JP6577345B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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本発明は、空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、操縦安定性および乗り心地性を高度に両立させた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire (hereinafter, also simply referred to as “tire”), and more particularly, to a pneumatic tire in which steering stability and ride comfort are both highly compatible.
今日、空気入りタイヤにおいては、操縦安定性を向上させる手法として、ビード部からサイドウォール部の剛性を高めることが知られている。例えば、ビード部からサイドウォール部にかけてビードコアおよびビードフィラーを内包する補強部材、いわゆるフリッパを配置する構成や、ビード部からサイドウォール部にかけて、いわゆるインサート補強層を配置する構成等が広く知られている。 Today, in a pneumatic tire, it is known to increase the rigidity of the sidewall portion from the bead portion as a method for improving the steering stability. For example, a configuration in which a reinforcement member that includes a bead core and a bead filler from the bead portion to the sidewall portion, a so-called flipper, a configuration in which a so-called insert reinforcement layer is disposed from the bead portion to the sidewall portion, and the like are widely known. .
例えば、特許文献1では、インサート補強層として、所定の構造を有する高弾性および曲げ剛性に優れたゴム−スチールコード複合体を用いた乗用車用空気入りタイヤ提案されている。この特許文献1で提案されているタイヤは、サイドウォール部にインサート補強層を有しているため、サイドウォール部のたわみ量が小さく、発熱が小さい。そのため、走行時、特にランフラット走行時においてもゴムと補強コードとの接着性の低下をおこさず、かつ、内圧充填時の通常走行での性能を損なうことなく、耐久性に優れている。 For example, Patent Document 1 proposes a pneumatic tire for a passenger car using a rubber-steel cord composite having a predetermined structure and excellent in elasticity and bending rigidity as an insert reinforcing layer. Since the tire proposed in Patent Document 1 has an insert reinforcing layer in the sidewall portion, the amount of deflection of the sidewall portion is small and heat generation is small. Therefore, even during running, particularly run-flat running, the adhesiveness between the rubber and the reinforcing cord does not decrease, and the durability in the normal running at the time of filling with the internal pressure is not impaired.
しかしながら、インサート補強層を配置するとタイヤの上下方向の剛性も高まることから、乗り心地性が悪化するという別の問題が生じてしまう。乗り心地性は、凹凸や段差のある路面を走行する際に特に重要であり、ビード部からサイドウォール部にかけてインサートを配置すると、段差乗り越し時の当たりの大きさ(ショック)およびその収まり(ダンピング)を大きく悪化させてしまう。したがって、操縦安定性と乗り心地性を両立させることは困難であり、さらなる検討が必要である。 However, when the insert reinforcing layer is disposed, the rigidity in the vertical direction of the tire is also increased, which causes another problem that ride comfort is deteriorated. Ride comfort is particularly important when driving on uneven and stepped road surfaces. When an insert is placed from the bead to the sidewall, the size of the bump (shock) over the step and its fit (dumping) Will greatly deteriorate. Therefore, it is difficult to achieve both steering stability and riding comfort, and further investigation is necessary.
そこで、本発明の目的は、操縦安定性および乗り心地性を高度に両立させた空気入りタイヤを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that is highly compatible with handling stability and riding comfort.
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、インサート補強層の面内曲げ剛性は操縦安定性に影響し、面外曲げ剛性は乗り心地性に影響することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the in-plane bending rigidity of the insert reinforcing layer affects the steering stability, and the out-of-plane bending rigidity affects the riding comfort. It came to complete.
