JP3588319B2

JP3588319B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3588319B2
Application number: JP2000303908A
Authority: JP
Inventors: 康弘楢原; 拓士楠本; 賀之河合; 篤山蔭
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP2002103908A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧保持力を最内側のカーカスプライに持たせることにより従来的なインナーライナを排除し、耐久性を維持しつつ軽量化を達成した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
チューブレスの空気入りタイヤでは、通常、内圧空気を気密に保持するために、カーカスの内側に低空気透過性ゴム組成物からなるインナーライナが内貼りされている。しかし、このようなタイヤにあっても、近年の強い低燃費化等の要望に伴って、さらなる軽量化が望まれている。
【０００３】
そのために、例えば特開平６−１５６００７号公報、及び特開平８−１１３００７号公報等に示す如く、最内側のカーカスプライのトッピングゴムを前記低空気透過性ゴム組成物で形成し、このカーカスプライに空気保持力を持たせることにより前記インナーライナを排除したインナーライナレス構造のタイヤが提案されている。
【０００４】
他方、カーカスプライａは、従来、図７（Ａ）に示すように、カーカスコードが長手方向に平行に引き揃えられたコード配列体ｂをトッピングゴムｃにより被覆してなる長尺の１次プライｄを原反として形成される。詳しくは、この１次プライｄを、長さ方向に対して所望の角度α（例えばラジアルタイヤでは７５〜９０゜程度）でかつカーカスプライａの巾相当の長さＬａで切断片ｄ１・・・に切断する一方、各切断片ｄ１の非切断側の端部ｄｅ、ｄｅ間を順次連結（１次継ぎｊ１）することにより、カーカスコードが長手方向に対して前記角度αで配列する長尺な２次プライｆを形成する。そして、図７（Ｂ）に示すように、この２次プライｆを１周長さで切断しその周方向の両端部ｆｅ、ｆｅ間を連結（２次継ぎｊ２）することによって、前記カーカスプライａを形成している。
【０００５】
このとき、前記１次継ぎｊ１、及び２次継ぎｊ２には、通常、図８に示すように、端部ｄｅ、ｄｅ間、及び端部ｆｅ、ｆｅ間を重ね合わせて圧着することにより重ね継ぎ部ｇが形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、前述のインナーライナレス構造のタイヤでは、この重ね継ぎ部ｇの接合ラインｇ１がタイヤ内腔面で露出する。その結果、圧着不足の場合や加硫時のゴム流れが悪い場合等には、この接合ラインｇ１を起点としてクラックが発生し易くなり、空気圧保持性や耐久性を著しく低下させるという問題がある。特に２次継ぎｊ２は、成形ドラム上で行われるため、圧着不足（接合不足）となりやすく、この傾向が強くなる。
【０００７】
そこで本発明は、インナーライナレス構造のタイヤの内腔面に、少なくとも２次継ぎによって形成される重ね継ぎ部を覆う、薄い帯状ゴムストリップ層を配することを基本として、接合ラインを起点としたクラック等の発生を効果的に抑制でき、優れた耐久性や空気圧保持力を確保しつつ軽量化を達成しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の空気入りタイヤの発明は、カーカスコードが平行に引き揃えられたコード配列体をトッピングゴムにより被覆した１次プライを斜め切りしかつ１次継ぎすることにより形成した２次プライを用いて、該２次プライを１周長さとししかも周方向の両端部で２次継ぎすることによりタイヤ内腔を囲んでビードコア間に架け渡される１枚以上のカーカスプライを形成し、
かつ最内側のカーカスプライは、前記ビードコア間においてタイヤ内腔側に向く前記トッピングゴムの内側部分によりタイヤ内腔面を形成するとともに、
この最内側のカーカスプライの前記トッピングゴムの前記内側部分は、ジエン系ゴムの５０〜９０重量％と、ハロゲン化ブチルゴム若しくはイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物の１０〜５０重量％とを含む低空気透過性ゴム組成物からなり、かつ前記外側部分は非低空気透過性ゴム組成物からなるとともに、
タイヤ内腔面に、少なくとも前記２次継ぎされることにより形成される重ね継ぎ部がなすタイヤ内腔面上の接合ラインを覆って、前記ビードコア間方向にのびる厚さ０．１〜０．５ｍｍ、かつ巾５〜８０ｍｍの帯状のゴムストリップ層を配したことを特徴としている。
【０００９】
また請求項２の発明では、前記ゴムストリップ層は、ゴム基材としてジエン系ゴムを９０重量％より多く含有した非低空気透過性ゴム組成物からなることを特徴としている。
【００１０】
また請求項３の発明では、前記ゴムストリップ層は、前記１次継ぎにより形成される重ね継ぎ部を覆うゴムストリップ層を含むことを特徴としている。
【００１１】
