JP7128271B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本開示は、樹脂層を備えたベルトを有する空気入りタイヤに関する。
自動車に装着する空気入りタイヤとして、カーカスのタイヤ径方向外側に樹脂層を含んで構成されたベルトを備えた空気入りタイヤがある(例えば、特開2007-069745号公報、特表2012-523340号公報参照)。
ところで、樹脂層を含んだベルトにおいて、樹脂の弾性率を調整することが考えられるが、弾性率を高くするとベルトの耐久性が悪化する場合がある。
本開示は上記事実を考慮し、樹脂層を備えたベルトを有する空気入りタイヤにおいて、ベルトの耐久性を確保することを目的とする。
本開示に係る空気入りタイヤは、一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され少なくとも樹脂層を含んで構成されたベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されるトレッド部と、前記カーカスのタイヤ幅方向外側に配置されるサイド部と、を備え、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記トレッド部の外表面におけるタイヤ径方向最外部を通り、前記タイヤ回転軸に沿って平行とされた第1基準線をL1、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記トレッド部の前記外表面の輪郭をタイヤ幅方向外側へ延長したトレッド側仮想線と、前記サイド部の外表面の輪郭をタイヤ径方向外側へ延長したサイド側仮想線との交点をP、タイヤ回転軸から前記第1基準線L1までのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をA、前記第1基準線L1から前記交点Pまでのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をB、比B/Aをトレッド落ち高比TWH(%)、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記ベルトのタイヤ径方向外側面におけるタイヤ径方向最外部を通り、前記タイヤ回転軸に沿って平行とされた第2基準線をL2、タイヤ回転軸から前記第2基準線L2までのタイヤ径方向に沿って測定した寸法をC、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記第2基準線L2から前記ベルトのタイヤ径方向外側面のタイヤ幅方向端までのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をD、比D/Cをベルト落ち高比BWH(%)、としたときに、横軸Xを前記ベルト落ち高比BWH、縦軸Yを前記トレッド落ち高比TWHとしたグラフにおいて、方程式Y=-2.43X+17.9で表される直線よりも、前記トレッド落ち高比TWH、及び前記ベルト落ち高比BWHが小となる側の領域に入るように、前記トレッド落ち高比TWH、及び前記ベルト落ち高比BWHが設定されている。
本開示に係る空気入りタイヤでは、横軸Xをベルト落ち高比BWH、縦軸Yをトレッド落ち高比TWHとしたグラフにおいて、方程式Y=-2.43X+17.9で表される直線を境にして、トレッド落ち高比TWH、及びベルト落ち高比BWHが小となる側の領域に入るように、トレッド落ち高比TWH、及びベルト落ち高比BWHを設定することで、トレッド部が路面に接地した時のベルト端付近の曲げ変形が抑制され、ベルトの樹脂層の歪みが抑制される方向となる。これにより、ベルトの耐久性を確保することが出来る。
以上説明したように本開示の空気入りタイヤによれば、ベルトの耐久性を確保することができる、という優れた効果を有する。
図1乃至図3を用いて、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ10について説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、例えば、乗用車に用いられる所謂ラジアル空気入りタイヤであり、ビードコア12が埋設された一対のビード部20を備え、一方のビード部20と他方のビード部20(図1では一方のビード部20のみ図示)との間に、1枚のカーカスプライ14からなるカーカス16が跨っている。なお、図1は、標準リム19に取り付けた空気入りタイヤ10の空気充填前(内圧=大気圧)の自然状態の形状を示している。
本実施形態の空気入りタイヤ10は乗用車用であり、
