特許 7154989 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-07

(45)【発行日】2022-10-18

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 9/04 20060101AFI20221011BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20221011BHJP

   B60C 5/14 20060101ALI20221011BHJP

   B60C 15/06 20060101ALI20221011BHJP

【ＦＩ】

B60C9/04 D

B60C1/00 C

B60C5/14 Z

B60C15/06 C

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018233638

(22)【出願日】2018-12-13

(65)【公開番号】P2020093703

(43)【公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-10-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076314

【弁理士】

【氏名又は名称】蔦田 正人

(74)【代理人】

【識別番号】100112612

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲士

(74)【代理人】

【識別番号】100112623

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 克幸

(74)【代理人】

【識別番号】100163393

【弁理士】

【氏名又は名称】有近 康臣

(74)【代理人】

【識別番号】100189393

【弁理士】

【氏名又は名称】前澤 龍

(74)【代理人】

【識別番号】100203091

【弁理士】

【氏名又は名称】水鳥 正裕

(72)【発明者】

【氏名】富高 祐

【審査官】岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１２６４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１８６６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１８１３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３２９５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６６９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１１３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０９０９０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １／００－１９／１２

(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プライであって、カーカスコードの配列体と前記配列体の両面を被覆するブチル系ゴムからなるトッピングゴムとを含むカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ内面側において前記サイドウォール部から前記ビード部にかけて設けられたブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層と、
を備え、
前記インナーライナーゴム層は、前記ビード部からタイヤ半径方向外側に延在し前記カーカスプライを介してベルト層の端部と重なり合う位置で終端している、空気入りタイヤ。

【請求項2】

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プライであって、カーカスコードの配列体と前記配列体の両面を被覆するブチル系ゴムからなるトッピングゴムとを含むカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ内面側において前記サイドウォール部から前記ビード部にかけて設けられたブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層と、
を備え、
前記インナーライナーゴム層の最大厚みが０．５～１．０ｍｍである、空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記ビード部に設けられたリムストリップゴムが、前記ビードコアのタイヤ軸方向内側に巻き上げられた内側巻き上げ部を備え、前記インナーライナーゴム層のタイヤ半径方向内側端部が前記内側巻き上げ部のタイヤ内面側に重ねて設けられた、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を得てビード部に至るカーカスプライを備えるとともに、該カーカスプライのタイヤ内面側にインナーライナーゴム層を備える。インナーライナーゴム層は、内圧を保持するために空気非透過性のブチル系ゴムからなり、従来はタイヤ内面（内腔面）の全体にわたって設けられている。そのため、タイヤ質量が大きくなる要因となっており、内圧保持性能を維持しつつタイヤ質量を低減することが求められる。

【0003】

特許文献１には、カーカスプライのトッピングゴムを、タイヤ内腔面をなしかつ空気非透過性のブチル系ゴムからなる内側トッピングゴムと、サイドウォール部の外表面をなしかつ非ブチル系ゴムからなる外側トッピングゴムとで構成することが開示されている。これにより、特許文献１では、インナーライナーゴム層とサイドウォールゴムとを省略して、内圧保持性能を維持しつつタイヤ質量を低減することが開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の構成では、カーカスコードの配列体の位置に存在する内側トッピングゴムと外側トッピングゴムとの界面が異種のゴム同士の界面であるため、タイヤの歪み変形により当該界面からセパレーションが生じて耐久性が損なわれる要因となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２３９９５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の実施形態は、内圧保持性能及び耐久性を維持しつつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤは、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プライであって、カーカスコードの配列体と前記配列体の両面を被覆するブチル系ゴムからなるトッピングゴムとを含むカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ内面側において前記サイドウォール部から前記ビード部にかけて設けられたブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層と、を備えたものである。

【発明の効果】

【0007】

上記実施形態に係る空気入りタイヤであると、内圧保持性能及び耐久性を維持しつつ軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図

【図2】図１の要部拡大断面図

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0010】

図１に示す実施形態の空気入りタイヤ１０は、乗用車用空気入りタイヤであって、接地面を構成するトレッド部１２と、リムに固定される左右一対のビード部１６と、トレッド部１２とビード部１６との間に介在する左右一対のサイドウォール部１４とを備えてなる。なお、図１は、タイヤ回転軸を含む子午線断面でタイヤ１０を切断した右側半断面図であり、この例ではタイヤ１０は左右対称である。

【0011】

図中、符号ＣＬは、タイヤ軸方向中心に相当するタイヤ赤道面を示す。本明細書において、タイヤ軸方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、図１において符号ＷＤで示す。タイヤ軸方向ＷＤ内側とはタイヤ赤道面ＣＬに近づく方向であり、タイヤ軸方向ＷＤ外側とはタイヤ赤道面ＣＬから離れる方向である。タイヤ半径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいい、図１において符号ＲＤで示す。タイヤ半径方向ＲＤ内側とはタイヤ回転軸に近づく方向であり、タイヤ半径方向ＲＤ外側とはタイヤ回転軸から離れる方向である。タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心として回転する方向をいう。

