JP2004010000A - Pneumatic tire - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve high-speed durability and noise performance. <P>SOLUTION: The pneumatic tire 1 is equipped with a toroid-state carcass 6 and a belt layer 7 arranged at the outside of the tire in radial direction and the inside of the tread part 2. The belt layer 7 contains at least a first and a second belt plies 7A, 7B which are overlapped in the radial direction of the tire. A damping rubber 9 to which a compound agent is added to enhance a dipole-dipole attracting force is allotted between the first belt ply 7A and the second belt ply 7B. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００７】
また請求項３記載の発明は、前記第１のベルトプライは、第２のベルトプライとは、ベルトコード材料、ベルトコード径、ベルトコード構成又はエンズの少なくとも一つが異なることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項４記載の発明は、　前記制振ゴムは、タイヤ半径方向内側に配された前記第１のベルトプライのタイヤ半径方向外側かつ両端部に配されるとともに、タイヤ軸方向の巾が前記ベルト層の巾の１０〜４０％かつ厚さが０．３〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項５記載の発明は、前記制振ゴムは、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸減することを特徴とする請求項４記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には本実施形態の空気入りタイヤのタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図を示している。図において本実施形態の空気入りタイヤは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とを具えた乗用車用のラジアルタイヤを例示している。
【００１１】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから構成されている。前記カーカスコードは、本例ではポリエステルコードが採用されるが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードをも採用しうる。
【００１２】
また、前記カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびて前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。前記カーカスプライ６Ａの前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４を補強している。
【００１３】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道に対して例えば１０〜４５°の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内側に配された第１のベルトプライ７Ａと、その外側に配された第２のベルトプライ７Ｂとをベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされて構成されたものを示す。ベルトコードは、本例ではスチールコードが採用されている。
【００１４】
前記第１、第２のベルトプライ７Ａ、７Ｂは、好ましくはベルトコード材料、ベルトコード径、ベルトコード構成又はエンズ（プライ巾５ｃｍ当たりのベルトコードの打ち込み本数）の少なくとも一つを異ならせ、ひいては各プライ７Ａ、７Ｂに曲げ剛性差を設けて種々のタイヤ性能をチューニングすることが望ましい。
【００１５】
例えば、第１のベルトプライ７Ａの曲げ剛性を第２のベルトプライ７Ｂの曲げ剛性よりも大とすることができる（以下、このようなベルト層を有する空気入りタイヤを「態様１」と呼ぶことがある）。この場合、巾が大の第１のベルトプライ７Ａによってベルト層７全体に亘り面内曲げ剛性を大きく確保できる。また曲げ変形時の歪が大きい第１のベルトプライ７Ａの剛性が高まることによって、乗心地におけるダンピング性能（振動の収まり易さ）やロードノイズ性能など向上することができる。またこれとは逆に、第２のベルトプライ７Ｂの曲げ剛性を第１のベルトプライ７Ａの曲げ剛性よりも大としたとき（以下、このようなベルト層を有する空気入りタイヤを「態様２」と呼ぶことがある）には、実質的な操縦安定性を維持しながらも乗心地におけるエンベロープ性能（突起を包み込む能力）を向上させることができる。なお後者の態様では、高速走行時、特にベルト層７の端部の動きが大きくなる傾向があるため、本発明はこのようなベルト層７の構成を具えた空気入りタイヤに特に好適となる。
【００１６】
本明細書では、ベルト層７の曲げ剛性Ｅは、ベルトコードの外径をφ（ｍｍ）、エンズをｎ（本／５ｃｍ）としたとき、φ・ｎで計算する。第１のベルトプライ７Ａの曲げ剛性をＥ１、第２のベルトプライ７Ｂの曲げ剛性をＥ２とするとき、
態様１ではＥ１／Ｅ２を１．０５〜１．８、より好ましくは１．２〜１．６とするのが良く、また態様２とする場合にはＥ１／Ｅ２を０．６〜０．９５、より好ましくは０．６〜０．８とするのが望ましい。
【００１７】
また第１のベルトプライ７Ａ、第２のベルトプライ７Ｂには、ともにスチールコードが好適に採用される。該スチールコードとしては、該コードを構成するスチール素線径が０．１０〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．１５〜０．８ｍｍ程度が好適である。またスチールコードの外径としては、０．５〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．５５〜１．２ｍｍとするのが好適である。さらに、ベルトコードのエンズについては２０〜６０本／５ｃｍ、より好ましくは２５〜５５本／５ｃｍ、さらに好ましくは３０〜４５本／５ｃｍ程度とするのが好適である。ベルトコードの構成としては、（Ａ×Ｂ）の束撚り構造や、（Ｃ＋Ｄ）の層撚り構造のいずれでも良いが、生産性の観点より束撚り構造が好ましい。そして、第１、第２のベルトプライ７Ａ、７Ｂに曲げ剛性の差を設ける場合、上記数値範囲内でベルトコード材料、ベルトコード径、ベルトコード構成又はエンズの少なくとも一つを異ならせることができる。
