JP2006137372A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ベルト端近傍における亀裂発生を効果的に遅延させることができる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that can effectively delay the occurrence of cracks in the vicinity of a belt end.
一般に、空気入りタイヤのトレッド部には、タイヤ赤道に対して逆方向に傾斜した非伸張性補強コードが埋設されている複数枚のベルトプライからなるベルト層が配置されているが、このような空気入りタイヤが接地領域において円弧状から平坦形状に変形すると、ベルトプライ内の補強コードはタイヤ赤道に接近するよう傾斜して、ベルト層の幅方向外側端、特に、次広幅ベルトプライの幅方向外側端に大きなせん断歪が発生する。 In general, a tread portion of a pneumatic tire is provided with a belt layer composed of a plurality of belt plies in which a non-stretch reinforcing cord inclined in the opposite direction to the tire equator is embedded. When the pneumatic tire is deformed from an arc shape to a flat shape in the ground contact area, the reinforcing cord in the belt ply is inclined so as to approach the tire equator, and the width direction outer end of the belt layer, in particular, the width direction of the next wide belt ply. A large shear strain is generated at the outer edge.
ここで、前記ベルトプライに埋設されている補強コードの端末は、ベルトプライの幅方向外側端において接着部材が塗布されていない切断面の形態で露出しているため、空気入りタイヤの走行により前述のような大きなせん断歪が繰り返し作用すると、該補強コードの端末近傍、特に、次広幅ベルトプライの幅方向外側端近傍に亀裂が発生し、セパレーションへと進展する。なお、前述のような補強コードの傾斜は、空気入りタイヤに内圧を充填したり、空気入りタイヤが高速走行することでトレッド部が半径方向外側に拡張することによっても発生する。 Here, the end of the reinforcing cord embedded in the belt ply is exposed in the form of a cut surface to which the adhesive member is not applied at the outer end in the width direction of the belt ply. When such a large shear strain acts repeatedly, cracks are generated in the vicinity of the end of the reinforcing cord, particularly in the vicinity of the outer end in the width direction of the next wide belt ply, and progress to separation. In addition, the inclination of the reinforcing cord as described above also occurs when the pneumatic tire is filled with internal pressure or the tread portion expands radially outward when the pneumatic tire travels at a high speed.
そこで、このようなベルト端近傍における亀裂、セパレーションの発生を遅延させるため、例えば以下の特許文献1に記載されているようなものが提案された。
このものは最広幅、次広幅ベルトプライの幅方向両端部でその半径方向内外側にそれぞれ次広幅ベルトプライの幅方向外側端を跨ぐ補強プライを配置することで一対の補強層を設け、かつ、各補強プライに埋設されている熱収縮性繊維、例えば、ポリエステルからなる強度保持体を密着するベルトプライと逆方向に傾斜させるとともに、該強度保持体のタイヤ赤道に対する傾斜角を密着するベルトプライ内の補強コードの傾斜角より小としたものである。 This is provided with a pair of reinforcing layers by disposing a reinforcing ply straddling the outer end in the width direction of the next wide belt ply on the inner side in the radial direction at both ends in the width direction of the widest belt and the next wide belt ply, and In the belt ply, the heat-shrinkable fiber embedded in each reinforcing ply, for example, a strength holder made of polyester is inclined in the opposite direction to the belt ply to which the strength holder is closely attached, and the inclination angle of the strength holder to the tire equator is closely attached This is smaller than the inclination angle of the reinforcing cord.
しかしながら、このような従来の空気入りタイヤにあっては、ベルト層、特に、次広幅ベルトプライの幅方向外側端部における補強コードの傾斜を補強層のたが効果によってある程度抑制できるものの、補強層内の強度保持体がポリエステル等から構成されているため、前記のたが効果が充分ではなく、この結果、ベルト端近傍における亀裂、セパレーションを効果的に遅延させることができないという課題があった。 However, in such a conventional pneumatic tire, although the inclination of the reinforcing cord at the outer end in the width direction of the belt layer, particularly the next wide belt ply, can be suppressed to some extent by the effect of the reinforcing layer, the reinforcing layer Since the inner strength holder is made of polyester or the like, the above-described effect is not sufficient, and as a result, there is a problem that cracks and separation in the vicinity of the belt end cannot be effectively delayed.
この発明は、ベルト端近傍における亀裂、セパレーションの発生を効果的に遅延させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can effectively delay the occurrence of cracks and separation in the vicinity of the belt end.
