WO2003082609A1 - Pneumatic tire - Google Patents

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Emiko Yamamoto
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Sumitomo Rubber Industries, Ltd.
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    • B60C15/06Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T152/10855Characterized by the carcass, carcass material, or physical arrangement of the carcass materials
    • Y10T152/10873Characterized by the carcass, carcass material, or physical arrangement of the carcass materials with two or more differing cord materials

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire that can improve the basic performance of a tire such as steering stability, riding comfort, and noise performance in a well-balanced manner.
  • the inventors conducted various experiments in order to improve the basic performance of the tire in a well-balanced manner such as steering stability, riding comfort and noise performance.
  • the intermediate elongation of the carcass cord is made different at each part of the tire. More specifically, the intermediate elongation E at the maximum width position where the carcass ply body extends most outward in the tire axial direction. It was found that the basic performance of the tire is improved in a well-balanced manner when s is made smaller than the intermediate elongation Eb at the height of the outermost radial end of the bead core.
  • an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can improve the basic performance of the tire such as steering stability, riding comfort, and noise performance in a balanced manner. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a ply main body portion that extends from a tread portion through a sidewall portion to a bead core of a bead portion, and a folded portion that is folded around the bead core from the inner side to the outer side in the tire axial direction.
  • a ply main body portion that extends from a tread portion through a sidewall portion to a bead core of a bead portion, and a folded portion that is folded around the bead core from the inner side to the outer side in the tire axial direction.
  • the carcass cord in the ply main body portion has an intermediate elongation Es at the maximum width position where the ply main body portion extends most outward in the tire axial direction, and an intermediate portion at the height position of the outermost end in the tire radial direction of the bead core. It is characterized by a smaller elongation than Eb.
  • the ratio (E sZEb) between the intermediate elongation E s at the maximum width position and the intermediate elongation Eb at the height position of the outermost end is larger than 0.7 and smaller than 0.9. It is preferable that
  • a bead rope rubber extending from the bead core to the outside in the tire radial direction is arranged in the bead portion, and the height ha of the bead rope rubber from the bead base line is set to the maximum width position from the bead base line.
  • the height h is preferably 0.3 to 1.0 times the height h.
  • the tire thickness T s at the maximum width position of the carcass ply is preferably 30 to 67% of the tire thickness Tb at the height position of the outermost end of the bead core. Further, it is preferable that the one-strand cord is a polyester cord and the intermediate elongation Es is 3.0 to 5.0 (%).
  • the “intermediate elongation” of the carcass cord is the elongation at constant load measured according to “Standard test” in Section 7.7.1 of JIS L 1017.
  • the constant load is determined by the following formula.
  • Constant load (kgf) 4.5 X (Sample display denier Z cord reference denier)
  • the test material shall be a carcass cord that has been dismantled and removed from the tire.
  • the force cascode portion positioned at the maximum width position is positioned at the center between the gripping portions of the tensile tester.
  • the portion of the carcass cord positioned at the height position of the outermost end in the tire radial direction is positioned at the center between the gripping portions of the tensile tester.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the right half of a pneumatic tire showing an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 (A) to 2 (C) are examples of a method for manufacturing the pneumatic tire of the present embodiment. Schematic showing,
  • FIG. 3 is a graph showing the distribution of the intermediate elongation of the carcass cord from the belt end position to the position of the belt in the tires of Examples 1 to 4 in Table 1 and the tires of Comparative Examples 1 and 2,
  • FIG. 4 is a graph in which the intermediate elongation values Es and Eb of the tire are plotted.
  • a pneumatic tire 1 includes a tread portion 2, a pair of side wall portions 3 extending inward in the tire radial direction from both sides thereof, and a bead portion 4 positioned at an inner end of each side wall portion 3.
  • the pneumatic tire 1 includes a toroidal carcass 6 that extends from the tread portion 2 through the side wall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, the inside of the tread portion 2, and the radial direction of the carcass 6 in the tire radial direction. It has a belt layer 7 arranged on the outside.
  • the carcass 6 is formed of one or more carcass plies 6A in this example, in which carcass cords are arranged at an angle of, for example, 75 ° to 90 ° with respect to the tire circumferential direction.
  • the carcass ply 6 A includes a ply main body portion 6 a straddling the bead cores 5 and 5, and a tire connected to both sides of the ply main body portion 6 a and around the bead core 5. And a ply folding portion 6 b that is folded from the inner side to the outer side in the axial direction.
  • the carcass ply 6 A uses a cord ply for tire in which both sides of a cord array in which carcass cords are arranged in parallel are covered with topping rubber.
  • an organic fiber cord such as nylon, polyester, rayon, aromatic polyamide or the like can be used.
  • a polyester cord is used.
  • a bead apex rubber 8 that extends outwardly from the outer surface in the tire radial direction of the bead core 5 is disposed, and the bending rigidity of the bead portion 4 is increased. Reinforced as appropriate.
  • the bell collar layer 7 is formed of two or more belt plies 7 A and 7 B in this example, in which the belt cords are inclined with respect to the tire circumferential direction at an angle of, for example, 10 ° to 35 °. Is done. In each belt ply 7 A, 7 B, the belt cords cross each other between the plies, thereby exerting the evening effect.
