JP4060451B2 - スペアタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスペアタイヤに係り、特に、通常装着される対象タイヤ（正規タイヤ）に対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高い四輪車に搭載される省スペース化を図ったスペアタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車等の四輪車に搭載されているスペアタイヤとして、軽量化や省スペース化のために、通常使用されている対象タイヤとはタイヤ外径が実質上同一で、タイヤ幅は極端に幅狭で、内圧の高い（例えば、４〜５kgf/cm2 。なお、対象タイヤ（正規タイヤ）は一般的に２．０kgf/cm2 前後。）Ｔタイプ応急用タイヤと呼ばれるスペアタイヤがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示すように、従来のこの種のスペアタイヤ１００は、カーカス１４が一枚のプライ３０からなり、軽量化を優先すべく使用プライのタイヤ内面には、インナーライナー１８とカーカス１４との間にのみスキージゴム１６を配置していた。
【０００４】
しかしながら、このスペアタイヤ１００に高圧の空気を充填した状態で長期間（例えば３年以上）放置すると、充填空気による酸素劣化によりケースゴムが劣化状態となり、特に、トレッド部２０のショルダー部付近においてトレッドセパレーション耐久性能が低下する問題がある。
【０００５】
また、製造時においては、成型ドラム上でのプライ折り返し時、その折り返し量が大であると、折り返しプライのジョイント部分（折り返し部分）が開いてしまう不具合（所謂ジョイントオープン）が発生する。
【０００６】
また、成型ドラムで成型された生タイヤが、モールド内で加硫成型されてタイヤが変形する際にも、この不具合を生じることがある。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、長期の保存によるショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を防止すると共に、タイヤ製造時のプライのジョイント部分の開きを防止することのできるスペアタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる１枚のプライが各ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返され、該折り返されたプライの端部がタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部を越え、かつ他方のトレッド端部を越えない範囲に配置されてトレッド部において幅方向両端部分がオーバーラップされたカーカスを備え、対象タイヤに対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高いスペアタイヤであって、前記プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０〜９０％の範囲であり、トレッド部の端部付近では、前記カーカスとトレッド部を構成するトレッドゴムとの間に補強ゴム層が配置されていることを特徴としている。
【０００９】
次に、請求項１に記載のスペアタイヤの作用を説明する。
【００１０】
従来のスペアタイヤでは、充填空気による酸素劣化によりゴムが劣化し、特にショルダー部付近においてトレッドセパレーション耐久性能が低下する問題があったが、請求項１に記載のスペアタイヤでは、トレッド部の端部付近のカーカスとトレッドゴムとの間に補強ゴム層を配置したので、トレッドゴムとプライとの間の歪を緩和することができ、また、ショルダー部付近のゴムゲージが増しショルダー部付近における酸素劣化速度を低下させることができるので長期間放置に起因するショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を抑制することができる。
【００１１】
また、補強ゴム層を配置したことにより、プライを構成しているプライコード間のゴム（プライコードをコーティングしているコーティングゴム）の伸びを抑制することが可能となり、折り返し時及び成型加硫時の変形時のジョイント部分の開きを抑えることができる。
【００１２】
なお、補強ゴム層を構成するゴムは、プライコードをコーティングしているコーティングゴムと同一のゴムを用いることが好ましい。
【００１３】
ここで、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。
【００１４】
一方、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の９０％を越えると、カーカス端部からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。
【００１５】
なお、プライのオーバーラップ量をトレッド幅の５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスペアタイヤにおいて、タイヤ回転軸に沿ったタイヤ断面における前記補強ゴム層の長さはタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５〜４５％であり、前記補強ゴム層はトレッド端部を中心に配設されていることを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項２に記載のスペアタイヤの作用を説明する。
【００１８】
補強ゴム層の長さがタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５％未満になると、ショルダー部付近のトレッドセパレーションの抑止効果が低下し、また、ジョイント部の開きを抑止効果も低下する。
【００１９】
