JP4349612B2

JP4349612B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP4349612B2
Application number: JP2003197863A
Authority: JP
Inventors: 千佳子池田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP2005035335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、詳しくは、タイヤ中央部の強度を変えずにタイヤベルト端での耐カット性を改善した空気入りタイヤ、特には重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気入りタイヤ、特に重荷重用空気入りラジアルタイヤには、補強材として各種撚り構造のスチールコードが使用されている。例えば、重荷重用空気入りタイヤのベルト層に供されるスチールコードとしては、同線径の素線を撚り合わせた各種スチールコードが使用されてきた。また、従来のベルト層のタイヤ赤道面に対するコード角度は、ほぼ一定であった。
【０００３】
ところで、タイヤは走行時にベルトへの張力がかかるため、層間剪断歪が発生するが、ベルト端ではその歪が大きいため、ベルト端セパレーションが起こる原因となっていた。かかる問題に対して、特許文献１では、タイヤの赤道面の位置からベルト層端縁に向かって剛性が徐々に小さくなるようにコード密度を変化させたベルト構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−８１１０９号公報（特許請求の範囲等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スチールコードは加工（曲げ）にくく、特許文献１記載のベルト構造を採用する場合、必ずしも所望の精度（角度）が得られないのが現状である。すなわち、これまでは、１枚のベルト層の中で撚り数は常に均一であり、タイヤ幅方向において撚り数を変化させることは、タイヤ製造技術上の問題から実際上は不可能であったからである。
【０００６】
そこで本発明の目的は、従来技術の問題点を解消し、タイヤ中央部の強度を変えずにタイヤベルト端での耐カット性を改善した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の装置を用いて１枚のベルト層の中でコードの撚り数を変化させ、ベルト端でのコード内へのゴム浸透性を高めたところ、タイヤ中央部の強度を変えずにタイヤベルト端での耐カット性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。また、１本のコードにおいて撚り数を変化させることにより、ベルトコードの曲げを精度良く行うことができ、その結果、ベルト端セパレーションを抑制することができ、より一層ベルト端部の耐カット性を高めることができることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、少なくとも一対のビードコア間に跨がってトロイド状をなすカーカスのクラウン部外周に、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びる複数本のコードを配列した少なくとも１枚のベルト層と、該ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられるトレッド部と、を備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層のうち少なくとも１枚のベルト層内に配列されたコードの撚り数が、ベルト端領域においてタイヤ中央領域よりも少ない部分を有するとともに、前記タイヤ中央領域と前記ベルト端領域とでコードの撚り数が変化する範囲に屈曲部を有し、該屈曲部においてタイヤ赤道面に対するコードの傾斜角度が変化することを特徴とするものである。ここで、タイヤ中央領域とは、そのタイヤの赤道面からベルト端までの領域のうち該赤道面からほぼ５０％までの領域とし、それ以外の領域をベルト端領域とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤ、特には重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいては、前記屈曲部が、前記ベルト層のタイヤ赤道面からベルト端までの８０％以上の範囲内に位置することが好ましい。さらに、前記ベルト層のタイヤ中央領域におけるコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度をθ_ＣＬとし、前記屈曲部からベルト端までを結んだコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度をθ_Ｅとしたとき、次式、
−１／６θ_ＣＬ≦θ_Ｅ≦５／６θ_ＣＬ
で表される関係を満足することが好ましい。
【００１０】
１枚のベルト層の中で全てコードの撚り数が均一である従来の空気入りタイヤと比べて、本発明の空気入りタイヤにおいては、タイヤ中央部の強度を変えずにベルト端のコード撚り数を低減することができる。これにより、当該ベルト端におけるコード中へのゴム浸透性を高めることができ、結果として、ベルト端部の耐カット性を高めることができる。また、タイヤ赤道面に対するコードの傾斜角度を適宜変化させることにより、ベルト端セパレーションを抑制することができ、より一層ベルト端部の耐カット性を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の空気入りタイヤの実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤはビード部１に埋設されたビードコア２の周りにタイヤ内側から外側に折返して係止されるカーカス３と、カーカス３の本体部３Ａと巻上部３Ｂとの間に配置されるビードフィラー５と、カーカス３のクラウン部に位置するトレッド部６と、カーカス３のサイド部に位置するサイドウォール部８と、トレッド部６の内側に配置された二層のベルト層４を備えている。カーカス３は、コードを実質的に周方向と直交する方向に配列されており、本実施形態では一枚のカーカスプライから構成されている。
