処理中

しばらくお待ちください...

設定

設定

出願の表示

1. WO2020111113 - 空気入りタイヤ

Document

明 細 書

発明の名称 空気入りタイヤ

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の開示

発明が解決しようとする課題

0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015  

発明の効果

0016  

図面の簡単な説明

0017  

発明を実施するための形態

0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060  

実施例

0061   0062   0063   0064   0065  

符号の説明

0066  

請求の範囲

1   2   3   4  

図面

1   2   3A   3B   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 空気入りタイヤ

技術分野

[0001]
 本発明は、空気入りタイヤに関する。

背景技術

[0002]
 従来、空気入りタイヤにおいては、タイヤのパンクに対する種々の対策がなされている。
[0003]
 パンクに対する対策の例として、サイド部に断面三日月形のサイドゴムを配置した、いわゆるサイド部補強型のランフラットタイヤが知られている(例えば、特許文献1)。このランフラットタイヤによれば、タイヤがパンクした後においてもサイドゴムが荷重を肩代わりして走行を続行することができる。
[0004]
 また、パンクに対する対策の他の例として、タイヤの内面側にシーラント剤を塗布した、いわゆるシーラントタイヤが知られている(例えば、特許文献2)。このシーラントタイヤによれば、タイヤに釘が刺さった際にゲル状のシーラント剤が釘に密着するようにまとわりついてシールするため、空気の漏出を防止することができる。更に、刺さった釘が抜けた後もトレッド部の貫通孔にシーラント剤が引きずり込まれてシールするため空気漏れを起こすことがない。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2004-17668号公報
特許文献2 : 特開2003-183623号公報

発明の開示

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、ランフラットタイヤでは、高重量・高剛性のサイドゴムを配置することにより、乗り心地性の悪化を招いてしまうという問題があった。また、シーラントタイヤでは、タイヤの回転で発生する遠心力によりゲル状のシーラント剤がトレッド部に寄ってしまい、トレッド部よりもタイヤ幅方向外側のショルダー部やサイドウォール部での耐パンク性が低下してしまうという問題がある。また、タイヤを量産するにあたり、製造性に優れた耐パンク構造が求められていた。
[0007]
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐パンク性を向上することができ、製造性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0008]
 上記目的を達成するために、請求項1に係る空気入りタイヤは、タイヤ本体の内面の少なくとも一部にパンク防止部材を接着した空気入りタイヤであって、前記パンク防止部材は、内圧保持層と、該内圧保持層の存在領域の少なくとも一部の領域であって該内圧保持層のタイヤ外表面側に配置された保護層と、を有し、前記保護層は、面状に配置した前記内圧保持層よりも小面積の複数のシート状の保護材を有し、前記保護材は、それぞれ、面積が1000mm より大きく、厚さが0.5mm以上であることを特徴とする。
[0009]
 この構成によれば、例えば、釘の先端等の異物の進入によってパンク防止部材が破断するのを保護材によって防止し、その内側の内圧保持層によりタイヤ内の空気圧を保持することができるので、耐パンク性を向上することができる。また、保護層は、分割された複数の耐パンク性に優れる保護材によって形成されているので、保護材に釘等の異物の先端が進入して1つの保護材が押されても内圧保持層の変形自由度を確保して力を分散させることができ耐パンク性を向上させることができる。また、保護層を形成する保護材は、それぞれ、面積が1000mm よりも大きく、かつ厚さが0.5mm以上であるので、製造時に面積の小さい保護材を多数面状に配置する手間を削減しながら、保護材に十分な厚みを持たせて保護材に対する釘の貫通を防止することができる。
[0010]
 また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記保護層は、前記複数の保護材のタイヤ内部側に、少なくとも織物及び編物のいずれかがさらに配置されていることを特徴とする。
[0011]
 この構成によれば、保護層を形成する織物や編物により、釘等の異物の進入時に内圧保持層に入力される力を分散させることができるので耐パンク性をより向上させることができる。
[0012]
 また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記パンク防止部材は、前記内圧保持層及び前記保護層の積層体を複数積層した層状体を有し、該層状体は、層厚方向で前記保護材が少なくとも1つ存在するように、各積層体間で前記保護材の配列の位相がずれていることを特徴とする。
[0013]
 この構成によれば、層状体のいずれの箇所においても、釘の先端によってパンク防止部材が破断するのを保護材により保護することができるので、耐パンク性をより向上することができる。
[0014]
 また、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記パンク防止部材は、前記保護層を複数積層した層状体を有し、該層状体は、層厚方向で前記保護材が少なくとも1つ存在するように、各保護層間で前記保護材の配列の位相がずれていることを特徴とする。
[0015]
 この構成によれば、層状体のいずれの箇所においても、異物の進入によるパンクを常にいずれかの保護材により防止することができるので、耐パンク性をより向上することができる。