一方、補強ゴム層の長さがタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの４５％を越えると、コストに見合う性能向上がない。即ち、性能向上が頭打ちになり、ゴム使用量が増えて重量増、コスト増となる。
【００２０】
したがって、ショルダー部付近のトレッドセパレーションの抑止効果を安定的に維持し、また、コストを抑えるには補強ゴム層の長さをタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５〜４５％にすることが好ましい。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のスペアタイヤにおいて、前記補強ゴム層の肉厚が０．３〜０．８mmの範囲であることを特徴としている。
【００２２】
補強ゴム層の肉厚が０．３mm未満になると、トレッドセパレーションの抑止効果が低下する。また、補強ゴム層を押出し成型することが困難にもなる。
一方、補強ゴム層の肉厚が０．８mmを越えると、折り返し端部での段差量が大きくなるために、段差部分に空気が入り込む、いわゆるエア入りの原因となる。また、コスト増となる。
【００２３】
したがって、他の不具合を生じさせることなくトレッドセパレーションの抑止効果を安定的に維持するためには、補強ゴム層の肉厚を０．３〜０．８mmの範囲とすることが好ましい。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる１枚のプライが各ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返され、該折り返されたプライの端部がタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部を越え、かつ他方のトレッド端部を越えない範囲に配置されてトレッド部において幅方向両端部分がオーバーラップされたカーカスを備え、対象タイヤに対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高いスペアタイヤであって、前記プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０〜９０％の範囲であり、前記プライを構成しているコードをコーティングしているコーティングゴムのゲージが、タイヤ最外側のプライのトレッド部の端部付近において他の部分よりも厚いことを特徴としている。
【００２５】
次に、請求項４に記載のスペアタイヤの作用を説明する。
【００２６】
従来のスペアタイヤでは、充填空気による酸素劣化によりゴムが劣化し、特にショルダー部付近においてトレッドセパレーション耐久性能が低下する問題があったが、請求項４に記載のスペアタイヤでは、プライを構成しているコードをコーティングしているコーティングゴムのゲージが、タイヤ最外側のプライのトレッド部の端部付近において他の部分よりも厚いので、ショルダー部付近のゴムゲージが増しショルダー部付近における酸素劣化速度を低下させることができるので長期間放置に起因するショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、コーティングゴムの伸びを抑制することが可能となり、折り返し時及び成型加硫時の変形時のジョイント部分の開きを抑えることができる。
【００２８】
ここで、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。
【００２９】
一方、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の９０％を越えると、カーカス端部からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。
【００３０】
なお、プライのオーバーラップ量をトレッド幅の５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明のスペアタイヤの一実施形態を図面に基づき説明する。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態のスペアタイヤ１０は、一対のビードコア１２と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨がるカーカス１４を備えた四輪車用のバイアス構造のスペアタイヤである。
【００３３】
カーカス１４の内周面側にはスキージゴム１６及びインナーライナー１８が順に配置されており、外周面側にはトレッド部２０を構成するトレッドゴム２２が配置され、両側面にはビード部２４にかけてサイドウォール２６を構成するサイドゴム２８が配置されている。
【００３４】
カーカス１４は１枚のカーカスプライ３０からなり、該カーカスプライ３０はビードコア１２をタイヤ内側から外側へ折り返され、折り返し部３０Ａは、本体３０Ｂに沿って配置されタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部２０Ａを越え、かつ他方のトレッド端部２０Ａを越えない範囲に配置されている。
【００３５】
カーカスプライ３０は、互いに平行配列した多数本のプライコードをゴムコーティングした公知の構造である。
【００３６】
また、カーカス１４は、トレッド部２０において幅方向両端部分がオーバーラップしている。
【００３７】
カーカス１４とトレッドゴム２２との間には、トレッド端部２０Ａを中心として補強ゴム層３２が配置されている。即ち、タイヤ内面輪郭線に立てたトレッド端部２０Ａを通る法線Ｈに、補強ゴム層３２の中心部を一致させている。
【００３８】
ここで、カーカスプライ３０のオーバーラップ量ＯＬＷはトレッド幅ＴＷの４０〜９０％の範囲が好ましく、５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。
【００３９】
一方、補強ゴム層３２の長さＬ1 は、タイヤ赤道面ＣＬからビードトゥ３４に至るタイヤ内周面長さＬ2 の１５〜４５％の範囲が好ましい。
【００４０】
また、補強ゴム層３２の肉厚は、０．３〜０．８mmの範囲であることが好ましい。
