KR102248005B1

KR102248005B1 - 공기입 타이어 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102248005B1
Application number: KR1020197026166A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 미요시
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2021-05-04
Also published as: US11577547B2; EP3613612A1; EP3613612A4; EP3613612B1; JP2018177111A; CN110536805B; CN110536805A; WO2018193865A1; US20200062036A1; JP6424919B2; KR20190116380A

Abstract

부분 타이(tie) 고무층을 채용하였을 경우에 염려되는 가류 고장을 방지하고, 또한, 부분 타이 고무층을 채용하는 것에 의한 타이어 중량이나 구름 저항의 저감을 충분히 발휘하는 것을 가능하게 한 공기입 타이어 및 그 제조 방법을 제공한다. 카커스층(4)과 이너 라이너층(9)과의 층간에 있어서, 한 쌍의 비드부(3)의 각 선단 부분을 제외하는 영역의 전역(全域)에 걸쳐 부분 타이 고무층(40)을 한정적으로 배치하고, 이 부분 타이 고무층(40)의 타이어 폭 방향 양측의 단면(端面)을 각각 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면으로 하고, 이 경사면의 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면에 대한 경사 각도 θ를 20° ~ 60°로 한다.

Description

공기입 타이어 및 그 제조 방법

본 발명은, 카커스층과 이너 라이너층과의 층간의 일부에 한정적으로 배치되는 부분 타이(tie) 고무층을 구비한 공기입 타이어 및 그 제조 방법에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 부분 타이 고무층을 채용하였을 경우에 염려되는 가류 고장을 방지하고, 또한, 부분 타이 고무층을 채용하는 것에 의한 타이어 중량이나 구름 저항의 저감을 충분히 발휘하는 것을 가능하게 한 공기입 타이어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

공기입 타이어에서는, 일반적으로, 타이어 제조 시에 미가류 타이어를 인플레이트(inflate)할 때에, 카커스 코드가 이너 라이너층에 박히는 것을 방지하기 위하여, 카커스층과 이너 라이너층과의 층간에 타이 고무층이 배치된다. 이와 같은 타이 고무층에 관하여, 근년, 타이어 중량이나 구름 저항의 저감을 도모하기 위하여, 카커스층과 이너 라이너층과의 층간의 전역(全域)은 아니고 좌우의 숄더 영역에 선택적으로 배치된 부분 타이 고무층을 채용하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2를 참조).

확실히, 이와 같은 부분 타이 고무층이면, 카커스층과 이너 라이너층과의 층간의 전역에 배치되는 종래의 타이 고무층(풀 타이 고무층)과 비교하여 타이 고무층의 사용량을 저감하여, 타이어 중량이나 구름 저항의 저감을 도모할 수 있다. 그렇지만, 이와 같은 부분 타이 고무층은, 각 숄더 영역에 설치된 각 부분 타이 고무층이 한 쌍의 단부(端部)(타이어 적도 측의 단부와 타이어 폭 방향 외측의 단부)를 가지기 때문에, 타이어 구성 부재 간의 떨어짐의 기점(基點)이나 제조 시에 미압착부가 되는 우려가 있는 단부의 수가 많아지고, 타이어의 제조성에 영향이 나올 가능성이 있었다.

또한, 상술의 단부의 수를 고려하여, 종래의 풀 타이 고무층의 폭을 단순하게 좁히는 것으로 타이 고무층의 사용량을 저감 하려고 하여도, 타이 고무층의 단부가 상술의 떨어짐의 기점이나 미압착부가 되는 것이 염려된다. 그 때문에, 타이 고무층의 구조나 배치를 조정하여, 공기 투과 방지성이나 조종 안정성을 양호하게 유지하면서, 타이 고무층의 사용량을 저감하여 타이어 중량의 경감을 도모하는 데에 있어서, 에어 고임 등의 가류 고장을 방지하기 위한 가일층의 개선이 요구되고 있다.

