(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、ビードの近傍に位置してリムに当接するチェーファーと、カーカスの内側に位置するインナーライナーと、軸方向においてカーカスとインナーライナーとの間に位置するインスレーションと、クッション層とを備えており、
このビードがその半径方向内側に位置するコアを備えており、
このインスレーションの半径方向下部が軸方向内側から外向きに延びており、このインスレーションの半径方向下部が半径方向においてクッション層とチェーファーとに挟まれており、
このコアの半径方向内側において、インスレーションがチェーファーの半径方向外側に積層されており、
このクッション層がインスレーションの半径方向外側に積層されており、
このインスレーションとクッション層がそれぞれ異なる架橋ゴムからなっており、クッション層の架橋ゴムの圧縮弾性率Eα*がインスレーションの架橋ゴムの圧縮弾性率Eβ*より小さくされている空気入りタイヤ。
リムに組み付けられたときの締め付け力が3(kN)から4(kN)までにおける、圧縮変形量の変化に対する締め付け力の変化の傾きが、1.5(kN/mm)以上2(kN/mm)以下である請求項1から4のいずれかに記載のタイヤ。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0016】
図1には、空気入りタイヤ2の一部が示されている。
図1において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。図示されないが、このタイヤ2の形状は、トレッドパターンを除き、タイヤの赤道面に対して対称である。
【0017】
このタイヤ2は、クリンチ4、ビード6、カーカス8、インナーライナー10、インスレーション12、クッション層14及びチェーファー16を備えている。更に、このタイヤ2は、図示されないが、トレッド、サイドウォール、ベルト及びバンドを備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、例えば乗用車に装着される。
【0018】
図示されなが、トレッドは、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッドは、路面と接地するトレッド面を形成する。トレッド面には、溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成されている。トレッドは、ベース層とベース層の半径方向外側に積層されるキャップ層とを有している。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。
【0019】
サイドウォールは、トレッドの端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォールの半径方向外側端は、トレッドと接合されている。このサイドウォールの半径方向内側端は、クリンチ4と接合されている。このサイドウォールは、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォールは、カーカス8の損傷を防止する。
【0020】
クリンチ4は、サイドウォールの半径方向略内側に位置している。クリンチ4は、軸方向において、ビード6及びカーカス8よりも外側に位置している。クリンチ4は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ4は、リムのフランジと当接する。
【0021】
ビード6は、クリンチ4の軸方向内側に位置している。ビード6は、コア18と、このコア18から半径方向外向きに延びるエイペックス20とを備えている。エイペックス20は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス20は、高硬度な架橋ゴムからなる。コア18は、周方向にリング状に形成されている。
【0022】
カーカス8は、カーカスプライ22からなる。カーカスプライ22は、両側のビード6の間に架け渡されており、トレッド及びサイドウォールに沿っている。カーカスプライ22は、コア18の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ22には、主部22aと折り返し部22bとが形成されている。この折り返しにより、カーカスプライ22は、コア18の半径方向内側に積層されている。このカーカス8は、2枚以上のカーカスプライからなってもよい。
【0023】
