(57)【要約】    【課題】  巻き付け方式の利点を活かしつつ、サイドウォール外表面におけるクラックの発生を効果的に抑制できる。    【解決手段】  サイドウォールゴム３Ｇを、ゴムストリップＰを周方向に巻き付けた巻重ね体１０から形成する。巻重ね体１０は、ゴムストリップＰをストリップ巾Ｗｇの３０〜９０％の重なり巾Ｗｉを有して巻き付けた内側ゴム層１１と、ストリップ巾Ｗｇの２０％以下の重なり巾Ｗｏで巻き付けた外側ゴム層１２とからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを有する空気入りタイヤであって、
前記サイドウォール部をなすサイドウォールゴムは、ストリップ巾Ｗｇが５〜５０ｍｍ、かつストリップ厚さＴｇが０．５〜３．０ｍｍのゴムストリップを周方向に巻き付けた巻重ね体からなるとともに、
該巻重ね体は、前記ゴムストリップを前記ストリップ巾Ｗｇの３０〜９０％の重なり巾Ｗｉを有して巻き付けしてなりかつ前記カーカス側に配させる内側ゴム層と、前記ゴムストリップを前記ストリップ巾Ｗｇの２０％以下の重なり巾Ｗｏを有して巻き付けしてなりかつ前記サイドウォール部の外表面をなすとともに前記内側ゴム層のゴムストリップ間のクラックを防ぐ外側ゴム層とからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記外側ゴム層は、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧、正規荷重を付加した状態において前記サイドウォール部の外表面に発生するタイヤ半径方向の引張り歪εが最大となる最大歪位置と、外側ゴム層の前記ゴムストリップの接合面との位置をタイヤ半径方向にずらせ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】
タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧、正規荷重を付加した状態において前記サイドウォール部の外表面に発生するタイヤ半径方向の引張り歪εが最大となる最大歪位置を中心とした、タイヤ断面高さＨの２０％の巾の領域において、前記外側ゴム層は、前記重なり巾Ｗｏをストリップ巾Ｗｇの１０％以下としたことを特徴とする請求項１又は２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、ゴムストリップを周方向に巻き付けた巻重ね体によってサイドウォールゴムを形成した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、近年、トレッドゴム、サイドウォールゴム、インナーライナゴムなどの各種のゴム部材ｇを、図７に略示する如く、長尺状の未加硫のゴムストリップａを周方向に螺旋状に巻き付けた巻重ね体ｂによって形成することが提案されている（例えば特許文献１など）。同図には、ゴム部材ｇがサイドウォールゴムである場合を例示している。
【０００３】
この巻き付け方式では、大型のゴム押出機の使用がなくなるため、工場設備を小型化でき、しかも従来、製造するタイヤの種類替え毎に必要であったゴム押出機のノズル交換および調整作業等が不要となるなど、特に多品種少量生産の傾向が強い近年においては、大きなメリットを具えている。
【０００４】
しかし、前記巻き付け方式により形成したゴム部材ｇでは、加硫成形後も隣り合うゴムストリップａの接合面Ｓが強度的な弱所となってゴム部材ｇの外表面に露出する。その結果、サイドウォールゴムの如く、タイヤ変形時の表面歪みが大きいゴム部材ｇにおいては、前記接合面Ｓの露出点Ｑを起点として接合面Ｓに沿ってクラックが発生しやすく、タイヤの耐久性を低下させるという問題がある。なお前記クラックは、隣り合うゴムストリップａの重なり巾が大きいほど、外表面における露出点Ｑの形成数が多くなるため、より顕著に発生することとなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６０５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、サイドウォールゴムをなす巻重ね体を、ゴムストリップの重なり巾が大な内側ゴム層と、小な外側ゴム層とで形成することを基本として、巻き付け方式の利点を活かしつつ、サイドウォール外表面におけるクラックの発生を効果的に抑制した空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを有する空気入りタイヤであって、
前記サイドウォール部をなすサイドウォールゴムは、ストリップ巾Ｗｇが５〜５０ｍｍ、かつストリップ厚さＴｇが０．５〜３．０ｍｍのゴムストリップを周方向に巻き付けた巻重ね体からなるとともに、
該巻重ね体は、前記ゴムストリップを前記ストリップ巾Ｗｇの３０〜９０％の重なり巾Ｗｉを有して巻き付けしてなりかつ前記カーカス側に配させる内側ゴム層と、前記ゴムストリップを前記ストリップ巾Ｗｇの２０％以下の重なり巾Ｗｏを有して巻き付けしてなりかつ前記サイドウォール部の外表面をなすとともに前記内側ゴム層のゴムストリップ間のクラックを防ぐ外側ゴム層とからなることを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧、正規荷重を付加した状態において前記サイドウォール部の外表面に発生するタイヤ半径方向の引張り歪εが最大となる最大歪位置と、外側ゴム層の前記ゴムストリップの接合面との位置をタイヤ半径方向にずらせたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記最大歪位置を中心とした、タイヤ断面高さＨの２０％の巾の領域において、外側ゴム層の前記重なり巾Ｗｏをストリップ巾Ｗｇの１０％以下としたことを特徴としている。
