(57)【要約】【課題】ショルダー吹き抜け故障を抑制するようにした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部の接地端からタイヤ最大幅までの領域でタイヤ全厚が最も薄い箇所での本文中に式（１），（２）で定義されるタイヤ内部からカーカス層のカーカスコードまでの空気流出抵抗係数Ｒ１　と、カーカスコードからタイヤ外側までの空気流出抵抗係数Ｒ２　との比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下にした空気入りタイヤである。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部から左右のサイド部を経てビード部に至るタイヤ内側にカーカス層を配置し、該カーカス層の内側にインナーライナー層を配置した空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の接地端からタイヤ最大幅までの領域でタイヤ全厚が最も薄い箇所における下記式（１），（２）で定義されるタイヤ内部から前記カーカス層のカーカスコードまでの空気流出抵抗係数Ｒ１　と、前記カーカスコードからタイヤ外側までの空気流出抵抗係数Ｒ２　との比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下にした空気入りタイヤ。
Ｒ１　＝Ｌａ　／Ｐａ　＋Ｌｂ　／Ｐｂ　　　　　・・・（１）
Ｒ２　＝Ｌｃ　／Ｐｃ　＋Ｌｄ　／Ｐｄ　　　　　・・・（２）
（但し、Ｌａ　はインナーライナー層の厚さ
Ｌｂ　はカーカスコードから内側のコートゴム厚さ
Ｌｃ　はカーカスコードから外側のコートゴム厚さ
Ｌｄ　はサイド部のゴム厚さ
Ｐａ　はインナーライナー層の通気度
Ｐｂ　はカーカス層内コートゴムの通気度
Ｐｃ　はカーカス層外コートゴムの通気度
Ｐｄ　はサイド部の通気度
であり、ゴム厚さはｍｍを単位とし、通気度の単位は（ｍｍ３・ｍｍ）／（ｍｍ２・
ｓｅｃ・ＭＰａ）を単位とする。）
【請求項２】
前記空気流出抵抗係数Ｒ１　，Ｒ２　の比Ｒ２　／Ｒ１　が０．０５以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記タイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記空気流出抵抗係数Ｒ１　が１０×１０５　（ｍｍ２・ｓｅｃ　・ＭＰａ）／ｍｍ３以上であり、かつ前記空気流出抵抗係数Ｒ２　が０．９５×１０５　（ｍｍ２・ｓｅｃ　・ＭＰａ）／ｍｍ３以下である請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、高負荷荷重で長期間にわたり使用されるときに発生するショルダー吹き抜け故障を防止する、特に重荷重用に適した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高負荷荷重で長期間にわたり使用される重荷重用空気入りタイヤでは、ショルダー部におけるカーカス層外側のサイドゴム層に裂け目ができる故障が起きやすい。このようなショルダー部の故障をショルダー吹き抜けと称している。
【０００３】
このショルダー吹き抜け故障の原因について、本発明者らが詳細を検討した結果によれば、その第一は、タイヤが接地回転する毎にショルダー部の路面接触領域端（踏み込みから蹴り出し側迄）で大変形が繰り返し発生し、そのためカーカス層の子午線断面の曲率半径がトレッド部の接地していない時の最大値と接地した時の最小値とで非常に大きな差を生じ、カーカス層外側のサイドゴム層の歪みが内側のインナーライナー層に比べ著しく大きくなり、その外側部分にゴム剥離を起こし易い状態になっている。
【０００４】
