JP5475366B2 - Run flat tire - Google Patents
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Description
本発明はランフラットタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ベルト補強層の改良に係るランフラットタイヤに関する。 The present invention relates to a run flat tire (hereinafter, also simply referred to as “tire”), and more particularly, to a run flat tire according to an improvement in a belt reinforcing layer.
パンク等によりタイヤの内圧が低下した状態でも、タイヤが荷重支持能力を失うことなくある程度の距離を安全に走行することが可能なタイヤ、いわゆるランフラットタイヤとして、タイヤのサイドウォール部のカーカスの内面に、比較的モジュラスが高い断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置してサイドウォール部の剛性を向上させ、内圧低下時にサイドウォール部の撓み変形を極端に増加させることなく荷重を負担できるようにしたタイヤや、サイドウォール部を各種補強部材で補強したタイヤ等の、サイド補強タイプのランフラットタイヤが各種提案されている。 As a so-called run-flat tire, the inner surface of the carcass on the side wall of the tire can be safely run over a certain distance without losing the load bearing capacity even when the internal pressure of the tire is reduced due to puncture, etc. In addition, a crescent-shaped side reinforcing rubber layer with a relatively high modulus is arranged to improve the rigidity of the sidewall part so that the load can be borne without excessively increasing the deformation of the sidewall part when the internal pressure decreases. Various types of side-reinforced run-flat tires have been proposed, such as tires that have been reinforced and tires in which the sidewall portions are reinforced with various reinforcing members.
かかるランフラットタイヤにおいては、通常のタイヤと同様に、カーカスのトレッド部のタイヤ半径方向外側に、補強材として、ベルト層と、所望に応じベルト補強層とが順次配置される。このようなランフラットタイヤにおけるベルト補強層に係る改良技術としては、例えば、特許文献１に、ベルト補強層を構成する繊維コードとして、総繊度が１０００〜７０００ｄｔｅｘであって、ポリケトン繊維を少なくとも５０質量％以上含み、かつ最大熱収縮応力が０．１〜１．８ｃＮ／ｄｔｅｘであるものを用いた空気入り安全タイヤが開示されている。 In such a run-flat tire, a belt layer and a belt reinforcing layer as required are sequentially arranged as a reinforcing material on the outer side in the tire radial direction of the tread portion of the carcass as in a normal tire. As an improved technique related to the belt reinforcing layer in such a run-flat tire, for example, in Patent Document 1, as a fiber cord constituting the belt reinforcing layer, the total fineness is 1000 to 7000 dtex, and the polyketone fiber is at least 50 masses. Pneumatic safety tires using those having a maximum heat shrinkage stress of 0.1 to 1.8 cN / dtex are disclosed.
従来のサイド補強タイプのランフラットタイヤは、ランフラット走行時のタイヤの撓みが大きく、また、ランフラット走行中にはサイドウォール部が高温になり、ゴムの軟化によりサイドウォール部の剛性が低下して撓みが更に大きくなるため、ランフラット走行末期の故障の主因は、上記断面三日月状のサイド補強ゴム層の割れによるものであった。そのため、従来のサイド補強タイプのランフラットタイヤには、ランフラット走行での耐久距離が短いという問題があった。 Conventional side-reinforced run-flat tires have a large amount of tire deflection during run-flat travel, and the sidewalls become hot during run-flat travel, and the rigidity of the sidewalls decreases due to softening of the rubber. Since the bending becomes even larger, the main cause of the failure at the end of the run-flat travel was due to the cracking of the side reinforcing rubber layer having a crescent-shaped cross section. Therefore, the conventional side reinforcement type run flat tire has a problem that the durability distance in the run flat running is short.
これに対し、タイヤのランフラット走行での耐久距離を延ばすために、サイド補強ゴム層のゲージを厚くする等してサイドウォール部を補強すると、タイヤ重量が増加したり、通常走行時のタイヤの縦バネが上昇するなどして、通常走行時の乗り心地が悪化してしまうという問題があった。したがって、通常の内圧時の乗り心地を悪化させることなく、ランフラット耐久性能を向上させるための技術が求められていた。 On the other hand, if the sidewall is reinforced by increasing the gauge of the side reinforcing rubber layer, etc., in order to extend the durability distance of the tire during run-flat running, the tire weight increases or the tire runs during normal running. There has been a problem that the ride comfort during normal driving deteriorates due to the vertical spring rising. Therefore, there has been a demand for a technique for improving the run-flat durability performance without deteriorating the riding comfort during normal internal pressure.
