WO2004071789A1 - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

乗用車用空気入りラジアルタイヤ Download PDF

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tire
belt
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Shinya Harikae
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The Yokohama Rubber Co., Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic radial tire for a passenger vehicle, and more particularly, to a pneumatic radial tire for a passenger vehicle in which road noise is reduced.
  • the pneumatic radial tire has a belt layer having a predetermined cord angle with respect to the tire circumferential direction on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, but the edge portion of the belt layer caused by centrifugal force during high-speed running.
  • a belt cover layer formed by winding a nylon cord substantially in the tire circumferential direction is generally provided on the outer peripheral side of the belt layer.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire for a passenger car capable of effectively reducing road noise by specifying the material properties and structure of a belt cover layer made of an aromatic polyamide fiber cord. It is in.
  • a pneumatic radial tire for a passenger car has a belt cover layer made of an aromatic polyamide fiber cord disposed on an outer peripheral side of a belt layer, and the aromatic polyamide fiber cord is arranged in a tire circumferential direction.
  • the aromatic polyamide fiber cord The intermediate elongation under a 67 N load is 2.0 to 2.7%, and the driving density of the aromatic polyamide fiber cord in one layer of the belt cover is 36 to 54 strands / 50 mm. It is characterized by the following.
  • the present inventor has found that it is effective to increase the peripheral rigidity at the edge of the belt layer in order to improve the road noise, and to increase the peripheral rigidity in the edge, it is necessary to provide a single layer of highly elastic belt cover.
  • the inventors have found that they are effective, and have reached the present invention.
  • the circumferential rigidity at the edge portion of the belt layer is increased, and the road noise is effectively reduced. Can be. Moreover, when the above-described belt cover layer is employed, no vulcanization failure due to the belt cover layer occurs during tire production.
  • the amount of shrinkage of the aromatic polyamide fiber cord that occurs when the aromatic polyamide fiber cord is collected from the tire is 2.5% of the length before collection at a position corresponding to the center of the belt layer.
  • the length is preferably 0.5% or more of the length before sampling.
  • FIG. 1 is a meridional half-sectional view showing a pneumatic radial tire for a passenger car according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the pneumatic radial tire for a passenger car shown in FIG.
  • FIGS. 1 and 2 show a pneumatic radial tire for a passenger car according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a tread portion
  • 2 is a sidewall portion
  • 3 is a bead portion.
  • a carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3, 3, and the end in the width direction of the carcass layer 4 is wound around the bead core 5 from the inside of the tire to the outside.
  • the carcass layer 4 includes a plurality of codes extending in the tire radial direction. I have.
  • belt layers 6, 6 are buried on the outer peripheral side of the force-cast layer 4 in the tread portion 1.
  • These belt layers 6, 6 include a plurality of cords inclined at an angle of 10 to 45 degrees with respect to the tire circumferential direction, and the cords are arranged so as to cross each other between the layers.
  • a belt cover layer 7 made of an aromatic polyamide fiber cord is placed on the outer peripheral side of the belt layers 6 and 6.
  • the belt cover layer 7 is formed by spirally winding an aromatic polyamide fiber cord at substantially 0 degrees in the tire circumferential direction. It is desirable that the cord angle of the belt cover layer 7 with respect to the tire circumferential direction be 5 degrees or less.
  • the aromatic polyamide fiber cord constituting the belt cover layer 7 has an intermediate elongation under a load of 67 N of 2.0 to 2.7% in physical properties, and the aromatic polyamide fiber cord of the belt cover layer 7 has an intermediate elongation of 2.0 to 2.7%.
  • the driving density is set at 36 to 54/5 O mm in the part of the belt layer 6. This implantation density is measured in the direction perpendicular to the cord.
  • the belt cover layer 7 serves to prevent the edge portions of the belt layers 6 and 6 from peeling off at the time of high-speed running, and also to suppress the generation of load noise.
  • the intermediate elongation of the aromatic polyamide fiber cord is less than 2.0%, deformation of the belt cover layer 7 in the mold during tire vulcanization is restricted, which causes a vulcanization failure.
  • it exceeds 2.7% the effect of reducing the load noise cannot be obtained.
  • the driving density of the aromatic polyamide fiber cord in the belt cover layer 7 is less than 36/50 mm, the effect of reducing road noise cannot be obtained, and if it is more than 54/50 mm.
  • deformation of the belt cover layer 7 in the mold is restricted, which causes vulcanization failure.
