JP5280426B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳細にはサイド補強層を備えた空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire provided with a side reinforcing layer.
近年の車両の高性能化に伴い、操縦安定性を一層改善した空気入りラジアルタイヤが強く求められている。そこで、その対策として、ビード部からサイドウォール部にかけて、ビードコアの近傍からタイヤ径方向に延びるサイド補強層を埋没するようにした技術が提案されている（例えば、下記特許文献１，２参照）。
With the recent high performance of vehicles, pneumatic radial tires with further improved handling stability are strongly demanded. Therefore, as a countermeasure, a technique has been proposed in which a side reinforcing layer extending in the tire radial direction from the vicinity of the bead core is buried from the bead portion to the sidewall portion (see, for example,
従来、この種のサイド補強層を構成するコードとしては、同一径の複数本の金属フィラメントを２＋ｍもしくは１×ｎ構造にて撚り合わせたスチールコードが主として用いられている。 Conventionally, steel cords in which a plurality of metal filaments having the same diameter are twisted in a 2 + m or 1 × n structure are mainly used as the cords constituting this type of side reinforcing layer.
このような従来のサイド補強層を設けたタイヤであると、操縦安定性は向上するものの、乗り心地性が悪化するという問題がある。また、サイド補強層を設けることによるタイヤ重量増加も否めない。 A tire provided with such a conventional side reinforcing layer has a problem that although the driving stability is improved, the riding comfort is deteriorated. In addition, an increase in tire weight due to the provision of side reinforcing layers cannot be denied.
なお、下記特許文献３には、空気入りラジアルタイヤのベルト層を構成するスチールコードとして、断面形状が略多角形状の複数本の金属フィラメントを、撚り合わせることなく１列に引き揃えて配置した金属フィラメント束を、１本の有機繊維にてラッピングしたものが開示されている。しかしながら、同文献には、上記金属フィラメント束を構成する金属フィラメントとして波形状に型付けしたものを用いる点は開示されておらず、また上記スチールコードをサイド補強層として用いることも開示されていない。
In
本発明は、上記の問題点に鑑み、重量増加を極力抑えながら、乗り心地性を損なうことなく操縦安定性を向上することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving steering stability without impairing riding comfort while suppressing an increase in weight as much as possible.
本発明に係る空気入りタイヤは、左右一対のビード部及びサイドウォール部と、前記左右のサイドウォール部間に設けられたトレッド部を備え、前記ビード部から前記サイドウォール部までの領域内にタイヤ径方向に延びるものであってスチールコードを所定間隔で配列してなるサイド補強層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記スチールコードは、線径０．１５〜０．３５ｍｍの複数本の金属フィラメントを長手方向に同じ波高さで型付けし撚り合わせることなく１列に引き揃えて配置した金属フィラメント束を、１本の真直の金属フィラメントでラッピングしてなるｎ＋１構造（但し、ｎ＝２〜６）の扁平なコードであり、前記型付けによる波形状は、前記スチールコードの長径方向に振幅を持つ波形状であって、各金属フィラメントの波高さが０．０３〜０．１１ｍｍ、かつ波長が３．０〜５．０ｍｍであり、前記スチールコード一本当たりの短径方向での最大曲げ荷重が５０〜１７０ｃＮであり、前記サイド補強層は、その厚み方向に前記スチールコードの短径方向を向けて当該スチールコードを配設してなることを特徴とする。 A pneumatic tire according to the present invention includes a pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion provided between the left and right sidewall portions, and the tire is in a region from the bead portions to the sidewall portions. In a pneumatic tire provided with a side reinforcing layer that extends in the radial direction and includes steel cords arranged at predetermined intervals, the steel cord includes a plurality of metal filaments having a wire diameter of 0.15 to 0.35 mm N + 1 structure formed by wrapping metal filament bundles arranged in a row without twisting them with the same wave height in the longitudinal direction, and wrapping them with one straight metal filament (where n = 2-6) And the corrugated shape is a corrugated shape having an amplitude in the major axis direction of the steel cord, and each metal filament A wave height 0.03~0.11mm and wavelength 3.0 to 5.0 mm,, the maximum bending load in the short radial per the steel cord one is 50～170CN, the side reinforcing The layer is characterized in that the steel cord is arranged with the minor axis direction of the steel cord in the thickness direction.
本発明では、上記のようにサイド補強層に、複数本の金属フィラメントを長手方向に同じ波高さで型付けし撚り合わせることなく１列に引き揃えて配置した金属フィラメント束を、１本の真直の金属フィラメントでラッピングしたｎ＋１構造のスチールコードを用いる。このスチールコードは扁平なコードであるため、コード断面の縦と横で曲げ剛性が異なる。また、コードの短径方向をサイド補強層の厚み方向とすることで、サイド補強層を形成する際のトッピングゴムのゲージを抑えることができる。更に、波形状に型付けされているため、引張荷重に対して伸び挙動を示すことができる。これらにより、タイヤの重量増加を極力抑えながら、乗り心地性を損なうことなく操縦安定性を向上することができ、またタイヤの耐疲労性も確保することができる。 In the present invention, as described above, a bundle of metal filaments in which a plurality of metal filaments are molded at the same wave height in the longitudinal direction and arranged in a line without being twisted are arranged on the side reinforcing layer. An n + 1 steel cord wrapped with a metal filament is used. Since this steel cord is a flat cord, the bending rigidity differs depending on the length and width of the cord cross section. Moreover, the gauge of the topping rubber at the time of forming a side reinforcement layer can be suppressed by making the breadth direction of a cord into the thickness direction of a side reinforcement layer. Furthermore, since it is wave-shaped, it can exhibit elongation behavior with respect to a tensile load. As a result, it is possible to improve the steering stability without impairing the ride comfort while suppressing the increase in the weight of the tire as much as possible, and to ensure the fatigue resistance of the tire.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図１に示すように、実施形態の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、左右一対のビード部（１）及びサイドウォール部（２）と、左右のサイドウォール部（２）の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部（２）間に設けられたトレッド部（３）とを備えて構成されており、一対のビード部（１）間にまたがって延びるカーカス（４）が設けられている。 As shown in FIG. 1, the pneumatic tire according to the embodiment is a pneumatic radial tire for passenger cars, and includes a pair of left and right bead portions (1) and sidewall portions (2), and left and right sidewall portions (2). And tread portions (3) provided between both sidewall portions (2) so as to connect the radially outer ends of the two, and straddle between the pair of bead portions (1). An extending carcass (4) is provided.
