of the spiral. However, since the deformation of reducing the inner diameter of the spiral of the spiral cord is restrained by the incompressibility of the rubber disposed at the center of the spiral shape, the extension of the spiral cord in the tire circumferential direction is suppressed. That is, the rigidity in the tire circumferential direction is maintained. Therefore, it is possible to maintain the steering stability performance by suppressing the deformation of the tire tread portion toward the outer side in the tire radial direction during high-speed traveling.
以上のことから、本発明のスパイラルコードを用いれば、空気入りタイヤの高速走行時における操縦安定性能を維持したまま、乗り心地性能を向上することができる。 From the above, when the spiral cord of the present invention is used, the ride comfort performance can be improved while maintaining the steering stability performance of the pneumatic tire during high speed running.
本発明の請求項2に係る空気入りタイヤは、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ゴムの断面は円形で、前記ゴムの直径は、0.1〜2.0mmを満たすことを特徴とする。 A pneumatic tire according to a second aspect of the present invention is the pneumatic tire according to the first aspect, wherein the rubber has a circular cross section and the rubber has a diameter of 0.1 to 2.0 mm. And
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
スパイラルコードのスパイラル状の中心部に配置されたゴムを長手方向に対して直角方向に切った断面の直径が、0.1mm未満であれば、このスパイラルコードは、既存の撚りコードと差がほとんど無いため(即ち、このスパイラルコードは、ほぼピンと張った状態となるため)、前述した路面の凹凸からの力(衝撃)の入力を局所的に変形して緩和又は吸収する効果が少なくなり、乗り心地性能の向上が少なくなる。また、該ゴムの該断面の直径が、2.0mmより大きければ、該ゴムの曲げ剛性が大きくなるため、スパイラルコード自体の曲げ剛性も大きくなり、局所的に変形することが難しく、前述した路面の凹凸からの力(衝撃)の入力を緩和又は吸収する効果が少なくなり、乗り心地性能の向上が少なくなる。従って、該ゴムの該断面の直径は、0.1〜2.0mmとすることが好ましい。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 2 is demonstrated.
If the diameter of the cross section obtained by cutting the rubber arranged at the center of the spiral shape of the spiral cord in a direction perpendicular to the longitudinal direction is less than 0.1 mm, this spiral cord has almost no difference from the existing twisted cord. Because there is no (ie, this spiral cord is almost taut), the effect of locally deforming and relaxing or absorbing the input of the force (impact) from the unevenness of the road surface described above is reduced. Less improvement in comfort performance. Further, if the diameter of the cross section of the rubber is larger than 2.0 mm, the bending rigidity of the rubber is increased. Therefore, the bending rigidity of the spiral cord itself is increased, and it is difficult to deform locally. The effect of relaxing or absorbing the input of force (impact) from the unevenness of the surface is reduced, and the improvement in riding comfort performance is reduced. Therefore, the diameter of the cross section of the rubber is preferably 0.1 to 2.0 mm.
本発明の請求項3に係る空気入りタイヤは、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記コードのピッチ長は、3.0〜20.0mmを満たすことを特徴とする。 A pneumatic tire according to a third aspect of the present invention is the pneumatic tire according to the first or second aspect, wherein the pitch length of the cord satisfies 3.0 to 20.0 mm.
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
スパイラルコードのピッチ長が3.0mm未満であれば、スパイラルコードのスパイラル状の中心部にゴムがあっても、スパイラルコードがタイヤ周方向に伸びやすくなってしまい、高速走行時のタイヤトレッド部のタイヤ径方向外側への変形(膨張)を抑制する効果が少なくなる。また、ピッチ長が20.0mmより大きいならば、既存の撚りコードと差がほとんど無いため(即ち、このスパイラルコードは、ほぼピンと張った状態となるため)、前述した路面の凹凸からの力(衝撃)の入力をスパイラルコードが柔軟に変形し、緩和又は吸収する効果が少なくなり、乗り心地性能の向上が少なくなる。従って、スパイラルコードのピッチ長は、3.0〜20.0mmを満たすことが好ましい。
Next, the effect of the pneumatic tire according to claim 3 will be described.
