JP7648872B2 - Pneumatic radial tires - Google Patents
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Description
本発明は、トレッド部にスチールコードのベルト層とスチールコードの周方向補強層とを備えた空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層及び周方向補強層に起因する故障の発生を抑制し、耐久性を改善することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic radial tire having a steel cord belt layer and a steel cord circumferential reinforcing layer in the tread portion, and more specifically, to a pneumatic radial tire that makes it possible to suppress the occurrence of failures caused by the belt layer and the circumferential reinforcing layer and improve durability.
近年、トラックやバス等に使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤにおいて、軽量化や省資源化等を目的として、複輪を単輪化することが行われている。複輪を単輪化したタイヤは、外径を変更することなくトレッド幅だけが広くなるため偏平率が小さくなる傾向がある。また、複輪の能力を単輪で賄うため、充填空気圧も高くするように設定されている。 In recent years, heavy-duty pneumatic radial tires used on trucks, buses, etc. have been converted from dual wheels to single wheels in order to reduce weight and conserve resources. Tires with dual wheels converted to single wheels tend to have a smaller aspect ratio because the tread width is wider without changing the outer diameter. Also, the filling air pressure is set higher so that the capacity of dual wheels can be achieved with a single wheel.
このようにトレッド幅が広く低偏平率になった重荷重用の空気入りラジアルタイヤは、走行時においてトレッド部のベルト層に対する負荷が著しく増大するため、ベルト層の耐久性が低下するという問題がある。従来、このような空気入りラジアルタイヤのベルト層を補強する対策として、タイヤ周方向に配向するスチールコードを含む周方向補強層をベルト層の外周側に配置し、トレッド部における周方向剛性を増大させることが提案されている(例えば、特許文献1~2参照)。
Heavy-duty pneumatic radial tires with wide tread widths and low aspect ratios have a problem in that the load on the belt layer in the tread portion increases significantly during driving, reducing the durability of the belt layer. A conventional measure to reinforce the belt layer of such pneumatic radial tires has been to place a circumferential reinforcing layer containing steel cords oriented in the tire circumferential direction on the outer periphery of the belt layer to increase the circumferential rigidity of the tread portion (see, for example,
しかしながら、スチールコードは弾性率が大きくて圧縮に対して弱いため、上述した周方向補強層のようにスチールコードがタイヤ周方向に配列した構成になっていると、タイヤ転動時の繰り返し変形により疲労破断を生じ易くなる。特に、周方向補強層のエッジ部に配置されたスチールコードが疲労破断を起こし、これがタイヤの耐久性を低下させる要因となる。 However, because steel cords have a high elastic modulus and are weak against compression, if the steel cords are arranged in the circumferential direction of the tire, as in the circumferential reinforcing layer described above, they are prone to fatigue fracture due to repeated deformation during tire rolling. In particular, the steel cords arranged at the edge portions of the circumferential reinforcing layer suffer fatigue fracture, which is a factor in reducing the durability of the tire.
また、周方向補強層による締め付けが不十分であると、高速走行時の遠心力によりベルト層がせり上がる現象を抑制することが難しくなる。そして、ベルト層に反復的なせり上がりを生じることにより、タイヤの耐久性が低下する。 In addition, if the circumferential reinforcing layer does not tighten sufficiently, it becomes difficult to prevent the belt layer from rising up due to centrifugal force during high-speed driving. This repeated rising of the belt layer reduces the durability of the tire.
本発明の目的は、ベルト層及び周方向補強層に起因する故障の発生を抑制し、耐久性を改善することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a pneumatic radial tire that can suppress the occurrence of failures caused by the belt layer and the circumferential reinforcing layer and improve durability.
