WO2015005171A1 - タイヤ - Google Patents

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WO2015005171A1
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reinforcing layer
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reinforcing
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好秀 河野
誓志 今
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株式会社ブリヂストン
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    • B60C2009/0215Partial carcass reinforcing plies, i.e. the plies neither crossing the equatorial plane nor folded around the bead core

Definitions

  • the present invention relates to a tire in which a tire frame member is formed using a resin material.
  • thermoplastic polymer material such as a thermoplastic elastomer (TPE) or a thermoplastic resin
  • TPE thermoplastic elastomer
  • a tire frame member is formed by covering a bead core with a thermoplastic elastomer, a reinforcing layer is disposed on the outer periphery of the tire skeleton member, and a tread member is disposed on the outer periphery thereof. It is disclosed to vulcanize and bond.
  • the present invention aims to improve cut resistance while considering the balance between the rigidity in the tire circumferential direction and the rigidity in the tire radial direction in consideration of the above facts.
  • 1st aspect of this invention is a resin material which has a bead part, the side part which continues to the tire radial direction outer side of this bead part, and the crown part which continues to the tire width direction inner side of this side part, and a tread is arrange
  • the reinforcement extending from the bead portion to the side portion is present in the tire frame member, the propagation speed of scratches in the tire frame member can be reduced.
  • the reinforcing layers are arranged in the tire circumferential direction and are not integrally formed in the tire circumferential direction, the rigidity in the tire circumferential direction does not become too high, and the balance with the rigidity in the tire radial direction Is good. For this reason, it is possible to improve the cut resistance while considering the balance between the rigidity in the tire circumferential direction and the rigidity in the tire radial direction.
  • the second aspect is the tire according to the first aspect, wherein the outer surface of the reinforcing layer is located on the outer side of the tire from half the thickness of the tire frame member.
  • the reinforcing layers adjacent to each other in the tire circumferential direction are in contact with each other.
  • the cut resistance can be further improved by arranging the reinforcing layers so as to contact each other in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing layer is fastened to a bead core embedded in the bead portion.
  • the reinforcing layer since the reinforcing layer is fastened to the bead core, the reinforcing layer can bear the tension generated in the tire. For this reason, the tolerance with respect to an internal pressure improves.
  • the reinforcing layer is wound around the bead core.
  • the reinforcing layer since the reinforcing layer is wound around the bead core, the reinforcing layer can bear more of the tension generated in the tire. For this reason, the tolerance with respect to an internal pressure improves further. Moreover, since the thickness of a tire frame member can be made thin by this, riding comfort can be improved.
  • an inner end in the tire radial direction of the reinforcing layer is located on an inner side in the tire radial direction from a rim separation point of the bead portion. positioned.
  • the cut resistance can be improved while considering the balance between the rigidity in the tire circumferential direction and the rigidity in the tire radial direction.
  • FIG. 1 and 2 relate to the first embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a tire is cut along a tire rotation axis. It is an expanded sectional view showing a bead part.
  • 3 to 5 relate to the second embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the tire is cut along the tire rotation axis.
  • positioning of a reinforcement layer It is a perspective view which shows the reinforcement layer in which the tire radial direction inner side end was narrowly formed.
  • the arrow C direction indicates the tire circumferential direction
  • the arrow R direction indicates the tire radial direction
  • the arrow W direction indicates the tire width direction.
  • the tire radial direction means a direction orthogonal to a tire axis (not shown).
  • the tire width direction means a direction parallel to the tire rotation axis.
  • the tire width direction can be rephrased as the tire axial direction.
  • a tire 10 in FIG. 1, includes a tire frame member 12 and a reinforcing layer 14.
  • the tire frame member 12 is made of a resin material, and includes a bead portion 16, a side portion 18 that continues to the tire radial direction outside of the bead portion 16, and a tread 32 that is continuous to the inside of the side portion 18 in the tire width direction. And a crown portion 26.
  • the bead part 16 means here from the tire radial direction inner side end of the tire frame member 12 to 30% of tire cross-section height.
  • the tire frame member 12 has an annular shape centered on the tire axis.
  • the resin material constituting the tire frame member 12 include engineering plastics (including super engineering plastics), as well as thermoplastic resins (including thermoplastic elastomers), thermosetting resins, and other general-purpose resins.
  • the resin material here does not include vulcanized rubber.