そこで本発明の目的は、通常走行時の乗り心地を維持しつつ、ランフラット耐久性能を向上したランフラットタイヤを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a run-flat tire having improved run-flat durability performance while maintaining riding comfort during normal running.
本発明者は鋭意検討した結果、ベルト補強層に、特定の物性を有する特定材質の補強コードを用いることで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problem can be solved by using a reinforcing cord made of a specific material having specific physical properties for the belt reinforcing layer, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、左右一対のビード部と、該ビード部から夫々タイヤ半径方向外側に連なる一対のサイドウォール部と、該一対のサイドウォール部間に跨って延び接地部を形成するトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強する一枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に順次配置されたベルト層およびベルト補強層と、前記サイドウォール部において該カーカスの内側に配置された断面三日月状のサイド補強ゴム層と、を備えるランフラットタイヤにおいて、
前記ベルト補強層の補強コードが脂肪族ポリアミド繊維からなり、かつ、タイヤから引き抜かれた該補強コードの、１５０℃における熱収縮応力σ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がσ＞０．２１を満足し、１５０℃における０．３％歪時の弾性率Ｅ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がＥ＞２３．５を満足し、５０℃における３％歪時の弾性率Ｅ’（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がＥ’＜３０を満足することを特徴とするものである。
That is, the present invention includes a pair of left and right bead portions, a pair of sidewall portions that are continuous from the bead portion to the outside in the tire radial direction, and a tread portion that extends between the pair of sidewall portions to form a ground contact portion. A carcass composed of one or more carcass plies that extend in a toroidal shape between the pair of bead portions and reinforce these portions, and a belt that is sequentially arranged on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass In a run flat tire comprising a layer and a belt reinforcing layer, and a side reinforcing rubber layer having a crescent-shaped cross section disposed inside the carcass in the sidewall portion,
The reinforcing cord of the belt reinforcing layer is made of an aliphatic polyamide fiber, and the reinforcing cord drawn out of the tire satisfies a thermal shrinkage stress σ (cN / dtex) at 150 ° C. of σ> 0.21, 150 The elastic modulus E (cN / dtex) at 0.3% strain at 0 ° C. satisfies E> 23.5, and the elastic modulus E ′ (cN / dtex) at 3% strain at 50 ° C. satisfies E ′ <30. It is characterized by satisfaction.
ここで、上記補強コードの１５０℃における熱収縮応力σは、一般的なディップ処理を施した加硫前のコードの２５ｃｍの長さ固定サンプルを５℃／分の昇温スピードで加熱して、１５０℃時にコードに発生する応力である。また、１５０℃における０．３％歪時の弾性率Ｅは、応力−歪曲線の０．３％歪時の傾きにより得られる弾性率である。さらに、５０℃における３％歪時の弾性率Ｅ’は、応力−歪曲線の３％歪時の傾きにより得られる弾性率である。 Here, the heat shrinkage stress σ at 150 ° C. of the reinforcing cord is obtained by heating a 25 cm long fixed sample of the cord before vulcanization subjected to a general dip treatment at a heating rate of 5 ° C./min. This is the stress generated in the cord at 150 ° C. The elastic modulus E at 0.3% strain at 150 ° C. is an elastic modulus obtained from the slope at the time of 0.3% strain of the stress-strain curve. Furthermore, the elastic modulus E ′ at 3% strain at 50 ° C. is an elastic modulus obtained from the slope at the time of 3% strain of the stress-strain curve.
本発明においては、前記ベルト補強層が、前記ベルト層の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された補強コードをゴム引きしてなる少なくとも１層のキャップ層と、前記ベルト層の両端領域に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された補強コードをゴム引きしてなる少なくとも１層のレイヤー層と、からなることが好ましい。 In the present invention, the belt reinforcing layer is disposed over the entire width of the belt layer, and at least one cap layer formed by rubberizing reinforcing cords arranged substantially parallel to the tire circumferential direction; It is preferable that the belt comprises at least one layer layer formed by rubberizing reinforcing cords disposed in both end regions of the belt layer and arranged substantially parallel to the tire circumferential direction.
