JP2017052396A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】成型不良の発生を抑制しつつ、軽量化が可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】一対のビード部４，４間をトロイド状にのびるカーカス６と、カーカス６の内側で一対のビード部４，４間をトロイド状にのびる空気非透過性を有するインナーライナー９とを備えている。インナーライナー９とカーカス６との間には、インナーライナー９よりも粘着性に優れたタイガム層１０が配されている。タイガム層１０は、ビードベースラインＢＬからカーカス６のタイヤ最大幅部６Ｐまでの範囲内にのみ配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、軽量化を図り得る空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤの骨格をなすカーカスの内側に、空気非透過性に優れたブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴム等を主原料とするインナーライナーを備えた空気入りタイヤが知られている。例えば、下記特許文献１は、空気非透過性に優れたインナーライナーと、粘着性に優れたタイガム層とを有する空気入りタイヤを提案している。

特開２０１１−０３１５８２号公報

上記特許文献１は、タイガム層が、一対のビード部間をまたがるように配されており、タイヤ軽量化の妨げとなっていた。このため、上記特許文献１は、タイヤの軽量化に関して、更なる改善の余地があった。

タイヤを軽量化するために、例えば、タイガム層を除去することが考えられる。しかしながら、タイガム層を除去した場合、生タイヤの成型工程において、成型不良が発生するという問題があった。

例えば、生タイヤの成型工程では、シート状のインナーライナー及びカーカスプライ等が、成型ドラム上に順番に巻回され、ビードコアが、軸方向の外側から嵌め込まれる。その後、カーカスプライのビードコアよりも外側の部分を、１対のビードコア間へ折り返すターンアップ工程が行われる。また、１対のビードコア間の軸方向の距離を減じながら、カーカスプライをトロイド状にシェーピングするシェーピング工程が行われる。更に、ベルト層やトレッドゴム等が装着されて生タイヤが成型される。

上述のカーカスプライのターンアップ工程やシェーピング工程では、カーカスプライのビード部での変形が大きい。このため、タイガム層を除去した生タイヤの成型工程では、ビード部において、インナーライナーとカーカスの粘着不良による剥離が発生し易かった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部にのみタイガム層を配することを基本として、成型不良の発生を抑制しつつ、軽量化が可能な空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、一対のビード部間をトロイド状にのびるカーカスと、前記カーカスの内側で前記一対のビード部間をトロイド状にのびる空気非透過性を有するインナーライナーとを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーと前記カーカスとの間には、前記インナーライナーよりも粘着性に優れたタイガム層が配されており、前記タイガム層は、ビードベースラインから前記カーカスのタイヤ最大幅部までの範囲内にのみ配されていることを特徴とする。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記各ビード部には、ゴムチェーファーが配されており、前記ゴムチェーファーは、ビード外面を形成する外片部、ビード底面を形成する中央部、及び、ビード内面を形成する内片部を有する断面略Ｕ字状であり、前記タイガム層のタイヤ半径方向の内端部は、前記ゴムチェーファーの前記内片部と前記カーカスとの間をのびているのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記タイガム層のタイヤ半径方向の外端部の高さは、前記カーカスのタイヤ最大幅部の高さの４０％〜８０％であるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記タイガム層の厚さは、０．３〜１．０mmであるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体を含むエラストマー組成物からなるのが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤにおいて、前記タイガム層は、天然ゴムを含むエラストマー組成物からなるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤでは、インナーライナーとカーカスとの間には、前記インナーライナーよりも粘着性に優れたタイガム層が配されている。このようなタイガム層は、生タイヤの成型時に、インナーライナーとカーカスとの剥離を抑制し得る。

本発明では、タイガム層は、ビードベースラインからカーカスのタイヤ最大幅部までの範囲内にのみ配されている。このような空気入りタイヤは、タイガム層の質量が大幅に減少し、ひいては、十分なタイヤ軽量化が可能になる。

