JP3995495B2

JP3995495B2 - Pneumatic radial tire

Info

Publication number: JP3995495B2
Application number: JP2002034913A
Authority: JP
Inventors: 由良　　出; 尚樹兼平; 竜三小松
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: JP2003237312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、転がり抵抗を低減し、ロードノイズを改良した空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤのロードノイズを低減するために、その子午線方向断面図を図１に示すように、ベルト層２のタイヤ半径方向外側にベルト補強層１として、幅方向中央部１ａに比較的弾性率の小さな有機繊維コードを配し、両端部１ｂに比較的弾性率の大きな有機繊維コードを配することが、特開平１１−２０８２１２号公報、特開２０００−２０３２１２号公報、特開平３−１９３５０４号公報等に提案されている。
【０００３】
つまり、ベルト補強層１の中央部１ａと両端部１ｂにそれぞれ弾性率の異なる異種材料からなる有機繊維コードを配することになるが、中央部１ａと両端部１ｂとの間には大きな弾性の段差ができてしまう。そのために、タイヤ加硫成形時のリフト張力によってタイヤ外形の曲面が不均一になりやすくなってしまう。コード材料を変えることでは、弾性率を細かく設定し、弾性率の段差を低減することが難しいからである。従って、これらの要因が、転がり抵抗を増大させ、ロードノイズの低減を妨げることになるので、上記のタイヤでは、転がり抵抗とロードノイズの改良が不十分となり、さらなる改善が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、転がり抵抗を低減し、ロードノイズを改良した空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ベルト層のタイヤ半径方向外側に有機繊維コードからなるベルト補強層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層中央部の有機繊維コードの撚り数が、前記ベルト補強層両端部の有機繊維コードの撚り数よりも大きく、かつベルト補強層両端部からベルト補強層中央部にかけて、三段階以上で段階的に大きい空気入りラジアルタイヤが提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、ベルト層のタイヤ半径方向外側に有機繊維コードからなるベルト補強層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト補強層中央部の有機繊維コードの撚り数が、前記ベルト補強層両端部の有機繊維コードの撚り数よりも大きく、かつベルト補強層両端部からベルト補強層中央部にかけて、連続的に大きい空気入りラジアルタイヤが提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、前記ベルト補強層中央部の有機繊維コードの下記式（１）に示される撚り係数αが、前記ベルト補強層両端部の有機繊維コードの撚り係数αよりも、３３０以上大きい前記空気入りラジアルタイヤが提供される。
α＝Ｎ×（Ｄ／１．１１１）^1/2 （１）
（ここで、Ｎはコードの撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄは総表示デシテックスを表す）
【０００９】
また、本発明によれば、前記有機繊維コードが、下記式（２）に示されるポリオレフィンケトン繊維からなる前記空気入りラジアルタイヤが提供される。
−（−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＯ）_n−（Ｒ−ＣＯ）_m− （２）
（ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００であり、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基を表す）
さらに、本発明によれば、前記有機繊維コードが、下記式（１）に示されるポリオレフィンケトン繊維からなる前記空気入りラジアルタイヤが提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、空気入りラジアルタイヤの子午線方向断面図の一例を示し、図２は、ベルト層２とベルト補強層１の配置の概略を表す断面図を示す。図１において、左右一対のビード３間にカーカス層４が装架され、通常カーカス層４の端部がビード３の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。トレッド部においては、カーカス層４の外側に、ベルト層２がタイヤ１周にわたって配置されている。ベルト層２のタイヤ半径方向外側には、有機繊維コードからなるベルト補強層１がタイヤ１周にわたって設けられている。ベルト補強層１は、その有機繊維コードをタイヤ周方向に対して実質的に０°の角度で巻回して配設されており、例えば、有機繊維コードを引き揃えてゴムを被覆してテープ状に形成したものが、タイヤ周方向に螺旋状に巻回されている。
