JP2011088557A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤにおいて、カーカスコードの凹凸がタイヤ内周面に浮き上がる外観故障を抑制しつつ、ショルダー部のセパレーションを抑制する。
【解決手段】空気入りタイヤは、少なくとも３層のインナーライナゴム層を有するインナーライナ部材がタイヤ内周面に設けられる。インナーライナ部材は、インナーライナゴム層のうち２層のインナーライナゴム層の組によって挟まれた少なくとも２つの中間層を有し、この中間層は、お互いに交錯するコードにより補強された補強層である。この補強層は、トレッド端に対して、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道線の側の位置を始端とし、ビード部の側に向かって延在している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

従来より、重荷重用空気入りタイヤにおいて、タイヤ製造時点で、カーカスコードの凹凸がタイヤ内周面に浮き上がる外観故障が知られている。この外観故障を抑制するために、インナーライナとカーカス間へ有機繊維補強層を設ける構成が用いられている。この構成は、上記外観故障を抑制する上では効果的である。

例えば、下記特許文献１では、カーカス層とインナーライナ層との間に１層の有機繊維コードからなる補強層をトレッド部から少なくともタイヤ最大幅位置まで延長するように挿入した重荷重用ラジアルタイヤが記載されている。
この重荷重用ラジアルタイヤは、タイヤの加硫成形時に発生するカーカスコード（スチールコード）のインナーライナ層への露出故障を防止することができる、と記載されている。

また、下記特許文献２では、インナーライナ層をモジュラスの異なる内外２層のインナーライナ層から構成し、外側のインナーライナ層を内側のインナーライナ層よりもモジュラスを高くし、２層のインナーライナ層間に有機繊維コード補強層を１層介設した重荷重用空気入りラジアルタイヤが記載されている。
この重荷重用空気入りラジアルタイヤは、外側のインナーライナ層まで達した亀裂を有機繊維コード補強層の有機繊維コード配列方向に沿って発生させ、タイヤ内側への亀裂の進行を阻止することができるので、外傷成長による空気漏れを防ぐことができ、かつ寿命やクッション性等のタイヤ性能を良好に保つことができる、と記載されている。

特開平５−３１９０１５号公報 特開平１０−２３６１０５号公報

このような状況下、本発明は、空気入りタイヤにおいて、従来技術と異なる方式により、カーカスコードの凹凸がタイヤ内周面に浮き上がる外観故障を抑制しつつ、従来技術に比べて、トレッド端部で発生し易いベルト層およびカーカス層の剥離（ショルダー部のセパレーション）を抑制し耐久性を向上することを目的とする。

上記目的は、以下の空気入りタイヤによって達成することができる。
すなわち、空気入りタイヤは、
（１）少なくとも３層のインナーライナゴム層を有するインナーライナ部材がタイヤ内周面に設けられ、
（２）前記インナーライナ部材は、前記インナーライナゴム層のうち２層のインナーライナゴム層の組によって挟まれた少なくとも２つの中間層を有し、前記中間層は、お互いに交錯するコードにより補強された補強層であり、
（３）前記補強層は、タイヤ幅方向において、トレッド端を基準としてタイヤ赤道線の側の位置を始端とし、ビード部の側に向かって延在している。

その際、前記始端のタイヤ幅方向の位置は、前記補強層毎にずれていることが好ましい。
また、前記補強層の前記コードの配列角度は、前記空気入りタイヤのカーカスプライの配列角度に対して１５〜４５度傾斜していることが好ましい。

前記インナーライナゴム層は３層で構成され、前記補強層を、前記インナーライナ部材に隣接するカーカス層に近い側から順に、第１の補強層および第２の補強層といい、前記カーカス層のコード径をαと定め、前記第１の補強層のコード径をβと定めたとき、前記第１の補強層と前記カーカス層との間に位置するインナーライナゴム層の厚さＡは、前記コード径αの０．５倍以上５．０倍以下であり、前記第２の補強層と前記第１の補強層との間に位置するインナーライナゴム層の厚さＢは、前記コード径βの０．５倍以上５．０倍以下であることが好ましい。