【００１８】
また前記第１のベルトプライ７Ａは、第２のベルトプライ７Ｂよりもタイヤ軸方向の長さが大で構成される。第１、第２のベルトプライ７Ａ、７Ｂはそれぞれ巾方向の中心をタイヤ赤道Ｃに揃えて配置され、両端部における長さの差、即ちステップ量ＳＴが２〜１２ｍｍ、より好ましくは４〜９ｍｍに設定される。該ステップ量ＳＴが２ｍｍ未満であると、各プライ７Ａ、７Ｂの端部が近接しその部分に応力が集中し大きな歪が生じて耐久性が悪化しやすい。逆に前記ステップ量ＳＴが１２ｍｍを超えると、高速走行時などに自由端となる第１のベルトプライ７Ａの端部がタイヤ半径方向外方に浮き上がり易くショルダ部の接地長さが大となるなど該ショルダ部に片落ち摩耗が生じやすくなる傾向がある。
【００１９】
また最も巾が広い第１のベルトプライ７Ａの巾であるベルト層７の巾ＢＷとトレッドの接地巾ＴＷとの差｜ＢＷ−ＴＷ｜は、好ましくは０〜７ｍｍ、より好ましくは０〜５ｍｍの範囲で設定するのが望ましい。本例では実質的にＢＷ−ＴＷ＝０としている。前記差｜ＢＷ−ＴＷ｜が７ｍｍを超えると、ベルト層７が接地巾ＴＷに比して大きくなりすぎ、成形が困難になる他、タイヤ赤道での外径とショルダ側での外径との差が大きくなり、耐久性の低下が生じやすくなる。なおトレッドの接地巾ＴＷは、規格で定める正規リム、正規内圧、正規荷重の条件に基づいて定められる。
【００２０】
前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば　”Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｉｍ”　、或いはＥＴＲＴＯであれば　”Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｒｉｍ”とする。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表　”ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”　に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば　”ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥ”　とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。さらに「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表　”ＴＩＲＥＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”　に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば　”ＬＯＡＤ　ＣＡＰＡＣＩＴＹ”とする。
【００２１】
また本発明の空気入りタイヤ１では、第１のベルトプライ７Ａと第２のベルトプライ７Ｂとの間に、制振ゴム９が配されている。
【００２２】
該制振ゴム９は、ゴム中に、双極子間引力を高める活性剤を配合して構成されている。本例では、配合剤に、このような双極子間引力が大きい双極子が含まれている。図３（Ａ）に示すように、双極子１０は、電荷＋ｑと−ｑとが中心間距離ｒだけ離れて位置している。また双極子１０は、制振ゴム９に振動エネルギーが作用していない状態では、図３（Ｂ）に示すように、双極子モーメントｍ（＝ｑ×ｒ）に基づく双極子ー双極子間引力によって、他の双極子１０…と互いに引き付け合い安定した状態を維持する。なお符号１２はゴムの高分子鎖、同１３は側鎖である。
【００２３】
一方、図３（Ｃ）に示すように、該制振ゴム９に外部から振動エネルギーが加わと、双極子１０に変位、即ち双極子に回転、位置ずれ及び／又は位相ずれ等が生じる。この状態は電気的に不安定な状態であり、各双極子は、再び図３（Ｂ）に示すように他の双極子１０と引き付け合い、電気的に安定な状態に戻ろうとする。このとき、ゴム内部でエネルギーの消費、すなわち振動エネルギーの多くが多量の摩擦エネルギとして消費される。このように本発明で用いられる制振ゴム９は、双極子１０の変位と、双極子１０の復元作用によるエネルギー消費を通じて、振動減衰、吸音、衝撃吸収、防振といった効果をもたらす。
【００２４】
また、このような振動エネルギーの吸収のメカニズムには、双極子モーメントｍを大として前記双極子間引力を増加させることが重要である。本発明では、双極子間引力が高い双極子を持った配合剤をゴム中に添加することにより前記制振ゴム９を形成している。
【００２５】
前記制振ゴムに用いるゴム材は、特に限定はされないが、例えばアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）又はイソプレンゴム（ＩＲ）などの１種又は２種以上をブレンドしたものが好適である。該ゴム材には、ゴムポリマーの他、例えばマイカ鱗片、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バライト、沈降硫酸バリウム等の物質や、カーボンブラック、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄などを必要に応じて適宜加えることができる。
【００２６】
また双極子ー双極子間引力が大きくゴムを制振化しうる活性剤としては、例えばメルカプトベンゾチアジル基を含む化合物、ベンゾトリアゾール基を有する化合物又は下記構造式を有するフタル酸エステルであることが望ましい。
【化３】

（式中、Ｒはフェニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロペプチル基、４−メチルシクロヘキシル基のいずれか、またはこれらの基のいずれか２種である。）
【００２７】
前記メルカプトベンゾチアジル基を含む化合物としては、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、Ｎ、Ｎ−ジシクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＣＨＢＳＡ）、ジベンゾチアジルスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−シクロヘキシルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＣＢＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＢＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＯＢＳ）、又はＮ、Ｎ−ジイソプロピルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＤＰＢＳ）などを挙げることができる。
