JP3223139B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP3223139B2 JP20317097A JP20317097A JP3223139B2 JP 3223139 B2 JP3223139 B2 JP 3223139B2 JP 20317097 A JP20317097 A JP 20317097A JP 20317097 A JP20317097 A JP 20317097A JP 3223139 B2 JP3223139 B2 JP 3223139B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐空気透過性を維
持しかつ軽量化を図りつつ耐久性の低下を抑制しうる空
気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】チューブレスタイヤでは、一般に内圧空
気を気密に保持するために、カーカスのタイヤ内腔に向
く内面に、空気不透過性に優れるブチル系ゴムからなる
インナーライナーが内貼りされている。
【0003】しかし、このようなチューブを排除したチ
ューブレスタイヤにあっても、近年の強い省資源化、低
燃費化の要望に伴って、さらなる軽量化が望まれてお
り、例えば図6に示すように、カーカスプライaにおい
て、カーカスコードbの両面を被覆するトッピングゴム
cを、ブチル系ゴムで形成したタイヤが提案されてい
る。このものは、カーカスプライaにインナーライナー
の機能を担わせることができるため、従来のインナーラ
イナーを全面的に省略でき、大巾な軽量化を達成しう
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このブ
チル系ゴムは、ジエン系ゴムに比して加硫性、接着性に
劣るという特性を有する。従って、カーカスプライaの
両端をビードコアdの廻りで内から外に折返した、従来
の折返し構造(1−0折返し構造)を有するタイヤで
は、前記トッピングゴムcをブチル系ゴムで構成したと
きには、少なくともこのプライ折返し部a1外面におけ
るブチル系ゴムと、ジエン系のサイドウオールゴムg1
及びビードゴムg2とが接触し、この接触面sで剥離損
傷が発生するなど、ビード部からサイドウオール部に至
る領域で耐久性低下を招くという問題がある。
【0005】そこで本発明は、カーカスプライのトッピ
ングゴムのうち内側ゴム層部だけをブチル系ゴムで形成
し、しかもプライ折返し部をビードコアの廻りで外側か
ら内側に折返すことを基本として、必要な耐空気透過性
を維持しながら従来のインナーライナーを排除して軽量
化を達成しうるとともに、プライ折返し部でのブチル系
ゴムとサイドウオールゴムとの接触を確実に防止でき、
耐久性の低下を抑制しうる空気入りタイヤの提供を目的
としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項1記載の発明は、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タ
イヤ軸方向外側に至るプライ本体部と、このプライ本体
部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向外
側から内側に折返されるプライ折返し部とを有する1枚
のカーカスプライからなるカーカス、及び前記プライ本
体部とプライ折返し部との間に配されるビードエーペッ
クスを具え、前記カーカスプライは、カーカスコードを
互いに平行に配列したコード配列体、及びこのコード配
列体の前記プライ本体部を形成する範囲がタイヤ内腔に
臨む内側を被覆する内側ゴム層部と外側を被覆する外側
ゴム層部とを有するトッピングゴムからなり、しかも該
トッピングゴムのうち前記内側ゴム層部だけを、原料ゴ
ムとしてブチルゴム又はその誘導体を50重量部以上含
有するブチル系ゴムから形成したことを特徴としたもの
であります。
【0007】なお前記プライ折返し部を、ビードエーペ
ックスをこえて半径方向外側に延在させることが好まし
く、これにより同種のゴム組成となる前記プライ折返し
部の内側ゴム層部とプライ本体部の内側ゴム層部とが互
いに重なり合って加硫接合するため、耐久性をより一層
向上しうる。
【0008】又前記プライ折返し部を、ビードエーペッ
クスのタイヤ軸方向内側で終端させる時には、ビードエ
ーペックスを準ブチル系ゴムで形成することが好まし
い。これにより折返し部の内側ゴム層部とビードエーペ
ックスとが加硫接合するため、前記したものと同様の耐
久性の向上効果が得られる。
【0009】又前記プライ折返し部の先端を、準ブチル
系ゴムからなる保護ゴム層によって被覆することが、耐
空気透過性をより高くかつ確実に維持する上で好まし
い。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図1において空気入りタイヤ1
(以下タイヤ1という)は、本例では、タイヤサイズが
195/65R15の乗用車用ラジアルタイヤであっ
て、トレッド部2と、その両端からタイヤ半径方向内方