  • a steel cord is suitable, but a highly elastic organic fiber cord such as aromatic polyamide fiber or aromatic polyester fiber can also be used.
  • the intermediate elongation of the carcass cord in the ply main body portion 6a of the carcass ply 6A is different in each portion.
  • the intermediate elongation Es of the carcass cord at the maximum width position M where the ply main body 6a extends most outward in the tire axial direction is the height position B of the bead core 5 in the tire radial direction outermost end. It is smaller than the intermediate elongation E b of the carcass cord.
  • the intermediate elongation signs E s and E b are written at the corresponding positions for easy understanding.
  • the height h from the bead base line BL at the maximum width position M is set to 0.48 to 0.52 times the tire cross-sectional height H.
  • each position of the tire including the maximum width position M, the outermost height position B, and the height] !, H, etc. It shall be a specified value in a normal state (no load) in which a tire is assembled on a normal rim (not shown) and filled with normal internal pressure.
  • the “regular rim” refers to a standard system including the standard on which the tire is based. -
  • J A T MA means a standard rim
  • T R A means “Design Rim”
  • E T R T0 means "Measuring Rim”.
  • the “regular internal pressure” is the air pressure defined by the standard for each tire. If JATMA, the maximum air pressure is specified. If it is ETRTO, it means “INFLATION PRESSURE", but if the tire is for a passenger car, 1 8 OKPa.
  • the carcass cord of a conventional pneumatic tire has an intermediate elongation Es at the maximum width position M, and an intermediate extension at the height position B of the bead core 5 in the tire radial direction outermost end. It was found to be greater than or equal to degree E b.
  • the maximum width position M is usually located approximately in the middle of the sidewall portion 3 and no reinforcing material other than the carcass ply is disposed (the tire of this embodiment also has a carcass ply at the maximum width position M.
  • the load supporting ability or lateral rigidity of the sidewall portion 3 is determined by a carcass cord having a large intermediate elongation Es.
  • Such a structure increases the elongation of the carcass cord at the side wall portion 3 when a load is applied, and therefore the lateral rigidity is lowered, which is disadvantageous in terms of handling stability.
  • the intermediate elongation of the carcass cord is a completely different distribution, that is, E s ⁇ E b as described above.
  • E s ⁇ E b the load bearing capacity of the carcass cord in the sidewall portion 3
  • the lateral rigidity and cornering power are improved without causing an increase in tire weight.
  • the original performance of the carcass cord can be maximized.
  • Eb at the position B of the bead portion it is possible to suppress an increase in the longitudinal rigidity and to prevent a deterioration in riding comfort and road noise performance.
  • the intermediate elongations Es and Eb of the carcass cord are intended only for the ply body 6a of the carcass splice 6A. This is because the ply body portion 6a substantially determines the longitudinal rigidity, lateral rigidity, load support capability, and the like of the tire while the involvement of the ply turn-up portion 6b is relatively small.
  • the ratio (EsZEb) between the intermediate elongation Es and the intermediate elongation Eb is smaller than 1, but if this value is too large, the improvement effect such as steering stability is relatively small. Become.
  • the vertical rigidity of the side wall part 3 becomes excessively high, or the bending durability of the bead part 4 tends to decrease. From this point of view, although not particularly limited, the ratio of intermediate elongation (E sZEb) is larger than 0.7 and smaller than 0.9, more preferably 0.75 to 0.85, and even 0. 75 to 0.80 is preferable.
  • a polyester cord is used as the carcass cord.
  • the intermediate elongation Es be about 3.0 to 5.0%.
  • the intermediate elongation E s is 3 for those with a fineness of 1670 dtex / 2, 1100 dtex / 3, or 1 10 Odtex / 2/2, and I ⁇ Tardenil is 300 Odtex or more. 2 to 4.8%, more preferably 3.3 to 4.5%.
  • the intermediate elongation E s is 4.0 to 6.5%, or 4.2 to 5 for those with a small diameter less than 300 Odtex, such as 1100dtexZ2 in fineness. 5% is desirable.
  • the intermediate elongation Es is set to 3.5 to 5.5%, and further to 4.0. It has been found desirable to be ⁇ 5.0%.
  • the position from the position F is considered. It is preferable that the intermediate elongation changes smoothly so that the intermediate elongation reaches B. That is, when the intermediate elongation at the position F is E f, it is preferable that E f ⁇ E s ⁇ Eb .
  • E f ⁇ E s ⁇ Eb the elongation of the carcass cord can be reduced in the buttress portion BT (shown in Fig. 1) that is most compressed or contracted during load running. This makes it possible to maximize the load carrying capacity.
  • / (E sZEb) is 0.80 ⁇ ; L. 20 and further 0.90 ⁇ 1.10 to smooth the change in the intermediate elongation.
  • the average value of the intermediate elongations E f, E s and Eb (E f + E s + Eb) Z3 is 3.0 to 5.0%, and the average value of the conventional tire is 5% or more. However, it is also desirable to set a smaller value. As a result, when the force acting on the tire is shared between the auxiliary member such as the bead apex 8 and the force 6, the sharing ratio of the carcass 6 can be increased. Therefore, the force transmitted from the road surface to the steering wheel through the tire tread is directly transmitted without being distributed to other members, which is advantageous in handling performance.
