JP2016165923A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire.
従来、空気入りタイヤとして、一対のビード部と、一対のビード部にそれぞれ連なる一対のサイドウォール部と、一対のサイドウォール部間に跨るトレッド部と、を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a pneumatic tire, a tire including a pair of bead portions, a pair of sidewall portions respectively connected to the pair of bead portions, and a tread portion straddling the pair of sidewall portions is known (for example, Patent Document 1).
この特許文献1では、有機繊維コードやスチールコード等の短繊維を直線状にした状態でサイドウォール部に配置することで、耐サイドカット性の向上を図っている。 In this patent document 1, the side cut resistance is improved by disposing short fibers such as organic fiber cords and steel cords in a straight line in the side wall portion.
しかしながら、上記従来の技術では、サイドウォール部が変形した際に短繊維に張力が生じてしまい、短繊維が本来もっている強度分の補強効果が得られなくなってしまうおそれがある。そして、短繊維が本来もっている強度分の補強効果が得られなくなってしまうと、耐サイドカット性が低下してしまうおそれがあった。 However, in the above conventional technique, when the sidewall portion is deformed, tension is generated in the short fiber, and there is a possibility that the reinforcing effect corresponding to the strength inherent in the short fiber cannot be obtained. And when the reinforcement effect for the strength which the short fiber originally has is no longer obtained, there existed a possibility that side-cut-proof property might fall.
そこで、本発明は、耐サイドカット性をより向上させることのできる空気入りタイヤを得ることを目的とする。 Then, an object of this invention is to obtain the pneumatic tire which can improve side-cut-proof property more.
本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部と、前記一対のビード部にそれぞれ連なる一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部間に跨るトレッド部と、を備えている。また、前記サイドウォール部は、ゴムで構成されたゴム部を有している。そして、前記サイドウォール部のゴム部には短繊維が埋設されており、前記短繊維は、少なくとも一か所の湾曲部または屈曲部を有している。さらに、少なくとも一か所の湾曲部または屈曲部を有する短繊維は、一方向に配向された状態で前記サイドウォール部のゴム部に埋設されている。 The pneumatic tire according to the present invention includes a pair of bead portions, a pair of sidewall portions respectively connected to the pair of bead portions, and a tread portion straddling the pair of sidewall portions. The sidewall portion has a rubber portion made of rubber. And the short fiber is embed | buried under the rubber part of the said side wall part, and the said short fiber has at least one curved part or bending part. Furthermore, the short fiber having at least one curved portion or bent portion is embedded in the rubber portion of the sidewall portion in a state of being oriented in one direction.
本発明によれば、耐サイドカット性をより向上させることのできる空気入りタイヤを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pneumatic tire which can improve side cut resistance more can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態にかかる空気入りタイヤ1を示す幅方向断面図である。ここで、空気入りタイヤ1の幅方向断面図とは、タイヤ幅方向Wおよびタイヤ径方向Rに沿った平面、すなわち、タイヤ周方向Cに直交する平面で、空気入りタイヤ1を切断した状態を示す図のことをいう。 FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction showing a pneumatic tire 1 according to the present embodiment. Here, the cross-sectional view in the width direction of the pneumatic tire 1 is a state in which the pneumatic tire 1 is cut at a plane along the tire width direction W and the tire radial direction R, that is, a plane orthogonal to the tire circumferential direction C. Refers to the figure shown.
本実施形態にかかる空気入りタイヤ1は、図1に示すように、一対のビード部20,20と、一対のビード部20,20にそれぞれ連なる一対のサイドウォール部30,30と、一対のサイドウォール部30,30間に跨るトレッド部40と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire 1 according to the present embodiment includes a pair of
さらに、空気入りタイヤ1は、ビード部20,20、サイドウォール部30,30、およびトレッド部40を補強する1層以上のカーカス50を備えている。このカーカス50は、一対のビード部20,20内にそれぞれ埋設された一対のビードコア21,21相互間にわたって設けられており、空気入りタイヤ1の骨格を形成するものである。
The pneumatic tire 1 further includes one or
なお、カーカス50の内面側に空気の漏れを防ぐインナーライナー(図示せず)を設けるようにしてもよい。
An inner liner (not shown) that prevents air leakage may be provided on the inner surface side of the
この空気入りタイヤ1は、図1に示すように、リム(正規リム)70に組み付けられるものである。具体的には、リム70のリムフランジ71にビード部20,20を支持させることで、空気入りタイヤ1がリム70に組み付けられている。このとき、ビード部20,20からサイドウォール部30,30を経てトレッド部40に至るまでのタイヤ内面1aとリム70との間に空間(タイヤ内腔)1bが形成されることとなる。そして、この空間(タイヤ内腔)1bに、空気その他の気体(例えば、酸素分圧を変えた空気や窒素ガスなどの不活性ガス)が充填されるようになっている。
The pneumatic tire 1 is assembled to a rim (regular rim) 70 as shown in FIG. Specifically, the pneumatic tire 1 is assembled to the
なお、「正規リム」とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Bookに定められた適用サイズにおける標準リムのことである。日本以外では、「正規リム」とは、規格に記載されている適用サイズにおける標準リムのことである。 The “regular rim” is a standard rim in an applicable size defined in Year Book of JATMA (Japan Automobile Tire Association). Outside of Japan, the “regular rim” is a standard rim at the applicable size described in the standard.
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められており、例えば、アメリカ合衆国では、”The Tire and Rim Association Inc. のYear Book ”である。また、欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual”である。 The standard is determined by an industrial standard effective in the region where the tire is produced or used. For example, in the United States, “The Tire and Rim Association Inc. Year Book”. In Europe, it is “The Standards Manual of The European Tire and Rim Technical Organization”.
