JP2011037395A - 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.
タイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドを備えている。このトレッドが、ベースと、このベースの半径方向外側に積層されたキャップとから構成されることがある。 The tire includes a tread whose outer surface forms a tread surface. The tread may be composed of a base and a cap that is laminated radially outward of the base.
特開平１１−３３４３１６号公報及び特開平６−２３４３０３号公報には、そのベースが多数の短繊維を含むトレッドを備えた空気入りタイヤが開示されている。特開平１１−３３４３１６号公報に記載のタイヤでは、そのベースゴム層に含まれる短繊維は周方向に配向されている。特開平６−２３４３０３号公報に記載のタイヤでは、そのベーストレッドに含まれる短繊維は軸方向に配向されている。 Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-334316 and 6-234303 disclose a pneumatic tire having a tread whose base includes a number of short fibers. In the tire described in JP-A-11-334316, the short fibers included in the base rubber layer are oriented in the circumferential direction. In the tire described in JP-A-6-234303, the short fibers included in the base tread are oriented in the axial direction.
近年、乗用車の性能が向上している。乗用車に高出力なエンジンが搭載されることがある。このような乗用車に使用されるタイヤにおいては、トラクション性能の向上が要求されている。 In recent years, the performance of passenger cars has improved. High-power engines may be installed in passenger cars. In the tire used for such a passenger car, improvement in traction performance is required.
トラクション性能の観点から、高い硬度を有するベースが採用されることがある。このベースは、トレッドの曲げ剛性に影響する。過大な曲げ剛性はトレッドの接地幅を狭めるので、充分な接地面積が得られないという問題がある。この場合、タイヤのグリップ性能が低下してしまう。 From the viewpoint of traction performance, a base having high hardness may be employed. This base affects the bending stiffness of the tread. Excessive bending rigidity reduces the contact width of the tread, so that there is a problem that a sufficient contact area cannot be obtained. In this case, the grip performance of the tire is degraded.
上記配向した短繊維は、トレッドの剛性に異方性を付与しうる。例えば、周方向に配向した短繊維は、トレッドの周方向の剛性に寄与しうる。このトレッドを備えたタイヤでは、そのトラクション性能が効果的に向上する。しかし、この周方向に配向した短繊維はその軸方向の剛性には寄与しえないので、旋回時において充分なサイドグリップが得られない。このタイヤは、旋回性能に劣る。 The oriented short fibers can impart anisotropy to the rigidity of the tread. For example, the short fibers oriented in the circumferential direction can contribute to the circumferential rigidity of the tread. In the tire provided with this tread, the traction performance is effectively improved. However, since the short fibers oriented in the circumferential direction cannot contribute to the rigidity in the axial direction, a sufficient side grip cannot be obtained during turning. This tire is inferior in turning performance.
軸方向に配向した短繊維は、トレッドの軸方向の剛性に寄与しうるが、その周方向の剛性には寄与しえない。このトレッドを備えたタイヤは、充分なサイドグリップが得られるので、旋回性能に優れる。しかし、このタイヤには、トラクション性能が充分でないという問題がある。 The short fibers oriented in the axial direction can contribute to the rigidity in the axial direction of the tread, but cannot contribute to the rigidity in the circumferential direction. A tire equipped with this tread is excellent in turning performance because a sufficient side grip can be obtained. However, this tire has a problem that the traction performance is not sufficient.
本発明の目的は、トラクション性能及び旋回性能に優れた空気入りタイヤの提供にある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire excellent in traction performance and turning performance.
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドを備えている。このトレッドは、ベースと、このベースの半径方向外側に位置するキャップとを備えている。このベースは、半径方向に積層された複数の層から構成されている。第一の層は、周方向に配向した短繊維を含んでいる。第二の層は、軸方向に配向した短繊維を含んでいる。 The pneumatic tire according to the present invention includes a tread whose outer surface forms a tread surface. The tread includes a base and a cap positioned on the outer side in the radial direction of the base. The base is composed of a plurality of layers stacked in the radial direction. The first layer includes short fibers oriented in the circumferential direction. The second layer includes short fibers oriented in the axial direction.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第一の層はゴム組成物に短繊維が配合されたものから形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムを含んでいる。この第一の層に含まれる短繊維の配合量が、この基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下である。 Preferably, in this pneumatic tire, the first layer is formed from a rubber composition blended with short fibers. This rubber composition contains a base rubber. The compounding quantity of the short fiber contained in this 1st layer is 3 to 20 mass parts with respect to 100 mass parts of this base rubber.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第二の層はゴム組成物に短繊維が配合されたものから形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムを含んでいる。この第二の層に含まれる短繊維の配合量は、この基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下である。 Preferably, in this pneumatic tire, the second layer is formed from a rubber composition in which short fibers are blended. This rubber composition contains a base rubber. The compounding quantity of the short fiber contained in this 2nd layer is 3 to 20 mass parts with respect to 100 mass parts of this base rubber.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記キャップはゴム組成物から形成されている。このゴム組成物は、上記第一の層のゴム組成物及び上記第二の層のゴム組成物と同等である。 Preferably, in the pneumatic tire, the cap is formed of a rubber composition. This rubber composition is equivalent to the rubber composition of the first layer and the rubber composition of the second layer.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記ベースは第三の層をさらに備えている。この第三の層は、半径方向に配向した短繊維を含んでいる。 Preferably, in the pneumatic tire, the base further includes a third layer. This third layer contains radially oriented short fibers.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第三の層は半径方向において上記第一の層と上記第二の層との間に位置している。 Preferably, in the pneumatic tire, the third layer is located between the first layer and the second layer in the radial direction.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第三の層はゴム組成物に短繊維が配合されたものから形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムを含んでいる。この第三の層に含まれる短繊維の配合量は、この基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下である。 Preferably, in the pneumatic tire, the third layer is formed from a rubber composition in which short fibers are blended. This rubber composition contains a base rubber. The amount of the short fibers contained in the third layer is 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base rubber.
好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第三の層のゴム組成物は上記キャップのゴム組成物と同等である。 Preferably, in this pneumatic tire, the rubber composition of the third layer is equivalent to the rubber composition of the cap.