【００１２】
本実施形態のベルト層４は、タイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜して延びる複数本のスチールコードを配列した１層の傾斜ベルト層４Ａと、この傾斜ベルト層４Ａ上に位置し、該スチールコードに対して交錯する複数本のスチールコードを配列した傾斜ベルト層４Ｂと、からなる。ベルト層４の枚数は特に制限されるべきものではなく、タイヤの用途及び種類に応じ適宜定めればよい。
【００１３】
本発明においては、傾斜ベルト層４Ａおよび傾斜ベルト層４Ｂの少なくとも１枚のベルト層中に配列されたスチールコードの撚り数を、ベルト端領域Ｓ_Eにおいてタイヤ中央領域Ｓ_CLよりも少ない部分を有するようにすることが重要である。これにより、当該ベルト端におけるコード中へのゴム浸透性を高めることができ、ベルト端部の耐カット性を高めることができる。この際、ベルト端領域Ｓ_Eのすべてのコードの撚り数を少なくする他、本発明の所期の効果を奏し得る範囲内で、一部のコードの撚り数のみを少なくしてもよい。また、タイヤ中央領域Ｓ_CLとは、そのタイヤの赤道面からベルト端まで領域のうち該赤道面からほぼ５０％までの領域とし、それ以外の領域をベルト端領域Ｓ_Eとする（図２参照）。
【００１４】
また、本発明の一実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤは、同時に、傾斜ベルト層４Ａおよび傾斜ベルト層４Ｂの少なくとも１枚のベルト層の中央領域Ｓ_CLとベルト端領域Ｓ_Eとでコードの撚り数が変化する範囲に屈曲部Ｂを有し、屈曲部Ｂにおいてタイヤ赤道面に対するコードの傾斜角度が変化している。この屈曲部Ｂは、ベルト層のタイヤ赤道面からベルト端までの８０〜１００％の範囲に位置することが好ましく、さらに、ベルト層のタイヤ中央領域におけるコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度をθ_CLとし、屈曲部Ｂからベルト端までを結んだコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度をθ_Eとしたとき、次式、
−１／６θ_CL≦θ_E≦５／６θ_CL
で表される関係を満足することが好ましい。
【００１５】
図３に示すように、屈曲部Ｂがタイヤ赤道面からベルト端までの範囲の８０％より小さい値の個所に位置すると、タイヤ中央領域の径成長が大幅に大きくなり始めるため、屈曲部Ｂは８０％以上の位置とすることが好ましい。また、屈曲部があまりベルト端に近すぎると、ベルト端でのセパレーション発生の抑制効果が不十分となる傾向がある。より好ましくは、屈曲部Ｂは上記範囲の８５〜９５％の範囲の位置とする。
【００１６】
また、屈曲部Ｂからベルト端までを結んだコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度θ_Eは、図４に示すように、−１／６θ_CLから５／６θ_CLまでの範囲内においてベルト端での亀裂成長速度が抑制される。
【００１７】
このように、ベルトコード毎に撚り数を変化させ、ベルト端部を曲げることによって交錯するベルト層のベルト端の剪断力を下げることができ、歪が軽減される。その結果、ベルト端でのセパレーションの発生が抑えられ、ベルトの耐久力が向上する。
【００１８】
なお、傾斜ベルト層４Ａおよび傾斜ベルト層４Ｂのタイヤ中央領域におけるコードの傾斜角度θ_CLは、夫々１５°〜４５°および−１５°〜−４５°の範囲であることが好ましい。また、傾斜ベルト層４Ａおよび傾斜ベルト層４Ｂのスチールコードの打ち込み数は、５０ｍｍ当たり１５〜５０本の範囲内にすることが好ましい。
【００１９】
さらに、ベルト層４のコードはスチールコードに限られず、有機繊維材料からなるコードでもよく、また、コードと有機繊維とを撚り合わせた複合体もよい。
【００２０】
コードの撚り数を変化させる手段は、特に制限されるものではないが、これまで困難とされてきた、コードの撚り数を変化させることのできる撚り機が最近開発され、本願出願人は先に当該撚り機について特許出願を行っている（特願２００２−３４１０３７号）。よって、この撚り機について以下に詳述する。
【００２１】
かかる撚り機は、供給された複数本の線材を撚って撚り線とする回転体と、前記撚り線を前記回転体から搬出する搬出手段と、を有し、撚り点の前後で撚り線側又は線材側の何れか一方を開放している撚り機である。ここで、開放しているとは、撚り点の片方の端部を撚り回転に応じて回転できる状態にしていることをいう。
【００２２】
具体的には、図５に示すタイプの撚り機２２を好適に使用することができる。図５は、コード製造ライン１０に設けられた撚り機２２の構成を示す側面図である。コード製造ライン１０には、素線がそれぞれ巻かれている複数のボビン１４Ａ〜Ｃと、ボビン１４Ａ〜Ｃから巻き出された素線１８Ａ〜Ｃのテンションを制御するテンション制御部１６Ａ〜Ｃと、テンション制御部１６Ａ〜Ｃを経由した素線１８Ａ〜Ｃを撚ってコード２０にする撚り機２２と、が設けられている。撚り機２２は、素線１８Ａ〜Ｃを撚って１本のコード２０を製造する送り・回転一体式の装置である。
【００２３】