일본국 특허공보 특허제5239507호 일본국 특허공보 특허제5723086호

본 발명의 목적은, 카커스층과 이너 라이너층과의 층간의 일부에 한정적으로 배치되는 형상의 부분 타이 고무층을 채용하였을 경우에 염려되는 가류 고장을 방지하고, 또한, 부분 타이 고무층을 채용하는 것에 의한 타이어 중량이나 구름 저항의 저감을 충분히 발휘하는 것을 가능하게 한 공기입 타이어 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기입 타이어는, 타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하여 환상(環狀)을 이루는 트레드부와, 당해 트레드부의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월부와, 이들 사이드 월부의 타이어 경(徑)방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드부를 구비하고, 당해 한 쌍의 비드부 사이에 걸쳐 놓아진 카커스층과, 상기 트레드부에 있어서의 당해 카커스층의 외주(外周) 측에 배치된 벨트층과, 상기 카커스층을 따라 타이어 내면에 배치된 이너 라이너층과, 상기 카커스층과 상기 이너 라이너층과의 층간에 있어서, 상기 한 쌍의 비드부의 각 선단 부분을 제외하는 영역의 전역에 걸쳐 배치된 부분 타이 고무층을 가지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 부분 타이 고무층의 타이어 폭 방향 양측의 단면(端面)이 각각 상기 부분 타이 고무층의 상기 카커스층 측의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면이고, 당해 경사면의 상기 부분 타이 고무층의 상기 카커스층 측의 면에 대한 경사 각도가 20° ~ 60°이고, 상기 부분 타이 고무층의 두께가 0.1mm ~ 1.0mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기입 타이어의 제조 방법은, 미가류의 이너 라이너층 또는 카커스층에 있어서의 가류 후의 공기입 타이어의 한 쌍의 비드부의 각 선단 부분을 제외하는 영역에 대응하는 부위의 전역에 걸쳐 미가류의 부분 타이 고무층이 재치(載置)되고, 당해 미가류의 부분 타이 고무층을 통하여 상기 미가류의 이너 라이너층 상에 미가류의 카커스층이 적층된 그린 타이어를 성형하고, 당해 그린 타이어를 내측으로부터 블래더(bladder)로 압압(押壓)하면서 가류하는 것이고, 두께가 0.1mm ~ 1.0mm인 부분 타이 고무층을 구비한 공기입 타이어의 제조 방법에 있어서, 상기 미가류의 부분 타이 고무층의 폭 방향 양 단부에 각각 상기 미가류의 부분 타이 고무층의 일방(一方)의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면을 형성하고, 당해 경사면의 상기 일방의 면에 대한 경사 각도를 20° ~ 60°로 하고, 상기 일방의 면이 상기 미가류의 카커스층 측이 되는 방향에서 상기 미가류의 부분 타이 고무층을 상기 미가류의 이너 라이너층과 상기 미가류의 카커스층과의 사이에 적층하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 공기입 타이어에서는, 부분 타이 고무층을 채용하여, 풀 타이 고무층을 가지는 종래의 공기입 타이어에 비하여 타이어 중량을 경감하고, 구름 저항을 저감하는 데에 있어서, 부분 타이 고무층의 단부를 상술한 바와 같이 특정의 각도를 가지는 경사면에 형성하고 있기 때문에, 타이어 제조 시에 타이어 구성 부재를 적층할 때에 이너 라이너층과 카커스층과 부분 타이 고무층의 단부와의 사이에 에어 고임의 원인이 되는 단차(段差)나 공극이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 가류 고장의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 공기입 타이어의 제조 방법에서는, 미가류의 부분 타이 고무층의 단부를 상술한 바와 같이 특정의 각도를 가지는 경사면에 형성하고, 부분 타이 고무층을 적층할 때의 방향을 특정하고 있기 때문에, 타이어 제조 시에 타이어 구성 부재가 블래더로 압압될 때에, 이너 라이너층과 카커스층과 부분 타이 고무층의 단부와의 사이에 에어 고임의 원인이 되는 단차나 공극이 형성되기 어려워지고, 가류 고장의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 부분 타이 고무층을 구성하는 고무의 경도가 50 ~ 70인 것이 바람직하다. 이와 같이 부분 타이 고무층의 경도를 설정하는 것으로, 부분 타이 고무층의 형상을 양호하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 에어 빠짐성을 개선하여 가류 고장을 방지하기에는 유리하게 된다. 덧붙여, 본 발명에 있어서의 「고무의 경도」란, JIS K6253에 준거하고 듀로미터(durometer)의 타입 A에 의하여 온도 20℃에서 측정된 단단함(소위, JIS-A경도)이다.

본 발명에 있어서는, 부분 타이 고무층의 두께가 0.1mm ~ 1.0mm인 것이 바람직하다. 이와 같이 부분 타이 고무층의 두께를 설정하는 것으로, 부분 타이 고무층의 형상을 양호하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 에어 빠짐성을 개선하여 가류 고장을 방지하기에는 유리하게 된다.

