JP4773250B2

JP4773250B2 - 応急用タイヤ

Info

Publication number: JP4773250B2
Application number: JP2006107566A
Authority: JP
Inventors: 敏博佐土原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-04-10
Also published as: JP2007276691A

Description

本発明は、応急用タイヤに係り、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡ等の規格でＴタイプと呼ばれる、使用内圧が高く狭幅の応急用タイヤに関する。

近年、乗用車には、低コスト、軽量化、保管時の体積減等を目的に、Ｔタイプ応急用タイヤと呼ばれる高圧空気圧使用の使用内圧の高い狭幅タイプの応急用タイヤが搭載されている。
通常の応急用タイヤは、使用が限定的で実際に使用される割合も低いため、特別な材料及び構造を採用せずに、極めて一般的な構造を採用していた。（例えば、特許文献１。）
特開平０３−２６６７０３号公報

ところで、応急用タイヤは、通常の乗用車用タイヤの内圧（２５０ｋｐａ前後）よりも、内圧が高圧（４２０ｋｐａ前後）に設定された状態で保管されている。加えて、最近の道路路面の環境向上により、パンク発生の機会が減少してきており、応急用空気入りタイヤは未使用の状況で長期間保管されたままとなることが多い。このため、応急用タイヤには十分な耐久性が要求される。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、車両内に長期間保管しても、高い耐久性を維持する応急用タイヤを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る応急用タイヤは、左右一対のビード部に埋設されたビードコアと、一方のビード部から他方のビード部にトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアに巻回されて前記ビードコアに係止されたカーカスプライを有するカーカスと、前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配置され、複数本のスチールコードを被覆ゴム中に埋設したベルトプライを有し、タイヤ幅方向の長さが、タイヤ最大幅の６０〜８０％のベルト層と、前記ベルト層よりもタイヤ半径方向外側に配置され、路面と接触するトレッド部を形成するトレッドゴムと、前記ベルト層と前記トレッドゴムとの間に設けられ、タイヤ幅方向の長さが、前記ベルト層のタイヤ幅方向の長さの１２０〜１３５％を満たす繊維補強層と、を備えることを特徴とする。

一般的に、タイヤの耐久性は、経過時間に対する経時変化により耐久性が左右される。本発明者は、応急用タイヤに規定の内圧（４２０ｋｐａ前後）を充填し、径成長を起こした場合に、その径成長が大きいほどタイヤ内側のゴムに生じる歪みが大きく、経過時間によるタイヤ内側のゴムの酸素劣化速度が速まることを見出した。また、この状態でタイヤを保管すると、経過時間によってタイヤの径成長が進むため、タイヤの劣化が更に進行して、耐久性が低下することから、本発明者は、車両に長期間保管してもタイヤの径成長を抑制することができ、これによってタイヤの劣化を抑制して、高い耐久性を維持できる応急用タイヤの完成に至った。

次に、請求項１に記載の応急用タイヤの作用効果について説明する。
ベルトプライにスチールコードを用いたことにより、内圧充填時の応急用タイヤの径成長が抑制され、更に、ベルト層のタイヤ半径方向外側に繊維補強層を設けたことで、内圧充填時の径成長が従来に比べて更に抑制され、また、経過時間による径成長をも抑制される。
従って、本発明の応急用タイヤは、車両内に長期間保管しても、内圧充填時及び経過時間による径成長が抑制され、タイヤの劣化速度が抑制されるため、高い耐久性が維持される。

また、ベルト層のタイヤ幅方向の長さが、タイヤ最大幅の６０％未満であれば、ベルト層の張力負担が増大して、ベルト層の強度を保持できず、タイヤ最大幅の８０％超えであれば、ベルト層端部を起因とした亀裂が発生しやすくなる。従って、ベルト層のタイヤ幅方向の長さは、タイヤ最大幅の６０〜８０％を満たすことが好ましい。

