(57)【要約】【課題】  ベルト層の酸化劣化を抑制し、延いては、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加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】  一対のビード部３，３間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層４を装架し、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にベルト層９Ｂを配置した空気入りタイヤにおいて、カーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線３１を撚り合わせた構造を有するスチールコード３０を用いると共に、トレッド部１のショルダー領域にベルト層９Ｂ及びカーカス層４の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する少なくとも１本の細孔４０を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記カーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線を撚り合わせた構造を有するスチールコードを用いると共に、前記トレッド部のショルダー領域に前記ベルト層及び前記カーカス層の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する少なくとも１本の細孔を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカス層と前記細孔との間にスチレン−ブタジエンゴム系のコンパウンドからなるガス透過促進層を設け、該ガス透過促進層を前記カーカス層及び前記細孔の双方に対して接触するように配置した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】
前記ガス透過促進層をタイヤ周方向に沿って連続的に延在するように配置したことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記細孔の長手方向の中間部に該細孔よりも膨らんだ蓄気腔を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト層から前記細孔までの最短距離Ｄｂが８ｍｍ以下となり、かつ前記カーカス層から前記細孔までの最短距離Ｄｃが２ｍｍ以下となるように前記細孔を配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記細孔の内径が１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記細孔内にタイヤ外部への流体の通過を許容するチェックバルブを挿入したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか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、カーカス層及びベルト層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層の酸化劣化を抑制し、延いては、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加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】
例えば、トラック・バス等に使用される重荷重用の空気入りタイヤは、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置した構造を有している。このような構造を有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ内部に充填された高圧空気がインナーライナー層を透過してカーカス層に至り、更にカーカス層を透過してベルト層に至ることにより、その空気中の酸素がベルト層のコートゴムを酸化して劣化させる。
【０００３】
このようにしてベルト層の酸化劣化が生じると、空気入りタイヤの耐久性が低下するばかりでなく、更生タイヤとしてのケーシング寿命が短くなり、リトレッド可能回数が少なくなるという問題がある。
【０００４】
これに対して、インナーライナー層に酸素吸収剤を配合し、その酸素吸収剤によりベルト層への酸素の到達を抑制し、ベルト層の酸化劣化を防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、酸素吸収剤による吸収効果には限りがあるので、ベルト層の酸化劣化を長期間にわたって防止することができない。
【０００５】
また、ベルト層を樹脂材料の薄膜で包み込むことにより、ベルト層の酸化劣化を防止することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この場合、トレッド部が発熱した状態における薄膜とゴム層との間の接着性が必ずしも保証されないため、ベルト層を樹脂材料の薄膜で包み込んだ構造は実用化されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２０６７２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ベルト層の酸化劣化を抑制し、延いては、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記カーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線を撚り合わせた構造を有するスチールコードを用いると共に、前記トレッド部のショルダー領域に前記ベルト層及び前記カーカス層の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する少なくとも１本の細孔を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、カーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線を撚り合わせた構造を有するスチールコードを用いるが、このようなカーカスコードはゴム浸透性が悪いため、カーカスコードの内部空間に進入した空気がカーカスコードの長手方向に沿って移動可能となる。