撚り機２２は、素線１８Ａ〜Ｃにクセ（型）を付けるクセ付け部（型付け部）２４と、撚り点２６を形成している撚り点形成部２８と、撚り点形成部２８の下流側に設けられた回転体３０と、回転体３０に回転力を与えると共にコード２０を回転体３０から送り出す送り力を与えるモータ３４と、を備えている。回転体３０は、撚り機２２に設けられたベアリング部３６Ａ、Ｂによって回転可能に保持されている。
【００２４】
図５、図６に示すように、回転体３０の下流側には、回転体３０のハウジング３１から短筒状に延び出した回転駆動用軸部４０に回転駆動用プーリ４２が固定されており、回転駆動用プーリ４２と、モータ３４に取付けられた第１回転板４４とには無端ベルト４６が掛けられている。
【００２５】
回転駆動用軸部４０には、コード２０の送り力を伝達する細長筒状の送り駆動用軸部材５０が、回転軸が一致するように挿通しベアリング部５１によって回転体３０に支えられている。そして、回転駆動用プーリ４２の下流側には、送り駆動用軸部材５０に固定された送り駆動用プーリ５２が設けられており、送り駆動用プーリ５２と、モータ３４に取付けられた第２回転板５４とには無端ベルト５６が掛けられている。
【００２６】
ハウジング３１内には、コード２０を送る送り機構５８が設けられている。送り機構５８は、送り駆動用軸部材５０の同軸上で先端側に固定された第１ギア６０と、第１ギア６０と噛み合う第２ギア６２と、を有する。第２ギア６２の回転中心には小径の小ギア部６４が設けられている。また、送り機構５８は、コード２０が数回巻かれる巻回部６６を有すると共に小ギア部６４と噛み合う大ギア部６７を有する多段巻きキャプスタン６８と、多段巻きキャプスタン６８に当接してコード２０を巻回部６６に押し付けるピンチローラ７０と、を有する。更に、送り機構５８は、多段巻きキャプスタン６８に巻回されたコード２０が更に数回巻かれる多段巻きダミープーリ７２を有する。
【００２７】
多段巻きキャプスタン６８及び多段巻きダミープーリ７２の径は、回転体３０から送り出されたコード２０を使用する際に真直性の観点で支障がないように、素線１８Ａ〜Ｃの径、材質等を考慮して決定されている。
【００２８】
また、撚り機２２には、送り駆動用軸部材５０を挿通して、多段巻きダミープーリ７２から巻き出されたコード２０を回転体３０の下流側へ案内するコード排出用パイプガイド７４が設けられている。
【００２９】
第２回転板５４に比べ、第１回転板４４の径は少し大きくされており、回転体３０の回転速度（撚り線の撚り速度）と、コード２０の送り速度との比が調整されている。
【００３０】
このように、本形態では、回転駆動用軸部４０と送り駆動用軸部材５０とを同軸上に配置しており、回転体３０に送り駆動用のモータを更に設けることに比べ、撚り機２２の構成が簡素になっている。
【００３１】
撚り機２２を使用するには、モータ３４を所定回転数で回転させると、送り駆動用プーリ５２が回転し、第１ギア６０、第２ギア６２、多段巻きキャプスタン６８、多段巻きダミープーリ７２に回転力が順次伝達される。この結果、撚り点形成部２８を経由した素線１８Ａ〜Ｃが所定の送り出し速度で回転体３０から送り出される。
【００３２】
また、回転駆動用ダミープーリ７２が回転し、回転体３０が所定回転速度で回転する。従って、素線１８Ａ〜Ｃは、撚り点形成部２８から引き出されつつ撚られ、コード２０となって回転体３０から送り出される。
【００３３】
このように、コード２０の送り駆動は、回転体３０上で送り駆動用軸部材５０が回転駆動用軸部４０と相対的に回転することで行われ、すなわち送り駆動用の軸の回転数と回転体３０の回転数との差によって送り速度が決定される。
【００３４】
回転駆動用軸部４０と送り駆動用軸部材５０との回転速度比を変速式である構造にしたり、上記の２軸を別々に駆動して回転速度の任意の速度に設定できる構造にすることで、撚り数を自在にその都度変更することが可能である。これにより、一本の連続したコード部材の中でも撚り数を変化させ、本発明に係るベルト層に合わせて撚り数を変更することができる。
【００３５】
なお、このような可変数機能を有する撚り機を使用して製造されたコードをタイヤに使用することは、従来、非常に困難であった。従って、この機能を十分活かすためには、タイヤの使用部位との位置決めを容易にする上で、撚り機を設ける位置をタイヤ部材あるいはタイヤそのものを製造する装置の近くにすることが好ましく、さらにはこの装置と連携して複合的に動作できるようにすることが望ましい。
【００３６】
撚り機２２で製造できるコードはスチールコードに限られず、有機繊維材料からなるコードも製造でき、同様の効果を得ることができる。更に、コードと有機繊維とを撚り合わせた複合体、コードとひも状のゴムとを撚り合わせた複合体、コードと有機繊維とひも状のゴムとを撚り合わせた複合体、の何れも製造することができ、要求されるタイヤ品質に合った補強材を提供することが可能である。
【００３７】
また、線材の材質は特に限定されず、また、線材は素線であってもストランドであってもよい。撚り方は、単撚り、複撚り、層撚り等、特に限定しない。線材が素線である場合にはストランドが製造される（例えば、素線の材質がスチールである場合には、撚り機でスチール製のストランドが製造される）。
【００３８】
撚り機２２においては、回転体３０には、回転体全体を回転駆動するための回転駆動用軸部４０と、ベアリング部５１によって回転駆動用軸部４０と同軸上に保持された送り駆動用軸部材５０と、を設けており、これらの２軸は１台のモータ３４によって回転駆動される。これにより、撚り機２２の構成を著しく簡素にすることができる。なお、送り機構５８の駆動力を発生させるため回転体３０に電気モータなどを設けてもよいが、より簡潔な装置にするために、回転体３０の回転軸と同軸上に送り駆動用の軸を配して、回転体３０内の送り機構５８を駆動するようにしている。
【００３９】