発明の効果

[0016]
 本発明によれば、耐パンク性を向上することができ、製造性に優れた空気入りタイヤを提供することができる。

図面の簡単な説明

[0017]
[図1] 本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向の断面図。
[図2] (A)はパンク防止部材の積層構造の第1の積層体を示す平面図。(B)はパンク防止部材の第2の積層体を示す平面図。(C)はパンク防止部材の第3の積層体を示す平面図。(D)はパンク防止部材の第1~第3の積層体が積層された構成を示す透視平面図。
[図3A] パンク防止部材に釘が刺さる直前の様子を示す模式的な断面図。
[図3B] パンク防止部材に釘が刺さった際の様子を示す模式的な断面図。
[図4] 本発明の第2実施形態に係る空気入りタイヤのパンク防止部材の一部のタイヤ幅方向の断面図。
[図5] 第2実施形態のパンク防止部材の保護層を形成する保護材の配置を示す平面図。
[図6] パンク防止部材の保護材の別の実施形態を示す平面図。
[図7] パンク防止部材の保護材の別の実施形態を示す平面図。
[図8] パンク防止部材の別の実施形態を示すタイヤ幅方向の断面図。
[図9] 本発明の第3実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向の断面図。
[図10] 本発明の第4実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向の断面図。

発明を実施するための形態

[0018]
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。
[0019]
(第1実施形態)
 図1は、本発明の第1実施形態に係る空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向断面図であり、空気入りタイヤ1を適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態でのタイヤ幅方向断面を示している。この空気入りタイヤ1(以下、単にタイヤ1とも称する)は、タイヤ本体の一対のビード部2に埋設されたビードコア2aにトロイダル状に跨るカーカス3を備え、カーカス3のタイヤ径方向外側に、1層以上(図示例では2層)のベルト層からなるベルト4とトレッド5とを順に有している。
[0020]
 ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、または将来的に記載される適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuringRim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。(すなわち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTOのSTANDARDSMANUAL 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。また、「規定内圧」は、適用サイズのタイヤにおける上記JATMA等の規格のタイヤ最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいう。なお、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。後述の「最大負荷荷重」は、適用サイズのタイヤにおける上記JATMA等の規格のタイヤ最大負荷能力、又は、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。
[0021]
 なお、タイヤの内部構造については、後述のタイヤ本体の内面に接着するパンク防止部材を除いては、特に限定されることはなく、慣例に従い、任意のタイヤの内部構造とすることができる。例えば、ビードコアを有しない構成とすることもでき、カーカスプライの材質や枚数も特に限定されず、ベルト層の層数も特に限定されない。
[0022]
 図1に示すように、本実施形態のタイヤ1は、タイヤ本体の内面6の少なくとも一部にパンク防止部材7が接着されている。本実施形態においてパンク防止部材7は、タイヤ本体の内面6のうち、トレッド5のトレッド端TEの間のタイヤ幅方向領域のタイヤ本体の内面6(以下、トレッド部内面とも称する)のみに配置されており、他の領域(サイドウォール部内面やビード部内面)には配置されていない。ここで、「トレッド端」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した際の接地面のタイヤ幅方向最外側端をいうものとする。
[0023]
 パンク防止部材7は、タイヤ本体の内面6の少なくとも一部の領域と接着しており、具体的には、トレッド部内面のうち、トレッド部内面の両端部(例えばトレッド内面全面のペリフェリ長さの3%ずつの領域)のみと接着し、トレッド部内面の他の領域とは接着していない。一方で、本発明では、パンク防止部材7の全面がタイヤ本体の内面6と接着しつつも、パンク防止部材7の少なくとも一部が、釘貫入時に、タイヤ本体の内面6から離間するように構成されていてもよく、上記のいずれの場合も、後述する釘11による入力を十分に分散させる効果を得ることができる。なお、パンク防止部材7を、タイヤ本体の内面6の少なくとも一部の領域と接着させた場合は、釘11による入力を均一に分散させることができる。
