【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量であって転動抵抗が良好でしかもユニフォミティー、操縦安定性、乗心地性に優れ、高速耐久性を実質的に損なうことなく、さらには安価に製造可能な乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りラジアルタイヤのベルト部には、スチールコードの優れた強度および弾性率を利用したスチールコードベルト層が使われている。例えば、高速耐久性に優れる空気入りラジアルタイヤのベルト部構造としては、タイヤ周方向に対するコード角度が１０°〜３０°であってプライ間でコードが互いに交差した複数層のスチールコードベルト層の外周側に、ベルト補強層（ベルトカバー層、タイヤ周方向に対するコード角度が実質的に０°）としてナイロンコードのゴムテープを螺旋状に巻き付けるというものであった（特公平４−４７６１８ 号公報） 。しかしながら、このタイヤでは、複数層のスチールコードベルト層以外にナイロンコードベルト補強層を追加するために、タイヤ重量が大きくなり結果的にタイヤの転動抵抗を増大させてしまうという欠点があり、しかも部品点数が多いためタイヤ成型生産性を悪化させる欠点があった。さらに、スチールコードベルト層はその幅方向両側端に切断破面があるために、その切断破面に応力が集中してスチールコードとコートゴムとの間にセパレーションが生じ易く、高速耐久性が劣るようになるといった欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ベルト部に単一層のスチールコードベルト層を使用すると共に２層構造の有機繊維コードベルト層を使用することにより軽量化を図りながら転動抵抗を低減させ、しかもユニフォミティー、操縦安定性、乗心地性に優れ、高速耐久性を実質的に損なうことなく、さらには安価に製造可能な乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、トレッドにおけるカーカス層の外側に、タイヤ周方向に対するコード角度が45°〜65°の単一層のスチールコードベルト層を配置し、該スチールコードベルト層の外周に、１本乃至複数本の有機繊維コードを互いに平行にマトリックスに埋設してなるテープをジグザグに折り曲げながら、タイヤ周方向にほぼテープの幅だけずらして多数回に亘って巻き付けることにより２層構造の円筒状の有機繊維コードベルト層を形成してなり、該有機繊維コードの２．２５ｇ／ｄの荷重を負荷したときの伸び率が４％以下であって、該有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θ、該有機繊維コードベルト層の幅Ｄ、該有機繊維コードベルト層の円筒半径ｒ、前記テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎとしたとき、tan θ＝ｎ×Ｄ／２πｒの関係を満たし、かつ８°＜θ＜32°であることを特徴とする。ここで、円筒半径とは、タイヤ回転軸から２層構造の円筒状の有機繊維コードベルト層の内側面までのタイヤ赤道線上の距離をいう。
【０００５】
このように、単一層のスチールコードベルト層と２層の有機繊維コードベルト層をトレッド部に配置することにより空気入りラジアルタイヤを構成したために、複数層のスチールコードベルト層を配置する場合に比してタイヤの軽量化を図ることができる。
また、軽量化により転動抵抗の低減が可能となると共に、テープを折り曲げながらスチールコードベルト層の外周に巻き付けることにより有機繊維コードベルト層を形成するために、この有機繊維コードベルト層の幅方向両側端（ベルトエッジ部）には切断破面がないので、このベルトエッジ部での層間せん断歪によるエネルギーロスが少ないことにより転動抵抗の低減が可能となり、さらにはスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°〜６５°としているのでスチールコードベルト層のせん断変形によるエネルギーロスも少ないことにより転動抵抗のさらなる低減が可能となる。
【０００６】
さらに、ベルトエッジ部には切断破面がないため、ベルトエッジ部でセパレーションが生じ難いので、高速耐久性が実質的に損なわれることがない。
また、テープを折り曲げながらスチールコードベルト層の外周に巻き付けることにより有機繊維コードベルト層を形成するために、従来におけるように二層スチールコードベルト層用ゴム引きシートをその長手方向両端部で互いに重ね合わせることによりベルト層を形成する場合に比して、重ね合わせ部（スプライス部）が生じないので、ユニフォーミティー（ＵＦ）が良好となり、特に、タイヤが半径方向に受ける反力の変化を表わすラジアル・フォース・バリエーション（ＲＦＶ）を低減することができる。
【０００７】
そのうえ、単一層の剛性の高いスチールコードベルト層をベルト部に配置しているために、このスチールコードベルト層により横剛性を確保できるから操縦安定性を損なうことがない。
また、単一層の剛性の高いスチールコードベルト層に加えてスチールコードベルト層よりも剛性の低い有機繊維コードベルト層をベルト部に配置しているために、複数層のスチールコードベルト層を配置する場合に比して乗心地性を向上できる。
【０００８】
さらには、ベルト部の部品点数が従来の少なくとも３点（スチールコードベルト層２層、ナイロンコードベルト補強層１層）から２点（スチールコードベルト層１層、２層構造の有機繊維コードベルト層１個）に減少しているので、タイヤの成型生産性が高まり、タイヤの安価の製造が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の構成につき詳しく説明する。
図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線方向半断面説明図であり、図２はベルト部の平面視説明図である。図１において、左右一対のビードコア１の廻りにタイヤ内側から外側にカーカス層２の端部が巻き上げられており、トレッド３においてはカーカス層２の外側に単一層のスチールコードベルト層４が配置され、スチールコードベルト層４の外側には、外側層５ｕと内側層５ｄからなる２層構造の有機繊維コードベルト層５がタイヤ周方向にタイヤ１周に亘って設けられている。
【００１０】
トレッド３の表面、すなわちトレッド面にはタイヤ周方向に延びる複数の溝６およびタイヤ幅方向に延びる複数の溝（図示せず）が設けられている。
スチールコードベルト層４は、転動抵抗のさらなる低減のために、図２に示すように、タイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度αを４５°〜６５°、好ましくは５０°〜６０°にしている。これは、日本ゴム協会誌の１９７８年第５１巻第３号の「ラジアルタイヤの構造力学」に記載のように、コード角度がｔａｎ −１√２ ＝５４．７°の場合、ベルト部の層間せん断変形が抑制されるためにベルト部のエネルギーロスが小さくなり、その結果、転動抵抗が低減するため、転動抵抗の低減にはコード角度を５４．７°付近にするのがよいからである。なお、スチールコードベルト層４を有機繊維コードベルト層５の外側に配置した場合には、外側層（スチールコードベルト層４）が剛性が高く、内側層（有機繊維コードベルト層５）が剛性が低いために、タイヤ回転時に外側層が動き易くなって操縦安定性が低下してしまうので、本発明では有機繊維コードベルト層５の内側にスチールコードベルト層４を配置しているのである。このスチールコードベルト層４は、従来におけると同様にスチールコードベルト層用ゴム引きシートをその長手方向両端部で互いに重ね合わせることにより形成すればよい。