本発明によれば、上記構成としたことにより、縦バネの上昇を抑制して通常内圧時の乗り心地を維持しつつ、ランフラット耐久性能を向上したランフラットタイヤを実現することが可能となった。 According to the present invention, the above configuration makes it possible to achieve a run-flat tire with improved run-flat durability performance while suppressing the rise of the vertical spring and maintaining the riding comfort during normal internal pressure. It was.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のランフラットタイヤの一例の幅方向片側断面図を示す。図示するように、本発明のランフラットタイヤは、左右一対のビード部１と、ビード部１から夫々タイヤ半径方向外側に連なる一対のサイドウォール部２と、一対のサイドウォール部２間に跨って延び接地部を形成するトレッド部３とを有し、一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１，２，３を補強する一枚以上のカーカスプライからなるカーカス４と、サイドウォール部２においてカーカス４の内側に配置された断面三日月状のサイド補強ゴム層５と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional side view of one example of the run-flat tire of the present invention in the width direction. As shown in the figure, the run-flat tire of the present invention includes a pair of left and right bead portions 1, a pair of sidewall portions 2 that extend from the bead portion 1 to the outside in the tire radial direction, and a pair of sidewall portions 2. A carcass 4 having one or more carcass plies that have a tread portion 3 that extends and forms a ground contact portion, extends in a toroidal shape between a pair of bead portions 1 and reinforces each of these portions 1, 2, 3; A side reinforcing
また、図示するタイヤにおいては、ビード部１内に夫々埋設されたリング状のビードコア６のタイヤ半径方向外側にビードフィラー７が配置されており、カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側には、順次、二枚のベルト層からなるベルト８と、ベルト補強層９Ａ，９Ｂとが配置されている。
Further, in the illustrated tire, a
ここで、カーカス４は、平行に配列された複数の補強コードをコーティングゴムで被覆してなるカーカスプライ１枚から構成され、ビード部１内に夫々埋設した一対のビードコア７間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア７の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けてタイヤ半径方向外方に巻上げられた折り返し部とからなるが、本発明のタイヤにおいて、カーカス４のプライ数および構造は、これに限られるものではない。また、ベルト層は、通常、コードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、２枚のベルト層は、ベルト層を構成するコードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト８を構成する。図示する例では、ベルト８は二枚のベルト層からなるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト８を構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。
Here, the carcass 4 is composed of a single carcass ply formed by coating a plurality of reinforcing cords arranged in parallel with a coating rubber, and extends in a toroidal shape between a pair of
本発明においては、上記ベルト補強層の補強コードとして、脂肪族ポリアミド繊維からなるコードであって、以下の物性を満足するものを用いることが必要である。すなわち、まず、かかるベルト補強層の補強コードの、タイヤから引き抜かれたコードとしての、１５０℃における熱収縮応力σ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がσ＞０．２１、好適には０．４５＞σ＞０．２５を満足し、かつ、１５０℃における０．３％歪時の弾性率Ｅ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がＥ＞２３．５、好適には２４．５＞Ｅ＞２４．０を満足する。ベルト補強層に、σ＞０．２１かつＥ＞２３．５を満足する補強コードを使用することで、ランフラット走行時に剛性を発揮させることができ、タイヤ内圧低下時における縦バネを上昇させて撓みを抑制し、結果として、ランフラット耐久性能を向上することが可能となる。 In the present invention, it is necessary to use a cord made of an aliphatic polyamide fiber and satisfying the following physical properties as the reinforcing cord of the belt reinforcing layer. That is, first, the heat shrinkage stress σ (cN / dtex) at 150 ° C. of the reinforcing cord of the belt reinforcing layer as the cord pulled out from the tire is σ> 0.21, preferably 0.45> σ>. The elastic modulus E (cN / dtex) at 0.3% strain at 150 ° C. satisfies E> 23.5, and preferably 24.5> E> 24.0. By using a reinforcing cord satisfying σ> 0.21 and E> 23.5 for the belt reinforcing layer, rigidity can be exerted during run-flat running, and the vertical spring is raised when the tire internal pressure decreases. As a result, the run-flat durability performance can be improved.
また、かかるベルト補強層の補強コードの、タイヤから引き抜かれたコードとしての、５０℃における３％歪時の弾性率Ｅ’（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が、Ｅ’＜３０、好適にはＥ’＞２６．０を満足する。上記に加えて、Ｅ’＜３０を満足する補強コードを用いることで、通常内圧時の縦バネを低下させて、乗り心地を向上する効果を得ることができる。 Further, the elastic modulus E ′ (cN / dtex) at the time of 3% strain at 50 ° C. of the reinforcing cord of the belt reinforcing layer as the cord pulled out from the tire is E ′ <30, preferably E ′>. Satisfies 26.0. In addition to the above, by using a reinforcing cord that satisfies E ′ <30, it is possible to obtain an effect of improving the riding comfort by reducing the vertical spring at the time of normal internal pressure.
