JP7154989B2 - pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、空気入りタイヤに関する。 Embodiments of the present invention relate to pneumatic tires.
空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を得てビード部に至るカーカスプライを備えるとともに、該カーカスプライのタイヤ内面側にインナーライナーゴム層を備える。インナーライナーゴム層は、内圧を保持するために空気非透過性のブチル系ゴムからなり、従来はタイヤ内面(内腔面)の全体にわたって設けられている。そのため、タイヤ質量が大きくなる要因となっており、内圧保持性能を維持しつつタイヤ質量を低減することが求められる。 A pneumatic tire includes a carcass ply extending from a tread portion to a sidewall portion to a bead portion, and an inner liner rubber layer on the tire inner surface side of the carcass ply. The inner liner rubber layer is made of air-impermeable butyl rubber to retain internal pressure, and is conventionally provided over the entire tire inner surface (bore surface). As a result, the tire mass increases, and it is required to reduce the tire mass while maintaining the internal pressure retention performance.
特許文献1には、カーカスプライのトッピングゴムを、タイヤ内腔面をなしかつ空気非透過性のブチル系ゴムからなる内側トッピングゴムと、サイドウォール部の外表面をなしかつ非ブチル系ゴムからなる外側トッピングゴムとで構成することが開示されている。これにより、特許文献1では、インナーライナーゴム層とサイドウォールゴムとを省略して、内圧保持性能を維持しつつタイヤ質量を低減することが開示されている。しかしながら、特許文献1に記載の構成では、カーカスコードの配列体の位置に存在する内側トッピングゴムと外側トッピングゴムとの界面が異種のゴム同士の界面であるため、タイヤの歪み変形により当該界面からセパレーションが生じて耐久性が損なわれる要因となる。 In Patent Document 1, the topping rubber of the carcass ply is composed of an inner topping rubber that forms the inner cavity surface of the tire and is made of air-impermeable butyl rubber, and an outer surface of the sidewall portion that is made of non-butyl rubber. It is disclosed to be constructed with an outer topping rubber. Accordingly, Patent Document 1 discloses that the inner liner rubber layer and the sidewall rubber are omitted to reduce the tire mass while maintaining the internal pressure retention performance. However, in the configuration described in Patent Document 1, the interface between the inner topping rubber and the outer topping rubber existing at the position of the carcass cord array is an interface between rubbers of different types. Separation occurs, which is a factor that impairs durability.
本発明の実施形態は、内圧保持性能及び耐久性を維持しつつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 An object of an embodiment of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of achieving weight reduction while maintaining internal pressure retention performance and durability.
本発明の実施形態に係る空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスプライであって、カーカスコードの配列体と前記配列体の両面を被覆するブチル系ゴムからなるトッピングゴムとを含むカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ内面側において前記サイドウォール部から前記ビード部にかけて設けられたブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層と、を備えたものである。 A pneumatic tire according to an embodiment of the present invention is a carcass ply extending from a tread portion to a bead core of a bead portion via a sidewall portion, and is composed of a carcass cord arrangement and a butyl-based rubber covering both surfaces of the arrangement. and an inner liner rubber layer made of butyl-based rubber provided from the sidewall portion to the bead portion on the tire inner surface side of the carcass ply.
上記実施形態に係る空気入りタイヤであると、内圧保持性能及び耐久性を維持しつつ軽量化を図ることができる。 With the pneumatic tire according to the above embodiment, weight reduction can be achieved while maintaining internal pressure retention performance and durability.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示す実施形態の空気入りタイヤ10は、乗用車用空気入りタイヤであって、接地面を構成するトレッド部12と、リムに固定される左右一対のビード部16と、トレッド部12とビード部16との間に介在する左右一対のサイドウォール部14とを備えてなる。なお、図1は、タイヤ回転軸を含む子午線断面でタイヤ10を切断した右側半断面図であり、この例ではタイヤ10は左右対称である。
A
図中、符号CLは、タイヤ軸方向中心に相当するタイヤ赤道面を示す。本明細書において、タイヤ軸方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、図1において符号WDで示す。タイヤ軸方向WD内側とはタイヤ赤道面CLに近づく方向であり、タイヤ軸方向WD外側とはタイヤ赤道面CLから離れる方向である。タイヤ半径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいい、図1において符号RDで示す。タイヤ半径方向RD内側とはタイヤ回転軸に近づく方向であり、タイヤ半径方向RD外側とはタイヤ回転軸から離れる方向である。タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心として回転する方向をいう。 In the figure, the symbol CL indicates the tire equatorial plane corresponding to the axial center of the tire. As used herein, the tire axial direction refers to a direction parallel to the tire rotation axis, and is indicated by symbol WD in FIG. The inner side in the tire axial direction WD is the direction toward the tire equatorial plane CL, and the outer side in the tire axial direction WD is the direction away from the tire equatorial plane CL. A tire radial direction means a direction perpendicular to the tire rotation axis, and is indicated by symbol RD in FIG. The inner side in the tire radial direction RD is the direction toward the tire rotation axis, and the outer side in the tire radial direction RD is the direction away from the tire rotation axis. The tire circumferential direction is the direction in which the tire rotates around the tire rotation axis.
