JP2019209751A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性及び生産性を向上させることが可能な、樹脂環状体を備える空気入りタイヤを提供する。【解決手段】樹脂製の第１環状部のタイヤ軸方向の一方側の環状端面と、樹脂製の第２環状部のタイヤ軸方向の他方側の環状端面と、が接合されることにより形成されている樹脂環状体と、前記樹脂環状体のタイヤ径方向外側に配置され、ゴム又は樹脂により被覆されているコードを含むベルトと、をトレッド部に備え、前記樹脂環状体の前記第１環状部の前記環状端面、及び、前記樹脂環状体の前記第２環状部の前記環状端面は、少なくとも一部がタイヤ径方向に重なって配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

従来から、ビード部間に跨って配置されるカーカスのタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対して傾斜する金属コードを含む傾斜ベルトと、タイヤ周方向に沿って延在する金属コードを含む周方向ベルトと、を備えるベルトを配置する空気入りタイヤが知られている。

特許文献１には、カーカスと、タイヤ周方向に対して４°〜７°だけ傾けられた補強要素の単一の層から成る実働補強材と、カーカスのクラウンの中央部分内に位置決めされた扁平な円周方向ポリマー補強要素とから成る、クラウン補強材を備えるタイヤが開示されている。

特表２０１３−５３９７３４号公報

特許文献１に記載のタイヤによれば、コードを含むベルト層の一部を、樹脂環状体としての扁平な円周方向ポリマー補強要素にすることで、タイヤを低重量化することができる。しかしながら、特許文献１に開示のタイヤは、耐久性及び生産性の観点で、依然として改善の余地がある。

そこで本発明は、耐久性及び生産性を向上させることが可能な、樹脂環状体を備える空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様としての空気入りタイヤは、樹脂製の第１環状部のタイヤ軸方向の一方側の環状端面と、樹脂製の第２環状部のタイヤ軸方向の他方側の環状端面と、が接合されることにより形成されている樹脂環状体と、前記樹脂環状体のタイヤ径方向外側に配置され、ゴム又は樹脂により被覆されているコードを含むベルトと、を備え前記樹脂環状体の前記第１環状部の前記環状端面、及び、前記樹脂環状体の前記第２環状部の前記環状端面は、少なくとも一部がタイヤ径方向に重なって配置されている。
このような構成とすることにより、空気入りタイヤの耐久性及び生産性を向上させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向の少なくとも一方の端部は、タイヤ軸方向の外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線に近づくように縮径する縮径部である。
このような構成とすることにより、トレッド端近傍の位置で、接地圧が局所的に大きくなることを抑制し、トレッド外面に偏摩耗が生じることを抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記縮径部のタイヤ径方向の外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である。
このような構成とすることにより、トレッド端近傍の位置で、接地圧の局所的な変動を、より抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のうち接合されている前記第１環状部の前記環状端面及び前記第２環状部の前記環状端面それぞれは、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に沿う断面視において、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に対して傾斜する傾斜面を含む。
このような構成とすることにより、接合面を大きく確保することができる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のうち接合されている前記第１環状部の前記環状端面及び前記第２環状部の前記環状端面それぞれは、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に沿う断面視において、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に沿って延在する接合受け面を含む階段面である。
このような構成とすることにより、接合面を大きく確保することができる。

本発明の第２の態様としての空気入りタイヤは、樹脂製のストリップ体の長手方向の一方の端面と他方の端面とが接合されることにより形成されている樹脂環状体と、前記樹脂環状体のタイヤ径方向外側に配置され、ゴム又は樹脂により被覆されているコードを含むベルトと、を備え、前記ストリップ体の前記一方の端面、及び、前記ストリップ体の前記他方の端面は、少なくとも一部がタイヤ径方向に重なって配置されている。
このような構成とすることにより、空気入りタイヤの耐久性及び生産性を向上させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向の少なくとも一方の端部は、タイヤ軸方向の外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線に近づくように縮径する縮径部である。
このような構成とすることにより、トレッド端近傍の位置で、接地圧が局所的に大きくなることを抑制し、トレッド外面に偏摩耗が生じることを抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記縮径部のタイヤ径方向の外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である。
このような構成とすることにより、トレッド端近傍の位置で、接地圧の局所的な変動を、より抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のうち接合されている前記ストリップ体の前記一方の端面及び前記他方の端面それぞれは、前記ストリップ体のタイヤ軸方向と直交する断面視において、前記ストリップ体の長手方向に対して傾斜する傾斜面を含む。
このような構成とすることにより、接合面を大きく確保することができる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のうち接合されている前記ストリップ体の前記一方の端面及び前記他方の端面それぞれは、前記ストリップ体のタイヤ軸方向と直交する断面視において、前記ストリップ体の長手方向に沿って延在する接合受け面を含む階段面である。
このような構成とすることにより、接合面を大きく確保することができる。

本発明の１つの実施形態として、前記樹脂環状体のうち接合されている前記ストリップ体の前記一方の端面及び前記他方の端面は、前記樹脂環状体をタイヤ径方向の外側から見た平面視において、タイヤ軸方向に対して傾斜して延在している。
このような構成とすることにより、タイヤの耐久性を、より高めることができる。

