JPH0585364B2 - - Google Patents
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- JPH0585364B2 JPH0585364B2 JP60130011A JP13001185A JPH0585364B2 JP H0585364 B2 JPH0585364 B2 JP H0585364B2 JP 60130011 A JP60130011 A JP 60130011A JP 13001185 A JP13001185 A JP 13001185A JP H0585364 B2 JPH0585364 B2 JP H0585364B2
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- JP
- Japan
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- carbon fiber
- tire
- reinforcing layer
- bead
- height
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- Tires In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐久性にすぐれ、かつ乗心地及び操操
縦安定性ならびに高速性に優れた主として乗用車
用の空気入りラジアルタイヤに関し、詳しくは炭
素繊維コードからなるビード部補強用の炭素繊維
補強層を適切に配置して、ビード部を補強するこ
とによつて、炭素繊維補強層に加わる力を比較的
引張り側にとどめることを可能とし、その耐久性
を著しく高め、しかも乗心地を損うことなく操安
性及び高速耐久性を良好たらしめるビード部構造
を有する空気入りラジアルタイヤに関するもので
ある。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pneumatic radial tire mainly for passenger cars, which has excellent durability and excellent ride comfort, handling stability, and high speed. By appropriately arranging the carbon fiber reinforcing layer made of cords to reinforce the bead, it is possible to keep the force applied to the carbon fiber reinforcing layer relatively on the tensile side, making it durable. The present invention relates to a pneumatic radial tire having a bead structure that significantly improves performance and improves handling stability and high-speed durability without impairing riding comfort.
近年、高速道路網の完備や乗用車の高性能化等
と相まつてタイヤに対する要求性能の高度化、多
岐化はとどまるところを知らないものがある。
In recent years, with the improvement of expressway networks and the improvement of the performance of passenger cars, the performance requirements for tires have become more sophisticated and diversified without stopping.
例えば、SRタイヤより高速走行可能なHRタ
イヤ化、更にはもつと高速走行可能なVRタイヤ
の要求とか、より操縦安定性に優れる偏平タイヤ
の要求などがあげられる。 For example, there is a demand for HR tires that can run at higher speeds than SR tires, a demand for VR tires that can run even faster, and a demand for flat tires that have better handling stability.
ところが、車両側から見れば、タイヤハウスの
関係から、従来通りの偏平率で高速走行可能な、
しかも操縦安定性に優れるタイヤの要求もある。 However, from the vehicle's perspective, due to the tire housing, it is possible to drive at high speeds with the same flatness as before.
Moreover, there is also a demand for tires with excellent handling stability.
そこで、従来タイヤ製造業者はビード部補強層
と称するナイロンなどの有機繊維コードからなる
補強シートをタイヤのビード部に追加することに
より、種々の改良要求に対処する試みを行なつて
いるが、上記のごとき従来のカーカス材と同様な
材質からなる補強層をタイヤのビード部に追加す
るだけではその剛性の低さ故に不十分であつた。 Therefore, conventional tire manufacturers have attempted to address various improvement requests by adding a reinforcing sheet made of organic fiber cords such as nylon to the tire bead, called a bead reinforcing layer. Merely adding a reinforcing layer made of the same material as conventional carcass materials to the bead portion of the tire was insufficient due to its low rigidity.
その後、カーカス材と同様な材質では剛性が不
十分であるとの反省から、十分な引張り剛性と曲
げ剛性を有するスチールコードからなるビード部
補強層が提案され、高速性能や操縦安定性の改良
等の効果が認められたが、スチールコードによる
曲げ剛性の強さに起因する乗心地の悪化は耐え難
いものであり、かつ重量的にも重くなることか
ら、更に改良が必要であつた。 Later, in response to the fact that materials similar to carcass materials were insufficient in rigidity, a bead reinforcement layer made of steel cord with sufficient tensile and bending rigidity was proposed, improving high-speed performance and handling stability. However, the deterioration in riding comfort caused by the high bending rigidity of the steel cord was intolerable, and the weight increased, so further improvements were necessary.
以上の状況から、有機繊維より著しく高い引張
り剛性を有し、かつスチールコードの曲げ剛性よ
りも著しく低い曲げ剛性を有する炭素繊維コード
が脚光をあびてきている。 Under the above circumstances, carbon fiber cords, which have significantly higher tensile rigidity than organic fibers and significantly lower bending rigidity than steel cords, have been attracting attention.
この炭素繊維は従来の有機繊維に比較して、十
分な引張り剛性を有すると共に、スチールコード
の剛性より著しく曲げ剛性が低いために乗心地性
を損うことなく、ビード部の補強効果をはたすこ
とができ、また重量的にも炭素繊維はスチールコ
ードに比べてはるかに軽く、有機繊維並であると
いう利点がある。 This carbon fiber has sufficient tensile rigidity compared to conventional organic fibers, and has significantly lower bending rigidity than steel cord, so it can reinforce the bead without impairing riding comfort. Carbon fiber also has the advantage of being much lighter than steel cord and comparable in weight to organic fiber.
