JP2001347809A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2001347809A
JP2001347809A JP2000168041A JP2000168041A JP2001347809A JP 2001347809 A JP2001347809 A JP 2001347809A JP 2000168041 A JP2000168041 A JP 2000168041A JP 2000168041 A JP2000168041 A JP 2000168041A JP 2001347809 A JP2001347809 A JP 2001347809A
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JP
Japan
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rubber
tread
short fibers
pneumatic tire
rubber portion
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JP2000168041A
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English (en)
Inventor
Kazumitsu Iwamura
和光 岩村
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗り心地を維持しつつ操縦安定性を向上す
る。 【解決手段】 トレッド部2に配されたトレッドゴム9
が、内側のベースゴム部9aとその外側のキャップゴム
部9bとを含む空気入りタイヤ1である。前記ベースゴ
ム部9bは、トレッド面と実質的に直角な向きに配向さ
れた短繊維Fを含む短繊維入りゴム材G1からなること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗り心地を維持し
つつ操縦安定性を向上しうる空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
例えば乗用車用タイヤにあっては、図4に示すように、
トレッド部aに配されるトレッドゴムbを、タイヤ半径
方向の内側のベースゴム部b1と、その外側に配された
キャップゴム部b2とで構成したものが知られている。
そして、操縦安定性を向上するために、前記ベースゴム
部b1に複素弾性率の大きいゴム材を用いてハンドル応
答性やリニアリティを高め、他方、キャップゴム部b2
には、複素弾性率が小さいゴム材を用いることにより突
起包み込み能力などを高め、操縦安定性と乗り心地の両
立を図ろうとする試みがなされている。これは、タイヤ
半径方向外側に複素弾性率の大きいゴム材を用い、その
内側に複素弾性率が小さいゴム材を用いた場合には、表
面の硬いゴムによって乗り心地が著しく損なわれるため
である。
【0003】しかしながら、ベースゴム部b1に複素弾
性率の大なゴム材を用いると、操縦安定性に強く影響す
るトレッドゴムのタイヤ半径方向の剛性を高めるのみな
らず、乗り心地に強い影響を及ぼすトレッドゴムbのタ
イヤ周方向の前後剛性をも同時に高めてしまう結果とな
り、やはり乗り心地の悪化を招くことは避け難い。
【0004】本発明は、以上のような問題点に鑑み案出
なされたもので、トレッドゴムの内側をなすベースゴム
部を、トレッド面と実質的に直角な向きに配向された短
繊維を含む短繊維入りゴム材から形成することを基本と
して、トレッドゴムのタイヤ周方向の前後剛性を過度に
高めることなくタイヤ半径方向の剛性をより向上するこ
とによって乗り心地を維持しつつ操縦安定性を向上しう
る空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部に
配されたトレッドゴムが、内側のベースゴム部とその外
側のキャップゴム部とを含む空気入りタイヤであって、
前記ベースゴム部は、トレッド面と実質的に直角な向き
に配向された短繊維を含む短繊維入りゴム材からなるこ
とを特徴としている。
【0006】また前記トレッドゴムは、その全厚さT
と、前記ベースゴム部の厚さTbとの比(Tb/T)を
0.07〜0.5とすることが望ましい。また前記短繊
維入りゴム材は、ゴム基材100重量部に対して有機又
は無機の短繊維を2〜40重量部含有することが望まし
い。さらに前記ベースゴム部は、タイヤ周方向の複素弾
性率E*cと、タイヤ半径方向の複素弾性率E*rとの
比(E*r/E*c)を1.2〜10.0とすることが
望ましい。
【0007】なお複素弾性率は、4mm巾×30mm長さ×
1.5mm厚さの短冊状試料を切り取って、岩本製作所
(株)製の粘弾性スペクトロメーターを用い、温度70
℃、周波数10Hz、動歪±2%の条件で測定した値と
する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。図1には本実施形態の空気入りタ
イヤのタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図におけるトレ
ッド部を示している。図において空気入りタイヤ1は、
トレッド部2からサイドウォール部3を経て図示しない
ビード部のビードコアに至るカーカス6と、このカーカ
ス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内部に配
置されたベルト層7とを具えた乗用車用の夏タイヤを例
示している。
【0009】前記カーカス6は、本例では1枚のカーカ
スプライ6Aから構成されたものを例示する。このカー
カスプライ6Aは、カーカスコードをタイヤ赤道Cに対
して例えば75〜90度の角度で配列している。なおカ
ーカスコードとしては、芳香族ポリアミド、ナイロン、
レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードの他、ス
チールコードが使用でき、本例では、ポリエステル繊維
コードの場合を例示している。また前記ベルト層7は、
スチールコードといった高弾性のベルトコードをタイヤ
赤道Cに対して10〜45度の角度で配列した2枚以
上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから構成さ
れ、各ベルトコードがプライ間相互で交差するように配
置されている。
【0010】本例では前記ベルト層7のタイヤ半径方向
外側に、トレッドゴム9が配置されている。このトレッ
ドゴム9は、本実施形態ではタイヤ半径方向の内側のベ
ースゴム部9aと、その外側のキャップゴム部9bとを
含むとともに、本例では前記ベースゴム部9a、キャッ
プゴム部9bの両端部に断面略三角形状をなすウイング
ゴム9cを配したものを例示している。
【0011】前記ベースゴム部9aは、本例では少なく
とも前記ベルト層7の巾に亘って配されるとともに、ト
レッド面2aと実質的に直角な向きに配向された短繊維
Fを含む短繊維入りゴム材G1から形成されている。な
お短繊維Fがトレッド面2aと実質的に直角な向きに配
向されているとは、ベースゴム部9aに含まれる短繊維
Fの大部分(例えば90%以上)が、その長さ方向をト
レッド面2aに対して40〜90゜、より好ましくは6
0〜90゜の角度で配向されていることを言う。この場
合には、短繊維Fがトレッド面2aに対して90゜をな
す場合と実質的に同様の作用が得られるためである。
【0012】これにより、ベースゴム部9aは、タイヤ
周方向の前後方向の複素弾性率E*cを過度に高めるこ
となしにタイヤ半径方向の複素弾性率E*rをより高め
ることができるから、乗り心地の大幅な悪化を招くこと
なく操縦安定性を向上するのに役立つ。またトレッドゴ
ム9のタイヤ半径方向内側の剛性を大としうるため、例
えばトレッドゴム9に形成されるブロック等の剛性が高
められ、耐摩耗性などの向上にも役立つ。このような観
点より、前記ベースゴム部9aは、タイヤ周方向の複素
弾性率E*cと、タイヤ半径方向の複素弾性率E*rと
の比(E*r/E*c)を例えば1.2以上、より好ま
しくは1.2〜10.0、さらに好ましくは2.0〜
8.0とすることが望ましいものである。前記比(E*
r/E*c)が、1.2未満であると、操縦安定性の向
上効果或いは乗り心地の維持といった効果が低下する傾
向がある。
【0013】前記短繊維入りゴム材G1は、例えばゴム
基材100重量部に対して有機又は無機の短繊維Fを2
〜40重量部、より好ましくは2〜28重量部とするの
が望ましい。前記短繊維Fが2重量部未満では、ベース
ゴム部9aのタイヤ半径方向の剛性を高める効果が低下
する傾向にあり、逆に40重量部を超えるとベースゴム
部9aの耐クラック性などが低下する傾向がある。
【0014】また短繊維入りゴム材G1に用いるゴム基
材としては、例えばジエン系ゴムが好ましく、より具体
的には天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴムなどの1種又は2種以上をブレン
ドして用いることができる。また短繊維Fは、ゴムとの
接着性に優れた非金属性のものが好ましい。より具体的
には、短繊維Fは、ナイロン、ポリエステル、アラミ
ド、レーヨン、ビニロン、芳香族ポリアミド、コット
ン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機
物の他、ボロン、グラスファイバー、カーボンファイバ
ー等の無機材質が挙げられ、さらにはこれらは単独で
も、又2種以上を組合わせて使用することもできる。特
に好ましくは、トレッドゴム9のタイヤ半径方向の剛性
を向上し操縦安定性をより高める意味でも、グラスファ
イバー、カーボンファイバーといった高弾性、より具体
的には繊維の引張弾性率が50〜1000GPaのもの
が好ましい。なお各種の短繊維にはゴム基材との接着性
を向上させるために必要な表面処理などを施すことがあ
る。
【0015】また前記短繊維Fは、例えば平均繊維径が
