(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内側に少なくとも１層のカーカス層を配置し、トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも２層のベルト層を埋設した空気入りタイヤにおいて、
前記カーカス層を両サイドウォール部側に配設された第１カーカス層部とトレッド部に配設された第２カーカス層部とに分割した構成にし、前記両第１カーカス層部をその外周端が２番目に幅が広いベルト層のエッジからそのベルト幅の少なくとも５％トレッド部センター側となるようにそれぞれ延在させ、前記第２カーカス層部とオーバーラップするようにし、かつトレッド部におけるカーカス剛性係数Ｅb とサイドウォール部のタイヤ最大幅位置におけるカーカス剛性係数Ｅs との比Ｅb ／Ｅs を０．３〜０．７にし、前記カーカス層内側に設けられたインナーライナー層を、両サイドウォール部側に配設された両第１インナーライナー層部とトレッド部に配設された第２インナーライナー層部とに分割した構成にし、かつ前記両第１インナーライナー層部の外周端部が前記第２インナーライナー層部にオーバーラップするようにした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記第２カーカス層部とオーバーラップする前記両第１カーカス層部のオーバーラップ量がそれぞれ５mm以上である請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記第２インナーライナー層部を前記両第１カーカス層部間に配置し、該第２インナーライナー層部外周に前記第２カーカス層部を設けた請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
グリーンタイヤを成形する際に、ビード部からサイドウォール部に延在すると共にトレッド部側にも延在する第１カーカス層部にサイドゴムを配置してビード部とサイドウォール部とからなる両サイドモジュールを成形する一方、トレッド部に延在する第２カーカス層部の外周側にベルト層を設け、該ベルト層の外周にトレッドゴムを配置して構成したトレッドモジュールを成形し、前記両サイドモジュールとトレッドモジュールとを前記第１カーカス層部の外周端部が前記第２カーカス層部とオーバーラップするように接続してグリーンタイヤを成形する空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
ビード部からサイドウォール部に延在すると共にトレッド部側にも延在する第１インナーライナー層部の外側に前記第１カーカス層部を配置する一方、トレッド部に延在する第１インナーライナー層部の外周側に前記第２カーカス層部配置した請求項４記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーカス層を分割構造にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関わり、更に詳しくは、良好な耐久性を確保しながら、サイドウォール部側におけるタイヤ構成材料を共通化しつつ、タイヤ構成材料を数単位づつモジュール化可能にして生産性を高めるようにした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在使用されている空気入りタイヤには、多種多様のサイズがある。その中には、内径が同じで外径も略等しく、幅のみが異なるサイズの空気入りタイヤも少なくない。例えば、１６５ＳＲ１３の空気入りタイヤは、内径１３インチ、外径約５９４mm、幅１６５mmであるのに対して、１８５／７０Ｒ１３の空気入りタイヤは、内径１３インチ、外径約５９０mm、幅１８９mmであり、両者は幅のみが大きく相違している。
【０００３】
このように幅のみ異なり、サイドウォール部側が略同じサイズになる空気入りタイヤでは、サイドウォール部側における材料を共通化することができれば、生産性の向上に大きく寄与することができる。