カーカス（４）は、トレッド部（３）からサイドウォール部（２）をへて、ビード部（１）に埋設された環状のビードコア（５）にて両端部が係止された少なくとも１枚のカーカスプライからなり、この例では１枚のカーカスプライにより構成されている。カーカスプライは、有機繊維コード等からなるカーカスコードをタイヤ周方向に対し実質上直角に配列してなる。 The carcass (4) extends from the tread portion (3) to the sidewall portion (2), and at least one piece of which both ends are locked by an annular bead core (5) embedded in the bead portion (1). It consists of a carcass ply. In this example, it is composed of one carcass ply. The carcass ply is formed by arranging carcass cords made of organic fiber cords or the like substantially perpendicular to the tire circumferential direction.
カーカス（４）の両端部は、ビードコア（５）にてタイヤ軸方向内側から外側に折り返すことで係止されている。従って、カーカス（４）は、左右のビードコア（５）間に跨るトロイド状の本体部（４Ａ）と、該本体部（４Ａ）の両端においてビードコア（５）の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部（４Ｂ）とからなる。そして、本体部（４Ａ）と折返し部（４Ｂ）との間には、ビードコア（５）の径方向外周側に断面三角形状をなす硬質ゴム製のビードフィラー（６）が配されている。 Both ends of the carcass (4) are locked by being folded back from the inner side in the tire axial direction by the bead core (5). Accordingly, the carcass (4) has a toroidal body portion (4A) straddling between the left and right bead cores (5), and the bead core (5) at both ends of the body portion (4A) from the inner side to the outer side in the tire axial direction. It consists of a folded back part (4B). And between the main-body part (4A) and the folding | turning part (4B), the bead filler (6) made from the hard rubber which makes a cross-sectional triangle shape is distribute | arranged to the radial direction outer peripheral side of the bead core (5).
トレッド部（３）におけるカーカス（４）の外周側（即ち、タイヤ径方向外側）にはベルト（７）が配されている。ベルト（７）は、カーカス（４）のクラウン部の外周に重ねて設けられており、１枚又は複数枚のベルト層、通常は少なくとも２枚のベルト層で構成することができ、本実施形態では２枚のベルト層で構成されている。そして、ベルト（７）の外周側（即ち、タイヤ半径方向外側）において、ベルト（７）とトレッドゴム部（８）との間に、有機繊維コードを螺旋状に巻回してなるベルト補強層（９）が設けられている。なお、ベルト（７）は、従来一般的なベルト用スチールコードをタイヤ周方向に対して一定角度で傾斜させかつタイヤ幅方向に所定間隔にて配列させてなるものであり、２枚のベルト層間で、スチールコードが互いに交差するように配設されている。 A belt (7) is disposed on the outer peripheral side of the carcass (4) in the tread portion (3) (that is, the outer side in the tire radial direction). The belt (7) is provided on the outer periphery of the crown portion of the carcass (4), and can be constituted by one or a plurality of belt layers, usually at least two belt layers. Then, it is composed of two belt layers. Then, on the outer peripheral side of the belt (7) (that is, the outer side in the tire radial direction), a belt reinforcing layer formed by spirally winding an organic fiber cord between the belt (7) and the tread rubber portion (8) ( 9) is provided. The belt (7) is formed by inclining conventional steel cords for belts at a constant angle with respect to the tire circumferential direction and arranging them at predetermined intervals in the tire width direction. The steel cords are arranged so as to cross each other.
以上の構成において、本実施形態のものでは、ビード部（１）からサイドウォール部（２）までの領域内に、タイヤ径方向に延びるサイド補強層（10）が設けられている。サイド補強層（10）は、複数本のスチールコードを所定間隔で略平行に配列し、ゴム被覆してなるゴム層である。 In the above configuration, in the present embodiment, the side reinforcing layer (10) extending in the tire radial direction is provided in the region from the bead portion (1) to the sidewall portion (2). The side reinforcing layer (10) is a rubber layer in which a plurality of steel cords are arranged in parallel at predetermined intervals and covered with rubber.
サイド補強層（10）は、ビード部（１）からサイドウォール部（２）までの領域内であれば、ビード部（１）内だけで設けられても、サイドウォール部（２）内だけで設けられても、ビード部（１）からサイドウォール部（２）に跨るように設けられてもよい。この例では、サイド補強層（10）は、ビード部（１）からサイドウォール部（２）に跨るように、ビードコア（５）の近傍からタイヤ径方向外方に延びてサイドウォール部（２）にかかるように形成され、かつタイヤ最大幅位置（２Ａ）までは達しないように、当該最大幅位置（２Ａ）よりもタイヤ径方向内側で終端している。 The side reinforcing layer (10) may be provided only in the bead part (1) or only in the side wall part (2) as long as it is within the region from the bead part (1) to the side wall part (2). Even if it provides, it may be provided so that a bead part (1) may straddle a sidewall part (2). In this example, the side reinforcing layer (10) extends outward in the tire radial direction from the vicinity of the bead core (5) so as to straddle the side wall portion (2) from the bead portion (1), and the side wall portion (2). The tire ends in the tire radial direction inner side than the maximum width position (2A) so as not to reach the tire maximum width position (2A).
より詳細には、サイド補強層（10）は、ビードフィラー（６）のタイヤ軸方向外側面に沿って設けられており、すなわち、ビードフィラー（６）とカーカス（４）の折返し部（４Ｂ）との間に介設されている。また、サイド補強層（10）の径方向外端（10Ａ）がカーカス（４）の折返し部（４Ｂ）でタイヤ軸方向外側から覆われるように、折返し部（４Ｂ）のタイヤ径方向外端（４ＢＥ）はサイド補強層（10）の径方向外端（10Ａ）よりもタイヤ径方向外方まで延在している。 More specifically, the side reinforcing layer (10) is provided along the outer surface in the tire axial direction of the bead filler (6), that is, the folded portion (4B) of the bead filler (6) and the carcass (4). It is interposed between and. Further, the radially outer end (4B) of the folded portion (4B) is covered with the folded portion (4B) of the carcass (4) from the outer side in the tire axial direction so that the radially outer end (10A) of the side reinforcing layer (10) is covered. 4BE) extends to the outer side in the tire radial direction from the radial outer end (10A) of the side reinforcing layer (10).