本発明によれば、耐久性及び生産性を向上させることが可能な、樹脂環状体を備える空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態としての空気入りタイヤの、タイヤ中心軸線を含むタイヤ軸方向に平行な断面での断面図である。 図１に示す樹脂環状体を示す斜視図である。 図１に示す樹脂環状体のタイヤ軸方向断面を示す断面図である。 図３の一部を拡大した拡大断面図である。 図４に示す環状端面の変形例を示す図である。 図４に示す環状端面の別の変形例を示す図である。 図２に示す樹脂環状体の変形例を示す斜視図である。 図２に示す樹脂環状体の変形例を示す斜視図である。 図７Ａに示す樹脂環状体のタイヤ軸方向と直交する断面を示す断面図である。

以下、本発明に係る空気入りタイヤについて、図１〜図８を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。

以下、特に断りのない限り、各要素の寸法、長さ関係、位置関係等は、空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態で測定されるものとする。

ここで、「適用リム」とは、空気入りタイヤが生産され、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Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲ ＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ）を指す（即ち、上記の「適用リム」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 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、空気入り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」とは、上記のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいい、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空気圧（最高空気圧）をいうものとする。また後述する「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。

図１は、本実施形態としての空気入りタイヤ１（以下、単に「タイヤ１」と記載する。）を示す図である。図１は、タイヤ１の、タイヤ中心軸線Ｏを含むタイヤ軸方向Ａ（タイヤ幅方向と同じ方向）に平行な断面での断面図である。以下、この断面を「タイヤ軸方向断面」と記載する。なお、図１に示すタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬに対して対称な構成であるため、タイヤ軸方向Ａの一方側のみを示しているが、タイヤ赤道面ＣＬに対して非対称な構成とすることもできる。

図１に示すように、タイヤ１は、トレッド部１ａと、このトレッド部１ａのタイヤ軸方向Ａの両端部からタイヤ径方向Ｂの内側に延びる一対のサイドウォール部１ｂと、各サイドウォール部１ｂのタイヤ径方向Ｂの内側の端部に設けられた一対のビード部１ｃと、を備えている。本実施形態のタイヤ１は、チューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤである。ここで「トレッド部１ａ」は、タイヤ軸方向Ａにおいて両側のトレッド端ＴＥにより挟まれる部分を意味する。また、「ビード部１ｃ」とは、タイヤ径方向Ｂにおいて後述するビード部材３が位置する部分を意味する。そして「サイドウォール部１ｂ」とは、トレッド部１ａとビード部１ｃとの間の部分を意味する。なお、「トレッド端ＴＥ」とは、タイヤを上述の適用リムに装着し、上述の規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した状態での接地面のタイヤ軸方向最外側の位置を意味する。

タイヤ１は、ビード部材３、カーカス４、樹脂環状体５、ベルト６、トレッドゴム７、サイドゴム８、及び、インナーライナ９、を備えている。

［ビード部材３］
ビード部材３は、ビード部１ｃに埋設されている。ビード部材３は、ビードコア３ａと、このビードコア３ａに対してタイヤ径方向Ｂの外側に位置するゴム製のビードフィラ３ｂと、を備えている。ビードコア３ａは、周囲をゴムにより被覆されている複数のビードワイヤを備えている。ビードワイヤはスチールコードにより形成されている。スチールコードは、例えば、スチールのモノフィラメント又は撚り線からなるものとすることができる。

［カーカス４］
カーカス４は、一対のビード部１ｃ間、より具体的には一対のビード部材３のビードコア３ａ間に跨っており、トロイダル状に延在している。また、カーカス４は、少なくともラジアル構造を有している。

更に、カーカス４は、カーカスコードをタイヤ周方向Ｃ（図１等参照）に対して例えば７５°〜９０゜の角度で配列した１枚以上（本実施形態では１枚）のカーカスプライ４ａから構成されている。このカーカスプライ４ａは、一対のビードコア３ａ間に位置するプライ本体部と、このプライ本体部の両端で、ビードコア３ａの廻りでタイヤ軸方向Ａの内側から外側に折り返されるプライ折返し部と、を備えている。そして、プライ本体部とプライ折返し部との間には、ビードコア３ａからタイヤ径方向Ｂの外側に先細状に延びるビードフィラ３ｂが配置されている。カーカスプライ４ａを構成するカーカスコードとして、本実施形態ではポリエステルコードを採用しているが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや、必要によりスチールなどの金属コードを採用してもよい。また、カーカスプライ４ａの枚数についても、２枚以上としてもよい。

［樹脂環状体５］
図２は、図１に示す樹脂環状体５を示す斜視図である。また、図３は、樹脂環状体５のタイヤ軸方向断面を示す断面図である。図４は、図３の一部を拡大した拡大断面図である。樹脂環状体５は、トレッド部１ａにおいて、カーカス４のクラウン部のタイヤ径方向Ｂの外側に位置する。また、樹脂環状体５は、後述するベルト６と異なり、コードを備えていない。すなわち、樹脂環状体５内には、コードが配置されていない。

図２〜図４に示すように、樹脂環状体５は、樹脂製の第１環状部５ａと、樹脂製の第２環状部５ｂと、が接合されることにより形成されている。具体的に、図３、図４に示すように、第１環状部５ａのタイヤ軸方向Ａの一方側の環状端面１１と、第２環状部５ｂのタイヤ軸方向Ａの他方側の環状端面１２と、が接合されている。