【0012】

ビード部１６には、ビードワイヤで構成された環状のビードコア１８と、該ビードコア１８の外周に設置された先端側ほど幅狭の断面略三角形状をなす硬質ゴム製のビードフィラー２０が埋設されている。

【0013】

タイヤ１０には、一対のビード部１６間にトロイダル状に架け渡されたカーカスプライ２２が設けられている。カーカスプライ２２は、トレッド部１２からサイドウォール部１４を経てビード部１６のビードコア１８に至り、ビード部１６において係止されている。詳細には、カーカスプライ２２は、その両端部がビードコア１８の周りをタイヤ軸方向ＷＤ内側から外側に向かって折り返されて係止されている。そのため、カーカスプライ２２は、一対のビードコア１８間に跨るトロイド状のプライ本体部２２Ａと、プライ本体部２２Ａの両端からビードコア１８の周りに折り返されたプライ折返し部２２Ｂを備える。そして、プライ本体部２２Ａとプライ折返し部２２Ｂとの間に、ビードコア１８とビードフィラー２０が配されている。

【0014】

カーカスプライ２２は、補強材としてのカーカスコード２４Ａの配列体２４と、該配列体２４を被覆するトッピングゴム２６とを含んで構成される（図３参照）。配列体２４は、カーカスコード２４Ａを所定の打ち込み本数で平行配列してなり、カーカスコード２４Ａがタイヤ周方向に対して実質上直角（例えば８０°～９０°）に、即ち子午線方向に沿って配されている。カーカスコード２４Ａとしては、例えば、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有機繊維コード、又はスチールコードなどが挙げられる。

【0015】

トレッド部１２には、カーカスプライ２２の外周（即ち、タイヤ半径方向ＲＤ外側）にベルト層２８が設けられ、ベルト２８層の外周に接地面をなすトレッドゴム３０が積層されている。ベルト層２８は、カーカスプライ２２のクラウン部外周に重ねて設けられており、通常は少なくとも２枚のベルトプライで構成される。この例では、ベルト層２８は、最大幅ベルトとしての第１ベルト２８Ａと、その外周に重ねて配された第２ベルト２８Ｂとの２枚で構成されている。第１及び第２ベルト２８Ａ，２８Ｂは、スチールコード等のベルトコードをタイヤ周方向に対して一定角度（例えば１０°～３５°）で傾斜させかつタイヤ軸方向ＷＤに所定間隔で配設してなる。２枚のベルト２８Ａ，２８Ｂ間でベルトコードが互いに交差するよう配設されている。

【0016】

ベルト層２８のタイヤ半径方向ＲＤ外側、即ちベルト層２８とトレッドゴム３０との間にはベルト補強層３２が設けられている。ベルト補強層３２は、タイヤ周方向に対して実質的に平行に延びるコードを有するキャッププライにより構成されている。

【0017】

サイドウォール部１４におけるカーカスプライ２２のタイヤ外面側には、タイヤ外表面を構成するサイドウォールゴム３４が設けられている。サイドウォールゴム３４は、この例では、そのタイヤ半径方向ＲＤの外側端部３４Ａが、トレッドゴム３０のタイヤ軸方向ＷＤの外側端部３０Ａ上に被せられている。

【0018】

ビード部１６にはリムストリップゴム３６が設けられている。リムストリップゴム３６は、ビード部１６の外表面をなしてリムと接触するゴム部材である。リムストリップゴム３６は、ビード部１６においてカーカスプライ２２のプライ本体部２２Ａとプライ折返し部２２Ｂとをタイヤ半径方向ＲＤ内側から覆うように設けられている。

【0019】

図２に示すように、リムストリップゴム３６は、プライ折返し部２２Ｂの外表面に沿ってビードコア１８のタイヤ軸方向ＷＤ外側に巻き上げられた外側巻き上げ部３６Ａと、プライ本体部２２Ａに沿ってビードコア１８のタイヤ軸方向ＷＤ内側に巻き上げられた内側巻き上げ部３６Ｂとを備える。外側巻き上げ部３６Ａのタイヤ半径方向ＲＤの外側端部３６ＡＥは、サイドウォールゴム３４のタイヤ半径方向ＲＤの内側端部３４Ｂにより覆われており、かかるサイドウォールゴム３４とリムストリップゴム３６との接合部がリムプロテクター３８として突出形成されている。