さらに、前記インナーライナゴム層は３層で構成され、前記インナーライナゴム層について、前記インナーライナ部材に隣接するカーカス層に近い側から順に、第１のインナーライナゴム層および第２のインナーライナゴム層というとき、前記第１のインナーライナゴム層のモジュラスＭａは、前記第２のインナーライナゴム層のモジュラスＭｂ以下であることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、少なくとも３層のインナーライナゴム層を有し、このインナーライナゴム層のうち２層のインナーライナゴム層の組によって挟まれた少なくとも２つの中間層は、お互いに交錯するコードにより補強された補強層である。この補強層は、タイヤ幅方向においてトレッド端よりタイヤ赤道線の側の位置を始端とし、ビード部の側に向かって延在している。このため、カーカスコードの凹凸がタイヤ内周面に浮き上がる外観故障を抑制しつつ、ショルダー部のセパレーションを抑制することができる。

本実施形態の重荷重用空気入りタイヤの断面を示す図である。 図１に示す重荷重用空気入りタイヤのインナーライナ部材の構成を示す断面図である。 図２に示す補強層の始端を説明する図である。

以下、添付の図面に示す実施形態に基づいて、本発明の空気入りタイヤを説明する。
図１は、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ（以降、単にタイヤという）１０の断面を示す図である。タイヤ１０の「重荷重用」とは、JATMA YEAR BOOK 2008（日本自動車タイヤ協会規格）のＣ章に定められるタイヤをいう。本実施形態は、重荷重用空気入りタイヤであるが、JATMA YEAR BOOK 2008（日本自動車タイヤ協会規格）のＡ章に定められる乗用車用タイヤあるいはＢ章に定められる小型トラック用タイヤであってもよい。

タイヤ１０は、図１に示されるように、スチールベルト部材１２、カーカス層１４、ビード部材１６を構造材として含み、トレッドゴム部材１８、サイドゴム部材２０、ビードフィラーゴム部材２２、インナーライナ部材２４が配されている。
タイヤ１０は、４枚のスチールベルト部材１２が積層されているが、４枚のスチールベルト部材１２に限定されない。例えば、３枚のスチールベルト部材が用いられてもよい。

インナーライナ部材２４は、カーカス層１４に沿ってタイヤ内周面に沿って一方のビード部から他方のビード部まで、詳細には、一方のタイヤビードトウ部Ｘから他方のビードトウ部Ｘまで延びる。インナーライナ部材２４は、３層のインナーライナゴム層が積層されて構成される。特に、図1中のトレッド端Ｙよりタイヤ幅方向の内側の領域からショルダー領域にかけた領域Ｒにおいて、３層のインナーライナゴム層の間に２つの中間層が設けられ、この中間層は、お互いに交錯するコードにより補強された補強層となっている。

図２は、領域Ｒにおけるインナーライナ部材２４の構成を示す断面図である。
インナーライナ部材２４は、３層のインナーライナゴム層２４ａ，２４ｂ，２４ｃと、補強層２４ｄ，２４ｅと、を有し、カーカス層１４のタイヤ内周面側に設けられている。図１に示す形態では、３層のインナーライナゴム層２４ａ，２４ｂ，２４ｃのうちインナーライナゴム層２４ｃはビードトウ部Ｘまで延在するが、インナーライナゴム層２４ａ，２４ｂはビードトウ部Ｘまで延在しない。このためビードトウ部Ｘ近傍では、インナーライナゴム層は１層の構成となっている。

