JP5070927B2

JP5070927B2 - 重荷重用タイヤ用チューブおよび重荷重用チューブ入りタイヤ

Info

Publication number: JP5070927B2
Application number: JP2007128036A
Authority: JP
Inventors: 将司田村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2027-05-14
Also published as: JP2008279985A

Description

本発明は、重荷重用タイヤ用チューブおよび重荷重用チューブ入りタイヤに関する。

更に詳しくは、チューブバーストを発生することが少なく、耐久性が顕著に向上されているという特徴を持つタイヤ用チューブと、該タイヤ用チューブを用いた重荷重用チューブ入りタイヤに関するものである。

チューブ入りタイヤは、チューブレスタイヤが主流となっている現在でも、重荷重用タイヤなどにおいて使用されている。

特に、該チューブ入りタイヤにおける特有の故障要因の一つとして、チューブバーストがある。特に、チューブは、該チューブ入りタイヤの走行距離が長くなるにつれて徐々にその厚さが減少していく（薄くなっていく）傾向にあり、例えば、重荷重かつ高空気圧のもとでの使用の場合には、そのチューブ厚さの減少が顕著なものとなり、これがチューブバーストの大きな原因となる。

このような経時によるチューブ厚さの減少は、走行中におけるチューブ温度とも関係し、本発明者らの知見によれば、走行中におけるチューブの各位置における温度の分布は、図１（ａ）にチューブ入りタイヤの子午線断面図を例示して説明すると、１はチューブ入りタイヤ、２はチューブ、３はクラウン部、４はベルトであり、チューブの各位置を、チューブ底部Ａ、リムクッション部Ｂ、サイドウォール部Ｃ、クラウン端部Ｄ、クラウン中央部Ｅとすると、それらＡ〜Ｅの各部位置での温度分布は、図１（ｂ）にモデルを示したように、サイドウォール部Ｃの温度を指数で１００とすると、Ｄのクラウン端部位置では最も温度が高く指数で約１１５となる。そして、このように該Ｄのクラウン端部位置付近で温度が高温になると、走行中に加わるチューブを伸ばす力等により、特に、該部分が伸びて薄くなっていきやすく、厚さ減少の問題、それによるチューブバーストの発生（故障発生）という問題が生ずるのである。

チューブ入りタイヤに関する先行提案で、チューブバーストを防止するため、チューブのタイヤサイド部に相当する部分の肉厚を、他の部分よりも大きい最大ゲージとして、そのタイヤサイド部の厚肉部分からビード部とショルダー部との両側部分に向けて徐々にゲージダウンした３ヶ月状のプロファイルにするという提案がされている（特許文献１）。

しかし、この提案は、ラリー用タイヤのチューブに関するものであり、岩石や縁石に衝突した際の衝撃を緩和してタイヤサイドの糸切れやチューブバーストを防ぐことを目的としたものであり、チューブの特定箇所における厚さの減少に関するものではなかった。
特開平１１−５４０５号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、チューブバースト発生を防止して、チューブの耐久性向上が実現された重荷重用タイヤ用チューブと重荷重用タイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の重荷重用タイヤ用チューブは、以下の（１）の構成からなる。
（１）空気入りタイヤの内部に挿入して使用される重荷重用タイヤ用チューブであって、タイヤのクラウンからサイド部内面に接触する領域内に、その厚さが他のチューブ領域部の厚さよりも厚い補強部分を有し、かつ該補強部分は、他のチューブ領域部分よりも厚い分の最大厚さがＨ（ｍｍ）、他のチューブ領域部分の厚さをＴ（ｍｍ）としたとき、下記（ａ）式、（ｂ）式を満たすとともに、
該チューブの子午線断面図において、該補強部分は、
（ｃ）クラウン部端部からチューブの外表面接線と垂直に交わる直線を引いたときに、該交わる交点位置を境にして、該交点位置から内側にクラウン幅Ｔｗの３０％までの長さ領域と、該交点位置から外側にクラウン幅Ｔｗの５％までの長さ領域に、少なくとも該補強部分が存在するように形成されていて、
かつ、
（ｄ）チューブの赤道面を境にして、チューブ幅方向の両側にそれぞれ山状に存在し、該赤道面上では薄くなっている、
ことを特徴とする重荷重用タイヤ用チューブ。
０．５≦Ｈ／Ｔ≦２．０ ………（ａ）式
１．０ｍｍ≦Ｔ≦４．０ｍｍ ………（ｂ）式