ビード部20,20は、それぞれタイヤ周方向Cに沿って連続した円環状に設けられており、ゴムによって被覆されている。このビード部20,20は、タイヤ1をリム70に固定するための部位であり、タイヤ1を構成する部位のうち、タイヤ径方向Rにおいて、最も内側に設けられている。
The
本実施形態では、ビード部20,20は、高炭素鋼を束ねて形成されたビードコア21,21と、硬質ゴムで形成されたビードフィラー22,22と、を備えている。ビードフィラー22,22は、ビードコア22,22と後述するカーカス本体部51とカーカス折返し部52との間に配置されており、タイヤ径方向Rの外側に向かうにつれて厚さが漸減する形状をしている。なお、ビード部20,20が、ゴム付きキャンバス等で形成されたチェーファー(補強材)を備えるようにしてもよい。
In this embodiment,
ここで、ビード部20,20とは、空気入りタイヤ1におけるタイヤ径方向Rの最内端20a、20aからビードフィラー22,22のタイヤ径方向Rの最外端22a,22aに至るまでの部位をいい、カーカス50における最外端22a,22aよりもタイヤ径方向Rの内側の部位55,55を含むものである。
Here, the
サイドウォール部30,30は、それぞれタイヤ周方向Cに沿って連続的に設けられており、空気入りタイヤ1の側部を構成するものである。このサイドウォール部30,30は、ゴムで構成されたゴム部としてのサイドウォールゴム31,31を備えている。そして、サイドウォールゴム31,31のうちカーカス50よりもタイヤ幅方向Wの外側に配置された部位が、空気入りタイヤ1の外側面の一部を構成している。
The
また、サイドウォール部30,30は、空気入りタイヤ1を構成する部位のうち、タイヤ径方向Rにおいて、ビード部20,20よりも径方向外側に設けられている。
Further, the
ここで、サイドウォール部30,30とは、空気入りタイヤ1における後述するトレッド接地面(外周面)42のタイヤ幅方向Wの最外端(タイヤ接地端)42a,42aからビードフィラー22,22のタイヤ径方向Rの最外端22a,22aに至るまでの部分をいい、サイドウォールゴム31およびカーカス50におけるサイドウォールゴム31,31に対応する部位56,56を含むものである。
Here, the
トレッド部40は、タイヤ周方向Cに沿って連続的に設けられており、空気入りタイヤ1を構成する部位のうち、外周面が路面に接地するトレッド接地面42を構成する部位である。このトレッド部40は、トレッドゴム41を備えている。そして、トレッドゴム41のうちカーカス50よりもタイヤ径方向Rの外側に配置された部位が、空気入りタイヤ1のトレッド接地面42を構成している。
The
トレッド部40には、タイヤ周方向Cやタイヤ幅方向Wに沿って延びる溝部43、および、溝部43によって区画される陸部44が形成されている。この溝部43や陸部44の形状を適宜設定することで、トレッド部40には所定のトレッドパターンが形成される。
The
このように、トレッド部40にトレッドパターンが形成された空気入りタイヤ1においては、陸部44の外周面が路面に接地するトレッド接地面42を構成することとなる。
As described above, in the pneumatic tire 1 in which the tread pattern is formed in the
ここで、トレッド接地面42とは、空気入りタイヤ1が正規リム(リム70)に装着され、かつ、正規内圧および正規荷重が負荷された状態で、路面に接する面のことである。
Here, the
なお、「正規内圧」とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Bookのタイヤの測定方法で規定された空気圧のことである。日本以外では、「正規内圧」とは、上述した規格に記載されているタイヤ寸法測定時の空気圧に対応する空気圧のことである。 The “regular internal pressure” is an air pressure defined by a tire measurement method of Year Book of JATMA (Japan Automobile Tire Association). Outside Japan, the “regular internal pressure” is the air pressure corresponding to the air pressure at the time of measuring the tire dimensions described in the above-mentioned standard.
また、「正規荷重」とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Bookの単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重のことである。日本以外では、「正規荷重」とは、上述した規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)のことである。 Further, the “regular load” is a load corresponding to the maximum load capacity when a single wheel of JATMA (Japan Automobile Tire Association) Year Book is applied. Outside Japan, the “regular load” is the maximum load (maximum load capacity) of a single wheel at the applicable size described in the above-mentioned standard.