また、第二は、カーカスコードが内部に高圧空気を貯蔵する状態になることである。すなわち、重荷重用空気入りタイヤにおいて、インナーライナー層の一部に欠陥（薄ゲージや小さなクラックや異物混入など）があると、その欠陥箇所からタイヤ内部の高圧空気がカーカスコード内に侵入し、徐々に貯蔵されていくのである。このように貯蔵される高圧空気が一定限度を超えると、上記のようにゴム剥離を起こしやすくなったサイドゴム層の弱い箇所がバーストし、タイヤ外側へ吹き抜けるショルダー吹き抜け故障を起こすのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のようなショルダー吹き抜け故障の発生を抑制可能にする空気入りタイヤ、特に重荷重用の空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド部から左右のサイド部を経てビード部に至るタイヤ内側にカーカス層を配置し、該カーカス層の内側にインナーライナー層を配置した空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の接地端からタイヤ最大幅までの領域でタイヤ全厚が最も薄い箇所における下記式（１），（２）で定義されるタイヤ内部から前記カーカス層のカーカスコードまでの空気流出抵抗係数Ｒ１　と、前記カーカスコードからタイヤ外側までの空気流出抵抗係数Ｒ２　との比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下にしたことを特徴とするものである。
【０００７】
Ｒ１　＝Ｌａ　／Ｐａ　＋Ｌｂ　／Ｐｂ　　　　　・・・（１）
Ｒ２　＝Ｌｃ　／Ｐｃ　＋Ｌｄ　／Ｐｄ　　　　　・・・（２）
（但し、Ｌａ　はインナーライナー層の厚さ
Ｌｂ　はカーカスコードから内側のコートゴム厚さ
Ｌｃ　はカーカスコードから外側のコートゴム厚さ
Ｌｄ　はサイド部のゴム厚さ
Ｐａ　はインナーライナー層の通気度
Ｐｂ　はカーカス層内コートゴムの通気度
Ｐｃ　はカーカス層外コートゴムの通気度
Ｐｄ　はサイド部の通気度
であり、ゴム厚さはｍｍを単位とし、通気度の単位は（ｍｍ３・ｍｍ）／（ｍｍ２・
ｓｅｃ・ＭＰａ）を単位とする。）
タイヤに充填した空気がインナーライナー層を透過してカーカスコードの内部に貯留される空気圧Ｐ’は、タイヤに対する充填空気圧をＰｏ　とすると、Ｐ’＝Ｐｏ　（Ｒ２　／Ｒ１　）で表される。したがって、空気流出抵抗係数の比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下に小さく設定すると、カーカスコード内の貯留空気圧Ｐ’が小さくなるように抑制し、ショルダー吹き抜け現象を発生しにくくする。
【０００８】
また、空気流出抵抗係数の比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下に設定したことにより、空気流出抵抗係数Ｒ１　を大きい設定することにより、タイヤ内部からカーカスコードへの高圧空気の流出を抑制するようになる一方、空気流出抵抗係数Ｒ２　は低い設定になって、カーカスコードからタイヤ外側への空気流出を容易にするため、カーカスコードに高圧空気が貯留されにくくなって、ショルダー吹き抜け現象を起こし難くするのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部からタイヤ最大幅までの子午線半断面を示し、また図２は図１のＸ−Ｘ矢視断面を示す。
【００１０】
図１及び図２において、１はトレッド部、２はショルダー部、３はサイド部、４はベルト層、５はカーカス層、６はインナーライナー層である。
【００１１】
ベルト層４はトレッド部１の内側に設けられ、複数のプライから構成されている。カーカス層５は、図２に示すように、タイヤ周方向に対して略９０°の角度で多数本のカーカスコード５ａを配列し、これらカーカスコード５ａをコートゴム５ｂにより被覆するように構成されている。このカーカス層５は図示しないビード部まで端部を延長し、そこで折り返されている。また、インナーライナー層６はカーカス層５の内側に設けられ、ブチルゴム等の通気性の低いゴムで構成されている。
【００１２】
