(57)【要約】【課題】カーカス部材の折り返し端部と周囲のゴムとの硬さの違いによるセパレーション故障を効果的に防止することのできる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】カーカス部材１１の折り返し端部１１ａとそのタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォール部材１５との間に、カーカス部材１１のゴムよりも硬さが低く、サイドウォール部材１５のゴムよりも硬さが高いゴムからなる補強ゴム１６を設けたので、カーカス部材１１の折り返し端部１１ａとサイドウォール部材１５との硬さの違いを補強ゴム１６によって緩和することができ、部材間の応力差や歪み差によるセパレーション故障の発生を効果的に防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス部材のタイヤ幅方向両端側がビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返され、カーカス部材のゴムがその折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴムよりも硬いゴムからなる空気入りタイヤにおいて、
前記カーカス部材の折り返し端部とそのタイヤ幅方向外側に位置するゴムとの間に、カーカス部材のゴムよりも硬さが低く、カーカス部材の折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴムよりも硬さが高いゴムからなる補強ゴムを設けた
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカス部材のゴムとその折り返し端部の周囲のゴムとの間に２０℃における動的弾性率の差が０．５ＭＰａ以上あり、
前記補強ゴムを、カーカス部材のゴムよりも弾性率が低く、カーカス部材の折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴムよりも弾性率が高いゴムによって形成した
ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強ゴムをタイヤ幅方向に積層された複数のゴム層によって形成するとともに、カーカス部材の折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴムからカーカス部材の折り返し端部に向かって各ゴム層の弾性率が高くなるように形成した
ことを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記補強ゴムの各ゴム層をタイヤ幅方向の厚さがそれぞれ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下になるように形成した
ことを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強ゴムを、カーカス部材の折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴム側のゴム層がカーカス部材の折り返し端部側のゴム層よりもタイヤ径方向の幅が広くなるように形成した
ことを特徴とする請求項３または４記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補強ゴムをシート状のゴムによって形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強ゴムをタイヤ周方向に巻き付けられた糸状のゴムによって形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５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、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気入りタイヤとしては、カーカス部材のタイヤ幅方向両端側がビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返されたものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１９９２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の空気入りタイヤでは、カーカス部材の折り返し端部と周囲のゴムとの硬さの違いにより、部材間の応力差や歪み差によるセパレーション故障が発生しやすいという問題がある。そこで、折り返し端部を部材間の応力差を生じにくい位置に配置する対策がとられているが、折り返し端部は弾性変形の大きいサイド部に位置しているため、折り返し端部の位置の調整のみではセパレーション故障の防止効果が不十分であり、特に偏平タイヤのようにサイド部が狭い場合には極めて困難であった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カーカス部材の折り返し端部と周囲のゴムとの硬さの違いによるセパレーション故障を効果的に防止することのでき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】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、カーカス部材のタイヤ幅方向両端側がビード部の周りを巻き上げるようにタイヤ幅方向外側に折り返され、カーカス部材のゴムがその折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴムよりも硬いゴムからなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカス部材の折り返し端部とそのタイヤ幅方向外側に位置するゴムとの間に、カーカス部材のゴムよりも硬さが低く、カーカス部材の折り返し端部のタイヤ幅方向外側に位置するゴムよりも硬さが高いゴムからなる補強ゴムを設けている。
【０００６】
