(57)【要約】【課題】  タイヤを軽量化しながら高い走行性能を維持可能にする空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  トレッド部１のショルダー部からビード部３に至るタイヤサイド域を、ゴム又は合成樹脂から環状に形成すると共に、線状材１１で補強したチューブ材８をタイヤ周方向に層状に配列したチューブ積層構造体９で構成し、かつ前記チューブ材８の中空部に加圧気体または発砲樹脂を充填したことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内部にカーカス層を配置し、該カーカス層の両端部をそれぞれ左右のビード部のビードコアに係止させた空気入りタイヤにおいて、トレッドショルダー部からビード部に至るタイヤサイド域を、ゴム及び／又は合成樹脂から環状に形成すると共に、線状材で補強したチューブ材をタイヤ周方向に層状に配列したチューブ積層構造体で構成し、かつ前記チューブ材の中空部に加圧気体または発砲樹脂を充填した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカス層の内側に前記チューブ積層構造体を配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記チューブ材に充填した加圧気体の圧力をタイヤ径方向の位置に応じて異ならせ、少なくともビード部におけるチューブ材の圧力を最大にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記線状材が有機繊維または金属ワイヤである請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記チューブ材の外径が５〜２０ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤを軽量化しながら高い走行性能を維持可能にする空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、空気入りタイヤは、ビードフィラーに硬質ゴムを使用してサイド剛性を上げることにより、操縦安定性などの走行性能を維持するようにしている。しかし、サイド剛性を大きくするほどビードフィラーの体積も増加するため、タイヤ重量が増加して燃費を悪化させることが分かっている。
【０００３】
また、ランフラットタイヤの場合には、サイド部に断面三日月状の硬質ゴムを挿入することにより、タイヤがパンクした時の緊急走行を可能にしている。しかし、ランフラットタイヤにおける断面三日月状の硬質ゴムの体積は非常に大きいため、通常のタイヤに比べて重量が非常に大きく、かつ乗り心地も悪化する。
【０００４】
従来、前者の通常タイヤに対する対策については、あまり提案は見当たらないが、後者のランフラットタイヤについては、重量化の低減や乗り心地の改善策として、断面三日月状の硬質ゴムを発砲ゴムにするものが提案されている（特許文献１）。しかし、このタイヤでは、軽量化や乗り心地の改善を一層重視して、発泡ゴムの発泡率を増大させると、発泡ゴムの耐久性が低下し、ランフラット性能も低下するという問題がある。
【特許文献１】特開平７−１８６６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、軽タイヤを軽量化しながら高い走行性能を維持可能にする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】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内部にカーカス層を配置し、該カーカス層の両端部をそれぞれ左右のビード部のビードコアに係止させた空気入りタイヤにおいて、トレッドショルダー部からビード部に至るタイヤサイド域を、ゴム及び／又は合成樹脂から環状に形成すると共に、線状材で補強したチューブ材をタイヤ周方向に層状に配列したチューブ積層構造体で構成し、かつ前記チューブ材の中空部に加圧気体または発砲樹脂を充填したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トレッドショルダー部からビード部に至るタイヤサイド域をチューブ積層構造体で形成し、そのチューブ材の中空部に加圧気体または発泡樹脂を充填したためタイヤサイド域を軽量でありながら高い剛性にするため、高い走行性能を維持することができる。また、ランフラットタイヤの場合には、軽量でありながらランフラット性能を備えることができる。しかも、チューブ材は線状材で補強しているため、一層軽量化するため中空率を上げた場合でも耐久性を維持し、高い走行性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を、図に示す実施形態を基づいて具体的に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す半断面である。
【００１０】
図１はラジアル構造からなる空気入りタイヤであり、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。タイヤ内面にはシール層としてインナーライナー４が設けられ、さらに内側にカーカス層５が設けられている。カーカス層５は、トレッド部１から左右のビード部３に至るように配置され、その外周側にスチールコードからなる２層のベルト層７が設けられている。また、カーカス層５の両端部は、それぞれビード部３においてビードコア６の周囲にタイヤ内側から外側へ折り返すように係止されている。
