JP2019059301A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォールゴムに亀裂が生じることを効果的に抑制することができる空気入りタイヤの提供。【解決手段】リボンゴム２ａがタイヤ径方向に積層されて形成されるサイドウォールゴム２と、サイドウォールゴム２の少なくとも一部をタイヤ幅方向の外側から覆い、外表面を構成する外ゴム層４と、サイドウォールゴム２と外ゴム層４との間に配置され、サイドウォールゴム２と外ゴム層４とを固定させる内ゴム層３と、を備え、外ゴム層４の引裂強さは、内ゴム層３の引裂強さよりも、大きい空気入りタイヤ１。外ゴム層４の厚みが、内ゴム層３の厚みより、厚く、外ゴム層４の弾性率が、内ゴム層３の弾性率より大きく、内ゴム層３が導電性を有する、空気入りタイヤ１。【選択図】図２

Description

本発明は、サイドウォール部に、リボンゴムがタイヤ径方向に積層されて形成されるサイドウォールゴムを備える空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤとして、サイドウォール部に、リボンゴムがタイヤ径方向に積層されて形成されるサイドウォールゴムを備える空気入りタイヤが、知られている（例えば、特許文献１）。斯かる空気タイヤは、サイドウォールゴムのタイヤ幅方向の外側から覆う１枚又は２枚のゴム層を備えている。これにより、ゴム層が存在しない構成と比較して、サイドウォールゴムに亀裂が生じることを抑制することができていた。

しかしながら、ゴム層の厚みが薄い場合には、ゴム層に亀裂が生じ易く、ゴム層に生じた亀裂に起因して、サイドウォールゴムにも亀裂が生じてしまう。一方、サイドウォールゴムに亀裂が生じることを確実に抑制するために、ゴム層の厚みを厚くした場合には、ゴム質量が増加するため、例えば、転がり抵抗を増加させる等の悪影響が生じてしまう。

特開２００７−１０６３５４号公報

そこで、課題は、サイドウォールゴムに亀裂が生じることを効果的に抑制することができる空気入りタイヤを提供することである。

空気入りタイヤは、タイヤ径方向に延びるサイドウォール部を備え、前記サイドウォール部は、リボンゴムがタイヤ径方向に積層されて形成されるサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムの少なくとも一部をタイヤ幅方向の外側から覆い、外表面を構成する外ゴム層と、前記サイドウォールゴムと前記外ゴム層との間に配置され、前記サイドウォールゴムと前記外ゴム層とを固定させる内ゴム層と、を備え、前記外ゴム層の引裂強さは、前記内ゴム層の引裂強さよりも、大きい。

また、空気入りタイヤにおいては、前記外ゴム層の厚みは、前記内ゴム層の厚みよりも、厚い、という構成でもよい。

また、空気入りタイヤにおいては、前記内ゴム層の弾性率は、前記外ゴム層の弾性率よりも、小さい、という構成でもよい。

また、空気入りタイヤにおいては、前記内ゴム層は、導電性を有する、という構成でもよい。

以上の如く、空気入りタイヤは、サイドウォールゴムに亀裂が生じることを効果的に抑制することができる、という優れた効果を奏する。

図１は、一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ子午面における要部断面図である。 図２は、図１のII領域拡大図である。

以下、空気入りタイヤにおける一実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。

各図において、第１の方向Ｄ１は、タイヤの回転中心であるタイヤ回転軸と平行であるタイヤ幅方向Ｄ１であり、第２の方向Ｄ２は、タイヤ直径方向であるタイヤ径方向Ｄ２である。なお、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸周りの方向である。そして、タイヤ赤道面Ｓ１とは、タイヤ回転軸に直交する面で且つタイヤのタイヤ幅方向Ｄ１の中心に位置する面であり、タイヤ子午面とは、タイヤ回転軸を含む面で且つタイヤ赤道面Ｓ１と直交する面である。

図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）１は、ビード１１ａを有する一対のビード部１１と、各ビード部１１からタイヤ径方向Ｄ２の外側に延びるサイドウォール部１２と、一対のサイドウォール部１２のタイヤ径方向Ｄ２の外端部に連接され、タイヤ径方向Ｄ２の外側表面（トレッド面）が路面に接地するトレッド部１３とを備えている。本実施形態においては、タイヤ１は、内部に空気が入れられる空気入りタイヤであって、リム１０に装着される。