更に、生タイヤの成型時における成型不良の多くは、ビード部付近でのカーカスとインナーライナーとの剥離に起因している。本発明では、タイガム層の位置をこのような成型不良の原因となるビード部に限定することで、成型不良の発生を抑制しつつ、軽量化することができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤの断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の正規状態の空気入りタイヤ１の断面図である。前記「正規状態」は、空気入りタイヤ１が正規リムＲにリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない限り、空気入りタイヤ１の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。

前記「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" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

前記「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 LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、乗用車用空気入りタイヤとして好適に利用され、タイヤの骨格をなすカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層７と、カーカス６の内側に配されるインナーライナー９とを備えている。

カーカス６は、一対のビード部４，４間を、一方のサイドウォール部３、トレッド部２及び他方のサイドウォール部３を経て、トロイド状にのびている。カーカス６は、サイドウォール部３の１対のタイヤ最大幅部６Ｐ，６Ｐ間で、タイヤ幅方向の最大幅Ｗｍを有している。カーカス６は、１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａからなる。

カーカスプライ６Ａは、カーカスコードの層であって、例えば、本体部６ａと折り返し部６ｂとを含んでいる。本体部６ａは、トレッド部２から両側のサイドウォール部３を経て両側のビード部４のビードコア５に至っている。折り返し部６ｂは、本体部６ａに連なりビードコア５の周囲を、タイヤ軸方向の内側から外側に折り返されている。

上述のカーカスコードは、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７５〜９０°の角度で配列されている。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードが好適に使用される。

本体部６ａと折り返し部６ｂとの間には、ビードエーペックスゴム８が配されている。ビードエーペックスゴム８は、硬質ゴムからなり、ビードコア５からタイヤ半径方向の外側にのびている。

ベルト層７は、カーカス６のタイヤ半径方向外側に、かつ、トレッド部２の内部に配されている。ベルト層７は、例えば、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して、１５〜３５°以下の角度で配列された２枚のベルトプライ７Ａ，７Ｂを、前記ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。前記ベルトコードとしては、高弾性コード、とりわけスチールコードが望ましい。

インナーライナー９は、カーカス６の内側で一対のビード部４，４間を、一方のサイドウォール部３、トレッド部２及び他方のサイドウォール部３を経て、トロイド状にのびている。

インナーライナー９は、空気非透過性を有しており、例えば、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体を含むエラストマー組成物からなるのが望ましい。インナーライナー９は、更にクロロブチルを含むエラストマー組成物からなるのがより好ましい。このようなインナーライナー９は、空気非透過性に優れており、従来のブチルゴムを主原料としたインナーライナーよりも薄く形成できる。その結果、空気入りタイヤ１は、より軽量化され得る。

インナーライナー９の厚さｔ１は、好ましくは、０．９mm以下であり、より好ましくは、０．８mm以下である。このようなインナーライナー９は、空気入りタイヤ１の軽量化を更に図り得る。

インナーライナー９とカーカス６との間には、インナーライナー９よりも粘着性に優れたタイガム層１０が配されている。タイガム層１０は、ビードベースラインＢＬからカーカス６のタイヤ最大幅部６Ｐまでの範囲内にのみ配されている。このようなタイガム層１０は、空気入りタイヤ１の軽量化を図りつつ、生タイヤの成型工程におけるインナーライナー９とカーカス６との剥離を効果的に抑制し得る。

すなわち、生タイヤの成型工程におけるターンアップ工程やシェーピング工程においては、カーカス６のビード部４での変形が大きい。本実施形態の空気入りタイヤ１では、生タイヤのビード部４近傍のインナーライナー９とカーカス６との間に、タイガム層１０が設けられているので、カーカス６のビード部４での変形に伴いインナーライナー９等に大きな力が作用しても、インナーライナー９とカーカス６との剥離が起こりにくい。

