JP2012245829A - Pneumatic tire - Google Patents

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Kazuo Uchida
和男 内田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic tire which can be inexpensively and easily manufactured, and which uses a reinforcing member capable of utilizing end materials conventionally discarded, for actualizing desired reinforcing effects while satisfying the basic performance as the tire.SOLUTION: The pneumatic tire includes pairs of right and left bead parts 11 and sidewall parts 12, and a tread part 13 ranging between both sidewall parts. The reinforcing member 5 made of reinforcing fibers subjected to plating or adhesive treatment and a rubber covering the reinforcing fibers is annularly disposed at least in a portion of each sidewall part in a tire peripheral direction. The reinforcing fibers are oriented to the sidewall part substantially in a tire radial direction, at least one end of each reinforcing fiber is terminated within the reinforcing member, and at least portions of projection parts where the reinforcing fibers are projected in a direction perpendicular to the reinforcing member, intersect each other.

Description

本発明は空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、補強部材の改良に係る空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a pneumatic tire (hereinafter, also simply referred to as “tire”), and more particularly to a pneumatic tire according to an improvement of a reinforcing member.

従来より、空気入りタイヤにおいては、ビード部からトレッド部にわたる各部位について、有機繊維コードやスチールコードを一定方向に引き揃えてゴム引きしてなる補強部材を配置して、補強を図ることが行われている。例えば、特許文献1には、サイドウォールの、カーカス層とベルト層との間に、有機繊維コードにゴム成分が含浸されてなるサイド補強層を配置することが開示されている。   Conventionally, in a pneumatic tire, reinforcement has been carried out by arranging a reinforcing member formed by aligning organic fiber cords or steel cords in a certain direction and rubberizing at each part from the bead portion to the tread portion. It has been broken. For example, Patent Document 1 discloses that a side reinforcing layer formed by impregnating a rubber component in an organic fiber cord is disposed between a carcass layer and a belt layer of a sidewall.

また、サイドウォール部の補強に係る改良技術としては、例えば、特許文献2に、モノフィラメント繊維から成る不織布をゴムで被覆した繊維補強部材を、カーカス層の近傍に設置した空気入りラジアルタイヤが開示されており、特許文献3には、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内外に、不織布をゴム被覆して形成してなる補強層をそれぞれ設けて、これら補強層によりラジアルカーカスを挟み込んでなる空気入りラジアルタイヤが開示されている。さらに、特許文献4,5には、ランフラット走行性能を向上するために、サイドウォール部にゴム−フィラメント繊維複合体を配設した空気入り安全タイヤが開示されている。   Further, as an improved technique for reinforcing the sidewall portion, for example, Patent Document 2 discloses a pneumatic radial tire in which a fiber reinforcing member in which a nonwoven fabric made of monofilament fibers is covered with rubber is installed in the vicinity of the carcass layer. Patent Document 3 discloses a pneumatic radial tire in which a reinforcing layer formed by covering a nonwoven fabric with rubber is provided inside and outside the radial width of the radial carcass, and the radial carcass is sandwiched between these reinforcing layers. It is disclosed. Furthermore, Patent Documents 4 and 5 disclose pneumatic safety tires in which rubber-filament fiber composites are disposed on the sidewall portions in order to improve run-flat running performance.

特開2006−142877号公報(特許請求の範囲等)JP 2006-142877 A (Claims etc.) 特開平8−40023号公報(特許請求の範囲等)JP-A-8-40023 (Claims etc.) 特開2002−331808号公報(特許請求の範囲等)JP 2002-331808 A (Claims etc.) 特開平11−129712号公報(特許請求の範囲等)JP-A-11-129712 (Claims etc.) 特開平11−240307号公報(特許請求の範囲等)Japanese Patent Laid-Open No. 11-240307 (claims, etc.)

しかしながら、従来一般的に使用されている補強部材は、有機繊維やスチールの単線または撚りコードを一定方向に引き揃えてなるゴム複合材からなるので、製造上、撚り線工程や引き揃え圧延工程などに多大な工数がかかるという難点があった。   However, the reinforcement member generally used in the past is made of a rubber composite material in which organic fibers or steel single wires or twisted cords are aligned in a certain direction. However, there was a difficulty that it took a lot of man-hours.

また、上記補強部材の端部には、ゴムとの接着作用を有しないコード切断面が一定間隔で並ぶ状態となるので、この切断面がコードとゴムとの剥離の起点となって、悪路走行や重荷重走行により、補強層端部を起点とするセパレーションが発生するおそれが避けられないという問題もあった。一方で、タイヤの製造過程においては、ベルトやカーカスなどの製造時に、有機繊維やスチールの単線または撚りコードの端部が半端な長さで残ることになるが、上記補強部材においては補強コードの規則的な配置が必須となるので、このような半端な長さの端材は使用できず、廃棄処分せざるを得なかった。   In addition, since the cord cut surfaces that do not have an adhesive action with the rubber are arranged at regular intervals at the end portion of the reinforcing member, the cut surfaces serve as a starting point for the separation of the cord and the rubber, resulting in a rough road. There is also a problem that there is an unavoidable risk of separation starting from the end of the reinforcing layer due to running or heavy load running. On the other hand, in the manufacturing process of tires, when manufacturing belts, carcasses, etc., the ends of organic fibers or steel single wires or twisted cords remain with a half length. Since regular arrangement is indispensable, such a half-length end material cannot be used and must be disposed of.

そこで、本発明の目的は、従来の補強部材における上記のような問題点を解消して、安価にかつ容易に製造することができるとともに、従来は廃棄していた端材を活用することが可能な補強部材を用いることで、タイヤとしての基本性能を満足しつつ、所望の補強効果を実現した空気入りタイヤを提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional reinforcing member, and can be manufactured inexpensively and easily, and it is possible to utilize the scrap material that has been discarded in the past. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that achieves a desired reinforcing effect while satisfying the basic performance as a tire by using a simple reinforcing member.

本発明者は鋭意検討した結果、所定の条件を満足する補強繊維を用いた特定構造の補強部材を用いることで、安価に、かつ、タイヤ性能を損なわずに所望の補強効果を得ることができ、また、端材の活用にも寄与できることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor can obtain a desired reinforcing effect at low cost and without impairing tire performance by using a reinforcing member having a specific structure using a reinforcing fiber that satisfies a predetermined condition. In addition, the inventors have found that it is possible to contribute to the utilization of mill ends and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部間に連なるトレッド部とを有する空気入りタイヤにおいて、
めっきまたは接着剤処理された補強繊維と、該補強繊維を被覆するゴムと、からなる補強部材が、前記サイドウォール部の少なくとも一部に、タイヤ周方向に環状に配設されてなり、該補強繊維が、該サイドウォール部において実質的にタイヤ半径方向に配向され、該補強繊維の少なくとも一端が該補強部材内で終端し、かつ、該補強部材に対し垂直な方向に該補強繊維を投影した投影部が、少なくとも一部で交差していることを特徴とするものである。
That is, the present invention is a pneumatic tire having a pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion continuous between both sidewall portions.
A reinforcing member comprising a reinforcing fiber plated or adhesive-treated and a rubber covering the reinforcing fiber is disposed annularly in the tire circumferential direction on at least a part of the sidewall portion. The fibers are oriented substantially in the tire radial direction in the sidewall portion, at least one end of the reinforcing fiber terminates in the reinforcing member, and the reinforcing fiber is projected in a direction perpendicular to the reinforcing member. The projection units are characterized in that they intersect at least partially.

本発明のタイヤは、前記一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、該カーカスプライが、前記補強部材からなるものとすることが好ましい。この場合、前記補強部材の目付け密度は、好適には100g/m以上1500g/m以下であり、前記補強繊維の長さは、好適には5mm〜50mmの範囲内であり、前記補強繊維の径は、好適には0.07mm〜0.34mmの範囲内である。 The tire of the present invention preferably has a carcass made of at least one carcass ply extending in a toroidal shape across the pair of bead portions, and the carcass ply is made of the reinforcing member. . In this case, the basis weight density of the reinforcing member is preferably 100 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less, and the length of the reinforcing fiber is preferably within a range of 5 mm to 50 mm. Is preferably in the range of 0.07 mm to 0.34 mm.