しかし、カーカス層が左右のビードコア間にトロイド状に架設されているため、カーカス層の寸法が異なり、その結果、各サイズ毎にカーカス層材料を用意する必要があり、サイドウォール部側の材料を共通化することができないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤ性能を良好に維持しながら、サイドウォール部側におけるタイヤ構成材料を共通化すると共に、タイヤ構成材料を数単位づつモジュール化可能にして生産性を高めることができる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内側に少なくとも１層のカーカス層を配置し、トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも２層のベルト層を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層を両サイドウォール部側に配設された第１カーカス層部とトレッド部に配設された第２カーカス層部とに分割した構成にし、前記両第１カーカス層部をその外周端が２番目に幅が広いベルト層のエッジからそのベルト幅の少なくとも５％トレッド部センター側となるようにそれぞれ延在させ、前記第２カーカス層部とオーバーラップするようにし、かつトレッド部におけるカーカス剛性係数Ｅb とサイドウォール部のタイヤ最大幅位置におけるカーカス剛性係数Ｅs との比Ｅb ／Ｅs を０．３〜０．７にし、前記カーカス層内側に設けられたインナーライナー層を、両サイドウォール部側に配設された両第１インナーライナー層部とトレッド部に配設された第２インナーライナー層部とに分割した構成にし、かつ前記両第１インナーライナー層部の外周端部が前記第２インナーライナー層部にオーバーラップするようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、グリーンタイヤを成形する際に、ビード部からサイドウォール部に延在すると共にトレッド部側にも延在する第１カーカス層部にサイドゴムを配置してビード部とサイドウォール部とからなる両サイドモジュールを成形する一方、トレッド部に延在する第２カーカス層部の外周側にベルト層を設け、該ベルト層の外周にトレッドゴムを配置して構成したトレッドモジュールを成形し、前記両サイドモジュールとトレッドモジュールとを前記第１カーカス層部の外周端部が前記第２カーカス層部とオーバーラップするように接続してグリーンタイヤを成形することを特徴とする。
【０００７】
このように本発明の空気入りタイヤは、カーカス層を両サイドウォール部側の第１カーカス層部とトレッド部側の第２カーカス層部とに分割する構成を採用するため、幅のみ異なるサイズの空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部側におけるカーカス層、ビードコア、ビードフィラー、サイドウォール部とビード部を構成するサイドゴムを完全に共通化することができ、それによって、上述した製造方法に示すようにタイヤ構成材料を数単位づつ纏めて、サイドモジュールとトレッドモジュールとにモジュール化することができるので、生産性の改善が可能になる。
【０００８】
また、両第１カーカス層部の外周端部を上記のように延在させ、第２カーカス層部とオーバーラップさせると共に、トレッド部とサイドウォール部タイヤ最大幅位置におけるカーカス剛性係数の比Ｅb ／Ｅs を上述した範囲に設定することにより、耐久性を良好に保つことができ、更に、トレッド部のエンベロープ特性の改善により、乗心地性を向上することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の空気入りタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。左右のビード部２に連接してタイヤ径方向外側に左右のサイドウォール部３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向に延在するトレッド部１が架設されている。
【００１０】
タイヤ内側にはカーカスコードをタイヤ周方向と直交する方向に配列したカーカス層４が１層配設され、そのカーカス層４の内側には、インナーライナー層５が設けられている。左右のビード部２にはビードコア６がそれぞれ配置され、そのビードコア６の外周にはビードフィラー７が連設されている。カーカス層４の両端部４ａがビードフィラー７を包み込むようにしてビードコア６の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層４外周側には、補強コードを互いに交差するように配列した２層のベルト層８が埋設されている。なお、ＣＬはタイヤ赤道面を通るタイヤセンターラインである。
【００１１】
本発明では、上記構成の空気入りタイヤにおいて、カーカス層４が両サイドウォール部側に配設された第１カーカス層部４Ａとトレッド部１に配設された第２カーカス層部４Ｂとに分割した不連続の構成になっている。