  • Thermoplastic resin refers to a polymer compound that softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled.
  • the material softens and flows with increasing temperature, and becomes relatively hard and strong when cooled, and a high molecular compound having rubber-like elasticity is a thermoplastic elastomer, and the material increases with increasing temperature. Is softened, fluidized and cooled to a relatively hard and strong state, and a high molecular compound having no rubber-like elasticity is distinguished as a non-elastomer thermoplastic resin.
  • Thermoplastic resins include polyolefin-based thermoplastic elastomers (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomers (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomers (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomers (TPU), and polyesters.
  • TPO polyolefin-based thermoplastic elastomers
  • TPS polystyrene-based thermoplastic elastomers
  • TPA polyamide-based thermoplastic elastomers
  • TPU polyurethane-based thermoplastic elastomers
  • polyesters polyesters.
  • TSV dynamically crosslinked thermoplastic elastomer
  • polyolefin thermoplastic resin polystyrene thermoplastic resin
  • polyamide thermoplastic resin polyamide thermoplastic resin
  • polyester thermoplastic resin etc. Be mentioned.
  • thermoplastic material examples include a deflection temperature under load (0.45 MPa load) specified in ISO 75-2 or ASTM D648 of 78 ° C. or higher, and a tensile yield strength specified in JIS K7113 of 10 MPa.
  • the tensile elongation at break (JIS K7113) defined in JIS K7113 is 50% or more.
  • regulated to JISK7206 of 130 degreeC can be used.
  • thermosetting resin refers to a polymer compound that forms a three-dimensional network structure as the temperature rises and cures.
  • a thermosetting resin a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin etc. are mentioned, for example.
  • resin materials include (meth) acrylic resins, EVA resins, vinyl chloride resins, fluorine resins, silicone resins, etc.
  • General-purpose resin may be used.
  • a bead core 22 is embedded in the bead portion 16.
  • the thermoplastic material constituting the bead core 22 is preferably an olefin-based, ester-based, amide-based, or urethane-based TPE, or TPV partially kneaded with a rubber-based resin.
  • the deflection temperature under load specified at ISO 75-2 or ASTM D648 (at the time of 0.45 MPa load) is 75 ° C. or higher
  • the tensile yield elongation similarly specified by JIS K7113 is 10% or higher.
  • the tensile fracture elongation specified in JIS K7113 is 50% or more and the Vicat softening temperature (Method A) specified in JIS K7113 is 130 ° C. or more.
  • the bead core 22 has an annular shape and is made of a thermoplastic material having a higher elastic modulus than the resin material of the tire frame member 12.
  • the elastic modulus of the bead core 22 is preferably 1.5 times or more, and more preferably 2.5 times or more that of the tire frame member 12. If it is 1.5 times or less, it is conceivable that when the tire 10 is assembled to the rim 24 and filled with air to increase the internal pressure, the bead portion 16 is lifted outward in the tire radial direction and detached from the rim 24.
  • the bead core 22 may be formed by insert molding (injection molding) or the like using a hard resin, and the method for forming the bead core 22 is not particularly limited.
  • the bead core 22 has, for example, a circular cross section. Further, the bead core 22 may have a waved shape so that the bead core radius varies depending on the position in the tire circumferential direction. In this case, the bead core 22 itself can be extended to some extent, and rim assembly becomes easy.
  • the bead core 22 is not limited to a resin (thermoplastic material), and may be formed by stacking resin-coated steel cords in a spiral shape in the tire circumferential direction.
  • a crown portion 26 is connected to the outer side of the side portion 18 in the tire radial direction.
  • a belt layer 28 is provided on the outer periphery of the crown portion 26.
  • the belt layer 28 is formed by, for example, winding a resin-coated cord in a spiral shape in the tire circumferential direction.
  • a tread 32 is provided outside the crown portion 26 and the belt layer 28 in the tire radial direction.
  • the tread 32 is, for example, a pre-cured tread (PCT) formed using rubber.
  • the tread 32 is made of rubber having higher wear resistance than the resin material forming the tire frame member 12.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • the reinforcing layer 14 includes a reinforcing material 30 covered with a resin material, extends from the bead portion 16 to the side portion 18 and is arranged side by side in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing layer 14 is formed longer in the tire radial direction than in the tire circumferential direction in a state where the reinforcing layer 14 is extended in a plane.
