WO2016017555A1 - タイヤ - Google Patents

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誓志 今
好秀 河野
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株式会社ブリヂストン
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    • B60C9/02Carcasses
    • B60C9/04Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship
    • B60C2009/0416Physical properties or dimensions of the carcass cords

Definitions

  • the present invention relates to a tire in which a tire frame member is formed using a resin material.
  • thermoplastic resin a thermoplastic elastomer, or the like
  • JP-A-3-143701 discloses a tire body as a thermoplastic polymer.
  • a pneumatic tire molded from the material is disclosed.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a tire capable of improving pressure resistance and impact durability in consideration of the above facts.
  • the tire according to the first aspect of the present invention includes a bead portion that covers a bead core, a side portion that extends outward in the tire radial direction from the bead portion, and a crown portion that extends inward in the tire width direction from the side portion.
  • the reinforcing layer extending from the bead portion to the side portion covers the inner peripheral surface of the side portion of the tire frame member, even when the tire frame member is thinned, pressure resistance performance and impact durability Deterioration can be suppressed.
  • an end portion in the tire radial direction of the reinforcing layer extends at least to an inner end in the tire radial direction of the tire frame member.
  • the end portion in the tire radial direction of the reinforcing layer extends to the inner end in the tire radial direction of the tire frame member, the tension generated in the tire frame member can be borne by the reinforcing layer. Therefore, the pressure resistance performance can be improved.
  • the tire according to a third aspect of the present invention is the tire according to the second aspect, wherein the end portion of the reinforcing layer on the inner side in the tire radial direction extends from the inner peripheral surface of the side portion to the inner peripheral surface of the bead portion. It extends to the outer peripheral surface of the bead portion.
  • the end portion in the tire radial direction of the reinforcing layer extends from the inner peripheral surface of the side portion through the inner peripheral surface of the bead portion to the outer peripheral surface of the bead portion, the tension generated in the tire frame member Can be more borne by the reinforcing layer. Therefore, the pressure resistance performance can be further improved.
  • the tire according to a fourth aspect of the present invention is the tire according to any one of the first aspect to the third aspect, wherein the reinforcing layer extends from the bead part of the tire frame member to the crown part. It extends to the inner peripheral surface of.
  • the two reinforcing layers extend from the bead portion of the tire frame member to the inner peripheral surface of the crown portion.
  • the impact durability can be improved by extending the reinforcing layer to the inner peripheral surface where the tensile stress due to bending is maximized in the crown portion.
  • the end portion of the reinforcing layer on the outer side in the tire radial direction overlaps.
  • a tire according to a sixth aspect of the present invention is the tire according to any one of the first to fifth aspects, wherein the reinforcing layer has an end portion in the tire radial direction at a tire radial direction end. A plurality of cuts are formed.
  • a plurality of cuts are formed at the inner end of the reinforcing layer in the tire radial direction. Therefore, since the reinforcing layer overlaps at the cut portion on the bead side having a small diameter at the time of molding, wrinkling of the reinforcing layer can be suppressed.
  • a tire according to a seventh aspect of the present invention is the tire according to any one of the first to sixth aspects, wherein the plurality of cords of the reinforcing layer extend in the radial direction, respectively. The lengths of the plurality of cords are periodically changed in the tire circumferential direction.
  • the length of the cord extending in the radial direction is periodically changed in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing layer has a short portion of the cord and a long portion of the cord, it is possible to suppress wrinkling of the reinforcing layer on the bead side having a small diameter during molding.
  • a tire according to an eighth aspect of the present invention is the tire according to any one of the first to seventh aspects, wherein the outer peripheral surface of the tire frame member has a bead portion to a crown portion. An extending rubber coating layer is provided, and the end of the reinforcing layer on the inner side in the tire radial direction is covered with the rubber coating layer.