このような目的は、両端部がビードコアの回りに折り返された略トロイダル状のカーカス層と、カーカス層の半径方向外側に配置され、内部にタイヤ赤道に対して傾斜している非伸張性コードが埋設された少なくとも2枚のベルトプライからなるベルト層と、カーカス層、ベルト層の半径方向外側に配置されたトレッドとを備え、前記ベルトプライのうち、最広幅ベルトプライ内の補強コードと、該最広幅ベルトプライに密着配置された次広幅ベルトプライ内の補強コードとがタイヤ赤道に対して逆方向に傾斜した空気入りタイヤにおいて、前記最広幅ベルトプライと次広幅ベルトプライとの間に、次広幅ベルトプライの幅方向外側端を跨ぐとともに、幅方向内端がタイヤ赤道より幅方向外側に位置する2枚の補強プライを積層することで構成した補強層を一対配置し、これら補強プライのうち、最広幅ベルトプライに密着している第1補強プライ内に埋設されている補強素子を最広幅ベルトプライ内の補強コードと同一方向に傾斜させるとともに、該補強素子のタイヤ赤道に対する傾斜角を最広幅ベルトプライ内の補強コードの傾斜角以上で80度以下とする一方、次広幅ベルトプライに密着している第2補強プライ内に埋設されている補強素子を次広幅ベルトプライ内の補強コードと同一方向に傾斜させるとともに、該補強素子のタイヤ赤道に対する傾斜角を次広幅ベルトプライ内の補強コードの傾斜角以上で80度以下とすることにより、達成することができる。 The purpose of this is to provide a substantially toroidal carcass layer whose ends are folded around a bead core, and a non-extensible cord that is disposed radially outward of the carcass layer and is inclined with respect to the tire equator. A belt layer composed of at least two belt plies embedded therein, a carcass layer, and a tread disposed radially outward of the belt layer, of the belt plies, a reinforcing cord in the widest belt ply, In a pneumatic tire in which the reinforcement cord in the next wide belt ply arranged in close contact with the widest belt ply is inclined in the opposite direction with respect to the tire equator, the next between the widest belt ply and the next wide belt ply It is possible to straddle two reinforcing plies that straddle the widthwise outer edge of the wide belt ply and that the widthwise inner edge is positioned on the widthwise outer side of the tire equator. A pair of these reinforcing layers are arranged, and among these reinforcing plies, the reinforcing element embedded in the first reinforcing ply in close contact with the widest belt ply is inclined in the same direction as the reinforcing cord in the widest belt ply. In addition, the angle of inclination of the reinforcing element with respect to the tire equator is set to be greater than the angle of inclination of the reinforcing cord in the widest belt ply and not more than 80 degrees, while being embedded in the second reinforcing ply in close contact with the next wide belt ply. The reinforcing element is inclined in the same direction as the reinforcing cord in the next wide belt ply, and the inclination angle of the reinforcing element with respect to the tire equator is not less than 80 degrees and not more than the inclination angle of the reinforcing cord in the next wide belt ply. Can be achieved.
この発明においては、まず、2枚の第1、第2補強プライから構成された補強層を最広幅ベルトプライと次広幅ベルトプライとの間に、該次広幅ベルトプライの幅方向外側端を跨ぐよう配置したので、最広幅、次広幅ベルトプライの幅方向外側端部間には補強層、詳しくは、所定厚さである補強プライのコーティングゴムが2枚分介装されることとなり、この結果、最広幅ベルトプライ内の補強コードと次広幅ベルトプライ内の補強コードとの間のゴムゲージが厚くなって、次広幅ベルトプライの幅方向外側端におけるせん断歪が低減される。 In this invention, first, a reinforcing layer composed of two first and second reinforcing plies is straddled between the widest belt ply and the next wide belt ply across the outer end in the width direction of the next wide belt ply. As a result, two layers of reinforcing ply coating rubber having a predetermined thickness are interposed between the outer end portions in the width direction of the widest and next wide belt plies. The rubber gauge between the reinforcing cord in the widest belt ply and the reinforcing cord in the next wide belt ply becomes thick, and the shear strain at the outer end in the width direction of the next wide belt ply is reduced.
また、第1、第2補強プライ内の補強素子同士は逆方向に傾斜して互いに交差しているため、該第1または第2補強プライの幅方向外側端に、次幅ベルトプライの幅方向外側端より大きなせん断歪みが発生するおそれがあるが、これら補強プライはいずれも、ベルトプライよりかなり狭幅であるため、各補強プライ内の補強素子はベルトプライ内の補強コードよりタイヤ赤道方向、幅方向のいずれの方向にも容易に変位することができ、これにより、前記せん断歪みの値は低い値となる。 In addition, since the reinforcing elements in the first and second reinforcing plies are inclined in opposite directions and intersect each other, the width direction of the next width belt ply is arranged at the outer end in the width direction of the first or second reinforcing ply. Although there is a possibility that a larger shear strain than the outer end may occur, both of these reinforcing plies are considerably narrower than the belt ply, so that the reinforcing element in each reinforcing ply is in the tire equator direction from the reinforcing cord in the belt ply, It can be easily displaced in any direction of the width direction, whereby the value of the shear strain becomes a low value.
さらに、補強層を構成する第1、第2補強プライ内には逆方向に傾斜して互いに交差する補強素子がそれぞれ埋設されているため、これら第1、第2補強プライは全体としてたが効果を発揮し、これにより、これら第1、第2補強プライに重なり合っている次広幅ベルトプライの幅方向外側端のせん断歪が効果的に低減される。 Further, since the reinforcing elements that are inclined in the opposite directions and intersect each other are embedded in the first and second reinforcing plies constituting the reinforcing layer, the first and second reinforcing plies are effective as a whole. As a result, the shear strain at the outer end in the width direction of the next wide belt ply overlapping the first and second reinforcing plies is effectively reduced.