본 발명에 있어서는, 벨트층의 타이어 폭 방향 최외측(最外側) 단부로부터 이너 라이너층을 향하여 그은 수선 P에 대한 부분 타이 고무층의 비드부 측으로의 돌출량 L1이 15mm 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 부분 타이 고무층의 길이를 적절한 범위로 설정하고, 최적화하는 것으로, 타이어 중량이나 구름 저항의 저감과 가류 고장의 방지를 고도로 밸런스 좋게 양립하는 것이 가능하게 된다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 공기입 타이어의 자오선 단면도이다.
도 2는, 도 1의 공기입 타이어의 요부(要部)를 확대하여 도시하는 자오선 단면도이다.
도 3은, 경사 각도 θ의 측정 방법을 설명하기 위한 요부 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 공기입 타이어의 제조 방법을 설명하는 모식도이다.

이하, 본 발명의 구성에 관하여 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 공기입 타이어는, 타이어 둘레 방향으로 연재하여 환상을 이루는 트레드부(1)와, 이 트레드부(1)의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월부(2)와, 사이드 월부(2)의 타이어 경방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드부(3)를 구비하고 있다. 덧붙여, 도 1에 있어서, CL은 타이어 적도를 나타낸다.

좌우 한 쌍의 비드부(3) 사이에는 카커스층(4)이 걸쳐 놓아져 있다. 이 카커스층(4)은, 타이어 경방향으로 연장되는 복수 개의 보강 코드를 포함하고, 각 비드부(3)에 배치된 비드 코어(5)의 둘레에 차량 내측으로부터 외측으로 되접어 꺾여 있다. 또한, 비드 코어(5)의 외주 상에는 비드 필러(6)가 배치되고, 이 비드 필러(6)가 카커스층(4)의 본체부와 되접어 꺾음부에 의하여 감싸져 있다. 한편, 트레드부(1)에 있어서의 카커스층(4)의 외주 측에는 복수 층(도 1 ~ 3에서는 2층)의 벨트층(7)이 매설되어 있다. 각 벨트층(7)은, 타이어 둘레 방향에 대하여 경사하는 복수 개의 보강 코드를 포함하고, 또한 층간에서 보강 코드가 서로 교차하도록 배치되어 있다. 이들 벨트층(7)에 있어서, 보강 코드의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도는 예를 들어 10° ~ 40°의 범위로 설정되어 있다. 나아가, 벨트층(7)의 외주 측에는 벨트 보강층(8)(도시의 예에서는, 벨트층(7)의 단부를 덮는 한 쌍의 벨트 보강층(8))이 설치되어 있다. 벨트 보강층(8)은, 타이어 둘레 방향으로 배향하는 유기 섬유 코드를 포함한다. 벨트 보강층(8)에 있어서, 유기 섬유 코드는 타이어 둘레 방향에 대한 각도가 예를 들어 0° ~ 5°로 설정되어 있다. 타이어 내면에는 이너 라이너층(9)이 설치되어 있다. 이 이너 라이너층(9)은 공기 투과 방지 성능을 가지는 부틸 고무를 주체로 하는 고무 조성물로 구성되고, 타이어 내에 충전된 공기가 타이어 밖으로 투과하는 것을 막고 있다.

트레드부(1)에 있어서의 카커스층(4)의 외주 측에는 트레드 고무층(10)이 배치되고, 사이드 월부(2)에 있어서의 카커스층(4)의 외주 측(타이어 폭 방향 외측)에는 사이드 고무층(20)이 배치되고, 비드부(3)에 있어서의 카커스층(4)의 외주 측(타이어 폭 방향 외측)에는 림 쿠션 고무층(30)이 배치되어 있다. 트레드 고무층(10)은, 물성이 다른 2 종류의 고무층(캡 트레드 고무층, 언더 트레드 고무층)을 타이어 경방향으로 적층한 구조이어도 무방하다.

