(57)【要約】【課題】ビード部のタイヤ内面における耐クラック性を向上した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】インナーライナゴム５の外面に接触するインシュレーションゴム６は、インナーライナゴム５よりもタイヤ径方向内側に延びる延出部６１を有する。ビードコア１ａの周りでカーカスプライ４に沿って配されたコードチェーハー７は、カーカスプライ４とインシュレーションゴム６との間に端部７Ｅｉを有する。ビード底面を形成するゴムチェーハー８は、インシュレーションゴム６に対する硬度差が５°以内である。インナーライナゴム５とインシュレーションゴム６との界面１１がタイヤ内面に露出し、インシュレーションゴム６とゴムチェーハー８との界面１２がコードチェーハー７の端部７Ｅｉよりもタイヤ径方向内側でタイヤ内面に露出し、延出部６１が界面１１と界面１２との間でタイヤ内面に露出する。【選択図】図２
2014061723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部の間に設けられ、前記ビード部に埋設されたビードコアの周りで巻き上げられたカーカスプライと、
前記カーカスプライの内面側に配され、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部に至るインナーライナゴムと、
少なくとも前記サイドウォール部から前記ビード部に至る領域で前記インナーライナゴムの外面に接触し、前記ビード部にて前記インナーライナゴムよりもタイヤ径方向内側に延びる延出部を有するインシュレーションゴムと、
前記ビードコアの上層よりもタイヤ径方向外側に位置する端部を前記カーカスプライと前記インシュレーションゴムとの間に有し、前記ビードコアの周りで前記カーカスプライに沿って配されたコードチェーハーと、
ビード底面を形成し、前記インシュレーションゴムに対する硬度差が５°以内であるゴムチェーハーとを備え、
前記インナーライナゴムと前記インシュレーションゴムとが接する第１の界面がタイヤ内面に露出し、前記インシュレーションゴムと前記ゴムチェーハーとが接する第２の界面が前記コードチェーハーの端部よりもタイヤ径方向内側でタイヤ内面に露出し、前記インシュレーションゴムの延出部が前記第１の界面と前記第２の界面との間でタイヤ内面に露出する空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記インシュレーションゴムの延出部が前記コードチェーハーに沿って湾曲し、前記インシュレーションゴムの端部がタイヤ内面に露出しないように前記ゴムチェーハーにより覆われている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記第２の界面が、前記ビードコアの上層よりもタイヤ径方向内側でタイヤ内面に露出する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部のタイヤ内面における耐クラック性に優れた空気入りタイヤに関し、特に重荷重用空気入りタイヤとして有用である。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、重荷重用空気入りタイヤでは、高内圧且つ高荷重下での使用に耐えうるよう、リムと接触するビード底面に、耐摩滅性に優れた硬質ゴムからなるゴムチェーハー３８が配される。また、空気圧を適切に保持するために、空気不透過性のインナーライナゴム３５がタイヤ内面に配される。図４では、インナーライナゴム３５の端部３５Ｅがゴムチェーハー３８により覆われているが、インナーライナゴムの端部をタイヤ内面に露出させた構造も知られている（例えば特許文献１〜３）。
【０００３】
リムへの着脱の際または高荷重下での走行時において、ビードトウ付近に力が作用すると、それに起因してタイヤ内面にクラックが発生することがある。このクラックは、ゴムチェーハーとインナーライナゴムとの界面に沿って、タイヤ内面からビード部の内方へ向けて進展する。リムにタイヤを装着した状態でクラックを発見することは困難であり、クラックを通じてタイヤ内部の空気がカーカスプライに到達すると、錆の発生などにより品質劣化を引き起こす恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３３０１３号公報
【特許文献２】特開２００２−５２９０９号公報