一方、ビード部廻りを補強することは、ビード
部の動きをおさえると共に、ビード部廻りの剛性
をアツプすることにあり、このことにより、たと
えば高速走行時のビード部付近の動きをおさえ
て、スタンデイングウエーブの発生をなくし、ま
た横剛性のアツプにより、車両の操縦安定性を向
上させることが可能となる。 On the other hand, reinforcing the area around the bead is to suppress the movement of the bead and increase the rigidity of the area around the bead.By this, for example, when driving at high speed, the movement around the bead can be suppressed and the standing By eliminating the generation of waves and increasing lateral rigidity, it is possible to improve the steering stability of the vehicle.
そこで、第3図及び第4図は従来の空気入りラ
ジアルタイヤを示しており、これらのタイヤに
は、ビード部1のカーカス層4内の下ビードフイ
ラー6に沿つて炭素繊維補強層8が設けられてお
り、第3図ではこの炭素繊維補強層8が下ビード
フイラー6の内側に設けられ、また第4図では下
ビードフイラー6の外側にそれぞれ設けられてい
る場合を示している。 Therefore, FIGS. 3 and 4 show conventional pneumatic radial tires, in which a carbon fiber reinforcing layer 8 is provided along the lower bead filler 6 in the carcass layer 4 of the bead portion 1. In FIG. 3, the carbon fiber reinforcing layer 8 is provided inside the lower bead filler 6, and in FIG. 4, it is provided outside the lower bead filler 6.
なお、上記の図中において、1Aはビードワイ
ヤーであり、2はサイド部、そして9はリムフラ
ンジである。 In addition, in the above figure, 1A is a bead wire, 2 is a side part, and 9 is a rim flange.
以上のごとく、炭素繊維補強層8によりビード
部1を補強した場合でも、第3図及び第4図すの
ごとく従来の補強層と同様の配置では、炭素繊維
がその結晶構造上引張りには極めて強いが圧縮に
は弱いという特性から、著しくその耐久性が劣る
という欠点があつた。 As described above, even when the bead portion 1 is reinforced with the carbon fiber reinforcing layer 8, in the same arrangement as the conventional reinforcing layer as shown in FIGS. 3 and 4, the carbon fiber has extremely high tensile strength due to its crystal structure. Due to its characteristics of being strong but weak against compression, it had the disadvantage of being significantly inferior in durability.
従つて、第4図の様に従来のビード部補強層と
同様に炭素繊維補強層をタイヤに配置した場合、
リムフランジ9を支点としてビード部1が曲げ変
形を受けた場合は、圧縮が炭素繊維コードに加わ
り、耐久性を低下させてしまい好ましくない。 Therefore, when a carbon fiber reinforcing layer is placed on a tire in the same way as the conventional bead reinforcing layer as shown in Fig. 4,
If the bead portion 1 is subjected to bending deformation using the rim flange 9 as a fulcrum, compression will be applied to the carbon fiber cord, which will reduce durability, which is not preferable.
また、第3図の様に配置した場合、タイヤのサ
イド部2にあつては、タイヤの最大幅付近を支点
としてビード部1と逆の曲げ変形が加わり、ビー
ド部1同様の理由で耐久性を低下させてしまうと
いう欠点がある。 In addition, when arranged as shown in Figure 3, the side part 2 of the tire undergoes bending deformation opposite to that of the bead part 1, with the vicinity of the tire's maximum width as a fulcrum, and for the same reason as the bead part 1, the durability is reduced. The disadvantage is that it reduces the
そこで本発明は、前記従来の欠点を解消するた
めになされたものであり、炭素繊維補強層でビー
ド部を補強した空気入りラジアルタイヤの耐久性
を向上し、しかも乗心地を損うことなく操縦安定
性と高速耐久性を向上させた空気入りラジアルタ
イヤを提供するものである。
Therefore, the present invention was made to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and improves the durability of a pneumatic radial tire whose bead portion is reinforced with a carbon fiber reinforcing layer, and also improves maneuverability without impairing riding comfort. This provides a pneumatic radial tire with improved stability and high-speed durability.
即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ビ
ード部を構成するビードフイラーを上下に分割
し、このビード部に少なくとも上ビードフイラー
と下ビードフイラーとの間の挟撃領域を通るよう
に炭素繊維コードからなる炭素繊維補強層を設
け、その炭素繊維コードを引張強度100Kg/mm2以
上かつ引張弾性率5000Kg/mm2以上の炭素繊維から
構成し、そのコートゴムの100%モジユラスを30
〜70Kg/cm2とし、さらに前記挟撃領域のタイヤ断
面方向中央点をリムフランジ高さよりも高く、か
つリムフランジ高さの2.5倍以内に設定すると共
に、前記炭素繊維補強層を前記挟撃領域からビー
ド部側に延びる部分はタイヤ断面内側の最大引張
領域にカーカス層に沿わせるように配置し、また
反対のトレツド部側に延びる部分はタイヤ断面外
側の最大引張領域にカーカス層に沿わせるように
配置し、かつ該炭素繊維補強層のトレツド部側端
部の高さをタイヤ最大幅位置よりも低くしたこと
を特徴とするものである。
That is, in the pneumatic radial tire of the present invention, the bead filler constituting the bead portion is divided into upper and lower parts, and carbon fibers made of carbon fiber cords are inserted into the bead portion so as to pass through at least the pinched area between the upper bead filler and the lower bead filler. A reinforcing layer is provided, and the carbon fiber cord is made of carbon fiber with a tensile strength of 100 Kg/mm 2 or more and a tensile modulus of 5000 Kg/mm 2 or more, and the 100% modulus of the coated rubber is 30
~70Kg/ cm2 , furthermore, the center point of the pinch area in the tire cross-sectional direction is set higher than the rim flange height and within 2.5 times the rim flange height, and the carbon fiber reinforcing layer is beaded from the pinch area. The part extending to the tread side is arranged along the carcass layer in the maximum tensile area on the inside of the tire cross section, and the part extending to the opposite tread part side is arranged along the carcass layer in the maximum tensile area on the outside of the tire cross section. The present invention is characterized in that the height of the tread portion side end of the carbon fiber reinforcing layer is lower than the maximum width position of the tire.