その一方で、トレッド部のショルダー領域にベルト層及びカーカス層の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する少なくとも１本の細孔を設けることにより、カーカスコードの内部空間に進入した空気が細孔を介してタイヤ外部に排出されるようになる。特に、トレッド部のショルダー領域はタイヤ走行時の周期的な変形に起因して発熱し、その発熱温度が他の部位に比べて高くなることで空気がゴム中を拡散し易くなるため、十分な排気速度を確保するにあたって細孔を配置する部位として最適である。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内部に充填された空気がインナーライナー層を透過してカーカス層に至った場合、その空気をカーカス層と細孔からなる排気経路を介してタイヤ外部に排出することができるので、ベルト層の酸化劣化を長期間にわたって効果的に抑制することができる。その結果、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することが可能になる。
【００１１】
本発明において、カーカス層と細孔との間にスチレン−ブタジエンゴム系のコンパウンドからなるガス透過促進層を設け、該ガス透過促進層をカーカス層及び細孔の双方に対して接触するように配置することが好ましい。スチレン−ブタジエンゴム系のコンパウンドは発熱状態において天然ゴムに比べて空気（特に酸素）を透過し易いので、このようなコンパウンドからなるガス透過促進層をカーカス層と細孔との間に介在させることで、カーカス層に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層の酸化劣化を効果的に抑制することができる。また、ガス透過促進層はタイヤ周方向に沿って連続的に延在するように配置することが好ましく、そのような配置とした場合、タイヤ周方向の全域においてカーカス層のカーカスコードからガス透過促進層に空気を取り込み、その空気を細孔へ導くことができる。
【００１２】
また、細孔の長手方向の中間部には該細孔よりも膨らんだ蓄気腔を設けることが好ましい。このような蓄気腔を設けることにより、トレッド部のショルダー領域が変形する際に蓄気腔によるポンピング効果が得られるので、カーカス層からの空気の排出を促進することができる。
【００１３】
本発明においては、ベルト層から細孔までの最短距離Ｄｂが８ｍｍ以下となり、かつカーカス層から細孔までの最短距離Ｄｃが２ｍｍ以下となるように細孔を配置することが好ましい。これにより、カーカス層に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層の酸化劣化を効果的に抑制することができる。
【００１４】
細孔の内径が１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。これにより、タイヤ性能に悪影響を与えることなく空気の排出経路を形成することができる。特に、細孔内にタイヤ外部への流体の通過を許容するチェックバルブを挿入した場合、細孔内の空気をタイヤ外部に効果的に排出することができることに加えて、空気の排出経路を形成するにあたって、細孔内への水の浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤを示す側面図である。
【図３】図１の空気入りタイヤに使用されるスチールコードの一例を示す横断面図である。
【図４】図１の空気入りタイヤに使用されるスチールコードの他の例を示す横断面図である。
【図５】図１の空気入りタイヤに使用されるスチールコードの更に他の例を示す横断面図である。
【図６】図１の空気入りタイヤの要部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す断面図である。
【図８】図７の空気入りタイヤを示す側面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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及び図２は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。
【００１７】
図１及び図２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。
【００１８】
一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、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へ巻き上げられている。各ビード部３には、ビードコア５を包み込むようにカーカス層４に沿って延在するコード補強層６と、カーカス層４の巻き上げ部分よりもタイヤ幅方向外側に位置するコード補強層７，８が埋設されている。
【００１９】
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９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが埋設されている。これらベルト層９Ａ〜９Ｄ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９Ａ〜９Ｄ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９Ａ〜９Ｄ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。
