(57)【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、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム又は塩素化ブチルゴムをゴム基材１００重量部中に５０重量部以上含むゴムからなりサイドウォール部からビード部にのびタイヤ内腔面をなす被覆部を有してタイヤ半径方向内側にのびる主部を具えるインナーライナとを具えた空気入りタイヤであって、
前記主部の半径方向内端に、該主部に連続してタイヤ軸方向外側に折れ曲がりビードコアの半径方向内側に向かう巻き込み部を形成するとともに、
正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、
前記巻き込み部の外端は、ビード底面に向き合う前記ビードコアの対辺のタイヤ軸方向の中心を通る半径方向中心線から、前記対辺のタイヤ軸方向長さの２５％以内の領域である第１の領域に達する前に終端するか、又は
該第１の領域と、ビード部の外面と正規リムのリムフランジとが離間する離間点から２０mm半径方向外側に隔てる第２の領域との間で終端し、しかも
前記巻き込み部のゴム厚さを０．５mm以上とするとともに、
前記ビードコアの断面重心を通りビードコアの前記対辺と平行な第１の直線と、前記断面重心を通りこの第１の直線と直角な第２の直線と、ビードトウ面とで囲まれるトウ領域において、
該トウ領域に含まれるゴムの合計面積Ｓｔと、該トウ領域に含まれるインナーライナの合計面積Ｓｉとの比（Ｓｉ／Ｓｔ）が０．３〜０．９であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビード部は、ビードコアと、前記カーカスと、前記ビードコアに沿って湾曲するビード部補強用の補強プライとを含むビード構造体を具えるとともに、前記巻き込み部は、該ビード構造体の外側を通る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】
前記比（Ｓｉ／Ｓｔ）が０．５〜０．７である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧保持性に優れたチューブレスタイプの空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気入りタイヤ、例えばトラック、バスなどの重車両に用いられるチューブレスタイプの重荷重用タイヤは、図６に示すように、カーカスａ、コード補強層ｂのタイヤ内腔面側に、空気非透過性に優れたゴムからなるインナーライナーｃが配され、タイヤの空気圧を保持している。また従来のインナーライナーｃは、ビード部ｄのつま先をなすビードトウｅ或いはその手前で終端しているものが一般的である。
【０００３】
発明者らは、タイヤ空気圧の低下に対するタイヤの各部位の寄与率を調べたところ、ビード部ｄの下部側において空気漏れが約２０％あることが分かった。この原因をさらに詳細に調べたところ、タイヤは継続して使用すると、図７（Ａ）から（Ｂ）に示す如く、ビードトウｅにタイヤの走行中の歪が繰り返し作用しリムｊと接するチェーファゴムｆ等の劣化が生じるとともに、ビードコアｇのタイヤ軸方向の内端位置ｋを起点としてビードトウｅの部分が永久変形し、リムｊから浮き上がることが分かった。特にカーカスａにスチールコードを用いた重荷重用空気入りタイヤでは、このようなビードトウｅの浮き上がりが顕著に生じやすくなる。このような変形が生じたビード部ｄでは、インナーライナーｃによって被覆されていないビード底面ｍなどがタイヤ内腔側に露出し、そこから空気の透過による漏洩が生じるなど空気圧保持性能を低下させていることが判明した。
【０００４】
本発明は、このような実状に鑑み案出なされたもので、インナーライナにタイヤ軸方向外側に折れ曲がりビードコアの半径方向内側に向かう巻き込み部を形成するとともに巻き込み部の端部の位置などを適切に規制してやることにより、空気圧の保持性能を向上できかつ接着力の低いインナーライナーの損傷等をも効果的に防止しうる空気入りタイヤ、とりわけ重荷重用の空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、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、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム又は塩素化ブチルゴムをゴム基材１００重量部中に５０重量部以上含むゴムからなりサイドウォール部からビード部にのびタイヤ内腔面をなす被覆部を有してタイヤ半径方向