【００１１】
有機繊維コードベルト層５は、図３に示すように、有機繊維コードの１本乃至複数本を、好ましくは５〜１０本を互いに平行にマトリックスに埋設してなるテープ７を、スチールコードベルト層４のタイヤ１周に亘って偶数回又は奇数回の折り曲げ回数でジグザグにスチールコードベルト層４の幅方向に移動させると共に、有機繊維コードベルト層５の幅方向両端より３ｍｍ〜１５ｍｍ広く、好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍ広い幅方向相当端８、９で折り曲げながらスチールコードベルト層４の外周に巻き付けることにより形成される。この巻き付けは、テープ７相互間に隙間が生じないように、タイヤ周方向にほぼテープ７の幅Ｔだけずらして多数回行われる。この巻き付け状況を図４で説明する。
【００１２】
図４は、テープ７のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝２の場合を示したものである。図４において、巻き始めテープ▲１▼が有機繊維コードベルト層５の一方の幅方向相当端８から始まって他方の幅方向相当端９で折り曲げられ、一方の幅方向相当端８に戻って次のテープ▲２▼に連通し、巻き始めテープ▲１▼に対してほぼテープ幅Ｔだけタイヤ周方向にずらして一方のベルト層幅方向相当端８で折り曲げらる。この手順がテープ▲２▼〜▲８▼まで順序的に繰り返される。このため、全体としてテープ７は常に２枚重なった状態となるから、得られる有機繊維コードベルト層５は２層構造（２重層）となる。
【００１３】
ところで、テープ７のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝偶数の場合には、図５および図６に示されるように、巻き始めテープ▲１▼の巻き始め端と巻き終りテープ▲８▼の巻き終り端との間に途中のテープを介して段差が生じてしまう。この段差は、タイヤのユニフォーミティーにとって好ましいものではない。
そこで、タイヤのユニフォーミティーのさらなる向上には、テープ７のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝奇数とするのがよい。このように奇数とすることにより、図７に「＊」で示されるように、巻き始めテープの巻き始め端と巻き終りテープの巻き終り端との間に集中して段差が生じることなく、巻き途中のテープ相互間に段差が生じ、この段差がタイヤ１周に亘って分散することになる。
【００１４】
つぎに、テープ７のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎと有機繊維コードベルト層５のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係を図８〜図１３に示す。図８はｎ＝１の場合を、図９はｎ＝２の場合を、図１０はｎ＝３の場合を、図１１はｎ＝４の場合を、図１２はｎ＝５の場合を、図１３はｎ＝６の場合をそれぞれ示す。これらの図８〜図１３から判るように、ｎが大きくなるにつれてθが大となる。そこで、本発明では、θ＝８°〜３２°の範囲とするために、偶数回の折り曲げ回数ｎを２回、４回、６回、又は８回とし、奇数回の折り曲げ回数ｎを３回、５回、７回、又は９回としている。
【００１５】
また、本発明では、このように形成される有機繊維コードベルト層５において、タイヤ周方向に対するコード角度θ、幅Ｄ、半径ｒとし、テープ７のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎとしたとき、ｔａｎ θ＝ｎ×Ｄ／２πｒの関係を満たし、かつ８°＜θ＜３２°としている。θは、回数ｎと幅Ｄと半径ｒとによって定まるものだからである。
【００１６】
テープ７に用いる繊維コードとしては、コード１本に2.25g/d の荷重を負荷した時の伸び率が４％以下のものを用いる。この伸び率が４％を超えるとコードの引張り剛性が低くなり過ぎるためベルト剛性が低下し、高速耐久性が低下するからである。
この繊維コードは、例えば、芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン2,6-ナフタレート繊維から選ばれる繊維の１種又は２種以上を撚り合わせたものである。
【００１７】
テープ７は、この繊維コードの１本乃至複数本を互いに平行にマトリックスに埋設することにより構成される。この場合のマトリックスとしては、ゴムに限ることなくウレタン樹脂などのプラスチックを用いることができる。
【００１８】
【実施例】
（１）下記の本発明タイヤ１〜４、従来タイヤ１につき、下記条件で転動抵抗、高速耐久性、ユニフォーミティー、乗心地性、操縦安定性を評価した。この結果を表１に示す。
条件
空気圧；１．９ｋｇ／ｃｍ２ 、リム；１４×５１／２ＪＪ、荷重；４５０ｋｇ
タイヤサイズ；１９５／７０ Ｒ１４
本発明タイヤ１
スチールコードベルト層１枚、スチールコード２＋２（０．２５） 、エンド数４０本／５０ｍｍ 、幅１２５ｍｍ 、タイヤ周方向に対するコード角度α＝５５°。
【００１９】
有機繊維コードベルト層２層構造、ハイモジュラスポリエステル繊維１５００デニール２本撚りコードの５０本／５０ｍｍ のシートを幅１０ｍｍのテープ状に引き揃え、これをスチールコードベルト層の外周に２層巻回、ｎ＝２、θ＝８°。
タイヤ外形 ６３５ｍｍ、ベルト層の幅Ｄ＝１３５ｍｍ 、ベルト層の半径ｒ＝３０５ｍｍ
ｔａｎ θ＝ｎ×Ｄ／２πｒ＝ｎ×１３５ｍｍ／（２π×３０５ｍｍ）
本発明タイヤ２
ｎ＝４、θ＝１６°であることを除いて、本発明タイヤ１と同じ。
【００２０】
本発明タイヤ３
ｎ＝６、θ＝２３°であることを除いて、本発明タイヤ１と同じ。
本発明タイヤ４
ｎ＝８、θ＝２９°であることを除いて、本発明タイヤ１と同じ。
従来タイヤ１
スチールコードベルト層２枚、タイヤ周方向に対するコード角度β＝２０°、プライ間でコードが互いに交差。
【００２１】
内側スチールコードベルト層；スチールコード２＋２（０．２５） 、エンド数４０本／５０ｍｍ 、幅１３０ｍｍ 。
外側スチールコードベルト層；スチールコード２＋２（０．２５） 、エンド数４０本／５０ｍｍ 、幅１２０ｍｍ 。
ベルト補強層１枚；ナイロン繊維８４０ デニール２本撚りコードの５０本／５０ｍｍ のシートを外側スチールコードベルト層の外周にタイヤ周方向に微小角度で幅１０ｍｍで螺旋状に連続して巻回することにより形成、幅１４０ｍｍ 。
【００２２】
高速耐久性：