本発明においては、ベルト補強層の補強コードとして上記条件を満足するものを用いる点のみが重要であり、ベルト補強層の構成については、特に制限はない。図示するベルト補強層は、ベルト層８の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された補強コードをゴム引きしてなる１層のキャップ層９Ａと、ベルト層８の両端領域に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された補強コードをゴム引きしてなる１層のレイヤー層９Ｂと、からなるが、キャップ層またはレイヤー層のいずれか一方を１層のみで設けてもよく、また、１層または２層以上のキャップ層と、１層または２層以上のレイヤー層とを、適宜組み合わせて配置してもよい。特には、ベルト補強層として、ベルト層８の両端領域に配置されるレイヤー層を少なくとも１層配置することで、通常内圧時の縦バネの維持と、ランフラット耐久性能の向上とを、より効果的に両立させることが可能となる。
In the present invention, it is important only to use a cord that satisfies the above conditions as the reinforcing cord of the belt reinforcing layer, and the configuration of the belt reinforcing layer is not particularly limited. The belt reinforcing layer shown in the figure is disposed over the entire width of the
本発明においては、ベルト補強層に上記材質および物性値を満足する補強コードを用いたことで、通常内圧時の縦バネの上昇を抑制しつつ、ランフラット耐久性能を向上させることが可能となったものである。特には、本発明のランフラットタイヤでは、従来使用されていた高価なポリケトン繊維を使用せずに、かかるポリケトン繊維と同等以上の性能を確保できるので、コスト性にも優れている。ここで、本発明において、上記コードの物性値を調整する方法としては、コードの撚り数や、ディップ処理時におけるテンションないし温度を制御する方法が挙げられる。 In the present invention, the use of a reinforcing cord satisfying the above-mentioned materials and physical properties for the belt reinforcing layer makes it possible to improve the run-flat durability performance while suppressing the rise of the vertical spring during normal internal pressure. It is a thing. In particular, the run-flat tire of the present invention is excellent in cost because it can ensure performance equal to or higher than that of polyketone fibers without using expensive polyketone fibers that have been used conventionally. Here, in the present invention, examples of the method for adjusting the physical property value of the cord include a method for controlling the number of twists of the cord and the tension or temperature during the dipping process.
本発明のランフラットタイヤにおいては、上記ベルト補強層を構成する補強コードに係る条件を満足することのみが重要であり、それ以外のタイヤ構造の詳細や各部材の材質などについては特に制限されず、従来公知のもののうちから適宜選択して構成することができる。 In the run flat tire of the present invention, it is only important to satisfy the conditions relating to the reinforcing cord constituting the belt reinforcing layer, and other details of the tire structure and the material of each member are not particularly limited. It can be configured by appropriately selecting from conventionally known ones.
例えば、本発明のタイヤにおいて、トレッド部３の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、最内層にはインナーライナー（図示せず）が形成されている。また、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の又は酸素分圧を変えた空気、もしくは窒素等の不活性ガスを用いることができる。 For example, in the tire of the present invention, a tread pattern is appropriately formed on the surface of the tread portion 3, and an inner liner (not shown) is formed in the innermost layer. In the tire of the present invention, as the gas filled in the tire, normal or air having a changed oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen can be used.
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
図１に示す構造を有するサイド補強タイプのランフラットタイヤを、タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７にて、ベルト補強層の補強コードに下記表中に示す条件を適用して作製した。下記表中に示すベルト補強層の補強コードの熱収縮応力および弾性率の値は、ディップ条件（テンション、温度）またはコードの撚り数を制御することにより調整した。また、ベルト補強層の打込み数は、５０本／５０ｍｍとした。カーカスプライ４は一枚とし、そのクラウン部のタイヤ半径方向外側には、交錯する二枚のベルト層からなるベルト８を配置した。なお、下記表中、ベルト補強層を構成する補強コードの１５０℃における熱収縮応力σ、１５０℃における０．３％歪時の弾性率Ｅおよび５０℃における３％歪時の弾性率Ｅ’は、いずれも、タイヤから引き抜いたコードについて測定した値である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
A side reinforcing type run-flat tire having the structure shown in FIG. 1 was produced by applying the conditions shown in the following table to the reinforcing cord of the belt reinforcing layer at a tire size of 215 / 45ZR17. The values of the heat shrinkage stress and elastic modulus of the reinforcing cord of the belt reinforcing layer shown in the following table were adjusted by controlling the dip condition (tension, temperature) or the number of twists of the cord. The number of belt reinforcement layers to be driven was 50/50 mm. The carcass ply 4 is a single sheet, and a
得られた各供試タイヤにつき、ランフラット耐久性および内圧充填時の縦バネを、下記に従い評価した。その結果を、ランフラット耐久指数および縦バネ指数の差で示されるトータル性能とともに、下記表中に示す。 About each obtained test tire, the run-flat durability and the vertical spring at the time of internal pressure filling were evaluated according to the following. The results are shown in the table below together with the total performance indicated by the difference between the run flat durability index and the longitudinal spring index.
