JP2006069435A - Radial tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラジアルタイヤに関し、詳しくは、スチールベルト層の改良により接地圧分布および接地形状の適正化を図り、コーナリング限界点近傍でのタイヤの挙動が安定し、旋回性能に優れたラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a radial tire. More specifically, the present invention relates to a radial tire that improves the contact pressure distribution and the contact shape by improving the steel belt layer, stabilizes the behavior of the tire near the cornering limit point, and has excellent turning performance. .
一般的に、優れた旋回性能が要求されるような種類の高性能ラジアルタイヤは、カーカス層のタイヤ半径方向外方に、スチールコードが互いに交錯して配置され、実質上トレッド全幅に配置された2層のベルト層と、その半径方向外方に有機繊維からなるコードを実質上タイヤ周方向に平行に配置した追加層とを備え、高速耐久性の向上が図られている。ここで、追加層としては、例えば、ベルト層全幅に亘って配置され、いわゆるキャップ層と称される追加補強層や、ベルト層の両側区域を強化するために配置され、いわゆるレイヤーと称される追加補助層等が知られており、これらが高性能ラジアルタイヤの一般的なベルト構造である。 In general, high-performance radial tires of a type that require excellent turning performance are arranged with the steel cords crossing each other on the outer side of the carcass layer in the radial direction of the tire and arranged substantially over the entire tread width. A two-layer belt layer and an additional layer in which cords made of organic fibers are arranged substantially parallel to the tire circumferential direction on the outer side in the radial direction are provided to improve high-speed durability. Here, as the additional layer, for example, it is disposed over the entire width of the belt layer, and is disposed to reinforce an additional reinforcing layer referred to as a so-called cap layer and both side areas of the belt layer, and is referred to as a so-called layer. Additional auxiliary layers and the like are known, and these are general belt structures for high-performance radial tires.
ベルト層にスチールコードを用いた上記のような従来のラジアルタイヤは、大きな負荷のかかる高速走行ハンドリングまたはコーナリング限界点近傍において、いわゆるバックリング現象が発生し、タイヤの接地圧分布が不均一になるという問題があった。特に、コーナリング限界点近傍ではベルト層に面内方向への曲げが発生し、横力の入り側での接地圧抜け発生の問題があった。 In conventional radial tires using steel cords in the belt layer, a so-called buckling phenomenon occurs in the vicinity of the high-speed traveling handling or cornering limit point where a heavy load is applied, and the contact pressure distribution of the tire becomes uneven. There was a problem. In particular, in the vicinity of the cornering limit point, the belt layer was bent in the in-plane direction, and there was a problem of occurrence of contact pressure drop on the side where the lateral force entered.
かかるバックリング現象の発生を抑制するために、本出願人は先に特許文献1において、特定の引っ張り初期弾性率を有するテキスタイルコードをベルト層として適用することを提案している。 In order to suppress the occurrence of such a buckling phenomenon, the present applicant has previously proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228707 to apply a textile cord having a specific initial tensile modulus as a belt layer.
また、本出願人は特許文献2において、2層スチールベルト層の1層目のスチールベルト層の曲げ剛性より2層目のスチールベルト層の曲げ剛性を低くすることにより操縦安定性を確保することも提案している。
しかしながら、これまでに提案されたラジアルタイヤは今日では必ずしも十分に満足できるものではなくなってきており、改良の余地が出てきた。即ち、特許文献1記載のラジアルタイヤでは、必要なベルト剛性を十分に確保できず、レスポンス等の操縦安定性の面で満足できるものではなくなってきた。
However, the radial tires proposed so far are no longer fully satisfactory today, and there is room for improvement. That is, in the radial tire described in
また、特許文献2記載の実施例1および実施例2のような、1層目のスチールベルト層と2層目のスチールベルト層のスチール量(=スチールコードの打込み数×スチールコード断面積)およびボリュームフラクション(=スチールコードの断面積/スチールコードとゴムとの全体の断面積)を変更するベルト層を具備するラジアルタイヤでは、ベルト層の非対称性が増加し、直進安定性能等の操縦安定性を良好に確保するのは困難であるという問題があった。 Further, as in Example 1 and Example 2 described in Patent Document 2, the steel amount of the first steel belt layer and the second steel belt layer (= steel cord driving number × steel cord cross-sectional area) and For radial tires with belt layers that change the volume fraction (cross section of steel cord / total cross section of steel cord and rubber), the asymmetry of the belt layer increases and steering stability such as straight running stability performance There is a problem that it is difficult to ensure a good quality.
