JP7608823B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

下記特許文献１には、サイドウォール部に凸状模様が形成された空気入りタイヤが提案されている。前記空気入りタイヤは、サイドウォール部の内部に、非黒色ゴム層を有し、前記凸状模様の隆起面に、前記非黒色ゴム層の一部が露出している。

特開２０１６－２０３４２０号公報

特許文献１の空気入りタイヤは、露出した異色ゴム層によって外観の向上を期待している。

しかしながら、前記異色ゴム層は、その周囲のゴム部材から老化防止剤等のゴム配合剤が移行して、変色し易いという問題があった。とりわけ、近年では、サイドウォール部が薄肉化しており、カーカスのトッピングゴムのゴム配合剤が異色ゴム層に移行して上述の変色が発生し易い傾向があった。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出されたもので、サイドウォール部の外面に異色ゴム層が露出した空気入りタイヤにおいて、異色ゴム層の変色を抑制することを主たる目的としている。

本発明は、空気入りタイヤであって、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に至るカーカスとを含み、前記一対のサイドウォール部の少なくとも一方は、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配された第１サイドウォールゴムを含み、前記第１サイドウォールゴムは、異色ゴム層と、バリアゴム層とを含み、前記異色ゴム層は、前記サイドウォール部の外面の基本色とは異なる色を有し、かつ、その少なくとも一部が前記サイドウォール部の外面に露出しており、前記バリアゴム層は、前記異色ゴム層と前記カーカスとの間に配され、かつ、前記カーカス側のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第１部分を含む。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記一対のビード部は、それぞれの外面を構成するクリンチゴムを含み、前記第１サイドウォールゴムは、前記クリンチゴムと接する内側ゴム部を含み、前記バリアゴム層は、前記内側ゴム部と前記異色ゴム層との間に配され、かつ、前記内側ゴム部のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第２部分を含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記バリアゴム層は、前記トレッド部を構成するトレッドゴムと前記異色ゴム層との間に配され、かつ、前記トレッドゴム側のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第３部分を含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面において、前記第１サイドウォールゴムのタイヤ半径方向の外端からトレッド接地端までの距離は、２０～４０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッド用金型で加硫成型された第１外面と、サイドウォール用金型で加硫成型された第２外面との境界を含み、前記異色ゴム層は、前記境界よりもタイヤ半径方向内側に配されており、タイヤ子午線断面において、前記境界から前記異色ゴム層のタイヤ半径方向の外端までの距離は、１０～３０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部は、トレッドゴムを含み、前記トレッドゴムのタイヤ軸方向の外端は、前記第１サイドウォールゴムに覆われているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、セクションハイトが１２０mm以下であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記バリアゴム層は、６０％以下のブチル系ゴムを含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、上記の構成を採用したことによって、異色ゴム層が変色するのを抑制することができる。

本発明のタイヤの一実施形態を示す横断面図である。 図１のサイドウォール部の拡大断面図である。 図２の隆起部の拡大図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の正規状態における空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１の横断面図が示されている。なお、図１は、タイヤの回転軸を含む所謂タイヤ子午線断面図である。図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用のタイヤであって、セクションハイトｈ１が１２０mm以下の比較的低扁平のタイヤである。但し、本発明は、このような態様に限定されるものではない。

「正規状態」とは、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。各種の規格が定められていないタイヤの場合、前記正規状態は、タイヤの使用目的に応じた標準的な使用状態であって車両に未装着かつ無負荷の状態を意味する。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。

「正規リム」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ているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim" である。

「正規内圧」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。

セクションハイトｈ１は、前記正規状態における、ビードベースラインからのタイヤ１のタイヤ半径方向の高さを意味する。また、ビードベースラインは、タイヤが基づく規格で定まるリム径位置を通るタイヤ軸方向線である。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２と、一対のサイドウォール部３と、一対のビード部４と、一方のビード部４から他方のビード部４に至るカーカス６とを含む。

カーカス６は、例えば、２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂで構成されている。カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、例えば、複数のカーカスコードと、これらを被覆するトッピングゴムとを含む。カーカスコードは、例えば、タイヤ周方向に対して７５～９０°の角度で配列されている。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。