これにより、カーカス部材の折り返し端部とそのタイヤ幅方向外側に位置するゴムとの間に設けられた補強ゴムが、カーカス部材のゴムよりも硬さが低く、そのタイヤ幅方向外側に位置するゴムよりも硬さが高いゴムによって形成されていることから、カーカス部材の折り返し端部とそのタイヤ幅方向外側に位置するゴムとの硬さの違いが補強ゴムによって緩和される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、カーカス部材の折り返し端部とサイドウォール部材との硬さの違いを緩和することができるので、部材間の応力差や歪み差によるセパレーション故障の発生を効果的に防止することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１乃至図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は空気入りタイヤの部分正面断面図、図２はその要部正面断面図、図３及び図４は試験結果を示す図である。
【０００９】
同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部１と、タイヤ幅方向両側に形成されるサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に形成されるビード部３と、トレッド部１とサイドウォール部２との間に形成されるショルダー部４を備えている。
【００１０】
即ち、この空気入りタイヤは、シート状のインナーライナ１０と、複数のカーカス部材１１と、複数枚のベルト１２とを成形ドラム上で円筒状に成形した後、カーカス部材１１が左右一対のビード部材１３間に跨るようにトロイダル状に成形するとともに、カーカス部材１１のタイヤ幅方向両端側をビード部材１３の周りからタイヤ幅方向外側に巻き上げてサイドウォール部２側に折り返し、カーカス部材１１の外周面にトレッド部材１４及びサイドウォール部材１５を貼付けることによって形成される。また、カーカス部材１１の折り返し端部１１ａとそのタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォール部材１５との間には、折り返し端部１１ａを覆う補強ゴム１６が設けられている。
【００１１】
インナーライナ１０は気密性を有するシート状のゴムからなり、カーカス部材１１の内周面側に配置される。
【００１２】
カーカス部材１１は、複数本のカーカスコードをゴムで被覆したシート状の部材からなり、そのタイヤ周方向一端部及び他端部をスプライスして円筒状に形成される。この場合、カーカス部材１１のゴムはサイドウォール部材１５のゴムよりも硬いゴムによって形成されている。
【００１３】
各ベルト１２は、スチールコード、高強度繊維等からなる複数本の補強コードをシート状のゴムで被覆してなり、互いにタイヤ径方向に重ねて配置されている。
【００１４】
ビード部材１３は、金属線等のワイヤを束ねてなるビードコア１３ａと、断面略三角形状のゴムからなるビードフィラー１３ｂとからなり、ビードフィラー１３ｂはビードコア１３ａの外周側に配置されている。
【００１５】
トレッド部材１４は押出成形によって形成されるゴムからなり、カーカス部材１１の外周面側に配置されている。また、トレッド部材１４の外周面には、所定のパターンをなす溝１４ａが加硫成型時に形成される。
【００１６】
サイドウォール部材１５は押出成形によって形成されるゴムからなり、カーカス部材１１のタイヤ幅方向両側を覆うように配置されている。サイドウォール部材１５はカーカス部材１１のゴムよりも硬さの低いゴムからなり、カーカス部材１１のゴムとの間には、２０℃における動的弾性率の差が０．５ＭＰａ以上ある。
【００１７】
補強ゴム１６は、カーカス部材１１のゴムよりも硬さが低く、サイドウォール部材１５のゴムよりも硬さが高いゴムからなり、タイヤ幅方向に積層された第１乃至第３のゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃによって形成されている。この場合、各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃはそれぞれシート状のゴムからなり、第１のゴム層１６ａは最もタイヤ幅方向外側に配置され、第２のゴム層１６ｂ、第３のゴム層１６ｃの順にタイヤ幅方向内側に配置されている。この場合、カーカス部材１１のゴムの弾性率をＥc 、第１のゴム層１６ａの弾性率をＥ1 、第２のゴム層１６ｂの弾性率をＥ2 、第３のゴム層１６ｃの弾性率をＥ3 、サイドウォール部材１５のゴムの弾性率をＥs とすると、各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、Ｅs ＜Ｅ1 ＜Ｅ2 ＜Ｅ3 ＜Ｅc となるように形成されている。また、各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、タイヤ径方向の幅をそれぞれＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 とすると、Ｗ3 ＜Ｗ2 ＜Ｗ1 となるように形成され、それぞれ一層あたりのタイヤ幅方向の厚さｔが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下になるように形成されている。
【００１８】
ここで、乗用車用のタイヤについて、本発明の実施例１〜２、比較例１〜２及び従来例の耐久性試験を行ったところ、図３に示す結果が得られた。この試験では、タイヤ内圧２９０ｋＰａ、１４０％荷重（規定荷重６．０４ｋＮ）の条件の下、試験用のドラム上を速度８１ｋｍ／ｈで走行させ、サイド部のセパレーション故障が発生した走行距離を測定した。
【００１９】
この場合、各タイヤには、サイドウォール部材の厚さが３ｍｍ、カーカス部材のゴムの弾性率が８．２ＭＰａ、サイドウォール部材のゴムの弾性率が５．０ＭＰａ、タイヤサイズが２３５／３５Ｒ１８のものを用いた。実施例１には、弾性率が６．６ＭＰａ、厚さｔが１．０ｍｍの補強ゴムを一層のみ設けたものを用い、実施例２には、カーカス部材側のゴム層の弾性率が７．２ＭＰａ、サイドウォール部材のゴム層の弾性率が６．１ＭＰａの二層構造の補強ゴムを用いた。また、比較例１にはサイドウォール部材と等しい弾性率５．０ＭＰａの補強ゴムを一層のみ設けたものを用い、比較例２にはカーカス部材と等しい弾性率８．２ＭＰａの補強ゴムを一層のみ設けたものを用いた。この場合、実施例１〜２及び比較例１〜２には、補強ゴムのゴム層の一層当たりの厚さｔが４種類（０．２ｍｍ〜１．１ｍｍ）のものを用いた。尚、従来例には補強ゴムを有しないものを用いた。また、弾性率とは、（株）東洋精機製作所製のレオログラフ−ソリッドを使用し、静歪み１０％、動歪み±２％、測定周波数２０Ｈｚ、温度２０℃の条件で測定した動的弾性率をいう。
【００２０】
