JP3953364B2

JP3953364B2 - Pneumatic radial tire

Info

Publication number: JP3953364B2
Application number: JP2002161863A
Authority: JP
Inventors: 紳也張替
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-06-03
Also published as: JP2004009760A

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、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置してなるベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、空気入りラジアルタイヤのベルト層は、引き揃えた多数のスチールコードを未加硫ゴムでゴム引きした帯状ベルト材を幅方向にバイアスカットし、そのカット面を幅方向にしたベルト材が使用されているので、ベルト層の幅方向両端にバイアスカットしたスチールコードの切断端が露出している。そのため、特に高い荷重が加わった時や高速走行時に、ベルト層のエッジからセパレーションが発生し易いという問題があった。
【０００３】
そこで、従来、上記対策として、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲に、スチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を有する空気入りラジアルタイヤが提案されている。このようなベルト層の採用により、スチールコードの切断端がベルト層の幅方向端に露出しなくなるので、ベルト層の耐エッジセパレーション性を大幅に向上することができる。
【０００４】
しかしながら、芯体ベルト層をタイヤ周方向に略０°でスチールコードを連続して巻回した構成にするため、そのスチールコードに汎用の単層撚りコードまたは複層撚りコードを使用すると、加硫時の膨径に芯体ベルト層が追従できず、スチールコードが内周側の側線ループベルト層内に食い込み、その結果、タイヤ耐久性が著しく低下する。
【０００５】
そこで、その食い込みを回避するため、スチールコードの引張剛性を下げると、ベルト層としてタガ効果を十分に発揮することができず、タイヤ耐久性に悪影響を及ぼす。また、スチールコードの配列密度を小さくする方法もあるが、これによりスチールコード１本当たりに加わる負荷が増大するため、コード破断が起こり易くなり、タイヤ耐久性の低下が避けられない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ耐久性を改善することが可能な空気入りラジアル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】
上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側に、スチールコードをタイヤ周方向に略０°で巻回した円筒状の芯体ベルト層の周囲にスチールコードをタイヤ周方向に傾斜して螺旋状に巻回した側線ループベルト層を配置して構成したベルト層を設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記芯体ベルト層のスチールコードを、横軸を伸び（％）、縦軸を荷重（Ｎ）とするＳ−Ｓ曲線において、０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの１／１５〜１／８倍となるように構成し、かつ前記芯体ベルト層のスチールコードを、引き揃えた複数のスチール素線を一方向に撚った複数のストランドを引き揃えて前記スチール素線と同じ方向に撚った複撚りコードから構成したことを特徴とする。
【００１０】
上記本発明によれば、上述したような特定した構造のスチールコードを芯体ベルト層に用いることで、伸び開始領域では伸び易く、その後の領域では伸び難くなる２段階伸び特性を有するため、加硫時の膨径に対してスチールコードを追従させることができ、かつ走行時には加硫時に伸ばされたスチールコードが伸び難くなって高いタガ効果を発揮することが可能になる。その結果、スチールコードの配列密度を低くする必要もなく、従って、タイヤ耐久性を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示し、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。
【００１３】
左右のビード部３間にカーカス層４が装架され、その両端部４ａがビード部３に埋設されたビ−ドコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４外周側にはベルト層７が設けられている。
【００１４】
