JP6623716B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、サイドウォール部に発泡ゴムが用いられた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐外傷性を維持しながら、タイヤ重量を軽減することを可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire in which a foamed rubber is used for a sidewall portion, and more particularly, to a pneumatic tire capable of reducing a tire weight while maintaining trauma resistance.
従来より、空気入りタイヤでは、省資源化や省エネルギーの観点から、タイヤを構成する材料の使用量を抑えたり、燃費を低減するために、タイヤ重量を軽減することが行われている。このようなタイヤの軽量化の手法としては、例えば、サイドウォール部を構成するゴムとして発泡ゴムを用いることが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in pneumatic tires, from the viewpoint of resource saving and energy saving, the weight of tires has been reduced in order to reduce the amount of materials used in the tires and to reduce fuel consumption. As a method of reducing the weight of such a tire, for example, it has been proposed to use foamed rubber as the rubber constituting the sidewall portion (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、発泡ゴムは、非発泡のゴムよりも強度が低いため、例えば、走行時にサイドウォール部が縁石や壁面等に擦れることで生じる外傷が発生し易くなる傾向にある。即ち、摩擦に対する耐外傷性が低下するという問題がある。そのため、サイドウォール部に発泡ゴム層を採用してタイヤ重量の軽減を図るにあたって、軽量化の効果を損なうことなく、耐外傷性の低下を防止するための対策が求められている。 However, since foamed rubber has lower strength than non-foamed rubber, for example, there is a tendency for external damage to occur due to rubbing of a sidewall portion against a curb, a wall surface, or the like during traveling. That is, there is a problem that the resistance to trauma to friction is reduced. Therefore, when adopting a foamed rubber layer in the sidewall portion to reduce the weight of the tire, there is a demand for a measure for preventing a reduction in the trauma resistance without impairing the effect of weight reduction.
本発明の目的は、サイドウォール部に発泡ゴムが用いられた空気入りタイヤであって、耐外傷性を維持しながら、タイヤ重量を軽減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire in which foamed rubber is used for a sidewall portion, which is capable of reducing tire weight while maintaining trauma resistance. .
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架された空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォール部における前記カーカス層のタイヤ幅方向外側のゴム層が発泡ゴムで構成されており、タイヤ断面高さをhとし、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を中央領域とし、リムベースラインからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.7倍の位置からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を外側領域としたとき、前記発泡ゴムの前記外側領域での比重dOUT が前記発泡ゴムの前記中央領域での比重dC よりも小さいことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pneumatic tire of the present invention includes a ring-shaped tread extending in the tire circumferential direction, a pair of sidewalls disposed on both sides of the tread, and a sidewall. A pair of bead portions disposed radially inward of the tire, and a pneumatic tire in which a carcass layer is mounted between the pair of bead portions, the side wall portion of the carcass layer on the outside in the tire width direction. The rubber layer is made of foamed rubber, and the tire cross-section height is defined as h, and a region included between the tire maximum width position and a position apart from the tire radial direction by 0.1 times the tire cross-section height h is defined as an area. The center area is included between the position 0.7 times the tire cross-sectional height h outward from the rim baseline in the tire radial direction and the position 0.1 mm away from the rim baseline in the tire radial direction by 0.1 times the tire cross-sectional height h. When a region has an outer region, wherein the specific gravity d OUT in the outer region of the foamed rubber is less than the specific gravity d C in the central region of the foamed rubber.
本発明では、サイドウォール部におけるカーカス層のタイヤ幅方向外側のゴム層を発泡ゴムで構成してタイヤの軽量化を図るにあたって、この発泡ゴムの比重を前述のように設定して、外側領域での比重dOUT を中央領域での比重dC よりも小さくしているので、走行時に縁石や壁面等と接触し易い発泡ゴムの中央領域の強度を充分に維持して、耐外傷性を高度に保ちながら、タイヤ重量を充分に軽減することができる。 In the present invention, in order to reduce the weight of the tire by forming the rubber layer on the side of the carcass layer in the tire width direction outside of the sidewall portion to reduce the weight of the tire, the specific gravity of the foamed rubber is set as described above, and in the outer region. since the specific gravity d OUT is less than the specific gravity d C of the central region, the strength of the central region of easily foamed rubber in contact with the curb or a wall or the like during running to maintain sufficiently the highly the external damage resistance The tire weight can be sufficiently reduced while maintaining the tire weight.
