(57)【要約】【課題】操縦安定性を維持しつつタイヤ質量を低減させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】カーカス６とインナーライナー１１とを具えた空気入りタイヤ１である。サイドウォール部３は、厚さが２．０mm以下の最薄部１３を含んでいる。バットレス領域１４には、インナーライナー１１とカーカス６との間に、インスレーション層２０が配されている。インスレーション層２０は、インナーライナー１１よりも硬質であり、かつ、ＪＩＳＡ硬さＨｉが５０〜９８°のゴムからなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、前記カーカスのタイヤ内腔側に配された空気不透過性のゴムからなるインナーライナーとを具えた空気入りタイヤであって、
タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記サイドウォール部は、厚さが２．０mm以下の最薄部を含み、
前記サイドウォール部のタイヤ半径方向の外方領域であるバットレス領域には、前記インナーライナーと前記カーカスとの間に、インスレーション層が配されており、
前記インスレーション層は、前記インナーライナーよりも硬質であり、かつ、ＪＩＳＡ硬さが５０〜９８°のゴムからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記インスレーション層は、前記トレッド部の接地端と、そのタイヤ半径方向内側に位置するタイヤ最大幅位置との間の領域の少なくとも一部に配されている請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記インスレーション層は、タイヤ半径方向の内端を有し、
前記インスレーション層の前記内端は、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側に位置し、
前記内端と前記タイヤ最大幅位置との間のタイヤ半径方向の距離が２〜２０mmである請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部にトレッド補強層を具え、
前記インスレーション層は、タイヤ半径方向の外端を有し、
前記インスレーション層の前記外端は、前記トレッド補強層のタイヤ軸方向の外縁よりもタイヤ軸方向内側に位置し、
前記外端と前記トレッド補強層の前記外縁とのタイヤ軸方向の距離が２〜１５mmである請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記インスレーション層は、ＪＩＳＡ硬さが７０〜９０°のゴムからなる請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ビード部は、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状にのびる硬質ゴムからなるビードエーペックスを具え、
前記ビードエーペックスの前記ビードコアからのタイヤ半径方向の高さは２０mm以下である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記ビード部は、前記カーカス及び前記ビードエーペックスのタイヤ外面側にクリンチゴムが配されており、
前記クリンチゴムは、タイヤがリムに装着されたときにリムと接触する表層部を含み、
前記表層部は、ＪＩＳＡ硬さが７０〜９０°のゴムからなる請求項６記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記クリンチゴムの最大厚さは、５〜１５mmである請求項７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、操縦安定性を維持しつつタイヤ質量を低減させた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤを軽量化して、燃費性能を向上させることが要求されている（例えば、下記特許文献１参照）。しかしながら、軽量化のために各ゴム部材が薄肉化された空気入りタイヤは、その剛性が低下し易く、高速耐久性及び操縦安定性が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２８１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、バットレス領域のインスレーション層のゴム硬度を高めることにより、操縦安定性を維持しつつタイヤ質量を低減させた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、前記カーカスのタイヤ内腔側に配された空気不透過性のゴムからなるインナーライナーとを具えた空気入りタイヤであって、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記サイドウォール部は、厚さが２．０mm以下の最薄部を含み、前記サイドウォール部のタイヤ半径方向の外方領域であるバットレス領域には、前記インナーライナーと前記カーカスとの間に、インスレーション層が配されており、前記インスレーション層は、前記インナーライナーよりも硬質であり、かつ、ＪＩＳＡ硬さが５０〜９８°のゴムからなることを特徴としている。
【０００６】
本発明の空気入りタイヤは、前記インスレーション層は、前記トレッド部の接地端と、そのタイヤ半径方向内側に位置するタイヤ最大幅位置との間の領域の少なくとも一部に配されているのが望ましい。
【０００７】
本発明の空気入りタイヤは、前記インスレーション層は、タイヤ半径方向の内端を有し、前記インスレーション層の前記内端は、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側に位置し、前記内端と前記タイヤ最大幅位置との間のタイヤ半径方向の距離が２〜２０mmであるのが望ましい。