上記のタイヤ構成において、トレッド部１の接地端からタイヤ最大幅までの領域において、タイヤ全厚が最も薄い場所（図示の例ではタイヤ最大幅の位置）における空気流出抵抗係数Ｒ（内部空気の流出圧力に対して抵抗する係数）が、次のように設定されている。すなわち、空気流出抵抗係数Ｒは、空気が流出するゴム層の通気度Ｐに対する厚さＬの比として表わされるが、この空気流出抵抗係数Ｒを、タイヤ内部からカーカスコード５ａまでの空気流出抵抗係数Ｒ１　と、そのカーカスコード５ａからタイヤ外側までの空気流出抵抗係数Ｒ２　とに区分し、その比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下、好ましくは０．０５以下に設定している。
【００１３】
ここで、上記空気流出抵抗係数Ｒ１　とＲ２　とは、次の式（１），（２）により定義される。
【００１４】
Ｒ１　＝Ｌａ　／Ｐａ　＋Ｌｂ　／Ｐｂ　　　　　・・・（１）
Ｒ２　＝Ｌｃ　／Ｐｃ　＋Ｌｄ　／Ｐｄ　　　　　・・・（２）
これらの式において、Ｌａ　〜Ｌｄ　とＰａ　〜Ｐｄ　は、図２を参照して説明すると、それぞれＬａ　及びＰａ　はインナーライナー層６の厚さ及び通気度である。また、Ｌｂ　及びＰｂ　はカーカスコード５ａから内側に位置するコートゴム５ｂの厚さ及び通気度である。このときカーカス層５とインナーライナー層６との間にタイゴム層を設けている態様の場合には、そのタイゴム層を含めたコートゴム５ｂの厚さ及び通気度とする。また、Ｌｃ　及びＰｃ　はカーカスコード５ａから外側に位置するコートゴム５ｂの厚さ及び通気度であり、Ｌｄ　及びＰｄ　はサイド部３のゴム層の厚さ及び通気度である。いずれとも、ゴム層の厚さはｍｍを単位とし、通気度は（ｍｍ３・ｍｍ）／（ｍｍ２・　ｓｅｃ・ＭＰａ）を単位とする。
【００１５】
上記通気度の測定は、（社）日本ゴム協会の「ゴム試験法」に規定される容積法に準じて、図３に示す試験機により、室温条件下で下記のように実施するものとし、圧力計としてワールブルグ検圧計を利用する。
【００１６】
透過セルは２枚の不銹鋼よりなる円板３０，３０’で構成し、これら円板３０，３０’の中央に直径ｄ＝１０ｍｍの孔３１，３１’を設け、この孔３１，３１’を介して厚さｔ＝０．５ｍｍのゴム試料Ｓをボルト締めにより完全にシールするように挟持する。マノメータとして、上端の一方にコックＡ、下端にネジＮを有する内径１．５９５８ｍｍのＵ字管３２を用いる。マノメータに入れる液体には、比重が１．０３３のブロディー液を用いる。
【００１７】
まず、コックＡを開け、ネジＮを締めた状態で、Ｕ字管３２にブロディー液を注入して液面をａａ’にする。次いでコックＡを閉め、供給口Ｂから圧力ｐ＝３３６ｋＰａ（４８ｐｓｉ）の空気を所定時間Ｔだけ供給し、その時にゴム試料Ｓを透過した空気の容積Ｑを下記のように測定する。なお、ここで所定時間Ｔとは、後述する計算に必要な透過空気容積Ｑを得るに足る時間であればよく、３０分間を標準とする。但し、非常に通気性が低いゴム試料のように、３０分間では計算に必要な十分量の容積Ｑが得られないような場合には、供給時間Ｔを３０分よりも長くするようにしてよい。
【００１８】
すなわち、所定時間Ｔを経過すると液面はｂｂ’になり、右側の管には大気圧よりも液柱にしてΔｈだけ高い圧力が掛かった状態になる。次いで、ねじＮを弛めて液面がｃｃ’の同一レベルになるまでブロディー液を抜き取ると、両液面に対する空気の圧力が大気圧に揃えられた状態になる。したがって、この時のａ’ｃ’間の容積Ｑがゴム試料Ｓを透過した空気の大気圧（１気圧）に換算した値として測定される。
【００１９】
したがって、下記の式（３）により、上記容積Ｑを、単位時間当たり・単位圧力当たり・単位面積当たりに、単位厚さを通過した量（すなわち、（ｍｍ３・ｍｍ）／（ｍｍ２・　ｓｅｃ・ＭＰａ）単位で表わされる量）に換算することにより、通気度Ｐが算出される。
【００２０】
Ｐ＝Ｑ・ｔ／（π（ｄ／２）２　・Ｔ・ｐ）　・・・（３）
但し、Ｐは通気度〔（ｍｍ３・ｍｍ）／（ｍｍ２・　ｓｅｃ・ＭＰａ）〕
Ｑは容積法で測定した透過空気の容積　（ｍｍ３）
ｄは容積法に使用した透過孔の直径（ｍｍ）
ｔは容積法に使用した試料の厚さ（ｍｍ）
Ｔは容積法で空気を負荷した時間（ｓｅｃ）
ｐは容積法で負荷した空気の圧力（ＭＰａ）