本発明に係る空気入りタイヤでは、第一の層がトラクション性能に寄与しうる。第二の層が、旋回性能に寄与しうる。このタイヤでは、トラクション性能及び旋回性能の両立が達成されている。 In the pneumatic tire according to the present invention, the first layer can contribute to the traction performance. The second layer can contribute to the turning performance. In this tire, both traction performance and turning performance are achieved.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
図１に示されたタイヤ２は、レーシングカートに装着される。このタイヤ２の外径は、３００ｍｍ以下である。このタイヤ２の偏平率は、０．５以下である。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０及びインナーライナー１２を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、その内部に気体が充填され、その内圧が３０ｋＰａ〜１５０ｋＰａに調節されて、使用される。なお、この図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ２は、図１中の一点鎖線ＣＬを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線ＣＬは、タイヤ２の赤道面を表す。
The
トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、トレッド面１４を備えている。このトレッド面１４は、路面と接地する。トレッド面１４には、溝は刻まれていない。このタイヤ２は、いわゆるスリックタイヤである。トレッド面１４が、溝、ブロック等からなるトレッドパターンを備えてもよい。
The
サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。サイドウォール６は、カーカス１０の軸方向外側に位置している。サイドウォール６は、架橋ゴムからなる。サイドウォール６は、撓みによって路面からの衝撃を吸収する。さらにサイドウォール６は、カーカス１０の外傷を防止する。このタイヤ２では、サイドウォール６は薄い。このサイドウォール６は、タイヤ２の質量軽減に寄与しうる。
The
ビード８は、サイドウォール６よりも半径方向略内側に位置している。ビード８は、コア１６と、このコア１６から半径方向外向きに延びるエイペックス１８とを備えている。コア１６は、リング状である。コア１６は、複数本の非伸縮性ワイヤー（典型的にはスチール製ワイヤー）を含む。エイペックス１８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス１８は、高硬度な架橋ゴムからなる。
The bead 8 is located substantially inward of the
カーカス１０は、第一プライ２０及び第二プライ２２からなる。第一プライ２０及び第二プライ２２は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６の内側に沿っている。第一プライ２０及び第二プライ２２は、コア１６の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。
The
図示されていないが、第一プライ２０及び第二プライ２２は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、２０°以上４０°以下である。このタイヤ２では、第一プライ２０のコードの傾斜方向は、第二プライ２２の傾斜方向とは逆である。このタイヤ２のカーカス１０は、バイアス構造を有している。このカーカス１０は、タイヤ２の剛性に寄与しうる。このタイヤ２は、大きなコーナリングフォースを発生しうる。このタイヤ２は、操縦安定性に優れる。
Although not shown, the
コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。汎用性に優れるという観点から、ポリエステル繊維が好ましい。高い剛性を有するという観点から、アラミド繊維が好ましい。 The cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include polyester fibers, nylon fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers. From the viewpoint of excellent versatility, polyester fibers are preferred. From the viewpoint of having high rigidity, an aramid fiber is preferable.
インナーライナー１２は、カーカス１０の内周面に接合されている。インナーライナー１２は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１２には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１２は、タイヤ２の内圧を保持する役割を果たす。
The
図２は、図１のタイヤ２の一部が示された拡大断面図である。この図２には、このタイヤ２のトレッド４の一部が示されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
このタイヤ２では、トレッド４は、キャップ２４と、ベース２６とを備えている。キャップ２４は、ベース２６の半径方向外側に位置している。このキャップ２４は、ベース２６に積層されている。このキャップ２４は、ゴム組成物が架橋され形成されたものである。
In the
キャップ２４のゴム組成物は、基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びイソブチレン−イソプレン共重合体が例示される。この基材ゴムが、２種以上のゴムから構成されてもよい。このゴム組成物は、充填剤としてのカーボンブラックを含むことができる。このゴム組成物は、カーボンブラック以外の他の充填剤を併用することもできる。この他の充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、クレー、タルク及び酸化マグネシウムが例示される。このゴム組成物は、軟化剤、粘着性付与剤、硫黄などの架橋剤、加硫促進剤、架橋助剤、老化防止剤等の薬品も含むことができる。
The rubber composition of the
このタイヤ２では、キャップ２４の硬度は４０以上７０以下が好ましい。この硬度が４０以上に設定されることにより、キャップ２４がトレッド４の剛性に適切に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能に優れる。この観点から、この硬度は４５以上がより好ましく、４７以上がさらに好ましく、５０以上が特に好ましい。この硬度が７０以下に設定されることにより、キャップ２４によるトレッド４の剛性過大が抑制される。トレッド４が適度な柔軟性を有するので、トレッド面１４が充分に路面に接地する。このタイヤ２は、グリップ性能に優れる。この観点から、この硬度は６５以下がより好ましく、６３以下がさらに好ましく、６０以下が特に好ましい。
In the
本発明において硬度は、「ＪＩＳ Ｋ ６２５３」に準じて、タイプＡのデュロメータによって測定される。この硬度は、温度が２３℃である条件下で測定される。なお、この測定には、キャップ２４を構成するゴム組成物が架橋されることにより形成される試験片が用いられる。この試験片は、温度が１６０℃である金型内でゴム組成物が１０分間保持されることで、得られる。
In the present invention, the hardness is measured with a type A durometer according to “JIS K 6253”. This hardness is measured under conditions where the temperature is 23 ° C. For this measurement, a test piece formed by crosslinking the rubber composition constituting the
ベース２６は、キャップ２４の半径方向内側に位置している。図示されていないが、このベース２６はカーカス１０に積層されている。このベース２６は、第一の層（以下、内側層２８）と、第二の層（以下、外側層３０）とから構成されている。内側層２８は、カーカス１０の半径方向外側に積層されている。この内側層２８の半径方向外側に、外側層３０が積層されている。この外側層３０の半径方向外側に、キャップ２４が積層されている。この内側層２８と外側層３０とは、半径方向に積層されている。このタイヤ２では、内側層２８の厚み及び外側層３０の厚みは同等である。タイヤ２の仕様等が考慮され、各層２８、３０が異なる厚みを有するように、このベース２６が構成されてもよい。この場合、トラクション性能の観点から、外側層３０に対する内側層２８の厚みの比は３０／７０以上が好ましい。サイドグリップの観点から、この厚みの比は７０／３０以下が好ましい。
The