【００１１】
本願発明では、ベルト補強層１の有機繊維コードの撚り数を、両端部１ｂから中央部１ａにかけて三段階以上で段階的に大きくするか、両端部１ｂから中央部１ａにかけて連続的に大きくするようにしている。これにより、中央部１ａの有機繊維コードの撚り数が比較的大きいので、コードの弾性率は比較的低くなり、逆に、両端部１ｂのコードの弾性率は比較的高くなる。従って、転がり抵抗やロードノイズを低減させることができるうえに、タイヤ加硫成形時のリフト張力が比較的大きい中央部１ａの弾性が低く伸びが大きいのでタイヤ製造時の追随性が良好である。さらには、弾性率の設定は、コードの撚り数を変えることによって行っているので容易に精細に行うことができ、中央部１ａと両端部１ｂのコードの弾性率の段差を最小限に抑えることができる。そのため、タイヤ加硫成形時のリフト張力に対する追随性がさらに向上し、タイヤ外形の均一性が一層改善され、転がり抵抗とロードノイズの低減をより効果的に発現することができる。
【００１２】
図２（ａ）には、ベルト補強層１の有機繊維コードの撚り数をベルト補強層両端部１ｂから中央部１ａにかけて、三段階以上（図では三段階）で段階的に大きくした空気入りラジアルタイヤの一例を示す。有機繊維コードの撚り数が、両端部１ｂ、中間部１ｃ、中央部１ａの順に段階的に大きくなるように設定されているので、弾性の段差がより小さくなるように精細に設定することができる。
【００１３】
図２（ｂ）には、ベルト補強層１の有機繊維コードの撚り数をベルト補強層両端部１ｂから中央部１ａにかけて、連続的に大きくした空気入りラジアルタイヤの一例を示す。ベルト補強層１は、左右一対に分割され、それぞれ両端部１ｂから中央部１ａに向かって有機繊維コードの撚り数が連続的に大きくなっている。例えば、撚り数を連続的に変えるようにして作製した有機繊維コードを引き揃えてゴムを被覆してテープ状に形成したものを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回して配設すればよい。また、ベルト補強層１は、左右一対に分割せずに左右両端部１ｂ、１ｂにわたり連続的に撚り数を変えながら有機繊維コードを配してもよい。
【００１４】
また、ベルト補強層中央部１ａの有機繊維コードの撚り数と、前記ベルト補強層両端部１ｂの有機繊維コードの撚り数の差は、特に限定されず適宜設定すればよい。例えば、ベルト補強層中央部１ａの有機繊維コードの下記式（１）に示される撚り係数αと、前記ベルト補強層両端部１ｂの有機繊維コードの撚り係数αの差が、３３０以上大きくするのが、加硫時のリフト追随性の点で好ましい。
α＝Ｎ×（Ｄ／１．１１１）^1/2 （１）
（ここで、Ｎはコードの撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄは総表示デシテックスを表す）
【００１５】
本発明の有機繊維コードは、特に限定されず、ナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維、アラミド繊維等の芳香族ポリアミド繊維、ポリオレフィンケトン繊維等を用いることができるが、ポリオレフィンケトン繊維を用いるのが特に好ましい。
【００１６】
ポリオレフィンケトン繊維は、下記式（２）で示されるものが特に好ましく、弾性率が高くロードノイズをさらに改善することができるとともに、高弾性のアラミド繊維に比べて耐屈曲疲労性やゴムとの接着性が良好であるために、タイヤの耐久性に優れ極めて実用的な高弾性繊維である。
−（−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＯ）_n−（Ｒ−ＣＯ）_m− （２）
（ここで、１．０５≧（ｎ＋ｍ）／ｎ≧１．００であり、Ｒは炭素数３以上のアルキレン基を表す）
【００１７】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものではない。
実施例１、２、４、５及び比較例１、４
図２の（ａ）〜（ｃ）に示されるベルト補強層構造のタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の各乗用車用空気入りラジアルタイヤを作製した。ベルト補強層各部のコード材質、撚り数および撚り係数αは、下記表１に示し、有機繊維コードを引き揃えてゴムを被覆して幅１０ｍｍのテープ状に形成したものを、タイヤ周方向に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回した。得られた各タイヤについて、以下の各試験に供した。
【００１８】
ロードノイズ
テストコースにおいて時速６０ｋｍで直進走行した際の車内騒音を測定し、その結果を実施例１、２については比較例１を１００とする指数値で、実施例４、５については比較例４を１００とする指数で、それぞれ評価した。その値が小さいほど騒音性能（ロードノイズ）が優れている。
転がり抵抗
ドラム径１７０７ｍｍのドラム式試験機によって測定した。実施例１、２については比較例１を１００とする指数値で、実施例４、５については比較例４を１００とする指数で、それぞれ評価した。その値が小さいほど転がり抵抗性が優れている。
【００１９】
【表１】

