JP2020069889A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】重量増加の抑制と、操縦安定性とをさらに高い次元で両立し得るタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ10のビード部60は、ビードコードが樹脂材料によって被覆されたビードコア62を有するビード構造体61を含む。ビード構造体61は、樹脂材料によって形成されるプレート部64を有する。プレート部64は、ビードコア62と連なり、タイヤ径方向外側に延びる。【選択図】図２

Description

本発明は、ビード部の一部が樹脂材料によって形成されているタイヤに関する。

従来、車両の操縦安定性の向上を目的として、樹脂製のプレートがビード部に設けられたタイヤが知られている（特許文献１参照）。

具体的には、ビードコアのタイヤ幅方向外側に樹脂製のプレートが設けられる。

特開2014-234074号公報

上述したようなタイヤによれば、樹脂製のプレートをビード部に設けることによって、重量の増加を抑制しつつ、操縦安定性を向上し得る。

しかしながら、昨今では、重量増加の抑制と、操縦安定性とをさらに高い次元で両立し得るタイヤの提供が求められている。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、重量増加の抑制と、操縦安定性とをさらに高い次元で両立し得るタイヤの提供を目的とする。

本発明の一態様は、路面に接するトレッド部と、前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置する円環状のビード部とを含むタイヤであって、前記ビード部は、ビードコードが樹脂材料によって被覆されたビードコアを有するビード構造体を含み、前記ビード構造体は、樹脂材料によって形成されるプレート部を有し、前記プレート部は、前記ビードコアと連なり、タイヤ径方向外側に延びる。

上述したタイヤによれば、重量増加の抑制と、操縦安定性とをさらに高い次元で両立し得る。

図１は、空気入りタイヤ10の断面図である。 図２は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。 図３は、ビード部60の拡大断面図である。 図４は、変更例に係るビード部60の拡大断面図である。 図５は、他の変更例に係るビード部60の拡大断面図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（１）タイヤの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の断面図である。具体的には、図１は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図１では、断面ハッチングの図示は省略されている（以下同）。

図１に示すように、空気入りタイヤ10は、トレッド部20、タイヤサイド部30、カーカスプライ40、ベルト層50及びビード部60を備える。

トレッド部20は、路面（不図示）に接する部分である。トレッド部20には、空気入りタイヤ10の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

タイヤサイド部30は、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、トレッド部20のタイヤ幅方向外側端からビード部60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

カーカスプライ40は、空気入りタイヤ10の骨格を形成する。カーカスプライ40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）がゴム材料によって被覆されたラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

また、カーカスコードは、特に限定されず、概ね一般的な乗用自動車用のタイヤと同様に有機繊維のコードによって形成し得る。

ベルト層50は、トレッド部20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、補強コード51を有し、補強コード51が樹脂によって被覆された単層スパイラルベルトである。但し、ベルト層50は、単層スパイラルベルトに限定されない。例えば、ベルト層50は、ゴムによって被覆された２層交錯ベルトでもよい。

補強コード51を被覆する樹脂には、タイヤサイド部30を構成するゴム材料、及びトレッド部20を構成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられる。補強コード51を被覆する樹脂としては、弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（TPE）、及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。走行時の弾性と製造時の成形性を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。

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）などが挙げられる。

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、熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ISO 75−2または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、JIS K7113に規定される引張降伏強さが10MPa以上、同じくJIS K7113に規定される引張破壊伸びが50％以上、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。

ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、タイヤ周方向に延びる円環状である。

ビード部60の一部は、上述した樹脂材料から適宜選択された樹脂材料によって構成される。本実施形態では、ビード部60の一部は、上述したベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されている。

ビード部60は、リムホイール100の径方向外側端に形成されるフランジ部分110（図１において不図示、図２参照）に係止される。

また、空気入りタイヤ10のタイヤ内側面には、リムホイール100に組み付けられた空気入りタイヤ10の内部空間に充填された空気（または窒素などの気体）漏れを防止するインナーライナー（不図示）が貼り付けられている。