しかも、最広幅ベルトプライ内の補強コードと第1補強プライ内の補強素子との間、または、次広幅ベルトプライ内の補強コードと第2補強プライ内の補強素子との間のいずれか一方に角度差が存在する場合には、最広幅ベルトプライ内の補強コードと次広幅ベルトプライ内の補強コードとの間の大きな交差角(鈍角)が、最広幅ベルトプライ内の補強コードと第1補強プライ内の補強素子との間の第1交差角(鋭角)と、第1補強プライ内の補強素子と次広幅ベルトプライ内の補強コード(第2補強プライ内の補強素子)との間の残りの第2交差角とに分割、あるいは、次広幅ベルトプライ内の補強コードと第2補強プライ内の補強素子との間の第1交差角(鋭角)と、第2補強プライ内の補強素子と最広幅ベルトプライ内の補強コード(第1補強プライ内の補強素子)との間の残りの第2交差角とに分割される。 Moreover, either between the reinforcing cord in the widest belt ply and the reinforcing element in the first reinforcing ply, or between the reinforcing cord in the next wide belt ply and the reinforcing element in the second reinforcing ply. When there is an angle difference, a large crossing angle (obtuse angle) between the reinforcement cord in the widest belt ply and the reinforcement cord in the next wide belt ply is the reinforcement cord in the widest belt ply and the first reinforcement. A first intersection angle (acute angle) between the reinforcing element in the ply and the rest between the reinforcing element in the first reinforcing ply and the reinforcing cord in the next wide belt ply (the reinforcing element in the second reinforcing ply) A first intersection angle (acute angle) between the reinforcement cord in the next wide belt ply and the reinforcement element in the second reinforcement ply, and the reinforcement element in the second reinforcement ply Reinforcement cord in the widest belt ply ( It is divided remaining in the second angle of intersection between the first reinforcing element in the reinforcing ply).
また、最広幅ベルトプライ内の補強コードと第1補強プライ内の補強素子との間、および、次広幅ベルトプライ内の補強コードと第2補強プライ内の補強素子との間の双方に角度差が存在する場合には、最広幅ベルトプライ内の補強コードと次広幅ベルトプライ内の補強コードとの間の大きな交差角(鈍角)が、最広幅ベルトプライ内の補強コードと第1補強プライ内の補強素子との間の第1交差角(鋭角)と、次広幅ベルトプライ内の補強コードと第2補強プライ内の補強素子との間の第2交差角(鋭角)と、第1補強プライ内の補強素子と第2補強プライ内の補強素子との間の残りの第3交差角とに分割される。このようにいずれの場合も補強コード、補強素子間の交差角が小さくなり、次広幅ベルトプライの幅方向外側端におけるせん断歪および第1、第2補強プライの幅方向外側端における剪断歪みがさらに低減される。 Further, there is an angular difference between the reinforcing cord in the widest belt ply and the reinforcing element in the first reinforcing ply and between the reinforcing cord in the next wide belt ply and the reinforcing element in the second reinforcing ply. Is present, the large crossing angle (obtuse angle) between the reinforcing cord in the widest belt ply and the reinforcing cord in the next wide belt ply is the same as the reinforcing cord in the widest belt ply and the first reinforcing ply. A first intersecting angle (acute angle) between the reinforcing element and a second reinforcing angle between the reinforcing cord in the next wide belt ply and the reinforcing element in the second reinforcing ply, and the first reinforcing ply. And the remaining third crossing angle between the reinforcement element in the inner reinforcement element and the reinforcement element in the second reinforcement ply. Thus, in any case, the crossing angle between the reinforcing cord and the reinforcing element is reduced, and the shear strain at the outer end in the width direction of the next wide belt ply and the shear strain at the outer end in the width direction of the first and second reinforcing plies are further increased. Reduced.
また、請求項2に記載のように構成すれば、前記せん断歪み低減効果を充分としながら、各補強プライ内の補強素子の変位を充分なものとすることができる。
さらに、請求項3に記載のように構成すれば、補強プライの幅方向外側端で露出している補強素子の端末(切断面)の断面積が小さくなるため、補強プライの幅方向外側端での亀裂発生を強力に遅延させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the displacement of the reinforcing element in each reinforcing ply can be sufficient while the effect of reducing the shear strain is sufficient.
Furthermore, if constituted as in claim 3, since the cross-sectional area of the end (cut surface) of the reinforcing element exposed at the outer end in the width direction of the reinforcing ply is reduced, the outer end in the width direction of the reinforcing ply is reduced. It is possible to strongly delay the occurrence of cracks.
また、請求項4に記載のように構成すれば、補強プライの幅方向外側端(補強素子の切断面)近傍に発生した亀裂同士が繋がるのが遅くなってセパレーションへの進展が抑制される。
さらに、請求項5に記載のように構成すれば、第1、第2補強プライの幅方向ずれ量を零とした場合に比較して、これら補強プライ端での剛性段差を緩和することができるとともに、補強プライの幅方向外端近傍に発生した亀裂同士が繋がるのを遅延させることができる。
Moreover, if comprised as described in Claim 4, it will become slow that the crack which generate | occur | produced in the width direction outer side end (cut surface of a reinforcement element) vicinity of a reinforcement ply is connected, and the progress to a separation will be suppressed.
Furthermore, if comprised as described in Claim 5, compared with the case where the width direction deviation | shift amount of the 1st, 2nd reinforcement ply is made into zero, the rigidity level difference in these reinforcement ply ends can be relieved. At the same time, it is possible to delay the connection between the cracks generated near the outer end in the width direction of the reinforcing ply.
また、請求項6に記載のように構成すれば、芳香族ポリアミドからなる有機繊維補強素子に比較してコーティングゴムとの密着性が高いため、亀裂発生を効果的に遅延させることができる。
さらに、請求項7に記載のように構成すれば、補強素子の直径を小さくすることができるため、補強プライの幅方向外端近傍での亀裂発生を強力に遅延させることができる。
Moreover, if comprised as described in Claim 6, since adhesiveness with coating rubber is high compared with the organic fiber reinforcement element which consists of aromatic polyamide, crack generation | occurrence | production can be delayed effectively.
Furthermore, if comprised as described in Claim 7, since the diameter of a reinforcement element can be made small, the crack generation in the width direction outer end vicinity of a reinforcement ply can be delayed strongly.