カーカス６は、本体部６ａ及び折返し部６ｂを有する。本体部６ａは、一対のビード部４のビードコア５間を延びている。折返し部６ｂは、本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りで折り返されてタイヤ半径方向外側に延びている。本実施形態の折返し部６ｂは、ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。また、折返し部６ｂにおいて、一方のカーカスプライ６Ａの外端と他方のカーカスプライ６Ｂの外端とは、タイヤ半径方向に位置ずれしている。

本実施形態のトレッド部２において、カーカス６のタイヤ半径方向外側には、例えば、ベルト層７が配されている。ベルト層７は、例えば、２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを含んでいる。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、例えば、タイヤ周方向に対して傾斜して配されたベルトコードと、これを被覆するトッピングゴムとを含む。各ベルトコードは、タイヤ周方向に対して１０～４５°の角度で傾斜しているのが望ましい。

トレッド部２は、トレッドゴム２Ｇを含む。一対のビード部４は、その外面を構成するクリンチゴム１５を含む。一対のサイドウォール部３の少なくとも一方は、カーカス６のタイヤ軸方向外側に配された第１サイドウォールゴム１０を含む。

図２には、サイドウォール部３の拡大断面図が示されている。図２に示されるように、また、第１サイドウォールゴム１０は、異色ゴム層１１と、バリアゴム層１２とを含む。

異色ゴム層１１は、サイドウォール部３の外面の基本色（本実施形態では黒色である）とは異なる色（本実施形態では白色である）を有し、かつ、その少なくとも一部がサイドウォール部３の外面に露出している。本実施形態では、異色ゴム層１１の大半が前記基本色で構成されたカバーゴム層１３で覆われており、異色ゴム層１１の一部が文字やマーク、図形を描くように露出している。

図３には、異色ゴム層１１が露出している部分（隆起部）の拡大断面図が示されている。本実施形態では、サイドウォール部３の外面に隆起部２０が設けられており、そのタイヤ軸方向外側の頂面２０ｔにおいて異色ゴム層１１が露出している。本実施形態のタイヤ１の製造方法では、例えば、カバーゴム層１３で覆われた異色ゴム層１１を含むサイドウォール部３の一部が、対応する加硫金型の凹部に入り込んで隆起部２０が構成された後、異色ゴム層１１が露出するように、隆起部２０の頂面がバフ掛けされる。このような製造方法は公知であり、本実施形態のタイヤ１に好適に適用される。なお、図２では、隆起部２０の断面ではなく、隆起部２０の側面が示されている。

本発明では、異色ゴム層１１が露出すれば良く、上述の隆起部２０を備えないタイヤに本発明が適用されても良い。

図２に示されるように、バリアゴム層１２は、異色ゴム層１１とカーカス６との間に配され、かつ、カーカス６側のゴム配合剤が異色ゴム層１１に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第１部分１６を含む。本発明では、上記の構成を採用したことによって、異色ゴム層１１が変色するのを抑制することができる。その理由としては、以下のメカニズムが推察される。

従来から、異色ゴム層１１は、その周囲のゴム部材から老化防止剤等のゴム配合剤が移行し、かつ、紫外線等の影響も受けることにより、変色し、サイドウォール部３の外観を損ねる傾向があった。発明者らは、鋭意研究の結果、前記変色は、カーカス６のトッピングゴムに含まれるゴム配合剤の影響が大きいことを突き止めた。また、近年では、サイドウォール部が薄肉化しているため、カーカス６と異色ゴム層１１との距離が小さく、カーカス６のトッピングゴムの影響がより大きくなっていることも判明した。本発明では、上述のバリアゴム層１２の第１部分１６によって、カーカス６のトッピングゴムからのゴム配合剤の移行が抑制され、異色ゴム層１１が変色するのを効果的に抑制できると推察される。

以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。なお、以下で説明される各構成は、本実施形態の具体的態様を示すものである。したがって、本発明は、以下で説明される構成を具えないものであっても、上述の効果を発揮し得るのは言うまでもない。また、上述の特徴を具えた本発明のタイヤに、以下で説明される各構成のいずれか１つが単独で適用されても、各構成に応じた性能の向上は期待できる。さらに、以下で説明される各構成のいくつかが複合して適用された場合、各構成に応じた複合的な性能の向上が期待できる。