タイヤサイズは、225/40 R18である。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、例えば、乗用車に用いられる所謂ラジアル空気入りタイヤであり、ビードコア12が埋設された一対のビード部20を備え、一方のビード部20と他方のビード部20(図1では一方のビード部20のみ図示)との間に、1枚のカーカスプライ14からなるカーカス16が跨っている。なお、図1は、標準リム19に取り付けた空気入りタイヤ10の空気充填前(内圧=大気圧)の自然状態の形状を示している。
本実施形態の空気入りタイヤ10は乗用車用であり、
タイヤサイズは、225/40 R18である。
カーカスプライ14は、空気入りタイヤ10のラジアル方向に延びる複数本のコード(図示せず)をコーティングゴム(図示せず)で被覆して形成されている。即ち、本実施形態の空気入りタイヤ10は、所謂ラジアル空気入りタイヤである。カーカスプライ14のコードの材料は、例えば、PETであるが、従来公知の他の材料であっても良い。
カーカスプライ14は、タイヤ幅方向の端部分がビードコア12をタイヤ径方向外側に折り返されている。カーカスプライ14は、一方のビードコア12から他方のビードコア12に跨る部分が本体部14Aと呼ばれ、ビードコア12から折り返されている部分が折り返し部14Bと呼ばれる。
本実施形態の空気入りタイヤ10におけるカーカスプライ14の本体部14Aの断面形状は、従来一般の空気入りタイヤと同様の断面形状であり、タイヤ赤道面CL付近は半径が略一定で比較的平坦な形状であり、ショルダー部付近において半径が漸減している。
カーカスプライ14の本体部14Aと折返し部14Bとの間には、ビードコア12からタイヤ径方向外側に向けて厚さが漸減するビードフィラー18が配置されている。なお、本実施形態の空気入りタイヤ10において、ビードフィラー18のタイヤ径方向外側端18Aからタイヤ径方向内側の部分がビード部20とされている。
カーカス16の空気入りタイヤ内側にはゴムからなるインナーライナー22が配置されている。一方、カーカス16のタイヤ幅方向外側には、タイヤ径方向外側にサイドゴム層24Aが、タイヤ径方向内側にサイドゴム層24Bが配置されており、サイドゴム層24A、及びサイドゴム層24Bによってサイド部27が形成されている。なお、サイドゴム層24Bは、一部分がビードコア12の径方向内側を折り返してタイヤ内面の一部まで延びている。
本実施形態では、ビードコア12、カーカス16、ビードフィラー18、インナーライナー22、サイドゴム層24A、及びサイドゴム層24Bによってタイヤケース25が構成されている。タイヤケース25は、言い換えれば、空気入りタイヤ10の骨格を成す空気入りタイヤ骨格部材のことである。
(ベルト)
カーカス16のクラウン部の外側、言い換えればカーカス16のタイヤ径方向外側には、カーカス16の外周部を拘束してタガ効果を得るためのベルト26が配置されている。本実施形態のベルト26は、カーカス16の外周面に密着しており、カーカス16と同様に、回転軸に沿った断面で見たときに、比較的平坦に形成されており、タイヤ赤道面CL付近は半径が略一定で比較的平坦な形状であり、ショルダー部付近において半径が漸減している。
カーカス16のクラウン部の外側、言い換えればカーカス16のタイヤ径方向外側には、カーカス16の外周部を拘束してタガ効果を得るためのベルト26が配置されている。本実施形態のベルト26は、カーカス16の外周面に密着しており、カーカス16と同様に、回転軸に沿った断面で見たときに、比較的平坦に形成されており、タイヤ赤道面CL付近は半径が略一定で比較的平坦な形状であり、ショルダー部付近において半径が漸減している。
図2に示すタイヤ軸方向に沿って計測するベルト26の幅BWは、図1に示すタイヤ軸方向に沿って計測するトレッド部36の接地幅TCWに対して100%以上とすることが好ましい。なお、ベルト26の幅BWの上限は、接地幅TCWに対して110%とすることが好ましい。
ここで、トレッド部36の接地幅TCWとは、空気入りタイヤ10をJATMA YEAR BOOK(2018年度版、日本自動車空気入りタイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧-負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、静止した状態で水平な平板に対して回転軸が平行となるように配置し、最大の負荷能力に対応する質量を加えたときのものである。なお、使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。なお、図1において、符号36Eはトレッド部36の接地端を示している。
なお、ベルト26の面内剪断剛性は、コードをゴムで被覆した従来構造の空気入りラジアルタイヤのベルト以上であることが好ましい。
本実施形態のベルト26は、複数本(本実施形態では2本)の補強コード30を樹脂32で被覆した断面矩形の樹脂被覆コード34に巻回することで形成されている。なお、ベルト26の製法方法は後述する。