If the pitch length of the spiral cord is less than 3.0 mm, even if there is rubber in the spiral central portion of the spiral cord, the spiral cord tends to extend in the tire circumferential direction, and the tire tread portion during high-speed running The effect of suppressing deformation (expansion) to the outer side in the tire radial direction is reduced. Further, if the pitch length is larger than 20.0 mm, there is almost no difference from the existing twisted cord (that is, this spiral cord is almost taut). The spiral cord is flexibly deformed and the effect of mitigating or absorbing the shock input is reduced, and the improvement in riding comfort performance is reduced. Accordingly, the pitch length of the spiral cord preferably satisfies 3.0 to 20.0 mm.
本発明の請求項4に係る空気入りタイヤは、請求項1乃至3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記有機繊維素線が芳香族ポリアミド繊維からなることを特徴とする。 A pneumatic tire according to a fourth aspect of the present invention is the pneumatic tire according to any one of the first to third aspects, wherein the organic fiber strand is made of an aromatic polyamide fiber.
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
芳香族ポリアミド繊維は、強度や弾性率が高く、耐熱性に優れているため、高速走行時にタイヤに発生する高温内でも伸張せずにタイヤトレッド部のタイヤ径方向への変形(膨張)を抑制できる。従って、芳香族ポリアミド繊維は、スパイラルベルト層のタイヤ周方向剛性を高くするのに最適な素材であり、また、本願の構成にすれば乗り心地性能も有効に改良できる。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 4 is demonstrated.
Aromatic polyamide fiber has high strength and elastic modulus, and excellent heat resistance, so it suppresses deformation (expansion) of the tire tread in the tire radial direction without stretching even at high temperatures that occur in tires during high-speed running. it can. Therefore, the aromatic polyamide fiber is an optimal material for increasing the rigidity in the tire circumferential direction of the spiral belt layer, and the ride comfort performance can be effectively improved by adopting the configuration of the present application.
本発明の請求項5に係る空気入りタイヤの製造方法は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤの製造方法であって、前記コードは、紐状の未加硫ゴムに1本の有機繊維素線又は複数本の有機繊維素線を撚った有機繊維コードの少なくとも1本以上をスパイラル状に巻き付けて形成することを特徴とする。 The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 5 of the present invention is the method for manufacturing a pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the cord is a string-like unvulcanized rubber. It is characterized in that it is formed by spirally winding at least one organic fiber cord formed by twisting one organic fiber strand or a plurality of organic fiber strands .
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの製造方法の作用効果について説明する。
請求項1〜4のいずれか1項に記載のスパイラルコードは、スパイラル状に渦を巻きながら、タイヤ周方向に対して進行し、タイヤ全体を螺旋状(スパイラル状)に巻回してスパイラルベルト層を形成する。このスパイラルベルト層をより容易に製造するために、本請求項では、スパイラルコードの製造方法について規定している。従来のスパイラルベルト層は、前述した1本乃至複数本の撚りコードをゴムで被覆した帯状プライをタイヤ全体に実質的にタイヤ周方向に対して螺旋状に巻回して製造されている。ここで、本請求項のように、紐状の未加硫ゴムの周りに前述した有機繊維コード等を巻き付けて製造したスパイラルコードを、従来のスパイラルベルト層の製造方法と同じように、タイヤ周方向に螺旋状に巻回してスパイラルベルト層を形成する。こうしてできた、スパイラルベルト層を加硫すると、紐状の未加硫ゴムは、周囲の被覆ゴムと一体化して空気入りタイヤが形成される。このことから、本請求項のスパイラルコードは、従来の撚りコードのように被覆ゴムで被覆する作業が必要ないため、空気入りタイヤの製造工程が短縮され、これにより、製造時間の短縮、製造設備のコストダウンが図られ、製造が容易になる。
Next, the effect of the manufacturing method of the pneumatic tire of Claim 5 is demonstrated.
