JP4331843B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに係り、特に、ショルダー側の陸部に発生する偏摩耗を抑えた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ベルト端部を覆うように補強層(以後レイヤーと呼ぶ)を設けることにより、ベルト端部を拘束してタガ効果を高め、高速走行時の耐久性を向上させる手法が乗用車用のタイヤ等において広く用いられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ベルト端部にレイヤーを用いることにより、特にショルダー側の陸部の偏摩耗が増大する場合があった。
【0004】
また、上記偏摩耗の増大を嫌ってレイヤーを省略することは、高速耐久性を低下させることにつながり、また、トレッドのゴムやトレッドパターンを変更することは他性能への影響が大きいという問題があった。
【0005】
本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決することを課題としてなされたものであって、高速耐久性を維持したまま、特にショルダー側の陸部偏摩耗を抑制することのできる空気入りタイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、一対のビード部間にトロイド状に跨がるカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴム層と、前記トレッドゴム層に設けられ実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向主溝により区分される複数の陸部と、前記ベルトの端部を覆うように前記ベルトのタイヤ径方向外側に設けられ、実質的にタイヤ周方向に平行とされた有機繊維コードを含んだ一対のベルト補強層と、を備え、前記ベルト補強層のタイヤ幅方向内側端は、タイヤ幅方向最外側の陸部のタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ幅方向外側に配置され、前記ベルト補強層のタイヤ幅方向内側端とタイヤ幅方向最外側の陸部のタイヤ幅方向内側端との間の領域において、前記トレッドゴム層と前記ベルトとの間に補助ゴム層が配置されることにより前記ベルト層の前記補助ゴム層と対向する部分が凹状に形成されている、ことを特徴としている。
【0007】
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0008】
実質的にタイヤ周方向に平行とされた有機繊維コードを含んだベルト補強層により両ベルト端付近を覆うことで、ショルダー付近の張力剛性、構造剛性を増大させることができる。
【0009】
一方、ベルト補強層が存在する領域と存在しない領域との剛性差が顕著になるため、接地して荷重がかかった際のショルダー側の陸部内の踏面挙動に違いが生じる。
【0010】
具体的には、ベルト補強層が存在する領域では、内圧充填時の膨張に対する拘束が強く、この領域のベルトの外径が他の領域対比で小さくなるため、ベルト補強層が存在する領域と存在しない領域との径差によって、接地時トレッドゴム層に作用する剪断力が大きくなって偏摩耗の核となってしまう。
【0011】
空気入りタイヤが回転すると、遠心力によりベルトは周方向に伸びを生じる。
【0012】
ベルト補強層が存在しない領域では、荷重直下付近のベルトの周方向の圧縮変形が増長されるので、ベルトの周方向の伸びはベルト補強層が存在する領域に比較して小さくなり、トレッドゴム層との間で相対変位が生じ、剪断力が大きくなって摩耗量が増大する。
【0013】
しかしながら、本発明の空気入りタイヤでは、ベルト補強層よりもタイヤ幅方向内側(タイヤ赤道面側)の領域のベルトが補助ゴム層によりタイヤ径方向内側に押し下げられて外径が小さくなるため、ベルト補強層が存在する領域のベルトの外径は周囲に対して相対的に大きくなる。
【0014】
その結果、ベルト補強層が存在する領域の剪断力が抑制され、この領域の摩耗が抑えられる。
【0015】
また、ベルト補強層のタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ幅方向内側の領域では、押し下げられたベルトが内圧充填に伴いタイヤ径方向外側へ膨張して平らになろうとして、ベルト張力(タイヤ周方向)が増大する。
【0016】
その結果、荷重直下付近のベルトのタイヤ周方向の圧縮変形が抑制され、ベルトの周方向の伸びが大きくなるので、トレッドゴム層との間の相対変位が小さくなり、ベルト補強層のタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ幅方向内側の領域での剪断力が小さくなり摩耗が抑えられる。
【0017】
なお、補助ゴム層がベルト補強層の上まで覆っていると、ショルダー付近のベルト層全体が押し下げられて踏面の中で、ショルダー付近全体が径差小の領域となってしまうので好ましくない。
【0018】
また、この補助ゴム層は、加硫後も押し流されずにゲージを維持できるものの方が望ましく、ヤング率は大きい方が好ましい。
【0019】
また、補助ゴム層の断面形状は、幅方向に厚さが変化しても良いし、作りやすさを考慮して一定厚さのシート状でも良い。
【0020】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向中央に位置する前記陸部内において、前記トレッドゴム層と前記ベルトとの間に補助ゴム層が配置されることにより、前記ベルト層の前記補助ゴム層と対向する部分が凹状に形成されている、ことを特徴としている。
【0021】
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0022】
タイヤ幅方向中央に位置する陸部内においては、補助ゴム層によって押し下げられたベルトが内圧充填に伴いタイヤ径方向外側へ膨張して平らになろうとして、ベルト張力(タイヤ周方向)が増大する。
【0023】
その結果、荷重直下付近のベルトのタイヤ周方向の圧縮変形が抑制され、ベルトの周方向の伸びが大きくなるので、トレッドゴム層との間の相対変位が小さくなり、タイヤ幅方向中央に位置する陸部での剪断力が小さくなり摩耗が抑えられる。
【0024】
これにより、各陸部の摩耗量の平均値(即ち、トレッドゴム層全体の摩耗量)を下げることができる。
【0025】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補助ゴム層を構成するゴムのヤング率をEs、前記トレッドゴム層を構成するゴムのヤング率をEとしたときに、Es≧Eである、ことを特徴としている。
【0026】
