JP4966502B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

サイドウォールが複数のサイドゴムにより形成された空気入りタイヤに関する。

従来より、タイヤのサイドウォールを、ゴムの配合成分や弾性特性の異なる複数のサイドゴムによって形成した空気入りタイヤがある（例えば、特許文献１参照）。

一般的には、ビード部周辺からタイヤ最大幅付近にかけて剛性の高いサイドゴムを配設して縦ばね定数を上げ操縦安定性を確保したうえで、いわゆるフレックスゾーンと呼ばれるタイヤ最大幅付近からショルダ部にかけて剛性の低いサイドゴムを配設して衝撃吸収性を高めて乗り心地を確保する構成が採用される。

ここで、図５乃至図７を用いて、上述した従来例の空気入りタイヤの構造及び製造方法について説明する。図５は、従来例の空気入りタイヤ１００の幅方向における一部断面図である。空気入りタイヤ１００は、一対のビードコア１０５（対向側は図示せず）に巻回されたカーカスコード１０３ａを有するカーカス１０３と、タガ効果によってカーカス１０３を締め付け保護するベルト層１０４と、さらにベルト層１０４の外周側（タイヤ径方向外側）に配設されたトレッドゴム１０２を備える。また、空気入りタイヤ１００は、カーカスのタイヤ幅方方向外側のサイドウォール１１３を形成する２種類のサイドゴム、内層サイドゴム部１０６及び外層サイドゴム部１０７を備える。

同図に示すように、内層サイドゴム部１０６は、ビードコア１０５のタイヤ径方向外側付近から始端してタイヤ最大幅付近（本従来例においてはカーカスコード１０３ａの折り返し端付近）で終端している。また、外層サイドゴム部１０７は、内層サイドゴム部１０６をタイヤ幅方向外側から覆う位置から始端し、フレックスゾーン付近では接合面Ｐにてカーカス１０３に接して延び、トレッドゴム１０２の側縁部１０２Ｅに接合されて終端している。

また、ベルト層１０４の端部周辺とカーカス１０３との間にはクッションゴム１０９が配設されており、ベルト層１０４の形状を維持するとともにベルト端付近でのカーカス１０３とベルト層１０４間に生じるせん断力による剥離を防止して、耐久性能を向上させている。

なお、実際に空気入りタイヤには、この他にも多数の構成部材（例えば、インナーライナ、ビードフィラー、ゴムチェーファなど）が配設されているのであるが、本明細書においてはこれらを省略して説明する。

図６及び図７は、図５に示した空気入りタイヤ１００の加硫前の成形工程を示す図である。空気入りタイヤ１００の成形工程においては、まず、予めクッションゴム１０９が貼付けられたカーカス１０３を成形ドラムのビードロック部３０に固定し、剛性コア（図示しない）内にエアーを充填してトロイダル状に膨らませた生ケースが形成される。

図６は、このようにして形成された生ケース上に、いずれも加硫前の、ベルト層１０４、及び、トレッドゴム１０２、さらにカーカス１０３のサイドウォール１１３周辺となる位置に、内層サイドゴム部１０６が貼付けられた状態を示す図である。

トレッドゴム１０２はこの後、ステッチングローラ（図示しない）で矢印Ｂの方向に圧着されてベルト層１０４を完全に覆うように形成される。

次に、図７に示すように、生ケースの両ショルダ部に外層サイドゴム部１０７が押出し成形によって空気入りタイヤ１００の生ケースに貼付けられる。外層サイドゴム部１０７は、内層サイドゴム部１０６とトレッドゴム１０２に跨って貼付けられるとともに、接合面Ｐにおいてカーカス１０３と接する。

このような工程によって作成した生ケースはこの後、タイヤ加硫機に装着されて加硫成形され、図５に示した空気入りタイヤ１００が成形される。
特開平７−２７６５２９号公報