３層のインナーライナゴム層２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、タイヤ空洞領域に充填される空気をタイヤ１０内部へ透過することを抑制する空気透過性の低いゴムが用いられる。
補強層２４ｄ，２４ｅは、３層のインナーライナゴム層２４ａ，２４ｂ，２４ｃのうち２層のインナーライナゴム層の組によって挟まれた中間層である。この２つの補強層２４ｄ，２４ｅは、お互いに交錯するコードにより補強されている。補強層２４ｄは、インナーライナゴム層２４ａとインナーライナゴム層２４ｂとに挟まれ、補強層２４ｅは、インナーライナゴム層２４ｂとインナーライナゴム層２４ｃとに挟まれている。
補強層２４ｄ，２４ｅは、トレッド端Ｙを基準として、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道線ＣＬの側の位置を始端とし、この位置からビードトウ部Ｘの側に向かってショルダー領域まで延在している。ここでトレッド端Ｙは、タイヤトレッド部のショルダー部２６の外形線とタイヤバットレス部の外形線２８とを延長して定まる交点である。
補強層２４ｄ，２４ｅは、タイヤ幅方向において、少なくともトレッド端Ｙに対してタイヤ赤道線ＣＬの側の位置から延在し、延在する先端は最も遠くてビードトウ部Ｘである。

補強層２４ｄ，２４ｅのコードは、有機繊維コードであり、上述したように互いに交錯し、さらに、インナーライナ部材２４に隣接するカーカス層１４のスチールコードと含めてお互いに交錯している。より具体的には、補強層２４ｄのコードと補強層２４ｅのコードは、カーカス層１４のスチールコードに対して角度が正および負に傾斜している。
補強層２４ｄ，２４ｅのコードの配列角度は、カーカス層１４のコードの配列角度に対して１５〜４５度傾斜していることが好ましい。補強層２４ｄ，２４ｅのコードの配列角度が１５度未満の場合、カーカスコードの凹凸がタイヤ内周面に浮き上がる外観故障が高い。一方、配列角度が４５度を越える場合、補強層２４ｄ，２４ｅの有機繊維コードの劣化は早い。

また、図２に示すように、カーカス層１４のコード径をαと定め、補強層２４ｄのコード径をβと定めたとき、補強層２４ｄとカーカス層１４との間に位置するインナーライナゴム層２４ａの厚さＡは、コード径αの０．５倍以上５．０倍以下であり、補強層２４ｄと補強層２４ｅとの間に位置するインナーライナゴム層２４ｂの厚さＢは、補強層２４ｄのコード径βの０．５倍以上５．０倍以下である、ことが好ましい。この条件を満足する場合、ショルダー部２６のセパレーションの抑制が顕著となる。

さらに、インナーライナ部材２４について、インナーライナ部材２４に隣接するカーカス層１４に最も近いインナーライナゴム層２４ａのモジュラスＭａは、インナーライナゴム層２４ａの次に近いインナーライナゴム層２４ｂのモジュラスＭｂ以下であることが好ましい。この条件を満たす場合、ショルダー部２６のセパレーションの抑制が顕著となる。ここで、モジュラスは、２３℃における１００％モジュラスであり、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定された値である。

また、補強層２４ｄ，２４ｅの始端３０，３２のそれぞれは、図３に示すように、タイヤ幅方向の位置がお互いにずれていることが好ましい。始端３０，３２がずれていることにより、インナーライナ部材２４の段差を小さくし、インナーライナ部材内での層間剥離を抑制することができる。
本実施形態のインナーライナ部材２４は、３層のインナーライナゴム層と２層の補強層とで構成されるが、４層以上のインナーライナゴム層と３層以上の補強層で構成することもできる。

このようなタイヤ１０の効果を実施例１〜１５を用いて調べた。
実施例１〜１５のタイヤは、いずれもサイズが１１００Ｒ２０のタイヤである。タイヤは加硫後に、カーカスコードの凹凸がタイヤ内周面に浮き上がる外観故障の検査を行い、その後、室内ドラム試験を用いたショルダー部２６のセパレーション（以降、ショルダーセパレーションという）の抑制の程度を調べた。外観故障は、熟練作検査者により目視により、外観故障の有無を調べた。ショルダーセパレーションの抑制の効果は、ショルダーセパレーションが生じるまでの走行距離を用いて評価した。具体的には、上記走行距離は、タイヤをJATMA YEAR BOOK 2008（日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている空気圧および荷重条件を用いてショルダーセパレーションが生じるまでタイヤを走行させる室内ドラム試験を行って得た。この走行距離を用いてショルダーセパレーションの抑制指数を定めた。指数化する際の基準となる走行距離は、補強層２４ｄ，２４ｅがない従来のタイヤを室内ドラム試験により走行させたときにショルダーセパレーションが生じるまでの走行距離である。抑制指数の値が大きいほど抑制効果は大きいことを示す。