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0027】
補助ゴム層を構成するゴムのヤング率をEs≧トレッドゴム層を構成するゴムのヤング率をEとしない場合、加硫時に補助ゴム層がゲージを維持できなくなり、ベルト層を押し下げることができなくなる虞れがある。
【0028】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の空気入りタイヤにおいて、Es−E≧2.0Paである、ことを特徴としている。
【0029】
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0030】
補助ゴム層を構成するゴムのヤング率をEs−トレッドゴム層を構成するゴムのヤング率をE≧2.0Paとすることにより、加硫時に補助ゴム層がゲージを維持することができ、ベルトを確実に押し下げることができる。
【0031】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補助ゴム層の厚さが、0.3mm以上である、ことを特徴としている。
【0032】
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0033】
補助ゴム層の厚さを、0.3(最大厚さ部分)mm以上とすることにより、ベルトを確実に押し下げることができる。
【0034】
また、補助ゴム層の厚さ(最大厚さ部分)が10mmを越えると、ベルトを押し下げ過ぎ、極端にベルト上ゲージが厚くなり、発熱性やタイヤ重量の面から好ましくない。
【0035】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補助ゴム層の幅が、10mm以上である、ことを特徴としている。
【0036】
次に、請求項6に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0037】
補助ゴム層の幅を、10mm以上とすることにより、ベルトを確実に押し下げることができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
次に、本発明のラジアルタイヤの第1の実施形態を図面にしたがって説明する。
【0039】
図1に示すように、ラジアルタイヤ10はビード部11に埋設されたビードコア12の周りにタイヤ内側から外側に折返して係止されるカーカス14と、カーカス14の本体部14Aと巻上部14Bとの間に配置されるビードフィラー15と、カーカス14のクラウン部に位置するトレッド部16と、カーカス14のサイド部に位置するサイドウォール部18と、トレッド部16の内側に配置された少なくとも二層のベルト層20を備えている。
【0040】
カーカス14は、繊維コードを実質的に周方向と直交する方向に配列されており、本実施形態では一枚のカーカスプライから構成されている。
【0041】
ベルト層20はアラミド繊維及びスチールコードに代表される非伸長性コードが周方向(またはタイヤ赤道面CL)に対し10°〜30°の傾斜角度で配列されており、少なくとも2枚、互いのコードが異なる方向に交差するように重ね合わされている。
【0042】
ベルト層20の外周側には、ベルト補強層22が設けられている。
【0043】
ベルト補強層22は、ベルト層20全体を覆う幅広の第1ベルト補強層22Aと、ベルト層20の端部付近を覆う幅狭の第2ベルト補強層22Bから構成されている。
【0044】
第1ベルト補強層22A及び第2ベルト補強層22Bは、各々繊維コードを復数本含む(場合によっては1本でも良い)ゴム引きされた狭幅のストリップを、前記繊維コードがタイヤ周方向に実質的に平行(0°〜5°)になるようにラセン状(スパイラル状)に、エンドレスに巻きつけられている。
【0045】
なお、第1ベルト補強層22A及び第2ベルト補強層22Bは、ベルト層20の幅方向外側にはみ出している。
【0046】
また、第2ベルト補強層22Bのタイヤ幅方向内側端は、ベルト層20の端部(タイヤ幅方向最外端)よりもタイヤ幅方向内側に位置している。
【0047】
ここで、第1ベルト補強層22A及び第2ベルト補強層22Bに用いる繊維コードは、50±5°Cにおいて、1.4g/d荷重下の伸度が1.5%以上2.5%以下であり、かつ170±5°Cにおいて、0.7g/d荷重下の伸度が2.0%以上3.3%以下である有機繊維コードであり、50±5°Cにおいて、1.4g/d荷重下の伸度が1.6%以上2.3%以下であり、かつ170±5°Cにおいて、0.7g/d荷重下の伸度が2.3%以上3.0%以下である有機繊維コードであることが好ましい。
【0048】
有機繊維、例えば、ポリエチレン−2,6−ナフタレートは85モル%以上がポリエチレン−2,6−ナフタレートからなる重合体を用いることができる。
【0049】
この重合体は公知の方法例えば特開平5−163612の2欄26行〜3欄21行に従って合成することができ、同特許の4欄7行〜5欄35行に従って原糸を製造することができる。
【0050】
この重合体は通常の溶融重合、固相重合のいずれの方法によっても合成できる。
【0051】
また、有機繊維コードは、総表示デニール数の30%以上(残りは他の有機繊維)がポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維で構成されることが好ましく、総表示デニール数の80%以上がポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維で構成されることが更に好ましく、総表示デニール数の実質的に100%がポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維で構成されることが最も好ましい。
【0052】
図1及び図2に示すように、トレッド部16には、タイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝24が複数本、本実施形態ではタイヤ赤道面CLを挟んで左右に2本づつ合計4本形成されている。
【0053】
タイヤ赤道面CL上には、タイヤ周方向に沿って連続して延びるセンター陸部26が形成されている。
【0054】
また、センター陸部26の両側には、周方向主溝24とタイヤ幅方向に対して傾斜する複数本の傾斜溝28とによって、タイヤ周方向に列をなす複数のブロック状のセカンド陸部30及びタイヤ周方向に列をなす複数のブロック状のショルダー陸部32が形成されている。
【0055】
図1に示すように、ベルト層20の端部付近を覆う第2ベルト補強層22Bのタイヤ幅方向内側端は、ショルダー陸部32のタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ径方向外側に配置されている。
