JP3367713B2 - Pneumatic tire - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、操縦安定性、及び乗心
地性を低下させることなくサイドウォール部の耐カット
性を向上しうる空気入りタイヤに関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、環境問題、エネルギー問題から、
車両への低燃費性能の要求が大きくなっている。これは
タイヤについても同様であり、より転動抵抗が小さく、
軽量であることが望まれている。特に、タイヤ重量の軽
減は、タイヤの転動抵抗の減少、および車両の低燃費性
の両方を改善することが出来る。 【０００３】一方、タイヤ寿命の増大を図るためにはサ
イドウォール部の耐カット性の向上が有効であり、従っ
て、図２に示すように、サイドウォール部ａにその外壁
面から***するプロテクターｂを設けた空気入りタイヤ
ｔが従来から多く採用されていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながらサイドウ
ォール部ａに図２に示すようなプロテクターｂを形成す
る従来のものにあっては、耐カット性は向上するものの
タイヤ重量の大巾な増加は避けられず、しかもサイドウ
ォール部における屈曲を不均一とし、操縦安定性、乗心
地性の低下を招来する原因の一つとなっていた。 【０００５】本発明は、サイドウォール部に、外周輪郭
線を波状としかつ短繊維混入ゴムを用いたプロテクター
を設けることを基本として、タイヤ重量の増加を抑制し
かつ操縦安定性、乗心地性を低下させることなく耐カッ
ト性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としてい
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
トレッド部からサイドウォール部を通りビード部のビー
ドコアの周りを折返すカーカスを具える空気入りタイヤ
であって、前記サイドウォール部に、その外壁面から隆
起し周方向にのびるとともにタイヤ子午断面における外
周輪郭線を波状としかつ短繊維混入ゴムを用いた断面略
矩形状のプロテクターを設けている。 【０００７】又請求項１に係る発明においては、さら
に、前記短繊維は、前記外壁面に沿って実質的にタイヤ
半径方向に配向し、さらに短繊維の混入量は１０〜５０
ＰＨＲ、短繊維の径を１μｍｍ〜０．１ｍｍ、長さを２
０μｍｍ〜２ｍｍとしたことを特徴とする。 【０００８】 【作用】サイドウォール部に、その外壁面から***し周
方向にのびるとともに短繊維混入ゴムを用いたプロテク
ターを設ける。従って、走行時においてタイヤのサイド
ウォール部が例えば路肩に接触した場合、このプロテク
ターが路肩と衝合し、サイドウォール部の破損を防止
し、耐カット性を向上しうるとともに、プロテクターを
形成するゴム組成物には短繊維が混入されているため、
プロテクターの耐カット性を低下させることなくこのプ
ロテクターの厚さを薄くでき、タイヤ重量の増加を抑制
しうる。 【０００９】又サイドウォール部にプロテクターを設け
ると、一般にその部分における剛性、いわゆる縦バネ定
数が局部的に増し、サイドウォール部の撓みが不均一と
なるため、操縦安定性、および乗心地性が低下する傾向
にあるが、本発明のプロテクターは、タイヤ子午断面に
おける外周輪郭線を波状としているため、該プロテクタ
ーの厚さを前記のごとく薄くしうることと相まって、縦
バネ定数の局部的な増大を抑制することができ、操縦安
定性、および乗心地性の低下を防止しうる。 【００１０】なお短繊維を、タイヤ半径方向に配向した
場合には、半径方向の耐カット性を大巾に向上できる。 【００１１】 【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１において本発明の空気入りタイヤ１は、一対の
ビード部２、２と、このビード部２、２からそれぞれタ
イヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部３、３と、
このサイドウォール部３、３の各外端間を継ぐトレッド
部４とからなるトロイド状のタイヤ基体５を有する。 【００１２】又タイヤ基体５は、前記トレッド部４から
サイドウォール部３を通りビード部２に至る本体部７Ａ
にビードコア６の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向
かって折返すことにより形成した折返し部７Ｂを設けた
カーカス７と、トレッド部４の内部かつ前記カーカス７
の半径方向外方に配されるベルト層９と、ビード部２に
配されかつ前記カーカス７の本体部７Ａと折返し部７Ｂ
との間でビードコア６から半径方向外方に向かって立上
がる断面三角形のビードエーペックス１０とを具える。 【００１３】前記カーカス７は、ナイロン、レーヨン、
芳香族ポリアミドなどの有機繊維からなるカーカスコー
ドを本実施例ではタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０°傾
けて配列したラジアル又はセミラジアル配列のカーカス
プライを１層以上、本例では１層により形成している。 【００１４】ベルト層９は、ナイロン、レーヨン、芳香
族ポリアミド等の有機繊維コード又はスチールコードか
らなるベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して平行又は小
角度で傾けて配列した１枚又は複数枚、本例では２枚の
ベルトプライによって形成される。 【００１５】サイドウォール部３は、カーカス７のタイ
ヤ軸方向外側に貼着されるサイドウォールゴムによっ
て、その外壁面３Ａが形成される。なおサイドウォール
ゴムは、トレッド面４Ａを形成するトレッドゴムに比し
て軟質のゴムを用いる。 【００１６】サイドウォール部３の前記外壁面３Ａに
は、該外壁面３Ａからタイヤ軸方向に***しかつタイヤ
周方向にのびるプロテクター１２が配設される。 【００１７】プロテクター１２は、タイヤ最大巾ＭＷに
おける外壁面３Ａ上のタイヤ最大巾点Ｂから半径方向内
外にのびるとともに、外壁面３Ａを無端状に周回する。
又そのタイヤ子午断面における断面形状は、略矩形状を
なし、しかもその外周輪郭線１２Ａを半径方向に凸部と
凹部とを交互に滑らかに連続して配した波状としてい
る。 【００１８】又前記プロテクター１２は、サイドウォー
ルゴムに比してやや硬質のゴム組成物からなり、本実施
例ではそのゴム組成物の中に１０〜５０ＰＨＲの短繊維
が混入されるとともに、この短繊維を、前記外壁面３Ａ
に沿ってタイヤ半径方向に向けて配している。即ち、短
繊維は、タイヤ半径方向に配向している。 【００１９】なお短繊維材としては、ナイロン、レーヨ