更に、繊維補強層のタイヤ幅方向の長さが、ベルト層のタイヤ幅方向の長さの１２０〜１３５％の範囲であれば、タイヤ径成長の抑制に加えて、繊維補強層がベルト層端部を拘束するため、ベルト層端部を起因とした亀裂の発生を抑制することができる。また、繊維補強層のタイヤ幅方向の長さが、ベルト層のタイヤ幅方向の長さの１２０％未満であれば、ベルト層が劣化した場合の補強が十分には得られず、ベルト層のタイヤ幅方向の長さの１３５％超えであれば、繊維補強層の補強効果が飽和してしまう。従って、繊維補強層のタイヤ幅方向の長さは、ベルト層のタイヤ幅方向の長さの１２０〜１３５％を満たすことが好ましい。

ここで、夫々の層のタイヤ幅方向の長さとは、夫々の層をタイヤ幅方向に対して平行に計測した距離を指す。
なお、タイヤ最大幅とは、ＪＡＴＭＡが発行する２００５年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける適用リムに装着して内圧（空気圧４２０ｋｐａ）を充填した場合のタイヤの最大幅を指している。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。

本発明の請求項２に係る応急用タイヤは、請求項１に記載の応急用タイヤにおいて、前記ベルトプライのスチールコードは、タイヤ周方向に対して１４〜１８度の角度で傾斜していることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
ベルトプライのスチールコードをタイヤ周方向に対して１４〜１８度の角度としたことによって、内圧充填時の径成長を更に抑制でき、ベルト層端部のゴムの歪を抑制できるため、タイヤの酸素劣化速度を極力遅くすることが可能となる。
また、該角度が１４度未満であれば、応急用タイヤを装着して走行するときの操縦安定性能が悪化し、該角度が１８度越えであれば、径成長の抑制が足りず、酸素劣化速度を抑制する効果が十分に得られなくなる。以上のことから、ベルトプライのスチールコードは、タイヤ赤道面に対して１４〜１８度の角度で傾斜していることが好ましい。

本発明の応急用タイヤは、車両内に長期間保管しても、高い耐久性を維持できる。

［第１の実施形態］
（構成）次に、本発明の応急用タイヤの第１の実施形態を図１にしたがって説明する。なお、本実施形態の応急用タイヤ１０（以下、単にタイヤ１０と記載する。）のタイヤサイズは、Ｔ１３５／８０Ｒ１６である。図１に示すように、タイヤ１０は、赤道面ＣＬに対して交差する方向に延びるコードが埋設された第１のカーカスプライ１２及び第２のカーカスプライ１４から構成されたカーカス１６を備えている。

（カーカス）
第１のカーカスプライ１２及び第２のカーカスプライ１４は、各々両端部分が、ビード部１８に埋設されているビードコア２０の周りに、タイヤ内側から外側へ向かって巻き上げられている。

第１のカーカスプライ１２は、被覆ゴム中に複数本のラジアル方向に延びるコード（例えば、ポリエステル等の有機繊維コード）を平行に並べて埋設したものであり、本実施形態では、タイヤ周方向に対するコードの角度が９０度に設定されている。第２のカーカスプライ１４も、被覆ゴム中に複数本のラジアル方向に延びるコード（例えば、ポリエステル等の有機繊維コード）を平行に並べて埋設したものであり、本実施形態では、タイヤ周方向に対するコードの角度が９０度に設定されている。なお、本実施形態では、第１のカーカスプライ１２及び第２のカーカスプライ１４の夫々のコードは、ポリエステル製を使用している。

（ベルト層）
このカーカス１６のタイヤ半径方向外側にはベルト層２２が設けられている。ベルト層２２は、第１のベルトプライ２２Ａと、第１のベルトプライ２２Ａのタイヤ半径方向外側に配置される第２のベルトプライ２２Ｂとを備えている。

第１のベルトプライ２２Ａは、被覆ゴム中に複数本のスチールコード（本実施形態では、直径０.２２５ｍｍのスチール単線を１×５タイプで撚ったスチールコード）を平行に並べて埋設したものである。第１のベルトプライ２２Ａのスチールコードは、タイヤ周方向に対して１４〜１８度に設定することが好ましく、本実施形態では１６度に設定されている。なお、本実施形態のベルト層２２におけるスチールコードの打ち込み密度は、１６本／２５ｍｍである。
第２のベルトプライ２２Ｂは、被覆ゴム中に複数本のスチールコード（本実施形態では、直径０.２２５ｍｍのスチール単線を１×５タイプで撚ったスチールコード）を平行に並べて埋設したものである。第２のベルトプライ２２Ｂのスチールコードは、タイヤ周方向に対して１４〜１８度に設定することが好ましく、本実施形態では１６度に設定されている。なお、本実施形態のベルト層２２におけるスチールコードの打ち込み密度は、１６本／２５ｍｍである。