【００２０】
また、トレッド部１には、ベルト層６Ａ〜６Ｄの外周側に位置するトレッドゴム層１１と、ベルトエッジ部を覆うベルトエッジカバーゴム層１２と、ベルトエッジ部を支持するベルトエッジクッションゴム層１３が配設されている。サイドウォール部２には、カーカス層４のタイヤ幅方向外側に位置するサイドゴム層１４が配設されている。ビード部３には、ビードコア５の外周側に位置する下側ビードフィラー１５と、該下側ビードフィラー１５の外周側に位置する上側ビードフィラー１６と、カーカス層４の巻き上げ部分に当接する第１リムクッションゴム層１７と、コード補強層７，８のタイヤ幅方向外側に位置する第２リムクッションゴム層１８と、タイヤ外表面に位置する第３リムクッションゴム層１９が配設されている。更に、タイヤ内面にはカーカス層４に沿ってインナーライナー層２０が配設されている。
【００２１】
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４を構成するカーカスコードとして、素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線３１を撚り合わせた構造を有するスチールコード３０（図３〜図５参照）が使用されている。特に、スチールコード３０は複層撚り構造を有することが好ましく、また、タイヤ加硫後の状態において長手方向に連続する内部空間（ゴムが浸透していない部分）を備えることが好ましい。スチールコード３０は最密充填構造を有していても良い。素線径が０．２２ｍｍよりも大きいとカーカスコードとして柔軟性が悪化し、撚り合わせる素線３１の本数が９本よりも少ないと加硫時にコード内部にゴムが浸透し易くなるため内部空間が形成され難くなる。より好ましくは、素線径を０．１７ｍｍ〜０．２２ｍｍとし、撚り合わせる素線３１の本数を９本〜３０本とするのが良い。図３は３＋７構造を示すものであり、図４は３＋９構造を示すものであり、図５は１＋１８構造を示すものであるが、それ以外にも、例えば、３＋６構造、３＋９＋１５構造を採用することが可能である。
【００２２】
また、上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１のショルダー領域には、最も広幅なベルト層９Ｂ及びカーカス層４の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する複数本の細孔４０が形成されている。図２に示すように、複数本の細孔４０はタイヤ周方向に沿って等間隔で配置されている。図６に示すように、細孔４０は、ベルト層９Ｂから細孔４０までの最短距離Ｄｂが８ｍｍ以下となり、かつカーカス層４から細孔４０までの最短距離Ｄｃが２ｍｍ以下となるように配置されている。このような距離Ｄｂ，Ｄｃを満足する位置に細孔４０を配置することで、カーカス層４に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出することができる。なお、ベルト層９Ｂから細孔４０までの最短距離Ｄｂが大き過ぎると発熱による空気拡散効果が低下し、また、カーカス層４から細孔４０までの最短距離Ｄｃが大き過ぎるとカーカス層４から空気を排出する効果が低下する。
【００２３】
上述した空気入りタイヤによれば、カーカス層４を構成するカーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線３１を撚り合わせた構造を有するスチールコード３０を用いているため、タイヤ内部に充填された高圧空気がインナーライナー層２０を透過してカーカス層４に到達した際に、カーカスコードの内部空間に進入した空気がカーカスコードの長手方向に沿って移動可能となる。その一方で、トレッド部１のショルダー領域にベルト層７Ｂ及びカーカス層４の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する少なくとも１本の細孔４０を設けているので、カーカスコードの内部空間に進入した空気が細孔４０を介してタイヤ外部に排出されるようになる。特に、トレッド部１のショルダー領域はタイヤ走行時に発熱し、その発熱温度が他の部位に比べて高くなることで空気がベルトエッジクッションゴム層１３のゴム中を拡散し易くなるため、その空気は細孔４０に向かって移動し易くなる。
【００２４】
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内部に充填された空気がインナーライナー層２０を透過してカーカス層４に至った場合、その空気をカーカス層４と細孔４０からなる排気経路を介してタイヤ外部に排出することができるので、ベルト層９Ａ〜９Ｄへの空気の浸透を減らし、ベルト層９Ａ〜９Ｄの酸化劣化を長期間にわたって効果的に抑制することができる。その結果、例えば、トラック・バスに使用される重荷重用の空気入りタイヤにおいて、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することが可能になる。
【００２５】
上記空気入りタイヤにおいて、細孔４０の内径は１ｍｍ〜３ｍｍに設定すると良い。これにより、タイヤ性能に悪影響を与えることなく空気の排出経路を形成することができる。細孔４０の内径が小さ過ぎると空気の排出を効果的に行うことができなくなり、逆に大き過ぎると水が浸入し易くなったりクラックを生じ易くなったりする。
【００２６】