【００４１】
補強ゴム層３２は、カーカスプライ３０のプライコードをコーティングしているコーティングゴムと同一種類のゴムを用いることが好ましいが、他の種類のゴムでも良い。
【００４２】
なお、トレッドゴム２２、カーカスプライ３０のコーティングゴム及び補強ゴム層３２の各ゴムのモジュラスは、トレッドゴム２２のモジュラス＞補強ゴム層３２のモジュラス≦コーティングゴムのモジュラスとすることが好ましい。
【００４３】
次に、本実施形態のスペアタイヤ１０の製造工程を簡単に説明する。
【００４４】
本実施形態のスペアタイヤ１０は、図２に示すように、外径が拡縮可能なセンタードラム４０、センタードラム４０の両側に配置され、同じく外径が拡縮可能でかつ軸方向に移動可能なサイドドラム４２からなるタイヤ成型ドラム４４を用いて生タイヤの成型が行われる。
【００４５】
サイドドラム４２は、軸方向に延びる薄肉金属製の羽根（図示せず）が周方向にドラム形状をなすように複数配置されており、拡縮することにより羽根と羽根との間隔が変わる。サイドドラム４２のセンタードラム側の端部には、コイル状に巻回されたスプリング４６が回転可能に支持されている。
（１） 先ず、図７に示すように、生のカーカスプライ３０Ａに生のスキージゴム１６Ａ、インナーライナー１８Ａ及び補強ゴム層３２Ａを貼り付けて一体化したプライ組立体４８を用意する。
（２） プライ組立体４８を、スキージゴム１６Ａ、インナーライナー１８Ａ及び補強ゴム層３２Ａをドラム側に向けて図２に示すように縮径されたセンタードラム４０及びサイドドラム４２の外周面に巻き付ける。
（３） 図３に示すようにセンタードラム４０を拡径し、両側からビードコア１２を挿入する。
（４） 図４に示すように、センタードラム４０よりも外径が大となるように両側のサイドドラム４２を拡径し、一方のサイドドラム４２をセンタードラム４０側へ移動する。
【００４６】
これにより、プライ組立体４８の片側がサイドドラム４２のスプリング４４に当接して他方のサイドドラム４２側へ向かって折り返される。
【００４７】
なお、プライ組立体４８が折り返される際、プライ組立体４８の径が大きく変わることは無く、また、スプリング４４が回転してプライ組立体４８が移動する（即ち、プライ組立体４８が擦れない）ので、プライ組立体４８に大きな抵抗を与えることがない。
【００４８】
プライ組立体４８の一方の折り返しが終了後、サイドドラム４２を元の位置に戻す。
（５） 次に、図５に示すように他方のサイドドラム４２をセンタードラム側へ移動する。これによって、図６に示すようにプライ組立体４８の他側が折り返され、ここで折り返された部分は、先に折り返された部分の上に重ねられる、即ち、オーバーラップする。プライ組立体４８の他方の折り返しが終了後、サイドドラム４２を元の位置に戻す。
（６） サイドゴム２８及びトレッドゴム２２をプライ組立体４８の外周面に貼り付けた後、タイヤ成型ドラム４４から外して従来通りモールドで加硫成型を行う。
【００４９】
次に、本実施形態のスペアタイヤ１０の作用を説明する。
【００５０】
本実施形態のスペアタイヤ１０では、トレッド端部２０Ａ付近のカーカスプライ３０とトレッドゴム２２との間に補強ゴム層３２を配置したので、トレッドゴム２２とカーカスプライ３０との間の歪を緩和することができる。
【００５１】
また、ショルダー部付近のゴムゲージが増しショルダー部付近における充填空気に起因する酸素劣化速度を低下させることができるので、長期間放置に起因するショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、補強ゴム層３２を配置したことにより、カーカスプライ３０を構成しているプライコード間のゴム（プライコードをコーティングしているコーティングゴム）の伸びを抑制することが可能となり、折り返し時及び成型加硫時の変形時のジョイント部分の開きを抑えることができる。
【００５３】
なお、上記製造方法では、補強ゴム層３２を予め張り付けたプライ組立体４８をタイヤ成型ドラム４４に巻き付けたが、補強ゴム層３２の張り付けられていないたプライ組立体をタイヤ成型ドラム４４に巻き付け折り返した後に補強ゴム層３２を貼り付けるようにしても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、一方のトレッド端部２０Ａ付近と他方のトレッド端部２０Ａ付近とに各々補強ゴム層３２を配置したが、図８に示すように、カーカスプライ３０のクラウン部全体を覆うような一枚の補強ゴム層３２を配置しても良い。
【００５５】
また、補強ゴム層３２を貼り付ける代わりに、補強ゴム層３２の貼り付け位置のカーカスプライ３０（タイヤ最外側）のコーティングゴム（図示せず）のゲージを予め他の部分よりも厚くしても前述した実施形態と同一の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態のスペアタイヤ１０は、バイアス構造であったが、ラジアル構造であっても良い。
【００５７】
また、本発明は、スペアタイヤ以外の空気入りタイヤにも適用可能であるのは勿論である。
【００５８】
なお、カーカスプライ３０のオーバーラップ量ＯＬＷがトレッド幅ＴＷの４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。一方、オーバーラップ量ＯＬＷがトレッド幅ＴＷの９０％を越えると、カーカス端部からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。
また、補強ゴム層３２の長さＬ1 がタイヤ赤道面ＣＬを境にして片側のタイヤ内周面長さＬ2 の１５％未満になると、ショルダー部付近のトレッドセパレーションの抑止効果が低下し、また、ジョイント部の開きを抑止効果も低下する。一方、補強ゴム層３２の長さＬ1 が長さＬ2 の４５％を越えると、補強ゴム層３２を設けたことによる性能向上が頭打ちになり、ゴム使用量が増えて重量増、コスト増となる。
【００５９】