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、タイヤ周方向に対して傾斜するスチールコードを含む複数層のベルト層と、タイヤ周方向に配向するスチールコードを含む少なくとも1層の周方向補強層とが配設された空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記周方向補強層を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0と前記周方向補強層を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1とが-2GPa≦Em
0
-Em
1
≦14GPaの関係を満足し、
前記周方向補強層の幅Woと前記ベルト層の最大幅Wmとが0.5≦Wo/Wm≦0.9の関係を満足し、
前記周方向補強層においてエッジ部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Eeと前記周方向補強層においてセンター部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ecとが0.8≦Ee/Ec≦1.2の関係を満足することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the pneumatic radial tire of the present invention is a pneumatic radial tire having a plurality of belt layers including steel cords inclined with respect to the circumferential direction of the tire and at least one circumferential reinforcing layer including steel cords oriented in the circumferential direction of the tire, disposed on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion,
a maximum tangent modulus Em 0 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in an initial state and a maximum tangent modulus Em 1 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in a state after being taken out of the tire satisfy the relationship : -2 GPa ≦ Em 0 - Em 1 ≦ 14 GPa ;
a width Wo of the circumferential reinforcing layer and a maximum width Wm of the belt layer satisfy a relationship of 0.5≦Wo/Wm≦0.9,
The elastic modulus Ee of the steel cords arranged in the edge portions of the circumferential reinforcing layer at an elongation of 0.5% to 1.0% and the elastic modulus Ec of the steel cords arranged in the center portion of the circumferential reinforcing layer at an elongation of 0.5% to 1.0% satisfy the relationship 0.8≦Ee/Ec≦1.2.
本発明では、トレッド部にスチールコードのベルト層とスチールコードの周方向補強層とを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、周方向補強層を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0と周方向補強層を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1との関係、周方向補強層の幅Woとベルト層の最大幅Wmとの関係、周方向補強層においてエッジ部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Eeと周方向補強層においてセンター部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ecとの関係を上記の如く規定することにより、ベルト層及び周方向補強層に起因する故障の発生を抑制し、空気入りラジアルタイヤの耐久性を改善することができる。 In the present invention, in a pneumatic radial tire having a steel cord belt layer and a steel cord circumferential reinforcing layer in a tread portion, by defining as above the relationship between the maximum tangent elastic modulus Em 0 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in its initial state and the maximum tangent elastic modulus Em 1 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in its state after being removed from the tire, the relationship between the width Wo of the circumferential reinforcing layer and the maximum width Wm of the belt layer, and the relationship between the elastic modulus Ee of the steel cord arranged in the edge portions of the circumferential reinforcing layer at 0.5% to 1.0% elongation and the elastic modulus Ec of the steel cord arranged in the center portion of the circumferential reinforcing layer at 0.5% to 1.0% elongation, it is possible to suppress the occurrence of failures caused by the belt layer and the circumferential reinforcing layer and improve the durability of the pneumatic radial tire.
本発明において、空気圧100kPaを充填した状態から最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した状態までの間で変化するトレッド部の外周長のタイヤ赤道での外周長変化率Rcとショルダー部での外周長変化率Rsとが0.7≦Rc/Rs≦1.3の関係を満足することが好ましい。これにより、トレッド部のセンター部及びショルダー部における局所的な変形を抑制し、ベルト層及び周方向補強層に起因する故障の発生を抑制することができる。 In the present invention, it is preferable that the rate of change Rc of the tread circumference at the tire equator and the rate of change Rs of the tread circumference at the shoulders, which change between an air pressure of 100 kPa and a specified air pressure corresponding to the maximum load capacity, satisfy the relationship 0.7≦Rc/Rs≦1.3. This makes it possible to suppress local deformation in the center and shoulders of the tread, and to suppress the occurrence of failures caused by the belt layer and the circumferential reinforcing layer.
本発明の空気入りラジアルタイヤは、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した状態でのタイヤ最大幅が350mm以上であって、偏平率が60%以下であることが好ましい。このような広幅かつ低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて顕著な効果を得ることができる。 The pneumatic radial tire of the present invention preferably has a maximum tire width of 350 mm or more when inflated to the specified air pressure corresponding to the maximum load capacity, and an aspect ratio of 60% or less. Remarkable effects can be obtained in such a wide-width, low-aspect-ratio pneumatic radial tire.