図３、図４に示すように、樹脂環状体５の第１環状部５ａの環状端面１１、及び、第２環状部５ｂの環状端面１２は、少なくとも一部がタイヤ径方向Ｂに重なって配置され、この状態で接合されている。詳細は後述するが、本実施形態の第１環状部５ａの環状端面１１の全域、及び、第２環状部５ｂの環状端面１２の全域は、タイヤ軸方向Ａに重なって配置され、この状態で接合されている。なお、本実施形態の第１環状部５ａの環状端面１１は、第２環状部５ｂの環状端面１２に対して、溶着により接合されているが、例えば、接着剤等により接着されることで接合される構成としてもよい。

より具体的には、図４に示すように、樹脂環状体５の第１環状部５ａの環状端面１１のタイヤ径方向Ｂの内側端縁１１ａは、樹脂環状体５の第２環状部５ｂの環状端面１２のタイヤ径方向Ｂの外側端縁１２ｂよりもタイヤ径方向Ｂの内側に位置する。また、図４に示すように、樹脂環状体５の第１環状部５ａの環状端面１１のタイヤ径方向Ｂの外側端縁１１ｂは、樹脂環状体５の第２環状部５ｂの環状端面１２のタイヤ径方向Ｂの内側端縁１２ａよりもタイヤ径方向Ｂの外側に位置する。

このような構成とすれば、樹脂環状体５の第１環状部５ａ及び第２環状部５ｂの接合部での、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの厚みを抑制しつつ、接合面となる第１環状部５ａの環状端面１１及び第２環状部５ｂの環状端面１２を大きく確保することができる。そのため、第１環状部５ａ及び第２環状部５ｂの接合強度を高めることができる。また、樹脂環状体５の第１環状部５ａ及び第２環状部５ｂの接合部又はその近傍で局所的に樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの厚みが大きくなることにより、上述の接合部又はその近傍の位置でタイヤ１のトレッド部１ａに応力集中が発生することを抑制できる。その結果、トレッド部１ａの破壊を抑制でき、タイヤ１の耐久性を高めることができる。

また、樹脂環状体５を、第１環状部５ａの環状端面１１と、第２環状部５ｂの環状端面１２と、を接合することで形成される構成とすることで、たとえ本実施形態の樹脂環状体５のようなタイヤ軸方向Ａの両端部に縮径部１３及び１４（図３参照）がある構成であったとしても、通常の射出成形において樹脂環状体５の内側にあるコア金型がタイヤ軸方向Ａに抜けなくなるという不具合を解消できると共に、複雑な金型を用いることなく、タイヤ軸方向Ａに分割した複数の環状部を、金型を用いて形成し、その後に環状部同士を接合することで、樹脂環状体５を容易に製造することができる。

以上のように、本実施形態の樹脂環状体５を用いることで、耐久性及び生産性が向上したタイヤ１を実現することができる。

樹脂環状体５を構成する樹脂は、例えば、熱可塑性エラストマーや熱可塑性樹脂を用いることができ、また、熱や電子線によって架橋が生じる樹脂や、熱転位によって硬化する樹脂を用いることもできる。なお、樹脂環状体５を構成する樹脂には、ゴム（常温でゴム弾性を示す有機高分子物質）は含まれないものとする。

熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。さらに、熱可塑性樹脂としては、例えば、ＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ Ｄ６４８に規定されている荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）が７８°Ｃ以上、かつ、ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏強さが１０ＭＰａ以上、かつ、同じくＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸びが５０％以上、かつ、ＪＩＳ Ｋ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０°Ｃ以上であるものを用いることができる。

なお、本実施形態において、環状端面１１及び環状端面１２は、タイヤ径方向Ｂのみならず、樹脂環状体５の厚み方向においても重なって配置されている。樹脂環状体５の厚み方向とは、タイヤ軸方向Ａに沿う断面視であるタイヤ軸方向断面視（図１参照）において、樹脂環状体５のタイヤ内面側の内面の接線に対して直交する方向を意味する。

［ベルト６］
ベルト６は、トレッド部１ａにおいて、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの外側に配置され、ゴム又は樹脂により被覆されているコードを含む。具体的に、本実施形態のベルト６は、カーカス４のクラウン部に対してタイヤ径方向Ｂの外側に配置されている１層以上（本実施形態では１層）のベルト層を備えている。より具体的には、図１に示すように、本実施形態のベルト６は、１層のみの周方向ベルト層からなる周方向ベルト６ａにより構成されている。

本実施形態のベルト６としての周方向ベルト６ａは、金属のベルトコードとしてのスチールコードをタイヤ周方向Ｃ（図１等参照）に対して１０°以下、好ましくは５°以下、より好ましくは２°以下の角度で、タイヤ中心軸線Ｏの回りに、螺旋状に巻回させて形成されているスパイラルベルトである。より具体的に、本実施形態のベルト６としての周方向ベルト６ａは、被覆ゴム１０ａにより被覆されているスチールコード等のコード１０ｂからなるゴム被覆コードにより形成されているゴム被覆ベルトである。つまり、ベルト６としての周方向ベルト６ａは、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａの両端部の縮径部１３及び１４間に亘って、樹脂環状体５の外面に対して螺旋状に巻き回された状態のゴム被覆コードにより構成されている。

ゴム被覆コードは、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの外面に接合されながら、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの外面に巻き回される。本実施形態では、ゴム被覆コードの被覆ゴム１０ａと樹脂環状体５とを溶着することで、ゴム被覆コードと樹脂環状体５とを接合する。但し、ゴム被覆コードの被覆ゴム１０ａと樹脂環状体５とは、溶着に限らず、接着剤等で接着することにより接合されてもよい。