カーカスプライ22は、図示されなが、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。このコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。換言すれば、このカーカス8はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【0024】
ベルトは、トレッドの半径方向内側に位置している。ベルトは、カーカス8と積層されている。ベルトは、カーカス8を補強する。ベルトは、例えば、内側層及び外側層からなる。内側層及び外側層のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。
【0025】
バンドは、ベルトの半径方向外側に位置している。このバンドは、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンドは、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルトが拘束されるので、ベルトのリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【0026】
このベルト及びバンドは、補強層を構成している。ベルトのみから、補強層が構成されてもよい。バンドのみから、補強層が構成されてもよい。
【0027】
インナーライナー10は、カーカス8の内側に位置している。図示されなが、赤道面の近傍において、インナーライナー10は、カーカス8の内面に接合されている。インナーライナー10は、架橋ゴムからなる。インナーライナー10には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー10の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー10は、タイヤ2の内圧を保持する。
【0028】
インスレーション12は、軸方向において、サイドウォールの内側に位置している。インスレーション12は、軸方向においてカーカス8とインナーライナー10とに挟まれている。インスレーション12の下部12aは、軸方向内側から外側に向かって延びている。この下部12aは、半径方向において、クッション層14とチェーファー16とに挟まれている。インスレーション12は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。インスレーション12は、軸方向において、カーカス8と堅固に接合し、インナーライナー10とも堅固に接合する。インスレーション12により、サイドウォールの軸方向内側において、インナーライナー10がカーカス8から剥離することが抑制される。インスレーション12の下部12aは、チェーファー16とクッション層14と堅固に接合している。
【0029】
クッション層14は、コア18の半径方向内側に位置している。クッション層14は、カーカスプライ22とインスレーション12の下部12aとの間に位置している。クッション層14は、半径方向において、カーカスプライ22と下部12aとの間に挟まれている。
【0030】
クッション層14は、インスレーション12より軟質な架橋ゴムからなる。インスレーション12の架橋ゴムのモデュラスM100が、例えば、4.0MPa以上6.0MPa以下であるとき、クッション層14の架橋ゴムのモデュラスM100は、3.0MPa以上4.0MPa以下が好ましい。インスレーション12の架橋ゴムのモデュラスM100が、例えば、3.0MPa以上4.0MPa以下であるとき、クッション層14の架橋ゴムのモデュラスM100は、2.0MPa以上3.0MPa以下が好ましい。インスレーション12の架橋ゴムのモデュラスM100が、例えば、2.0MPa以上3.0MPa以下であるとき、クッション層14の架橋ゴムのモデュラスM100は、1.0MPa以上2.0MPa以下が好ましい。
【0031】
チェーファー16は、ビード6の近傍に位置している。タイヤ2がリムに組み付けられると、このチェーファー16がリムと当接する。この当接により、ビード6の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー16は、布とこの布に含浸したゴムとからなっている。チェーファー16は、クリンチ4と一体であってもよい。チェーファー16の材質はクリンチ4の材質と同じであってもよい。
【0032】
図1の両矢印Lは、コア18からチェーファー16まで半径方向の厚さを示している。この厚さLは、コア18の底面18aからチェファー16の底面16aまでの距離である。両矢印Lαは、クション層14の半径方向の厚さを示している。この厚さLと厚さLαとは、
