JP5258996B1 - 台タイヤ及び台タイヤを使用したタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れるとともに、台タイヤの外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させることが可能な台タイヤ及び当該台タイヤを使用したタイヤを提供する。
【解決手段】トレッドゴムが貼り付けられる台タイヤ１の外周部における台タイヤ幅方向の端部において、台タイヤ１の外周部を形成する外周側ゴム３１と台タイヤ１の側面部を形成するサイドゴム１９とが、台タイヤ径方向において重複部４０を有し、前記サイドゴム１９の台タイヤ径方向外周端が前記外周側ゴム３１の外周面に達していることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤの基台となる台タイヤであって、特に、台タイヤの外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させることが可能な台タイヤ等に関する。

従来、タイヤの踏面となるトレッドと、タイヤの基台となる台タイヤとを個別に製造し、台タイヤの外周面に未加硫のクッションゴムと呼ばれる接着ゴムを介してトレッドを配設し、当該接着ゴムを加硫することにより接着ゴムを接着層としてトレッドと台タイヤとを一体にするタイヤの製造方法が知られている。

特開平１０−１９３４７２号公報

上記台タイヤの外周部を形成するゴム部分は、タイヤの発熱耐久性及び低転がり抵抗性へ与える影響が大きい部分の為、これら発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れたゴムを用いる。しかしながら、発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れたゴムを用いた場合、ゴムの耐カット性（物が接触した場合にカット傷を受けやすいか否かを示す性能）が低下し、台タイヤの外周部における台タイヤの回転中心線に沿った方向（台タイヤの幅方向）の端部の耐カット性が低下するといった問題点があった。
本発明は、発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れるとともに、台タイヤの外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させることが可能な台タイヤ及び当該台タイヤを使用したタイヤを提供する。

本発明に係る台タイヤは、トレッドゴムが貼り付けられる台タイヤの外周部における台タイヤ幅方向の端部において、台タイヤの外周部を形成する外周側ゴムと台タイヤの側面部を形成するサイドゴムとが、台タイヤ径方向において重複部を有し、前記サイドゴムの台タイヤ径方向外周端が前記外周側ゴムの外周面に達しているとともに、前記サイドゴムは、周波数５２Ｈｚ、初期歪率２％、動歪率２％で、６０℃における貯蔵弾性率を測定したときの当該貯蔵弾性率が、前記外周側ゴムより大きいので、外周側ゴムとして発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れたゴムを使用することで台タイヤ外周部の発熱耐久性及び低転がり抵抗性が向上し、また、台タイヤの外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させることができる。
また、前記外周側ゴムと前記サイドゴムとの接合境界面が、台タイヤの側面側から台タイヤのトレッド貼付面における台タイヤ幅方向の中央側に向けて傾斜する傾斜面により形成されたので、上記効果に加え、外周側ゴムを台タイヤ幅方向両端部側からサイドゴムで挟み付けるようにして外周側ゴムとサイドゴムとが接合されるので、外周側ゴムとサイドゴムとの接触面積が増し、接合強度が向上するという効果が得られる。
また、前記トレッド貼付面の台タイヤ幅方向両端側におけるサイドゴムの台タイヤ幅方向最大長さを足した前記トレッド貼付面におけるサイドゴムの台タイヤ幅方向最大総長さが、前記トレッド貼付面における台タイヤ幅方向長さの２５％以下であるので、低転がり抵抗性の良好な台タイヤを提供できる。
前記外周側ゴムの損失正接ｔａｎδは、０．１１以下であるので、台タイヤ外周部の発低転がり抵抗性を向上できる。
複数のベルトにより構成されたベルト層を備えるとともに、台タイヤ幅方向に最も広い幅のベルトの台タイヤ幅方向の端部近傍にはベルトアンダークッションゴムを備え、当該ベルトアンダークッションゴムの弾性率はベルトのコードと接着されるベルトコーティングゴムの弾性率以下であるので、ベルトに発生する歪を吸収することが可能という効果が得られる。
前記ベルト層から前記トレッド貼付面までの前記外周側ゴムの厚さ寸法、又は、前記ベルトアンダークッションゴムから前記トレッド貼付面までの前記外周側ゴムの厚さ寸法は、１ｍｍ以上であるので、ベルト層の幅違いに起因する段差を吸収し、トレッド貼付面を平坦にするという効果が得られる。
また、本発明に係るタイヤは、上述した台タイヤのトレッド貼付面にトレッドゴムが設けられて構成されたので、発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れるとともに、台タイヤの外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させたタイヤを提供できる。
前記トレッドゴムは接着ゴムを介して前記トレッド貼付面に接着されたので、発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れるとともに、台タイヤの外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させたタイヤを提供できる。
前記接着ゴムの厚さ寸法は、５ｍｍ以下とすることで、発熱領域のゴム堆積を減らすことができて転がり抵抗の悪化を抑制するという効果が得られる。
前記トレッドゴムの３００％モジュラス値は、前記台タイヤの前記外周側ゴム及び前記サイドゴムよりも大きいので、操縦安定性や摩耗性、耐カット性といった諸性能を担保するという効果が得られる。