이와 같은 이너 라이너층(9)과 카커스층(4)과의 사이에는 부분 타이 고무층(40)이 배치되어 있다. 이너 라이너층(9)과 카커스층(4)과의 사이에 배치되는 타이 고무층(40)이란, 타이어 제조 시에 미가류의 공기입 타이어를 인플레이트할 때에 카커스 코드가 이너 라이너층(9)에 박히는 것을 방지하기 위한 층이고, 제조 후의 타이어에 있어서는 공기 투과 방지성이나 드라이 노면에 있어서의 조종 안정성에 기여하는 것이고, 종래는 카커스층(4)과 이너 라이너층(9)과의 층간의 전역을 덮도록 설치되는 것이었지만(풀 타이 고무층), 본 발명의 부분 타이 고무층(40)은, 비드부(3)의 선단을 제외하는 영역에 한정적으로 설치된다. 구체적으로는, 벨트층(7)의 타이어 폭 방향 최외측 단부로부터 이너 라이너층(9)을 향하여 그은 수선 P와 타이어 내표면(內表面)과의 교점 A로부터 비드 토우의 선단점 B까지의 타이어 내면을 따른 페리퍼리 길이를 X로 하였을 때, 교점 A로부터 타이어 내면을 따른 거리가 0.80X를 넘는 영역(비드부(3)의 선단)을 제외하여 부분 타이 고무층(40)은 설치된다.

이 부분 타이 고무층(40)은, 도 2에 확대하여 도시하는 바와 같이, 단면(40a)이 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면으로 되어 있다. 이들 경사면의 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면에 대한 경사 각도 θ는 각각 20° ~ 60°이다.

덧붙여, 본 발명에 있어서, 경사 각도 θ는, 도 3에 도시하는 바와 같이 측정된다. 즉, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 자오선 단면에 있어서, 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면 및 이너 라이너층(9) 측의 면과 경사면과의 에지(edge)가 명료한 경우에는, 이들 에지끼리를 연결한 선과 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면이 이루는 각도를 경사 각도 θ로 한다. 또한, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 자오선 단면에 있어서, 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면과 경사면과의 에지가 불명료한 경우에는, 경사면이 직선적으로 연장되는 부분을 연장한 가상선과, 부분 타이 고무층(40)의 카커스층(4) 측의 면의 연장선이 이루는 각도를 경사 각도 θ로 한다.

이와 같이 부분 타이 고무층(40)의 양 단면(40a)을 특정의 각도를 가지는 경사면으로 형성하고 있기 때문에, 타이어 제조 시에 타이어 구성 부재를 적층할 때에 이너 라이너층(9)과 카커스층(4)과 부분 타이 고무층(40)의 단면(40a)와의 사이에 에어 고임의 원인이 되는 단차나 공극이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 가류 고장의 발생을 방지할 수 있다. 이와 같이 단부 구조를 특정하는 것으로 가류 고장을 방지하고 있기 때문에, 부분 타이 고무층(40)을 채용하는 것에 의한 효과는 유지할 수 있다. 즉, 풀 타이 고무층을 가지는 종래의 공기입 타이어에 비하여 타이어 중량을 경감하고, 또한, 구름 저항을 저감할 수 있다.

이 때, 경사면의 경사 방향이 반대이면(경사면이 이너 라이너층(9) 측의 면에 대하여 예각을 이루고 있으면), 부분 타이 고무층(40)의 단부 구조가 적절하지 않기 때문에, 에어 빠짐성을 충분히 높이는 것이 어려워진다. 또한, 경사 각도 θ가 20°보다도 작으면, 부분 타이 고무층(40)의 말단이 너무 얇아져, 타이 고무층으로서의 기능이 저해되는 우려가 있다. 경사 각도 θ가 60°보다도 크면, 충분한 경사가 없기 때문에, 경사면에 의한 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 덧붙여, 경사 각도 θ는 바람직하게는 35° ~ 55°이면 된다.