図1の断面において、半径方向に測られる。この厚さLと厚さLαとは、軸方向において、コア18の底面18aの中央の位置で測られる。
【0033】
図2は、
図1のコア18の断面の拡大図である。コア18は、非伸縮性ワイヤー24とこのワイヤー24の外周を覆うコーティングゴム26とを含む。ワイヤー24が周方向に巻回されている。このコア18では、一本のワイヤー24が周方向に巻回されているが、2本以上のワイヤが周方向に巻回されていてもよい。ワイヤー24の典型的な材質は、スチールである。
図2の上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向が軸方向である。このコア18では、半径方向と軸方向とにそれぞれワイヤー24が重ね合わされるように巻回されている。
【0034】
図2の両矢印a1は、重ね合わされたワイヤー24の半径方向の間隔を示している。この間隔a1は、半径方向において、ワイヤー24の外周面間の距離として測られる。間隔a1は、半径方向最も内側に位置するワイヤー24の断面と、その半径方向外側に位置するワイヤー24の断面との間で測られる。間隔a1は、軸方向に複数並ぶワイヤー24の断面で求められる間隔の平均値として算出される。両矢印a2は、重ね合わされたワイヤー24の軸方向の間隔を示している。この間隔a2は、軸方向において、ワイヤー24の外周面間の距離として測られる。間隔a2は、軸方向に複数並ぶワイヤー24の断面の間隔の平均値として算出される。この間隔a1及び間隔a2は、コーティングゴム26で埋められている。
【0035】
図3には、このタイヤ2がリム28に組み付けられた状態が示されている。両矢印L’は、コア18の底面18aからリム28の表面28aまでの距離を示している。コア18の底面18aは、この組み付けられた状態で、リム28の表面28aに対向する面である。タイヤ2がリム28に組み付けられると、主にコア18の半径方向内側の部分が圧縮変形する。厚さLと距離L’との差が圧縮変形量δである。この圧縮変形により、ビード6に締め付け力が発生する。
【0036】
一般に、乗用車用タイヤでは、リムに組み付けられた状態の締め付け力Fは、大凡2(kN)から5(kN)である。締め付け力Fが3(kN)から4(kN)までにおける、圧縮変形量δの変化に対する締め付け力の変化の傾きを小さくすることで、圧縮変形量δが変化しても、所定の締め付け力Fが得られやすい。これにより、リム組性を特に向上することができる。この観点から、締め付け力Fが3(kN)から4(kN)までにおける、圧縮変形量δの変化に対する締め付け力の変化の傾きは、2(kN/mm)以下が好ましい。一方で、この傾きが小さい過ぎると、十分な締め付け力Fを得るための圧縮変形量δが大きくなり過ぎる。この観点から、この傾きは、1.5(kN/mm)以上が好ましい。
【0037】
クッション層14とチェーファー16との間にインスレーション12が位置することで、圧縮変形の際にクッション層14からチェーファー16まで部分での剥離の発生が抑制される。このタイヤ2では、リム径とコア18の径との差による締め付け力の変化が抑制されると共に、耐久性にも優れている。
【0038】
更に、このタイヤ2では、クッション層14がコア18の半径方向内側に配置されて厚さLが厚くなっている。この厚さLが厚いタイヤ2は、リムに組み付けられたときの締め付け力が大きくなることが抑制される。この観点から、この厚さLは、好ましくは4.0mm以上である。一方で、この厚さLが大きいタイヤ2では、十分な締め付け力が得られにくい。この観点から、この厚さLは、好ましくは8mm以下である。
【0039】
更に、厚さLとクッション層14の厚さLαとの比(Lα/L)が大きいタイヤ2では、圧縮変形に対する、この締め付け力の変化が抑制される。この観点から、比(Lα/L)は、好ましくは0.5以上であり、更に好ましくは0.6以上であり、特に好ましくは0.7以上である。一方で、クッション層14の厚さLαが厚くなると、所定の締め付け力をえるための圧縮変形量δが大きくなる。タイヤ2をリムに組み付けられたときに、十分な締め付け力が得られ難い。この観点から。比(Lα/L)は、好ましくは0.8以下である。
【0040】
図2に示すように、このタイヤ2では、ワイヤー24が半径方向と軸方向とにそれぞれ重ね合わされるように巻回されている。ワイヤー24が半径方向と軸方向とにそれぞれ重ね合わされるコア18では、変形が抑制される。このコア18の変形が抑制されているタイヤ2では、このクッション層14を備えることで、締め付け力の抑制効果が特に得られやすい。
【0041】