  • the resin material for example, the same resin material as that constituting the tire frame member 12 is used.
  • the coating with the resin material may be on one side of the reinforcing material 30 or on both sides. When both surfaces of the reinforcing material 30 are covered with a resin material, the reinforcing material 30 can be disposed in the center of the reinforcing layer 14 in the thickness direction. In the case of double-sided coating, different resin materials may be used for one surface and the other surface.
  • the reinforcing member 30 is, for example, a twisted cord or an aggregate of a plurality of filaments.
  • the material of the reinforcing material 30 is, for example, a metal such as aliphatic polyamide, polyethylene terephthalate, glass, aramid, or steel.
  • the reinforcing member 30 extends at least along the tire radial direction.
  • the reinforcing material 30 may be combined with the reinforcing material 30 extending in the tire circumferential direction so that the reinforcing materials 30 intersect each other.
  • the reinforcing material 30 may be woven or knitted to form a cloth shape.
  • the reinforcing material 30 may be inclined with respect to the tire radial direction or the tire circumferential direction.
  • the inner end 14 ⁇ / b> A in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 is located on the inner side in the tire radial direction from the rim separation point P of the bead portion 16.
  • the rim separation point P is a state in which the specified internal pressure is not applied when the tire is mounted on a rim described in the 2013 edition YEAR BOOK issued by JATMA (Japan Automobile Tire Association) along the tire dimensions.
  • the tire is separated from the rim flange.
  • the reinforcing layer 14 is fastened to a bead core 22 embedded in the bead portion 16.
  • the inner end 14A in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 is wound around the bead core 22 so as to go around the bead core 22, for example, and is folded back from the inner side of the tire to be bonded to the reinforcing layer 14 itself.
  • a joining means hot air welding or thermocompression bonding using a hot plate is preferable. Sewing may be used as another joining means.
  • the joining length L is 3 mm or more, more preferably 5 mm or more, and still more preferably 15 mm or more. Note that the winding (turning back) of the tire radial direction inner end 14A of the reinforcing layer 14 may be from the tire outer side to the inner side.
  • the outer end 14 ⁇ / b> C in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 extends from the bead portion 16 of the tire frame member 12 to the side portion 18 to the crown portion 26 and overlaps with the belt layer 28.
  • the overlap amount OP with the belt layer 28 is preferably 5 mm or more from the end of the belt layer 28 toward the center in the tire width direction.
  • the reinforcing layer 14 may extend to the center in the tire width direction. It should be noted that the position of the outer end 14C in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 may end near the tire maximum width position in the side portion 18 or end before the crown portion 26 (so-called buttress portion). May be.
  • the outer surface 14B of the reinforcing layer 14 is located on the outer side of the tire from half the thickness of the tire frame member 12 (the position of the line H).
  • the outer surface 14 ⁇ / b> B of the reinforcing layer 14 is located on the outer surface side of the tire frame member 12.
  • the reinforcing layer 14 may be exposed on the outer surface of the tire frame member 12.
  • the outer surface of the reinforcing layer 14 is located on the outer surface side of the tire frame member 12, durability against bending deformation of the tire is improved. Further, since the inner end in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 is located on the inner side in the tire radial direction with respect to the rim separation point P of the bead portion 16, it is possible to suppress the pinch cut when the curbstone or the like rides on. Further, since the reinforcing layer 14 is locked to the bead core 22, the reinforcing layer 14 can bear the tension generated in the tire. For this reason, the tolerance with respect to an internal pressure improves. Moreover, since the thickness of the tire frame member 12 can be reduced by this, riding comfort can be improved.
  • the tire 10 according to the present embodiment it is possible to improve the cut resistance while considering the balance between the rigidity in the tire circumferential direction and the rigidity in the tire radial direction.
  • the reinforcing layers 14 adjacent to each other in the tire circumferential direction are in contact with each other.
  • the reinforcing layer 14 is in contact with at least a portion including the tire maximum width position.
  • the contact includes a case where the end surfaces of the reinforcing layer 14 abut each other in the tire circumferential direction and a case where the end surfaces overlap each other in the tire radial direction.
  • the reinforcing layer 14 is formed with a wide portion 14W on the outer side in the tire radial direction and a narrow portion 14S on the inner side in the tire radial direction.
  • the wide portion 14W includes the tire maximum width position of the side portion 18.
  • the wide portions 14W are in contact with each other.