本発明において、スチールコードのタイヤから取り出された状態とは、スチールコードがタイヤから取り出されてスチールコードの周囲を覆うゴムが取り除かれた状態である。一方、スチールコードの初期状態とは、スチールコードの原料段階の状態を意図するものであるが、タイヤから取り出されたスチールコードをトルエン中に少なくとも60分間浸漬し、スチールコードに付着したゴムを全て溶解することにより、スチールコードの初期状態を実質的に再現することが可能である。周方向補強層を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0及び周方向補強層を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1は、それぞれ所定の状態にあるスチールコードについて、JIS-G3510の規定に従って試長250mm、引張り速度5mm/minの条件で引張り試験を行い、それによって得られる引張り応力-伸び率曲線から求められる最大接線弾性率(GPa)である。最大接線弾性率Em0,Em1は、周方向補強層の幅方向の全域から採取されたスチールコードの各々について測定された値の平均値である。 In the present invention, the state of the steel cord taken out of the tire means the state in which the steel cord is taken out of the tire and the rubber covering the steel cord is removed. On the other hand, the initial state of the steel cord means the state of the steel cord in the raw material stage, and it is possible to substantially reproduce the initial state of the steel cord by immersing the steel cord taken out of the tire in toluene for at least 60 minutes and dissolving all the rubber attached to the steel cord. The maximum tangent modulus Em 0 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in the initial state and the maximum tangent modulus Em 1 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in the state taken out of the tire are maximum tangent moduli (GPa) obtained from the tensile stress-elongation curve obtained by performing a tensile test on the steel cord in a predetermined state under the conditions of a test length of 250 mm and a tensile speed of 5 mm/min according to the provisions of JIS-G3510. The maximum tangent moduli Em 0 and Em 1 are the average values measured for each of the steel cords taken from the entire width direction of the circumferential reinforcing layer.
周方向補強層においてエッジ部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ee及び周方向補強層においてセンター部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ecは、タイヤから取り出された状態にあるスチールコードについて、JIS-G3510の規定に従って試長250mm、引張り速度5mm/minの条件で引張り試験を行い、下記の式(1)により計算された弾性率である。
E=0.2×(L1.0-L0.5)/SSC ・・・(1)
但し、E:弾性率(GPa)
L0.5:0.5%伸長時の張力(N)
L1.0:1.0%伸長時の張力(N)
SSC:スチールコードの横断面積[素線の横断面積の和](mm2)
The elastic modulus Ee of the steel cord arranged in the edge portion of the circumferential reinforcing layer at 0.5% to 1.0% elongation and the elastic modulus Ec of the steel cord arranged in the center portion of the circumferential reinforcing layer at 0.5% to 1.0% elongation are elastic moduli calculated by the following formula (1) after a tensile test is performed on the steel cord removed from the tire under conditions of a test length of 250 mm and a tensile speed of 5 mm/min in accordance with the provisions of JIS-G3510.
E=0.2×(L 1.0 - L 0.5 )/S SC ...(1)
Where E: Elastic modulus (GPa)
L 0.5 : Tension at 0.5% elongation (N)
L1.0 : Tension at 1.0% elongation (N)
S SC : Cross-sectional area of steel cord [sum of cross-sectional areas of wires] (mm 2 )
また、周方向補強層においてエッジ部に配置されるスチールコードの弾性率Eeとは、周方向補強層のエッジ端から周方向補強層の幅の5%の領域内に含まれるスチールコードの各々について測定された弾性率の平均値である。一方、周方向補強層においてセンター部に配置されるスチールコードの弾性率Ecとは、タイヤ赤道を中心とした周方向補強層の幅の5%の領域内に含まれるスチールコードの各々について測定された弾性率の平均値である。 The elastic modulus Ee of the steel cords arranged at the edge of the circumferential reinforcing layer is the average value of the elastic modulus measured for each of the steel cords included within an area from the edge end of the circumferential reinforcing layer to 5% of the width of the circumferential reinforcing layer. On the other hand, the elastic modulus Ec of the steel cords arranged at the center of the circumferential reinforcing layer is the average value of the elastic modulus measured for each of the steel cords included within an area of 5% of the width of the circumferential reinforcing layer centered on the tire equator.