また請求項４の発明では、前記最内側のカーカスプライのトッピングゴムは、カーカスコードの内縁からタイヤ内腔面までのゴム厚さが０．２〜０．７ｍｍであることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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タイヤである場合の子午断面を示している。
【００１３】
図において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびるサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置しかつビードコア５を埋設したビード部４とを具える。又タイヤ１には、前記ビードコア５、５間にカーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方には強靱なベルト層７が配される。
【００１４】
前記ベルト層７は、高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０゜〜３５゜の角度で傾斜配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される場合を例示する。このベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように向きを違えて配され、これによるコードのトライアングル構造によってベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強する。
【００１５】
又前記カーカス６は、図２に示すように、カーカスコード１０をタイヤ周方向に対して例えば７５〜９０度の角度αで配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ９から形成される。このカーカスプライ９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に至るプライ本体部６Ａと、本例では、このプライ本体部６Ａに連なりかつ前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向外側から内側に折返されるプライ折返し部６Ｂとを有する、所謂１−０構造を具えている。なお要求により、２枚のカーカスプライ９、９を用いた所謂２−０構造、或いは所謂１−１構造のものも好適に採用しうる。
【００１６】
ここで、前記カーカスプライ９は、図３（Ａ）の如く、カーカスコード１０が長手方向に沿って平行に引き揃えられたコード配列体１１をトッピングゴム１２により被覆してなる長尺の１次プライＤを原反として形成される。この１次プライＤは、長さ方向に対して前記角度αでかつカーカスプライ９の巾相当の長さＬａで切断片Ｄ１・・・に切断され、しかる後、各切断片Ｄ１の非切断側の端部Ｄｅ、Ｄｅ間を順次連結（１次継ぎＪ１）することにより、カーカスコードが長手方向に対して前記角度αで配列する長尺な２次プライＦに形成される。そしてこの２次プライＦを、１周長さで切断しその周方向の両端部Ｆｅ、Ｆｅ間を連結（２次継ぎＪ２）することによって、前記カーカスプライ９が形成される。
【００１７】
従って、カーカスプライ９には、図３（Ｂ）にタイヤ赤道Ｃに沿う周方向断面を略示する如く、複数の１次継ぎＪ１と一つの２次継ぎＪ２とが存在し、これによって周方向に連続する。
【００１８】
そして本実施態様では、最内側のカーカスプライ９Ａに空気圧保持力を付与することにより、従来的なインナーライナを排除している。即ち、最内側のカーカスプライ９Ａは、前記ビードコア５、５間においてタイヤ内腔Ｈ側に向く前記トッピングゴム１２の内側部分１２ｉによりタイヤ内腔面ＨＳを形成している。
【００１９】
又前記空気圧保持力を付与するために、図４に示すように、前記最内側のカーカスプライ９Ａのトッピングゴム１２の前記内側部分１２ｉと、その反対の外側部分１２ｏとのうちの少なくとも前記内側部分１２ｉを、低空気透過性ゴム組成物１３で形成している。
【００２０】
なお、前記外側部分１２ｏに、ゴム基材としてジエン系ゴムを９０重量％より多く使用した非低空気透過性ゴム組成物１４を用いている。このジエン系ゴムとして、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどを、単独或いは組み合わせて使用できる。
【００２１】
又前記低空気透過性ゴム組成物１３は、ゴム基材として、前記ジエン系ゴムの５０〜９０重量％と、ハロゲン化ブチルゴム若しくはイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物の１０〜５０重量％とを含んだものを使用している。これによって、低空気透過性と、他のゴム部材やカーカスコード１０との接着性との両立を図っている。なお接着性の観点から、前記範囲内において、前記ジエン系ゴムの含有量を６５重量％以上とし、又ハロゲン化ブチルゴム若しくはイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物の含有量を３５重量％以下とするのが好ましい。
【００２２】
前記ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、及び臭素化ブチルゴムが使用できる。
【００２３】