サイド補強層（10）を構成する補強コードとしてのスチールコード（12）には、図３に示すように、複数本の金属フィラメント（13）を長手方向（Ｌ）に同じ波高さ及び同じ波長で型付けし撚り合わせることなく１列に引き揃えて配置した金属フィラメント束（14）を、１本の真直の金属フィラメント（15）でラッピングしてなるｎ＋１構造の扁平なコードが用いられている。 As shown in FIG. 3, the steel cord (12) as the reinforcing cord constituting the side reinforcing layer (10) has a plurality of metal filaments (13) with the same wave height and the same wavelength in the longitudinal direction (L). A flat cord having an n + 1 structure formed by wrapping metal filament bundles (14) arranged in a line without being molded and twisted with one straight metal filament (15) is used.
このような扁平なスチールコード（12）を用いることにより、コード断面の縦と横で曲げ剛性に異方性を持たせることができる。そのため、引張強力を維持しながら、スチールコード（12）の短径方向（Ａ）での曲げ剛性を小さくできるので、操縦安定性と乗り心地性をバランスよく向上させることができる。また、扁平なコードであるため、サイド補強層を形成する際のトッピングゴムのゲージを抑えることができ、サイド補強層（10）の重量を抑えることができる。 By using such a flat steel cord (12), it is possible to make the bending rigidity anisotropic in the longitudinal and lateral directions of the cord cross section. Therefore, since the bending rigidity in the minor axis direction (A) of the steel cord (12) can be reduced while maintaining the tensile strength, the steering stability and the riding comfort can be improved in a balanced manner. Moreover, since it is a flat code | cord | chord, the gauge of the topping rubber at the time of forming a side reinforcement layer can be suppressed, and the weight of a side reinforcement layer (10) can be suppressed.
また、引き揃える金属フィラメント（13）が長手方向（Ｌ）に連続波を有するように型付けされているため、引張荷重に対して伸び挙動を示すことができ、タイヤの耐疲労性を向上することができる。また、引き揃える金属フィラメント（13）全てに同じ波高さで型付けすることにより、スチールコード（12）に引張荷重が加わった際に、金属フィラメント（13）の全てにほぼ同じ伸び挙動をさせることができ、強力利用率が向上し、操縦安定性を向上することができる。 In addition, since the metal filaments (13) to be aligned are molded so as to have a continuous wave in the longitudinal direction (L), they can exhibit an elongation behavior with respect to a tensile load and improve the tire fatigue resistance. Can do. Moreover, when all the metal filaments (13) to be aligned are molded with the same wave height, when a tensile load is applied to the steel cord (12), all of the metal filaments (13) can have almost the same elongation behavior. It is possible to improve the powerful utilization rate and improve the steering stability.
引き揃える金属フィラメント（13）の本数は２〜６本である（即ち、ｎ＝２〜６）。該フィラメント本数が６本を超えると、金属フィラメント束（14）が一列に並ぶ形状とすることが困難となる。該フィラメント本数はより好ましくは３〜５本である。 The number of metal filaments (13) to be aligned is 2 to 6 (that is, n = 2 to 6). When the number of filaments exceeds 6, it is difficult to form a bundle of metal filament bundles (14). The number of filaments is more preferably 3-5.
金属フィラメント束（14）を構成する複数本の金属フィラメント（13）としては、線径（フィラメント径ｄ１）が０．１５〜０．４０ｍｍであるものが用いられる。フィラメント径（ｄ１）が０．１５ｍｍ未満であると、タイヤ走行時に受ける衝撃力や過荷重に耐えることができず、タイヤの耐久性が低下するおそれがある。フィラメント径（ｄ１）が０．４０ｍｍを超えると、耐疲労性が低下するためタイヤの耐久性が低下し、また乗り心地性が損なわれるおそれがある。 As the plurality of metal filaments (13) constituting the metal filament bundle (14), one having a wire diameter (filament diameter d1) of 0.15 to 0.40 mm is used. If the filament diameter (d1) is less than 0.15 mm, it cannot withstand the impact force and overload received during tire travel, and the durability of the tire may be reduced. When the filament diameter (d1) exceeds 0.40 mm, the fatigue resistance is lowered, so that the durability of the tire is lowered and the ride comfort may be impaired.
ここで、フィラメント径の測定は、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠し、所定の厚み計により金属フィラメントの直径を計測することにより行われる。 Here, the measurement of a filament diameter is performed by measuring the diameter of a metal filament with a predetermined thickness meter according to JIS G3510.
上記金属フィラメント（13）としては、特に限定するものではないが、炭素含有量が０．８０〜１．２０質量％のスチールフィラメントを用いることが好ましい。炭素含有量は、より好ましくは０．９２〜１．２０質量％であり、更に好ましくは０．９２〜１．１２質量％である。このような炭素含有量の高い高炭素鋼を用いることにより、コードの引張強度を高めて、サイド補強層（10）による補強効果を高めることができる。 Although it does not specifically limit as said metal filament (13), It is preferable to use the steel filament whose carbon content is 0.80-1.20 mass%. Carbon content becomes like this. More preferably, it is 0.92-1.20 mass%, More preferably, it is 0.92-1.12 mass%. By using such a high carbon steel having a high carbon content, the tensile strength of the cord can be increased and the reinforcing effect of the side reinforcing layer (10) can be increased.
ここで、炭素含有量は、ＪＩＳ Ｇ１２１１に準拠した赤外線吸収法（附属書３：全炭素定量法−高周波誘導加熱炉燃焼）により測定され、より詳細には、ＬＥＣＯ製「ＣＳ−４００」なる装置を用い、鋼を高周波加熱により溶解し、赤外線吸収法で定量分析を行うことにより求めることができる。 Here, the carbon content is measured by an infrared absorption method according to JIS G1211 (Appendix 3: Total Carbon Quantitative Method—High Frequency Induction Furnace Combustion), and more specifically, a device “CS-400” manufactured by LECO. Can be obtained by melting steel by high-frequency heating and performing quantitative analysis by an infrared absorption method.