[0024]
 図1ではパンク防止部材7の記載を簡略化して示しており、その詳細は、以下、図2A~図2Dを参照して説明する。
[0025]
 パンク防止部材7は、内圧保持層8と、内圧保持層8(この例では薄膜ゴム)の存在領域の少なくとも一部の領域であって、内圧保持層8のタイヤ外表面側に配置された保護層9とを有する。保護層9は、面状に配置した複数のシート状の保護材9aで形成されており、平面視で各保護材9aの面積は、内圧保持層8よりも小さく設定されている。保護材9aは、それぞれ、接着剤等の接着手段により内圧保持層8に接着されている。さらに、本実施形態のパンク防止部材7は、内圧保持層8及び保護層9の積層体を複数積層した層状体で形成されている。図2A~図2Cは、内圧保持層8及び保護層9を積層した第1の積層体7a、第2の積層体7b及び第3の積層体7cのそれぞれを示し、図2Dは第1~第3の積層体7a~7cを積層した3層の層状体を示している。なお、本発明のパンク防止部材7は、単層の積層体で構成されていてもよい。
[0026]
 内圧保持層8は、例えば、厚さが0.05mm~1mmであって伸縮性を有し、その材料は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム等の合成ゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマー及びそれらのブレンドから任意に選択することができる。
[0027]
 保護材9aは、それぞれ、面積が1000mm よりも大きく、且つ厚さが0.5mm以上となるように設定されている。さらに、保護材9aの厚さは、0.5mm~4mmであることが好ましく、保護材9aの面積は、8000mm 以下であることが好ましい。保護材9aの材料は、不織布、フィルム、繊維強化プラスチック、ゴム若しくは鋼板、又はそれらを組み合わせたものとすることができる。
[0028]
 パンク防止部材7を構成する各積層体7a~7cにおいて、平面視で円形状の保護材9aが複数配列されており、図2Dに示すように、層状体を層厚方向で見たときに、保護材9aが少なくとも1つ存在するように、各積層体7a~7c間で保護材9aの配列の位相がずれている。
[0029]
 より詳細には、図2Aに示す第1の積層体7aにおいて、保護材9aを平面視で列方向(図示の横方向)に所定の間隔で等間隔に並べて配列したものを複数行(行方向は、図示の縦方向)配置している。図示例では、1つの列及び隣接する2つの行において、円形の保護材9a間の最短距離(保護材9aが存在していない部分の最短距離)は、円形の保護材9aの半径より小さい。また、図示例では、保護材9aは、1行空いて隣接する行同士(例えば、奇数列同士)は、行方向に投影した際に完全に重なるように位相を揃えて配置しており、一方で、隣接する行同士(奇数行と偶数行)は、丁度、上記所定の間隔の半分だけ列方向に位相をずらして配置している。
[0030]
 図2Bに示す第2の積層体7bにおいても、第1の積層体7aと同様に円形の保護材9aが配置されている。ここで、図2Aに示す第1の積層体7aと図2Bに示す第2の積層体7bとの間の保護材9aの位置関係は、第2の積層体7bにおける保護材9aが、第1の積層体7aにおける保護材9aの配置に対して、行方向に半ピッチ(行方向のピッチ間隔の半分)ずれて配置されている。図2Cに示す第3の積層体7cにおいても、第1の積層体7aと同様に円形の保護材9aが配置されている。ここで、図2Aに示す第1の積層体7aと図2Cに示す第3の積層体7cとの間の保護材9aの位置関係は、第3の積層体7cにおける保護材9aが、第1の積層体7aにおける保護材9aの配置に対して、列方向に半ピッチ(列方向のピッチ間隔の半分)ずれて配置されている。
[0031]
 図2Dに示すように、パンク防止部材7は、第1~第3の積層体7a~7cが積層された層状体においては、層厚方向で見た時に、保護材9aが1つ以上存在している。より具体的には、図2Dに示すように、パンク防止部材7は、保護材9aが存在する積層体が1層からなる部分(透過平面視で略六角形状の部分)と、2層からなる部分(透過閉遠視で略四角形状の部分)と、3層からなる部分(透過平面視で略三角絵形状の部分)とを有している。
[0032]
 このように、層厚方向で見たときに、保護材9aが少なくとも1つ存在するように、保護材9aは、積層体間で互いに位相をずらして複数配列されている。図2Dに示すように、積層状態において、1つの保護材9aは、周囲の6つの保護材9aと一部の領域が重なり合っている。周囲の6つの保護材9aの中心位置は、この透過平面図で略六角形状をなしている。なお、第1~第3の保護層7a~7cの積層順は特に限定されず、可能な全ての積層順を採用することができる。
[0033]
 以下、本実施形態の作用効果について説明する。
[0034]