両第１カーカス層部４Ａは、ビード部２からサイドウォール部３を経て、更にトレッド部１側に延在し、その外周端４A1が内側から２層目の２番目に幅が広いベルト層８Ａのエッジ８A1からそのベルト幅Ｗの少なくとも５％トレッド部１のセンター側となるようにそれぞれ延在し、第１カーカス層部４Ａの外周端部４A2が第２カーカス層部４Ｂの端部４B2にオーバーラップするようにして積層されている。
【００１２】
トレッド部１におけるカーカス剛性係数、即ち第１カーカス層部４Ａとオーバーラップしていない部分における第２カーカス層部の剛性係数Ｅb とサイドウォール部３のタイヤ最大幅位置Ｍにおける第１カーカス層部４Ａのカーカス剛性係数Ｅs との比Ｅb ／Ｅs は、０．３〜０．７の範囲に設定されている。なお、カーカス剛性係数Ｅは、下記の式により求められる。
【００１３】
【数１】
0003667018.tif 000002
【００１４】
このように従来左右のビードコア間に連続して架設されていたカーカス層を、両サイドウォール部側の第１カーカス層部４Ａとトレッド部側の第２カーカス層部４Ｂとに分割形成することにより、幅のみ異なるサイズの空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部側におけるカーカス層、ビードコア、ビードフィラー、サイドウォール部とビード部を構成するサイドゴムを完全に共通化することができ、また、後述するサイドウォール部側とトレッド部側をそれぞれユニットとして予め成形するモジュール部品化を図り、それらを接続するようにした製造方法を採用することができるため、生産性を向上することができる。
【００１５】
また、両第１カーカス層部４Ａの外周端部４A2を上記のように延在させ、第２カーカス層部４Ｂとオーバーラップさせる一方で、トレッド部１とタイヤ最大幅位置Ｍのサイドウォール部３におけるカーカス剛性係数の比Ｅb ／Ｅs を上記範囲にすることで、良好な耐久性を確保することができ、かつトレッド部におけるエンベロープ特性が改善されるので、乗心地性を高めることが可能になる。
【００１６】
上記第１カーカス層部４Ａの外周端４A1がベルト層８Ａのエッジ８A1からベルト幅Ｗの５％の位置よりもショルダー側になると、良好な耐久性を確保することが困難になる。第１カーカス層部４Ａの外周端４A1は、最大で、エッジ８A1からベルト幅Ｗの５０％とするのが、乗心地性改善の点から好ましい。
上記カーカス剛性係数の比Ｅb ／Ｅs が０．３未満になると、耐久性が悪化し、逆に０．７を越えると、乗心地性を改善する効果が望めなくなる。
【００１７】
本発明において、第２カーカス層部４Ｂとオーバーラップする第１カーカス層部４Ａのオーバーラップ量ｔとしては、５mm以上あることが好ましい。オーバーラップ量ｔが５mmより小さいと、耐久性が悪くなる。このオーバーラップ量ｔの上限値としては、タイヤの質量増加を最小限とする点から３０mmにするのがよい。
【００１８】
また、図１に示すように、上記インナーライナー層５も、両サイドウォール部側に配設された両第１インナーライナー層部５Ａとトレッド部１に配設された第２インナーライナー層部５Ｂとに分割した不連続の構成にするのが好ましい。図１では、両第１インナーライナー層部５Ａが、ビード部２からサイドウォール部３を経て、更にトレッド部１側に第１カーカス層部４Ａよりも長く延在する一方、第２インナーライナー層部５Ｂは、第２カーカス層部４Ｂよりもそのタイヤ幅方向における幅が狭く、第１カーカス層部４Ａ間に配置しており、その外周に第２カーカス層部４Ｂが位置している。その第２インナーライナー層部５Ｂの両側に、第１インナーライナー層部５Ａの外周端部５A2がそれぞれオーバーラップして積層されている。
【００１９】
このようにインナーライナー層５も分割した不連続構造とすることにより、インナーライナー層も含めてサイドウォール部側の材料を共通化することができるようになる。
また、上記のように第２インナーライナー層部５Ｂを両第１カーカス層部４Ａ間に配置し、第２インナーライナー層部５Ｂ外周に第２カーカス層部４Ｂを配設した状態で、第１インナーライナー層部５Ａの外周端部５A2を第２インナーライナー層部５Ｂにオーバーラップさせることにより、インナーライナー層部端部相互が直接接触するので、分割構造にしても接着を良好にすることができる。
【００２０】
上記第１インナーライナー層部５Ａのオーバーラップ量としては、１〜１０mmにすることができる。
本発明では、インナーライナー層５は、上記のように分割構造にすることが望ましいが、当然のことながら、左右のビード部２間に連続して架設された１枚構造のものであってもよいことは言うまでもない。
