JP3096358B2 - 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、ゴムの老化に起因して
バットレス部に生じるシワ、割れの発生を防止しタイヤ
の耐久性を向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤのバットレス部において、経時的
にゴムの性質が変化することによって、シワ、割れが生
じ、このシワ、割れを核としてクラックが成長し、タイ
ヤの耐久性を低下させることがある。このようなシワ、
割れの発生はバス、トラック等の重荷重用のタイヤ及び
小型トラック用のタイヤにおいて特に著しい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、このようなシ
ワ、割れの発生を防ぐには、サイドウォールゴムのゴム
厚さを厚くする、又はゴム組成に老化防止剤を添加す
る、さらには図７に示す如く老化防止剤を添加したゴム
組成からなりウイングと呼ばれる小片をバットレス部ａ
に添着又は挟着する等の方法が用いられて来た。

【０００４】しかし、前記構成のものにあっても、ヒ
ビ、割れの発生を防止するには不十分であり、又後者の
ウイングｗを設けることは、バットレス部ａにおいてベ
ースゴムｂ、ウイングｗ、トレッドゴムｃの３種類のゴ
ムを重ね合わせてトレッド部を成形するため構造が複雑
となりコスト高となる。

【０００５】前記ウイングｗにはヒビ、割れ、発生を防
ぐため、ゴム組成の中に老化防止剤が添加されているの
であるが、タイヤｔが走行とともにトレッド面ｄが、図
７において例えば一点鎖線に示す位置まで摩耗した場合
には、前記ウイングｗはトレッド面ｄにおいて露出する
こととなる。その結果、ウイングｗに貯えられた老化防
止剤は経時的に排出されることとなり、ウイングｗの老
化が促進されることとなる。又ウイングｗが露出するこ
とによって偏摩耗が生じかつ耐摩耗性に劣る。

【０００６】なおウイングｗに前記老化防止剤を多量に
配した場合であっても前述の経時変化によって老化防止
剤はタイヤ外に排出されるのであるから高価な老化防止
剤を多量に添加することは経済的にも得策でない。なお
ウイングに代えてサイドウォールゴムをバットレス部に
延在させた場合においても同様の結果が生じる。

【０００７】発明者は、バットレス面を構成するサイド
ウォールゴム又は、ウイングに含まれる老化防止剤を逐
次補給しうる構成について検討を重ねた結果、カーカス
とベルト層端部との間に配されるクッションゴム層の一
部を利用して、前記老化防止剤を貯えることが可能であ
ることを見出し本発明の完成させたのである。

【０００８】本発明は、ベルトクッション層の一部を老
化防止剤の補給のために利用することによって、ゴムの
老化に起因するバットレス部のシワ、割れの発生を防止
し、耐久性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的と
している。

【０００９】

【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の周り
を折返すカーカスと、トレッド部の内部かつカーカスの
半径方向外側に配されるとともにタイヤ軸方向外側が前
記カーカスから除々に離れかつこの離れる部分にクッシ
ョンゴム層を配したベルト層とを具える空気入りタイヤ
において、前記クッションゴム層は、ベルト層のタイヤ
軸方向端縁をこえてタイヤバットレス面と間隙を隔てて
のびる外向き面を具え、かつ前記外向き面を通る分割線
により前記ベルト層に接する外層と、ベルト層とは離間
した内層とに半径方向内外に区分されるとともに、前記
内層の外向き面の長さは、該外向き面の全長さの０．３
倍以上かつ０．７倍以下、外層の体積は、ベルトクッシ
ョン層全体の体積の０．４倍以上かつ０．８倍以下、し
かも前記内層のゴムの老化防止剤の重量部を前記サイド
ウォール部の外壁面を形成するサイドウォールゴムの老
化防止剤の重量部の１．３倍よりも大としたことを特徴
とする空気入りタイヤである。