  • the narrow portions 14S are separated from each other in the tire circumferential direction.
  • the boundary 14D between the wide portion 14W and the narrow portion 14S is located slightly inside the tire radial direction from the tire maximum width position.
  • the position of the boundary 14 ⁇ / b> D is not limited to this, and may be further located on the inner side in the tire radial direction as shown in FIG. 5.
  • the boundary 14 ⁇ / b> D is located on the inner side in the tire radial direction than the rim separation point P of the bead portion 16.
  • the reinforcing layers 14 are arranged so as to be in contact with each other in the tire circumferential direction, the cut resistance can be further improved.
  • another reinforcing layer (not shown) may be disposed between the reinforcing layers 14 adjacent in the tire circumferential direction.
  • another reinforcing layer and the reinforcing layer 14 may be partially overlapped.
  • one side of the other reinforcing layer in the tire circumferential direction is partially overlapped with the adjacent reinforcing layer 14, and the other side of the tire circumferential direction is not overlapped with the adjacent reinforcing layer 14, and a clearance of, for example, 0.1 mm or more is provided. May be.
  • the reinforcing layers 14 adjacent in the tire circumferential direction may partially overlap each other.
  • the inner end 14A in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 may be formed narrow, and the inner end 14A in the tire radial direction may be wound around the bead core 22 and folded back. Thereby, wrinkles can be prevented from occurring in the reinforcing layer 14 due to the curvature of the bead core 22.
  • the tire radial direction inner end 14A of the reinforcing layer 14 may be fastened to the side of the bead core 22 by adhesion or the like.
  • the bead core 22 has a polygonal cross section.
  • the inner end 14 ⁇ / b> A in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 may be separated from the bead core 22.
  • the inner end 14 ⁇ / b> A in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 is located on the inner side in the tire radial direction with respect to the rim separation point P of the bead portion 16.
  • the inner end 14 ⁇ / b> A in the tire radial direction of the reinforcing layer 14 may be sandwiched between the two bead cores 22.