本発明では、リムベースラインからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.2倍の位置からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を内側領域としたとき、発泡ゴムの内側領域での比重dINが発泡ゴムの前記中央領域での比重dC よりも小さいことが好ましい。このようにサイドウォール部を構成する発泡ゴムの比重を設定することで、走行時に縁石や壁面等と接触し易い発泡ゴムの中央領域の強度を充分に維持しながら、サイドウォール部のビード部側でも発泡ゴムの低比重による軽量化を図ることができ、耐外傷性を維持しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。 In the present invention, it is included between a position 0.2 times the tire cross-sectional height h outward from the rim baseline in the tire radial direction and a position 0.1 mm away from the rim baseline inward and outward in the tire radial direction by 0.1 times the tire cross-sectional height h. When the region is the inner region, it is preferable that the specific gravity d IN in the inner region of the foamed rubber is smaller than the specific gravity d C in the central region of the foamed rubber. By setting the specific gravity of the foam rubber constituting the sidewall portion in this manner, the strength of the central region of the foam rubber which is easily brought into contact with a curb or a wall surface during traveling can be sufficiently maintained, while the bead portion side of the sidewall portion is maintained. However, it is possible to reduce the weight due to the low specific gravity of the foamed rubber, which is advantageous for reducing the tire weight while maintaining the trauma resistance.
本発明では、発泡ゴムの中央領域での比重dC が0.6〜1.0であることが好ましい。このように中央領域での比重dC を適切な範囲に設定することで、すぐれた耐外傷性とタイヤの軽量化の効果とをバランスよく両立することが可能になる。 In the present invention, the specific gravity d C in the central region of the foamed rubber is preferably 0.6 to 1.0. By setting the specific gravity d C in the central region in an appropriate range in this way, it is possible to achieve both excellent trauma resistance and a light weight tire effect in a well-balanced manner.
本発明では、発泡ゴムに含まれる気泡が独立気泡であることが好ましい。このように独立気泡を含む発泡ゴムを用いることで、同等の比重を有する連続気泡からなる発泡ゴムよりも優れた破断強度を得ることができ、優れた耐外傷性とタイヤの軽量化の効果とを両立するには有利になる。 In the present invention, the cells contained in the foamed rubber are preferably closed cells. By using a foamed rubber containing closed cells in this way, it is possible to obtain a higher breaking strength than a foamed rubber composed of open cells having the same specific gravity, and to provide excellent trauma resistance and an effect of reducing the weight of the tire. It is advantageous to achieve both.
このとき、独立気泡の平均気泡径が10μm〜100μmであることが好ましい。このように独立気泡の平均気泡径を小さくすることで、発泡ゴムにおける独立気泡の分布密度を大きくして、タイヤに外傷が発生した際の亀裂進展を分散させて、耐外傷性を高めることができる。尚、本発明において、独立気泡の平均気泡径は、発泡ゴムからブロック状の試料を切り出し、その試料断面を倍率100〜400の光学顕微鏡で撮影し、断面における各気泡の気泡径を測定し、それら気泡径の平均を求めて得られたものである。 At this time, the average diameter of the closed cells is preferably 10 μm to 100 μm. As described above, by reducing the average cell diameter of the closed cells, the distribution density of the closed cells in the foamed rubber is increased, and the crack propagation when a trauma occurs in the tire is dispersed, thereby improving the trauma resistance. it can. In the present invention, the average cell diameter of the closed cells is cut out of a block-shaped sample from the foamed rubber, the cross section of the sample is photographed with an optical microscope having a magnification of 100 to 400, and the cell diameter of each cell in the cross section is measured. This was obtained by calculating the average of the bubble diameters.
本発明では、発泡ゴムの100%伸長時におけるモジュラスが0.8MPa以上であることが好ましい。このような特性の発泡ゴムを用いることで、走行時にサイドウォール部が縁石や壁面と擦れる際の影響を小さくすることができ、耐外傷性を高めるには有利になる。尚、本発明において、発泡ゴムの100%伸長時におけるモジュラスとは、JIS K6251に準拠して、3号型ダンベル試験片を用い、引張速度500mm/分、温度23℃の各条件で測定した値である。 In the present invention, the modulus at the time of 100% elongation of the foamed rubber is preferably 0.8 MPa or more. By using the foamed rubber having such characteristics, the influence of the side wall portion rubbing against a curb or a wall surface during traveling can be reduced, which is advantageous for enhancing the resistance to trauma. In the present invention, the modulus at the time of 100% elongation of the foamed rubber is a value measured in accordance with JIS K6251 using a No. 3 type dumbbell test piece at a tensile speed of 500 mm / min and a temperature of 23 ° C. It is.
本発明では、サイドウォール部におけるカーカス層のタイヤ幅方向外側のゴム層の最小厚さが1.0mm〜2.5mmであることが好ましい。このようにゴム層の厚さを設定することで、優れた耐外傷性とタイヤの軽量化の効果とを両立するには有利になる。 In the present invention, it is preferable that the minimum thickness of the rubber layer on the side of the carcass layer in the tire width direction in the sidewall portion is 1.0 mm to 2.5 mm. By setting the thickness of the rubber layer in this manner, it is advantageous to achieve both excellent scratch resistance and the effect of reducing the weight of the tire.