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例における乗用車用の
空気入りラジアルタイヤの要部正断面図であり、
第2図は本発明の一実施例であつてカーカスが1
層の例の拡大正断面図である。 FIG. 1 is a front sectional view of a main part of a pneumatic radial tire for a passenger car according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention in which the carcass is one
FIG. 3 is an enlarged front cross-sectional view of an example layer.
この乗用車用の空気入りラジアルタイヤは、一
対のビードワイヤー1Aと一対のサイド部2と、
それに連結してトレツド部3とカーカス層4との
間にベルト層5を配設することにより構成されて
いる。 This pneumatic radial tire for passenger cars includes a pair of bead wires 1A, a pair of side parts 2,
A belt layer 5 is disposed between the tread portion 3 and the carcass layer 4 in connection therewith.
なお、このカーカス層4のコードの材質として
は乗用車用タイヤでは一般にナイロン、ポリエス
テル等の有機繊維が用いられている。 Incidentally, as the material of the cord of the carcass layer 4, organic fibers such as nylon and polyester are generally used in passenger car tires.
また、ベルト層5のコードとしては主にスチー
ルコードが用いられているが、他にアラミツドな
ども用いることができ、更に最近ではこのベルト
層5とトレツド部3との間にタイヤ周方向に沿つ
たナイロンカバーを挿入して高速性を向上させる
ことも行なわれている。 Furthermore, although steel cords are mainly used as cords for the belt layer 5, aramid cords can also be used. A nylon cover has also been inserted to improve high-speed performance.
次に、この空気入りラジアルタイヤのビード部
1は炭素繊維コードからなる炭素繊維補強層8で
補強されており、この炭素繊維補強層8は上ビー
ドフイラー7及び下ビードフイラー6とに挟まれ
た図中Nで示す挟撃領域を有している。 Next, the bead portion 1 of this pneumatic radial tire is reinforced with a carbon fiber reinforcing layer 8 made of carbon fiber cord, and this carbon fiber reinforcing layer 8 is sandwiched between an upper bead filler 7 and a lower bead filler 6. It has a pincer area indicated by N.
上記のビード部1を補強している炭素繊維補強
層8に使用される炭素繊維コードとしては、引張
強度100Kg/mm2以上、引張弾性率5000Kg/mm2以上、
好ましくは引張強度200Kg/mm2以上、引張弾性率
15000Kg/mm2以上の特性を有する炭素繊維にその
繊維の単位長さ当りの重量の10%から50%の接着
剤を塗布した後、K=T√の式で表わされる撚
り係数K値が、0≦K≦1800の範囲となるように
撚りを加えたものであり、その撚り構造は数本の
炭素繊維各々に先ず下撚りを加えた後、さらにそ
れら数本を合せ、上撚りを加える、所謂もろ撚り
構造でも良く、また一本の炭素繊維糸条に撚りを
加えるだけの片撚り構造でも良い。 The carbon fiber cord used for the carbon fiber reinforcing layer 8 reinforcing the bead portion 1 has a tensile strength of 100 Kg/mm 2 or more, a tensile modulus of 5000 Kg/mm 2 or more,
Preferably tensile strength 200Kg/mm 2 or more, tensile modulus
After applying an adhesive of 10% to 50% of the weight per unit length of the fiber to a carbon fiber having a property of 15000Kg/mm2 or more , the twist coefficient K value expressed by the formula K=T√ is The twist is added so that the range of 0≦K≦1800 is achieved, and the twisting structure is as follows: First, a first twist is applied to each of several carbon fibers, and then a final twist is added to the several carbon fibers. A so-called double-twisted structure may be used, or a single-twisted structure in which a single carbon fiber thread is simply twisted.
なお、上記の撚り係数Kの式のTはコードの撚
り数(回/10cm)であり、そしてDはコードの総
デニール数である。 In the above formula for the twist coefficient K, T is the number of twists of the cord (twists/10 cm), and D is the total denier of the cord.
また、上記の炭素繊維コードの製造方法は、未
処理炭素繊維糸条を接着剤であるレゾルシン・ホ
ルマリン初期縮合物とゴムラテツクスとの混合液
(以下RFLと略称する)に含浸させ、乾燥処理し
た後、所定の撚りを加えて作成する。 In addition, the method for manufacturing the carbon fiber cord described above involves impregnating untreated carbon fiber yarn with a mixture of an adhesive, a resorcinol/formalin initial condensate, and rubber latex (hereinafter referred to as RFL), and drying it. , by adding a predetermined twist.