【００１０】

【作用】バットレス部のサイドウォールゴム又はウイン
グ内に貯えられる老化防止剤は、トレッド面が接地を繰
返すことにより除々に滲出し、流失する。この流失は経
時的に続き例えば図４に示すグラフにおいて、破線で示
すように老化防止剤の残存量は２年間で約１／７に減少
し、この減少によってバットレス部にヒビ、割れ等の疵
が発生しこの疵が成長することによってトレッド縁に欠
けが生じるなどタイヤの耐久性を低下させるのである。

【００１１】しかし本願では、クッションゴム層を半径
方向内外に区分するとともに、内層を形成するゴムに、
サイドウォールゴムの老化防止剤の重量部１．３倍をこ
える重量部の老化防止剤を添加したため、前記サイドウ
ォールゴム又はウイングに老化防止剤を補給でき、これ
によって前記サイドウォールゴム等の老化防止剤の保有
が確保される。従って図４のグラフに実線で示すように
サイドウォールゴム又はウイングは２年経過した後であ
っても老化防止剤の残存量は、初期値の略１／２にとど
まり、ヒビ、割れの発生を防止でき、タイヤの耐久性を
向上しうるのである。

【００１２】なお外層は前記内層とともに、トレッド部
のショルダー領域に弾性を与え、接地面の形状を整え操
縦安定性を確保する。

【００１３】

【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１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をへてビード部４のビードコア５
の周りを折返すカーカス６と、トレッド部２の内部かつ
カーカス６の外側に配されるとともに、タイヤ軸方向外
側が前記カーカス６から除々に離れ、この離れる部分に
クッションゴム層９を配してなるベルト層７とを具え、
本実施例では空気入りタイヤ１は、バス、トラックに用
いる重荷重用タイヤとして形成される。

【００１４】カーカス６は、ナイロン、レーヨン、ポリ
エステル、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維又はス
チールからなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して
７０〜９０°の角度で傾けて配列したラジアル又はセミ
ラジアル配列のカーカスプライを単数又は複数枚、本例
では２枚により形成される。

【００１５】ベルト層７は本例では４枚のベルトプライ
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄからなり、各ベルトプライはカ
ーカスプライと同様にナイロン、レーヨン、ポリエステ
ル、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維又はスチール
からなるベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１０〜７
０°の角度で傾けて配設している。なお前記ベルト層７
は、本実施例ではタイヤ軸方向の巾が最大となるベルト
プライの巾がなすベルト巾をトレッド巾ＴＷの０．７〜
０．９５倍に設定している。

【００１６】前記ベルトプライの中で、カーカス６に最
も近い内のベルトプライ７Ａは、タイヤ軸方向外側部分
に前記カーカス６から除々に離れる部分８が存在し、こ
の部分８にはクッションゴム層９が充填される。

【００１７】クッションゴム層９は、ベルト層７のタイ
ヤ軸方向端縁Ｆをこえて、タイヤバットレス面１０と間
隙ｇを隔ててのびる外向き面１１を具えるとともに、こ
の外向き面１１を通る分割線Ｄにより前記ベルト層７に
隣接する外層１２と、ベルト層７とは離間した内層１３
とに半径方向内外に区分される。

【００１８】サイドウォール部３には、前記カーカス６
の外側かつ外壁面１４を形成するサイドウォールゴム１
５が配され、該サイドウォールゴム１５の外端はバット
レス面のトレッド端縁Ｅの近傍までのびるとともに前記
クッションゴム層９の内層１３に接している。

【００１９】なお前記トレッド部２には、ベルト層７の
半径方向外側にトレッド面２Ａを形成するトレッドゴム
２１が設けられ、かつベルト層７のタイヤ軸方向外方部
分は、前記トレッドゴム２１の内側に隣接されるショル
ダパッキングゴム２２によって被覆される。ショルダパ
ッキングゴム２２は、低発熱性のゴムを用いており、こ
のようにベルト層７の各ベルトプライの端縁部をショル
ダパッキングゴム２２が覆うことによってベルト層の端
部Ｆが剥離するのを防止している。