上記金属フィラメント（13）への型付けは、平面的な正弦波による波付けであり、型付けの波高さ（ｈ）が０．０３〜０．１１ｍｍであり、かつ、型付け長さである波長（ｉ）が３．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。 The mold to the metal filament (13) is a wave with a flat sine wave, the wave height (h) of the mold is 0.03 to 0.11 mm, and the wavelength (i ) Is preferably 3.0 to 5.0 mm.
波高さ（ｈ）は、図３に示すように、型付けされた波のボトムに対するピークの高さである。波高さ（ｈ）が０．０３ｍｍ未満であると、型付けによる耐疲労性効果が充分に得られず、タイヤの耐久性が低下する。逆に０．１１ｍｍを超えると、操縦安定性の向上効果が小さくなる。波高さ（ｈ）は、０．０４〜０．１０ｍｍであることがより好ましい。 The wave height (h) is the height of the peak relative to the bottom of the typed wave, as shown in FIG. When the wave height (h) is less than 0.03 mm, the fatigue resistance effect due to molding cannot be sufficiently obtained, and the durability of the tire is lowered. Conversely, if it exceeds 0.11 mm, the effect of improving the steering stability becomes small. The wave height (h) is more preferably 0.04 to 0.10 mm.
波長（ｉ）は、図３に示すように、型付けされた波のピーク間の距離である。波長（ｉ）が３．０ｍｍ未満であると、型付け工程での生産性が低下する。逆に５．０ｍｍを超えると、型付けによる耐疲労性効果が充分に得られない。波長（ｉ）は、３．５〜４．５ｍｍであることがより好ましい。 Wavelength (i) is the distance between the peaks of the typed wave, as shown in FIG. When the wavelength (i) is less than 3.0 mm, the productivity in the molding process is lowered. On the other hand, if it exceeds 5.0 mm, the fatigue resistance effect due to molding cannot be sufficiently obtained. The wavelength (i) is more preferably 3.5 to 4.5 mm.
ここで、波高さ（ｈ）と波長（ｉ）は、以下の方法で測定される。すなわち、波高さ（ｈ）は、波付けされた金属フィラメント（13）について、一つの山から次の谷までに至る波付けの振幅方向の距離を、５カ所で測定し、その平均とする。波長（ｉ）は、波付けされた金属フィラメント（13）について、一つの山から次の山にまで至る波付けの連続方向（コード軸方向）の距離を、５カ所で測定し、その平均とする。 Here, the wave height (h) and the wavelength (i) are measured by the following methods. That is, the wave height (h) is the average of the corrugated metal filaments (13) measured at five points in the amplitude direction of the corrugation from one peak to the next valley. Wavelength (i) is measured by measuring the distance of the corrugated metal filament (13) in the continuous direction (cord axis direction) from one peak to the next peak at five locations. To do.
上記の型付けされた金属フィラメント（13）を引き揃える際には、型付けによる波形状がスチールコード（12）の長径方向（Ｂ）に振幅を持つようにする。すなわち、スチールコード（12）は、図３に示すように、複数本の金属フィラメント（13）を並べた方向を長径方向（Ｂ）とする扁平なコードに形成されるが、該長径方向（Ｂ）に振幅を持つ波形状となるように金属フィラメント（13）を引き揃える。このように構成することにより金属フィラメント（13）を引き揃えやすく、またサイド補強層の厚みを小さくしてタイヤ重量の増加を抑えることができる。 When aligning the above-mentioned typed metal filaments (13), the corrugated shape is set to have an amplitude in the major axis direction (B) of the steel cord (12). That is, as shown in FIG. 3, the steel cord (12) is formed into a flat cord having a major axis direction (B) as a direction in which a plurality of metal filaments (13) are arranged. ) Align the metal filament (13) so that it has a wave shape with amplitude. With this configuration, the metal filaments (13) can be easily arranged, and the thickness of the side reinforcing layer can be reduced to suppress an increase in tire weight.
引き揃えられた金属フィラメント束（14）は、１本の真直の金属フィラメント（15）（以下、ラッピングフィラメントという。）によりラッピングされる。ラッピングすることにより、金属フィラメント束（14）の形状を保持することができ、サイド補強層（10）を形成する際の加工性に優れる。 The aligned metal filament bundle (14) is wrapped by one straight metal filament (15) (hereinafter referred to as a wrapping filament). By lapping, the shape of the metal filament bundle (14) can be maintained, and the processability when forming the side reinforcing layer (10) is excellent.
該ラッピングフィラメント（15）の線径（フィラメント径ｄ２）は０．０５〜０．１５ｍｍであることが好ましい。該フィラメント径（ｄ２）が０．０５ｍｍ未満であると、金属フィラメント製造時の伸線加工が困難となり、生産性が低下する。逆に、フィラメント径（ｄ２）が０．１５ｍｍを超えると、スチールコード（12）の径が増大するため好ましくない。該フィラメント径（ｄ２）は、０．１０〜０．１５ｍｍであることがより好ましい。 The wrapping filament (15) preferably has a wire diameter (filament diameter d2) of 0.05 to 0.15 mm. When the filament diameter (d2) is less than 0.05 mm, it becomes difficult to perform wire drawing at the time of producing the metal filament, and productivity is lowered. Conversely, if the filament diameter (d2) exceeds 0.15 mm, the diameter of the steel cord (12) increases, which is not preferable. The filament diameter (d2) is more preferably 0.10 to 0.15 mm.
ラッピングフィラメント（15）の巻きピッチ（ｊ）は、金属フィラメント（13）の本数などによって異なるので特に限定されないが、３．０〜５．０ｍｍであることが好ましい。 The winding pitch (j) of the wrapping filament (15) is not particularly limited because it varies depending on the number of the metal filaments (13), but is preferably 3.0 to 5.0 mm.