また、本発明のタイヤは、前記一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、前記サイドウォール部の、該カーカスプライの外側の少なくとも一部の領域に、前記補強部材が配置されているものとすることも好ましい。この場合、前記補強部材の目付け密度は、好適には300g/m以上1500g/m以下であり、前記補強繊維の長さは、好適には15mm以上であり、前記補強繊維の径は、好適には0.07mm〜0.60mmの範囲内である。 The tire of the present invention has a carcass made of at least one carcass ply extending in a toroidal shape across the pair of bead portions, and has at least one of the sidewall portions outside the carcass ply. It is also preferable that the reinforcing member is disposed in the region of the portion. In this case, the basis weight density of the reinforcing member is preferably 300 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less, the length of the reinforcing fiber is preferably 15 mm or more, and the diameter of the reinforcing fiber is Preferably it is in the range of 0.07 mm to 0.60 mm.

本発明のタイヤにおいて、前記補強繊維としては、無機繊維を好適に用いることができる。   In the tire of the present invention, an inorganic fiber can be suitably used as the reinforcing fiber.

本発明によれば、上記構成としたことにより、従来に比し安価にかつ容易に製造することができ、端材を活用することが可能な補強部材を用いることで、タイヤ性能を損なうことなく所望の補強効果を実現した空気入りタイヤを得ることが可能となった。   According to the present invention, by using the above-described configuration, the tire member can be manufactured inexpensively and easily compared to the conventional one, and the tire performance is not impaired by using the reinforcing member that can utilize the end material. It has become possible to obtain a pneumatic tire that achieves a desired reinforcing effect.

本発明の空気入りタイヤの一例を示す幅方向片側断面図である。It is a width direction one side sectional view showing an example of the pneumatic tire of the present invention. 本発明に係る補強部材の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the reinforcement member which concerns on this invention. 本発明の空気入りタイヤの他の例を示す幅方向片側断面図である。It is a width direction one side sectional view showing other examples of the pneumatic tire of the present invention. (a),(b)は、タイヤサイド部に対する突起入力の状態を示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows the state of the protrusion input with respect to a tire side part. 補強繊維の長さが短い場合(a)と長い場合(b)との、突起入力に対する効果の違いを示すグラフである。It is a graph which shows the difference in the effect with respect to protrusion input of the case where the length of a reinforcing fiber is short (a) and the case where it is long (b). 比較例における補強繊維の分散状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the dispersion state of the reinforcing fiber in a comparative example.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1に、本発明の空気入りタイヤの一例の幅方向断面図を示す。図示する空気入りタイヤは、一対のビード部11と、それに連なる一対のサイドウォール部12と、両サイドウォール部12間に跨るトレッド部13とからなり、これら各部をビード部11内にそれぞれ埋設された一対のビードコア1相互間にわたって補強する少なくとも1枚、図示例では2枚のカーカスプライからなるカーカス2を備えている。また、カーカス2のクラウン部タイヤ半径方向外側には、層間で互いに交錯するよう配置された2枚のベルト層3と、その全幅を覆うように配置されたベルト補強層4とが配置されている。さらに、ビードコア1のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー6が配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In FIG. 1, the cross-sectional view of the width direction of an example of the pneumatic tire of this invention is shown. The illustrated pneumatic tire includes a pair of bead portions 11, a pair of sidewall portions 12 connected to the bead portions 11, and a tread portion 13 straddling the both sidewall portions 12, and these portions are embedded in the bead portion 11. In addition, at least one carcass 2 consisting of two carcass plies in the illustrated example is provided to reinforce between the pair of bead cores 1. Further, two belt layers 3 arranged so as to cross each other and a belt reinforcing layer 4 arranged so as to cover the entire width thereof are arranged outside the crown portion tire radial direction of the carcass 2. . Further, a bead filler 6 is disposed outside the bead core 1 in the tire radial direction.

本発明のタイヤは、補強繊維と、これを被覆するゴムとからなる補強部材が、サイドウォール部12の少なくとも一部に、タイヤ周方向に環状に配設されている点に特徴を有する。図2に、本発明に係る補強部材の一例を示す模式図を示す。この図は、補強部材の面に対し垂直な方向から見た際の、補強繊維の分散状態を示している。図示するように、本発明に係る補強部材は、めっきまたは接着剤処理された補強繊維21と、ゴム22とからなる。また、補強繊維21は、図示するように一方向に配向され、その少なくとも一端が補強部材内で終端しており、すなわち、補強部材の幅方向端部間で連続して延在しない長さの短い繊維からなる。さらに、補強繊維21は、図示するように、補強部材に対し垂直な方向に補強繊維21を投影した投影部が、少なくとも一部で交差するように、ゴム22内に埋設されている。なお、本発明に係る補強部材は、厚みを有する平面状をなす。   The tire according to the present invention is characterized in that a reinforcing member composed of reinforcing fibers and rubber covering the tire is disposed on at least a part of the sidewall portion 12 in an annular shape in the tire circumferential direction. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a reinforcing member according to the present invention. This figure shows a dispersion state of the reinforcing fibers when viewed from a direction perpendicular to the surface of the reinforcing member. As shown in the figure, the reinforcing member according to the present invention includes reinforcing fibers 21 plated with adhesive or an adhesive and rubber 22. Further, the reinforcing fiber 21 is oriented in one direction as shown, and at least one end thereof terminates in the reinforcing member, that is, has a length that does not continuously extend between the widthwise ends of the reinforcing member. Made of short fibers. Further, as shown in the drawing, the reinforcing fiber 21 is embedded in the rubber 22 so that a projected portion obtained by projecting the reinforcing fiber 21 in a direction perpendicular to the reinforcing member intersects at least partially. The reinforcing member according to the present invention has a planar shape having a thickness.

このような構成としたことで、補強部材の補強繊維21として、従来は廃棄物となっていた端材を利用することが可能となり、廃材の有効利用を図ることが可能となった。また、本発明に係る補強部材は、従来のコード補強層とは異なり、製造上、撚り線や引き揃え圧延などの工程を要しないので、製造が容易であって、この点でもコスト性に優れている。さらに、本発明に係る補強部材においては、その端部に補強繊維の断面が並ぶことがないので、補強部材端部を起点とするセパレーションの問題も有しない。   By adopting such a configuration, it has become possible to use the end material that has conventionally become waste as the reinforcing fiber 21 of the reinforcing member, and it has become possible to effectively use the waste material. In addition, unlike the conventional cord reinforcing layer, the reinforcing member according to the present invention does not require a process such as a stranded wire or draw rolling, and thus is easy to manufacture, and is excellent in cost. ing. Furthermore, in the reinforcing member according to the present invention, since the cross-sections of the reinforcing fibers do not line up at the end portions, there is no problem of separation starting from the reinforcing member end portions.

本発明においては、図示するように、補強繊維21が実質的に一方向に配向された補強部材を用い、この補強部材を、サイドウォール部において補強繊維21の配向方向がタイヤ半径方向となるように配置する。このように、補強繊維21が実質的にタイヤ半径方向に配向された補強部材を用いることで、後述するように、カーカスプライとしての用途、または、サイドウォール部においてカーカスプライの外側に配置する補強層としての用途において、所期の効果を得ることができるものとなる。ここで、本発明において、補強繊維21が実質的にタイヤ半径方向に配向されているとは、補強部材の製造上、補強繊維21の配向方向にはある程度の分布が生ずるので、この配向方向の誤差範囲を含むとの意味であり、具体的には例えば、補強繊維21の配向方向がタイヤ半径方向に対しなす角度で±10°程度の範囲である。   In the present invention, as shown in the drawing, a reinforcing member in which the reinforcing fibers 21 are substantially oriented in one direction is used, and this reinforcing member is used so that the orientation direction of the reinforcing fibers 21 in the sidewall portion is the tire radial direction. To place. In this way, by using the reinforcing member in which the reinforcing fibers 21 are substantially oriented in the tire radial direction, as described later, the use as a carcass ply, or the reinforcement disposed outside the carcass ply in the side wall portion. In the use as a layer, the desired effect can be obtained. Here, in the present invention, the fact that the reinforcing fibers 21 are substantially oriented in the tire radial direction means that a certain degree of distribution occurs in the orientation direction of the reinforcing fibers 21 in the production of the reinforcing member. It means that an error range is included. Specifically, for example, the angle formed by the orientation direction of the reinforcing fibers 21 with respect to the tire radial direction is a range of about ± 10 °.