隙間a1及びa2が小さいタイヤでは、このコア18の変形が抑制される。この隙間a1及びa2が小さいタイヤ2で、このクッション層14の効果は大きい。この観点から、この隙間a1は、好ましくは0.8mm以下であり、更には好ましくは0.6mm以下である。また、この隙間a2は、好ましくは0.8mm以下であり、更には好ましくは0.6mm以下である。
【0042】
クッション層14の架橋ゴムの圧縮弾性率Eα
*とインスレーションの架橋ゴムの圧縮弾性率Eβ
*との差を小さくすることで、変形に対する耐久性が向上しうる。この観点から、圧縮弾性率Eα
*と圧縮弾性率Eβ
*との比(Eα
*/Eβ
*)は、好ましくは、0.5以上であり、更に好ましくは0.7以上である。また、このクッション層14の軸方向の幅は、コア18の軸方向の幅より大きいことが好ましい。
【0043】
圧縮永久歪が小さいタイヤ2では、リム組み付け後に取り外し、再びリムに組み付けても、最初の組み付けと遜色のない十分な締め付け力が得られる。このタイヤ2は、この再リム組性に優れている。この観点から、クッション層14の架橋ゴムの圧縮永久歪は、好ましくは30%以下である。この圧縮永久歪は、更に好ましくは20%以下であり、特に好ましくは15%以下である。
【0044】
本発明では、圧縮永久歪は、「JIS−K 6262」の規定に準拠して、23°Cの条件下で測定される。圧縮永久歪の値CS(%)は、試験片の元の厚みT0(mm)とし、圧縮装置で圧縮されたときの厚み(スペーサーの厚み)T1(mm)とし、所定時間保持後に圧縮装置から取り外した30分後の厚みT2(mm)とすると、以下の式で求められる。
CS =((T0−T2)/(T0−T1))× 100
【0045】
本発明では、特に言及されない限り、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み付けられ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤには荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
【実施例】
【0046】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【0047】
[テスト1]
図1の構造を備える空気入りタイヤT1と、クッション層を備えていない従来の市販タイヤT2とが準備された。これらのタイヤサイズは、「235/50R18」であった。これらのタイヤについて、ホフマン社製ビード部拡張力試験機を用いて締め付け力Fが測定された。これらのタイヤがビード部拡張力試験機のリムブロックに組み付けられて、締め付け力Fが測定がされた。その結果が
図4に示されている。
【0048】
図4の実線のグラフは、タイヤT1の圧縮変形量δxと締め付け力Fとの関係を示している。
図4の一点鎖線のグラフは、タイヤT2の圧縮変形量δxと締め付け力Fとの関係を示している。横軸の圧縮変形量δxは、設計規格の圧縮変形量δoを0とし、実際の圧縮変形量δとしたとき、以下の式で求められる。この圧縮変形量δxは、圧縮変形量δoに対する増減量を示している。
δx= δ − δo
【0049】
このタイヤT1では、タイヤT2に比べて、圧縮変形量δxの変化量に対して締め付け力Fの変化量が小さくなっている。このタイヤT1は、タイヤT2に比べてグラフの傾きが小さい。これにより、圧縮変形量δが変化しても、タイヤT1はタイヤT2に比べて締め付け力Fの変化量が小さくなっている。このタイヤT1は、リム径やコア径のバラツキに対して、締め付け力Fの変動が抑制される。
【0050】
図4の点P1は、タイヤT1の締め付け力Fが3(kN)のときの圧縮変形量δxの値を示している。点P2は、タイヤT1の締め付け力Fが4(kN)のときの圧縮変形量δxの値を示している。点P1’は、タイヤT2の締め付け力Fが3(kN)のときの圧縮変形量δxの値を示している。点P2’は、タイヤT2の締め付け力Fが4(kN)の圧縮変形量δxの値を示している。この点P1と点P2とを結ぶ直線の傾きが、タイヤT1の締め付け力Fが3(kN)から4(kN)までにおける、圧縮変形量δの変化に対する締め付け力の変化の傾きである。点P1’と点P2’とを結ぶ直線の傾きが、タイヤT2の締め付け力Fが3(kN)から4(kN)までにおける、圧縮変形量δの変化に対する締め付け力の変化の傾きである。この例では、タイヤT1では、この傾きは1.8(kN/mm)であり、タイヤT2では、この傾きは2.9(kN/mm)であった。
【0051】
[テスト2]
[実施例1]