また、補強ゴム層３２の肉厚が０．３mm未満になると、トレッドセパレーションの抑止効果が低下する。また、補強ゴム層３２を押出し成型することが困難にもなる。一方、補強ゴム層３２の肉厚が０．８mmを越えると、折り返し端部での段差量が大きくなるために、段差部分に空気が入り込む、いわゆるエア入りの原因となり、また、コスト増となる。
［試験例］
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のスペアタイヤ（図１参照）と、従来のスペアタイヤ（図９参照）との耐久性の比較を行うと共に、製造時の手直し頻度を評価した。
【００６０】
なお、試験に用いたスペアタイヤのサイズは、何れもＴ１２５／７０Ｄ１６であり、カーカスプライにはナイロンのプライコード（１８９０ｄ／２）が用いられれている。
【００６１】
また、何れのタイヤもトレッド幅ＴＷ（図１参照）は９４mm、カーカスプライのオーバーラップ寸法ＯＬＷ（図１参照）は６０mm（トレッド幅ＴＷの６４％）である。
【００６２】
実施例のタイヤの補強ゴム層は、肉厚が０．３mm、長さＬ1 （図１参照）が４０mm（タイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの３３％）である。
【００６３】
なお、従来タイヤは、実施例タイヤから補強ゴム層を除いたタイヤであり、他の構造寸法等は全て実施例タイヤと同一である。
【００６４】
ドラムでのタイヤの耐久性試験条件は、ＪＡＴＭＡ（（社）日本自動車タイヤ協会））の「自動車用タイヤ安全基準の品質基準編（１９８９年度版）」の４．３耐久性能試験の４．３．３耐久性能試験条件（（１）乗用車用タイヤ）に基づき行った。
【００６５】
製造時ジョイント部手直し頻度は、実施形態で説明した方法によってタイヤ成型ドラムにて生タイヤを製造する際にカーカスプライのジョイント部分の開きを手直しした頻度を調べた。
【００６６】
なお、結果はドラム耐久性及び製造時ジョイント部手直し頻度共に、従来タイヤを１００とする指数で以下の表に示す。
【００６７】
ドラム耐久性の評価は、上記ＪＡＴＭＡ条件にてタイヤを走行させ、要件ステップである３ステップ走行終了後ストップし、タイヤ内外部を目視にてチェックし、完走を確認後更に走行を継続し、荷重を１５％づつアップし、各ステップ４時間づつタイヤが故障するまで走行させた（４ステップ目は荷重１１５％で４時間、５ステップ目は荷重１３０％で４時間、６ステップ目は荷重１４５％で４時間・・・）、その故障ストップでの距離の比較を行った。評価は従来タイヤを１００とする指数で表し、指数の大きい方が耐久性に優れている。
【００６８】
製造時ジョイント部手直し頻度は、製造数に対する手直し数の割合を従来タイヤを１００とする指数で表し、指数が小さい方が手直し頻度が少ないことを表す。
【００６９】
【表１】
上記表１に示す通り、本発明の適用された実施例のタイヤは従来のタイヤよりも耐久性に優れており、長期保存による耐久性の低下も従来のタイヤより抑えられることは明らかである。
【００７０】
また、実施例のタイヤは従来のタイヤよりも製造時の手直し頻度が１／５になった。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスペアタイヤは上記の構成としたので、長期の保存によるショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を防止すると共に、タイヤ製造時のジョイント部分の開きを防止することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスペアタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図２】プライ組立体を貼り付けたタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図３】センタードラムを拡径したタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図４】プライ組立体の一方を折り返しているタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図５】プライ組立体の他方を折り返しているタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図６】プライ組立体の折り返しを終了したタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図７】タイヤ成型ドラムに貼り付けるプライ組立体の断面図である。
【図８】他の実施形態に係るスペアタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図９】従来のスペアタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０ スペアタイヤ
１２ ビードコア
１４ カーカス
２０ トレッド部
２０Ａ トレッド端部
２２ トレッドゴム
３０ プライ
３２ 補強ゴム層
【発明の属する技術分野】
本発明はスペアタイヤに係り、特に、通常装着される対象タイヤ（正規タイヤ）に対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高い四輪車に搭載される省スペース化を図ったスペアタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車等の四輪車に搭載されているスペアタイヤとして、軽量化や省スペース化のために、通常使用されている対象タイヤとはタイヤ外径が実質上同一で、タイヤ幅は極端に幅狭で、内圧の高い（例えば、４〜５kgf/cm2 。なお、対象タイヤ（正規タイヤ）は一般的に２．０kgf/cm2 前後。）Ｔタイプ応急用タイヤと呼ばれるスペアタイヤがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示すように、従来のこの種のスペアタイヤ１００は、カーカス１４が一枚のプライ３０からなり、軽量化を優先すべく使用プライのタイヤ内面には、インナーライナー１８とカーカス１４との間にのみスキージゴム１６を配置していた。