また、多段巻きキャプスタン６８及び多段巻きダミープーリ７２によって撚り点形成部２８からコード２０を引出して回転体３０から送り出しているので、ピンチローラ７０でコード２０をさほど高い力で押圧しなくても済む。また、多段巻きキャプスタン６８及び多段巻きダミープーリ７２の巻き方向が逆であり、しかも、コード２０をリールに巻き取らなくてもよいので、真直性が大幅に改善されたコード２０を製造することができる。
【００４０】
かかる撚り機２２においては、複数の単線を撚って回転体から搬出することにより撚り線を形成でき、従来のように撚り線を回転体から巻き取らなくても済む撚り機が実現される。これにより、回転性、真直性に優れた撚り線を形成することができるコンパクトな撚り機を実現することができ、スチールコードの製造に一般的に使用されている従来の撚り機に比べ、スペース、価格とも１／１０以下とすることが可能となる。また、かかる撚り機を用いて撚り線を製造する際、線材の選定は任意に行うことができる。例えば、コアとなる複数本の素線と、シースとなる複数本の素線と、を線材として供給し、コアとシースとが同方向、同数で撚り合わされたコンパクトな構造の層撚りコードを製造してもよい。また、コアとなる複数本の素線を既に撚り合わせた状態で巻き出して撚り機に供給し、シースとで撚り数が異なる層撚りコードを製造してもよい。更に、巻き出して供給する線材として２〜７本の素線を既に撚り合わせたストランドを使用し、複撚りのコードを製造してもよい。また、供給する線材として複数本の素線の材質を非同一とすることにより、製造する撚り線の材質を２種以上にしてもよい。また、スチールその他の素線と同時に、ゴム被覆済みの線材或いはひも状にした加工したゴムを撚り合わせることで、コードとゴムとの複合体を製造してもよい。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
供試タイヤとして、実施例１〜４のタイヤ及び従来例のタイヤを用意し、タイヤ中央領域の径成長量およびベルト端亀裂成長速度を比較評価した。
【００４２】
供試タイヤはいずれも、タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５、リムサイズ：８．２５、内圧：７００ｋＰａとし、最外層ベルトのスチールコードの撚り数、傾斜角度θ_CL、ベルト幅、傾斜角度θ_Eおよび屈曲部Ｂの位置を下記の表１に示すように夫々変動させた。その他のベルト層の条件は全て同一とし、撚り構造：１＋６×０．３４（ｍｍ）、打込数：１２本／５０ｍｍとした。
【００４３】
タイヤ中央領域の径成長量は、供試タイヤを実車に装着し、５０００ｋｍ走行後の径成長量を測定し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど、径成長量が小さい結果を示している。
【００４４】
ベルト端亀裂成長速度は、６５ｋｍ／ｈの定速度で荷重がかかるドラム上を４０００ｋｍ走行させてドラム走行試験を実施することにより行った。荷重は、下記の表１中に示すように時間ごとに変化させるステップ荷重条件にて付加した。結果は、従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど、ベルト端亀裂成長速度が遅く、良好であることを示している。
【００４５】
【表１】

【００４６】
【表２】

【００４７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、空気入りタイヤのタイヤ中央部の強度を変えずにタイヤベルト端での耐カット性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】ベルト層のコード配列を示す平面図である。
【図３】屈曲部Ｂの位置と、タイヤ中央領域の径成長量との関係を示すグラフである。
【図４】傾斜角度θ_Eとベルト端での亀裂成長速度との関係を示すグラフである。
【図５】撚り機の構成を示す側面断面図である。
【図６】図５に示す撚り機の平面断面図である。
【符号の説明】
１ビード部
２ビードコア
３カーカス
４ベルト層
５ビードフィラー
６トレッド部
８サイドウォール部
１８Ａ〜Ｃ素線
２０コード
２２撚り機
３０回転体
５８送り機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire improved in cut resistance at the end of a tire belt without changing the strength of the center portion of the tire, particularly a pneumatic radial tire for heavy loads.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, steel cords of various twisted structures have been used as reinforcing materials in pneumatic tires, particularly heavy duty pneumatic radial tires. For example, various steel cords obtained by twisting strands of the same wire diameter have been used as steel cords used for the belt layer of heavy duty pneumatic tires. In addition, the cord angle of the conventional belt layer with respect to the tire equatorial plane is substantially constant.