ビード部16には、ビードワイヤで構成された環状のビードコア18と、該ビードコア18の外周に設置された先端側ほど幅狭の断面略三角形状をなす硬質ゴム製のビードフィラー20が埋設されている。
In the
タイヤ10には、一対のビード部16間にトロイダル状に架け渡されたカーカスプライ22が設けられている。カーカスプライ22は、トレッド部12からサイドウォール部14を経てビード部16のビードコア18に至り、ビード部16において係止されている。詳細には、カーカスプライ22は、その両端部がビードコア18の周りをタイヤ軸方向WD内側から外側に向かって折り返されて係止されている。そのため、カーカスプライ22は、一対のビードコア18間に跨るトロイド状のプライ本体部22Aと、プライ本体部22Aの両端からビードコア18の周りに折り返されたプライ折返し部22Bを備える。そして、プライ本体部22Aとプライ折返し部22Bとの間に、ビードコア18とビードフィラー20が配されている。
The
カーカスプライ22は、補強材としてのカーカスコード24Aの配列体24と、該配列体24を被覆するトッピングゴム26とを含んで構成される(図3参照)。配列体24は、カーカスコード24Aを所定の打ち込み本数で平行配列してなり、カーカスコード24Aがタイヤ周方向に対して実質上直角(例えば80°~90°)に、即ち子午線方向に沿って配されている。カーカスコード24Aとしては、例えば、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有機繊維コード、又はスチールコードなどが挙げられる。
The
トレッド部12には、カーカスプライ22の外周(即ち、タイヤ半径方向RD外側)にベルト層28が設けられ、ベルト28層の外周に接地面をなすトレッドゴム30が積層されている。ベルト層28は、カーカスプライ22のクラウン部外周に重ねて設けられており、通常は少なくとも2枚のベルトプライで構成される。この例では、ベルト層28は、最大幅ベルトとしての第1ベルト28Aと、その外周に重ねて配された第2ベルト28Bとの2枚で構成されている。第1及び第2ベルト28A,28Bは、スチールコード等のベルトコードをタイヤ周方向に対して一定角度(例えば10°~35°)で傾斜させかつタイヤ軸方向WDに所定間隔で配設してなる。2枚のベルト28A,28B間でベルトコードが互いに交差するよう配設されている。
In the
ベルト層28のタイヤ半径方向RD外側、即ちベルト層28とトレッドゴム30との間にはベルト補強層32が設けられている。ベルト補強層32は、タイヤ周方向に対して実質的に平行に延びるコードを有するキャッププライにより構成されている。
A
サイドウォール部14におけるカーカスプライ22のタイヤ外面側には、タイヤ外表面を構成するサイドウォールゴム34が設けられている。サイドウォールゴム34は、この例では、そのタイヤ半径方向RDの外側端部34Aが、トレッドゴム30のタイヤ軸方向WDの外側端部30A上に被せられている。
A
ビード部16にはリムストリップゴム36が設けられている。リムストリップゴム36は、ビード部16の外表面をなしてリムと接触するゴム部材である。リムストリップゴム36は、ビード部16においてカーカスプライ22のプライ本体部22Aとプライ折返し部22Bとをタイヤ半径方向RD内側から覆うように設けられている。
A
図2に示すように、リムストリップゴム36は、プライ折返し部22Bの外表面に沿ってビードコア18のタイヤ軸方向WD外側に巻き上げられた外側巻き上げ部36Aと、プライ本体部22Aに沿ってビードコア18のタイヤ軸方向WD内側に巻き上げられた内側巻き上げ部36Bとを備える。外側巻き上げ部36Aのタイヤ半径方向RDの外側端部36AEは、サイドウォールゴム34のタイヤ半径方向RDの内側端部34Bにより覆われており、かかるサイドウォールゴム34とリムストリップゴム36との接合部がリムプロテクター38として突出形成されている。
As shown in FIG. 2 , the
本実施形態では、カーカスプライ22の上記配列体24の表裏両面を被覆するトッピングゴム26に空気非透過性のブチル系ゴムが用いられている(図3参照)。詳細には、トッピングゴム26は、配列体24のタイヤ内面側を被覆する内側トッピングゴム26Aと、配列体24のタイヤ外面側を被覆する外側トッピングゴム26Bとからなり、これら内側トッピングゴム26Aと外側トッピングゴム26Bがともにブチル系ゴムで形成されている。なお、内側トッピングゴム26Aと外側トッピングゴム26Bは、ブチル系ゴムである限り、互いに同じ配合でもよく、異なる配合でもよい。
In this embodiment, an air-impermeable butyl rubber is used for the topping
本明細書において、ブチル系ゴムとは、ゴムポリマー100質量%中にブチルゴム(IIR)及び/又はその誘導体を60質量%以上含有するゴムである。ブチルゴムの誘導体としては、ブチルゴムに塩素、臭素等を反応させた塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムなどのハロゲン化ブチルゴムが挙げられる。ブチル系ゴムは、ゴムポリマーの残部として、例えば天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)又はスチレンブタジエンゴム(SBR)等のジエン系ゴムを1種又は2種以上を含んでもよい。また、ブチル系ゴムには、一般的なトッピングゴムと同様、必要に応じて種々の添加剤、例えばカーボンブラック等の補強剤、硫黄等の架橋剤、亜鉛華、加硫促進剤、ステアリン酸等の軟化剤などを添加してもよい。 