接着剤であるRFLの炭素繊維への付着量が10
%以下であるとゴムとの接着が不十分であるだけ
でなく、炭素繊維の屈曲疲労性を改善することは
できず、一方50%を越えると、接着剤の乾燥熱処
理に際し、接着剤層が厚いために、乾燥不足とな
るだけでなく、接着剤層に気泡が生じ、均一なコ
ードが得られ難いので接着剤の付着量は20%から
40%が好ましい。 The amount of adhesive RFL attached to carbon fiber is 10
If it is less than 50%, not only will the adhesion with rubber be insufficient, but the bending fatigue properties of carbon fibers cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 50%, the adhesive layer will be Due to the thickness, not only does it dry insufficiently, but also air bubbles form in the adhesive layer, making it difficult to obtain a uniform cord, so the amount of adhesive applied should be 20% or less.
40% is preferred.
また、接着剤を塗布するに際しては、接着剤を
炭素繊維フイラメント内に充分含浸させることが
屈曲疲労の改善に対し重要であり、そのために炭
素繊維フイラメントを開いた状態で接着剤に含浸
させることが好ましい。 In addition, when applying adhesive, it is important to sufficiently impregnate the carbon fiber filament with the adhesive to improve bending fatigue, and for this reason, it is necessary to impregnate the carbon fiber filament with the adhesive while it is open. preferable.
なお、上記接着剤処理済の炭素繊維糸条は、接
着剤が十分付着しているので無撚でも糸の集束性
は保持されるが、若干撚りを加えた方がより集束
性の面から好ましく、従つて、上記の撚り係数K
が、300≦K≦1500の範囲であることが好ましい。 Note that the adhesive-treated carbon fiber yarn has enough adhesive adhering to it, so it maintains its cohesiveness even when it is not twisted, but it is preferable to add some twist to it from the viewpoint of cohesiveness. , therefore, the above twist coefficient K
is preferably in the range of 300≦K≦1500.
次に、前記のごとく、炭素繊維補強層8が上ビ
ードフイラー7と下ビードフイラー6とで挟まれ
る挟撃領域Nのタイヤ断面方向の中央点高さHを
リムフランジ9の高さRよりも高く、かつリムフ
ランジ9の高さRの2.5倍以内に設定しており、
更にこの炭素繊維補強層8を上記挟撃領域Nの中
央点高さHよりビード部1側ではタイヤ断面内側
に、かつ中央点高さHよりトレツド部3側ではタ
イヤ断面外側に配設しており、以上のごとく炭素
繊維補強層8を配置することにより、炭素繊維補
強層8を外力に対して最も良好な配置状態にする
ことが可能となる。 Next, as described above, the center point height H in the tire cross-sectional direction of the pinch area N where the carbon fiber reinforcing layer 8 is sandwiched between the upper bead filler 7 and the lower bead filler 6 is set higher than the height R of the rim flange 9, and It is set within 2.5 times the height R of the rim flange 9,
Furthermore, this carbon fiber reinforcing layer 8 is arranged on the inner side of the tire cross section on the bead portion 1 side from the center point height H of the pinch area N, and on the outer side of the tire cross section on the tread portion 3 side than the center point height H. By arranging the carbon fiber reinforcing layer 8 as described above, it becomes possible to put the carbon fiber reinforcing layer 8 in the most favorable arrangement state against external forces.
即ち、炭素繊維補強層8を、ビード部1では曲
げの支点となるリムフランジ9から離れて配置す
ることにより、曲げによつて生ずる引張領域に配
置し、他方トレツド部3側であるサイド部2では
曲げの外側になるタイヤ表面側、即ち曲げによつ
て生ずる引張領域に都合良く炭素繊維補強層8を
配置することが可能となる。 That is, by arranging the carbon fiber reinforcing layer 8 in the bead portion 1 away from the rim flange 9 that is the fulcrum of bending, it is placed in the tensile region caused by bending, and on the other hand, the carbon fiber reinforcing layer 8 is placed in the tensile region caused by bending, and the carbon fiber reinforcing layer 8 is placed in the tensile region that is generated by bending. In this case, it becomes possible to conveniently arrange the carbon fiber reinforcing layer 8 on the tire surface side on the outside of the bending, that is, on the tensile area caused by the bending.
従つて、挟撃領域Nは下ビードフイラー6の高
さよりも小さいが、好ましくは下ビードフイラー
高さFの80%以下が炭素繊維補強層8の配置を良
好にする上で望ましい。 Therefore, the pincer region N is smaller than the height of the lower bead filler 6, but preferably 80% or less of the lower bead filler height F in order to improve the arrangement of the carbon fiber reinforcing layer 8.
また、挟撃領域Nのタイヤ断面方向の中央点高
さHをリムフランジ9の高さRより高く、かつリ
ムフランジ9の高さRの2.5倍より低くすること
により、挟撃領域Nのタイヤ断面方向の中央点高
さHをビード部1とサイド部2の曲げ変形の変曲
点付近に炭素繊維補強層8自体の変局点を配置す
ることが可能となる。 Furthermore, by setting the center point height H of the pinch area N in the tire cross-sectional direction to be higher than the height R of the rim flange 9 and lower than 2.5 times the height R of the rim flange 9, It becomes possible to arrange the inflection point of the carbon fiber reinforcing layer 8 itself near the inflection point of the bending deformation of the bead portion 1 and the side portion 2 at the center point height H of .