本発明では、少なくとも中央領域を含むサイドウォール部におけるカーカス層のタイヤ幅方向外側のゴム層のタイヤ幅方向外側に非発泡のゴム組成部からなる外表面層を有することが好ましい。このように外表面層を設けることで耐外傷性を高めることができるが、このとき外表面層はサイドウォール部におけるカーカス層のタイヤ幅方向外側のゴム層のタイヤ幅方向外側に限定的に設けられるので、タイヤ重量(タイヤの軽量化)への影響を抑えることができる。 In the present invention, it is preferable to have an outer surface layer made of a non-foamed rubber composition on the outer side in the tire width direction of the rubber layer outside the carcass layer in the side wall portion including at least the central region. By providing the outer surface layer in this manner, the scratch resistance can be enhanced, but at this time, the outer surface layer is provided only on the outer side of the rubber layer in the tire width direction of the carcass layer in the sidewall portion and in the outer side in the tire width direction. Therefore, the influence on the tire weight (lightening of the tire) can be suppressed.
尚、本発明において、発泡ゴムの「比重」とは、気泡を含んだ発泡ゴム全体の見かけ比重であって、発泡ゴム中の気泡の大きさや分布密度によって変量するものである。その数値としては、JIS K6268に準拠して測定した値を用いる。 In the present invention, the "specific gravity" of the foamed rubber is the apparent specific gravity of the foamed rubber as a whole including the bubbles, and varies depending on the size and distribution density of the bubbles in the foamed rubber. As the numerical value, a value measured according to JIS K6268 is used.
また、本発明において、「タイヤ最大幅位置」とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した無負荷状態で、カーカス層がタイヤ幅方向外側に最も付き出た点のタイヤ径方向の位置であり、「リムベースライン」とは、空気入りタイヤが装着される正規リムのリム径位置を示す基準線である。尚、「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、JATMAであれば標準リム、TRAであれば“Design Rim”、或いはETRTOであれば“Measuring Rim”であり、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“INFLATION PRESSURE”であるが、タイヤが乗用車である場合には180kPaとする。 In the present invention, the “tire maximum width position” refers to a tire diameter at a point where the carcass layer most protrudes outward in the tire width direction in a no-load state in which the tire is assembled to a regular rim and filled with a regular internal pressure. The “rim base line” is a reference line indicating the rim diameter position of the regular rim on which the pneumatic tire is mounted. The “regular rim” is a rim defined for each tire in a standard system including the standard on which the tire is based. For example, a standard rim for JATMA, a “Design Rim” for TRA, Alternatively, in the case of ETRTO, it is “Measurement Rim”, and “normal internal pressure” is the air pressure that is defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. , TRA, the maximum value described in the table “TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFRACTION PRESSURESRES”, and ETRTO, “INFLASION PRESSURE”, but 180 kPa when the tire is a passenger car.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、このトレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。尚、図1では、タイヤ赤道CLに対して一方側のみを示しているが、タイヤ赤道CLに対して他方側も同様の構造を有する。
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present invention includes a ring-shaped tread portion 1 extending in the tire circumferential direction, a pair of
左右一対のビード部3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア5の外周上にはビードフィラー6が配置され、このビードフィラー6がカーカス層4の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層(図1では2層)のベルト層7が埋設されている。各ベルト層7は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜40°の範囲に設定されている。更に、ベルト層7の外周側にはベルト補強層8が設けられている。ベルト補強層8は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層8において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば0°〜5°に設定されている。
A carcass layer 4 is mounted between the pair of right and left
本発明は、後述のようにサイドウォール部2におけるカーカス層4のタイヤ幅方向外側に位置するサイドゴム層G(図の斜線部)の構造を規定するものであるので、その断面構造は上述の基本構造に限定されるものではない。
The present invention defines the structure of the side rubber layer G (hatched portion in the figure) located outside the carcass layer 4 in the tire width direction in the
本発明では、サイドゴム層Gが発泡ゴムで構成されている。発泡ゴムとは、例えば成形時に発泡剤を添加して加硫時に気泡を発生させることで得られた連続気泡または独立気泡を含んだゴム組成物である。このような発泡ゴムは、通常の非発泡のゴムと比較して比重が小さいので、サイドゴム層Gに採用することで、タイヤを軽量化することができる。 In the present invention, the side rubber layer G is made of foamed rubber. The foamed rubber is, for example, a rubber composition containing open cells or closed cells obtained by adding a foaming agent during molding and generating bubbles during vulcanization. Such a foamed rubber has a smaller specific gravity as compared with a normal non-foamed rubber. Therefore, by adopting the side rubber layer G, the weight of the tire can be reduced.