また、かかる本発明の重荷重用タイヤ用チューブにおいて、より具体的に好ましくは、以下の（２）〜（３）のいずれかの構成からなるものである。
（２）前記補強部分が、断続した凸状形部がチューブ周方向に沿ってチューブ全周にわたって存在していることにより形成されていることを特徴とする上記（１）記載の重荷重用タイヤ用チューブ。
（３）前記補強部分が、チューブ最大幅位置からチューブ幅方向の内側に該チューブの最大幅長さの５％の長さ位置よりも内側で、かつ、チューブの径方向高さの６０％の高さ位置よりも高い位置に形成されていることを特徴とする上記（１）または（２）記載の重荷重用タイヤ用チューブ。

また、上述した目的を達成する本発明の重荷重用タイヤは、以下の（４）の構成からなる。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用チューブを有してなることを特徴とする重荷重用タイヤ。

請求項１にかかる本発明によれば、チューブバーストの発生防止に顕著な効果を有する重荷重用タイヤ用チューブが提供される。

請求項４にかかる本発明によれば、チューブバーストの発生防止に顕著な効果を有し、耐久性に優れたチューブ入り重荷重用タイヤが提供される。

以下、更に詳しく本発明の重荷重用タイヤ用チューブ、重荷重用チューブ入りタイヤについて、説明する。

本発明の重荷重用タイヤ用チューブは、空気入りタイヤの内部に挿入して使用される重荷重用タイヤ用チューブであって、図２に示したように、タイヤのクラウンからサイド部内面に接触する領域内に、その厚さが他のチューブ領域部の厚さよりも厚い補強部分５を有し、かつ該補強部分は、他のチューブ領域部分よりも厚い分の最大厚さがＨ（ｍｍ）、他のチューブ領域部分の厚さをＴ（ｍｍ）としたとき、下記（ａ）式、（ｂ）式を満たすとともに、
該チューブの子午線断面図において、該補強部分は、
（ｃ）クラウン部端部からチューブの外表面接線と垂直に交わる直線を引いたときに、該交わる交点位置を境にして、該交点位置から内側にクラウン幅Ｔｗの３０％までの長さ領域と、該交点位置から外側にクラウン幅Ｔｗの５％までの長さ領域に、少なくとも該補強部分が存在するように形成されていて、
かつ、
（ｄ）チューブの赤道面を境にして、チューブ幅方向の両側にそれぞれ山状に存在し、該赤道面上では薄くなっている、
ことを特徴とする。ここで、該他のチューブ領域部分よりも厚い分の最大厚さＨ（ｍｍ）、該他のチューブ領域部分の厚さをＴ（ｍｍ）とは、それぞれ、図５にモデル図で示した厚さをいうものである。
０．５≦Ｈ／Ｔ≦２．０ ………（ａ）式
１．０ｍｍ≦Ｔ≦４．０ｍｍ ………（ｂ）式

本発明にかかる重荷重用タイヤ用チューブは、タイヤのクラウンからサイド部内面に接触する領域内に、その厚さが他のチューブ領域部の厚さよりも厚い補強部分を設けることにより、チューブの伸びを抑制し該部分の厚さの減少を防止して、チューブバーストの耐久性を向上させるものである。

Ｈ／Ｔが０．５未満と補強部分の厚さが小さいと、チューブの伸びを抑制する効果が十分でなく、また、２．０よりも大きいと厚すぎてチューブの重量増加を招くので望ましくない。

補強部分以外の他のチューブ領域部分の厚さＴ（ｍｍ）は、１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲内にする必要があり、かかる範囲を外れるとチューブとしての機能を良好に発揮するのはむずかしくなる。

なお、上記のＨ、Ｔなどの値は、チューブ入りタイヤに最大負荷能力に対応する空気圧の５％充填時において測定される値である。

補強部分５は、図２に示したように、チューブ最大幅Ｗを示す位置からチューブ幅方向の内側に該チューブの最大幅長さＷの５％の長さ位置よりも内側で、かつ、チューブの径方向高さｈの６０％の高さ位置よりも高い位置にある領域内に形成されていることが好ましい。

また、同図２に示したように、補強部分５が、チューブの子午線断面図において、クラウン部端部からチューブの外表面接線と垂直に交わる直線を引いたときに、該交わる交点位置を境にして、該交点位置から内側にクラウン幅Ｔｗの３０％までの長さ領域と、該該交点位置から外側にクラウン幅Ｔｗの５％までの長さ領域においては、少なくとも該補強部分が完全に存在するように形成されていることが重要である。また、補強部分５は、図２、図４に示したように、チューブの赤道面を境にして、チューブ幅方向の両側にそれぞれ山状に存在し、該赤道面上では薄くなっている、