【特許文献３】特開２００４−６６９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビード部のタイヤ内面における耐クラック性を向上した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、上述した従来構造では、硬度差の大きいゴムチェーハーとインナーライナゴムとが狭い領域（図４の領域Ｘ）で接触し、それでいてゴムチェーハーとインナーライナゴムとの界面がタイヤ内面に露出しており、そのことがクラックの発生要因であることを見出した。本発明は、かかる知見に着目してなされたものであり、下記の如き構成により上記目的を達成できるものである。
【０００７】
本発明に係る空気入りタイヤは、一対のビード部の間に設けられ、前記ビード部に埋設されたビードコアの周りで巻き上げられたカーカスプライと、前記カーカスプライの内面側に配され、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部に至るインナーライナゴムと、少なくとも前記サイドウォール部から前記ビード部に至る領域で前記インナーライナゴムの外面に接触し、前記ビード部にて前記インナーライナゴムよりもタイヤ径方向内側に延びる延出部を有するインシュレーションゴムと、前記ビードコアの上層よりもタイヤ径方向外側に位置する端部を前記カーカスプライと前記インシュレーションゴムとの間に有し、前記ビードコアの周りで前記カーカスプライに沿って配されたコードチェーハーと、ビード底面を形成し、前記インシュレーションゴムに対する硬度差が５°以内であるゴムチェーハーとを備え、前記インナーライナゴムと前記インシュレーションゴムとが接する第１の界面がタイヤ内面に露出し、前記インシュレーションゴムと前記ゴムチェーハーとが接する第２の界面が前記コードチェーハーの端部よりもタイヤ径方向内側でタイヤ内面に露出し、前記インシュレーションゴムの延出部が前記第１の界面と前記第２の界面との間でタイヤ内面に露出するものである。
【０００８】
このタイヤでは、ゴムチェーハーとインナーライナゴムとの界面が形成されず、タイヤ内面には上記の第１の界面と第２の界面が露出する。インシュレーションゴムは、少なくともサイドウォール部からビード部に至る領域でインナーライナゴムに接触するとともに、ビード部ではインナーライナゴムよりもタイヤ径方向内側に延びる。このため、インナーライナゴムは、シート状の広い領域で全面的にインシュレーションゴムと接触する。その結果、インナーライナゴムとインシュレーションゴムとの硬度差が大きくても、第１の界面でのクラックの発生を抑制できる。
【０００９】
また、インシュレーションゴムとゴムチェーハーとは、硬度差が小さく設定されており、接着の親和性に優れる。しかも、第２の界面は、カーカスプライとインシュレーションゴムとの間に位置するコードチェーハーの端部よりもタイヤ径方向内側に配されており、そのコードチェーハーの補強効果によって、カーカスプライの張力やせん断歪みの影響を受けにくい。その結果、インシュレーションゴムとゴムチェーハーとが狭い領域で接触していても、第２の界面でのクラックの発生を抑制できる。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤでは、前記インシュレーションゴムの延出部が前記コードチェーハーに沿って湾曲し、前記インシュレーションゴムの端部がタイヤ内面に露出しないように前記ゴムチェーハーにより覆われているものが好ましい。これにより、ゴムチェーハーとの硬度差が小さい硬質のインシュレーションゴムがビードコアの周りに配され、走行時のビードコアの動きが抑制される。その結果、カーカスプライの巻き上げ端を起点としたセパレーションの発生を抑えて、ビード部の耐久力を向上できる。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤでは、前記第２の界面が、前記ビードコアの上層よりもタイヤ径方向内側でタイヤ内面に露出するものが好ましい。これにより、第２の界面に対するカーカスプライの張力やせん断歪みの影響を効果的に抑えて、第２の界面でのクラックの発生をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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
【図２】図１のタイヤのビード部を拡大して示す断面図
【図３】本発明の別実施形態におけるビード部の断面図