タイヤの分解断面図（実施形態１）。 台タイヤの要部断面図（実施形態１）。 台タイヤの要部断面図（実施形態２）。 台タイヤの要部断面図（実施形態３）。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

実施形態１
図１；図２に基づいて実施形態１の台タイヤ１の構成を説明する。尚、図１；図２及び後述する図３及び図４の断面図においては、各部分の境界を明確にするため、ハッチングを省略した。
図１に示すように、台タイヤ１は、トレッドゴム２が貼り付けられるトレッド貼付面２０を備えた構成である。
台タイヤ１のトレッド貼付面２０に貼着されるトレッドゴム２は、所定長さの帯状、又は円環状に形成されたものである。帯状のトレッドゴム２の場合には、一方の面にトレッドパターンが形成され、他方の面に台タイヤ１のトレッド貼付面２０に貼着される貼着面が形成される。また、円環状のトレッドゴム２の場合には、円環の外周面にトレッドパターンが形成され、円環の内周面に台タイヤ１のトレッド貼付面２０に貼着される貼着面が形成される。
例えば、図１に示すように、加硫済みの台タイヤ１のトレッド貼付面２０にクッションゴムと呼ばれる未加硫の接着用ゴム３が設けられ、この接着用ゴム３の上に加硫済みのトレッドゴム（プレキュアトレッドゴム）２が貼り付けられた状態で、図外の加硫缶と呼ばれる加硫装置内において１１０〜１４０℃の温度で接着用ゴム３を加熱することによりタイヤが製造されたり、あるいは、未加硫の台タイヤ１のトレッド貼付面２０に未加硫のトレッドゴム２を載せてモールド加硫することでタイヤが製造される。
尚、加硫済みとは、所望の加硫度まで加硫する全加硫又は所望の加硫度まで達しないように加硫する所謂半加硫を含む。

台タイヤ１は、ビードコア１１と、カーカス１２と、ベルト層１３０と、ビードフィラー１７と、インナーライナー１８と、サイドゴム１９と、台トレッドと呼ばれる台タイヤ１の外周側ゴム３１と、を備える。
即ち、台タイヤ１は、トレッドゴム２を備えていない以外は、一般的なタイヤ製造方法により製造されるタイヤとほぼ同一の構造を有している。
ビードコア１１は、例えばスチールコードのようなコードを束ねた構成であって、タイヤをホイールに押しつけて機密性を保つ機能を果たす。
カーカス１２は、荷重や衝撃に耐える構造に形成されてタイヤの骨格を形成する部分である。
ベルト層１３０は、ベルトやブレーカと呼ばれる部材により構成される。例えば図１に示すように、複数のベルト１３乃至１６によって構成される。
カーカス１２やベルト層１３０は、スチールコードのようなコードがゴムでコーティングされた例えば所定長さの帯状のゴム部材を成形ドラムに巻き付けて形成される。
ビードフィラー１７は、ビードコア１１を補強する部位である。
インナーライナー１８は、カーカス１２の内周面を覆うゴムにより形成される。
サイドゴム１９は、主としてタイヤ側面部分に対応するカーカス１２を覆うゴムである。