[0003]
By the way, since the tire is subjected to tension on the belt during traveling, an interlayer shear strain is generated, but the strain at the belt end is large, which causes belt end separation. To deal with this problem, Patent Document 1 proposes a belt structure in which the cord density is changed so that the rigidity gradually decreases from the position of the equator plane of the tire toward the edge of the belt layer.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-81109 (claims, etc.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, steel cords are difficult to process (bend), and when the belt structure described in Patent Document 1 is adopted, a desired accuracy (angle) is not always obtained. That is, until now, the number of twists is always uniform in one belt layer, and it has been practically impossible to change the number of twists in the tire width direction due to problems in tire manufacturing technology. is there.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that solves the problems of the prior art and has improved cut resistance at the end of the tire belt without changing the strength at the center of the tire.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor changed the number of cord twists in one belt layer using a specific device to improve rubber permeability into the cord at the belt end. As a result, it has been found that the cut resistance at the end of the tire belt can be improved without changing the strength of the central portion of the tire, and the present invention has been completed. In addition, by changing the number of twists in one cord, the belt cord can be bent with high accuracy. As a result, belt end separation can be suppressed, and the belt end can be further cut resistant. I found that it can be enhanced.
[0008]
That is, in the pneumatic tire of the present invention, at least one cord in which a plurality of cords extending at an inclination with respect to the tire equatorial plane is arranged on the outer periphery of a crown portion of a carcass that forms a toroid shape between at least a pair of bead cores. In a pneumatic tire including a belt layer and a tread portion provided on the outer side in the tire radial direction of the belt layer,
The cord arranged in at least one belt layer of the belt layers has a portion where the number of twists of the cord is smaller than that in the tire central region in the belt end region, and the cord is formed in the tire central region and the belt end region. It has a bent portion in the range where the number of twists changes, and the inclination angle of the cord with respect to the tire equatorial plane changes at the bent portion . Here, the tire center region is a region from the equator plane to the belt end of the tire, which is approximately 50% from the equator plane, and the other region is a belt end region.
[0009]
The pneumatic tire of the present invention, especially in the heavy duty pneumatic radial tire, front Symbol bent portion, it is preferably located within a range of 80% to the belt end from the tire equatorial plane of the belt layer. Furthermore, when the inclination angle of the cord in the tire central region of the belt layer with respect to the tire equatorial plane is θ _CL, and the inclination angle of the cord connecting the bent portion to the belt end with respect to the tire equatorial plane is θ _E , ,
−1 / 6θ _CL ≦ θ _E ≦ 5 / 6θ _CL
It is preferable to satisfy the relationship represented by these.
[0010]
Compared with the conventional pneumatic tire in which the number of twists of the cord is uniform in one belt layer, in the pneumatic tire of the present invention, the number of cord twists at the belt end without changing the strength of the central portion of the tire. Can be reduced. Thereby, the rubber permeability into the cord at the belt end can be increased, and as a result, the cut resistance of the belt end can be increased. Further, by appropriately changing the inclination angle of the cord with respect to the tire equator plane, the belt end separation can be suppressed, and the cut resistance of the belt end portion can be further enhanced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the pneumatic tire of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a pneumatic radial tire according to an embodiment of the present invention includes a carcass 3 that is folded and locked around a bead core 2 embedded in a bead portion 1 from the inside of the tire to the outside, and a carcass 3. The bead filler 5 disposed between the main body 3A and the winding part 3B, the tread part 6 located at the crown part of the carcass 3, the sidewall part 8 located at the side part of the carcass 3, and the tread part 6 The belt layer 4 of the two layers arrange | positioned inside is provided. The carcass 3 has a cord arranged in a direction substantially perpendicular to the circumferential direction, and in the present embodiment, is constituted by a single carcass ply.
[0012]
The belt layer 4 according to the present embodiment is located on the inclined belt layer 4A, one inclined belt layer 4A in which a plurality of steel cords extending obliquely with respect to the tire equatorial plane CL are arranged, and the steel cord And an inclined belt layer 4B in which a plurality of steel cords crossing each other are arranged. The number of belt layers 4 is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the use and type of the tire.
[0013]
In the present invention has at least one of the twist of the steel cord arranged in the belt layer, less than an tire center region S _CL in the belt end regions S _E of the inclined belt layer 4A and the inclined belt layer 4B It is important to do so. Thereby, the rubber permeability into the cord at the belt end can be enhanced, and the cut resistance of the belt end can be enhanced. At this time, in addition to reducing the number of twists of all the cords in the belt end region S _E , only the number of twists of some cords may be reduced within a range in which the expected effect of the present invention can be obtained. Further, the tire center region S _CL is a region from the equator plane to the belt end of the tire in a region approximately 50% from the equator plane, and the other region is a belt end region S _E (see FIG. 2). ).