【０００８】
本発明の空気入りタイヤは、前記カーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部にトレッド補強層を具え、前記インスレーション層は、タイヤ半径方向の外端を有し、前記インスレーション層の前記外端は、前記トレッド補強層のタイヤ軸方向の外縁よりもタイヤ軸方向内側に位置し、前記外端と前記トレッド補強層の前記外縁とのタイヤ軸方向の距離が２〜１５mmであるのが望ましい。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤは、前記インスレーション層は、ＪＩＳＡ硬さが７０〜９０°のゴムからなるのが望ましい。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤは、前記ビード部は、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状にのびる硬質ゴムからなるビードエーペックスを具え、前記ビードエーペックスの前記ビードコアからのタイヤ半径方向の高さは２０mm以下であるのが望ましい。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤは、前記ビード部は、前記カーカス及び前記ビードエーペックスのタイヤ外面側にクリンチゴムが配されており、前記クリンチゴムは、タイヤがリムに装着されたときにリムと接触する表層部を含み、前記表層部は、ＪＩＳＡ硬さが７０〜９０°のゴムからなるのが望ましい。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、前記クリンチゴムの最大厚さは、５〜１５mmであるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、カーカスのタイヤ内腔側に配された空気不透過性のゴムからなるインナーライナーとを具えている。しかも、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、サイドウォール部は、厚さが２．０mm以下の最薄部を含んでいる。これにより、サイドウォール部のゴムボリュームが小さくなり、タイヤ質量が低減する。
【００１４】
サイドウォール部のタイヤ半径方向の外方領域であるバットレス領域には、インナーライナーとカーカスとの間に、インスレーション層が配されている。インスレーション層は、インナーライナーよりも硬質であり、かつ、ＪＩＳＡ硬さが５０〜９８°のゴムからなる。このようなインスレーション層は、タイヤ質量を増加させることなく、走行時に撓み易いバットレス領域の剛性を高め、ひいては操縦安定性を維持する。
【００１５】
以上のように、本発明の空気入りタイヤは、操縦安定性を維持しつつ、タイヤ質量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のバットレス領域の拡大図である。
【図３】荷重負荷状態のタイヤの断面図である。
【図４】図１のビード部の拡大図である。
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１の正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用タイヤとして好適に用いられる。
【００１８】
「正規状態」は、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。
【００１９】
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。
【００２０】
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。
【００２１】
本実施形態のタイヤ１は、カーカス６と、トレッド補強層１０と、インナーライナー１１とを具えている。
【００２２】
カーカス６は、例えば、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状である。カーカス６は、例えば、カーカスコードがタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０〜９０°の角度で配列された１枚のカーカスプライ６Ａで構成されている。カーカスコードは、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードが好適に採用される。
【００２３】
カーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間を跨る本体部６ａと、その両端に連なり、ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを一連に具えている。
【００２４】
本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、硬質のゴムからなるビードエーペックス８が配されている。ビードエーペックス８は、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびる断面略三角形状である。これにより、ビード部４及びサイドウォール部３の曲げ剛性が補強される。
【００２５】
ビードエーペックス８のビードコア５からのタイヤ半径方向の高さｈ１は、好ましくは２５mm以下、より好ましくは２０mm以下である。このようなビードエーペックス８は、ビード部４のゴムボリュームを低減し、タイヤ質量を効果的に低減する。ビードエーペックス８の前記高さｈ１は、好ましくは１０mm以上、より好ましくは１５mm以上である。このようなビードエーペックス８は、ビード部４の剛性を効果的に維持する。
