JPS5830161B2 - ラジアルコ−ドクウキタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はラジアルコード空気タイヤに関する。

空気タイヤのこれまでの歴史を通じて、空気がタイヤか
ら抜けること、その原車が動いている場合には車を急に
停止させなければならないこと、さらに必要ならば、再
び空気を満したタイヤから空気が抜けないように修理を
旋した後タイヤに再び空気を入れなければならないとい
った面倒に悩まされてきた。

タイヤから空気が抜けたままで走り続けるといろいろの
損傷が生じ、例えば、タイヤが修理不能になったり、時
として、リムおよびその他の部分に損害が生じたりする
。

従って、本発明の主な目的は、道路が悪い場合でも車に
通常の快適なりッション作用を与える空気タイヤとして
使用でき、かつ非常の場合にはタイヤまたは車に対して
損害を与えることなく、またその車を操縦不能とするこ
となくかなりの距離を空気を入れない状態で走行するこ
とができるタイヤを提供することにある。

本発明によれば、フランジのついたリムのビード座に着
座する一対の非展伸性ビードとラジアルコードすなわち
タイヤを膨張させるために使用する圧縮ガスの圧力に耐
えるようタイヤを補強するためにビードに碇着されてラ
ジアル表面に横たわる多数のコードとを備えるタイヤが
提供される。

ラジアルコードタイヤによくあるように、このタイヤは
タイヤの外周を取り巻く本質的に非展伸性のベルトおよ
び適当な滑りにくいパターンを有する耐摩耗性ゴムのト
レッド層を備えている。

更に、本発明においては、タイヤは特定の位置にありか
つ特定の寸法を有する内部クッションおよび外部クッシ
ョンが設けられている。

前記外部クッションは、各リムフランジの先端２６に係
合しかつ両側にテーパーする位置における補強コードの
外側に、強靭で耐カット性に富むゴムの被覆体を含む。

リムラウンジの突出部が比較的小さいような通常の場合
には、クッションの厚さはリムフランジの位置からタイ
ヤビードのヒール部によって占められるコーナ部に向っ
て減少し、その結果ビードのヒール部およびフット部下
側のクッションはリムへの強固な係合とリムへのビード
の密着のために小さな厚さを有する。

クッションは、他の方向において、リムフランジの先端
２６から外側へ リムに最も近いタイヤ側壁に生じる可
能性のある軽度の摩耗に対して該側壁を守るに充分な厚
さまで緩やかにテーパーしている。

クッションの他の外部部分は、タイヤの側壁の中点に向
って緩やかにテーパーしかつトレッドの厚さに近い厚さ
を有する強靭で、耐摩耗性および耐カット性に富むゴム
からなり、タイヤの肩部分を越える横方向連続部分から
構成されている。

もし必要ならば、側壁のこの部分はカーブ（Ｃｕｒｂ）
に係合し、かつ側壁およびその補強コードを損傷から守
るためにスカッフィングリブとしての役割りを果す部厚
いリングを備えてもよい。

しかし、もしスカッフィングリブを設ける場合には、タ
イヤ側壁の特定の区域に設けることが好ましい。

スカッフィングリブが配置される区域は、タイヤの形状
およびその断面形状に基づいて位置決めされる。

空気タイヤは通常ビード座のヒール部からヒール部へリ
ムの比較的幅の狭い一定範囲内においてリムに着座する
ように設計されている。

もしタイヤがタイヤビードをタイヤリム２５のビード座
２７に正しく位置させた状態で嵌合するリムに取り付け
ら札かつ肩部分に近いタイヤの内側表面がリムフランジ
の先端２６近くの内側表面と係合するようにしてタイヤ
が完全に平らになるまで、タイヤの側壁にかなり鋭い折
り目３０（第３図）が生じる。

このような折り目の位置はあらかじめきめておく必要が
あり、かつもしスカッフィングリブが設けられるならば
、それは折り目の半径方向外側に位置させなければなら
ない。

言いかえるならは、タイヤの外側表面の側壁ゴムは折り
目の位置において最小の厚さを有すると共にその位置に
おいてスカッフィングリブまたは他の部厚い構造体を含
んではならない。

