(57)【要約】【課題】カーカス層のスチールコードの周辺に残留する空気に起因して形成される空気溜まりを抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】複数本のフィラメントからなる層撚り構造又は複撚り構造を有する複数本のスチールコードＳをコートゴムで被覆してなるカーカス層４を一対のビード部３間に備えた空気入りタイヤにおいて、スチールコードＳは、コートゴムがスチールコードＳの中心部まで浸透した複数の浸透部１０をスチールコードＳの長手方向に沿って間欠的に有すると共に、これら浸透部１０の相互間にコートゴムがスチールコードＳの中心部までが浸透していない複数の非浸透部１１を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のフィラメントからなる層撚り構造又は複撚り構造を有する複数本のスチールコードをコートゴムで被覆してなるカーカス層を一対のビード部間に備えた空気入りタイヤにおいて、
前記スチールコードは、前記コートゴムが該スチールコードの中心部まで浸透した複数の浸透部を該スチールコードの長手方向に沿って間欠的に有すると共に、これら浸透部の相互間に前記コートゴムが該スチールコードの中心部までが浸透していない複数の非浸透部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記非浸透部の長さが３０ｍｍ〜３００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記非浸透部の長さが前記カーカス層のタイヤ幅方向の長さの７．０％〜１５．０％であることを特徴とする請求項１又は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、層撚り構造又は複撚り構造のスチールコードを含むカーカス層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、カーカス層のスチールコードの周辺に残留する空気に起因して形成される空気溜まりを抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのカーカス層の補強材として、少なくとも１本のフィラメントからなるコアと複数本のフィラメントからなるシースを備えた層撚り構造のスチールコードが使用されている。このような層撚り構造としては、例えば、Ｍ本のフィラメントからなるコアの周りにＮ本のフィラメントからなるシースと更にその周りにＬ本のフィラメントからなるシースを配置したＭ＋Ｎ＋Ｌ構造等が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、このような層撚り構造を有するスチールコードを未加硫ゴムで被覆する際、フィラメント間にゴムが十分含浸せずに、加硫後にスチールコードの中心部に空洞部が生じることがある。更に、加硫時において、この空洞部を介して空気が移動し、局所的に空気が集中することで、スチールコードの周辺に直径３ｍｍ〜５ｍｍに及ぶ空気溜まりが発生することがある。このような空気溜まりは、特に、バットレス部付近の湾曲部分において顕著に生じるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２３４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、カーカス層のスチールコードの周辺に残留する空気に起因して形成される空気溜まりを抑制することを可能に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】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、複数本のフィラメントからなる層撚り構造又は複撚り構造を有する複数本のスチールコードをコートゴムで被覆してなるカーカス層を一対のビード部間に備えた空気入りタイヤにおいて、前記スチールコードは、前記コートゴムが該スチールコードの中心部まで浸透した複数の浸透部を該スチールコードの長手方向に沿って間欠的に有すると共に、これら浸透部の相互間に前記コートゴムが該スチールコードの中心部までが浸透していない複数の非浸透部を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、複数本のフィラメントからなる層撚り構造又は複撚り構造を有する複数本のスチールコードをコートゴムで被覆してなるカーカス層を一対のビード部間に備えた空気入りタイヤにおいて、コートゴムが該スチールコードの中心部まで浸透した複数の浸透部を該スチールコードの長手方向に沿って間欠的に設ける一方で、これら浸透部の相互間にコートゴムが該スチールコードの中心部までが浸透していない複数の非浸透部があることで、浸透部に基づいてスチールコードの空洞部を介した空気の移動を阻害し、スチールコードの周辺に存在する空気が局所的に集中することを防ぐことができ、空気溜まりの抑制効果が得られると同時に、非浸透部では空洞部を残すことによりスチールコードの柔軟性を確保できる。特に、タイヤ加硫時における空気溜まりの発生が顕著であるバットレス部付近の湾曲部分において、空気溜まりの抑制効果を最大限に享受することができる。また、スチールコードの長手方向にわたって全域にゴムを含浸させる場合と比較して、生産性及び製造コストの観点で好適である。
【０００８】
本発明では、非浸透部の長さは３０ｍｍ〜３００ｍｍであることが好ましい。特に、非浸透部の長さはカーカス層のタイヤ幅方向の長さの７．０％〜１５．０％であることが好ましい。このように非浸透部の長さを適度に設定することで、タイヤ加硫時における空気溜まりの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】本発明でカーカス層を構成するスチールコード内のコートゴムの状態を模式的に示す断面図である。