  • the outer surface 14B of the reinforcing layer 14 is positioned outside the tire from half the thickness of the tire frame member 12 (the position of the line H), but the position of the outer surface 14B is not limited to this.
  • the outer surface 14 ⁇ / b> B may be half the thickness of the tire frame member 12 (the position of the line H), or may be positioned on the inner side of the tire.

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Abstract

 タイヤ(10)は、ビード部(16)と、該ビード部(16)のタイヤ半径方向外側に連なるサイド部(18)と、該サイド部(18)のタイヤ幅方向内側に連なり、トレッド(32)が配置されるクラウン部(26)とを有する樹脂材料製のタイヤ骨格部材(12)と、補強材(30)が樹脂材料により被覆され、少なくともサイド部(18)に設けられると共にタイヤ周方向に並べて配置された補強層(14)と、を備えている。

Description

タイヤ
 本発明は、タイヤ骨格部材が樹脂材料を用いて形成されたタイヤに関する。
 従来から、ゴム、有機繊維材料、及びスチール部材で形成されているタイヤが知られている。近年、軽量化やリサイクルのし易さの観点から、熱可塑性エラストマー(TPE)や熱可塑性樹脂等の熱可塑性高分子材をタイヤ骨格部材とすることが求められている。例えば特開平3-143701号公報には、熱可塑性エラストマーでビードコアを覆ってタイヤ骨格部材を形成し、該タイヤ骨格部材の外周に補強層を配置し、更にその外周にトレッド部材を配置して、加硫接着することが開示されている。
 しかしながら、上記した従来例では、サイド部の補強について何ら考慮されていない。一方、サイド部をタイヤ周方向に連続的に補強すると、タイヤ径方向の剛性に対してタイヤ周方向の剛性が高くなり過ぎると考えられる。
 本発明は、上記事実を考慮して、タイヤのタイヤ周方向の剛性とタイヤ径方向の剛性のバランスを考慮しつつ、耐カット性能を向上させることを目的とする。
 本発明の第1の態様は、ビード部と、該ビード部のタイヤ半径方向外側に連なるサイド部と、該サイド部のタイヤ幅方向内側に連なり、トレッドが配置されるクラウン部とを有する樹脂材料製のタイヤ骨格部材と、補強材が樹脂材料により被覆され、前記ビード部から前記サイド部に延びると共にタイヤ周方向に並べて配置された補強層と、を備えている。
 このタイヤでは、ビード部からサイド部に延びる補強がタイヤ骨格部材に存在することで、該タイヤ骨格部材における傷の伝播速度を遅くすることができる。また、補強層がタイヤ周方向に並べられており、タイヤ周方向に一体的に連続した形態となっていないことから、タイヤ周方向の剛性が高くなり過ぎず、タイヤ半径方向の剛性とのバランスがよい。このため、タイヤのタイヤ周方向の剛性とタイヤ径方向の剛性のバランスを考慮しつつ、耐カット性能を向上させることができる。
 第2の態様は、第1の態様に係るタイヤにおいて、前記補強層の外面は、前記タイヤ骨格部材の厚みの半分よりタイヤ外側に位置している。
 このタイヤでは、補強層の外面がタイヤ骨格部材の外面側に位置しているので、タイヤの曲げ変形に対する耐久性が向上する。
 第3の態様は、第1の態様又は第2の態様に係るタイヤにおいて、タイヤ周方向に隣り合う前記補強層が互いに当接している。
 このタイヤでは、補強層がタイヤ周方向に互いに接するように配置することにより、耐カット性能を更に向上させることができる。
 第4の態様は、第1の態様~第3の態様の何れか1態様に係るタイヤにおいて、前記補強層は、前記ビード部に埋設されたビードコアに留められている。
 このタイヤでは、補強層がビードコアに留められているので、タイヤに生ずる張力を該補強層が負担することができる。このため、内圧に対する耐性が向上する。
 第5の態様は、第1の態様~第4の態様の何れか1態様に係るタイヤにおいて、前記補強層が、前記ビードコアに巻き付けられている。
 このタイヤでは、補強層がビードコアに巻き付けられているので、タイヤに生ずる張力を該補強層がより多く負担することができる。このため、内圧に対する耐性が更に向上する。またこれによって、タイヤ骨格部材の厚みを薄くできるので、乗り心地性を向上させることができる。
 第6の態様は、第1の態様~第3の態様の何れか1態様に係るタイヤにおいて、前記補強層のタイヤ半径方向内側端が、前記ビード部のリム離反点よりもタイヤ半径方向内側に位置している。
 このタイヤでは、補強層のタイヤ半径方向内側端が、ビード部のリム離反点よりもタイヤ半径方向内側に位置しているので、縁石等の乗り上げ時におけるピンチカットを抑制することができる。
 本発明に係るタイヤによれば、タイヤのタイヤ周方向の剛性とタイヤ径方向の剛性のバランスを考慮しつつ、耐カット性能を向上させることができる、という優れた効果が得られる。
図1及び図2は、第1実施形態に係り、図1は、タイヤをタイヤ回転軸に沿って切断した状態を示す斜視図である。 ビード部を示す拡大断面図である。 図3から図5は、第2実施形態に係り、図3は、タイヤをタイヤ回転軸に沿って切断した状態を示す斜視図である。 補強層の配置の一例を示す側面図である。 補強層の配置の他の例を示す側面図である。 タイヤ半径方向内側端が幅狭に形成された補強層を示す斜視図である。 補強層のタイヤ半径方向内側端をビードコアに巻き付けて固定した状態を示す斜視図である。 補強層のタイヤ半径方向内側端を、ビードコアの側部に固定した例を示す断面図である。 補強層のタイヤ半径方向内側端を、ビードコアから離して配置した例を示す断面図である。