バリアゴム層１２は、全体が同一のゴム配合で構成されている。バリアゴム層１２のゴム配合は、例えば、ブチル系ゴムを含む。ブチル系ゴムは極めて低い空気透過率を示し、ゴム配合剤の移行を効果的に抑制できる。一方、ブチル系ゴムを含んだゴム層がリムと接触すると、リムが腐食するおそれがある。このような観点から、バリアゴム層１２は、６０％以下のブチル系ゴムを含むのが望ましく、より望ましくは４０％～６０％のブチル系ゴムを含むのが望ましい。

また、バリアゴム層１２は、カオリンクレー、クレー、マイカ、長石、シリカおよびアルミナの含水複合体等の無機粘土鉱物を含むのが望ましい。これにより、前記ゴム配合剤の移行がより一層抑制され得る。なお、本発明のバリアゴム層１２には、公知のゴム配合を適用することができる。

第１サイドウォールゴム１０は、ビード部４のクリンチゴム１５と接する内側ゴム部２１を含む。内側ゴム部２１は、一般的なサイドウォールゴムのゴム配合で構成されている。これにより、第１サイドウォールゴム１０とクリンチゴム１５との境界付近での耐久性が向上する。また、耐久性を十分に確保する観点から、タイヤ子午線断面における、サイドウォール部３又はビード部４の外面に沿った内側ゴム部２１の長さＬ１は、１０mm以上であり、望ましくは１０～３０mmである。

また、バリアゴム層１２は、内側ゴム部２１と異色ゴム層１１との間に配された第２部分１７を含む。第２部分１７は、内側ゴム部２１のゴム配合剤が異色ゴム層１１に移行するのを抑制するゴム配合を備えているのは言うまでもない。これにより、内側ゴム部２１から異色ゴム層１１へのゴム配合剤の移行が抑制される。

バリアゴム層１２は、トレッドゴム２Ｇと異色ゴム層１１との間に配される第３部分１８を含む。第３部分１８は、トレッドゴム２Ｇ側のゴム配合剤が異色ゴム層１１に移行するのを抑制するゴム配合を備えているのは言うまでもない。これにより、トレッドゴム２Ｇから異色ゴム層１１へのゴム配合剤の移行が抑制される。

本実施形態では、トレッドゴム２Ｇのタイヤ軸方向の外端２ａは、第１サイドウォールゴム１０に覆われているのが望ましい。これにより、バリアゴム層１２を含む第１サイドウォールゴム１０とトレッドゴム２Ｇとの境界付近の耐久性が向上する。

同様の観点から、タイヤ子午線断面において、第１サイドウォールゴム１０のタイヤ半径方向の外端１０ａからトレッド接地端Ｔｅまでの距離Ｌ２は、２０～４０mmであるのが望ましい。なお、トレッド接地端Ｔｅとは、前記正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置に相当する。

「正規荷重」は、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、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荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、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 "LOAD CAPACITY" である。また、各種の規格が定められていないタイヤの場合、「正規荷重」は、タイヤの標準装着状態において、１つのタイヤに作用する荷重を指す。前記「標準装着状態」とは、タイヤの使用目的に応じた標準的な車両にタイヤが装着され、かつ、前記車両が走行可能な状態で平坦な路面上に静止している状態を指す。

異色ゴム層１１は、その外面を覆うカバーゴム層１３を除き、バリアゴム層１２のみに接触しており、その他のゴム部材と接していない。これにより、ゴム配合剤の移行が確実に抑制される。