【図３】（ａ）は図２のＸ−Ｘ矢視断面図であり、 (ｂ)は図２のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の空気入りタイヤにおけるカーカス層を構成するスチールコードの変形例の横断面を示す断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明の空気入りタイヤにおけるカーカス層を構成するスチールコードの他の変形例の横断面を示す断面図である。
【図６】本発明の空気入りタイヤの成形工程におけるカーカス部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。なお、図１において、ＣＬはタイヤ中心線である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
【００１２】
一対のビード部３，３間には少なくとも１層のカーカス層４が装架されている。このカーカス層４はタイヤ径方向に配向する複数本のカーカスコードを含んでおり、このカーカスコードは後述するスチールコードＳからなる。カーカス層４は各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。各ビードコア５のタイヤ外周側には断面三角形状のビードフィラー６が配置されている。
【００１３】
トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄが埋設されている。これらベルト層７Ａ〜７Ｄはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７Ａ〜７Ｄにおいて、ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜６０°の範囲に設定されている。ベルト層７Ａ〜７Ｄのベルトコードとしては、スチールコードが好ましく使用される。
【００１４】
なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
図２は本発明でカーカス層４を構成するスチールコードＳ内のコートゴムＧの状態を模式的に示すものである。図２に示すように、カーカス層４を構成するスチールコードＳには、コートゴムＧがスチールコードＳの中心部まで浸透している浸透部１０がスチールコードＳの長手方向に沿って間欠的に形成されていると共に、該浸透部１０の相互間にコートゴムＧが浸透しておらず空洞部１２が存在する非浸透部１１がある。浸透部１０と非浸透部１１は、スチールコードＳの長手方向に沿って反復的に延在している。また、スチールコードＳは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、内側層が３本のフィラメントＦ１を撚り合わせたストランドからなり、このストランドを芯として、その外側に外側層として９本のフィラメントＦ２を撚り合わせた２層構造を有している。
【００１６】
一般に、コートゴムを浸透させたスチールコードにおいて、フィラメント間にコートゴムが浸透せず、加硫後にスチールコードの中心部に空洞部が生じることがある。これに対して、本発明では、図３（ａ）に示すように、コートゴムＧをスチールコードＳの中心部まで浸透させ、フィラメントＦ１，Ｆ２以外の部分にはコートゴムＧを隙間なく充填しているため、浸透部１０において空洞部は残存していない。浸透部１０において空洞部が存在していないことで、スチールコードＳ内に存在する空気の空洞部を介した移動を阻害し、空気の局所的な集中を防ぐことができる。一方、図３(ｂ)はスチールコードＳの非浸透部１１において空洞部１２が残存した場合を示すものである。非浸透部１１においては、スチールコードＳの中心部のフィラメントＦ１間にコートゴムＧが浸透していないため、空洞部１２が残存する。即ち、本発明の空気入りタイヤにおけるカーカス層４を構成するスチールコードＳには、空洞部１２が存在しない浸透部１０と、空洞部１２が存在する非浸透部１１が混在している。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）の態様では２層構造を有するスチールコードＳが描写されているが、スチールコードＳの構造はこれに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ），（ｂ）に示す３層構造、図５（ａ），（ｂ）に示す複撚り構造等を採用することができる。なお、図４（ａ）及び図５（ａ）はスチールコードＳの浸透部１０を示し、図４（ｂ）及び図５（ｂ）はスチールコードＳの非浸透部１１を示している。
【００１８】
図４（ａ），（ｂ）に示す３層構造のスチールコードＳは、最内層が３本のフィラメントＦ１を撚り合わせたストランドからなり、このストランドを芯として、この外側に中間層として９本のフィラメントＦ２を撚り合わせ、さらにその上に最外層として１５本のフィラメントＦ３を撚り合わせた構造を有する。また、浸透部１０では空洞部が残存していない一方で、非浸透部１１ではスチールコードＳの中心部のフィラメントＦ１，Ｆ２間にコートゴムＧが浸透していないため、空洞部１２が残存する。一方、図５（ａ），（ｂ）に示す複撚り構造のスチールコードＳは、１本のフィラメントＦ１を芯として、その外側に６本のフィラメントＦ２を撚り合わせた２層構造からなるストランドＳ１を７本撚り合わせた構造を有する。また、浸透部１０では空洞部が残存していない一方で、非浸透部１１ではスチールコードＳのストランドＳ１間にコートゴムＧが浸透していないため、図５（ｂ）に示す一点鎖線ＤＬの内側に空洞部１２が残存する。即ち、本発明の空気入りタイヤは、複数本のフィラメントからなる２層以上の層撚り構造又は複撚り構造を有するスチールコードＳにより構成されたカーカス層４を備えている。
【００１９】