【0056】
また、第2ベルト補強層22Bのタイヤ幅方向内側端とショルダー陸部32のタイヤ幅方向内側端の間の領域において、トレッド部16のゴムとベルト層20との間に、周方向に連続する補助ゴム層34が配置されることによって、少なくとも補助ゴム層34と対向するベルト層20が凹状に形成されている。
【0057】
補助ゴム層34を構成するゴムのヤング率をEs、トレッド部16を構成するゴムのヤング率をEとした場合、Es≧Eであることが好ましく、Es−E≧2.0MPaであることが更に好ましい。
【0058】
また、補助ゴム層34は、厚さを0.3(最大厚さ部分)mm以上とすることが好ましく、0.5mm以上とすることが更に好ましい(生タイヤ製造時において、厚さ0.3mm以上が好ましい。)。
【0059】
さらに、補助ゴム層34は、幅を10mm以上とすることが好ましく、15mm以上とすることが更に好ましい。
【0060】
本実施形態の補助ゴム層34は、幅が20mm、幅方向中央が最も厚く幅方向両側へ向かって薄く形成されており、厚さは最大厚さ部分〜最小厚さ部分で2.0mm〜0.3mmである。
【0061】
また、本実施形態の補助ゴム層34のヤング率Esは12.5MPaである。
【0062】
なお、トレッド部16を構成するゴムのヤング率Eは2.7MPaである。
【0063】
また、第1ベルト補強層22A及び第2ベルト補強層22Bの有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを2本又は3本合わせて、逆方向に上撚りし、後で定義する撚り係数Rが0.20〜0.72であることが好ましく、0.20〜0.50であることがさらに好ましい。
【0064】
これによって、コードに適度の集束性が与えられるため、高レベルのロードノイズ低減効果が得られる。
【0065】
撚り係数Rは、0.20未満ではコード−ゴム間の接着性が悪くなり、0.72を越えると伸びが増大し、初期モジュラスが低下するため、ベルト補強層のタガ効果を低下させる。
【0066】
なお、前記撚り係数Rとは、R=N×(0.139×D/ρ)1/2 ×10-3〔式中、N:コードの撚り数(回/10cm)、D:コードの総表示デニール数、ρ:コードの比重〕で定義される。
【0067】
なお、前述の各種の測定、試験方法は次の通りである。
・170±5°Cにおける0.7g/dの荷重下での伸度の測定
20〜30°C(室温)でコードに0.0167g/dの荷重をかけた状態からコードの雰囲気温度を80°C/分の速度で170±5°Cに昇温し、10分間安定させる。
【0068】
その後、30mm/分の速度で0.7g/dの荷重になるまで引っ張る。
【0069】
その状態で、10分間クリープさせた時点でのコードの長さを測定し、室温時にコードに0.0167g/dの荷重をかけた時の長さと比べ、その伸びた分を室温時のコードに0.0167g/dの荷重をかけた長さで除して、170±5°Cにおける0.7g/d荷重下での伸度(%)とした。
【0070】
尚、初期サンプル長さは、250mmで行った。
【0071】
・50±5°Cにおける1.4g/d荷重下での伸度の測定 20〜30°C(室温)でコードに0.0167g/dの荷重をかけた状態からコードの雰囲気温度を5°C/分の速度で50±5°Cに昇温し、5分間安定させる。
【0072】
その後、300mm/分の速度でコードが破断するまで引張り、応力一伸度曲線を描き、その応力一伸度曲線から1.4g/d応力時の伸度を読み取り、これを50±5°Cにおける1.4g/d荷重下での伸度とした。
【0073】
・50±5°Cにおける応力一伸度曲線の1.4g/d荷重下での接線の傾きN1 と0.25g/d荷重下での接線の傾きN2 の比N1 /N2 の測定 前項で作成した応力一伸度曲線の1.4g/d荷重点及び0.25g/d荷重点において、接線を描き、単位伸度当りの荷重(g/d)をそれぞれN1 及びN2 とする。
【0074】
これは、接線の傾きであり、N1 をN2 で除した値を求めた。
【0075】
・tanδの測定は粘弾性測定装置(東洋精機製作所社製)を使用し、温度30°C、歪1%、周波数50Hzでtanδを測定した。
(作用)
次に、ラジアルタイヤ10の作用を説明する。
【0076】
本実施形態のラジアルタイヤ10のように、ベルト層20の外周に、実質的にコード方向がタイヤ周方向とされたベルト補強層22(第1ベルト補強層22A及び第2ベルト補強層22B)を設け、ベルト層20の端部付近を第1ベルト補強層22Aと第2ベルト補強層22Bとの2層で覆うことで、ショルダー付近の張力剛性、構造剛性を増大させることができる。
【0077】
また、第2ベルト補強層22Bよりもタイヤ幅方向内側の領域のベルト層20は、補助ゴム層34と対向した部分がタイヤ径方向内側に押し下げられているため、第2ベルト補強層22Bが存在する領域の外径が周囲に対して相対的に大きくなる。
【0078】
このため、第2ベルト補強層22Bが存在する領域、即ち、ショルダー陸部32の接地時の剪断力が抑制され、摩耗量を低減させることができる。
【0079】
さらに、第2ベルト補強層22Bのタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ幅方向内側の領域においは、押し下げられたベルト層20が内圧充填に伴いタイヤ径方向外側へ膨張して平らになろうとしてベルト層20の張力(タイヤ周方向)が増大する。
【0080】
そして、接地時の荷重直下付近のベルト層20のタイヤ周方向の圧縮変形が抑制され、ベルト層20の周方向の伸びが大きくなるので、トレッド部16との間の相対変位が小さくなり、剪断力が小さくなって摩耗量を低減させることができる。
【0081】
なお、補助ゴム層34を構成するゴムのヤング率Esがトレッド部16を構成するゴムのヤング率Eよりも小さい場合(Es<E)には、空気入りタイヤ10の加硫時に補助ゴム層34がゲージを維持できなくなり、ベルト層20を確実に押し下げることができなくなる虞れがある。
【0082】
また、補助ゴム層34の厚さ(最大厚さ部分)が0.3mm未満になると、ベルト層20を確実に押し下げることができなくなる。
【0083】
一方、補助ゴム層34の厚さ(最大厚さ部分)が10mmを越えると、ベルト層20を押し下げ過ぎて極端にベルト上ゲージが厚くなり、発熱性やタイヤ重量面から好ましくない。
【0084】
さらに、補助ゴム層34の幅が10mm未満になると、ベルト層20を確実に押し下げることができなくなる。
【0085】
なお、補助ゴム層34は、図3に示すように、厚さが一定であっても良い。
[第2の実施形態]
本発明の空気入りタイヤの第2の実施形態を図4にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成に関しては同一符号を付し、その構成の説明は省略する。