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。図1は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りラジアルタイヤを示し、図2はそのベルト層及び周方向補強層を抽出して示すものである。本実施形態は、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した状態でのタイヤ最大幅が350mm以上であって、偏平率が60%以下である空気入りラジアルタイヤを描写するものである。 The configuration of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Fig. 1 shows a heavy-duty pneumatic radial tire according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows the belt layer and circumferential reinforcing layer. This embodiment depicts a pneumatic radial tire with a maximum tire width of 350 mm or more when inflated to the specified air pressure corresponding to the maximum load capacity, and an aspect ratio of 60% or less.
図1に示すように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2,2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3,3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the pneumatic radial tire of this embodiment has a
一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本のスチールコードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有している。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。
A
トレッド部1におけるカーカス層4の外径側には4層のベルト層7が埋設されている。各ベルト層7は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のスチールコードを含んでいる。これらベルト層7は、スチールコードが互いに交差する中央2層の主ベルト層72,73と、これら主ベルト層72,73の内径側及び外径側に配置された補助ベルト層71,74とを有している。より具体的には、補助ベルト層71及び主ベルト層72はタイヤ周方向に対して一方側(L貼り)に傾斜し、主ベルト層73及び補助ベルト層74はタイヤ周方向に対して他方側(R貼り)に傾斜している。主ベルト層72,73を構成するスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば15°~35°の範囲に設定され、補助ベルト層71,74を構成するスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば15°~75°の範囲に設定されている。
Four
主ベルト層72,73の層間には、タイヤ周方向に配向するスチールコードを含む少なくとも1層の周方向補強層8が配設されている。この周方向補強層8は少なくとも1本のスチールコードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に対して5°以下であって実質的に0°で連続的に巻回したジョイントレス構造を有している。周方向補強層8は、補助ベルト層71と主ベルト層72との間や主ベルト層73と補助ベルト層74との間に配設されていても良く、或いは、補助ベルト層71の内周側や補助ベルト層74の外周側に配設されていても良い。
Between the
また、トレッド部1には、タイヤ周方向に延びる複数本の周方向主溝11が形成されており、これら周方向溝11により複数列の陸部12が区画されている。
In addition, the
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、周方向補強層8を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0と周方向補強層8を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1とは-5GPa≦Em0-Em1<15GPaの関係を満足している。
In the above pneumatic radial tire, the maximum tangent modulus Em 0 of the steel cord constituting the
図3はスチールコードの引張り張力と伸び率との関係を示すグラフである。図3において、曲線C0は周方向補強層8を構成するスチールコードの初期状態での引張り張力と伸び率との関係を示し、曲線C1は周方向補強層8を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での引張り張力と伸び率との関係を示している。図3の例では、周方向補強層8を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1は、スチールコード内部へのゴム浸透により、周方向補強層8を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0よりも小さくなっている。そして、周方向補強層8を構成するスチールコードは、初期状態での最大接線弾性率Em0とタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1とが上記関係を満足するようなコード構造を有している。
Fig. 3 is a graph showing the relationship between the tensile tension and the elongation of the steel cord. In Fig. 3, the curve C0 shows the relationship between the tensile tension and the elongation of the steel cord constituting the
周方向補強層8に使用されるスチールコードの撚り構造は特に限定されるものではないが、M本(M=5~10)の素線からなるN本(N=3~5)のストランドを撚り合わせたN×M構造を採用することが好ましい。このようなN×M構造として、例えば3×7構造が例示される。また、各素線の直径は0.20mm~0.40mmの範囲にあると良い。