  • the height ha of the bead peck rubber 8 from the bead base line BL is 0.3 to 1.0 times the height h of the maximum width position M, and further Even when a relatively large value of 5 to 1.0 is set, deterioration of road noise performance can be prevented.
  • road noise performance internal noise
  • deteriorates especially in the low frequency range of 100Hz to 160Hz. As described above, the noise performance deteriorates.
  • the intermediate elongation of the carcass cord of the bead portion 4 is set to be relatively large by restricting the intermediate elongation of the carcass cord as described above. Therefore, even if the size of the pea apex rubber 8 is increased, it is possible to suppress an excessive increase in the rigidity of the bead portion 4 as a whole. Therefore, it is possible to effectively prevent the deterioration of the road noise performance associated with the enlargement of the bead avex rubber 8.
  • the pneumatic tire 1 has a tire thickness Ts at the maximum width position M of the side wall portion 3 that is 30 to 67% of the tire thickness Tb at the position B of the bead portion 4, more preferably 30 to Can be thinned to 50%. This is because even if the thickness of the rubber portion at the maximum width position M is reduced, the intermediate elongation of the carcass cord is limited to a small size, so that there is no deterioration in operational stability. Such thinning at the maximum width position M also helps reduce rolling resistance. ⁇
  • the pneumatic tire 1 having a different intermediate elongation of the carcass cord as in this embodiment can be manufactured by various methods.
  • FIG. 2 ( ⁇ ) to FIG. 2 (C) when the tire is vulcanized with a mold 10, there is a method for controlling the expansion shape of the Prader 11 that presses the tire inner surface. is there.
  • Fig. 2 ( ⁇ ) at the initial stage of vulcanization, the bladder 1 1 1 is pressed substantially only against the inner surface of the tread 2 and the carcass cord in the vicinity of the buttress 2 stretches a lot. And vulcanize.
  • Fig. 2 ( ⁇ ) at the initial stage of vulcanization, the bladder 1 1 1 is pressed substantially only against the inner surface of the tread 2 and the carcass cord in the vicinity of the buttress 2 stretches a lot. And vulcanize.
  • Fig. 2 ( ⁇ ) at the initial stage of vulcanization, the bladder 1 1 1 is pressed substantially only against the inner surface of the tread 2 and the carcass cord in the vicinity of
  • vulcanization is performed by expanding the pressing area of the bladder 11 to the vicinity of the sidewall including the maximum width position ⁇ . After that, the pressing area of bladder 1 1 is expanded to the bead.
  • the pneumatic tire 1 is formed by maximizing the elongation on the tread portion side of the carcass cord, forming the maximum width position ⁇ , the position ⁇ of the bead portion and gradually increasing the elongation, and satisfying the above intermediate elongation regulations. Can be manufactured.
  • a pneumatic tire that satisfies the above-described intermediate elongation is manufactured by applying tension in the same order as described above. Is possible. Further, prior to vulcanization, the intermediate elongation of each part can be controlled as described above by applying a predetermined heat treatment by preliminarily applying a tension to the carcass cord knit fabric.
  • the pneumatic tire of the present invention Can be produced in various ways.
  • the present invention can be applied to various categories of tires such as small truck tires, heavy duty tires, and motorcycle tires in addition to passenger car pneumatic tires. Needless to say.
  • FIG. 3 shows the intermediate elongation E of the carcass cord from the position F at the outer end of the belt layer to the position B at the bead in the tires of representative examples 1 to 4 and comparative examples 1 and 2.
  • the distribution is shown in FIG. 4 and the intermediate elongation values Es and Eb at the position M and the position B of the tire are shown.
  • the test method is as follows.
  • test tires were mounted on four wheels of a vehicle (displacement: 2500 cc, FF vehicle) under the conditions of rim (15X6 J J) and internal pressure (210 kP a). Then, the driving stability and ride comfort when driving on the test course with a single driver were evaluated by a 10-point method with Comparative Example 1 as 6 based on the sensory evaluation of the driver. The larger the value, the better. ⁇ Road noise performance>
  • the lateral spring constants of the test tires were measured under the conditions of a rim (15X6 J J), internal pressure (210 kPa), and longitudinal load (4.27 kN). The larger the value, the higher the horizontal panel constant.
  • the intermediate elongation Es of the carcass cord at the maximum width position is set to the intermediate extension Es of the carcass cord at the height position of the bead core in the tire radial direction. Since it is smaller than the degree E b, it can fully demonstrate the performance as a car force scord and can increase the load bearing capacity of the carcass. As a result, the lateral rigidity and cornering power can be improved without increasing the tire weight. In addition, since the increase in longitudinal rigidity can be prevented, deterioration in ride comfort and road noise performance can be prevented.
  • the bead part of the intermediate stretch should be appropriately reinforced with the bead apex rubber. Can do. As a result, the rigidity of the tire side portion becomes uniform, and the accompanying deterioration in low frequency noise performance can be prevented.