【0086】
図4に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10では、センター陸部26の直下に、厚さ2.0mm、幅35mmの補助ゴム層34が配置されており、ベルト層20は補助ゴム層34と対向する部分が凹状に形成されている。
【0087】
本実施形態の空気入りタイヤ10では、補助ゴム層34によって押し下げられたベルト層20が内圧充填に伴いタイヤ径方向外側へ膨張して平らになろうとして、ベルト張力(タイヤ周方向)が増大する。
【0088】
その結果、荷重直下付近のベルト層20のタイヤ周方向の圧縮変形が抑制され、ベルト層20の周方向の伸びが大きくなるので、トレッド部16との間の相対変位が小さくなり、センター陸部26の剪断力が小さくなり摩耗が抑えられる。
【0089】
また、センター部でもベルト層20を押し下げることにより、ショルダーとの径差を減らして、センターのドライビング、ショルダーのブレーキングを緩和して摩耗が均一化される。
【0090】
これにより、各陸部の摩耗量の平均値(即ち、トレッド部16全体の摩耗量)を下げることができる。
(試験例)
本発明の効果を確かめるため、試験タイヤとして従来例のタイヤ1種、比較例のタイヤ2種及び本発明の適用された実施例のタイヤ3種を用意し、摩耗試験を行った。
【0091】
試験タイヤの諸元及び試験条件は以下の通りである。
【0092】
実施例1のタイヤ:上記実施形態のタイヤ(図1参照)である。
【0093】
実施例2のタイヤ:上記実施形態のタイヤ(図3参照)である。
【0094】
実施例3のタイヤ:上記実施形態のタイヤ(図4参照)である。
【0095】
比較例1のタイヤ:図5に示すように、第2ベルト補強層22Bを覆うように補助ゴム層34(幅50mm、厚さ2.0mm(外側端付近では減少))を配置したタイヤである。
【0096】
比較例2のタイヤ:図6に示すように、セカンド陸部30の下方に補助ゴム層34(幅30mm、厚さ2.0mm)を配置したタイヤである。
【0097】
従来例のタイヤ:図7に示すように、補助ゴム層を設けず、ベルト層20が凹凸していないタイヤである。
【0098】
タイヤサイズ:225/50R16
リムサイズ:7.5J
内圧:230KPa
車両:FR車
試験タイヤ装着位置:4輪
乗員:2名乗車相当
前輪荷重:5.10KN
後輪荷重:3.92KN
速度:0〜200km/h
走行距離:10000km(一般道)
比較評価は、先ず、ショルダー陸部とセンター陸部の摩耗量差を、従来例のタイヤを100とする指数で表した。数値は、便宜上小さいほど陸部内の摩耗量差が小さく良好なことを示している。評価は以下の表1に示す通りである。
【0099】
次に、ショルダー陸部、セカンド陸部、センター陸部の摩耗量の平均値を、従来例のタイヤを100として指数表示した。数値は、便宜上小さいほど摩耗量が小さく良好なことを示している。評価は以下の表2に示す通りである。
【0100】
【表1】
【0101】
【表2】
【0102】
試験の結果、本発明の適用された実施例1〜3のタイヤは、比較例1、2及び従来例のタイヤに比較してショルダー陸部とセンター陸部との摩耗差は少なく、偏摩耗が少ないことが分かる。
【0103】
また、センター陸部の直下に補助ゴム層を設けた実施例3のタイヤでは、陸部全体で摩耗量が下がっていることが分かる。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、高速耐久性を維持したまま、特にショルダー側の陸部の偏摩耗を抑制することができる、という優れた効果を有する。
【0105】
請求項2に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、トレッド全体の摩耗量を下げることができる、という優れた効果を有する。
【0106】
請求項3〜6に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、何れも補助ゴム層によりベルト層を確実に押下げることができ、ショルダー側の陸部の偏摩耗を確実に抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態(試験例の実施例1のタイヤ)に係る空気入りタイヤの断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態(試験例の実施例1のタイヤ)に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
【図3】試験例の実施例2のタイヤの断面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態(試験例の実施例3のタイヤ)に係る空気入りタイヤの断面図である。
【図5】試験例の比較例1のタイヤの断面図である。
【図6】試験例の比較例2のタイヤの断面図である。
【図7】試験例の従来例のタイヤの断面図である。
【符号の説明】
10 ラジアルタイヤ
11 ビード部
14 カーカス
16 トレッド部
20 ベルト層
22B 第2ベルト補強層(ベルト補強層)
34 補助ゴム層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire that suppresses uneven wear that occurs in a land portion on a shoulder side.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, by providing a reinforcing layer (hereinafter referred to as a layer) so as to cover the belt end, the belt end is constrained to enhance the tagging effect and improve durability during high-speed driving, etc. Has been widely used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the use of a layer at the belt end sometimes increases uneven wear particularly on the shoulder side land.
[0004]
In addition, omitting the layer in favor of the increase in uneven wear leads to a decrease in high-speed durability, and changing the tread rubber or tread pattern has a significant effect on other performance. there were.