以下、この発明の実施形態1を図面に基づいて説明する。
図1、2において、11は高速走行が可能な乗用車用空気入りラジアルタイヤであり、この空気入りタイヤ11はビードコア12がそれぞれ埋設された一対のビード部13と、これらビード部13から略半径方向外側に向かってそれぞれ延びるサイドウォール部14と、これらサイドウォール部14の半径方向外端同士を連結する略円筒状のトレッド部15とを備えている。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIGS. 1 and 2,
そして、この空気入りタイヤ11は前記ビードコア12間を略トロイダル状に延びてサイドウォール部14、トレッド部15を補強するカーカス層18を有し、このカーカス層18の両端部は前記ビードコア12の回りを軸方向内側から軸方向外側に向かって折り返されている。前記カーカス層18は少なくとも1枚、ここでは2枚のカーカスプライ19から構成され、これらのカーカスプライ19内にはタイヤ赤道Sに対して70〜90度のコード角で交差する、即ちラジアル方向(子午線方向)に延びるナイロン、芳香族ポリアミド、スチール等(ここでは、ナイロン)から構成された多数本の互いに平行な補強コード20がそれぞれ埋設されている。
The
23はカーカス層18の半径方向外側に配置されたベルト層であり、このベルト層23は少なくとも2枚(ここでは2枚)のベルトプライ24、25を半径方向に積層することで構成され、これらベルトプライ24、25の内部には多数本の互いに平行な非伸張性補強コード26、27がそれぞれ埋設されている。そして、これら補強コード26、27はタイヤ赤道Sに対して10〜60度の角度、ベルト剛性を最大とする場合には20〜30度で傾斜している。
23 is a belt layer arranged radially outside the
ここで、前記ベルトプライはそのいずれか、この実施形態では半径方向内側に配置されているベルトプライ24が最広幅ベルトプライとなり、一方、残りのいずれか、この実施形態では半径方向外側に配置されているベルトプライ25が前記最広幅ベルトプライ24に密着配置された次広幅ベルトプライとなるが、これら最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と次広幅ベルトプライ25内の補強コード27とはタイヤ赤道Sに対して逆方向に傾斜し、互いに交差している。
Here, one of the belt plies, in this embodiment, the
28はベルト層23の幅方向両端部でその半径方向外側に配置された一対の補助層であり、各補助層28はタイヤ赤道Sに実質上平行に延びるナイロンからなる補強コード29が埋設された少なくとも1枚、ここでは1枚の補助プライ30から構成されている。31は前記カーカス層18、ベルト層23の半径方向外側に配置されたゴムからなるトレッドであり、このトレッド31の外表面(接地面)には幅広で周方向に連続して延びる複数本、ここでは4本の主溝32が形成されている。また、前記トレッド31の外表面には幅広で幅方向に延びる多数本の横溝が形成されることもある。
そして、このような空気入りタイヤ11に荷重を負荷しながら走行させると、空気入りタイヤ11は接地領域において円弧状から平坦形状に変形し、この結果、前記ベルトプライ24、25内の補強コード26、27はタイヤ赤道Sに接近するよう傾斜して、ベルト層23、特に次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aに大きなせん断歪が発生する。そして、このような剪断歪は空気入りタイヤ11の走行により繰り返し発生するため、次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25a(補強コード27の切断端末)近傍に亀裂が発生し、セパレーションへと進展する。なお、前述のような補強コード26、27の傾斜は、空気入りタイヤ11に内圧を充填したり、空気入りタイヤ11が高速走行することで、トレッド部15が半径方向外側に拡張することによっても発生する。
When the
このため、この実施形態においては、図1、2、3に示すように、2枚の第1、第2補強プライ34、35を半径方向に積層することで構成した一対の補強層36を最広幅ベルトプライ24と次広幅ベルトプライ25との間に、該次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aを跨ぐよう配置したのである。この結果、各補強層36の幅方向内端は次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aより幅方向内側に位置するとともに、幅方向外端は次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aより幅方向外側に位置することになるが、前記補強層36の幅方向内端は、その幅方向内端部同士がタイヤ赤道S近傍で重なり合うのを回避するために、タイヤ赤道Sより幅方向外側に位置していなければならず、一方、幅方向外端は、トレッド端を超えてはならない。
For this reason, in this embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, a pair of reinforcing
そして、前述のような位置に補強層36を配置すると、最広幅、次広幅ベルトプライ24、25の幅方向外側端部間には該補強層36、詳しくは、所定厚さである第1、第2補強プライ34、35のコーティングゴム37、38が2枚分介装されることとなり、この結果、最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と次広幅ベルトプライ25内の補強コード27との間のゴムゲージGが厚くなって、次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aにおけるせん断歪が低減される。
When the reinforcing
また、前記第1、第2補強プライ34、35内の補強素子39、40は、これら第1、第2補強プライ34、35にそれぞれ密着している最広幅ベルトプライ24、次広幅ベルトプライ25内の補強コード26、27と同一方向に傾斜している。このため、前述のように接地領域に到達したとき、補強素子39、40はそれぞれ補強コード26、27と同一方向に傾斜角が変化し、これにより、第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端に大きな剪断歪みが発生することはない。
The reinforcing
ここで、前述のように補強素子39、40は補強コード26、27とそれぞれ同一方向に傾斜しているため、これらは逆方向に傾斜して互いに交差することになる。この結果、前述のように接地領域に到達したとき、第1または第2補強プライ34または35の幅方向外端に、次幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aより大きな剪断歪みが発生するおそれがあるが、第1、第2補強プライ34、35はいずれも幅方向内端がタイヤ赤道Sより幅方向外側に位置しているため、最広幅、次広幅ベルトプライ24、25よりかなり狭幅であり、この結果、第1、第2補強プライ34、35内の補強素子39、40はベルトプライ24、25内の補強コード26、27よりタイヤ赤道S方向、幅方向のいずれの方向にも容易に変位することができ、これにより、前記剪断歪みの値は低い値となる。
Here, since the reinforcing