本発明においては、上記補強部材をカーカスプライに適用することができる。上記補強部材をカーカスプライに適用し、すなわち、従来一般的にカーカスプライとして使用されていた、有機繊維やスチール繊維の撚りコード等からなる補強コードのゴム被覆部材に代えて、上記補強部材を用いることで、廃材をカーカスプライに適用することが可能となるので、製品コストを大幅に低減することが可能となる。   In the present invention, the reinforcing member can be applied to a carcass ply. The reinforcing member is applied to the carcass ply, that is, the reinforcing member is used instead of the rubber-coated member of the reinforcing cord made of a twisted cord of organic fiber or steel fiber, which has been conventionally used as a carcass ply. As a result, it becomes possible to apply the waste material to the carcass ply, so that the product cost can be greatly reduced.

カーカスプライは、タイヤの内圧容器として機能する骨格部材であり、カーカスプライが張力を発揮することで内圧と釣り合うものとなるため、空気入りタイヤにおいて最も重要な部材の一つである。安全面を考慮すると、通常使用の数倍の内圧を保持できる必要がある。例えば、乗用車用タイヤにおいては、カーカスプライには1.5MPa以上の内圧を保持できることが必要とされ、トラック・バス等の重荷重用タイヤにおいては、2.0 MPa以上の内圧を保持できることが必要とされる。カーカスプライ材料として特に重要となるのは引っ張り強度であり、これは、内圧を上げ続けて、通常内圧の何倍の圧力でタイヤが壊れるかを評価する水圧試験をクリアするためには欠かせない条件である。また、タイヤ成型時の拡張性も重要である。よって、カーカスプライ材料には、タイヤ半径方向における高い剛性および強度と、タイヤ周方向における拡張性(成形性)が必要となる。本発明においては、補強繊維21が実質的にタイヤ半径方向に配向しているので、補強繊維21の密度(目付け密度)や繊維長に大きく左右されることなく、タイヤ半径方向の剛性および強度を確保できるとともに、タイヤ周方向の剛性を低く保持でき、成形に耐え得る拡張性についても満足できる。   The carcass ply is a skeletal member that functions as an internal pressure container of the tire, and the carcass ply is balanced with the internal pressure by exerting tension, and thus is one of the most important members in a pneumatic tire. In consideration of safety, it is necessary to be able to maintain an internal pressure several times that of normal use. For example, in a passenger car tire, the carcass ply needs to be able to hold an internal pressure of 1.5 MPa or more, and in a heavy duty tire such as a truck / bus, it needs to be able to hold an internal pressure of 2.0 MPa or more. Is done. Of particular importance as a carcass ply material is tensile strength, which is indispensable for continuing to increase the internal pressure and clearing the hydraulic test that evaluates how many times the internal pressure will cause the tire to break It is a condition. In addition, expandability during tire molding is also important. Therefore, the carcass ply material requires high rigidity and strength in the tire radial direction and expandability (moldability) in the tire circumferential direction. In the present invention, since the reinforcing fibers 21 are substantially oriented in the tire radial direction, the rigidity and strength in the tire radial direction are not greatly affected by the density (weight density) of the reinforcing fibers 21 or the fiber length. In addition to being able to ensure, the rigidity in the tire circumferential direction can be kept low, and the expandability that can withstand molding can also be satisfied.

本発明において、上記補強部材をカーカスプライに適用する際には、補強部材として、目付け密度が100g/m以上1500g/m以下、特には600g/m以上900g/m以下のものを用いることが好ましい。目付け密度が100g/m未満では、補強部材の強度が不十分となるおそれがある。一方、目付け密度が1500g/mを超えると、拡張性、成形性が悪化する。ここで、本発明において、補強層3の目付け密度とは、1層の補強部材内における単位面積あたりの補強繊維の総重量を意味する。すなわち、単位面積(1m)内に含まれる、補強部材の1層あたりの補強繊維21の総重量(g)が、本発明における目付け密度である。 In the present invention, when the reinforcing member is applied to a carcass ply, the reinforcing member has a weight density of 100 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less, particularly 600 g / m 2 or more and 900 g / m 2 or less. It is preferable to use it. If the basis weight is less than 100 g / m 2 , the strength of the reinforcing member may be insufficient. On the other hand, when the fabric density exceeds 1500 g / m 2 , expandability and moldability deteriorate. Here, in the present invention, the basis weight density of the reinforcing layer 3 means the total weight of reinforcing fibers per unit area in one layer of reinforcing member. That is, the total weight (g) of the reinforcing fibers 21 per layer of the reinforcing member included in the unit area (1 m 2 ) is the basis weight in the present invention.

また、上記補強部材をカーカスプライに適用する際には、補強繊維として、長さが、好適には5mm〜50mm、より好適には25mm〜40mmの範囲内のものを用いる。また、その径は、0.07mm〜0.34mm、特には0.15mm〜0.25mmの範囲内であることが好ましい。補強繊維の長さが、短すぎるとカット工数が増加し、長すぎると、生タイヤの成形後の拡張工程における成形性が悪化するので、いずれも好ましくない。また、補強繊維の径が小さすぎると、細い線径とするための伸線工程におけるコストが嵩むことに加え、散布する補強繊維の本数が増加するので、コスト高となる。一方、補強繊維の径が大きすぎると、曲げ剛性が増大して縦バネが増加し、曲げ疲労性が悪化して、低内圧走行時に補強繊維が折れてしまうおそれが生ずる。   When the reinforcing member is applied to a carcass ply, a reinforcing fiber having a length of preferably 5 mm to 50 mm, more preferably 25 mm to 40 mm is used. Moreover, it is preferable that the diameter exists in the range of 0.07 mm-0.34 mm, especially 0.15 mm-0.25 mm. If the length of the reinforcing fiber is too short, the number of man-hours for cutting increases. If the length is too long, the moldability in the expansion process after the green tire is molded deteriorates. In addition, if the diameter of the reinforcing fiber is too small, the cost in the wire drawing process for obtaining a thin wire diameter increases, and the number of reinforcing fibers to be spread increases, resulting in an increase in cost. On the other hand, if the diameter of the reinforcing fiber is too large, the bending stiffness increases and the longitudinal spring increases, the bending fatigue property deteriorates, and the reinforcing fiber may break during running at low internal pressure.

なお、本発明においては、補強部材に用いる全ての補強繊維が単一長さおよび径である必要はなく、複数種の長さおよび径を有する補強繊維を混合して使用してもよいが、上記範囲内の長さおよび径のものを用いることが好適である。特に、補強繊維の長さが長すぎると、補強部材の均一性が損われるので、ユニフォミティを決定する成分である、タイヤ形状やタイヤ剛性の周方向均一性が低下するという点から好ましくない。また、補強繊維の断面形状は、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。   In the present invention, it is not necessary for all the reinforcing fibers used for the reinforcing member to have a single length and diameter, and a mixture of reinforcing fibers having a plurality of types of lengths and diameters may be used. It is preferable to use a material having a length and diameter within the above range. In particular, if the length of the reinforcing fiber is too long, the uniformity of the reinforcing member is impaired, which is not preferable because the uniformity of the tire shape and the tire rigidity in the circumferential direction, which is a component that determines uniformity, is deteriorated. In addition, the cross-sectional shape of the reinforcing fiber is basically circular, but a polygonal shape such as an ellipse or a triangle may be used.