[0014]
In the pneumatic radial tire according to an embodiment of the present invention, at the same time, the inclined belt layers 4A and at least one slant belt layer 4B of the belt layer central region S _CL and between the belt end region S _E code A bent portion B is provided in a range in which the number of twists changes, and the inclination angle of the cord with respect to the tire equatorial plane changes in the bent portion B. The bent portion B is preferably located in a range of 80 to 100% from the tire equatorial plane of the belt layer to the belt end, and further, the inclination angle of the cord with respect to the tire equatorial plane in the tire central region of the belt layer is θ _CL. When the inclination angle of the cord connecting the bent portion B to the belt end with respect to the tire equator plane is θ _E ,
−1 / 6θ _CL ≦ θ _E ≦ 5 / 6θ _CL
It is preferable to satisfy the relationship represented by these.
[0015]
As shown in FIG. 3, when the bent portion B is located at a position having a value smaller than 80% of the range from the tire equatorial plane to the belt end, the diameter growth in the tire central region starts to become significantly larger. The position is preferably 80% or more. Further, if the bent portion is too close to the belt end, the effect of suppressing the occurrence of separation at the belt end tends to be insufficient. More preferably, the bent portion B has a position in the range of 85 to 95% of the above range.
[0016]
Further, the inclination angle θ _E of the cord connecting the bent portion B to the belt end with respect to the tire equatorial plane is, as shown in FIG. 4, within the range from −1 / 6θ _CL to 5 / 6θ _CL at the belt end. Crack growth rate is suppressed.
[0017]
In this way, by changing the number of twists for each belt cord and bending the belt end, the shearing force at the belt end of the belt layer that intersects can be reduced, and distortion is reduced. As a result, the occurrence of separation at the belt end is suppressed, and the durability of the belt is improved.
[0018]
In addition, it is preferable that the inclination | tilt angle (theta) _CL of the code | cord | chord in the tire center area | region of the inclination belt layer 4A and the inclination belt layer 4B is the range of 15 degrees-45 degrees and -15 degrees--45 degrees, respectively. The number of steel cords driven in the inclined belt layer 4A and the inclined belt layer 4B is preferably in the range of 15 to 50 per 50 mm.
[0019]
Furthermore, the cord of the belt layer 4 is not limited to a steel cord, and may be a cord made of an organic fiber material, or a composite in which a cord and an organic fiber are twisted together.
[0020]
The means for changing the number of twists of the cord is not particularly limited, but a twisting machine capable of changing the number of twists of the cord, which has been considered difficult so far, has been recently developed. A patent application has been filed for the twister (Japanese Patent Application No. 2002-341037). Therefore, this twister will be described in detail below.
[0021]
Such a twisting machine has a rotating body that twists a plurality of supplied wires to form a twisted wire, and unloading means for unloading the twisted wire from the rotating body, and the twisted wire side before and after the twisting point. Or it is the twist machine which has open | released either one of the wire side. Here, the term “open” means that one end of the twist point can be rotated in accordance with the twist rotation.
[0022]
Specifically, a twister 22 of the type shown in FIG. 5 can be suitably used. FIG. 5 is a side view showing the configuration of the twisting machine 22 provided in the cord production line 10. The cord manufacturing line 10 includes a plurality of bobbins 14A to C each having a wire wound thereon, tension control units 16A to 16C for controlling the tension of the wires 18A to 18C wound from the bobbins 14A to C, A twisting machine 22 that twists the strands 18A to 18C via the tension control units 16A to 16C into the cord 20 is provided. The twisting machine 22 is a feed / rotation integrated device that twists the strands 18 A to 18 C to manufacture one cord 20.
[0023]
The twisting machine 22 includes a wrinkling part (molding part) 24 that attaches wrinkles (molds) to the strands 18A to 18C, a twisting point forming part 28 that forms a twisting point 26, and a downstream side of the twisting point forming part 28. And a motor 34 for applying a rotational force to the rotary body 30 and a feeding force for feeding the cord 20 from the rotary body 30. The rotating body 30 is rotatably held by bearing portions 36 A and B provided in the twisting machine 22.
[0024]
As shown in FIGS. 5 and 6, on the downstream side of the rotary body 30, a rotary drive pulley 42 is fixed to a rotary drive shaft portion 40 extending in a short cylindrical shape from the housing 31 of the rotary body 30. An endless belt 46 is hung on the rotation driving pulley 42 and the first rotating plate 44 attached to the motor 34.