1〜100μ、平均長さが0.1〜5mmであることが望
ましい。前記平均繊維径が1μ未満或いは前記長さが
0.1mm未満であると、短繊維自体によるトレッドゴム
9のタイヤ半径方向の剛性を向上させる効果が低下し、
逆に平均繊維径が100μよりも大或いは前記長さが5
mmよりも大であると、短繊維Fが大きくなりすぎてゴム
との接着性が低下し耐摩耗性や耐クラック性が低下す
る。かかる観点より、短繊維の平均繊維径は、3〜10
0μ、またその長さは0.1〜3mmとすることが特に望
ましい。
【0016】前記トレッドゴム9は、その全厚さTと、
前記ベースゴム部9aの厚さTbとの比(Tb/T)を
0.07〜0.5、より好ましくは0.15〜0.4、
さらに好ましくは0.2〜0.3とすることが望まし
い。前記比(Tb/T)が0.07未満の場合には、ベ
ースゴム部9aの厚さTbが小さくなりすぎて操縦安定
性を向上する効果が低下する傾向にあり、逆に前記比
(Tb/T)が0.5を超えると、ベースゴム部9aの
厚さTbが大きくなりすぎ、乗り心地が相対的に悪化し
やすくなる他、摩耗の中期以降、ベースゴム部9aが露
出し性能変化が大きくなる傾向がある。従って、ベース
ゴム部9aは、トレッド面2aに凹設されたトレッド溝
10の溝底よりも下方に位置するものが好ましい。なお
ベースゴム部9aの厚さTbがタイヤ軸方向で変化する
場合には、その平均を用いて前記比が定められる。
【0017】なお短繊維Fをトレッド面2aと実質的に
直角の向きに配したベースゴム部9aを得る方法として
は、例えば図2(a)に示すように、カレンダーロール
rを用いることができる。公知のように、ゴム基材、短
繊維Fの他、所定の薬品などが必要に応じて配合された
未加硫のゴム材料mをカレンダーロールr、rにて圧延
加工した場合、短繊維Fの長さ方向は圧延方向Xに沿う
ものとなる。そして、この圧延されたゴムシートjを図
2(a)のように折り畳んで積層し所定巾に形成するこ
とにより、短繊維Fを圧延方向Xと直角なZ方向に配向
した短繊維入りゴム材料gをうることができる。そし
て、このゴム材料gの厚さ方向がタイヤ半径方向となる
ようにベースゴム部9aに用いれば良い。
【0018】また図2(b)に示すように、短繊維Fを
圧延方向に配向したゴムシートjをその厚さ方向に積層
するとともに、この積層体Jを短繊維Fの配向方向と直
角な面Pにて切断して短繊維入りゴム材料をうることで
も良い。そして、図3に示す如く、必要に応じてキャッ
プゴム部9b、ベースゴム部9a、ウイングゴム9cな
どを貼り合わせた生トレッドゴム11を用いて生タイヤ
カバーを成型するとともに、この生タイヤカバーを加硫
することにより前記配向を維持した空気入りタイヤ1を
製造しうる。
【0019】前記キャップゴム部9bは、本例では短繊
維を含有していないゴム材G2から形成されており、前
記ベースゴム部9aの外面からトレッド面2aまでを構
成している。ウィングゴム9cについても同様である。
従って、本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッドゴ
ム9の厚さ方向には、ベースゴム部9aとキャップゴム
部9bの2層で構成されたものを例示している。ただ
し、3層以上で形成することももちろん可能である。ま
た前記キャップゴム部9bは、路面と接触するために、
耐摩耗性とグリップ性能に優れたゴム材を用いるのが好
ましく、本実施形態ではスチレンブタジエンゴムが用い
られている。またキャップゴム部9bは、ベースゴム部
9aのゴム基材と実質的に同一でかつ短繊維を含まない
ゴム材から形成しても良い。また本例の如くキャップゴ
ム部9bは、短繊維を含まないゴム材から構成されるこ
とによって、路面を傷付けることがない点でも好ましい
ものとなる。
【0020】
【実施例】図1に示す基本構造を有する乗用車用夏タイ
ヤ(サイズ:205/65R15)を試作し(実施例1
〜3)、乾燥アスファルト路面での操縦安定性、乗り心
地、耐摩耗性について評価を行った。また比較のために
ベースゴム部に短繊維を含まないなど本発明外のタイヤ
(従来例、比較例1〜4)についても併せて試作を行い
性能を比較した。なおキャップゴムはゴム基材をスチレ
ンブタジエンゴム100重量部の配合とし、それに必要
な薬品を加えた。またベースゴム部9aの配合などは表
1に示す通りである。またテスト内容は、次の通りであ
る。
【0021】<操縦安定性>試供タイヤをリム(6 1/2
×15)にリム組みしかつ内圧200kPaを充填した
後、排気量2000ccの後輪駆動車の4輪に装着し、
ドライバーのみ乗車してタイヤテストコースのドライア
スファルト路面を走行し、ハンドル応答性、剛性感、旋
回時のグリップ等に関する特性をドライバーの官能評価
により従来例を100とする指数表示で評価した。数値
が大きいほど、操縦安定性に優れていることを示す。な
おこのテストについては、タイヤ新品時と50%摩耗時
の両方で行った。
【0022】<乗り心地>前記と同様、ドライアスファ
ルト路面の段差路、ベルジャソ路(石畳の路面)、ビッ