にのびるサイドウオール部3と、各サイドウオール部3
の内方端に位置するビード部4とを具える。又タイヤ1
には、前記ビード部4、4間にタイヤ内腔Hに沿っての
びるカーカス6が架け渡されるとともに、このカーカス
6の半径方向外側かつトレッド部2内方にはベルト層7
が周方向に巻装される。
【0011】前記カーカス6は、1枚のカーカスプライ
9から形成され、このカーカスプライ9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のタイヤ軸方向外側に至るプライ本体部9Aと、こ
のプライ本体部9Aに連なりかつ前記ビードコア5の廻
りをタイヤ軸方向外側から内側に折返されるプライ折返
し部9Bとを有する、いわゆる0−1折返し構造を具え
ている。
【0012】なおプライ本体部9Aとプライ折返し部9
Bとの間には、前記ビードコア5から半径方向外側に向
かって先細にのびるビードエーペックス8が充填され、
ビード部4を補強するとともにタイヤ剛性を高めてい
る。
【0013】前記カーカスプライ9は、図2に示すよう
に、カーカスコード10Aをタイヤ赤道Cに対して75
〜90度の角度、好ましくは90度の角度で配列したコ
ード配列体10、及びこのコード配列体10の内側を被
覆する内側ゴム層部11iと外側を被覆する外側ゴム層
部11oとを有するトッピングゴム11から形成され
る。ここで、「コード配列体10の内側」とは、前記プ
ライ本体部9Aを形成する領域において、コード配列体
10がタイヤ内腔Hに臨む側を意味し、従って、プライ
折返し部9Bでは前記外側ゴム層部11oがタイヤ内腔
Hに向く。
【0014】前記カーカスコード10Aとしては、ナイ
ロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなど
の有機繊維材料からなる複数のフィラメントを撚り合わ
せたいわゆるテキスタイルコード、及び1本のフィラメ
ントからなるモノフィラメントコードを採用することが
でき、本例では、有機繊維のテキスタイルコードが用い
られる。
【0015】又トッピングゴム11は、前記の如く内側
ゴム層部11iと外側ゴム層部11oとから形成され、
前記外側ゴム層部11oは、原料ゴム100重量部中
に、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン・ ブ
タジエンゴム(SBR) 等のジエン系ゴムを90重量部以上
含有する非ブチル系ゴムから形成され、好ましくはジエ
ン系ゴムの含有率を100重量部とするのがよい。
【0016】又内側ゴム層部11iは、原料ゴム100
重量部中にブチルゴム又はその誘導体を50重量部以上
含有するブチル系ゴムから形成される。なおブチルゴム
(IIR) は、イソブチレンと少量のイソプレンとの共重合
体であり、又その誘導体としては、前記ブチルゴムに塩
素、臭素等を反応させてなる例えば塩素化ブチルゴム、
臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムが用いられ
る。
【0017】なおブチル系ゴムには、原料ゴムの残部と
して、前記ジエン系ゴムを配合することができ、又原料
ゴムには、通常のトッピングゴムと同様に、カーボンブ
ラック等の補強剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤などの
充填剤を添加させることができる。
【0018】このように、カーカスプライのトッピング
ゴム11のうち、内側ゴム層部11iをブチル系ゴム
で、外側ゴム層部11oをジエン系ゴムである非ブチル
系ゴムで形成するとともに、このカーカスプライ9をビ
ードコア5の廻りで外側から内側に折返す前記0−1折
返し構造で形成している。従って、図3に示すように、
カーカスプライ9は、サイドウオール部3をなすサイド
ウオールゴム3G、及びビード部4をなすクリンチエー
ペックスなどのビードゴム4Gとは、ジエン系ゴムであ
る同種の外側ゴム層部11oと接触でき、加硫によって
強固に接合することによって耐久性を、従来タイヤと略
同レベルまで高めることが可能となる。
【0019】又耐空気透過性の高い内側ゴム層部11i
がタイヤ内腔Hを囲むため、従来のインナーライナーを
排除でき、必要な内圧保持性能を維持しながら大巾な軽
量化を達成しうる。
【0020】なお前記プライ折返し部9Bは、本例で
は、前記ビードエーペックス8をこえて半径方向外側に
のび、これによってこのプライ折返し部9Bとプライ本
体部9Aとが重なり合う重なり部12を形成している。
この時、前記重なり部12では、内側ゴム層部11i同
士が接触するため、強固かつ一体に接合でき耐久性をよ
り一層向上できる。
【0021】ここで、カーカスプライ9が必要な内圧保
持性能を発揮するためには、内側ゴム層部11iにおけ
る、ブチルゴム又はその誘導体の含有量が前述の如く5
0重量部以上必要であり、さらには70重量部以上とす
ることが、耐空気透過性のために好ましい。
【0022】又前記内側ゴム層部11iの内面からカー
カスコード10Aに至るゲージ厚さTiは、0.3〜
1.2mmの範囲とするのが好ましい。ゲージ厚さTi