The spiral cord according to any one of claims 1 to 4, wherein the spiral cord is spirally wound and advances in the tire circumferential direction, and the entire tire is wound in a spiral shape (spiral shape). Form. In order to manufacture the spiral belt layer more easily, the claims define a method for manufacturing the spiral cord. A conventional spiral belt layer is manufactured by winding a belt-like ply in which one or more of the above-described twisted cords are covered with rubber substantially spirally around the tire circumferential direction. Here, as in the present claim, the spiral cord manufactured by wrapping the above-described organic fiber cord or the like around the string-like unvulcanized rubber is the same as the conventional spiral belt layer manufacturing method. A spiral belt layer is formed by spirally winding in the direction. When the spiral belt layer thus formed is vulcanized, the unvulcanized rubber in a string form is integrated with the surrounding covering rubber to form a pneumatic tire. Therefore, the spiral cord of the present invention does not require the operation of covering with a coated rubber unlike the conventional twisted cord, so that the manufacturing process of the pneumatic tire is shortened, thereby reducing the manufacturing time and the manufacturing equipment. Cost reduction, and manufacturing becomes easy.
本発明の空気入りタイヤは、高速走行時における操縦安定性能を維持したまま、乗り心地性能を向上できる。また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、高速走行時における操縦安定性能を維持したまま、乗り心地性能を向上できる空気入りタイヤを製造することができる。 The pneumatic tire of the present invention can improve riding comfort performance while maintaining steering stability performance during high-speed traveling. Moreover, the manufacturing method of the pneumatic tire of this invention can manufacture the pneumatic tire which can improve riding comfort performance, maintaining the steering stability performance at the time of high-speed driving | running | working.
[第1の実施形態]
次に、本発明の空気入りタイヤの第1の実施形態を図1にしたがって説明する。なお、本実施形態の空気入りタイヤは、二輪車のリア用の二輪車用空気入りタイヤ10であり、タイヤサイズは、190/50ZR17である。
図1に示すように、二輪車用空気入りタイヤ10は、タイヤ赤道面CLに対して交差する方向に延びるコードが埋設された第1のカーカスプライ12及び第2のカーカスプライ14から構成されたカーカス16を備えている。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the pneumatic tire of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the pneumatic tire of this embodiment is the
As shown in FIG. 1, a
(カーカス)
第1のカーカスプライ12及び第2のカーカスプライ14は、各々両端部分が、ビード部18に埋設されているビードコア20の周りに、タイヤ内側から外側へ向かって巻き上げられている。