【０００４】
しかしながら、このスペアタイヤ１００に高圧の空気を充填した状態で長期間（例えば３年以上）放置すると、充填空気による酸素劣化によりケースゴムが劣化状態となり、特に、トレッド部２０のショルダー部付近においてトレッドセパレーション耐久性能が低下する問題がある。
【０００５】
また、製造時においては、成型ドラム上でのプライ折り返し時、その折り返し量が大であると、折り返しプライのジョイント部分（折り返し部分）が開いてしまう不具合（所謂ジョイントオープン）が発生する。
【０００６】
また、成型ドラムで成型された生タイヤが、モールド内で加硫成型されてタイヤが変形する際にも、この不具合を生じることがある。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、長期の保存によるショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を防止すると共に、タイヤ製造時のプライのジョイント部分の開きを防止することのできるスペアタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる１枚のプライが各ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返され、該折り返されたプライの端部がタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部を越え、かつ他方のトレッド端部を越えない範囲に配置されてトレッド部において幅方向両端部分がオーバーラップされたカーカスを備え、対象タイヤに対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高いスペアタイヤであって、前記プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０〜９０％の範囲であり、トレッド部の端部付近では、前記カーカスとトレッド部を構成するトレッドゴムとの間に補強ゴム層が配置されていることを特徴としている。
【０００９】
次に、請求項１に記載のスペアタイヤの作用を説明する。
【００１０】
従来のスペアタイヤでは、充填空気による酸素劣化によりゴムが劣化し、特にショルダー部付近においてトレッドセパレーション耐久性能が低下する問題があったが、請求項１に記載のスペアタイヤでは、トレッド部の端部付近のカーカスとトレッドゴムとの間に補強ゴム層を配置したので、トレッドゴムとプライとの間の歪を緩和することができ、また、ショルダー部付近のゴムゲージが増しショルダー部付近における酸素劣化速度を低下させることができるので長期間放置に起因するショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を抑制することができる。
【００１１】
また、補強ゴム層を配置したことにより、プライを構成しているプライコード間のゴム（プライコードをコーティングしているコーティングゴム）の伸びを抑制することが可能となり、折り返し時及び成型加硫時の変形時のジョイント部分の開きを抑えることができる。
【００１２】
なお、補強ゴム層を構成するゴムは、プライコードをコーティングしているコーティングゴムと同一のゴムを用いることが好ましい。
【００１３】
ここで、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。
【００１４】
一方、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の９０％を越えると、カーカス端部からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。
【００１５】
なお、プライのオーバーラップ量をトレッド幅の５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスペアタイヤにおいて、タイヤ回転軸に沿ったタイヤ断面における前記補強ゴム層の長さはタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５〜４５％であり、前記補強ゴム層はトレッド端部を中心に配設されていることを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項２に記載のスペアタイヤの作用を説明する。
【００１８】
補強ゴム層の長さがタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５％未満になると、ショルダー部付近のトレッドセパレーションの抑止効果が低下し、また、ジョイント部の開きを抑止効果も低下する。
【００１９】
一方、補強ゴム層の長さがタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの４５％を越えると、コストに見合う性能向上がない。即ち、性能向上が頭打ちになり、ゴム使用量が増えて重量増、コスト増となる。
【００２０】
したがって、ショルダー部付近のトレッドセパレーションの抑止効果を安定的に維持し、また、コストを抑えるには補強ゴム層の長さをタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５〜４５％にすることが好ましい。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のスペアタイヤにおいて、前記補強ゴム層の肉厚が０．３〜０．８mmの範囲であることを特徴としている。
【００２２】
補強ゴム層の肉厚が０．３mm未満になると、トレッドセパレーションの抑止効果が低下する。また、補強ゴム層を押出し成型することが困難にもなる。
一方、補強ゴム層の肉厚が０．８mmを越えると、折り返し端部での段差量が大きくなるために、段差部分に空気が入り込む、いわゆるエア入りの原因となる。また、コスト増となる。
【００２３】