上記スチールコード（12）は、コード一本当たりの短径方向（Ａ）での最大曲げ荷重（コード最大曲げ荷重）が５０〜１８０ｃＮであることが好ましい。このような短径方向（Ａ）での曲げ剛性の低いコードを用いることにより、乗り心地性を向上することができる。 The steel cord (12) preferably has a maximum bending load (cord maximum bending load) in the minor axis direction (A) per cord of 50 to 180 cN. Riding comfort can be improved by using such a cord having low bending rigidity in the minor axis direction (A).
ここで、コード最大曲げ荷重は、引張試験機を用いてスチールコードを短径方向で曲げたときの最大荷重であり、次のようにして測定される。すなわち、常温下にて、長さ１２０ｍｍのスチールコード（12）を、図５に示すように、両端がフリーの状態で、中央部を２５．４ｍｍ間隔の位置で吊り下げた状態に支持具（20）で支持するとともに、その中点（12Ｍ）を逆Ｕ字状の固定された治具（21）の上辺部（21Ａ）に対して、下側から直角に交差するように当てる。このとき、扁平なスチールコード（12）を水平な姿勢にして治具（21）に当てる。この状態から、前記支持具（20）を引張速度５００ｍｍ／分で上方に引き上げて、スチールコード（12）を治具（21）により曲げながら、支持具（20）にかかる荷重を測定する。そのときの最大荷重が該スチールコード（12）の最大曲げ荷重であり、ｎ＝５の平均値をもってコード最大曲げ荷重とする。 Here, the cord maximum bending load is the maximum load when the steel cord is bent in the minor axis direction using a tensile tester, and is measured as follows. That is, a steel cord (12) having a length of 120 mm at room temperature is suspended in a state where both ends are free and the central portion is suspended at a position of 25.4 mm as shown in FIG. 20) and the middle point (12M) is applied to the upper side (21A) of the inverted U-shaped fixed jig (21) so as to intersect at right angles from the lower side. At this time, the flat steel cord (12) is placed in a horizontal posture and applied to the jig (21). From this state, the support tool (20) is pulled upward at a pulling speed of 500 mm / min, and the load applied to the support tool (20) is measured while the steel cord (12) is bent by the jig (21). The maximum load at that time is the maximum bending load of the steel cord (12), and the average value of n = 5 is used as the maximum bending load of the cord.
上記スチールコード（12）は、引張強力（コード引張強力）が３００〜８００Ｎであることが好ましい。このような範囲に設定することで操縦安定性を向上させやすい。ここで、コード引張強力は、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠し、スチールコードの強伸度特性を引張試験機を用いて測定することにより求められ、詳細には、コードつかみ間隔を２５０ｍｍ以上確保し、該コードつかみ間隔の１／１０（ｍｍ／分）の引張速度にて測定したときのスチールコードが切断するのに要する最大荷重である。 The steel cord (12) preferably has a tensile strength (cord tensile strength) of 300 to 800N. Setting to such a range makes it easier to improve the handling stability. Here, the cord tensile strength is determined by measuring the strength and elongation characteristics of the steel cord using a tensile tester in accordance with JIS G3510. Specifically, the cord gripping interval is secured at 250 mm or more, and the cord This is the maximum load required for the steel cord to be cut when measured at a tensile speed of 1/10 (mm / min) of the gripping interval.
なお、上記コード最大曲げ荷重やコード引張強力は、金属フィラメント（13）の線径、引き揃える本数などを調整することにより設定することができる。詳細には、一般に、金属フィラメントの線径が小さいほど、コード最大曲げ荷重とコード引張強力は小さくなり、また、線径が同じであれば、引き揃える本数が多いほど、コード最大曲げ荷重とコード引張強力は大きくなる。そのため、これらの点を考慮して、コード最大曲げ荷重とコード引張強力を上記範囲内に設定することができる。 The cord maximum bending load and cord tensile strength can be set by adjusting the wire diameter of the metal filament (13), the number of wires to be aligned, and the like. In detail, generally, the smaller the wire diameter of the metal filament, the smaller the cord maximum bending load and cord tensile strength, and if the wire diameter is the same, the larger the number of wires to be aligned, the more the cord maximum bending load and cord Tensile strength increases. Therefore, in consideration of these points, the cord maximum bending load and the cord tensile strength can be set within the above ranges.
該スチールコード（12）のコード径は特に限定されないが、長径（Ｄ１）が１．１０〜１．５０ｍｍであり、短径（Ｄ２）が０．３０〜０．６０ｍｍであることが好ましい。ここで、コード径の測定は、ＪＩＳ Ｇ３５１０に準拠し、所定の厚み計によりスチールコード（12）の長径側の外径と短径側の外径を計測することにより行われる。 Although the cord diameter of the steel cord (12) is not particularly limited, it is preferable that the major axis (D1) is 1.10 to 1.50 mm and the minor axis (D2) is 0.30 to 0.60 mm. Here, the measurement of the cord diameter is performed by measuring the outer diameter on the longer diameter side and the outer diameter on the shorter diameter side of the steel cord (12) with a predetermined thickness meter in accordance with JIS G3510.
図４に示すように、サイド補強層（10）は、その厚み方向（Ｋ）にスチールコード（12）の短径方向（Ａ）を向けて当該スチールコード（12）を配設することにより形成されている。すなわち、サイド補強層（10）内において、スチールコード（12）は、その短径方向（Ａ）がサイド補強層（10）の厚み方向（Ｋ）と一致するようにして、所定間隔でトッピングゴム（17）内に埋設されている。このように構成することにより、スチールコード（12）をゴム被覆する際に加工しやすく、またサイド補強層（10）の厚みを薄くしてタイヤ重量の増加を抑えることができる。 As shown in FIG. 4, the side reinforcing layer (10) is formed by disposing the steel cord (12) so that the short diameter direction (A) of the steel cord (12) is directed in the thickness direction (K). Has been. That is, in the side reinforcing layer (10), the steel cord (12) has a topping rubber at a predetermined interval so that the minor axis direction (A) thereof coincides with the thickness direction (K) of the side reinforcing layer (10). (17) Buried inside. With this configuration, it is easy to process the steel cord (12) when it is covered with rubber, and the thickness of the side reinforcing layer (10) can be reduced to suppress an increase in tire weight.