補強部分５は、チューブの周方向には、所定幅で完全に連続した環状を成して存在していてもよいが、その場合には全体のチューブ重量が大きくなる方向なので、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、断続した凸状形部がチューブ周方向に沿ってチューブ全周にわたって存在して補強部分５を形成するようにするのが好ましい。いわば、（ａ）はリブ状、（ｂ）は網目状、（ｃ）は直交リブ状の補強部である。この図３の（ａ）〜（ｃ）に示したものに限定されるものではないが、ここに示したものは、チューブの径方向と周方向の２方向にわたり伸びの抑制効果を持つことができ、好ましいものである。

補強部５は、図４（ａ）に示したようにチューブの内側に設けてもよく、あるいは、図４（ｂ）に示したようにチューブの外側に設けてもよい。また、内外両面にわたるように設けてもよい。

表１に示したとおりの仕様で、チューブを試作し室内ドラム試験機にてそれら各チューブの耐久性評価を実施した。

タイヤサイズは、１１００Ｒ２０（ＬＲ＝Ｈ）であり、試験空気圧は８３０ｋＰａ、荷重は３２．８７ｋＮ（規定荷重（Ｓ））とし、走行速度は、初期速度３０ｋｍ／時として、１０時間毎に時速５ｋｍ／時ずつ上げていった。

判定は、それぞれのタイヤにおいて、チューブバーストに至るまでの走行距離を指数評価で判断し、１１０以上を効果大（効果あり）と判断した。

かかる表１からわかるように、本発明のチューブを採用したチューブ入りタイヤは、チューブバーストに至るまでの走行距離が顕著に長くなり耐久性に優れているものである。

図１は、従来のチューブ入りタイヤにおける走行中の発熱状態を説明する図であり、（ａ）は、タイヤ子午線断面を示してチューブの各部分を説明し、（ｂ）はその各部における温度分布を説明したものである。図２は、本発明にかかる補強部を有するチューブ入りタイヤを示したタイヤ子午線断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる補強部を有するチューブにおいて好ましい補強部分の存在態様を例示したものである。図４（ａ）〜（ｂ）は、本発明にかかる補強部を有するチューブにおける補強部分の存在態様を例示したものである。図５は、本発明にかかる補強部を有するチューブにおける補強部分の、他のチューブ領域部分よりも厚い分の最大厚さＨ（ｍｍ）と、他のチューブ領域部分の厚さをＴ（ｍｍ）を示したモデル図である。

符号の説明

１チューブ入りタイヤ
２チューブ
３クラウン部
４ベルト
５補強部分
Ｈ他のチューブ領域部分よりも厚い分の最大厚さ（ｍｍ）
Ｔ他のチューブ領域部分の厚さ（ｍｍ）
ｈチューブ径方向高さ
Ｔｗクラウン部幅
Ｗチューブの最大幅長さ
Ａチューブ底部
Ｂリムクッション部
Ｃサイドウォール部
Ｄクラウン端部
Ｅクラウン中央部

Claims

空気入りタイヤの内部に挿入して使用される重荷重用タイヤ用チューブであって、タイヤのクラウンからサイド部内面に接触する領域内に、その厚さが他のチューブ領域部の厚さよりも厚い補強部分を有し、かつ該補強部分は、他のチューブ領域部分よりも厚い分の最大厚さがＨ（ｍｍ）、他のチューブ領域部分の厚さをＴ（ｍｍ）としたとき、下記（ａ）式、（ｂ）式を満たすとともに、
該チューブの子午線断面図において、該補強部分は、
（ｃ）クラウン部端部からチューブの外表面接線と垂直に交わる直線を引いたときに、該交わる交点位置を境にして、該交点位置から内側にクラウン幅Ｔｗの３０％までの長さ領域と、該交点位置から外側にクラウン幅Ｔｗの５％までの長さ領域に、少なくとも該補強部分が存在するように形成されていて、
かつ、
（ｄ）チューブの赤道面を境にして、チューブ幅方向の両側にそれぞれ山状に存在し、該赤道面上では薄くなっている、
ことを特徴とする重荷重用タイヤ用チューブ。
０．５≦Ｈ／Ｔ≦２．０ ………（ａ）式
１．０ｍｍ≦Ｔ≦４．０ｍｍ ………（ｂ）式
前記補強部分が、断続した凸状形部がチューブ周方向に沿ってチューブ全周にわたって存在していることにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の重荷重用タイヤ用チューブ。
前記補強部分が、チューブ最大幅位置からチューブ幅方向の内側に該チューブの最大幅長さの５％の長さ位置よりも内側で、かつ、チューブの径方向高さの６０％の高さ位置よりも高い位置に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の重荷重用タイヤ用チューブ。
請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ用チューブを有してなることを特徴とする重荷重用チューブ入りタイヤ。