このとき、発泡ゴムの比重はサイドゴム層Gの全体で一定ではなく、タイヤ最大幅位置PC よりもトレッド部1側で小さくなるように設定されている。具体的には、タイヤ断面高さをhとし、タイヤ最大幅位置PC からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を中央領域AC とし、リムベースラインBLからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.7倍の位置POUT からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を外側領域AOUT としたとき、発泡ゴムの中央領域AC での比重dC よりも発泡ゴムの外側領域AOUT での比重dOUT が小さくなっている。このように発泡ゴムの比重が設定されているので、走行時に縁石や壁面等と接触し易い中央領域AC の強度を維持して耐外傷性を保ちながら、耐外傷性への影響の少ない中央領域AC よりもトレッド部1側の領域(外側領域AOUT )の低比重によってタイヤの軽量化を充分に達成することができる。 At this time, the specific gravity of the foamed rubber is not constant throughout the side rubber layer G, is set to be smaller in the tread portion 1 side from the maximum width position P C tires. Specifically, the tire section height and h, the central region A C a region comprised between a position away by 0.1 times the tire section height h from the maximum width position P C tires in the tire radial direction inside and outside Included from the rim base line BL to a position radially outward in the tire radial direction 0.7 times the tire sectional height h and from a position P OUT inwardly and outwardly from the rim baseline BL by a distance 0.1 times the tire sectional height h. Assuming that the region to be covered is the outer region A OUT , the specific gravity d OUT in the outer region A OUT of the foamed rubber is smaller than the specific gravity d C in the central region AC of the foamed rubber. Since the specific gravity of the foamed rubber is set, while maintaining the external damage resistance while maintaining the strength of the easy central region A C contacts the curbstone or a wall or the like during running, little influence on the external damage resistance center the weight of the tire by the low density region a C tread portion 1 side of the region than (outer region a OUT) can be sufficiently achieved.
このとき、発泡ゴムの中央領域AC での比重dC と発泡ゴムの外側領域AOUT での比重dOUT との差が極端に大きくなると、サイドウォール部2が縁石や壁面等に強く押し付けられて外側領域AOUT まで縁石や壁面等に接触した場合に、この外側領域AOUT の損傷を防止し難くなるので、これら比重の比dOUT /dC は0.5以上0.99以下に設定することが好ましい。
In this case, the difference between the specific gravity d OUT at the outer region A OUT of the foamed rubber and a specific gravity d C of the central region A C of the foamed rubber is extremely large, the
更に、本発明では、発泡ゴムの比重を、タイヤ最大幅位置PC よりもビード部3側でも小さくなるように設定することが好ましい。具体的には、リムベースラインBLからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.2倍の位置PINからタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を内側領域AINとしたとき、発泡ゴムの中央領域AC での比重dC よりも発泡ゴムの内側領域AINでの比重dINが小さいことが好ましい。このように発泡ゴムの比重を設定することで、走行時に縁石や壁面等と接触し易い中央領域AC の強度を維持して耐外傷性を保ちながら、耐外傷性への影響の少ない中央領域AC よりもビード部3側の領域(内側領域AIN)の低比重によってもタイヤの軽量化を充分に達成することができる。
Further, in the present invention, the specific gravity of the foamed rubber is preferably set to be smaller at the
このとき、発泡ゴムの中央領域AC での比重dC と発泡ゴムの内側領域AINでの比重dINとの差が極端に大きくなると、サイドウォール部2が縁石や壁面等に強く押し付けられて内側領域AINまで縁石や壁面等に接触した場合に、この内側領域AINの損傷を防止し難くなるので、これら比重の比dIN/dC は0.5以上0.99以下に設定することが好ましい。
In this case, the difference between the specific gravity d IN of the inside region A IN of the foamed rubber and a specific gravity d C of the central region A C of the foamed rubber is extremely large, the