 以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印C方向はタイヤ周方向を示し、矢印R方向はタイヤ半径方向を示し、矢印W方向はタイヤ幅方向を示す。タイヤ半径方向とは、タイヤ軸(図示せず)と直交する方向を意味する。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸と平行な方向を意味する。タイヤ幅方向をタイヤ軸方向と言い換えることもできる。
 各部の寸法測定方法は、JATMA(日本自動車タイヤ協会)が発行する2013年度版YEAR BOOKに記載の方法による。
[第1実施形態]
 図1において、本実施形態に係るタイヤ10は、タイヤ骨格部材12と、補強層14とを備えている。
 タイヤ骨格部材12は、樹脂材料製であり、ビード部16と、該ビード部16のタイヤ半径方向外側に連なるサイド部18と、該サイド部18のタイヤ幅方向内側に連なり、トレッド32が配置されるクラウン部26とを有している。なお、ここでビード部16とは、タイヤ骨格部材12のタイヤ径方向内側端からタイヤ断面高さの30%までをいう。タイヤ骨格部材12は、タイヤ軸を中心とした環状とされている。タイヤ骨格部材12を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)、熱硬化性樹脂、及びその他の汎用樹脂のほか、エンジニアリングプラスチック(スーパーエンジニアリングプラスチックを含む)等が挙げられる。ここでの樹脂材料には、加硫ゴムは含まれない。
 熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)とは、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になる高分子化合物をいう。本明細書では、このうち、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有する高分子化合物を熱可塑性エラストマーとし、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有しない高分子化合物をエラストマーでない熱可塑性樹脂として区別する。
 熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)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)、及び、動的架橋型熱可塑性エラストマー(TPV)、ならびに、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性樹脂、及び、ポリエステル系熱可塑性樹脂等が挙げられる。
 また、上記の熱可塑性材料としては、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℃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(JIS K7113)が50%以上。JIS K7206に規定されるビカット軟化温度(A法)が130℃であるものを用いることができる。
 熱硬化性樹脂とは、温度上昇と共に3次元的網目構造を形成し、硬化する高分子化合物をいう。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。
 なお、樹脂材料には、既述の熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)及び熱硬化性樹脂のほか、(メタ)アクリル系樹脂、EVA樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等の汎用樹脂を用いてもよい。
 ビード部16には、ビードコア22が埋設されている。ビードコア22を構成する熱可塑性材料としては、オレフィン系、エステル系、アミド系、もしくはウレタン系のTPEか、一部ゴム系の樹脂を混練してあるTPVであることが好ましい。これらの熱可塑性材料としては、例えば、ISO75-2又はASTM D648に規定される荷重たわみ温度(0.45MPa荷重時)が75℃以上、同じくJIS K7113に規定される引張降伏伸びが10%以上、同じくJIS K7113に規定される引張破壊伸びが50%以上、JIS K7113に規定されるビカット軟化温度(A法)が130℃以上であることが好ましい。
 ビードコア22は円環状であり、タイヤ骨格部材12の樹脂材料よりも高弾性率の熱可塑性材料からなる。ビードコア22の弾性率は、タイヤ骨格部材12の弾性率の1.5倍以上であることが好ましく、2.5倍以上であることがより好ましい。1.5倍以下では、タイヤ10をリム24に組み付けて空気を充填して内圧を上げると、ビード部16がタイヤ半径方向外側に持ち上がってしまってリム24から外れることが考えられる。ビードコア22は、硬質樹脂を用いて、インサート成形(射出成形)などで形成されたものであってもよく、ビードコア22の形成方法は特に限定されない。
 図2に示されるように、ビードコア22は例えば断面円形状である。また、タイヤ周方向位置によってビードコア半径が変動するように、ビードコア22が波を打った形状とすることもできる。この場合、ビードコア22自体がある程度伸びることが可能となり、リム組みが容易となる。また、ビードコア22は、樹脂(熱可塑性材料)に限られるものではなく、樹脂被覆されたスチールコードをタイヤ周方向にらせん状に積み重ねて形成してもよい。