図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図３において、上下方向が周方向であり、左右方向が軸方向である。この図３には、内側層２８の周方向に沿った断面が示されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. In FIG. 3, the vertical direction is the circumferential direction, and the horizontal direction is the axial direction. In FIG. 3, a cross section along the circumferential direction of the
内側層２８は、多数の短繊維３２を含んでいる。図示されているように、この内側層２８は、多数の短繊維３２と、マトリクス３４とで構成されている。換言すれば、この内側層２８は繊維補強ゴム（ＦＲＲ）からなる。これら短繊維３２は、マトリクス３４に分散している。これら短繊維３２の長手方向は、略周方向に沿っている。
The
加速時又は制動時において、トレッド４は周方向に剪断される。内側層２８は、周方向に配向した多数の短繊維３２を含むので、周方向におけるトレッド４の剪断応力の向上に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及びブレーキ性能に優れる。
During acceleration or braking, the
図４は、図３の内側層２８の短繊維３２が示された模式図である。図４において、上下方向が周方向である。矢印θ１で示されているのは、短繊維３２の角度である。角度θ１は、直線Ｘ１と直線Ｘ２とのなす角度の絶対値である。直線Ｘ１は、周方向に延びている。直線Ｘ２は、短繊維３２の一端３６及び他端３８を通過している。この角度θ１は、短繊維３２の長手方向が周方向に対してなす角度である。角度θ１は、０°以上９０°以下である。なお、図４中、両矢印Ｌで示されているのが繊維長である。この繊維長Ｌは、一端３６から他端３８までの長さが計測されることにより得られる。
FIG. 4 is a schematic view showing the
トラクション性能及びブレーキ性能の観点から、角度θ１が２０°以下である短繊維３２の数の、短繊維３２の総数に対する比率は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。比率の算出においては、内側層２８の、周方向に沿った断面に露出した短繊維３２の角度が、測定される。無作為に抽出された１００本の短繊維３２について、角度の測定がなされる。
From the viewpoint of traction performance and braking performance, the ratio of the number of
図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５において、上下方向が周方向であり、左右方向が軸方向である。この図５には、外側層３０の周方向に沿った断面が示されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. In FIG. 5, the vertical direction is the circumferential direction, and the horizontal direction is the axial direction. FIG. 5 shows a cross section of the
外側層３０は、多数の短繊維４０を含んでいる。図示されているように、この外側層３０は、多数の短繊維４０と、マトリクス４２とで構成されている。これら短繊維４０は、マトリクス４２に分散している。これら短繊維４０の長手方向は、略軸方向に沿っている。
The
旋回時において、トレッド４は略軸方向に剪断される。外側層３０は、軸方向に配向した多数の短繊維４０を含むので、軸方向におけるトレッド４の剪断応力の向上に寄与しうる。このタイヤ２では、充分なサイドグリップが得られる。大きなコーナリングフォースが発生するので、このタイヤ２は旋回性能に優れる。
At the time of turning, the
図５において、矢印θ２で示されているのは、短繊維４０の角度θ２である。この角度θ２は、直線Ｙ１と直線Ｙ２とのなす角度の絶対値である。直線Ｙ１は、軸方向に延びている。直線Ｙ２は、この短繊維４０の一端４４及び他端４６を通過している。この角度θ２は、この短繊維４０の長手方向が軸方向に対してなす角度である。この角度θ２は、０°以上９０°以下である。
In FIG. 5, what is indicated by an arrow θ <b> 2 is the angle θ <b> 2 of the
このタイヤ２では、充分なサイドグリップが得られるという観点から、この角度θ２が２０°以下である短繊維４０の数の、短繊維４０の総数に対する比率は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。この比率は、前述の内側層２８と同様にして算出される。
In the
このタイヤ２のベース２６は、周方向に配向した短繊維３２を含む内側層２８と、軸方向に配向した短繊維４０を含む外側層３０とを備えている。このタイヤ２では、内側層２８がトラクション性能に寄与し、外側層３０が旋回性能に寄与しうるので、トラクション性能及び旋回性能の両立が達成されている。
The
このタイヤ２では、ベース２６を構成する内側層２８は、ゴム組成物に多数の短繊維３２が配合されたものから形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びイソブチレン−イソプレン共重合体が例示される。この基材ゴムが、２種以上のゴムから構成されてもよい。このゴム組成物は、充填剤としてのカーボンブラックを含むことができる。このゴム組成物は、カーボンブラック以外の他の充填剤を併用することもできる。この他の充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、クレー、タルク及び酸化マグネシウムが例示される。このゴム組成物は、軟化剤、粘着性付与剤、硫黄などの架橋剤、加硫促進剤、架橋助剤、老化防止剤等の薬品も含むことができる。
In the
このタイヤ２では、内側層２８の短繊維３２が配合されるゴム組成物とキャップ２４を構成するゴム組成物とは同等である。換言すれば、この内側層２８は、キャップ２４を構成するゴム組成物に多数の短繊維３２が配合されたものから形成される。このタイヤ２では、路面に接地したトレッド面１４がしなやかに曲がる。トレッド面１４が充分に接地するので、このタイヤ２はグリップ性能に優れる。このタイヤ２では、短繊維３２の種類、配合量等の調整により、トレッド４の剛性が容易に制御されうる。
In the
内側層２８に含まれる短繊維３２としては、マトリクス３４との接着性に優れるという観点から、非金属性のものが好ましい。この非金属性の短繊維３２としては、有機繊維及び無機繊維が例示される。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、コットン繊維及びセルロース繊維が例示される。無機繊維の材質としては、ボロン、グラスファイバー及びカーボンファイバーが例示される。
The
このタイヤ２では、内側層２８に含まれる短繊維３２の配合量は、基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下であるのが好ましい。この配合量が３質量部以上に設定されることにより、この内側層２８がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及びブレーキ性能に優れる。この観点から、この配合量は７質量部以上がより好ましく、１０質量部以上が特に好ましい。この配合量が２０質量部以下に設定されることにより、タイヤ２の剛性過大が防止されうる。このタイヤ２では、グリップ性能が適切に維持される。この観点から、この配合量は１８質量部以下がより好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
In the
このタイヤ２では、内側層２８に含まれる短繊維３２の繊維長は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましい。この繊維長が０．１ｍｍ以上に設定されることにより、この短繊維３２が内側層２８を効果的に補強しうる。この内側層２８がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうるので、このタイヤ２はトラクション性能及びブレーキ性能に優れる。この観点から、この繊維長は２ｍｍ以上がより好ましい。この繊維長が５ｍｍ以下に設定されることにより、短繊維３２のマトリクス３４との接着性が維持される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。この観点から、この繊維長は３ｍｍ以下がより好ましい。
In the
このタイヤ２では、内側層２８に含まれる短繊維３２の繊維径は１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。この繊維長が１μｍ以上に設定されることにより、この短繊維３２が内側層２８を効果的に補強しうる。この内側層２８がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうるので、このタイヤ２はトラクション性能及びブレーキ性能に優れる。この観点から、この繊維径は１０μｍ以上がより好ましい。この繊維径が１００μｍ以下に設定されることにより、短繊維３２のマトリクス３４との接着性が維持される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。この観点から、この繊維径は７０μｍ以下がより好ましい。
In the