ドラム径１７０７ｍｍでＪＡＴＭＡ 高速耐久性試験終了後、１０ｋｍ／ｈｒ 毎加速してタイヤが破壊するまで試験を続行した。この結果を従来タイヤ１を１００ とする指数で示す。数値の大きい方がよい。
転動抵抗：
室内ドラム式タイヤ転動抵抗試験機によって常法により測定した。この結果を従来タイヤ１を１００ とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００２３】
ユニフォーミティー：
ＪＡＳＯ Ｃ６０７ 「自動車用タイヤのユニフォーミティー試験方法」に準拠。この結果を従来タイヤ１を１００ とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
操縦安定性および乗心地性能：
実車操縦安定性能フィーリングテストを行った。この場合、国産２．５ リットルクラスの車にタイヤを装着して、車を３回幅方向に移動させることにより３名のテストパネラーが操舵フィーリング評価した。表１中、「○」は良いを、「◎」は極めて良いを、「△」は若干悪いをそれぞれ表わす。
【００２４】
乗心地性能フィーリングテストを行った。この場合、国産２．５ リットルクラスの車にタイヤを装着して、不整地路面を走行し、３名のテストパネラーがフィーリング評価した。表１中、「○」は良いを、「◎」は極めて良いを、「△」は若干悪いをそれぞれ表わす。コード角度θが高いほど（ｎが大きいほど）乗心地性能は良好であることが判る。
【００２５】
【表１】
表１から明らかなように、本発明タイヤ１〜４は転動抵抗、高速耐久性、ユニフォーミティー、乗心地性、操縦安定性のいずれにおいても優れていることが判る。
【００２６】
（２）下記の本発明タイヤ５〜８、従来タイヤ２につき、下記条件で前記と同様に転動抵抗、高速耐久性、ユニフォーミティー、乗心地性、操縦安定性を評価した。この結果を表２に示す。
条件
空気圧；１．９ｋｇ／ｃｍ２ 、リム；１４×５１／２ＪＪ、荷重；４５０ｋｇ
タイヤサイズ；１９５／７０ Ｒ１４
本発明タイヤ５
スチールコードベルト層１枚、スチールコード２＋２（０．２５） 、エンド数４０本／５０ｍｍ 、幅１２５ｍｍ 、タイヤ周方向に対するコード角度α＝５５°。
【００２７】
有機繊維コードベルト層２層構造、芳香族ポリアミド繊維１５００デニール２本撚りコードの５０本／５０ｍｍ のシートを幅１０ｍｍのテープ状に引き揃え、これをスチールコードベルト層の外周に２層巻回、ｎ＝３、θ＝１２°。
タイヤ外形 ６３５ｍｍ、ベルト層の幅Ｄ＝１３５ｍｍ 、ベルト層の半径ｒ＝３０５ｍｍ
ｔａｎ θ＝ｎ×Ｄ／２πｒ＝ｎ×１３５ｍｍ／（２π×３０５ｍｍ）
本発明タイヤ６
ｎ＝５、θ＝１９°であることを除いて、本発明タイヤ５と同じ。
【００２８】
本発明タイヤ７
ｎ＝７、θ＝２６°であることを除いて、本発明タイヤ５と同じ。
本発明タイヤ８
ｎ＝９、θ＝３２°であることを除いて、本発明タイヤ５と同じ。
従来タイヤ２
スチールコードベルト層２枚、タイヤ周方向に対するコード角度β＝２０°、プライ間でコードが互いに交差。
【００２９】
内側スチールコードベルト層；スチールコード２＋２（０．２５） 、エンド数４０本／５０ｍｍ 、幅１３０ｍｍ 。
外側スチールコードベルト層；スチールコード２＋２（０．２５） 、エンド数４０本／５０ｍｍ 、幅１２０ｍｍ 。
ベルト補強層１枚；ナイロン繊維８４０ デニール２本撚りコードの５０本／５０ｍｍ のシートを外側スチールコードベルト層の外周にタイヤ周方向に微小角度で幅１０ｍｍで螺旋状に連続して巻回することにより形成、幅１４０ｍｍ 。
【００３０】
【表２】
表２から明らかなように、本発明タイヤ５〜８は転動抵抗、高速耐久性、ユニフォーミティー、乗心地性、操縦安定性のいずれにおいても優れていることが判る。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、トレッドにおけるカーカス層の外側に、タイヤ周方向に対するコード角度が45°〜65°の単一層のスチールコードベルト層を配置し、該スチールコードベルト層の外周に、１本乃至複数本の有機繊維コードを互いに平行にマトリックスに埋設してなるテープをジグザグに折り曲げながら、タイヤ周方向にほぼテープの幅だけずらして多数回に亘って巻き付けることにより２層構造の円筒状の有機繊維コードベルト層を形成してなり、該有機繊維コードの２．２５ｇ／ｄの荷重を負荷したときの伸び率が４％以下であって、該有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θ、該有機繊維コードベルト層の幅Ｄ、該有機繊維コードベルト層の円筒半径ｒ、前記テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎとしたとき、tan θ＝ｎ×Ｄ／２πｒの関係を満たし、かつ８°＜θ＜32°であるとしたために、軽量であって、かつ高速耐久性および転動抵抗が良好でしかもユニフォーミティー、操縦安定性、乗心地性の向上が可能となる。さらに、本発明では、有機繊維コードベルト層はスチールコードベルト層の外側にテープをタイヤ１周に亘って折り曲げながら巻き付けることにより形成されるため、従来から使用されているベルト成型ドラムで有機繊維コードベルト層の製造が可能となるので、新たに設備を設けなくともよいから乗用車用空気入りラジアルタイヤを安価に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線方向半断面説明図である。
【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例のベルト部の平面視説明図である。
【図３】本発明における有機繊維コードベルト層の形成状況を示す斜視説明図である。
【図４】本発明における有機繊維コードベルト層の形成に際してスチールコードベルト層にテープを巻き付ける状況を示す説明図である。
【図５】テープの巻き始め端と巻き終り端との間に途中のテープを介して段差が生じる様子を示す断面説明図である。
【図６】テープの巻き始め端と巻き終り端との間に途中のテープを介して段差が生じる様子を示す平面視説明図である。
【図７】本発明における有機繊維コードベルト層の形成に際してスチールコードベルト層にテープを巻き付ける状況を示す別の説明図である。
【図８】テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝１と有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係図である。
【図９】テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝２と有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係図である。
【図１０】テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝３と有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係図である。