なお、第１のベルトプライ２２Ａのスチールコードと第２のベルトプライ２２Ｂのスチールコードとは互いに交差しており、赤道面ＣＬに対して互いに反対方向に傾斜している。
また、図１に示すように、ベルト層２２のタイヤ幅方向の長さＬ１は、タイヤ最大幅Ｗの６０〜８０％を満たすことが好ましい。なお、本実施形態では、長さＬ１は、タイヤ最大幅Ｗの７０％とする。

（ゴム層）
ベルト層２２のタイヤ半径方向外側には、トレッド部２８を形成するトレッドゴム２４が配置されている。

（繊維補強層）
ベルト層２２とトレッドゴム２４との間に繊維補強層３２が１層設けられている。繊維補強層３２は、被覆ゴム中に複数本の繊維（本実施形態では、ナイロンのモノフィラメントを撚った直径０.８３ｍｍの有機繊維コード）を平行に並べて埋設したものである。繊維補強層３２の有機繊維コードは、タイヤ周方向に対して０度に設定されている。なお、本実施形態の繊維補強層３２における有機繊維コードの打ち込み間隔は、２５本／２５ｍｍである。

また、繊維補強層３２のタイヤ幅方向の長さＬ２が、ベルト層２２の長さＬ１の１２０〜１３５％を満たすことが好ましい。なお、本実施形態では、長さＬ２は、長さＬ１の１２５％とする。
なお、本実施形態では、カーカスプライを２枚、ベルトプライを２枚、繊維補強層を１枚配置したが、カーカスプライ及びベルトプライは２枚以上であれば良く、繊維補強層も１枚以上であれば良い。

（作用）次に第１の実施形態の作用を説明する。
ベルトプライにスチールコードを用いたことにより、内圧充填時のタイヤ１０の径成長が抑制され、更に、ベルト層２２のタイヤ半径方向外側に繊維補強層３２を設けたことで、内圧充填時の径成長が従来に比べて抑制され、また、経過時間による径成長をも抑制される。従って、タイヤ１０は、車両内に長期間保管しても、内圧充填時及び経過時間による径成長が抑制され、タイヤの劣化速度が抑制されるため、高い耐久性能が維持される。

また、ベルト層２２の長さＬ１が、タイヤ最大幅Ｗの６０％未満であれば、ベルト層２２の張力負担が増大して、ベルト層２２の強度を保持できず、長さＬ１がタイヤ最大幅Ｗの８０％超えであれば、ベルト層２２の端部を起因とした亀裂が発生しやすくなる。従って、ベルト層２２の長さＬ１は、タイヤ最大幅Ｗの６０〜８０％を満たすことが好ましい。

更に、繊維補強層３２の長さＬ２が、ベルト層２２の長さＬ１の１２０〜１３５％の範囲であれば、タイヤ径成長の抑制に加えて、繊維補強層３２がベルト層２２の端部を拘束するため、該端部を起因とした亀裂の発生を抑制することができ、長さＬ２が長さＬ１の１２０％未満であれば、ベルト層２２が劣化した場合の補強が十分には得られず、長さＬ２が長さＬ１の１３５％超えであれば、繊維補強層３２の補強効果が飽和してしまう。従って、繊維補強層３２の長さＬ２は、ベルト層２２の長さＬ１の１２０〜１３５％を満たすことが好ましい。

第１のベルトプライ２２Ａ及び第２のベルトプライ２２Ｂの夫々のスチールコードをタイヤ周方向に対して１４〜１８度の角度としたことによって、内圧充填時の径成長を更に抑制でき、ベルト層２２の端部のゴムの歪を抑制できるため、タイヤの酸素劣化速度を極力遅くすることが可能となる。