(Carcass)
Both ends of the
第1のカーカスプライ12は、被覆ゴム中に複数本のラジアル方向に延びるコード(例えば、ナイロン等の有機繊維コード)を平行に並べて埋設したものであり、本実施形態では、タイヤ赤道面CLでのタイヤ赤道面CLに対するコードの角度が80度に設定されている。第2のカーカスプライ14も、被覆ゴム中に複数本のラジアル方向に延びるコード(例えば、ナイロン等の有機繊維コード)を平行に並べて埋設したものであり、本実施形態では、タイヤ赤道面CLでのタイヤ赤道面CLに対するコードの角度が80度に設定されている。また、第1のカーカスプライ12のコードと第2のカーカスプライ14のコードとは互いに交差しており、タイヤ赤道面CLに対して互いに反対方向に傾斜している。なお、本実施形態では、第1のカーカスプライ12及び第2のカーカスプライ14は、ナイロン製を使用している。
The
(スパイラルベルト層)
このカーカス16のタイヤ半径方向外側にはスパイラルベルト層22が設けられている。このスパイラルベルト層22は、1本乃至複数本のスパイラルコード50をカーカス16に螺旋状に巻き回すことにより形成されており、スパイラルコード50の方向は、実質的にタイヤ周方向とされている。
スパイラルコード50は、1本乃至複数本のコード52を長手方向と直角方向に切った断面が円形の紐状のゴムである紐ゴム54に、螺旋状に巻き付けて形成されている。なお、紐ゴム54にコード52を巻き付けた場合に、紐ゴム54の形状が円形から変形することもある。また、本実施形態では、紐ゴム54を円形としたが、その他の実施形態においては、円形状であれば良いとし、円形状とした場合は、円形状の長軸を後述する直径Lに置き換える構成とする。
コード52は、1本の有機繊維素線60又は複数本の有機繊維素線60を撚った有機繊維コードから構成されている。
(Spiral belt layer)
A
The
The
なお、本実施形態のスパイラルコード50は、図2(A)に示すように、1本の有機繊維素線60(例えば、芳香族ポリアミド繊維素線からなるアラミド繊維素線)からなるコード52を2本、従来一般のベルト層に用いられるコーティングゴムと同じ材質の紐ゴム54に、それぞれ半周期位相をずらしてスパイラル状に巻き付けて形成されている。
In addition, as shown in FIG. 2A, the
また、本実施形態の紐ゴム54は、従来一般のベルト層に用いられるコーティングゴムと同じ材質としたが、その他の実施形態では、異なるゴムを用いても良いものとする。
なお、本実施形態のスパイラルコード50は、上記構成としたが、その他の実施形態では、図4(A)、(B)のように、1本の有機繊維素線60からなる1本乃至複数本のコード52が、紐ゴム54の周囲に配置される構成でも良く、また、図4(C)、(D)のように、複数本の有機繊維素線60を撚った有機繊維コードからなる1本乃至複数本のコード52が、紐ゴム54の周囲に配置される構成でも良い。なお、図4の二点鎖線の円は、コード52がスパイラルするときのコード52の外輪郭の軌跡である。
Further, the
In addition, although the
また、紐ゴム54の直径をLとしたとき、Lの範囲は0.1〜2.0mmを満たすことが好ましい。(図3(A)参照)
また、コード52のピッチ長をPとしたとき、Pの範囲は、3.0〜20.0mmを満たすことが好ましい。(図2(A)参照)
また、有機繊維素線60は、芳香族ポリアミド繊維からなることが好ましい。
Moreover, when the diameter of the
Further, when the pitch length of the
Moreover, it is preferable that the
(トレッド)
スパイラルベルト層22のタイヤ径方向外側には、トレッド28を形成するトレッドゴム30が順に配置されている。
(tread)
On the outer side of the
図1に示すように、本実施形態のベルト層は、スパイラルベルト層22だけだが、その他のベルト層を追加しても良い。(例えば、互いのコードが交錯する交錯ベルト層など)
図1に示すトレッド28には、溝が形成されていないが、ウエット路面走行時に必要とされる排水用の溝が形成されていても良い。
また、本実施形態の空気入りタイヤは、二輪車用空気入りタイヤであるが、乗用車、トラック・バスなどの他の如何なる種類の空気入りタイヤにおいても、従来からの撚りコードもしくは、モノフィラコードによるスパイラルベルト層を持ったタイヤに対しては、適用できるものである。
As shown in FIG. 1, the belt layer of the present embodiment is only the
Although the groove is not formed in the
The pneumatic tire according to the present embodiment is a pneumatic tire for a motorcycle. However, in any other type of pneumatic tire such as a passenger car, a truck, and a bus, a conventional twisted cord or a spiral belt using a monofilament cord is used. Applicable to tires with layers.