  • the tire thickness T s at the maximum width position is set to be 30 to 6 7 of the tire thickness T b at the height position of the outermost end in the tire radial direction of the bead core. Even when the thickness is relatively thin, the difference in rigidity is unlikely to occur at the side of the tire, further reducing noise and other factors, and also reducing rolling resistance.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

明 細 書 空気入りタイヤ 技術分野
本発明は、 操縦安定性、 乗り心地、 ノイズ性能等のタイヤの基本性能をバラン ス良く向上しうる空気入りタイヤに関する。 背景技術
空気入りタイヤの操縦安定性を高めるためには、 サイドウォール部の曲げ剛性 を高めることが効果的である。 そのために、 タイヤの骨格をなすカーカスコード に高モジュラスのものを用いたり、 或いはビード部に配される断面三角形状のビ 一ドエ一ペックスゴムを大型化する等の手法が採用されている。
しかしながら、 このような手法は、 操縦安定性の向上には有効である反面、 夕 ィャの縦剛性をも同時に高めるため、 乗り心地の悪化を伴ない易い。 また近年で は、 ビードエ一ペックスゴムの高さを増して縦剛性を増加させていくと、 ロード ノィズ性能 (車室内騒音) の悪化、 とりわけ 1 0 0 H z〜 1 6 0 H z程度の低周 波域でのノイズ性能が悪化することが種々の実験の結果判明している。
そこで発明者らは、 このような操縦安定性、 乗り心地及びノイズ性能といった タイヤの基本性能をバランス良く向上させるベく、 種々の実験を行った。 その結 果、 カーカスコードの中間伸度をタイヤの各部において異ならせること、 より具 体的には、 カーカスのプライ本体部がタイヤ軸方向外側に最も張り出す最大巾位 置での中間伸度 E sを、 ビードコアのタイヤ半径方向最外端の高さ位置での中間 伸度 E bよりも小さくすると、 タイヤの基本性能がバランス良く向上されるとの 知見を得た。
すなわち本発明は、 操縦安定性、 乗り心地、 ノイズ性能といったタイヤの基本 性能をバランス良く向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。 発明の開示
前記目的を達成するために、 本発明は、 トレッド部からサイドウォール部をへ てビード部のビードコアに至るプライ本体部に、 前記ビードコアの周りをタイヤ 軸方向内側から外側に折り返された折返し部を一連に設けたカーカスプライを有 するカーカスを具えるとともに、
前記プライ本体部におけるカーカスコードは、 プライ本体部がタイヤ軸方向外 側に最も張り出す最大巾位置での中間伸度 E sを、 前記ビードコアのタイヤ半径 方向最外端の高さ位置での中間伸度 Ebよりも小としたことを特徴としている。 なお前記最大巾位置での中間伸度 E sと、 前記最外端の高さ位置での中間伸度 Ebとの比 (E sZEb) は、 0. 7よりも大かつ 0. 9よりも小であることが 好ましい。
又前記ビード部に、 前記ビードコアからタイヤ半径方向外側にのびるビードエ 一ペックスゴムが配するとともに、 ビードベースラインからの該ビードェ一ぺッ クスゴムの高さ h aを、 ビードベースラインから前記最大巾位置までの高さ hの 0. 3〜1. 0倍とするのが好ましい。
又前記カーカスプライの前記最大巾位置でのタイヤ厚さ T sを、 ビードコアの 前記最外端の高さ位置でのタイヤ厚さ Tbの 30〜67%とするのが好ましい。 又前記力一カスコードを、 ポリエステルコードとし、 かつ前記中間伸度 E sを 3. 0〜5. 0 (%) とするのが好ましい。
ここで、 カーカスコードの 「中間伸度」 は、 J I S L 1017の 7. 7. 1 項の 「標準時試験」 に準じて測定した一定荷重時伸び率である。 なお一定荷重は、 次式により定められる。
一定荷重 (kgf) =4. 5 X (試料の表示デニール Zコードの基準デニール) また供試材は、 タイヤを解体してその中から抜き取ったカーカスコードを採用 する。 そして、 中間伸度 E sを測定するときには、 前記最大巾位置に位置する力 一カスコードの部分を、 引張り試験機の把持部間の中央に位置させる。 同様に、 中間伸度 Ebを測定するときには、 前記タイヤ半径方向最外端の高さ位置に位置 するカーカスコードの部分が、 引張り試験機の把持部間の中央に位置するように 取り付ける。 またカーカスコードは、 タイヤ周方向に多数存在するため、 本明細 書では、 タイヤ周上で均等な 4力所からカーカスコードを各 1本採取して、 それ ぞれの中間伸度を求め、 その平均値を用いることとする。 なおカーカスコードの 周囲に付着したゴムは注意深く取り除いて試験を行う。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの右半分の断面図、 図 2 (A) 〜図 2 ( C ) は、 本実施形態の空気入りタイヤを製造する方法の一 例を示す略図、