本実施形態のベルト26は、複数本(本実施形態では2本)の補強コード30を樹脂32で被覆した断面矩形の樹脂被覆コード34に巻回することで形成されている。なお、ベルト26の製法方法は後述する。
ベルト26の補強コード30は、カーカスプライ14のコードよりも太く、かつ、強力(引張強度)が大きいものを用いることが好ましい。ベルト26の補強コード30は、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント(単線)、又はこれらの繊維を撚ったマルチフィラメント(撚り線)で構成することができる。本実施形態の補強コード30は、スチールコードである。補強コード30としては、例えば、直径が0.225mmの“1×5”のスチールコードを用いることができるが、従来公知の他の構造のスチールコードを用いることもできる。
補強コード30を被覆する樹脂32には、サイドゴム層24A,24Bを構成するゴム材料、及び後述するトレッドゴム層41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ている。補強コード30を被覆する樹脂32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)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、熱可塑性樹脂材料としては、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、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。
補強コード30を被覆する樹脂32の引張弾性率(JIS K7113:1995に規定される)は、50MPa以上が好ましい。また、補強コード30を被覆する樹脂32の引張弾性率の上限は、1000MPa以下とすることが好ましい。なお、補強コード30を被覆する樹脂32の引張弾性率は、200~500MPaの範囲内が特に好ましい。
本実施形態のベルト26の厚さ寸法は、補強コード30の直径寸法よりも大きくすることが好ましい、言い換えれば、補強コード30が完全に樹脂32に埋設されていることが好ましい。ベルト26の厚さ寸法は、空気入りタイヤ10が乗用車用の場合、具体的には、0.70mm以上とすることが好ましい。
(レイヤー)
図1に示すように、ベルト26のタイヤ幅方向の端部26A付近は、帯状のレイヤー38でタイヤ径方向外側から覆われている。レイヤー38は、少なくともベルト26におけるタイヤ幅方向最外側の補強コード30をタイヤ径方向外側から覆うことが好ましく、さらには、ベルト26の湾曲している部分を覆うことが好ましい。レイヤー38は、ベルト26の端部26Aをタイヤ幅方向外側から覆うと共に、ベルト26の端部26Aよりもタイヤ幅方向外側に延びている。
図1に示すように、ベルト26のタイヤ幅方向の端部26A付近は、帯状のレイヤー38でタイヤ径方向外側から覆われている。レイヤー38は、少なくともベルト26におけるタイヤ幅方向最外側の補強コード30をタイヤ径方向外側から覆うことが好ましく、さらには、ベルト26の湾曲している部分を覆うことが好ましい。レイヤー38は、ベルト26の端部26Aをタイヤ幅方向外側から覆うと共に、ベルト26の端部26Aよりもタイヤ幅方向外側に延びている。
レイヤー38としては、例えば、複数本のコード(不図示)を平行に並べてゴムでコーティングしたものを用いることができる。レイヤー38に用いるコードとしては、例えば、有機繊維コード、スチールコードを挙げることができる。レイヤー38にスチールコードを用いる場合、ベルト26に用いるコードよりも曲げ剛性の低いもの、言い換えれば、ベルト26に用いるコードよりも細いものを用いる。なお、レイヤー38は、コードの代わりに、繊維等からなる織物、または不織布を用いてもよい。また、レイヤー38は、コード、織物、あるいは不織布を樹脂で被覆したものを用いてもよい。
更に、レイヤー38は、ゴム材料または樹脂材料のみで構成されていてもよい。この場合、レイヤー38を構成するゴム材料または樹脂材料は、補強コード30を被覆する樹脂32とサイドゴム層24を構成するゴム材料及びトレッド部36を構成するゴム材料との中間の引張弾性率を有するものを用いる。
剛性分布をタイヤ幅方向に見て、補強コード30が埋設されたベルト26とゴムのみからなるトレッド部36との間では、剛性段差が大きい、言い換えれば、剛性の差が大きい。ベルト26の端部26A付近等、剛性が大きく変化する部位では、応力が集中し易い。本実施形態の空気入りタイヤ10では、ベルト26の端部26Aをレイヤー38で覆うことで、タイヤ幅方向に見て、ベルト26の端部26Aからトレッド部36にかけて剛性を徐々に変化させることができ、端部26A付近の応力の集中を抑制することができる。