(作用)
スパイラルコード50は、スパイラル状に渦を巻いて形成されているため、スパイラルコード50の長手方向に対して直角方向に弛みやすい特徴がある。従って、スパイラルコード50をタイヤ径方向内側に局所的に曲げ変形させる力に対して、スパイラルコード50を柔軟に曲げ変形させ、この力を緩和又は吸収することができる。また、スパイラル状の中心部に配置された紐ゴム54もスパイラルコード50の局所的な変形に追従して曲げ変形(弾性変形)が可能である。従って、スパイラルコード50は、局所的な変形をさせる力の入力を緩和又は吸収して乗り心地性能を向上することができる。
(Function)
Since the
また、全体的に生じる変形、ここでは、スパイラルコード50をタイヤ周方向に伸張させる変形に対しては、スパイラルコード50がスパイラル状のため、タイヤ周方向に伸張しようとするが、スパイラルコード50がタイヤ周方向に伸張するには、スパイラルの内径を縮小する必要がある。しかし、スパイラル状の中心部に配置された紐ゴム54の非圧縮性により、スパイラルコード50のスパイラルの内径を縮小させる変形は拘束されるため、スパイラルコード50のタイヤ周方向に対する伸張が抑制される。即ち、タイヤ周方向の剛性が維持される。従って、高速走行時のタイヤトレッド部のタイヤ径方向外側への変形を抑制して操縦安定性能を維持できる。
In addition, for the deformation that occurs as a whole, in this case, the deformation in which the
以上のことから、スパイラルコード50を用いれば、空気入りタイヤ10の高速走行時における操縦安定性能を維持したまま、乗り心地性能を向上することができる。
From the above, when the
また、紐ゴム54を長手方向に対して直角方向に切った断面の直径Lが、0.1mm未満であれば、スパイラルコード50は、既存の撚りコードと差がほとんど無いため(即ち、このスパイラルコード50は、ほぼピンと張った状態となるため)、路面の凹凸からの力(衝撃)の入力を局所的に変形して緩和又は吸収する効果が少なくなり、乗り心地性能の向上が少なくなる。また、紐ゴム54の該断面の直径Lが、2.0mmより大きければ、紐ゴム54の曲げ剛性が大きくなるため、スパイラルコード50自体の曲げ剛性も大きくなり、局所的に変形することが難しく、前述した路面の凹凸からの力(衝撃)の入力を緩和又は吸収する効果が少なくなり、乗り心地性能の向上が少なくなる。従って、紐ゴム54の該断面の直径は、0.1〜2.0mmとすることが好ましい。
Further, if the diameter L of the cross section obtained by cutting the
また、スパイラルコード50のピッチ長Pが3.0mm未満であれば、スパイラルコード50に紐ゴム54が配置されていても、スパイラルコード50がタイヤ周方向に伸びやすくなってしまい、高速走行時のトレッド28のタイヤ径方向外側への変形(膨張)を抑制する効果が少なくなる。また、ピッチ長Pが20.0mmより大きいならば、既存の撚りコードと差がほとんど無いため(即ち、このスパイラルコード50は、ほぼピンと張った状態となるため)、路面の凹凸からの力(衝撃)の入力をスパイラルコード50が柔軟に変形し、緩和又は吸収する効果が少なくなり、乗り心地性能の向上が少なくなる。従って、スパイラルコード50のピッチ長Pは、3.0〜20.0mmを満たすことが好ましい。
Further, if the pitch length P of the
また、芳香族ポリアミド繊維は、強度や弾性率が高く、耐熱性に優れているため、高速走行時にタイヤに発生する高温内でも伸張せずにトレッド28のタイヤ径方向への変形(膨張)を抑制できる。従って、芳香族ポリアミド繊維は、スパイラルベルト層22のタイヤ周方向剛性を高くするのに最適な素材であり、また、本願の構成にすれば乗り心地性能も有効に改良できる。
In addition, since the aromatic polyamide fiber has high strength and elastic modulus and is excellent in heat resistance, the
また、図2(A)及び図3(A)に示すように、未加硫の紐ゴム54の周りにコード52を巻き付けてスパイラルコード50を製造し、このスパイラルコード50をタイヤ周方向に螺旋状に巻回してスパイラルベルト層22を形成した。こうしてできた、スパイラルベルト層22を加硫すると、紐ゴム54は、図2(B)及び図3(B)に示すように、周囲の被覆ゴムと一体化して空気入りタイヤ10が形成される。このことから、このスパイラルコード50は、従来の撚りコードのように被覆ゴムで被覆する作業が必要ないため、空気入りタイヤ10の製造工程が短縮され、これにより、製造時間の短縮、製造設備のコストダウンが図られ、製造が容易になる。
Further, as shown in FIGS. 2A and 3A, a
(試験例1)
本発明の空気入りタイヤの性能改善効果を確認するために、第1の実施形態に係る実施例の二輪車用空気入りタイヤ1種及び比較例の二輪車用空気入りタイヤ1種を用意し実車を用いた操縦性能比較試験を実施した。これらの二輪車用空気入りタイヤ(以下、単にタイヤ)は、リア用のタイヤであったため、リア用のタイヤのみを交換して実車試験を行った。フロントのタイヤは常に従来のタイヤで固定した。評価方法を次に示す。
(Test Example 1)
In order to confirm the performance improvement effect of the pneumatic tire of the present invention, one type of pneumatic tire for a motorcycle according to an example according to the first embodiment and one type of pneumatic tire for a motorcycle according to a comparative example are prepared and an actual vehicle is used. The pilot performance comparison test was conducted. Since these pneumatic tires for motorcycles (hereinafter simply referred to as tires) were rear tires, only the rear tires were replaced and actual vehicle tests were performed. The front tire was always fixed with a conventional tire. The evaluation method is as follows.