そこで本発明の目的は、従来の高性能ラジアルタイヤが有する上記のような欠点を改善し、接地圧分布および接地形状の適正化を図り、コーナリング限界点近傍でのタイヤの挙動を安定させ、旋回性能に優れたラジアルタイヤを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks of conventional high-performance radial tires, optimize the contact pressure distribution and contact shape, stabilize the tire behavior near the cornering limit point, and turn The object is to provide a radial tire with excellent performance.
上記課題を解決するために本発明のラジアルタイヤは、1枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスのクラウン部の外周側に配設された2層のスチールベルト層からなるベルトとを備えるラジアルタイヤにおいて、
1層目のスチールベルト層と2層目のスチールベルト層との単位幅当たりの、スチールコード量(スチールコードの打込み数×スチールコード断面積)の比が100:85〜85:100で、かつ、スチールコードのボリュームフラクション(スチールコードの断面積/スチールコードと被覆ゴムとの全体の断面積)の比が100:85〜85:100であり、
いずれか一方のスチールベルト層の曲げ剛性が他方のスチールベルト層の曲げ剛性よりも低くなっていることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, a radial tire according to the present invention includes a radial carcass including one or more carcass plies, and a belt including two steel belt layers disposed on the outer peripheral side of the crown portion of the radial carcass. In radial tires with
The ratio of the amount of steel cord per unit width of the first steel belt layer and the second steel belt layer (the number of steel cords to be driven × steel cord cross-sectional area) is 100: 85 to 85: 100, and The ratio of volume fraction of steel cord (cross-sectional area of steel cord / total cross-sectional area of steel cord and coated rubber) is 100: 85 to 85: 100,
One of the steel belt layers has a bending rigidity lower than that of the other steel belt layer.
2層のスチールベルト層からなるベルトを備える高性能ラジアルタイヤでは、コーナリング限界点近傍で当該2層のスチールベルト層が大きな面内方向への曲げ変形を受けることになる。この変形により、曲げ変形内側ではベルト層は大きな圧縮変形を受け、従来のラジアルタイヤではバックリングの発生を招くこととなるが、本発明ではトータル的に2層スチールベルト層の曲げ剛性を低下させることにより、圧縮変形に伴う面外変形圧力が低下し、タイヤ内部圧力によりバックリング変形を抑えることが可能となる。これにより、接地圧力の抜けが抑制され、接地圧が均一になる。また、コードの曲げバネ定数や反発弾性率が小さいことから高速条件下であってもスムーズな挙動が得られる。 In a high-performance radial tire including a belt composed of two steel belt layers, the two steel belt layers are subjected to a large in-plane bending deformation in the vicinity of the cornering limit point. Due to this deformation, the belt layer is subjected to a large compressive deformation inside the bending deformation, which causes the occurrence of buckling in the conventional radial tire, but in the present invention, the bending rigidity of the two-layer steel belt layer is totally reduced. As a result, the out-of-plane deformation pressure accompanying the compression deformation is reduced, and buckling deformation can be suppressed by the tire internal pressure. Thereby, the drop of the ground pressure is suppressed, and the ground pressure becomes uniform. In addition, since the bending spring constant and rebound resilience of the cord are small, smooth behavior can be obtained even under high speed conditions.