  • the length is 2.5% or less of the length before sampling, preferably 1.5 to 2.5%, and Equivalent to the edge of layer 6
  • the cord tension of the belt cover layer 7 is optimized so that it is 0.5% or more of the length before sampling, preferably 0.5 to 1.5%. Has been done.
  • the cord tension of the belt cover layer 7 at the edge of the belt layer 6 is increased compared to the conventional belt tension.
  • Increasing the circumferential rigidity at the edge of the layer 6 contributes to a reduction in mouth noise.
  • the shrinkage of the aromatic polyamide fiber cord can be measured as follows. That is, the tread rubber is removed from the tread portion 1 to expose the belt cover layer 7, the aromatic polyamide fiber cord is peeled off from a predetermined length range of the belt cover layer 7, and the length after the collection is measured. What is necessary is just to obtain the amount of shrinkage for the length of. For example, the average value of the amount of shrinkage of the five aromatic polyamide fiber cords located at the center of the outermost belt layer 6 is determined, and the five aromatics located at the edge of the outermost belt layer 6 are obtained. It is advisable to find the average value of shrinkage for polyamide fiber cord.
  • the outer peripheral surface of the tread / belt forming drum is given a curvature along the drum width direction, and the outer peripheral surface is centered in the drum width direction. It is possible to inflate the part. In this case, the circumference of the belt cover layer 7 at the position corresponding to the edge of the belt layer 6 on the drum is shortened, so that at the position after the vulcanization, the belt cover layer 7 corresponds to the edge of the belt layer 6.
  • the belt tension can be further increased by 7 cord tension.
  • Another method for optimizing the cord tension of the belt cover layer 7 according to the position in the tire width direction is to adjust the cord tension of the belt cover layer 7 on the tread belt forming drum according to the position in the tire width direction. It may be controlled. That is, when forming the belt cover layer 7 using a strip material containing at least one aromatic polyamide fiber cord, the tension at the time of winding the strip material around the drum is controlled according to the position in the tire width direction. .
  • Each tire was mounted on a rim size 15 x 6 JJ wheel with air pressure of 200 kPa and mounted on a 2.5-liter FR passenger car.Five trained drivers were on the road noise measurement road. And performed a filling evaluation. Each driver scored a relative comparison with the reference tire (conventional tire) using the 5-point scale based on the following criteria. The evaluation results were expressed as the average score of the three people excluding the highest and lowest scores.
