JP4569666B2

JP4569666B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4569666B2
Application number: JP2008126406A
Authority: JP
Inventors: 巧関口
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2028-05-13
Also published as: CN101580000A; US8146634B2; US20090283192A1; JP2009274530A; EP2119577A1; EP2119577B1; CN101580000B

Description

本発明は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、走行中の遠心力によるシーラント層の流動を抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けたものがある。シーラント層に含まれるシーラントは、通常、架橋されていない配合物から構成されていて、トレッド部に釘等の異物が刺さったとき、その穴を塞ぐために適度な粘着性と流動性を有している。

しかしながら、シーラント層を備えた空気入りタイヤでは、走行中の遠心力によりシーラントがトレッドセンター寄りに流れ、ショルダー付近のシーラントが減少してしまうことがある。このようにしてシーラント層が局部的に少なくなった部分が形成されると、シール性能が低下するばかりでなく、タイヤ全体の質量バランスが悪化して振動が発生し易くなるといった問題を生じる恐れがある。

このような問題に鑑みて、シーラント層を隔壁によりタイヤ幅方向に沿って複数の部分に区画することで、シーラント層のタイヤ幅方向の流動を抑制することが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、シーラント層を隔壁により複数の部分に区画することは、実際のタイヤ製造においては極めて困難であり、実用化に至っていないのが現状である。
特開２００３−２８５３７６号公報特開２００３−３３４８６８号公報特開平６−２２６８７０号公報

本発明の目的は、走行中の遠心力によるシーラント層の流動を抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の単位面積当たりの質量を外側部分の単位面積当たりの質量よりも大きくし、前記カバーシートの中央部分の幅を前記シーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定したことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の厚さを外側部分の厚さよりも大きくし、前記カバーシートの中央部分の幅を前記シーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定したことを特徴とするものである。

更に、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層のトレッドセンター寄りの部分を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの幅を前記シーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定したことを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、シーラント層のタイヤ径方向内側にカバーシートを配置し、そのカバーシートの質量分布をトレッドセンター寄りで相対的に多くすることにより、走行中にカバーシートに作用する遠心力に基づいてシーラント層のトレッドセンター側への流動を抑制することができる。これにより、優れたシール性能を確保すると共に、質量アンバランスに基づく振動の発生を回避することができる。また、本発明はカバーシートの質量分布を調整するだけで上述の作用効果を得ることができるので、従来のようにシーラント層を隔壁により複数の部分に区画する場合に比べて実用性が高いものである。

シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の単位面積当たりの質量を外側部分の単位面積当たりの質量よりも大きくする場合、カバーシートの中央部分の幅はシーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定する。これにより、シーラント層の流動を効果的に抑制することができる。

シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の厚さを外側部分の厚さよりも大きくする場合、カバーシートの中央部分の幅をシーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定する。特に、カバーシートの中央部分の厚さを外側部分の厚さの１３０％〜２５０％の範囲に設定することが好ましい。これにより、シーラント層の流動を効果的に抑制することができる。

シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層のトレッドセンター寄りの部分を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの幅をシーラント層の幅よりも小さくする場合、カバーシートの幅をシーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定する。これにより、シーラント層の流動を効果的に抑制することができる。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。図１に示すように、タイヤ内面Ｓのトレッド部１に対応する領域にはシーラント層４が形成されている。シーラント層４は、その配合が特に限定されるものではないが、例えば、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム成分を含むゴム組成物から構成することができる。シーラント用ゴム組成物としては、ゴム成分の架橋を抑えたもの、或いは、加硫時の熱によりゴム成分が分解されるものを使用すると良い。シーラント用ゴム組成物には、必要に応じて、粘着剤、軟化剤、充填剤、短繊維等を配合しても良い。