（２）ビード部の概略構成
図２は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。具体的には、図２は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60を含む一部拡大断面図である。

図２に示すように、カーカスプライ40は、ビード部60を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカスプライ40は、本体部41と折り返し部42とを含む。

本体部41は、トレッド部20、タイヤサイド部30及びビード部60に亘って設けられ、ビード部60、具体的には、ビードコア62（図２おいて不図示、図３参照）において折り返されるまでの部分である。

折り返し部42は、本体部41に連なり、ビードコア62を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。

ビード部60は、ビードコア62を有するビード構造体61を含む。ビードコア62のタイヤ径方向外側には、ビードフィラー63が設けられる。ビードフィラー63は、カーカスプライ40の本体部41と折り返し部42との間に空間を埋めるように設けられる。

ビード構造体61は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面視において、L字状（または逆L字状）、つまり、鉤状である。

本実施形態では、ビード構造体61及びビードフィラー63は、リムライン90よりもタイヤ径方向内側に位置する。

（３）ビード部の詳細構成
図３は、ビード部60の拡大断面図である。具体的には、図３は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の拡大断面図である。

図３に示すように、ビード構造体61は、ビードコア62及びプレート部64を有する。ビードコア62は、金属材料（例えば、スチール）で形成されたビードコード62aが樹脂材料によって被覆されることによって形成される。つまり、ビードコア62は、金属材料を用いて形成される。なお、ビードコア62、具体的には、ビードコード62aは、金属材料ではなく、有機繊維、炭素繊維または無機繊維によって形成されてもよい。

本実施形態では、プレート部64は、ビードコア62と一体として形成される。つまり、プレート部64は、ビードコア62と連なり、タイヤ径方向外側に延びる。プレート部64も樹脂材料によって形成される。

ビードコア62及びプレート部64に用いられる樹脂材料は、ベルト層50に用いられている樹脂材料と同一としてもよい。但し、ビードコア62とプレート部64とは、必ずしもベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されていなくても構わない。つまり、ベルト層50に用い得る上述した樹脂材料であれば、ベルト層50と、ビードコア62と、プレート部64とに用いられる樹脂材料は、異なっていてもよい。

プレート部64は、ビードコア62のタイヤ幅方向における何れかの端部からタイヤ径方向外側に延びる。本実施形態では、プレート部64は、ビードコア62のタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ径方向外側に延びる。

また、プレート部64は、タイヤ周方向に沿って延びる円環状である。プレート部64は、厚さがほぼ一定の平板状である。

ビードフィラー63は、ビード構造体61とは別体であり、プレート部64の側方に設けられる。また、カーカスプライ40の折り返し部42は、プレート部64の側方まで延びる。

具体的には、ビードフィラー63は、プレート部64のタイヤ幅方向内側の側方に設けられる。また、折り返し部42は、プレート部64の側方まで延びる。具体的には、折り返し部42は、プレート部64のタイヤ幅方向外側の側方まで延びる。

折り返し部42の端部42aは、プレート部64よりもタイヤ径方向外側に位置する。つまり、端部42aは、プレート部64のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に位置する。

（４）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、ビードコア62は、ビードコード62aが樹脂材料によって被覆されることによって形成される。これにより、従来のゴム材料を用いてビードコード62aを被覆するビードコアよりも重量増加を抑制し得る。

また、ビード構造体61は、樹脂材料によって形成されるプレート部64を有する。プレート部64は、ビードコア62と連なり、タイヤ径方向外側に延びる。このようなプレート部64は、ビードコア62と連なって一体となっており、ビード部60の補強部材として機能する。このため、空気入りタイヤ10が装着された車両の操縦安定性の向上に貢献する。