タイヤ１は、一対のビード１１ａの間に架け渡されるカーカス層１４と、カーカス層１４の内側に配置され、空気圧を保持するために、気体の透過を阻止する機能に優れるインナーライナー１５とを備えている。そして、カーカス層１４及びインナーライナー１５は、ビード部１１、サイドウォール部１２、及びトレッド部１３に亘って、タイヤ内周に沿って配置されている。

ビード部１１のビード１１ａは、環状に形成されるビードコア１１ｂと、ビードコア１１ｂのタイヤ径方向Ｄ２の外側に配置されるビードフィラー１１ｃとを備えている。また、ビード部１１は、リム１０に接触する外表面を構成すべく、カーカス層１４よりもタイヤ幅方向Ｄ１の外側に配置されるリムストリップゴム１１ｄを備えている。

トレッド部１３は、外側表面が路面に接地するトレッドゴム１３ａと、トレッドゴム１３ａとカーカス層１４との間に配置されるベルト層１３ｂとを備えている。なお、トレッドゴム１３ａの路面と接地する面は、トレッド面という。

なお、タイヤ１のタイヤ幅方向Ｄ１の寸法が最大値（「タイヤ最大幅」ともいう）Ｗ１となる位置、即ち、最大幅位置１２ａは、サイドウォール部１２に存在している。本実施形態においては、タイヤ最大幅Ｗ１は、タイヤ断面最大高さＷ２よりも大きくなっている。例えば、タイヤ最大幅Ｗ１は、タイヤ断面最大高さＷ２の１５０％〜４００％である。なお、タイヤ断面最大高さＷ２とは、ビード部１１のタイヤ径方向Ｄ２の内端から、トレッド部１３のタイヤ径方向Ｄ２の外端までの、タイヤ径方向Ｄ２の距離をいう。

図２に示すように、サイドウォール部１２は、リボンゴム２ａがタイヤ径方向Ｄ２に積層されて形成されるサイドウォールゴム２を備えている。また、サイドウォール部１２は、サイドウォールゴム２の外側面をタイヤ幅方向Ｄ１の外側から覆う内ゴム層３と、内ゴム層３をタイヤ幅方向Ｄ１の外側から覆う外ゴム層４とを備えている。

紐状のリボンゴム２ａは、タイヤ周方向に沿って巻かれることによって、タイヤ径方向Ｄ２に積層されている。そして、サイドウォールゴム２のタイヤ幅方向Ｄ１の外側面、即ち、内ゴム層３に接している面は、リボンゴム２ａが積層されていることに起因して、微小ではあるものの、凹凸を備えている。

なお、リボンゴム２ａの形状や大きさは、成形対象となるサイドウォールゴム２の形態に応じた種々の断面形状とすることができる。例えば、リボンゴム２ａの断面形状は、略三角形状、略台形状、平板形状等とすることができる。また、例えば、リボンゴム２ａの最大幅は、１０ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、リボンゴム２ａの最大厚みは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。

内ゴム層３は、サイドウォールゴム２と外ゴム層４との間に配置され、サイドウォールゴム２と外ゴム層４とを固定させている。また、内ゴム層３の厚みは、サイドウォールゴム２のタイヤ幅方向Ｄ１の寸法よりも、小さくなっている。例えば、内ゴム層３の厚みは、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。

なお、サイドウォールゴム２においては、最大幅位置１２ａに相当する位置が最も変形するため、当該位置に大きな応力が作用する。そこで、内ゴム層３は、サイドウォールゴム２の最大幅位置１２ａに相当する位置を覆うように配置されていることが好ましい。

本実施形態においては、内ゴム層３は、サイドウォールゴム２の全体を覆うように配置されている。具体的には、内ゴム層３は、トレッドゴム１３ａのタイヤ幅方向Ｄ１の外側領域と、リムストリップゴム１１ｄのタイヤ径方向Ｄ２の外側領域とに、跨って配置されている。

ところで、内ゴム層３及びリムストリップゴム１１ｄは、導電性を有する導電性ゴムで形成されている。また、トレッドゴム１３ａは、タイヤ幅方向Ｄ１の外側領域に、導電性液状ゴム糊組成物が加硫成形によって形成された導電性被膜１３ｃを備えている。