また、本発明においては、上記補強部材を、サイドウォール部の、カーカスプライの外側の少なくとも一部の領域に配置することもできる。図3に、本発明の空気入りタイヤの他の例の幅方向断面図を示す。図示する空気入りタイヤにおいては、ベルト層3の端部からカーカスプライの巻上げ端部2a近傍までの領域に、補強部材5が配置されている。上記補強部材をサイドウォール部の少なくとも一部の領域に配置することで、耐サイドカット性を向上することができ、特に、タイヤ軽量化のためにプライ構造を簡素化した場合であっても、耐サイドカット性の著しい低下を抑制することができる。   In the present invention, the reinforcing member may be disposed in at least a part of the sidewall portion outside the carcass ply. FIG. 3 shows a cross-sectional view in the width direction of another example of the pneumatic tire of the present invention. In the illustrated pneumatic tire, the reinforcing member 5 is disposed in a region from the end of the belt layer 3 to the vicinity of the winding end 2a of the carcass ply. By arranging the reinforcing member in at least a part of the side wall portion, it is possible to improve the side cut resistance, and particularly, even when the ply structure is simplified for weight reduction of the tire, A significant decrease in side cut resistance can be suppressed.

すなわち、2枚のカーカスプライを1枚に削減したり、カーカスプライの巻上げ高さを低くしたりしてプライ構造を簡素化することで、タイヤ軽量化に加えて、直材費や成型工数などの面で絶大な効果が得られるが、この場合、一方で、プライの強度が不足する懸念がある。特に、突起入力に対し、カーカスプライは高い張力により抵抗するので、この強度が不足することで、サイド部におけるカット性能の大幅な低下が懸念される。図4に、タイヤサイド部に対する突起入力の状態を示す説明図を示す。図示するように、タイヤサイド部が路面や縁石から突起20の入力を受けると、特に、先端のRが20mm以下であるような鋭利な突起により、カーカスプライが破断に至る故障の発生する場合が多い。その理由は、図4(a)に示すように、突起20がタイヤ内に押し込まれるときに、カーカスプライに対し局所的に引っ張り応力が作用するためであり、この応力がプライコードの強力を超えると、カーカスプライは破断に至る。これに対し、図4(b)に示すように、カーカスプライの外側に補強部材5を配置することで、突起20の貫入時には、この補強部材5がカーカスプライに掛かる張力を効率良く分担するので、これにより、カーカスプライの破断を防止することが可能となる。よって、この場合、補強繊維は、カーカスプライと同程度の強力を持つことが好ましい。   In other words, by simplifying the ply structure by reducing the number of two carcass plies to one, or by lowering the carcass ply winding height, in addition to reducing the weight of the tires, the direct material cost, molding man-hours, etc. In this case, however, there is a concern that the strength of the ply is insufficient. In particular, since the carcass ply resists the projection input by a high tension, there is a concern that the cutting performance at the side portion may be significantly reduced due to the lack of this strength. FIG. 4 is an explanatory view showing a state of projection input to the tire side portion. As shown in the figure, when the tire side portion receives an input of the protrusion 20 from the road surface or curbstone, the carcass ply may break down due to the sharp protrusion whose tip R is 20 mm or less. Many. The reason is that, as shown in FIG. 4 (a), when the projection 20 is pushed into the tire, a tensile stress acts locally on the carcass ply, and this stress exceeds the strength of the ply cord. Then, the carcass ply will break. On the other hand, as shown in FIG. 4B, by arranging the reinforcing member 5 outside the carcass ply, the reinforcing member 5 efficiently shares the tension applied to the carcass ply when the protrusion 20 penetrates. This makes it possible to prevent the carcass ply from being broken. Therefore, in this case, the reinforcing fiber preferably has the same strength as the carcass ply.

また、補強繊維の長さは、15mm以上であることが好ましく、20mm以上であることがより好ましく、上限については、適用されるタイヤのサイドウォール部の高さまでであれば特に制限はないが、特に好ましくは25mm〜40mmの範囲内とする。補強繊維5の長さが短すぎると、突起20の入力の際に突起の貫入を包みきれず、局所的な引張りからカーカスプライ2を保護できずに、プライコードが破断してしまうおそれがあり、耐サイドカット性の向上効果が薄れてしまう(図5(a)参照)。一方、補強繊維の長さが15mm以上であれば、鋭利な突起入力に対しても効果を発揮できる(図5(b)参照)。なお、Rが20mm以上の突起に対しては、カーカスプライに生ずる引っ張りは局所的ではなくなる。そのため、カーカスプライの破断の頻度が下がるので、ここでは、先端のRが20mm以下であるような突起の場合を想定している。   Further, the length of the reinforcing fiber is preferably 15 mm or more, more preferably 20 mm or more, and the upper limit is not particularly limited as long as it is up to the height of the sidewall portion of the applied tire, Especially preferably, it shall be in the range of 25 mm-40 mm. If the length of the reinforcing fiber 5 is too short, the penetration of the projection cannot be wrapped when the projection 20 is input, and the carcass ply 2 cannot be protected from local tension, and the ply cord may be broken. Further, the effect of improving the side cut resistance is reduced (see FIG. 5A). On the other hand, if the length of the reinforcing fiber is 15 mm or more, the effect can be exhibited even for sharp projection input (see FIG. 5B). Note that the tension generated in the carcass ply is not local to the protrusion having R of 20 mm or more. Therefore, since the frequency of breakage of the carcass ply is reduced, here, a case is assumed in which the tip R has a radius of 20 mm or less.

本発明において、上記補強部材をサイド補強に用いる場合には、補強部材として、目付け密度が300g/m以上1500g/m以下、特には450g/m以上900g/m以下のものを用いることが好ましい。目付け密度が300g/m未満では、補強部材の強度が不十分となるおそれがある。一方、目付け密度が1500g/mを超えると、拡張性、成形性が悪化する。 In the present invention, when the reinforcing member is used for side reinforcement, a reinforcing member having a basis weight density of 300 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less, particularly 450 g / m 2 or more and 900 g / m 2 or less is used. It is preferable. If the basis weight is less than 300 g / m 2 , the strength of the reinforcing member may be insufficient. On the other hand, when the fabric density exceeds 1500 g / m 2 , expandability and moldability deteriorate.

また、上記補強部材をサイド部補強に用いる際には、補強繊維として、径が0.07mm〜0.60mm、特には0.12mm〜0.34mmの範囲内のものを用いることが好ましい。補強繊維の径が小さすぎると、細い線径とするための伸線工程におけるコストが嵩むことに加え、散布する補強繊維の本数が増加するので、コスト高となる。一方、補強繊維の径が大きすぎると、曲げ疲労性が悪化して、低内圧走行時に圧縮変形により補強繊維が折れてしまうおそれが生ずる。   Moreover, when using the said reinforcement member for side part reinforcement, it is preferable to use a thing within the range whose diameter is 0.07 mm-0.60 mm as a reinforcement fiber, especially 0.12 mm-0.34 mm. If the diameter of the reinforcing fiber is too small, the cost in the wire drawing process for obtaining a thin wire diameter increases, and the number of reinforcing fibers to be spread increases, resulting in an increase in cost. On the other hand, if the diameter of the reinforcing fiber is too large, the bending fatigue property is deteriorated, and the reinforcing fiber may be broken due to compressive deformation during traveling at a low internal pressure.

補強部材をサイドウォール部に配置する場合のその配置領域としては、ベルト層3の端部からビードコア1の上端近傍までの領域のうちの少なくとも一部とすればよいが、好適には、上記領域の全体に配置する。これにより、サイドウォール部全体の耐カット性を向上することができる。   When the reinforcing member is arranged on the sidewall portion, the arrangement region may be at least a part of the region from the end portion of the belt layer 3 to the vicinity of the upper end of the bead core 1. Place it throughout. Thereby, the cut resistance of the whole side wall part can be improved.

本発明において、上記補強繊維としては、いかなる材質のものを用いてもよく、通常、タイヤの補強部材に用いられている各種材料のうちから、適宜選択して用いることが可能である。具体的には例えば、無機繊維としては、スチールフィラメント等の金属繊維やガラス繊維など、有機繊維としては、芳香族ポリアミド繊維や脂肪酸ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゼンオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、炭素繊維などが挙げられる。本発明においては、短繊維として、上記のうちでも、無機繊維、特にはスチールフィラメントを用いることが好ましい。   In the present invention, any material may be used as the reinforcing fiber, and it can be appropriately selected from various materials usually used for tire reinforcing members. Specifically, for example, inorganic fibers include metal fibers such as steel filaments and glass fibers, and organic fibers include aromatic polyamide fibers, fatty acid polyamide fibers, polyester fibers, polyparaphenylenebenzeneoxazole fibers, and polyvinyl alcohol-based synthetics. Examples thereof include fibers and carbon fibers. In the present invention, among the above, it is preferable to use inorganic fibers, particularly steel filaments, as the short fibers.