【００２１】
本発明によれば、上記のようにカーカス層４とインナーライナー層５を共に分割構造にした図１の空気入りタイヤは、グリーンタイヤを成形する際に、成形ドラム上に巻き付けた未加硫の第１インナーライナー層部５Ａ上に未加硫の第１カーカス層部４Ａを積層し、未加硫のビードフィラー７を取り付けたビードコア６をビード部にセットした後、未加硫のサイドゴム１０を第１カーカス層部４Ａ上に配置し、ビード部とサイドウォール部とからなる１ユニットとしてのサイドモジュールＳを図２（ｂ）のように左右それぞれ成形する。
【００２２】
その一方で、別の成形ドラム上に巻き付けた未加硫の第２インナーライナー層部５Ｂ上に未加硫の第２カーカス層部４Ｂを積層し、その外周側に未加硫のベルト層８を設けた後、未加硫のトレッドゴム１１をベルト層外周に配置して、図２（ａ）に示すように１ユニットにモジュール化したトレッドモジュールＲを成形する。
【００２３】
次いで、両サイドモジュールＳとトレッドモジュールＲとを、第１カーカス層部４Ａの外周端部４A2が第２カーカス層部４Ｂに、第１インナーライナー層部５Ａの外周端部５A2が第２インナーライナー層部５Ｂにそれぞれオーバーラップして当接するように続してグリーンタイヤを成形する。これを加硫成形することにより、図１の空気入りタイヤを得ることができる。
【００２４】
このようにサイドウォール部側及びトレッド部側をそれぞれ１つのユニットとして、タイヤ構成材料を数単位づつモジュール化するようにしたので、生産性を高めることができるようになる。
本発明では、上述した実施形態において、第２カーカス層部４Ｂは、図３（ａ）に示すように、両ビード部３側まで延在するようにし、サイドウォール部におけるカーカス層を２層構造にしてもよい。また、図３（ｂ）のように第２カーカス層部４Ｂを更に分割した構成にしてもよく、図では３分割の例を示している。分割された各カーカス層部４B'の両端部はオーバーラップして接続されている。
【００２５】
また、図３（ｃ）に示すように、第１カーカス層部４Ａを２層構造にしてもよく、外側の第１カーカス層部４Ａの内周端部ｘはビードコア６の周りに折り返されることなく下ろされ、ビードコア６のタイヤ外側で止められている。
また、図３（ｄ）に示すように、第１カーカス層部４Ａを２層構造とし、その２層の第１カーカス層部４Ａを共にビードコア６の周りに折り返してもよい。
【００２６】
本発明は、カーカス層を１層以上複数層配置した空気入りタイヤにも好適に用いることができ、カーカス層は少なくとも１層配置したものであればよい。カーカス層を複数層設けた空気入りタイヤでは、サイドウォール部側はそのまま複数層とする一方、ベルト層と重なる部分となる第２カーカス層部はベルト層が内圧を分担して保持するので、１層にしてもよく、それによって軽量化に寄与する。
【００２７】
また、上記実施形態では、交差するベルト層８を２層設けた例を示したが、それ以上設けた空気入りタイヤであってもよく、本発明では、ベルト層は少なくとも２層配置したものであればよい。
本発明は、特に、カーカス層を１〜２層配置した乗用車用、小型トラック用、及びバス、トラック等の重荷重用空気入りタイヤ等に好ましく用いることができる。
【００２８】
【実施例】
実施例１
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４で共通にし、図１に示す構成の空気入りタイヤにおいて、表１のように第１カーカス層部の外周端の位置を変えた本発明タイヤ１，２と比較タイヤ１、及びインナーライナー層とカーカス層とを連続構造にした従来タイヤをそれぞれ作製した。
【００２９】
本発明タイヤ及び比較タイヤにおけるカーカス剛性係数の比は０．５、カーカス層のオーバーラップ量ｔは５mmで共に共通である。従来タイヤのカーカス剛性係数の比は０．８である。
これら各試験タイヤをリムサイズ５．５ＪＪ×１４のリムに装着し、以下に示す測定条件により、耐久性と乗心地性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００３０】
耐久性
各試験タイヤを内圧１８０kPa にしてドラム径１７０７mmのドラム試験機に取り付け、時速８１km/h、周囲温度３８±３℃の条件下で、ＪＡＴＭＡで規定された最大荷重の８５％で４時間、９０％で６時間、１００％で２４時間、１１５％で４時間、１３０％で４時間、１４５％で４時間、１６０％で４時間走行した後、外観及び内部に故障が発生したか否かを測定した。○は故障なし、×は故障が発生したことを示す。