すなわち、空気入りタイヤ10によれば、重量増加の抑制と、操縦安定性とをさらに高い次元で両立し得る。

本実施形態では、プレート部64は、ビードコア62のタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ径方向外側に延びる。このため、プレート部64をカーカスプライ40の本体部41から離れた位置に設けることができ、ビード部60全体としての剛性を高め易い。これにより、操縦安定性をさらに向上し得る。

本実施形態では、ビードフィラー63は、プレート部64の側方に設けられる。このため、プレート部64を有するビード構造体61と、ビードフィラー63とが一体となってビード部60の補強部材と機能し得る。これにより、操縦安定性をさらに向上し得る。

本実施形態では、カーカスプライ40の折り返し部42は、プレート部64の側方まで延びる。このため、プレート部64と折り返し部42とを密着させることができ、ビード部60の剛性をさらに向上し得る。これにより、操縦安定性をさらに向上し得る。

（５）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、上述したビード部60の構造は、次にように変更してもよい。図４は、変更例に係るビード部60の拡大断面図である。具体的には、図４は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の拡大断面図である。

図４に示すように、ビード構造体61Aは、プレート部64Aを有する。プレート部64Aは、ビードコア62のタイヤ幅方向内側の端部からタイヤ径方向外側に延びる。プレート部64Aは、ビード部60の形状に応じて、ビードフィラー63の側面に沿うように傾斜して設けられる。

ビード構造体61Aは、プレート部64Aが、ビードコア62のタイヤ幅方向内側の端部に設けられるため、ビードフィラー63の組み付けなど、ビード構造体61と比較すると製造が容易になり得る。一方、ビード構造体61は、ビード構造体61Aと比較すると、より操縦安定性を高め易い。

図５は、他の変更例に係るビード部60の拡大断面図である。具体的には、図５は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の拡大断面図である。

図５に示すように、ビード構造体61Bと、プレート部64Bとは、別体で形成されている。ビード構造体61Bとプレート部64Bとは、ともに樹脂材料が用いられているため、接着剤を用いて接着してもよいし、加硫工程において溶着させてもよい。

また、上述した変更例に限らず、ビードフィラー63は、ビード構造体61Bと接着または溶着されていてもよい。

或いは、空気入りタイヤ10の種類やサイズによっては、ビードフィラー63は、省略されてもよい。さらに、カーカスプライ40は、ビードコア62を介して大きく折り返されていなくてもよく、折り返し部42の端部42aは、ビードコア62の近傍に位置してもよい。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

10 空気入りタイヤ
20 トレッド部
30 タイヤサイド部
40 カーカスプライ
41 本体部
42 折り返し部
42a 端部
50 ベルト層
51 補強コード
60 ビード部
61, 61A, 61B ビード構造体
62 ビードコア
62a ビードコード
63 ビードフィラー
64, 64A, 64B プレート部
90 リムライン
100 リムホイール
110 フランジ部分

Claims (5)

1. 路面に接するトレッド部と、
   前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
   前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置する円環状のビード部と
   を含むタイヤであって、
   前記ビード部は、
   ビードコードが樹脂材料によって被覆されたビードコアを有するビード構造体を含み、
   前記ビード構造体は、樹脂材料によって形成されるプレート部を有し、
   前記プレート部は、前記ビードコアと連なり、タイヤ径方向外側に延びるタイヤ。
2. 前記プレート部は、前記ビードコアのタイヤ幅方向における何れかの端部からタイヤ径方向外側に延びる請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記ビード部は、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられるビードフィラーを含み、
   前記ビードフィラーは、前記プレート部の側方に設けられる請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 前記タイヤの骨格を形成するカーカスプライを備え、
   前記カーカスプライは、
   本体部と、
   前記本体部に連なり、前記ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部と
   を有し、
   前記折り返し部は、前記プレート部の側方まで延びる請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ。
5. 前記ビードコードは、金属材料を用いて形成される請求項１乃至４の何れか一項に記載のタイヤ。

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