  • the amount of shrinkage of the aromatic polyamide fiber cord generated when the aromatic polyamide fiber cord constituting the belt cover layer was collected from the tire was reduced to the center of the belt layer. At the corresponding position, it was 2.5% of the length before collection, and at the position corresponding to the edge of the belt layer, it was 0.5% of the length before collection.
  • the shrinkage of the aromatic polyamide fiber cord constituting one layer of the belt cover is less than 2.5% of the length before sampling at a position corresponding to a part of the center of the belt layer, and At the position corresponding to the edge of the belt layer, the length before sampling was 0. When it was 5% or more, the effect of reducing noise was remarkably exhibited.
  • the present invention can be effectively used in the tire manufacturing industry and eventually in the automobile manufacturing industry.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

　芳香族ポリアミド繊維コードからなるベルトカバー層の材料特性及び構造を特定することで、ロードノイズを効果的に低減することを可能にした乗用車用空気入りラジアルタイヤである。この空気入りラジアルタイヤは、芳香族ポリアミド繊維コードからなるベルトカバー層をベルト層の外周側に配置し、芳香族ポリアミド繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に０度で巻き回してなる空気入りラジアルタイヤにおいて、芳香族ポリアミド繊維コードの６７Ｎ負荷時の中間伸度が２．０～２．７％であり、ベルトカバー層における芳香族ポリアミド繊維コードの打ち込み密度が３６～５４本／５０ｍｍであることを特徴とする。

Description

曰月糸田 β
乗用車用空気入りラジアルタイヤ
技 術 分 野
本発明は、 乗用車用空気入りラジアルタイヤに関し、 さらに詳しくは、 ロード ノイズの低減を図った乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。
背 景 技 術
空気入りラジアルタイヤは、 トレッド部におけるカーカス層の外周側にタイヤ 周方向に対して所定のコード角度を有するベルト層を備えているが、 高速走行時 の遠心力に起因するベルト層のエツジ部の剥離故障を防止するために、 ベルト層 の外周側にナイロンコードを実質的にタイヤ周方向に巻き回してなるベルトカバ —層を配置することが一般的に行われている。
また、 車両の高速ィ匕に伴いタイヤに要求される高速性能も次第に高まり、 ナイ ロン繊維コードからなるベルトカバ一層ではタイヤに作用する遠心力に対抗する 強度が不足するため、 ナイロン繊維コードに代えて高剛性の芳香族ポリアミ ド繊 維コードをベルトカバー層に使用することが提案されている （例えば、 特開平 2 - 1 4 7 4 0 7号公報参照） 。
ところで、 近年の乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいては、 高速耐久性等 の走行性能だけでなく、走行時に発生するロードノィズを低減することが求めら れている。 しかしながら、 上述した芳香族ポリアミド繊維コードからなるベルト カバー層は走行性能の改善には寄与するものの、 口一ドノイズの低減効果は殆ど 期待することができなかった。
発 明 の 開 示
本発明の目的は、芳香族ポリアミ ド繊維コードからなるベルトカバー層の材料 特性及び構造を特定することで、 ロードノィズを効果的に低減することを可能に した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。
上記目的を達成するための本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤは、 芳香 族ポリアミド繊維コードからなるベルトカバ一層をベルト層の外周側に配置し、 前記芳香族ポリアミド繊維コードをタイャ周方向に対して実質的に 0度で巻き回 してなる空気入りラジアルタイヤにおいて、前記芳香族ポリアミド繊維コードの 6 7 N負荷時の中間伸度が 2 . 0〜 2 . 7 %であり、前記ベルトカバ一層におけ る前記芳香族ポリアミド繊維コードの打ち込み密度が 3 6〜 5 4本/ 5 0 mmで あることを特徴とするものである。