【００２６】
ビードエーペックス８は、例えば、ＪＩＳＡ硬さが６５〜９５°のゴムで形成されているのが望ましい。このようなビードエーペックス８は、ビード部４の剛性を効果的に高め、操縦安定性を向上させる。本明細書において、ＪＩＳＡ硬さとは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づく２３℃の環境下で測定されたデュロメータータイプＡによる硬さを意味する。
【００２７】
トレッド補強層１０は、例えば、カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されている。トレッド補強層１０は、トレッド部２の略全域に配されている。
【００２８】
本実施形態のトレッド補強層１０は、ベルト層７とバンド層９とを含んでいる。ベルト層７は、例えば、２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで形成されている。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂには、例えば、ベルトコードがタイヤ赤道Ｃに対して１０〜３５°の角度で配列されている。本実施形態の各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間で相互に交差するように向きを違えて配されている。これにより、トレッド部２の剛性が効果的に高められる。ベルトコードには、例えば、レーヨン若しくはアラミド等の高弾性の有機繊維コード、又は、スチールコードが採用され得る。
【００２９】
バンド層９は、例えば、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に配されている。本実施形態のバンド層９は、ベルト層７の略全域を覆っている。バンド層９は、例えば、バンドコードがタイヤ赤道Ｃに対して０〜５°の角度で螺旋状に巻回されて形成されている。バンドコードには、例えば、ナイロン、アラミド又はＰＥＮ等の有機繊維コードが採用される。
【００３０】
インナーライナー１１は、カーカス６のタイヤ内腔側に配されている。インナーライナー１１は、例えば、一対のビード部４、４に跨って連続してのび、タイヤ内腔面１ｉの略全域を形成している。インナーライナー１１は、例えば、空気不透過性のゴムからなる。空気不透過性ゴムとして、例えば、ゴム成分１００質量部中に、ブチルゴム（又はその誘導体）が６０〜１００質量部配合されたブチル系ゴムが好適に採用される。
【００３１】
本発明のタイヤ１の各サイドウォール部３、３は、厚さｔ１が２．０mm以下の最薄部１３を含んでいる。これにより、サイドウォール部３のゴムボリュームが小さくなり、タイヤ質量が低減する。
【００３２】
図２には、サイドウォール部３のタイヤ半径方向の外方領域であるバットレス領域１４の拡大図が示されている。図２に示されるように、バットレス領域１４には、インナーライナー１１とカーカス６との間に、インスレーション層２０が配されている。インスレーション層２０は、略一定の厚さでカーカス６に沿って配されている。
【００３３】
インスレーション層２０は、インナーライナー１１よりも硬質であり、かつ、ＪＩＳＡ硬さＨｉが５０〜９８°のゴムからなる。
【００３４】
図３には、トレッド部２が路面Ｇに接地して正規荷重が作用した負荷状態のタイヤ１の断面図が示されている。図３に示されるように、負荷状態では、タイヤ１のバットレス領域１４及びビード部４が撓み易い。上述のようなインスレーション層２０は、タイヤ質量を増加させることなく、走行時に撓み易いバットレス領域１４の剛性を効果的に高め、ひいては操縦安定性を維持する。
【００３５】
「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。
【００３６】
インスレーション層２０のＪＩＳＡ硬さＨｉが５０°よりも小さい場合、バットレス領域の剛性が高められないおそれがある。インスレーション層２０のＪＩＳＡ硬さＨｉが９８°より大きい場合、乗り心地性が低下するおそれがある。
【００３７】
インスレーション層２０のＪＩＳＡ硬さＨｉは、好ましくは７０°以上、より好ましくは７５°以上であり、好ましくは９０°以下、より好ましくは８５°以下である。このようなインスレーション層２０は、乗り心地性を維持しつつ、バットレス領域１４の剛性を高める。
【００３８】
図２に示されるように、インスレーション層２０は、トレッド部２の接地端Ｔｅと、そのタイヤ半径方向内側に位置するタイヤ最大幅位置１５との間の領域の少なくとも一部に配されている。
【００３９】
トレッド部２の接地端Ｔｅは、前記正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷しかつキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。タイヤ最大幅位置１５は、タイヤの最大幅を形成する位置である。
【００４０】
インスレーション層２０は、タイヤ半径方向の内端２０ｉを有している。インスレーション層２０の内端２０ｉは、例えば、タイヤ最大幅位置１５よりもタイヤ半径方向外側に位置しているのが望ましい。インスレーション層２０の内端２０ｉがタイヤ最大幅位置１５よりもタイヤ半径方向内側に位置している場合、タイヤ質量が増加し、燃費性能が低下するおそれがある。
【００４１】
インスレーション層２０の内端２０ｉとタイヤ最大幅位置１５との間のタイヤ半径方向の距離Ｌ１は、好ましくは２mm以上、より好ましくは７mm以上であり、好ましくは２０mm以下、より好ましくは１５mm以下である。このようなインスレーション層２０は、タイヤ質量の増加を最小限に抑制しつつ、バットレス領域１４の剛性を効果的に高める。
【００４２】