【００２８】
またベンゾトリアゾール基を有する化合物としては、ベンゼン環にアゾール基が結合したベンゾトリアゾールを母核とし、これにフェニル基が結合した２−｛２′−ハイドロキシ−３′−（３″，４″，５″，６″テトラハイドロフタリミデメチル）−５′−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（２ＨＰＭＭＢ）、２−｛２′−ハイドロキシ−５′−メチルフェニル｝−ベンゾトリアゾール（２ＨＭＰＢ）、２−｛２′−ハイドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＢＭＰＣＢ）、２−｛２′−ハイドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール（２ＨＤＢＰＣＢ）などを挙げることができる。
【００２９】
前記活性剤は、その配合量が多くなるほど前記双極子モーメントｍを増大させる効果があるが、配合量が多すぎるとゴム補強性が低下し易い。このような観点より、特に限定はされないが、例えばゴム成分１００重量部に対して前記活性剤を２〜２０重量部、より好ましくは５〜１５重量部の割合で配合するのが好適である。
【００３０】
また、前記制振ゴム９は、本実施形態ではタイヤ半径方向内側に配された第１のベルトプライ７Ａのタイヤ半径方向外側かつその両端部に配されたものを例示している。すなわち、図２に拡大して示すように、第１のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向の各外端７Ａｅからタイヤ軸方向の内側にのびるとともに第２のベルトプライ７Ｂのタイヤ半径方向内側を通ってタイヤ赤道Ｃの手前で終端している。ベルト層７の両端部、とりわけ第１のベルトプライ７Ａの両端部が高速回転時に最も振動しやすい部分であるため、かかる位置に制振ゴム９を配置することで、より効果的な振動吸収効果が発揮される。またベルト層７の中央部には、この制振ゴム９を介することなく第１、第２のベルトプライ７Ａ、７Ｂが直接接触している部分１４が形成でき、これは、クラウン部におけるベルト層７の拘束力の低下を防止し、操縦安定性の悪化などを防ぐのに役立つ。
【００３１】
制振ゴム９のタイヤ軸方向の巾Ｌは特に限定はされないが、小さすぎると、ベルト層７の振動を吸収緩和する効果が低下しやすく、逆に大きすぎると、トレッドクラウン部における拘束力が低下しやすくなる。このような観点より、前記制振ゴム９のタイヤ軸方向の巾Ｌは、各側それぞれベルト層７の巾ＷＢの１０〜４０％、より好ましくは１５〜３５％、さらに好ましくは２０〜３０％とするのが望ましい。
【００３２】
また制振ゴム９の厚さｔは、特に限定はされないが、小さすぎるとベルト層７の振動を吸収緩和する効果が低下しやすく、逆に大きすぎてもベルト層７としての拘束力が低下しやすくなる。このような観点より、前記制振ゴム９の厚さｔは０．３〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．３ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜１．１ｍｍとすることが望ましい。
【００３３】
また本実施形態の制振ゴム９は、タイヤ軸方向の外端からタイヤ軸方向の内側に向かって厚さが徐々に漸減する断面略くさび状をなすものを例示している。例えば図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、制振ゴム９を厚さ一定で形成した場合、制振ゴム９の内端において例えば第１又は２のベルトプライ７Ａ、７Ｂに折れ曲がり部ｊが生じる。図４（Ａ）のように、第２のベルトプライ７Ｂに折れ曲がり部ｊが生じた場合には該プライ７Ｂの拘束力が低下し、ひいては高速耐久性の向上効果が小さくなる。また図４（Ｂ）に示すように、第１のベルトプライ７Ａに折れ曲がり部ｊが生じた場合には、内圧の充填時にトレッドのクラウン部がせり出しやすく大きな寸法変化が生じやすい。このような形態でも高速耐久性の向上効果を減じる傾向がある。これに対して、上述のように制振ゴム９を、タイヤ軸方向の外端からタイヤ軸方向の内側に向かって厚さが徐々に漸減する断面略くさび状とすることにより、上述の不具合をいずれも回避してタイヤの形状を保持し、さらに高速耐久性の向上を図ることができる。
【００３４】
以上本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、例えば３枚以上のベルトプライからなるベルト層７にも適用することができる。この場合、制振ゴム９を介在可能なベルトプライ間スペースが２カ所以上形成されるが、いずれの位置に配しても良く、また全てのベルトプライ間に設けることもできる。
【００３５】
【実施例】
表１に示す仕様に基づいて、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを試作し、高速耐久性、ロードノイズについてテストを行った。テストは次の要領で行った。
【００３６】
＜高速耐久性＞
先ず供試タイヤを１５×６ＪＪのリムにリム組みし、内圧２６０ｋＰａを充填して３時間以上放置後、内圧を２６０ｋＰａに再調整した。そして、スピードシンボルの速度４０ｋｍ／Ｈか１０分づつ中断することなく試験速度を１０ｋｍ／Ｈごとに上昇させてドラム試験機で走行させるとともに、タイヤが損傷することなく走行し得た最高速度を測定した。評価は、比較例１の速度を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００３７】
＜ロードノイズ＞
供試タイヤを１５×６ＪＪのアルミホイールリムにリム組みし、内圧２１０ｋＰａ（前後同一）を充填して排気量２０００ｃｍ^３の国産ＦＦ乗用車の四輪に装着するとともに、ドライバー１名乗車にて荒れた乾燥アスファルト路面を速度６０ｋｍ／Ｈで走行したときの騒音を運転席左耳元に設置したマイクで計測した。評価は比較例１を基準値としたときの騒音差をｄｂ（Ａ）で評価した。マイナス表示が良好である。
【００３８】
＜操縦安定性、乗り心地＞
上記ロードノイズ試験の条件にて、テストコースを走行し、ドライバーの官能により評価した。評価は、いずれも比較例１を６点とする１０点法により行った。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表１に、また制振ゴムの仕様などを表２に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
＊１　テックビーハング社製　ＲＳＳ＃３
＊２　ＪＳＲ（株）製　ＳＢＲ１５０２
＊３　昭和キャボット社製　ショウブラックＮ２２０
＊４　日本油脂社製
＊５　三井金属鉱業社製　亜鉛華１号
＊６　大内新興化学工業社製　ノクセラーＭ
＊７　鶴見化学社製の粉末硫黄