上記無機繊維ないし有機繊維からなる補強繊維は、タイヤ補強用のコード製造過程において、めっき後伸線工程や撚り線工程等で発生する端材(残糸からなる廃棄物)や、タイヤ製造工場の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。本発明においては、このような従来は廃棄されていた端材を使用することができるため、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ものである。   The above-mentioned reinforcing fibers made of inorganic fibers or organic fibers are used in the manufacturing process of tire reinforcing cords, such as end materials (waste made from residual yarn) generated in the post-plating wire drawing process or stranded wire process, It can be manufactured from mill ends generated in the cord rolling process. In the present invention, since such a conventionally discarded scrap material can be used, the cost can be greatly reduced as compared with the conventional one, and the waste can be reduced. is there.

すなわち、スチールコード等の金属コードは、めっき処理されたフィラメントの単線が巻かれた複数のリールからフィラメントを巻き出して、張力を利用してフィラメント束を撚り合わせることにより製造される。また、有機繊維等からなる非金属コードは、撚ったフィラメント束に接着剤を塗布するディッピング処理を施すことにより、製造される。金属の撚りコードを製造する際には、各リールのいずれか一つが空となった時点で、他のリールにフィラメントが残っていたとしても、残ったフィラメントは廃棄される。また、調整などのために製造工程を停止した後、再開する際にも、コード端部の調整部分は廃棄される。さらに、金属コードおよび非金属コードのいずれも、張力を利用して補強部材を製造しているため、物理的に張力を確保できないコード端部についても廃棄される。本発明においては、このようなタイヤ製造における各プロセスで生ずるコードの端材を有効利用して、補強部材を形成することができるものである。   That is, a metal cord such as a steel cord is manufactured by unwinding a filament from a plurality of reels around which a single filament wire having been plated is wound, and twisting the filament bundle using tension. A non-metallic cord made of organic fibers or the like is manufactured by performing a dipping process in which an adhesive is applied to a twisted filament bundle. When manufacturing a metal twisted cord, when any one of the reels is emptied, the remaining filaments are discarded even if they remain on the other reels. Also, the adjustment portion at the end of the cord is discarded when the manufacturing process is stopped for adjustment and then restarted. Furthermore, since both the metal cord and the non-metallic cord use the tension to manufacture the reinforcing member, the cord end portion that cannot physically secure the tension is also discarded. In the present invention, the reinforcing member can be formed by effectively using the end material of the cord generated in each process in manufacturing the tire.

なお、短繊維として、長さ5.0mm以下程度、通常2mm〜3mmの極めてミクロな繊維を、トレッドゴム中に含有させることで氷上性能を向上させる技術は、従来よりよく知られている。しかし、上記のように廃材を有効利用することを考慮した場合、コードの端材をミクロな短繊維に切断して用いると、製造工数およびコストの増加となる。また、本発明においては、使用する補強繊維がある程度の長さおよび目付け密度を有しないと、補強繊維同士が交差しないか、または、交差しても強度および剛性における補強効果が十分得られない。したがって、上記のような長さおよび目付け密度等を有する補強繊維を用いることが好適である。但し、長さの短い補強繊維のみ、または、長さの長い補強繊維のみを用いると、十分な補強効果が得られないか、または、耐久性に問題を生ずるおそれがある。   In addition, the technique which improves on-ice performance by containing the very micro fiber about 5.0 mm or less in length, usually 2 mm-3 mm in a tread rubber as a short fiber is known well conventionally. However, in consideration of the effective use of the waste material as described above, if the end material of the cord is cut into micro short fibers and used, the number of manufacturing steps and cost increase. In the present invention, if the reinforcing fibers to be used do not have a certain length and basis weight, the reinforcing fibers do not intersect with each other, or even if they intersect, a sufficient reinforcing effect on strength and rigidity cannot be obtained. Therefore, it is preferable to use a reinforcing fiber having the above length, basis weight density, and the like. However, if only short reinforcing fibers or only long reinforcing fibers are used, a sufficient reinforcing effect may not be obtained or there may be a problem in durability.

また、上記補強繊維は、ゴム中に埋設されて補強部材を形成するものであるため、ゴムとの接着性を確保するために、めっきまたは接着剤処理されていることが必要である。すなわち、本発明においては、補強繊維が金属繊維の場合はめっき処理されているもの、補強繊維が有機繊維の場合は接着剤処理されているものを用いる。スチールフィラメント等の金属繊維において、例えば、一般的なCu+Znめっきを施した場合には、めっき中のCuが、補強部材を形成する際にゴムと補強繊維とを接着する役割を担う。金属コード表面にめっき処理が施されていない場合、ゴムと補強繊維とが剥離しやすくなり、補強繊維に沿って剥離の進展が容易に発生してしまう懸念もある。したがって、本発明においては、補強繊維として金属繊維を用いる場合には、めっきされたものを用いることが必要であり、撚り線コードを原料とする場合も、単線がめっきされていることが必要である。なお、金属コードが銅線からなる場合は、銅線そのものが接着効果を持つため、めっき処理は要しない。また、有機繊維等からなる非金属コードの場合には、常法に従い接着剤のディッピング処理を施したものを用いることで、めっきされた金属コードと同様に、ゴムとの間の接着性を確保することが可能である。   Moreover, since the said reinforcing fiber is embed | buried in rubber | gum and forms a reinforcement member, in order to ensure adhesiveness with rubber | gum, it needs to be plated or adhesive-treated. That is, in the present invention, when the reinforcing fiber is a metal fiber, a plated one is used, and when the reinforcing fiber is an organic fiber, an adhesive-treated one is used. In a metal fiber such as a steel filament, for example, when general Cu + Zn plating is performed, Cu during plating plays a role of adhering rubber and reinforcing fiber when forming a reinforcing member. When the surface of the metal cord is not plated, the rubber and the reinforcing fiber are easily peeled off, and there is a concern that the progress of peeling easily occurs along the reinforcing fiber. Accordingly, in the present invention, when metal fibers are used as the reinforcing fibers, it is necessary to use plated ones, and even when a stranded wire cord is used as a raw material, single wires must be plated. is there. When the metal cord is made of a copper wire, the copper wire itself has an adhesive effect, so that plating is not necessary. In addition, in the case of non-metallic cords made of organic fibers, etc., by using an adhesive dipped in accordance with a conventional method, as with plated metal cords, adhesion to rubber is ensured. Is possible.

ここで、補強繊維としての金属繊維表面に設けるめっきとしては、特に制限はなく、ブラスやブロンズ、Cu,Znめっきなどでもよい。特に、補強繊維として上記廃棄端材を用いる場合には、これらはすでにめっき処理されているため、さらにめっき処理を行うことなく、ゴムとの良好な接着性が得られるというメリットもある。   Here, there is no restriction | limiting in particular as plating provided in the metal fiber surface as a reinforcement fiber, Brass, bronze, Cu, Zn plating, etc. may be sufficient. In particular, when the above-mentioned waste scraps are used as the reinforcing fibers, since these are already plated, there is an advantage that good adhesion to rubber can be obtained without further plating.

なお、上記補強部材に用いるゴムは、従来よりタイヤの補強部材用途等に使用されている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。また、補強部材自体の厚みについては特に制限はなく、目的とする補強性能に応じて、適宜決定することができるが、例えば、0.5mm〜3.0mmとすることができる。これは、乗用車用タイヤに適用した場合に想定される最も薄い補強層3の厚みが0.5mmである一方、重荷重用タイヤに適用した場合に想定される最も厚い補強層3の厚みが3.0mmであることを意味している。   The rubber used for the reinforcing member can be appropriately selected from rubber types conventionally used for tire reinforcing member applications, and is not particularly limited. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the thickness of reinforcement member itself, Although it can determine suitably according to the target reinforcement performance, For example, it can be set as 0.5 mm-3.0 mm. This is because the thickness of the thinnest reinforcing layer 3 assumed when applied to a tire for a passenger car is 0.5 mm, whereas the thickness of the thickest reinforcing layer 3 assumed when applied to a heavy load tire is 3. It means 0 mm.