しかしながら、上述した空気入りタイヤ１００の製造工程において、外層サイドゴム部１０７を押出し成形で貼付ける際に、接合面Ｐにエアーが混入して製造不良となってしまうことがあった（図７を参照）。

より具体的には、図７に示すように、外層サイドゴム部１０７が、クッションゴム１０９およびトレッドゴム１０２と内層サイドゴム部１０６とで囲まれた接合面Ｐを底面とする断面略Ｖ字状の面へ貼付けられるため、接合面Ｐにおいて外層サイドゴム部１０７とカーカス１０３との間にエアーが封じ込まれやすいものとなっていた。

空気入りタイヤ１００の接合面Ｐにエアーが混入してしまうと、外層サイドゴム部１０７とカーカス１０３との間に隙間が生じてタイヤ加硫成形時に接着不良となり、車両走行時に、外層サイドゴム部１０７とカーカス１０３との間にセパレーション（剥離）が発生する原因となる。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤ製造工程におけるサイドゴム貼付面へのエアー混入を防止し、製造不良が発生することの少ない空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の特徴は、一対のビード部（例えば、ビード部８）に跨って円環状に延在するカーカス（例えば、カーカス３）と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配設されたベルト層（例えば、ベルト層４）と、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配設されてトレッド部を形成するとともに、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側の端部（例えば、端部４Ｅ）を覆って終端するトレッドゴム（例えば、トレッドゴム２）と、前記カーカスのタイヤ幅方向外側に配設されてサイドウォール（例えば、サイドウォール１３）を形成するサイドゴムと備え、前記サイドゴムは、カーカスに隣接する内層サイドゴム部（例えば、内層サイドゴム部６）とその外側に配置され、前記内層サイドゴム部よりも剛性の高い外層サイドゴム部（例えば、外層サイドゴム部７）との二層構造であり、前記内層サイドゴム部は、前記ビード部のタイヤ幅方向外側となる位置を一方の端部（例えば、端部６Ｅ１）、前記ベルト層と前記カーカスとに挟まれる位置を他方の端部（例えば、端部６Ｅ２）として前記カーカスのタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在し、前記外層サイドゴム部は、前記内層サイドゴム部のタイヤ幅方向外側となる面の所定位置（例えば、位置１０）を一方の端部、前記トレッドゴムのタイヤ幅方向外側となる側縁部（例えば、側縁部２Ｅ）と接する位置を他方の端部として前記内層サイドゴム部のタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在するとともに、前記空気入りタイヤの幅方向断面内における断面形状が前記所定位置の端部へ向けて次第に先細となる略楔形状をなし、さらに、前記ビード部のビートヒールを通り前記空気入りタイヤの回転軸に平行なビードベースラインＢＬから前記所定位置までの長さが、前記ビードベースラインＢＬから前記空気入りタイヤのタイヤ外径の最大となる外径端（例えば、外径端ＤＥ）までの長さであるタイヤ高さＴＨの少なくとも５０％以下の長さとなることを要旨とする。

本発明の特徴にかかる空気入りタイヤによると、内層サイドゴム部が、カーカスのタイヤ幅方向外側となる面のほぼ全域に渡って延在し、外層サイドゴム部が、内層サイドゴム部のタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在するので、従来例の空気入りタイヤで問題となっていた外層サイドゴム部とカーカスとの接合面Ｐの存在を無くして、エアーの混入を防止することができる。また、ベルト層とカーカスとに挟まれる内層サイドゴム部の端部が、ベルト層下のクッションゴムの代わりとなってカーカスとベルト層間に生じるせん断力による剥離を防止するので、空気入りタイヤの耐久性能を向上させることができる。

さらに、内層サイドゴム部のタイヤ幅方向外側となる面上における外層サイドゴム部の端部となる所定位置が、ビードベースラインＢＬからタイヤ高さＴＨの少なくとも５０％以下の長さとなる位置であるため、外層サイドゴム部が空気入りタイヤのフレックスゾーンを包括した十分な長さに渡って配設されるので、外層サイドゴム部の貼付け面におけるセパレーション（剥離）の発生が抑えられる。