The twisted structure of the steel cords used in the
このように周方向補強層8を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0と周方向補強層8を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1とが所定の関係を満足することにより、広幅かつ低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層7及び周方向補強層8に起因する故障の発生を効果的に抑制し、その耐久性を改善することができる。
In this way, the maximum tangent elastic modulus Em 0 of the steel cord constituting the
ここで、Em0-Em1の値が15GPaよりも大きいと、ベルト層7に対する補強作用が低減するため、高速走行時において、ベルト層7のエッジ部が遠心力によりせり上がる現象を抑制することが難しくなる。逆に、Em0-Em1の値が-5GPaよりも小さいと、コーナリング時に発生するベルト層7に面内曲げにより、周方向補強層8のエッジ部に位置するスチールコードに圧縮方向の座屈が発生し易くなる。特に、最大接線弾性率Em0は30GPa~40GPaの範囲にあり、最大接線弾性率Em1は20GPa~30GPaの範囲にあることが望ましい。
Here, if the value of Em 0 -Em 1 is greater than 15 GPa, the reinforcing effect on the
また、上記空気入りラジアルタイヤにおいて、図2に示すように、周方向補強層8の幅Woとベルト層7の最大幅Wmとは0.5≦Wo/Wm≦0.9の関係を満足している。これにより、広幅かつ低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層7及び周方向補強層8に起因する故障の発生を効果的に抑制し、その耐久性を改善することができる。
In addition, in the above pneumatic radial tire, as shown in FIG. 2, the width Wo of the
ここで、Wo/Wmの値が0.5よりも小さいと、ベルト層7に対する補強作用が低減するため、高速走行時において、ベルト層7のエッジ部が遠心力によりせり上がる現象を抑制することが難しくなる。逆に、Wo/Wmの値が0.9よりも大きい、コーナリング時に発生するベルト層7に面内曲げにより、周方向補強層8のエッジ部に位置するスチールコードに圧縮方向の座屈が発生し易くなる。
Here, if the value of Wo/Wm is less than 0.5, the reinforcing effect on the
更に、周方向補強層8においてエッジ部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Eeと周方向補強層8においてセンター部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ecとは0.8≦Ee/Ec≦1.2の関係を満足している。これにより、広幅かつ低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層7及び周方向補強層8に起因する故障の発生を効果的に抑制し、その耐久性を改善することができる。
Furthermore, the elastic modulus Ee of the steel cords arranged at the edge portions of the circumferential reinforcing
ここで、Ee/Ecの値が0.8よりも小さいと、ベルト層7に対する補強作用が低減するため、高速走行時において、ベルト層7のエッジ部が遠心力によりせり上がる現象を抑制することが難しくなる。逆に、Ee/Ecの値が1.2よりも大きい、コーナリング時に発生するベルト層7に面内曲げにより、周方向補強層8のエッジ部に位置するスチールコードに圧縮方向の座屈が発生し易くなる。特に、弾性率Eeは40GPa~65GPaの範囲にあり、弾性率Ecは40GPa~65GPaの範囲にあることが望ましい。
Here, if the value of Ee/Ec is less than 0.8, the reinforcing effect on the
上記空気入りラジアルタイヤにおいて、空気圧100kPaを充填した状態から最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した状態までの間で変化するトレッド部1の外周長のタイヤ赤道での外周長変化率Rcとショルダー部での外周長変化率Rsとは0.7≦Rc/Rs≦1.3の関係を満足すると良い。これにより、トレッド部1のセンター部及びショルダー部における局所的な変形を抑制し、ベルト層7及び周方向補強層8に起因する故障の発生を抑制することができる。
In the above pneumatic radial tire, the rate of change Rc of the circumferential length of the
ここで、Rc/Rsの値が0.7よりも小さいと、ショルダー部の変形が大きくなり、ベルト層7のエッジ部の剥離や周方向補強層8のエッジ部におけるスチールコードの疲労破断を発生し易くなる。逆に、Rc/Rsの値が1.3よりも大きいと、センター部の変形が大きくなり、ベルト層7と周方向補強層8との間で層間剥離が生じ易くなる。
Here, if the value of Rc/Rs is smaller than 0.7, the deformation of the shoulder portion becomes large, and peeling of the edge portion of the