なお、本実施形態では、レイヤー38でベルト26の端部26A付近のみを覆ったが、必要に応じて、幅広に形成した少なくとも1枚のレイヤー38でベルト26の全体をタイヤ径方向外側から覆うようにしてもよい。
(トレッド)
ベルト26のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム層41が配置されており、トレッドゴム層41によってトレッド部36が形成されている。トレッドゴム層41に用いるゴム材料は、従来一般公知のものが用いられる。トレッド部36には、排水用の溝37が形成されている。また、トレッド部36のパターンも従来一般公知のものが用いられる。
ベルト26のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム層41が配置されており、トレッドゴム層41によってトレッド部36が形成されている。トレッドゴム層41に用いるゴム材料は、従来一般公知のものが用いられる。トレッド部36には、排水用の溝37が形成されている。また、トレッド部36のパターンも従来一般公知のものが用いられる。
(トレッド落ち高比、ベルト落ち高比)
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10では、タイヤ回転軸(図示せず)に沿った断面で見たときのトレッド部36の外表面におけるタイヤ径方向最外部(タイヤ赤道面CL上。タイヤ最大径部分。)を通り、タイヤ回転軸に沿って平行とされた第1基準線をL1、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときのトレッド部36の外表面をタイヤ幅方向外側へ延長したトレッド側仮想線36FLと、サイド部27の外表面をタイヤ径方向外側へ延長したサイド側仮想線27FLとの交点をP、タイヤ回転軸から第1基準線L1までのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をA、第1基準線L1から交点Pまでのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をB、比B/Aをトレッド落ち高比TWH(%)としたときに、トレッド落ち高比TWH(%)が17.9%以下に設定されている。
なお、本実施形態において、交点Pは、トレッド部36のトレッド端とされている。トレッド端(交点P)は、接地端よりもタイヤ幅方向外側に位置している。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10では、タイヤ回転軸(図示せず)に沿った断面で見たときのトレッド部36の外表面におけるタイヤ径方向最外部(タイヤ赤道面CL上。タイヤ最大径部分。)を通り、タイヤ回転軸に沿って平行とされた第1基準線をL1、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときのトレッド部36の外表面をタイヤ幅方向外側へ延長したトレッド側仮想線36FLと、サイド部27の外表面をタイヤ径方向外側へ延長したサイド側仮想線27FLとの交点をP、タイヤ回転軸から第1基準線L1までのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をA、第1基準線L1から交点Pまでのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をB、比B/Aをトレッド落ち高比TWH(%)としたときに、トレッド落ち高比TWH(%)が17.9%以下に設定されている。
なお、本実施形態において、交点Pは、トレッド部36のトレッド端とされている。トレッド端(交点P)は、接地端よりもタイヤ幅方向外側に位置している。
図2に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10では、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときのベルト26のタイヤ径方向外側面におけるタイヤ径方向最外部を通り、タイヤ回転軸に沿って平行とされた第2基準線をL2、タイヤ回転軸から第2基準線L2までのタイヤ径方向に沿って測定した寸法をC、第2基準線L2からベルト26の端部26Aまでのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をD、比D/Cをベルト落ち高比BWH(%)としたときに、ベルト落ち高比BWH(%)は7.4%以下に設定されている。
さらに、本実施形態の空気入りタイヤ10では、図3に示すように、横軸Xをベルト落ち高比BWH、縦軸Yをトレッド落ち高比TWHとしたグラフにおいて、方程式Y=-2.43X+17.9で表される直線を境にして、トレッド落ち高比TWH、及びベルト落ち高比BWHが小となる側の領域(斜線で示す領域(直線を含む)。以後、ベルト耐久性確保領域と呼ぶ。)に入るように、トレッド落ち高比TWH、及びベルト落ち高比BWHが設定されている。