また、前述のように補強層36を構成する第1、第2補強プライ34、35内には逆方向に傾斜して互いに交差する補強素子39、40がそれぞれ埋設されているため、これら第1、第2補強プライ34、35は全体としてたが効果を発揮し、これにより、これら第1、第2補強プライ34、35と重なり合っている部位における最広幅、次広幅ベルトプライ24、25内の補強コード26、27のタイヤ赤道Sに向かう傾斜が抑制されて、次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aにおけるせん断歪が効果的に低減される。
Further, since the reinforcing
そして、前記第1補強プライ34に埋設された補強素子39のタイヤ赤道Sに対する傾斜角Aは密着する最広幅ベルトプライ24内の補強コード26のタイヤ赤道Sに対する傾斜角B以上で80度以下と、また、第2補強プライ35に埋設されている補強素子40のタイヤ赤道Sに対する傾斜角Cは密着する次広幅ベルトプライ25内の補強コード27のタイヤ赤道Sに対する傾斜角D以上で80度以下としている。ここで、前記傾斜角A、B同士および傾斜角C、D同士が共に同一角度である場合には、前述した理由で次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aにおける剪断歪みが低減される。
The inclination angle A of the reinforcing
これに対し、前記傾斜角Aが傾斜角Bより大で両者の間に角度差が存在する一方、傾斜角C、Dが同一角度である場合には、最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と次広幅ベルトプライ25内の補強コード27との間の大きな交差角E(例えば、 132度の鈍角)が、最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と第1補強プライ34内の補強素子39との間の第1交差角(例えば、36度の鋭角)と、第1補強プライ34内の補強素子39と次広幅ベルトプライ25内の補強コード27(第2補強プライ35内の補強素子40)との間の残りの第2交差角(96度)とに分割される。
On the other hand, when the inclination angle A is larger than the inclination angle B and there is an angle difference between the two, while the inclination angles C and D are the same angle, the reinforcing
一方、前記傾斜角Cが傾斜角Dより大で両者の間に角度差が存在する一方、傾斜角A、Bが同一角度である場合には、最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と次広幅ベルトプライ25内の補強コード27との間の大きな交差角E(例えば、 132度の鈍角)が、次広幅ベルトプライ25内の補強コード27と第2補強プライ35内の補強素子40との間の第1交差角(例えば、36度の鋭角)と、第2補強プライ35内の補強素子40と最広幅ベルトプライ24内の補強コード26(第1補強プライ34内の補強素子39)との間の残りの第2交差角(96度)とに分割される。
On the other hand, when the inclination angle C is larger than the inclination angle D and there is an angle difference between them, when the inclination angles A and B are the same angle, the
さらに、前記傾斜角Aが傾斜角Bより大で両者の間に角度差が存在するとともに、前記傾斜角Cが傾斜角Dより大で両者の間にも角度差が存在する場合には、最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と次広幅ベルトプライ25内の補強コード27との間の大きな交差角E(例えば、 132度の鈍角)が、最広幅ベルトプライ24内の補強コード26と第1補強プライ34内の補強素子39との間の第1交差角(例えば、36度の鋭角)と、次広幅ベルトプライ25内の補強コード27と第2補強プライ35内の補強素子40との間の第2交差角(例えば、36度の鋭角)と、第1補強プライ34内の補強素子39と第2補強プライ35内の補強素子40との間の残りの第3交差角(例えば、60度)とに分割される。
Further, when the inclination angle A is larger than the inclination angle B and there is an angle difference between them, and the inclination angle C is larger than the inclination angle D and there is an angle difference between them, A large crossing angle E (for example, an obtuse angle of 132 degrees) between the reinforcing
このようにいずれの場合も補強コード26、27と補強素子39、40との間、補強素子39と40との間の交差角が交差角Eより小さくなり、これにより、接地時における次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aにおけるせん断歪および第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端における剪断歪みがさらに低減される。但し、前述のように補強素子39、40のタイヤ赤道Sに対する傾斜角A、Cが共に80度を超えると、補強素子39、40同士が交差しなくなるため、第1、第2補強プライ34、35における補強素子39、40同士の交差によるたが効果を期待することができず、このようなことから前記傾斜角A、Cは80度以下でなければならない。
As described above, in any case, the crossing angle between the reinforcing
ここで、前記第1、第2補強プライ34、35の幅Wは10〜50mmの範囲内であることが好ましい。その理由は、前記幅Wが10mm未満であると、これら第1、第2補強プライ34、35によるせん断歪み低減効果が不十分となり、一方、50mmを超えると、第1、第2補強プライ34、35内の補強素子39、40の変位量が不足し、次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aにおけるせん断歪を充分に低減させることができないからである。なお、前記幅Wは30mm以上がさらに好ましい。
Here, the width W of the first and second reinforcing
また、前記第1、第2補強プライ34、35内の補強素子39、40の直径Lは最広幅、次広幅ベルトプライ24、25内の補強コード26、27の直径Kより小径とすることが好ましい。その理由は、このようにすれば第1、第2補強プライ34、35の幅方向外側端に露出している補強素子39、40の切断面の断面積が小さくなるため、第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端近傍での亀裂発生を強力に遅延させることができるからである。