＊８　大内新興化学工業社製　ノクセラーＣＺ
【００４２】
テストの結果、実施例のものは、比較例と比べて、高速耐久性に優れかつロードノイズを低減していることが確認できる。
【００４３】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明では、走行中のベルト層の端部の振動を効率良く吸収し、高速走行時の振幅などを減じて高速耐久性をさらに高め、かつタイヤノイズを低減することができる。
【００４４】
また請求項３記載の発明のように、第１のベルトプライは、第２のベルトプライとは、ベルトコード材料、ベルトコード径、ベルトコード構成又はエンズの少なくとも一つが異なることによって、ベルト層の種々のチューニングを可能とし、さらに高速耐久性を向上させるのに役立つ。
【００４５】
また請求項４記載の発明のように、前記制振ゴムは、タイヤ半径方向内側に配された前記第１のベルトプライのタイヤ半径方向外側かつ両端部に配されるとともに、そのタイヤ軸方向の巾や厚さを規制することにより、さらに効果的な制振効果を発揮できる。
【００４６】
また請求項５記載の発明のように、前記制振ゴムは、タイヤ軸方向内側に向かって厚さが漸減するときには、ベルトプライの拘束力の低下やクラウン部の過度のせり出しなどを防止してタイヤの形状を維持することができる。よってさらに高速耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの断面図である。
【図２】そのベルト層の端部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は双極子の作用をなどを説明する概念図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はベルト層の部を端部を示す断面図である。
【符号の説明】
１　空気入りタイヤ
２　トレッド部
３　サイドウォール部
４　ビード部
５　ビードコア
６　カーカス
６Ａ　カーカスプライ
６ａ　カーカスプライの本体部
６ｂ　カーカスプライの折返し部
７　ベルト層
９　制振ゴム
１０　双極子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire useful for improving high-speed durability and noise performance.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
In recent years, with high performance of vehicles and development of a highway network, further high-speed durability is desired even for pneumatic tires for vehicles. When a high-speed endurance test is performed on a pneumatic tire, the damaged portion is generally concentrated on the end of the belt layer. Since the end of the belt layer has a small binding force like the free end of the cantilever, if the ground and the non-ground are repeated at high speed with the road surface, the amplitude of the outer end of the belt layer in the tire radial direction will be reduced. This is because it becomes larger and peels off from the surrounding rubber. Hitherto, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-144508 proposes to arrange a vibration damping rubber having a large loss tangent tan δ outside such a belt layer.
[0003]
The present inventors have conducted intensive studies to further improve high-speed durability, and arranged vibration damping rubber between the first belt ply and the second belt ply overlapping in the tire radial direction, and It has been found that it is effective to add an activator for increasing the dipole attraction to this damping rubber.
[0004]
As described above, the present invention can improve the high-speed durability by suppressing the vibration of the end of the belt layer, and can further reduce the tire noise by suppressing the vibration of the end of the belt layer. It is intended to provide a pneumatic tire.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention is a pneumatic tire including a toroidal carcass and a belt layer disposed radially outside the carcass and inside a tread portion, wherein the belt layer Includes at least first and second belt plies overlapping in the tire radial direction, and between the first and second belt plies, a compounding agent that enhances dipole attraction is added to the rubber. It is characterized by the provision of damping rubber.