ベルト層７は、円筒状の芯体ベルト層８とその周囲に配置した側線ループベルト層９とから構成されている。図２に示すように、芯体ベルト層８は、タイヤ周方向Ｔに略０°で連続して巻回したスチールコードｍをゴム層８Ａ内に配置した構成になっている。なお、ここで言う略０°で連続して巻回するとは、タイヤ周方向Ｔに対して５°以下で螺旋状に連続して巻き付けることである。
【００１５】
芯体ベルト層８のスチールコードｍは、図３に示す、横軸を伸び（％）、縦軸を荷重（Ｎ）とするＳ−Ｓ曲線において、０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きの１／１５〜１／８倍となるように構成してあり、伸び開始領域では伸び易く、その後は伸び難くした２段階の伸び特性を有するようになっている。
【００１６】
なお、ここで言う０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きとは、伸び０．５％時における曲線の座標と、伸び１．０％時における曲線の座標とを結ぶ直線Ｘの傾きである。また、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きとは、伸び２．５％時における曲線の座標と、伸び３．０％時における曲線の座標とを結ぶ直線Ｙの傾きである。
【００１７】
０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きを示す直線Ｘの延長線と、２．５〜３．０％伸び時の曲線の傾きを示す直線Ｙの延長線との交点である変曲点Ｚは、伸び１．０〜２．５％の範囲に位置している。
【００１８】
側線ループベルト層９は、芯体ベルト層８の周囲にゴムＧで被覆したスチールコードｎをタイヤ周方向Ｔに傾斜して螺旋状に巻回した構成になっている。スチールコードｎのタイヤ周方向Ｔに対する傾斜角度θは、１５〜６０°の範囲である。
【００１９】
上述した本発明によれば、芯体ベルト層８のタイヤ周方向Ｔに略０°で連続して巻回するスチールコードｍを上記のように特定し、伸び開始領域では伸び易く、その後は伸び難くした２段階の伸び特性を有するようにしたので、加硫時の膨径に対して、スチールコードｍが内周側の側線ループベルト層９内に食い込むのを回避し、芯体ベルト層８が容易に追従することができる一方、走行時には加硫時に伸ばされたスチールコードｍが伸び難くなって高いタガ効果を発揮することができる。そのため、スチールコードｍの配列密度を小さくする必要もない。従って、タイヤ耐久性の改善が可能になる。
【００２０】
０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きが１／１５倍より小さいと、スチールコードｍの引張剛性が低くなりすぎて、タガ効果を十分に発揮することが難しくなる。逆に１／８倍より大きいと、スチールコードｍが内周側の側線ループベルト層９内に食い込むため、タイヤ耐久性を改善することができない。
【００２１】
本発明において、上述したスチールコードｍには、図４に示す構造のものを用いる。
【００２２】
図４のスチールコードｍは、引き揃えた複数のスチール素線ｆを一方向に撚った複数のストランドＳを更に引き揃えてスチール素線ｆと同じ方向に撚った複撚りコードから構成したものである。伸び開始領域では、撚り戻しにより伸び易く、撚り戻し後には撚りが無くなるため伸び難くなる。
【００２６】
本発明は、特に高いタガ効果が要求されるバスやトラックなどの重荷重車両に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができるが、当然のことながらそれに限定されない。
【００２７】
【実施例】
タイヤサイズを１１Ｒ／２２．５で共通にし、芯体ベルト層のスチールコードの０．５〜１．０％伸び時の曲線の傾きを表１のように変えた図１に示す構成の本発明タイヤ１〜３（実施例１〜３）と比較タイヤ１，２（比較例１，２）とをそれぞれ各６本作製した。
【００２８】
各試験タイヤにおける芯体ベルト層のスチールコードの構造、配列密度は表１に示す通りであり、スチールコードの総使用重量は同一である。
【００２９】
また、各試験タイヤにおける側線ループベルト層は、３＋９＋１５×０．２２構造のスチールコードを２２本／50mmの密度で設けて構成され、そのスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は２１°である。
【００３０】
これら各試験タイヤを以下に示す試験方法により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに装着し、空気圧を５６０ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、荷重３７．４ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下で直径１７０７ｍｍの回転ドラム上を２００００ｋｍ走行させた時に、タイヤ故障の発生がなく完走したタイヤの本数を調べた。○は６本共完走し、タイヤ故障の発生なし、△は３〜５本完走、×は完走タイヤが２本以下を示す。
【００３１】
【表１】