図２に示すように、サイド補強層（10）において、上記スチールコード（12）は、タイヤ周方向（Ｃ）に対して２０〜５０度の傾斜角度（θ）で配列される。スチールコード（12）の配設角度を２０〜５０度に設定することにより、該サイド補強層（10）によってタイヤの径方向剛性と周方向剛性をバランスよく向上することができる。すなわち、スチールコード（12）の傾斜角度（θ）が２０度未満であると、タイヤの径方向剛性を適正値に維持することが難しい。逆に、傾斜角度（θ）が５０度を超えると、タイヤの周方向剛性を効果的に増加させることが困難となる。傾斜角度（θ）は、より好ましくは２５〜４０度である。 As shown in FIG. 2, in the side reinforcement layer (10), the steel cord (12) is arranged at an inclination angle (θ) of 20 to 50 degrees with respect to the tire circumferential direction (C). By setting the angle of the steel cord (12) to 20 to 50 degrees, the side reinforcing layer (10) can improve the radial rigidity and the circumferential rigidity of the tire in a balanced manner. That is, when the inclination angle (θ) of the steel cord (12) is less than 20 degrees, it is difficult to maintain the radial rigidity of the tire at an appropriate value. Conversely, if the inclination angle (θ) exceeds 50 degrees, it is difficult to effectively increase the circumferential rigidity of the tire. The inclination angle (θ) is more preferably 25 to 40 degrees.
より詳細には、サイド補強層（10）において、スチールコード（12）は、径方向外方に行くに従って、タイヤ周方向（Ｃ）に対する傾斜角度が若干大きくなるように湾曲線状に延びており、これにより、隣接するスチールコード（12）同士の間隔（周方向（Ｃ）に沿う方向でのコード間距離）が、径方向で一定に設定されており、すなわち、ビード部（１）側の径方向内端とサイドウォール部（２）側の径方向外端（10Ａ）とでコード間距離は同等に設定されている。 More specifically, in the side reinforcing layer (10), the steel cord (12) extends in a curved line shape so that the inclination angle with respect to the tire circumferential direction (C) slightly increases as going outward in the radial direction. Thus, the distance between adjacent steel cords (12) (the distance between cords in the direction along the circumferential direction (C)) is set to be constant in the radial direction, that is, on the bead portion (1) side. The distance between cords is set to be equal between the radially inner end and the radially outer end (10A) on the side wall (2) side.
ここで、スチールコード（12）の傾斜角度（θ）は、サイド補強層（10）のタイヤ径方向中間位置にてタイヤ周方向（Ｃ）に対して接線（Ｔ）を引き、該接線（Ｔ）に対するスチールコード（12）の交差角度（θ）を測定することにより求められる。 Here, the inclination angle (θ) of the steel cord (12) is obtained by drawing a tangent line (T) with respect to the tire circumferential direction (C) at the tire radial direction intermediate position of the side reinforcing layer (10). ) Is determined by measuring the crossing angle (θ) of the steel cord (12).
サイド補強層（10）における上記スチールコード（12）のエンド数（打ち込み本数）は、コード引張強力等に応じて適宜に設定することができ、特に限定されないが、１０〜３５本／２５．４ｍｍであることが好ましい。ここで、コードエンド数は、サイド補強層（10）のタイヤ径方向中間位置における値である。 The number of ends of the steel cord (12) in the side reinforcing layer (10) can be set as appropriate according to the tensile strength of the cord, and is not particularly limited, but is 10 to 35 / 25.4 mm. It is preferable that Here, the number of cord ends is a value at an intermediate position in the tire radial direction of the side reinforcing layer (10).
本実施形態の空気入りタイヤの製造は、サイド補強層（10）を設けること以外は、通常のタイヤの製法と同じであり、当該製法に準じて製造することができる。例えば、タイヤ成形ドラム上でカーカス（４）の両端部を折り返すときに、ベルト補強層（10）を構成する補強プライ（スチールコード（12）を引き揃えた後、ゴム被覆したトッピング反）をビードフィラー（６）上に重ね配置して、その上にカーカス（４）の折返し部（４Ｂ）を重ねるようにして生タイヤ（グリーンタイヤ）を作製し、得られた生タイヤを加硫成型することで空気入りラジアルタイヤが得られる。その際、タイヤは曲面状に拡張成形されるので、その拡張率を考慮したスチールコード（12）のエンド数と傾斜角度を持つ補強プライを使用すればよい。 The pneumatic tire according to this embodiment is manufactured in the same manner as a normal tire manufacturing method except that the side reinforcing layer (10) is provided, and can be manufactured according to the manufacturing method. For example, when both ends of the carcass (4) are folded on the tire forming drum, the reinforcement ply (the steel cord (12) is aligned and then the rubber-coated topping) that constitutes the belt reinforcement layer (10) is beaded. A raw tire (green tire) is produced by placing the filler (6) on top of each other so that the folded portion (4B) of the carcass (4) is placed on the filler (6), and vulcanizing the resulting raw tire. A pneumatic radial tire can be obtained. At this time, since the tire is expanded into a curved surface, a reinforcing ply having the number of ends of the steel cord (12) and an inclination angle may be used in consideration of the expansion rate.
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples.
図１に示す断面形状を持つタイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７のラジアルタイヤを試作した。サイド補強層（10）の構成は、下記表１，２に示す通りであり、各タイヤについて、サイド補強層（10）以外の構成は、全て共通の構成とした。 A radial tire having a tire size of 215 / 45R17 having a cross-sectional shape shown in FIG. The configuration of the side reinforcing layer (10) is as shown in Tables 1 and 2 below, and the configuration other than the side reinforcing layer (10) is the same for each tire.
詳細には、ベルト（７）は、一般に使用されている２＋１×０．２７ｍｍ構造のスチールコードをエンド数が２１本／２５．４ｍｍとしたものを２枚（コード角度は、＋２５°／−２５°）とした。カーカス（４）は、ポリエステル繊維の１６７０ｄｔｅｘ／２コードをエンド数が２２本／２５ｍｍで配列したものの１プライとした。ベルト補強層（９）は、ナイロン６６繊維の９４０ｄｔｅｘ／２コードをエンド数が３４本／２５．４ｍｍにてタイヤ周方向に対する角度０度で配列した。 Specifically, the belt (7) has two steel cords having a structure of 2 + 1 × 0.27 mm, which are generally used, with the number of ends being 21 / 25.4 mm (cord angle is + 25 ° / −25). °). Carcass (4) was a single ply of polyester fiber 1670 dtex / 2 cord arranged with 22 ends / 25 mm. In the belt reinforcing layer (9), 940 dtex / 2 cords of nylon 66 fiber were arranged at an angle of 0 degree with respect to the tire circumferential direction with 34 ends / 25.4 mm.