이와 같은 형상의 부분 타이 고무층(40)을 구비하는 공기입 타이어는, 예를 들어 이하와 같이 제조된다. 우선, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 미가류의 이너 라이너층(9')에 있어서의 가류 후의 공기입 타이어의 한 쌍의 비드부(3)의 각 선단 부분을 제외하는 영역에 대응하는 부위의 전역에 걸쳐 미가류의 부분 타이 고무층(40')이 한정적으로 재치된다. 그 다음으로, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 미가류의 부분 타이 고무층(40')을 통하여 미가류의 이너 라이너층(9') 상에 미가류의 카커스층(4')이 적층된다. 이 후, 다른 타이어 구성 부재가 적층되어 그린 타이어가 성형된다. 그리고, 이 그린 타이어를 내측으로부터 블래더로 압압하면서 가류하는 것으로, 공기입 타이어가 제조된다. 이 때, 미가류의 부분 타이 고무층(40')의 폭 방향 양 단부는, 도시와 같이, 각각 미가류의 부분 타이 고무층(40')의 일방의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면으로 되어 있다. 그리고, 이 경사면의 일방의 면에 대한 경사 각도 θ'는 20° ~ 60°로 설정되어 있다. 또한, 도시와 같이, 미가류의 부분 타이 고무층(40')이 미가류의 이너 라이너층(9') 상에 적층될 때에는, 일방의 면이 미가류의 카커스층(4') 측이 되는 방향에서 미가류의 부분 타이 고무층(40')은 미가류의 이너 라이너층(9') 상에 적층된다.

이와 같이 하는 것으로, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 이들 타이어 구성 부재를 단순하게 적층하였을 뿐의 상태에서는, 이너 라이너층(9')과 카커스층(4')과 부분 타이 고무층(40')의 말단과의 사이에 공극이 형성되어 있지만, 블래더로 압압하면서 가류되는 공정에서는, 보강 코드(카커스 코드)가 매설된 카커스층(4')보다도 부드러운 이너 라이너층(9')이 부분 타이 고무층(40')의 경사면을 따르도록 변형하여, 그 때에 도 4(b)에 도시된 공극 내의 에어는 밀어내져 가고, 가류 후의 타이어에서는 도 2 등에 도시하는 바와 같이 공극은 잔존하지 않게 된다. 그 때문에, 공기 빼기가 양호하게 행해져, 에어 고임은 발생하지 않게 되고, 가류 고장을 효과적으로 방지할 수 있다.

덧붙여, 도 4의 예에서는 미가류의 이너 라이너층(9') 상에 미가류의 부분 타이 고무층(40')을 재치하고 나서 순차 다른 타이어 구성 부재(미가류의 카커스층(4') 등)를 적층하고 있지만, 본 발명에서는, 미가류의 이너 라이너층(9')과 미가류의 부분 타이 고무층(40')과 미가류의 카커스층(4')이 적층된 상태에 있어서, 미가류의 부분 타이 고무층(40')의 폭 방향 양 단부가, 각각 미가류의 부분 타이 고무층(40')의 일방의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면으로 되어 있으면 되기 때문에, 미가류의 카커스층(4') 상에 미가류의 부분 타이 고무층(40')을 재치하도록 하여도 무방하다.

상술의 제조 방법에 있어서 이용되는 미가류의 부분 타이 고무층(40')은, 종래의 풀 타이 고무층을 구비한 공기입 타이어의 제조에 이용되는 미가류의 타이 고무층과 비교하면, 폭이 좁고 단부 형상이 다를 뿐이기 때문에, 상술의 제조 방법은, 종래의 제조 설비를 큰폭으로 변경하는 일 없이 채용 가능하다고 하는 이점이 있다.

부분 타이 고무층(40)을 구성하는 고무 조성물의 물성은 특별히 한정되지 않지만, 고무 경도가 바람직하게는 50 ~ 70, 보다 바람직하게는 55 ~ 65이면 된다. 이와 같이 부분 타이 고무층(40)의 경도를 설정하는 것으로, 부분 타이 고무층(40)의 형상을 양호하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 에어 빠짐성을 개선하여 가류 고장을 방지하기에는 유리하게 된다. 이 때, 고무 경도가 50보다도 작으면, 부분 타이 고무층(40)의 강성이 현저하게 작기 때문에, 부분 타이 고무층(40)의 형상을 유지하는 것이 어려워지고, 에어 빠짐성이 저하하기 때문에, 가류 고장을 충분히 방지하는 것이 어려워진다. 부분 타이 고무층(40)의 경도가 70보다도 크면, 사이드 월부(2)의 강성이 너무 높아지기 때문에, 공기입 타이어의 본래의 성능에 악영향이 나오는 우려가 있다.