[0006]
The invention according to claim 2 is characterized in that the activator is a compound having a mercaptobenzothiazyl group, a compound having a benzotriazole group, or a phthalate having the following structural formula. It is a pneumatic tire.
Embedded image

[0007]
The invention according to claim 3 is characterized in that the first belt ply differs from the second belt ply in at least one of a belt cord material, a belt cord diameter, a belt cord configuration, and an end. 3. The pneumatic tire according to 1 or 2.
[0008]
The invention according to claim 4 is characterized in that the vibration damping rubber is arranged at both ends in the tire radial direction of the first belt ply arranged inward in the tire radial direction and at both ends in the tire axial direction. The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the width of the belt layer is 10 to 40% and the thickness is 0.3 to 1.5 mm.
[0009]
The invention according to claim 5 is the pneumatic tire according to claim 4, wherein the thickness of the damping rubber gradually decreases toward the inside in the tire axial direction.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a tire meridian sectional view including a tire axis of the pneumatic tire of the present embodiment. In the figure, the pneumatic tire of the present embodiment is provided with a carcass 6 extending from a tread portion 2 to a bead core 5 of a bead portion 4 via a sidewall portion 3, and a tire radially outside the carcass 6 and inside the tread portion 2. 1 shows a radial tire for a passenger car having a belt layer 7 as shown in FIG.
[0011]
The carcass 6 is composed of one or more carcass plies 6A having a radial structure in which carcass cords are arranged at an angle of, for example, 75 ° to 90 ° with respect to the tire equator C, in this example, one carcass ply 6A. As the carcass cord, a polyester cord is used in the present embodiment, but other than this, an organic fiber cord such as nylon, rayon, and aramid, and a steel cord may be used if necessary.
[0012]
Further, the carcass ply 6A includes a main body 6a extending from the tread portion 2 to the bead core 5 of the bead portion 4 through the sidewall portion 3, and extending from the main body portion 6a to around the bead core 5 from the inside in the tire axial direction to the outside. And a folded-back portion 6b. A bead apex 8 extending from the bead core 5 in the tire radial direction and made of hard rubber is disposed between the main body portion 6a and the folded portion 6b of the carcass ply 6A to reinforce the bead portion 4.
[0013]
The belt layer 7 has at least two belt cords arranged at a small angle of, for example, 10 to 45 ° with respect to the tire equator, and in this example, a first belt ply 7A arranged radially inward in the tire. This shows a configuration in which a belt cord is overlapped with a second belt ply 7B disposed outside thereof in a direction in which belt cords cross each other. In this example, a steel cord is used as the belt cord.
[0014]
The first and second belt plies 7A and 7B preferably differ from one another in at least one of a belt cord material, a belt cord diameter, a belt cord configuration, and an end (number of belt cords per 5 cm ply width). It is desirable to provide a bending stiffness difference between the plies 7A and 7B to tune various tire performances.
[0015]
For example, the bending stiffness of the first belt ply 7A can be greater than the bending stiffness of the second belt ply 7B (hereinafter, a pneumatic tire having such a belt layer is referred to as “mode 1”). There is). In this case, large in-plane bending rigidity can be ensured over the entire belt layer 7 by the first belt ply 7A having a large width. Further, by increasing the rigidity of the first belt ply 7A having a large distortion at the time of bending deformation, it is possible to improve the damping performance (easiness of vibration reduction) and the road noise performance in riding comfort. Conversely, when the flexural rigidity of the second belt ply 7B is set to be larger than the flexural rigidity of the first belt ply 7A (hereinafter, a pneumatic tire having such a belt layer is referred to as “aspect 2”). ), It is possible to improve the envelope performance (ability to wrap the projections) in the ride comfort while maintaining the substantial steering stability. In the latter mode, the movement of the end portion of the belt layer 7 particularly tends to increase during high-speed running. Therefore, the present invention is particularly suitable for a pneumatic tire having such a configuration of the belt layer 7.
[0016]
In the present specification, the bending stiffness E of the belt layer 7 is calculated by φ · n, where the outer diameter of the belt cord is φ (mm) and the end is n (line / 5 cm). When the bending rigidity of the first belt ply 7A is E1 and the bending rigidity of the second belt ply 7B is E2,
In the first embodiment, E1 / E2 is preferably set to 1.05 to 1.8, more preferably 1.2 to 1.6. In the second embodiment, E1 / E2 is set to 0.6 to 0.95. , More preferably 0.6 to 0.8.