本試験では、前記耐久試験においてサイド部のセパレーション故障が発生した走行距離を指数化し、従来例を１００として実施例１〜２及び比較例１〜２を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があると判定した。試験の結果、実施例１及び２は、従来例及び比較例１〜２よりも優れている結果が得られた。尚、本試験では実施例２として補強ゴムが二層構造のものを示したが、三層構造以上の補強ゴムを用いればより良好な結果が期待できる。
【００２１】
次に、トラック、バス等の重荷重用のタイヤについて、本発明の実施例３〜４及び従来例の耐久性試験を行ったところ、図４に示す結果が得られた。この試験では、タイヤ内圧８５０ｋＰａ、１４０％荷重（規定荷重２６．７３ｋＮ）の条件の下、試験用のドラム上を速度４５ｋｍ／ｈで走行させ、サイド部のセパレーション故障が発生した走行距離を測定した。
【００２２】
この場合、各タイヤには、サイドウォール部材の厚さが８ｍｍ、カーカス部材のゴムの弾性率が９．５ＭＰａ、サイドウォール部材のゴムの弾性率が５．０ＭＰａ、タイヤサイズが１１Ｒ２２．５のものを用いた。実施例３には、弾性率が７．３ＭＰａ、厚さｔが１．０ｍｍの補強ゴムを一層のみ設けたものを用い、実施例４には、カーカス部材側のゴム層の弾性率が８．０ＭＰａ、サイドウォール部材のゴム層の弾性率が６．５ＭＰａの二層構造の補強ゴムを用いた。この場合、実施例３〜４には、補強ゴムのゴム層の一層当たりの厚さｔが５種類（０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ）のものを用いた。尚、従来例には補強ゴムを有しないものを用いた。また、弾性率とは、（株）東洋精機製作所製のレオログラフ−ソリッドを使用し、静歪み１０％、動歪み±２％、測定周波数２０Ｈｚ、温度２０℃の条件で測定した動的弾性率をいう。
【００２３】
本試験では、前記耐久試験においてサイド部のセパレーション故障が発生した走行距離を指数化し、従来例を１００として実施例３〜４を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があると判定した。試験の結果、実施例３及び４は、従来例よりも優れている結果が得られた。尚、本試験では実施例２として補強ゴムが二層構造のものを示したが、三層構造以上の補強ゴムを用いればより良好な結果が期待できる。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、カーカス部材１１の折り返し端部１１ａとそのタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォール部材１５との間に、カーカス部材１１のゴムよりも硬さが低く、サイドウォール部材１５のゴムよりも硬さが高いゴムからなる補強ゴム１６を設けたので、カーカス部材１１の折り返し端部１１ａとサイドウォール部材１５との硬さの違いを補強ゴム１６によって緩和することができ、部材間の応力差や歪み差によるセパレーション故障の発生を効果的に防止することができる。
【００２５】
この場合、カーカス部材１１のゴムとサイドウォール部材１５のゴムとの間に２０℃における動的弾性率の差が０．５ＭＰａ以上ある場合において、補強ゴム１６を、カーカス部材１１のゴムよりも弾性率が低く、サイドウォール部材１５のゴムよりも弾性率が高いゴムによって形成したので、ゴムの硬さを動的弾性率を用いて規定することにより、補強ゴム１６に用いるゴムを最適な硬さにすることができる。
【００２６】
また、補強ゴム１６をタイヤ幅方向に積層された複数のゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃによって形成するとともに、サイドウォール部材１５からカーカス部材１１に向かって各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃの弾性率が高くなるように形成したので、ゴムの硬さの違いを段階的に緩和することができ、部材間の応力差や歪み差をより少なくすることができる。
【００２７】
更に、補強ゴム１６を各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃのタイヤ幅方向の厚さｔがそれぞれ０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下になるように形成したので、厚さｔが小さすぎて効果が不十分となることがない。また、厚さｔが大きすぎて他の部材の厚さが小さくなることもなく、必要以上にタイヤ重量が増加することもない。従って、セパレーション故障の発生を防止する上で極めて有利である。
【００２８】
また、補強ゴム１６の各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃの幅Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 を、サイドウォール部材１５側がカーカス部材１１の折り返し端部１１ａ側よりも広くなるようにしたので、応力の集中する折り返し端部１１ａから徐々に補強ゴム１６の物性を変化させることができ、応力をより効果的に緩和することができる。更に、各ゴム層１６ａ，１６ｂ，１６ｃの幅方向両端側をそれぞれカーカス部材１１に接触させることができるので、カーカス部材１１と補強ゴム１６との剥離防止に効果的である。
【００２９】
また、補強ゴム１６をシート状のゴムによって形成したので、例えば他の部材と同様に成形ドラム上で巻き付けることができ、製造上極めて有利である。
【００３０】
尚、前記実施形態では、補強ゴム１６をシート状のゴムによって形成したものを示したが、図５の他の実施形態に示すように糸状のゴム１７ａからなる補強ゴム１７をカーカス部材１１の折り返し端部１１ａ側にタイヤ周方向に巻き付けるようにしてもよい。これにより、補強ゴム１７を複数層に形成する場合でも、ゴム１７ａを連続して巻き付けることができ、しかも各ゴム層ごとにスプライス部が生ずることがないので、ユニフォミティの向上に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図
【図２】空気入りタイヤの要部正面断面図
【図３】乗用車用タイヤの試験結果を示す図
【図４】重荷重用タイヤの試験結果を示す図
【図５】本発明の他の実施形態を示す空気入りタイヤの要部正面断面図
【符号の説明】
【００３２】
１１…カーカス部材、１１ａ…折り返し端部、１５…サイドウォール部材、１６…補強ゴム、１６ａ…ゴム層、１７…補強ゴム。
【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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