本実施形態では、トレッド部40とは、空気入りタイヤ1におけるタイヤ幅方向Wの一方側のタイヤ接地端42aから他方側のタイヤ接地端42aに至るまでの部位をいい、一対のサイドウォール部30,30間に跨るように形成された部位のことをいう。
In the present embodiment, the
そして、このトレッド部40は、トレッドゴム41およびカーカス50におけるトレッドゴム41に対応する部位57を含んでいる。
The
さらに、カーカス50におけるトレッドゴム41に対応する部位57よりもタイヤ径方向Rの外側には、複数枚のベルト層で構成されるベルト部60が設けられている。このベルト部60は、カーカス50を保護するもので、タイヤ周方向Cに延びている。
Further, a
本実施形態では、ベルト部60は、最外側ベルト層61と最内側ベルト層62とで構成されている。そして、最外側ベルト層61のタイヤ幅方向Wにおける端部をベルト端60aとしている。なお、ベルト層を3枚以上有するベルト部とすることも可能である。
In the present embodiment, the
最外側ベルト層61および最内側ベルト層62は、それぞれベルトコードをコーティングゴムで被覆することで形成されている。そして、最外側ベルト層61に設けられるベルトコードの延在方向と最内側ベルト層62に設けられるベルトコードの延在方向とが互いに交差するように最外側ベルト層61および最内側ベルト層62を積層することで、ベルト部60が形成されている。このベルトコードとしては、例えば、スチールコードを用いることができる。
The
カーカス50は、トレッド部40からサイドウォール部30,30を経てビード部20,20のビードコア21,21に跨がってトロイダル状に延びるカーカス本体部51を備えている。さらに、カーカス50は、カーカス本体部51から連続し、ビードコア21,21に沿って空気入りタイヤ1の内側から外側に向けて巻き上げたカーカス折返し部52,52を備えている。本実施形態では、カーカス折返し部52,52が終端する折返し端部52a,52aは、ビードフィラー22,22のタイヤ径方向Rの最外端22a,22aよりもタイヤ径方向Rの外側に位置している。なお、本実施形態では、一対のビードコア21,21に沿って折り返した形状のカーカス50を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、ビードコアを分割し、分割されたビードコア間にカーカスを挟み込むようにしてもよい。
The
カーカス50は、複数本のカーカスコード53と、カーカスコード53をコーティングするコーティングゴム54と、を備えている(図6参照)。
The
具体的には、カーカス50は、複数本のカーカスコード53を互いに平行に並べてコーティングゴム54でコーティングすることで形成された少なくとも1枚(本実施形態では1枚)のカーカスプライで構成されている。
Specifically, the
カーカスコード53としては、スチールコード、有機繊維コードなどを用いることができる。
As the
このように、カーカス50は、複数本のカーカスコード53をコーティングするコーティングゴム54を備えており、本実施形態では、カーカス50におけるサイドウォールゴム31,31に対応する部位56,56に存在するコーティングゴム54,54もサイドウォール部30,30のゴム部に相当している。
As described above, the
ここで、本実施形態では、空気入りタイヤ1の耐サイドカット性をより向上させることができるようにしている。 Here, in this embodiment, the side cut resistance of the pneumatic tire 1 can be further improved.
具体的には、短繊維80をサイドウォール部30,30のサイドウォールゴム(ゴム部)31,31に埋設している。
Specifically, the
ところで、直線状の短繊維をサイドウォール部30,30に配置すると、例えば、走行中に縁石や石等の障害物がサイドウォール部に接触してサイドウォール部が変形した際に、短繊維に張力が生じてしまう。このように、短繊維に張力が生じてしまうと、短繊維が本来もっている強度分の補強効果が得られなくなってしまうことがある。そして、短繊維が本来もっている強度分の補強効果が得られなくなってしまうと、耐サイドカット性が低下してしまうことがある。
By the way, when straight short fibers are arranged in the
そこで、本実施形態では、少なくとも一か所の湾曲部81または屈曲部82を有するように形成した短繊維80をサイドウォールゴム31に埋設した。すなわち、本実施形態では、湾曲部81または屈曲部82を積極的に形成した短繊維80をサイドウォールゴム31に埋設した。
Therefore, in this embodiment, the
このように、短繊維80に湾曲部81または屈曲部82を積極的に形成することで、短繊維80に力が加わった場合に、短繊維80を容易に変形させることができるようにしている。なお、短繊維80の断面形状は、基本的に円形であるが、楕円または三角形などの多角形状のものを用いてもよい。
Thus, by actively forming the
さらに、本実施形態では、短繊維80が一方向に配向された状態でサイドウォール部30,30に埋設されるようにしている(図3参照)。すなわち、複数の短繊維80を、長手方向Xが一方向を向くようにした状態でサイドウォール部30,30のサイドウォールゴム31,31に埋設している。
Furthermore, in this embodiment, the
このとき、長手方向Xがタイヤ径方向Rまたはタイヤ周方向Cを向くようにした状態で短繊維80をサイドウォール部30,30に埋設するのが好ましい。
At this time, it is preferable to embed the
なお、短繊維80が一方向に配向されているとは、無作為に抽出された100本の短繊維80について、角度(一方向に対する傾斜角度)の測定がなされ、この角度が20°以下である短繊維80の数の、短繊維80の総数に対する比率が80%以上となる状態をいう。
Note that the
こうすれば、縁石や石等の障害物がサイドウォール部30,30に接触して、サイドウォール部30,30が内側(タイヤ内腔1b側)に変形した際に、サイドウォール部30,30の変形部位に存在する短繊維80が容易に変形することとなる。このように、短繊維80がサイドウォール部30,30の変形に追従して容易に変形することで、短繊維80に張力が生じてしまうのが抑制される。その結果、短繊維80が本来もっている強度分の補強効果が低下してしまうのが抑制される。すなわち、障害物の接触によるサイドウォール部30,30の変形を短繊維80によって抑制するという、短繊維を埋設したことの初期の効果を発揮させることができるようになる。その結果、空気入りタイヤ1の耐サイドカット性をより向上させることができるようになる。