[0005]
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and can suppress uneven wear particularly on the shoulder side while maintaining high-speed durability. It is to provide a pneumatic tire.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a carcass straddling in a toroidal shape between a pair of bead portions, a belt disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass, and a tread disposed on the outer side in the tire radial direction of the belt. A rubber layer, a plurality of land portions provided on the tread rubber layer and divided by a plurality of circumferential main grooves extending substantially along the tire circumferential direction, and the belt so as to cover an end of the belt. A pair of belt reinforcing layers including organic fiber cords provided on the outer side in the tire radial direction and substantially parallel to the tire circumferential direction, and the inner end in the tire width direction of the belt reinforcing layer is in the tire width direction. It is arranged on the outer side in the tire width direction than the inner end in the tire width direction of the outermost land portion, and between the inner end in the tire width direction of the belt reinforcing layer and the inner end in the tire width direction of the outermost land portion in the tire width direction. In the area The auxiliary rubber layer facing the portion of the belt layer by the auxiliary rubber layer is disposed between the belt and the tread rubber layer is formed in a concave shape, it is characterized in that.
[0007]
Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 1 will be described.
[0008]
By covering the vicinity of both belt ends with a belt reinforcing layer containing an organic fiber cord substantially parallel to the tire circumferential direction, the tension rigidity and structural rigidity in the vicinity of the shoulder can be increased.
[0009]
On the other hand, since the difference in rigidity between the region where the belt reinforcing layer is present and the region where the belt reinforcing layer is not present becomes significant, a difference occurs in the tread surface behavior in the land portion on the shoulder side when a load is applied after grounding.
[0010]
Specifically, in the region where the belt reinforcement layer is present, the restraint against expansion during internal pressure filling is strong, and the outer diameter of the belt in this region is small compared to other regions, so there is a region where the belt reinforcement layer exists. Due to the difference in diameter from the area where no contact is made, the shearing force acting on the tread rubber layer at the time of contact is increased and becomes a core of uneven wear.
[0011]
When the pneumatic tire rotates, the belt stretches in the circumferential direction due to centrifugal force.