 図3Aは、パンク防止部材7に釘11が刺さる直前の様子を示す模式的な断面図であり、図3Bは、パンク防止部材7に釘11が刺さった際の様子を示す模式的な断面図である。本実施形態のタイヤ1によれば、トレッド部に釘11が刺さる場合に、保護材9aにより釘11の先端によってパンク防止部材7が破断するのを防止することができる。ここで、本実施形態のパンク防止部材7は、層厚方向で見たときに、保護材9aが少なくとも1つ存在しているため、トレッド部内面のいずれの箇所において釘11の進入によるパンクを常にいずれかの保護材9aにより防止することができる。また、釘11による入力に対して内圧保持層8が伸びることにより該入力を分散させることができる。また、保護層9を形成する保護材9aは、複数に分割されて内圧保持層8に間隔をあけて配置されているため、内圧保持層8の伸縮変形の自由度を確保することができる。これにより、タイヤ1の耐パンク性を向上させることができる。
[0035]
 また、パンク防止部材7を構成する保護材9aは、それぞれ、面積が1000mm より大きく設定されているので、製造時に面積の小さい保護材9a(すなわち、面積が1000mm 以下の保護材9a)を多数面状に配置する手間を削減することができる。本実施形態では、パンク防止部材7において、保護材9aが層厚方向で少なくとも1つ存在するように保護材9aを多数配列しており、保護材9aの面積を比較的大きく設定することで、製造性を向上させることができる。保護材9aの面積が大きくなることにより、釘11が刺さった際に、保護材9aがタイヤ内の空気圧によって受ける力が大きくなるが、保護材9aの厚さを0.5mm以上とし、十分な厚みを持たせることで、保護材9aに対する釘の貫通を防止することができる。
[0036]
 なお、上記の実施形態では、保護材9aの形状が平面視で円形状であったが、形状はこれに限られず、平面視で三角形、四角形若しくは六角形等の多角形状、楕円形状、又は雫型形状等、様々な形状とすることができる。さらに、平面視形状の異なる複数の保護材9aを組み合わせて、保護層9を形成することができる。かかる場合、各保護材9aは、長径の長さ(平面視で最も長い径の長さ)が50mm~80mm、短径の長さ(平面視で最も短い径の長さ)が30mm~50mmであることが好ましい。
[0037]
 なお、上記の実施形態では、各積層体において、円形の保護材9aを列方向及び行方向に並べて配置しているが、本発明では、例えば、各積層体において、列方向に連続して延在する保護材9aを行方向に間隔をおいて並べることもでき、あるいは、各積層体において、行方向に連続して延在する保護材9aを列方向に間隔をおいて並べることもでき、それらを積層して層状体を形成することもできる。この場合においても、上述したように、層厚方向で見たときに、保護材9aが少なくとも1つ以上存在するように構成されていることが好ましい。
[0038]
 さらに、本発明では、内圧保護層8とともに積層体を構成する保護層9が、保護材9aのタイヤ内部側(すなわち、内圧保持層8と複数の保護材9aとの間)に、少なくとも織物及び編み物のいずれかからなる伸縮性のシート状の基材をさらに有していることが好ましい。かかる場合、複数の保護材9aは、それぞれ、基材に接着される。基材の存在領域は、例えば、内圧保持層8の存在領域と同じとすることができる。基材は、内圧保持層8の少なくとも一部の領域と接着しており、例えば、パンク防止部材7のタイヤ本体に対する接着部と層厚方向で重なる領域で基材と内圧保持層8とが接着し、他の領域では接着していない構成とすることができる。基材としては、伸縮性のあるポリウレタンやポリトリメチレンテレフタレートを用いた織物や、ポリエステルやナイロンといった一般工業製品に用いられる有機繊維を用いた編み物を用いることができる。ただし、これらは例示であり、素材は特に限定されない。なお、織物及び編み物は、例えば、繊度10~1100dtexの糸又はコードを製織したもの又は編んだものとすることができる。そして、これにより、釘11による入力に対して少なくとも織物及び編み物のいずれかが伸びることにより該入力をさらに分散させることができる。また、基材を配置することにより、釘11が抜けた後にタイヤ内の空気圧によってパンク箇所から内圧保持層8が流出するのを防止する効果を高めることもできる。
[0039]
 さらに、本発明の他の実施形態として、パンク防止部材7は、上記の基材と該基材に接着された複数の保護材9aとからなる上記保護層9を複数積層した層状体を少なくとも一層の内圧保持層8のタイヤ外表面側に積層した構成とすることができる。かかる場合、各保護層間において、保護材9aは、例えば図2A~図2Cに示すように、配列の位相がずれていることが好ましく、図2Dに示すように、層厚方向で見たときに保護材9aが少なくとも1つ以上存在するように構成されていることが好ましい。
[0040]
(第2実施形態)
 図4は本発明の第2実施形態に係る空気入りタイヤ1のパンク防止部材7の一部のタイヤ幅方向の断面図であり、図5はパンク防止部材7の保護層9を形成する保護材9aの配置を示す平面図である。パンク防止部材7の設置領域は、図1に示す実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、図5及び後述する図6及び図7では、パンク防止部材7の内圧保持層8の記載を省略している。