これにより、タイヤ１は、リムストリップゴム１１ｄ、内ゴム層３、及び導電性被膜１３ｃによって、リム１０（図１参照）とトレッド部１３のトレッド面とを電気的に接続する導電経路を備えている。なお、トレッドゴム１３ａは、導電性被膜１３ｃを備える、という構成だけでなく、一部を導電性ゴムで形成されることで、内ゴム層３と電気的に接続される、という構成でもよい。

なお、導電性ゴムは、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ未満を示すゴムが例示され、原料ゴムに補強剤として、例えば、カーボンブラックを高比率で配合したものが例示される。また、非導電性ゴムは、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ以上を示すゴムが例示され、原料ゴムに補強剤として、例えば、シリカを高比率で配合したものが例示される。

外ゴム層４は、最表層であるため、サイドウォール部１２の外表面を構成している。そして、外ゴム層４の厚みは、サイドウォールゴム２のタイヤ幅方向Ｄ１の寸法よりも、小さくなっている。例えば、外ゴム層４の厚みは、０．５ｍｍ〜０．７ｍｍであることが好ましい。

サイドウォールゴム２の最大幅位置１２ａに相当する位置に大きな応力が作用することに対して、外ゴム層４は、当該位置を覆うように配置されていることが好ましい。即ち、外ゴム層４は、内ゴム層３の最大幅位置１２ａに相当する位置を覆うように配置されていることが好ましい。本実施形態においては、外ゴム層４は、内ゴム層３の全体を覆うように配置されている。したがって、外ゴム層４は、サイドウォールゴム２の全体を覆うように配置されている。

次に、本実施形態に係るタイヤ１の具体的な構成と作用について説明する。

（１）まず、外ゴム層４に亀裂が生じると、それに起因して、内ゴム層３にも亀裂が生じ、さらには、サイドウォールゴム２にも亀裂が生じてしまう。そこで、外ゴム層４に亀裂が生じることを抑制する機能を持たせるために、外ゴム層４の引裂強さは、内ゴム層３の引裂強さよりも、大きくしている。

これにより、外ゴム層４に亀裂が生じることを確実に抑制することができるため、内ゴム層３に亀裂が生じることを確実に抑制することができ、さらには、サイドウォールゴム２に亀裂が生じることも確実に抑制することができる。なお、引裂強さは、ＪＩＳ Ｋ６２５２−１に準拠（クレセント形試験片）して測定したものである。

（２）ところで、外ゴム層４及び内ゴム層３が存在するため、外ゴム層４及び内ゴム層３によって、ゴム質量が増加することになる。これにより、例えば、転がり抵抗を増加させる等の悪影響が生じてしまう。そこで、外ゴム層４の厚みは、内ゴム層３の厚みよりも、厚くしている。

これにより、外ゴム層４の有する機能、具体的には、亀裂発生抑制力を効果的に大きくできる一方で、外ゴム層４及び内ゴム層３のゴム質量の総量が増加することを抑制することができている。したがって、外ゴム層４、内ゴム層３、及びサイドウォールゴム２に亀裂が生じることを確実に抑制することができる一方で、ゴム質量の増加に起因する悪影響が生じることを抑制することができる。

（３）また、ところで、サイドウォールゴム２のタイヤ幅方向Ｄ１の外側面には、凹凸が存在している。これにより、タイヤ１が変形した際に、サイドウォールゴム２には、偏った応力が作用し易い。そこで、内ゴム層３の弾性率は、外ゴム層４の弾性率よりも、小さくしている。

これにより、内ゴム層３がサイドウォールゴム２の外側面の凹凸に対応して弾性変形するため、サイドウォールゴム２に偏って応力が作用することを抑制することができる。これより、サイドウォール部１２の内部において、サイドウォールゴム２に亀裂が生じることを抑制することができる。なお、弾性率は、引張弾性率であって、ＪＩＳ Ｋ６２５１に規定されている方法に準じて室温（２５℃）で測定した値である。

本実施形態に係るタイヤ１（具体的には、加硫後の加硫タイヤ）については以上の通りであり、次に、本実施形態に係るタイヤ１を加硫する前のタイヤ、即ち、未加硫タイヤについても簡単に説明する。なお、本明細書において、「空気入りタイヤ」及び「タイヤ」は、加硫タイヤを指し、「未加硫タイヤ」は、未加硫タイヤを指す。