図７及び図８は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図７において、カーカス層４と細孔４０との間にはスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系のコンパウンドからなるガス透過促進層４１が設けられており、そのガス透過促進層４１がカーカス層４及び細孔４０の双方に対して接触するように配置されている。ＳＢＲ系のコンパウンドは発熱状態において天然ゴムに比べて空気（特に酸素）を透過し易いので、このようなコンパウンドからなるガス透過促進層４１をカーカス層４と細孔４０との間に介在させることで、カーカス層４に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層９Ａ〜９Ｄの酸化劣化を効果的に抑制することができる。
【００２７】
なお、ＳＢＲ系のコンパウンドとはポリマー成分の５０重量％以上がＳＢＲであるコンパウンドを意味し、この配合量を満足する限りにおいてコンパウンド中にポリマー成分として他のゴムを配合しても良い。勿論、このコンパウンドには、ポリマー成分の他に、充填剤、架橋剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤などの配合剤を適宜添加することができる。
【００２８】
図８に示すように、ガス透過促進層４１はタイヤ周方向に沿って連続的に延在するように配置されている。このような配置とした場合、タイヤ周方向の全域においてカーカス層４のカーカスコードからガス透過促進層４１に空気を取り込み、その空気を間欠的に配置された細孔４０へ導くことができる。ガス透過促進層４１はタイヤ周方向に沿って連続的に延在することが好ましいが、タイヤ周方向に沿って間欠的に延在していても良い。
【００２９】
図９は本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図９において、細孔４０の長手方向の中間部には該細孔４０よりも膨らんだ蓄気腔４２が局所的に形成されている。細孔４０の途中に蓄気腔４２を設けた場合、タイヤ走行に伴ってトレッド部１のショルダー領域が変形する際に蓄気腔４２によるポンピング効果が得られるので、カーカス層４からの空気の排出を促進することができる。
【００３０】
図１０は本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１０において、細孔４０内にはチェックバルブ４３が挿入されている。このチェックバルブ４３は、タイヤ外部への流体（気体及び液体）の通過のみを許容し、タイヤ外部からの流体の通過を禁止するような構造を有する方向性バルブである。このようなチェックバルブ４３を細孔４０内に設置することにより、細孔４０内の空気をタイヤ外部に効果的に排出することができることに加えて、空気の排出経路を形成するにあたって、細孔４０内への水分の浸入を防止することができる。細孔４０内に水分が浸入し、その水分がベルトエッジ部に到達すると、ベルトエッジ部に錆を生じさせる要因となるが、チェックバルブ４３の設置により錆の発生を効果的に防止することができる。
【実施例】
【００３１】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５で、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、カーカスコードとして３＋９構造を有するスチールコード（素線径：０．２０ｍｍ）を用いると共に、トレッド部のショルダー領域にベルト層及びカーカス層の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する複数本の細孔（内径：１．５ｍｍ）を設け、図６、図７、図９又は図１０に示すような構造を採用した実施例１〜４のタイヤを作製した。その際、ベルト層から細孔までの最短距離Ｄｂが８ｍｍとなり、かつカーカス層から細孔までの最短距離Ｄｃが２ｍｍとなるように細孔を配置した。
【００３２】
比較のため、トレッド部のショルダー領域に細孔を設けていないこと以外は実施例１と同じ構造を有する従来例のタイヤを用意した。
【００３３】
これら従来例及び実施例１〜４のタイヤについて、下記の評価方法により、ベルト層の剥離力を評価し、その結果を表１に示した。
【００３４】
ベルト層の剥離力：
試験タイヤをドラム試験機に装着し、空気圧８００ｋＰａ、荷重２７．５ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈの条件にて走行試験を実施し、２００００ｋｍ走行後に各試験タイヤを回収し、特定のベルト層をそれと隣接する他のベルト層から剥離する際の剥離力を測定した。評価結果は、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ベルト層の剥離力が大きいことを意味し、即ち、ベルト層の酸化劣化が少ないことを意味する。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１から判るように、実施例１〜４のタイヤは、いずれも従来例との対比において、ベルト層の剥離力が大きくなっていた。つまり、実施例１〜４においては、トレッド部のショルダー領域にベルト層及びカーカス層の近傍からタイヤ幅方向外側に向かって延長してタイヤ外表面に開口する細孔を設けることにより、ベルト層の酸化劣化が少なくなっていた。
【符号の説明】
【００３７】
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
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ  ベルト層
３０  スチールコード
３１  素線
４０  細孔
４１  ガス透過促進層
４２  蓄気腔
４３  チェックバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016215831.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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