[0041]
 パンク防止部材7は、内圧保持層8と、内圧保持層8の存在領域の少なくとも一部の領域であって、内圧保持層8のタイヤ外表面側に配置された保護層9とを有する。保護層9は、面状に配置した内圧保持層8よりも小面積の複数のシート状の保護材9aによって形成されている。なお、内圧保持層8の材料等や、保護材9aの材料、形状、大きさ等は、第1実施形態で説明したものと同様とすることできるため、ここではその説明を省略する。
[0042]
 本実施形態のパンク防止部材7は、図4に示すように、保護層9を形成する複数の保護材9aのうち、少なくとも一部の保護材9aが、他の保護材9aと一部が重なった状態で配置され、且つ内圧保持層8と対向する面の一部が、接着剤等の接着手段によって内圧保持層8に接着されている。図示例では、保護材9aの内圧保持層8に対する接着部10をドットで示している。
[0043]
 本実施形態では、図5に示すように、各保護材9aが円形に形成されており、全ての保護材9aが、それぞれ、他の保護材9aと一部が重なった状態で配列され、且つ内圧保持層8との対向面の一部、具体的には円形の中央部で内圧保持層8に接着されている。さらに、本実施形態の保護材9aは、内圧保持層8に対する非接着領域で、他の保護材9aと重なるように配置されている。
[0044]
 また、保護層9では、層厚方向で保護材9aが少なくとも1つ存在するように保護材9aが複数配列され、パンク防止部材7は、ほぼ全域が複数の保護材9aで覆われていることが好ましい。本実施形態では図5に示すように、パンク防止部材7が、保護材9aが一層からなる部分(透過平面視で略六角形状の部分)と、2層からなる部分(透過平面視で略四角形状の部分)と、3層からなる部分(透過平面視で略三角形状の部分)とを有している。
[0045]
 なお、各保護材9aの接着部10の位置は、円形状の中央部に限られず、その周縁部であってもよい。さらに、保護材9aの形状は円形状に限られず、平面視で三角形、四角形若しくは六角形等の多角形状、楕円形状、又は雫型形状等、様々な形状とすることができる。さらに、平面視形状の異なる複数の保護材9aを組み合わせて、保護層9を形成することができる。この場合においても、パンク防止部材7を層厚方向で見たときに、保護材9aが少なくとも1つ以上存在するように構成されていることが好ましい。以下、図6及び図7を参照して、保護層9を形成する保護材9aの配置や形状の別の実施形態について説明する。
[0046]
 図6(a)に示す例では、保護材9aが平面視で円形に形成されており、円形の周縁部の一部が接着手段により内圧保持層8に接着されている。さらに、保護材9aは、内圧保持層8に対する接着領域において、他の保護材9aと非接着状態で重なっている。図6(b)に示す例では、保護材9aが平面視で六角形状であって、その中央部が内圧保持層8に接着され、周縁部が他の保護材9aと重なっている。このように保護材9aを六角形状とした場合には、製造時に発生する保護材9aの端材の量を低減することができる。
[0047]
 図7(a)に示す例では、保護材9aが平面視で雫型に形成されている。雫型形状において幅細となる一端部(図示の上端部)は平面視で略三角形状に形成され、この一端部が内圧保持層8に接着され、他の領域は非接着状態となっている。各保護材9aは、他の保護材9aと一部が重なるように複数配列されている。具体的には、保護材9aを列方向(図示の横方向)に隣接させて等間隔に並べて配列したものを行方向(図示の縦方向)で重なるように複数行配置しており、隣り合う行の間で、列方向に位相を上記間隔の半分だけずらして配置している。図7(b)に示す例では、保護材9aが平面視で雫型に形成されている。雫型形状において幅細となる一端部(図示の上端部)は平面視で周縁が丸みを帯びた曲面形状に形成され、この一端部が内圧保持層8に接着され、他の領域は非接着状態となっている。本別の実施形態では、保護材9aを列方向に一部が重なるように等間隔に並べて配列したものを行方向で重なるように同位相で複数行配置している。図7(a)及び(b)に示すように、保護材9aを雫型にすることで、保護材9aが重なる領域を広く確保することができる。
[0048]
 第2実施形態のパンク防止部材7を備えたタイヤ1によれば、トレッド部に釘11が刺さる場合に、保護材9aにより釘11の先端によってパンク防止部材7が破断するのを防止することができる。ここで、本実施形態では、層厚方向で見たときに、保護材9aが少なくとも1つ以上存在しているため、トレッド部内面のいずれの箇所において釘11の進入によるパンクを常にいずれかの保護材9aにより防止することができる。また、釘11による入力に対して内圧保持層8が伸びることにより該入力を分散させることができる。また、各保護材9aは接着部10により内圧保持層8に対して部分的に接着されているため、内圧保持層8の伸縮変形の自由度を確保することができる。これにより、タイヤ1の耐パンク性を向上させることができる。また、パンク防止部材7を薄厚に形成して、軽量化を図ることができる。
[0049]