従って、タイヤ製造工程におけるサイドゴム貼付面へのエアー混入を防止し、製造不良が発生することの少ない空気入りタイヤを提供することができる。

さらに、本発明の特徴にかかる空気入りタイヤは、前記ベルト層と前記カーカスとに挟まれる前記内層サイドゴム部の端部（例えば、端部６Ｅ２）には前記ベルト層の端部を保護するベルトクッションゴム（例えば、クッションゴム９）が一体に成形されていることが好ましい。

このような空気入りタイヤによると、ベルト層とカーカスとの間で挟まれて終端する内層サイドゴム部の端部に予めクッションゴムが成形されているので、カーカスとベルト層間に生じるせん断力による剥離をより効果的に防止することができ、空気入りタイヤの耐久性能をさらに向上させることができる。

タイヤ製造工程におけるサイドゴム貼付面へのエアー混入を防止し、製造不良が発生することの少ない空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することができる。

次に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の記載において説明する図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。

（空気入りタイヤの構造）
図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における一部断面図である。空気入りタイヤ１は、ビードコア５が埋設された一対のビード部８（対向側は図示せず）と、ビードコア５に巻回されたカーカスコード３ａを有するカーカス３と、カーカス３のタイヤ径方向外側に配設されてタガ効果によってカーカス３を締め付け保護するベルト層４と、さらにベルト層４のタイヤ径方向外側に配設されベルト層４のタイヤ幅方向外側の端部４Ｅを覆って終端するトレッドゴム２を備えるとともに、カーカス３のタイヤ幅方向外側のサイドウォール１３を形成する２種類のサイドゴム、内層サイドゴム部６及び外層サイドゴム部７を、カーカス３のタイヤ幅方向外側に層状に備える。

同図に示すように、内層サイドゴム部６は、ビード部８のタイヤ幅方向外側となる位置を一方の端部６Ｅ１、ベルト層４とカーカス３とに挟まれる位置を他方の端部６Ｅ２としてカーカス３のタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在している。

ベルト層４とカーカス３とに挟まれた内層サイドゴム部６の端部６Ｅ２は、ベルト層４下のクッションゴムの機能を兼ねている。また、空気入りタイヤ１には、内層サイドゴム部６がサイドウォール１３のほぼ全域に渡って延在されているので、外層サイドゴム部７がカーカス３と接することなく、従来例の空気入りタイヤにおいて問題となっていた接合面Ｐが存在しない。従って、外層サイドゴム部７の貼付け面にエアーが混入して製造不良となることがほとんどない。

また、外層サイドゴム部７は、ビード部８のビードヒールを通り空気入りタイヤ１の回転軸に平行なビードベースラインＢＬを基準として、タイヤ径方向へタイヤ高さＴＨの５０％以下の長さＳＨとなる位置１０を一方の端部として、内層サイドゴム部６のタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在し、他方の端部がトレッドゴム２の側縁部２Ｅに接合されている。なお、タイヤ高さＴＨとは、ビードベースラインＢＬから空気入りタイヤ１のタイヤ外径が最大となる外径端ＤＥまでの長さである。

さらに、外層サイドゴム部７は、空気入りタイヤ１の幅方向断面内における断面形状が所定位置１０の端部へ向けて次第に先細となる略楔形状をなしており、内層サイドゴム６とともに形成するサイドウォール１３の外周面がなめらかな曲面となるよう構成されている。

このように、外層サイドゴム部７の端部となる位置１０（すなわち、内層サイドゴム部６と外層サイドゴム部７の境界面のタイヤ軸方向における下端位置）のビードベースラインＢＬからの長さＳＨが、タイヤ高さＴＨの５０％以下となっているので、外層サイドゴム部７は空気入りタイヤ１のサイドウォール１３におけるフレックスゾーンを十分にカバーして比較的広範囲に渡って延在することとなり、車両走行時において外層サイドゴム部７の貼付け面にセパレーション（剥離）が発生する可能性が極めて低い。