内側にのびる主部を具えるインナーライナとを具えた空気入りタイヤであって、前記主部の半径方向内端に、該主部に連続してタイヤ軸方向外側に折れ曲がりビードコアの半径方向内側に向かう巻き込み部を形成するとともに、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、前記巻き込み部の外端は、ビード底面に向き合う前記ビードコアの対辺のタイヤ軸方向の中心を通る半径方向中心線から、前記対辺のタイヤ軸方向長さの２５％以内の領域である第１の領域に達する前に終端するか、又は該第１の領域と、ビード部の外面と正規リムのリムフランジとが離間する離間点から２０mm半径方向外側に隔てる第２の領域との間で終端し、しかも
前記巻き込み部のゴム厚さを０．５mm以上とするとともに、前記ビードコアの断面重心を通りビードコアの前記対辺と平行な第１の直線と、前記断面重心を通りこの第１の直線と直角な第２の直線と、ビードトウ面とで囲まれるトウ領域において、該トウ領域に含まれるゴムの合計面積Ｓｔと、該トウ領域に含まれるインナーライナの合計面積Ｓｉとの比（Ｓｉ／Ｓｔ）が０．３〜０．９であることを特徴としている。
【０００６】
ここで、「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"となる。また、「正規内圧」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" であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。
【０００７】
また前記ビード部は、ビードコアと、前記カーカスと、前記ビードコアに沿って湾曲するビード部補強用の補強プライとを含むビード構造体を具えるとともに、前記巻き込み部は、該ビード構造体の外側を通ることが望ましい。
【０００８】
また前記比（Ｓｉ／Ｓｔ）は０．５〜０．７とすることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、チューブレスタイプの空気入りタイヤとして、例えばトラック、バス、その他これらの類似車両に用いられる重荷重用タイヤを正規リムとなる１５°深底のリムＪに装着しかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態におけるビード部１の子午断面を示し、また図２はリム組み前の自由状態を示している。本実施形態の空気入りタイヤ（全体図示せず）はタイヤ骨格をなすカーカス２と、インナーライナー３とを具える。なお空気入りタイヤとしては、重荷重用のみならず、乗用車用、ライトトラック用など種々のものが含まれるのは言うまでもない。
【００１０】
前記カーカス２は、本例ではトレッド部（図示省略）からサイドウォール部４を経てビード部１のビードコア５に至る本体部２ａと、この本体部２ａに連なりかつ前記ビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部２ｂとからなるカーカスプライ２Ａにより構成される。このカーカスプライ２Ａは、例えば平行に配列されたカーカスコードをトッピングゴムにより被覆したプライを用いて形成され、カーカスコードはタイヤ赤道に対して７０〜９０°の角度で配列されたいわゆるラジアル構造を採用している。なお本例では１枚のカーカスプライ２Ａによりカーカス２が構成されているものを示す。またカーカスコードは、スチールコードからなるが、必要に応じて又タイヤの種類に応じてナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードをも使用できる。
【００１１】
前記ビードコア５は、本例ではスチールワイヤを所定回数螺旋巻きすることにより横長状の断面略六角形状に形成したものを例示している。またビードコア５は、正規状態においてビード底面１ａに向き合う対辺５ａを具える。対辺５ａは、タイヤ軸方向線に対して実質的に約１５°、すなわちリムＪのリムシート面Ｊａの傾斜に沿うように構成された部分と、その両側の斜辺とを含む。この斜辺５ａのタイヤ軸方向の長さは符号Ｗで表される。なおビードコア５には、スチールワイヤの他、芳香族ポリアミドコードなども採用することができる。
【００１２】
