JP2017109695A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】加硫温度の低下による生産性の低下を抑えつつ、転がり抵抗を低減することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ビード部１に埋設されたビードコア１１と、ビードコア１１のタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラー１２とを備える空気入りタイヤＴにおいて、ビードフィラー１２は、タイヤ幅方向内側Ｗｉに位置する内側ビードフィラー１２１と、内側ビードフィラー１２１のタイヤ幅方向外側Ｗｏに位置する外側ビードフィラー１２２とを備え、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物は、加硫速度ｔc（５０）が２．０〜６．０分のゴム組成物からなり、内側ビードフィラー１２１を形成するゴム組成物は、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物の加硫速度ｔc（５０）の８５％以下であることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

通常、空気入りタイヤの加硫工程では、加熱によってゴムの架橋反応を促進させるが、その際の加硫温度が低温であるほど転がり抵抗に優れたタイヤが得られることが知られている。しかし、低温で加硫を行うと加硫時間が長くなるため、タイヤの生産性が低下することとなる。

ところで、下記特許文献１〜４には、ビード部に設けられたビードフィラーをタイヤ幅方向で異なるゴム組成物で形成した空気入りタイヤが開示されている。しかしながら、これらの文献では、ビードフィラーを形成するゴム組成物のゴム硬度に着目して、耐久性の向上や転がり抵抗の低下といった所望性能の向上を図るものであり、ビードフィラーを形成するゴム組成物の加硫速度に関する本発明と異なる。

特開２００５−１２５９４７号公報 特開２０１０−１７９７８１号公報 特開２０１２−６４５１号公報 特開２０１３−２２９６８号公報

本発明は、以上の点に鑑み、加硫温度の低下による生産性の低下を抑えつつ、転がり抵抗を低減することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、ビード部に埋設されたビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを備える空気入りタイヤにおいて、前記ビードフィラーは、タイヤ幅方向内側に位置する内側ビードフィラーと、前記内側ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に位置する外側ビードフィラーとを備え、前記外側ビードフィラーを形成するゴム組成物は、加硫速度ｔ_c（５０）が２．０〜６．０分のゴム組成物からなり、前記内側ビードフィラーを形成するゴム組成物は、前記外側ビードフィラーを形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）の８５％以下であるものである。

本発明によれば、タイヤ幅方向内側に位置する内側ビードフィラーを、タイヤ幅方向外側に位置する外側ビードフィラーを形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）より小さいため、タイヤの加硫成形時の熱が伝わりにくいビードフィラーにおける加硫時間の均一化を図ることができ、加硫温度の低下による生産性の低下を抑えつつ、転がり抵抗を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図である。 図１の空気入りタイヤのビード部を示す断面図である。 比較例の空気入りタイヤのビード部を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。図２は、図１の空気入りタイヤの要部を示す拡大図である。

この空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部３とを備える。ビード部１には、ゴム被覆したビードワイヤを積層巻回した収束体よりなる環状のビードコア１１が埋設され、そのビードコア１１のタイヤ径方向外側にビードフィラー１２が配置されている。

カーカスプライ４は、一対のビード部１に配設されたビードコア１１間で延在しており、ビードフィラー１２のタイヤ軸方向内側面を通りビードコア１１の回りで内側から外側に巻き上げられている。カーカスプライ４は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に配列したプライコードを、トッピングゴムで被覆して形成されている。プライコードとしては、スチールコードや有機繊維コードが好適に使用される。

カーカスプライ４の内側には、空気入りタイヤＴの内周面を構成するインナーライナーゴム５が設けられている。インナーライナーゴム５は、タイヤ内に充填された気体の透過を阻止する機能を有する。また、サイドウォール部２では、カーカスプライ４の外側に、空気入りタイヤＴの外壁面を構成するサイドウォールゴム６が設けられている。サイドウォールゴム６のタイヤ径方向内側には、少なくともリムフランジに接触する部分にリムストリップゴムを設けてもよい。

ビードフィラー１２は、ビードコア１１のタイヤ径方向外端からタイヤ径方向外側に先細状に延びている。この例では、ビードフィラー１２の高さ（ビードコア１１からビードフィラー１２の先端までのタイヤ径方向の長さ）ｆは、タイヤ断面高さ（ビードヒールＥからトレッド踏面までの垂直高さ）Ｆの１０〜４０％に設定されている。

本発明のビードフィラー１２は、ビードコア１１と接触する接触面１２ａからビードフィラー１２の先端（タイヤ径方向外側端）へ延びる分割面１２３によってタイヤ幅方向Ｗに2分割され、タイヤ幅方向内側Ｗｉに位置する内側ビードフィラー１２１と、内側ビードフィラー１２１のタイヤ幅方向外側Ｗｏに位置する外側ビードフィラー１２２とを備える。