As used herein, butyl rubber is rubber containing 60% by mass or more of butyl rubber (IIR) and/or derivatives thereof in 100% by mass of rubber polymer. Derivatives of butyl rubber include halogenated butyl rubber such as chlorinated butyl rubber and brominated butyl rubber obtained by reacting butyl rubber with chlorine, bromine, or the like. The butyl-based rubber may contain, as the remainder of the rubber polymer, one or more diene-based rubbers such as natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), or styrene-butadiene rubber (SBR). As with general topping rubbers, butyl rubber may contain various additives, such as reinforcing agents such as carbon black, cross-linking agents such as sulfur, zinc white, vulcanization accelerators, stearic acid, etc., if necessary. A softening agent or the like may be added.
カーカスプライ22の厚みT1(表裏のトッピングゴム26A,26Bを含む全体の厚み。図3参照)は、特に限定されないが、0.8~1.3mmであることが好ましく、軽量化の観点からできるだけ薄く形成することが好ましい。
The thickness T1 of the carcass ply 22 (total thickness including the front and back
カーカスプライ22のタイヤ内面側には、空気非透過性のブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層40が設けられている。図1に示すように、インナーライナーゴム層40は、サイドウォール部14からビード部16にかけてタイヤ内腔面を構成しており、カーカスプライ22のプライ本体部22Aのタイヤ内面側に重ねて設けられている。インナーライナーゴム層40のブチル系ゴムとしては、上記トッピングゴム26と同様のものを用いることができ、トッピングゴム26と同じ配合でもよく、異なる配合でもよい。
An inner
インナーライナーゴム層40は、トレッド部12において省略された中抜き構造を有しており、ビード部16からサイドウォール部14にかけて延在し、サイドウォール部14とトレッド部12との境界部分であるショルダー部13で終端している。
The inner
この例では、図2に示すように、インナーライナーゴム層40は、ビード部16、より詳細にはビード部16の下端部であるビードコア18の横からタイヤ半径方向RD外側に延在し、カーカスプライ22を介してベルト層28の端部28Eと重なり合う位置で終端している。
In this example, as shown in FIG. 2, the inner
すなわち、インナーライナーゴム層40の下端(タイヤ半径方向RD内側の末端)40AEは、ビードコア18の外周面18Aよりもタイヤ半径方向RDの内側に位置していることが好ましい。この場合、インナーライナーゴム層40のタイヤ半径方向RDの内側端部40Aは、ビードコア18とタイヤ半径方向RDで重複する部分を有する。インナーライナーゴム層40の下端40AEは、タイヤ半径方向RDにおいてビードコア18の断面高さの範囲内にあってもよい。
That is, it is preferable that the lower end (the inner end in the tire radial direction RD) 40AE of the inner
また、インナーライナーゴム層40の上端(タイヤ半径方向RD外側の末端)40BEは、ベルト層28のタイヤ軸方向WDの末端28AEよりもタイヤ軸方向WDの内側に位置しており、かつベルト層28の端部28Eに相当する範囲内で終端している。そのため、インナーライナーゴム層40のタイヤ半径方向RDの外側端部40Bは、ベルト層28の端部28Eと重複している。
In addition, the upper end 40BE of the inner liner rubber layer 40 (outer end in the tire radial direction RD) is positioned inside in the tire axial direction WD of the end 28AE of the
ここで、ベルト層28の末端28AEとは、最大幅ベルトである第1ベルト28Aのタイヤ軸方向端である。ベルト層28の端部28Eとは、上記末端28AEからベルト層28のタイヤ軸方向WDにおける全幅W0(図1参照)の15%までの範囲であり、より好ましくは末端28AEから全幅W0の10%までの範囲である。
Here, the end 28AE of the
インナーライナーゴム層40のタイヤ半径方向RDの内側端部40Aは、リムストリップゴム36の内側巻き上げ部36Bのタイヤ内面側に重ねて設けられている。そのため、ビード部16において、プライ本体部22Aのタイヤ内面側に内側巻き上げ部36Bが積層され、そのタイヤ内面側にインナーライナーゴム層40の内側端部40Aが積層されている。
An