したがって、他の不具合を生じさせることなくトレッドセパレーションの抑止効果を安定的に維持するためには、補強ゴム層の肉厚を０．３〜０．８mmの範囲とすることが好ましい。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる１枚のプライが各ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返され、該折り返されたプライの端部がタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部を越え、かつ他方のトレッド端部を越えない範囲に配置されてトレッド部において幅方向両端部分がオーバーラップされたカーカスを備え、対象タイヤに対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高いスペアタイヤであって、前記プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０〜９０％の範囲であり、前記プライを構成しているコードをコーティングしているコーティングゴムのゲージが、タイヤ最外側のプライのトレッド部の端部付近において他の部分よりも厚いことを特徴としている。
【００２５】
次に、請求項４に記載のスペアタイヤの作用を説明する。
【００２６】
従来のスペアタイヤでは、充填空気による酸素劣化によりゴムが劣化し、特にショルダー部付近においてトレッドセパレーション耐久性能が低下する問題があったが、請求項４に記載のスペアタイヤでは、プライを構成しているコードをコーティングしているコーティングゴムのゲージが、タイヤ最外側のプライのトレッド部の端部付近において他の部分よりも厚いので、ショルダー部付近のゴムゲージが増しショルダー部付近における酸素劣化速度を低下させることができるので長期間放置に起因するショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、コーティングゴムの伸びを抑制することが可能となり、折り返し時及び成型加硫時の変形時のジョイント部分の開きを抑えることができる。
【００２８】
ここで、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。
【００２９】
一方、プライのオーバーラップ量がトレッド幅の９０％を越えると、カーカス端部からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。
【００３０】
なお、プライのオーバーラップ量をトレッド幅の５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明のスペアタイヤの一実施形態を図面に基づき説明する。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態のスペアタイヤ１０は、一対のビードコア１２と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨がるカーカス１４を備えた四輪車用のバイアス構造のスペアタイヤである。
【００３３】
カーカス１４の内周面側にはスキージゴム１６及びインナーライナー１８が順に配置されており、外周面側にはトレッド部２０を構成するトレッドゴム２２が配置され、両側面にはビード部２４にかけてサイドウォール２６を構成するサイドゴム２８が配置されている。
【００３４】
カーカス１４は１枚のカーカスプライ３０からなり、該カーカスプライ３０はビードコア１２をタイヤ内側から外側へ折り返され、折り返し部３０Ａは、本体３０Ｂに沿って配置されタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部２０Ａを越え、かつ他方のトレッド端部２０Ａを越えない範囲に配置されている。
【００３５】
カーカスプライ３０は、互いに平行配列した多数本のプライコードをゴムコーティングした公知の構造である。
【００３６】
また、カーカス１４は、トレッド部２０において幅方向両端部分がオーバーラップしている。
【００３７】
カーカス１４とトレッドゴム２２との間には、トレッド端部２０Ａを中心として補強ゴム層３２が配置されている。即ち、タイヤ内面輪郭線に立てたトレッド端部２０Ａを通る法線Ｈに、補強ゴム層３２の中心部を一致させている。
【００３８】
ここで、カーカスプライ３０のオーバーラップ量ＯＬＷはトレッド幅ＴＷの４０〜９０％の範囲が好ましく、５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。
【００３９】
一方、補強ゴム層３２の長さＬ1 は、タイヤ赤道面ＣＬからビードトゥ３４に至るタイヤ内周面長さＬ2 の１５〜４５％の範囲が好ましい。
【００４０】
また、補強ゴム層３２の肉厚は、０．３〜０．８mmの範囲であることが好ましい。
【００４１】
補強ゴム層３２は、カーカスプライ３０のプライコードをコーティングしているコーティングゴムと同一種類のゴムを用いることが好ましいが、他の種類のゴムでも良い。
【００４２】
なお、トレッドゴム２２、カーカスプライ３０のコーティングゴム及び補強ゴム層３２の各ゴムのモジュラスは、トレッドゴム２２のモジュラス＞補強ゴム層３２のモジュラス≦コーティングゴムのモジュラスとすることが好ましい。
【００４３】
次に、本実施形態のスペアタイヤ１０の製造工程を簡単に説明する。
【００４４】
本実施形態のスペアタイヤ１０は、図２に示すように、外径が拡縮可能なセンタードラム４０、センタードラム４０の両側に配置され、同じく外径が拡縮可能でかつ軸方向に移動可能なサイドドラム４２からなるタイヤ成型ドラム４４を用いて生タイヤの成型が行われる。
【００４５】
サイドドラム４２は、軸方向に延びる薄肉金属製の羽根（図示せず）が周方向にドラム形状をなすように複数配置されており、拡縮することにより羽根と羽根との間隔が変わる。サイドドラム４２のセンタードラム側の端部には、コイル状に巻回されたスプリング４６が回転可能に支持されている。
（１） 先ず、図７に示すように、生のカーカスプライ３０Ａに生のスキージゴム１６Ａ、インナーライナー１８Ａ及び補強ゴム層３２Ａを貼り付けて一体化したプライ組立体４８を用意する。