＜ランフラット耐久性＞
各供試タイヤに内圧を充填することなく、荷重４．１７ｋＮ、速度８９ｋｍ／ｈ、温度３８℃の環境下でドラム試験を行い、タイヤが故障に至るまでの走行距離を測定して、比較例１のタイヤが故障に至るまでの走行距離を１００として指数表示した。指数値が大きい程、故障に至るまでの走行距離が長く、ランフラット耐久性に優れていることを示す。
<Runflat durability>
A comparative example in which a drum test was performed in an environment of a load of 4.17 kN, a speed of 89 km / h, and a temperature of 38 ° C. without filling the test tires with internal pressure, and the mileage until the tire failed was measured. The travel distance until the failure of one tire was taken as 100 and indicated as an index. The larger the index value, the longer the distance traveled until failure, and the better the run-flat durability.
＜内圧充填時の縦バネ＞
２３０ｋＰａの内圧を充填した供試タイヤの荷重−撓み曲線を測定し、得られた荷重−撓み曲線上のある荷重における接線の傾きを該荷重に対する縦バネ定数とし、比較例１のタイヤの縦バネ定数の値を１００として指数表示した。指数値が小さい程、縦バネ定数が小さく、通常走行時の乗り心地に優れていることを示す。
<Vertical spring when filling with internal pressure>
A load-deflection curve of a test tire filled with an internal pressure of 230 kPa was measured, and the inclination of a tangent at a certain load on the obtained load-deflection curve was defined as a vertical spring constant with respect to the load. The constant value was set to 100 and the result was displayed as an index. The smaller the index value is, the smaller the longitudinal spring constant is, and the better the riding comfort during normal driving.
上記表中の結果からわかるように、ベルト補強層に、本発明に係る条件を満足する補強コードを適用した各実施例のタイヤにおいては、かかる条件を満足しない比較例１のタイヤに比し、通常走行時の乗り心地を高めつつ、ランフラット耐久性の向上が達成されていることが明らかである。 As can be seen from the results in the above table, in the tire of each example in which the reinforcing cord satisfying the conditions according to the present invention is applied to the belt reinforcing layer, compared to the tire of Comparative Example 1 that does not satisfy the conditions, It is clear that the run-flat durability has been improved while improving the riding comfort during normal driving.
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
５ サイド補強ゴム層
６ ビードコア
７ ビードフィラー
８ ベルト
９Ａ，９Ｂ ベルト補強層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Side wall part 3 Tread part 4
Claims (3)
前記ベルト補強層の補強コードが脂肪族ポリアミド繊維からなり、かつ、タイヤから引き抜かれた該補強コードの、１５０℃における熱収縮応力σ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がσ＞０．２１を満足し、１５０℃における０．３％歪時の弾性率Ｅ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がＥ＞２３．５を満足し、５０℃における３％歪時の弾性率Ｅ’（ｃＮ／ｄｔｅｘ）がＥ’＜３０を満足することを特徴とするランフラットタイヤ。 A pair of left and right bead portions; a pair of sidewall portions that are continuous from the bead portion to the outside in the tire radial direction; and a tread portion that extends between the pair of sidewall portions to form a grounding portion, A carcass made of one or more carcass plies extending in a toroidal shape between the bead parts of the carcass to reinforce these parts, and a belt layer and a belt reinforcing layer sequentially arranged on the outer side in the tire radial direction of the crown part of the carcass A run-flat tire comprising a crescent-shaped side reinforcing rubber layer disposed inside the carcass in the sidewall portion,
The reinforcing cord of the belt reinforcing layer is made of an aliphatic polyamide fiber, and the reinforcing cord drawn out of the tire satisfies a thermal shrinkage stress σ (cN / dtex) at 150 ° C. of σ> 0.21, 150 The elastic modulus E (cN / dtex) at 0.3% strain at 0 ° C. satisfies E> 23.5, and the elastic modulus E ′ (cN / dtex) at 3% strain at 50 ° C. satisfies E ′ <30. A run-flat tire characterized by satisfaction.
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