タイガム層１０は、例えば、天然ゴムを含むエラストマー組成物からなるのが望ましい。タイガム層１０は、更にスチレン・ブタジエンゴムを含むエラストマー組成物からなるのがより好ましい。このようなタイガム層１０は、粘着性に優れており、生タイヤの成型工程におけるインナーライナー９とカーカス６との剥離を抑制することができる。

タイガム層１０のタイヤ半径方向の外端部１０ｅは、ビードベースラインＢＬからの高さＨが、好ましくは、前記カーカス６のタイヤ最大幅部６ＰのビードベースラインＢＬからの高さＨｍの４０％〜８０％である。また、タイガム層１０の厚さｔ２は、好ましくは、０．３〜１．０mmであり、より好ましくは、０．５〜０．８mmである。このようなタイガム層１０は、生タイヤの成型工程におけるインナーライナー９とカーカス６との剥離抑制効果と、空気入りタイヤ１の軽量化とをバランスよく両立し得る。

各ビード部４には、耐摩耗性に優れるゴムからなるゴムチェーファー１１が配されている。ゴムチェーファー１１は、ビード外面を形成する外片部１１ａ、ビード底面を形成する中央部１１ｂ、及び、ビード内面を形成する内片部１１ｃを有する断面略Ｕ字状である。このようなゴムチェーファー１１は、ビード部４を保護するとともに、リムＲに当接し、リムＲとのズレを防止し得る。

タイガム層１０のタイヤ半径方向の内端部１０ｉは、好ましくは、ゴムチェーファー１１の内片部１１ｃとカーカス６との間をのびている。このため、タイガム層１０は、生タイヤの成型工程において、インナーライナー９がゴムチェーファー１１との当接部近傍から剥離するのを効果的に抑制し得るとともに、ゴムチェーファー１１が剥離するのを抑制し得る。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１の断面構造を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤの生タイヤが、表１の仕様に基づき、各２０個ずつ試作され、インナーライナーの剥離の発生率及び使用されるタイガム層の質量が計測された。

テスト方法は、以下の通りである。

＜インナーライナーの剥離の発生率＞
試作タイヤのシェーピング工程終了時に、インナーライナーの剥離の有無が確認された。結果は、インナーライナーの剥離が発生した割合の百分率であり、数値が小さい程、生タイヤ成型工程での不良発生が少ないことを示す。

＜タイガム層の質量＞
材料段階でのタイガム層の質量が計測された。結果は、１対のタイガム層のうち、一方のタイガム層の質量であり、数値が小さい程、空気入りタイヤの軽量化に貢献していることを示す。

テストの結果が表１に示される。

表１から明らかなように、実施例の空気入りタイヤは、比較例１に比べて、インナーライナーの剥離の発生率が顕著に低下しており、タイガム層がサイドウォール部にまで達する比較例２に比べて、有意に軽量であることが確認された。

４ ビード部
６ カーカス
９ インナーライナー
１０ タイガム層

Claims (6)

1. 一対のビード部間をトロイド状にのびるカーカスと、前記カーカスの内側で前記一対のビード部間をトロイド状にのびる空気非透過性を有するインナーライナーとを備えた空気入りタイヤであって、
   前記インナーライナーと前記カーカスとの間には、前記インナーライナーよりも粘着性に優れたタイガム層が配されており、
   前記タイガム層は、ビードベースラインから前記カーカスのタイヤ最大幅部までの範囲内にのみ配されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記各ビード部には、ゴムチェーファーが配されており、
   前記ゴムチェーファーは、ビード外面を形成する外片部、ビード底面を形成する中央部、及び、ビード内面を形成する内片部を有する断面略Ｕ字状であり、
   前記タイガム層のタイヤ半径方向の内端部は、前記ゴムチェーファーの前記内片部と前記カーカスとの間をのびている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記タイガム層のタイヤ半径方向の外端部の高さは、前記カーカスのタイヤ最大幅部の高さの４０％〜８０％である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記タイガム層の厚さは、０．３〜１．０mmである請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体を含むエラストマー組成物からなる請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記タイガム層は、天然ゴムを含むエラストマー組成物からなる請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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