従って、本発明では、サイドゴム層G全体を見ると、中央領域AC での比重dC に対して、トレッド部1側の外側領域AOUT での比重dOUT とビード部3側の内側領域AINでの比重dINとのそれぞれが小さくなっていることが好ましい。このように発泡ゴムの比重を変化させる際、例えばタイヤ最大幅位置PC からトレッド部1側またはビード部3側に向かって比重が漸減する仕様にすることもできる。或いは、図2に示すように、比重の異なる発泡ゴムをタイヤ径方向に組み合わせてサイドゴム層Gを構成して、比重が段階的に変化する仕様にすることもできる。図2の例では、比重の異なる2種類の発泡ゴムが用いられ、相対的に比重の大きい発泡ゴムが中央領域AC を含む部位に配置され、相対的に比重の小さい別の発泡ゴムが外側領域AOUT を含む部位と内側領域AINを含む部位とにそれぞれ配置されることで、中央領域AC での比重dC よりも外側領域AOUT での比重dOUT と内側領域AINでの比重dINが小さくなっている。このように比重を段階的に変化させる場合、比重の異なる発泡ゴムの境界は、図2に示すように、タイヤ幅方向に対して傾斜していることが好ましい。尚、タイヤ最大幅位置PC (中央領域AC )からトレッド部1側(外側領域AOUT )へ向かう比重の変化の仕様と、ビード部3側(内側領域AIN)へ向かう比重の変化の仕様は、同じであっても異なっていてもよい。
Accordingly, in the present invention, looking at the entire side rubber layer G, and a specific gravity d C of the central region A C, a specific gravity d OUT and the
例えば図2の例では、外側領域AOUT を含む部位と内側領域AINを含む部位とに同じ発泡ゴム(中央領域AC を含む部位に配置された発泡ゴムよりも相対的に比重の小さい発泡ゴム)が配されているため、外側領域AOUT での比重dOUT と内側領域AINでの比重dINとは同じになっているが、外側領域AOUT での比重dOUT が内側領域AINでの比重dINよりも大きくなっていてもよい。即ち、これら比重dOUT ,dINはdOUT ≧dINの関係であることが好ましい。更に好ましくは、これら比重の比dOUT /dINが1.0≦dOUT /dIN<1.2であるとよい。このように、外側領域AOUT において比重を確実に大きくすることで、カーカス層4の折り返し部やビードフィラー6を備える内側領域AINに比べて、これらタイヤ構成部材を含まないため構造上破断特性が得難い外側領域AOUT の耐外傷性を確実に高めることができ、サイドウォール部2の全体の耐外傷性をバランスよく高めることができる。尚、発泡ゴムの比重がタイヤ最大幅位置PC からトレッド部1側またはビード部3側に向かって漸減する仕様の場合も、外側領域AOUT での比重dOUT と内側領域AINでの比重dINとの関係は上記のように設定することが好ましい。
In the example of FIG. 2, for example, small foam relatively specific gravity than foam rubber that is disposed in a portion containing the same foamed rubber (the central region A C into a region containing the site and inside region A IN includes an outer region A OUT the rubber) is disposed, but is the same and the density d iN of specific gravity d OUT and an inner region a iN at the outer region a OUT, a specific gravity d OUT inner area a in the outer region a OUT It may be larger than the specific gravity d IN at IN . That is, it is preferable that the specific gravities d OUT and d IN have a relation of d OUT ≧ d IN . More preferably, it is the ratio of these specific gravity d OUT / d IN is at 1.0 ≦ d OUT / d IN < 1.2. As described above, by increasing the specific gravity in the outer region A OUT , since the tire components are not included as compared with the folded region of the carcass layer 4 and the inner region A IN including the
本発明では、発泡ゴムの比重の大小関係を上記のように設定するにあたって、発泡ゴムの中央領域AC での比重dC を、好ましくは0.6〜1.0、より好ましくは0.70〜0.90、更に好ましくは0.75〜0.85に設定するとよい。このように発泡ゴムの中央領域AC での比重dC を設定することで、優れた耐外傷性とタイヤの軽量化の効果とをバランスよく両立することができる。このとき、発泡ゴムの中央領域AC での比重dC が0.6よりも小さいと、発泡ゴム全体(特に中央領域AC )の破断強度が低くなり、充分な耐外傷性を得ることが難しくなる。発泡ゴムの中央領域AC での比重dC が1.0よりも大きいと、発泡ゴム全体の比重が充分に小さくならないため、充分な軽量化の効果を得ることが難しくなる。 In the present invention, when setting the magnitude relationship of the specific gravity of the foamed rubber as described above, the specific gravity d C in the central region A C of the foamed rubber is preferably 0.6 to 1.0, more preferably 0.70 to 1.0. 0.90.90, more preferably 0.7550.85. By thus setting the specific gravity d C of the central region A C of the foamed rubber, it is possible to achieve both good balance and weight-reducing effects of excellent external damage resistance and the tire. At this time, the specific gravity d C of the central region A C of the foamed rubber is less than 0.6, rupture strength of the entire foam rubber (in particular the central region A C) is lowered, it is possible to obtain a sufficient external damage resistance It becomes difficult. If the specific gravity d C of the central region A C of the foamed rubber is greater than 1.0, since the specific gravity of the whole foamed rubber is not sufficiently small, it becomes difficult to obtain a sufficient effect of weight reduction.