タイヤ１の外面は、トレッド用金型で加硫成型された第１外面２３と、サイドウォール用金型で加硫成型された第２外面２４との境界２５を含む。一般に、前記境界２５には、２つの金型間の隙間にゴムが入り込むことで僅かなバリが発生する傾向がある。すなわち、境界２５付近では、加硫成型時のゴムの移動が大きい。本実施形態のように、セクションハイトが比較的小さいタイヤ１は、境界２５と異色ゴム層１１とが接近し、境界２５付近のゴムの移動によって、意図していない箇所で異色ゴム層１１が露出するおそれがある。このような不具合を防ぐため、異色ゴム層１１は、この境界２５よりもタイヤ半径方向内側に配されている。また、タイヤ子午線断面において、境界２５から異色ゴム層１１のタイヤ半径方向の外端１１ａまでの距離Ｌ３は、例えば、１０～３０mmであるのが望ましい。

カバーゴム層１３は、例えば、異色ゴム層１１が不必要な箇所で露出するのを防ぐための十分な厚さを有する。一方、カバーゴム層１３の厚さが過度に大きいと、上述のバフ掛けの作業性が低下するおそれがある。このような観点から、カバーゴム層１３は、０．５～１．０mmであるのが望ましい。

より望ましい態様では、カバーゴム層１３は、バリアゴム層１２と同じゴム配合で構成されている。これにより、カバーゴム層１３の剥離が抑制される。

以上、本発明の空気入りタイヤの好ましい実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本構造を有するサイズ２２５／５０Ｒ１８の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例として、カーカスと異色ゴム層との間にバリアゴム層が配されていない空気入りタイヤ試作された。比較例のタイヤは、上述の事項を除き、実施例のタイヤと実質的に同じ構成を有している。各テストタイヤについて、異色ゴム層の耐変色性能がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
リム：１８×７．０Ｊ
タイヤ内圧：２２０kPa

＜異色ゴム層の耐変色性能＞
テストタイヤを、ドラム試験機上で一定の縦荷重を負荷して速度８０km/hで１８時間走行させた。また、この走行中、サイドウォール部の異色ゴム層が露出した箇所にブラックライトを用いて紫外線を照射し続けた。前記走行後、異色ゴム層の露出した箇所の変色度合いが目視で評価された。結果は、１～５点の５段階で示されており、点数が高い程、耐変色性能が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、異色ゴム層の耐変色性能が４～５点となっており、異色ゴム層の変色を効果的に抑制していることが確認できた。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ カーカス
１０ 第１サイドウォールゴム
１１ 異色ゴム層
１２ バリアゴム層
１６ 第１部分

Claims (7)

1. 空気入りタイヤであって、
   トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に至るカーカスとを含み、
   前記一対のサイドウォール部の少なくとも一方は、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配された第１サイドウォールゴムを含み、
   前記第１サイドウォールゴムは、異色ゴム層と、バリアゴム層とを含み、
   前記異色ゴム層は、前記サイドウォール部の外面の基本色とは異なる色を有し、かつ、その少なくとも一部が前記サイドウォール部の外面に露出しており、
   前記バリアゴム層は、前記異色ゴム層と前記カーカスとの間に配され、かつ、前記カーカス側のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第１部分を含み、
   トレッド用金型で加硫成型された第１外面と、サイドウォール用金型で加硫成型された第２外面との境界を含み、
   前記異色ゴム層は、前記境界よりもタイヤ半径方向内側に配されており、
   タイヤ子午線断面において、前記境界から前記異色ゴム層のタイヤ半径方向の外端までの距離は、１０～３０mmである、
   空気入りタイヤ。
2. 前記一対のビード部は、それぞれの外面を構成するクリンチゴムを含み、
   前記第１サイドウォールゴムは、前記クリンチゴムと接する内側ゴム部を含み、
   前記バリアゴム層は、前記内側ゴム部と前記異色ゴム層との間に配され、かつ、前記内側ゴム部のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第２部分を含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記バリアゴム層は、前記トレッド部を構成するトレッドゴムと前記異色ゴム層との間に配され、かつ、前記トレッドゴム側のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備えた第３部分を含む、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ子午線断面において、前記第１サイドウォールゴムのタイヤ半径方向の外端からトレッド接地端までの距離は、２０～４０mmである、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド部は、トレッドゴムを含み、
   前記トレッドゴムのタイヤ軸方向の外端は、前記第１サイドウォールゴムに覆われている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. セクションハイトが１２０mm以下である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記バリアゴム層は、６０％以下のブチル系ゴムを含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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