重荷重用の空気入りラジアルタイヤにおいて、空気圧100kPaを充填した時のトレッド部の外形は成形金型のトレッド成形面の外形に相当する。従って、トレッド部のタイヤ赤道における外周長の変化率Rcとショルダー部における外周長の変化率Rsとの比Rc/Rsが上記範囲であることは、タイヤに許容された最大の規定空気圧を充填したときのトレッド部の外形が、成形金型のトレッド成形面の外形に対してタイヤ赤道から両ショルダー部までのトレッド幅全体において略均等な割合で変化することを意味する。このことは、特に広幅かつ低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて、耐久性の改善に寄与する。 In a pneumatic radial tire for heavy loads, the outer shape of the tread portion when inflated with an air pressure of 100 kPa corresponds to the outer shape of the tread molding surface of the molding die. Therefore, when the ratio Rc/Rs of the rate of change Rc of the outer circumference of the tread portion at the tire equator to the rate of change Rs of the outer circumference at the shoulder portions is in the above range, it means that the outer shape of the tread portion when inflated with the maximum specified air pressure allowed for the tire changes at a substantially uniform rate over the entire tread width from the tire equator to both shoulder portions relative to the outer shape of the tread molding surface of the molding die. This contributes to improving durability, especially in wide-width, low-aspect ratio pneumatic radial tires.
なお、外周長変化率Rcが測定されるタイヤ赤道とは、トレッド部のタイヤ幅方向を2等分した中央位置である。また、外周長変化率Rsが測定されるショルダー部とは、タイヤ赤道からタイヤ総幅の35%離れた位置である。但し、タイヤ赤道及びショルダー部にそれぞれ周方向主溝11が存在する場合、タイヤ赤道の位置はその周方向主溝11に直近の陸部12上の位置とし、ショルダー部の位置はその周方向主溝11からタイヤ幅方向外側にずれた直近の陸部12上の位置とする。
The tire equator where the rate of change in outer circumference Rc is measured is the center position of the tread portion divided into two equal parts in the tire width direction. The shoulder portion where the rate of change in outer circumference Rs is measured is a position 35% of the total tire width away from the tire equator. However, if circumferential
また、外周長変化率Rc,Rsは、下記の式(2)及び(3)により算出される。
Rc=(Cc2-Cc1)/Cc1 ・・・(2)
Rs=(Cs2-Cs1)/Cs1 ・・・(3)
但し、Cc1:空気圧100kPaを充填時のタイヤ赤道での外周長
Cc2:最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填時のタイヤ赤道での外周長
Cs1:空気圧100kPaを充填時のショルダー部での外周長
Cs2:最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填時のショルダー部での外周長
なお、ショルダー部での外周長Cs1及びCs2はそれぞれ左右のショルダー部で測定された値の平均値である。
The peripheral change rates Rc and Rs are calculated by the following equations (2) and (3).
Rc=(Cc 2 -Cc 1 )/Cc 1 ...(2)
Rs=(Cs 2 -Cs 1 )/Cs 1 ...(3)
Where, Cc1 : Circumference at the tire equator when inflated with an air pressure of 100 kPa , Cc2 : Circumference at the tire equator when inflated with the specified air pressure corresponding to the maximum load capacity, Cs1 : Circumference at the shoulder portion when inflated with an air pressure of 100 kPa, Cs2 : Circumference at the shoulder portion when inflated with the specified air pressure corresponding to the maximum load capacity. Note that the circumferences at the shoulder portion Cs1 and Cs2 are the average values measured at the left and right shoulder portions, respectively.
上述した実施形態では、最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した状態でのタイヤ最大幅が350mm以上であって、偏平率が60%以下である空気入りラジアルタイヤについて説明したが、本発明は上記要件を満たさない空気入りラジアルタイヤにも適用可能である。しかしながら、本発明は、上述のような広幅であって低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて顕著な効果を奏するものである。 In the above embodiment, a pneumatic radial tire is described in which the maximum tire width when inflated to the specified air pressure corresponding to the maximum load capacity is 350 mm or more and the aspect ratio is 60% or less, but the present invention is also applicable to pneumatic radial tires that do not satisfy the above requirements. However, the present invention is particularly effective in pneumatic radial tires with wide widths and low aspect ratios as described above.