上記空気入りタイヤにおいて、シーラント層４のタイヤ径方向内側には該シーラント層４を覆うようにカバーシート５が形成されている。カバーシート５の幅はシーラント層４の幅よりも大きくなっており、カバーシート５のシーラント層４から外れた部分はタイヤ内面Ｓに接着されている。カバーシート５の両端をタイヤ内面Ｓに接着することはシーラント層４の流動を抑える上で有利である。カバーシート５は、ゴムや樹脂のフィルムのほか、不織布等から構成することができる。

ここで、カバーシート５は中央部分５ａの単位面積当たりの質量（ｇ／ｃｍ²）が外側部分５ｂの単位面積当たりの質量（ｇ／ｃｍ²）よりも大きくなっている。カバーシート５の中央部分５ａの単位面積当たりの質量を相対的に大きくする手段としては、カバーシート５の構成材料の比重や密度を部位に応じて変化させたり、カバーシート５の厚さを部位に応じて変化させることが可能である。本実施形態では、カバーシート５の厚さを全域にわたって実質的に均一にする一方で、中央部分５ａの構成材料の密度を外側部分５ｂの構成材料の密度よりも大きくしている。

このようにカバーシート５の単位面積当たりの質量に基づいてカバーシート５の質量分布をトレッドセンター寄りで相対的に多くすることにより、走行中にカバーシート５に作用する遠心力に基づいてシーラント層４のトレッドセンター側への流動を抑制することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、カバーシート５の中央部分５ａの幅Ｗ１はシーラント層４の幅Ｗ０の７％〜５５％の範囲、より好ましくは、２５％〜５５％の範囲に設定されている。より具体的には、中央部分５ａはタイヤセンターラインＣＬの両側で対称となるように配置されている。カバーシート５の中央部分５ａの幅Ｗ１が上記範囲から外れるとシーラント層４のトレッドセンター寄りの部分を選択的に抑え付ける効果が低下する。

図２は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図２において、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図２に示すように、シーラント層４のタイヤ径方向内側には該シーラント層４を覆うようにカバーシート１５が形成されている。カバーシート１５の幅はシーラント層４の幅よりも大きくなっており、カバーシート１５のシーラント層４から外れた部分はタイヤ内面Ｓに接着されている。カバーシート１５の両端をタイヤ内面Ｓに接着することはシーラント層４の流動を抑える上で有利である。カバーシート１５は、ゴムや樹脂のフィルムのほか、不織布等から構成することができる。

ここで、カバーシート１５は中央部分１５ａの厚さが外側部分１５ｂの厚さよりも大きくなっている。その結果、カバーシート１５は中央部分１５ａの単位面積当たりの質量（ｇ／ｃｍ²）が外側部分１５ｂの単位面積当たりの質量（ｇ／ｃｍ²）よりも大きくなっている。カバーシート１５の中央部分１５ａの厚さは均一であっても良く、或いは、トレッドセンター側に向かって厚さが漸増するようにしても良い。中央部分１５ａの厚さと外側部分１５ｂの厚さとが互いに異なるカバーシート１５を成形するにあたって、偏肉で押し出しても良く、或いは、複数のシートを重ね貼りしても良い。

このようにカバーシート１５の厚さに基づいてカバーシート１５の質量分布をトレッドセンター寄りで相対的に多くすることにより、走行中にカバーシート１５に作用する遠心力に基づいてシーラント層４のトレッドセンター側への流動を抑制することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、カバーシート１５の中央部分１５ａの幅Ｗ２はシーラント層４の幅Ｗ０の７％〜５５％の範囲、より好ましくは、２５％〜５５％の範囲に設定されている。より具体的には、中央部分１５ａはタイヤセンターラインＣＬの両側で対称となるように配置されている。カバーシート１５の中央部分１５ａの幅Ｗ２が上記範囲から外れるとシーラント層４のトレッドセンター寄りの部分を選択的に抑え付ける効果が低下する。