 さらに、本発明では、図8に示すように、保護層9が、保護材9aのタイヤ内部側(すなわち、内圧保持層8と複数の保護材9aとの間)に、少なくとも織物及び編み物のいずれかからなる伸縮性のシート状の基材9bをさらに有していることが好ましい。ここで、基材9bの材料等は、第1実施形態で説明した基材と同様とすることできるため、ここではその説明を省略する。基材9bの存在領域は、例えば、内圧保持層9の存在領域と同じとすることができる。かかる場合、複数の保護材9aは接着部10を介して基材9bに接着される。基材9bは、内圧保持層8の少なくとも一部の領域と接着しており、例えば、パンク防止部材7のタイヤ本体に対する接着部と層厚方向で重なる領域で基材9bと内圧保持層8とが接着し、他の領域では接着していない構成とすることができる。また、保護層9では、層厚方向で保護材9aが少なくとも1つ存在するように保護材9aが複数配列され、パンク防止部材7は、ほぼ全域が複数の保護材9aで覆われていることが好ましい。保護層9に基材9bを配置することにより、釘11による入力に対して基材9bが伸びて該入力をさらに分散させることができ、また、釘11が抜けた後にタイヤ内の空気圧によってパンク箇所から内圧保持層8が流出するのを防止する効果を高めることができる。
[0050]
 上述した各実施形態においては、パンク防止部材7の最も100%モジュラスが低い部分の該100%モジュラスをM(MPa)とし、パンク防止部材7の該部分の厚さをT(mm)とし、釘貫入時の初期剛性をY(N/mm)とし、パンク防止部材7の最も貫通強度が高い部分の該貫通強度をS(N)とするとき、関係式、S≧100×M×T+4.5、且つ、Y/(M×T)≧2を満たすことが好ましい。これらの関係式を満たす、破断強度に比して相対的に伸びやすいパンク防止部材7を配置することにより、釘11による入力を十分に分散させて、釘11の入力によるパンク防止部材7の破断を抑制して、タイヤ1の耐パンク性をさらに向上させることができる。
[0051]
 なお、本明細書において、「100%モジュラス」とは、JIS K6251に準拠して、ダンベル状3号形サンプルを用意し、室温23℃、速度500±25mm/minの条件下で引張試験を行って測定した、100%伸長時の引張応力である。本明細書において、「貫通強度」とは、JIS規格で規定されているN100釘と、上記パンク防止部材の直径80mmからなるカットサンプルを用意し、カットサンプルを耐圧性チャンバーに取り付け、230kPaの内圧をかけた状態において、釘によりカットサンプルに力をかけていき、カットサンプルを釘が貫通するか、もしくは、カットサンプルが破断するときに釘にかかる力をいうものとする。なお、釘を全て貫入しても破断がない場合には、そのときに釘にかかる力をいうものとする。また、「釘貫入時の初期剛性」とは、上記釘刺し試験において、横軸に釘貫入量、縦軸に釘に係る力を取った時の応力-釘貫入量曲線の釘貫入量が3.0~10mmの時に釘に係る力の変化を取ったものである。
[0052]
 例として、上述した各実施形態に示した構成、及び、上記で例示した各部材の材料を用いることにより、上記の関係式を満たす、パンク防止部材7を構成することができる。
[0053]
 また、本発明では、パンク防止部材7の最も100%モジュラスが低い部分の該100%モジュラスMは、0.1~10MPaであることが好ましい。上記100%モジュラスMを、0.1MPa以上とすることにより、部材としての製造作業性を担保することができ、一方で、上記100%モジュラスMを、10MPa以下とすることにより、耐パンク性をより一層向上させることができるからである。同様の理由により、パンク防止部材7の最も100%モジュラスが低い部分の該100%モジュラスMは、0.2~7.0MPaであることが好ましく、0.2~3.0MPaであることがさらに好ましい。
[0054]
 また、本発明では、貫通強度Sは、45N以上であることが好ましい。貫通強度Sを45N以上とすることにより、外的入力に対し十分な強度を確保して貫通破断を防止することができるからである。また、本発明では、貫通強度Sは、60N以上であることが好ましい。同様の理由により、より大きな入力に対して、耐パンク性を確保することができるからである。また、本発明では、釘貫通時の釘貫入量Lは、20mm以上であることが好ましい。釘による入力を十分に分散させて、耐パンク性を向上させることができるからである。また、本発明では、釘貫通時の釘貫入量Lは、50mm以上であることが好ましい。同様の理由により、より大きな入力に対して、耐パンク性を向上させることができるからである。ここで、「釘貫通時の釘貫入量」とは、カットサンプルを釘が貫通する、もしくは、カットサンプルが破断するときの釘の貫入量である。なお、釘を全て貫入しても破断がない場合は、L=80mmとする。
[0055]
 また、本発明においては、60℃における、パンク防止部材7の最もガス透過係数が高い部分の該ガス透過係数が、6.0×10 -10 cc・cm/cm ・sec・cmHg以下であることが好ましい。タイヤの内圧を保持する効果を高めることができるからである。
[0056]
(第3実施形態)