図 3は、 表 1の実施例 1〜4のタイヤ、 比較例 1〜2のタイヤにおける、 ベル ト端の位置からピード部の位置に至るカーカスコードの中間伸度の分布を示すグ ラフ、
図 4は、 前記タイヤにおける中間伸度 E s、 E bの値をプロットしたグラフで ある。 発明を実施するための最良の形態
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において、 空気入りタイヤ 1は、 トレッド部 2と、 その両側からタイヤ半 径方向内方にのびる一対のサイドウオール部 3と、 各サイドウオール部 3の内方 端に位置するビード部 4とを具える。 本例では、 空気入りタイヤ 1が、 乗用車用 ラジアルタイヤである場合を例示する。 この空気入りタイヤ 1は、 前記トレッド 部 2からサイドウオール部 3を経てビード部 4のビ一ドコア 5に至るトロイド状 のカーカス 6と、 トレッド部 2の内方かつ前記カーカス 6のタイヤ半径方向の外 側に配されるベルト層 7とを具える。
前記カーカス 6は、 カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば 7 5 ° 〜9 0 ° の角度で配列した 1枚以上、 本例では 1枚のカーカスプライ 6 Aから形成さ れる。 このカーカスプライ 6 Aは、 ビードコア 5、 5間を跨るプライ本体部 6 a と、 このプライ本体部 6 aの両側に連なりかつ前記ビードコア 5の廻りをタイヤ 軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部 6 bとを具える。 , なおカーカスプライ 6 Aには、 カーカスコードを平行に引き揃えたコード配列 体の両面を、 トッピングゴムにて被覆したタイヤ用コ一ドプライが使用される。 カーカスコードとして、 例えばナイロン、 ポリエステル、 レーヨン、 芳香族ポリ アミド等の有機繊維コードが使用でき、 本例では、 ポリエステルコードを採用し た場合を例示している。 また前記プライ本体部 6 aとプライ折返し部 6 bとの間 には、 ビードコア 5のタイヤ半径方向外面から外方に先細状にのびるビードエ一 ペックスゴム 8が配され、 ビード部 4の曲げ剛性を適宜補強している。
また前記ベル卜層 7は、 ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば 1 0 ° 〜 3 5 ° の角度で傾斜配列した 2枚以上、 本例では 2枚のベルトプライ 7 A、 7 B から形成される。 各ベルトプライ 7 A、 7 Bは、 ベルトコードがプライ間相互で 交差し、 これによつて夕ガ効果を発揮する。 ベルトコードとして、 スチールコ一 ドが好適であるが、 例えば芳香族ポリアミド繊維、 芳香族ポリエステル繊維等の 高弾性の有機繊維コードも使用できる。
そして本発明では、 カーカスプライ 6 Aの前記プライ本体部 6 aにおけるカー カスコードの中間伸度を各部で異ならせている。
具体的には、 前記プライ本体部 6 aがタイヤ軸方向外側に最も張り出す最大巾 位置 Mでのカーカスコードの中間伸度 E sを、 ビードコア 5のタイヤ半径方向最 外端の高さ位置 Bでのカーカスコードの中間伸度 E bよりも小としている。 なお 図 1には、 理解し易いように、 この中間伸度の符号 E s、 E bを該当位置にカツ コ書きしている。
又本実施形態では、 この最大巾位置 Mのビードベースライン B Lからの高さ h を、 タイヤ断面高さ Hの 0 . 4 8〜0 . 5 2倍としたものを例示している。
なお本明細書では、 特に断りがない限り、 前記最大巾位置 M、 最外端の高さ位 置 Bを含むタイヤの各位置、 及び前記高さ]!、 Hを含む各部の寸法等は、 タイヤ を正規リム (図示省略) にリム組みしかつ正規内圧を充填した正規状態 (無負荷) において、 特定される値とする。
ここで前記 「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 -
0
いて、 当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、 例えば J A T MAであれば標準 リム、 T R Aであれば "Design Rim" 、 或いは E T R T〇であれば "Measuring Rim"を意味する。 また、 「正規内圧」 とは、 前記規格がタイヤ毎に定めている空気 圧であり、 J A T M Aであれば最高空気圧、 T R Aであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、 E T R T Oであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、 タイヤが乗用車用 である場合には 1 8 O K P aとする。
発明者らの実験の結果、 従来の空気入りタイヤのカーカスコードは、 最大巾位 置 Mでの中間伸度 E sが、 ビードコア 5のタイヤ半径方向最外端の高さ位置 Bで の中間伸度 E bよりも大きい、 ないしは同等であることが判明した。 また最大巾 位置 Mは、 通常、 サイドウォール部 3のほぼ中間に位置しており、 かつカーカス プライ以外の補強材が配されていない (本実施形態のタイヤも最大巾位置 Mには カーカスプライとゴム以外の補強材は配されていない。)。 このため、 従来の空気 入りタイヤでは、 サイドウォール部 3の荷重支持能力ないし横剛性は、 大きな中 間伸度 E sを持ったカーカスコードによって決定付けられている。 このような構 造は、 荷重負荷時にサイドウオール部 3でのカーカスコードの伸びを大とするた め、 横剛性が低くなり操縦安定性に不利となる。