【図１１】テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝４と有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係図である。
【図１２】テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝５と有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係図である。
【図１３】テープのタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎ＝６と有機繊維コードベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θとの関係図である。
【符号の説明】
１ ビードコア ２ カーカス層 ３ トレッド ４ スチールコードベルト層 ５ 有機繊維コードベルト層 ７ テープ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a pneumatic passenger car that is lightweight, has good rolling resistance, is excellent in uniformity, handling stability, and ride comfort, and can be manufactured at a low cost without substantially impairing high-speed durability. Related to radial tires.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a steel cord belt layer utilizing the excellent strength and elastic modulus of a steel cord has been used for a belt portion of a pneumatic radial tire. For example, as a belt structure of a pneumatic radial tire excellent in high speed durability, an outer periphery of a plurality of steel cord belt layers in which a cord angle with respect to a tire circumferential direction is 10 ° to 30 ° and cords cross each other between plies On the side, a rubber cord of nylon cord was spirally wound as a belt reinforcing layer (belt cover layer, cord angle with respect to tire circumferential direction is substantially 0 °) (Japanese Patent Publication No. 4-47618). However, this tire has a drawback that a nylon cord belt reinforcing layer is added in addition to a plurality of steel cord belt layers, and the tire weight increases, resulting in an increase in rolling resistance of the tire. Due to the large number of parts, there was a drawback that the tire molding productivity deteriorated. Furthermore, since the steel cord belt layer has cut fracture surfaces at both ends in the width direction, stress is concentrated on the cut fracture surface, so that separation between the steel cord and the coated rubber is likely to occur, and high-speed durability is inferior. There was a drawback of becoming.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to reduce rolling resistance while using a single-layer steel cord belt layer in the belt portion and using an organic fiber cord belt layer having a two-layer structure, and to reduce the rolling resistance. An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire for a passenger car that is excellent in handling stability and riding comfort and can be manufactured at a low cost without substantially impairing high-speed durability.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The pneumatic radial tire for passenger cars according to the present invention includes a single steel cord belt layer having a cord angle of 45 ° to 65 ° with respect to the tire circumferential direction disposed outside the carcass layer in the tread, and the outer circumference of the steel cord belt layer. In addition, a two-layer structure is formed by winding a tape formed by embedding one or a plurality of organic fiber cords in parallel in a matrix in a zigzag