【図４】比較例におけるタイヤのビード部を拡大して示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１，２に示す空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、ビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３と、一対のビード部１の間に設けられ、ビード部１に埋設されたビードコア１ａの周りで巻き上げられたカーカスプライ４とを備えたラジアルタイヤである。カーカスプライ４は、一対のビード部１の間でトロイド状に架け渡され、ビードコア１ａの周りでタイヤ幅方向の内側から外側に巻き上げられている。
【００１５】
カーカスプライ４は、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る本体部４１に、ビードコア１ａのタイヤ幅方向外側に配される巻き上げ部４２を一連に設けてある。巻き上げ端４Ｅは、巻き上げ部４２の端部である。カーカスプライ４は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に配列した複数のカーカスコードをゴムで被覆して形成されている。カーカスコードには、スチールなどの金属コードや、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミドなどの有機繊維コードが好適に使用される。
【００１６】
このタイヤＴは、チューブを内蔵しないチューブレスタイヤであり、タイヤ内部に充填された空気の透過を阻止するインナーライナゴム５によって内表面が形成されている。インナーライナゴム５は、カーカスプライ４の内面側に配され、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る。インナーライナゴム５を形成する空気不透過性ゴムには、ブチルゴムやハロゲン化ブチルゴムなどを主原料とするゴム組成物を使用できるが、これに限られるものではない。
【００１７】
カーカスプライ４の本体部４１とインナーライナゴム５との間には、インシュレーションゴム６が介在している。インシュレーションゴム６は、少なくともサイドウォール部２からビード部１に至る領域でインナーライナゴム５の外面に接触し、本実施形態ではトレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る。インシュレーションゴム６は、カーカスプライ４とインナーライナゴム５との接着性を高める高接着性のゴムで形成され、例えば天然ゴムが使用される。インシュレーションゴム６は、ビード部１にてインナーライナゴム５よりもタイヤ径方向内側に延びる延出部６１を有する。
【００１８】
また、タイヤＴは、ビード部１を補強するためのコードチェーハー７を備える。コードチェーハー７は、カーカスプライ４のビードコア１ａとは反対側に位置し、ビードコア１ａの周りでカーカスプライ４に沿って配されている。コードチェーハー７は、ビードコア１ａの周りでタイヤ幅方向の内側から外側に巻き上げられ、カーカスプライ４に貼り合わされている。端部７Ｅｉは、タイヤ幅方向内側に位置するコードチェーハー７の端部であり、端部７Ｅｏは、タイヤ幅方向外側に位置するコードチェーハー７の端部である。
【００１９】
端部７Ｅｉは、ビードコア１ａの上層よりもタイヤ径方向外側に位置し、カーカスプライ４とインシュレーションゴム６との間に介在する。図２の破線ＢＬは、ビードコア１ａの上層に沿った仮想直線であり、これよりもタイヤ径方向外側に端部７Ｅｉが配される。ビードコア１ａは、タイヤ周方向に巻回されたビードワイヤの積層体からなり、その最外周層が上層となる。本実施形態では、ビードコア１ａの断面が多角形をなしているが、これに限られるものではない。
【００２０】
コードチェーハー７は、タイヤ径方向に対して傾斜する方向に配列した複数のコードをゴムで被覆して形成されている。タイヤ径方向に対するコードの傾斜角度は、例えば４０〜９０°に設定される。コードには、スチールなどの金属コードや、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードを使用できる。カーカスプライ４の巻き上げ端４Ｅを起点としたセパレーションを抑制するうえでは、スチールコードの採用が好ましい。
【００２１】
ノミナルリム径ＮＤを基準とした端部７Ｅｉの高さＨ７ｉは、タイヤ断面高さＴＨの５％以上が好ましく、８％以上がより好ましい。これにより、カーカスコードに作用する張力をコードチェーハー７が含むコードでも負担し、巻き上げ端４Ｅに作用する歪みを軽減してセパレーションを抑制できる。また、高さＨ７ｉは、タイヤ断面高さＴＨの２５％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。ノミナルリム径は、ＪＡＴＭＡの規格で定められるリム径である。
