JP2912539B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カーカスとインナーラ
イナとの間に保護ゴム層を設けることにより、サイドウ
ォールゴムの薄肉化を実現して軽量化を可能とする空気
入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動四輪車、特に乗用車にあっては、乗
心地、操縦安定性、耐外傷性などを保持するため、サイ
ドウォール部を形成するサイドウォールゴムは、通常タ
イヤ最大幅において、３乃至５mmの肉厚を必要とする。

【０００３】一方、地球環境改善の一環としてエネルギ
ーの節減を図るべく、転がり抵抗のより小さい軽量化タ
イヤの開発が種々行われており、中でも前述のサイドウ
ォールゴムの肉厚を減じることによって、タイヤ重量を
軽減しうるといった提案がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記サ
イドウォールゴムの薄肉化は、タイヤ重量の軽減には有
効であるものの、タイヤ周方向の剛性が低下することに
より操縦安定性を著しく低下させる。

【０００５】発明者は、従来、カーカスとインナーライ
ナとの間に存在している天然ゴムを主体とした保護ゴム
層を改質することを基本として、操縦安定性を維持しつ
つサイドウォールゴムの薄肉化を実現し、タイヤ重量の
低減を可能とすることを見出し本発明を完成させたので
ある。

【０００６】本発明は、操縦安定性を維持しつつサイド
ウォールゴムの薄肉化を実現してタイヤ重量の軽量化を
可能とする空気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部をへてビード部のビードコアで、両
端を折り返して係止されかつ有機繊維コードをラジアル
に配したカーカスと、前記トレッド部の内方かつ前記カ
ーカス外側に配されるベルト層と、タイヤ内腔面に沿っ
て前記一方のビード部から他方のビード部に亘って添着
されたブチル系のゴムからなるインナーライナと、この
インナーライナと前記カーカスとの間で延在しかつバッ
トレス部からサイドウォール部をへてビード部に亘って
配される保護ゴム層とを具えるとともに、前記保護ゴム
層は、２０〜１００重量部の天然ゴム又はイソプレンゴ
ムと、８０〜０重量部のポリブタジエンゴムとを含有す
る基材ゴム１００重量部に、カーボンブラックを２０〜
７０重量部、タイヤ周方向に配向される短繊維からなる
繊維補強材を５０〜１００重量部配合してなるゴム組成
物により形成されるとともに、前記保護ゴム層は、その
厚さが０．５mm以上かつ２mm以下、しかも前記保護ゴム
層に配合される繊維補強材は、平均短繊維長さが２０μ
mm〜２mmでありかつ平均短繊維径が１μmm〜０．１mmで
あることを特徴とする空気入りタイヤである。

【０００８】

【作用】保護ゴム層は、短繊維を周方向に配向すること
によって、タイヤの縦剛性を増すことなく周方向の剪断
剛性を高め、操縦安定性を向上しうる。又タイヤの縦剛
性を大幅に高めることがないため、トレッド部に作用す
る衝撃をサイドウォール部で吸収でき、その結果、乗心
地をも維持しうる。

【０００９】尚、前記繊維補強材の配合を限定したの
は、基材ゴム１００重量部に対して５０重量部未満では
補強効果を発揮することが出来ず操縦安定性の向上が望
めない一方、１００重量部をこえると、サイドウォール
部の縦剛性が大となり乗心地が低下し、又耐久性に劣る
とともに加工作業性が著しく低下するからである。

【００１０】このような保護ゴム層を設けることによ
り、サイドウォールゴムは、従来のタイヤに比べて薄
肉、より具体的にはタイヤ最大幅において１乃至３mmの
薄肉としても、操縦安定性と乗心地とを維持でき、しか
もタイヤ重量の軽減が可能となる。

【００１１】又、保護ゴム層を、タイヤ転動中に常時屈
曲するバットレス部からサイドウォール部をへてビード
部に亘る部位の、しかもカーカスとインナーライナとの
間に配することにより、カーカスとインナーライナとが
直接触れ合うのを防止して剥離を抑制し、耐久性をも向
上しうる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において空気入りタイヤ１は、トレッド部２から
サイドウォール部３を通りビード部４のビードコア５を
タイヤ軸方向内側から外側に向かって折返すカーカス６
と、トレッド部２の内部かつカーカス６の半径方向外側
に配されるベルト層７と、タイヤ内腔面９に沿って添着
されるインナーライナ１０と、前記カーカス６とインナ
ーライナ１０との間に延在する保護ゴム層１１とを具
え、又ビードコア５のタイヤ半径方向外側に断面三角形
状のビードエイペックス１２を立ち上げる。