本実施形態に係る空気入りタイヤ10であると、カーカスプライ22のトッピングゴム26にブチル系ゴムを用いたことにより、カーカスプライ22にタイヤ内圧保持のためのインナーライナーとしての機能を持たせることができる。そのため、厚みが大きくかつ多数の部材があることにより空気が透過しにくいトレッド部12において、インナーライナーゴム層40を省略することができる。すなわち、インナーライナーゴム層40をサイドウォール部14からビード部16にかけて設け、トレッド部12の大部分で省略することができるので、内圧保持性能を維持しながら、インナーライナーゴム層40のゴム量を減らしてタイヤを軽量化することができる。
In the
また、カーカスプライ22は、その表裏を被覆する内側トッピングゴム26A及び外側トッピングゴム26Bがともにブチル系ゴムからなり、同種のゴムからなるため、内側トッピングゴム26Aと外側トッピングゴム26Bとの接着性に優れ、セパレーションを抑制することができる。
In the
以上より、本実施形態に係る空気入りタイヤ10であると、内圧保持性能及び耐久性を維持しつつ、軽量化による転がり抵抗の低減を図ることができる。
As described above, with the
また、本実施形態であると、インナーライナーゴム層40のタイヤ半径方向RDの外側端部40Bをベルト層28の端部28Eと重なりを持って終端させたことにより、タイヤ10の歪み変形を抑えて耐久性を向上することができる。
Further, according to the present embodiment, strain deformation of the
また、インナーライナーゴム層40のタイヤ半径方向RDの内側端部40Aを、リムストリップゴム36の内側巻き上げ部36Bのタイヤ内面側に重ねて設けたことにより、タイヤ半径方向RDにおいて両者の接合面が長く確保される。そのため、両者の界面でのセパレーションを抑制することができ、また、ビード部16での耐空気透過性を向上することができる。
In addition, since the
また、本実施形態であると、カーカスプライ22に内圧保持機能を持たせたことにより、タイヤ10のサイド部、すなわちサイドウォール部14からビード部16にかけて設けるインナーライナーゴム層40を薄肉化することができる。例えば、インナーライナーゴム層40の最大厚みT2(図3参照)を0.5~1.0mmに設定することができる。このようにサイド部でインナーライナーゴム層40を薄肉化することにより、更にゴム量を減らしてタイヤの軽量化を図ることができる。
In addition, in the present embodiment, the inner
なお、上記実施形態では、カーカスプライが1枚の場合について説明したが、カーカスプライは複数設けてもよい。すなわち、本発明は、少なくとも1枚のカーカスプライを備えた空気入りタイヤで適用することができる。複数枚のカーカスプライを持つ場合、最もタイヤ内面側に位置するカーカスプライについて、その表裏両面のトッピングゴムを上記のようにブチル系ゴムで形成することが好ましい。すなわち、一実施形態において、空気入りタイヤは、少なくとも1枚のカーカスプライを備え、当該少なくとも1枚のカーカスプライのうち最もタイヤ内面側に位置するカーカスプライが、カーカスコードの配列体と該配列体の両面を被覆するブチル系ゴムからなるトッピングゴムとを含むことが好ましい。その場合、その他のカーカスプライについては、トッピングゴムを、ブチル系ゴムで形成してもよいが、ブチル系ゴム以外の通常の非ブチル系ゴムで形成することが好ましい。 In addition, although the case where the number of carcass plies is one has been described in the above embodiment, a plurality of carcass plies may be provided. That is, the present invention can be applied to pneumatic tires with at least one carcass ply. When the tire has a plurality of carcass plies, it is preferable that the topping rubbers on both the front and back surfaces of the carcass ply located on the innermost side of the tire are made of butyl-based rubber as described above. That is, in one embodiment, the pneumatic tire includes at least one carcass ply, and the carcass ply located closest to the inner surface of the tire among the at least one carcass ply is an array of carcass cords and the array of carcass cords. It is preferable to include a topping rubber made of butyl-based rubber covering both surfaces of the . In that case, the other carcass plies may be made of a butyl-based rubber as the topping rubber, but are preferably made of a normal non-butyl-based rubber other than the butyl-based rubber.