(空気入りタイヤの製造方法)
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の製造方法の一例を説明する。
公知のタイヤ成形ドラム(不図示)の外周に、ゴム材料(未加硫)からなるインナーライナー22、ビードコア12、コードをゴム材料(未加硫)で被覆したカーカスプライ14、ゴム材料(未加硫)からなるビードフィラー18、サイドゴム層(未加硫)24A、サイドゴム層(未加硫)24Bを貼り付けて未加硫のタイヤケース25を形成する。
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の製造方法の一例を説明する。
公知のタイヤ成形ドラム(不図示)の外周に、ゴム材料(未加硫)からなるインナーライナー22、ビードコア12、コードをゴム材料(未加硫)で被覆したカーカスプライ14、ゴム材料(未加硫)からなるビードフィラー18、サイドゴム層(未加硫)24A、サイドゴム層(未加硫)24Bを貼り付けて未加硫のタイヤケース25を形成する。
ベルト26は、2本の補強コード30を被覆用の樹脂32で被覆した樹脂被覆コード34をベルト成形ドラム(不図示)に螺旋状に巻回して形成する。その際、樹脂被覆コード34は隣接する同士で溶着させる。本実施形態の樹脂被覆コード34の断面形状は矩形(横幅の長方形)であるが、樹脂被覆コード34は隣接する同士で接合される断面形状であればよく、例えば、平行四辺形等の他の形状であってもよい。
このように、樹脂被覆コード34は隣接する同士で溶着させることで、補強コード30が埋設された本発明の一例としての樹脂層が形成される。
このように、樹脂被覆コード34は隣接する同士で溶着させることで、補強コード30が埋設された本発明の一例としての樹脂層が形成される。
次に、樹脂32が冷却されて固化したベルト26をベルト成形ドラムから取り外してタイヤ成形ドラムのタイヤケース25の径方向外側に配置し、内側から圧力を掛けて未加硫のタイヤケース25を拡張する。これにより、タイヤケース25の外周面、言い換えればカーカス16の外周面、及び隙間充填部材28の外周面をベルト26の内周面に圧着する。
その後、ベルト26の両端部を覆う様にレイヤー38を貼り付ける。最後に、ベルト26の外周面に、一般の空気入りタイヤの製造と同様に、未加硫のトレッド部36を貼り付け、生タイヤが完成する。
このようにして製造された生タイヤは、一般の空気入りタイヤと同様に加硫成形モールドで加硫成形され、空気入りタイヤ10が完成する。
(作用、効果)
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用、効果を説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ10は、カーカス16のクラウン部が、螺旋状に巻回された補強コード30が樹脂32で被覆されたベルト26で補強されているため、従来空気入りタイヤの2枚以上のベルトプライから構成された複数層からなるベルトに比較して軽量となり、製造が簡単になっている。
なお、前記の方程式Y=-2.43X+17.9と図3におけるベルト耐久確保領域は、シミュレーションによる計算結果に基づいて算出されたものである。
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用、効果を説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ10は、カーカス16のクラウン部が、螺旋状に巻回された補強コード30が樹脂32で被覆されたベルト26で補強されているため、従来空気入りタイヤの2枚以上のベルトプライから構成された複数層からなるベルトに比較して軽量となり、製造が簡単になっている。
なお、前記の方程式Y=-2.43X+17.9と図3におけるベルト耐久確保領域は、シミュレーションによる計算結果に基づいて算出されたものである。
本実施形態のベルト26は、補強コード30を被覆している樹脂32の引張弾性率が、サイドゴム層24A,24Bを構成するゴム材料、及びトレッド部36を構成するゴム材料よりも引張弾性率が高く、その値が50MPa以上とされ、厚みも0.7mm以上確保されているので、ベルト26のタイヤ幅方向の面内剪断剛性を十分に確保し、かつ従来品よりも高くすることができる。
ベルト26の面内剪断剛性が確保されることで、空気入りタイヤ10にスリップ角を付与した場合の横力を十分に発生させることができ、操縦安定性を確保することができ、また、応答性も向上させることができる。
なお、ベルト26の面外曲げ剛性が確保されることで、空気入りタイヤ10に大きな横力が入力した際、トレッド部36のバックリング(トレッド部36の表面が波打って、一部が路面から離間する現象)を抑制することができる。