また、ゴム被覆コードは、タイヤ軸方向Ａに隣接する部分同士が接合されている。本実施形態では、ゴム被覆コードのタイヤ軸方向Ａに隣接する部分同士を、被覆ゴム１０ａを溶着することで接合する。但し、ゴム被覆コードのタイヤ軸方向Ａに隣接する部分同士は、溶着に限らず、接着剤等で接着することにより接合されてもよい。

本実施形態のゴム被覆コードは、２本のスチールコードを備えるが、１本のみのスチールコードを備えるゴム被覆コードとしてもよく、３本以上のスチールコードを備えるゴム被覆コードとしてもよい。

また、本実施形態のベルト６はゴム被覆ベルトであるが、この構成に限らず、ベルト６を、被覆樹脂により被覆されているスチールコード等のコードからなる樹脂被覆コードから形成される樹脂被覆ベルトとしてもよい。被覆樹脂は、上述の樹脂環状体５を構成する樹脂と同様の樹脂を用いることができる。

コードを被覆する被覆樹脂の引張弾性率（ＪＩＳ Ｋ７１１３：１９９５に規定される）は、５０ＭＰａ以上が好ましい。ベルト剛性を高めることができるからである。また、コードを被覆する被覆樹脂の引張弾性率は、１０００ＭＰａ以下とすることが好ましい。乗り心地性を良好に維持することができるからである。なお、ここでいう被覆樹脂には、ゴム（常温でゴム弾性を示す有機高分子物質）は含まれないものとする。上記の樹脂被覆コードは、例えば、溶融状態の被覆樹脂をコードの外周側に被覆し、冷却により固化させることによって形成することができる。

樹脂は重量に比して剛性が高いため、樹脂被覆ベルトとすることで、軽量化しつつも、操縦安定性等のタイヤ性能を向上させることができる。

コードは、任意の既知の材料を用いることができ、例えば上述のスチールコードを用いることができる。スチールコードは、例えば、スチールのモノフィラメント又は撚り線からなるものとすることができる。また、コードは、有機繊維やカーボン繊維又はそれらの撚り線等を用いることもできる。

なお、ベルト６は、ゴム被覆コード又は樹脂被覆コードを螺旋状に巻き回した状態で形成される構成であるが、タイヤ軸方向Ａに複数配置された、タイヤ周方向Ｃに対して１０°以下の角度で傾斜して又は平行に延在するコード１０ｂが、被覆ゴム１０ａ又は被覆樹脂により被覆されている構成であれば、特に限定されない。但し、ベルト６は、本実施形態のように、被覆ゴム１０ａ又は被覆樹脂により被覆されているコード１０ｂからなるゴム被覆コード又は樹脂被覆コードが螺旋状に巻き回された状態で形成されるスパイラルベルトとすることが好ましい。このようにすれば、タイヤ周方向Ｃで接合部のない連続したコード１０ｂによって周方向ベルト６ａを形成できるため、タイヤ１のタイヤ周方向Ｃの剛性を、より高めることができる。

［トレッドゴム７及びサイドゴム８］
トレッドゴム７は、トレッド部１ａのタイヤ径方向Ｂの外側の面（以下、「トレッド外面」と記載する。）を構成しており、本実施形態のトレッド外面には、タイヤ周方向Ｃ（図１等参照）に延在する周方向溝７ａや、タイヤ軸方向Ａに延在する、図示しない幅方向溝等、を含むトレッドパターンが形成されている。サイドゴム８は、サイドウォール部１ｂのタイヤ軸方向Ａの外側の面を構成しており、上述のトレッドゴム７と一体で形成されている。

［インナーライナ９］
インナーライナ９は、カーカス４の内面に積層されており、本実施形態では、空気透過性の低いブチル系ゴムにより形成されている。なお、ブチル系ゴムとは、ブチルゴム、及びその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムを意味する。

以下、図１〜図４を参照して、本実施形態の樹脂環状体５の更なる詳細について説明する。

図２に示すように、本実施形態の樹脂環状体５は、第１環状部５ａ及び第２環状部５ｂにより構成されている。つまり、本実施形態の樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａの両端部それぞれは、第１環状部５ａ又は第２環状部５ｂにより構成されている。また、第１環状部５ａの環状端面１１及び第２環状部５ｂの環状端面１２の接合部は、タイヤ１の外径が最大となるタイヤ軸方向Ａの位置に形成されている。また、図１に示すように、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａの両端は、トレッド端ＴＥよりもタイヤ軸方向Ａの外側に位置する。換言すれば、樹脂環状体５は、トレッド端ＴＥよりもタイヤ軸方向Ａの外側まで延在している。

図１、図２に示すように、本実施形態の樹脂環状体５において、第１環状部５ａのタイヤ軸方向Ａの他方側の端部（本実施形態ではタイヤ軸方向Ａの環状端面１１がある側とは反対側の端部）は、タイヤ軸方向Ａの外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線Ｏに近づくように縮径する縮径部１３である。また、図２に示すように、本実施形態の樹脂環状体５において、第２環状部５ｂのタイヤ軸方向Ａの一方側の端部（本実施形態ではタイヤ軸方向Ａの環状端面１２がある側とは反対側の端部）は、タイヤ軸方向の外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線Ｏに近づくように縮径する縮径部１４である。