また、カバーシート１５の中央部分１５ａの厚さは外側部分１５ｂの厚さの１３０％〜２５０％の範囲に設定されている。カバーシート１５の中央部分１５ａの厚さが外側部分１５ｂの厚さの１３０％未満であるとシーラント層４のトレッドセンター寄りの部分を選択的に抑え付ける効果が低下し、逆に外側部分１５ｂの厚さの２５０％を超えると走行時の遠心力によりシーラント層４のトレッドセンター寄りの部分が薄くなってしまう。

図３は本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図３において、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図３に示すように、シーラント層４のタイヤ径方向内側にはカバーシート２５が形成されている。カバーシート２５の幅はシーラント層４の幅よりも小さくなっている。カバーシート２５は、ゴムや樹脂のフィルムのほか、不織布等から構成することができる。

このようにカバーシート２５をシーラント層４よりも狭幅としてカバーシート２５の質量分布をトレッドセンター寄りで相対的に多くすることにより、走行中にカバーシート２５に作用する遠心力に基づいてシーラント層４のトレッドセンター側への流動を抑制することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、カバーシート２５の幅Ｗ３はシーラント層４の幅Ｗ０の７％〜５５％の範囲、より好ましくは、２５％〜５５％の範囲に設定されている。より具体的には、カバーシート２５はタイヤセンターラインＣＬの両側で対称となるように配置されている。カバーシート２５の幅Ｗ３が上記範囲から外れるとシーラント層４のトレッドセンター寄りの部分を選択的に抑え付ける効果が低下する。

タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、幅Ｗ０が１６０ｍｍとなるシーラント層のタイヤ径方向内側にカバーシートを配置し、そのカバーシートの構成を種々異ならせた従来例、実施例１〜４及び比較例１，２のタイヤをそれぞれ製作した。

従来例のタイヤは、シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、カバーシートの厚さを１ｍｍとして全域にわたって均一にしたものである。実施例１，２及び比較例１のタイヤは、シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の厚さを２ｍｍとする一方で外側部分の厚さを１ｍｍとし、シーラント層の幅Ｗ０に対する中央部分の幅Ｗ２の幅の比（Ｗ２／Ｗ０）を異ならせたものである。実施例１，２及び比較例１においては、カバーシートの中央部分の単位面積当たりの質量も外側部分の単位面積当たりの質量よりも大きくなっている。実施例３，４及び比較例２のタイヤは、シーラント層のタイヤ径方向内側に厚さ１ｍｍのカバーシートを配置し、該カバーシートの幅をシーラント層の幅よりも小さくし、シーラント層の幅Ｗ０に対するカバーシートの幅Ｗ３の比（Ｗ３／Ｗ０）を異ならせたものである。

これら試験タイヤについて、空気圧２２０ｋＰａ、速度８０ｋｍ／ｈの条件で８０時間走行した後、シーラント層の幅を測定し、試験前の幅に対する変化量（減少量）を求めると共に、トレッドセンター位置でのシーラント層の厚さを測定し、その結果を表１に示した。

表１に示すように、実施例１〜４のタイヤは、従来例との対比において、シーラント層の幅の変化量が小さく、しかも走行後のトレッドセンター位置でのシーラント層の厚さが小さいものであった。つまり、実施例１〜４のタイヤでは、走行中の遠心力によるシーラント層のトレッドセンター側への流動が抑制されていた。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。

符号の説明

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４シーラント層
５，１５，２５カーバーシート
５ａ，１５ａカバーシートの中央部分
５ｂ，１５ｂカバーシートの外側部分

Claims

タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の単位面積当たりの質量を外側部分の単位面積当たりの質量よりも大きくし、前記カバーシートの中央部分の幅を前記シーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの中央部分の厚さを外側部分の厚さよりも大きくし、前記カバーシートの中央部分の幅を前記シーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記カバーシートの中央部分の厚さを外側部分の厚さの１３０％〜２５０％の範囲に設定したことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層のタイヤ径方向内側に該シーラント層のトレッドセンター寄りの部分を覆うようにカバーシートを配置し、該カバーシートの幅を前記シーラント層の幅の７％〜５５％の範囲に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。