（空気入りタイヤの製造方法）
図３及び図４は、図１に示した空気入りタイヤ１の加硫前の成形工程を示す図である。図３は、空気入りタイヤ１の成形工程における第１工程が施された状態を示す。同図において、成形工程における空気入りタイヤ１は、ビード部８が成形ドラムのビードロック部３０に固定されて、カーカス３が剛性コア（図示しない）に貼付けられた生ケース１ａの状態となっている。

生ケース１ａにはまず、内層サイドゴム部６が、空気入りタイヤのサイドウォール１３となる付近に貼付けられ、さらに、ベルト層４がカーカス３のクラウン部１２に貼付けられる。この際、ベルト層４の端部４Ｅは、内層サイドゴム部６の端部６Ｅ２を覆って貼付けられることとなる。また、ベルト層４の外周側には、トレッドゴム２が貼付けられる（第１工程）。

次に、ステッチングローラ（図示しない）によって、トレッドゴム２の両側縁部を図３に示す矢印Ｂの方向、すなわち生ケース１ａの内方へ向けて押圧し、ベルト層４の端部４Ｅを内包するように形成する（第２工程）。

図４は、空気入りタイヤ１の成形工程における第３工程を示す図である。本工程においては外層サイドゴム部７が生ケース１ａに貼付けられる。外層サイドゴム部７は、内層サイドゴム部６の外側面の一部に沿って延在するとともにトレッドゴム２の側縁部２Ｅを覆って貼付けられる（第３工程）。

ここで、トレッドゴム２と外層サイドゴム部７とを同時に押出しすることによって、第３工程を省くことができる。

このようにして形成された生ケース１ａは生タイヤとなり、この後、加硫成形されて空気入りタイヤ１となる。

なお、加硫成形された空気入りタイヤ１において、上述した内層サイドゴム部６と外層サイドゴム部７との境界線の下端位置（すなわち、図１における外層サイドゴム部７の始端する位置１０）が、ビードベースラインＢＬを基準にタイヤ径方向に少なくともタイヤ高さＴＨの５０％以下の位置となっている（図１を参照）。

（実施例）
本発明の効果を確かめるために、発明者らは、上述した本発明の実施形態に基づいて実施例の空気入りタイヤを製造して評価試験を実施した。評価用タイヤの構造や寸法は下記の通りである。（ラジアルタイヤ）
１）タイヤサイズ
１６５／５０／Ｒ１５
２）カーカス（１プライ）
巾：３９５ｍｍ、コード材質：ＰＥＴ、コード角度：０度（周方向に対して）
３）ベルト層（１プライ）
巾：１３９ｍｍ、コード材質：スチール、コード角度：６４度（周方向に対して）
４）サイドゴム
巾：５５ｍｍ、最大厚み：６．８ｍｍ
５）サイドゴム境界面下端の位置（実施例の図１における位置１０）
ビードベースラインＢＬからタイヤ高さＴＨの３７％の位置
６）トレッド部＋サイドゴム
巾：２１０ｍｍ、最大厚み７．１ｍｍ
このような評価用タイヤを成形した結果、サイドゴムの貼付け面におけるエアーの混入は皆無であった。このことから、本発明の効果が確認できた。

（変形例）
図２は、本発明の実施形態である空気入りタイヤ１の変形例を示す図である。同図に示す空気入りタイヤ１’は、ベルト層４とカーカス３とに挟まれるように終端した内層サイドゴム部６の端部に、内層サイドゴム部６とはゴムの配合成分が異なるクッションゴム９が形成されている点において、図１に示した空気入りタイヤ１と相違している。