 図9は、本発明の第3実施形態に係る空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向断面図である。図9は、空気入りタイヤ1を適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態でのタイヤ幅方向断面を示している。図9に示すタイヤ1は、パンク防止部材7が接着されている領域が、図1に示す実施形態のタイヤ1と異なっており、具体的には、タイヤ本体の内面6であって、一対のビード部2に連なるサイドウォール部12の内面(タイヤ内面のうち、サイドウォール部12のタイヤ径方向領域をなす内面)のみに配置されている。パンク防止部材7は、タイヤ本体の内面6の少なくとも一部の領域と接着しており、具体的には、サイドウォール部12の内面のうち、サイドウォール部12の内面の両端部(例えばタイヤ内面6全面のペリフェリ長さの3%ずつの領域)のみと接着し、サイドウォール部12の内面の他の領域とは接着していない。なお、パンク防止部材7の積層構造は、上述した第1及び第2実施形態やその別の実施形態の構造のいずれかを採用することができる。
[0057]
 第3実施形態のタイヤ1では、サイドウォール部に釘11が刺さる場合、保護層9により釘11の先端によってパンク防止部材7が破断するのを保護することができる。また、内圧保持層8を配置しているため、釘11による入力に対して内圧保持層8が伸びることにより該入力を分散させることができる。これにより、釘11の入力によるパンク防止部材7の破断を抑制して、タイヤ1の耐パンク性を向上させることができる。また、車両走行時にサイドウォール部12が縁石等の障害物と衝突することによるカットが生じた場合においてもパンク防止部材7の破断を抑制して、耐パンク性を向上させることができる。
[0058]
(第4実施形態)
 図10は、本発明の第4実施形態に係る空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向断面図である。図10は、空気入りタイヤ1を適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態でのタイヤ幅方向断面を示している。図10に示すタイヤ1は、パンク防止部材7が配置されている領域が、図1、図9に示す実施形態のタイヤ1と異なっている。具体的には、図10に示すタイヤ1では、タイヤ本体の内面6全面にパンク防止部材7が配置されている。また、パンク防止部材7は、タイヤ本体の内面6の少なくとも一部の領域と接着しており、具体的には、ビード部内面のみと接着し、他の領域(トレッド部内面やサイドウォール部12の内面)とは接着していない。なお、パンク防止部材7の積層構造は、上述した第1及び第2実施形態やその別の実施形態の構造のいずれかを採用することができる。
[0059]
 第4実施形態のタイヤ1では、タイヤ1に釘11が刺さる場合、保護層9により釘11の先端によってパンク防止部材7が破断するのを保護することができる。また、内圧保持層8を配置しているため、釘11による入力に対して内圧保持層8が伸びることにより該入力をいなすことができる。これにより、釘11の入力によるパンク防止部材7の破断を抑制して、タイヤ1の耐パンク性を向上させることができる。
[0060]
 上述した各実施形態において、パンク防止部材7は、タイヤ1の製造工程において、タイヤ本体を加硫する前にタイヤ本体に装着してもよいし、タイヤ本体を加硫した後にタイヤ本体に接着してもよい。保護材9aの面積及び厚さは、タイヤ本体とともにパンク防止部材7を加硫する場合、加硫する前の値を示している。
実施例
[0061]
 本発明の効果を確かめるため、発明例及び比較例にかかるタイヤを試作して、耐パンク性及び製造性を評価する試験を行っている。各タイヤのタイヤサイズは、195/65R15とし、各タイヤの内圧は230kPaとした。発明例及び比較例において、タイヤ構造は図10に示すように、パンク防止部材をタイヤ本体の内面全面に装着し、タイヤ本体の内面の少なくとも一部(ビード部付近)にパンク防止部材を接着している。パンク防止部材は、図8に示したように、内圧保持層と、該内圧保持層のタイヤ外表面側に配置された、複数の円形の保護材と該保護材のタイヤ内部側にさらに配置した編み物又は織物(基材)とからなる保護層と、を有する構成としている。なお、内圧保持層で用いた合成ゴム薄膜には、ブチルゴムをベースとしたゴム薄膜を使用し、保護材としては、ポリエステルからなる不織布とポリエステルからなるフィルムを積層したものを使用し、不織布が基材と接着しており、この不織布にフィルムが積層されている。また、基材としてナイロンニットを使用している。
[0062]
<耐パンク性及び製造性>
 タイヤ内面にパンク防止部材を配置し、外面からN100釘を20mm釘の先端が出るように押し込み、該釘を引き抜いた後のエア漏れ性の試験を行っている。発明例及び比較例において、保護材の面積及び厚さを変えて、釘の引き抜き後24時間後のエア保持率による耐パンク性の評価と、その際の保護材枚数による製造性の評価を行っている。耐パンク性は、引き抜き後のエア保持率100を〇とし、99以下を×としている。製造性は、比較例1の保護材枚数を100とした指数で評価し、50以下で製造性を〇とし、50を超えるものを×としている。
[0063]
[表1]