このタイヤ２では、ベース２６を構成する外側層３０は、ゴム組成物に多数の短繊維４０が配合されたものから形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びイソブチレン−イソプレン共重合体が例示される。この基材ゴムが、２種以上のゴムから構成されてもよい。このゴム組成物は、充填剤としてのカーボンブラックを含むことができる。このゴム組成物は、カーボンブラック以外の他の充填剤を併用することもできる。この他の充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、クレー、タルク及び酸化マグネシウムが例示される。このゴム組成物は、軟化剤、粘着性付与剤、硫黄などの架橋剤、加硫促進剤、架橋助剤、老化防止剤等の薬品も含むことができる。
In the
このタイヤ２では、外側層３０の短繊維４０が配合されるゴム組成物とキャップ２４を構成するゴム組成物とは同等である。換言すれば、この外側層３０は、キャップ２４を構成するゴム組成物に多数の短繊維４０が配合されたものから形成される。このタイヤ２では、路面に接地したトレッド面１４がしなやかに曲がる。トレッド面１４が充分に接地するので、このタイヤ２はグリップ性能に優れる。このタイヤ２では、短繊維４０の種類、配合量等の調整により、トレッド４の剛性が容易に制御されうる。
In the
外側層３０に含まれる短繊維４０としては、ゴム組成物との接着性に優れるという観点から、非金属性のものが好ましい。この非金属性の短繊維４０としては、有機繊維及び無機繊維が例示される。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、コットン繊維及びセルロース繊維が例示される。無機繊維の材質としては、ボロン、グラスファイバー及びカーボンファイバーが例示される。
The
このタイヤ２では、外側層３０に含まれる短繊維４０の配合量は、基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下であるのが好ましい。この配合量が３質量部以上に設定されることにより、この外側層３０がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、充分なサイドグリップが得られるので、旋回性能に優れるこの観点から、この配合量は７質量部以上がより好ましく、１０質量部以上が特に好ましい。この配合量が２０質量部以下に設定されることにより、タイヤ２の剛性過大が防止されうる。このタイヤ２では、グリップ性能が適切に維持される。この観点から、この配合量は１８質量部以下がより好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
In the
このタイヤ２では、外側層３０に含まれる短繊維４０の繊維長は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましい。この繊維長が０．１ｍｍ以上に設定されることにより、この短繊維４０が外側層３０を効果的に補強しうる。この外側層３０は、タイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、充分なサイドグリップが得られるので、旋回性能に優れる。この観点から、この繊維長は２ｍｍ以上がより好ましい。この繊維長が５ｍｍ以下に設定されることにより、短繊維４０のマトリクス４２との接着性が維持される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。この観点から、この繊維長は３ｍｍ以下がより好ましい。
In the
このタイヤ２では、外側層３０に含まれる短繊維４０の繊維径は１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。この繊維長が１μｍ以上に設定されることにより、この短繊維４０が外側層３０を効果的に補強しうる。この外側層３０は、タイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、充分なサイドグリップが得られるので、旋回性能に優れる。この観点から、この繊維径は１０μｍ以上がより好ましい。この繊維径が１００μｍ以下に設定されることにより、短繊維４０のマトリクス４２との接着性が維持される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。この観点から、この繊維径は７０μｍ以下がより好ましい。
In the
図２において、両矢印Ｔ０はトレッド４の厚みを表している。両矢印Ｔ１は、ベース２６の厚みを表している。両矢印Ｔ２は、キャップ２４の厚みを表している。両矢印Ｔ３は、内側層２８の厚みを表している。両矢印Ｔ４は、外側層３０を厚みを表している。
In FIG. 2, the double arrow T <b> 0 represents the thickness of the
このタイヤ２では、トレッド４の厚みＴ０に対するベース２６の厚みＴ１の比率は、１０％以上５０％以下であるのが好ましい。この比率が１０％以上に設定されることにより、ベース２６がタイヤ２の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、トラクション性能及び旋回性能に優れる。この観点から、この比率は１５％以上がより好ましく、２０％以上が特に好ましい。この比率が５０％以下に設定されることにより、ベース２６によるトレッド４の剛性過大が防止される。トレッド４が適切な柔軟性を有するので、トレッド面１４が路面に充分に接地しうる。このタイヤ２では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は４０％以下がより好ましく、３０％以下が特に好ましい。
In the
このタイヤ２では、トレッド４の厚みＴ０に対するキャップ２４の厚みＴ２の比率は、５０％以上９０％以下であるのが好ましい。この比率が５０％以上に設定されることにより、トレッド４の剛性が適切に維持される。トレッド４が適切な柔軟性を有するので、トレッド面１４が路面に充分に接地しうる。このタイヤ２では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は７５％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。この比率が９０％以下に設定されることにより、トラクション性能が適切に維持されうる。
In the
このタイヤ２では、ベース２６の厚みＴ１に対する内側層２８の厚みＴ３の比率は、３０％以上７０％以下であるのが好ましい。この比率が３０％以上に設定されることにより、内側層２８が効果的にトラクション性能に寄与しうる。この観点から、この比率は４０％以上がより好ましい。この比率が７０％以下に設定されることにより、内側層２８によるトレッド４の剛性過大が防止される。トレッド４が適切な柔軟性を有するので、トレッド面１４が路面に充分に接地しうる。このタイヤ２では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は６０％以下がより好ましい。
In the
このタイヤ２では、ベース２６の厚みＴ１に対する外側層３０の厚みＴ４の比率は、３０％以上７０％以下であるのが好ましい。この比率が３０％以上に設定されることにより、外側層３０がサイドグリップの向上に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、旋回性能に優れる。この観点から、この比率は４０％以上がより好ましい。この比率が７０％以下に設定されることにより、外側層３０によるトレッド４の剛性過大が防止される。トレッド４が適切な柔軟性を有するので、トレッド面１４が路面に充分に接地しうる。このタイヤ２では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は６０％以下がより好ましい。
In the
このタイヤ２では、ベース２６を構成する内側層２８の硬度は４０以上７０以下が好ましい。この硬度が４０以上に設定されることにより、内側層２８がトラクション性能に効果的に寄与しうる。この観点から、この硬度は４５以上がより好ましく、４７以上がさらに好ましく、５０以上が特に好ましい。この硬度が７０以下に設定されることにより、この内側層２８によるトレッド４の剛性過大が抑制される。トレッド４が適度な柔軟性を有するので、トレッド面１４が充分に路面に接地する。このタイヤ２は、グリップ性能に優れる。この観点から、この硬度は６５以下がより好ましく、６３以下がさらに好ましく、６０以下が特に好ましい。なお、この内側層２８の硬度は、前述のキャップ２４の硬度と同様にして計測される。後述する外側層３０の硬度も、同様にして計測される。
In the
このタイヤ２では、ベース２６を構成する外側層３０の硬度は４０以上７０以下が好ましい。この硬度が４０以上に設定されることにより、外側層３０がサイドグリップの向上に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、旋回性能に優れる。この観点から、この硬度は４５以上がより好ましく、４７以上がさらに好ましく、５０以上が特に好ましい。この硬度が７０以下に設定されることにより、外側層３０によるトレッド４の剛性過大が抑制される。トレッド４が適度な柔軟性を有するので、トレッド面１４が充分に路面に接地する。このタイヤ２は、グリップ性能に優れる。この観点から、この硬度は６５以下がより好ましく、６３以下がさらに好ましく、６０以下が特に好ましい。
In the
本発明では、タイヤ２及び後述するタイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ２の場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。なお、レーシングカート用タイヤの場合は、内圧が負荷されない状態で寸法及び角度が測定される。
In the present invention, the dimensions and angles of the