ン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、セルロース樹
脂、結晶ポリブタジエン、木綿糸の有機繊維の他、炭素
繊維、金属繊維、ボロン、ガラス繊維を用いることがで
きるが、このような短繊維材としては有機繊維、殊にナ
イロンが好適に採用できる。 【００２０】この短繊維の混入量が１０ＰＨＲ未満で
は、プロテクター１２の剛性の効果が乏しく十分な耐カ
ット性を得られない。逆に５０ＰＨＲをこえるとゴムと
繊維間の接着不良が生じることがあり、又プロテクター
１２の剛性が過度に大きくなり、サイドウォール部３に
おける屈曲を不均一とし、操縦安定性、及び乗心地性を
低下させる。 【００２１】前記短繊維はその径が１μmm〜０．１mmで
ありかつ長さは２０μmm〜２mmとするのが好ましい。太
さ及び長さが前記値よりも小であると耐カット性に劣る
一方、前記値をこえて大となるとゴム層の耐疲労性が劣
化することがある。 【００２２】なお短繊維をタイヤ半径方向に対してその
傾きが０°〜１０°の範囲内で、実質的にタイヤ半径方
向に配向させる場合には、半径方向に対する耐カット性
を大巾に向上しうる。 【００２３】又プロテクター１２に、短繊維を混入した
ため、耐カット性を維持しつつプロテクター１２の厚さ
を減じることができ、タイヤ重量の増加を抑制しうると
ともに、外周輪郭線１２Ａを波状としたため、サイドウ
ォール部３における剛性、屈曲の不均一性、分散を低減
でき、操縦安定性、及び乗心地性の低下を防止しうる。
又プロテクター１２を設けることによって、サイドウォ
ールゴムの厚さを減ずることが可能となり、タイヤの軽
量化を図りうる。 【００２４】なお前記プロテクター１２は、その粘弾性
スペクトルメーターによる複素弾性率Ｅ＊が５０〜４５
０kg／cm² 、好ましくは８０〜４００kg／cm² に設定さ
れる。前記値をこえて高く、又は低くなっても、サイド
ウォールゴムとの調和により保たれている十分な耐カッ
ト性及び耐疲労性が得られないからである。 【００２５】なおプロテクター１２は、バンバリー又は
カレンダーロールを用いて混練されるとともにカレンダ
ーロールによる成型、又は押出しによって形成されるゴ
ム体を、加硫に先立つタイヤ成形工程においてサイドウ
ォールゴム外面に貼着し、かつ加硫により、該サイドウ
ォールゴムに一体に固着することによりサイドウォール
部３に形成される。 【００２６】 【具体例】タイヤサイズが１８５／６０Ｒ１４でありか
つ図１に示す構成を有するタイヤ（実施例１〜３）につ
いて試作するとともに、その性能についてテストした。
なおプロテクター１２を設けない従来の構成のタイヤ
（比較例１）、プロテクターは形成されるがタイヤ子午
断面における外周輪郭線を波状としない図２に示す構成
のタイヤ（比較例２）、およびプロテクターの外周輪郭
線を波状とするが、短繊維を混入しないタイヤ（比較例
３）についても併せてテストを行い性能の比較を行っ
た。なお実施例１、比較例ａ、比較例ｂのものは比較例
１〜３のものに比してサイドウォールゴムの厚さを減じ
てタイヤ重量を軽減している。テスト仕様は次の通り。 【００２７】イ）耐カット性 いわゆる振子式サイドウォール衝撃テストを行う。これ
は、図３に示すように、クサビ型の刃１５を錘１６に取
付けたものを振子１７下端に設け、自由落下方式でタイ
ヤＴのサイドウォール部に衝撃を与えるとともに、錘１
６と落下高さＨとによりタイヤサイドウォールの破壊エ
ネルギーを求め評価するテストである。 【００２８】ロ）操縦安定性、乗心地性 実車走行におけるドライバーのフィーリングにより判定
するとともに、比較例１を１００とする指数で表示し
た。数値が大きいほど良好であることを示す。テストの
結果を表１に示す。 【００２９】 【表１】 【００３０】テストの結果、実施例のものは比較例のも
のに比べてタイヤ重量を軽減したにもかかわらず操縦安
定性、及び乗心地性を低下させることなく耐カット性を
向上していることが確認出来た。 【００３１】 【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
サイドウォール部の外壁面に周方向にのびかつ外周輪郭
線を波状とした短繊維混入ゴムを用いたプロテクターを
設けたため、タイヤ重量の増加を抑制ししかも操縦安定
性、及び乗心地性を低下することなく耐カット性を向上
しうる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pneumatic tire capable of improving the cut resistance of a sidewall portion without lowering steering stability and ride comfort. 2. Description of the Related Art In recent years, due to environmental problems and energy problems,
The demand for low fuel consumption performance for vehicles is increasing. The same is true for tires, where rolling resistance is smaller,
Light weight is desired. In particular, reducing the weight of the tire can improve both the rolling resistance of the tire and the fuel economy of the vehicle. On the other hand, in order to extend the life of the tire, it is effective to improve the cut resistance of the side wall portion. Therefore, as shown in FIG. The pneumatic tire t provided with the has been conventionally adopted in many cases. [0004] However, in the prior art in which a protector b as shown in FIG. 2 is formed on the side wall portion a, the cut resistance is improved, but the tire weight is large. The increase is unavoidable, and