本発明の空気入りタイヤは、上記のように式（１），（２）により定義される空気流出抵抗係数の比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下にするように設定することを特徴とする。タイヤに充填した空気がインナーライナー層を透過してカーカスコードに貯留された空気圧Ｐ’は、タイヤに充填した空気圧をＰｏ　とすると、　Ｐ’＝Ｐｏ　（Ｒ２　／Ｒ１　）　で表されるので、上記のように比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下に小さく設定すると、カーカスコード内に貯留される空気圧Ｐ’を低く抑制し、その結果、ショルダー吹き抜け故障を発生しにくくする。
【００２１】
また、空気流出抵抗係数の比Ｒ２　／Ｒ１　を０．１以下に設定したことにより、空気流出抵抗係数Ｒ１　を大きく設定にすることになって、タイヤ内部からカーカスコードへの高圧空気の流出が抑制され、かつ、空気流出抵抗係数Ｒ２　を低く設定することになるため、カーカスコードからタイヤ外側に対する空気流出が容易になり、カーカスコードに高圧空気が貯留されにくくなる。その結果、ショルダー吹き抜け現象が起こり難くなるのである。
【００２２】
本発明において、空気流出抵抗係数Ｒ１　としては、１０×１０５　（ｍｍ２・ｓｅｃ　・ＭＰａ）／ｍｍ３　　以上にすることが好ましく、さらに好ましくは　１０〜２０×１０５　（ｍｍ２・ｓｅｃ　・ＭＰａ）／ｍｍ３　　の範囲とし、また空気流出抵抗係数Ｒ２　としては、０．９５×１０５　（ｍｍ２・ｓｅｃ　・ＭＰａ）／ｍｍ３　　以下にすることが好ましく、さらに好ましくは０．４５〜０．９５×１０５　　（ｍｍ２　・ｓｅｃ　・ＭＰａ）／ｍｍ３　　の範囲にするのがよい。このような空気流出抵抗係数Ｒ１　，Ｒ２　の設定により、ショルダー吹き抜け故障の抑制を一層効果的にすることができる。特に重荷重用空気入りタイヤにおいて顕著な効果を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
タイヤサイズを１２Ｒ２２．５とし、タイヤ構造を図１，図２とする点を互いに同一にする一方、タイヤ構造におけるインナーライナー層の厚さＬａ　と通気度Ｐａ　、カーカスコードから内側のコートゴム厚さＬｂ　と通気度Ｐｂ　、カーカスコードから外側のコートゴム厚さＬｃ　と通気度Ｐｃ　、サイド部のゴム厚さＬｄ　と通気度Ｐｄ　、及びこれらの値から計算される空気流出抵抗係数Ｒ１　，Ｒ２　とその比Ｒ２　／Ｒ１　を、それぞれ表１のように異ならせた４種類の空気入りタイヤ（従来タイヤ、実施例タイヤ１〜３）を製作した。
【００２４】
上記４種類のタイヤについて、それぞれＪＡＴＭＡに規定される最大空気圧、最大荷重の１４０％の荷重を負荷し、ドラムテストにより走行速度４５ｍ／ｈでショルダー吹き抜け故障が発生するまでの走行距離を測定し、ショルダー部耐久性を評価した。その結果を、表１に従来タイヤの走行距離を１００とする指数で示した。
【００２５】
表１から、本発明タイヤではショルダー吹き抜け故障が発生しにくく、特に空気流出抵抗係数の比Ｒ２　／Ｒ１　が０．０５以下の場合、一層顕著であることがわかる。
【００２６】
【表１】
2004034735.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の空気入りタイヤによれば、ショルダー吹き抜け故障の発生を抑制することができ、特に重荷重用空気入りタイヤにおいて顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのトレッド部からタイヤ最大幅までの子午線半断面である。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視による断面図である。
【図３】通気度の測定機を説明する概略図である。
【符号の説明】
１　トレッド部
２　ショルダー部
３　サイド部
５　カーカス層
５ａ　カーカスコード
５ｂ　コートゴム
６　インナーライナー層
【図１】
2004034735.tif 000004
【図２】
2004034735.tif 000005
【図３】
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