By doing so, when the obstacle such as a curb or stone comes into contact with the
また、本実施形態では、サイドウォールゴム31のカーカス50よりもタイヤ幅方向外側もしくは/およびタイヤ径方向外側に位置する部位に短繊維80を埋設している。
In the present embodiment, the
この短繊維80の形状は、湾曲部81や屈曲部82を有しているものであれば、特に制限されるものではない。例えば、図2に示すように、波形状の短繊維80A、三角波形状の短繊維80Bまたはコイル形状の短繊維80Cとしたものを用いることができる。また、湾曲部81および屈曲部82が混在する短繊維80とすることも可能である。
The shape of the
なお、短繊維80の含有量は50g/m2以上1500g/m2以下の範囲内であることが好ましい。短繊維80の含有量が50g/m2未満では、短繊維80による補強効果が小さくなってしまい、十分な耐カット性を得られなくなるおそれがあるためである。一方、短繊維80の含有量が1500g/m2を超えると、短繊維80同士の接触部が多くなってしまい耐久性を悪化させるおそれがあるためである。
It is preferable
また、短繊維80の湾曲部81または屈曲部82が形成された状態における長さ(図2における一端80aから他端80bまでの長さ)は、10mm以上200mm以下であることが好ましい。短繊維80の長さが10mm未満であると、空気入りタイヤ1が受ける外傷を繊維端部(一端80aおよび他端80b)で受ける機会が増えることになるため、耐サイドカット性が低下してしまうおそれがあるためである。一方、短繊維80の長さが200mmを超えると、短繊維80を一方向に配向させることが困難になるため、短繊維80を均一に配置することができず、耐サイドカット性の効果が部位によって偏ってしまうおそれがあるためである。
Moreover, it is preferable that the length in the state in which the
なお、全ての短繊維80が単一長さである必要はなく、複数種の長さを有する短繊維80を混合して使用することも可能である。しかしながら、耐サイドカット性の効果の部位による偏りをより確実に抑制するためには、ほぼ同じ長さの短繊維80を用いるようにするのが好ましい。
Note that it is not necessary for all the
また、短繊維80をより容易に変形させるためには、湾曲部81または屈曲部82が2つ以上形成されているのが好ましい。
In order to deform the
すなわち、短繊維80が、山部81a,82aと谷部81b,82bをそれぞれ1つ以上有するようにするのが好ましい。ここで、山部81aおよび谷部81bとは、1つの湾曲部81の中で、当該湾曲部の両端を結ぶ直線から最も遠い位置にある点のことをいう。一方、山部82aおよび谷部82bとは、屈曲部82の屈曲点のことをいう。なお、山部81a,82aと谷部81b,82bは、短繊維80を上下反転させると互いに入れ替わるものである。本実施形態では、便宜上、図2の上側を山部81a,82a、下側を谷部81b,82bとして説明している。
That is, it is preferable that the
ここで、山部81a,82aおよび谷部81b,82bをそれぞれ1つ以上有する短繊維80において、隣り合う山部81a,82aと谷部81b,82bの間の部位を、短繊維80の単位部80eとする。なお、隣り合う山部81a,82aと谷部81b,82bの組が一本の短繊維80に複数組存在する場合には、当該短繊維80には複数の単位部80が存在することになる。
Here, in the
図2(a)では、一端80aに最も近い山部81aと谷部81bの間に形成される単位部80eを例示している。
In FIG. 2A, the
そして、単位部80eの一端部80fよりも一端80a側に存在する短繊維80において、一端部80fから最初の山部81a,82aまたは谷部81b,82bに到達するまでの間の任意の箇所を点80cとする。
And in the
なお、図2(a)で例示した単位部80eでは、一端部80fと一端80aとの間に山部81aまたは谷部81bが存在していない。そのため、一端部80fから一端80aまでの間の全てが、一端部80fから最初の山部81aまたは谷部81bに到達するまでの間となる。したがって、図2(a)で例示した単位部80eでは、短繊維80の一端部80fから一端80aまでの任意の箇所に点80cを設定することができる。
In the
また、単位部80eの他端部80gよりも他端80b側に存在する短繊維80において、他端部80gから最初の山部81a,82aまたは谷部81b,82bに到達するまでの間の任意の箇所を点80dとする。
Moreover, in the
なお、図2(a)では、他端部80gと他端80bとの間に山部81aおよび谷部81bが1つずつ存在している。そして、山部81aのほうが谷部81bよりも他端部80gに近い。そのため、図2(a)に示す単位部80eにおいては、他端部80gから当該他端部80gよりも右側に位置する山部81aまでの間が、他端部80gから最初の山部81aまたは谷部81bに到達するまでの間となる。したがって、短繊維80の他端部80gからその右側で隣り合う山部81aまでの任意の箇所に点80dを設定することができる。
In FIG. 2A, there is one
そして、短繊維80の単位部80eよりも一端80a側の点80cと他端80b側の点80dとを結ぶ線分をL1とすれば、線分L1は単位部80eと交差することとなる。
If the line segment connecting the
なお、短繊維80に複数の単位部80が存在する場合には、全ての単位部80eにおいて、線分L1が単位部80eと交差することとなる。
In addition, when the some
また、短繊維80の変形のし易さが、部位によって偏ってしまうのを抑制するためには、短繊維80の形状を、略等周期(略等波長)で略等振幅の形状となるようにするのが好ましい。
In addition, in order to prevent the deformation of the
そのため、図2では、振幅A、波長λの等周期性を有する形状の短繊維80を例示している。
Therefore, FIG. 2 illustrates a
ここで、短繊維80の振幅をA、波長をλとしたとき、A/λが0.1以上となるようにするのが好ましい。A/λの値が0.1未満であると、短繊維80を十分に変形させることができず、耐サイドカット性を向上させることができないおそれがあるためである。
Here, when the amplitude of the
また、波長λを1mm以上30mm以下とするのが好ましい。そして、振幅Aを1mm以上30mm以下とするのが好ましい。 The wavelength λ is preferably 1 mm or more and 30 mm or less. The amplitude A is preferably 1 mm or more and 30 mm or less.