またビード部１には、カーカスプライ２Ａの本体部２ａと折返し部２ｂとの間に、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ビードエーペックス６（図２に示す）が配されている。このビードエーペックス６は、例えばＪＩＳデュロメータＡ硬さが６５〜９８度、より好ましくは７０〜９５度のゴムによって構成され、ビード部１の曲げ剛性などを高めるのに役立つ。さらに本例のビード部１には、前記ビードコア５に沿って断面略Ｕ字状に湾曲したビード部補強用の補強プライ７が配される。この補強プライ７は前記カーカス２の外側に配され、例えば本例ではスチールコードを並列したプライにより構成されている。このように、本実施形態のビード部１には、カーカス２、ビードコア５及び補強プライを含むビード構造体９が形成される。
【００１３】
前記インナーライナー３は、空気非透過性に優れたゴムからなり、サイドウォール部４からビード部１にのびタイヤ内腔面ｉをなす被覆部１０を有してタイヤ半径方向内側にのびる主部３ａを具える。このインナーライナー３により、タイヤ内腔の空気が外部に透過するのを防止でき、タイヤの空気圧を保持できる。また空気非透過性に優れたゴムとは、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、ないしこれらに準ずるゴム、さらにはこれらのゴムを主体的（例えばゴム基材１００重量部中に前記ゴムを５０重量部以上）に含むゴム材など空気を透過しにくい性質を持ったゴムをいう。
【００１４】
またインナーライナー３は、主部３ａの半径方向内端に、該主部３ａに連続してタイヤ軸方向外側に折れ曲がりビードコア５の半径方向内側に向かう巻き込み部３ｂを一体に具えている。本実施形態の巻き込み部３ｂは、前記ビード構造体９の外側、すなわち補強プライ７の外側を通ってビードコア５のタイヤ半径方向内側に向かうものを例示している。このようなインナーライナー３は、主部３ａのみならずビードコア５の半径方向内側に向かう巻き込み部３ｂをも具えることにより、図３に示す如く、ビードトウ１ｂの浮き上がりを伴う永久変形が生じた場合でも、ビード底面１ａなどを含む浮き上がり部分に介在することができ、該浮き上がり部分からの空気の透過を抑制しうる。従って、ビード部１からの空気の透過を従来に比して低減でき、より長期に亘ってタイヤの空気圧の低下を防止しうる。
【００１５】
ここで、インナーライナー３の巻き込み部３ｂは、空気の透過を確実に妨げるために、そのゴム厚さｔを０．５mm以上、より好ましくは１mm以上とすることが望ましいものである。また巻き込み部３ｂのゴム厚さの上限は特に限定されず、タイヤのビード部１の構造上の要請によって適宜設定される。なお巻き込み部３ｂの外端３ｅが厚さを徐々に減じて終端する先細状をなす場合、その終端部の厚さは特に０．５mmに限定されるものではない。
【００１６】
また、ブチルゴムに代表される空気非透過性に優れたゴムは、他のゴムとの接着力が低いという傾向がある。このため、インナーライナー３の巻き込み部３ｂの外端３ｅが歪の大きい領域やゴム割れ等が生じやすい領域に配置されると、この巻き込み部３ｂの外端３ｅで接着剥離などが生じ、ビード部１の耐久性を低下させるおそれがある。そこで本発明では、前記巻き込み部３ｂの外端３ｅを、歪などが大となる領域の外側、つまり領域外に配することにより、ヒード部１の耐久性の低下をも適切に防止している。
【００１７】
ここでビード部１においてゴム割れ等が生じやすい領域としては、第１の領域Ａ１が挙げられる。この第１の領域Ａ１は、図１に示す如く、正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、ビードコア５の対辺５ａのタイヤ軸方向の中心を通る半径方向中心線Ｙから、前記対辺５ａのタイヤ軸方向長さＷの２５％の距離ｋ、ｋ以内の領域として定義される。この第１の領域Ａ１は、カーカスプライ２Ａ、補強プライ７などがビードコア５を囲んでかつ略一定の曲率で折り曲げられているため、加硫成形中にプライのコードを覆っているトッピングゴムがビードコア５側へと流れ込み、ビードコア５の対辺５ａとビード底面１ａとの間のゴム量が小となる領域である。このため、接着力の低い巻き込み部３ｂの外端をこのような第１の領域Ａ１に配置すると、巻き込み部３ｂの外端３ｅが直接プライのコードと接触することがありゴム割れ、接着破壊といった損傷が比較的生じ易くなる。なおビードコア５が、例えば断面略円形をなす場合、前記対辺５ａは、ビード底面１ａに向き合う半径方向内側の半円部分として定めうる。
【００１８】
また歪の大きい領域として、第２の領域Ａ２が挙げられる。この第２の領域Ａ２は、前記正規状態において、ビード部１の外面と正規リムＪのリムフランジＪＦとが離間する離間点Ｐ１から２０mmの距離Ｓを半径方向外側に隔てる位置Ｐ２までの領域として設定される。この第２の領域Ａ２は、タイヤの走行による屈曲歪が最も大きく生じる領域であって、このような領域にインナーライナー３の巻き込み部３ｂの外端３ｅを終端させると、早期に接着剥離などが生じビード部１の耐久性を低下させることとなる。このようにインナーライナー３の巻き込み部３ｂの外端３ｅを、第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２の外側に配することにより、巻き込み部３ｂの外端３ｅの損傷を抑制できる。なお第２の領域Ａ２は、前記離間点Ｐ１、位置Ｐ２を通るタイヤ法線Ｎ１、Ｎ２によって挟まれる領域とする。