さらに、本実施形態の空気入りタイヤ10では、面内剪断剛性が高いベルト26を用いており、ベルト26の幅BWをトレッド部36の接地幅TCWの75%以上としているので、ショルダー部40付近の剛性を高めることができる。なお、ショルダー部40は、トレッド部36の接地端36Eよりもタイヤ幅方向外側の領域である。
本実施形態の空気入りタイヤ10では、ベルト26が1層構造であるため、従来の2枚以上のベルトプライで構成した場合に比較して、ベルト26の厚みを薄くでき、その分トレッド部36の厚みを厚くすることができ、かつ溝37の深さを深くすることができる。これにより、空気入りタイヤ10の寿命を延ばすことも可能となる。
空気入りタイヤ10におけるベルト26は、補強コード30が螺旋状に巻回され、周上で補強コード30がタイヤ径方向に重なる部分が無く、空気入りタイヤ周方向に厚さが均一となっているので、空気入りタイヤ10はユニフォミティーに優れたものとなる。
ベルト26の厚みt、言い換えれば樹脂32の厚みが0.7mm未満になると、樹脂32中に埋設する補強コード30を太くしてタガ効果を得ることができなくなる虞がある。
また、ベルト26の幅BWがトレッド部36の接地幅TCWに対して75%未満となると、ベルト26のタガ効果が不十分となったり、ショルダー部40付近の騒音の発生を抑制することが困難になる虞がある。一方、ベルト26の幅BWがトレッド部36の接地幅TCW対して110%を超えると、タガ効果としては頭打ち状態となり、ベルト26が必要以上となり、空気入りタイヤ10の重量増加を招く。
本実施形態の空気入りタイヤ10では、図3のグラフで示すように、方程式Y=-2.43X+17.9で表される直線を境にして、トレッド落ち高比TWH、及びベルト落ち高比BWHが小となる側の領域(右上がりの斜線で示すベルト耐久性確保領域。直線含む。)に入るように、トレッド落ち高比TWH、及びベルト落ち高比BWHが設定されているため、走行時のベルト26の樹脂32に生ずる歪みが抑制され、ベルト26の耐久性を確保する事が出来る。
トレッド36の落ち高比TWHを高くすると、高速走行時に、トレッド36のトレッド端36E付近、言い換えれば、ショルダー部39が接地し難くなるため、ショルダー部付近の偏摩耗、及び発熱を抑制する方向となる。
空気入りタイヤ10の高速耐久性を向上するには、上記ベルト耐久性確保領域から外れない範囲で、トレッド落ち高比TWHを高めることが好ましい。一例として、トレッド落ち高比TWHを7.1%以上とすることが好ましい。トレッド落ち高比TWHを7.1%以上とすることにより、時速310km/hの連続走行が可能となる。
また、ベルト26の幅を広くした場合、ベルト26の端部26Aがタイヤ表面に近づき過ぎないように、ベルト落ち高比BWHは、2.5%以上とすることが好ましい。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤ10を説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
次に、本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤ10を説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図4に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のベルト26は、螺旋状に巻回されゴム被覆された補強コード30を巻回して構成されたゴム被覆スパイラルベルト層42と、ゴム被覆スパイラルベルト層42のカーカス16側に一体化された樹脂材料のみからなる樹脂層44とを含んで構成されている。図4において、符号46は、補強コード30を被覆しているゴムである。なお、樹脂層44は、補強コード30を被覆しているゴム46よりも引張弾性率が高く設定されている。
本実施形態のベルト26の製造にあたっては、ベルト成形ドラムの外周に、円筒状の樹脂層44を配置し、その樹脂層の外周面にゴム(未加硫)被覆した補強コード30を螺旋状に巻回することで、ベルト成形ドラムの外周上で樹脂層44とゴム被覆スパイラルベルト層42とを一体化し、ベルト26を形成している。
本実施形態のベルト26は、ゴム被覆された螺旋状の補強コード30からなるゴム被覆スパイラルベルト層42に引張弾性率の高い樹脂層44が一体化しているので、樹脂層44が無い場合に比較して、ベルト26の面内剪断剛性を高くすることができる。
樹脂層44を構成する樹脂材料として、第1の実施形態の樹脂被覆コード34の樹脂32と同じ樹脂材料を用いることができるが、第1の実施形態の樹脂32とは異なる種類の樹脂材料を用いてもよい。
樹脂層44は、インジェクション成形したものを用いることができるが、一定径の場合、押出し成形した樹脂円筒を所定の長さに切断して用いてもよく、樹脂円筒として形成できればその製法は問わない。