Further, the diameter L of the reinforcing
さらに、前記第1、第2補強プライ34、35に埋設された補強素子39、40の単位長さ当たりの打ち込み本数を、最広幅、次広幅ベルトプライ24、25に埋設された補強コード26、27の単位長さ当たりの打ち込み本数より少数として、前者の補強素子39間、40間の間隔を共に後者の補強コード26間、27間の間隔より広くすることが好ましい。その理由は、このようにすれば第1、第2補強プライ34、35の幅方向外側端(補強素子39、40の切断面)近傍に発生した亀裂同士が繋がるのが遅くなってセパレーションへの進展が抑制されるからである。
Further, the number of driven elements per unit length of the reinforcing
また、前記補強層36を構成する第1、第2補強プライ34、35は幅方向にずらした状態で積層することが好ましい。その理由は、このようにすると、第1、第2補強プライ34、35の幅方向ずれ量を零とした場合に比較して、これら第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端での剛性段差を緩和することができるとともに、第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端近傍に発生した亀裂同士が繋がるのを遅延させることができるからである。
The first and second reinforcing
さらに、前記補強素子39、40は、非伸張性のスチール、芳香族ポリアミドあるいはナイロン等から構成することができるが、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維に比較してコーティングゴム37、38との密着性が高いスチールから構成することが好ましい。なお、最広幅、次広幅ベルトプライ24、25内の補強コード26、27が芳香族ポリアミドから構成されていると、コーティングゴムとの接着性が低いため、次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aに亀裂が発生し易いが、前述のように補強素子39、40をスチールから構成すると、この次広幅ベルトプライ25の幅方向外側端25aおよび第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端近傍における亀裂発生を効果的に遅延させることができる。
Further, the reinforcing
また、前記補強素子39、40は複数本のフィラメントを撚ったコードあるいはモノフィラメント(単線)から構成することができるが、モノフィラメントから構成した場合には、該補強素子39、40の直径を小さくすることができるため、第1、第2補強プライ34、35の幅方向外端近傍での亀裂発生を強力に遅延させることができる。このようなことから補強素子39、40はモノフィラメントから構成することが好ましい。
The reinforcing
図4、5は、この発明の実施形態2を示す図である。この実施形態における空気入りタイヤ11は、トラック・バス用のもので、カーカス層18が1枚のカーカスプライ19から構成されるとともに、一対の補助層28が省略されている。また、次広幅ベルトプライ25の半径方向外側には該次広幅ベルトプライ25より幅が狭い狭幅ベルトプライ45が配置され、この狭幅ベルトプライ45内には前記次広幅ベルトプライ25内の補強コード27とタイヤ赤道Sに対する傾斜方向が同一で、該傾斜コード27より傾斜角が大である非伸張性補強コード46が埋設されている。なお、他の構成、作用は前記第1実施形態と同様である。
4 and 5 are
次に、第1試験例について説明する。この試験に当たっては、最広幅、次広幅ベルトプライ内にスチールコードが埋設されているが、補強層が設けられていない従来タイヤ1と、前記従来タイヤ1の最広幅、次広幅ベルトプライ間に一対の補強層が配置された実施タイヤ1〜7と、最広幅、次広幅ベルトプライ内に芳香族ポリアミドのコードが埋設されているが、補強層が設けられていない従来タイヤ2と、前記従来タイヤ2の最広幅、次広幅ベルトプライ間に一対の補強層が配置された実施タイヤ8、9とを準備した。
Next, the first test example will be described. In this test, a steel cord is embedded in the widest and next wide belt ply, but a pair of the conventional tire 1 not provided with a reinforcing layer and the widest and next wide belt plies of the conventional tire 1 are paired. Tires 1 to 7 in which a reinforcing layer is disposed, a
ここで、前述の各タイヤは高性能乗用車用タイヤで、サイズが225/50R16であった。また、これらタイヤの骨格構造は、図1、2に示すようにタイヤ赤道Sに対して90度で交差するナイロンコードが埋設された2枚のカーカスプライからなるカーカス層と、タイヤ赤道Sに対して左上がり24度のコードが埋設され幅が 210mmである最広幅ベルトプライ、および、最広幅ベルトプライの半径方向外側に積層され、タイヤ赤道Sに対して右上がり24度のコードが埋設された幅が 180mmの次広幅ベルトプライからなるベルト層と、ベルト層の幅方向両端部でその半径方向外側に配置され、タイヤ赤道Sに実質上平行に延びるナイロンコードが埋設された補助層とを備えたものである。 Here, each of the tires described above was a tire for a high-performance passenger car, and the size was 225 / 50R16. As shown in FIGS. 1 and 2, the tire skeleton structure has a carcass layer composed of two carcass plies embedded with a nylon cord that intersects the tire equator S at 90 degrees, and the tire equator S. The widest belt ply with a left-up 24 degrees cord and a width of 210 mm was laminated on the outer side in the radial direction of the widest belt ply. A belt layer comprising a next wide belt ply having a width of 180 mm, and an auxiliary layer in which a nylon cord extending substantially parallel to the tire equator S is disposed at both ends in the width direction of the belt layer and extending substantially parallel to the tire equator S It is a thing.