本発明によれば、従来の高性能ラジアルタイヤが有する上記欠点が解消され、接地圧分布および接地形状の適正化が図られ、コーナリング限界点近傍でのタイヤの挙動が安定し、旋回性能に優れた効果を奏する。 According to the present invention, the above-mentioned drawbacks of conventional high-performance radial tires are eliminated, the contact pressure distribution and the contact shape are optimized, the tire behavior near the cornering limit point is stable, and the turning performance is excellent. Has an effect.
本発明の実施形態を図面に基づき具体的に説明する。
図1に、本発明の一実施の形態に係るラジアルタイヤを示す。
図示するラジアルタイヤは、トレッド部1と、このトレッド部1の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部2と、各サイドウォール部2の内周側に連続するビード部3とを備えている。
An embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a radial tire according to an embodiment of the present invention.
The illustrated radial tire includes a
トレッド部1、サイドウォール部2およびビード部3は、一方のビード部3から他方のビード部3にわたってトロイダル状に延びる一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカス4により補強されている。また、トレッド部1は、以下で詳述する、ラジアルカーカス4のクラウン部の外周側に配設した2層のスチールベルト層5a、5bとにより補強されている。
The
ここで、ラジアルカーカス4のカーカスプライは複数枚としてもよく、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば70〜90°の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。 Here, the carcass ply of the radial carcass 4 may be plural, and an organic fiber cord extending in a direction substantially orthogonal to the tire circumferential direction, for example, an angle of 70 to 90 °, can be preferably used.
ラジアルカーカス4側のベルト層であるスチールベルト層5a、5bは、そのコード打込み角度をタイヤ周方向に対して、好ましくは10°〜30°とし、かつ、ベルト層5a,5bを互いに交錯させる。
The
本発明においては、1層目のスチールベルト層5aと2層目のスチールベルト層5bとの単位幅当たりの前記スチールコード量の比と、前記ボリュームフラクションの比をともに100:85〜85:100とし、即ち、これらの比をスチールベルト層5aとスチールベルト層5bとで実質的に同等とし、かつ、いずれか一方のスチールベルト層の曲げ剛性が他方のスチールベルト層の曲げ剛性よりも低くなっていることが肝要である。これにより、2層のスチールベルト層の非対称性を増すことなく、接地圧分布および接地形状の適正化を図ることが可能となる。その結果、直進安定性能等の操縦安定性とともに、コーナリング限界点近傍でのタイヤの挙動が安定し、優れた旋回性能が発揮されることになる。
In the present invention, the ratio of the steel cord amount per unit width between the first
本発明のラジアルタイヤにおいては、1層目のスチールベルト層5aと2層目のスチールベルト層5bのスチールコード量およびボリュームフラクションが同等である限り、1層目のスチールベルト層5aの曲げ剛性が2層目のスチールベルト層5bの曲げ剛性よりも低くなっていても、あるいは2層目のスチールベルト層5bの曲げ剛性が1層目のスチールベルト層5aの曲げ剛性よりも低くなっていてもよく、いずれの場合も本発明の所期の目的を達成することができる。
In the radial tire of the present invention, as long as the steel cord amount and volume fraction of the first
スチールベルト層5aの曲げ剛性がスチールベルト層5bの曲げ剛性よりも低くなっている場合、スチールベルト層5aの曲げ剛性とスチールベルト層5bの曲げ剛性との比は、好ましくは10〜90:100、より好ましくは20〜50:100である。また、スチールベルト層5bの曲げ剛性がスチールベルト層5aの曲げ剛性よりも低くなっている場合には、スチールベルト層5bの曲げ剛性とスチールベルト層5aの曲げ剛性との比は、好ましくは10〜90:100、より好ましくは20〜50:100である。スチールベルト層5aの曲げ剛性とスチールベルト層5bの曲げ剛性との比が上記好適範囲内のとき、バックリング変形を良好に抑えることが可能となる。