manner while shifting the tape around the width of the tire in the tire circumferential direction for a number of times. A cylindrical organic fiber cord belt layer having an elongation of 4% or less when a load of 2.25 g / d is applied to the organic fiber cord, and the tire of the organic fiber cord belt layer The cord angle θ with respect to the circumferential direction, the width D of the organic fiber cord belt layer, the cylindrical radius r of the organic fiber cord belt layer, When the number of times of zigzag bending is n, the relationship of tan θ = n × D / 2πr is satisfied and 8 ° <θ <32 °. Here, the cylinder radius means a distance on the tire equator line from the tire rotation axis to the inner surface of the cylindrical organic fiber cord belt layer having a two-layer structure.
[0005]
As described above, since the pneumatic radial tire is configured by arranging the single-layer steel cord belt layer and the two organic fiber cord belt layers in the tread portion, it is compared with the case where a plurality of steel cord belt layers are arranged. Thus, the weight of the tire can be reduced.
In addition, the rolling resistance can be reduced by weight reduction, and the organic fiber cord belt layer is formed by winding the tape around the outer periphery of the steel cord belt layer while bending the tape. Since there is no cut fracture surface at both ends (belt edge part), it is possible to reduce rolling resistance by reducing energy loss due to interlaminar shear strain at this belt edge part. Since the cord angle with respect to the direction is 45 ° to 65 °, the energy loss due to the shear deformation of the steel cord belt layer is also small, so that the rolling resistance can be further reduced.
[0006]
Furthermore, since there is no cut fracture surface at the belt edge portion, separation at the belt edge portion is difficult to occur, so that high-speed durability is not substantially impaired.
Also, in order to form an organic fiber cord belt layer by winding the tape around the outer circumference of the steel cord belt layer while bending the tape, the rubberized sheets for the two-layer steel cord belt layer are overlapped with each other at both ends in the longitudinal direction as in the past. Compared to the case where the belt layer is formed by combining them, the overlapping portion (splice portion) does not occur, so the uniformity (UF) is improved, and in particular, the radial representing the change in the reaction force that the tire receives in the radial direction. -Force variation (RFV) can be reduced.
[0007]
In addition, since a single steel cord belt layer having high rigidity is disposed in the belt portion, lateral rigidity can be ensured by this steel cord belt layer, so that steering stability is not impaired.
In addition to the single-layer high-stiffness steel cord belt layer, an organic fiber cord belt layer having a lower rigidity than the steel cord belt layer is arranged in the belt portion, so that a plurality of steel cord belt layers are arranged. Riding comfort can be improved compared to the case.