表１，２中の炭素含有率は、主たる金属フィラメント（13）を構成するスチールの炭素含有率（質量％）である。なお、従来例２のスチールコードは、２本の金属フィラメントを撚り合わせた芯部の周りに、同一径の１本の金属フィラメントを撚り合わせてなる２＋１の複層撚り構造である。 The carbon content in Tables 1 and 2 is the carbon content (mass%) of steel constituting the main metal filament (13). The steel cord of Conventional Example 2 has a 2 + 1 multi-layer twisted structure in which one metal filament of the same diameter is twisted around a core portion obtained by twisting two metal filaments.
表１，２中のコード形状は、サイド補強層（10）を構成するスチールコードを作製した後、その形状を評価したものであり、コード形状が安定していたものを「○」、金属フィラメント束が一列に並んだ形状に安定して作製できなかったものを「×」と評価した。 The cord shapes in Tables 1 and 2 are obtained by producing a steel cord constituting the side reinforcing layer (10), and then evaluating the shape. What was not able to be stably produced in the shape where the bundle was located in a line was evaluated as "x".
表１，２中のＴＯＰ反重量は、トッピングゴムによってスチールコード（12）を被覆してなるサイド補強層（10）の補強プライとしての厚みであり、従来例２の値を１００とした指数で表示した。指数が小さいほど軽量であることを示す。 The anti-TOP weight in Tables 1 and 2 is the thickness of the side reinforcement layer (10) formed by covering the steel cord (12) with a topping rubber as a reinforcement ply. displayed. A smaller index indicates a lighter weight.
得られた各タイヤについて、タイヤ重量を測定するとともに、ドラム耐久性と実車操縦安定性と実車乗り心地性を測定評価した。結果を表１，２に示す。各測定評価方法は以下の通りである。 For each of the obtained tires, the tire weight was measured, and drum durability, actual vehicle handling stability, and actual vehicle ride comfort were measured and evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2. Each measurement evaluation method is as follows.
・タイヤ重量：得られたタイヤの重量を測定し、実際のタイヤ重量を表示するとともに、サイド補強層を設けていない従来例１のタイヤ重量を１００とした指数で表示した。 Tire weight: The weight of the obtained tire was measured, and the actual tire weight was displayed, and the tire weight of Conventional Example 1 without a side reinforcing layer was displayed as an index based on 100.
・ドラム耐久性：表面が平滑な鋼製のドラム試験機（ドラム直径＝１７００ｍｍ）を用い（周辺温度は３８±３℃）、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ内圧で、速度は８０ｋｍ／ｈで一定とし、ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８５％で４時間、次に最大荷重の９０％で６時間、さらに最大荷重の１００％で２４時間走行させた後、外観及び内面を調査し、異常がなければ更に最大荷重の１２０％で２４時間走行させる。このとき外観及び内面に異常がなければ更に最大荷重の１４０％で故障が起こるまで走行させる。故障が発生するまでの走行距離を、従来例２のタイヤを１００とした指数で表示した。数字が大きいほどタイヤ耐久性に優れることを示す。 Drum durability: Using a steel drum tester (drum diameter = 1700 mm) with a smooth surface (ambient temperature is 38 ± 3 ° C.), tire pressure specified by JATMA, speed is constant at 80 km / h, JATMA After running for 4 hours at 85% of the specified maximum load, then for 6 hours at 90% of the maximum load, and further for 24 hours at 100% of the maximum load, the appearance and inner surface were examined. 120% of the run for 24 hours. At this time, if there is no abnormality in the appearance and the inner surface, the vehicle is further driven at 140% of the maximum load until a failure occurs. The distance traveled until the failure occurred was displayed as an index with the tire of Conventional Example 2 as 100. Larger numbers indicate better tire durability.
・実車操縦安定性：１７×７ＪＪのリムに内圧２２０ｋＰａで組み込んだ各タイヤを排気量２０００ｃｃの試験車両に装着し、訓練された３名のテストドライバーにてテストコースを走行し、フィーリング評価した。採点は１０段階評価とし、従来例１のタイヤを６点とした相対比較にて行い、３人の平均点を従来例１のタイヤを１００として指数表示した。数字が大きいほど、操縦安定性に優れることを意味する。 -Actual vehicle handling stability: Each tire incorporated in a rim of 17 x 7 JJ with an internal pressure of 220 kPa was mounted on a test vehicle with a displacement of 2000 cc, and the test course was run by three trained test drivers to evaluate the feeling. . The scoring was based on a 10-point evaluation, and relative comparison was performed with the tire of the conventional example 1 being 6 points. The larger the number, the better the steering stability.
・実車乗り心地性：１７×７ＪＪのリムに内圧２２０ｋＰａで組み込んだ各タイヤを排気量２０００ｃｃの試験車両に装着し、訓練された３名のテストドライバーにてテストコースを走行し、フィーリング評価した。採点は１０段階評価とし、従来例１のタイヤを６点とした相対比較にて行い、３人の平均点を従来例１のタイヤを１００として指数表示した。数字が大きいほど、乗り心地性に優れることを意味する。
従来例１は、サイド補強層のない従来のタイヤであり、これに対し、従来例２は、従来の（２＋１）複層撚り構造のスチールコードをサイド補強層に用いたサイド補強層を備えたタイヤである。従来例２では、サイド補強層を設けることで、従来例１に対して実車操縦安定性は向上したものの、実車乗り心地性が悪化した。 Conventional Example 1 is a conventional tire without a side reinforcing layer, whereas Conventional Example 2 includes a side reinforcing layer using a steel cord having a conventional (2 + 1) multi-layer twist structure as a side reinforcing layer. Tire. In Conventional Example 2, by providing the side reinforcement layer, the actual vehicle handling stability was improved as compared with Conventional Example 1, but the actual vehicle riding comfort deteriorated.