表１から明らかなように、本発明タイヤは、いずれも６本共完走してタイヤ故障の発生がなく、従って、タイヤ耐久性を改善できることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように本発明は、芯体ベルト層のスチールコードを伸び開始領域では伸び易く、その後は伸び難くした２段階の伸び特性を有するようにしたので、加硫時の膨径に芯体ベルト層のスチールコードが食い込むことがなく、また走行時にタガ効果を発揮することができ、スチールコードの配列密度を小さくする必要もないため、タイヤ耐久性を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すタイヤ子午線要部断面図である。
【図２】図１のベルト層の要部を切り欠いて示す要部説明図である。
【図３】芯体ベルト層のスチールコードのＳ−Ｓ曲線の一例を示すグラフ図である。
【図４】芯体ベルト層に使用されるスチールコードの一例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビ−ド部
４カ−カス層
７ベルト層
８芯体ベルト層
９側線ループベルト層
Ｓストランド
Ｔタイヤ周方向
Ｘ，Ｙ直線
Ｚ変曲点
ｆスチール素線
ｍ，ｎスチールコード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic radial tire. More specifically, the present invention relates to a spiral shape in which a steel cord is inclined in the tire circumferential direction around a cylindrical core belt layer in which the steel cord is wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction. a pneumatic radial tire having a belt layer formed by arranging the side line loop belt layers wound wound relates to a pneumatic radial tire so as to improve the tire durability.
[0002]
[Prior art]
In general, the belt layer of pneumatic radial tires uses a belt material that is bias-cut in the width direction with a belt-shaped belt material made by rubberizing a number of aligned steel cords with unvulcanized rubber, and the cut surface in the width direction. Therefore, the cut ends of the steel cords that are bias-cut are exposed at both ends in the width direction of the belt layer. For this reason, there has been a problem that separation is likely to occur from the edge of the belt layer, particularly when a high load is applied or when traveling at high speed.
[0003]
Therefore, conventionally, as a countermeasure, a side line in which a steel cord is wound around the cylindrical core belt layer in which the steel cord is wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction and the steel cord is spirally wound in the tire circumferential direction. A pneumatic radial tire having a belt layer formed by arranging a loop belt layer has been proposed. By adopting such a belt layer, the cut end of the steel cord is not exposed at the end in the width direction of the belt layer, so that the edge separation resistance of the belt layer can be greatly improved.
[0004]
However, in order to make the core belt layer a structure in which a steel cord is continuously wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction, if a general-purpose single-layer twist cord or a multi-layer twist cord is used for the steel cord, vulcanization is performed. The core belt layer cannot follow the swelled diameter of the time, and the steel cord bites into the side loop loop layer on the inner peripheral side. As a result, the tire durability is remarkably lowered.
[0005]
Therefore, if the tensile rigidity of the steel cord is reduced in order to avoid the bite, the belt layer cannot sufficiently exhibit the tagging effect, which adversely affects the tire durability. In addition, there is a method of reducing the arrangement density of the steel cords. However, this increases the load applied to each steel cord, so that the cord is liable to break, and the tire durability is inevitably lowered.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a side-line loop belt layer in which a steel cord is wound in a spiral shape around a cylindrical core belt layer in which a steel cord is wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction. It is an object to provide a pneumatic radial tire that can improve tire durability in a pneumatic radial tire having a belt layer that is configured by arranging.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the pneumatic radial tire of the present invention that achieves the above object, the steel cord is wound around the outer periphery of the carcass layer of the tread portion around the cylindrical core belt layer in which the steel cord is wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction. In a pneumatic radial tire provided with a belt layer formed by arranging a side line loop belt layer that is inclined in the tire circumferential direction and spirally wound, a steel cord of the core belt layer is stretched along a horizontal axis (% ) In the SS curve with the vertical axis representing the load (N), the slope of the curve at 0.5 to 1.0% elongation is 1 / of the slope of the curve at 2.5 to 3.0% elongation. The steel element wire is configured to be 15 to 1/8 times , and the steel cord of the core belt layer is formed by aligning a plurality of strands obtained by twisting a plurality of aligned steel element wires in one direction. From double twisted cords twisted in the same direction as It is characterized in that form.
[0010]
According to the present invention, the steel cord having the specified structure as described above is used for the core belt layer, so that it has a two-stage elongation characteristic that is easy to stretch in the stretch start region and difficult to stretch in the subsequent region. The steel cord can follow the swelled diameter at the time of vulcanization, and the steel cord stretched at the time of vulcanization at the time of running becomes difficult to extend and can exhibit a high tagging effect. As a result, it is not necessary to reduce the arrangement density of the steel cords, and therefore the tire durability can be improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 1 shows an example of a pneumatic radial tire of the present invention, where 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion.
[0013]