本発明における内側クッションは、好ましくは加圧され
た窒素ガスを含む閉じたセルを有するセル状のゴムの層
からなる。

この層は適当なりッション作用を得るに充分な厚さを有
することにより、車輌重量がリムフランジの先端から空
気が抜けて折りたたまれた状態のタイヤの一方の側を通
り、さらに他方の側を通って最後に道路表面に伝達され
るときに、もしセル状のゴム層がなかったならばすなわ
ちパンクしたタイヤが空気のクッション層で支えられて
いなければ、生ずるであろうタイヤのカッティングに対
する防止効果を有する。

タイヤの内側表面の摩擦係数を低いものとなし、従って
タイヤから空気が抜けた状態において運転したとき、タ
イヤのビード面積の対面部分とタイヤの肩部分の内側と
の相対的運動がタイヤの表面に亀裂、摩耗もしくは加熱
を生じさせる如き破壊的力をつくりださないようなもの
でなければならない。

このような低い摩擦係数は、セル状ノコム２０の露出し
た表面、すなわちタイヤ成形ドラムに接する表面をポリ
テトラフルオロエチレンのような滑り易い材料からなる
非常に薄い被膜で覆うことによって得られる。

しかし、満足的な低い摩擦係数を得ることが困難であり
、かつ同時に被膜のずれを防止することが困難であるた
め、タイヤの内側表面すなわち加硫が完了したのちのセ
ル状部分２０の露出した表面に対しである種類の潤滑材
を適用することが好ましい。

この潤滑材２１は、空気の抜けた平らなタイヤの相対す
る内側表面、すなわち、ビード直上の内側表面とかなり
の異った周長を有するトレッドの肩部の下のこれに相当
する内側表面とが、この異った寸法の相違を吸収するに
必要な量だけお互いに滑ることが可能なように、正常な
運転状態の下においては軟らかなグリス状をなす固体材
料からなっている。

ある条件のもとでは、トレッドは横方向にずれその接触
表面が中心平面に向うかあるいはタイヤの側面に向って
移動することがある。

従って、潤滑材は内側表面全体にわたって付与されるこ
とが望ましい。

この潤滑材は固体であるため、重力又は遠心力によって
流れることなく所定の位置にとどまるものである。

また、り゛リスのような性状を有するため、タイヤの内
側表面においてひびを生じたりあるいは内側表面から剥
れることなく、正常運転および空気の抜けた場合の運転
の両者においてタイヤが受ける曲げおよび捩りに適応す
るものである。

このような構造を有するタイヤに関する実際上の経験か
ら、このようなタイヤは空気もれを生じてもこれを膨張
させることなしに完全に使用することができることが判
明した。

すなわち、タイヤ中の空間をおおむね大気圧にしたまま
車の全体重量を前述の如くタイヤにかけてかなりの距離
をしかも驚くべき高速度で走らせることができた。

荷重が極端に大きなものでなくかつ道路か平滑である場
合には、乗用車用のこのようなタイヤを損傷なしに伺マ
イルも最低のハイウェー速度で使用することができる。

道路の不規則な表面によってかなりの衝撃力が生じるよ
うな、やや不完全な道路においては速度を落すことが望
ましいが、軽い荷重で適当な速度で走る場合、本発明の
タイヤによれば損傷なしに任意の距離を走ることが可能
である。

あらゆる場合において、前輪のうちの１方のタイヤの空
気が抜けた場合でさえも、本発明のタイヤを使用する車
の運転においては、動力操縦機構を有する車にわずかに
認めることのできるような小さな抵抗を感じるが、それ
は如伺なる場合にも車の安全運転を妨げるに充分な、度
合のものではない。

適当な度合いの正常状態における動力駆動輪の駆動トル
クおよびブレーキトルクは、破壊的な横断方向への折り
目を形成することなく充分に伝達される。

図面に示す本発明に係る代表的なタイヤはアスペクト比
が約６０、すなわちビードのヒール部からトレッドの外
側表面に至る、空気を入れた時のタイヤの半径方向の高
さがタイヤの１方の側面から他方の側面に至る最大の巾
の約６０％に相当するようなラジアルコード乗用車用タ
イヤである。