【００３１】
乗心地性
各試験タイヤを内圧２００kPa にして１．８リットルのＦＦ乗用車に装着し、テストコースにおいてパネラー５人による乗心地のフィーリングテストを実施し、その結果を最高点と最低点の２人を除いた３人の平均点による５点法で評価した。点数が大きい程、乗心地性に優れている。
【００３２】
【表１】
0003667018.tif 000003
【００３３】
表１から、本発明タイヤは、カーカス層を分割した構造にしても、カーカス層を連続にした従来タイヤ同様、良好な耐久性を得ることができると共に、乗心地性を改善することができ、第１カーカス層部の外周端をベルト幅の少なくとも５％以上にするのがよいことが判る。
【００３４】
実施例２
タイヤサイズを上記と同じにし、図１に示す構成の空気入りタイヤにおいて、表２のようにカーカス剛性係数の比Ｅb ／Ｅs を変えた本発明タイヤ３〜５と比較タイヤ３，４とをそれぞれ作製した。
【００３５】
本発明タイヤ及び比較タイヤにおける第１カーカス層部外周端の位置は０．１５Ｗ、カーカス層のオーバーラップ量ｔは５mmで共に共通である。
これら各試験タイヤを上記と同様にして耐久性と乗心地性の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００３６】
【表２】
0003667018.tif 000004
【００３７】
表２から、トレッド部におけるカーカス剛性係数Ｅb とサイドウォール部のタイヤ最大幅位置におけるカーカス剛性係数Ｅs との比Ｅb ／Ｅs を０．３〜０．７にするのが乗心地性の点でさらに好ましことが判る。
【００３８】
また、１８５／６５Ｒ１４と１９５／６０Ｒ１４の２サイズのタイヤについて、図１に示す構成の空気入りタイヤを、タイヤ構成材料をトレッドモジュールとサイドモジュールとにモジュール化した本発明の方法により製造したところ、各タイヤ構成材料を順次個々に貼り合わせる従来の方法より、タイヤサイズ変更に伴うタイヤ部材の交換と、製造設備の調整を大幅に減少させることができ、生産性が改善されることが確認できた。
【００３９】
【発明の効果】
上述したように本発明は、カーカス層を両サイドウォール部側に配設された第１カーカス層部とトレッド部に配設された第２カーカス層部とに分割した構成にし、両第１カーカス層部をその外周端が２番目に幅が広いベルト層のエッジからそのベルト幅の少なくとも５％トレッド部センター側となるようにそれぞれ延在させ、第２カーカス層部とオーバーラップするようにし、かつカーカス剛性係数の比Ｅb ／Ｅs を０．３〜０．７にしたので、タイヤ性能を良好に維持しながら、サイドウォール部側におけるタイヤ構成材料を共通化すると共に、タイヤ構成材料を数単位づつモジュール化可能にして生産性の改善が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの製造方法を示す説明図で、（ａ）はトレッド部に配置されるタイヤ構成材料がモジュール化されたトレッドモジュールの断面図、（ｂ）はサイドウォール部及びビード部に配置されるタイヤ構成材料がモジュール化された両サイドモジュールの断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ分割されたカーカス層の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  トレッド部                  ２  ビード部
３  サイドウォール部            ４  カーカス層
４Ａ  第１カーカス層部          ４A1  外周端
４A2  外周端部                  ４Ｂ  第２カーカス層部
４B2  端部                      ５  インナーライナー層
５Ａ  第１インナーライナー層部  ５Ｂ  第２インナーライナー層部
６  ビードコア                  ７  ビードフィラー
８，８Ａ  ベルト層              ８A1  エッジ
１０  サイドゴム                １１  トレットゴム
ＣＬ  タイヤセンターライン      Ｍ  タイヤ最大幅位置
Ｒ  トレットモジュール          Ｓ  サイドモジュール
Ｗ  ベルト幅                    ｔ  オーバーラップ量
【図１】
0003667018.tif 000005
【図２】
0003667018.tif 000006
【図３】
0003667018.tif 000007