[0008]
Furthermore, the number of parts of the belt part is at least three points (two steel cord belt layers and one nylon cord belt reinforcing layer) from the conventional two points (one steel cord belt layer and two-layer organic fiber cord belt layer). 1), the molding productivity of the tire is increased, and the tire can be manufactured at a low cost.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a meridian half sectional explanatory view of an example of a pneumatic radial tire of the present invention, and FIG. 2 is a plan view explanatory view of a belt portion. In FIG. 1, the end portion of the carcass layer 2 is wound around the pair of left and right bead cores 1 from the inner side to the outer side of the tire, and a single steel cord belt layer 4 is disposed outside the carcass layer 2 in the tread 3. On the outside of the steel cord belt layer 4, an organic fiber cord belt layer 5 having a two-layer structure including an outer layer 5u and an inner layer 5d is provided over the circumference of the tire in the tire circumferential direction.
[0010]
The surface of the tread 3, that is, the tread surface is provided with a plurality of grooves 6 extending in the tire circumferential direction and a plurality of grooves (not shown) extending in the tire width direction.
In order to further reduce rolling resistance, the steel cord belt layer 4 has a cord angle α with respect to the tire circumferential direction EE ′ of 45 ° to 65 °, preferably 50 ° to 60 °, as shown in FIG. . This is because, when the cord angle is tan −1 √2 = 54.7 ° as described in “Structural Mechanics of Radial Tires” in 1978, Vol. Because the shear deformation is suppressed, the energy loss of the belt portion is reduced, and as a result, the rolling resistance is reduced. For this reason, the cord angle should be around 54.7 ° to reduce the rolling resistance. is there. When the steel cord belt layer 4 is disposed outside the organic fiber cord belt layer 5, the outer layer (steel cord belt layer 4) has high rigidity and the inner layer (organic fiber cord belt layer 5) has rigidity. Since it is low, the outer layer easily moves during rotation of the tire and steering stability is lowered. Therefore, in the present invention, the steel cord belt layer 4 is disposed inside the organic fiber cord belt layer 5. The steel cord belt layer 4 may be formed by superimposing rubber cord sheets for steel cord belt layers on both ends in the longitudinal direction as in the prior art.
[0011]
As shown in FIG. 3, the organic fiber cord belt layer 5 includes a steel cord belt layer formed by embedding a tape 7 in which one or a plurality of organic fiber cords, preferably 5 to 10 are embedded in a matrix in parallel with each other. 4 is moved in the width direction of the steel cord belt layer 4 in a zigzag manner with an even number or an odd number of times of bending over one circumference of the tire, and 3 mm to 15 mm wider than both ends of the organic fiber cord belt layer 5 in the width direction, preferably It is formed by being wound around the outer circumference of the steel cord belt layer 4 while being bent at the ends 8 and 9 corresponding to the width direction 5 mm to 10 mm wide. This winding is performed many times while being shifted by the width T of the tape 7 in the tire circumferential direction so that no gap is generated between the tapes 7. This winding state will be described with reference to FIG.
[0012]
FIG. 4 shows the case where the number of zigzag folds per round of the tire of the tape 7 is n = 2. In FIG. 4, the winding start tape {circle around (1)} starts from one end 8 corresponding to the width direction of the organic fiber cord belt layer 5 and is bent at the other end 9 corresponding to the width direction. The tape is communicated with the tape {circle around (2)} and is bent at one end 8 corresponding to the width direction of the belt layer by shifting in the tire circumferential direction substantially by the tape width T with respect to the starting tape {circle around (1)}. This procedure is repeated in order from tape (2) to (8). For this reason, since the tape 7 is always in a state of being overlapped as a whole, the obtained organic fiber cord belt layer 5 has a two-layer structure (double layer).
[0013]
By the way, in the case where the number of zigzag folds per tire circumference of the tape 7 is an even number n, as shown in FIGS. 5 and 6, the winding start end of the winding start tape (1) and the winding end tape (8) There is a step between the end of winding and the tape on the way. This step is not preferable for tire uniformity.
Therefore, in order to further improve the tire uniformity, it is preferable to set the number of zigzag folds of the tape 7 per tire circumference n to an odd number. By setting the odd number in this way, as shown by “*” in FIG. 7, there is no step between the winding start end of the winding start tape and the winding end end of the winding end tape. A step is generated between the tapes on the way, and the step is dispersed over the circumference of the tire.
[0014]
Next, the relationship between the number of zigzag folds n per tire circumference of the tape 7 and the cord angle θ of the organic fiber cord belt layer 5 with respect to the tire circumferential direction is shown in FIGS. 8 shows a case where n = 1, FIG. 9 shows a case where n = 2, FIG. 10 shows a case where n = 3, FIG. 11 shows a case where n = 4, and FIG. 12 shows a case where n = 5. FIG. 13 shows the case where n = 6. As can be seen from FIGS. 8 to 13, θ increases as n increases. Therefore, in the present invention, in order to make the range θ = 8 ° to 32 °, the even number of times of folding n is 2, 4, 6 or 8 times, and the odd number of times of folding n is 3 times. 5 times, 7 times, or 9 times.