図1に示された構成を備えるタイヤが準備された。このタイヤサイズは、「235/50R18」であった。このタイヤの仕様は、表1に示される通りであった。永久歪(%)は、圧縮永久歪の値を示している。
【0052】
[比較例1]
市販のタイヤが準備された。このタイヤは、クッション層を備えていない。表1に示される仕様が異なる他は、実施例1と同様であった。
【0053】
[比較例2]
インスレーションが架橋ゴムが異なる他は、比較例1と同様にして、タイヤが得られた。このタイヤでは、比較例1に比べて、インスレーションの圧縮弾性率Eβ
*が小さい。
【0054】
[実施例2]
クッション層の架橋ゴムを変更した他は、実施例1と同様にしてタイヤが得られた。
【0055】
[実施例3−6]
チェーファーからコアまで半径方向の厚さLを下記の表2に示される通りとした他は実施例1と同様にして、タイヤを得た。
【0056】
[実施例7−10]
コアの半径方向内側の厚さLとクッション層の厚さLαとの比(Lα/L)を表3に示される通りとした他は、実施例1と同様にして、タイヤを得た。
【0057】
[実施例11−14]
クッション層の圧縮弾性率Eα
*と、インスレーションの圧縮弾性率Eβ
*とを、表4に示される通りとした他は、実施例1と同様にしてタイヤを得た。
【0058】
[リム組性評価]
実施例1−14及び比較例1−2のタイヤについて、ホフマン社製ビード部拡張力試験機を用いて締め付け力が測定された。正規リムのリム径+0.3mmのときの締め付け力と、−0.3mmのときの締め付け力とが測定された。この正規リムのリム径−0.3mmのときの締め付け力と+0.3mmのときの締め付け力との差が算出された。実施例1のタイヤの締め付け力の差の大きさを100として、他のタイヤの締め付け力の差の大きさが指数化されて評価された。この指数は大きいほど、締め付け力の変化が大きい。その結果が、表1から4の締付力変化として示されている。
【0059】
[再リム組性評価]
実施例1−14及び比較例1−2のタイヤについて、ホフマン社製ビード部拡張力試験機を用いて、正規リムのリム径で組み付けして1回目の締め付け力を測定した。その後に取り外し、再び正規リムのリム径で組み付けて2回目の締め付け力を測定した。それぞれのタイヤで、1回の締め付け力を100としたときの、2回目の締め付け力の大きさを指数化して評価した。この指数は大きいほど、締め付け力が大きい。その結果が、表1から4の再リム組締付力変化として示されている。
【0060】
[生産性評価]
実施例1−14及び比較例1−2のタイヤについて、コアの半径方向内側に位置するゴム部材の密着性に基づいて、タイヤの生産性を評価した。その結果が、表1から4の生産性として示されている。評価の良好は、比較例1と同程度以上の生産性が得られることを示している。
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
【0063】
【表3】
【0064】
【表4】
【0065】
[テスト3]
[実施例15]
実施例1と同じ仕様のタイヤが準備された。このタイヤのビードワイヤー径(直径)は1.2(mm)であった。
【0066】
[実施例16及び17]
表5に示される様に、実施例16のビードワイヤー径と実施例17のビードワイヤー径とを変更した他は、実施例15と同様にしてタイヤが得られた。
【0067】
[比較例3]
クッション層を備えておらず、表5に示された他は、実施例15と同様してのタイヤが得られた。このタイヤのビードワイヤー径は1.2mmであった。
【0068】
[比較例4及び5]
ビードワイヤー径を表5に示される様にした他は、比較例3と同様にしてタイヤが得られた。
【0069】
[リム組性評価]
実施例15−17及び比較例3−5のタイヤについて、前述のテスト2と同様にして、締付力の差の大きさが評価された。実施例15のタイヤの締め付け力の差の大きさを100として、それぞれのタイヤの締め付け力の差の大きさが指数化されて評価された。この指数は大きいほど、締め付け力の変化が大きい。その結果が、表5の締付力変化として示されている。
【0070】
[再リム組性評価]
実施例15−17及び比較例3−5のタイヤについて、前述のテスト2と同様にして、正規リムのリム径で組み付けして1回目の締め付け力と2回目の締め付け力とを測定した。それぞれのタイヤで、1回の締め付け力を100としたときの、2回目の締め付け力の大きさを指数化して評価した。この指数は大きいほど、締め付け力が大きい。その結果が、表5の再リム組締付力変化として示されている。
【0071】
【表5】
【0072】
これらのテストに示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。