（実施例１〜６）
まず、補強層２４ｄ，２４ｅの配列角度について調べた。
実施例１〜６のタイヤは、図１，２に示す形態を採用した。このとき、図２に示すインナーライナゴム層２４ａの厚さＡは、カーカス層１４のコード径αの２倍、すなわちＡ＝２αとした。また、インナーライナゴム層２４ｂの厚さＢは、補強層２４ｄのコード径βの２倍、すなわちＢ＝２βとした。補強層２４ｄ，２４ｅは、図１に示す領域Ｒに設けた。なお、α＝１．１ｍｍ、β＝０．７ｍｍとした。また、インナーライナゴム層２４ａのモジュラスＭａは２．０［Ｐａ］とし、インナーライナゴム層２４ｂのモジュラスＭｂは３．０［Ｐａ］とした。カーカス層１４のコードは、図1中の上下方向であるタイヤ径方向（タイヤ回転軸を中心としたラジアル方向）に延びる配列角度に定めた。
下記表１は、カーカス層１４のコードの配列角度に対して補強層２４ｄ，２４ｅのコードの配列角度を種々変えた実施例１〜６とその評価結果を示している。表１において、例えば、補強層２４ｄ，２４ｅの配列角度１０度とは、カーカス層１４のコードに対して配列角度が＋１０度と−１０度のことをいう。補強層２４ｄ，２４ｅの配列角度は、以降の説明でも同様である。

上記表１によると、いずれの実施例も外観故障が見られないが、ショルダーセパレーションの抑制効果は、補強層のコードの配列角度を１５度以上４５度以下にすることで、顕著になることが判る。これより、補強層のコードの配列角度は、カーカス層のコードの配列角度に対して１５〜４５度傾斜していることが，外観故障およびショルダーセパレーションを抑制する点で好ましい。

（実施例７〜１２）
実施例７〜１２のタイヤは、図１，２に示す形態を採用した。補強層２４ｄ，２４ｅは、図１に示す領域Ｒに設けた。このとき、図２に示す補強層２４ｄ，２４ｅのコードの、カーカス層１４のコードに対して配列角度を３０度に固定した。また、インナーライナゴム層２４ａのモジュラスＭａは２．０［Ｐａ］とし、インナーライナゴム層２４ｂのモジュラスＭｂは３．０［Ｐａ］とした。
実施例７〜１２では、インナーライナゴム層２４ａの厚さＡを、カーカス層１４のコード径αに対して変え、同時に、インナーライナゴム層２４ｂの厚さＢを、補強層２４ｄのコード径βに対して変えた。なお、α＝１．１ｍｍ、β＝０．７ｍｍとした。
下記表２は、インナーライナゴム層２４ａの厚さＡとインナーライナゴム層２４ｂの厚さＢを種々変えた実施例６〜１２とその評価結果を示している。

上記表２によると、いずれの実施例も外観故障が見られないが、ショルダーセパレーションの抑制効果は、インナーライナゴム層２４ａの厚さＡおよびインナーライナゴム層２４ｂの厚さＢをそれぞれ、０．５α〜５αの範囲、０．５β〜５βの範囲に定めることにより、顕著になることが判る。これより、インナーライナゴム層２４ａの厚さＡは、カーカス層１４のコード径αの０．５倍以上５．０倍以下であり、インナーライナゴム層２４ｂの厚さＢは、補強層２４ｄのコード径βの０．５倍以上５．０倍以下であることが、外観故障およびショルダーセパレーションを抑制する点で、好ましい。