[0015]
Further, in the present invention, when the organic fiber cord belt layer 5 formed in this way has a cord angle θ, a width D, and a radius r with respect to the tire circumferential direction, and the number of zigzag folds per tire circumference of the tape 7 is n. , Tan θ = n × D / 2πr, and 8 ° <θ <32 °. This is because θ is determined by the number n, the width D, and the radius r.
[0016]
As the fiber cord used for the tape 7, one having an elongation rate of 4% or less when a load of 2.25 g / d is applied to one cord is used. This is because if the elongation exceeds 4%, the tensile rigidity of the cord becomes too low, the belt rigidity is lowered, and the high-speed durability is lowered.
The fiber cord is, for example, one kind of fiber selected from aromatic polyamide fiber, polyarylate fiber, polyparaphenylene benzbisoxazole fiber, polyvinyl alcohol fiber, rayon fiber, polyethylene terephthalate fiber, polyethylene 2,6-naphthalate fiber or Two or more types are twisted together.
[0017]
The tape 7 is constructed by embedding one or more of the fiber cords in a matrix parallel to each other. The matrix in this case is not limited to rubber, and plastic such as urethane resin can be used.
[0018]
【Example】
(1) Rolling resistance, high-speed durability, uniformity, riding comfort, and steering stability were evaluated for the following tires 1 to 4 of the present invention and the conventional tire 1 under the following conditions. The results are shown in Table 1.
Conditions : Air pressure: 1.9 kg / cm < 2 >, rim: 14 * 51/2 JJ, load: 450 kg
Tire size: 195/70 R14
Invention tire 1
One steel cord belt layer, steel cord 2 + 2 (0.25), number of ends 40/50 mm, width 125 mm, cord angle α with respect to the tire circumferential direction = 55 °.
[0019]
Two layers of organic fiber cord belt layer, high modulus polyester fiber 1500 denier double twisted cord 50 / 50mm sheet is aligned in a tape shape of 10mm width, and this is wound around the outer circumference of the steel cord belt layer, n = 2, θ = 8 °.
Tire outline 635 mm, belt layer width D = 135 mm, belt layer radius r = 305 mm
tan θ = n × D / 2πr = n × 135 mm / (2π × 305 mm)
Invention tire 2
Same as tire 1 of the present invention except that n = 4 and θ = 16 °.
[0020]
Invention tire 3
Same as tire 1 of the invention except that n = 6 and θ = 23 °.
Invention tire 4
Same as the tire 1 of the present invention except that n = 8 and θ = 29 °.
Conventional tire 1
Two steel cord belt layers, cord angle β = 20 ° with respect to the tire circumferential direction, and cords cross each other between plies.
[0021]
Inner steel cord belt layer; steel cord 2 + 2 (0.25), number of ends 40/50 mm, width 130 mm.
Outer steel cord belt layer; steel cord 2 + 2 (0.25), number of ends 40/50 mm, width 120 mm.
One belt reinforcing layer: Nylon fiber 840 Double denier cord 50 / 50mm sheet is continuously wound around the outer steel cord belt layer in a spiral with a small angle of 10mm in the tire circumferential direction Formed by a width of 140 mm.
[0022]
High speed durability :
After completion of the JATMA high-speed durability test at a drum diameter of 1707 mm, the test was continued at a speed of 10 km / hr until the tire broke down. This result is shown as an index with the conventional tire 1 as 100. A larger number is better.
Rolling resistance :
It measured by the conventional method with the indoor drum type tire rolling resistance tester. This result is shown as an index with the conventional tire 1 as 100. A larger number is better.
[0023]
Uniformity :
Conforms to JASO C607 “Testing methods for uniformity of automobile tires”. This result is shown as an index with the conventional tire 1 as 100. A larger number is better.
Steering stability and ride performance :
An actual vehicle handling stability performance feeling test was conducted. In this case, three test panelists evaluated the steering feeling by attaching tires to a domestic 2.5 liter class car and moving the car three times in the width direction. In Table 1, “◯” represents good, “◎” represents extremely good, and “Δ” represents slightly bad.
[0024]
A ride performance feeling test was conducted. In this case, tires were attached to a domestic 2.5 liter class car, and the vehicle ran on an uneven road surface. Three test panelists evaluated the feeling. In Table 1, “◯” represents good, “◎” represents extremely good, and “Δ” represents slightly bad. It can be seen that the higher the cord angle θ (the larger n), the better the riding comfort performance.
[0025]
[Table 1]
As is apparent from Table 1, the tires 1 to 4 of the present invention are excellent in all of rolling resistance, high-speed durability, uniformity, riding comfort, and steering stability.
[0026]
(2) Rolling resistance, high speed durability, uniformity, riding comfort, and steering stability were evaluated for the following tires 5 to 8 of the present invention and the conventional tire 2 in the same manner as described above. The results are shown in Table 2.