[0012]
In the region where the belt reinforcement layer does not exist, the circumferential compression deformation of the belt near the load is increased, so the circumferential elongation of the belt is smaller than in the region where the belt reinforcement layer exists, and the tread rubber layer Relative displacement occurs between them, and the shearing force increases and the amount of wear increases.
[0013]
However, in the pneumatic tire according to the present invention, the belt in the region on the inner side in the tire width direction (the tire equatorial plane side) than the belt reinforcing layer is pushed down to the inner side in the tire radial direction by the auxiliary rubber layer, so that the outer diameter becomes small. The outer diameter of the belt in the region where the reinforcing layer is present is relatively large with respect to the surroundings.
[0014]
As a result, the shearing force in the region where the belt reinforcing layer exists is suppressed, and wear in this region is suppressed.
[0015]
Also, in the region inside the tire width direction from the inner end of the belt reinforcing layer in the tire width direction, the belt that is pushed down expands outward in the tire radial direction along with the internal pressure filling and becomes flat, and the belt tension (tire circumferential direction) ) Increases.
[0016]
As a result, the compressive deformation in the tire circumferential direction of the belt near the load is suppressed, and the elongation in the circumferential direction of the belt increases, so that the relative displacement between the tread rubber layer and the belt reinforcing layer in the tire width direction decreases. The shearing force in the inner region in the tire width direction from the inner end is reduced and wear is suppressed.
[0017]
If the auxiliary rubber layer covers the belt reinforcing layer, the entire belt layer near the shoulder is pushed down, and the entire area near the shoulder in the tread surface becomes an area with a small diameter difference.
[0018]
The auxiliary rubber layer is preferably one that can maintain the gauge without being pushed away even after vulcanization, and preferably has a large Young's modulus.
[0019]
Further, the cross-sectional shape of the auxiliary rubber layer may vary in thickness in the width direction, or may be a sheet having a constant thickness in consideration of ease of production.
[0020]
According to a second aspect of the present invention, in the pneumatic tire according to the first aspect, an auxiliary rubber layer is disposed between the tread rubber layer and the belt in the land portion located in the center in the tire width direction. Thus, the portion of the belt layer facing the auxiliary rubber layer is formed in a concave shape.
[0021]
Next, the operation of the pneumatic tire according to
[0022]
In the land portion located at the center in the tire width direction, the belt tension (tire circumferential direction) increases as the belt pushed down by the auxiliary rubber layer expands toward the outer side in the tire radial direction and becomes flat with internal pressure filling.
[0023]
As a result, the compressive deformation in the tire circumferential direction of the belt near the load is suppressed, and the belt's circumferential elongation increases, so the relative displacement with the tread rubber layer decreases, and the belt is located at the center in the tire width direction. The shearing force on the land is reduced and wear is suppressed.
[0024]
Thereby, the average value (namely, the amount of wear of the whole tread rubber layer) of the amount of wear of each land part can be lowered.
[0025]
The invention according to claim 3 is the pneumatic tire according to claim 1 or
[0026]
Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 3 will be described.
[0027]
When the Young's modulus of the rubber constituting the auxiliary rubber layer is not Es ≧ the Young's modulus of the rubber constituting the tread rubber layer, the auxiliary rubber layer cannot maintain the gauge during vulcanization, and the belt layer cannot be pushed down. There is a fear.
[0028]
The invention according to
[0029]
Next, the operation of the pneumatic tire according to
[0030]
By setting the Young's modulus of the rubber constituting the auxiliary rubber layer to E ≧ 2.0 Pa for the rubber constituting the Es-tread rubber layer, the auxiliary rubber layer can maintain the gauge during vulcanization, and the belt Can be reliably pushed down.
[0031]
A fifth aspect of the present invention is the pneumatic tire according to any one of the first to fourth aspects, wherein the auxiliary rubber layer has a thickness of 0.3 mm or more. .
[0032]
Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 5 will be described.
[0033]
By setting the thickness of the auxiliary rubber layer to 0.3 (maximum thickness portion) mm or more, the belt can be surely pushed down.
[0034]
On the other hand, if the thickness of the auxiliary rubber layer (maximum thickness portion) exceeds 10 mm, the belt is pushed down too much, and the gauge on the belt becomes extremely thick, which is not preferable in terms of heat generation and tire weight.
[0035]
A sixth aspect of the present invention is the pneumatic tire according to any one of the first to fifth aspects, wherein the auxiliary rubber layer has a width of 10 mm or more.
[0036]
Next, the operation of the pneumatic tire according to claim 6 will be described.
[0037]
By setting the width of the auxiliary rubber layer to 10 mm or more, the belt can be surely pushed down.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of a radial tire of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
As shown in FIG. 1, the
[0040]
The
[0041]
In the
[0042]
A
[0043]
The
[0044]
Each of the first
[0045]
The first
[0046]
Further, the inner end in the tire width direction of the second
[0047]
Here, the fiber cord used for the first
[0048]
As the organic fiber, for example, polyethylene-2,6-naphthalate, a polymer in which 85 mol% or more is composed of polyethylene-2,6-naphthalate can be used.