The carcass layer 4 is mounted between the left and right bead portions 3, and both end portions 4 a are folded back from the inside of the tire to the outside so as to sandwich the bead filler 6 around the bead core 5 embedded in the bead portion 3. Yes. A belt layer 7 is provided on the outer peripheral side of the carcass layer 4 of the tread portion 1.
[0014]
The belt layer 7 includes a cylindrical core belt layer 8 and a side loop loop layer 9 disposed around the belt layer 7. As shown in FIG. 2, the core belt layer 8 has a configuration in which a steel cord m continuously wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction T is disposed in the rubber layer 8A. In addition, winding continuously at substantially 0 degree said here is winding continuously helically at 5 degrees or less with respect to the tire circumferential direction T. As shown in FIG.
[0015]
The steel cord m of the core belt layer 8 has an elongation of 0.5 to 1.0% in the SS curve shown in FIG. 3 where the horizontal axis indicates elongation (%) and the vertical axis indicates load (N). The slope of the curve is designed to be 1/15 to 1/8 times the slope of the curve when stretched by 2.5 to 3.0%. It has stepped elongation characteristics.
[0016]
The slope of the curve at 0.5 to 1.0% elongation referred to here is the straight line X connecting the coordinates of the curve at 0.5% elongation and the coordinates of the curve at 1.0% elongation. It is a slope. The slope of the curve when stretched by 2.5 to 3.0% is the slope of the straight line Y connecting the coordinates of the curve when stretched to 2.5% and the coordinates of the curve when stretched by 3.0%. .
[0017]
A change that is the intersection of the extension line of the straight line X indicating the slope of the curve at 0.5 to 1.0% elongation and the extension line of the straight line Y indicating the slope of the curve at 2.5 to 3.0% elongation. The bending point Z is located in the range of 1.0 to 2.5% elongation.
[0018]
The side line loop belt layer 9 has a structure in which a steel cord n coated with rubber G around the core belt layer 8 is inclined in the tire circumferential direction T and wound spirally. The inclination angle θ of the steel cord n with respect to the tire circumferential direction T is in the range of 15 to 60 °.
[0019]
According to the present invention described above, the steel cord m that is continuously wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction T of the core belt layer 8 is specified as described above, and is easily stretched in the stretch start region, and thereafter stretched. Since the two-stage elongation characteristic is made difficult, the steel cord m is prevented from biting into the inner side loop belt layer 9 with respect to the expanded diameter at the time of vulcanization, and the core belt layer 8 while it is possible to easily follow, during traveling can exhibit high hoop effect becomes difficult elongation steel cord m which extended during vulcanization. Therefore, it is not necessary to reduce the arrangement density of the steel cord m. Therefore, the tire durability can be improved.
[0020]
If the slope of the curve at 0.5 to 1.0% elongation is less than 1/15 times, the tensile rigidity of the steel cord m becomes too low, and it becomes difficult to sufficiently exhibit the tagging effect. On the other hand, if it is larger than 1/8 times, the steel cord m bites into the side line loop belt layer 9 on the inner peripheral side, so the tire durability cannot be improved.
[0021]
In the present invention, the steel cord m described above has the structure shown in FIG .
[0022]
The steel cord m in FIG. 4 is composed of a double twisted cord in which a plurality of strands S obtained by twisting a plurality of aligned steel strands f in one direction are further aligned and twisted in the same direction as the steel strand f. Is. In the stretch start region, it is easy to stretch by twisting, and it becomes difficult to stretch after twisting because there is no twist.
[0026]
The present invention can be suitably used for heavy-duty pneumatic radial tires used in heavy-duty vehicles such as buses and trucks that require a particularly high tagging effect, but of course not limited thereto.
[0027]
【Example】
The present invention having the configuration shown in FIG. 1 in which the tire size is common to 11R / 22.5, and the slope of the curve when the steel cord of the core belt layer is stretched by 0.5 to 1.0% is changed as shown in Table 1. Tires 1 to 3 (Examples 1 to 3) and 6 comparative tires 1 and 2 (Comparative Examples 1 and 2) were produced.
[0028]
The structure and arrangement density of the steel cord of the core belt layer in each test tire are as shown in Table 1, and the total use weight of the steel cord is the same.
[0029]
Further, the side line loop belt layer in each test tire is configured by providing steel cords of 3 + 9 + 15 × 0.22 structure at a density of 22 pieces / 50 mm, and the inclination angle of the steel cords with respect to the tire circumferential direction is 21 °.
[0030]
When each of these test tires was subjected to a durability evaluation test by the following test method, the results shown in Table 1 were obtained.
Durability Each test tire is mounted on a rim with a rim size of 22.5 × 8.25, mounted on a drum testing machine with an air pressure of 560 kPa, and on a rotating drum with a diameter of 1707 mm under the conditions of a load of 37.4 kN and a speed of 80 km / h. The number of tires that completed without any tire failure when the vehicle was run 20000 km was examined. ◯ indicates that all six have completed, no tire failure has occurred, Δ indicates that three to five have completed, and X indicates that there are two or fewer completed tires.
[0031]
[Table 1]