 タイヤ骨格部材12において、サイド部18のタイヤ半径方向外側には、クラウン部26が連なっている。クラウン部26の外周には、ベルト層28が設けられている。このベルト層28は、例えば、樹脂被覆されたコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻いて構成されている。
 クラウン部26及びベルト層28のタイヤ半径方向外側には、トレッド32が設けられている。このトレッド32は、例えばゴムを用いて形成されたプレキュアトレッド(PCT:Pre-Cured Tread)である。またトレッド32は、タイヤ骨格部材12を形成している樹脂材料よりも耐摩耗性に優れたゴムで形成されている。そのゴムとしては、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているトレッドゴムと同種のもの、例えばSBR(スチレン-ブタジエンゴム)を用いることができる。なお、トレッド32として、タイヤ骨格部材12を形成している樹脂材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の樹脂材料で構成されるものを用いてもよい。
 補強層14は、補強材30が樹脂材料により被覆され、ビード部16からサイド部18に延びると共にタイヤ周方向に間隔を空けて並べて配置されている。この補強層14は、平面的に延ばされた状態において、タイヤ周方向よりタイヤ半径方向に長く形成されている。樹脂材料としては、例えばタイヤ骨格部材12を構成する樹脂材料と同様のものが用いられる。樹脂材料による被覆は、補強材30の片面でもよいし、両面でもよい。補強材30の両面を樹脂材料で被覆する場合、補強層14の厚さ方向の中央に補強材30を配置することができる。両面被覆の場合、一方の面と他方の面に対して互いに異なる樹脂材料を用いてもよい。
 図1,図2において、補強材30は、例えば撚りコードや複数のフィラメントの集合体である。補強材30の材質は、例えば、脂肪族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ガラス、アラミド、スチール等の金属である。補強層14において、補強材30は少なくともタイヤ半径方向に沿って延びている。この補強材30に、タイヤ周方向に延びる補強材30を組み合わせて、補強材30が互いに交差するように重ねてもよい。この場合、補強材30を織ったり編んだりして布状に構成してもよい。なお、補強材30は、タイヤ半径方向やタイヤ周方向に対して傾斜していてもよい。
 図2に示されるように、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aは、ビード部16のリム離反点Pよりもタイヤ半径方向内側に位置している。なお、ここでいうリム離反点Pとは、タイヤをタイヤの寸法に沿ったJATMA(日本自動車タイヤ協会)が発行する2013年度版YEAR BOOKに記載のリムに装着した際に、規定内圧無負荷状態において、タイヤがリムフランジから離間する点である。具体的には、補強層14は、ビード部16に埋設されたビードコア22に留められている。具体的には、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aが、例えばビードコア22を一周するように該ビードコア22に巻き付けられ、タイヤ内側から外側へ折り返されて、該補強層14自身に接合されている。接合手段としては、熱風溶着や、熱板を用いた熱圧着が好ましい。他の接合手段として、縫製を用いてもよい。接合長さLは、3mm以上であり、より好ましくは5mm以上、更に好ましくは15mm以上である。なお、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aの巻付け(折返し)は、タイヤ外側から内側であってもよい。
 図1に示されるように、補強層14のタイヤ半径方向外側端14Cは、タイヤ骨格部材12のビード部16からサイド部18を通り、クラウン部26まで延び、ベルト層28と重なっている。ベルト層28との重なり量OPは、ベルト層28の端部からタイヤ幅方向中央側に5mm以上であることが好ましい。補強層14は、タイヤ幅方向中央まで延びていてもよい。なお、補強層14のタイヤ半径方向外側端14Cの位置は、サイド部18におけるタイヤ最大幅位置付近で終端していてもよいし、またクラウン部26に至る手前(所謂バットレス部)で終端していてもよい。
 図2に示されるように、補強層14の外面14Bは、タイヤ骨格部材12の厚みの半分(線Hの位置)よりタイヤ外側に位置している。換言すれば、補強層14の外面14Bは、タイヤ骨格部材12の外面側に位置している。補強層14が、タイヤ骨格部材12の外面に露出していてもよい。
(作用)
 本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図1において、本実施形態に係るタイヤ10では、タイヤ骨格部材12の少なくともサイド部18に補強層14が存在することで、タイヤ骨格部材12における傷の伝播速度を遅くすることができる。また、補強層14がタイヤ周方向に並べられており、タイヤ周方向に一体的に連続した形態となっていないことから、タイヤ周方向の剛性が高くなり過ぎず、タイヤ半径方向の剛性とのバランスがよい。
 また、補強層14の外面がタイヤ骨格部材12の外面側に位置しているので、タイヤの曲げ変形に対する耐久性が向上する。更に、補強層14のタイヤ半径方向内側端が、ビード部16のリム離反点Pよりもタイヤ半径方向内側に位置しているので、縁石等の乗り上げ時におけるピンチカットを抑制することができる。また、補強層14がビードコア22に係止されているので、タイヤに生ずる張力を該補強層14が負担することができる。このため、内圧に対する耐性が向上する。またこれによって、タイヤ骨格部材12の厚みを薄くできるので、乗り心地性を向上させることができる。