[0064]
 表1に示すように、発明例1にかかるタイヤは、比較例1及び比較例3のタイヤと比較して耐パンク性に優れており、比較例1及び比較例2のタイヤと比較して保護材枚数比率の値が小さく、製造性に優れていることがわかる。
[0065]
 なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

符号の説明

[0066]
 1  空気入りタイヤ
 2  ビード部
 2a ビードコア
 3  カーカス
 4  ベルト
 5  トレッド
 6  内面
 7  パンク防止部材
 8  内圧保持層
 9  保護層
 9a 保護材
 9b 基材
 10 接着部
 11 釘
 12 サイドウォール部
 TE トレッド

請求の範囲

[請求項1]
 タイヤ本体の内面の少なくとも一部にパンク防止部材を接着した空気入りタイヤであって、
 前記パンク防止部材は、内圧保持層と、該内圧保持層の存在領域の少なくとも一部の領域であって該内圧保持層のタイヤ外表面側に配置された保護層と、を有し、
 前記保護層は、面状に配置した前記内圧保持層よりも小面積の複数のシート状の保護材を有し、
 前記保護材は、それぞれ、面積が1000mm より大きく、厚さが0.5mm以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
[請求項2]
 前記保護層は、前記複数の保護材のタイヤ内部側に、少なくとも織物及び編物のいずれかがさらに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
[請求項3]
 前記パンク防止部材は、前記内圧保持層及び前記保護層の積層体を複数積層した層状体を有し、
 該層状体は、層厚方向で前記保護材が少なくとも1つ存在するように、各積層体間で前記保護材の配列の位相がずれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
[請求項4]
 前記パンク防止部材は、前記保護層を複数積層した層状体を有し、
 該層状体は、層厚方向で前記保護材が少なくとも1つ存在するように、各保護層間で前記保護材の配列の位相がずれていることを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3A]

[ 図 3B]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]