【００１９】
また本例の巻き込み部３ｂは、その外端３ｅが第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２との間で終端している。また外端３ｅは、本例では前記離間点Ｐ１から小距離ｒをタイヤ半径方向の内側に隔てる位置にて終端している。この距離ｒは、例えば３mm以上、より好ましくは５mm以上とするのが望ましい。
【００２０】
また本実施形態のビード部１には、図２に示すように、ゴムチェーファ１２を配している。このゴムチェーファ１２は、硬質ゴムからなるとともに、インナーライナー３の前記巻き込み部３ｂのタイヤ半径方向内側に配されビード底面１ａに露出する基部１２Ａと、この基部１２Ａの軸方向内側に連なりかつビードトウ１ｂからタイヤ内腔面ｉ側を半径方向外側にのびる内の立ち上げ部１２Ｂと、前記基部１２Ａの軸方向外側に連なりかつビードヒール１ｃからビード部外面側を半径方向外側にのびる外の立ち上げ部１２Ｃとを具えている。このようなゴムチェーファ１２により、インナーライナー３とリムＪとが直接接触することを防止しうるとともに、ビード底面１ａなどの剛性を高め、リムＪとの接触に伴う摩耗を軽減する。
【００２１】
また前記ゴムチェーファ１２は、例えば天然ゴム２０〜６０重量部にブタジエンゴム８０〜４０重量部をブレンドしたゴムポリマー１００重量部に対して、カーボンブラック、老化防止剤、亜鉛華などの配合剤を配合したゴム組成物が好ましく採用できる。また、ゴムチェーファ１２は、ゴム欠けやビード部１の大きな変形などを防止するために、ＪＩＳＡ硬度が７０〜９０度、より好ましくは７５〜８３度（本例では７９度）とすることが望ましい。またゴムチェーファ１２の複素弾性率はリム組製と耐久性などを考慮し、約１０〜１５ＭＰａとすることが望ましい。なお複素弾性率は、４mm巾×３０mm長さ×１．５mm厚さの短冊状試料を切り取って、岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、動歪±２％の条件で測定した値とする。またゴムチェーファ１２の外の立ち上げ部１２Ｃは、ビード部外面に露出し、リムフランジＪＦと接触するよう前記離間点Ｐ１を半径方向外側に超えた位置え終端させている。これによりビード部１の外面が好適に補強できフランジとの接触による損傷を防止できる。なおこのようなゴムチェーファ１２に代えて、またはゴムチェーファ１２とともに、布をゴム引きしたキャンバスチェーファなども用いることもできる。
【００２２】
図４には、本発明の他の実施形態を示している。本例の巻き込み部３ｂの外端３ｅは、ビードコア５のタイヤ軸方向の内端５ｉよりも軸方向外側かつ前記第１の領域Ａ１に達する前に終端したものを例示している。またこの例では補強プライ７のタイヤ軸方向の内端がビードコア５の内側にて終端したものを例示している。また補強プライ７は省略することもできる。
【００２３】
また図１、図４の各実施形態において、インナーライナー３は、図５に示す如く、ビードコア５の断面重心Ｇを通りビードコア５の前記対辺５ａと平行な第１の直線Ｌ１と、前記断面重心Ｇを通りこの第１の直線Ｌ１と直角な第２の直線Ｌ２と、ビードトウ１ｂを含むトウ部分の表面であるビードトウ面とで囲まれるトウ領域Ａｔ（第１の直線Ｌ１、第２の直線Ｌ２、タイヤ内腔面ｉ及びビード底面１ａにて囲まれる。）において、該トウ領域Ａｔに含まれるゴムの合計面積Ｓｔと、該トウ領域Ａｔに含まれるインナーライナー３の合計面積Ｓｉとの比（Ｓｉ／Ｓｔ）が０．３〜０．９に設定されている。従来のこの種のタイヤでは、前記比（Ｓｉ／Ｓｔ）の値は０．２未満となっており、トウ領域Ａｔには殆どインナーライナー３ゴムが含まれてはいない。このため、この部分においての空気圧の漏洩が生じていた他、剛性が高すぎてリム組みし難くかつリム組み時に無理な変形を起こしてゴム欠けトウが生じやすいと言う不具合があった。
【００２４】