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、前記左右一対のビード部間にトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記ビード部から前記トレッド部のショルダー部までの領域の少なくとも一部に配置された少なくとも1層のインサート補強層と、を有する空気入りタイヤにおいて、
前記インサート補強層の補強材が、スチールコードとスチールコード以外のコードとからなり、
前記補強材における、スチールコード以外のコードの割合が10〜48%であることを特徴とするものである。ここで、面内曲げ剛性とは、インサート補強層の面内変形ΔXiと、その際に働く力ΔFxiと定義した場合、一次微分成分(ΔFxi/ΔXi)で表記される。面外曲げ剛性とは、インサートコード方向に対し垂直な方向(面外)に変形する変形量をΔYiと、その時に働く力ΔFyiとした場合、一次微分成分(ΔFyi/Δyi)で表記される。
That is, the pneumatic tire according to the present invention includes a pair of left and right bead portions, a sidewall portion connected to the radially outer side of the bead portion, a tread portion straddling the sidewall portions, and the pair of left and right bead portions. Air having a carcass formed of at least one carcass ply extending in a toroid shape, and at least one insert reinforcing layer disposed in at least a part of a region from the bead portion to a shoulder portion of the tread portion. In entering tires,
The reinforcing material of the insert reinforcing layer consists of a steel cord and a cord other than a steel cord,
The ratio of cords other than steel cords in the reinforcing material is 10 to 48%. Here, the in-plane bending rigidity is expressed by a first-order differential component (ΔFxi / ΔXi) when defined as an in-plane deformation ΔXi of the insert reinforcing layer and a force ΔFxi acting at that time. The out-of-plane bending stiffness is expressed as a first-order differential component (ΔFyi / Δyi), where ΔYi is the amount of deformation that deforms in a direction perpendicular to the insert cord direction (out-of-plane) and the force ΔFyi acting at that time.
本発明のタイヤにおいては、前記スチールコードは、スチールモノフィラメントであることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記インサート補強層の面内曲げ剛性は、前記インサート補強層の面外曲げ剛性の14〜34倍であることが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記インサート補強層の補強材が、ラジアル方向に対し0°〜70°で配列されてなることが好ましい。 In the tire of the present invention, the steel cord is preferably a steel monofilament. Moreover, in the tire of this invention, it is preferable that the in-plane bending rigidity of the said insert reinforcement layer is 14 to 34 times the out-of-plane bending rigidity of the said insert reinforcement layer. Furthermore, in the tire of the present invention, it is preferable that the reinforcing material of the insert reinforcing layer is arranged at 0 ° to 70 ° with respect to the radial direction.
本発明によれば、操縦安定性および乗り心地性を高度に両立させた空気入りタイヤを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pneumatic tire which made the steering stability and riding comfort highly compatible can be provided.
以下、本発明の空気入りタイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りタイヤの幅方向断面図である。図示するように、本発明のタイヤ10は、左右一対のビード部1と、ビード部1の径方向外側に連なるサイドウォール部2と、サイドウォール部2間に跨るトレッド部3と、左右一対のビード部1間にトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカス4とを備えている。図示するタイヤ10においては、各ビード部1にはそれぞれビードコア5が埋設され、そのタイヤ半径方向外側であってカーカス4の本体部4aと折返し部4bとの間には、ビードフィラー6が配置されている。また、本発明のタイヤにおいては、カーカス4の径方向外側に、少なくとも1層(図示例においては2層)のベルト層7a、7bからなるベルト7が、ビード部1からトレッド部3のショルダー部までの領域の少なくとも一部には、少なくとも1層のインサート補強層8が、配置されている。
Hereinafter, the pneumatic tire of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction of a pneumatic tire according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the
本発明のタイヤ10においては、インサート補強層8の補強材は、スチールコードとスチールコード以外のコードとからなる。インサート補強層8を有するタイヤにおいては、インサート補強層8の面内曲げ剛性は操縦安定性に影響し、面外曲げ剛性は乗り心地に影響する。すなわち、面内曲げ剛性を高めることで操縦安定性を向上させ、面外曲げ剛性を抑えることで乗り心地性を維持することができる。そこで、インサート補強層8の補強材としてスチールコードとスチールコード以外のコードを用いている。スチールコード以外のコードとしては、例えば、有機繊維からなるコードや、スチール以外の無機繊維からなるコードが挙げられる。このスチールコード以外のコードは面内剛性に寄与するが面外剛性には大きく寄与しないため、操縦安定性と乗り心地性を両立させることができる。また、スチールコード以外のコードを用いることで、インサート補強層8が軽量化されるため、転がり抵抗も向上するという効果が得られる。