従つて、例え極端な過荷重が加わつても、十分
に耐えうる良好な荷重耐久性を発揮する。 Therefore, even if an extreme overload is applied, it exhibits good load durability that can sufficiently withstand it.
なお、ここで1.5R≦H≦2Rに配置することが
耐久性を良好にする上で最も好ましい関係であ
る。 Note that arranging 1.5R≦H≦2R is the most preferable relationship for improving durability.
一方、上記炭素繊維補強層8に使用される炭素
繊維コードは、そのモジユラスが30Kg/cm2未満で
あるとビード部1の炭素繊維補強層8の弾性が低
下し、補強効果を発揮できず、操縦安定性の低下
を招いてしまい、また70Kg/cm2以上ではコートゴ
ムが固くなりすぎて生産性が悪化し、例えばコー
テイング時に発熱によりスコーチ現象、所謂、焼
けを生じてしまい好ましくないので、30Kg/cm2か
ら70Kg/cm2の100%モジユラスのものを用いるよ
うにする。 On the other hand, if the modulus of the carbon fiber cord used for the carbon fiber reinforcing layer 8 is less than 30 kg/cm 2 , the elasticity of the carbon fiber reinforcing layer 8 in the bead portion 1 will decrease, and the reinforcing effect cannot be exhibited. If it exceeds 70 kg/ cm2 , the coated rubber will become too hard and productivity will deteriorate, and for example, heat generation during coating will cause a scorch phenomenon, so-called burning, which is undesirable. Make sure to use one with a 100% modulus of cm2 to 70Kg/ cm2 .
また、この炭素繊維コードの打ち込み本数は、
コード直角方向に測定して5cm当り60本を越える
と各コード間へのコートゴムの侵入が阻害され、
接着力の低下を招き好ましくなく、また20本以下
では補強効果が不十分になつてしまうので、5cm
当り20本から60本の炭素繊維コードが好ましい。 In addition, the number of carbon fiber cords to be inserted is
If the number of cords exceeds 60 per 5 cm when measured in the perpendicular direction, the penetration of the coated rubber between the cords will be inhibited.
5 cm is undesirable as it leads to a decrease in adhesive strength, and if it is less than 20, the reinforcing effect will be insufficient.
20 to 60 carbon fiber cords per cord are preferred.
更に、この炭素繊維コードはカーカス層4のカ
ーカスコードと20°から70°の交角をもつて交差さ
せることにより、カーカスコード個々を強固に束
縛するため、ビード部1の炭素繊維補強層8の補
強効果が著しく発揮され、前記高速耐久性や操縦
安定性の向上が可能となる。 Furthermore, by intersecting the carcass cords of the carcass layer 4 at an angle of 20° to 70°, the carbon fiber reinforcing layer 8 of the bead portion 1 is reinforced in order to firmly bind each carcass cord. The effect is significantly exhibited, and the above-mentioned high-speed durability and handling stability can be improved.
もし、上記の交角が70°以上では作業性が悪化
し、切断し難くなるばかりでなく、作業中に皺が
発生し易く好ましくなく、また20°以下ではカー
カスコード個々の束縛力が低下し好ましくない。 If the above-mentioned intersection angle is more than 70°, the workability will deteriorate and it will not only be difficult to cut, but also wrinkles will easily occur during the work, which is undesirable. If it is less than 20°, the binding force of each carcass cord will decrease, which is not desirable. do not have.
また、炭素繊維補強層8のタイヤ断面方向高さ
Cはタイヤ最大幅位置より低くする。このタイヤ
断面方向高さCがタイヤ最大幅位置より高くなる
と、炭素繊維補強層8の端末で炭素繊維が破壊し
易くなり好ましくない。 Further, the height C of the carbon fiber reinforcing layer 8 in the tire cross-sectional direction is set lower than the tire maximum width position. If the height C in the cross-sectional direction of the tire is higher than the tire maximum width position, the carbon fibers are likely to break at the ends of the carbon fiber reinforcing layer 8, which is not preferable.
その理由としては、高くすればする程タイヤシ
ヨルダー部、即ち、走行時の屈曲変形の大きい領
域にこの炭素繊維補強層8の端末が近ずくことと
なり、著しく耐久性を低下させてしまうからであ
る。 The reason for this is that the higher the height, the closer the end of the carbon fiber reinforcing layer 8 is to the tire shoulder, that is, the area where bending deformation is large during driving, which significantly reduces durability. be.
次に、以上の構成からなる第1図、第2図の本
発明の実施例ならびに第3図および第4図の従来
例、更に第5図及び第6図に示す対比例におい
て、タイヤサイズ185/70HR14の実際の空気入
りラジアルタイヤを用いて、これら各図面のタイ
ヤを対比しながら室内荷重耐久性能試験を行なつ
た結果を以下に説明する。 Next, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 having the above configuration, the conventional example shown in FIGS. 3 and 4, and the comparative example shown in FIGS. 5 and 6, tire size 185 The results of an indoor load durability test using an actual pneumatic radial tire of /70HR14 and comparing the tires shown in each drawing will be described below.