本発明者は、 ロードノイズの改善のためにはベルト層のエツジ部における周剛 性を高めることが有効であり、 そのエツジ部における周剛性を高めるためには高 弾性のベルトカバ一層を設けることが有効であることを知見し、本発明に至った のである。
即ち、上記のように芳香族ポリアミド繊維コ一ドからなるベルトカバ一層の材 料特性及び構造を特定することにより、 ベルト層のエッジ部における周剛性を高 めてロードノイズを効果的に低減することができる。 しかも、上記ベルトカバー 層を採用した場合、 タイヤ製造時にベルトカバー層に起因する加硫故障を生じる こともない。
本発明では、 芳香族ポリアミド繊維コードをタイヤ中から採取した際に生じる 該芳香族ポリアミド繊維コードの収縮量が、 ベルト層のセンター部に相当する位 置では採取前の長さの 2 . 5 %以下であると共に、 ベルト層のエッジ部に相当す る位置では採取前の長さの 0 . 5 %以上であることが好ましい。 これにより、 口 一ドノィズの低減効果を更に向上することができる。
図面の簡単な説明
図 1は、本発明の実施形態からなる乗用車用空気入りラジアルタイヤを示す子 午線半断面図である。
図 2は、 図 1の乗用車用空気入りラジアルタイヤのトレツド部を切り欠いて示 す展開図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図 1及び図 2は本発明の実施形態からなる乗用車用空気入りラジアルタイヤを 示すものである。 図 1において、 1はトレッ ド部、 2はサイドウォール部、 3は ビード部である。 左右一対のビ一ド部 3， 3間にはカーカス層 4が装架され、 そ のカーカス層 4の幅方向端部がビードコア 5の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き 上げられている。 カーカス層 4はタイャ径方向に延びる複数本のコ一ドを含んで いる。
一方、 トレツド部 1における力一カス層 4の外周側には、 複数のベルト層 6 , 6が埋設されている。 これらベルト層 6 , 6はタイヤ周方向に対して 1 0〜4 5 度で傾斜する複数本のコードを含み、 そのコ一ドが層間で互いに交差するように 配置されている。
上記ベルト層 6， 6の外周側には、 図 2に示すように、 芳香族ポリアミ ド繊維 コ一ドからなるベルトカバ一層 7が酉己置されている。 このベルトカバー層 7は芳 香族ポリァミド繊維コ一ドをタイヤ周方向に対して実質的に 0度で螺旋状に卷き 回すことで構成されている。 なお、 ベルトカバ一層 7のタイヤ周方向に対するコ 一ド角度は 5度以下であることが望ましい。
ベルトカバー層 7を構成する芳香族ポリアミド繊維コードは、 6 7 N負荷時に おける中間伸度が 2 . 0〜2 . 7 %の物性値を有し、 ベルトカバー層 7における 芳香族ポリァミド繊維コードの打ち込み密度はベルト層 6のセン夕一部において 3 6〜5 4本/ 5 O mmに設定されている。 この打ち込み密度とは、 コードと直 交する方向で測定されたものである。 これにより、 ベルトカバ一層 7は高速走行 時にベルト層 6， 6のエツジ部が剥離するのを抑制すると共に、 ロードノィズの 発生を抑制する役割を果たす。
ここで、 芳香族ポリアミ ド繊維コードの中間伸度が 2 . 0 %未満であるとタイ ャ加硫時にベルトカバー層 7の金型内での変形が制約されて加硫故障の原因とな り、 逆に 2 . 7 %超であるとロードノィズの低減効果が得られなくなる。 また、 ベルトカバー層 7における芳香族ポリアミド繊維コードの打ち込み密度が 3 6本 / 5 0 mm未満であるとロードノイズの低減効果が得られず、 逆に 5 4本 / 5 0 mm超であるとタイヤ加硫時にベルトカバー層 7の金型内での変形が制約されて 加硫故障の原因となる。
上記空気入りラジアルタイヤでは、 ロードノイズの低減効果を更に高めるため に、 ベルトカバー層 7を構成する芳香族ポリアミド繊維コードをタイヤ中から採 取した際に生じる該芳香族ポリアミ ド繊維コードの収縮量が、 ベルト層 6のセン 夕一部に相当する位置 （ベルト幅方向の中心位置） では採取前の長さの 2 , 5 % 以下、 好ましくは 1 . 5〜 2 . 5 %であると共に、 ベルト層 6のエツジ部に相当 する位置 （ベルト幅方向の両端位置） では採取前の長さの 0 . 5 %以上、好まし くは 0 . 5〜1 . 5 %であるように、 ベルトカバー層 7のコード張力が適正化さ れている。 即ち、 ベルト層 6のセン夕一部におけるベルトカバー層 7のコード張 力を過度に大きくすることなく、 ベルト層 6のエツジ部におけるベルトカバ一層 7のコ一ド張力を従来よりも大きくし、 ベルト層 6のエツジ部での周剛性を高め ることが口一ドノィズの低減に寄与するのである。
芳香族ポリアミド繊維コードの収縮量は、以下のようにして測定することがで きる。 つまり、 トレッド部 1からトレッドゴムを取り除いてベルトカバー層 7を 露出させ、 ベルトカバ一層 7の所定の長さ範囲から芳香族ポリアミド繊維コード を引き剥がし、 その採取後の長さを測定し、採取前の長さに対する収縮量を求め れば良い。 例えば、最外側のベルト層 6のセンター部に位置する 5本の芳香族ポ リアミド繊維コードについて収縮量の平均値を求めると共に、 最外側のベルト層 6のエッジ部に位置する 5本の芳香族ポリアミ ド繊維コードについて収縮量の平 均値を求めると良い。
ベルトカバ一層 7のコード張力をタイヤ幅方向の位置に応じて適正化する手法 として、 トレッド ·ベルト成形用ドラムの外周面にドラム幅方向に沿って曲率を 付与し、 その外周面をドラム幅方向中央部で膨らませることが可能である。 この 場合、 ドラム上ではベルト層 6のエツジ部に相当する位置でのベルトカバー層 7 の周長が短くなるので、加硫後の夕ィャではベルト層 6のエツジ部に相当する位 置でのベルト力ノ 一層 7のコード張力を高めることができる。