【００１３】前記カーカス６は、本実施例ではタイヤ赤
道に対して７０〜９０°の角度で傾斜させたラジアル配
列のカーカスコードを具える１枚以上、本実施例では２
枚のカーカスプライからなり、カーカスコードとしてナ
イロン、ポリエステル芳香族ポリアミド等の有機繊維コ
ードが用いられる。

【００１４】前記ベルト層７は、本実施例では前記カー
カス６に隣接して配される第１のベルトプライ７Ａと、
該第１のベルトプライ７Ａの外側に配される第２のベル
トプライ７Ｂとからなり、本例では、前記第１、第２の
ベルトプライ７Ａ、７Ｂはナイロン、ポリエステル、芳
香族ポリアミド等の有機繊維又はスチールコードからな
るベルトコードをタイヤ赤道に対して１２〜３０°の角
度で傾斜して併設しかつ第１、第２のベルトプライ７
Ａ、７Ｂの各コードは互いに交差する向きに配される。

【００１５】インナーライナ１０は、ブチルゴム又はハ
ロゲン化ブチルゴムといった空気透過性の小さいブチル
系のゴムから形成され、タイヤ内腔面９に沿って添着さ
れている。

【００１６】保護ゴム層１１は、前記カーカス６とイン
ナーライナ１０との間で延在し、かつバットレス部１３
からサイドウォール部３をへてビード部４に亘って配さ
れている。

【００１７】このように、カーカス６とインナーライナ
１０との間に保護ゴム層１１を配することによって、カ
ーカス６とインナーライナ１０とが直接接触することな
く、その結果、カーカス６の剥離を防止してタイヤの耐
久性を高めうる。

【００１８】又、保護ゴム層１１は、その半径方向外方
端Ｐを、前記ベルト層のタイヤ軸方向外方端Ｑよりも、
タイヤ軸方向内側に位置させて終端している。即ち、ト
レッド部２は、ベルト層７により剛性が高く、保護ゴム
層１１による剛性の向上を図る必要がなく、しかも転動
中の屈曲も少ないので、カーカス６と、インナーライナ
１０とが直接接触しても剥離が生じる可能性が少ないか
らである。

【００１９】前記保護ゴム層１１は、２０〜１００重量
部の天然ゴム又はイソプレンゴムと、８０〜０重量部の
ポリブタジエンゴムとを含有する基材ゴム１００重量部
に、カーボンブラックを２０〜７０重量部、短繊維から
なる繊維補強材を５０〜１００重量部を配合したゴム組
成物により形成される。

【００２０】又前記短繊維はタイヤ周方向に配向してい
る。短繊維としてはナイロン、レーヨン、ポリエステ
ル、芳香族ポリアミド、セルロース樹脂、結晶性ポリブ
タジエン、木綿糸、炭素繊維等の有機繊維の他、金属繊
維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機材質からな
る繊維を用いることが出来る。

【００２１】前記短繊維はその径が１μmm〜０．１mmで
ありかつ長さは２０μmm〜２mmとする。このように短繊
維を限定したのは、太さ及び長さが前記値よりも小であ
るとゴム補強効果に劣る一方、前記値をこえて大となる
と保護ゴム層１１の耐疲労性が悪化するからである。又
短繊維は周方向に対しその傾きが０〜２０°の範囲内
で、従って実質的に周方向に配向している。

【００２２】このように保護ゴム層１１の短繊維を周方
向に配向することによって、タイヤの縦剛性を高めるこ
となくタイヤ周方向の剛性を高め、その結果、操縦安定
性を向上させ乗心地を維持しうる。

【００２３】このような保護ゴム層１１は、ゴムの混練
工程でバンバリー又はカレンダーロールを用いて混練す
るとともに、さらに図２に示す如く、カレンダーロール
ｒによる成型、又は押出しによって短繊維ｂの配向を押
出されるその方向に整列させたシート体ｓを形成するこ
とが出来る。然る後このシート体ｓを加硫に先立つタイ
ヤ成形工程においてカーカス６と、インナーライナ１０
との間に貼着し、かつ加硫により両者に固着する。