When the bending rigidity of the
また、スチールベルト層5aの曲げ剛性がスチールベルト層5bの曲げ剛性よりも低くなっている場合、あるいはスチールベルト層5bの曲げ剛性がスチールベルト層5aの曲げ剛性よりも低くなっている場合、ともにベルトの総曲げ剛性は、好ましくは1.76〜10.58N/mm(180〜1080g/mm)である。この値が、1.76N/mm未満であると、ベルト5全体の剛性が低下し、ベルト全体が折れやすくなり、一方、10.58N/mmを超えると操縦安定性が悪くなり、いずれも好ましくない。
When the bending rigidity of the
スチールベルト層5a、5bに適用し得るスチール繊維からなるコードとしては、例えば、タイヤおよびベルト部材等の補強用に通常用いられるスチールコードを挙げることができ、特に制限されるべきものではないが、特に高い抗張力を得るためには、少なくとも0.7質量%、好ましくは少なくとも0.8質量%の炭素を含有する鋼材繊維コードが望ましい。
Examples of cords made of steel fibers that can be applied to the
本発明のラジアルタイヤはベルト構造の改良に係るものであり、その他の構造および材質は特に制限されるべきものではなく、既知の構造および材料を採用することができる。 The radial tire of the present invention relates to an improvement in the belt structure, and other structures and materials are not particularly limited, and known structures and materials can be adopted.
以下、本発明を実施例、比較例および従来例に基づき以下に説明する。
下記の表1に示す第1スチールベルト層(1B)および第2スチールベルト層(2B)(図1中のベルト層5a、5bに対応)のコード構造、打込み数、スチールベルト層(トリート)曲げ剛性、ベルト総曲げ剛性、スチールコード量(スチールコードの打込み数×スチールコード断面積)およびボリュームフラクション(スチールコードの断面積/スチールコードと被覆ゴムとの全体の断面積)を有するサイズ185/70R14の各ラジアルタイヤを試作した。2層の交錯スチールベルト層5a、5bはいずれもタイヤ周方向に対して、右22°および左22°で積層されている。
Hereinafter, the present invention will be described based on examples, comparative examples, and conventional examples.
Cord structure, number of driving, steel belt layer (treat) bending of first steel belt layer (1B) and second steel belt layer (2B) (corresponding to
トリート曲げ剛性は、以下のように測定した。まず、図2(a)に示すように、3点プーリー(プーリー径10mmφ、プーリー間距離50mm)間にタイヤから取り出したゴム付きコードを掛け、矢印の方向に真中のプーリーを移動させると、図2(b)に示すようS−S曲線が描ける。そして、移動距離が10mmになったところでもとの方向に戻す。次に、また矢印の方向に真中のプーリーを移動させてグラフを描く。このようにして求めた傾きθが求める曲げ剛性であり、トリートの曲げ剛性=θ×打込み本数(50mm当り)で表される。評価は、比較例1のタイヤを100として指数表示した。数値が大なる程、曲げ剛性が高いことを示す。 Treat bending stiffness was measured as follows. First, as shown in FIG. 2A, when a cord with rubber taken out from a tire is hung between three-point pulleys (pulley diameter 10 mmφ, distance between pulleys 50 mm), and the middle pulley is moved in the direction of the arrow, An SS curve can be drawn as shown in 2 (b). Then, when the moving distance becomes 10 mm, the original direction is restored. Next, move the middle pulley again in the direction of the arrow to draw a graph. The inclination θ obtained in this way is the bending rigidity to be obtained, and is expressed by the bending rigidity of the treat = θ × the number of driving (per 50 mm). The evaluation was expressed as an index with the tire of Comparative Example 1 as 100. It shows that bending rigidity is so high that a numerical value is large.