前述のように、発泡ゴムは、連続気泡または独立気泡を含んだゴム組成物であるが、連続気泡を含む発泡ゴムと独立気泡を含む発泡ゴムとを比較すると、両者が同等の比重を有する場合には、独立気泡からなる発泡ゴムの方が連続気泡からなる発泡ゴムよりも破断強度が高い。そのため、本発明では、同じ比重で高い破断強度が得られる独立気泡からなる発泡ゴムを用いることが好ましい。これにより、優れた耐外傷性とタイヤの軽量化の効果とを高度に両立することが可能になる。 As described above, the foamed rubber is a rubber composition containing open cells or closed cells.When the foamed rubber containing open cells and the foamed rubber containing closed cells are compared, when both have the same specific gravity. The foamed rubber composed of closed cells has a higher breaking strength than the foamed rubber composed of open cells. For this reason, in the present invention, it is preferable to use a foamed rubber composed of closed cells that can provide high breaking strength at the same specific gravity. This makes it possible to achieve a high level of both excellent resistance to trauma and the effect of reducing the weight of the tire.
このように独立気泡からなる発泡ゴムを用いる場合、独立気泡の平均気泡径が10μm〜100μmであることが好ましい。このように独立気泡の平均気泡径が小さいと、同じ比重であれば、発泡ゴムにおける独立気泡の分布密度は大きくなる。そのため、タイヤに外傷が発生した際に、その外傷発生位置を起点とする亀裂の進展を分散させることができ、耐外傷性を高めるには有利になる。このとき、独立気泡の平均気泡径が10μmよりも小さいと、気泡が小さくなり過ぎて実質的に非発泡のゴムと同様になるため、充分な軽量化の効果を得ることが難しくなる。独立気泡の平均気泡径が100μmよりも大きいと、発泡ゴムの比重を適切な範囲に設定することが難しくなり、耐外傷性を充分に得ることが難しくなる。 When the foamed rubber composed of closed cells is used as described above, the closed cells preferably have an average cell diameter of 10 μm to 100 μm. As described above, when the average cell diameter of the closed cells is small, the distribution density of the closed cells in the foamed rubber increases with the same specific gravity. Therefore, when a trauma occurs in the tire, it is possible to disperse the propagation of the crack starting from the trauma occurrence position, which is advantageous for enhancing the trauma resistance. At this time, if the average cell diameter of the closed cells is smaller than 10 μm, the cells become too small and substantially the same as non-foamed rubber, so that it is difficult to obtain a sufficient lightening effect. If the average cell diameter of the closed cells is larger than 100 μm, it becomes difficult to set the specific gravity of the foamed rubber in an appropriate range, and it becomes difficult to obtain sufficient damage resistance.
発泡ゴムは、上述の比重を有するだけでなく、高モジュラスであることが好ましい。具体的には、100%伸長時におけるモジュラスが、好ましくは0.8MPa以上、より好ましくは1.1MPa以上であるとよい。このような特性の発泡ゴムを用いることで、走行時にサイドウォール部が縁石や壁面と擦れる際の影響を小さくすることができ、耐外傷性を高めるには有利になる。 The foamed rubber preferably has not only the above specific gravity but also a high modulus. Specifically, the modulus at 100% elongation is preferably at least 0.8 MPa, more preferably at least 1.1 MPa. By using the foamed rubber having such characteristics, the influence of the side wall portion rubbing against a curb or a wall surface during traveling can be reduced, which is advantageous for enhancing the resistance to trauma.
上述の構成に加えて、サイドゴム層Gの厚さを小さくすることで、更なるタイヤの軽量化を図ることもできるが、ゴム層Gが極端に薄くなると充分な耐カット性を得ることが難しくなるので、ゴム層Gの最小厚さは、好ましくは1.0mm〜2.5mm、より好ましくは1.2mm〜2.0mmに設定するとよい。このとき、ゴム層Gの最小厚さが1.0mmよりも小さいと耐外傷性を充分に得ることが難しくなる。ゴム層Gの最小厚さが2.5mmよりも大きいと充分な軽量化が見込めなくなる。 In addition to the above-described configuration, by reducing the thickness of the side rubber layer G, it is possible to further reduce the weight of the tire. However, when the rubber layer G is extremely thin, it is difficult to obtain sufficient cut resistance. Therefore, the minimum thickness of the rubber layer G is preferably set to 1.0 mm to 2.5 mm, more preferably 1.2 mm to 2.0 mm. At this time, if the minimum thickness of the rubber layer G is smaller than 1.0 mm, it is difficult to obtain sufficient damage resistance. If the minimum thickness of the rubber layer G is larger than 2.5 mm, sufficient weight reduction cannot be expected.
尚、ゴム層Gの厚さが最小になる部位は、走行時に縁石や壁面と接触し易い部位(即ち、中央領域AC )を避けることが好ましい。より好ましくは、中央領域AC よりもタイヤ径方向外側かつリムベースラインBLからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.6倍の位置POUT よりもタイヤ径方向内側の領域にゴム層Gの厚さが最小になる部位が存在することが好ましい。 It is preferable that the portion where the thickness of the rubber layer G is minimized avoids a portion that is likely to come into contact with a curb or a wall surface during traveling (that is, the central region A C ). More preferably, the rubber layer in the tire radial direction inner region than 0.6 times the position P OUT of the tire section height h from the outer side in the tire radial direction and the rim base line BL than the central region A C on the outer side in the tire radial direction Preferably, there is a portion where the thickness of G is minimized.