the bend in the side wall portion is made non-uniform, which is one of the causes of lowering of steering stability and ride comfort. [0005] The present invention is based on the provision of a protector using a rubber having short fibers mixed with short fibers on the side wall portion, and suppresses an increase in tire weight and improves steering stability and ride comfort. It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire that can improve cut resistance without lowering it. Means for Solving the Problems The invention according to claim 1 is:
A pneumatic tire having a carcass that is folded from a tread portion to a bead core of a bead portion through a sidewall portion, wherein the sidewall portion has an outer periphery in a meridional section of the tire that protrudes from an outer wall surface and extends in a circumferential direction. Cross section with wavy contour and short fiber mixed rubber
It is only set a rectangular protector. [0007] In the invention according to claim 1, furthermore,
The staple fibers are substantially aligned with the outer wall surface of the tire.
It is oriented in the radial direction, and the mixed amount of short fibers is 10 to 50.
PHR, the diameter of the short fiber is 1 μmm to 0.1 mm, and the length is 2
It is characterized in that it is 0 μmm to 2 mm . The side wall is provided with a protector which is protruded from the outer wall surface, extends in the circumferential direction, and uses rubber mixed with short fibers. Therefore, when the sidewall portion of the tire comes into contact with the road shoulder during running, for example, the protector collides with the road shoulder, preventing damage to the sidewall portion, improving cut resistance, and a rubber forming the protector. Because short fibers are mixed in the composition,
The thickness of the protector can be reduced without lowering the cut resistance of the protector, and an increase in tire weight can be suppressed. When a protector is provided on the side wall portion, generally, rigidity at the portion, that is, a so-called vertical spring constant locally increases, and the deflection of the side wall portion becomes non-uniform, so that steering stability and ride comfort are improved. Although the protector of the present invention has a tendency to decrease, since the outer peripheral contour in the meridional section of the tire is wavy, the thickness of the protector can be reduced as described above, so that the longitudinal spring constant locally increases. Can be suppressed, and lowering of steering stability and ride comfort can be prevented. When the short fibers are oriented in the tire radial direction, the cut resistance in the radial direction can be greatly improved. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a pneumatic tire 1 of the present invention includes a pair of beads 2, 2, and sidewalls 3, 3 extending radially outward from the beads 2, 2, respectively.