【００２２】
ノミナルリム径ＮＤを基準とした端部７Ｅｏの高さＨ７ｏは、タイヤ断面高さＴＨの２０％以下が好ましく、１２％以下がより好ましい。これにより、端部７Ｅｏにおいて高荷重による動的歪みが過度に大きくなることを防ぎ、端部７Ｅｏを起点とした故障の発生を抑制できる。端部７Ｅｏは、ビードコア１ａのタイヤ幅方向外側に配されたものに限らず、ビードコア１ａのタイヤ径方向内側に配されていても構わない。
【００２３】
ビード部１では、ビード底面が、耐摩滅性に優れた硬質ゴムからなるゴムチェーハー８により形成されている。ゴムチェーハー８は、サイドウォール部２の外表面を形成するサイドウォールゴム９のタイヤ径方向内側に連なり、ビード部１のタイヤ幅方向外側の外表面を形成するとともに、ビードヒール１ｈからビードトウ１ｔに亘ってビード底面を形成し、更にはビードトウ１ｔの近傍でタイヤ幅方向内側の外表面を形成している。
【００２４】
ゴムチェーハー８は、インシュレーションゴム６に対する硬度差が５°以内であり、好ましくは３°以内、より好ましくは２°以内である。ゴムの硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）に準じて２５℃で測定されるＪＩＳＡ硬度を指す。ゴムチェーハー８の硬度は、例えば６７〜７１°である。これに対し、インナーライナゴム５の硬度は、例えば３５〜４８°であり、ゴムチェーハー８やインシュレーションゴム６に比べて随分と軟らかい。
【００２５】
このタイヤＴでは、ゴムチェーハー８とインナーライナゴム５との界面が形成されず、タイヤ内面には第１の界面１１と第２の界面１２が露出する。第１の界面１１は、インナーライナゴム５とインシュレーションゴム６とが接する界面である。第２の界面１２は、インシュレーションゴム６とゴムチェーハー８とが接する界面であり、コードチェーハー７の端部７Ｅｉよりもタイヤ径方向内側に配される。また、インシュレーションゴム６の延出部６１が、第１の界面１１と第２の界面１２との間でタイヤ内面に露出する。
【００２６】
インナーライナゴム５は、シート状の広い領域で全面的にインシュレーションゴム６と接触し、本実施形態では一方の端部から図示しない他方の端部まで一様にインシュレーションゴム６と接触している。それ故、これらの硬度差が大きくても不都合はなく、第１の界面１１でのクラックの発生を抑制できる。また、硬度差の小さいインシュレーションゴム６とゴムチェーハー８との接着性は良好であり、端部７Ｅｉよりもタイヤ径方向内側に第２の界面１２が配されている。それ故、これらが狭い領域で接触していても不都合はなく、第２の界面１２でのクラックの発生を抑制できる。
【００２７】
空気圧を適切に保持するうえで、ノミナルリム径ＮＤを基準とした第１の界面１１の露出箇所の高さＨ１１は、タイヤ断面高さＴＨの２５％以下が好ましく、５％以下がより好ましい。第２の界面１２の露出箇所は、既述のように端部７Ｅｉよりもタイヤ径方向内側に配され、より好ましくはビードコア１ａの上層よりもタイヤ径方向内側に配される。第１の界面１１の露出箇所と第２の界面１２の露出箇所とのタイヤ径方向の間隔は、例えば０〜１５ｍｍである。
【００２８】
本実施形態では、延出部６１がコードチェーハー７に沿って湾曲し、インシュレーションゴム６の端部６Ｅがタイヤ内面に露出しないようにゴムチェーハー８により覆われている。比較的硬いインシュレーションゴム６をこのように配することで、走行時のビードコア１ａの動きを抑制し、延いては巻き上げ端４Ｅでのセパレーションの発生を抑えて、ビード部１の耐久力を向上できる。ゴムチェーハー８によるリムずれ防止効果を確保しつつ、第２の界面１２における耐クラック性を高めるうえで、延出部６１の長さＰ（延出部６１の内面に沿った曲線の長さ）は１０〜２０ｍｍが好ましい。
【００２９】
第２の界面１２での耐クラック性を高める観点から、コードチェーハー７の端部７Ｅｉと第２の界面１２とのタイヤ径方向距離Ｌ１は、１０ｍｍ以上が好ましい。また、第２の界面１２の露出箇所がビードコア１ａの上層よりもタイヤ径方向内側に配される場合において、ビードコア１ａの上層（破線ＢＬ）と第２の界面１２とのタイヤ径方向距離Ｌ２は、５ｍｍ以上が好ましい。
【００３０】