 このように、本実施形態に係るタイヤ10によれば、タイヤ周方向の剛性とタイヤ径方向の剛性のバランスを考慮しつつ、耐カット性能を向上させることができる。
[第2実施形態]
 図3,図4において、本実施形態に係るタイヤ20では、タイヤ周方向に隣り合う補強層14が互いに当接している。この補強層14は、少なくともタイヤ最大幅位置を含む部分で当接している。当接には、補強層14の端面同士がタイヤ周方向に突き当たっている場合と、タイヤ半径方向に重なっている場合を含む。
 この補強層14には、タイヤ半径方向外側の幅広部14Wと、タイヤ半径方向内側の幅狭部14Sとが形成されている。幅広部14Wは、サイド部18のタイヤ最大幅位置を含んでいる。この幅広部14Wが互いに当接している。幅狭部14S同士は、タイヤ周方向に離間している。
 図4に示される例では、幅広部14Wと幅狭部14Sの境界14Dが、タイヤ最大幅位置より若干タイヤ半径方向内側に位置している。この境界14Dの位置はこれに限られず、図5に示されるように、更にタイヤ半径方向内側に位置していてもよい。図5に示される例では、境界14Dが、ビード部16のリム離反点Pよりもタイヤ半径方向内側に位置している。これにより、縁石等の乗り上げ時におけるピンチカットを抑制することができようになっている。
 本実施形態に係るタイヤ20によれば、補強層14がタイヤ周方向に互いに接するように配置されているので、耐カット性能を更に向上させることができる。
 他の部分については、第1実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
[他の実施形態]
 第1実施形態において、タイヤ周方向に隣り合う補強層14の間に、他の補強層(図示せず)を配置してもよい。この場合、他の補強層と補強層14とを部分的に重ねてもよい。また、他の補強層のタイヤ周方向一方側を隣接する補強層14と部分的に重ね、タイヤ周方向他方側を隣接する補強層14と重ねず、例えば0.1mm以上の隙間を設けるようにしてもよい。また、第2実施形態において、タイヤ周方向に隣り合う補強層14を互いに部分的に重ねてもよい。
 図6A,図6Bに示されるように、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aを幅狭に形成しておき、該タイヤ半径方向内側端14Aをビードコア22に巻き付けて折り返してもよい。これにより、ビードコア22の曲率によって補強層14に皺が発生することを抑制できる。
 図7Aに示されるように、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aは、ビードコア22の側方に接着等により留められていてもよい。この場合、ビードコア22は、断面多角形であることが望ましい。また、図7Bに示されるように、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aは、ビードコア22から離れていてもよい。この場合、補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aは、ビード部16のリム離反点Pよりもタイヤ半径方向内側に位置することが望ましい。1つのビード部16に複数のビードコア22が設けられている場合には、2つのビードコア22で補強層14のタイヤ半径方向内側端14Aを挟持するようにしてもよい。
 図2において、補強層14の外面14Bが、タイヤ骨格部材12の厚みの半分(線Hの位置)よりタイヤ外側に位置するものとしたが、外面14Bの位置はこれに限られない。例えば外面14Bが、タイヤ骨格部材12の厚みの半分(線Hの位置)にあってもよく、またこれよりタイヤ内側に位置していてもよい。
 2013年7月11日に出願された日本国特許出願2013-145806号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
(符号の説明)
10 タイヤ、12 タイヤ骨格部材、14 補強層、14A タイヤ半径方向内側端、16 ビード部、18 サイド部、20 タイヤ、22 ビードコア、24 リム、26 クラウン部、30 補強材、32 トレッド、P リム離反点

Claims (6)

  1.  ビード部と、該ビード部のタイヤ半径方向外側に連なるサイド部と、該サイド部のタイヤ幅方向内側に連なり、トレッドが配置されるクラウン部とを有する樹脂材料製のタイヤ骨格部材と、
     補強材が樹脂材料により被覆され、前記ビード部から前記サイド部に延びると共にタイヤ周方向に並べて配置された補強層と、
     を備えたタイヤ。
  2.  前記補強層の外面は、前記タイヤ骨格部材の厚みの半分よりタイヤ外側に位置している請求項1に記載のタイヤ。
  3.  タイヤ周方向に隣り合う前記補強層が互いに当接している請求項1又は請求項2に記載のタイヤ。
  4.  前記補強層は、前記ビード部に埋設されたビードコアに留められている請求項1~請求項3の何れか1項に記載のタイヤ。
  5.  前記補強層のタイヤ半径方向内側端は、前記ビードコアに巻き付けられている請求項4に記載のタイヤ。
  6.  前記補強層のタイヤ半径方向内側端は、前記ビード部のリム離反点よりもタイヤ半径方向内側に位置する請求項1~請求項3の何れか1項に記載のタイヤ。
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