タイヤサイズ445/50R22.5で、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、タイヤ周方向に対して傾斜するスチールコードを含む4層のベルト層と、タイヤ周方向に配向するスチールコードを含む1層の周方向補強層とが配設された空気入りラジアルタイヤにおいて、周方向補強層を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0、周方向補強層を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1、差Em0-Em1、周方向補強層においてセンター部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ec、周方向補強層においてエッジ部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ee、比Ee/Ec、周方向補強層の幅Woとベルト層の最大幅Wmとの比Wo/Wm、空気圧100kPaを充填した状態から最大負荷能力に対応する規定空気圧を充填した状態までの間で変化するトレッド部の外周長のタイヤ赤道での外周長変化率Rcとショルダー部での外周長変化率Rsとの比Rc/Rsを表1のように設定した従来例、比較例1~4及び実施例1~9のタイヤを製作した。 In a pneumatic radial tire having a tire size of 445/50R22.5, four belt layers including steel cords inclined with respect to the tire circumferential direction and one circumferential reinforcing layer including steel cords oriented in the tire circumferential direction are disposed on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion. The maximum tangent elastic modulus Em 0 of the steel cords constituting the circumferential reinforcing layer in the initial state, the maximum tangent elastic modulus Em 1 of the steel cords constituting the circumferential reinforcing layer in the state after being removed from the tire, and the difference Em 0 -Em 1 Tires of the conventional example, comparative examples 1 to 4, and examples 1 to 9 were manufactured with the following settings as shown in Table 1: modulus of elasticity Ec of the steel cord arranged in the center portion of the circumferential reinforcing layer when elongated by 0.5% to 1.0%, modulus of elasticity Ee of the steel cord arranged in the edge portion of the circumferential reinforcing layer when elongated by 0.5% to 1.0%, ratio Ee/Ec, ratio Wo/Wm of width Wo of the circumferential reinforcing layer to maximum width Wm of the belt layer, and ratio Rc/Rs of rate of change Rc of the outer circumferential length of the tread portion at the tire equator and rate of change Rs of the outer circumferential length of the tread portion at the shoulder portion, which changes between a state inflated with an air pressure of 100 kPa and a state inflated with a specified air pressure corresponding to the maximum load capacity.
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐久性を評価し、その結果を表1に併せて示した。 The durability of these test tires was evaluated using the following test method, and the results are shown in Table 1.
耐久性:
各試験タイヤをリムサイズ22.5×17.00のホイールに組み付けて空気圧として900kPaを充填した後、ドラム表面が平滑な鋼製で直径が1707mmであるドラムを備えたドラム試験機を使用し、周辺温度を38±3℃に制御し、走行速度60km/hとし、荷重をJATMA最大負荷能力の88%とする条件下で60分間予備走行を行った。予備走行を完走した後、引き続き同じ速度で荷重をJATMA最大負荷能力の120%とし、振り幅±4°のスリップ角を0.05Hzのサイン波で与えながら本走行を開始し、タイヤが破壊するまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、耐久性が優れていることを意味する。
Durability:
Each test tire was mounted on a wheel with a rim size of 22.5 x 17.00 and inflated to 900 kPa. A drum tester equipped with a drum made of steel with a smooth drum surface and a diameter of 1707 mm was used to perform a preliminary run for 60 minutes under the conditions of controlling the ambient temperature at 38±3°C, running speed of 60 km/h, and load of 88% of the JATMA maximum load capacity. After completing the preliminary run, the main run was started at the same speed, with the load set to 120% of the JATMA maximum load capacity, and a slip angle of ±4° was applied with a sine wave of 0.05 Hz, and the running distance until the tire was destroyed was measured. The evaluation results were shown as an index with the conventional example being 100. The higher the index value, the better the durability.