台トレッド１のトレッド貼付面２０は、トレッド貼付面２０におけるタイヤの回転中心線Ｚに平行に沿った方向（以下、台タイヤ１の幅方向、又は、台タイヤ幅方向という）の中央側に位置する中央側トレッド貼付面２１と、トレッド貼付面２１における台タイヤ幅方向の両方の端部側に位置する端部側トレッド貼付面２２；２２とを備える。
中央側トレッド貼付面２１は、ベルト層１３０を覆うように台タイヤ１の外周部を形成する外周側ゴム３１の外周面により形成される。
端部側トレッド貼付面２２は、台タイヤ１のサイド面（側面）の内側に位置するカーカス１２の側面、ベルト層１３０の台タイヤ幅方向の端に位置するベルトアンダークッションゴム３６の側面、及び、外周側ゴム３１の台タイヤ幅方向の端に位置する外周側ゴム３１の側面を覆って台タイヤ１のタイヤ幅方向の側部を形成するサイドゴム１９；１９の外周面により形成される。
即ち、トレッド貼付面２０は、外周側ゴム３１の外周面とサイドゴム１９；１９の外周面とが段差無く連続するような連続面により構成される。つまり、サイドゴム１９における台タイヤ径方向の端面であるサイドゴム１９の外周面が、外周側ゴム３１の外周面と段差無く連続するような連続面を形成する位置まで達するように構成されている。

図２に示すように、互いに接合される外周側ゴム３１とサイドゴム１９との境界面３５は、台タイヤ１の側面側から台タイヤ１のトレッド貼付面２０における台タイヤ幅方向の中央側に向けて傾斜する傾斜面により形成される。
従って、タイヤの回転中心線Ｚと直交する方向（以下、台タイヤ１の径方向、または、台タイヤ径方向という）、及び、台タイヤ１の幅方向において、外周側ゴム３１とサイドゴム１９とが重なるように設けられている。つまり、台タイヤ１の径方向、及び、台タイヤ１の幅方向において、外周側ゴム３１とサイドゴム１９とが重複して設けられた重複部４０を有している。
言い換えれば、台タイヤ１は、回転中心線Ｚと直交して境界面３５と交差する面Ｘ内、及び、回転中心線Ｚと平行で境界面３５と交差する面Ｙ内において、外周側ゴム３１とサイドゴム１９とが併存する構成を備える。

外周側ゴム３１とサイドゴム１９とが重なるように設けられている重複部４０の台タイヤ幅方向の幅長Ｗを、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下にした。

サイドゴム１９は、周波数５２Ｈｚ、初期歪率２％、動歪率２％で、６０℃における貯蔵弾性率Ｅ’を測定したときの貯蔵弾性率Ｅ’が、前記外周側ゴム３１より大きいゴムを用いた。

トレッド貼付面２０の台タイヤ幅方向両端側におけるサイドゴム１９；１９の台タイヤ幅方向最大長さを足したトレッド貼付面２０におけるサイドゴム１９；１９の台タイヤ幅方向最大総長さＸ１を、トレッド貼付面２０における台タイヤ幅方向長さＸ２の２５％以下としたので、低転がり抵抗性の良好な台タイヤを提供できる。即ち、トレッド貼付面２０においてサイドゴム１９；１９の領域が多くなりすぎると、低転がりを意図した外周側ゴムの体積が小さくなり、低転がり抵抗性が悪くなる傾向にあるため、外周側ゴム３１を多くして低転がり抵抗性を向上させた。また、Ｘ１÷Ｘ２を５％以下にすると、耐カット性が悪くなる。従って、Ｘ１÷Ｘ２を好ましくは５〜１５％以内にすることで、カット性と低転がり性能を両立することができる。

外周側ゴム３１は、損失正接ｔａｎδが、０．１１以下のゴムを用いた。
ベルト層１３０を構成するベルトのうち台タイヤ幅方向に最も広い幅のベルト１４の台タイヤ幅方向の端部１４ａ近傍に設けられたベルトアンダークッションゴム３６は、弾性率が、ベルトのコードと接着されるベルトコーティングゴムの弾性率以下のゴムを用いた。

ベルト層１３０の外周面からトレッド貼付面２０までの外周側ゴム３１の厚さ寸法、あるいは、ベルトアンダークッションゴム３６の外周面からトレッド貼付面２０までの外周側ゴム３１の厚さ寸法を、１ｍｍ以上とした。

また、台タイヤ１のトレッド貼付面２０に接着用ゴム３を介してトレッドゴム２を貼り付けて形成されるタイヤにおいて、接着用ゴム３の厚さ寸法を、５ｍｍ以下とした。この場合において、トレッドゴム２は、３００％モジュラス値が、台タイヤ１の外周側ゴム３１及びサイドゴム１９よりも大きいゴムを用いた。３００％モジュラス値は、ＪＩＳ３号試験片を作製して、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して引張試験を行い、３００％伸長時の引張応力（Ｍ３００）を測定した。