図６は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤ４８の一部が示された断面図である。このタイヤ４８は、トレッド５０、サイドウォール、ビード、カーカス及びインナーライナーを備えている。この図６には、このタイヤ４８のトレッド５０の一部が示されている。このタイヤ４８は、このトレッド５０の構成以外は、図１に示されたタイヤ２と同等の構成を有している。したがって、このタイヤ４８も、図１のタイヤ２と同様、レーシングカートに装着される。このタイヤ４８の外径は、３００ｍｍ以下である。このタイヤ４８の偏平率は、０．５以下である。このタイヤ４８は、チューブレスタイプである。このタイヤ４８は、その内部に気体が充填され、その内圧が３０ｋＰａ〜１５０ｋＰａに調節されて、使用される。なお、この図６において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a
トレッド５０は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド５０は、トレッド面５２を備えている。このトレッド面５２は、路面と接地する。トレッド面５２には、溝は刻まれていない。このタイヤ４８は、いわゆるスリックタイヤ４８である。
The
トレッド５０は、キャップ５４と、ベース５６とを備えている。キャップ５４は、ベース５６の半径方向外側に位置している。このキャップ５４は、ベース５６に積層されている。このキャップ５４は、ゴム組成物が架橋され形成されたものである。このゴム組成物の構成は、図１に示されたタイヤ２のトレッド４を構成するキャップ２４のそれと同等である。
The
ベース５６は、キャップ５４の半径方向内側に位置している。図示されていないが、このベース５６はカーカスに積層されている。このベース５６は、第一の層（以下、外側層５８）と、第二の層（以下、内側層６０）と、第三の層（以下、中間層６２）とから構成されている。
The
このタイヤ４８では、外側層５８の半径方向外側にキャップ５４が積層されている。内側層６０は、カーカスの半径方向外側に積層されている。中間層６２は、この内側層６０の半径方向外側に積層されている。この中間層６２の半径方向外側に、外側層５８が積層されている。この中間層６２は、外側層５８と内側層６０との間に位置している。このタイヤ４８では、内側層６０、中間層６２及び外側層５８は、半径方向に積層されている。このタイヤ４８では、内側層６０の厚み、中間層６２の厚み及び外側層５８の厚みは同等である。タイヤ４８の仕様等が考慮され、各層５８、６０、６２が異なる厚みを有するように、このベース５６が構成されてもよい。
In the
図７は、図６のVII−VII線に沿った断面図である。図７において、上下方向が周方向であり、左右方向が軸方向である。この図７には、外側層５８の周方向に沿った断面が示されている。
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. In FIG. 7, the vertical direction is the circumferential direction, and the horizontal direction is the axial direction. In FIG. 7, a cross section along the circumferential direction of the
外側層５８は、多数の短繊維６４を含んでいる。図示されているように、この外側層５８は、多数の短繊維６４と、マトリクス６６とで構成されている。これら短繊維６４は、マトリクス６６に分散している。これら短繊維６４の長手方向は、略周方向に沿っている。
The
加速時又は制動時において、トレッド５０は周方向に剪断される。外側層５８は、周方向に配向した多数の短繊維６４を含むので、周方向におけるトレッド５０の剪断応力の向上に寄与しうる。このタイヤ４８は、トラクション性能及びブレーキ性能に優れる。
During acceleration or braking, the
図７において、矢印θ１で示されているのは、短繊維６４の角度θ１である。この角度θ１は、直線Ｘ１と直線Ｘ２とのなす角度の絶対値である。直線Ｘ１は、軸方向に延びている。直線Ｘ２は、この短繊維６４の一端６８及び他端７０を通過している。
In FIG. 7, what is indicated by an arrow θ <b> 1 is an angle θ <b> 1 of the
このタイヤ４８では、トラクション性能及びブレーキ性能の観点から、角度θ１が２０°以下である短繊維６４の数の、短繊維６４の総数に対する比率は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。この比率は、図１に示されたタイヤ２の内側層２８と同様にして算出される。
In the
図８は、図６のVIII−VIII線に沿った断面図である。図８において、上下方向が周方向であり、左右方向が軸方向である。この図８には、内側層６０の周方向に沿った断面が示されている。
FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. In FIG. 8, the vertical direction is the circumferential direction, and the horizontal direction is the axial direction. In FIG. 8, a cross section along the circumferential direction of the
内側層６０は、多数の短繊維７２を含んでいる。図示されているように、この内側層６０は、多数の短繊維７２と、マトリクス７４とで構成されている。これら短繊維７２は、マトリクス７４に分散している。これら短繊維７２の長手方向は、略軸方向に沿っている。
The
旋回時において、トレッド５０は略軸方向に剪断される。内側層６０は、軸方向に配向した多数の短繊維７２を含むので、軸方向におけるトレッド５０の剪断応力の向上に寄与しうる。このタイヤ４８では、充分なサイドグリップが得られる。大きなコーナリングフォースが発生するので、このタイヤ４８は旋回性能に優れる。
At the time of turning, the
図８において、矢印θ２で示されているのは、短繊維７２の角度θ２である。この角度θ２は、直線Ｙ１と直線Ｙ２とのなす角度の絶対値である。直線Ｙ１は、軸方向に延びている。直線Ｙ２は、この短繊維７２の一端７６及び他端７８を通過している。
In FIG. 8, what is indicated by an arrow θ <b> 2 is an angle θ <b> 2 of the
このタイヤ４８では、充分なサイドグリップが得られるという観点から、この角度θ２が２０°以下である短繊維７２の数の、短繊維７２の総数に対する比率は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。この比率は、前述の外側層５８と同様にして算出される。
In the
図９は、図６のIX−IX線に沿った断面図である。図９において、上下方向が半径方向である。この図９には、中間層６２の半径方向に沿った断面が示されている。
9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. In FIG. 9, the vertical direction is the radial direction. FIG. 9 shows a cross section of the
中間層６２は、多数の短繊維８０を含んでいる。図示されているように、この中間層６２は、多数の短繊維８０と、マトリクス８２とで構成されている。換言すれば、この中間層６２は、繊維補強ゴム（ＦＲＲ）からなる。これら短繊維８０は、マトリクス８２に分散している。これら短繊維８０の長手方向は、略半径方向に沿っている。
The
回転中にあるタイヤ４８には、遠心力が作用する。中間層６２は、半径方向に配向した多数の短繊維８０を含むので、半径方向の剛性に寄与しうる。このタイヤ４８では、この中間層６２が走行時に作用する遠心力の影響を抑制しうる。このタイヤ４８は、高速走行時の走行安定性に優れる。
Centrifugal force acts on the
図９において、矢印θ３で示されているのは、短繊維８０の角度θ３である。この角度θ３は、直線Ｚ１と直線Ｚ２とのなす角度の絶対値である。直線Ｚ１は、半径方向に延びている。直線Ｚ２は、この短繊維８０の一端８４及び他端８６を通過している。この角度θ３は、この短繊維８０の長手方向が半径方向に対してなす角度である。
In FIG. 9, what is indicated by an arrow θ3 is an angle θ3 of the
このタイヤ４８では、高速走行時の走行安定性の観点から、角度θ３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は、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。この比率は、前述の外側層５８と同様にして算出される。
In the
このタイヤ４８では、ベース５６が周方向に配向した短繊維６４を含む外側層５８と、軸方向に配向した短繊維７２を含む内側層６０とを備えている。外側層５８がトラクション性能に寄与し、内側層６０が旋回性能に寄与しうるので、トラクション性能及び旋回性能の両立が達成されている。
In the
このタイヤ４８では、中間層６２が外側層５８と内側層６０との間に位置しているので、この中間層６２がトレッド５０に生じた歪みに伴う応力を効果的に緩和しうる。この中間層６２は、トラクション性能及び旋回性能の向上に寄与しうる。
In the