[0049]
This polymer can be synthesized according to a known method, for example, JP-A-5-163612,
[0050]
This polymer can be synthesized by either ordinary melt polymerization or solid phase polymerization.
[0051]
The organic fiber cord is preferably composed of polyethylene-2,6-naphthalate fiber in which 30% or more of the total displayed denier number (the remaining organic fibers are other), and 80% or more of the total displayed denier number is polyethylene. More preferably, it is composed of -2,6-naphthalate fiber, and most preferably substantially 100% of the total displayed denier number is composed of polyethylene-2,6-naphthalate fiber.
[0052]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0053]
On the tire equatorial plane CL, a
[0054]
Further, on both sides of the
[0055]
As shown in FIG. 1, the inner end in the tire width direction of the second
[0056]
Further, in the region between the inner end in the tire width direction of the second
[0057]
When the Young's modulus of the rubber constituting the
[0058]
Further, the
[0059]
Further, the
[0060]
The
[0061]
Further, the Young's modulus Es of the
[0062]
The Young's modulus E of the rubber constituting the
[0063]
Further, the organic fiber cords of the first
[0064]
As a result, a moderate convergence is given to the cord, and a high level of road noise reduction effect can be obtained.
[0065]
If the twist coefficient R is less than 0.20, the adhesion between the cord and the rubber becomes poor. If the twist coefficient R exceeds 0.72, the elongation increases and the initial modulus decreases, so the tagging effect of the belt reinforcing layer decreases.
[0066]
The twist coefficient R is R = N × (0.139 × D / ρ) 1/2 × 10 −3 [where N: number of twisted cords (times / 10 cm), D: total number of cords Display denier number, ρ: specific gravity of the code].
[0067]
The various measurements and test methods described above are as follows.
・ Measurement of elongation under a load of 0.7 g / d at 170 ± 5 ° C. From a state where a load of 0.0167 g / d was applied to the cord at 20 to 30 ° C. (room temperature), the ambient temperature of the cord was changed to 80 The temperature is raised to 170 ± 5 ° C at a rate of ° C / min and stabilized for 10 minutes.
[0068]
Thereafter, pulling is performed at a speed of 30 mm / min until a load of 0.7 g / d is obtained.
[0069]
In that state, the length of the cord after creeping for 10 minutes is measured, and compared with the length when a load of 0.0167 g / d is applied to the cord at room temperature, the stretched portion is used as the cord at room temperature. The elongation (%) under a 0.7 g / d load at 170 ± 5 ° C. was obtained by dividing by the applied length of 0.0167 g / d.
[0070]
The initial sample length was 250 mm.
[0071]
・ Measurement of elongation under a load of 1.4 g / d at 50 ± 5 ° C From a state where a load of 0.0167 g / d was applied to the cord at 20 to 30 ° C (room temperature), the ambient temperature of the cord was changed to 5 °. The temperature is raised to 50 ± 5 ° C. at a rate of C / min and stabilized for 5 minutes.
[0072]
Thereafter, the cord is pulled at a speed of 300 mm / min until the cord breaks, a stress-elongation curve is drawn, and the elongation at 1.4 g / d stress is read from the stress-elongation curve. The elongation was 4 g / d.
[0073]
Measurement of the ratio N 1 / N 2 of the tangential slope N 1 under 1.4 g / d load and the tangential slope N 2 under 0.25 g / d load of the stress elongation curve at 50 ± 5 ° C At the 1.4 g / d load point and 0.25 g / d load point of the stress-elongation curve created in the previous section, draw a tangent line and let N 1 and N 2 be the loads per unit elongation (g / d), respectively. .
[0074]
This is the slope of the tangent line, and a value obtained by dividing N 1 by N 2 was obtained.
[0075]
Tan δ was measured using a viscoelasticity measuring apparatus (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho), and tan δ was measured at a temperature of 30 ° C., a strain of 1%, and a frequency of 50 Hz.
(Function)
Next, the operation of the
[0076]
As in the
[0077]
In addition, the
[0078]
For this reason, the area | region where the 2nd
[0079]
Further, in the region inside the tire width direction of the second
[0080]
Then, the compressive deformation in the tire circumferential direction of the
[0081]
When the Young's modulus Es of the rubber constituting the
[0082]
Further, when the thickness (maximum thickness portion) of the
[0083]
On the other hand, when the thickness (maximum thickness portion) of the
[0084]
Further, if the width of the
[0085]
The
[Second Embodiment]
A second embodiment of the pneumatic tire of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected regarding the same structure as 1st Embodiment, and description of the structure is abbreviate | omitted.
[0086]
As shown in FIG. 4, in the
[0087]
In the
[0088]
As a result, the compressive deformation in the tire circumferential direction of the
[0089]
Further, by pressing down the
[0090]
Thereby, the average value of the amount of wear of each land portion (that is, the amount of wear of the entire tread portion 16) can be lowered.
(Test example)
In order to confirm the effect of the present invention, as a test tire, one type of conventional tire, two types of comparative tires, and three types of tires of the examples to which the present invention was applied were prepared and subjected to wear tests.