（２） プライ組立体４８を、スキージゴム１６Ａ、インナーライナー１８Ａ及び補強ゴム層３２Ａをドラム側に向けて図２に示すように縮径されたセンタードラム４０及びサイドドラム４２の外周面に巻き付ける。
（３） 図３に示すようにセンタードラム４０を拡径し、両側からビードコア１２を挿入する。
（４） 図４に示すように、センタードラム４０よりも外径が大となるように両側のサイドドラム４２を拡径し、一方のサイドドラム４２をセンタードラム４０側へ移動する。
【００４６】
これにより、プライ組立体４８の片側がサイドドラム４２のスプリング４４に当接して他方のサイドドラム４２側へ向かって折り返される。
【００４７】
なお、プライ組立体４８が折り返される際、プライ組立体４８の径が大きく変わることは無く、また、スプリング４４が回転してプライ組立体４８が移動する（即ち、プライ組立体４８が擦れない）ので、プライ組立体４８に大きな抵抗を与えることがない。
【００４８】
プライ組立体４８の一方の折り返しが終了後、サイドドラム４２を元の位置に戻す。
（５） 次に、図５に示すように他方のサイドドラム４２をセンタードラム側へ移動する。これによって、図６に示すようにプライ組立体４８の他側が折り返され、ここで折り返された部分は、先に折り返された部分の上に重ねられる、即ち、オーバーラップする。プライ組立体４８の他方の折り返しが終了後、サイドドラム４２を元の位置に戻す。
（６） サイドゴム２８及びトレッドゴム２２をプライ組立体４８の外周面に貼り付けた後、タイヤ成型ドラム４４から外して従来通りモールドで加硫成型を行う。
【００４９】
次に、本実施形態のスペアタイヤ１０の作用を説明する。
【００５０】
本実施形態のスペアタイヤ１０では、トレッド端部２０Ａ付近のカーカスプライ３０とトレッドゴム２２との間に補強ゴム層３２を配置したので、トレッドゴム２２とカーカスプライ３０との間の歪を緩和することができる。
【００５１】
また、ショルダー部付近のゴムゲージが増しショルダー部付近における充填空気に起因する酸素劣化速度を低下させることができるので、長期間放置に起因するショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、補強ゴム層３２を配置したことにより、カーカスプライ３０を構成しているプライコード間のゴム（プライコードをコーティングしているコーティングゴム）の伸びを抑制することが可能となり、折り返し時及び成型加硫時の変形時のジョイント部分の開きを抑えることができる。
【００５３】
なお、上記製造方法では、補強ゴム層３２を予め張り付けたプライ組立体４８をタイヤ成型ドラム４４に巻き付けたが、補強ゴム層３２の張り付けられていないたプライ組立体をタイヤ成型ドラム４４に巻き付け折り返した後に補強ゴム層３２を貼り付けるようにしても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、一方のトレッド端部２０Ａ付近と他方のトレッド端部２０Ａ付近とに各々補強ゴム層３２を配置したが、図８に示すように、カーカスプライ３０のクラウン部全体を覆うような一枚の補強ゴム層３２を配置しても良い。
【００５５】
また、補強ゴム層３２を貼り付ける代わりに、補強ゴム層３２の貼り付け位置のカーカスプライ３０（タイヤ最外側）のコーティングゴム（図示せず）のゲージを予め他の部分よりも厚くしても前述した実施形態と同一の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態のスペアタイヤ１０は、バイアス構造であったが、ラジアル構造であっても良い。
【００５７】
また、本発明は、スペアタイヤ以外の空気入りタイヤにも適用可能であるのは勿論である。
【００５８】
なお、カーカスプライ３０のオーバーラップ量ＯＬＷがトレッド幅ＴＷの４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。一方、オーバーラップ量ＯＬＷがトレッド幅ＴＷの９０％を越えると、カーカス端部からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。
また、補強ゴム層３２の長さＬ1 がタイヤ赤道面ＣＬを境にして片側のタイヤ内周面長さＬ2 の１５％未満になると、ショルダー部付近のトレッドセパレーションの抑止効果が低下し、また、ジョイント部の開きを抑止効果も低下する。一方、補強ゴム層３２の長さＬ1 が長さＬ2 の４５％を越えると、補強ゴム層３２を設けたことによる性能向上が頭打ちになり、ゴム使用量が増えて重量増、コスト増となる。
【００５９】
また、補強ゴム層３２の肉厚が０．３mm未満になると、トレッドセパレーションの抑止効果が低下する。また、補強ゴム層３２を押出し成型することが困難にもなる。一方、補強ゴム層３２の肉厚が０．８mmを越えると、折り返し端部での段差量が大きくなるために、段差部分に空気が入り込む、いわゆるエア入りの原因となり、また、コスト増となる。
［試験例］
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のスペアタイヤ（図１参照）と、従来のスペアタイヤ（図９参照）との耐久性の比較を行うと共に、製造時の手直し頻度を評価した。
【００６０】
なお、試験に用いたスペアタイヤのサイズは、何れもＴ１２５／７０Ｄ１６であり、カーカスプライにはナイロンのプライコード（１８９０ｄ／２）が用いられれている。
【００６１】
また、何れのタイヤもトレッド幅ＴＷ（図１参照）は９４mm、カーカスプライのオーバーラップ寸法ＯＬＷ（図１参照）は６０mm（トレッド幅ＴＷの６４％）である。
【００６２】
実施例のタイヤの補強ゴム層は、肉厚が０．３mm、長さＬ1 （図１参照）が４０mm（タイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの３３％）である。
【００６３】
なお、従来タイヤは、実施例タイヤから補強ゴム層を除いたタイヤであり、他の構造寸法等は全て実施例タイヤと同一である。
【００６４】