クッションゴム９は、その製造工程において、いわゆるデュアルチューバーと呼ばれる押出機によって内層サイドゴム部６と同時押出しされて一体に成形され、生ケースに貼付けられる。従来例の空気入りタイヤであれば、ベルト層の下となる位置のカーカスにクッションゴムを別途貼付ける工程が必要となるのであるが、本発明によればクッションゴム９が内層サイドゴム部６と一体的に押出し成形されるので、空気入りタイヤ１’の製造工程における工数の削減が図られることとなる。

なお、クッションゴム９以外の構成については、上述した実施形態の空気入りタイヤ１と本変形例の空気入りタイヤ１’と同様の構成となっている。

（作用・効果）
本実施形態にかかる空気入りタイヤ１によれば、内層サイドゴム部が６、カーカス３のタイヤ幅方向外側となる面のほぼ全域に渡って延在し、外層サイドゴム部７が、内層サイドゴム部６のタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在するので、従来例の空気入りタイヤで問題となっていた外層サイドゴム部７とカーカス３との接合面Ｐの存在を無くして、エアーの混入を防止することができる。また、ベルト層４とカーカス３とに挟まれる内層サイドゴム部の端部が、ベルト層４下のクッションゴムの代わりとなってカーカス３とベルト層４間に生じるせん断力による剥離を防止するので、空気入りタイヤの耐久性能を向上させることができる。

さらに、端部となる内層サイドゴム部６のタイヤ幅方向外側となる面上における外層サイドゴム部７の所定位置が、ビードベースラインＢＬからタイヤ高さＴＨの少なくとも５０％以下の長さとなる位置であるため、外層サイドゴム部７が空気入りタイヤ１のフレックスゾーンを包括した十分な長さに渡って配設されるので、外層サイドゴム部７の貼付け面におけるセパレーション（剥離）の発生が抑えられる。

従って、タイヤ製造工程におけるサイドゴム貼付面へのエアー混入を防止し、製造不良が発生することの少ない空気入りタイヤを提供することができる。

本実施形態にかかる空気入りタイヤ１の製造工程によれば、第１工程において、内層サイドゴム部６が、カーカス３の外側面のうちビード部８のタイヤ幅方向外側からショルダ部１１付近に渡って貼付けられるので、内層サイドゴム部６がカーカス３の外側部ほぼ全域に渡って延在することとなり、従来例の空気入りタイヤで問題となっていた外層サイドゴム部７とカーカスとの接合面Ｐの存在を無くし、エアーの混入を防止することができる。

また、第２工程において、内層サイドゴム部６のショルダ部１１付近となる端部６Ｅ２がベルト層４で覆われてベルト層４下のクッションゴムの代わりとなるので、カーカス３とベルト層４間に生じるせん断力による剥離を防止して空気入りタイヤ１の耐久性能を向上させることができる。

さらに第３工程において、外層サイドゴム部７が内層サイドゴム部６の外側面の一部とトレッドゴム２の側縁部２Ｅとを覆って貼付けられるとともに、生ケース１ａの加硫成形後において、内層サイドゴム部６と外層サイドゴム部７との境界面のタイヤ径方向の下端位置（位置１０）が、ビードベースラインＢＬを基準にタイヤ径方向に少なくともタイヤ高さＴＨの５０％以下の位置となるため、外層サイドゴム部７が、内層サイドゴム部６の外側にフレックスゾーンを包括する十分な長さに渡って配設されるので、外層サイドゴム部７の貼付け面におけるセパレーション（剥離）の発生が抑えられる。

従って、空気入りタイヤ１のタイヤ製造工程におけるサイドゴム貼付面へのエアー混入を防止し、製造不良が発生することの少ない空気入りタイヤ１の製造方法を提供することができる。

本変形例にかかる空気入りタイヤ１及び空気入りタイヤ１の製造方法によれば、ベルト層４とカーカス３との間で終端する内層サイドゴム部６の端部６Ｅ２には、内層サイドゴム部６との同時押出し成形によってクッションゴムが形成されているので、カーカスとベルト層間に生じるせん断力による剥離をより効果的に防止することができ、空気入りタイヤの耐久性能をさらに向上させることができる。