が0.3mm未満の時、内圧保持性能が不足する恐れが
あり、又このブチル系ゴムはヒステリシスロスが大きい
ため、ゲージ厚さTiが1.2mmを越えると転がり抵
抗を増大させ、また加硫時間の延長を招く。従って、ゲ
ージ厚さTiの下限値は0.5mm以上とするのが良
く、又上限値は0.8mm以下とするのが良い。なお、
内側ゴム層部11iと外側ゴム層部11oとの境界面E
は、図4(A) に示すように、コード配列体10内を通っ
て、例えばその中心線N上に形成しうる他、図3(B) 、
(C) に示すように、前記中心線Nの外側若しくは内側に
外れて形成することもできる。しかしながら前記転がり
抵抗、及び加硫時間の観点から、内側ゴム層部11iの
内面から境界面Eまでのゴム厚さTの上限は、前記厚さ
Tiとカーカスコード10Aの直径D(コード径D)と
の和Ti+D以下、さらにはTi+0.5D以下とする
のが好ましい。
【0023】又前記重なり部12の半径方向の長さL1
は、3mm以上とするのが好ましく、3mm未満では、
加硫前の生タイヤにおけるカーカスプライ9のずれによ
って、重なり部12がなくなる危険性があり、従って5
mm以上が好ましい。又長さL1は、転がり抵抗の観点
からは30mm以下とするのが好ましい。
【0024】又本例では、前記プライ折返し部9Bの先
端に、この先端でU字に折返すことによりこの先端を覆
う保護ゴム層13設けるとともに、この保護ゴム層13
を、原料ゴム100重量部に対してブチルゴム又はその
誘導体を20重量部以上含有する準ブチル系ゴムから形
成している。
【0025】これは、本例の如くカーカスコード10A
をテキスタイルコードで形成したときには、各フィラメ
ント間にトッピングゴム11が充填されないエアー通過
可能な空腔が形成される恐れが有り、そのときには、タ
イヤ内腔側で終端するプライ折返し部9Bの先端から充
填空気が、前記カーカスコード10Aの空腔を通って漏
れるなど、内圧低下の原因となる。従って、内圧保持性
能をより確実に維持するためには、テキスタイルコード
を使用した時には、準ブチル系ゴムの保護ゴム層13
で、前記プライ折返し部9Bの先端を覆うことが好まし
い。なお保護ゴム層13の厚さは、前記ゲージ厚さTi
と同様に、0.3〜1.2mmの範囲とするのが好まし
い。
【0026】なお保護ゴム層13においては、ブチルゴ
ム又はその誘導体の含有量は、前記ブチル系ゴムより小
であって、又70重量部以下が好ましい。前記含有量が
ブチル系ゴムより大、及び70重量部を越えると、プラ
イ折返し部9Bの外側ゴム層部11oとの接着性が不充
分となり、かつ転がり抵抗を低下させる。又20重量部
未満では、プライ本体部9A及びプライ折返し部9Bの
各内側ゴム層部11iとの接着性が不充分となる。従っ
て、好ましくは40〜50重量部である。
【0027】なおカーカスコード10Aとしてモノフィ
ラメントコードを用いた時には、コード内での前記空腔
の発生がなく、従って保護ゴム層13は不必要となる。
【0028】又前記ベルト層7は、スチールコード、芳
香族ポリアミド繊維コードなどの高弾性のベルトコード
をタイヤ赤道Cに対して30度以下の角度で配列した複
数、本例では、内外2枚のベルトプライ7A、7Bから
形成され、トレッド部2を強いタガ効果を有して補強し
ている。
【0029】又図5に、カーカス6のプライ折返し部9
Bの先端が、ビードエーペックス8のタイヤ軸方向内側
で終端している場合を示す。この時、前記ビードエーペ
ックス8を、原料ゴムとしてブチルゴム又はその誘導体
を20重量部以上含有する準ブチル系ゴムで形成し、プ
ライ折返し部9Bの内側ゴム層部11iとビードエーペ
ックス8との接着性を高めることが好ましく、これによ
って重なり部12を設けた場合と略同様の耐久性の向上
効果が得られる。
【0030】前記ビードエーペックス8を準ブチル系ゴ
ムで形成した時の、ブチルゴム又はその誘導体の含有量
は、前記ブチル系ゴムより小であって、又70重量部以
下が好ましい。前記含有量がブチル系ゴムより大、及び
70重量部を越えると、タイヤ剛性が不充分となるなど
剛性制御が行い難く、しかも転がり抵抗を損ねるととも
に、加硫時間の延長を招く。逆に20重量部未満の時、
プライ折返し部9Bとの接着性が不充分となり、この部
分での損傷を誘発させる恐れがある。従って、40〜5
0重量部の範囲が好ましい。
【0031】なお前記図3の如く、プライ折返し部9B
に重なり部12を形成した場合には、ビードエーペック
ス8を従来のジエン系ゴムで形成することができるが、
前記準ブチル系ゴムで形成しても良い。
【0032】
【実施例】図1に示す構造をなすタイヤサイズが195
/65R15のタイヤを、表1の仕様に基づき試作する
とともに、各試供タイヤの耐空気透過性、耐久性、転が
り抵抗、及びタイヤ重量をそれぞれ測定するとともに、
従来タイヤと比較しその結果を表1に記載する。
【0033】(1) 空気透過性 試供タイヤを、標準リム(15×5 1/2JJ)に装着
し、かつ内圧(3.0kgf/cm2 )を充填した後、1
5時間放置した後の内圧を測定し、従来タイヤを100
とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好であ
る。
【0034】(2) 耐久性 試供タイヤを、標準リム(15×5 1/2JJ)に装着
し、かつ標準内圧(2.0kgf/cm2 )を充填して、
転がり抵抗試験機のドラム上で荷重550kgf、速度
80km/h(一定)で走行させ、タイヤ外表面に損傷
が発生するまでの走行距離を、従来タイヤを100とし
た時の指数で表示した。指数は大きい方が良好である。
【0035】(3)転がり抵抗 試供タイヤを、標準リム(15×5 1/2JJ)に装着
し、かつ標準内圧(2.0kgf/cm2 )を充填して、
転がり抵抗試験機のドラム上で荷重450kgf、速度
80km/h(一定)で走行させた時の転がり抵抗を測
定し、従来タイヤを100とした時の指数で表示した。
指数は小さい方が良好である。
【0036】
【表1】
【0037】表1に示すように、実施例のタイヤでは、
インナーライナーを設けた従来タイヤと同等若しくはそ
れ以上の耐空気透過性を発揮しつつ大巾な軽量化を達成
しうる。又耐久性に関しても、従来タイタと同レベルに
保持できることが確認できる。特に、実施例1と同一の
カーカスプライを用い、その折返し構造のみを違えた比
較例1と実施例1とを比較した時、実施例1が耐久性を
大巾に向上しているのがわかる。又実施例8では、保護
ゴム層を設けているため、耐空気透過性より向上しう
る。
【0038】
【発明の効果】叙上の如く本発明は構成しているため、
必要な耐空気透過性を維持しながら大巾な軽量化を達成
でき、しかもプライ折返し部のブチル系ゴムとサイドウ
オールゴムとの接触を確実に防止し、耐久性の低下を抑
制しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図2】カーカスプライの構造を示す斜視図である。
【図3】ビード部を拡大して示す部分断面図である。
【図4】(A) 〜(C) は内側ゴム層部と外側ゴム層部との
境界面の形成状態を示す断面図である。
【図5】カーカスプライの折返し構造の他の例を示す断
面図である。
【図6】従来技術を説明するビード部の拡大断面図であ
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 8 ビードエーペックス 9 カーカスプライ 9A プライ本体部 9B プライ折返し部 10 コード配列体 10A カーカスコード 11 トッピングゴム 11i 内側ゴム層部 11o 外側ゴム層部 13 保護ゴム層 H タイヤ内腔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 9/04 B60C 1/00 B60C 15/00

Claims (4)

    (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タイヤ軸方向外側に至るプライ本
    体部と、このプライ本体部に連なりかつ前記ビードコア
    の廻りをタイヤ軸方向外側から内側に折返されるプライ
    折返し部とを有する1枚のカーカスプライからなるカー
    カス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間に
    配されるビードエーペックスを具え、 前記カーカスプライは、カーカスコードを互いに平行に
    配列したコード配列体、及びこのコード配列体の前記プ
    ライ本体部を形成する範囲がタイヤ内腔に臨む内側を被
    覆する内側ゴム層部と外側を被覆する外側ゴム層部とを
    有するトッピングゴムからなり、 しかも該トッピングゴムのうち前記内側ゴム層部だけ
    を、原料ゴムとしてブチルゴム又はその誘導体を50重
    量部以上含有するブチル系ゴムから形成したことを特徴
    とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記プライ折返し部は、前記ビードエーペ
    ックスをこえて半径方向外側にのびることにより、この
    プライ折返し部の内側ゴム層部と前記プライ本体部の内
    側ゴム層部とを重ね合わせたことを特徴とする請求項1
    記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記プライ折返し部は、前記ビードエーペ
    ックスのタイヤ軸方向内側で終端するとともに、前記ビ
    ードエーペックスは、原料ゴムとしてブチルゴム又はそ
    の誘導体を20重量部以上含有する準ブチル系ゴムから
    形成されることを特徴とする請求項1記載の空気入りタ
    イヤ。
  4. 【請求項4】前記カーカスプライは、プライ折返し部の
    先端に、該先端でU字に折返すことによりこの先端を覆
    う保護ゴム層を有し、この保護ゴム層は、原料ゴムとし
    てブチルゴム又はその誘導体を20重量部以上含有する
    準ブチル系ゴムから形成されることを特徴とする請求項
    1記載の空気入りタイヤ。
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