図６において、両矢印Ｔ０はトレッド５０の厚みを表している。両矢印Ｔ１は、ベース５６の厚みを表している。両矢印Ｔ２は、キャップ５４の厚みを表している。両矢印Ｔ３は、外側層５８の厚みを表している。両矢印Ｔ４は、内側層６０を厚みを表している。両矢印Ｔ５は、中間層６２を厚みを表している。
In FIG. 6, a double arrow T <b> 0 represents the thickness of the
このタイヤ４８では、トレッド５０の厚みＴ０に対するベース５６の厚みＴ１の比率は、１０％以上５０％以下であるのが好ましい。この比率が１０％以上に設定されることにより、ベース５６がタイヤ４８の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ４８は、トラクション性能及び旋回性能に優れる。この観点から、この比率は１５％以上がより好ましく、２０％以上が特に好ましい。この比率が５０％以下に設定されることにより、ベース５６によるトレッド５０の剛性過大が防止される。トレッド５０が適切な柔軟性を有するので、トレッド面５２が路面に充分に接地しうる。このタイヤ４８では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は４０％以下がより好ましく、３０％以下が特に好ましい。
In the
このタイヤ４８では、トレッド５０の厚みＴ０に対するキャップ５４の厚みＴ２の比率は、５０％以上９０％以下であるのが好ましい。この比率が５０％以上に設定されることにより、トレッド５０の剛性が適切に維持される。トレッド５０が適切な柔軟性を有するので、トレッド面５２が路面に充分に接地しうる。このタイヤ４８では、優れたグリップ性能が維持される。この観点から、この比率は７５％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。この比率が９０％以下に設定されることにより、トラクション性能が適切に維持されうる。
In the
このタイヤ４８では、ベース５６の厚みＴ１に対する外側層５８の厚みＴ３の比率は、１５％以上７０％以下であるのが好ましい。この比率が１５％以上に設定されることにより、外側層５８が効果的にトラクション性能に寄与しうる。この観点から、この比率は２０％以上がより好ましく、２５％以上がさらに好ましく、３０％以上が特に好ましい。この比率が７０％以下に設定されることにより、外側層５８によるトレッド５０の剛性過大が防止される。トレッド５０が適切な柔軟性を有するので、トレッド面５２が路面に充分に接地しうる。このタイヤ４８では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は４０％以下がより好ましい。
In the
このタイヤ４８では、ベース５６の厚みＴ１に対する内側層６０の厚みＴ４の比率は、１５％以上７０％以下であるのが好ましい。この比率が１５％以上に設定されることにより、内側層６０がサイドグリップの向上に効果的に寄与しうる。このタイヤ４８は、旋回性能に優れる。この観点から、この比率は２０％以上がより好ましく、２５％以下がさらに好ましく、３０％以上が特に好ましい。この比率が７０％以下に設定されることにより、内側層６０によるトレッド５０の剛性過大が防止される。トレッド５０が適切な柔軟性を有するので、トレッド面５２が路面に充分に接地しうる。このタイヤ４８では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は４０％以下がより好ましい。
In the
このタイヤ４８では、ベース５６の厚みＴ１に対する中間層６２の厚みＴ５の比率は、１５％以上７０％以下であるのが好ましい。この比率が１５％以上に設定されることにより、中間層６２が効果的に半径方向の剛性に寄与しうる。このタイヤ４８は、高速走行時の走行安定性に優れる。この中間層６２は、トレッド５０に発生した歪みに伴う応力を適切に緩和しうる。この観点から、この比率は２０％以上がより好ましく、２５％以上がさらに好ましく、３０％以上が特に好ましい。この比率が７０％以下に設定されることにより、中間層６２によるトレッド５０の剛性過大が防止される。トレッド５０が適切な柔軟性を有するので、トレッド面５２が路面に充分に接地しうる。このタイヤ４８では、優れたグリップ性能が維持されうる。この観点から、この比率は４０％以下がより好ましい。
In the
このタイヤ４８では、外側層５８はゴム組成物に多数の短繊維６４が配合されたものから形成されている。この外側層５８の構成は、図１に示されたタイヤ２のベース２６の一部である内側層２８の構成と同等である。内側層６０は、ゴム組成物に多数の短繊維７２が配合されたものから形成されている。この内側層６０の構成は、図１に示されたタイヤ２のベース２６の一部である外側層３０の構成と同等である。
In the
このタイヤ４８では、中間層６２は、ゴム組成物に多数の短繊維８０が配合されたものから形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びイソブチレン−イソプレン共重合体が例示される。この基材ゴムが、２種以上のゴムから構成されてもよい。このゴム組成物は、充填剤としてのカーボンブラックを含むことができる。このゴム組成物は、カーボンブラック以外の他の充填剤を併用することもできる。この他の充填剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、クレー、タルク及び酸化マグネシウムが例示される。このゴム組成物は、軟化剤、粘着性付与剤、硫黄などの架橋剤、加硫促進剤、架橋助剤、老化防止剤等の薬品も含むことができる。
In the
短繊維８０としては、ゴム組成物との接着性に優れるという観点から、非金属性のものが好ましい。この非金属性の短繊維８０としては、有機繊維及び無機繊維が例示される。有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維、コットン繊維及びセルロース繊維が例示される。無機繊維の材質としては、ボロン、グラスファイバー及びカーボンファイバーが例示される。
The
このタイヤ４８では、中間層６２に含まれる短繊維８０の配合量は、基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下であるのが好ましい。この配合量が３質量部以上に設定されることにより、この中間層６２がタイヤ４８の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ４８は、トラクション性能及び旋回性能に優れる。この観点から、この配合量は７質量部以上がより好ましく、１０質量部以上が特に好ましい。この配合量が２０質量部以下に設定されることにより、タイヤ４８の剛性過大が防止されうる。このタイヤ４８では、グリップ性能が適切に維持される。この観点から、この配合量は１８質量部以下がより好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
In the
このタイヤ４８では、中間層６２に含まれる短繊維８０の繊維長は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましい。この繊維長が０．１ｍｍ以上に設定されることにより、この短繊維８０が中間層６２を効果的に補強しうる。この中間層６２は、タイヤ４８の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ４８は、トラクション性能及び旋回性能に優れる。この観点から、この繊維長は２ｍｍ以上がより好ましい。この繊維長が５ｍｍ以下に設定されることにより、短繊維８０のマトリクス８２との接着性が維持される。このタイヤ４８は、耐久性に優れる。この観点から、この繊維長は３ｍｍ以下がより好ましい。
In the
このタイヤ４８では、中間層６２に含まれる短繊維８０の繊維径は１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましい。この繊維長が１μｍ以上に設定されることにより、この短繊維８０が中間層６２を効果的に補強しうる。この中間層６２は、タイヤ４８の剛性に効果的に寄与しうる。このタイヤ４８は、トラクション性能及び旋回性能に優れる。この観点から、この繊維径は１０μｍ以上がより好ましい。この繊維径が１００μｍ以下に設定されることにより、短繊維８０のマトリクス８２との接着性が維持される。このタイヤ４８は、耐久性に優れる。この観点から、この繊維径は７０μｍ以下がより好ましい。
In the
このタイヤ４８では、中間層６２の硬度は４０以上７０以下が好ましい。この硬度が４０以上に設定されることにより、中間層６２がトレッド５０の剛性に適切に寄与しうる。このタイヤ４８は、トラクション性能及び旋回性能に優れる。この観点から、この硬度は４５以上がより好ましく、４７以上がさらに好ましく、５０以上が特に好ましい。この硬度が７０以下に設定されることにより、中間層６２によるトレッド５０の剛性過大が抑制される。トレッド５０が適度な柔軟性を有するので、トレッド面５２が充分に路面に接地する。このタイヤ４８は、グリップ性能に優れる。この観点から、この硬度は６５以下がより好ましく、６３以下がさらに好ましく、６０以下が特に好ましい。
In the
このタイヤ４８では、外側層５８、内側層６０及び中間層６２のそれぞれは、キャップ５４を構成するゴム組成物と同等のゴム組成物に短繊維８０が配合されたものが架橋され形成されている。このタイヤ４８では、路面に接地したトレッド面５２がしなやかに曲がる。トレッド面５２が充分に接地するので、このタイヤ４８はグリップ性能に優れる。このタイヤ４８では、短繊維８０の種類、配合量等の調整により、トレッド５０の剛性が容易に制御されうる。
In the
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples. However, the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the examples.