  • the rubber coating layer is provided on the outer peripheral surface of the reinforcing layer, and the end of the reinforcing layer on the inner side in the tire radial direction is covered with the rubber coating layer. Therefore, peeling of the reinforcing layer from the tire frame member can be suppressed, and the fit between the tire and the rim can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective sectional view showing a part of a tire according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the one side of the cross section along the tire axial direction of the tire which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a top view which shows the reinforcement layer of the tire which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a perspective sectional view showing some tires concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the one side of the cross section along the tire axial direction of the tire which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a top view which shows the reinforcement layer of the tire which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a perspective sectional view showing some tires concerning a 3rd embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the one side of the cross section along the tire axial direction of the tire which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
  • an arrow W indicates a direction parallel to the tire rotation axis (hereinafter referred to as tire width direction), and an arrow R passes through the tire rotation axis and is orthogonal to the tire width direction (hereinafter referred to as tire radial direction).
  • An arrow C indicates a circumferential direction of a circle centered on the tire rotation axis (hereinafter referred to as a tire circumferential direction).
  • the radial direction is a direction orthogonal to the tire circumferential direction and includes a tire radial direction and a tire width direction.
  • the tire 10 includes a tire frame member 12, a reinforcing layer 14, a covering rubber layer (rubber covering layer) 16, and a tread rubber 18. .
  • the tire frame member 12 is made of a resin material, and is formed into an annular shape by joining a pair of tire pieces 12A in the tire axial direction.
  • the tire frame member 12 may be formed by joining three or more tire pieces 12A.
  • the tire frame member 12 includes a pair of bead portions 20, a pair of side portions 22 extending from the pair of bead portions 20 to the outer side in the tire radial direction, a crown portion 24 extending from the side portion 22 to the inner side in the tire width direction, have.
  • a bead portion 20 a portion where the tread rubber 18 is disposed is referred to as a crown portion 24.
  • thermoplastic resin having the same elasticity as rubber, a thermoplastic elastomer (TPE), a thermosetting resin, or the like can be used.
  • TPE thermoplastic elastomer
  • thermosetting resin thermosetting resin
  • thermoplastic elastomers polyolefin-based thermoplastic elastomers (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomers (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomers (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomers (TPU), polyester-based thermoplastic elastomers (TPC) And dynamic crosslinkable thermoplastic elastomer (TPV).
  • TPO polyolefin-based thermoplastic elastomers
  • TPS polystyrene-based thermoplastic elastomers
  • TPA polyamide-based thermoplastic elastomers
  • TPU polyurethane-based thermoplastic elastomers
  • TPC polyester-based thermoplastic elastomers
  • TV dynamic crosslinkable thermoplastic elastomer
  • thermoplastic resin examples include polyurethane resin, polyolefin resin, vinyl chloride resin, polyamide resin and the like.
  • the deflection temperature under load (0.45 MPa load) specified in ISO75-2 or ASTM D648 is 78 ° C. or higher
  • the tensile yield strength specified in JIS K7113 is 10 MPa or higher.
  • the tensile breaking elongation (JIS K7113) specified in JIS K7113 is 50% or more.
  • a material having a Vicat softening temperature (Method A) defined in JIS K7206 of 130 ° C. or higher can be used.
  • a bead core 26 is embedded in the bead portion 20 of the tire frame member 12.
  • a material constituting the bead core 26 a metal, an organic fiber, a material obtained by coating an organic fiber with a resin, a hard resin, or the like can be used. Note that the bead core 26 may be omitted if the rigidity of the bead portion 20 is ensured and there is no problem in fitting with the rim 28 shown in FIG.
  • a resin bonding member 30 is provided at the center of the crown portion 24 in the tire width direction.
  • the joining member 30 is formed in a substantially trapezoidal shape in a sectional view, and the tire pieces 12A are joined to both side surfaces of the joining member 30 so that the pair of tire pieces 12A are connected to each other.
  • the same kind or different kind of thermoplastic material or molten resin as the tire piece 12A can be used as the joining member 30. Further, the tire pieces 12 ⁇ / b> A can be connected without using the joining member 30.
  • a hot plate is sandwiched between the end portions of the tire piece 12A, and the hot plate is removed by welding while pressing the end portions in the approaching direction, or the tire piece 12A with an adhesive.
  • a method of adhering each other can be used.