なお、本発明は特に、偏平率の低い空気入りタイヤや、タイヤサイズの小さな（例えば、タイヤサイズ１６５／５５など）空気入りタイヤにおいて、特に有効に効果を発揮する。このような空気入りタイヤにおいては、タイヤ高さＴＨが元々低いことから、従来例に示したように外層サイドゴム部７の貼付け面における接合面Ｐの幅が非常に狭く、外層サイドゴム部７を貼付ける工程においてエアーが混入してしまう可能性が高い。さらに、このような空気入りタイヤは、車両走行中の歪みが集中し易いショルダ部付近のフレックスゾーンも狭く、エアーが混入してしまうとセパレーション（剥離）が発生し易い。従って、このような空気入りタイヤに本発明を適用すれば、空気入りタイヤの製造不良の発生率を低減させるとともに、車両の安全性の面から見ても大いに改善されることとなろう。

空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における一部断面図である。 空気入りタイヤ１の変形例を示す図である。 空気入りタイヤ１の成形工程における第１工程及び第２工程が施された結果を示す図である。 空気入りタイヤ１の成形工程における第４工程を示す図である。 従来例の空気入りタイヤ１００のタイヤ幅方向における一部断面図である。 図５に示した空気入りタイヤ１００の加硫前の成形工程を示す図である。 図５に示した空気入りタイヤ１００の加硫前の成形工程を示す図である。

符号の説明

１，１’，１００…空気入りタイヤ、１ａ…生ケース、２，１０２…トレッドゴム、２Ｅ，１０２Ｅ…側縁部、３，１０３…カーカス、３ａ，１０３ａ…カーカスコード、４，１０４…ベルト層、４Ｅ，６Ｅ２…端部、５，１０５…ビードコア、６，１０６…内層サイドゴム部、７，１０７…外層サイドゴム部、８，１０８…ビード部、９，１０９…クッションゴム、１０…位置、１１…ショルダ部、１２…クラウン部、１３，１１３…サイドウォール、３０…ビードロック部

Claims (1)

1. 一対のビード部に跨って円環状に延在するカーカスと、
   前記カーカスのタイヤ径方向外側に配設されたベルト層と、
   前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配設されてトレッド部を形成するとともに、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側の端部を覆って終端するトレッドゴムと、
   前記カーカスのタイヤ幅方向外側に配設されてサイドウォールを形成するサイドゴムと備え、
   前記サイドゴムは、カーカスに隣接する内層サイドゴム部とその外側に配置され、前記内層サイドゴム部よりも剛性の高い外層サイドゴム部との二層構造であり、
   前記内層サイドゴム部は、前記ビード部のタイヤ幅方向外側となる位置を一方の端部、前記ベルト層と前記カーカスとに挟まれる位置を他方の端部として前記カーカスのタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在し、
   前記外層サイドゴム部は、前記内層サイドゴム部のタイヤ幅方向外側となる面の所定位置を一方の端部、前記トレッドゴムのタイヤ幅方向外側となる側縁部と接する位置を他方の端部として前記内層サイドゴム部のタイヤ幅方向外側となる面に沿って延在するとともに、前記空気入りタイヤの幅方向断面内における断面形状が前記所定位置の端部へ向けて次第に先細となる略楔形状をなし、さらに、前記ビード部のビードヒールを通り前記空気入りタイヤの回転軸に平行なビードベースラインＢＬから前記所定位置までの長さが、前記ビードベースラインＢＬから前記空気入りタイヤのタイヤ外径が最大となる外径端までの長さであるタイヤ高さＴＨの少なくとも５０％以下の長さとなっており、
   前記ベルト層と前記カーカスとに挟まれる前記内層サイドゴム部の端部には前記ベルト層の端部を保護するベルトクッションゴムが一体に成形されていることを特徴とする空気入りタイヤ。

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