[0017]
Further, steel cords are preferably used for both the first belt ply 7A and the second belt ply 7B. As the steel cord, the diameter of a steel wire constituting the cord is preferably 0.10 to 2.0 mm, more preferably about 0.15 to 0.8 mm. The outer diameter of the steel cord is preferably 0.5 to 1.5 mm, more preferably 0.55 to 1.2 mm. Further, the end of the belt cord is preferably about 20 to 60 cords / 5 cm, more preferably about 25 to 55 cords / 5 cm, and even more preferably about 30 to 45 cords / 5 cm. The configuration of the belt cord may be any of a (A × B) bundle twist structure and a (C + D) layer twist structure, but a bundle twist structure is preferable from the viewpoint of productivity. When a difference in bending stiffness is provided between the first and second belt plies 7A and 7B, at least one of a belt cord material, a belt cord diameter, a belt cord configuration or an end can be made different within the above numerical range. .
[0018]
Further, the first belt ply 7A is configured to have a larger length in the tire axial direction than the second belt ply 7B. The first and second belt plies 7A and 7B are arranged so that the center in the width direction is aligned with the tire equator C, and the difference in length at both ends, that is, the step amount ST is 2 to 12 mm, more preferably 4 to 9 mm. Is set to If the step amount ST is less than 2 mm, the ends of the plies 7A and 7B are close to each other, stress is concentrated at the ends, large strain is generated, and durability tends to deteriorate. Conversely, if the step amount ST exceeds 12 mm, the end of the first belt ply 7A, which is a free end at the time of high-speed running, is likely to float outward in the tire radial direction, so that the contact length of the shoulder becomes large. One-sided abrasion tends to occur on the shoulder.
[0019]
The difference | BW-TW | between the width BW of the belt layer 7, which is the width of the widest first belt ply 7A, and the tread contact width TW is preferably 0 to 7 mm, more preferably 0 to 5 mm. It is desirable to set in the range. In this example, BW−TW = 0 is substantially set. If the difference | BW-TW | exceeds 7 mm, the belt layer 7 becomes too large as compared with the contact width TW, which makes molding difficult, and the difference between the outer diameter at the tire equator and the outer diameter at the shoulder side. The difference increases, and the durability tends to decrease. The contact width TW of the tread is determined based on the conditions of a normal rim, a normal internal pressure, and a normal load specified in the standard.
[0020]
The "regular rim" is a rim defined for each tire in a standard system including a standard on which the tire is based. For example, a standard rim for JATMA, a "Design Rim" for TRA, or an ETRTO In that case, “Measuring Rim” is set. The "normal internal pressure" is the air pressure defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For JATMA, the maximum air pressure is used. For TRA, the table "TIRE LOAD LIMITS" is used. The maximum value described in AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES ”is set to“ INFLASION PRESSURE ”for ETRTO, but is set to 180 KPa when the tire is for a passenger car. Further, the "regular load" is a load defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. The maximum load capacity is JATMA, and the table "TIRELOAD LIMITS AT" is for TRA. The maximum value described in “VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” is “LOAD CAPACITY” for ETRTO.
[0021]
Further, in the pneumatic tire 1 of the present invention, the damping rubber 9 is disposed between the first belt ply 7A and the second belt ply 7B.
[0022]
The vibration damping rubber 9 is formed by blending an activator for increasing the attraction between dipoles in the rubber. In this example, the compounding agent contains such a dipole having a large dipole attraction. As shown in FIG. 3A, in the dipole 10, the electric charges + q and -q are located apart from each other by the center distance r. When no vibration energy is applied to the damping rubber 9, the dipole 10 has a dipole-dipole attractive force based on the dipole moment m (= q × r) as shown in FIG. Attracts the other dipoles 10 to each other and maintains a stable state. Reference numeral 12 denotes a polymer chain of rubber, and reference numeral 13 denotes a side chain.
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 3C, when vibration energy is applied to the damping rubber 9 from the outside, the dipole 10 is displaced, that is, the dipole is rotated, shifted in position and / or shifted in phase. This state is an electrically unstable state, and each dipole attracts the other dipoles 10 again as shown in FIG. 3B and tries to return to an electrically stable state. At this time, energy is consumed inside the rubber, that is, most of the vibration energy is consumed as a large amount of friction energy. As described above, the damping rubber 9 used in the present invention has effects such as vibration damping, sound absorption, shock absorption, and vibration proof through the displacement of the dipole 10 and the energy consumption due to the restoring action of the dipole 10.
[0024]
In addition, for such a mechanism of absorbing vibration energy, it is important to increase the dipole moment m by increasing the dipole moment m. In the present invention, the vibration damping rubber 9 is formed by adding a compound having a dipole having a high dipole attraction to the rubber.
[0025]
The rubber material used for the vibration damping rubber is not particularly limited. For example, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), natural rubber (NR), or isoprene rubber (IR) A blend of one or two or more of these is preferred. The rubber material requires substances such as mica scales, glass pieces, glass fiber, carbon fiber, calcium carbonate, barite, precipitated barium sulfate, carbon black, stearic acid, zinc oxide, sulfur, etc., in addition to the rubber polymer. Can be added as appropriate.