부분 타이 고무층(40)은, 타이 고무층으로서의 기능(타이어 제조 시에 있어서의 이너 라이너층(9)으로의 카커스 코드의 박힘을 방지하는 것 등)을 충분히 발휘하기 위하여 충분한 두께를 가지는 것이 요구되지만, 그 한편으로, 타이어 중량의 경감을 위하여 사용량을 억제하는 것이 바람직하다. 또한, 부분 타이 고무층(40)의 형상을 유지하여 양호한 에어 빠짐을 가능하게 하기 위하여 적도(適度)한 두께를 가지는 것도 요구된다. 그 때문에, 본 발명에서는, 부분 타이 고무층(40)의 두께 T를, 바람직하게는 0.1mm ~ 1.0mm, 보다 바람직하게는 0.3mm ~ 0.7mm로 설정하면 된다. 이것에 의하여, 타이 고무층으로서의 기능을 충분히 발휘하면서, 타이어 중량의 경감 효과도 충분히 발휘할 수 있고, 나아가, 가류 고장에도 유리하게 된다. 이 때, 부분 타이 고무층(40)의 두께 T가 0.1mm보다도 작으면, 부분 타이 고무층(40)이 너무 얇기 때문에, 부분 타이 고무층(40)이 타이 고무층으로서 충분히 기능하지 않게 되고, 타이어 제조 시에 있어서의 이너 라이너층(9)으로의 카커스 코드의 박힘을 방지하는 효과가 한정적으로 된다. 또한, 부분 타이 고무층(40)의 형상 유지가 어려워지고, 에어 빠짐성이 저하하기 때문에, 가류 고장을 충분히 방지하는 것이 어려워진다. 부분 타이 고무층(40)의 두께 T가 1.0mm보다도 크면, 부분 타이 고무층(40)이 너무 두꺼워져 사용량이 증대하기 때문에, 타이어 중량의 경감 효과가 한정적으로 된다.

본 발명의 부분 타이 고무층(40)은 상술한 바와 같이 비드부(3)의 선단을 제외한 영역에 한정적으로 설치되지만, 공기 투과 방지성 및 조종 안정성을 유지하는 관점으로부터, 상술의 수선 P에 대하여 비드부(3) 측으로 충분히 돌출하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 수선 P에 대한 부분 타이 고무층(40)의 비드부(3) 측으로의 돌출량 L1이, 상술의 페리퍼리 길이 X의 바람직하게는 0.25배 ~ 0.80배, 보다 바람직하게는 0.30배 ~ 0.70배이면 된다. 돌출량 L1이 페리퍼리 길이 X의 0.25배보다도 작으면, 부분 타이 고무층(40)에 의하여 충분한 영역을 덮을 수 없고, 공기 투과 방지성 및 조종 안정성을 양호하게 유지하는 것이 어려워진다. 돌출량 L1이 페리퍼리 길이 X의 0.80배보다도 크면, 실질적으로 풀 타이 고무층과 동등하게 되고, 타이어 중량을 경감하는 효과를 충분히 얻을 수 없게 된다.

부분 타이 고무층(40)의 돌출량 L1은, 상기 범위를 만족할 뿐만 아니라, 15mm 이상인 것이 바람직하다. 본 발명자는, 부분 타이 고무층(40)을 채용하는 경우에 있어서의 부분 타이 고무층(40)의 배치에 관하여 예의(銳意) 연구한 결과, 종래의 풀 타이 고무층을 가지는 공기입 타이어와 동등한 공기 투과 방지성과 조종 안정성을 얻으려면, 부분 타이 고무층(40)이 적어도 벨트층(7)의 타이어 폭 방향 최외측 단부의 근방의 특정의 영역(수선 P의 위치와 수선 P로부터 비드부(3) 측으로 부분 타이 고무층(40)을 따라 15mm의 위치와의 사이의 영역)을 덮고 있는 것이 바람직한 것을 지견하고 있고, 돌출량 L1을 상기와 같이 15mm 이상으로 하는 것으로, 이 영역을 부분 타이 고무층(40)에 의하여 확실히 덮는 것이 가능하게 되고, 공기 투과 방지성과 조종 안정성을 고도로 유지하기에는 유리하게 된다. 이 때, 돌출량 L1이 15mm 미만이면, 전술의 영역을 덮지 못하고, 공기 투과 방지성 및 조종 안정성을 양호하게 유지하는 것이 어려워진다.