【００２４】なお保護ゴム層１１の厚さは０．５mm以上
かつ２mm以下とする。０．５mm以下では、前記シート体
Ｓとしての製造が容易でなくしかも操縦安定性を向上す
る効果が期待できず、又２mm以上とすると、重量的に不
利でタイヤの縦剛性が高められて乗心地が悪化するため
である。

【００２５】表１に代表的なゴム組成物の配合（組成
Ａ、Ｂ、Ｃ）を示す。なお表１には比較のため繊維補強
材を含まない従来の組成物（組成Ｄ）を併示している。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【具体例】タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５でありか
つ図１に示す構成を有するタイヤ（実施例１〜３）につ
いて試作するとともに、その性能についてテストを行っ
た。なお保護ゴム層に本願構成のゴム組成物とは異なる
前記組成Ｄからなるゴムを用いたタイヤ（比較例１）に
ついても併せてテストを行いその性能を比較した。

【００２８】各実施例、各比較例ともカーカスは有機繊
維コードをラジアル配列したラジアルタイヤとして形成
するとともに、保護ゴム層を具える実施例１〜３は、何
れもその厚さを０．７mmとして統一した。

【００２９】テスト条件は次の通り。 イ）耐久性 ＪＩＳＤ４２３０の５．３項に規定するドラム装置を用
いて試験を行い、主としてサイドウォール部のカーカス
の剥離状況を観察した。

【００３０】ロ）操縦安定性及び乗心地 各試供タイヤを実車に装着するとともに、該車両をテス
トコース内で走行させ、ドライバーのフィーリングによ
り判定するとともに、従来例を１００とする指数で評価
した。数値が大きいほど良好である。

【００３１】ハ）ころがり抵抗 転動抵抗試験機を用いて測定し、従来例を１００とする
指数で示した。数値が小さいほど、ころがり抵抗が少な
く良好である。

【００３２】ニ）タイヤ重量 タイヤ１本当たりの重量を測定し、比較例１を１００と
する指数で示した。数値が小さいほど重量が小さく良好
であることを示す。テスト結果を表２に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】テストの結果、実施例のものは比較例のも
のに比べて耐久性、操縦安定性、乗心地性を維持でき、
しかもサイドウォールゴムの厚さを１．５乃至２mmの薄
肉とし、タイヤ重量を軽量化してころがり抵抗を小とし
うることが確認できる。尚、サイドウォールゴムの厚さ
を１mm以下とすると耐外傷性の面から好ましくなく、３
mm以上とすると、重量が増加するため、サイドウォール
ゴムの厚さは、好ましくは、１乃至３mmである。

【００３５】

【発明の効果】叙上の如く、本発明の空気入りタイヤ
は、操縦安定性、乗心地を維持しつつタイヤ重量を軽量
化しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】保護ゴム層の製造の一例を略示する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気入りタイヤ ２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ９ タイヤ内腔面 １０ インナーライナ １１ 保護ゴム層 １２ ビードエーペックス １３ バットレス部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアで、両端を折り返して係止されかつ
   有機繊維コードをラジアルに配したカーカスと、前記ト
   レッド部の内方かつ前記カーカス外側に配されるベルト
   層と、タイヤ内腔面に沿って前記一方のビード部から他
   方のビード部に亘って添着されたブチル系のゴムからな
   るインナーライナと、このインナーライナと前記カーカ
   スとの間で延在しかつバットレス部からサイドウォール
   部をへてビード部に亘って配される保護ゴム層とを具え
   るとともに、前記保護ゴム層は、２０〜１００重量部の
   天然ゴム又はイソプレンゴムと、８０〜０重量部のポリ
   ブタジエンゴムとを含有する基材ゴム１００重量部に、
   カーボンブラックを２０〜７０重量部、タイヤ周方向に
   配向される短繊維からなる繊維補強材を５０〜１００重
   量部配合してなるゴム組成物により形成されるととも
   に、前記保護ゴム層は、その厚さが０．５mm以上かつ２
   mm以下、しかも前記保護ゴム層に配合される繊維補強材
   は、平均短繊維長さが２０μmm〜２mmでありかつ平均短
   繊維径が１μmm〜０．１mmであることを特徴とする空気
   入りタイヤ。