この特定のタイヤは、ポリエステルコードのようなほと
んど非展伸性の繊維材料からなるツープライラジアルコ
ードからできている。

最も内側のプライ１０は、ビードの外側表面においてか
なりの距離だけビードの周りに折り返されるに充分な幅
を有している。

第２のプライ１１は第１のプライの折り返し部分に重な
ると共にビードの外側に延びている。

ビードはビードをリムのビード座上に保持するためのワ
イヤグロメット１２を内蔵している。

道路と係合するタイヤの部分を横切って２つのプライか
らなるスチールコード１３．１４のベルトがあり、かつ
そのコードは完成タイヤの中心表面に対して２０度〜３
０度好ましくは２５度の角度をなしている。

スチールコードからなる外側の層１４はその下の層より
もやや幅が狭い。

ラジアルコードプライ１０，１１、スチールコードオー
バーへラドプライ１３，１４およびビードクロメツト１
２を含む補強材料は、すべて通常の方法でゴム中に埋蔵
されている。

耐摩耗性ゴム組成物からなるトレッド１５はスチールコ
ードのベルトプライの外側の道路に係合する表面を横切
って延びており、かつ適当な滑らないパターンに成形さ
れている。

側壁も補強コードプライを保護するため、適当な厚さの
ゴムで覆わイ１ている。

本発明によれば、トレッド１５は肩部分１６において緩
やかに側壁ゴムと合し、肩部分における側壁の部分はト
レッドゴムと殆んど同じ厚さを有している。

肩部分１６から半径方向内側に、かつ膨張した状態にお
ける補強コード構造体Ｑつ最も広い部分に至るタイヤの
軸線に向ってスカッフィングリブ１７を設けてもよい。

スカッフィングリブ１７に隣接するタイヤの軸線に向う
方向にある側壁ゴムは最も厚さが小さく、かつタイヤビ
ードにおけるリムと係合する表面に向って次第に厚さを
増加しており、従ってタイヤを取り付けたとき、リムフ
ランジの縁部と補強コードとの間にリムクッション１８
が形成される。

ここに述べるタイヤは、チューブレスタイヤであって、
空気を通さないブチルコム、塩素化ブチルまたは空気の
拡散をおこさない適当なエラストマーからなる本質的に
空気を通さない裏張りを含む。

裏張１９（第２図）の内側には、１方のビードのトウ部
近傍から他方のビードのトウ部近傍に延ひてタイヤの内
側表面の全体を覆っているかなりの厚さを有するセル状
ゴム２０からなるクッション層が設けられている。

このセル状ゴムの層は本発明のタイヤの最も新規な部分
であって本発明実施する上で重要な性質をもっている。

セル状ゴムの層２０は、隣接する肩すなわちこめ場合タ
イヤの内張りに対して強く接着する材料でなければなら
ないと共に、強度および弾性に富み、従って強い曲げ、
圧力および摩擦を受けても裂けたりあるいはひびが入っ
たりしてはならない。

また、そのクッション作用を増大させるために窒素また
はその他の適当なガス０泡を形成し、かつそれを内蔵す
ることのできるものでなければならない。

この目的のために好ましい材料としては、ブチルゴムの
みのものあるいは再生ブチルまたは塩素化ブチルと混合
したものや後者のいづれか１つと天然ゴムまたはそれと
同様な合成ゴムと混ぜたものがある。

しかし、同一の性質を有する他のエラストマー、例えば
加硫可能のエチレン−プロピレンコムおよびポリエーテ
ルゴムを使用できる。

空気が抜けた状態におけるタイヤの正しい性能を得る上
において、セル状ゴム２０のこの内部的クッション性お
よびその厚さが重要である。

その厚さはタイヤの最大寸法におおむね比例して増加さ
れ、その結果大型のものは小型のものよりもかなり厚さ
が大きくなり、また負荷におおむね比例して厚さを増加
させ、より大きな内部クッションを同じ大きさのタイヤ
に与え、かつより大きな荷重を支えるようにしなければ
ならない。