In the
本発明のタイヤ10に係るインサート補強層8のスチールコードとしては、タイヤの軽量化の観点からスチールモノフィラメントが好ましいが、単撚り構造や層撚り構造の撚りコードであってもよい。この場合、引張り強さが2700N/mm2以上のスチールフィラメントを用いることが好ましい。高い抗張力を有するスチールフィラメントとしては、少なくとも0.72質量%、特には少なくとも0.82質量%の炭素を含有するものを、好適に用いることができる。なお、スチールコードとして撚りコードを用いる場合、撚り方向、撚りピッチ等の条件については、特に制約されるものではなく、常法に従い適宜構成することが可能である。
The steel cord of the
また、スチールコード以外のコードである有機繊維コードとしては、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、レーヨン、ザイロン(登録商標)(ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)繊維)、脂肪族ポリアミド(ナイロン)等からなるコードが挙げられる。また、無機繊維コードとしては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維等からなるコードが挙げられる。バサルト繊維は、バイオマス材料であり環境負荷が小さく、かつ、熱収縮特性が低いため、加硫時におけるコードの収縮が低い。その為、コードの収縮のバラツキによるタイヤの新円性悪化を抑制することができる。したがって、タイヤのユニフォミティが向上し、転がり抵抗が向上するという効果も有している。 Organic fiber cords other than steel cords include polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), rayon, Zylon (registered trademark) (polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) fiber), aliphatic Examples thereof include a cord made of polyamide (nylon) or the like. Examples of inorganic fiber cords include cords made of carbon fiber, glass fiber, basalt fiber, and the like. Basalt fiber is a biomass material, has a small environmental load, and has low heat shrinkage characteristics. Therefore, cord shrinkage during vulcanization is low. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the new circularity of the tire due to the variation in the contraction of the cord. Therefore, the tire uniformity is improved and the rolling resistance is improved.
本発明のタイヤに係るインサート補強層8においては、補強材における、スチールコード以外のコードの割合が10〜90%であることが好ましい。スチールコード以外のコードの割合を上記範囲とすることで、インサート補強層8の面内曲げ剛性と面外曲げ剛性とのバランスをとることができ、良好に操縦安定性と乗り心地性とを両立させることができる。特に、インサート補強層8の面内曲げ剛性を、インサート補強層の面外曲げ剛性の14〜34倍となるようにスチールコードとスチールコード以外のコードの割合を調整することが好ましい。なお、インサート補強層8における補強材の打込み本数は、20本/50mm以上、好ましくは30〜50本/50mmである。
In the
本発明のタイヤ10においては、インサート補強層8は、補強材がラジアル方向に対し0°〜70°で配列されてなることが好ましい。また、インサート補強層8は、図示例では、ビード部1からサイドウォール部2にわたる領域に配置されているが、ビード部1からサイドウォール部2を経てトレッド部3のショルダー部までの領域の少なくとも一部に、少なくとも1層配置されるものであればよく、2層以上で配置されていてもよい。また、タイヤ幅方向の配置位置についても、図示するカーカス4の折返し部4bのタイヤ幅方向外側に制限されず、ビードフィラー6とカーカス4の折返し部4bとの間や(図示せず)、カーカスの本体部4aとビードフィラー6との間(図示せず)に配置してもよい。
In the
本発明のタイヤに係るインサート補強層8のスチールコードにおいては、スチールフィラメントの径は0.16〜0.40mmが好ましい。スチールフィラメント径が上記範囲を超えると、タイヤ重量が増加してしまうため好ましくない。一方、フィラメント径が上記範囲未満であると、十分な強度を得ることができなくなる場合がある。
In the steel cord of the
また、本発明のタイヤにおいては、ベルト層7a、7bは、平行に配列されたスチールコードをゴム引きして形成され、そのコード角度は、適宜設定することができる。ベルト7のスチールコードの構造としては特に制限はなく、単撚り構造であってもよく、層撚り構造であってもよく、複数本のスチールフィラメントを撚り合わせずに束ねた束コードであってもよい。また、ベルト7へのスチールコードの打込み数は28〜57本/50mmであることが好ましい。さらにまた、ベルト層7a、7bのタイヤ半径方向外側には、ベルト補強層9として、キャップ層9aおよびレイヤー層9bが配置されている。キャップ層9aは、図示するようにベルト7の全幅以上にわたり少なくとも1層にて配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードまたは無機繊維コードがゴム引きされてなる。また、レイヤー層9bは、ベルト7の両端領域に少なくとも1層にて配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードがゴム引されてなる。
In the tire of the present invention, the
本発明の空気入りタイヤ10は、インサート補強層8が上記関係を満足することが重要であり、これ以外の構成については特に制限はない。図示例においては、トレッド部3、サイドウォール部2およびビード部1は、一方のビード部1から他方のビード部1にわたってトロイド状に延びるカーカス4は、一枚のカーカスプライからなるが、本発明のタイヤにおいては複数枚としてもよく、また、カーカス4のコードとしては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。また、トレッド部3は、カーカス4のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置した少なくとも2層、図示する例では2層の第1ベルト層7aと第2ベルト層7bとからなるベルト7により補強されているが、やはり、本発明のタイヤ10においては2層以上であってもよい。
In the
また、トレッド部3の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、トレッド部3の最内層にはインナーライナーが形成されていてもよい(図示せず)。さらに、タイヤに充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。本発明のタイヤ10は、乗用車用タイヤに好適に用いることができる。