【００２０】
なお、上記表１に使用した各コード材質は、以下のものを使用した。
６６Ｎ：６６ナイロン繊維
ＰＯＫ：ポリオレフィンケトン繊維、上記式（２）において、ｍ＝１、ｎ＝０、Ｒは、プロピレン基である。
【００２１】
上記表１に示すように、図２（ａ）および図２（ｂ）の構造からなる本発明のタイヤ（実施例１、２、４、５）は、ベルト補強層にコードの撚り数が一定のものを用いた図２（ｃ）の構造からなるタイヤ（比較例１、４）に比べて、転がり抵抗やロードノイズに大幅な低減が認められた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に従って、ベルト補強層の有機繊維コードの撚り数を、ベルト補強層両端部から中央部にかけて三段階以上で段階的に、又は連続的に大きくすることによって、転がり抵抗を低減し、ロードノイズを改良した空気入りラジアルタイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気入りラジアルタイヤの子午線方向断面図である。
【図２】ベルト層とベルト補強層の配置の概略を示す子午線方向断面図である。
【符号の説明】
１ベルト補強層
１ａ中央部
１ｂ両端部
１ｃ中間部
２ベルト層
３ビード
４カーカス層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic radial tire, and more particularly, to a pneumatic radial tire with reduced rolling resistance and improved road noise.
[0002]
[Prior art]
In order to reduce road noise of a pneumatic radial tire, as shown in FIG. 1, the meridian cross-sectional view is a belt reinforcing layer 1 on the outer side in the tire radial direction of the belt layer 2 and relatively elastic in the central portion 1a in the width direction. An organic fiber cord having a small modulus and an organic fiber cord having a relatively large modulus of elasticity at both ends 1b are disclosed in JP-A-11-208212, JP-A-2000-203212, JP-A-3-193504. Proposed in the Gazette.
[0003]
In other words, organic fiber cords made of different materials having different elastic moduli are arranged in the central portion 1a and both end portions 1b of the belt reinforcing layer 1, but a large elastic property is provided between the central portion 1a and both end portions 1b. There will be a step. For this reason, the curved surface of the tire profile tends to be non-uniform due to the lift tension during tire vulcanization molding. This is because changing the cord material makes it difficult to set the elastic modulus finely and reduce the step of the elastic modulus. Therefore, since these factors increase rolling resistance and prevent reduction of road noise, the above-described tires are insufficiently improved in rolling resistance and road noise, and further improvement is required.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire with reduced rolling resistance and improved road noise.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a pneumatic radial tire having a belt reinforcing layer made of an organic fiber cord on the outer side in the tire radial direction of the belt layer, the number of twists of the organic fiber cord in the center of the belt reinforcing layer parts much larger than the twist number of the organic fiber cord, and the belt reinforcing layer both end portions toward the belt reinforcing layer central portion, stepwise larger pneumatic radial tire in three or more steps are provided.
[0007]
According to the present invention, in the pneumatic radial tire having a belt reinforcing layer made of an organic fiber cord on the outer side in the tire radial direction of the belt layer, the number of twists of the organic fiber cord in the central portion of the belt reinforcing layer is the belt reinforcement. greater than the number of twists of the organic fiber cord layers at both ends, and toward belt reinforcing layer center part from the belt reinforcing layer both ends, air-filled radial tire continuously have sizes is provided.
[0008]
Further, according to the present invention, the twist coefficient α represented by the following formula (1) of the organic fiber cord at the center of the belt reinforcing layer is 330 than the twist coefficient α of the organic fiber cord at both ends of the belt reinforcing layer. The pneumatic radial tire larger than the above is provided.
α = N × (D / 1.111) ^1/2 (1)
(Where N is the number of twisted cords (times / 10 cm), and D is the total display decitex)
[0009]
Moreover, according to this invention, the said pneumatic radial tire in which the said organic fiber cord consists of the polyolefin ketone fiber shown by following formula (2) is provided.
_{_{- (- CH 2 -CH 2 -CO}} ) n - (R-CO) m - (2)