【００１０】
ここで、前記「正規リム」とは、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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記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" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。又前記「正規荷重」とは、前記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"に０．８８を乗じた荷重を意味する。
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した非荷重の正規内圧状態で特定される値とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は叙上の如く構成しているため、巻き付け方式の利点を活かしつつ、サイドウォール外表面におけるクラックの発生を効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の空気入りタイヤが乗用車用ラジアルタイヤである場合の正規内圧状態を示す断面図である。
図１において、空気入りタイヤ１は、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に至るカーカス６を有し、本例ではこのカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方にベルト層７を配している。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両側に、該ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されて係止される折返し部６ｂを一連に具える。なお前記プライ本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方に向かってのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配置される。
【００１４】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜で配列した複数枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２をタガ効果を有して強固に補強している。
【００１５】
そして本発明では、前記サイドウォール部３をなすサイドウォールゴム３Ｇは、ゴムストリップＰを周方向に巻き付けた巻重ね体１０から形成されるとともに、該巻重ね体１０は、カーカス６側に配させる内側ゴム層１１と、その外側に重置されかつサイドウォール部３の外表面３Ｓをなす外側ゴム層１２との２層構造で構成される。
【００１６】
なお本例では、前記サイドウォールゴム３Ｇの半径方向外端部が、トレッド部２をのなすトレッドゴム２Ｇのタイヤ軸方向外端部を覆って配される所謂ＳＯＴ（サイドウォール・オーバー・トレッド）構造の場合を例示してる。しかし、サイドウォールゴム３Ｇの半径方向外端部が、トレッドゴム２Ｇのタイヤ軸方向外端部に覆われて配される所謂ＴＯＳ（トレッド・オーバー・サイドウォール）構造とすることもできる。
【００１７】
ここで、前記ゴムストリップＰとしては、図２に拡大して示すように、ストリップ巾Ｗｇが５〜５０ｍｍ、かつストリップ厚さＴｇが０．５〜３．０ｍｍの比較的薄肉かつ巾狭のものが使用される。前記ストリップ巾Ｗｇが５ｍｍ未満では、巻重ね体１０を形成する際の巻き付け回数が増大するなど作業効率を損ね、逆に５０ｍｍを超えると所望の形状を得るを難しくする。またストリップ厚さＴｇが０．５ｍｍ未満では、薄すぎて巻き付け途中に破断を招くなど巻き付け作業を困難とし、逆に３．０ｍｍを超えると、巻重ね体１０の外表面に生じる鋸歯状の凹凸が過大となり、加硫成型時のゴム流れ不足等によって傷となって残存するなどクラックの発生原因となる。
【００１８】
次に、前記巻重ね体１０の内側ゴム層１１は、本例ではＳＯＴ構造をなすことにより、図３に示すように、カーカス６をトロイド状に膨出させたシェーピング状態において、該カーカス６の外面上に、前記ゴムストリップＰを、前記ストリップ巾Ｗｇの３０〜９０％の重なり巾Ｗｉを有して巻き付けることにより形成される。このとき、ゴムストリップＰをビード側からトレッド側に向かって順次巻き付ける、即ち、先に巻き付けられたゴムストリップＰの半径方向外端部を、次のゴムストリップＰが覆うように巻き付けするのが好ましいが、逆にトレッド側からビード側に向かって巻き付けても良い。
【００１９】
ここで、前記内側ゴム層１１は、前記巻重ね体１０の主要部をなすものであり、該巻重ね体１０を所望の仕上げ断面形状Ｋに近い形状とするために、この内側ゴム層１１も前記仕上げ断面形状に合ったプロファイル形状で形成される。これに対して外側ゴム層１２は、前記内側ゴム層１１の外面を覆う被覆層であり、略一定の厚さを有するシート状に形成するのが好ましい。
【００２０】
従って前記内側ゴム層１１では、この内側ゴム層１１を仕上げ断面形状に合ったプロファイル形状で形成するために、前記３０〜９０％の範囲で重なり巾Ｗｉを適宜変化させながら、ゴムストリップＰを巻回させている。従って、前記重なり巾Ｗｉがストリップ巾Ｗｇの３０〜９０％の範囲外では、所望のプロファイル形状を得るのが難しくなるなど、形状精度を損ねる傾向となる。
【００２１】