未加硫タイヤにおいて、加硫後に内ゴム層３を構成する内ゴム層材は、接着性の高い機能を持たせている。具体的には、内ゴム層材の粘着性は、加硫後に外ゴム層４を構成する外ゴム層材の粘着性よりも、大きくしている。これにより、加硫後のタイヤ１において、内ゴム層３は、サイドウォールゴム２と外ゴム層４とを確実に固定することができる。

なお、ゴム材の粘着性は、粘着体用粘着性試験機（タックテスター）を用い、当該試験機に５０ｍｍ角の未加硫のゴム材料からなる試験片を荷重１００ｇで１０秒間圧着し貼り付けた後、２５ｍｍ／ｍｉｎの速度で試験片を引き剥がす際に必要な加重（Ｎ）を測定する。これにより、測定された加重が大きいほど粘着性が高いことになる。

また、加硫後にサイドウォールゴム２を構成するサイドウォールゴム材に、内ゴム層材及び外ゴム層材を貼り付ける方法は、特に限定されない。例えば、内ゴム層材と外ゴム層材とが一体となったシート材を、サイドウォールゴム材に貼り付けてもよく、また、内ゴム層材を、サイドウォールゴム材に貼り付け後に、内ゴム層材の上から、外ゴム層材を貼り付けてもよい。

また、例えば、内ゴム層材及び外ゴム層材は、帯状のシート状に形成され、サイドウォールゴム材に、タイヤ周方向に沿って貼り付けられてもよく、また、例えば、内ゴム層材及び外ゴム層材は、環状のシート状に形成され、その形状のまま、サイドウォールゴム材に貼り付けられてもよい。

ところで、内ゴム層材及び外ゴム層材をサイドウォールゴム材に貼り付ける際に、内ゴム層材及び外ゴム層材と、サイドウォールゴム材との間に、温度差が存在している場合には、常温になる際に互いの間で収縮差が生じるため、ユニフォミティを悪化させる傾向にある。したがって、内ゴム層材及び外ゴム層材をサイドウォールゴム材に貼り付ける際に、例えば、サイドウォールゴム材を冷却することで、内ゴム層材及び外ゴム層材と、サイドウォールゴム材との間に、温度差が生じることを抑制することが好ましい。

なお、未加硫タイヤだけでなく、加硫後のタイヤ１においても、タイヤ１を鋭利な刃物で切断し、その断面により、ゴムの境界面を観察することができる。これにより、ゴム２，３，４の配置状態の特定は、可能である。

以上より、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ径方向Ｄ２に延びるサイドウォール部１２を備え、前記サイドウォール部１２は、リボンゴム２ａがタイヤ径方向Ｄ２に積層されて形成されるサイドウォールゴム２と、前記サイドウォールゴム２の少なくとも一部をタイヤ幅方向Ｄ１の外側から覆い、外表面を構成する外ゴム層４と、前記サイドウォールゴム２と前記外ゴム層４との間に配置され、前記サイドウォールゴム２と前記外ゴム層４とを固定させる内ゴム層３と、を備え、前記外ゴム層４の引裂強さは、前記内ゴム層３の引裂強さよりも、大きい。

斯かる構成によれば、サイドウォールゴム２と外ゴム層４との間に配置される内ゴム層３は、サイドウォールゴム２と外ゴム層４とを固定させており、外ゴム層４の引裂強さは、内ゴム層３の引裂強さよりも大きくなっている。このように、外ゴム層４は、亀裂が生じることを確実に抑制する機能を有し、内ゴム層３は、サイドウォールゴム２と外ゴム層４とを固定させる機能を有している。

したがって、外ゴム層４と内ゴム層３とに個別の機能を持たせることにより、ゴム層３，４の厚みが厚くなり過ぎずに、サイドウォールゴム２に亀裂が生じることを抑制することができる。これにより、サイドウォールゴム２に亀裂が生じることを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、前記外ゴム層４の厚みは、前記内ゴム層３の厚みよりも、厚い、という構成である。