内側ビードフィラー１２１は、ビードフィラー１２のタイヤ幅方向内側Ｗｉ表面を構成し、カーカスプライ４の本体部４１と隣接する。内側ビードフィラー１２１のタイヤ幅方向外側Ｗｏには外側ビードフィラー１２２が隣接し、外側ビードフィラー１２２のタイヤ幅方向外側Ｗｏがカーカスプライ４の折返し部４２と隣接している。

図２に示すように、内側ビードフィラー１２１は、ビードコア１１との接触面１２１ａにおける厚み（タイヤ幅方向Ｗの長さ）ｔ１が、ビードフィラー１２の接触面１２ａにおける厚みｔの４５％〜５５％の範囲になるように設けられている。外側ビードフィラー１２２は、ビードコア１１との接触面１２２ａにおける厚み（タイヤ幅方向Ｗの長さ）ｔ２が、ビードフィラー１２の接触面１２ａにおける厚みｔの５５％〜４５％の範囲になるように設けられている。

このようなビードフィラー１２は、内側ビードフィラー１２１と外側ビードフィラー１２２とが、加硫速度及びゴム硬度の異なるゴム組成物で形成されている。

つまり、内側ビードフィラー１２１を形成するゴム組成物は、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物より加硫速度の速いゴム組成物で形成されている。具体的には、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）が２．０〜６．０分の範囲であるのに対して、内側ビードフィラー１２１を構成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）が、外側ビードフィラーの加硫速度ｔ_c（５０）の８５％以下、好ましくは、外側ビードフィラー１２２の加硫速度ｔ_c（５０）の６０％〜８０％の範囲である。

また、外側ビードフィラー１２２のゴム硬度（Ｈｏ）は、内側ビードフィラー１２１のゴム硬度（Ｈｉ）より大きいことが好ましい。一例を挙げると、外側ビードフィラー１２２のゴム硬度（Ｈｏ）は、例えば、９２〜９８であってもよい。内側ビードフィラー１２１のゴム硬度（Ｈｉ）は、外側ビードフィラー１２２のゴム硬度（Ｈｏ）の７５％〜８０％の範囲であってもよい。

ここで、加硫速度ｔ_c（５０）は、ＪＩＳ Ｋ６３００−２：２００１に準拠し、温度１６０℃で測定した５０％加硫時間である。ゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、２３℃雰囲気において、タイプＡデュロメータで測定される値（デュロメータ硬さ）である。

内側ビードフィラー１２１及び外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物の間で加硫速度ｔ_c（５０）やゴム硬度を異ならせる方法は、特に限定されない。ゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）は、加硫剤及び加硫促進剤の種類、ゴム成分１００質量部に対する加硫剤及び加硫促進剤の配合量、及びこれらの組み合わせによって調整することができる。また、ゴム組成物のゴム硬度は、使用するゴム成分の種類を変えたり、カーボンブラックやシリカ等の充填剤を増量することによって調整することができる。

なお、本発明において、サイドウォール部２やトレッド部３を形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）は、特に限定されないが、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）以上とする、つまり、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物と同じ加硫速度、あるいは外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物より加硫速度の遅いゴム組成物を用いてサイドウォール部２やトレッド部３を形成することができる。一例を挙げると、サイドウォール部２やトレッド部３を形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）は３．０〜７．０分とすることができる。

上記のような本実施形態の空気入りタイヤでは、次のような作用効果がある。

すなわち、通常、ビード部は厚みが大きくまた形状も複雑であるため、空気入りタイヤの加硫成形時の熱がビード部１の内部に埋設されたビードフィラー１２に伝わりにくいことに加え、タイヤ外面側が加硫成形型の金型面に当接して加熱されやすいのに対してタイヤ内面側はゴム製のブラダーが当接するためタイヤ外面側に比べて加熱されにくい。

本実施形態の空気入りタイヤでは、ビード部１に埋設されたビードフィラー１２がタイヤ幅方向Ｗに２分割され、内側ビードフィラー１２１を形成するゴム組成物が、外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）の８５％以下に設定されている。そのため、本実施形態の空気入りタイヤでは、加硫成形時に加熱されにくいビードフィラー１２において、タイヤ外面側に位置するタイヤ幅方向外側Ｗｏの部分より、タイヤ内面側に位置するタイヤ幅方向内側Ｗｉの部分が、加硫速度の速いゴム組成物で形成され、ビードフィラー１２全体での加硫時間を均一化することができ、加硫温度を低下させても加硫時間が長くなりにくい。つまり、加硫されにくい箇所（ビードフィラー１２）はタイヤ全体の加硫時間に影響することから、本実施形態では、当該箇所において加硫時間を均一化することで効率的な加硫が可能となり、生産性の悪化させることなく転がり抵抗を低減することができる。