次に、台タイヤ１の成形方法を説明する。
まず、円筒状の成形ドラムにインナーライナー１８となる未加硫のシート状のインナーライナーゴムを円周方向に沿って巻き回し、当該インナーライナーゴムの外周にカーカス１２となる未加硫のシート状のカーカス部材を巻き回して配設する。
次に、ビードコア１１とビードフィラー１７を成形ドラムの両端側からカーカス部材の外周上の両端側に嵌装し、ビードフィラー１７をそれぞれ包囲するようにカーカス部材の端部を折り返して巻き上げ、ビード領域を形成する。
次に、成形ドラムに内蔵される膨出手段を動作させて、上記積層された部材群の幅方向中央を膨出させてトロイダル状に成形し、カーカス部材の台タイヤ幅方向の両端部にベルトアンダークッションゴム３６を巻き回し、さらに、左右のビード領域から台タイヤ１のサイド領域となる位置に相当する両領域に回転中心側サイドゴム３３を巻き回す。
そして、最も膨出したカーカス部材中央の外周に、帯状に成形された未加硫のベルトを複数積層するように巻き回してベルト層１３０を形成する。
次に、ベルト層１３０の幅よりも幅広な、台トレッドと称される帯状の未加硫の外周側ゴム３１をベルト層１３０の外周に巻き回して積層する。
そして、外周側ゴム３１の台タイヤ幅方向の両端部にサイドゴム１９を巻き回す。
以上により台タイヤ１が形成される。

実施形態１によれば、外周側ゴム３１とサイドゴム１９とが、台タイヤ径方向において重複部４０を有し、トレッド貼付面２０が、外周側ゴム３１の外周面とサイドゴム１９；１９の外周面とにより構成されたので、外周側ゴム３１として発熱耐久性及び低転がり抵抗性に優れたゴムを使用することで台タイヤ外周部の発熱耐久性及び低転がり抵抗性が向上し、また、サイドゴム１９として耐カット性に優れたゴムを使用することで台タイヤ１の外周部における台タイヤ幅方向の両端部の耐カット性を向上させることができる。
そして、外周側ゴム３１とサイドゴム１９との接合境界面３５が、台タイヤ１の側面側から台タイヤ１のトレッド貼付面２０における台タイヤ幅方向の中央側に向けて傾斜する傾斜面により形成されたことにより、上記効果に加え、外周側ゴム３１を台タイヤ幅方向両端部側からサイドゴム１９で挟み付けるようにして外周側ゴム３１とサイドゴム１９とが接合されるので、外周側ゴム３１とサイドゴム１９との接触面積が増し、接合強度が向上するという効果が得られる。
また、重複部４０の台タイヤ幅方向の幅長Ｗを、２ｍｍ以上としたので、台タイヤ１の外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させることができるとともに、重複部４０の台タイヤ幅方向の幅長Ｗを、１０ｍｍ以下としたので、台タイヤの外周部の発熱耐久性及び低転がり抵抗性も良好な台タイヤ１を得ることができる。
また、サイドゴム１９として、周波数５２Ｈｚ、初期歪率２％、動歪率２％で、６０℃における貯蔵弾性率Ｅ’を測定したときの当該貯蔵弾性率Ｅ’が、前記外周側ゴム３１より大きいゴムを用いたので、台タイヤ１の外周部における幅方向端部の耐カット性を向上させることができる。
また、トレッド貼付面２０の台タイヤ幅方向両端側におけるサイドゴム１９；１９の台タイヤ幅方向最大長さを足したトレッド貼付面２０におけるサイドゴム１９；１９の台タイヤ幅方向最大総長さＸ１を、トレッド貼付面２０における台タイヤ幅方向長さＸ２の２５％以下としたので、低転がり抵抗性の良好な台タイヤを提供できる。
また、外周側ゴム３１の損失正接ｔａｎδを、０．１１以下としたので、台タイヤ外周部の発低転がり抵抗性を向上できる。
ベルトアンダークッションゴム３６として、弾性率が、ベルトコーティングゴムの弾性率以下のゴムを用いたので、ベルトに発生する歪を吸収することが可能という効果が得られる。
ベルト層１３０の外周面からトレッド貼付面２０までの外周側ゴム３１の厚さ寸法、あるいは、ベルトアンダークッションゴム３６の外周面からトレッド貼付面２０までの外周側ゴム３１の厚さ寸法を、１ｍｍ以上としたので、ベルト層の幅違いに起因する段差を吸収し、トレッド貼付け面を平坦にするという効果が得られる。一方このゲージはできるだけ薄く、５ｍｍ以内が好ましく、５ｍｍ以上だとこの領域は発熱しやすく、そのゴムが多くなることで転がり抵抗が悪くなりやすい。
また、台タイヤ１のトレッド貼付面２０に接着用ゴム３を介してトレッドゴム２を貼り付けて形成されるタイヤにおいて、接着用ゴム３の厚さ寸法を、５ｍｍ以下としたので、発熱領域のゴム堆積を減らすことができて転がり抵抗の悪化を抑制するという効果が得られる。また、この場合、トレッドゴム２として、３００％モジュラス値が、台タイヤ１の外周側ゴム３１及びサイドゴム１９よりも大きいゴムを用いたので、操縦安定性や摩耗性、耐カット性といった諸性能を担保するという効果が得られる。