また、 ベルトカバー層 7のコード張力をタイヤ幅方向の位置に応じて適正化す る他の手法として、 トレッド 'ベルト成形用ドラム上でベルトカバ一層 7のコー ド張力をタイヤ幅方向の位置に応じて制御しても良い。 つまり、少なくとも 1本 の芳香族ポリアミド繊維コードを含むストリップ材を用いてベルトカバ一層 7を 成形するに際し、 そのストリップ材をドラムに巻き付ける際の張力をタイヤ幅方 向の位置に応じて制御するのである。
以上、 本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、添付クレームに よつて規定される本発明の精神及ぴ範囲を逸脱しない限りにおいて、 これに対し て種々の変更、 代用及ぴ置換を行うことができると理解されるべきである。 C実施例 3
タイヤサイズを 1 9 5 / 6 5 R 1 5として、 ベルト層の外周側にベルトカバ一 層を設けた空気入りタイヤにおいて、 ベルトカバ一層を構成する繊維コードの材 質、 繊度、燃り数、 物性（6 7 N負荷時の中間伸度） 及び打ち込み密度を表 1の ように種々異ならせ、 ベルトカバー層以外の仕様を共通にした従来タイヤ 1種 (従来例 1 ) 、 比較タイヤ 3種 （比較例 1〜 3 ) 及び本発明タイヤ 5種 （実施例 1〜5 ) をそれぞれ製作した。
これらタイヤについて、 下記の評価方法によりロードノイズを評価し、 また加 硫故障の有無を調べ、 その結果を表 1に示した。
ロードノイズの評価方法：
各タイヤをリムサイズ 1 5 X 6 J Jのホイールに空気圧 2 0 0 k P aで組付け て排気量 2 . 5リツトルの F R乗用車に装着し、 訓練された 5名のドライバ一が ロードノイズ測定路にて走行してフィ一リング評価を行った。 各ドライバ一は、 基準タイヤ （従来タイヤ） との相対比較にて、 以下の判定基準をもとに 5点法で 採点した。 評価結果は、最高点と最低点を除いた 3名の平均点で表した。
判定基準
5 ：すばらしい、 4 ：優れる、 3 . 5 ：やや優れる、 3 ：基準同等、 2 . 5 : やや劣る （実用下限） 、 2 ：劣る、 1 ：大きく劣る
〔表 1 〕
従来例 1 比較例 1 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 比較例 1 比較例 3 コード材料 ナイロン繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 ァラミト'繊維 コ—ド繊度（dtex/2) 940 1670 1670 1670 1670 1670 1670 1670 1670 撚り数 (回/ 10cm) 30x30 42x42 45x45 48x48 48x48 48x48 51x51 54x54 50x50
6 7 N負荷時の 一 1. 8 2. 0 2. 3 2. 3 2. 3 2. 7 3. 0 2. 6 中間伸度 （％)
打ち込み密度 54 36 36 36 47 54 54 54 30 (本/ 5 0 m m )
口-トリィズ評価結果 3. 0 2. 5 3. 3 3. 2 3. 3 3. 3 3. 2 3. 0 3. 0 タイヤ加硫故障 なし あり なし なし なし なし なし なし なし
表 1から判るように、実施例 1〜5のタイヤは口一ドノィズが少なく、 しかも 加硫故障を生じることもなかつた。
上述した実施例 1〜 5のタイヤにおいては、 ベルトカバー層を構成する芳香族 ポリアミド繊維コードをタイヤ中から採取した際に生じる該芳香族ポリアミド繊 維コードの収縮量が、 ベルト層のセンター部に相当する位置では採取前の長さの 2 . 5 %であると共に、 ベルト層のエッジ部に相当する位置では採取前の長さの 0 . 5 %であった。
ここで、実施例 3のタイヤにおいて、 ベルトカバ一層を構成する芳香族ポリア ミド繊維コ一ドの収縮量だけを表 2のように種々異ならせた本発明タイヤ 3種 実施例 6〜8 ) をそれぞれ製作した。
これらタイヤについて、 上記同様の評価方法によりロードノイズを評価し、 ま た加硫故障の有無を調べ、 その結果を表 2に示した。
〔表 2〕
Figure imgf000009_0001
表 2から判るように、 ベルトカバ一層を構成する芳香族ポリアミド繊維コ一ド の収縮量が、 ベルト層のセンタ一部に相当する位置では採取前の長さの 2 . 5 % 以下であると共に、 ベルト層のエツジ部に相当する位置では採取前の長さの 0 . 5 %以上である場合に、 口一ドノイズの低減効果が顕著に現れていた。
産業上の利用可能性
本発明は、 タイヤ製造産業、 ひいては自動車製造産業において有効に利用でき るものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 芳香族ポリアミド繊維コードからなるベルトカバ一層をベルト層の外周側 に配置し、 前記芳香族ポリアミド繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に 0 度で卷き回してなる空気入りラジアルタイヤにおいて、 前記芳香族ポリアミド繊 維コ一ドの 6 7 N負荷時の中間伸度が 1 . 0〜 2 . 7 %であり、前記ベルトカバ —層における前記芳香族ポリアミド繊維コードの打ち込み密度が 3 6〜5 4本/ 5 O mmである乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
2 . 前記芳香族ポリアミ ド繊維コ一ドをタイヤ中から採取した際に生じる該芳 香族ポリアミド繊維コードの収縮量が、 前記ベルト層のセンター部に相当する位 置では採取前の長さの 2 . 5 %以下であると共に、前記ベルト層のエツジ部に相 当する位置では採取前の長さの 0 . 5 %以上である請求の範囲第 1項に記載の乗 用車用空気入りラジアルタイヤ。
PCT/JP2004/001460 2003-02-14 2004-02-12 乗用車用空気入りラジアルタイヤ WO2004071789A1 (ja)

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