JP3952211B1 - 非空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッドに貫通孔を形成したタイヤにおける耐久性を向上させるようにした非空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 スチールコードからなるベルト層５ａ、５ｂを埋設した環状のトレッド２のタイヤ周方向に複数の貫通孔４を形成し、ベルト層５ａ、５ｂを貫通孔４からタイヤ幅方向に離間させて配置させると共に、ベルト層５ａ、５ｂとは別にタイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層６を配置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は非空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッドに排水用の貫通孔を形成したタイヤにおける耐久性を向上させるようにした非空気入りタイヤに関する。

近年、従来のソリッドタイヤやクッションタイヤなどのように構造的特性によってのみ荷重を支持するようにした非空気入りタイヤにおける衝撃吸収性能の不足を補うものとして、環状のトレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結した非空気入りタイヤが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

この種の非空気入りタイヤは、可撓性スポークの選定により優れた衝撃吸収性能が期待できることから、乗用車用タイヤとしての利用が俄かに注目されている。乗用車用タイヤとして利用する場合には、ＤＲＹ性能とＷＥＴ性能との両立が不可欠であり、かかる観点から、環状のトレッドに形成する溝を極力抑えてＤＲＹ性能を確保すると共に、トレッドに排水用の貫通孔を形成してＷＥＴ性能を確保する試みがなされてきた。

しかしながら、このようにトレッドに貫通孔を形成すると、トレッドに埋設したスチールコードからなるベルト層に貫通孔の壁面から水が浸透して、ベルトコードに錆が発生して腐蝕することによりベルト耐久性が低下するという問題がある。

この対策として、ベルト層を貫通孔から離間させて配置するようにしてきたが、ベルト層を貫通孔から離間させて配置するとトレッド部の剛性が確保できず、ＤＲＹ性能が低下すると共に耐久性が低下するという問題があった。
特表２００５−５００９３２号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、トレッドに貫通孔を形成したタイヤにおける耐久性を向上させるようにした非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非空気入りタイヤは、タイヤ周方向に対するコード方向を層間で交差させた少なくとも２層のスチールコードからなるベルト層を埋設した環状のトレッドを有し、該トレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結すると共に、前記トレッドに前記可撓性スポーク構造体に至る複数の貫通孔を形成した非空気入りタイヤにおいて、前記貫通孔を前記トレッドのタイヤ周方向に配列し、前記ベルト層を前記貫通孔からタイヤ幅方向に離間させて配置すると共に、前記ベルト層とは別にタイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層を配置したことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下の（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記貫通孔のトレッドの表面側における開口径を３〜１５ｍｍにする。
（２）前記樹脂コードのタイヤ周方向に対する角度を７０〜９０°にする。
（３）前記樹脂コードの材料をポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂にする。
（４）前記樹脂コードをモノフィラメントにする。
（５）前記樹脂コードのヤング率を１５００〜３５０００ＭＰａにする。

本発明によれば、トレッドのタイヤ周方向に可撓性スポーク構造体に至る複数の貫通孔を配列し、この貫通孔からタイヤ幅方向に離間させてスチールコードからなるベルト層を配置したので、貫通孔からの排水が直接スチールコードに浸入することがなくなるため、ベルトコードの腐蝕を防止することができる。

さらに、タイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層を配置したので、ベルト層がタイヤ幅方向に離間したことによるベルト剛性の低下をタイヤ幅方向に延在する補強層が補完して耐久性を向上をすることができる。

以下、本発明の構成につき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による非空気入りタイヤの一例を示す斜視図、図２は図１のタイヤのトレッドの外周面を示す平面図、図３は図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。

図１において、非空気入りタイヤ１は、環状のトレッド２とホイール (図示省略）との間を可撓性スポーク構造体３で連結すると共に、トレッド２に可撓性スポーク構造体３に至る複数の貫通孔４を形成している。トレッド２には、図３に示すように、タイヤ周方向に対するコード方向を層間で交差させた少なくとも２層（図では２層）のスチールコードからなるベルト層５ａ、５ｂが埋設されている。

トレッド２に形成された貫通孔４は、図２に示すように、トレッド２のタイヤ周方向に列状に配置され、ベルト層５ａ、５ｂが、図３に示すように、貫通孔４からタイヤ幅方向に所定の間隔ｘを隔てて離間して配置されている。さらに、ベルト層５ａ、５ｂとは別にタイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層６が配置されている。なお、図３では補強層６をベルト層５ａの外周側に離間させて１層配置した場合を示したが、補強層６の数及び配置位置はこれに限られるものではない。

このように構成することにより、貫通孔４からの排水が直接ベルト層５ａ、５ｂを構成するスチールコードに浸入することがなくなるので、ベルトコードの腐蝕を防止することができる。さらに、ベルト層５ａ、５ｂとは別にタイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層６を配置したので、ベルト層５ａ、５ｂがタイヤ幅方向に離間したことによるベルト剛性の低下をタイヤ幅方向に延在する補強層６が補完して、耐久性を向上させることができる。

図１の実施形態では、可撓性スポーク構造体３の形態を環状の外周輪３ａと内周輪３ｂとの間を連結するタイヤ幅方向に延びる筒状体３ｃと、この筒状体３ｃの対向する内壁間を連結する板状体３ｄとからなる中空部材により形成した場合を示したが、可撓性スポーク構造体３の形態はこれに限られることなく、接地時における外周輪３ａに加わる応力を吸収するに相応しい形態である限り任意の形態に形成することができる。なお、上述する内周輪３ｂは、図示しないホイールにリム組みされるようになっている。