なお、この試験に使用した空気入りラジアルタ
イヤにおける炭素繊維補強層8のコードは、カー
カス層4のカーカスコードに対する交角を30°で
配置したものであり、その厚さは1.5mmであり、
100%モジユラスが45Kg/cm2のゴム中に5cm当り
40本の1800d/2構造で10S×10Z(回/10cm)の撚
りを有する、炭素繊維コードを配置し、更に接着
剤付着量は30%であつた。 The cords of the carbon fiber reinforcing layer 8 in the pneumatic radial tire used in this test were arranged at an intersection angle of 30° with respect to the carcass cords of the carcass layer 4, and the thickness was 1.5 mm.
100% modulus is 45Kg/ cm2 per 5cm of rubber
Forty carbon fiber cords with a 1800d/2 structure and a twist of 10 S x 10 Z (twists/10 cm) were arranged, and the adhesive coverage was 30%.
また、カーカス層4には1000d/2ポリエステ
ルコード層をラジアルカーカス状に配置し、ベル
ト層としてスチールコード1×5(0.25)をタイ
ヤ周方向に対して20°で互いに交差している2層
構造のものを用いた。 In addition, the carcass layer 4 has a 2-layer structure in which 1000d/2 polyester cord layers are arranged in a radial carcass shape, and 1×5 (0.25) steel cords are intersected with each other at 20 degrees to the tire circumferential direction as the belt layer. I used the one from
一方、本発明の実施例の空気入りラジアルタイ
ヤでは、第1図に示す炭素繊維補強層8の高さC
をタイヤ断面高さTの45%とし、挟撃領域Nを下
ビードフイラー6の高さFの40%とし、タイヤ断
面方向の中点高さHをリムフランジ9の高さRの
1.5倍とし、また上記Hよりビード部1側ではタ
イヤ断面内側に、そしてHよりトレツド部3側で
はタイヤ断面外側に炭素繊維補強層8を配置して
いる。第2図はカーカス1層1500d/2ポリエス
テルコード層をラジアルカーカス状に配置した例
でカーカス層4の末端が炭素繊維補強層8を抱き
込むように高くなつている。 On the other hand, in the pneumatic radial tire according to the embodiment of the present invention, the height C of the carbon fiber reinforcing layer 8 shown in FIG.
is 45% of the tire cross-sectional height T, the pinch area N is 40% of the height F of the lower bead filler 6, and the midpoint height H in the tire cross-sectional direction is the height R of the rim flange 9.
1.5 times, and the carbon fiber reinforcing layer 8 is arranged on the inner side of the tire cross section on the bead portion 1 side from H, and on the outer side of the tire cross section on the tread portion 3 side from H. FIG. 2 shows an example in which one carcass layer of 1500 d/2 polyester cord layers is arranged in a radial carcass shape, and the end of the carcass layer 4 is elevated so as to embrace the carbon fiber reinforcing layer 8.
次に、第3図の従来例の空気入りラジアルタイ
ヤでは炭素繊維補強層8をタイヤ断面内側に配置
し、その高さCをタイヤ断面高さTに対してC=
0.45Tとし、また第4図の他の従来例のものでは
炭素繊維補強層8をタイヤ断面外側に配置し、そ
の高さCを、C=0.45Tとしている。 Next, in the conventional pneumatic radial tire shown in FIG. 3, the carbon fiber reinforcing layer 8 is arranged inside the tire cross section, and its height C is set to C=
In the other conventional example shown in FIG. 4, the carbon fiber reinforcing layer 8 is arranged on the outside of the tire cross section, and its height C is set to C=0.45T.
また上ビードフイラーはなしで下ビードフイラ
ーのみで本発明と同等のビードフイラー高さにし
ている。 Further, the upper bead filler is not provided, and only the lower bead filler is used, making the bead filler height equivalent to that of the present invention.
更に、本実施例と対比する第5図の対比例にお
ける空気入りラジアルタイヤでは挟撃領域N=
0.5Fとし、タイヤ断面方向の中央点高さH=Rと
し、その他の配置は第1図の実施例と同様にC=
0.45Tとしており、また他の対比例である第6図
のものは挟撃領域N=0.4Fとし、タイヤ断面方向
の中央点高さH=3Rとし、かつC=0.7Tとした
以外の配置は第1図の実施例と同様である。 Furthermore, in the pneumatic radial tire in the comparison example shown in FIG. 5, which is compared with this embodiment, the pinch area N=
0.5F, the height of the center point in the cross-sectional direction of the tire is H=R, and the other arrangement is the same as the embodiment shown in FIG. 1, C=
0.45T, and in the other comparison example in Figure 6, the pincer area N = 0.4F, the height of the center point in the cross-sectional direction of the tire H = 3R, and the other arrangement is C = 0.7T. This is similar to the embodiment shown in FIG.
以上第1図と第3図から第6図までのタイヤを
用いて行なつた室内荷重耐久試験は、室内ドラム
試験機(直径1707mm)により実施され、その試験
条件は以下の通りであつた。 The indoor load durability tests conducted using the tires shown in Figures 1 and 3 to 6 above were conducted using an indoor drum testing machine (diameter 1707 mm), and the test conditions were as follows.