一方、最広幅、次広幅ベルトプライ間に配置された各補強層は、25mm幅で最広幅ベルトプライに接する第1補強プライと、25mm幅で次広幅ベルトプライに接する第2補強プライとを幅方向に 5mmずらしながら積層することにより構成(全体幅は30mm)している。また、前記最広幅、次広幅ベルトプライおよび第1、第2補強プライは、最広幅ベルトプライの幅方向外側端、第1補強プライの幅方向外端、第2補強プライの幅方向外端および次広幅ベルトプライの幅方向外側端が幅方向内側に向かって順次 5mmずつずれた状態で配置されている。各タイヤにおけるその他の諸元は以下の表1に示している。 On the other hand, each reinforcing layer disposed between the widest belt ply and the widest belt ply has a width of a first reinforcing ply that contacts the widest belt ply with a width of 25 mm and a second reinforcing ply that touches the next wide belt ply with a width of 25 mm. It is constructed by laminating while shifting by 5mm in the direction (overall width is 30mm). The widest belt, the next wide belt ply, and the first and second reinforcing plies include a widthwise outer end of the widest belt ply, a widthwise outer end of the first reinforcing ply, a widthwise outer end of the second reinforcing ply, and The next wide belt ply is arranged with its outer end in the width direction shifted sequentially by 5 mm toward the inner side in the width direction. Other specifications of each tire are shown in Table 1 below.
この表1において、傾斜角とは、補強素子のタイヤ赤道Sに対する傾斜角(度)のことで、右上がりをプラス(+)で、左上がりをマイナス(−)で表している。また、表1において、素子種S1は、線径が0.28mmのスチールフィラメントを3本撚り合わせて構成した1×3タイプの補強素子であり、素子種S2は、線径が0.17mmのスチールフィラメントを3本撚り合わせて構成した1×3タイプの補強素子であり、素子種S3は、線径が0.28mmのスチールモノフィラメントからなる補強素子である。さらに、表1において素子間隔(mm)とは、隣接する補強素子間の間隔のことで、例えば、 160mmの幅に 100本の補強素子が打ち込まれているとき、素子間隔は 1.6mmとなる。 In Table 1, the inclination angle refers to an inclination angle (degree) of the reinforcing element with respect to the tire equator S, and a rightward increase is represented by plus (+) and a leftward increase is represented by minus (−). In Table 1, element type S1 is a 1 × 3 type reinforcing element composed of three steel filaments with a wire diameter of 0.28 mm, and element type S2 is a steel filament with a wire diameter of 0.17 mm. The element type S3 is a reinforcing element made of a steel monofilament having a wire diameter of 0.28 mm. Furthermore, in Table 1, the element spacing (mm) is the distance between adjacent reinforcing elements. For example, when 100 reinforcing elements are driven in a width of 160 mm, the element spacing is 1.6 mm.
なお、前記従来タイヤ1、2および実施タイヤ1〜9の最広幅ベルトプライ内に埋設されているコードは、いずれも傾斜角が−24度、コード間隔が 1.6mmであり、次広幅ベルトプライ内に埋設されているコードは、いずれも傾斜角が+24度、コード間隔が 1.6mmであった。また、従来タイヤ1および実施タイヤ1〜7の最広幅、次広幅ベルトプライ内に埋設されているコードは、前記素子種S1と同一である線径が0.28mmのスチールフィラメントを3本撚り合わせて構成した1×3タイプのコードであり、一方、従来タイヤ2および実施タイヤ8、9の最広幅、次広幅ベルトプライ内に埋設されているコードは、芳香族ポリアミドからなる直径が0.9mmの撚り線コードであった。
The cords embedded in the widest belt plies of the
そして、このような各タイヤを室内試験機に装着した後、6kNの荷重を負荷しながら直径3mのドラムにスリップ角を 3度付けて時速 100kmで走行させた。このとき、ベルト端近傍の故障を早い段階で発生させるため、内圧を正規内圧(220kPa)より低い140kPaとした。そして、前述した条件で走行を10時間行った後、各タイヤを解剖してベルト端近傍でのタイヤ赤道Sと直交する方向の亀裂長さを測定し、その長さを従来タイヤ1を指数 100として表1に示した。ここで、従来タイヤ1における亀裂長さは12mmであり、また、従来タイヤ2の亀裂指数は 142であった。
Then, after mounting each of such tires on an indoor test machine, the tire was run at 100 km / h with a slip angle of 3 degrees on a drum having a diameter of 3 m while applying a load of 6 kN. At this time, in order to cause a failure near the belt end at an early stage, the internal pressure was set to 140 kPa, which is lower than the normal internal pressure (220 kPa). Then, after running for 10 hours under the conditions described above, each tire was dissected and the crack length in the direction perpendicular to the tire equator S near the belt end was measured. As shown in Table 1. Here, the crack length of the conventional tire 1 was 12 mm, and the crack index of the
次に、試験例2について説明する。この試験に当たっては、補強層が設けられていない従来タイヤ3と、最広幅、次広幅ベルトプライ間に一対の補強層が配置されている実施タイヤ10とを準備した。ここで、前述の各タイヤはトラック用タイヤで、サイズが245/70R19.5であった。また、これらタイヤの骨格構造は、図4、5に示すようにタイヤ赤道Sに対して90度で交差するスチールコードが埋設された1枚のカーカスプライからなるカーカス層と、タイヤ赤道Sに対して左上がり25度のコードが埋設され幅が 230mmである最広幅ベルトプライ、該最広幅ベルトプライの半径方向外側に積層され、タイヤ赤道Sに対して右上がり25度のコードが埋設された幅が 200mmの次広幅ベルトプライ、および、該次広幅ベルトプライの半径方向外側に積層され、タイヤ赤道Sに対して右上がり60度のコードが埋設された幅が 170mmの狭幅ベルトプライからなるベルト層と、を備えたものである。 Next, Test Example 2 will be described. For this test, a conventional tire 3 without a reinforcing layer and an implementation tire 10 in which a pair of reinforcing layers are arranged between the widest and next wide belt plies were prepared. Here, each of the tires described above was a truck tire and had a size of 245 / 70R19.5. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the tire skeleton structure has a carcass layer composed of one carcass ply in which a steel cord intersecting the tire equator S at 90 degrees is embedded, and the tire equator S. The widest belt ply with a cord of 25 degrees rising to the left and having a width of 230 mm, the width of the widest belt ply laminated on the radially outer side of the widest belt ply, and the cord of 25 degrees rising to the right with respect to the tire equator S A belt comprising: a next wide belt ply having a width of 200 mm, and a narrow belt ply having a width of 170 mm, which is laminated on the outer side in the radial direction of the next wide belt ply and in which a cord extending 60 degrees to the right with respect to the tire equator S is embedded. And a layer.