上記のような、補強繊維が実質的に一方向に配向されている補強部材は、例えば、以下のようにして製造することができる。
すなわち、まず、所定厚みの未加硫ゴムのシートを作製し、所定の長さに切断した補強繊維の束を、単位時間に所定の量、所定の高さからこのゴムシート上に、全体が均一の密度になるよう落下させる。この際、ゴムシートの上方に、上下方向に開口し、ゴムシートの長手方向に沿う幅が、上端部より下端部で狭く、かつ、上端部からゴムシート側に向かい漸減する部分を有するガイド体を設けて、このガイド体の中を通じて、ゴムシート上に補強繊維を落下させる。これにより、補強繊維は、ガイド体の下方開口部の形状に沿って、ゴムシートの幅方向に配向した状態でゴムシート上に落下することになるので、補強繊維が実質的に一方向に配向されている補強部材を得ることができる。このガイド体は、弾き飛んだ補強繊維が必要以上に広く分散して密度が低下しないようにする効果も有し、下方に配置したゴムシートの幅に合わせて設計することができる。特には、ガイド体は、上記ゴムシートの長手方向に沿う幅が漸減する部分に続いて、この幅が変動しない部分を有していることが好ましく、これにより、補強繊維をより確実に配向させることができる。
The reinforcing member in which the reinforcing fibers are oriented substantially in one direction as described above can be manufactured, for example, as follows.
That is, first, a sheet of unvulcanized rubber having a predetermined thickness is prepared, and a bundle of reinforcing fibers cut to a predetermined length is entirely transferred onto the rubber sheet from a predetermined amount and a predetermined height on the rubber sheet. Drop to a uniform density. At this time, a guide body having a portion that opens in the vertical direction above the rubber sheet, has a width along the longitudinal direction of the rubber sheet that is narrower at the lower end than the upper end, and gradually decreases from the upper end toward the rubber sheet. The reinforcing fiber is dropped on the rubber sheet through the guide body. As a result, the reinforcing fibers fall on the rubber sheet in a state of being oriented in the width direction of the rubber sheet along the shape of the lower opening of the guide body, so that the reinforcing fibers are substantially oriented in one direction. The reinforcing member which is made can be obtained. The guide body also has an effect of preventing the density of the reinforcing fibers that are blown off from being dispersed more widely than necessary, and can be designed according to the width of the rubber sheet disposed below. In particular, the guide body preferably has a portion where the width does not vary following the portion where the width along the longitudinal direction of the rubber sheet gradually decreases, thereby more reliably orienting the reinforcing fibers. be able to.

次に、落下させた補強繊維の上から未加硫ゴムシートを被せることにより、ゴム中に補強繊維が埋設された補強部材を製造することができる。この際、下方のゴムシートを一方向に所定の速度で移動させることで、上記補強繊維の落下量とこのゴムシートの移動速度との比によって、補強部材における補強繊維の密度を決定することができる。   Next, an unvulcanized rubber sheet is placed on the dropped reinforcing fiber, whereby a reinforcing member in which the reinforcing fiber is embedded in the rubber can be manufactured. At this time, by moving the lower rubber sheet in one direction at a predetermined speed, the density of the reinforcing fiber in the reinforcing member can be determined by the ratio of the amount of the reinforcing fiber falling and the moving speed of the rubber sheet. it can.

ここで、上記所定量の補強繊維を落下させるための方法としては、あらかじめ切断した補強繊維の束をベルトコンベア等により搬送して、ゴムシート上の所定部位に落下させる方法の他、未切断の補強繊維を切断しながら落下させる方法を用いてもよい。後者の場合、補強繊維同士の絡み合いを解す作業や、補強繊維の束を一定時間に一定量にて供給する作業が不要となるので、より効率良く補強部材の製造を行うことが可能となる。   Here, as a method for dropping the predetermined amount of reinforcing fibers, a bundle of reinforcing fibers cut in advance is transported by a belt conveyor or the like and dropped onto a predetermined portion on the rubber sheet, as well as uncut. A method of dropping the reinforcing fiber while cutting may be used. In the latter case, the work of untangling the reinforcing fibers and the work of supplying a bundle of reinforcing fibers in a constant amount at a constant time are not required, and therefore the reinforcing member can be manufactured more efficiently.

本発明に係る補強部材は、上記のようにして一工程で容易に製造することができるため、製造に多大な工数を要する従来の補強部材と比較して製造が容易であり、消費エネルギーも少なく、製造コスト的にも安価であるというメリットがある。   Since the reinforcing member according to the present invention can be easily manufactured in one process as described above, it is easier to manufacture and consumes less energy than a conventional reinforcing member that requires a large number of steps for manufacturing. There is an advantage that the manufacturing cost is low.

本発明のタイヤにおいては、上記補強部材を、配向方向がタイヤ半径方向となるよう配置した点のみが重要であり、それ以外のタイヤ構造の詳細や各部材の材質などについては特に制限されず、従来公知のもののうちから適宜選択して構成することができる。   In the tire of the present invention, it is only important that the reinforcing member is arranged such that the orientation direction is the tire radial direction, and other details of the tire structure and the material of each member are not particularly limited. It can be configured by appropriately selecting from conventionally known ones.

例えば、ベルト層3は、タイヤ周方向に対し所定の角度をもって平行に配列されたスチールコードをゴム引きしてなり、少なくとも1層にて設けることが必要であるが、通常は図示するように、2層にて交錯配置される。また、図示するように、カーカスはビードコア1の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ベルト補強層4は、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された補強コードのゴム引き層からなり、図示例ではベルト層3の全幅以上にわたり1枚にて配置されているが、本発明においてはこれには限られず、ベルト層3の両端部を覆う領域に、一対にて配置するものであってもよい。また、これらを組み合わせて配置してもよく、各ベルト補強層の枚数についても、上記には制限されない。   For example, the belt layer 3 is formed by rubberizing steel cords arranged in parallel at a predetermined angle with respect to the tire circumferential direction, and it is necessary to provide at least one layer. They are arranged in two layers. Further, as shown in the figure, the carcass is folded around the bead core 1 from the tire inner side to the outer side and locked. Further, the belt reinforcing layer 4 is composed of a rubberized layer of reinforcing cords arranged substantially parallel to the tire circumferential direction, and is arranged in a single sheet over the entire width of the belt layer 3 in the illustrated example. In the present invention, the present invention is not limited to this, and a pair of the belt layers 3 may be disposed in a region covering both ends of the belt layer 3. These may be arranged in combination, and the number of each belt reinforcing layer is not limited to the above.

さらにまた、トレッド部13の表面には適宜トレッドパターン(図示せず)が形成されており、最内層にはインナーライナー(図示せず)が形成されている。さらにまた、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の又は酸素分圧を変えた空気、もしくは窒素等の不活性ガスを用いることができる。   Furthermore, a tread pattern (not shown) is appropriately formed on the surface of the tread portion 13, and an inner liner (not shown) is formed on the innermost layer. Furthermore, in the tire of the present invention, as the gas filled in the tire, normal or air having a changed oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen can be used.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
タイヤサイズ155/65R13にて、カーカスプライに下記表中に示す条件を満足する補強部材を用いて、各実施例および比較例の乗用車用空気入りタイヤを作製した。補強部材は1枚とした。この補強部材は、常法に従いめっき処理を施したスチールフィラメントと、これを被覆するゴムとからなり、厚みは、1.0mmであった。各実施例において、スチールフィラメントは、補強層の幅方向端部間で連続して延在せず、すなわち、その少なくとも一端が補強層内で終端しており、また、補強層に対し垂直な方向にスチールフィラメントを投影した投影部は、少なくとも一部で交差していた。また、ベルト層としては、補強コード(材質:スチールコード)を、打込み数30本/50mmで、タイヤ周方向に対し22°の角度で配置したものを、2層にて交錯させた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Pneumatic tires for passenger cars of Examples and Comparative Examples were manufactured using a reinforcing member satisfying the conditions shown in the following table for the carcass ply at a tire size of 155 / 65R13. One reinforcing member was used. This reinforcing member was composed of a steel filament plated according to a conventional method and a rubber covering the steel filament, and the thickness was 1.0 mm. In each embodiment, the steel filament does not extend continuously between the widthwise ends of the reinforcing layer, i.e., at least one end of which is terminated in the reinforcing layer and is perpendicular to the reinforcing layer. The projection part which projected the steel filament on at least partially intersected. In addition, as the belt layer, reinforcing cords (material: steel cords) arranged at an angle of 22 ° with respect to the tire circumferential direction at a driving number of 30/50 mm were crossed in two layers.