本発明では、図3に示すように、サイドウォール部2におけるカーカス層4のタイヤ幅方向外側のサイドゴム層Gのタイヤ幅方向外側に非発泡のゴム組成部からなる外表面層gを設けることが好ましい。このように外表面層gを設けることで、タイヤの外表面に発泡ゴムが露出しなくなり、サイドゴム層Gが発泡ゴムよりも高強度の非発泡のゴム組成物で覆われるので、耐外傷性を高めることができる。このとき外表面層gはサイドゴム層Gのタイヤ幅方向外側に限定的に設けられるので、タイヤ重量(タイヤの軽量化)への影響を抑えることができる。
In the present invention, as shown in FIG. 3, an outer surface layer g made of a non-foamed rubber composition portion may be provided on the
この外表面層gは、少なくとも中央領域AC を含むように配置されるとよく、サイドウォール部2の全体に設けてもよい。但し、タイヤ重量への影響を抑える観点から、耐外傷性への寄与が最も大きい中央領域AC のタイヤ幅方向最外側のみに限定的に配置することが好ましい。また、タイヤ重量への影響を抑えるために、この外表面層gの平均厚さは、例えば0.1mm〜0.5mmにするとよい。
The outer surface layer g may when positioned so as to include at least the central region A C, may be provided on the
この外表面層gを構成する非発泡のゴム組成物の種類は特に限定されないが、発泡ゴムのゴム部分と同じ組成のゴム組成物を用いてもよい。また、耐外傷性をより向上するために、発泡ゴムよりも高モジュラスのゴム組成物を用いてもよい。 The type of the non-foamed rubber composition constituting the outer surface layer g is not particularly limited, but a rubber composition having the same composition as the rubber portion of the foamed rubber may be used. Further, in order to further improve the scratch resistance, a rubber composition having a higher modulus than the foamed rubber may be used.
タイヤサイズが205/55R16であり、図1に示す基本構造を有し、サイドゴム層Gについて、構成する材質(発泡ゴムまたは非発泡ゴム)、発泡ゴムからなる場合の気泡の種類(独立気泡または連続気泡)、平均気泡径、比重(中央領域AC での比重dC 、外側領域AOUT での比重dOUT 、内側領域AINでの比重dIN)、100%伸長時のモジュラス、最小厚さ、またサイドゴム層Gのタイヤ幅方向外側に設けられる外表面層の有無をそれぞれ表1〜2のように設定した従来例1、比較例1〜2、実施例1〜15の18種類の空気入りタイヤを作製した。 The tire size is 205 / 55R16, which has the basic structure shown in FIG. 1, and the side rubber layer G is composed of a material (foamed rubber or non-foamed rubber), and the type of foam when foamed rubber is used (closed cell or open cell) specific gravity d iN), modulus at 100% elongation, the minimum thickness of the specific gravity d C, a specific gravity d OUT at the outer region a OUT, inner area a iN of bubbles), average cell diameter, the specific gravity (center region a C The 18 types of pneumatic pneumatic tires of Conventional Example 1, Comparative Examples 1 and 2, and Examples 1 to 15 in which the presence or absence of an outer surface layer provided on the outer side in the tire width direction of the side rubber layer G are set as shown in Tables 1 and 2, respectively. A tire was manufactured.
尚、これらの例において、サイドゴム層Gの厚さが最小になる部位は、いずれも中央領域AC よりもタイヤ径方向外側かつリムベースラインBLからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.6倍の位置POUT よりもタイヤ径方向内側の領域内に存在している。また、外表面層を備える実施例15では、この外表面層は、発泡ゴムのゴム部分と同じ組成のゴム組成物からなり、中央領域AC のみに限定的に設けられ、その平均厚さは0.3mmに設定されている。 In these examples, parts the thickness of the side rubber layer G is minimized, both the outer side in the tire radial direction from the outer side in the tire radial direction and the rim base line BL than the central region A C of the tire section height h 0 It exists in a region radially inward of the position P OUT of .6 times in the tire radial direction. In Example 15 comprises an outer surface layer, this outer surface layer is made from a rubber composition having the same composition as the rubber portion of the foamed rubber, limitedly provided only in the central region A C, its average thickness It is set to 0.3 mm.
表1〜2の「材質」の欄について、サイドゴム層Gを構成する材質が発泡ゴムの場合は「発泡」、非発泡ゴムの場合は「非発泡」と示した。また、表1〜2の「気泡の種類」の欄について、独立気泡の場合は「独立」、連続気泡の場合は「連続」と示した。 In the column of "Material" in Tables 1 and 2, "foamed" is shown when the material constituting the side rubber layer G is foamed rubber, and "non-foamed" when it is non-foamed rubber. In the column of "Type of air bubble" in Tables 1 and 2, "closed" is shown for closed cells and "open" for open cells.