【００２０】前記サイドウォールゴム１５は、タイヤが
転動することによって繰返し曲げと圧縮の作用を受け、
又このような作用力を受けることにより、ゴム組成の中
に含まれる老化防止剤が排出されがちとなる。サイドウ
ォールゴム１５の組成の１例を表１に示す。老化防止剤
は、ＪＩＳ Ｋ６２１１に規定されたゴム用防止剤に規
定される種類のものが採用でき、とくにＰＰＤ系のもの
が好適に用いられる。又老化防止剤はゴム組成中に通常
２〜５重量部が添加される。

【００２１】

【表１】

【００２２】クッションゴム層９は前記した如く分割線
Ｄによって、外層１２と内層１３とに区分され、内層１
３の外向き面の長さＬ１は外向き面１１の全長さＬの
０．３倍以上かつ０．７倍に区分している。又外層１２
にあっては、その体積ＶＯをクッションゴム層９の全体
の体積Ｖの０．４倍以上かつ０．８倍以下にしている。

【００２３】前記外層１２、内層１３はＪＩＳＡ硬度が
５０〜５８度の軟質のゴムからなり、そのゴム組成の一
例を表１に示す。又内層１３にはそのゴム組成の中に含
まれる老化防止剤はサイドウォール部１５に含まれる老
化防止剤と同一種類のものであり、かつサイドウォール
ゴム１５の老化防止剤の重量部１．３倍以上の重量部を
含んでいる。なお内層１３における老化防止剤の含有量
は、サイドウォール１５へ移行を持続させるには、走行
後であってもサイドウォールゴム１５の含有量の１．３
倍よりも大であることが好ましく、従って初期の加硫時
におけるゴム組成にはサイドウォールゴム１５の１．５
倍以上の老化防止剤を添加することが好ましい。

【００２４】クッションゴム層９において内層１３の外
向き面の長さＬＩが全長さＬの０．３倍未満、又は外層
１２の体積Ｖ０が全体の体積Ｖの０．８倍をこえた場合
には、内層１３内に貯える老化防止剤の量が少ないた
め、サイドウォールゴム１５への老化防止剤の補給が不
十分となり、該サイドウォールゴム１５の老化防止剤の
含有量の経時的な減量が著しく、その結果、サイドウォ
ールゴム１５に短期でヒビ、割れが生じやすい。逆に内
層１３の外向き面１１の長さＬＩが全長さの０．７倍を
こえた場合、又は外層１２の体積ＶＯが全体の体積Ｖの
０．４倍未満の場合には、前記分割線Ｌがベルト層７に
近接するため、ベルト層７は端縁において剥離が生じや
すく、又内層１３の体積が増すことによって、高価な老
化防止剤の添加量が多くなることによってコスト高を招
く。

【００２５】なお本実施例のようにサイドウォールゴム
１５を内層１３の外向き面１１と接触させた場合には、
内層１３に貯える老化防止剤のサイドウォールゴムへの
移行が円滑に行われる。

【００２６】図２、３はウイング１７を具えた他の態様
を示し、図２はサイドウォールゴム１５と略同一組成か
らなるウイング１７をサイドウォールゴム１５に隣接し
て立上げバットレス面１０を形成しており、このように
形成することによって老化防止剤の散失が著しいウイン
グ１７に対しても内層１３に貯える老化防止剤を補給で
き、バットレス面のヒビ、割れの発生を防止することが
出来る。又トレッド面２が摩耗することによって、ウイ
ング１７がトレッド面に露出しヒビ、割れに起因してト
レッド端縁Ｅが破損するなど偏摩耗の発生をも防ぎう
る。なおウイング１７は、図３に示すように表皮ゴム１
９を設けてその内側に配してもよく、さらにウイング１
７と内層１３とを隣接させてもよい。

【００２７】

【具体例】タイヤサイズが２８５／７５Ｒ ２４．５で
ありかつ図１に示す構成のタイヤについて、クッション
ゴム層の全体積に対する外層の体積の比を段階的に変化
させ、ヒビ、割れの発生状況を調査した。なお各試供タ
イヤの内層の老化防止剤の添加重量部は何れもサイドウ
ォールゴムのそれの１．５倍とした。