[0025]
An elongated cylindrical feed driving shaft member 50 that transmits the feeding force of the cord 20 is supported on the rotating body 30 by the insertion bearing portion 51 so that the rotating shafts coincide with each other. . A feed driving pulley 52 fixed to the feed driving shaft member 50 is provided downstream of the rotation driving pulley 42, and the second rotation attached to the feed driving pulley 52 and the motor 34. An endless belt 56 is hung on the plate 54.
[0026]
A feed mechanism 58 that feeds the cord 20 is provided in the housing 31. The feed mechanism 58 includes a first gear 60 that is fixed to the distal end side on the same axis as the feed drive shaft member 50, and a second gear 62 that meshes with the first gear 60. A small gear portion 64 having a small diameter is provided at the rotation center of the second gear 62. The feed mechanism 58 has a winding portion 66 around which the cord 20 is wound several times and a multistage winding capstan 68 having a large gear portion 67 that meshes with the small gear portion 64, and a multistage winding capstan 68 in contact with the cord. And a pinch roller 70 that presses 20 against the winding portion 66. Further, the feed mechanism 58 has a multi-stage winding dummy pulley 72 around which the cord 20 wound around the multi-stage winding capstan 68 is further wound several times.
[0027]
The diameters of the multistage winding capstan 68 and the multistage winding dummy pulley 72 are set such that the diameters, materials, etc. of the strands 18A to 18C are not disturbed in terms of straightness when using the cord 20 fed from the rotating body 30. It is decided in consideration.
[0028]
Further, the twisting machine 22 is provided with a cord discharge pipe guide 74 that guides the cord 20 unwound from the multistage winding dummy pulley 72 through the feed driving shaft member 50 to the downstream side of the rotating body 30. Yes.
[0029]
The diameter of the first rotating plate 44 is slightly larger than that of the second rotating plate 54, and the ratio between the rotating speed of the rotating body 30 (twisting speed of the stranded wire) and the feeding speed of the cord 20 is adjusted. .
[0030]
As described above, in this embodiment, the rotational drive shaft portion 40 and the feed drive shaft member 50 are coaxially arranged, and the twisting machine 22 is compared with the case where a feed drive motor is further provided on the rotating body 30. The configuration is simple.
[0031]
In order to use the twisting machine 22, when the motor 34 is rotated at a predetermined number of revolutions, the feed driving pulley 52 rotates, and the first gear 60, the second gear 62, the multistage winding capstan 68, and the multistage winding dummy pulley 72 are rotated. Rotational force is transmitted sequentially. As a result, the strands 18 A to 18 C that have passed through the twist point forming unit 28 are sent out from the rotating body 30 at a predetermined sending speed.
[0032]
Further, the rotational driving dummy pulley 72 rotates, and the rotating body 30 rotates at a predetermined rotational speed. Accordingly, the strands 18 A to 18 C are twisted while being drawn out from the twist point forming part 28, and are sent out from the rotating body 30 as a cord 20.
[0033]
In this way, the feed drive of the cord 20 is performed by rotating the feed drive shaft member 50 relative to the rotary drive shaft portion 40 on the rotating body 30, that is, the rotational speed of the feed drive shaft. The feed speed is determined by the difference from the rotational speed of the rotating body 30.
[0034]
The rotational speed ratio between the rotational drive shaft portion 40 and the feed drive shaft member 50 may be a variable speed structure, or the above two shafts may be separately driven to set the rotational speed to an arbitrary speed. Thus, the number of twists can be freely changed each time. Thereby, the number of twists can be changed even in one continuous cord member, and the number of twists can be changed in accordance with the belt layer according to the present invention.
[0035]
Conventionally, it has been very difficult to use a cord manufactured by using a twister having such a variable number function for a tire. Therefore, in order to make full use of this function, it is preferable that the position where the twister is provided be close to the tire member or the device for manufacturing the tire itself, in order to facilitate positioning with the use site of the tire. It is desirable to be able to operate in combination with this device.
[0036]
The cord that can be manufactured by the twisting machine 22 is not limited to a steel cord, and a cord made of an organic fiber material can also be manufactured, and the same effect can be obtained. Further, a composite in which the cord and the organic fiber are twisted, a composite in which the cord and the cord-like rubber are twisted, and a composite in which the cord, the organic fiber and the cord-like rubber are twisted are manufactured. It is possible to provide a reinforcing material suitable for the required tire quality.
[0037]
The material of the wire is not particularly limited, and the wire may be a strand or a strand. The twisting method is not particularly limited, such as single twisting, double twisting, and layer twisting. When the wire is a strand, a strand is manufactured (for example, when the material of the strand is steel, a strand made of steel is manufactured by a twister).
[0038]
In the twisting machine 22, the rotating body 30 includes a rotation driving shaft portion 40 for rotationally driving the entire rotation body, and a feed driving shaft held coaxially with the rotation driving shaft portion 40 by a bearing portion 51. These two shafts are rotationally driven by a single motor 34. Thereby, the structure of the twister 22 can be remarkably simplified. In order to generate the driving force of the feed mechanism 58, the rotary body 30 may be provided with an electric motor or the like. However, in order to make the device simpler, the feed drive shaft is coaxial with the rotary shaft of the rotary body 30. The feed mechanism 58 in the rotating body 30 is driven.
