JPH02162102A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐クランク性および乗り心地性を損なうこと
なく、操縦安定性を向上した空気入りタイヤに関する。

〔従来の技術〕

従来の空気入りタイヤのサイドウオール部には、圧力容
器としてのタイヤの骨格を形成するカーカス層をカット
等の外傷から保護し、また、走行中の屈曲に伴う応力集
中により外壁付近にクラックが発生するのを防止するた
め、動的弾性率の低いゴム材料からなるゴム層が設けら
れているのが普通である。

一方、タイヤに要求される重要な特性として操縦安定性
があり、この操縦安定性にはサイドウオールの剛性が大
きな要因の一つになっている。しかし、上述した従来の
タイヤでは耐クランク性や耐カット性を重視して動的弾
性率の低いゴムがサイドウオールに使用されているため
、サイドウオールゴム層を剛性メンバーとして機能させ
ることは考えられていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、サイドウオール部の耐クランク性や耐
カット性を損なうことなく、また乗り心地性の悪化を招
くことなく、操縦安定性を向上した空気入りタイヤを提
供することにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明タイヤは、サイドウオール部を内外二つのゴム層
から構成し、内側ゴム層はゴム１００重量部当たり短繊
維が２〜３０重量部配合され、該短繊維がタイヤ周方向
に対して４５±２０度の角度で配向しているゴム層から
なり、外側ゴム層はその動的弾性率が前記内側ゴム層の
径方向動的弾性率より低いゴム層から形成することを要
旨とする。

図は、このような本発明のタイヤの１実施例を示すタイ
ヤの半断面図である。

図において、４ｕ、４ｄはタイヤの骨格を構成するカー
カス層であり、その両端部がビード部のビードワイヤ７
の周りに内側から外側に折り返されている。トレッド部
にはカーカス層４ｕ、４ｄの外側に２層のベルト補強層
２ｕ　、　２ｄからなるベルト１１２が設けられ、また
環状のビードワイヤ７の上にビードフィラー８が設けら
れている。

また、タイヤサイド部は、カーカス層４ｕ、４ｄを保護
するように、内側ゴム層５と外側ゴム層６との２層から
なるサイドウオールゴム層が設けられ、その下端はリム
クツ、ジョン部１に達している。

本発明タイヤにおいて、サイドウオール部とは、ＪＡＴ
？ＩＡ自動車用タイヤ安全基準編に規定されている「ト
レッドとビードとの間の部分」を意味し、サイドウオー
ルゴムはこのサイドウオール部を構成して、いるゴム材
料を言い、図に示すリムクツション部１のゴムは含まれ
ない。

本発明において、サイドウオールゴム層を構成する内外
２層のゴム層のうち、内側ゴム層５は、ゴム１００重量
部当たり短繊維が２〜３０重量部配合され、その短繊維
がタイヤ周方向に対して４５±２０度、すなわち、２５
度〜６５度の範囲内の角度で配向した異方性を示すゴム
層であることが重要である。

すなわち、ゴム中に配合された短繊維が一定の方向に配
向している場合、短繊維の配向方向に対して４５６の曲
げ剛性はそれほど高くはないのに対し、短繊維の配向方
向に対し４５度の方向における剪断剛性は著しく増大す
ることが知られている。

他方、本発明者らは、■操縦安定性を向上させるために
サイドウオール部の動的弾性率を大きくすると乗り心地
性が悪化し、操縦安定性と乗り心地性とは背反性である
こと、■操縦安定性に対してはタイヤの周剛性と横剛性
が大きな影響を与えているが、乗り心地性に対してはタ
イヤの縦方向の剛性が大きな影響を与えていること並び
に■タイヤの周剛性にはサイドウオール部の剪断剛性が
大きく影響し、サイドウオール部の剪断剛性を大きくす
ることによって操縦安定性が向上し、他方、タイヤの縦
剛性にはサイドウオール部の半径方向の曲げ剛性が大き
く影響し、この半径方向の曲げ剛性が増大すると乗り心
地性が低下することを見出した。