つまり、本実施形態の樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａの両端部は、タイヤ軸方向Ａの外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線Ｏに近づくように縮径する縮径部１３及び１４により構成されている。このような縮径部１３及び１４を設けることにより、縮径部１３及び１４を設けず内径及び外径が一様な樹脂環状体とする場合と比較して、トレッド端ＴＥ（図１参照）近傍の位置で、接地圧が局所的に大きくなることを抑制し、トレッド外面に偏摩耗が生じることを抑制できる。なお、縮径部１３及び１４は、タイヤ軸方向Ａに沿う断面視において、カーカス４にほぼ沿うように縮径している。

より具体的に、図２に示すように、本実施形態の樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの外面は樽形状であり、本実施形態の縮径部１３及び１４それぞれの外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である。このように、縮径部１３及び１４のタイヤ径方向Ｂの外面を凸形状となる湾曲面とすることにより、トレッド端ＴＥ（図１参照）近傍の位置で、接地圧の局所的な変動を、より抑制できる。

図４に示すように、本実施形態では、樹脂環状体５のうち接合されている第１環状部５ａの環状端面１１及び第２環状部５ｂの環状端面１２は、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａに沿う断面視であるタイヤ軸方向断面視において、タイヤ軸方向Ａ及びタイヤ径方向Ｂに対して傾斜する傾斜面である。

タイヤ軸方向断面視において、第１環状部５ａの環状端面１１のタイヤ軸方向Ａに対する傾斜角度θ１は、接合面の拡大の観点では、タイヤ軸方向Ａに沿うように０°に近づけることが好ましい。したがって、第１環状部５ａの環状端面１１のタイヤ軸方向Ａに対する傾斜角度θ１は、４５°以下とすることが好ましく、３０°以下とすることがより好ましい。なお、第２環状部５ｂの環状端面１２のタイヤ軸方向Ａに対する傾斜角度θ２も同様である。

また、図４に示すように、本実施形態の第１環状部５ａの環状端面１１の全域は、第２環状部５ｂの全域と、タイヤ軸方向Ａで重なる位置にある。つまり、環状端面１１及び１２は、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの内面側及び外面側に露出していない。そして、第１環状部５ａの環状端面１１と、第２環状部５ｂの環状端面１２と、の間で溶着されることで、第１環状部５ａ及び第２環状部５ｂは接合されている。このように、環状端面１１及び１２を、傾斜面を含む構成とすることにより、接合面を大きく確保することができる。

なお、本実施形態の環状端面１１及び１２は、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する傾斜面のみにより構成されているが、傾斜面以外に、タイヤ径方向Ｂに平行に延在する面等を含む環状端面であってもよい。但し、本実施形態の環状端面１１及び１２のように、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する傾斜面のみの構成とすれば、簡易な構成でありながら、接合面を大きく確保できるため好ましい。

ここで、本実施形態の第１環状部５ａは、環状端面１１の位置を除く位置で、略一様な厚みを有している。本実施形態の第１環状部５ａの厚みは、例えば、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲から設定される。また、本実施形態の第２環状部５ｂについても、環状端面１２の位置を除く位置で、略一様な厚みを有している。本実施形態の第２環状部５ｂの厚みは、第１環状部５ａと略等しい厚みに設定される。

図５は、図４に示す環状端面１１及び１２の変形例を示す図である。図５に示す第１環状部５ａの環状端面１１１は、タイヤ軸方向Ａに沿う断面視であるタイヤ軸方向断面視において、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する傾斜面を含む。

より具体的に、図５に示す第１環状部５ａの環状端面１１１は、タイヤ軸方向断面視において、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する第１傾斜面１２０ａと、タイヤ軸方向Ａに対して第１傾斜面１２０ａとは反対側に傾斜する第２傾斜面１２０ｂと、を備える。第１傾斜面１２０ａ及び第２傾斜面１２０ｂは互いに交差する稜線により環状端面１１１の頂部１２１を形成している。

また、図５に示す第２環状部５ｂの環状端面１１２は、タイヤ軸方向Ａに沿う断面視であるタイヤ軸方向断面視において、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する傾斜面を含む。

より具体的に、図５に示す第２環状部５ｂの環状端面１１２は、タイヤ軸方向断面視において、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する第１傾斜面１２２ａと、タイヤ軸方向Ａに対して第１傾斜面１２２ａとは反対側に傾斜する第２傾斜面１２２ｂと、を備える。第１傾斜面１２２ａ及び第２傾斜面１２２ｂは互いに交差する稜線により環状端面１１２の頂部１２３を形成している。

第１環状部５ａの環状端面１１１の第１傾斜面１２０ａは、第２環状部５ｂの環状端面１１２の第２傾斜面１２２ｂと、タイヤ径方向Ｂに重なるように対向して配置されている。そして、第１環状部５ａの環状端面１１１の第１傾斜面１２０ａと、第２環状部５ｂの環状端面１１２の第２傾斜面１２２ｂと、は溶着されている。