本実施形態ではインナーライナゴム５の端部が先細りに形成されており、第１の界面１１は、タイヤ内面の露出箇所からインナーライナゴム５に沿って延びている。また、上述のように湾曲した延出部６１がゴムチェーハー８により覆われていて、第２の界面１２は、タイヤ内面の露出箇所から湾曲した延出部６１に沿って延びている。界面１１，１２は、いずれもタイヤ幅方向よりタイヤ径方向に近い方向でタイヤ内面から延びており、このことも耐クラック性を向上するうえで有利である。
【００３１】
図３は、インシュレーションゴム６がタイヤ内面に沿って延び、その端部６Ｅがタイヤ内面に露出する例である。このビード構造においても、インナーライナゴム５とインシュレーションゴム６とが接する第１の界面１１がタイヤ内面に露出し、インシュレーションゴム６とゴムチェーハー８とが接する第２の界面１２が端部７Ｅｉよりもタイヤ径方向内側でタイヤ内面に露出し、延出部６１が第１の界面１１と第２の界面１２との間でタイヤ内面に露出する。それ故、上述のような作用を奏して、ビード部１のタイヤ内面における耐クラック性を向上できる。
【００３２】
界面１１，１２は、加硫処理後のタイヤ断面において特定が可能であり、例えば鋭利な刃物でタイヤを切断することによって、その断面に薄く観察されるゴム界面の性状によって判別できる。
【００３３】
本発明の空気入りタイヤは、ビード部を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。上記の如きビード構造は、少なくとも片側のビード部に適用されていればよいが、両側のビード部に適用することが好ましい。
【００３４】
本発明に係る空気入りタイヤは、ビード部の耐久性に優れるため、トラックやバス、産業車両、建設車両などの車両重量が重い車両に使用される重荷重用空気入りタイヤとして有用である。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。各試験は、次のようにして行った。
【００３６】
（１）耐クラック性を検証するための耐久試験
標準内圧及び標準荷重をかけたタイヤをドラム試験機により１０万ｋｍ走行させた後、リムからタイヤを外して、ビード部のタイヤ内面におけるクラックの有無を確認した。ここで、標準内圧は、ＪＡＴＭＡに記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧を指し、標準荷重とは、ＪＡＴＭＡに記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）を指す。
【００３７】
（２）エアー透過性試験
標準内圧をかけたタイヤを温度管理された部屋に３ヶ月間放置して、その後の内圧を測定し、当初の内圧に対する比率（エアー保持率）を求めた。
【００３８】
（３）耐セパレーション性を検証するための耐久試験
標準内圧及び標準荷重の２００％となる荷重をかけたタイヤをドラム試験機により２万ｋｍ走行させた後、リムからタイヤを外してビード部を解体し、カーカスプライの巻き上げ端におけるセパレーションの有無を確認した。
【００３９】
試験に供したタイヤのサイズは１１Ｒ２２．５であり、表１に記載した事項を除いて、各例におけるタイヤ構造は共通である。表１において、距離Ｌ１，Ｌ２の数値がマイナスになっているのは、第２の界面の露出箇所が基準よりもタイヤ径方向外側に位置することを意味する。また、比較例１の距離Ｌ１，Ｌ２は、インナーライナゴム３５とゴムチェーハー３８との界面の露出箇所を基準にしたものである。
【００４０】
【表１】
2014061723.tif 000003
【００４１】
表１に示すように、比較例１〜４ではタイヤ内面にクラックが確認されたのに対し、実施例１〜７ではいずれもタイヤ内面にクラックが確認されなかった。また、実施例１〜７では、エアー保持率に問題が見られなかった。実施例１では、カーカスプライの端部に、走行に問題を生じないレベルのごく微小のセパレーションが生じたが、実施例２〜７では、カーカスプライの端部にセパレーションが確認されなかった。
【符号の説明】
【００４２】
１    ビード部
１ａ  ビードコア
２    サイドウォール部
４    カーカスプライ
５    インナーライナゴム
６    インシュレーションゴム
７    コードチェーハー
８    ゴムチェーハー
１１  第１の界面
１２  第２の界面
６１  延出部
【図１】
2014061723.tif 000004
【図２】
2014061723.tif 000005
【図３】
2014061723.tif 000006
【図４】
2014061723.tif 000007