[0026]
Further, as an activator having a large dipole-dipole attractive force and capable of damping rubber, for example, a compound having a mercaptobenzothiazyl group, a compound having a benzotriazole group, or a phthalate having the following structural formula may be used. desirable.
Embedded image

(In the formula, R is any one of a phenyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cyclopeptyl group, a 4-methylcyclohexyl group, or any two of these groups.)
[0027]
Examples of the compound containing a mercaptobenzothiazyl group include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), N, N-dicyclohexylbenzothiazyl-2-sulfenamide (DCHBSA), dibenzothiazylsulfide (MBTS), Cyclohexylbenzothiazyl-2-sulfenamide (CBS), N-tert-butylbenzothiazyl-2-sulfenamide (BBS), N-oxydiethylenebenzothiazyl-2-sulfenamide (OBS), or N, N-diisopropylbenzothiazyl-2-sulfenamide (DPBS) and the like can be mentioned.
[0028]
Further, as the compound having a benzotriazole group, benzotriazole having an azole group bonded to a benzene ring as a mother nucleus and 2- {2′-hydroxy-3 ′-(3 ″, 4 ″, 5 ", 6" tetrahydrophthalimidomethyl) -5'-methylphenyl} -benzotriazole (2HPMMB), 2- {2'-hydroxy-5'-methylphenyl} -benzotriazole (2HMBP), 2- { 2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl {-5-chlorobenzotriazole (2HBMPCB), 2- {2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl}- 5-chlorobenzotriazole (2HDBPCB) and the like can be mentioned.
[0029]
The activator has the effect of increasing the dipole moment m as the amount of the activator increases, but if the amount of the activator is too large, the rubber reinforcing property tends to decrease. From this viewpoint, although not particularly limited, it is preferable to mix the activator in a proportion of, for example, 2 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.
[0030]
In the present embodiment, the vibration damping rubber 9 is, for example, rubber damping rubber 9 that is disposed radially outside of the first belt ply 7A disposed radially inward in the tire radial direction and at both ends thereof. That is, as shown in an enlarged manner in FIG. 2, the first belt ply 7A extends inward in the tire axial direction from each outer end 7Ae in the tire axial direction and passes through the second belt ply 7B inward in the tire radial direction. It ends before the tire equator C. Since both end portions of the belt layer 7, particularly both end portions of the first belt ply 7A, are the portions most likely to vibrate at the time of high-speed rotation, by disposing the damping rubber 9 at such positions, a more effective vibration absorbing effect can be obtained. Is exhibited. Further, a portion 14 where the first and second belt plies 7A and 7B are in direct contact with each other can be formed at the center of the belt layer 7 without passing through the vibration damping rubber 9. 7 helps prevent the restraining force from decreasing and prevents the steering stability from deteriorating.
[0031]
The width L of the vibration damping rubber 9 in the tire axial direction is not particularly limited, but if it is too small, the effect of absorbing and relaxing the vibration of the belt layer 7 tends to decrease, and if it is too large, the binding force at the tread crown portion is reduced. It tends to decrease. From such a viewpoint, the width L of the vibration damping rubber 9 in the tire axial direction is 10 to 40%, more preferably 15 to 35%, and still more preferably 20 to 30% of the width WB of the belt layer 7 on each side. It is desirable that
[0032]
Although the thickness t of the vibration damping rubber 9 is not particularly limited, if it is too small, the effect of absorbing and relaxing the vibration of the belt layer 7 tends to decrease, and if it is too large, the binding force of the belt layer 7 decreases. Easier to do. From such a viewpoint, it is desirable that the thickness t of the damping rubber 9 is 0.3 to 1.5 mm, more preferably 0.5 to 1.3 mm, and still more preferably 0.7 to 1.1 mm. .
[0033]
In addition, the vibration damping rubber 9 of the present embodiment has a substantially wedge-shaped cross section whose thickness gradually decreases from the outer end in the tire axial direction toward the inner side in the tire axial direction. For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the damping rubber 9 is formed to have a constant thickness, a bent portion is formed at the inner end of the damping rubber 9 by, for example, the first or second belt plies 7A and 7B. j occurs. As shown in FIG. 4A, when a bent portion j occurs in the second belt ply 7B, the binding force of the ply 7B is reduced, and the effect of improving the high-speed durability is reduced. Further, as shown in FIG. 4B, when the first belt ply 7A has a bent portion j, the crown portion of the tread tends to protrude when the internal pressure is charged, and a large dimensional change is likely to occur. Even in such a form, the effect of improving the high-speed durability tends to decrease. On the other hand, as described above, by forming the damping rubber 9 into a substantially wedge-shaped cross section whose thickness gradually decreases from the outer end in the tire axial direction toward the inner side in the tire axial direction, the above-described problem is solved. Either of them can be avoided to maintain the shape of the tire, and the high-speed durability can be further improved.