これらの知見から、上記内側ゴム層５中の短繊維の配列
がランダムで、異方性を有していない（等方性）場合は
、操縦安定性は向上しても乗り心地性は損なわれるのに
対し、内側ゴム層５中の短繊維をタイヤ周方向に対して
４５±２０度の角度で配向させて、剛性に方向性（異方
性）のあるサイドウオール部を設けた場合は、乗り心地
性を損なわずに操縦、安定性を向上させることができる
のである。

しかしながら、タイヤが接地回転して曲げ変形や剪断変
形を受けると、タイヤの曲げの中心軸は弾性率の高いカ
ーカス層の中心付近となる。

したがって、サイドウオール部の曲げによる歪みはその
外側に行くほど増大するのが普通であり、このサイドウ
オール部が短繊維が配向した異方性のゴム層ような弾性
率の大きいゴム層から形成される場合は、歪みの集中に
よってクラックが発生し易くなる。

本発明は、上記内側ゴム層にその優れた操縦安定性向上
効果を発揮させると同時に、サイドウオール部の耐クラ
ツク性を維持、向上させるため、外側ゴム層として内側
ゴム層の径方向動的弾性率よりも小さい動的弾性率を有
するゴムからなるゴム層を形成することを特徴としてい
る。

本発明において、上述した内側ゴム層は、ゴム１００重
量部当たり２〜３０重量部の短繊維を含有していること
が必要である。この短繊維の含有量が２重量部未満では
、短繊維の配向方向と、それに直角な方向の弾性率（し
たがって、タイヤの径方向と周方向との弾性率）の差が
小さくなり、内側ゴム層の異方性が不十分になるし、他
方、３０重量部を超えると、加工性の低下が著しくなる
ためタイヤの工業的製造上好ましくない。

本発明の内側ゴム層に配合される短繊維は、その平均直
径（ｄ）が１５μ以下であることが好ましい。この平均
直径（ｄ）が１５μを超えると耐クランク性が悪化し、
耐久性が低下する。ここで平均直径とは、ゴムに配合さ
れる短繊維を２０本ランダムにサンプリングし、その直
径を計測して統計学的に算出した値をいう。

また、短繊維の形状は、内側ゴム層に対する補強効果並
びにタイヤの性能向上の上から、その平均直径（ｄ）に
対する短繊維長（１）の比（ｊ！／ｄ）が１５以上であ
るものが好ましい。

さらに内側ゴム層の厚さは、操縦安定性を有効に向上さ
せるためには、タイヤ最大幅位置で測定した値で１■以
上であるのがよく、かつ耐クランク性、耐カット性を損
なわないためには、同じくタイヤ最大幅位置で測定した
値でサイドウオール部の全ゴム層の厚さの７０％以下で
あることが望ましい。

本発明に使用される短繊維は、有機繊維、無機繊維のい
ずれであってもよい、有機繊維としては、タイヤ走行中
並びにゴム組成物をミキサー等で混合する際の熱（数百
度に達することがある）により、融解したり、熱劣化し
て補強効果が低減するのを防止するため、その融点が１
６０℃以上であることが望ましい。本発明に使用される
短繊維の例としては、たとえば、ビニロン、ナイロン、
ポリエステル、芳香族ポリアミド（アラミド）全芳香族
ポリエステル等の合成繊維、レーヨン、炭素繊維、ガラ
ス繊維、チタン酸カリウム、炭化珪素、フォスフェート
等のウィスカー等を挙げることができる。これらの繊維
には、ゴムとの接着性を向上させるための各種の接着剤
処理を施すことができるし、これらの繊維は単独、また
は繊維の種類、繊維長、繊維直径の異なるものを少なく
とも２種以上混合して使用することができる。

本発明の上記サイドウオール部内、外側ゴム層を形成す
るゴム成分としては、たとえば、天然ゴム、イソプレン
ゴム、ブタジェンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジェン
共重合体ゴム（ＳＢＲ）などを例示することができ、こ
れらのゴム成分には公知のカーボンブラック、加硫促進
剤等の各種配合剤が適宜配合されることは言うまでもな
い。

〔実施例〕 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

なお、実施例において、タイヤのサイドメスカット試験
、操縦安定性、乗心地性は、次の測定法により評価した
。

サイドメスカット量　　： タイヤ最大幅位置にタイヤ断面方向に対して４５°の角
度で、幅５ＩＩＩＩ１１１深さ１．０ａ＋ｓ＋のメスカ
ントを入れて、ドラム径が１７０７ａ＋ａ＋のドラム上
で５、ＱＯＯＫｍ走行し、走行終了後の前記メスカット
の成長長さを測定し、耐クランク性として評価した。