これに対して前記外側ゴム層１２は、図４に示すように、前記ゴムストリップＰを、前記ストリップ巾Ｗｇの２０％以下の小な重なり巾Ｗｏを有して巻き付けることにより、実質的に一定厚さを有する薄いシート状の被覆層として形成される。
【００２２】
これにより、前記内側ゴム層１１におけるゴムストリップ接合面Ｓｉの露出点Ｑｉを被覆保護し、該露出点Ｑｉを起点としたクラックの発生を防止しうる。又外側ゴム層１２自体では、その重なり巾Ｗｏが小であるため、外側ゴム層１２におけるゴムストリップ接合面Ｓｏの露出点Ｑｏの形成数を大巾に減じることができる。そのため、サイドウォール外表面３Ｓ全体として、この露出点Ｑｏを起点としたクラックの発生頻度を著減できる。なお前記重なり巾Ｗｏがストリップ巾Ｗｇの２０％より大では、クラック発生の低減効果が不十分となる。又重なり巾Ｗｏの下限値は１．０ｍｍ以上、好ましくは２．０ｍｍ以上が望ましく、１．０ｍｍ未満では、加硫成形時のストレッチにより重なりが外れる恐れが生じる。又外側ゴム層１２においても、内側ゴム層１１と同様にゴムストリップＰをビード側からトレッド側に向かって順次巻き付けるのが好ましいが、トレッド側からビード側に巻き付けても良い。
【００２３】
次に、サイドウォール外表面３Ｓにおけるクラックは、タイヤ変形時にサイドウォール外表面３Ｓに発生するタイヤ半径方向の引張り歪εが大きいほど発生しやすい傾向がある。
【００２４】
そこで本例では、前記正規内圧状態のタイヤに正規荷重を付加した正規荷重付加状態においてサイドウォール外表面３Ｓに発生するタイヤ半径方向の引張り歪ε（図５に示す）が最大となる最大歪位置をＱεとしたとき、この最大歪位置Ｑεを中心とした、タイヤ断面高さＨ（図１に示す）の２０％の巾Ｋの領域Ｙεにおいて、前記外側ゴム層１２の重なり巾Ｗｏをストリップ巾Ｗｇの１０％以下に設定している。
【００２５】
その理由は、図５に、正規荷重付加状態においてサイドウォール外表面３Ｓに発生するタイヤ半径方向の引張り歪εを、ビードベースラインＢＬからの高さ位置を違えて測定した引張り歪分布を示すように、バットレス部近傍に最大歪位置Ｑεが位置するとともに、この最大歪位置Ｑεを中心とした前記領域Ｙεで引張り歪εが大きく発生しているからである。従って、少なくともこの領域Ｙεにおいて、重なり巾Ｗｏをストリップ巾Ｗｇの１０％以下に設定し、露出点Ｑｏの形成数を減じることにより、クラックを効果的に抑制することが可能となる。
【００２６】
又同様の理由により、外側ゴム層１２におけるゴムストリップＰの接合面Ｓｏの位置を、前記最大歪位置Ｑεからタイヤ半径方向にずらせることも、クラックを効果的に抑制する上で好ましい。
【００２７】
又前記ＳＯＴ構造においては、図６（Ａ）に略示する如く、円筒状のフォーマＦ上に、ゴムストリップＰを巻き付けて巻重ね体１０を形成することもできる。係る場合には、フォーマＦ上に外側ゴム層１２を形成した後、その外側に内側ゴム層１１を形成し、先にトレッドゴム２Ｇが貼着されたインフレート状態のカーカス６の側部に巻重ね体１０を貼着する。
【００２８】
又ＴＯＳ構造では、例えば図６（Ｂ）に略示する如く、フォーマＦ上に巻装された円筒状のカーカス６の外側に、巻重ね体１０を内側ゴム層１１、外側ゴム層１２の順で形成し、しかる後トロイド状にインフレートしたカーカス６にトレッドゴム２Ｇを貼り着する。
【００２９】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３０】
図１に示す構造をなすタイヤサイズ１９５／５５Ｒ１５のタイヤを、表１の仕様にて試作するとともに、試供タイヤの耐クラック性を評価した。なお重なり巾Ｗｉ、Ｗｏは、仕上がりタイヤの子午断面における各ゴムストリップの重なり巾を、タイヤ周方向の４箇所で測定し、その平均値として示している。
【００３１】
（１）耐クラック性：
タイヤを８０℃の乾燥状態のオーブン内に１２日間放置した後、内圧（２２０ｋＰａ）、荷重（正規荷重の１５０％荷重）の条件にて、速度５０ｋｍ／ｈでドラム試験走行させ、サイドウォール外表面にクラックが発生するまでの走行時間を、比較例１を１００とする指数で評価した。値が大きいほど優れている。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表の如く、実施例のタイヤは、耐クラック性が大巾に向上しているのが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】それに用いるゴムストリップを示す断面図である。
【図３】内側ゴム層の形成状態を示す断面図である。
【図４】外側ゴム層の形成状態を示す断面図である。
【図５】サイドウォール外表面に発生する引張り歪の分布図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、巻重ね体の形成を説明する線図である。
【図７】従来技術の問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２      トレッド部
３      サイドウォール部
３Ｇ    サイドウォールゴム
４      ビード部
５      ビードコア
６      カーカス
１０    巻重ね体
１１    内側ゴム層
１２    外側ゴム層
Ｐ      ゴムストリップ
Ｑε    最大歪位置
Ｓ      接合面
【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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【図７】
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