また、図５に示す第１環状部５ａの環状端面１１１には、第２傾斜面１２０ｂが設けられているため、環状端面１１１及び１１２の接合部の、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの外面側に、環状端面１１１の第２傾斜面１２０ｂと環状端面１１２の第２傾斜面１２２ｂとにより区画される、タイヤ周方向Ｃに延在するＶ字断面状の溝１２４が形成されている。そのため、第１環状部５ａの環状端面１１１及び第２環状部５ｂの環状端面１１２を溶着する際に溶融して膨出する膨出部１２５を、溝１２４内に受けることができる。これにより、第１環状部５ａの環状端面１１１及び第２環状部５ｂの環状端面１１２を溶着する際に、環状端面１１１及び１１２が溶融することにより生じる膨出部１２５が、溶着後の樹脂環状体５の外面側に突出することを抑制することができる。その結果、図４に示す環状端面１１及び１２の構成と比較して、タイヤの応力集中を、より抑制できるため、タイヤの耐久性を、より高めることができる。

更に、図５に示す第２環状部５ｂの環状端面１１２には、第１傾斜面１２２ａが設けられているため、環状端面１１１及び１１２の接合部の樹脂環状体５の内面側に、環状端面１１１の第１傾斜面１２０ａと環状端面１１２の第１傾斜面１２２ａとにより区画される、タイヤ周方向Ｃに延在するＶ字断面状の溝１２６が形成されている。そのため、第１環状部５ａの環状端面１１１及び第２環状部５ｂの環状端面１１２を溶着する際に溶融して膨出する膨出部１２７を、溝１２６内に受けることができる。これにより、第１環状部５ａの環状端面１１１及び第２環状部５ｂの環状端面１１２を溶着する際に、環状端面１１１及び１１２が溶融することにより生じる膨出部１２７が、溶着後の樹脂環状体５の内面側に突出することを抑制することができる。その結果、図４に示す環状端面１１及び１２の構成と比較して、タイヤの応力集中を、より抑制できるため、タイヤの耐久性を、より高めることができる。

図６は、図４に示す環状端面１１及び１２の別の変形例を示す図である。図６に示す第１環状部５ａの環状端面２１１は、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａに沿う断面視において、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａに沿って延在する接合受け面２２８を含む階段面である。

より具体的に、図６に示す第１環状部５ａの環状端面２１１は、接合受け面２２８と、この接合受け面２２８のタイヤ軸方向Ａの一端に連続し、タイヤ径方向Ｂの内側に延在する基端面２２９と、接合受け面２２８のタイヤ軸方向Ａの他端に連続し、タイヤ径方向Ｂの外側に延在する先端面２３０と、を備える。

また、図６に示す第２環状部５ｂの環状端面２１２は、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａに沿う断面視において、樹脂環状体５のタイヤ軸方向Ａに沿って延在する接合受け面２３１を含む階段面である。

より具体的に、図６に示す第２環状部５ｂの環状端面２１２は、接合受け面２３１と、この接合受け面２３１のタイヤ軸方向Ａの一端に連続し、タイヤ径方向Ｂの外側に延在する基端面２３２と、接合受け面２３１のタイヤ軸方向Ａの他端に連続し、タイヤ径方向Ｂの内側に延在する先端面２３３と、を備える。

第１環状部５ａの環状端面２１１の接合受け面２２８は、第２環状部５ｂの環状端面２１２の接合受け面２３１と、タイヤ径方向Ｂに重なるように対向して配置されている。そして、第１環状部５ａの環状端面２１１の接合受け面２２８と、第２環状部５ｂの環状端面２１２の接合受け面２３１と、は溶着されている。

図６に示すように、タイヤ軸方向Ａに沿う断面視で、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜する傾斜面を備えない環状端面２１１及び２１２としてもよい。

また、図６に示すように、第１環状部５ａの環状端面２１１の先端面２３０と、第２環状部５ｂの環状端面２１２の基端面２３２と、の間には間隙が形成されている。この間隙は、樹脂環状体５のタイヤ径方向Ｂの外面側に開口し、タイヤ周方向Ｃに延在する矩形断面状の溝２３４を構成している。そのため、第１環状部５ａの環状端面２１１及び第２環状部５ｂの環状端面２１２を溶着する際に溶融して膨出する膨出部２３５を、溝２３４内に受けることができる。これにより、第１環状部５ａの環状端面２１１及び第２環状部５ｂの環状端面２１２を溶着する際に、環状端面２１１及び２１２が溶融することにより生じる膨出部２３５が、溶着後の樹脂環状体５の外面側に突出することを抑制することができる。その結果、図４に示す環状端面１１及び１２の構成と比較して、タイヤの応力集中を、より抑制できるため、タイヤの耐久性を、より高めることができる。

更に、図６に示すように、第１環状部５ａの環状端面２１１の基端面２２９と、第２環状部５ｂの環状端面２１２の先端面２３３と、の間には間隙が形成されている。この間隙は、樹脂環状体５の内面側に開口し、タイヤ周方向Ｃに延在する矩形断面状の溝２３６を構成している。そのため、第１環状部５ａの環状端面２１１及び第２環状部５ｂの環状端面２１２を溶着する際に溶融して膨出する膨出部２３７を、溝２３６内に受けることができる。これにより、第１環状部５ａの環状端面２１１及び第２環状部５ｂの環状端面２１２を溶着する際に、環状端面２１１及び２１２が溶融することにより生じる膨出部２３７が、溶着後の樹脂環状体５の内面側に突出することを抑制することができる。その結果、図４に示す環状端面１１及び１２の構成と比較して、タイヤの応力集中を、より抑制できるため、タイヤの耐久性を、より高めることができる。