実施形態２
図３に示すように、タイヤの回転中心線Ｚを中心とする円周面４１とタイヤの回転中心線Ｚと交差する面４２；４３とで形成される段差面により、外周側ゴム３１とサイドゴム１９との接合境界面３５Ａが形成された構成であってもよい。

実施形態３
図４に示すように、台タイヤ１のトレッド貼付面２０を外周側ゴム３１の外周面で形成し、外周側ゴム３１の台タイヤ幅方向の両端部にそれぞれサイドゴム１９を設けるようにし、外周側ゴム３１とサイドゴム１９との接合境界面３５Ｃが、タイヤの回転中心線Ｚと交差する面４６により形成された構成であってもよい。即ち、サイドゴム１９の台タイヤ径方向外周端が外周側ゴム３１の外周面で形成されたトレッド貼付面２０に達するように構成される。

尚、外周側ゴム３１とベルトアンダークッションゴム３６との間にはトレッドアンダークッションゴム（１ｍｍ以下）を備えていてもよいし、ベルト間に層間クッションゴムを配置してもよい。

１ 台タイヤ、２ トレッドゴム、３ 接着ゴム、１３〜１６ ベルト、
１９ サイドゴム、２０ トレッド貼付面、３１ 外周側ゴム、３５ 接合境界面、
３６ ベルトアンダークッションゴム、４０ 重複部。

Claims (10)

1. トレッドゴムが貼り付けられる台タイヤの外周部における台タイヤ幅方向の端部において、台タイヤの外周部を形成する外周側ゴムと台タイヤの側面部を形成するサイドゴムとが、台タイヤ径方向において重複部を有し、前記サイドゴムの台タイヤ径方向外周端が前記外周側ゴムの外周面に達しているとともに、前記サイドゴムは、周波数５２Ｈｚ、初期歪率２％、動歪率２％で、６０℃における貯蔵弾性率を測定したときの当該貯蔵弾性率が、前記外周側ゴムより大きいことを特徴とする台タイヤ。
2. 前記外周側ゴムと前記サイドゴムとの接合境界面が、台タイヤの側面側から台タイヤのトレッド貼付面における台タイヤ幅方向の中央側に向けて傾斜する傾斜面により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の台タイヤ。
3. 前記トレッド貼付面の台タイヤ幅方向両端側におけるサイドゴムの台タイヤ幅方向最大長さを足した前記トレッド貼付面におけるサイドゴムの台タイヤ幅方向最大総長さが、前記トレッド貼付面における台タイヤ幅方向長さの２５％以下であることを特徴とする請求項２に記載の台タイヤ。
4. 前記外周側ゴムの損失正接ｔａｎδは、０．１１以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の台タイヤ。
5. 複数のベルトにより構成されたベルト層を備えるとともに、台タイヤ幅方向に最も広い幅のベルトの台タイヤ幅方向の端部近傍にはベルトアンダークッションゴムを備え、当該ベルトアンダークッションゴムの弾性率はベルトのコードと接着されるベルトコーティングゴムの弾性率以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の台タイヤ。
6. 前記ベルト層から前記トレッド貼付面までの前記外周側ゴムの厚さ寸法、又は、前記ベルトアンダークッションゴムから前記トレッド貼付面までの前記外周側ゴムの厚さ寸法は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の台タイヤ。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の台タイヤのトレッド貼付面にトレッドゴムが設けられて構成されたことを特徴とするタイヤ。
8. 前記トレッドゴムは接着ゴムを介して前記トレッド貼付面に接着されたことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ。
9. 前記接着ゴムの厚さ寸法は、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載のタイヤ。
10. 前記トレッドゴムの３００％モジュラス値は、前記台タイヤの前記外周側ゴム及び前記サイドゴムよりも大きいことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載のタイヤ。

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