又前記イソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物としては、特に制限はないが、接着性の観点から、イソブチレン含有量が、８９〜９７重量％、好ましくは８９〜９５重量％、とくに好ましくは８９〜９３重量％であるのがよい。なお市販のイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物としては、例えばエクソン化学社製のＥＸＸＰＲＯ９０−１０、ＥＸＸＰＲＯ８９−４、ＥＸＸＰＲＯ９３−５などがある。
【００２４】
なお本例では、前記低空気透過性ゴム組成物１３における接着性をより高く確保するために、粘着付与剤を添加するとともに、可塑剤の使用を排除している。この粘着付与剤として、例えばクマロン樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、石油系炭化水素樹脂、ロジン誘導体などがあり、ゴム基材１００重量％に対して、１〜１０重量部、さらには３〜１０重量％、さらには３〜８重量％を配合することが接着性の観点から好ましい。又前記可塑剤としては、ミネラルオイル、アロマオイルなどの鉱物油系軟化剤、植物系軟化剤、フタル酸誘導体などが知られており、通常、ゴムの加工性や柔軟性の向上のために添加させるが、本例では、接着性を減じる傾向があるため使用していない。
【００２５】
次に、前記２次継ぎＪ２は、図５（Ａ）に示すように、端部Ｆｅ、Ｆｅ間を互いに重ね合わせて圧着することにより行われ、これによって重ね継ぎ部２０が形成される。又本例では、前記１次継ぎＪ１（図５（Ｂ）に示す）も同様に、端部Ｄｅ、Ｄｅ間を互いに重ね合わせて圧着することにより行われ、これによって重ね継ぎ部２１が形成される。
【００２６】
この重ね継ぎ部２０、２１では、インナーライナレス構造とすることにより、その接合ライン２０Ａ、２１Ａがタイヤ内腔面ＨＳで露出する。その結果、圧着不足や加硫時のゴム流れ不足、或いは離形剤の浸入などが原因して、この接合ラインｇ１を起点としてクラックが発生し易い。特に２次継ぎＪ２は、成形ドラム上で行われるため、接合精度に劣りかつ圧着不足となりやすく、この傾向が強くなる。
【００２７】
そこで本実施態様では、前記タイヤ内腔面ＨＳに、少なくとも２次継ぎＪ２によってなる前記重ね継ぎ部２０の接合ライン２０Ａを覆って、前記ビードコア５、５間方向にのびるゴムストリップ層２２を添設している。なお本例では、同様に、１次継ぎＪ１によってなる前記重ね継ぎ部２１の接合ライン２１Ａを覆うゴムストリップ層２３を添設する場合を例示している。
【００２８】
このゴムストリップ層２２、２３は、夫々厚さＴ１が０．１〜０．５ｍｍ、かつ巾Ｗ１が５〜８０ｍｍの薄い帯状をなし、前記接合ライン２０Ａ、２１Ａの露出部分を被覆、保護するにより、クラックの発生を効果的に抑制する。なお厚さＴ１が０．１ｍｍ未満、及び巾Ｗ１が５ｍｍ未満では、抑制効果が充分に発揮されず、逆に厚さＴ１が０．５ｍｍより大、及び巾Ｗ１が８０ｍｍより大では、重量が不必要に増加し、インナーライナレス構造による軽量化のメリットが損なわれるだけでなく、タイヤのユニフォミティにも悪影響を及ぼす。このため、前記巾Ｗ１は２５〜５０ｍｍ程度がより好ましい。
【００２９】
このゴムストリップ層２２、２３は、耐エアリーク性能の観点から低空気透過性ゴム組成物で形成するのが好ましく、このとき、前記内側部分１２ｉと同じ、若しくは同種組成の低空気透過性ゴム組成物、或いは異種組成の低空気透過性ゴム組成物とすることができる。ここで、前記「同種組成」とは、ゴム基材を構成するゴムの種類が同じでその配合割合が異なるものを意味し、又「異種組成」とは、ゴム基材を構成するゴムの種類自体が相違するものを意味する。なおゴムストリップ層２２、２３は非低空気透過性ゴム組成物で形成することもできる。
【００３０】
又前記最内側のカーカスプライ９Ａでは、カーカスコード１０の内縁からタイヤ内腔面ＨＳまでのゴム厚さＴ２（被覆厚さ）が０．２〜０．７ｍｍであることが好ましく、０．２ｍｍ未満では、耐エアリーク性能の低下が大きく空気圧保持力を充分に確保することが難しい。又０．７ｍｍをこえると、重量が不必要に増加し、インナーライナレス構造による軽量化のメリットが損なわれる。
【００３１】
又本例では、前述の如く、前記外側部分１２ｏに、非低空気透過性ゴム組成物１４を用いた場合を例示したが、前記内側部分１２ｉと同じ、若しくは同種組成の低空気透過性ゴム組成物、或いは異種組成の低空気透過性ゴム組成物により形成するのも良い。
【００３２】
なお前記外側部分１２ｏが非低空気透過性ゴム組成物１４で形成されているので、前記内側部分１２ｉと外側部分１２ｏとの境界線Ｋは、本例の如くカーカスコード１０の内縁よりも外側に位置させることが、軽量化と耐エアリーク性能との観点から好ましい。
【００３３】
又前記１次継ぎＪ１では、例えば図６に示すように、端部Ｄｅ、Ｄｅ間を端面を付き合わせてジッパー状に接合する場合もあるが、係る場合にも、この継ぎ部２４をゴムストリップ層２３で被覆するのが好ましい。
【００３４】
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。
【００３５】
【実施例】