波長λを1mm未満にすると、短繊維80のコード径に対する波長λの比(コード径対比値)が小さくなってしまい、短繊維80を湾曲もしくは屈曲させたことによる効果が薄くなってしまうためである。一方、波長λを30mmよりも大きくすると、例えば、鋭利な障害物が局所的に短繊維80に当たった場合には、短繊維80を湾曲させていないもしくは屈曲させていない状態と実質的に等しくなってしまい、短繊維80を湾曲もしくは屈曲させたことによる効果が薄くなってしまうためである。
When the wavelength λ is less than 1 mm, the ratio of the wavelength λ to the cord diameter of the short fiber 80 (corresponding value to the cord diameter) is reduced, and the effect of bending or bending the
同様に、振幅Aを1mm未満にすると、短繊維80のコード径に対する振幅Aの比(コード径対比値)が小さくなってしまい、短繊維80を湾曲もしくは屈曲させたことによる効果が薄くなってしまうためである。一方、振幅Aを30mmよりも大きくすると、例えば、鋭利な障害物が局所的に短繊維80に当たった場合には、短繊維80を湾曲させていないもしくは屈曲させていない状態と実質的に等しくなってしまい、短繊維80を湾曲もしくは屈曲させたことによる効果が薄くなってしまうためである。
Similarly, when the amplitude A is less than 1 mm, the ratio of the amplitude A to the cord diameter of the short fiber 80 (corresponding value to the cord diameter) is reduced, and the effect of bending or bending the
このような短繊維80としては、有機短繊維や金属短繊維等を用いることができる。
As such a
有機短繊維としては、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系およびセルロース系の短繊維等が挙げられ、これらの有機短繊維を、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of the organic short fibers include polyamide-based, polyester-based, polyolefin-based, polyvinyl alcohol-based, and cellulose-based short fibers. These organic short fibers may be used alone or in combination of two or more. May be used in combination.
一方、金属短繊維の金属種については特に制限はないが、鉄、銅、アルミニウム等を用いるのが好ましい。 On the other hand, although there is no restriction | limiting in particular about the metal seed | species of a metal short fiber, It is preferable to use iron, copper, aluminum, etc.
また、金属短繊維としては、例えば、金属短繊維のモノフィラメント(単線)、または、スチール繊維を撚ったスチールコードなどこれら繊維を撚ったマルチフィラメント(撚り線)などを用いることができる。特に、金属短繊維としてスチールフィラメントを用いるのが好ましい。金属短繊維としてスチールフィラメントを用いる場合は、例えば、スチールフィラメントを撚り合わせたコードを切断し、このコード片をほぐすことにより得ることができる。この場合、タイヤ補強用の通常のスチールコード製造過程においてめっき後伸線工程や撚線工程で発生する端材(残糸からなる廃棄物)や、タイヤ製造工場においてコード圧延工程で発生する端材などから製造することができる。このような従来は廃棄されていた端材を使用した場合、従来に比して大幅なコストダウンを図ることができるとともに、廃棄物の削減にも寄与できるようになる。 Moreover, as a metal short fiber, the multifilament (twisted wire) which twisted these fibers, such as the monofilament (single wire) of a metal short fiber, or the steel cord which twisted the steel fiber, can be used, for example. In particular, it is preferable to use a steel filament as the short metal fiber. In the case of using a steel filament as the short metal fiber, for example, it can be obtained by cutting a cord in which the steel filament is twisted and loosening the cord piece. In this case, scraps generated in the post-plating wire drawing process and stranded wire process in the normal steel cord manufacturing process for tire reinforcement (waste material consisting of residual yarn), and scraps generated in the cord rolling process in the tire manufacturing factory Etc. can be manufactured. In the case of using such scraps that have been discarded in the related art, the cost can be greatly reduced as compared with the conventional one, and the waste can be reduced.
なお、短繊維80として金属短繊維を用いる場合、表面にめっき層を設けてゴムとの接着性を向上させるようにするのが好ましい。金属短繊維表面に設けるめっき層としては、特に制限はなく、ブラスやブロンズ、Cu,Znめっきなどを用いることができる。
In addition, when using a metal short fiber as the
また、サイドウォール部30,30における短繊維80の配置領域は、サイドウォール部30,30の少なくとも一部であればよいが、タイヤ接地端42a,42aからタイヤ最大幅SWとなるタイヤ最大幅部32,32までの領域に配置されているのが好ましい。
Further, the arrangement region of the
ここで、タイヤ最大幅SWとは、正規リムに装着して正規内圧を充填し、かつ、荷重がかかっていない無荷重状態における空気入りタイヤ1の最大幅をいう。 Here, the tire maximum width SW refers to the maximum width of the pneumatic tire 1 in a no-load state in which the tire is mounted on a normal rim and filled with a normal internal pressure and no load is applied.
このタイヤ最大幅部32,32よりもタイヤ径方向Rの外側は、路面走行時に縁石や石が特に接触しやすい部位であるため、少なくともこの領域に短繊維80が配置されていれば、耐サイドカット性を向上させることができる。
The outer side in the tire radial direction R than the tire
しかしながら、空気入りタイヤ1が壁面から突出する突起物に接触する可能性もあり、この場合には、タイヤ最大幅部32,32よりもタイヤ径方向Rの内側が突起物に接触することもある。