また、従来例1−1としては、タイヤサイズ155/65R13の市販の乗用車用空気入りタイヤ((株)BRIDGESTONE製,SNEAKER2)を用いた。
得られた各供試タイヤにつき、下記に従い評価を行った。その結果を、下記の表中に併せて示す。
Further, as Conventional Example 1-1, a commercially available pneumatic tire for passenger cars having a tire size of 155 / 65R13 (manufactured by BRIDGESTONE, SNEAKER2) was used.
Each of the obtained test tires was evaluated according to the following. The results are also shown in the table below.

<水圧強度試験>
各供試タイヤをリムサイズ13×4.5Jのリムに装着した後、内圧を上げ続けて、通常内圧の何倍の圧力でタイヤが壊れるかを評価する水圧試験を行い、破壊時の圧力を計測した。破壊時の圧力は、1500kPa以上であれば実用上問題ないと言え、高いほど良好である。
<Hydraulic strength test>
After mounting each test tire on a rim with a rim size of 13 x 4.5 J, the internal pressure was continuously increased, and a water pressure test was conducted to evaluate how many times the tire would break under normal internal pressure, and the pressure at the time of failure was measured. did. If the pressure at the time of destruction is 1500 kPa or more, it can be said that there is no problem in practical use, and the higher the better.

<CBU試験>
各供試タイヤに内圧100kPaを充填し、荷重3.6kNを負荷して、時速60kmで直径1.707mの平滑路面を有する鋼製のドラム上を走行させた。数時間おきに定期的にタイヤ外表面をチェックし、ゴムの割れなどが生じていた場合、そこで停止とした。10000km走行させて、問題なければ完走とした。
<CBU test>
Each test tire was filled with an internal pressure of 100 kPa, loaded with a load of 3.6 kN, and run on a steel drum having a smooth road surface with a diameter of 1.707 m at a speed of 60 km / h. The tire outer surface was checked periodically every few hours, and if there was a crack in the rubber, it was stopped there. I drove for 10,000 km, and if there were no problems, I finished.

Figure 2012245829
*1)図6に示すような補強繊維の分散状態を意味する。
Figure 2012245829
* 1) Means a dispersed state of reinforcing fibers as shown in FIG.

Figure 2012245829
Figure 2012245829

上記表中の結果より、本発明の条件を満足する補強部材を用いた各実施例の供試タイヤにおいては、水圧試験およびCBU試験のいずれについても良好な結果が得られており、本発明に係る補強部材が、従来のカーカスプライ代替として有用であることが確かめられた。これに対し、補強繊維をランダム配置とした各比較例においては、強度、耐久性および成型性を同時に満足する条件の組合せが少なく、水圧試験において十分な性能が確認できない場合が多かった。特に、補強繊維の長さが長く、かつ、目付け密度が高い比較例1−5,1−8では、補強部材が拡張性に乏しく、すなわち、未加硫時における剛性が高くタイヤ周方向に延びないために、タイヤの成形自体が行えなかった。   From the results in the above table, in the test tires of the examples using the reinforcing members satisfying the conditions of the present invention, good results were obtained for both the hydraulic pressure test and the CBU test. It has been confirmed that such a reinforcing member is useful as a substitute for the conventional carcass ply. On the other hand, in each comparative example in which the reinforcing fibers are randomly arranged, there are few combinations of conditions that simultaneously satisfy the strength, durability, and moldability, and sufficient performance cannot be confirmed in the hydraulic pressure test in many cases. In particular, in Comparative Examples 1-5 and 1-8, in which the length of the reinforcing fiber is long and the basis weight density is high, the reinforcing member has poor expandability, that is, has high rigidity when unvulcanized and extends in the tire circumferential direction. As a result, the tire itself could not be molded.

タイヤサイズ155/65R13にて、サイドウォール部の、カーカスプライの外側に、ベルト層の端部からカーカスプライの巻上げ端部の近傍までの領域にて、下記表中に示す条件を満足する補強部材をタイヤ周方向に環状に配置して、各実施例および比較例の乗用車用空気入りタイヤを作製した。この補強部材は、常法に従いめっき処理を施したスチールフィラメントと、これを被覆するゴムとからなり、厚みは、1.0mmであった。各実施例において、スチールフィラメントは、補強層の幅方向端部間で連続して延在せず、すなわち、その少なくとも一端が補強層内で終端しており、また、補強層に対し垂直な方向にスチールフィラメントを投影した投影部は、少なくとも一部で交差していた。   Reinforcing member satisfying the conditions shown in the following table in the tire size 155 / 65R13, in the region from the end of the belt layer to the vicinity of the winding end of the carcass ply outside the carcass ply of the sidewall Were arranged annularly in the tire circumferential direction, and pneumatic tires for passenger cars of Examples and Comparative Examples were produced. This reinforcing member was composed of a steel filament plated according to a conventional method and a rubber covering the steel filament, and the thickness was 1.0 mm. In each embodiment, the steel filament does not extend continuously between the widthwise ends of the reinforcing layer, i.e., at least one end of which is terminated in the reinforcing layer and is perpendicular to the reinforcing layer. The projection part which projected the steel filament on at least partially intersected.

カーカスプライ(コード材質:PET、コード構造:2本撚り)は1枚とし、その巻上げ高さは、標準リムに装着し規定の内圧を充填した状態にて、リム径ラインを基準として88mmの位置とした。また、ベルト層としては、補強コード(材質:スチールコード(φ0.30mm),構造:1×3)を、打込み数30本/50mmで、タイヤ周方向に対し22°の角度で配置したものを、2層にて交錯させた。   Carcass ply (cord material: PET, cord structure: 2 twists) is one piece, and the winding height is 88mm with reference to the rim diameter line, with the standard rim mounted and filled with the specified internal pressure It was. Further, as the belt layer, a reinforcing cord (material: steel cord (φ0.30 mm), structure: 1 × 3) arranged at an angle of 22 ° with respect to the tire circumferential direction at a driving number of 30/50 mm. Two layers were crossed.

また、従来例2−1としては、カーカスプライの巻上げ高さを10mmに変え、補強部材を配置しないタイヤを作製し、従来例2−2としては、カーカスプライの巻上げ高さは変えず、補強部材を配置しないタイヤを作製した。従来例2−2においては、従来例2−1よりもサイド部のゴム量が削減されており、サイド部の厚みは、従来例2−1が厚く、従来例2−2と各実施例および比較例は同等であった。
得られた各供試タイヤにつき、下記に従い評価を行った。その結果を、下記の表中に併せて示す。
Further, as Conventional Example 2-1, the carcass ply winding height was changed to 10 mm, and a tire without a reinforcing member was prepared. As Conventional Example 2-2, the carcass ply winding height was not changed and the tire was reinforced. A tire in which no members were arranged was produced. In Conventional Example 2-2, the rubber amount of the side portion is reduced as compared with Conventional Example 2-1, and the thickness of the side portion is thicker in Conventional Example 2-1, and in Conventional Example 2-2 and each Example. The comparative examples were equivalent.
Each of the obtained test tires was evaluated according to the following. The results are also shown in the table below.

<補強部材の重量指数>
各供試タイヤにつき、使用した補強部材の重量を計測した。ここで、各実施例および比較例では約1100mm×約90mmのシート状の材料を用いており、補強部材の重量は、その重量を示している。また、従来例2−1,2−2については、サイド部に貼り付けるゴムの重量を計測した。結果は、従来例2−1の重量を100とした指数で表示した。数値が小さいほど軽量であって良好である。
<Weight index of reinforcing member>
The weight of the used reinforcing member was measured for each test tire. Here, in each example and comparative example, a sheet-like material of about 1100 mm × about 90 mm is used, and the weight of the reinforcing member indicates the weight. Moreover, about the conventional examples 2-1 and 2-2, the weight of the rubber | gum stuck on a side part was measured. The results were expressed as an index with the weight of Conventional Example 2-1 as 100. The smaller the value, the lighter and better.