試作タイヤをリム5.5Jに装着し、空気圧230kPaにて室内ドラム試験を実施し、スリップアングルを徐々に高めていったときのコーナリングフォースの最大値(CFmax)を測定した。この値は、高速走行ハンドリング操作時にドライバーが感ずる操縦安定性の代用値である。評価は、比較例1のタイヤを100として指数表示した。数値が大なる程、結果が良好であることを示す。また、同試験タイヤを実車に装着し、荷重3800Nにて実車走行試験を実施し、ドライバーのフィーリングによりレスポンスおよびコーナリング限界的近傍でのタイヤの挙動(限界挙動)を評価した。得られた結果を下記の表1に示す。 The prototype tire was mounted on a rim 5.5J, an indoor drum test was performed at an air pressure of 230 kPa, and the maximum value (CFmax) of the cornering force when the slip angle was gradually increased was measured. This value is a substitute value for the steering stability felt by the driver during the high-speed driving handling operation. The evaluation was expressed as an index with the tire of Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the better the result. In addition, the test tire was mounted on an actual vehicle, an actual vehicle running test was performed at a load of 3800 N, and the behavior of the tire in the vicinity of the response and cornering limit (limit behavior) was evaluated by the driver's feeling. The obtained results are shown in Table 1 below.
表1に示す結果から、本発明に従う実施例のタイヤは、従来のタイヤである比較例1に比べ、室内テスト結果である操縦安定性、および実車によるフィーリングテスト結果であるレスポンスおよび限界挙動のいずれにおいても優れていることが分かる。 From the results shown in Table 1, the tires of the examples according to the present invention have a steering stability that is an indoor test result and response and limit behavior that are a feeling test result by an actual vehicle, as compared with Comparative Example 1 that is a conventional tire. It turns out that it is excellent in any.
本発明のラジアルタイヤでは、ベルト層の曲げ剛性を従来対比軟らかくしてあるため、ベルト層圧縮に伴う面外変形圧力が小さく、バックリング現象が抑制されている。また、たとえバックリング現象が発生しても、ベルトコードの曲げバネ定数や反発弾性率が小さいことから、高速走行条件下であっても穏やかな、またスムーズな挙動となる。その結果、高速走行ハンドリング操作時にドライバーが感じる操縦安定フィーリングでは顕著な差となって現れている。 In the radial tire of the present invention, since the bending rigidity of the belt layer is made softer than the conventional one, the out-of-plane deformation pressure accompanying the belt layer compression is small, and the buckling phenomenon is suppressed. Even if a buckling phenomenon occurs, the belt cord has a small bending spring constant and rebound resilience, so that the behavior becomes gentle and smooth even under high-speed running conditions. As a result, a significant difference appears in the handling stability feeling felt by the driver during high-speed traveling handling operation.
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 ラジアルカーカス
5 ベルト
5a 1層目のスチールベルト層
5b 2層目のスチールベルト層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
1層目のスチールベルト層と2層目のスチールベルト層との単位幅当たりの、スチールコード量(スチールコードの打込み数×スチールコード断面積)の比が100:85〜85:100で、かつ、スチールコードのボリュームフラクション(スチールコードの断面積/スチールコードと被覆ゴムとの全体の断面積)の比が100:85〜85:100であり、
いずれか一方のスチールベルト層の曲げ剛性が他方のスチールベルト層の曲げ剛性よりも低くなっていることを特徴とするラジアルタイヤ。 In a radial tire comprising a radial carcass composed of one or more carcass plies, and a belt composed of two steel belt layers disposed on the outer peripheral side of the crown portion of the radial carcass,
The ratio of the amount of steel cord per unit width of the first steel belt layer and the second steel belt layer (the number of steel cords to be driven × steel cord cross-sectional area) is 100: 85 to 85: 100, and The ratio of volume fraction of steel cord (cross-sectional area of steel cord / total cross-sectional area of steel cord and coated rubber) is 100: 85 to 85: 100,
A radial tire characterized in that the bending rigidity of one of the steel belt layers is lower than the bending rigidity of the other steel belt layer.
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