ツマン路(小石を敷き詰めた路面)等において、ゴツゴ
ツ感、突き上げ、ダンピングに関して官能評価を行い、
従来例を100とする指数表示であり、指数の大きい方
が良好である。
【0023】<耐摩耗性>前記と同一条件の車両を用
い、一般道及び高速道路を合計3000km走行させ
て、縦溝の平均溝深さを測定し、従来例を100とする
指数で表示している。数値が大きいほど耐摩耗性が優れ
ていることを示す。テストの結果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】テストの結果、実施例のものは、乗り心地
の低下を抑制しつつ操縦安定性を向上していることが確
認できる。
【0026】
【発明の効果】上述したように、本発明の空気入りタイ
ヤは、トレッド部に配されたトレッドゴムが、内側のベ
ースゴム部とその外側のキャップゴム部とを含むととも
に、ベースゴム部が、トレッド面と実質的に直角な向き
に配向された短繊維を含む短繊維入りゴム材からなる。
これにより、ベースゴム部は、タイヤ周方向の前後方向
の剛性を過度に高めることなしにタイヤ半径方向の剛性
を高めることができるから、乗り心地の著しい大幅な悪
化を招くことなく操縦安定性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるトレッド部の部分断面
図である。
【図2】(a)、(b)は、短繊維入りゴム材の製造方
法を説明する略図である。
【図3】未加硫トレッドゴムの断面図である。
【図4】従来の技術を説明するトレッド部の部分断面図
である。
【符号の説明】
1 空気入りタイヤ 2 トレッド部 2a トレッド面 9 トレッドゴム 9a ベースゴム部 9b キャップゴム部 F 短繊維 G1 短繊維入りゴム材
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 7/02 C08K 7/02 C08L 21/00 C08L 21/00 Fターム(参考) 4F072 AA02 AB03 AB04 AB05 AB06 AB08 AB09 AB10 AD02 AK14 AL18 4J002 AB012 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 AH002 BE022 BF022 BL012 CF002 CL002 CL062 DA016 DK006 DL006 FA042 FA046 GN01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部に配されたトレッドゴムが、内
    側のベースゴム部とその外側のキャップゴム部とを含む
    空気入りタイヤであって、 前記ベースゴム部は、トレッド面と実質的に直角な向き
    に配向された短繊維を含む短繊維入りゴム材からなるこ
    とを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記トレッドゴムは、その全厚さTと、前
    記ベースゴム部の厚さTbとの比(Tb/T)を0.0
    7〜0.5としたことを特徴とする請求項1記載の空気
    入りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記短繊維入りゴム材は、ゴム基材100
    重量部に対して有機又は無機の短繊維を2〜40重量部
    含有することを特徴とする請求項1又は2記載の空気入
    りタイヤ。
  4. 【請求項4】前記ベースゴム部は、タイヤ周方向の複素
    弾性率E*cと、タイヤ半径方向の複素弾性率E*rと
    の比(E*r/E*c)を1.2〜10.0としたこと
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入
    りタイヤ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007269153A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
EP2039502A1 (de) * 2007-09-22 2009-03-25 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens mit einem Gürtel und einem Laufstreifen sowie Fahrzeugluftreifen
JP2011213349A (ja) * 2011-08-01 2011-10-27 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
US20140190611A1 (en) * 2013-01-09 2014-07-10 E I Du Pont De Nemours And Company Tire overlay composition

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