図７Ａ、図７Ｂは、樹脂環状体５の変形例を示す斜視図である。具体的に、図７Ａは、樹脂環状体５の変形例としての樹脂環状体３０５を示す図である。図７Ｂは、樹脂環状体５の変形例としての樹脂環状体４０５を示す図である。図７Ａに示す樹脂環状体３０５及び図７Ｂに示す樹脂環状体４０５は、図１〜図６に示す樹脂環状体５と比較して、１つのストリップ体を環状にして端面同士を接合することにより形成されている点で相違している。

図７Ａに示す樹脂環状体３０５は、樹脂製のストリップ体３３８の長手方向の一方の端面３３９と他方の端面３４０とが接合されることにより形成されている。つまり、ストリップ体３３８の長手方向とは、タイヤ周方向Ｃと同じ方向となる。

ストリップ体３３８の一方の端面３３９、及び、ストリップ体３３８の他方の端面３４０は、少なくとも一部がタイヤ径方向Ｂに重なって配置されている。また、本実施形態では、ストリップ体３３８の一方の端面３３９、及び、ストリップ体３３８の他方の端面３４０は、少なくとも一部が、ストリップ体３３８の厚み方向に重なって配置されている。

図８は、図７Ａに示す樹脂環状体３０５の、ストリップ体３３８のタイヤ軸方向Ａ（タイヤ幅方向と同じ方向）と直交する断面を示す断面図である。図８に示すように、ストリップ体３３８の一方の端面３３９のタイヤ径方向Ｂの内側端縁３３９ａは、ストリップ体３３８の他方の端面３４０のタイヤ径方向Ｂの外側端縁３４０ｂよりもタイヤ径方向Ｂの内側に位置する。また、ストリップ体３３８の一方の端面３３９のタイヤ径方向Ｂの外側端縁３３９ｂは、ストリップ体３３８の他方の端面３４０のタイヤ径方向Ｂの内側端縁３４０ａよりもタイヤ径方向Ｂの外側に位置する。

このような構成とすることで、図１〜図６に示す複数の部材同士を接合（図１〜図６では２つの環状部を接合）して形成される樹脂環状体５と比較して、１つの部材で樹脂環状体３０５を形成することができ、同様の作用効果を得ることができる。

また、図７Ｂに示す樹脂環状体４０５は、図７Ａに示す樹脂環状体３０５と比較して、接合部の構成が相違しているが、その他の構成は同様である。具体的に、図７Ａに示す樹脂環状体３０５の一方の端面３３９及び他方の端面３４０は、タイヤ軸方向Ａに沿って延在するのに対して、図７Ｂに示す樹脂環状体４０５のストリップ体４３８の一方の端面４３９及び他方の端面４４０は、樹脂環状体４０５をタイヤ径方向Ｂの外側から見た平面視において、タイヤ軸方向Ａに対して傾斜して延在している。

なお、図７Ａに示す樹脂環状体３０５についても、図１に示す樹脂環状体５と同様、タイヤ軸方向Ａの少なくとも一方の端部は、タイヤ軸方向Ａの外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線Ｏに近づくように縮径する縮径部である。より具体的に、図７Ａに示す樹脂環状体３０５のタイヤ軸方向Ａの両端部は縮径部３１３及び３１４により構成されている。縮径部３１３及び３１４それぞれのタイヤ径方向の外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である。

また、図７Ｂに示す樹脂環状体４０５についても、図１に示す樹脂環状体５と同様、タイヤ軸方向Ａの少なくとも一方の端部は、タイヤ軸方向Ａの外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線Ｏに近づくように縮径する縮径部である。より具体的に、図７Ｂに示す樹脂環状体４０５のタイヤ軸方向Ａの両端部は縮径部４１３及び４１４により構成されている。縮径部４１３及び４１４それぞれのタイヤ径方向Ｂの外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である。

なお、図４に示す環状端面１１及び１２の形状、図５に示す環状端面１１１及び１１２の形状、並びに、図６に示す環状端面２１１及び２１２の形状は、図７Ａに示すストリップ体３３８の一方の端面３３９及び他方の端面３４０の、ストリップ体３３８のタイヤ軸方向Ａ（タイヤ幅方向と同じ方向）と直交する断面視（図８参照）での形状として採用でき、同様の作用効果を得ることができる。また、図４に示す環状端面１１及び１２の形状、図５に示す環状端面１１１及び１１２の形状、並びに、図６に示す環状端面２１１及び２１２の形状は、図７Ｂに示すストリップ体４３８の一方の端面４３９及び他方の端面４４０の、ストリップ体４３８のタイヤ軸方向Ａ（タイヤ幅方向と同じ方向）と直交する断面視での形状として採用でき、同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係る空気入りタイヤは、上述した実施形態及び変形例に示す具体的な構成に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない限りで、種々の変形、変更が可能である。例えば、図１〜図７に示す樹脂環状体は、樽形状の外形を有する構成であるが、タイヤ軸方向Ａの両端部のみに縮径部があり、タイヤ軸方向Ａの中央部が内径及び外径が一様な筒部により構成されている樹脂環状体としてもよい。