[0039]
Further, since the cord 20 is pulled out from the twist point forming portion 28 by the multi-stage winding capstan 68 and the multi-stage winding dummy pulley 72 and fed out from the rotating body 30, it is not necessary to press the cord 20 with a very high force by the pinch roller 70. . In addition, the winding direction of the multi-stage winding capstan 68 and the multi-stage winding dummy pulley 72 is reversed, and the cord 20 does not have to be wound on the reel, so that the cord 20 with greatly improved straightness can be manufactured. it can.
[0040]
In the twisting machine 22, a twisted wire can be formed by twisting a plurality of single wires and carrying them out of the rotating body, and a twisting machine that does not have to wind the twisted wire from the rotating body as in the prior art is realized. This makes it possible to realize a compact twister that can form a twisted wire with excellent rotation and straightness. Compared to conventional twisters that are generally used in the manufacture of steel cords, the space The price can be reduced to 1/10 or less. Moreover, when manufacturing a strand wire using this twister, selection of a wire can be performed arbitrarily. For example, supply multiple strands as a core and multiple strands as a sheath as a wire, and manufacture a layered cord with a compact structure in which the core and sheath are twisted in the same direction and in the same number May be. Alternatively, a plurality of strands as a core may be unwound in a state where they are already twisted and supplied to a twister to produce a layered cord having a different number of twists with the sheath. Further, a strand in which 2 to 7 strands are already twisted may be used as a wire to be unwound and supplied to manufacture a double twisted cord. Moreover, you may make the material of the strand wire to manufacture into 2 or more types by making non-identical the material of the several strand as a wire to supply. In addition, a composite of a cord and rubber may be manufactured by twisting together a wire coated with rubber or a processed rubber made into a string simultaneously with steel and other strands.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
As test tires, tires of Examples 1 to 4 and conventional tires were prepared, and the diameter growth amount and the belt end crack growth rate in the tire central region were comparatively evaluated.
[0042]
Each of the test tires has a tire size: 11R22.5, a rim size: 8.25, an internal pressure: 700 kPa, the number of twists of the steel cord of the outermost belt, an inclination angle θ _CL , a belt width, an inclination angle θ _E and a bent portion The position of B was varied as shown in Table 1 below. The conditions of the other belt layers were all the same, and the twisted structure was 1 + 6 × 0.34 (mm), and the number of drivings was 12/50 mm.
[0043]
The diameter growth amount in the tire central region was displayed as an index with the conventional example set to 100 by measuring the diameter growth amount after running the test tire on a real vehicle and running 5000 km. The larger the value, the smaller the diameter growth.
[0044]
The belt end crack growth rate was measured by running a drum running test by running 4000 km on a drum to which a load was applied at a constant speed of 65 km / h. As shown in Table 1 below, the load was applied under a step load condition that changes with time. The results were expressed as an index with the conventional example being 100. The larger the value, the slower the belt edge crack growth rate and the better.
[0045]
[Table 1]

[0046]
[Table 2]

[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cut resistance at the end of the tire belt can be improved without changing the strength of the central portion of the pneumatic tire.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pneumatic radial tire according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a cord arrangement of a belt layer.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a position of a bent portion B and a diameter growth amount in a tire central region.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the inclination angle θ _E and the crack growth rate at the belt end.
FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a twisting machine.
6 is a plan sectional view of the twisting machine shown in FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Bead core 3 Carcass 4 Belt layer 5 Bead filler 6 Tread part 8 Side wall part 18A-C Strand 20 Cord 22 Twisting machine 30 Rotating body 58 Feed mechanism

Claims

At least one belt layer in which a plurality of cords extending obliquely with respect to the tire equatorial plane are arranged on the outer periphery of a crown portion of a carcass that forms a toroid shape straddling between at least a pair of bead cores, and the belt layer In a pneumatic tire provided with a tread portion provided on the outer side in the tire radial direction,
The cord arranged in at least one belt layer of the belt layers has a portion where the number of twists of the cord is smaller than that in the tire central region in the belt end region, and the cord is formed in the tire central region and the belt end region. A pneumatic tire having a bent portion in a range in which the number of twists changes, and an inclination angle of a cord with respect to the tire equatorial plane changes in the bent portion .

The bent portion The pneumatic tire of claim 1 located within the range of 80% or more to the belt end from the tire equatorial plane of the belt layer.

When the inclination angle of the cord in the tire central region of the belt layer with respect to the tire equator plane is θ _CL, and the inclination angle of the cord connecting the bent portion to the belt end with respect to the tire equator plane is θ _E ,
−1 / 6θ _CL ≦ θ _E ≦ 5 / 6θ _CL
The pneumatic tire according to claim 1 or 2 , satisfying a relationship represented by:

It is a pneumatic radial tire for heavy loads, The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3 .