例えば、荷重範囲Ｂを有するＢＲ６０−１３サイズのタ
イヤは２０ｐｓｉ（１，３気圧）において約８９０ポン
ド（４０５ｋｇ、）の荷重に対して設計されており最大
２ｐｓｉ（２，１気圧）において１１５０ポンド（５２
０ｋｇ）に設計されている。

前述の如き構造を有するタイヤにおいては、従来の裏張
り１９の厚さは約Ｏ，ＯＳインチ（２ｍｍ）であって、
重量で５０部の塩素化ブチルゴム約５０幅のゴム含有量
をもつ５６部の再生ブチルゴムと、２２部の他の炭水化
物ポリマーゴムと５０部のカーボンブラックと１６部の
軟化オイルと２部の粘着性レジンと、０．５部の脂肪酸
と５部の酸化亜鉛、０．２５部の硫黄（遊離硫黄または
硫黄給体の硫黄量）と後述の条件のもとに加硫を生じさ
せる加硫促進剤との混合物の如き、拡散を防止するオレ
フィンポリマーゴムから構成されるものである。

セル状ゴム２０は、空気を通さない内張りと同じ厚さを
有する未加硫材料のシートとして、最も内側の層を形成
するようにタイヤに組み込まれている。

従って、前述の如き厚さを有する裏張りと共に使用する
場合には、膨張してセル状のゴムとなるシート材料の膨
張前の厚さは裏張りの厚さとおおむね同一とし、好まし
くは膨張用空気の損失を考慮して満足的な性能を得るた
めに０．１０から０．１２インチ（２，５〜３７７！７
７１）の範囲においてわずかに大きいことが好ましい。

セル状ゴムの組成はおおむね裏張りの組成と同一の組成
を有し、かつその最初の量の数倍の量をもつ充分加硫さ
れた製品に膨張することができるように改良されている
。

更に詳しくは、重量比で３２部のポリイソプレン、４２
部の塩素化ブチルゴムおよびゴム含有量約５０幅の再生
ブチルゴム５２部を、５０から８０部の鉱物性充填剤（
密度によってきまる）、１７部の一般用ファーネスブラ
ック、１５部の軟化オイル、２部の脂肪酸、５部の酸化
亜鉛、２部の粘着性レジン、０．２２部の硫黄（遊離硫
黄または硫黄給体）′ｊ６よび次に述べる条件において
加硫を生じせしめる加硫促進剤と共に２部のゴムで親粘
りした６部のアゾビスホルムアミドと共に混合する。

アゾビスホルムアミドは商業的に利用できる起泡剤であ
って、これは約３２０°〜３９０下（１６０°〜２００
℃）の範囲の温度において分解して窒素ガスを出す。

新しいタイヤを製造する方法において、膨張していない
状態において約０．１０インチ（２，５朋）の厚さを有
しかつタイヤの内側表面を完全に横切って延びて両側の
ビードの先端近くの位置まで達する巾を有するセル状ゴ
ム組成物２０のシートを、タイヤ造形ドラムの中心にお
き、そり端部を結合する。

次に１方のビードのヒール部から他方のビードのヒール
部に少くともまたがってタイヤの内側表面全体を覆う幅
を有する裏張り１９がセル状ゴムの層２０上におかれ、
次いでラジアルコードプライｉｏ、ｉｉがおかれ、さら
に両側にワイヤグロメット１２を含む通常のビードのサ
ブアセンブリがおかれ、かつコードプライの縁部が通常
の方法によりビードの周りに巻き付けられる。

この段階から後は、角度の選択および使用設備に基づい
てベルトコードを通常θつ方法で完成させる。

例えば、ベルトプライ１３，１４を順番にラジアルコー
ド体の上におき、つづいてトレッド１５、肩部分１６、
スカッフィングリブ１７、側壁カバーおよびリムクッシ
ョン１９を含みかつ外側表面を形成するに適当な厚さを
有する耐摩耗性ゴムをおき、そして生タイヤを加硫プレ
ス中で膨張させてトロコイド型となすような一段階方注
を使用してもよい。

その代りとして、ベルトプライ１３，１４を別々に組み
立て（１ｊ１！Ｉ壁およびトレッドゴムと共にまたはそ
れなしに）加硫プレス中におく前の別の作業として、ラ
ジアルコード構造体を膨張させてベルの中へ拡張される
。