上記空気入りタイヤにおいて、コートゴムＧがスチールコードＳの中心部まで浸透した複数の浸透部１０をスチールコードＳの長手方向に沿って間欠的に設ける一方で、これら浸透部１０の相互間にコートゴムＧがスチールコードＳの中心部までが浸透していない複数の非浸透部１１があることで、浸透部１０に基づいて空気溜まりの抑制効果が得られると同時に、非浸透部１１では空洞部を残すことによりスチールコードＳの柔軟性を確保できる。特に、タイヤ加硫時における空気溜まりの発生が顕著であるバットレス部付近の湾曲部分、即ち、図１に示す領域Ｒにおいて、空気溜まりの抑制効果を最大限に享受することができる。
【００２０】
本発明では、非浸透部１１の長さＬAは３０ｍｍ〜３００ｍｍであることが好ましい。また、カーカス層４のタイヤ幅方向の全長を長さＬ0とし、この長さＬ0はタイヤ上でカーカス層４の形状に沿って測定される長さである。このとき、非浸透部１１の長さＬAは、カーカス層４のタイヤ幅方向の長さＬ0に対する比率が７．０％〜１５．０％の範囲となるように構成すると良い。このように非浸透部１１の長さＬAを適度に設定することで、タイヤ加硫時における空気溜まりの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００２１】
ここで、非浸透部１１の長さＬAのカーカス層４のタイヤ幅方向の長さＬ0に対する比率が７．０％未満であると、スチールコードＳの柔軟性を十分に確保することができない。その一方で、非浸透部１１の長さＬAのカーカス層４のタイヤ幅方向の長さＬ0に対する比率が１５．０％を超えると、スチールコードＳに沿った空気の移動を阻害することができず、スチールコードＳが空気溜まりに対する十分な抑制効果を得ることが得られない。
【００２２】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、スチールコードＳの表面を未加硫ゴムで被覆する被覆工程と、スチールコードＳを被覆するゴムの表面に超音波を作用させてフィラメント間にゴムを含浸させる含浸工程とを実施してカーカス部材を成形した後、他のタイヤ部材と共にタイヤ成形工程に供し、その後加硫工程を行う方法を採用することができる。また、上記含浸工程の際には、スチールコードＳの中心部まで未加硫ゴムを浸透させた浸透部１０をスチールコードＳの長手方向に沿って間欠的に形成し、浸透部１０の相互間にコートゴムＧが浸透していない非浸透部１１を形成するようにフィラメント間にゴムを含浸させる。
【００２３】
図６は、本発明の空気入りタイヤの成形工程においてカーカス部材を示すものである。図６に示す斜線部は上記含浸工程において未加硫ゴムの浸透を促進する領域である。スチールコードＳのうち、この領域に含まれる部分が浸透部１０であり、それ以外の部分が非浸透部１１に該当する。浸透部１０はタイヤ周方向に沿って複数箇所形成されており、これら浸透部１０はタイヤ幅方向に間隔をおいて配置されている。浸透部１０は、タイヤ上でバットレス部付近の湾曲部分に相当する各領域Ｒ内に２〜３箇所含まれるように形成すると良い。
【００２４】
上述した空気入りタイヤの製造方法により、スチールコードＳが、コートゴムＧをスチールコードＳの中心部まで浸透させた複数の浸透部１０をスチールコードＳの長手方向に沿って間欠的に有すると共に、これら浸透部１０の相互間にコートゴムＧをスチールコードＳの中心部までが浸透させていない複数の非浸透部１１を有する空気入りタイヤを得ることができる。また、上述するような含浸工程を行うことで、スチールコードの長手方向にわたって全域にゴムを含浸させる場合と比較して、生産性及び製造コストの観点で好適である。
【００２５】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤを含む各種タイヤに適用することが可能であるが、特に、トラック・バス用タイヤや建設車両用タイヤを含む重荷重用タイヤに用いることが好適である。より具体的には、外径が９００ｍｍ以上である重荷重用タイヤに適用することが好ましい。
【実施例】
【００２６】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５で、複数本のフィラメントからなる層撚り構造又は複撚り構造を有する複数本のスチールコードをコートゴムで被覆してなるカーカス層を一対のビード部間に備えた空気入りタイヤにおいて、浸透部の有無、カーカス層のタイヤ幅方向の長さ（ｍｍ）、カーカス層のタイヤ幅方向の長さに対する非浸透部の長さの比率を表１のように設定した４種類（従来例及び実施例１〜３）のタイヤをそれぞれ２０本ずつ作製した。
【００２７】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、空気溜まりの発生を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００２８】
空気溜まりの発生：
試験タイヤを目視で観察し、スチールコードの周辺における空気溜まりの発生箇所を数えた。得られた結果は、空気溜まりの発生箇所の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、スチールコードの周辺に空気溜まりが少ないことを意味する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１から判るように、コートゴムがスチールコードの中心部まで浸透した複数の浸透部をスチールコードの長手方向に沿って間欠的に設ける一方で、これら浸透部の相互間にコートゴムがスチールコードの中心部までが浸透していない複数の非浸透部があることで、実施例１〜３の空気入りタイヤはいずれも従来例との対比において、空気溜まりの発生が改善されていた。
【符号の説明】
【００３１】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
１０  浸透部
１１  非浸透部
Ｆ  フィラメント
Ｇ  コートゴム
Ｓ  スチールコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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