JP2007038720A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】カーカス層のエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を向上することが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ビード部３に埋設したビードコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返したカーカス層４の両端部４Ａのエッジ部４Ａｘ内側に、エッジ部４Ａｘのエッジｘを超えて外周側まで延在し、３０℃における空気透過係数が４００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] 以下のゴムからなるゴム層１１がそれぞれ設けられている。ゴム層１１はカーカス層４のエッジｘの位置Ｋから外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍ延在する幅ｗを有している。カーカス層４のエッジｘの位置Ｋから外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍの領域Ｚにおいて、ゴム層１１の最小厚さｔは１ｍｍ以上になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、タイヤ空洞部に充填した空気が徐々にではあるがタイヤ内部を透過して外部に抜けていく。その際に、タイヤ内部を透過する空気中の酸素により内部のゴムが酸化劣化を引き起し、更に走行による発熱がゴムの酸化劣化を促進する。

その結果、ビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ内側から外側に両端部を折り返したカーカス層では、折り返した両端部のエッジにクラックが発生してエッジセパレーションを招き易くなる。特にトラックやバスなどに使用され、高い荷重が加わる重荷重用の空気入りタイヤ（例えば、特許文献１参照）では、その傾向が顕著であり、タイヤの耐久性を低下させる一因になっていた。
特開２００１−３０１４２９号公報

本発明の目的は、カーカス層のエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を向上することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、左右のビード部間にカーカス層を延設し、該カーカス層の両端部を前記ビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の両端部のエッジ部内側に、該エッジ部のエッジを超えて外周側まで延在し、かつ３０℃における空気透過係数が４００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] 以下のゴムからなるゴム層を配設し、該ゴム層は前記カーカス層のエッジの位置から外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍ延在する幅を有し、かつ前記カーカス層のエッジの位置から外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍの領域における最小厚さが１ｍｍ以上であることを特徴とする。

上述した本発明によれば、クラックの発生し易いカーカス層のエッジ部内側に上記したゴム層を配置することにより、タイヤ内部を内側から外側に向けて透過する空気をゴム層で遮り、カーカス層のエッジ部を透過する空気の量を低減することができるため、透過する空気中の酸素によるエッジ部のゴムの酸化劣化を抑制することができる。その結果、カーカス層のエッジにおけるクラックの発生を抑制することができるので、カーカス層の耐エッジセパレーション性を高めて耐久性を向上することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、ＣＬはタイヤセンターラインである。

左右のビード部３間にはタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設したカーカス層４が延設され、その両端部４Ａがビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には複数（図では４層を例示）のベルト層７が設けられている。カーカス層４の内側には、空気を充填するタイヤ空洞部８に面して、空気透過防止層として作用するインナーライナー層９が左右のビード部３間に延設されている。各ビード部３には、カーカス層４に隣接してチェーファー層１０が配置してある。

カーカス層４の両端部４Ａのエッジ部４Ａｘ内側には、３０℃における空気透過係数が４００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] 以下のゴムからなるゴム層１１がそれぞれ配設されている。ゴム層１１は、エッジ部４Ａｘに隣接して環状に延設され、かつエッジ部４Ａｘのエッジｘの位置Ｋを超えて外周側まで延在している。

上記ゴム層１１は、カーカス層４のエッジｘから外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍ延在する幅ｗを有している。また、カーカス層４のエッジｘから外周側及び内周側にゴム層１１に沿ってそれぞれ少なくとも１０ｍｍの領域Ｚにおけるゴム層１１の最小厚さｔは、１ｍｍ以上確保するようにしてある。

上述した本発明では、クラックの発生し易いカーカス層４のエッジ部４Ａｘ内側に上記したゴム層１１を配置することで、タイヤ空洞部８からインナーライナー層９、チェーファー層１０、カーカス層４、ビードフィラー６を透過した空気をゴム層１１が遮り、エッジ部４Ａｘを透過する空気の量を減らすことができる。そのため、透過する空気中の酸素によるエッジ部４Ａｘのゴムの酸化劣化が抑えられるので、カーカス層４のエッジｘにクラックが発生するのを抑制することができる。従って、カーカス層４のエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を向上することができる。

ゴム層１１を構成するゴムの３０℃における空気透過係数が４００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] を超えると、エッジ部４Ａｘのゴムの酸化劣化を効果的に抑制することが難しくなる。空気透過係数が低い程、空気の透過を抑えることができるので、ゴム層１１を構成するゴムの３０℃における空気透過係数の下限値は特に限定されるものではないが、後述するブチルゴムを含有するゴムをゴム層１１に使用した場合には、ゴム層１１に隣接するカーカス層４との界面剥離（接着性）の点から、１００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] 以上にするのがよい。