試験は、供試タイヤを1000ccのスポーツタイプの二輪車に装着して、テストコースで実車走行させ、車両を大きく倒した旋回時操縦安定性(コーナリング性能)と、直進時の乗り心地性能、操縦安定性能を中心に評価し、テストライダーのフィーリングによる10点法で総合評価した。テストドライバーの評価コメントも付記して結果を次に示す。 In the test, the test tire was mounted on a 1000cc sports-type motorcycle, and the vehicle was driven on the test course. The steering stability when turning the vehicle (cornering performance), the ride performance when driving straight, and the steering stability The evaluation was centered on performance, and a comprehensive evaluation was performed using a 10-point method based on the feeling of the test rider. The test driver's evaluation comments are also included and the results are shown below.
(比較例)
構造:比較例のタイヤは、図1に示す第1の実施形態に係るタイヤのスパイラルベルト層が、2本の並列した直径0.21mmのスチール単線を1×3タイプで撚ったスチールコードを被覆ゴム中に埋設した帯状プライを、スパイラル状にタイヤ回転軸方向に巻き付けることで形成されている。
直進時の乗り心地:5点
直進時ブレーキ、トラクション性能:7点
旋回時操縦安定性能:4点
操縦安定性能全般の総合点:6点
ライダーコメント:タイヤが硬く感じられ、直進走行時の乗り心地は余り良くない。路面の凹凸に対して、敏感に感じる。トラクション時はタイヤに剛性感が感じられ、トラクション、ブレーキも良い。旋回時は、タイヤの横方向の剛性に関しては十分だが、滑るような感じがある。ただし、許容できる範囲である。
(Comparative example)
Structure: The tire of the comparative example has a steel cord in which the spiral belt layer of the tire according to the first embodiment shown in FIG. 1 is formed by twisting two parallel steel single wires having a diameter of 0.21 mm in a 1 × 3 type. It is formed by winding a belt-like ply embedded in the covering rubber in a spiral shape in the tire rotation axis direction.
Riding comfort: 5 points Straight braking, traction performance: 7 points Steering steering stability performance: 4 points Overall steering stability performance overall points: 6 points Rider Comments: Riding comfort feels when tires are stiff and straight running Is not so good. Feels sensitive to road surface irregularities. The tire feels rigid during traction, and traction and braking are good. When turning, the tire has sufficient lateral rigidity but feels like slipping. However, this is an acceptable range.