【００２８】調査方法は、試供タイヤを実車の前輪に装
着するとともに、北米にて１２万km走行した後バットレ
ス部に生じるキズ、割れの発生、状況を調査しかつ評価
するとともにその評価を指数で表示した。数値が大きい
ほどキズ、割れの発生が少なく良好であることを示す。

【００２９】テストの結果、体積比ＶＯ／Ｖが０．４以
上でヒビ、割れの発生が著減することが確認出来た。

【００３０】

【具体例２】具体例１と同サイズ、同一構成のタイヤに
ついて、サイドウォールゴムにおける老化防止剤の添加
重量部ＲＩに対する内層の老化防止剤の添加重量部の比
ＲＳを段階的に変化させ、ヒビ、割れの発生状況を調査
した。なお各試供タイヤの外層の体積ＶＯは何れもクッ
ションゴム全体の体積Ｖの１．５倍とした。

【００３１】調査は具体例１と同じ方法で実施し、かつ
評価するとともにその評価を指数で表示した。数値が大
きいほどキズ、割れの発生が少なく良好であることを示
すとともに、６．０以上が合格値である。

【００３２】テストの結果含有比Ｒ１／ＲＳが１．３よ
りも大とすることによってヒビ、割れの発生が激減する
ことが確認出来た。

【００３３】

【発明の効果】叙上の如く本発明はクッションゴム層を
半径方向内、外に規制された分割位置と体積比率で分割
するとともに、その内方に位置する内層に、老化防止剤
をサイドウォールゴムの組成に含まれる老化防止剤の重
量部の１．３倍をこえる重量部で添加することを要旨と
しているため、サイドウォールゴムの走行による経時的
な老化防止剤の損失を前記内層から移動させることによ
り補充でき、今まで生じがちであったバットレスの経時
的なヒビ、割れの発生を防ぎタイヤの耐久性を向上しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ右半分断面図で
ある。

【図２】他の態様を示す部分断面図である。

【図３】他の態様を示す部分断面図である。

【図４】バットレスゴムの老化防止剤の経時的な減少を
示すグラフである。

【図５】クッションゴムの容積比とヒビ、割れの発生と
の関係を示すグラフである。

【図６】サイドウォールゴムに対する内層の老化防止剤
の含有比とヒビ、割れの発生との関係を示すグラフであ
る。

【図７】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

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 クッションゴム層 １０ バットレス面 １１ 外向き面 １２ 外層 １３ 内層 １４ 外壁面 １５ サイドウォールゴム Ｄ 分割線 Ｆ 端縁 ｇ 間隙 Ｌ 外向き面の長さ ＬＩ 内層の外向き面の長さ Ｖ 体積 ＶＩ 外層の体積

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 9/20 B60C 1/00 B60C 11/00

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の周りを折返すカーカスと、トレッ
   ド部の内部かつカーカスの半径方向外側に配されるとと
   もにタイヤ軸方向外側が前記カーカスから除々に離れか
   つこの離れる部分にクッションゴム層を配したベルト層
   とを具える空気入りタイヤにおいて、前記クッションゴ
   ム層は、ベルト層のタイヤ軸方向端縁をこえてタイヤバ
   ットレス面と間隙を隔ててのびる外向き面を具え、かつ
   前記外向き面を通る分割線により前記ベルト層に接する
   外層と、ベルト層とは離間した内層とに半径方向内外に
   区分されるとともに、前記内層の外向き面の長さは、該
   外向き面の全長さの０．３倍以上かつ０．７倍以下、外
   層の体積は、ベルトクッション層全体の体積の０．４倍
   以上かつ０．８倍以下、しかも前記内層のゴムの老化防
   止剤の重量部を前記サイドウォール部の外壁面を形成す
   るサイドウォールゴムの老化防止剤の重量部の１．３倍
   よりも大としたことを特徴とする空気入りタイヤ。