(Where 1.05 ≧ (n + m) /n≧1.00, R represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms)
Furthermore, according to the present invention, there is provided the pneumatic radial tire in which the organic fiber cord is made of a polyolefin ketone fiber represented by the following formula (1).
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a meridional direction cross-sectional view of a pneumatic radial tire , and FIG. 2 shows a cross-sectional view schematically showing the arrangement of the belt layer 2 and the belt reinforcing layer 1. In FIG. 1, a carcass layer 4 is mounted between a pair of left and right beads 3, and an end portion of the normal carcass layer 4 is folded around the bead 3 from the inside to the outside of the tire and wound up. In the tread portion, the belt layer 2 is disposed over the circumference of the tire outside the carcass layer 4. On the outer side of the belt layer 2 in the tire radial direction, a belt reinforcing layer 1 made of an organic fiber cord is provided over the circumference of the tire. The belt reinforcing layer 1 is disposed by winding the organic fiber cord at an angle of substantially 0 ° with respect to the tire circumferential direction. those formed, are wound spirally in the tire circumferential direction.
[0011]
In the present invention, the number of twists of the organic fiber cord of the belt reinforcing layer 1 is increased stepwise from both ends 1b to the central portion 1a in three or more stages, or continuously increased from both ends 1b to the central portion 1a. I have to. Thereby, since the twist number of the organic fiber cord of the center part 1a is comparatively large, the elastic modulus of a cord becomes comparatively low, and conversely, the elastic modulus of the cord of both ends 1b becomes comparatively high. Accordingly, the rolling resistance and road noise can be reduced, and the elasticity of the central portion 1a having a relatively high lift tension at the time of tire vulcanization molding is low and the elongation is large, so that the followability at the time of tire manufacture is good. Furthermore, since the elastic modulus is set by changing the number of twists of the cord, it can be easily finely performed, and the difference in the elastic modulus of the cord between the central portion 1a and both end portions 1b is minimized. Can do. Therefore, the followability to the lift tension at the time of tire vulcanization molding is further improved, the uniformity of the tire outer shape is further improved, and rolling resistance and road noise can be reduced more effectively.
[0012]
FIG. 2 (a) shows a pneumatic radial in which the number of twists of the organic fiber cord of the belt reinforcing layer 1 is increased stepwise in three or more stages ( three stages in the figure) from the belt reinforcing layer both ends 1b to the central portion 1a . An example of a tire is shown. Since the number of twists of the organic fiber cord is set so as to increase stepwise in the order of both end portions 1b, the intermediate portion 1c, and the central portion 1a, it can be set finely so that the elastic step becomes smaller. Yes .
[0013]
FIG. 2B shows an example of a pneumatic radial tire in which the number of twists of the organic fiber cord of the belt reinforcing layer 1 is continuously increased from both ends 1b of the belt reinforcing layer to the central portion 1a. The belt reinforcing layer 1 is divided into a pair of left and right, and the number of twists of the organic fiber cord is continuously increased from the both end portions 1b toward the central portion 1a. For example, organic fiber cords produced by continuously changing the number of twists may be arranged in a tape form by covering them with rubber and winding them in a spiral shape in the tire circumferential direction. Further, the belt reinforcing layer 1 may be provided with an organic fiber cord while continuously changing the number of twists across the left and