これら18種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ重量、耐外傷性を評価し、その結果を表1〜2に併せて示した。 With respect to these 18 types of pneumatic tires, tire weight and trauma resistance were evaluated by the following evaluation methods, and the results are shown in Tables 1 and 2.
タイヤ重量
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例1の測定値の逆数を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ重量が小さいことを意味する。
Tire weight The weight of each test tire was measured. The evaluation results are shown as indices with the reciprocal of the measured value of Conventional Example 1 being 100. The larger the index value, the smaller the tire weight.
耐外傷性
各試験タイヤを、リムサイズ16×6.5JJのホイールに組み付け、空気圧230kPaとして排気量1600ccの試験車両(前輪駆動車)に装着し、高さ20cmのコンクリートからなる縁石に対して略平行に進入するように走行した。この走行を縁石に対する進入速度を変えて繰り返して、サイドウォール部の表面に深さ1mm以上かつ長さ5mm以上の表面損傷が発生する速度を測定した。評価結果は、従来例1を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、表面損傷が発生する速度が大きく、摩擦に対する耐外傷性に優れることを意味する。尚、指数値が「98」以上であれば従来レベルの耐外傷性を維持しており、好ましくは指数値が「99」以上であるとよい。
Damage resistance Each test tire is mounted on a rim size 16 x 6.5 JJ wheel, mounted on a test vehicle (front wheel drive vehicle) with a displacement of 1600 cc at an air pressure of 230 kPa, and is almost parallel to the curb made of concrete with a height of 20 cm. I drove to enter. This running was repeated while changing the approach speed to the curb, and the speed at which surface damage of 1 mm or more in depth and 5 mm or more in length on the surface of the sidewall portion was measured. The evaluation results were indicated by an index with Conventional Example 1 being 100. The larger the index value, the higher the rate at which surface damage occurs, and the better the resistance to trauma to friction. If the index value is “98” or more, the conventional level of the resistance to trauma is maintained, and preferably, the index value is “99” or more.
表1〜2から明らかなように、実施例1〜15はいずれも、従来例1に対して、耐外傷性を高度に維持しながらタイヤ重量を低減した。一方、比較例1は、サイドゴム層Gが非発泡ゴムで構成されるため、耐外傷性には優れるが、タイヤ重量が大幅に悪化した。また、比較例2は、サイドゴム層Gの全体を一定の比重(低比重)の発泡ゴムで構成したため、タイヤ重量は大きく軽減できるが、耐外傷性は大幅に悪化した。 As is clear from Tables 1 and 2, Examples 1 to 15 all reduced tire weight as compared with Conventional Example 1 while maintaining a high level of trauma resistance. On the other hand, in Comparative Example 1, since the side rubber layer G was made of non-foamed rubber, it was excellent in trauma resistance, but the tire weight was significantly deteriorated. In Comparative Example 2, since the entire side rubber layer G was made of foamed rubber having a specific gravity (low specific gravity), the tire weight could be greatly reduced, but the trauma resistance was significantly deteriorated.
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルト補強層
G サイドゴム層
g 外表面層
PC タイヤ最大幅位置
AC 中央領域
AOUT 外側領域
AIN 内側領域
CL タイヤ赤道
1
Claims (8)
前記サイドウォール部における前記カーカス層のタイヤ幅方向外側のゴム層が発泡ゴムで構成されており、タイヤ断面高さをhとし、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を中央領域とし、リムベースラインからタイヤ径方向外側にタイヤ断面高さhの0.7倍の位置からタイヤ径方向内外にタイヤ断面高さhの0.1倍ずつ離れた位置の間に含まれる領域を外側領域としたとき、前記発泡ゴムの前記外側領域での比重dOUT が前記発泡ゴムの前記中央領域での比重dC よりも小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。 A ring-shaped tread portion extending in the tire circumferential direction, a pair of sidewall portions disposed on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions disposed inside the sidewall portion in the tire radial direction. A pneumatic tire having a carcass layer mounted between the pair of bead portions,
The rubber layer of the carcass layer in the side wall portion on the outer side in the tire width direction is made of foamed rubber, and the tire cross-section height is defined as h. The region included between the positions separated by 1 times is defined as the central region, and the tire cross-sectional height h is set at a position 0.7 times the tire cross-sectional height h outward from the rim baseline in the tire radial direction and from the position 0.7 times the tire cross-sectional height h. When the area included between the positions separated by 0.1 times from each other is defined as the outer area, the specific gravity d OUT of the foamed rubber in the outer area is smaller than the specific gravity d C of the foamed rubber in the central area. A pneumatic tire, characterized in that:
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