これに対し、本発明に係る実施例１〜１０であると、従来例２に対して、ドラム耐久性と実車操縦安定性がやや向上していた。そして、特に実車乗り心地性が大幅に向上しており、また、重量増加についても、従来例２に対して改善されていた。実施例１〜１０であると、また、サイド補強層を設けてない従来例１に対し、実車乗り心地性を損なうことなく、むしろ向上しながら、実車操縦安定性を大幅に向上することができた。 On the other hand, in Examples 1 to 10 according to the present invention, the drum durability and the actual vehicle handling stability were slightly improved as compared with Conventional Example 2. In particular, the ride comfort of the actual vehicle is greatly improved, and the weight increase is also improved with respect to Conventional Example 2. As compared with the conventional example 1 in which the side reinforcing layers are not provided in the first to tenth embodiments, the actual vehicle handling stability can be greatly improved while the actual vehicle riding comfort is not deteriorated. It was.
これに対し、スチールコードを構成する金属フィラメントに波形状を型付けしなかった比較例１では、ドラム耐久性が悪化していた。比較例２では、金属フィラメントの型付け波高さが規定外の０．１５ｍｍと大きかったため、従来例２に対して実車操縦安定性に劣っていた。 On the other hand, in the comparative example 1 in which the corrugated shape was not formed on the metal filament constituting the steel cord, the drum durability was deteriorated. In Comparative Example 2, since the wave height of the metal filament was as large as 0.15 mm, which was not specified, the actual vehicle handling stability was inferior to that of Conventional Example 2.
比較例３では、金属フィラメント束を構成する金属フィラメントの本数が規定外の７本であったため、コードの形状が悪く、そのため形状の良いタイヤが得られず、実車操縦安定性が悪化していた。また、実車乗り心地性にも劣っていた。比較例４では、金属フィラメント束を構成する主たる金属フィラメントのフィラメント径が規定外の０．４２ｍｍと大きかったため、従来例２に対してドラム耐久性が悪化しており、実車乗り心地性の改善効果も得られなかった。また、比較例５では、該フィラメント径が規定外の０．１０ｍｍと小さかったため、ドラム耐久性が悪化していた。比較例６では、金属フィラメントの型付けの波長が規定外の６．０ｍｍと大きかったため、ドラム耐久性が悪化していた。 In Comparative Example 3, since the number of metal filaments constituting the metal filament bundle was 7 which was not specified, the shape of the cord was bad, so that a tire having a good shape could not be obtained, and the actual vehicle handling stability was deteriorated. . In addition, it was inferior in ride comfort. In Comparative Example 4, the filament diameter of the main metal filaments constituting the metal filament bundle was as large as 0.42 mm, which is not specified, and therefore the drum durability was deteriorated compared to Conventional Example 2, and the effect of improving the actual vehicle riding comfort Could not be obtained. Further, in Comparative Example 5, since the filament diameter was as small as 0.10 mm, which was not specified, the drum durability was deteriorated. In Comparative Example 6, the durability of the drum was deteriorated because the metal filament molding wavelength was as large as 6.0 mm which was not specified.
本発明は、乗用車用タイヤを始めとする各種の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used for various pneumatic radial tires including passenger vehicle tires.
１…ビード部、２…サイドウォール部、２Ａ…タイヤ最大幅位置、
３…トレッド部、４…カーカス、５…ビードコア、１０…サイド補強層、
１２…スチールコード、１３…金属フィラメント、１４…金属フィラメント束、
１５…ラッピングフィラメント、
Ａ…短径方向、Ｂ…長径方向、Ｋ…厚み方向、Ｌ…長手方向、Ｃ…タイヤ周方向、
ｄ１…金属フィラメント（13）の線径、ｈ…波高さ、ｉ…波長、
θ…スチールコードの傾斜角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bead part, 2 ... Side wall part, 2A ... Tire maximum width position,
3 ... tread part, 4 ... carcass, 5 ... bead core, 10 ... side reinforcement layer,
12 ... Steel cord, 13 ... Metal filament, 14 ... Metal filament bundle,
15 ... Wrapping filament,
A: minor axis direction, B: major axis direction, K: thickness direction, L: longitudinal direction, C: tire circumferential direction,
d1 ... wire diameter of metal filament (13), h ... wave height, i ... wavelength,
θ: Steel cord inclination angle
Claims (4)
前記スチールコードは、線径０．１５〜０．３５ｍｍの複数本の金属フィラメントを長手方向に同じ波高さで型付けし撚り合わせることなく１列に引き揃えて配置した金属フィラメント束を、１本の真直の金属フィラメントでラッピングしてなるｎ＋１構造（但し、ｎ＝２〜６）の扁平なコードであり、前記型付けによる波形状は、前記スチールコードの長径方向に振幅を持つ波形状であって、各金属フィラメントの波高さが０．０３〜０．１１ｍｍ、かつ波長が３．０〜５．０ｍｍであり、前記スチールコード一本当たりの短径方向での最大曲げ荷重が５０〜１７０ｃＮであり、前記サイド補強層は、その厚み方向に前記スチールコードの短径方向を向けて当該スチールコードを配設してなることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion provided between the left and right sidewall portions, and extending in the tire radial direction within a region from the bead portion to the sidewall portions, are steel. In a pneumatic tire provided with a side reinforcing layer in which cords are arranged at predetermined intervals,
The steel cord includes a single metal filament bundle in which a plurality of metal filaments having a wire diameter of 0.15 to 0.35 mm are molded at the same wave height in the longitudinal direction and arranged in a line without twisting. A flat cord having an n + 1 structure (where n = 2 to 6) is wrapped with a straight metal filament, and the corrugated shape is a corrugated shape having an amplitude in the major axis direction of the steel cord. The wave height of each metal filament is 0.03 to 0.11 mm, the wavelength is 3.0 to 5.0 mm, and the maximum bending load in the minor axis direction per one steel cord is 50 to 170 cN. The pneumatic tire is characterized in that the side reinforcing layer is formed by disposing the steel cord in a direction of a short diameter of the steel cord in a thickness direction thereof.
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