본 발명에서는, 부분 타이 고무층(40)이 상술의 위치에 배치될 뿐만 아니라, 그 단부 위치가 이하와 같이 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 부분 타이 고무층(40)의 단부가 림 쿠션 고무층(30)의 타이어 경방향 외측 단부보다도 타이어 경방향 외측에 위치하고, 또한, 부분 타이 고무층(40)의 단부와 림 쿠션 고무층(30)의 타이어 경방향 외측 단부와의 이간(離間) 거리 L2가 타이어 단면 높이 SH의 0.50배 이상인 것이 바람직하다. 나아가, 부분 타이 고무층(40)의 단부가 비드 필러(6)의 타이어 경방향 외측 단부보다도 타이어 경방향 외측에 위치하고, 또한, 부분 타이 고무층(40)의 단부와 비드 필러(6)의 타이어 경방향 외측 단부와의 이간 거리 L3이 타이어 단면 높이 SH의 0.40배 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 부분 타이 고무층(40)과 다른 타이어 구성 부재(림 쿠션 고무층(30), 비드 필러(6))와의 위치 관계가 최적화되고, 강성 부재인 다른 타이어 구성 부재(림 쿠션 고무층(30), 비드 필러(6))와 적도로 이간시킬 수 있기 때문에, 특히 조종 안정성을 유지하기에는 유리하게 된다.

나아가, 부분 타이 고무층(40)의 단부가 타이어 최대폭 위치보다도 타이어 경방향 외측에 위치하고, 또한, 부분 타이 고무층(40)의 단부와 타이어 최대폭 위치와의 이간 거리 L4가 타이어 단면 높이 SH의 0.05배 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이, 부분 타이 고무층(40)이 타이어 최대폭 위치와 겹치지 않도록 하는 것으로, 타이어 중량의 경감 효과를 보다 향상할 수 있다.

실시예

타이어 사이즈가 195/65R15이고, 도 1에 도시하는 기본 구조를 가지고, 타이 고무층의 구조, 부분 타이 고무층의 단부에 형성된 경사면의 경사 각도 θ, 부분 타이 고무층의 고무 경도, 부분 타이 고무층의 고무 두께, 부분 타이 고무층의 수선 P로부터의 돌출량 L1을 각각 표 1 ~ 2와 같이 설정한 종래예 1, 비교예 1 ~ 4, 실시예 1 ~ 19의 24종류의 공기입 타이어를 제작하였다.

덧붙여, 표 1 ~ 2의 「타이 고무층의 구조」의 란에 관하여, 타이 고무층이 풀 타이 고무층인 경우는 「풀」, 부분 타이 고무층인 경우는 「부분」이라고 기재하였다.

이들 24종류의 공기입 타이어에 관하여, 하기의 평가 방법에 의하여, 타이 고무 사용량, 공기 투과 방지성, 드라이 노면에 있어서의 조종 안정성(조종 안정성)을 평가하고, 그 결과를 표 1 ~ 2에 아울러 나타내었다.

타이 고무 사용량

각 시험 타이어에 있어서의 타이 고무의 사용량을 측정하였다. 평가 결과는, 종래예 1의 측정값을 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 작을수록 타이 고무 사용량이 적고, 타이어 중량을 경감할 수 있는 것을 의미한다. 덧붙여, 이 지수값이 「80」 이하이면, 타이 고무 사용량이 충분히 적다고 말할 수 있고, 뛰어난 타이어 중량의 경감 효과가 얻어져 있다. 반대로, 이 지수값이 「80」을 넘으면, 타이 고무 사용량은 충분히 저감되어 있지 않고, 타이어 중량의 경감 효과는 실질적으로 얻어져 있지 않은 것으로 된다. 특히, 이 지수값이 「50」 이하이면, 타이어 중량의 경감 효과가 크게 뛰어나 있다.

구름 저항

각 시험 타이어를, 림 사이즈 15Х6J의 휠에 조립 장착하고, ISO28580에 준거하여, 드럼 직경 1707.6mm의 드럼 시험기를 이용하고, 공기압 210kPa, 하중 4.82kN, 속도 80km/h의 조건으로 구름 저항을 측정하였다. 평가 결과는, 종래예 1의 측정값의 역수를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 클수록 구름 저항이 낮은 것을 의미한다.

고장 발생률

각 시험 타이어를 각각 100개씩 제조하고, 성형·가류 후의 타이어의 내면을 관찰하고, 성형·가류 공정에서의 내면 고장의 유무를 육안으로 확인하고, 고장 발생률(각 시험 타이어의 총수에 대한 내면 고장이 발생한 타이어의 개수의 비율)을 측정하였다. 평가 결과는, 종래예 1의 측정값의 역수를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 클수록 내면 고장의 발생률이 작은 것을 의미한다.