However, there is a possibility that the pneumatic tire 1 may come into contact with the protrusion protruding from the wall surface. In this case, the inner side in the tire radial direction R may contact the protrusion more than the tire
そのため、図1に示すように、サイドウォール部30,30におけるタイヤ径方向Rの一端から他端までの領域全体(タイヤ接地端42a,42aからビードフィラー22,22のタイヤ径方向Rの最外端22a,22aに至るまでの領域全体)に短繊維80が配置されるようにするのがより好ましい。こうすれば、サイドウォール部30,30全体の耐サイドカット性を向上することができる。
Therefore, as shown in FIG. 1, the entire region from one end to the other end in the tire radial direction R in the
なお、最外側ベルト層61よりもタイヤ径方向Rの外側にも短繊維80が配置されるようにしてもよい。
Note that the
また、短繊維80が、空気入りタイヤ1のタイヤ側部90であって、空気入りタイヤ1をリム70に組み付けた状態で当該リム70から露出するタイヤ外表面90aに対応する部位の全体に配置されるようにしてもよい。すなわち、サイドウォール部30,30の全体だけでなく、ビード部20,20におけるビードフィラー22,22のタイヤ径方向Rの最外端22a,22aから離反点P(正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際に空気入りタイヤ1がリム70のリムフランジ71から離反し始める点)までの領域にも短繊維80が配置されるようにしてもよい。
Further, the
こうすれば、空気入りタイヤ1のタイヤ側部90における耐サイドカット性を向上することができる。特に、チェーファー(補強材)を備える場合に、チェーファーを構成するゴムに短繊維80を埋設させるようにすれば、空気入りタイヤ1が縁石を乗り越えるときにリム70と縁石に空気入りタイヤ1が挟まれて、空気入りタイヤ1が壊れてしまうピンチカットに対する補強効果を向上させることができるようになる。
If it carries out like this, the side-cut-proof property in the
なお、図1に示す空気入りタイヤ1では、サイドウォールゴム31,31に短繊維80を直接埋設させたものを例示したが、図4に示すように、サイドウォール部30,30にゴム製の補強層33,33を設け、当該補強層33,33のゴム(ゴム部)33aに短繊維80を埋設させた空気入りタイヤ10とすることも可能である。この補強層33を形成する際に用いられるゴムは、タイヤの補強部材用途等に使用されている公知のゴム種のうちから適宜選択して用いることができ、特に制限されるものではない。なお、補強層33を形成する際に用いられるゴムをサイドウォールゴム31,31とは異なるゴムとした場合、例えば、補強層33で用いられるゴムを100%伸びでのモジュラスが1.8MPaとなるゴムで形成し、サイドウォールゴム31,31を100%伸びでのモジュラスが1.5MPaのゴムで形成することができる。このように、補強層33で用いられるゴムの100%モジュラスをサイドウォールゴム31,31の100%モジュラスよりも大きくすれば、補強層33による空気入りタイヤ1の補強効果をより向上させることができる。
In the pneumatic tire 1 shown in FIG. 1, the side wall rubbers 31, 31 in which the
なお、図4では、タイヤ接地端42a,42aからタイヤ最大幅部32,32までの領域に補強層33を設けたものを例示しているが、補強層33が設けられる領域はこれに限られない。例えば、図1のように、サイドウォール部30,30の全体(タイヤ接地端42a,42aからビードフィラー22,22のタイヤ径方向Rの最外端22a,22aに至るまでの領域全体)に補強層33が設けられるようにしてもよい。
4 illustrates an example in which the reinforcing
また、図4では、ベルト部60のベルト端60aよりもタイヤ幅方向W外側に補強層33を設けたものを例示しているが、補強層33とベルト端60aとの位置関係はこれに限られるものではない。
FIG. 4 shows an example in which the reinforcing
また、図5および図6に示すように、サイドウォールゴム31,31には短繊維80を埋設せず、カーカス50のコーティングゴム54に短繊維80を埋設させた空気入りタイヤ100とすることも可能である。この場合であっても、コーティングゴム54における短繊維80が埋設される領域は、適宜設定することができる。このとき、カーカス50におけるサイドウォールゴム31,31に対応する部位56,56に存在するコーティングゴム54,54に短繊維80を埋設させるのが好ましい。すなわち、コーティングゴム54,54のうちサイドウォール部30,30のゴム部を構成する部位に短繊維80が存在するように空気入りタイヤ100を形成するのが好ましい。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a
また、空気入りタイヤ1,10,100の構成を適宜組み合わせた構成とすることも可能である。例えば、サイドウォールゴム31,31およびコーティングゴム54に短繊維80を埋設させるようにすることも可能である。
Moreover, it is also possible to set it as the structure which combined the structure of the pneumatic tire 1,10,100 suitably. For example, the
以上、説明したように、空気入りタイヤ1,10,100は、一対のビード部20と、一対のビード部20にそれぞれ連なる一対のサイドウォール部30と、一対のサイドウォール部30間に跨るトレッド部40と、を備えている。また、サイドウォール部30は、ゴムで構成されたゴム部(サイドウォールゴム31、補強層33のゴム33a、コーティングゴム54)を有している。そして、サイドウォール部30のゴム部(サイドウォールゴム31、補強層33のゴム33a、コーティングゴム54)には短繊維80が埋設されており、短繊維30は、少なくとも一か所の湾曲部81または屈曲部82を有している。
As described above, the
したがって、縁石や石等の障害物がサイドウォールゴム31,31内に侵入して短繊維80に力がかかったとしても、短繊維80がサイドウォール部30,30の変形に追従して容易に変形するため、短繊維80に張力が生じてしまうのが抑制され、空気入りタイヤ1,10,100の耐サイドカット性をより向上させることができるようになる。その結果、より高い障害物があったとしても、空気入りタイヤ1,10,100を壊すことなく当該障害物を通過することができる。
Therefore, even if an obstacle such as a curb or stone penetrates into the sidewall rubbers 31 and 31 and a force is applied to the
なお、直線状の短繊維を用いた場合であっても、サイドウォール部30,30のゴム部に埋設させる際に若干撓んだ状態(湾曲した状態や屈曲した状態)で埋設されることがあるが、直線状の短繊維を用いた場合、埋設させる際に湾曲部分の曲率半径や屈曲角度等を制御することはできないため、部位により耐サイドカット性に偏りが生じてしまう。
Even when straight short fibers are used, they may be embedded in a slightly bent state (curved state or bent state) when embedded in the rubber portions of the
これに対して、本実施形態のように、短繊維80に湾曲部81または屈曲部82を積極的に形成すれば、直線状の短繊維を用いた場合よりも確実に、湾曲部分の曲率半径や屈曲部分の屈曲角度等を制御することができ、部位により耐サイドカット性に偏りが生じてしまうのを抑制することができるようになる。
On the other hand, if the
また、少なくとも一か所の湾曲部81または屈曲部82を有する短繊維80が、一方向に配向された状態でサイドウォール部30,30のゴム部(サイドウォールゴム31、補強層33のゴム、コーティングゴム54)に埋設されている。
Further, the
このように、短繊維80を一方向に配向させるようにすることで、短繊維80をより均一に配置させることが可能となり、耐サイドカット性の効果が部位によって偏ってしまうのを抑制することができる。