そこで本発明では、 カーカスコードの中間伸度を、 従来とは全く異なる分布、 即ち上述のように E s < E b としている。 これによつて、 最大巾位置 Mを中 心としてサイドウォール部 3におけるカーカスコードの荷重支承能力を高めるこ とができ、 タイヤ重量増加を招くことなく、 横剛性やコーナリングパワーを向上 している。 つまり、 カーカスコードが持つ本来の性能を最大限に発揮させること ができる。 また、 前記ビード部の前記位置 Bでの中間伸度 E bを相対的に大きく することで、 縦剛性の増加を抑制し、 ひいては乗り心地やロードノイズ性能の悪 化を防止できる。 なおカーカスコードの前記中間伸度 E s、 E bは、 カーカスプ ライ 6 Aのプライ本体部 6 aのみを対象とする。 これは、 該プライ本体部 6 aが 実質的にタイヤの縦剛性、 横剛性、 さらには荷重支持能力等を決定づける一方、 プライ折返し部 6 bの関与が比較的小さいためである。 ここで、 前記中間伸度 Esと、 前記中間伸度 Ebとの比 (EsZEb) は、 1 よりも小になるが、 この値が大きすぎると、 操縦安定性などの向上効果が相対的 に小さくなる。 逆に小さすぎると、 サイドウォール部 3の縦剛性が過度に高くな つたり、 或いはビード部 4の屈曲耐久性が低下するなどの傾向となる。 このよう な観点より、 特に限定はされないが、 前記中間伸度の比 (E sZEb) を 0. 7 よりも大かつ 0. 9よりも小、 さらには 0. 75〜0. 85、 さらには 0. 75 〜0. 80とするのが好ましい。
本実施形態では、 カーカスコードとしてポリエステルコードを用いるが、 この 場合、 前記中間伸度 E sを 3. 0〜5. 0%程度とすることが望ましい。 特に、 ポリエステルコードの場合、 繊度が 1670dtex/2、 1100 dtex/ 3、 又は 1 10 Odtex/2/2など、 I ^一タルデニールが 300 Odtex以上のものについ ては、 前記中間伸度 E sを 3. 2〜4. 8%、 さらには 3. 3〜4. 5%とする のが望ましい。 またポリエステルコードの場合、 繊度が 1100dtexZ2など、 1 ^一タルデニールが 300 Odtex未満の小径のものについては、 前記中間伸度 E sを 4. 0〜6. 5%、 さらには 4. 2〜5. 5 %とするのが望ましい。 なお発 明者らの実験の結果、 カーカスコードにレーヨンコード (例えば 184 Odtex/ 2) を用いた場合には、 前記中間伸度 E sを 3. 5〜5. 5%、 さらには 4. 0 〜5. 0 %とするのが望ましいことが判明している。
又ベルト層 7の外端の位置 Fから前記最大巾位置 Mをへてビード部 4の前記位 置 Bに至る領域におけるカーカスコードの中間伸度の分布を考えたとき、 前記位 置 Fから位置 Bに至り、 中間伸度が滑らかに増加するように変化するのが好まし レ^ 即ち、 前記位置 Fにおける中間伸度を E f としたとき、 E f<E s<Ebと するのが好ましい。 その理由は、 E f<E s<Eb とすることによって、 負荷 走行時に最も圧縮ないし収縮を受けるバットレス部分 BT (図 1に示す) におい て、 カーカスコードの伸びを減じることができるからであり、 これによつて荷重 支持能力を最大限に発揮させることが可能となる。 このような観点から、 中間伸 度の比 E fZE sを、 0. 6〜0. 95、 さらには 0. 7〜0. 9とするのが好 適である。 このとき、 この比 E f /E sと前記比 E sZE bとの比 (EfZEs) „
/ (E sZEb) を、 0. 80〜; L. 20、 さらには 0. 90〜1. 10とし、 中間伸度の変化を滑らかにすることがより好ましい。
又前記中間伸度 E f、 E s、 Ebの平均値 (E f +E s +Eb) Z3を 3. 0 〜5. 0%と、 従来的なタイヤの平均値が 5%以上であるのに対して、 小さく設 定するのも望ましい。 これにより、 タイヤに作用する力を、 ビードエ一ペックス 8等の補助部材と力一カス 6とで分担する際、 カーカス 6の分担比率を高めるこ とができる。従って、 路面からタイヤのトレッドを通してハンドルに伝わる力が、 他部材に分散されることなく直接的に伝わるという点でハンドリング性能におい て有利となる。
また本発明の空気入りタイヤ 1では、 ビードベースライン BLからのビードエ —ペックスゴム 8の高さ h aを、 前記最大巾位置 Mの高さ hの 0. 3〜1. 0倍、 さらには 0. 5〜1. 0倍と比較的大きく設定した場合でも、 ロードノイズ性能 の悪化を防止することができる。 従来の空気入りタイヤでは、 このような大型の ビードエ一ペックスゴム 8をビ一ド部 5に配した場合、 ロードノイズ性能 (車室 内騒音) の悪化、 とりわけ 100Hz〜 160Hzの低周波領域でのノイズ性能 が悪化することは前述の通りである。
しかし、 本実施形態の空気入りタイヤ 1では、 カーカスコードの中間伸度を上 述のごとく規制したことにより、 ビード部 4のカーカスコードの中間伸度が相対 的に大きく設定される。 そのため、 ピードエ一ペックスゴム 8を大型化しても、 全体としてビ一ド部 4の剛性が過度に上昇するのを抑制できる。 従って、 ビード エーべックスゴム 8の大型化に伴うロードノィズ性能の悪化を効果的に防止でき る。