なお、試験条件は次の通り。

リム：１５×６１八・ＪＪ、荷重＋　５０５Ｋｇ：、空
気圧：　１．９０Ｋｇ／ｃｍ”、速度：　８１Ｋｍ／ｈ
ｒ。

盪倉宏定性： 各タイヤを１５×６１／２ＪＪのリムに組み、空気圧を
２．２Ｋｇ／ｃ＋＋＋”とし、国産ＦＲ車の４輪に装着
し、アスファルト舗装の直線路に３０−間隔でパイロン
を５本設置してスラローム走行を行い、その平均速度を
計測した。そして、従来タイヤのタイムを１００とした
指数で操縦安定性を評価した。

重力」ＪＬ比： 直径２５００ａ＋ｍのドラムの同上１ケ所に直径２ｏ輻
鵬の半円形状突起物を取付けた突起乗越し試験機により
、供試タイヤが突起上を乗り越したときの前後方向の軸
力（前後方向衝撃力）を検出し、その大小により乗心地
性を評価した。

リムは１５Ｘ６’八ＪＪ　、空気圧は２．２Ｋｇ／ｃｍ
”、荷重は４５０にｇ、速度は８０Ｋｍ／ｈｒの条件で
試験した。

実施例１〜２、従来例、比較例１〜２ 表１に示す３種類の配合組成（重量部）のゴム組成物を
調製し、これらゴム組成物を用いて、図に示した断面構
造を有する表２に示す７種類のタイヤを製造し、サイド
メスカット試験、操縦安定性、乗り心地性を評価した。

なお、前記７種類のタイヤは、サイズが１９５／６５Ｒ
１５で、１５００ｄ／２のポリエステル繊維コードをタ
イヤ周方向に対し実質的に９０度の角度で配置したカー
カス層、ＩＸ５　（０，２５）のスチールコードを２４
度で互いに交差させたベルト補強層を有する。

また、サイドウオール部の短繊維を含有する内側ゴム層
は、ゴム組成物を通常のゴム加工用ロールを使用して所
定の厚さにシートにし、これをロール通過方向が周方向
に対して所定の角度となるように裁断することにより作
成した。

（重置以下余白） 表 上表中、１）は、高シスブタジェンゴムＮ１ｐｏｌ”１
２２０日本ゼオン■製、 ２）は、Ｎ−フェニル−Ｎ゛−イソプロピル−ｐ−フェ
ニレンジアミン、 ３）は、マイクロクリスタリンワックス、４）は、炭素
繊維：平均径７μ、平均繊維長ｍｍ５ ５〉は、“ケブラー　：平均径１２μ、平均繊維長３１
１１１１１％ ６）は、ジベンゾチアジルスルフィドである。

（重置以下余白） （発明の効果） 本発明によれば、サイドウオール部を内外二つのゴム層
から構成し、内側ゴム層を短繊維がタイヤ周方向に対し
て４５±２０度の角度で配向している異方性ゴム層とす
ることによって、乗り心地性を損なうことなく、操縦安
定性を向上し、外側ゴム層をその動的弾性率が前記内側
ゴム層の径方向動的弾性率より低いゴムから形成するこ
とにより、サイドウオール部の耐クラツク性を維持、向
上し、併せて耐カット性を付与したものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明のタイヤの１実施例を示すタイヤの半断面図
である。 ２ｕ、２ｄ　　：ベルト補強層、２：ベルト層、４ｕ、
４ｄ　　：カーカス層、５：内側ゴム層、６；外側ゴム
層、７：と−ドワイヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サイドウォール部を内外二つのゴム層から構成し、内側
   ゴム層はゴム１００重量部当たり短繊維が２〜３０重量
   部配合され、該短繊維がタイヤ周方向に対して４５±２
   ０度の角度で配向しているゴム層からなり、外側ゴム層
   はその動的弾性率が前記内側ゴム層の径方向動的弾性率
   より低いゴム層からなることを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。