In this way, by arranging the
また、空気入りタイヤ10のサイドウォール部30には、短繊維80をゴム33aに埋設した補強層33が設けられている。このように、補強層33のゴム33aに短繊維80を埋設することで、短繊維80をより容易にサイドウォール部30,30の所望の部位に配置させることができるようになる。
Further, the
また、空気入りタイヤ100では、カーカス50のコーティングゴム54に短繊維80を埋設している。このように、カーカス50に短繊維80を埋設することで、カーカス50自体の強度を高めつつ、耐サイドカット性をより向上させることができるようになる。
In the
また、空気入りタイヤ1,10,100のタイヤ側部90であって、空気入りタイヤ1,10,100をリム70に組み付けた状態で当該リム70から露出するタイヤ外表面90aに対応する部位の全体に短繊維80が配置されるようにすれば、タイヤ側部90のタイヤ外表面90aに対応する部位の全体における耐サイドカット性を向上させることができる。
Further, the
また、短繊維80の振幅をAとし、短繊維80の波長をλとした場合に、A/λ≧0.1の関係を満たすようにすれば、短繊維80を十分に変形させることができるようになり、耐サイドカット性をより向上させることができるようになる。
Further, when the amplitude of the
また、短繊維80の湾曲部81または屈曲部82が形成された状態における長さが、10mm以上200mm以下となるようにすれば、空気入りタイヤ1,10,100が受ける外傷を繊維端部以外の部位で受ける機会を増加させることができる上、短繊維80をより容易に一方向に配向させることができるようになる。
Further, if the length of the
また、波長λが1mm以上30mm以下となるようにすれば、短繊維80を湾曲もしくは屈曲させたことによる効果をより確実に発揮させることができ、例えば、鋭利な障害物が局所的に短繊維80に当たった場合であっても、短繊維80に張力が生じてしまうのが抑制され、空気入りタイヤ1,10,100の耐サイドカット性をより向上させることができるようになる。
In addition, if the wavelength λ is 1 mm or more and 30 mm or less, the effect of bending or bending the
同様に、振幅Aが1mm以上30mm以下となるようにすれば、短繊維80を湾曲もしくは屈曲させたことによる効果をより確実に発揮させることができ、例えば、鋭利な障害物が局所的に短繊維80に当たった場合であっても、短繊維80に張力が生じてしまうのが抑制され、空気入りタイヤ1,10,100の耐サイドカット性をより向上させることができるようになる。
Similarly, if the amplitude A is 1 mm or more and 30 mm or less, the effect of bending or bending the
本発明にかかる空気入りタイヤの効果を確かめるために、以下の測定を行った。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 In order to confirm the effect of the pneumatic tire according to the present invention, the following measurements were performed. The present invention is not limited to the following examples.
まず、(1)乗用車用ラジアルタイヤ(PSR) 155/65R13、(2)乗用車用ラジアルタイヤ(PSR) 185/70R13、(3)トラック・バス用ラジアルタイヤ(TBR) 275/80R22.5、(4)トラック・バス用ラジアルタイヤ(TBR) 245/80R17.5、および、(5)建設・鉱山車両用ラジアルタイヤ(ORR) 59/80R63の5種類の空気入りタイヤにおいて、本発明を適用させたもの(波形の短繊維をサイドウォール部に埋設させたもの)と、本発明を適用させていない従来のもの(直線状の短繊維をサイドウォール部に埋設させたもの)をそれぞれ用意した。このとき、同種の空気入りタイヤにおいては、波形の短繊維の長さが直線状の短繊維の長さとほぼ同じになるようにし、それぞれの短繊維を同じ場所(同じ部材)に配合した。 First, (1) Radial tires for passenger cars (PSR) 155 / 65R13, (2) Radial tires for passenger cars (PSR) 185 / 70R13, (3) Radial tires for trucks and buses (TBR) 275 / 80R22.5, (4 ) Radial tires for trucks and buses (TBR) 245 / 80R17.5, and (5) Radial tires for construction and mining vehicles (ORR) 59 / 80R63 (Embedded corrugated short fibers embedded in the sidewall portion) and a conventional one not applying the present invention (linear short fibers embedded in the sidewall portion) were prepared. At this time, in the same kind of pneumatic tire, the length of the corrugated short fibers was made substantially the same as the length of the linear short fibers, and the respective short fibers were blended in the same place (same member).
そして、車両に空気入りタイヤを装着して時速20km/hで走行させた際に、乗り越えることが可能な障害物の高さを、同種の空気入りタイヤで比較した。 Then, when a pneumatic tire was mounted on the vehicle and the vehicle was driven at a speed of 20 km / h, the height of an obstacle that could be overcome was compared using the same type of pneumatic tire.
ここでは、高さが可変で、先端の曲率半径Rが1mm、刃先の角度が10°、刃の長さが100mmの障害物を用いている。 Here, an obstacle having a variable height, a radius of curvature R at the tip of 1 mm, an angle of the blade edge of 10 °, and a blade length of 100 mm is used.
そして、空気入りタイヤを装着した車両を時速20km/hで走行させた状態で、空気入りタイヤにおけるタイヤ接地端からタイヤ接地端とタイヤ最大幅との間の差分の1/3となる位置に上記障害物を当て、従来の空気入りタイヤが破断した時の刃先高さに対する、本発明を適用した空気入りタイヤが破断した時の刃先高さの比で効果を表した。 And in the state which made the vehicle equipped with a pneumatic tire drive at a speed of 20 km / h, the above-mentioned position is set to a position that is 1/3 of the difference between the tire ground contact edge and the tire maximum width in the pneumatic tire. The effect was expressed by the ratio of the edge height when the pneumatic tire to which the present invention was applied to the height of the edge when the conventional pneumatic tire was broken by hitting an obstacle.