また空気入りタイヤ 1は、 サイドウオール部 3の前記最大巾位置 Mでのタイヤ 厚さ Tsを、 ビード部 4の前記位置 Bでのタイヤ厚さ Tbの 30〜67 %、 より 好適には 30〜50%にまで薄肉化しうる。 これは、 最大巾位置 Mでのゴム部分 の厚さを減じても、 カーカスコードの中間伸度が小さく限定されているため、 操 縦安定性等の悪化を伴うことがないためである。 そして、 最大巾位置 Mでのこの ような薄肉化は、 転がり抵抗などの低減にも役立つ。 σ
本実施形態のようなカーカスコードの中間伸度を違えた空気入りタイヤ 1は、 種々の方法で製造することができる。 例えば、 図 2 (Α) 〜図 2 ( C ) に示すよ うに、 タイヤを金型 1 0で加硫成形する際に、 タイヤ内腔面を押圧するプラダー 1 1の膨張形状をコントロールする方法がある。 これは、 先ず図 2 (Α) のよう に、 加硫初期にはブラダ一 1 1を、 実質的にトレッド部 2の内腔面だけに押し当 て、 バットレス部付近のカーカスコードにより多くの伸びを与えて加硫する。 次 に図 2 ( Β ) に示すように、 ブラダー 1 1の押し当て領域を最大巾位置 Μを含む サイドウォール部付近まで拡大して加硫を行う。 さらにその後に、 ブラダー 1 1 の押し当て領域をビード部にまで拡大する。 このようにブラダーの膨張変形を調 節することにより、 生カバーの変形に伴うゴム流れとカーカスコードの伸びを制 御することができる。 即ち、 カーカスコードのトレッド部側での伸びを最も大と し、 最大巾位置 Μ、 ビード部の位置 Βと徐々に伸びを小として成形し、 前記中間 伸度の規定を満たす空気入りタイヤ 1を製造しうる。
なお他の方法として、 加硫後に余熱膨張を行ういわゆるボストキユアインフレ ーシヨンにおいて、 上述と同様の順序で張力を作用させることによって、 前記中 間伸度の規定を満たす空気入りタイヤを製造することが可能である。 さらに、 加 硫に先立ち、 予めカーカスコードの簾織物に張力を作用させて所定の熱処理を行 うことで、 各部の中間伸度を上記のようにコントロールすることもでき、 本発明 の空気入りタイヤは種々の方法で製造しうる。
以上本発明の実施形態について詳述したが、 本発明は乗用車用空気入りタイヤ 以外にも小型トラック用タイヤ、 重荷重用タイヤ、 さらには自動二輪車用タイヤ など種々のカテゴリのタイヤについて適用しうるのは言うまでもない。
【実施例】
タイヤサイズが 1 9 5 Ζ 6 5 R 1 5の乗用車用ラジアルタイヤを、 図 1、 表 1 の仕様に基づき試作するとともに、 下記の基本性能を測定し評価した。 なおカー カスは、 いずれも 1 6 7 O dtexノ 2のポリエステルコードからなる 1枚のカー力 スプライからなり、 加硫時に各部の張力を異ならせることにより、 中間伸度 E s、 E b等を調節した。 g
なお図 3には、 代表的な実施例 1〜4、 及び比較例 1〜2のタイヤにおける、 ベルト層の外端の位置 Fからビード部の前記位置 Bに至るカーカスコードの中間 伸度 Eの分布が、 又図 4には、 前記タイヤの位置 M及び位置 Bにおける中間伸度 E s、 Ebの各値が示されている。
またテストの方法は、 次の通りである。
ぐ操縦安定性、 乗り心地 >
供試タイヤを、 リム (15X6 J J)、 内圧(210 kP a) の条件で、車両(排 気量 2500 c c、 FF車) の 4輪に装着した。 そしてテストコース内をドライ バー 1名乗車で走行したときの操縦安定性、 乗り心地性を、 ドライバーの官能評 価により比較例 1を 6とする 10点法で評価した。 数値が大きいほど良好である。 <ロードノイズ性能 >
上記車両を用い、 荒れた乾燥アスファルト路面を時速 6 O kmZhで走行した ときのオーバオールの騒音レベル d B (A) を、 運転席左耳許位置に設置したマ イクで測定し、 比較例 1を基準とした騒音差として示している。 マイナス表示は 従来例からのロードノイズの低減値を示す。
<横バネ〉
供試タイヤの横バネ定数を、 リム (15X6 J J)、 内圧 (210 kP a)、 縦 荷重 (4. 27 kN) の状態で測定し、 比較例 1を 100とした指数によって比 較した。 数値が大きいほど横パネ定数が高いことを示す。
<コーナリングパワー >
室内試験機を用い、 上記リム組み、 内圧状態でスリップ角 1° の時のコーナリ ングパワーを測定し、 比較例 1を 100とする指数で表示した。 数値が大きい程 良好である。 テストの結果を表 1に示す。 赚例 1 婦 u 磨' J 2 鵷例 3 謹" !Ufe例 5 雞例 6 歸 IJ7 餓例 8 材料 '纖 ポリエステル 1670dtex/2
力 ベル卜層の外端での
1 中 r曰霞 Ef {% 4.5 a 5 3.4 2.8 5.3 3.6 2.8 2.8 2.8 2.8
ス タイヤ駄巾位置での
中 f曰窗 Es {%) 6.5 5.0 4.2 3.5 5.3 6.0 3.5 3.5 3.5 3.5
1
K ビードコアの ft ^側の位置での
の 中 fe申度 Eb {%) 6.5 5.6 5.3 4.7 7.6 4.2 4.7 4.7 4.7 4.7
様 比(E f /E s) 0.7 0.7 0.8 0.8 1.0 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8
比(EsZEb) 1.00 0.89' 0.79 0.75 0.70 1.43 0.75 0.75 0.75 0.75
ビードエーぺックスの高さ h a h 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.2 1.2 0.7 0.7