(1) リム:5J×14
(2) 速度:81Km/Hr一定
(3) 荷重:475Kgより4時間毎に60Kgずつ故障す
るまで荷重を増加した。(1) Rim: 5J×14 (2) Speed: 81Km/Hr constant (3) Load: From 475Kg, the load was increased by 60Kg every 4 hours until failure occurred.
その試験結果は、第7図及び第8図の通りであ
り、それぞれ第1図の本発明の実施例を100とし
た指数で表示してあり、値が大きい方が性能が良
いことを示しており、第7図及び第8図より本発
明の実施例の構造のものが従来例及び対比例のタ
イヤより良好な荷重耐久性を示すことが判る。 The test results are shown in Figures 7 and 8, and are expressed as an index with the embodiment of the present invention in Figure 1 set as 100, and a larger value indicates better performance. It can be seen from FIGS. 7 and 8 that the structure of the example of the present invention exhibits better load durability than the conventional and comparative tires.
なお、第7図において本実施例のタイヤの場合
は炭素繊維補強層8全体が破壊したのに対し、第
3図の従来例のタイヤは炭素繊維補強層8のトレ
ツド側端末が、そして第4図の従来例のタイヤは
リムフランジ9の端末部の炭素繊維補強層8が破
壊するのが特徴であつた。 In addition, in the case of the tire of this embodiment in FIG. 7, the entire carbon fiber reinforcing layer 8 was destroyed, whereas in the conventional example tire of FIG. The conventional tire shown in the figure is characterized in that the carbon fiber reinforcing layer 8 at the end of the rim flange 9 breaks.
更に、第8図にあつても、第5図の対比例のタ
イヤはリムフランジ9の端末部の炭素繊維補強層
8の破壊が大きく、これはR=Hとしたことに起
因したことは明らかであり、また第6図の対比例
のタイヤでは比較的トレツド側端末の破壊が大き
く、これはH=3Rとしたことに起因したもので
あり、中央点高さHをリムフランジ9の高さRよ
りも高くかつリムフランジ9の高さRの2.5倍以
内、即ちH<2.5Rにする必要のあることが実証
された。 Furthermore, even in FIG. 8, the carbon fiber reinforcing layer 8 at the end of the rim flange 9 in the tire of the comparative example shown in FIG. In addition, in the tire of the comparison example shown in Fig. 6, the damage at the end on the tread side was relatively large, and this was due to the fact that H = 3R. It has been demonstrated that it is necessary to make the height R higher than R and within 2.5 times the height R of the rim flange 9, that is, H<2.5R.
即ち、上記試験結果からも、本発明の実施例に
あつては、炭素繊維補強層8全体が有効に機能
し、荷重耐久性を著しく向上していることが判
る。 That is, the above test results also show that in the examples of the present invention, the entire carbon fiber reinforcing layer 8 functions effectively and the load durability is significantly improved.
本発明は上記のように、ビード部を構成するビ
ードフイラーを上下に分割し、このビード部に少
なくとも上ビードフイラーと下ビードフイラーと
の間の挟撃領域を通るように炭素繊維コードから
なる炭素繊維補強層を設け、その炭素繊維コード
を引張強度100Kg/mm2以上かつ引張弾性率5000
Kg/mm2以上の炭素繊維から構成し、そのコートゴ
ムの100%モジユラスを30〜70Kg/cm2とし、さら
に前記挟撃領域のタイヤ断面方向中央点をリムフ
ランジ高さよりも高く、かつリムフランジ高さの
2.5倍以内に設定すると共に、前記炭素繊維補強
層を前記挟撃領域からビード部側に延びる部分は
タイヤ断面内側の最大引張領域にカーカス層に沿
わせるように配置し、また反対のトレツド部側に
延びる部分はタイヤ断面外側の最大引張領域にカ
ーカス層に沿わせるように配置し、かつ該炭素繊
維補強層のトレツド部側端部の高さをタイヤ最大
幅位置よりも低くしたため、本発明の空気入りラ
ジアルタイヤでは、炭素繊維コードの弱点である
圧縮荷重を上手に避けるように炭素繊維補強層を
配置しているので荷重耐久性を著しく向上するこ
とができる。
As described above, the present invention divides the bead filler constituting the bead portion into upper and lower parts, and provides the bead portion with a carbon fiber reinforcing layer made of carbon fiber cords so as to pass through at least the pinched area between the upper bead filler and the lower bead filler. The carbon fiber cord has a tensile strength of 100Kg/mm2 or more and a tensile modulus of 5000.
It is composed of carbon fibers of Kg/mm 2 or more, the 100% modulus of the coated rubber is 30 to 70 Kg/cm 2 , and the center point of the pinch area in the cross-sectional direction of the tire is higher than the rim flange height, and the rim flange height is higher than the rim flange height. of
The carbon fiber reinforcing layer is set within 2.5 times, and the part of the carbon fiber reinforcing layer extending from the pinch area to the bead part side is placed along the carcass layer in the maximum tensile area on the inside of the tire cross section, and the part extending from the pinch area to the bead part side is placed along the carcass layer, and the part extending from the pinch area to the bead part side is placed along the carcass layer. The extending portion is arranged along the carcass layer in the maximum tensile area outside the cross section of the tire, and the height of the end of the tread portion of the carbon fiber reinforcing layer is lower than the maximum width position of the tire. In cored radial tires, the carbon fiber reinforcing layer is arranged to effectively avoid compressive loads, which are the weak point of carbon fiber cords, so the load durability can be significantly improved.