As is apparent from Table 1, it can be seen that all the six tires of the present invention completed running and there was no occurrence of tire failure, and therefore the tire durability could be improved.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has a two-stage elongation characteristic in which the steel cord of the core belt layer is easily stretched in the stretch start region and is difficult to stretch thereafter. Since the steel cords of the layers do not bite, a tagging effect can be exerted during running, and the arrangement density of the steel cords does not need to be reduced, so that the tire durability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part sectional view of a tire meridian showing an example of a pneumatic radial tire of the present invention.
FIG. 2 is a main part explanatory view of the belt layer of FIG.
FIG. 3 is a graph showing an example of an SS curve of a steel cord of a core belt layer.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a steel cord used for a core belt layer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Carcass layer 7 Belt layer 8 Core belt layer 9 Side line loop belt layer S Strand T Tire circumferential direction X, Y Straight line Z Inflection point
f Steel strand m, n Steel cord

Claims

A side line in which the steel cord is spirally wound around the cylindrical core belt layer in which the steel cord is wound at approximately 0 ° in the tire circumferential direction on the outer circumferential side of the carcass layer in the tread portion. In a pneumatic radial tire provided with a belt layer configured by arranging a loop belt layer,
In the SS curve in which the steel cord of the core belt layer has an abscissa (%) on the horizontal axis and a load (N) on the ordinate, the slope of the curve when the elongation is 0.5 to 1.0% is 2 The steel cord of the core belt layer is made up of a plurality of steel strands arranged to be 1/15 to 1/8 times the slope of the curve when stretched by 5 to 3.0%. A pneumatic radial tire composed of a double twisted cord in which a plurality of strands twisted in a direction are aligned and twisted in the same direction as the steel strand .

The inflection point that is the intersection of the extension line of the curve when the elongation is 0.5 to 1.0% and the extension line of the curve when the elongation is 2.5 to 3.0% is 1.0 The pneumatic radial tire according to claim 1, which is located in a range of ˜2.5%.