インスレーション層２０は、タイヤ半径方向の外端２０ｏを有している。インスレーション層２０の外端２０ｏは、例えば、トレッド補強層１０のタイヤ軸方向の外縁１０ｏよりもタイヤ軸方向内側に位置しているのが望ましい。これにより、外端２０ｏを起点としたインスレーション層２０の剥離が効果的に抑制され、トレッド部２の耐久性が向上する。
【００４３】
インスレーション層２０の外端２０ｏとトレッド補強層１０の外縁１０ｏとのタイヤ軸方向の距離Ｌ２は、好ましくは２mm以上、より好ましくは５mm以上であり、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１２mm以下である。このようなインスレーション層２０は、タイヤ質量の増加を最小限に抑制しつつ、外端２０ｏを起点としたインスレーション層２０の剥離を効果的に抑制する。
【００４４】
インスレーション層２０の厚さｔ２は、好ましくは０．３mm以上、より好ましくは０．５mm以上であり、好ましくは１．０mm以下、より好ましくは０．８mm以下である。このようなインスレーション層２０は、タイヤ質量の増加を最小限に抑制しつつ、バットレス領域１４の剛性を効果的に高める。
【００４５】
インスレーション層２０に用いられるゴムとしては、例えば、ジエン系ゴム、より具体的には天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム又はアクリロニトリルブタジエンゴムが好適に用いられる。これら各種ゴムは、１種又は２種以上がブレンドされて用いられても良い。
【００４６】
図４には、ビード部４の拡大図が示されている。図４に示されるように、ビード部４には、カーカス６及びビードエーペックス８のタイヤ外面側にクリンチゴム２３が配されている。
【００４７】
クリンチゴム２３の最大厚さｔ３は、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上であり、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１２mm以下である。このようなクリンチゴム２３は、タイヤ質量の増加を最小限に抑制しつつ、ビード部４の剛性を高める。
【００４８】
クリンチゴム２３は、本体部２４と、本体部２４の外面を形成し、タイヤがリムに装着されたときにリムと接触する表層部２５とを含んでいる。表層部２５は、クリンチゴム２３の本体部２４よりも硬質のゴムで形成されるのが望ましい。図３に示されるように、このようなクリンチゴム２３は、走行時のビード部４の変形を抑制して操縦安定性を向上させ、しかも、リムＲとの摩擦による表層部２５の損傷を効果的に抑制する。
【００４９】
表層部２５のゴムのＪＩＳＡ硬さＨｓは、好ましくは７０°以上、より好ましくは７５°以上であり、好ましくは９０°以下、より好ましくは８５°以下である。このような表層部２５は、表層部２５の前記ＪＩＳＡ硬さＨｓが７０°より小さい場合、上述の効果が得られないおそれがある。表層部２５の前記ＪＩＳＡ硬さＨｓが９０°より大きい場合、表層部２５が本体部２４から剥離し易くなるおそれがある。
【００５０】
以上、本発明の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施される。
【実施例】
【００５１】
図１の基本構造を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１及び２として、バットレス領域にインスレーション層が配されていないタイヤが試作された。各タイヤのタイヤ質量並びに縦バネ及び横バネが測定された。各タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１５×６Ｊ
タイヤ内圧：２３０kPa
【００５２】
＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数である。数値が小さい程、タイヤ質量が小さく、燃費性能に優れていることを示す。
【００５３】
＜縦バネ＞
各テストタイヤが前記リムに装着され、垂直荷重４．２４±１．０kNで平面に接地させたときのタイヤの縦撓み量が測定された。そして、前記垂直荷重４．２４kNが縦撓み量で除されることにより、近似的に縦バネ定数が得られた。結果は、比較例１の縦バネ定数を１００とする指数で表示されている。数値が小さい程、縦バネが小さく、乗り心地性に優れていることを示す。
【００５４】
＜横バネ＞
各テストタイヤが前記リムに装着され、垂直荷重４．２４±１．０kNで平面に接地させ、しかも、タイヤ軸方向の横荷重０．５±０．５kNを作用させたときのタイヤの横撓み量が測定された。そして、前記横荷重０．５kNが横撓み量で除されることにより、近似的に横バネ係数が得られた。結果は、比較例１の横バネ係数を１００とする指数で表示されている。数値が大きい程、横バネが大きく、操縦安定性能に優れていることを示す。
テスト結果が表１に示される。
【００５５】
【表１】
2015174594.tif 000003
2015174594.tif 000004
2015174594.tif 000005
【００５６】
表１から明らかなように、実施例の空気入りタイヤは、操縦安定性を維持しつつタイヤ質量を低減させていることが確認できた。
【符号の説明】
【００５７】
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部  
５  ビードコア
６  カーカス
１１  インナーライナー
１３  最薄部
１４  バットレス領域
２０  インスレーション層
【図１】
2015174594.tif 000006
【図２】
2015174594.tif 000007
【図３】
2015174594.tif 000008
【図４】
2015174594.tif 000009