Conditions : Air pressure: 1.9 kg / cm < 2 >, rim: 14 * 51/2 JJ, load: 450 kg
Tire size: 195/70 R14
Invention tire 5
One steel cord belt layer, steel cord 2 + 2 (0.25), number of ends 40/50 mm, width 125 mm, cord angle α with respect to the tire circumferential direction = 55 °.
[0027]
Organic fiber cord belt layer 2 layer structure, aromatic polyamide fiber 1500 denier 2 twisted cord 50 / 50mm sheet is aligned in a 10mm width tape, and this is wound around the outer circumference of the steel cord belt layer, n = 3, θ = 12 °.
Tire outline 635 mm, belt layer width D = 135 mm, belt layer radius r = 305 mm
tan θ = n × D / 2πr = n × 135 mm / (2π × 305 mm)
Invention tire 6
Same as tire 5 of the present invention except that n = 5 and θ = 19 °.
[0028]
Invention tire 7
Same as the tire 5 of the present invention except that n = 7 and θ = 26 °.
Invention tire 8
Same as the tire 5 of the present invention except that n = 9 and θ = 32 °.
Conventional tire 2
Two steel cord belt layers, cord angle β = 20 ° with respect to the tire circumferential direction, and cords cross each other between plies.
[0029]
Inner steel cord belt layer; steel cord 2 + 2 (0.25), number of ends 40/50 mm, width 130 mm.
Outer steel cord belt layer; steel cord 2 + 2 (0.25), number of ends 40/50 mm, width 120 mm.
One belt reinforcing layer: Nylon fiber 840 Double denier cord 50 / 50mm sheet is continuously wound around the outer steel cord belt layer in a spiral with a small angle of 10mm in the tire circumferential direction Formed by a width of 140 mm.
[0030]
[Table 2]
As is apparent from Table 2, the tires 5 to 8 of the present invention are excellent in all of rolling resistance, high-speed durability, uniformity, riding comfort, and steering stability.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the pneumatic radial tire for a passenger car according to the present invention has a single steel cord belt layer having a cord angle of 45 ° to 65 ° with respect to the tire circumferential direction on the outer side of the carcass layer in the tread. Around the outer periphery of the cord belt layer, a tape formed by embedding one or a plurality of organic fiber cords in parallel to each other in a matrix is bent in a zigzag manner , and is wound around the tire circumferential direction by shifting the tape width approximately many times. A cylindrical organic fiber cord belt layer having a two-layer structure is formed, and the organic fiber cord has an elongation of 4% or less when a load of 2.25 g / d is applied. Cord angle θ with respect to the tire circumferential direction of the cord belt layer, width D of the organic fiber cord belt layer, cylindrical radius r of the organic fiber cord belt layer, When the number of zigzag folds per tire is n, the relationship of tan θ = n × D / 2πr is satisfied and 8 ° <θ <32 °, so that it is lightweight and has high-speed durability. It has good rolling resistance and can improve uniformity, handling stability, and riding comfort. Further, in the present invention, the organic fiber cord belt layer is formed by winding the tape around the circumference of the tire while bending the tape around the steel cord belt layer. Since the belt layer can be manufactured, it is not necessary to provide a new facility, so that a pneumatic radial tire for passenger cars can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a meridian half sectional explanatory view of an example of a pneumatic radial tire of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory plan view of a belt portion of an example of the pneumatic radial tire of the present invention.
FIG. 3 is a perspective explanatory view showing a formation state of an organic fiber cord belt layer in the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing a situation where a tape is wound around a steel cord belt layer when forming an organic fiber cord belt layer in the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a step is generated through a tape in the middle between a winding start end and a winding end end of the tape.
FIG. 6 is an explanatory plan view showing a state in which a step is generated between the tape start end and the end end of the tape through the tape in the middle.
FIG. 7 is another explanatory diagram showing a situation where a tape is wound around a steel cord belt layer when forming an organic fiber cord belt layer in the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the zigzag folding number n = 1 per tire circumference of the tape and the cord angle θ of the organic fiber cord belt layer with respect to the tire circumferential direction.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the zigzag folding number n = 2 per tire circumference of the tape and the cord angle θ of the organic fiber cord belt layer with respect to the tire circumferential direction.
FIG. 10 is a relationship diagram of zigzag folding number n = 3 per tire circumference of the tape and cord angle θ with respect to the tire circumferential direction of the organic fiber cord belt layer.
FIG. 11 is a relationship diagram between the number of zigzag folds n = 4 per tire circumference of the tape and the cord angle θ of the organic fiber cord belt layer with respect to the tire circumferential direction.
FIG. 12 is a relationship diagram between the number of zigzag folds n = 5 per tire circumference of the tape and the cord angle θ with respect to the tire circumferential direction of the organic fiber cord belt layer.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the zigzag folding number n = 6 per tire circumference of the tape and the cord angle θ of the organic fiber cord belt layer with respect to the tire circumferential direction.
[Explanation of symbols]
1 Bead core 2 Carcass layer 3 Tread 4 Steel cord belt layer 5 Organic fiber cord belt layer 7 Tape