(実施例)
構造:実施例のタイヤは、図1に示す第1の実施形態に係るタイヤのスパイラルコード50が後述する構成で形成されている。コード52は、アラミド繊維素線を1×2タイプで撚った直径0.51mmの撚りコードであり、紐ゴム54は、比較例のスパイラルベルト層のコーティングゴムと同種のゴムで、長手方向と直角方向で切った断面の直径Lが0.50mmである。スパイラルコード50は、2本のコード52をピッチ長Pが20.0mmでそれぞれ半周期位相をずらして紐ゴム54に螺旋状に巻き付けて形成されている。
直進時の乗り心地:8点
直進時ブレーキ、トラクション性能:8点
旋回時操縦安定性能:5点
操縦安定性能全般の総合点:7点
ライダーコメント:直進走行時の乗り心地は比較例1よりも格段に良い。特に細かな振動領域のものに対して、路面からの突き上げを感じなくなった。トラクション時にもタイヤが少し、ダルな感じがするが、限界が高いような感じがし、グリップを感じる。旋回時にも、タイヤは横方向の変形に対して同様に安定性が高く、グリップがあるように思う。比較例よりは、タイヤが柔らかい感じがする。
(Example)
Structure: In the tire of the example, the
Ride comfort when going straight: 8 points Braking and traction performance when going straight: 8 points Steering stability performance when turning: 5 points Overall points of overall steering stability performance: 7 points Rider Comments: Ride comfort when traveling straight ahead is better than Comparative Example 1 Remarkably good. The thrust from the road surface is no longer felt, especially in the fine vibration region. The tire feels a little dull even during traction, but it feels like a high limit and a grip. When turning, the tires are equally stable against lateral deformation, and I think they have a grip. The tire feels softer than the comparative example.
(結果の検証)
比較例と実施例との結果を考察する。実施例は、ライダーは特にタイヤが柔らかくなった印象を持っており、路面凸凹に対するタイヤでの吸収性が良くなり、結果乗り心地が良くなったと感じている。これは、スパイラルコードによる局所的な変形に対する追従性が向上したためであると考えられる。また、それに伴い操縦安定性の向上も見られる。これは、路面凸凹への追従性が向上したためにタイヤとしての接地性が向上し、グリップをより発現したと考えられる。
(Verification of results)
Consider the results of the comparative example and the example. In the example, the rider has an impression that the tire is particularly soft, and feels that the tire absorbs the road surface unevenness and the ride comfort is improved. This is considered to be because the followability to local deformation by the spiral cord is improved. Along with this, the handling stability is also improved. This is thought to be due to the improved trackability on the road surface and improved ground contact as a tire and more grip.
10 空気入りタイヤ
16 カーカス
18 ビード部
20 ビードコア
22 スパイラルベルト層
28 トレッド
50 スパイラルコード(コード)
52 コード
54 紐ゴム(紐状の未加硫ゴム)
60 有機繊維素線
DESCRIPTION OF
52
60 Organic fiber
Claims (5)
一方のビード部から他方のビード部にトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアに巻回されて前記ビードコアに係止された少なくとも1枚のカーカスと、
前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、螺旋状に巻回された1本乃至複数本のコードを被覆する被覆ゴムから形成される少なくとも1枚のスパイラルベルト層と、
前記スパイラルベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部と、を備える空気入りタイヤであって、
前記コードは、1本の有機繊維素線又は複数本の有機繊維素線を撚った有機繊維コードの少なくとも1本以上がスパイラル状に進行すると共に、前記スパイラル状の中心部にゴムが配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 A bead core embedded in a pair of left and right bead parts;
At least one carcass straddling in a toroid form from one bead portion to the other bead portion, and having an end portion wound around the bead core and locked to the bead core;
At least one spiral belt layer formed from a covering rubber that covers one or more cords that are disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and wound spirally;
A tread portion disposed on the outer side in the tire radial direction of the spiral belt layer, and a pneumatic tire comprising:
The cord has one organic fiber strand or at least one organic fiber cord in which a plurality of organic fiber strands are twisted and advances in a spiral shape, and rubber is disposed in the spiral central portion. A pneumatic tire characterized by
前記コードは、紐状の未加硫ゴムに1本の有機繊維素線又は複数本の有機繊維素線を撚った有機繊維コードの少なくとも1本以上をスパイラル状に巻き付けて形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。The cord is formed by spirally winding at least one or more organic fiber cords obtained by twisting one organic fiber strand or a plurality of organic fiber strands around a string-like unvulcanized rubber. A method for manufacturing a pneumatic tire.
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