right ends

1b and 1b without being divided into a pair of left and right.
[0014]
Further, the difference between the number of twists of the organic fiber cord in the central portion 1a of the belt reinforcing layer and the number of twists of the organic fiber cord in the both ends 1b of the belt reinforcing layer is not particularly limited and may be set as appropriate. For example, the difference between the twist coefficient α shown in the following formula (1) of the organic fiber cord of the belt reinforcing layer central portion 1a and the twist coefficient α of the organic fiber cord of the both ends 1b of the belt reinforcing layer is increased by 330 or more. However, it is preferable in terms of lift followability during vulcanization.
α = N × (D / 1.111) ^1/2 (1)
(Where N is the number of twisted cords (times / 10 cm), and D is the total display decitex)
[0015]
The organic fiber cord of the present invention is not particularly limited, and may be nylon fiber, polyethylene terephthalate fiber, polyethylene-2,6-naphthalate fiber, aromatic polyamide fiber such as aramid fiber, polyolefin ketone fiber, and the like. It is particularly preferred to use ketone fibers.
[0016]
The polyolefin ketone fiber is particularly preferably one represented by the following formula (2), which has a high elastic modulus and can further improve road noise, and has a bending fatigue resistance and adhesion to rubber as compared with a highly elastic aramid fiber. Because of its good properties, it is a highly practical high-elasticity fiber with excellent tire durability.
_{_{- (- CH 2 -CH 2 -CO}} ) n - (R-CO) m - (2)
(Where 1.05 ≧ (n + m) /n≧1.00, R represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms)
[0017]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
Examples 1, 2, 4, 5 and Comparative Examples 1, 4
The pneumatic radial tire for each passenger car having a tire size of 195 / 65R15 in the belt reinforcing layer structure shown in FIGS. 2 (a) ~ (c) was produced. The cord material, the number of twists, and the twist coefficient α of each part of the belt reinforcing layer are shown in Table 1 below, and the organic fiber cords are aligned and covered with rubber to form a tape shape having a width of 10 mm with respect to the tire circumferential direction. And spirally wound at an angle of substantially 0 °. Each tire obtained was subjected to the following tests.
[0018]
In-road noise at the road noise test course when traveling straight at 60 km / h was measured, and the result was an index value with Comparative Example 1 being 100 for Examples 1 and 2, and Comparative Example 4 for Examples 4 and 5. Each was evaluated with an index of 100 . The smaller the value, the better the noise performance (road noise).
It was measured by a drum type tester having a rolling resistance drum diameter of 1707 mm. Examples 1 and 2 were evaluated with an index value of Comparative Example 1 being 100, and Examples 4 and 5 were evaluated with an index of Comparative Example 4 being 100 . The smaller the value, the better the rolling resistance.
[0019]
[Table 1]

[0020]
The cord materials used in Table 1 above were as follows.
66N: 66 nylon fiber POK: polyolefin ketone fiber, in the above formula (2), m = 1, n = 0, and R is a propylene group.
[0021]
As shown in Table 1 above, the tires of the present invention (Examples 1, 2, 4, and 5) having the structure shown in FIGS. 2A and 2B have a constant number of cord twists in the belt reinforcing layer. As compared with the tire (Comparative Examples 1 and 4) having the structure of FIG. 2 (c) using the above-mentioned one, a significant reduction in rolling resistance and road noise was recognized.
[0022]
【The invention's effect】
In accordance with the present invention, the rolling resistance is reduced by increasing the number of twists of the organic fiber cord of the belt reinforcing layer stepwise or continuously in three or more steps from the both ends of the belt reinforcing layer to the center portion , thereby reducing road noise. A pneumatic radial tire with improved can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a meridional direction sectional view of a pneumatic radial tire.
FIG. 2 is a meridian cross-sectional view schematically showing the arrangement of a belt layer and a belt reinforcing layer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Belt reinforcement layer 1a Center part 1b Both ends 1c Middle part 2 Belt layer 3 Bead 4 Carcass layer

Claims

In a pneumatic radial tire having a belt reinforcing layer made of an organic fiber cord on the outer side in the tire radial direction of the belt layer,
Twist number of the organic fiber cords of the belt reinforcing layer center portion, the belt reinforcing layer much larger than the twist number of the organic fiber cords of both end portions, and a belt reinforcing layer both end portions toward the belt reinforcing layer central portion, three steps or more Pneumatic radial tire with big step by step .

In a pneumatic radial tire having a belt reinforcing layer made of an organic fiber cord on the outer side in the tire radial direction of the belt layer,
Twist number of the organic fiber cords of the belt reinforcing layer center part, the much larger than the twist number of the organic fiber cords of the belt reinforcing layer both end portions, and a belt reinforcing layer both end portions toward the belt reinforcing layer center part, continuously Large pneumatic radial tire.

The belt formula of the organic fiber cord reinforcing layer central portion (1) twist coefficient shown in α is than twist coefficient α of the organic fiber cord of the belt reinforcing layer both end portions, 330 or greater to claim 1 or 2 The described pneumatic radial tire.
α = N × (D / 1.111) ^1/2 (1)
(Where N is the number of twisted cords (times / 10 cm), and D is the total display decitex)

The pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 3 , wherein the organic fiber cord is made of a polyolefin ketone fiber represented by the following formula (2).
_{_{_{- (- CH 2 -CH 2 -CO}}} ) n - (R-CO) m - (2)
(Where 1.05 ≧ (n + m) /n≧1.00, R represents an alkylene group having 3 or more carbon atoms)

The pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 4 , wherein the organic fiber cord is wound at an angle of substantially 0 ° with respect to a tire circumferential direction.