その結果、従来のスチールコードによるビード
補強層よりも乗心地に優れ、かつ有機繊維補強層
よりも操縦安定性及び高速耐久性に優れた炭素繊
維補強層でビード部廻りを補強した乗用車用の空
気入りラジアルタイヤを提供できるという効果が
ある。 As a result, we have developed an air-conditioning system for passenger cars in which the bead area is reinforced with a carbon fiber reinforcement layer, which provides better ride comfort than conventional steel cord bead reinforcement layers, and superior handling stability and high-speed durability than organic fiber reinforcement layers. This has the effect of being able to provide a radial tire with a radial tire.
第1図は本発明の一実施例における乗用車用の
空気入りラジアルタイヤの要部縦断正面図、第2
図は本発明の一実施例であつてカーカスが1層の
例の拡大断面図、第3図及び第4図は従来例のビ
ード部の要部断面図、第5図及び第6図は第2図
野に対比する対比例のビード部の要部断面図、第
7図及び第8図は第2図、第3図、第4図、第5
図及び第6図の空気入りラジアルタイヤを対比し
て行なつた室内荷重耐久性能試験結果の各性能を
示す線図である。
1……ビード部、3……トレツド部、6……下
ビードフイラー、7……上ビードフイラー、8…
…炭素繊維補強層、9……リムフランジ、H……
中央点高さ、N……挟撃領域、R……リムフラン
ジの高さ。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of main parts of a pneumatic radial tire for a passenger car according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an enlarged cross-sectional view of an example of the present invention in which the carcass is one layer, Figures 3 and 4 are cross-sectional views of essential parts of the bead portion of the conventional example, and Figures 5 and 6 are 7 and 8 are cross-sectional views of the main parts of the bead portion of the comparison example compared to the field in Figure 2, Figures 2, 3, 4, and 5.
FIG. 7 is a diagram illustrating the results of an indoor load durability test comparing the pneumatic radial tires shown in FIG. 6 and FIG. 6. FIG. 1...Bead portion, 3...Tread portion, 6...Lower bead filler, 7...Upper bead filler, 8...
...Carbon fiber reinforcement layer, 9...Rim flange, H...
Center point height, N: Pincer area, R: Height of rim flange.
Claims (1)
分割し、このビード部に少なくとも上ビードフイ
ラーと下ビードフイラーとの間の挟撃領域を通る
ように炭素繊維コードからなる炭素繊維補強層を
設け、その炭素繊維コードを引張強度100Kg/mm2
以上かつ引張弾性率5000Kg/mm2以上の炭素繊維か
ら構成し、そのコートゴムの100%モジユラスを
30〜70Kg/cm2とし、さらに前記挟撃領域のタイヤ
断面方向中央点をリムフランジ高さよりも高く、
かつリムフランジ高さの2.5倍以内に設定すると
共に、前記炭素繊維補強層を前記挟撃領域からビ
ード部側に延びる部分はタイヤ断面内側の最大引
張領域にカーカス層に沿わせるように配置し、ま
た反対のトレツド部側に延びる部分はタイヤ断面
外側の最大引張領域にカーカス層に沿わせるよう
に配置し、かつ該炭素繊維補強層のトレツド部側
端部の高さをタイヤ最大幅位置よりも低くしたこ
とを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。1 The bead filler constituting the bead portion is divided into upper and lower parts, and a carbon fiber reinforcing layer made of carbon fiber cord is provided in this bead portion so as to pass through at least the pinched area between the upper bead filler and the lower bead filler, and the carbon fiber cord is Tensile strength 100Kg/mm 2
or more and has a tensile modulus of 5000Kg/mm2 or more, and the coated rubber has a 100% modulus.
30 to 70 Kg/ cm2 , and furthermore, the center point of the pinch area in the cross-sectional direction of the tire is higher than the rim flange height,
and within 2.5 times the rim flange height, and the portion of the carbon fiber reinforcing layer extending from the pinch region to the bead portion side is arranged along the carcass layer in the maximum tension region inside the tire cross section, and The portion extending to the opposite tread portion side is arranged along the carcass layer in the maximum tensile area outside the tire cross section, and the height of the end of the carbon fiber reinforcing layer on the tread portion side is lower than the maximum width position of the tire. A pneumatic radial tire that is characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130011A JPS61287804A (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Pneumatic radial tire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130011A JPS61287804A (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Pneumatic radial tire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287804A JPS61287804A (en) | 1986-12-18 |
| JPH0585364B2 true JPH0585364B2 (en) | 1993-12-07 |
Family
ID=15023942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130011A Granted JPS61287804A (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Pneumatic radial tire |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS61287804A (en) |
Families Citing this family (7)
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| JPS5640043B2 (en) * | 1974-01-16 | 1981-09-17 | ||
| JPS5330757B2 (en) * | 1974-01-17 | 1978-08-29 | ||
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-
1985
- 1985-06-17 JP JP60130011A patent/JPS61287804A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61287804A (en) | 1986-12-18 |
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