斯かる構成によれば、外ゴム層４の厚みが、内ゴム層３の厚みよりも厚いため、外ゴム層４の機能を大きくすることができる。これにより、サイドウォールゴム２に亀裂が生じることを確実に抑制することができる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、前記内ゴム層３の弾性率は、前記外ゴム層４の弾性率よりも、小さい、という構成である。

斯かる構成によれば、タイヤ１が変形する際に、外側面に凹凸を有するサイドウォールゴム２には、偏った応力が作用し易いことに対して、内ゴム層３の弾性率は、外ゴム層４の弾性率よりも、小さくなっている。これにより、内ゴム層３がサイドウォールゴム２の外側面の凹凸に対応して弾性変形するため、サイドウォールゴム２に偏って応力が作用することを抑制することができる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、前記内ゴム層３は、導電性を有する、という構成である。

斯かる構成によれば、内ゴム層３が導電層を有するため、サイドウォールゴム２と外ゴム層４とを固定させる機能だけでなく、車両及びタイヤ１に静電気が蓄積することを抑制する機能も有することになる。これにより、タイヤ１の全体としての性能を向上させることができる。

なお、空気入りタイヤ１は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、空気入りタイヤ１は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

（１）上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、内ゴム層３及び外ゴム層４は、サイドウォールゴム２の全体を、タイヤ幅方向Ｄ１の外側から覆っている、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、斯かる構成に限られない。例えば、内ゴム層３及び外ゴム層４は、サイドウォールゴム２の一部を、タイヤ幅方向Ｄ１の外側から覆っている、という構成でもよい。

（２）また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、外ゴム層４の厚みは、内ゴム層３の厚みよりも、厚い、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、斯かる構成に限られない。例えば、外ゴム層４の厚みは、内ゴム層３の厚みよりも、薄い、という構成でもよく、また、例えば、外ゴム層４の厚みは、内ゴム層３の厚みと、同じ、という構成でもよい。

（３）また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、内ゴム層３の弾性率は、外ゴム層４の弾性率よりも、小さい、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、斯かる構成に限られない。例えば、内ゴム層３の弾性率は、外ゴム層４の弾性率よりも、大きい、という構成でもよく、また、例えば、内ゴム層３の弾性率は、外ゴム層４の弾性率と、同じ、という構成でもよい。

（４）また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、内ゴム層３は、導電性を有する導電性ゴムで形成されている、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、斯かる構成に限られない。例えば、内ゴム層３は、非導電性ゴムで形成されている、という構成でもよい。

（５）また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ１においては、内ゴム層３は、一層である、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ１は、斯かる構成に限られない。例えば、内ゴム層３は、複数層である、という構成でもよい。なお、外ゴム層４は、最外層のみをいう。

１…空気入りタイヤ、２…サイドウォールゴム、２ａ…リボンゴム、３…内ゴム層、４…外ゴム層、１０…リム、１１…ビード部、１１ａ…ビード、１１ｂ…ビードコア、１１ｃ…ビードフィラー、１１ｄ…リムストリップゴム、１２…サイドウォール部、１２ａ…最大幅位置、１３…トレッド部、１３ａ…トレッドゴム、１３ｂ…ベルト層、１３ｃ…導電性被膜、１４…カーカス層、１５…インナーライナー、Ｄ１…タイヤ幅方向、Ｄ２…タイヤ径方向、Ｓ１…タイヤ赤道面、Ｗ１…タイヤ最大幅、Ｗ２…タイヤ断面最大高さ

Claims (4)

1. タイヤ径方向に延びるサイドウォール部を備え、
   前記サイドウォール部は、
   リボンゴムがタイヤ径方向に積層されて形成されるサイドウォールゴムと、
   前記サイドウォールゴムの少なくとも一部をタイヤ幅方向の外側から覆い、外表面を構成する外ゴム層と、
   前記サイドウォールゴムと前記外ゴム層との間に配置され、前記サイドウォールゴムと前記外ゴム層とを固定させる内ゴム層と、を備え、
   前記外ゴム層の引裂強さは、前記内ゴム層の引裂強さよりも、大きい、空気入りタイヤ。
2. 前記外ゴム層の厚みは、前記内ゴム層の厚みよりも、厚い、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記内ゴム層の弾性率は、前記外ゴム層の弾性率よりも、小さい、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内ゴム層は、導電性を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
   

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