本発明は空気入りタイヤに関する。

１：空気入りタイヤ、 １ａ：トレッド部、 １ｂ：サイドウォール部、 １ｃ：ビード部、 ３：ビード部材、 ３ａ：ビードコア、 ３ｂ：ビードフィラ、 ４：カーカス、 ４ａ：カーカスプライ、 ５、３０５、４０５：樹脂環状体、 ５ａ：第１環状部、 ５ｂ：第２環状部、 ６：ベルト、 ６ａ：周方向ベルト、 ７：トレッドゴム、 ７ａ：周方向溝、 ８：サイドゴム、 ９：インナーライナ、 １０ａ：被覆ゴム、 １０ｂ：コード、 １１、１１１、２１１：第１環状部の環状端面、 １１ａ：第１環状部の環状端面の内側端縁、 １１ｂ：第１環状部の環状端面の外側端縁、 １２、１１２、２１２：第２環状部の環状端面、 １２ａ：第２環状部の環状端面の内側端縁、 １２ｂ：第２環状部の環状端面の外側端縁、 １３、１４、３１３、３１４、４１３、４１４：縮径部、 １２０ａ：第１環状部の環状端面の第１傾斜面、 １２０ｂ：第１環状部の環状端面の第２傾斜面、 １２１：第１環状部の環状端面の頂部、 １２２ａ：第２環状部の環状端面の第１傾斜面、 １２２ｂ：第２環状部の環状端面の第２傾斜面、 １２３：第１環状部の環状端面の頂部、 １２４、１２６：溝、 １２５、１２７：膨出部、 ２２８：第１環状部の環状端面の接合受け面、 ２２９：第１環状部の環状端面の基端面、 ２３０：第１環状部の環状端面の先端面、 ２３１：第２環状部の環状端面の接合受け面、 ２３２：第２環状部の環状端面の基端面、 ２３３：第２環状部の環状端面の先端面、 ２３４、２３６：溝、 ２３５、２３７：膨出部、 ３３８、４３８：ストリップ体、 ３３９、４３９：ストリップ体の一方の端面、 ３３９ａ：ストリップ体の一方の端面の内側端縁、 ３３９ｂ：ストリップ体の一方の端面の外側端縁、 ３４０、４４０：ストリップ体の他方の端面、 ３４０ａ：ストリップ体の他方の端面の内側端縁、 ３４０ｂ：ストリップ体の他方の端面の外側端縁、 Ａ：タイヤ軸方向、 Ｂ：タイヤ径方向、 Ｃ：タイヤ周方向（ストリップ体の長手方向）、 Ｏ：タイヤ中心軸線、 ＣＬ：タイヤ赤道面、 ＴＥ：トレッド端、 θ１、θ２：環状端面の傾斜角度

Claims (11)

1. 樹脂製の第１環状部のタイヤ軸方向の一方側の環状端面と、樹脂製の第２環状部のタイヤ軸方向の他方側の環状端面と、が接合されることにより形成されている樹脂環状体と、
   前記樹脂環状体のタイヤ径方向外側に配置され、ゴム又は樹脂により被覆されているコードを含むベルトと、をトレッド部に備え、
   前記樹脂環状体の前記第１環状部の前記環状端面、及び、前記樹脂環状体の前記第２環状部の前記環状端面は、少なくとも一部がタイヤ径方向に重なって配置されている、空気入りタイヤ。
2. 前記樹脂環状体のタイヤ軸方向の少なくとも一方の端部は、タイヤ軸方向の外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線に近づくように縮径する縮径部である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記縮径部のタイヤ径方向の外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記樹脂環状体のうち接合されている前記第１環状部の前記環状端面及び前記第２環状部の前記環状端面それぞれは、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に沿う断面視において、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に対して傾斜する傾斜面を含む、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記樹脂環状体のうち接合されている前記第１環状部の前記環状端面及び前記第２環状部の前記環状端面それぞれは、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に沿う断面視において、前記樹脂環状体のタイヤ軸方向に沿って延在する接合受け面を含む階段面である、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
6. 樹脂製のストリップ体の長手方向の一方の端面と他方の端面とが接合されることにより形成されている樹脂環状体と、
   前記樹脂環状体のタイヤ径方向外側に配置され、ゴム又は樹脂により被覆されているコードを含むベルトと、を備え、
   前記ストリップ体の前記一方の端面、及び、前記ストリップ体の前記他方の端面は、少なくとも一部がタイヤ径方向に重なって配置されている、空気入りタイヤ。
7. 前記樹脂環状体のタイヤ軸方向の少なくとも一方の端部は、タイヤ軸方向の外端に向かうにつれてタイヤ中心軸線に近づくように縮径する縮径部である、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記縮径部のタイヤ径方向の外面は、凸形状に湾曲する湾曲面である、請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記樹脂環状体のうち接合されている前記ストリップ体の前記一方の端面及び前記他方の端面それぞれは、前記ストリップ体のタイヤ軸方向と直交する断面視において、前記ストリップ体の長手方向に対して傾斜する傾斜面を含む、請求項６乃至８のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記樹脂環状体のうち接合されている前記ストリップ体の前記一方の端面及び前記他方の端面それぞれは、前記ストリップ体のタイヤ軸方向と直交する断面視において、前記ストリップ体の長手方向に沿って延在する接合受け面を含む階段面である、請求項６乃至８のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記樹脂環状体のうち接合されている前記ストリップ体の前記一方の端面及び前記他方の端面は、前記樹脂環状体をタイヤ径方向の外側から見た平面視において、タイヤ軸方向に対して傾斜して延在している、請求項６乃至１０のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

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