そこで本実施形態では上述のトウ領域Ａｔに、従来に比してより多くのインナーライナー３を含まれることで、さらに空気の漏洩を防止できる。またインナーライナー３は、ゴムチェーファ１２などに比べるとゴム硬度が小さいため、このようなゴムがトウ領域Ａｔにより多く配することにより、リム組み時のトウ領域Ａｔを適度に変形させることができゴム欠けなどの不具合を防止しうる点で特に好ましい。なお前記比（Ｓｉ／Ｓｔ）が０．３未満の場合には、従来と大差がなく、空気圧保持性能の向上とリム組み性を改善できず、逆に０．９を越えると、ゴムチェーファ１２の量が低下し、著しい剛性低下を招きやすくなる。このような観点より、前記比（Ｓｉ／Ｓｔ）は０．３〜０．７程度、より好ましくは０．５〜０．７とするのが特に好ましい。また前記トウ領域Ａｔに含まれるゴムの合計面積Ｓｔは、ビード構造体の外側（すなわち本例では補強プライ７の外側）のゴムを対象とし、カーカス２の内側のゴム１４は含まないものとする。
【００２５】
【実施例】
タイヤサイズが２９５／８０Ｒ２２．５であり、かつ図１、図４に示すビード構造を有する本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤを試作し、空気圧保持性能、耐久性能、リム組み性などをテストした。また比較のために、図６に示した同タイヤサイズの従来構造のタイヤ（比較例）についてもテストを行い性能を比較した。テスト方法などは次の通りである。
【００２６】
＜空気圧保持性能＞
タイヤを正規リム（９．００×２２．５）にリム組して正規内圧（８５０ｋＰａ）を充填するとともに、２−２・Ｄタイプのトラックのテスト車両に装着して１０km走行後、再び正規内圧を充填して８０゜Ｃのオーブンに１０日間放置した後のタイヤの内圧低下率を測定した。そして、内圧低下率の逆数を比較例を１００とする指数で示した。数値が大きいほど耐空気透過性に優れている。
【００２７】
＜耐久性能＞
試供タイヤを前記正規リムに装着して内圧８５０ｋＰａを充填し、荷重１０４ｋＮ（ＪＡＴＭＡ規格の最大荷重の３倍）、速度２０ｋｍ／ｈでドラム上を走行させ、外観目視にて確認可能な損傷が発生した時点で走行を終了し、損傷発生距離Ｌ１と完走距離Ｌ０（１００００ｋｍ）との百分率によって評価した。数値が大きいほど優れている。
【００２８】
＜リム組み性＞
供試タイヤを手組により正規リムに組み込む作業に要した時間の逆数を比較例を１００とする指数により評価した。数値が大きいほどリム組み性が良好であることを示す。テストの結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0004377508.tif 000002
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜３記載の発明では、インナーライナーは、タイヤ内腔面を覆う主部の半径方向内端に、該主部に連続してタイヤ軸方向外側に折れ曲がりビードコアの半径方向内側に向かう所定のゴム厚さを有する巻き込み部を具えることにより、走行に伴いビードトウの浮き上がり変形が生じた場合でも、巻き込み部が浮き上がり部分に介在することで該浮き上がり部分からの空気の透過を抑制しうる。従って、ビード部からの空気の透過を従来に比して低減でき、より長期に亘ってタイヤの空気圧の低下を防止しうる。
【００３１】
また、ビードコアの断面重心を通りビードコアの対辺と平行な第１の直線と、前記断面重心を通りこの第１の直線と直角な第２の直線と、ビードトウ面とで囲まれるトウ領域において、該トウ領域に含まれるゴムの合計面積Ｓｔと、該トウ領域に含まれるインナーライナの合計面積Ｓｉとの比（Ｓｉ／Ｓｔ）を一定範囲に規制したことにより、トウ領域からの空気の漏洩をより一層防止できるほか、リム組み時のトウ領域を変形性を確保できゴム欠けなどの不具合を防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】正規状態での本発明の実施形態のビード部の拡大断面図である。
【図２】その自由状態の断面図である。
【図３】本発明の作用を説明する断面図である。
【図４】他の実施形態を示す正規状態でのビード部の拡大断面図である。
【図５】ビードトウの拡大断面図である。
【図６】従来のビード部の拡大断面図である。
【図７】（Ａ）は新品時、（Ｂ）は走行後のビード部の断面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  カーカス
２ａ  本体部
２ｂ  折返し部
３  インナーライナー
４  ゴムチェーファ
５  接着性改善ゴム
６  ビードエーペックス
【図１】
0004377508.tif 000003
【図２】
0004377508.tif 000004
【図３】
0004377508.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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