[0034]
Although one embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention can also be applied to, for example, the belt layer 7 including three or more belt plies. In this case, two or more spaces between the belt plies in which the vibration damping rubber 9 can be interposed are formed. However, they may be arranged at any positions or may be provided between all the belt plies.
[0035]
【Example】
Based on the specifications shown in Table 1, radial tires for passenger cars with a tire size of 195 / 65R15 were prototyped and tested for high-speed durability and road noise. The test was performed as follows.
[0036]
<High-speed durability>
First, the test tire was assembled on a rim of 15 × 6JJ, filled with an internal pressure of 260 kPa, allowed to stand for 3 hours or more, and then readjusted to an internal pressure of 260 kPa. Then, the speed of the speed symbol is increased at a speed of 10 km / H without interruption at a speed of 40 km / H or 10 minutes, and the vehicle is run on a drum tester. At the same time, the maximum speed at which the tire can be run without damaging the tire is measured. did. The evaluation was indicated by an index with the speed of Comparative Example 1 being 100. The higher the value, the better.
[0037]
<Road noise>
The test tire was mounted on a 15 × 6JJ aluminum wheel rim, filled with an internal pressure of 210 kPa (same fore and aft), mounted on four wheels of a 2000 cm ³ domestic FF passenger car, and damaged by one driver Noise when traveling on a dry asphalt road surface at a speed of 60 km / H was measured with a microphone installed at the left ear of the driver's seat. In the evaluation, the noise difference when Comparative Example 1 was used as a reference value was evaluated in db (A). The minus display is good.
[0038]
<Driving stability and riding comfort>
Under the conditions of the road noise test, the vehicle traveled on a test course and was evaluated based on sensory feeling of a driver. The evaluation was performed according to the 10-point method in which Comparative Example 1 was assigned 6 points. The higher the value, the better.
Table 1 shows the test results, and Table 2 shows the specifications of the damping rubber.
[0039]
[Table 1]

[0040]
[Table 2]

[0041]
* 1 Tech Be Hang RSS # 3
* 2 SBR1502 manufactured by JSR Corporation
* 3 Show Black N220 manufactured by Showa Cabot
* 4 Nippon Oil & Fats Co., Ltd. * 5 Mitsui Kinzoku Mining Co., Ltd. Zinc Hua No. 1 * 6 Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd. Noxeller M
* 7 Powder sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. * 8 Noxeller CZ manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
[0042]
As a result of the test, it can be confirmed that, in the example, the high-speed durability is superior and the road noise is reduced as compared with the comparative example.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the vibration of the end portion of the belt layer during traveling is efficiently absorbed, the amplitude at the time of high-speed traveling is reduced, the high-speed durability is further improved, and the tire noise is reduced. can do.
[0044]
Further, as in the third aspect of the present invention, the first belt ply is different from the second belt ply in that at least one of a belt cord material, a belt cord diameter, a belt cord configuration or an end is different, so that the belt layer Various tunings are possible, and it is useful for improving high-speed durability.
[0045]
Further, as in the invention according to claim 4, the vibration damping rubber is disposed on the tire radial outside and both end portions of the first belt ply disposed on the tire radial inside, and in the tire axial direction. By regulating the width and thickness, a more effective damping effect can be exhibited.
[0046]
Further, when the thickness of the vibration-damping rubber gradually decreases inward in the tire axial direction, the vibration-damping rubber prevents a reduction in the restraining force of the belt ply and an excessive protrusion of the crown portion. The shape of the tire can be maintained. Therefore, high-speed durability can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a pneumatic tire showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an end of the belt layer in an enlarged manner.
FIGS. 3A to 3C are conceptual diagrams illustrating the operation of a dipole and the like.
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views showing an end of a belt layer.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 pneumatic tire 2 tread portion 3 sidewall portion 4 bead portion 5 bead core 6 carcass 6A carcass ply 6a carcass ply body portion 6b carcass ply folded portion 7 belt layer 9 damping rubber 10 dipole

Claims (5)

A pneumatic tire comprising a toroidal carcass and a belt layer disposed radially outward of the carcass and inside the tread portion,
The belt layer includes at least first and second belt plies overlapping in the tire radial direction,
A pneumatic tire characterized in that a vibration damping rubber is added between the first belt ply and the second belt ply to which a compounding agent for enhancing dipole attraction is added. The pneumatic tire according to claim 1, wherein the activator is a compound having a mercaptobenzothiazyl group, a compound having a benzotriazole group, or a phthalate having the following structural formula.

The pneumatic tire according to claim 1, wherein the first belt ply differs from the second belt ply in at least one of a belt cord material, a belt cord diameter, a belt cord configuration, and an end. The vibration damping rubber is disposed on the tire radial outside and both ends of the first belt ply disposed on the tire radial inside, and the width in the tire axial direction is 10 to 40% of the width of the belt layer. The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness is 0.3 to 1.5 mm. The pneumatic tire according to claim 4, wherein the thickness of the vibration damping rubber gradually decreases toward the inside in the tire axial direction.

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