【0020】

本実施形態では、カーカスプライ２２の上記配列体２４の表裏両面を被覆するトッピングゴム２６に空気非透過性のブチル系ゴムが用いられている（図３参照）。詳細には、トッピングゴム２６は、配列体２４のタイヤ内面側を被覆する内側トッピングゴム２６Ａと、配列体２４のタイヤ外面側を被覆する外側トッピングゴム２６Ｂとからなり、これら内側トッピングゴム２６Ａと外側トッピングゴム２６Ｂがともにブチル系ゴムで形成されている。なお、内側トッピングゴム２６Ａと外側トッピングゴム２６Ｂは、ブチル系ゴムである限り、互いに同じ配合でもよく、異なる配合でもよい。

【0021】

本明細書において、ブチル系ゴムとは、ゴムポリマー１００質量％中にブチルゴム（ＩＩＲ）及び／又はその誘導体を６０質量％以上含有するゴムである。ブチルゴムの誘導体としては、ブチルゴムに塩素、臭素等を反応させた塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムなどのハロゲン化ブチルゴムが挙げられる。ブチル系ゴムは、ゴムポリマーの残部として、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）又はスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のジエン系ゴムを１種又は２種以上を含んでもよい。また、ブチル系ゴムには、一般的なトッピングゴムと同様、必要に応じて種々の添加剤、例えばカーボンブラック等の補強剤、硫黄等の架橋剤、亜鉛華、加硫促進剤、ステアリン酸等の軟化剤などを添加してもよい。

【0022】

カーカスプライ２２の厚みＴ１（表裏のトッピングゴム２６Ａ，２６Ｂを含む全体の厚み。図３参照）は、特に限定されないが、０．８～１．３ｍｍであることが好ましく、軽量化の観点からできるだけ薄く形成することが好ましい。

【0023】

カーカスプライ２２のタイヤ内面側には、空気非透過性のブチル系ゴムからなるインナーライナーゴム層４０が設けられている。図１に示すように、インナーライナーゴム層４０は、サイドウォール部１４からビード部１６にかけてタイヤ内腔面を構成しており、カーカスプライ２２のプライ本体部２２Ａのタイヤ内面側に重ねて設けられている。インナーライナーゴム層４０のブチル系ゴムとしては、上記トッピングゴム２６と同様のものを用いることができ、トッピングゴム２６と同じ配合でもよく、異なる配合でもよい。

【0024】

インナーライナーゴム層４０は、トレッド部１２において省略された中抜き構造を有しており、ビード部１６からサイドウォール部１４にかけて延在し、サイドウォール部１４とトレッド部１２との境界部分であるショルダー部１３で終端している。

【0025】

この例では、図２に示すように、インナーライナーゴム層４０は、ビード部１６、より詳細にはビード部１６の下端部であるビードコア１８の横からタイヤ半径方向ＲＤ外側に延在し、カーカスプライ２２を介してベルト層２８の端部２８Ｅと重なり合う位置で終端している。

【0026】

すなわち、インナーライナーゴム層４０の下端（タイヤ半径方向ＲＤ内側の末端）４０ＡＥは、ビードコア１８の外周面１８Ａよりもタイヤ半径方向ＲＤの内側に位置していることが好ましい。この場合、インナーライナーゴム層４０のタイヤ半径方向ＲＤの内側端部４０Ａは、ビードコア１８とタイヤ半径方向ＲＤで重複する部分を有する。インナーライナーゴム層４０の下端４０ＡＥは、タイヤ半径方向ＲＤにおいてビードコア１８の断面高さの範囲内にあってもよい。

【0027】

また、インナーライナーゴム層４０の上端（タイヤ半径方向ＲＤ外側の末端）４０ＢＥは、ベルト層２８のタイヤ軸方向ＷＤの末端２８ＡＥよりもタイヤ軸方向ＷＤの内側に位置しており、かつベルト層２８の端部２８Ｅに相当する範囲内で終端している。そのため、インナーライナーゴム層４０のタイヤ半径方向ＲＤの外側端部４０Ｂは、ベルト層２８の端部２８Ｅと重複している。

【0028】

ここで、ベルト層２８の末端２８ＡＥとは、最大幅ベルトである第１ベルト２８Ａのタイヤ軸方向端である。ベルト層２８の端部２８Ｅとは、上記末端２８ＡＥからベルト層２８のタイヤ軸方向ＷＤにおける全幅Ｗ０（図１参照）の１５％までの範囲であり、より好ましくは末端２８ＡＥから全幅Ｗ０の１０％までの範囲である。

【0029】

インナーライナーゴム層４０のタイヤ半径方向ＲＤの内側端部４０Ａは、リムストリップゴム３６の内側巻き上げ部３６Ｂのタイヤ内面側に重ねて設けられている。そのため、ビード部１６において、プライ本体部２２Ａのタイヤ内面側に内側巻き上げ部３６Ｂが積層され、そのタイヤ内面側にインナーライナーゴム層４０の内側端部４０Ａが積層されている。