（側壁およびトレッドが設けられていなければその直後
にこれらをおく）。

前述の組成は、約３３８°〜４０５′Ｆ（１７０゜〜２
０８℃）において加圧された蒸気および（または）温水
を含む内部ブラダ−によって、タイヤを約３３８下（１
７０℃）に加熱された型に１５〜２５分押しつけるプレ
ス加硫用のものである。

加硫が完了すると、圧力を開放して蒸気または温水をブ
ラダ−から抜き、それと同時にセル状ゴムは直ちに膨張
して元の体積の数倍となる。

次に完成したタイヤを型から取り外す。

タイヤには融点約１．７０″Ｆ（７７℃）の固体の滑め
らかなポリエチレンからなり、かつ平均分子量が約１０
００〜３０００好ましくは約２０００のポリエチレンか
らなるセル状ゴムの露出した全体表面でおおわれた内部
被覆を設けることが好ましい。

この材料は、暖められたときもタイヤの底部まで液状化
して流れることがなく、冷却したときもひびや剥れをお
こさず、かつ正常の運転状態においてタイヤと共に曲り
得る硬いグリスがもつ硬さを有している。

これは、０．０２インチ（０，５關）または約０．７オ
ンス（２００ｐ）をこえないような均一の被膜厚さ得さ
せる量に溶融状態で刷毛塗りまたは塗布される。

本発明のタイヤの試験結果によれば、たとえ完全に空気
が抜けた場合でも、目的地または修理工場に到着するま
で空気の抜けたタイヤで伺マイルも安全にかつ快適に運
転することができるように、自動車を支持する能力を有
している。

本発明は上述したように構成したから、第３図に示す如
く、パンク等によりタイヤ内の空気が完全に抜けた状態
になっても、一方のビードのトウ部近傍位置から他方の
ビードのトウ部近傍にわたって配置したクッション性を
有するセル状のゴム層によって、タイヤに損傷を与える
ことなくしかも安全に可成りの距離を走行することがで
き、さらに本発明は特に上述したセル状のゴム層の表面
すなわち空気室側を、平均分子量が１０００〜３０００
の範囲のポリエチレンよりなる潤滑材で被覆したもので
あり、しかも当該潤滑材はタイヤ走行時の温度において
は固体形状を保持するので、重力やタイヤ転勤による遠
心力によって流れることなく所定の位置を保持すること
ができるものであります。

また当該潤滑材は、タイヤの内側表面においてひび割れ
を生じたり、あるいは内側表面から剥れることがなく、
正常走行時は勿論、ランフラット走行時において、タイ
ヤが受ける曲げおよび捩りに適応せしめることができる
。

この結果、前述した走行状態においてセル状のゴム層ど
うしが相互に摩擦して発熱したり摩耗するのを防止する
ことができ、前記セル状のゴム層と相埃ってタイヤ内の
空気が抜けた状態の走行状態をより良好化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタイヤの１実施例の断面図、第２図は
セル状ゴムおよび潤滑材のタイヤの残りの部分との関係
を示す拡大破断断面図、第３図は空気の抜けた状態で車
の重量がどのようにタイヤによって支えられるか、リム
に装着されたときタイヤがどのように潰れるかを示す。 第１図のタイヤの破断断面図である。 １０：第１のプライ、１１：第２のプライ、１２：ワイ
ヤーグ冶メット、１３，１４ニスチールコード、１５ニ
トレンド、１６：肩部分、１１：スカッフィングリブ、
１８：リムクッション、１９：裏張層、２０：セル状ゴ
ム層、２１：潤滑材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ はとんど非展伸性のベルトを備え、完全に空気圧の
   ない状態で使用できるラジアルコード空気タイヤにおい
   て、ゴム層のセルが加圧ガスで満たされたクッション性
   を有するセル状のゴム層を、前記タイヤの内面に、一方
   のビードのトウ部近傍位置から他方のビードのトウ部近
   傍にわたって配置し、さらに該セル状のゴム層の表面を
   、平均分子量が１０００〜３０００のポリエチレンから
   なる潤滑材で被覆したことを特徴とするラジアルコード
   空気タイヤ。