タイヤ ft^巾位置の厚さ TsZTb 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.3 0.9
^¾定性(十点法) 6 6 7 8 6 5 4 7 5 5
テ 乗り心地性能(十点法) 6 6 6 7 7 6 5 5 6 5
卜 ロードノイズ性能 m 一 0.6 -0.8 -1.2 一 0.2 + 1.2 一 1.0 + 0.6 -0.5 + 0.5
果 横バネ 100 103 107 105 101 95 90 105 93 103
コーナリングハ。ヮ" 旨 100 103 107 105 100 95 95 103 97 102
:s n
産業上の利用可能性
本発明にかかる空気入りタイヤは、 カーカスのプライ本体部において、 最大巾 位置でのカーカスコードの中間伸度 E sを、 ビードコアのタイヤ半径方向最外端 の高さ位置でのカーカスコードの中間伸度 E bよりも小としているため、 カー力 スコードとしての性能を十分に発揮し、 カーカスの荷重支承能力を高めうる。 そ の結果、 タイヤ重量増加を招くことなく横剛性やコーナリングパワーを向上しう る。 また縦剛性の増加を防ぐことができるため、 乗り心地性やロードノイズ性能 の悪化を防止できる。
特に中間伸度の比 (E s ZE b ) を 0 . 7〜0 . 9の範囲としたときには、 よ りバランス良くタイヤの基本性能を向上しうる。
またビードエ一ペックスゴムの高さ h aを最大巾位置の高さ hの 0 . 3〜1 . 0倍としたときには、 中間伸度が大きいビード部付近をこのビードエ一ペックス ゴムで適度に補強することができる。 その結果、 タイヤサイド部の剛性が均一化 し、 これに伴う低周波ノイズ性能の悪化をも防止できる。
また中間伸度 E sを小としたため、 最大巾位置でのタイヤ厚さ T sを、 前記ビ ードコアのタイヤ半径方向最外端の高さ位置でのタイヤ厚さ T bの 3 0〜6 7 % と相対的に薄肉化した場合でも、 タイヤのサイド部に剛性差が生じ難く、 ノイズ 等の悪化をさらに減じ、 しかも転がり抵抗などの低減にも役立つ。

Claims

請 求 の 範 囲
1. トレッド部からサイドウオール部をへてビード部のビードコアに至るプラ ィ本体部に、 前記ビードコアの周りをタイャ軸方向内側から外側に折り返された 折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカーカスを具えるとともに、 前記プライ本体部におけるカーカスコードは、 プライ本体部がタイヤ軸方向外 側に最も張り出す最大巾位置での中間伸度 E sを、 前記ビードコアのタイヤ半径 方向最外端の高さ位置での中間伸度 Ebよりも小としたことを特徴とする空気入 りタイヤ。
2. 前記最大巾位置での中間伸度 E sと、 前記最外端の高さ位置での中間伸度 Ebとの比 (E sZEb) は、 0. 7よりも大かつ 0. 9よりも小であることを 特徴とする請求の範囲第 1項に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記最大巾位置での中間伸度 E sと、 前記最外端の高さ位置での中間伸度 Ebとの比 (E sZEb) は、 0. 75〜0. 85であることを特徴とする請求 の範囲第 1項又は第 2項に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ビード部は、 前記ビ一ドコアの半径方向外面からタイヤ半径方向外側 にのびるビードエ一ペックスゴムが配されるとともに、 ビードベースラインから の該ビ一ドエ一ペックスゴムの高さ h aを、 ビードベースラインから前記最大巾 位置までの高さ hの 0. 3〜1. 0倍としたことを特徴とする請求の範囲第 1項 〜第 3項の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイドウォール部は、 カーカスプライの前記最大巾位置でのタイヤ厚 さ T sを、 ビードコアの前記最外端の高さ位置でのタイヤ厚さ Tbの 30〜6 7%であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項の何れかに記載の空気入 りタイヤ。 丄 i
6. 前記カーカスコードは、 ポリエステルコードであり、 かつ前記中間伸度 E s力 3. 0〜5. 0 ( ) であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項の 何れかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記トレッド部は、 前記カーカスの半径方向外側にベルト層を具えるとと もに、 該ベルト層の外端の位置におけるカーカスコードの中間伸度 E f と、 前記 最大巾位置での中間伸度 E sとの比 (E fZEs) を、 0. 6〜0. 95とした ことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 6項の何れかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記前記比 (E f Es) は、 前記比 (EsZEb) との比 (E fZEs) Z (EsZEb) が、 0. 80〜1. 20であることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の空気入りタイヤ。
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