【0030】

本実施形態に係る空気入りタイヤ１０であると、カーカスプライ２２のトッピングゴム２６にブチル系ゴムを用いたことにより、カーカスプライ２２にタイヤ内圧保持のためのインナーライナーとしての機能を持たせることができる。そのため、厚みが大きくかつ多数の部材があることにより空気が透過しにくいトレッド部１２において、インナーライナーゴム層４０を省略することができる。すなわち、インナーライナーゴム層４０をサイドウォール部１４からビード部１６にかけて設け、トレッド部１２の大部分で省略することができるので、内圧保持性能を維持しながら、インナーライナーゴム層４０のゴム量を減らしてタイヤを軽量化することができる。

【0031】

また、カーカスプライ２２は、その表裏を被覆する内側トッピングゴム２６Ａ及び外側トッピングゴム２６Ｂがともにブチル系ゴムからなり、同種のゴムからなるため、内側トッピングゴム２６Ａと外側トッピングゴム２６Ｂとの接着性に優れ、セパレーションを抑制することができる。

【0032】

以上より、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０であると、内圧保持性能及び耐久性を維持しつつ、軽量化による転がり抵抗の低減を図ることができる。

【0033】

また、本実施形態であると、インナーライナーゴム層４０のタイヤ半径方向ＲＤの外側端部４０Ｂをベルト層２８の端部２８Ｅと重なりを持って終端させたことにより、タイヤ１０の歪み変形を抑えて耐久性を向上することができる。

【0034】

また、インナーライナーゴム層４０のタイヤ半径方向ＲＤの内側端部４０Ａを、リムストリップゴム３６の内側巻き上げ部３６Ｂのタイヤ内面側に重ねて設けたことにより、タイヤ半径方向ＲＤにおいて両者の接合面が長く確保される。そのため、両者の界面でのセパレーションを抑制することができ、また、ビード部１６での耐空気透過性を向上することができる。

【0035】

また、本実施形態であると、カーカスプライ２２に内圧保持機能を持たせたことにより、タイヤ１０のサイド部、すなわちサイドウォール部１４からビード部１６にかけて設けるインナーライナーゴム層４０を薄肉化することができる。例えば、インナーライナーゴム層４０の最大厚みＴ２（図３参照）を０．５～１．０ｍｍに設定することができる。このようにサイド部でインナーライナーゴム層４０を薄肉化することにより、更にゴム量を減らしてタイヤの軽量化を図ることができる。

【0036】

なお、上記実施形態では、カーカスプライが１枚の場合について説明したが、カーカスプライは複数設けてもよい。すなわち、本発明は、少なくとも１枚のカーカスプライを備えた空気入りタイヤで適用することができる。複数枚のカーカスプライを持つ場合、最もタイヤ内面側に位置するカーカスプライについて、その表裏両面のトッピングゴムを上記のようにブチル系ゴムで形成することが好ましい。すなわち、一実施形態において、空気入りタイヤは、少なくとも１枚のカーカスプライを備え、当該少なくとも１枚のカーカスプライのうち最もタイヤ内面側に位置するカーカスプライが、カーカスコードの配列体と該配列体の両面を被覆するブチル系ゴムからなるトッピングゴムとを含むことが好ましい。その場合、その他のカーカスプライについては、トッピングゴムを、ブチル系ゴムで形成してもよいが、ブチル系ゴム以外の通常の非ブチル系ゴムで形成することが好ましい。

【0037】

上記実施形態では、カーカスプライ２２のプライ本体部２２Ａだけでなく、プライ折返し部２２Ｂを含む全体で、その表裏のトッピングゴム２６Ａ，２６Ｂをブチル系ゴムで形成したが、プライ折返し部２２Ｂについては、必ずしもブチル系ゴムで形成する必要はなく、例えばプライ折返し部２２Ｂは非ブチル系ゴムで形成してもよい。

【0038】

なお、空気入りタイヤの各部の寸法等は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した状態で測定される値である。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"、ＥＴＲＴＯであれば"MeasuringRim"である。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、各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。

【0039】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0040】

１０…空気入りタイヤ、１２…トレッド部、１４…サイドウォール部、１６…ビード部、１８…ビードコア、２２…カーカスプライ、２４…配列体、２４Ａ…カーカスコード、２６…トッピングゴム、２６Ａ…内側トッピングゴム、２６Ｂ…外側トッピングゴム、２８ベルト層、２８Ｅ…ベルト層の端部、３６…リムストリップゴム、３６Ｂ…内側巻き上げ部、４０…インナーライナーゴム層、４０Ａ…インナーライナーゴム層のタイヤ半径方向内側端部、４０Ｂ…インナーライナーゴム層のタイヤ半径方向外側端部、ＷＤ…タイヤ軸方向、ＲＤ…タイヤ半径方向

【図1】

【図2】

【図3】