表1から判るように、実施例1~9のタイヤは、従来例に比べて耐久性が改善されていた。一方、比較例1,3,4のタイヤは、比Ee/Ecの値が小さ過ぎるため、ベルト層のせり上がりを十分に抑制することができず、従来例に比べて耐久性が悪化していた。比較例2のタイヤは、比Ee/Ecの値が大き過ぎるため、周方向補強層のスチールコードに圧縮方向の座屈が発生し、従来例に比べて耐久性が悪化していた。また、比較例3のタイヤは、比Ee/Ecの値が小さ過ぎるため、ベルト層のせり上がりを十分に抑制することができず、従来例に比べて耐久性が悪化していた。 As can be seen from Table 1, the tires of Examples 1 to 9 had improved durability compared to the conventional tire. On the other hand, the tires of Comparative Examples 1, 3, and 4 had too small a value for the ratio Ee/Ec, so the rising of the belt layer could not be sufficiently suppressed, and the durability was worse than that of the conventional tire. The tire of Comparative Example 2 had too large a value for the ratio Ee/Ec, so the steel cords of the circumferential reinforcing layer buckled in the compression direction, and the durability was worse than that of the conventional tire. In addition, the tire of Comparative Example 3 had too small a value for the ratio Ee/Ec, so the rising of the belt layer could not be sufficiently suppressed, and the durability was worse than that of the conventional tire.
また、実施例1~4の対比において、比Rc/Rsの値が大き過ぎるとセンター部の変形が大きくなることでベルト層と周方向補強層との間に層間剥離が生じ易くなり、比Rc/Rsの値が小さ過ぎるとショルダー部の変形が大きくなることでベルト層のエッジ部の剥離や周方向補強層のスチールコードの疲労破断が発生し易くなる傾向が見られた。 In addition, in comparing Examples 1 to 4, it was found that when the value of the ratio Rc/Rs is too large, the deformation of the center portion becomes large, making it easier for delamination to occur between the belt layer and the circumferential reinforcing layer, and when the value of the ratio Rc/Rs is too small, the deformation of the shoulder portion becomes large, making it easier for delamination to occur at the edge of the belt layer and fatigue breakage of the steel cords of the circumferential reinforcing layer.
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 周方向補強層
11 周方向主溝
12 陸部
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記周方向補強層を構成するスチールコードの初期状態での最大接線弾性率Em0と前記周方向補強層を構成するスチールコードのタイヤから取り出された状態での最大接線弾性率Em1とが-2GPa≦Em 0 -Em 1 ≦14GPaの関係を満足し、
前記周方向補強層の幅Woと前記ベルト層の最大幅Wmとが0.5≦Wo/Wm≦0.9の関係を満足し、
前記周方向補強層においてエッジ部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Eeと前記周方向補強層においてセンター部に配置されるスチールコードの0.5%~1.0%伸長時の弾性率Ecとが0.8≦Ee/Ec≦1.2の関係を満足することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 A pneumatic radial tire having a plurality of belt layers including steel cords inclined with respect to the tire circumferential direction and at least one circumferential reinforcing layer including steel cords oriented in the tire circumferential direction disposed on an outer peripheral side of a carcass layer in a tread portion,
a maximum tangent modulus Em 0 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in an initial state and a maximum tangent modulus Em 1 of the steel cord constituting the circumferential reinforcing layer in a state after being taken out of the tire satisfy the relationship : -2 GPa ≦ Em 0 - Em 1 ≦ 14 GPa ;
a width Wo of the circumferential reinforcing layer and a maximum width Wm of the belt layer satisfy a relationship of 0.5≦Wo/Wm≦0.9,
A pneumatic radial tire characterized in that an elastic modulus Ee of a steel cord arranged in an edge portion of the circumferential reinforcing layer at an elongation of 0.5% to 1.0% and an elastic modulus Ec of a steel cord arranged in a center portion of the circumferential reinforcing layer at an elongation of 0.5% to 1.0% satisfy a relationship of 0.8≦Ee/Ec≦1.2.
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