There is provided a toroidal tire base 5 composed of a sidewall portion 3 and a tread portion 4 extending between outer ends of the sidewall portions 3. The tire base 5 has a main body 7A extending from the tread portion 4 to the bead portion 2 through the sidewall portion 3.
A carcass 7 provided with a folded portion 7B formed by folding around a bead core 6 from the inside to the outside in the tire axial direction, and the carcass 7 inside the tread portion 4 and
A belt layer 9 disposed radially outward of the carcass 7, a main body portion 7A of the carcass 7 and a folded portion 7B disposed on the bead portion 2.
And a bead apex 10 having a triangular cross section rising from the bead core 6 radially outward. The carcass 7 is made of nylon, rayon,
In this embodiment, a carcass cord made of an organic fiber such as an aromatic polyamide is formed in one or more layers of a carcass ply in a radial or semi-radial arrangement in which the carcass ply is arranged at an inclination of 70 to 90 ° with respect to the tire equator C, in this embodiment. are doing. The belt layer 9 is made of one or more belt cords made of organic fiber cords such as nylon, rayon, aromatic polyamide or steel cords arranged in parallel or at a small angle with respect to the tire equator C. In the example, it is formed by two belt plies. The outer wall surface 3A of the sidewall portion 3 is formed by sidewall rubber adhered to the outside of the carcass 7 in the tire axial direction. The sidewall rubber is softer than the tread rubber forming the tread surface 4A. A protector 12 is provided on the outer wall surface 3A of the sidewall portion 3 so as to protrude from the outer wall surface 3A in the tire axial direction and extend in the tire circumferential direction. The protector 12 extends inward and outward in the radial direction from the tire maximum width point B on the outer wall surface 3A at the tire maximum width MW, and goes around the outer wall surface 3A endlessly.
The cross-sectional shape of the tire meridian section is substantially rectangular, and the outer peripheral contour 12A is a wavy shape in which convex portions and concave portions are smoothly and continuously arranged alternately in the radial direction. The protector 12 is made of a rubber composition that is slightly harder than the side wall rubber. In this embodiment, 10 to 50 PHR of short fibers are mixed in the rubber composition. The outer wall surface 3A
Along the tire radial direction. In other words, short fibers, it is oriented in the radial direction of the tire. As the short fiber material, carbon fibers, metal fibers, boron and glass fibers can be used in addition to nylon, rayon, polyester, aromatic polyamide, cellulose resin, crystalline polybutadiene, and organic fibers such as cotton yarn. Organic fibers, especially nylon, can be suitably used as such short fiber materials. If the mixing amount of the short fibers is less than 10 PHR, the effect of the rigidity of the protector 12 is poor and sufficient cut resistance cannot be obtained. Conversely, if it exceeds 50 PHR, poor adhesion between the rubber and the fiber may occur, and the rigidity of the protector 12 becomes excessively large, making the bend in the sidewall portion 3 non-uniform, thereby improving steering stability and ride comfort. Lower. The short fibers preferably have a diameter of 1 μmm to 0.1 mm and a length of 20 μmm to 2 mm. If the thickness and length are smaller than the above-mentioned values, the cut resistance is inferior. On the other hand, if the thickness and length are larger than the above-mentioned values, the fatigue resistance of the rubber layer may deteriorate. When the short fibers are oriented substantially in the tire radial direction within a range of 0 ° to 10 ° with respect to the tire radial direction, the cut resistance in the radial direction is greatly improved. Can. Also, since short fibers are mixed into the protector 12, the thickness of the protector 12 can be reduced while maintaining the cut resistance, the increase in tire weight can be suppressed, and the outer contour 12A has a wavy shape. In addition, rigidity, unevenness in bending and dispersion in the side wall portion 3 can be reduced, and lowering of steering stability and ride comfort can be prevented.
Further, by providing the protector 12, the thickness of the sidewall rubber can be reduced, and the weight of the tire can be reduced. The protector 12 has a complex elastic modulus E * of 50 to 45 measured by a viscoelastic spectrum meter.