また、本実施形態では、ビードフィラー１２とビードコア１１との接触面における内側ビードフィラー１２１の厚みｔ１がビードフィラーの厚みｔの４５％〜５５％に設定されているため、ビードフィラー１２における加硫時間の均一性とビードフィラーの剛性とをバランス良く両立することができ、生産性と転がり抵抗の低減とを高いレベルで両立することができる。

また、本実施形態では、外側ビードフィラー１２２のゴム硬度が９２〜９８の範囲に設定され、内側ビードフィラー１２１のゴム硬度が外側ビードフィラー１２２のゴム硬度の７５％〜８０％の範囲に設定されているため、ビードフィラー１２の極端な剛性低下を抑えることができ、生産性の向上と転がり抵抗の低減とを両立することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜６及び比較例の空気入りタイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を試作した。これらの各試作タイヤは、基本的なタイヤ内部構造及びトレッドパターンを同一とし、ビード部の構成を変更して作製したものである。

具体的には、実施例１〜６は、図１及び図２に示すビード部構成を持つ例であり、ビードフィラー１２がタイヤ幅方向内側Ｗｉに位置する内側ビードフィラー１２１と、タイヤ幅方向外側Ｗｏに位置する外側ビードフィラー１２２とを備える例である。実施例１〜６は、下記表１に示すように、内側ビードフィラー１２１の加硫速度ｔ_c（５０）_in及び外側ビードフィラー１２２を形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）_outが異なっている。なお、接触面１２１ａにおける内側ビードフィラー１２１の厚みｔ１は、ビードフィラー１２の接触面１２ａにおける厚みｔの５０％に設定されている。

比較例は、図３に示すビード構造を持つ例であり、ビードフィラー１２がタイヤ幅方向Ｗに分割されておらいず、単一のゴム組成物から形成されている。比較例のビードフィラー１２は、実施例１〜５の外側ビードフィラー１２２と同一のゴム組成物（加硫速度ｔ_c（５０）が４．５分）から形成されている。比較例の他の構成は実施例１〜６と同じ構成とした。

作製した実施例１〜６及び比較例の各空気入りタイヤについて、転がり抵抗及び加硫時間を評価した。評価方法は以下の通りである。

（１）転がり抵抗
ＩＳＯ２８５８０：２００９に準拠し、空気圧２１０ｋＰａとしてタイヤ転がり抵抗値の測定を行った。比較例を１００とした指数で表示した。数値が小さいほど転がり抵抗が小さく良化方向である。

（２）加硫時間
東洋精機製のブローポイント測定機を用いて、１６０℃で加硫を行った際、ゴム組成物中に泡を生じなくなるまでの時間を測定した。比較例を１００とした指数で表示した。数値が小さいほど加硫時間が短く良化方向である。

結果は、表１に示すとおりであり、本実施形態に係る実施例１〜６では、比較例に比べて加硫時間を短縮しつつ転がり抵抗を低減することができた。

１…ビード部、２…サイドウォール部、３…トレッド部、４…カーカスプライ、５…インナーライナーゴム、６…サイドウォールゴム、１１…ビードコア、１２…ビードフィラー、１２ａ…接触面、４１…本体部、４２…折返し部、１２１…内側ビードフィラー、１２１ａ…接触面、１２２…外側ビードフィラー、１２２ａ…接触面、１２３…分割面、Ｅ…ビードヒール、Ｔ…タイヤ、Ｗ…タイヤ幅方向、Ｗｉ…タイヤ幅方向内側、Ｗｏ…タイヤ幅方向外側、ｔ…ビードフィラーの厚み、ｔ１…内側ビードフィラーの厚み、ｔ２…外側ビードフィラーの厚み

Claims (3)

1. ビード部に埋設されたビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードフィラーは、タイヤ幅方向内側に位置する内側ビードフィラーと、前記内側ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に位置する外側ビードフィラーとを備え、
   前記外側ビードフィラーを形成するゴム組成物は、加硫速度ｔ_c（５０）が２．０〜６．０分のゴム組成物からなり、
   前記内側ビードフィラーを形成するゴム組成物は、前記外側ビードフィラーを形成するゴム組成物の加硫速度ｔ_c（５０）の８５％以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ビードコアとの接触面における前記内側ビードフィラーの厚みが、前記ビードコアとの接触面における前記ビードフィラーの厚みの４５％〜５５％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記外側ビードフィラーのゴム硬度は、９２〜９８であり、
   前記内側ビードフィラーのゴム硬度は、前記外側ビードフィラーのゴム硬度の７５％〜８０％である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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