표 1 ~ 2로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1 ~ 19는 모두, 종래예 1에 대하여, 타이 고무 사용량을 저감하고, 구름 저항을 저감하는 것과 함께, 고장 발생률을 양호하게 유지하였다.

한편, 비교예 1은, 경사 각도 θ가 90°이고, 부분 타이 고무층의 말단이 경사하고 있지 않았기 때문에, 경사면에 의한 에어 빠짐성의 개선은 기대할 수 없고, 고장 발생률이 악화되었다. 비교예 2는, 경사 각도 θ가 135°이고, 부분 타이 고무층이 향하는 방향이 본 발명의 구조와 역전하고 있기 때문에, 경사면에 의한 에어 빠짐성의 개선은 기대할 수 없고, 고장 발생률이 악화되었다. 비교예 3은, 경사 각도 θ가 너무 작기 때문에, 고장 발생률을 충분히 유지할 수 없었다. 비교예 4는, 경사 각도 θ가 너무 크기 때문에, 실질적으로 비교예 1과 동등하고, 고장 발생률을 개선할 수 없었다.

1: 트레드부
2: 사이드 월부
3: 비드부
4: 카커스층
5: 비드 코어
6: 비드 필러
7: 벨트층
8: 벨트 보강층
9: 이너 라이너층
10: 트레드 고무층
20: 사이드 고무층
30: 림 쿠션 고무층
40: 부분 타이 고무층
CL: 타이어 적도

Claims

타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하여 환상(環狀)을 이루는 트레드부와, 당해 트레드부의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월부와, 이들 사이드 월부의 타이어 경(徑)방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드부를 구비하고, 당해 한 쌍의 비드부 사이에 걸쳐 놓아진 카커스층과, 상기 트레드부에 있어서의 당해 카커스층의 외주(外周) 측에 배치된 벨트층과, 상기 카커스층을 따라 타이어 내면에 배치된 이너 라이너층과, 상기 카커스층과 상기 이너 라이너층과의 층간에 있어서, 상기 한 쌍의 비드부의 각 선단 부분을 제외하는 영역의 전역(全域)에 걸쳐 배치된 부분 타이(tie) 고무층을 가지는 공기입 타이어에 있어서,
상기 부분 타이 고무층의 타이어 폭 방향 양측의 단면(端面)이 각각 상기 부분 타이 고무층의 상기 카커스층 측의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면이고, 당해 경사면의 상기 부분 타이 고무층의 상기 카커스층 측의 면에 대한 경사 각도가 20° ~ 60°이고, 상기 부분 타이 고무층의 두께가 0.1mm ~ 1.0mm인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 부분 타이 고무층을 구성하는 고무의 경도가 50 ~ 70인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 벨트층의 타이어 폭 방향 최외측(最外側) 단부(端部)로부터 상기 이너 라이너층을 향하여 그은 수선 P에 대한 상기 부분 타이 고무층의 상기 비드부 측으로의 돌출량 L1이 15mm 이상인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
미가류의 이너 라이너층 또는 카커스층에 있어서의 가류 후의 공기입 타이어의 한 쌍의 비드부의 각 선단 부분을 제외하는 영역에 대응하는 부위의 전역에 걸쳐 미가류의 부분 타이 고무층이 재치(載置)되고, 당해 미가류의 부분 타이 고무층을 통하여 상기 미가류의 이너 라이너층 상에 미가류의 카커스층이 적층된 그린 타이어를 성형하고, 당해 그린 타이어를 내측으로부터 블래더(bladder)로 압압(押壓)하면서 가류하는 것이고, 두께가 0.1mm ~ 1.0mm인 부분 타이 고무층을 구비한 공기입 타이어의 제조 방법에 있어서,
상기 미가류의 부분 타이 고무층의 폭 방향 양 단부에 각각 상기 미가류의 부분 타이 고무층의 일방(一方)의 면에 대하여 예각을 이루는 경사면을 형성하고, 당해 경사면의 상기 일방의 면에 대한 경사 각도를 20° ~ 60°로 하고, 상기 일방의 면이 상기 미가류의 카커스층 측이 되는 방향에서 상기 미가류의 부분 타이 고무층을 상기 미가류의 이너 라이너층과 상기 미가류의 카커스층과의 사이에 적층하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어의 제조 방법.
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