ゴム層１１の幅ｗが上記範囲より狭くても、また領域Ｚにおけるゴム層１１の最小厚さｔが１ｍｍ未満であっても、エッジ部４Ａｘのゴムの酸化劣化を効果的に抑制することが難しくなる。

ゴム層１１の幅ｗの上限値としては、ゴム層１１より外側に位置するタイヤ構成部材のゴムの酸化劣化を抑制する点からは特に限定されるものではないが、ゴム−ゴム間接着の観点から、カーカス層４のエッジｘの位置Ｋから外周側に３０ｍｍ以下、内周側に３０ｍｍ以下となるようにするのがよい。

領域Ｚにおけるゴム層１１の最小厚さｔの上限値も、厚さが厚い程空気の透過を抑制することができるので、許容可能であれば特に限定されるものではないが、ゴム−ゴム間接着の観点から、１０ｍｍ以下にするのがよい。

本発明において、ゴム層１１に使用するゴムとしては、ブチルゴムを１５〜７５重量部含有するゴムを好ましく挙げることができる。ブチルゴムの含有量が１５重量部より低いと、３０℃における空気透過係数を４００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] 以下にすることが難しくなる。ブチルゴムの含有量が７５重量部を超えると、ゴム層１１とそれに隣接するカーカス層４との間に界面剥離が発生し易くなる。

上記ゴム層１１は、上述した実施形態では、カーカス層４のエッジ部４Ａｘに隣接して配置したが、カーカス層４のエッジ部４Ａｘの内側であれば、エッジ部４Ａｘから離間して配置してもよく、例えば、カーカス層４とインナーライナー層９との間であってもよい。その場合、上述したカーカス層４のエッジｘの位置Ｋとは、カーカス層４のエッジｘからタイヤ内面に法線を引き、その法線の位置をカーカス層４のエッジｘの位置Ｋとする。

本発明は、特にトラックやバスなどに使用される重荷重用空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。

なお、本発明でいう空気透過係数は、ＪＩＳ Ｋ７１２６「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法（Ａ法）」に準拠して測定するものとする。

タイヤサイズを１１Ｒ２２．５で共通にし、カーカス層のエッジ部内側にゴム層を配置し、該ゴム層のゴムの３０℃における空気透過係数、幅ｗ、最小厚さｔを表１のようにした図１に示す構成の本発明タイヤ１，２と比較タイヤ１〜３をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

各試験タイヤのゴム層には、表２に示す配合を有するゴム組成物を使用した。比較タイヤ３は、タイヤ重量と構造を同じにするため、ブチルゴムを含まないゴムをゴム層に使用したものである。表１における空気透過係数は、１５０℃で４５分間加硫し、直径１５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのゴムサンプルを作製し、それを試験機にセットし、３０℃の雰囲気中で３時間真空引きした後、１時間で透過した空気の量を測定し、その測定結果から空気透過係数を得た。

これら各試験タイヤを以下に示す方法により、耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

耐久性
各試験タイヤをリムサイズ２２．５×７．５０のリムに装着し、空気圧を７００ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、荷重１４０％（ＪＡＴＭＡで規定される最大負荷能力の１４０％）、速度５０ｋｍ／ｈの条件下で１００００ｋｍ走行させた後、荷重１２０％（ＪＡＴＭＡで規定される最大負荷能力の１２０％）、速度４５ｋｍ／ｈ、スリップ角±２．５度の条件下で６５００ｋｍ走行させた。走行後の各試験タイヤのカーカス層に発生したエッジセパレーションの長さを測定し、その結果を比較タイヤ３を１００とする指数値で示した。この値が小さい程、エッジセパレーションの長さが短く、耐久性が優れている。

表１から、本発明タイヤは、カーカス層のエッジセパレーションの発生を抑制し、耐久性を改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤ子午線半断面図である。

符号の説明

３ ビード部
４ カーカス層
４Ａ 端部
４Ａｘ エッジ部
５ ビードコア
１１ ゴム層
Ｋ 位置
Ｚ 領域
ｔ 最小厚さ
ｗ 幅
ｘ エッジ

Claims (4)

1. 左右のビード部間にカーカス層を延設し、該カーカス層の両端部を前記ビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の両端部のエッジ部内側に、該エッジ部のエッジを超えて外周側まで延在し、かつ３０℃における空気透過係数が４００００×１０^-9[(mm³ ・mm)/(mm²・sec.・MPa)] 以下のゴムからなるゴム層を配設し、該ゴム層は前記カーカス層のエッジの位置から外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍ延在する幅を有し、かつ前記カーカス層のエッジの位置から外周側及び内周側にそれぞれ少なくとも１０ｍｍの領域における最小厚さが１ｍｍ以上である空気入りタイヤ。
2. 前記ゴム層のゴムがブチルゴムを１５〜７５重量部含有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ゴム層を前記カーカス層のエッジ部に隣接して配置した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ。

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