  • a belt layer 32 is provided on the outer peripheral surface of the crown portion 24.
  • the belt layer 32 is formed by, for example, winding a resin-coated cord spirally in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing layer 14 includes a plurality of reinforcing cords 34 covered with rubber.
  • the reinforcing layer 14 extends from the inner peripheral surface of one bead portion 20 of the tire frame member 12 to the inner peripheral surface of the side portion 22, and passes through the inner peripheral surface of the crown portion 24 to the inner peripheral surface of the other bead portion 20. It is arranged to extend.
  • the reinforcing layer 14 is disposed so as to extend over the entire circumference in the tire circumferential direction. In the present embodiment, both end portions of the reinforcing layer 14 extend to the inner end in the tire radial direction of the tire frame member 12.
  • the reinforcing cord 34 is an organic fiber monofilament (single wire) or a multifilament (twisted wire) twisted with an organic fiber, and extends in the radial direction and is aligned in the tire circumferential direction.
  • the angle of the reinforcing cord 34 may be inclined within a range of 10 degrees or less with respect to the radial direction.
  • the organic fiber materials such as nylon, PET, glass, and aramid can be used.
  • a metal such as steel may be used as the material of the reinforcing cord 34.
  • the reinforcing layer 14 may be one in which the reinforcing cord 34 is covered with resin instead of rubber.
  • a pair of covering rubber layers 16 extending to the outer side in the tire width direction of the crown portion 24 are provided on the outer peripheral surfaces of the bead portion 20 and the side portion 22 of the tire frame member 12.
  • the covering rubber layer 16 the same kind of rubber as that used for the sidewall of a conventional rubber pneumatic tire can be used.
  • the end part of the tire radial direction inner side of the covering rubber layer 16 extends to the inner peripheral surface of the bead part 20 of the tire frame member 12, and both end parts of the reinforcing layer 14 are covered with the covering rubber layer 16. .
  • a tread rubber 18 as a tread layer is disposed outside the crown portion 24 and the belt layer 32 in the tire radial direction.
  • the reinforcing layer 14, the covering rubber layer 16, the belt layer 32, and the tread rubber 18 are vulcanized and bonded after being disposed on the tire frame member 12.
  • the tread rubber 18 is formed of a rubber having higher wear resistance than the resin material forming the tire skeleton member 12, and is the same type as the tread rubber used in a conventional rubber pneumatic tire. Can be used.
  • a drainage groove 18A extending in the tire circumferential direction is formed on the tread rubber 18 tread surface.
  • three grooves 18A are formed, but the present invention is not limited to this, and more grooves 18A may be formed.
  • a well-known thing is used as a tread pattern.
  • the reinforcement layer 14 is disposed on the inner peripheral surface of the crown portion 24 where the tensile stress due to bending is the largest, so that the impact durability is improved. Can do.
  • the reinforcing layer 14 is formed by covering the reinforcing cord 34 with rubber, it is easy to process. Further, since the end portion of the reinforcing layer 14 on the inner side in the tire radial direction is covered with the covering rubber layer 16, it is possible to suppress the peeling of the reinforcing layer 14 from the tire frame member 12, and the tire 10 and the rim 28. The fitting property can be improved.
  • FIG. 3 shows a state in which the reinforcing layer 42 according to this embodiment is extended in a plane before being arranged on the tire frame member 12.
  • the tire 40 according to the second embodiment has a pair of reinforcing layers 42 as shown in FIGS.
  • the reinforcing layer 42 is formed by covering a plurality of reinforcing cords 44 extending in the radial direction with rubber, like the reinforcing layer 14 of the first embodiment. Also, as shown in FIG. 3, a plurality of cuts 46 are formed at one end 42A in the short direction.
  • the end portion 42A having the cut 46 of the reinforcing layer 42 is disposed so as to be located on the inner side in the tire radial direction.
  • the pair of reinforcing layers 42 are arranged such that end portions 42 ⁇ / b> A having cuts 46 are located on the outer peripheral surface of the bead portion 20 of the tire frame member 12.
  • each of the plurality of cuts 46 extends in the tire radial direction, and the end portions 42A of the reinforcing layer 42 overlap each other at the cut 46 portions.