<タイヤの重量指数>
各供試タイヤの重量を計測して、従来例2−1の重量を100とした指数で表示した。数値が小さいほど軽量であって良好である。
<Tire weight index>
The weight of each test tire was measured and displayed as an index with the weight of Conventional Example 2-1 being 100. The smaller the value, the lighter and better.

<操縦安定性>
各供試タイヤを4輪に装着した車両にて、直線、レーンチェンジおよびコーナリング走行を行って、操縦安定性を総合的に評価した。結果は、テストドライバー2名の平均値を求めて、コントロールタイヤ(従来例2−1)のレベルを100とする指数値にて示した。計算上、小数点以下は四捨五入した。また、このとき、補強部材を有しない従来例2−1のタイヤと従来例2−2のタイヤとの差を10とした。数値が大なるほど結果は良好である。
<Steering stability>
A vehicle with each test tire mounted on four wheels was subjected to a straight line, lane change, and cornering to comprehensively evaluate steering stability. The result was obtained by calculating an average value of two test drivers and indicating an index value where the level of the control tire (conventional example 2-1) was 100. In the calculation, the figures after the decimal point are rounded off. At this time, the difference between the tire of the conventional example 2-1 and the tire of the conventional example 2-2 that does not have a reinforcing member was set to 10. The higher the number, the better the result.

<水圧強度試験>
上記と同様にして行った。
<Hydraulic strength test>
It carried out like the above.

<耐カット性>
一片が8cmの金属製の四角柱を路面に配置し、各供試タイヤをテスト車両の前輪に装着して内圧を100kPaに調整し、平均荷重を300kgとした状態で、約30度の角度でこの四角柱に乗り上げる試験を行った。速度30km/hから開始して5km/hずつ試験速度を上げていき、サイド部のプライコード切れが発生した速度をそのタイヤのカット速度とし、従来例2−1を100とする指数にて表示した。この値が大きいほど耐カット性に優れ、良好である。
<Cut resistance>
A piece of 8cm metal square pillar is placed on the road surface, each test tire is mounted on the front wheel of the test vehicle, the internal pressure is adjusted to 100 kPa, and the average load is 300 kg, at an angle of about 30 degrees. A test was carried out on this square pillar. Starting from a speed of 30 km / h, the test speed is increased by 5 km / h, the speed at which the ply cord breaks in the side portion is set as the tire cutting speed, and an index with the conventional example 2-1 as 100 is displayed. did. The larger this value, the better the cut resistance and the better.

<ビード部耐久性試験(BF(Bead Fatigue)ドラムテスト)>
各供試タイヤを25±2℃の室内で内圧3.0kg/cmに調整した後、24時間放置した。その後、空気圧の再調整を行い、JIS荷重の2倍荷重をタイヤに負荷して、直径約3mのドラム上で速度60km/hで2万km走行させた。
<Bead Durability Test (BF (Bead Fatigure) Drum Test)>
Each test tire was adjusted to an internal pressure of 3.0 kg / cm 2 in a room of 25 ± 2 ° C. and then left for 24 hours. Thereafter, the air pressure was readjusted, a load twice as large as the JIS load was applied to the tire, and the tire was run on a drum having a diameter of about 3 m at a speed of 60 km / h for 20,000 km.

Figure 2012245829
Figure 2012245829

上記表中の結果より、本発明の条件を満足する補強部材を用いた各実施例の供試タイヤは、軽量であるとともに、各評価項目について良好な性能を有していることが確かめられた。これに対し、補強繊維をランダム配置とした比較例2−1は、操縦安定性および耐カット性において十分なものではなかった。   From the results in the above table, it was confirmed that the test tires of the examples using the reinforcing members satisfying the conditions of the present invention were lightweight and had good performance for each evaluation item. . On the other hand, Comparative Example 2-1 in which the reinforcing fibers were randomly arranged was not sufficient in handling stability and cut resistance.

1 ビードコア
2 カーカス
2a カーカスプライの巻上げ端部
3 ベルト層
4 ベルト補強層
5 補強部材
6 ビードフィラー
11 ビード部
12 サイドウォール部
13 トレッド部
20 突起
21 補強繊維
22 ゴム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead core 2 Carcass 2a Winding end part 3 of carcass ply 3 Belt layer 4 Belt reinforcing layer 5 Reinforcing member 6 Bead filler 11 Bead part 12 Side wall part 13 Tread part 20 Protrusion 21 Reinforcing fiber 22 Rubber

Claims (10)

左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部間に連なるトレッド部とを有する空気入りタイヤにおいて、
めっきまたは接着剤処理された補強繊維と、該補強繊維を被覆するゴムと、からなる補強部材が、前記サイドウォール部の少なくとも一部に、タイヤ周方向に環状に配設されてなり、該補強繊維が、該サイドウォール部において実質的にタイヤ半径方向に配向され、該補強繊維の少なくとも一端が該補強部材内で終端し、かつ、該補強部材に対し垂直な方向に該補強繊維を投影した投影部が、少なくとも一部で交差していることを特徴とする空気入りタイヤ。
In a pneumatic tire having a pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion continuous between both sidewall portions,
A reinforcing member comprising a reinforcing fiber plated or adhesive-treated and a rubber covering the reinforcing fiber is disposed annularly in the tire circumferential direction on at least a part of the sidewall portion. The fibers are oriented substantially in the tire radial direction in the sidewall portion, at least one end of the reinforcing fiber terminates in the reinforcing member, and the reinforcing fiber is projected in a direction perpendicular to the reinforcing member. A pneumatic tire characterized in that the projections intersect at least partially.
前記一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、該カーカスプライが、前記補強部材からなる請求項1記載の空気入りタイヤ。   2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein a carcass made of at least one carcass ply extending in a toroid shape extending between the pair of bead portions is used as a skeleton, and the carcass ply is made of the reinforcing member. 前記補強部材の目付け密度が、100g/m以上1500g/m以下である請求項2記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 2 , wherein the weight density of the reinforcing member is 100 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less. 前記補強繊維の長さが、5mm〜50mmの範囲内である請求項2または3記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to claim 2 or 3, wherein a length of the reinforcing fiber is in a range of 5 mm to 50 mm. 前記補強繊維の径が、0.07mm〜0.34mmの範囲内である請求項2〜4のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to any one of claims 2 to 4, wherein a diameter of the reinforcing fiber is in a range of 0.07 mm to 0.34 mm. 前記一対のビード部間に跨ってトロイド状に延在する少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、前記サイドウォール部の、該カーカスプライの外側の少なくとも一部の領域に、前記補強部材が配置されている請求項1記載の空気入りタイヤ。   The reinforcing member is provided in a skeleton of a carcass made of at least one carcass ply extending in a toroidal shape across the pair of bead parts, and at least a part of the side wall part outside the carcass ply. The pneumatic tire according to claim 1, wherein 前記補強部材の目付け密度が、300g/m以上1500g/m以下である請求項6記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 6, wherein the weight density of the reinforcing member is 300 g / m 2 or more and 1500 g / m 2 or less. 前記補強繊維の長さが、15mm以上である請求項6または7記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to claim 6 or 7, wherein a length of the reinforcing fiber is 15 mm or more. 前記補強繊維の径が、0.07mm〜0.60mmの範囲内である請求項6〜8のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to any one of claims 6 to 8, wherein a diameter of the reinforcing fiber is in a range of 0.07 mm to 0.60 mm. 前記補強繊維が無機繊維である請求項1〜9のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。   The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 9, wherein the reinforcing fiber is an inorganic fiber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015063172A (en) * 2013-09-24 2015-04-09 東洋ゴム工業株式会社 Pneumatic semi-radial tire
JP2016165923A (en) * 2015-03-09 2016-09-15 株式会社ブリヂストン Pneumatic tire

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