【００１１】
タイヤのサイド域には、タイヤ周方向に巻回する多数のチューブ材８が積層又は集積したチューブ積層構造体９が設けられている。このチューブ積層構造体９はインナーライナー４とカーカス層５との間にあって、タイヤ径方向にトレッド部１のショルダー部からビード部３に至るように設けられている。さらに、カーカス層５の外側に外傷などに対する保護層としてチューブ積層構造体９よりも薄肉のゴム層１０が設けられている。
【００１２】
チューブ積層構造体９を構成するチューブ材８は、ゴム又は合成樹脂から環状に形成されると共に、線状材により補強された構成からなり、かつ、それぞれの中空部に加圧気体又は発泡樹脂が充填されている。このように加圧気体又は発泡樹脂が充填されることによりチューブ積層構造体９が大きな剛性を発生し、軽量でありながら操縦安定性など良好なタイヤ性能を発揮することができる。チューブ積層構造体９の剛性は、加圧気体を充填した場合はその圧力を変えることにより、また発泡樹脂を充填した場合は発泡倍率を変えることにより大きさを任意に調整することができる。なお、充填材としては、軽量化を一層有利にするためには、発泡樹脂よりも加圧気体の方が好ましい。
【００１３】
トレッド部１のショルダー部からビード部３に至るように設けられるチューブ積層構造体９は、全部が同じチューブ材８で構成されていてもよいが、タイヤの期待性能などに応じてタイヤ径方向の位置に応じてチューブ材８の種類を変えるようにしてもよい。例えば、チューブ材の外径の異なるもの、或いは充填材として加圧気体では圧力の異なるもの、発泡樹脂では発泡倍率の異なるものなどを選択して使い分けることができる。特に、加圧気体を充填したチューブ材を使用する場合には、少なくともビード部におけるチューブ材の圧力を最大にすることが操縦安定性を向上する上で好ましい。
【００１４】
図２は、本発明の空気入りタイヤに使用するチューブ材８の一例を例示する。チューブ本体として内層８ａと外層８ｂがゴム又は合成樹脂で環状で形成され、かつ両層８ａ，８ｂの間に補強用の線状材１１が挿入されている。線状材１１はチューブ材８の長手方向に対して螺旋状に巻回され、かつ２種類の線状材１１が互いに反対方向に交差するように設けられている。線状材１１が螺旋状に巻回されていることにより、チューブ材８の径方向の膨張と軸方向の伸長とを抑制することができる。
【００１５】
チューブ材８は、チューブ本体がゴム及び／又は合成樹脂から形成され、かつ補強用の線状材を有するものであれば、図２の構造に限定されるものでない。例えば、図３に示す例のように、内層８ａの外周に線状材１１を巻回するだけで、の外層８ｂを設けないものであってもよい。チューブ材の外径としては、好ましくは５〜２０ｍｍの範囲がよい。５ｍｍよりも細いと、製造が難しくなると共に、本発明の作用効果を発揮しにくく、かつ重量増加を招くようになる。また、２０ｍｍよりも太いと、チューブ材の積層密度が低下するためタイヤの剛性確保が難しくなる。線状材の材料としては、補強機能を有する材料であれば特に限定されない。例えば、有機繊維、金属ワイヤなどを好ましく使用することができる。
【００１６】
上記チューブ材からチューブ積層構造体を形成する方法としては、成形ドラム上で未加硫の一次タイヤを成形するとき、成形ドラム上にインナーライナーを巻き付けた後、そのインナーライナー上に、チューブ素材を１本又は複数本引き揃えた状態にして連続的に巻き重ねるようにすればよい。チューブ素材の外周には接着成分を塗布しておき、巻き重ねられたとき相互に接着するようにするとよい。また、ビード部、サイド中央部、トレッド部寄りなど、タイヤ径方向の位置で外径や内部充填材が異なるチューブ材を巻き付けるようにすることもできる。
【００１７】
上述した本発明は、通常の空気入りタイヤとして適用できることは勿論であるが、特殊なランフラットタイヤとしても有効に適用することができる。
【実施例】
【００１８】
タイヤサイズが１８５／６０Ｒ１４である点を共通にし、図１のタイヤ構造において、チューブ積層構造体におけるチューブ材（中空率４０％）に４００ｋＰａの圧縮空気を充填した場合（実施例１）、発泡倍率２０％の発泡樹脂を充填した場合（実施例２）、チューブ積層構造体を硬質ゴムに置き換えた場合（比較例１）に異ならせた３種類の空気入りタイヤを製作した。
【００１９】
上記３種類のタイヤについて、質量及び縦バネ強さを測定したところ、表１の結果が得られた。なお、表１において、縦バネ強さは比較例１を１００とする指数で示した。
【００２０】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す半断面である。
【図２】本発明に使用されるチューブ材を一部破断して示す側面図である。
【図３】本発明に使用されるチューブ材の他の例を一部破断して示す側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  インナーライナー
５  カーカス層
６  ビードコア
８  チューブ材
８ａ  内層
８ｂ  外層
９  チューブ積層構造体
１１  線状材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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