［実施例１］
図１及び図２に示された基本構成を備え、下記表２に示された仕様を備えた実施例１のフロントタイヤ及びリアタイヤを得た。フロントタイヤのサイズは、１０×４．５０−５とされた。リアタイヤのサイズは、１１×７．１０−５とされた。フロントタイヤ及びリアタイヤのそれぞれは、トレッド及びカーカスを備えている。トレッドは、キャップとベースとを備えている。トレッドの厚みＴ０に対するベースの厚みＴ１の比率（Ｔ１／Ｔ０）は、３０％とされた。トレッドの厚みＴ０に対するキャップの厚みＴ２の比率は、７０％とされた。キャップの硬度は、５５とされた。このキャップには、短繊維は含まれていない。ベースは、内側層及び外側層から構成される。内側層の硬度は、５５とされた。内側層は、周方向に配向した短繊維を含んでいる。この短繊維の配合量は、１２質量部である。この短繊維は、アラミド繊維からなる。この短繊維の繊維長は、２ｍｍである。この短繊維の繊維径は、０．０６ｍｍである。外側層の硬度は、５５とされた。外側層は、軸方向に配向した短繊維を含んでいる。この短繊維の配合量は、１２質量部である。この外側層には、内側層と同等の短繊維が含まれている。カーカスは、２枚のプライからなる。各プライは、多数のポリエステル繊維からなるコードを含む。このコードの傾斜角度の絶対値は、３０°とされた。このタイヤには、トレッドとカーカスとの間にベルトは設けられていない。この表２において、このタイヤがベルトを備えていないことが、「Ｎ」で表されている。
[Example 1]
A front tire and a rear tire of Example 1 having the basic configuration shown in FIGS. 1 and 2 and having the specifications shown in Table 2 below were obtained. The size of the front tire was 10 × 4.50-5. The size of the rear tire was 11 × 7.10-5. Each of the front tire and the rear tire includes a tread and a carcass. The tread includes a cap and a base. The ratio of the base thickness T1 to the tread thickness T0 (T1 / T0) was 30%. The ratio of the cap thickness T2 to the tread thickness T0 was 70%. The hardness of the cap was 55. This cap does not contain short fibers. The base is composed of an inner layer and an outer layer. The hardness of the inner layer was 55. The inner layer includes short fibers oriented in the circumferential direction. The amount of the short fiber is 12 parts by mass. This short fiber consists of an aramid fiber. The fiber length of this short fiber is 2 mm. The fiber diameter of this short fiber is 0.06 mm. The hardness of the outer layer was 55. The outer layer includes short fibers oriented in the axial direction. The amount of the short fiber is 12 parts by mass. This outer layer contains short fibers equivalent to the inner layer. The carcass consists of two plies. Each ply includes a cord composed of a number of polyester fibers. The absolute value of the inclination angle of this cord was 30 °. This tire is not provided with a belt between the tread and the carcass. In Table 2, “N” indicates that the tire does not include a belt.
［実施例７及び比較例４−５］
内側層及び外側層のそれぞれに含まれる短繊維の配向方向を下記表２の通りとした他は実施例１と同様にして、フロントタイヤ及びリアタイヤを得た。
[Example 7 and Comparative Example 4-5]
A front tire and a rear tire were obtained in the same manner as in Example 1 except that the orientation directions of the short fibers contained in each of the inner layer and the outer layer were as shown in Table 2 below.
［実施例２−６及び実施例８−１１］
比率（Ｔ１／Ｔ０）、比率（Ｔ２／Ｔ０）並びに内側層及び外側層のそれぞれに含まれる短繊維の配合量を下記表１及び表２の通りとした他は実施例１と同様にして、フロントタイヤ及びリアタイヤを得た。
[Example 2-6 and Example 8-11]
The ratio (T1 / T0), the ratio (T2 / T0), and the blending amount of the short fibers contained in each of the inner layer and the outer layer were as shown in Table 1 and Table 2 below, as in Example 1, A front tire and a rear tire were obtained.
［比較例１］
トレッドをその硬度が５５である架橋ゴムで構成した他は実施例１と同様にして、フロントタイヤ及びリアタイヤを得た。このトレッドには、短繊維は含まれていない。
[Comparative Example 1]
A front tire and a rear tire were obtained in the same manner as in Example 1 except that the tread was composed of a crosslinked rubber having a hardness of 55. This tread does not contain short fibers.
［比較例２］
ベースをその硬度が６５である架橋ゴムで構成した他は実施例１と同様にして、フロントタイヤ及びリアタイヤを得た。このベースには、短繊維は含まれていない。
[Comparative Example 2]
A front tire and a rear tire were obtained in the same manner as in Example 1 except that the base was composed of a crosslinked rubber having a hardness of 65. This base does not contain short fibers.
［比較例３］
トレッドをその硬度が５５である架橋ゴムで構成し、トレッドとカーカスとの間にベルトを設けた他は実施例１と同様にして、フロントタイヤ及びリアタイヤを得た。このトレッドには、短繊維は含まれていない。この表２において、このタイヤがベルトを備えていることが、「Ｙ」で表されている。
[Comparative Example 3]
A front tire and a rear tire were obtained in the same manner as in Example 1 except that the tread was made of a crosslinked rubber having a hardness of 55 and a belt was provided between the tread and the carcass. This tread does not contain short fibers. In Table 2, “Y” indicates that the tire includes a belt.