0 kg / cm ^2, are set preferably to 80~400kg / cm ^2. This is because if the value is higher or lower than the above value, sufficient cut resistance and fatigue resistance maintained in harmony with the sidewall rubber cannot be obtained. The protector 12 is formed by kneading using a banbury or calender roll and affixing a rubber body formed by molding or extruding with a calender roll to an outer surface of a sidewall rubber in a tire forming process prior to vulcanization. And, it is formed on the sidewall portion 3 by being integrally fixed to the sidewall rubber by vulcanization. Specific Examples Tires (Examples 1 to 3) having a tire size of 185 / 60R14 and having the structure shown in FIG. 1 were prototyped, and their performance was tested.
In addition, the tire of the conventional configuration without the protector 12 (Comparative Example 1), the tire of the configuration shown in FIG. 2 (Comparative Example 2) where the protector is formed but the outer peripheral contour line in the tire meridional section is not wavy, and the tire of the protector A test was also performed on a tire (Comparative Example 3) having a wavy outer contour line but not containing short fibers, and performance was compared. Examples 1 and Comparative Examples a and b are comparative examples.
The weight of the tire is reduced by reducing the thickness of the sidewall rubber as compared with the tires of Nos. 1 to 3 . The test specifications are as follows. A) Cut resistance A so-called pendulum type sidewall impact test is performed. As shown in FIG. 3, a wedge-shaped blade 15 attached to a weight 16 is provided at the lower end of a pendulum 17 to apply a shock to a sidewall portion of a tire T by a free fall method, and
This is a test for determining and evaluating the breaking energy of the tire sidewall based on 6 and the falling height H. (B) Driving stability and ride comfort Judgment was made based on the driver's feeling during actual vehicle running, and the results were indicated by an index with Comparative Example 1 being 100. The higher the value, the better. Table 1 shows the test results. [Table 1] [0030] As a result of the test, it was found that the tire of the embodiment improved the steering stability and the cut resistance without lowering the riding comfort, although the tire weight was reduced as compared with that of the comparative example. Was confirmed. As described above, the pneumatic tire of the present invention
A protector made of rubber mixed with short fibers, which extends in the circumferential direction and has a wavy outer contour, is provided on the outer wall surface of the sidewall portion, thereby suppressing an increase in tire weight and reducing steering stability and ride comfort. The cut resistance can be improved without the need.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ子午断面図であ
る。 【図２】従来の技術を説明する断面図である。 【図３】耐カット性のテスト方法を示す線図である。 【符号の説明】 ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ３Ａ 外壁面 ４ トレッド部 ６ ビードコア ７ カーカス １２ プロテクター １２Ａ 外周輪郭線BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a meridional section of a tire showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a conventional technique. FIG. 3 is a diagram showing a test method of cut resistance. [Description of Signs] 2 Bead 3 Sidewall 3A Outer wall 4 Tread 6 Bead core 7 Carcass 12 Protector 12A Outer contour

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−82611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−1605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−81207（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−139122（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−260803（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−260802（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−53803（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−160905（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 13/00 - 13/04 Continuation of front page (56) References JP-A-3-82611 (JP, A) JP-A-62-1605 (JP, A) JP-A-61-81207 (JP, A) JP-A-5-139122 (JP, A) JP-A-4-260802 (JP, A) JP-A-4-260802 (JP, A) JP-A-50-53803 (JP, U) JP-A-55-160905 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) B60C 13/00-13/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
ード部のビードコアの周りを折返すカーカスを具える空
気入りタイヤであって、前記サイドウォール部に、その
外壁面から***し周方向にのびるとともにタイヤ子午断
面における外周輪郭線を波状としかつ短繊維混入ゴムを
用いた断面略矩形状のプロテクターを設けるとともに、前記短繊維は、前記外壁面に沿って実質的にタイヤ半径
方向に配向し、さらに短繊維の混入量は１０〜５０ＰＨ
Ｒ、短繊維の径を１μｍｍ〜０．１ｍｍ、長さを２０μ
ｍｍ〜２ｍｍとしたこと を特徴とする空気入りタイヤ。(1) A pneumatic tire having a carcass which is turned from a tread portion to a bead core of a bead portion through a sidewall portion, wherein the carcass is provided on the sidewall portion. While providing a protector having a substantially rectangular cross section using a short fiber mixed rubber and having a wavy outer peripheral contour in a tire meridional section while extending from the wall surface and extending in the circumferential direction, the short fibers are substantially formed along the outer wall surface. To tire radius
Orientation, and the mixing amount of short fibers is 10 to 50 PH
R, the diameter of the short fiber is 1 μmm to 0.1 mm, and the length is 20 μm.
mm to 2 mm .