上記実施形態では、カーカスプライ22のプライ本体部22Aだけでなく、プライ折返し部22Bを含む全体で、その表裏のトッピングゴム26A,26Bをブチル系ゴムで形成したが、プライ折返し部22Bについては、必ずしもブチル系ゴムで形成する必要はなく、例えばプライ折返し部22Bは非ブチル系ゴムで形成してもよい。
In the above embodiment, not only the
なお、空気入りタイヤの各部の寸法等は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した状態で測定される値である。正規リムとは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば"Design Rim"、ETRTOであれば"MeasuringRim"である。正規内圧とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表"TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"に記載の最大値、ETRTOであれば"INFLATION PRESSURE"である。 The dimensions and the like of each part of the pneumatic tire are values measured with the pneumatic tire mounted on a regular rim and filled with regular internal pressure. A regular rim is a rim defined for each tire in a standard system that includes the standard on which the tire is based. Measuring Rim". The regular internal pressure is the air pressure determined for each tire by each standard in the standard system including the standard that the tire is based on. PRESSURES", or "INFLATION PRESSURE" for ETRTO.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
10…空気入りタイヤ、12…トレッド部、14…サイドウォール部、16…ビード部、18…ビードコア、22…カーカスプライ、24…配列体、24A…カーカスコード、26…トッピングゴム、26A…内側トッピングゴム、26B…外側トッピングゴム、28ベルト層、28E…ベルト層の端部、36…リムストリップゴム、36B…内側巻き上げ部、40…インナーライナーゴム層、40A…インナーライナーゴム層のタイヤ半径方向内側端部、40B…インナーライナーゴム層のタイヤ半径方向外側端部、WD…タイヤ軸方向、RD…タイヤ半径方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記カーカスプライのタイヤ内面側において前記サイドウォール部から前記ビード部にかけて設けられたブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層と、
を備え、
前記インナーライナーゴム層は、前記ビード部からタイヤ半径方向外側に延在し前記カーカスプライを介してベルト層の端部と重なり合う位置で終端している、空気入りタイヤ。 a carcass ply extending from the tread portion to the bead core of the bead portion through the sidewall portion, the carcass ply including a carcass cord array and a topping rubber made of butyl rubber covering both surfaces of the array;
an inner liner rubber layer made of butyl-based rubber provided from the sidewall portion to the bead portion on the tire inner surface side of the carcass ply;
with
The pneumatic tire, wherein the inner liner rubber layer extends outward in the tire radial direction from the bead portion and terminates at a position overlapping an end portion of the belt layer via the carcass ply .
前記カーカスプライのタイヤ内面側において前記サイドウォール部から前記ビード部にかけて設けられたブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層と、
を備え、
前記インナーライナーゴム層の最大厚みが0.5~1.0mmである、空気入りタイヤ。 a carcass ply extending from the tread portion to the bead core of the bead portion through the sidewall portion, the carcass ply including a carcass cord array and a topping rubber made of butyl rubber covering both surfaces of the array;
an inner liner rubber layer made of butyl-based rubber provided from the sidewall portion to the bead portion on the tire inner surface side of the carcass ply;
with
A pneumatic tire , wherein the inner liner rubber layer has a maximum thickness of 0.5 to 1.0 mm.
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