外周輪３ａと内周輪３ｂとを構成する材料にはゴム又は樹脂、或いはコード材料によって補強されたゴム又は樹脂が好ましく使用される。また、筒状体３ｃ及び板状体３ｄを構成する材料も弾性材であれば特に限定されないが、外周輪３ａと内周輪３ｂと同様に、ゴム又は樹脂、或いはコード材料によって補強されたゴム又は樹脂が好ましく使用される。これら外周輪３ａ、筒状体３ｃ、板状体３ｄ及び内周輪３ｂは、それぞれ別個に形成された後に接合するようにしてもよく、最初からこれらの一部又は全部を合体して形成するようにしてもよい。

上述する実施形態では、トレッド２の外周面に形成された溝を省略して示したが、トレッド２の外周面には、タイヤの運動性能を確保するために、タイヤの要求特性に応じて、タイヤ周方向及び／又はタイヤ幅方向に延びる溝が形成されている。したがって、上述する貫通孔４はトレッド２の外周面に形成された溝の溝壁又は溝底に開口するように形成される場合がある。

図４は本発明の他の実施形態からなる図２に相当する平面図で、貫通孔４がトレッド２のタイヤ周方向に２列にわたって配置され、ベルト層５ａ、５ｂが、図５に示すように、貫通孔４からタイヤ幅方向に所定の間隔ｘを隔てて離間して配置されている。さらに、ベルト層５ａ、５ｂとは別にタイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層６が配置されている。なお、図５では補強層６をベルト層５ａ、５ｂの外周側及び内周側に隣接させてそれぞれ１層配置した場合を示しているが、補強層６の数及び配置位置はこれに限られるものではない。

トレッド２に形成する貫通孔４は、非空気入りタイヤ１の大きさやトレッド２の厚さに応じて、その中心線４ｙが図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようにタイヤ径方向に対して角度α（α≦１５°）で傾斜するように形成するとよい。さらに、図７に示すようにタイヤ回転方向Ｒに向けてタイヤ放射方向に対する角度βを２０°以下に傾斜するように形成するとよい。これにより、路面からの排水性を効率よく向上させることができる。

本発明において、貫通孔４のトレッド２の表面側における開口径を３〜１５ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍに設定するとよい。これにより、トレッド２の剛性を確保しながら、良好な排水性を確保することができる。ここで、貫通孔４の開口部がトレッド２に形成した溝の壁面に位置する場合には、上述する開口径は貫通孔４の開口部をトレッド２の外周面に投影した場合における開口径をいう。

本発明における補強層６は、樹脂コードを平行に配列し、これにゴムを被覆して構成される。補強層６をトレッド２に配置するに際して、補強層６を構成する樹脂コードのタイヤ周方向に対する角度は７０〜９０°、好ましくは８０〜９０°となるように設定するとよい。これにより、ベルト層５ａ、５ｂがタイヤ幅方向に離間したことによるベルト剛性の低下を確実に補完することができる。

上述する樹脂コードの材料は特に限定されないが、ナイロンやアラミドに代表されるポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂が好ましく使用される。さらに好ましくは、樹脂コードをモノフィラメントで構成するとよい。これにより、特に補強層６をベルト層５ａ、５ｂに近接させて配置する場合には、貫通孔４からの排水が毛細管現象により補強層６を介してベルトコードに浸入するのを防止できるので、ベルト層５ａ、５ｂの耐久性を向上をすることができる。

上述する樹脂コードにはヤング率を１５００〜３５０００ＭＰａ、好ましくは１８００〜２００００ＭＰａとする樹脂材料を使用するとよい。これにより、ベルト剛性の低下を一層確実に補完することができる。

上述するように、本発明の非空気入りタイヤは、トレッドに貫通孔を形成したタイヤの耐久性を向上させるもので、ＤＲＹ性能及びＷＥＴ性能を同時に満足させることができるものとして、今後の非空気入りタイヤの実用化に向けて幅広く利用される。

本発明の実施形態からなる非空気入りタイヤの一例を示す斜視図である。 図１のタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。 本発明の他の実施形態からなる非空気入りタイヤのトレッド面を示す図２に相当する平面図である。 図４のＹ−Ｙ矢視断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施形態からなる貫通孔の形態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態からなる貫通孔の形態を示す側面図である。

符号の説明

１ 非空気入りタイヤ
２ トレッド
３ 可撓性スポーク構造体
４ 貫通孔
５ａ、５ｂ ベルト層
６ 補強層

Claims (6)

1. タイヤ周方向に対するコード方向を層間で交差させた少なくとも２層のスチールコードからなるベルト層を埋設した環状のトレッドを有し、該トレッドとホイールとの間を可撓性スポーク構造体で連結すると共に、前記トレッドに前記可撓性スポーク構造体に至る複数の貫通孔を形成した非空気入りタイヤにおいて、
   前記貫通孔を前記トレッドのタイヤ周方向に配列し、前記ベルト層を前記貫通孔からタイヤ幅方向に離間させて配置すると共に、前記ベルト層とは別にタイヤ幅方向に延在する樹脂コードからなる補強層を配置した非空気入りタイヤ。
2. 前記貫通孔の前記トレッドの表面側における開口径が３〜１５ｍｍである請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
3. 前記樹脂コードのタイヤ周方向に対する角度が７０〜９０°である請求項１又は２に記載の非空気入りタイヤ。
4. 前記樹脂コードがポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂からなる請求項１、２又は３に記載の非空気入りタイヤ。
5. 前記樹脂コードがモノフィラメントからなる請求項１、２、３又は４に記載の非空気入りタイヤ。
6. 前記樹脂コードのヤング率が１５００〜３５０００ＭＰａである請求項４又は５に記載の非空気入りタイヤ。

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