ドラムでのタイヤの耐久性試験条件は、ＪＡＴＭＡ（（社）日本自動車タイヤ協会））の「自動車用タイヤ安全基準の品質基準編（１９８９年度版）」の４．３耐久性能試験の４．３．３耐久性能試験条件（（１）乗用車用タイヤ）に基づき行った。
【００６５】
製造時ジョイント部手直し頻度は、実施形態で説明した方法によってタイヤ成型ドラムにて生タイヤを製造する際にカーカスプライのジョイント部分の開きを手直しした頻度を調べた。
【００６６】
なお、結果はドラム耐久性及び製造時ジョイント部手直し頻度共に、従来タイヤを１００とする指数で以下の表に示す。
【００６７】
ドラム耐久性の評価は、上記ＪＡＴＭＡ条件にてタイヤを走行させ、要件ステップである３ステップ走行終了後ストップし、タイヤ内外部を目視にてチェックし、完走を確認後更に走行を継続し、荷重を１５％づつアップし、各ステップ４時間づつタイヤが故障するまで走行させた（４ステップ目は荷重１１５％で４時間、５ステップ目は荷重１３０％で４時間、６ステップ目は荷重１４５％で４時間・・・）、その故障ストップでの距離の比較を行った。評価は従来タイヤを１００とする指数で表し、指数の大きい方が耐久性に優れている。
【００６８】
製造時ジョイント部手直し頻度は、製造数に対する手直し数の割合を従来タイヤを１００とする指数で表し、指数が小さい方が手直し頻度が少ないことを表す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
また、実施例のタイヤは従来のタイヤよりも製造時の手直し頻度が１／５になった。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスペアタイヤは上記の構成としたので、長期の保存によるショルダー部付近のトレッドセパレーション耐久性能の低下を防止すると共に、タイヤ製造時のジョイント部分の開きを防止することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスペアタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図２】プライ組立体を貼り付けたタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図３】センタードラムを拡径したタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図４】プライ組立体の一方を折り返しているタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図５】プライ組立体の他方を折り返しているタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図６】プライ組立体の折り返しを終了したタイヤ成型ドラムの断面図である。
【図７】タイヤ成型ドラムに貼り付けるプライ組立体の断面図である。
【図８】他の実施形態に係るスペアタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図９】従来のスペアタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０ スペアタイヤ
１２ ビードコア
１４ カーカス
２０ トレッド部
２０Ａ トレッド端部
２２ トレッドゴム
３０ プライ
３２ 補強ゴム層
Claims (4)
- 一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる１枚のプライが各ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返され、該折り返されたプライの端部がタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部を越え、かつ他方のトレッド端部を越えない範囲に配置されてトレッド部において幅方向両端部分がオーバーラップされたカーカスを備え、対象タイヤに対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高いスペアタイヤであって、
前記プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０〜９０％の範囲であり、
トレッド部の端部付近では、前記カーカスとトレッド部を構成するトレッドゴムとの間に補強ゴム層が配置されていることを特徴とするスペアタイヤ。 - タイヤ回転軸に沿ったタイヤ断面における前記補強ゴム層の長さはタイヤ赤道面を境にして片側のタイヤ内周面長さの１５〜４５％であり、
前記補強ゴム層はトレッド端部を中心に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のスペアタイヤ。 - 前記補強ゴム層の肉厚が０．３〜０．８mmの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスペアタイヤ。
- 一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる１枚のプライが各ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返され、該折り返されたプライの端部がタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部を越え、かつ他方のトレッド端部を越えない範囲に配置されてトレッド部において幅方向両端部分がオーバーラップされたカーカスを備え、対象タイヤに対してタイヤ幅が極端に狭く、タイヤ外径は実質上同一で、かつ使用内圧が高いスペアタイヤであって、
前記プライのオーバーラップ量がトレッド幅の４０〜９０％の範囲であり、
前記プライを構成しているコードをコーティングしているコーティングゴムのゲージが、タイヤ最外側のプライのトレッド部の端部付近において他の部分よりも厚いことを特徴とするスペアタイヤ。
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