Further, a tread pattern is appropriately formed on the surface of the tread portion 3, and an inner liner may be formed on the innermost layer of the tread portion 3 (not shown). Furthermore, as a gas filled in the tire, an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc. can be used in addition to normal or air with adjusted oxygen partial pressure. The
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
<実施例1〜8、参考例1、2および比較例1、2>
図1に示すように、ビード部からサイドウォール部にわたって1層のインサート補強層が配置された空気入りタイヤを、タイヤサイズ225/45R17にて、それぞれ作製した。インサート補強層には、下記表1〜3に示す条件を満足するスチールコードを用い、そのコード角度はラジアル方向に対し45°とした。また、2層のベルト層にはスチールコードを用い、そのコード角度は周方向に対し±63°とし、キャップ層およびレイヤー層の材質としてはナイロンを用いた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
<Examples 1-8, Reference Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2>
As shown in FIG. 1, pneumatic tires in which one insert reinforcing layer was disposed from the bead portion to the sidewall portion were manufactured at a tire size of 225 / 45R17. A steel cord satisfying the conditions shown in Tables 1 to 3 below was used for the insert reinforcing layer, and the cord angle was 45 ° with respect to the radial direction. Steel cords were used for the two belt layers, the cord angles were ± 63 ° with respect to the circumferential direction, and nylon was used as the material for the cap layer and the layer layer.
<操縦安定性および乗り心地評価>
各供試タイヤを実車に装着して、サーキットにおける実車走行によるドライバーのフィーリング評価を行った。なお、評価は、良好である順に、◎、○、△、×である。
<Steering stability and ride quality evaluation>
Each test tire was mounted on an actual vehicle, and the driver's feeling was evaluated by running the vehicle on the circuit. In addition, evaluation is (double-circle), (circle), (triangle | delta), and x in order with favorable.
<転がり抵抗>
SAE J 1269に準拠して、低転がり抵抗を、転動抵抗試験機を用いて測定した。比較例1を基準として、それよりも優れている場合を◎、同等の場合を○として評価した。得られた結果を表1〜3に併記する。
<Rolling resistance>
In accordance with SAE J 1269, the low rolling resistance was measured using a rolling resistance tester. On the basis of Comparative Example 1, the case where it was superior was evaluated as ◎, and the case where it was equivalent was evaluated as ○. The obtained results are also shown in Tables 1-3.
表1〜3から、本発明のタイヤは乗り心地性と操縦安定性とを高度に両立できていることがわかる。 From Tables 1 to 3, it can be seen that the tire of the present invention is highly compatible with ride comfort and steering stability.
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 カーカス
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト
8 インサート補強層
9 ベルト補強層
9a キャップ層
9b レイヤー層
10 空気入りタイヤ(タイヤ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Side wall part 3 Tread part 4 Carcass 5
Claims (4)
前記インサート補強層の補強材が、スチールコードとスチールコード以外のコードとからなり、
前記補強材における、スチールコード以外のコードの割合が10〜48%であることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pair of left and right bead portions, a sidewall portion continuous to the outside in the radial direction of the bead portion, a tread portion straddling between the sidewall portions, and at least one sheet extending in a toroidal shape between the pair of left and right bead portions In a pneumatic tire having a carcass made of a carcass ply and at least one insert reinforcing layer disposed in at least a part of a region from the bead portion to the shoulder portion of the tread portion,
Reinforcement of the insert reinforcing layer, Ri Do from the steel cord and the code other than steel cord,
A pneumatic tire characterized in that a ratio of cords other than steel cords in the reinforcing material is 10 to 48% .
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