［実施例１２］
図６に示された基本構成を備え、下記表３に示された仕様を備えた実施例１２のフロントタイヤ及びリアタイヤを得た。フロントタイヤのサイズは、１０×４．５０−５とされた。リアタイヤのサイズは、１１×７．１０−５とされた。フロントタイヤ及びリアタイヤのそれぞれは、トレッド及びカーカスを備えている。トレッドは、キャップとベースとを備えている。トレッドの厚みＴ０に対するベースの厚みＴ１の比率（Ｔ１／Ｔ０）は、３０％とされた。トレッドの厚みＴ０に対するキャップの厚みＴ２の比率は、７０％とされた。キャップの硬度は、５５とされた。このキャップには、短繊維は含まれていない。ベースは、内側層、中間層及び外側層から構成される。内側層の硬度は、５５とされた。内側層は、周方向に配向した短繊維を含んでいる。この短繊維の配合量は、１２質量部である。この短繊維は、アラミド繊維からなる。この短繊維の繊維長は、２ｍｍである。この短繊維の繊維径は、０．０６ｍｍである。中間層の硬度は、５５とされた。中間層は、半径方向に配向した短繊維を含んでいる。この短繊維の配合量は、１２質量部である。この中間層には、内側層と同等の短繊維が含まれている。外側層の硬度は、５５とされた。外側層は、軸方向に配向した短繊維を含んでいる。この短繊維の配合量は、１２質量部である。この外側層には、内側層と同等の短繊維が含まれている。カーカスは、２枚のプライからなる。各プライは、多数のポリエステル繊維からなるコードを含む。このコードの傾斜角度の絶対値は、３０°とされた。このタイヤには、トレッドとカーカスとの間にベルトは設けられていない。この表２において、このタイヤがベルトを備えていないことが、「Ｎ」で表されている。
[Example 12]
A front tire and a rear tire of Example 12 having the basic configuration shown in FIG. 6 and the specifications shown in Table 3 below were obtained. The size of the front tire was 10 × 4.50-5. The size of the rear tire was 11 × 7.10-5. Each of the front tire and the rear tire includes a tread and a carcass. The tread includes a cap and a base. The ratio of the base thickness T1 to the tread thickness T0 (T1 / T0) was 30%. The ratio of the cap thickness T2 to the tread thickness T0 was 70%. The hardness of the cap was 55. This cap does not contain short fibers. The base is composed of an inner layer, an intermediate layer, and an outer layer. The hardness of the inner layer was 55. The inner layer includes short fibers oriented in the circumferential direction. The amount of the short fiber is 12 parts by mass. This short fiber consists of an aramid fiber. The fiber length of this short fiber is 2 mm. The fiber diameter of this short fiber is 0.06 mm. The intermediate layer had a hardness of 55. The intermediate layer includes short fibers oriented in the radial direction. The amount of the short fiber is 12 parts by mass. This intermediate layer contains short fibers equivalent to the inner layer. The hardness of the outer layer was 55. The outer layer includes short fibers oriented in the axial direction. The amount of the short fiber is 12 parts by mass. This outer layer contains short fibers equivalent to the inner layer. The carcass consists of two plies. Each ply includes a cord composed of a number of polyester fibers. The absolute value of the inclination angle of this cord was 30 °. This tire is not provided with a belt between the tread and the carcass. In Table 2, “N” indicates that the tire does not include a belt.
［実施例１３−１４及び比較例６−９］
内側層、中間層及び外側層のそれぞれに含まれる短繊維の配向方向を下記表３の通りとした他は実施例１２と同様にして、フロントタイヤ及びリアタイヤを得た。
[Examples 13-14 and Comparative Example 6-9]
A front tire and a rear tire were obtained in the same manner as in Example 12 except that the orientation directions of the short fibers contained in each of the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer were as shown in Table 3 below.
［走行テスト］
タイヤをリム（フロントタイヤのリムのサイズ＝４．７５×５．０、リアタイヤのリムのサイズ＝８．００×５．０）に組み込み、このタイヤに内圧が８０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、ピレル製のシャーシ及びイアメ製（排気量１２５ｃｃ）２ストロークエンジンを備えた車両に装着した。ドライバーに、この車両をレーシングサーキット（全長＝１１７７ｍ）で運転させて、グリップ性能、トラクション性能、ブレーキ性能及び操縦安定性を評価させた。この結果が、１０点を満点とした指数値で、下記の表１、２及び３に示されている。数値が大きいほど好ましい。この走行テストにおいて、サーキットコースを１周走行するのに要する時間（ラップタイム）も計測された。このラップタイムが、下記の表１、２及び３に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[Running test]
The tire was assembled into a rim (front tire rim size = 4.75 × 5.0, rear tire rim size = 8.00 × 5.0), and this tire was filled with air so that the internal pressure was 80 kPa. . This tire was mounted on a vehicle equipped with a chassis made of Pyrrell and a 2-stroke engine made by Iame (displacement of 125 cc). The driver was allowed to drive the vehicle on a racing circuit (total length = 1177 m) to evaluate grip performance, traction performance, brake performance, and steering stability. The results are shown in the following Tables 1, 2 and 3 as index values with a maximum of 10 points. Larger numbers are preferable. In this running test, the time (lap time) required for one round of the circuit course was also measured. This lap time is shown in Tables 1, 2 and 3 below. A smaller numerical value is preferable.
表１、表２及び表３に示されるように、実施例は、比較例に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 1, Table 2, and Table 3, the examples have higher evaluations than the comparative examples. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
以上説明された方法は、種々の空気入りタイヤにも適用されうる。 The method described above can be applied to various pneumatic tires.
２、４８・・・タイヤ
４、５０・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・インナーライナー
２４、５４・・・キャップ
２６、５６・・・ベース
２８、６０・・・内側層
３０、５８・・・外側層
３２、４０、６４、７２、８０・・・短繊維
６２・・・中間層
2, 48 ...
Claims (8)
このトレッドが、ベースと、このベースの半径方向外側に位置するキャップとを備えており、
このベースが、半径方向に積層された複数の層から構成されており、
第一の層が、周方向に配向した短繊維を含んでおり、
第二の層が、軸方向に配向した短繊維を含んでいる空気入りタイヤ。 It has a tread whose outer surface forms a tread surface,
The tread includes a base and a cap positioned radially outward of the base,
This base is composed of a plurality of layers stacked in the radial direction,
The first layer includes short fibers oriented in the circumferential direction;
A pneumatic tire in which the second layer includes short fibers oriented in the axial direction.
このゴム組成物が、基材ゴムを含んでおり、
この第一の層に含まれる短繊維の配合量が、この基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。 The first layer is formed from a rubber composition blended with short fibers,
This rubber composition contains a base rubber,
2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein an amount of the short fibers contained in the first layer is 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base rubber.
このゴム組成物が、基材ゴムを含んでおり、
この第二の層に含まれる短繊維の配合量が、この基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。 The second layer is formed from a rubber composition blended with short fibers,
This rubber composition contains a base rubber,
The pneumatic tire according to claim 1 or 2, wherein the amount of the short fibers contained in the second layer is 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base rubber.
このゴム組成物が、上記第一の層のゴム組成物及び上記第二の層のゴム組成物と同等である請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。 The cap is formed of a rubber composition;
The pneumatic tire according to claim 2 or 3, wherein the rubber composition is equivalent to the rubber composition of the first layer and the rubber composition of the second layer.
この第三の層が、半径方向に配向した短繊維を含んでいる請求項１から４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 The base further comprises a third layer;
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the third layer includes short fibers oriented in a radial direction.
このゴム組成物が、基材ゴムを含んでおり、
この第三の層に含まれる短繊維の配合量が、この基材ゴム１００質量部に対して３質量部以上２０質量部以下である請求項５又は６に記載の空気入りタイヤ。 The third layer is formed from a rubber composition blended with short fibers,
This rubber composition contains a base rubber,
The pneumatic tire according to claim 5 or 6, wherein a blending amount of the short fibers contained in the third layer is 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base rubber.
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