[0091]
The specifications and test conditions of the test tire are as follows.
[0092]
Tire of Example 1: The tire of the above embodiment (see FIG. 1).
[0093]
Tire of Example 2: The tire of the above embodiment (see FIG. 3).
[0094]
Tire of Example 3: The tire of the above embodiment (see FIG. 4).
[0095]
Tire of Comparative Example 1: As shown in FIG. 5, the auxiliary rubber layer 34 (width 50 mm, thickness 2.0 mm (decreasing near the outer end)) is disposed so as to cover the second
[0096]
Tire of Comparative Example 2: As shown in FIG. 6, a tire in which an auxiliary rubber layer 34 (
[0097]
Conventional tire: As shown in FIG. 7, the auxiliary rubber layer is not provided and the
[0098]
Tire size: 225 / 50R16
Rim size: 7.5J
Internal pressure: 230KPa
Vehicle: FR vehicle test tire mounting position: 4 wheel occupant: 2 passenger equivalent Front wheel load: 5.10KN
Rear wheel load: 3.92KN
Speed: 0-200km / h
Travel distance: 10,000km (general road)
In the comparative evaluation, first, the difference in the amount of wear between the shoulder land portion and the center land portion was expressed as an index with the conventional tire as 100. The numerical value indicates that the smaller the amount for convenience, the smaller the difference in the amount of wear in the land, and the better. Evaluation is as shown in Table 1 below.
[0099]
Next, the average value of the amount of wear in the shoulder land portion, the second land portion, and the center land portion was displayed as an index with the conventional tire as 100. The numerical value indicates that the smaller the amount for convenience, the smaller the wear amount and the better. Evaluation is as shown in Table 2 below.
[0100]
[Table 1]
[0101]
[Table 2]
[0102]
As a result of the test, the tires of Examples 1 to 3 to which the present invention was applied had less wear difference between the shoulder land portion and the center land portion than the tires of Comparative Examples 1 and 2 and the conventional example, and there was uneven wear. I understand that there are few.
[0103]
Moreover, in the tire of Example 3 in which the auxiliary rubber layer is provided immediately below the center land portion, it can be seen that the amount of wear is reduced in the entire land portion.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, since the pneumatic tire according to claim 1 has the above-described configuration, it is possible to suppress uneven wear particularly in the land portion on the shoulder side while maintaining high-speed durability. Has an effect.
[0105]
Since the pneumatic tire according to
[0106]
Since the pneumatic tire according to any one of claims 3 to 6 has the above-described configuration, the belt layer can be surely pushed down by the auxiliary rubber layer, and the uneven wear of the land portion on the shoulder side can be surely suppressed. It has an excellent effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pneumatic tire according to a first embodiment of the present invention (a tire of Example 1 of a test example).
FIG. 2 is a development view of the tread of the pneumatic tire according to the first embodiment (the tire of Example 1 of the test example) of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a tire of Example 2 of a test example.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a pneumatic tire according to a second embodiment of the present invention (tire of Example 3 of test example).
FIG. 5 is a cross-sectional view of a tire of Comparative Example 1 of a test example.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a tire of Comparative Example 2 of a test example.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional tire of a test example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
34 Auxiliary rubber layer
Claims (6)
前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルトと、
前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴム層と、
前記トレッドゴム層に設けられ実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向主溝により区分される複数の陸部と、
前記ベルトの端部を覆うように前記ベルトのタイヤ径方向外側に設けられ、実質的にタイヤ周方向に平行とされた有機繊維コードを含んだ一対のベルト補強層と、を備え、
前記ベルト補強層のタイヤ幅方向内側端は、タイヤ幅方向最外側の陸部のタイヤ幅方向内側端よりもタイヤ幅方向外側に配置され、
前記ベルト補強層のタイヤ幅方向内側端とタイヤ幅方向最外側の陸部のタイヤ幅方向内側端との間の領域において、前記トレッドゴム層と前記ベルトとの間に補助ゴム層が配置されることにより前記ベルト層の前記補助ゴム層と対向する部分が凹状に形成されている、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。A carcass straddling a toroid between a pair of beads,
A belt disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass;
A tread rubber layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the belt;
A plurality of land portions provided in the tread rubber layer and partitioned by a plurality of circumferential main grooves extending substantially along the tire circumferential direction;
A pair of belt reinforcement layers including organic fiber cords provided outside the belt in the tire radial direction so as to cover the end of the belt and substantially parallel to the tire circumferential direction,
An inner end in the tire width direction of the belt reinforcing layer is disposed on the outer side in the tire width direction than the inner end in the tire width direction of the outermost land portion in the tire width direction,
An auxiliary rubber layer is disposed between the tread rubber layer and the belt in a region between the inner end in the tire width direction of the belt reinforcing layer and the inner end in the tire width direction of the outermost land portion in the tire width direction. Thus, the portion of the belt layer facing the auxiliary rubber layer is formed in a concave shape,
A pneumatic tire characterized by that.
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