本実施形態のベルト26は、円筒状の樹脂層44の外周面に、ゴム被覆した補強コード30を螺旋状に巻回することで形成することができるので、ベルト成形ドラムの外周面にゴム被覆した補強コード30を直接巻回する場合に比較して、幅の決められた巻回する目標があるため、ゴム被覆した補強コード30を巻回し易く、ユニフォミティーに優れた円筒状のベルト26を容易に形成することができる。
さらに、本実施形態の空気入りタイヤ10のベルト26は、ゴム被覆した補強コード30を螺旋状に巻回することで形成されたゴム被覆スパイラルベルト層42に樹脂層44が一体化しているので、第1の実施形態の空気入りタイヤ10のベルト26と同様に、面外曲げ剛性を高くすることができる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
ベルト26は、少なくとも幅方向の一端側から他端側まで連続した樹脂層を備えていればよく、コードの配置、層の厚み等は上記実施形態のものに限定されない。
なお、本発明の構造は、サイド部を補強ゴムで補強したランフラット空気入りタイヤにも適用でき、乗用車用以外の車に装着する空気入りタイヤにも適用できる。
2018年6月18日に出願された日本国特許出願2018-115412号の開示は、その全体が参照される。
本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照にされることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照される。
本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照にされることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照される。
Claims (3)
- 一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスと、
前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され少なくとも樹脂層を含んで構成されたベルトと、
前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されるトレッド部と、
前記カーカスのタイヤ幅方向外側に配置されるサイド部と、
を備え、
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記トレッド部の外表面におけるタイヤ径方向最外部を通り、前記タイヤ回転軸に沿って平行とされた第1基準線をL1、
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記トレッド部の前記外表面の輪郭をタイヤ幅方向外側へ延長したトレッド側仮想線と、前記サイド部の外表面の輪郭をタイヤ径方向外側へ延長したサイド側仮想線との交点をP、
タイヤ回転軸から前記第1基準線L1までのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をA、前記第1基準線L1から前記交点Pまでのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をB、
比B/Aをトレッド落ち高比TWH(%)、
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記ベルトのタイヤ径方向外側面におけるタイヤ径方向最外部を通り、前記タイヤ回転軸に沿って平行とされた第2基準線をL2、
タイヤ回転軸から前記第2基準線L2までのタイヤ径方向に沿って測定した寸法をC、
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記第2基準線L2から前記ベルトのタイヤ径方向外側面のタイヤ幅方向端までのタイヤ径方向に沿って計測した寸法をD、
比D/Cをベルト落ち高比BWH(%)、
としたときに、
横軸Xを前記ベルト落ち高比BWH、縦軸Yを前記トレッド落ち高比TWHとしたグラフにおいて、方程式Y=-2.43X+17.9で表される直線よりも、前記トレッド落ち高比TWH、及び前記ベルト落ち高比BWHが小となる側の領域に入るように、前記トレッド落ち高比TWH、及び前記ベルト落ち高比BWHが設定されている、空気入りタイヤ。 - 前記ベルト落ち高比BWHを2.5%以上に設定した、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記トレッド落ち高比TWHを7.1%以上に設定した、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
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