図１に示す構造をなすタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのタイヤ重量、耐エアリーク性能（空気圧保持性）、耐久性をそれぞれ測定するとともに、従来タイヤと比較しその結果を表１に記載する。なお表１に用いたゴム組成部の組成を表２に記載する。
【００３６】
（１）タイヤ重量：
タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来タイヤを１００とする指数で表示している。値が小さい方が軽量である。
【００３７】
（２）耐エアリーク性能（空気圧保持性）：
試供タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）に装着し、かつ内圧（３００ｋＰａ）を充填した後、９０日間自然放置したときの内圧低下率を従来タイヤを１００とする指数で表示している。値が小さい方が良好である。
【００３８】
（３）耐久性
試供タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）に装着し、かつ内圧（１９０ｋＰａ）を充填して、ドラム上で荷重（６．９６ｋＮ）、速度（７０ｋｍ／ｈ）で走行させ、タイヤ外表面に損傷が発生するまでの走行距離を、従来タイヤを１００とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好である。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
表１に示すように、実施例のタイヤでは、インナーライナレス構造において、そのメリットを生かしながら、耐久性を大巾に向上できるのが確認できる。
【００４２】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は構成しているため、インナーライナレス構造のタイヤにおける、カーカスプライの重ね継ぎ部からのクラック等の発生を効果的に抑制でき、優れた耐久性や空気圧保持力を確保しつつ軽量化を達成しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのカーカスプライの２次継ぎを示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は１次プライと２次プライとを説明する線図、（Ｂ）はカーカスプライの１次継ぎ及び２次継ぎを説明する周方向の略断面図である。
【図４】カーカスプライのトッピングゴムを説明する断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、１次継ぎ及び２次継ぎを拡大して示す断面図である。
【図６】１次継ぎの他の例を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、カーカスプライの形成過程を説明する線図である。
【図８】従来の問題点を説明するカーカスプライの重ね継ぎ部の断面図である。
【符号の説明】
５ビードコア
９カーカスプライ
９Ａ最内側のカーカスプライ
１０カーカスコード
１１コード配列体
１２トッピングゴム
１２ｉ内側部分
１２ｏ外側部分
１３低空気透過性ゴム組成物
２０、２１重ね継ぎ部
２２、２３ゴムストリップ層
Ｄ１次プライ
Ｆ２次プライ
Ｊ１１次継ぎ
Ｊ２２次継ぎ
Ｈタイヤ内腔
ＨＳタイヤ内腔面

Claims

カーカスコードが平行に引き揃えられたコード配列体をトッピングゴムにより被覆した１次プライを斜め切りしかつ１次継ぎすることにより形成した２次プライを用いて、該２次プライを１周長さとししかも周方向の両端部で２次継ぎすることによりタイヤ内腔を囲んでビードコア間に架け渡される１枚以上のカーカスプライを形成し、
かつ最内側のカーカスプライは、前記ビードコア間においてタイヤ内腔側に向く前記トッピングゴムの内側部分によりタイヤ内腔面を形成するとともに、
この最内側のカーカスプライの前記トッピングゴムの前記内側部分は、ジエン系ゴムの５０〜９０重量％と、ハロゲン化ブチルゴム若しくはイソブチレン・パラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物の１０〜５０重量％とを含む低空気透過性ゴム組成物からなり、かつ前記外側部分は非低空気透過性ゴム組成物からなるとともに、
タイヤ内腔面に、少なくとも前記２次継ぎされることにより形成される重ね継ぎ部がなすタイヤ内腔面上の接合ラインを覆って、前記ビードコア間方向にのびる厚さ０．１〜０．５ｍｍ、かつ巾５〜８０ｍｍの帯状のゴムストリップ層を配したことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ゴムストリップ層は、ゴム基材としてジエン系ゴムを９０重量％より多く含有した非低空気透過性ゴム組成物からなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記ゴムストリップ層は、前記１次継ぎにより形成される重ね継ぎ部を覆うゴムストリップ層を含む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。
前記最内側のカーカスプライのトッピングゴムは、カーカスコードの内縁からタイヤ内腔面までのゴム厚さが０．２〜０．７ｍｍである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。