また、該角度が１４度未満であれば、タイヤ１０を装着して走行するときの操縦安定性能が悪化し、該角度が１８度越えであれば、径成長の抑制が足りず、酸素劣化速度を抑制する効果が十分に得られなくなる。以上のことから、第１のベルトプライ２２Ａ及び第２のベルトプライ２２Ｂの夫々のスチールコードは、タイヤ周方向に対して１４〜１８度の角度で傾斜していることが好ましい。

[その他の実施形態]
第１の実施形態の繊維補強層３２は、複数本のナイロンのモノフィラメントを撚った有機繊維コードを並列に並べてゴム被覆したが、繊維補強層３２の構造はこれに限らず、モノフィラメントを並列に並べてゴム被覆しても良く、緯糸と経糸とからなる織物をゴム被覆しても良く、不織布をゴム被覆して用いても良いものとする。
また、第１の実施形態の繊維補強層３２に用いた繊維は有機繊維のナイロンであったが、ナイロン以外の脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、芳香族ポリアミドなどの合成繊維であっても良く、綿、レーヨン、セルロースなどの天然繊維、であっても良く、カーボン繊維、ガラス繊維、スチールワイヤなどの無機繊維であっても良く、これら以外であっても良い。

（試験例）本発明の空気入りタイヤの性能改善効果を確認するために、本発明の第１の実施形態に係る実施例の空気入りタイヤを１種、比較例の空気入りタイヤを１種用意して、耐久性能試験を実施した。
耐久性能試験は、夫々の供試タイヤに内圧が４２０ｋｐａ（ＪＡＴＭＡ規格）になるように酸素を充填し、そして６０℃で８週間放置して酸素劣化させた後、内圧が４２０ｋｐａになるように空気を充填して最大負荷能力（ＪＡＴＭＡ規格で８２５ｋｇ）を負荷したときの状態で故障に至るまでの走行距離を計測し、その計測値を比較した。なお、計測結果は、比較例のタイヤの計測値を１００としたときの指数表示で表１中に示す。また、タイヤの故障形態は、比較例、実施例共にベルト層端部からのセパレーションであった。

実施例：図１に示す第１の実施形態に係るタイヤ。
比較例：実施例のタイヤの構成を、カーカスプライを１枚、繊維補強層無し、ベルト層のスチールコードのタイヤ周方向に対する角度を２４度、としたタイヤ。タイヤサイズは、実施例と同じ。

表１の結果から実施例１のタイヤは、比較例のタイヤより、走行距離が長いことが分かる。従って、本発明の応急用タイヤは、比較例のタイヤよりも劣化が遅いため、高い耐久性が維持されていると言える。

第１の実施形態に係る応急用タイヤの回転軸に沿った断面図である。

符号の説明

１０タイヤ（応急用タイヤ）
１２第１のカーカスプライ（カーカスプライ）
１４第２のカーカスプライ（カーカスプライ）
１６カーカス
１８ビード部
２０ビードコア
２２ベルト層
２２Ａ第１のベルトプライ（ベルトプライ）
２２Ｂ第２のベルトプライ（ベルトプライ）
２４トレッドゴム
２８トレッド部
３２繊維補強層
ＣＬ赤道面（タイヤ赤道面）
Ｗタイヤ最大幅

Claims

左右一対のビード部に埋設されたビードコアと、
一方のビード部から他方のビード部にトロイド状に跨り、端部分が前記ビードコアに巻回されて前記ビードコアに係止されたカーカスプライを有するカーカスと、
前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配置され、複数本のスチールコードを被覆ゴム中に埋設したベルトプライを有し、タイヤ幅方向の長さが、タイヤ最大幅の６０〜８０％のベルト層と、
前記ベルト層よりもタイヤ半径方向外側に配置され、路面と接触するトレッド部を形成するトレッドゴムと、
前記ベルト層と前記トレッドゴムとの間に設けられ、タイヤ幅方向の長さが、前記ベルト層のタイヤ幅方向の長さの１２０〜１３５％を満たす繊維補強層と、
を備えることを特徴とする応急用タイヤ。
前記ベルトプライのスチールコードは、タイヤ周方向に対して１４〜１８度の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の応急用タイヤ。