ここで、前記3枚のベルトプライ内に埋設されているコードは、いずれも線径が0.28mmのスチールフィラメントを6本撚り合わせて構成した1+5タイプのコードで、最広幅、次広幅ベルトプライにおいてはコード間隔が 2mm、狭幅ベルトプライにおいてはコード間隔が 2.5mmであった。一方、最広幅、次広幅ベルトプライ間に配置された補強層は、30mm幅の第1、第2補強プライを幅方向に5mmずらしながら積層することにより構成(全体幅は35mm)するとともに、第2補強プライの幅方向中央が次広幅ベルトプライの幅方向外側端に重なり合う位置に配置されている。 Here, the cords embedded in the three belt plies are all 1 + 5 type cords formed by twisting six steel filaments having a wire diameter of 0.28 mm. The cord spacing was 2mm, and for narrow belt plies the cord spacing was 2.5mm. On the other hand, the reinforcing layer disposed between the widest and next wide belt plies is constructed by laminating the first and second reinforcing plies having a width of 30 mm while shifting by 5 mm in the width direction (the overall width is 35 mm). 2 The center in the width direction of the reinforcing ply is arranged at a position overlapping the outer end in the width direction of the next wide belt ply.
また、第1、第2補強プライ内には、直径が0.35mmのスチールモノフィラメントからなる補強素子を3mmの素子間隔で埋設しているが、最広幅ベルトプライに接する第1補強プライ内の補強素子はタイヤ赤道Sに対して左上がり60度で、一方、次広幅ベルトプライに接する第2補強プライ内の補強素子はタイヤ赤道Sに対して右上がり50度で傾斜させた。 Further, reinforcing elements made of steel monofilaments having a diameter of 0.35 mm are embedded in the first and second reinforcing plies at an element interval of 3 mm, but the reinforcing elements in the first reinforcing ply in contact with the widest belt ply. Was 60 degrees to the left with respect to the tire equator S, while the reinforcing element in the second reinforcement ply in contact with the next wide belt ply was inclined to 50 degrees with respect to the tire equator S.
次に、ほぼ1日中日本国内の舗装路を走行している運送会社のトラックを4台用意した後、2台のトラックについては、前輪および右後輪に従来タイヤ3を、左後輪に実施タイヤ10を装着する一方、残り2台のトラックについては、前輪および左後輪に従来タイヤ3を、右後輪に実施タイヤ10を装着した状態で18ヶ月間通常の営業走行(いずれも約10万km)を行った。その後、各タイヤを解剖してベルト端近傍での赤道と直交する方向の亀裂長さを測定した。その結果は、後輪に装着した従来タイヤ3においては、次広幅ベルトプライ端近傍にいずれも亀裂が発生し、その平均長さは2mmであったが、実施タイヤ10においては、亀裂は全く発生していなかった。 Next, after preparing four trucks from a transportation company running on a paved road in Japan almost all day long, for the two trucks, the conventional tire 3 is used for the front and right rear wheels, and the left rear wheel is used. While the implementation tire 10 is mounted, the remaining two trucks are in regular business running for 18 months with the conventional tire 3 mounted on the front wheel and the left rear wheel and the implementation tire 10 mounted on the right rear wheel (both approximately 100,000 km). Then, each tire was dissected and the crack length in the direction perpendicular to the equator near the belt end was measured. As a result, in the conventional tire 3 attached to the rear wheel, cracks occurred in the vicinity of the end of the next wide belt ply, and the average length was 2 mm. I did not.
この発明は、空気入りタイヤの産業分野に適用できる。 The present invention can be applied to the industrial field of pneumatic tires.
11…空気入りタイヤ 12…ビードコア
18…カーカス層 23…ベルト層
24…最広幅ベルトプライ 25…次広幅ベルトプライ
25a…幅方向外側端 26、27…補強コード
31…トレッド 34…第1補強プライ
35…第2補強プライ 36…補強層
39、40…補強素子 S…タイヤ赤道
W…幅 K…直径
L…直径
11 ...
18 ...
24 ... Widest belt ply 25 ... Next wide belt ply
25a ...
31 ...
35 ... Second reinforcement ply 36 ... Reinforcement layer
39, 40 ... Reinforcing element S ... Tire equator W ... Width K ... Diameter L ... Diameter
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KR20230007740A (en) * | 2021-07-06 | 2023-01-13 | 넥센타이어 주식회사 | Tires that prevent separation between belts |
-
2004
- 2004-11-15 JP JP2004330486A patent/JP2006137372A/en not_active Withdrawn
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