また、各空気入りタイヤで用いられた波形の短繊維の材質等は下記の通りである。 Moreover, the material etc. of the corrugated short fiber used by each pneumatic tire are as follows.
(1)乗用車用ラジアルタイヤ(PSR) 155/65R13
・素材(材質):pet
・配合部材(配合場所):サイドウォールゴム
・コード構造:1100dtex
・長さ:25mm
・振幅:2mm
・波長:2mm
(2)乗用車用ラジアルタイヤ(PSR) 185/70R13
・素材(材質):pet
・配合部材(配合場所):コーティングゴム
・コード構造:1100dtex
・長さ:25mm
・振幅:2mm
・波長:2mm
(3)トラック・バス用ラジアルタイヤ(TBR) 275/80R22.5
・素材(材質):steel
・配合部材(配合場所):サイドウォールゴム
・コード構造:φ0.3mmのモノフィラメント
・長さ:30mm
・振幅:5mm
・波長:3mm
(4)トラック・バス用ラジアルタイヤ(TBR) 245/80R17.5
・素材(材質):aramid
・配合部材(配合場所):サイドウォールゴム
・コード構造:1670dtex
・長さ:30mm
・振幅:5mm
・波長:3mm
(5)建設・鉱山車両用ラジアルタイヤ(ORR) 59/80R63
・素材(材質):steel
・配合部材(配合場所):サイドウォールゴム
・コード構造:φ0.3mmのモノフィラメント
・長さ:50mm
・振幅:10mm
・波長:8mm
(1) Radial tires for passenger cars (PSR) 155 / 65R13
・ Material (material): pet
-Compounding material (mixing location): Side wall rubber-Cord structure: 1100 dtex
・ Length: 25mm
・ Amplitude: 2mm
・ Wavelength: 2mm
(2) Radial tires for passenger cars (PSR) 185 / 70R13
・ Material (material): pet
-Compounding material (mixing location): Coating rubber-Cord structure: 1100 dtex
・ Length: 25mm
・ Amplitude: 2mm
・ Wavelength: 2mm
(3) Radial tire for trucks and buses (TBR) 275 / 80R22.5
・ Material (material): steel
-Compounding material (mixing location): Side wall rubber-Cord structure: monofilament of φ0.3mm-Length: 30mm
・ Amplitude: 5mm
・ Wavelength: 3mm
(4) Radial tire for trucks and buses (TBR) 245 / 80R17.5
・ Material (Material): aramid
-Compounding material (mixing location): Side wall rubber-Cord structure: 1670 dtex
・ Length: 30mm
・ Amplitude: 5mm
・ Wavelength: 3mm
(5) Radial tires for construction and mining vehicles (ORR) 59 / 80R63
・ Material (material): steel
-Compounding material (mixing location): Side wall rubber-Cord structure: monofilament of φ0.3mm-Length: 50mm
・ Amplitude: 10mm
・ Wavelength: 8mm
表1より、5種類の空気入りタイヤのいずれも、刃先高さの比が1以上となっており、本発明を適用した空気入りタイヤは、従来の空気入りタイヤよりも高い障害物を乗り越えられることが確認された。このことから、本発明を適用した空気入りタイヤは、従来の空気入りタイヤよりも耐サイドカット性が向上していることがわかる。 From Table 1, the blade height ratio of all five types of pneumatic tires is 1 or more, and the pneumatic tire to which the present invention is applied can overcome obstacles higher than those of conventional pneumatic tires. It was confirmed. From this, it can be seen that the pneumatic tire to which the present invention is applied has improved side-cut resistance compared to conventional pneumatic tires.
1,10,100 空気入りタイヤ
20 ビード部
30 サイドウォール部
31 サイドウォールゴム(ゴム部)
33 補強層
33a ゴム(ゴム部)
40 トレッド部
50 カーカス
53 カーカスコード
54 コーティングゴム
70 リム
80 短繊維
81 湾曲部
82 屈曲部
90 タイヤ側部
90a タイヤ外表面
1,10,100
33 Reinforcing
40
Claims (8)
前記一対のビード部にそれぞれ連なる一対のサイドウォール部と、
前記一対のサイドウォール部間に跨るトレッド部と、
を備え、
前記サイドウォール部は、ゴムで構成されたゴム部を有しており、
前記サイドウォール部のゴム部には短繊維が埋設されており、
前記短繊維は、少なくとも一か所の湾曲部または屈曲部を有しており、一方向に配向された状態で前記サイドウォール部のゴム部に埋設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pair of beads,
A pair of sidewall portions respectively connected to the pair of bead portions;
A tread between the pair of sidewalls;
With
The sidewall portion has a rubber portion made of rubber,
Short fibers are embedded in the rubber part of the sidewall part,
The pneumatic tire has at least one curved portion or bent portion, and is embedded in a rubber portion of the sidewall portion in a state of being oriented in one direction.
前記カーカスは、複数本のカーカスコードと、当該カーカスコードをコーティングするコーティングゴムと、を備えており、
前記短繊維が前記カーカスのコーティングゴムに埋設されていることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。 Provided with a pair of bead cores embedded in the pair of bead parts, and comprising one or more layers of carcass for reinforcing the bead part, the sidewall part, and the tread part,
The carcass includes a plurality of carcass cords and a coating rubber that coats the carcass cords.
The pneumatic tire according to claim 1, wherein the short fibers are embedded in a coating rubber of the carcass.
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