（実施例１３〜１５）
実施例１３〜１５のタイヤは、図１，２に示す形態を採用した。補強層２４ｄ，２４ｅは、図１に示す領域Ｒに設けた。このとき、インナーライナゴム層２４ａの厚さＡをカーカス層１４のコード径αの２倍、すなわち、Ａ＝２αとした。インナーライナゴム層２４ｂの厚さＢを補強層２４ａのコード径βの２倍、すなわち、Ｂ＝２βとした。また、補強層２４ｄ，２４ｅのコードの、カーカス層１４のコードに対して配列角度を３０度に固定した。なお、α＝１．１ｍｍ、β＝０．７ｍｍとした。
下記表３は、インナーライナゴム層２４ａのモジュラスＭａおよびインナーライナゴム層２４ｂのモジュラスＭｂを種々変化させた実施例１３〜１５とその評価結果を示している。

上記表３によると、いずれの実施例も外観故障が見られないが、ショルダーセパレーションの抑制効果は、モジュラスＭａをモジュラスＭｂ以下にすることで、顕著になることが判る。これより、インナーライナゴム層２４ａのモジュラスＭａは、インナーライナゴム層２４ｂのモジュラスＭｂ以下であることが、外観故障およびショルダーセパレーションを抑制する点で好ましい。特に、モジュラスＭａは、モジュラスＭｂより小さいことがより好ましい。インナーライナゴム層２４ａ〜２４ｃのうち、カーカス層１４に最も近いインナーライナゴム層２４ａのモジュラスＭａをモジュラスＭｂと同等、あるいはモジュラスＭｂより小さくすることにより、カーカス層１４に作用する層間せん断歪が小さくなり、ショルダーセパレーションの抑制が大きくなるといえる。

以上、本発明の空気入りタイヤについて説明したが、本発明の空気入りタイヤは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ 重荷重用空気入りタイヤ
１２ スチールベルト部材
１４ カーカス層
１６ ビード部材
１８ トレッドゴム部材
２０ サイドゴム部材
２２ ビードフィラーゴム部材
２４ インナーライナ部材
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ インナーライナゴム層
２４ｄ，２４ｅ 補強層
２６ ショルダー部
２８ バットレス部
３０，３２ 始端

Claims (5)

1. 空気入りタイヤであって、
   少なくとも３層のインナーライナゴム層を有するインナーライナ部材がタイヤ内周面に設けられ、
   前記インナーライナ部材は、前記インナーライナゴム層のうち２層のインナーライナゴム層の組によって挟まれた少なくとも２つの中間層を有し、前記中間層は、お互いに交錯するコードにより補強された補強層であり、
   前記補強層は、タイヤ幅方向において、トレッド端を基準としてタイヤ赤道線の側の位置を始端とし、ビード部の側に向かって延在していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記始端のタイヤ幅方向の位置は、前記補強層毎にずれている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記補強層の前記コードの配列角度は、前記空気入りタイヤのカーカスプライの配列角度に対して１５〜４５度傾斜している、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記インナーライナゴム層は３層で構成され、
   前記補強層を、前記インナーライナ部材に隣接するカーカス層に近い側から順に、第１の補強層および第２の補強層といい、前記カーカス層のコード径をαと定め、前記第１の補強層のコード径をβと定めたとき、
   前記第１の補強層と前記カーカス層との間に位置するインナーライナゴム層の厚さＡは、前記コード径αの０．５倍以上５．０倍以下であり、
   前記第２の補強層と前記第１の補強層との間に位置するインナーライナゴム層の厚さＢは、前記コード径βの０．５倍以上５．０倍以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記インナーライナゴム層は３層で構成され、
   前記インナーライナゴム層について、前記インナーライナ部材に隣接するカーカス層に近い側から順に、第１のインナーライナゴム層および第２のインナーライナゴム層というとき、前記第１のインナーライナゴム層のモジュラスＭａは、前記第２のインナーライナゴム層のモジュラスＭｂ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。