  • the reinforcing layer 42 is folded from the outer peripheral surface of the bead portion 20 to the inner peripheral surface and extends to the inner peripheral surface of the side portion 22, and the end portion of the reinforcing layer 42 on the outer side in the tire radial direction is the inner side in the tire radial direction of the belt layer 32. Is located in each.
  • the end part of the inner side in the tire radial direction of the covering rubber layer 16 extends to the inner peripheral surface of the bead part 20 of the tire frame member 12, and the end part 42 ⁇ / b> A of the reinforcing layer 42 is covered with the covering rubber layer 16. Yes.
  • a crown reinforcing layer 48 is provided on the outer side of the crown portion 24 in the tire radial direction.
  • the crown reinforcing layer 48 is formed by covering an organic fiber cord with rubber.
  • the crown reinforcing layer 48 extends along the outer peripheral surface of the belt layer 32, and both end portions overlap each other in the tire radial direction with the ends of the pair of reinforcing layers 42 on the outer side in the tire radial direction. Yes.
  • a crown auxiliary layer 49 is provided between the crown portion 24 of the tire frame member 12 and the belt layer 32.
  • the crown auxiliary layer 49 is formed by coating an organic fiber cord (not shown) with a resin.
  • the material of the resin to be coated for example, the same resin as that constituting the tire frame member 12 is used.
  • the crown auxiliary layer 49 extends in the tire circumferential direction so as to straddle the center portion of the crown portion 24 in the tire width direction, that is, to cover the joining member 30 that is the joining portion of the tire piece 12A of the tire frame member 12. It is arranged extending over the entire circumference.
  • a plurality of cuts 46 are formed in the end portion 42A of the reinforcing layer 42 on the inner side in the tire radial direction.
  • the reinforcing layer 42 when the reinforcing layer 42 is disposed on the tire frame member 12, the reinforcing layer 42 can be overlapped at the cut 46 portion on the bead portion 20 side having a smaller diameter than the side portion 22. The generation of wrinkles can be suppressed.
  • the end portion 42A of the reinforcing layer 42 extends from the inner peripheral surface of the side portion 22 through the inner peripheral surface of the bead portion 20 to the outer peripheral surface of the bead portion 20, the tension generated in the tire frame member 12 is increased. 42 can bear more. Therefore, the pressure resistance performance can be further improved.
  • a crown reinforcing layer 48 is provided on the outer side of the crown portion 24 in the tire radial direction.
  • the crown reinforcing layer 48 can suppress the impact from the outer peripheral side of the tread rubber 18 from being transmitted to the tire skeleton member 12, and can improve the impact durability.
  • the reinforcing layer 42 and the crown reinforcing layer 48 overlap on the outer side in the tire width direction of the belt layer 32, but may overlap at any position as long as the outer side in the tire radial direction of the crown portion 24. .
  • a crown auxiliary layer 49 is provided between the tire frame member 12 and the belt layer 32 so as to cover the joining member 30.
  • the crown portion 24 is covered with a crown auxiliary layer 49 so that the tensile stress due to bending is the largest in the crown portion 24 and is more easily deformed than other portions. It can suppress and can improve impact durability.
  • FIG. 6 shows a state in which the reinforcing layer 52 according to the present embodiment is extended in a plane before being arranged on the tire frame member 12.
  • the tire 50 according to the third embodiment includes a pair of reinforcing layers 52 as shown in FIGS.
  • the reinforcing layer 52 is formed by covering a plurality of reinforcing cords 54 extending in the radial direction with rubber, similarly to the reinforcing layers 14 and 42 of the first and second embodiments. Further, as shown in FIG. 6, each length of the reinforcing cord 54 periodically changes in the tire circumferential direction.
  • the width of the reinforcing layer 52 periodically changes between a maximum width portion 56 in which the longest reinforcing cord 54 is embedded and a minimum width portion 58 in which the shortest reinforcing cord 54 is embedded.
  • the end 52A from which only the long reinforcing cord 54A extends is disposed so as to be located on the inner side in the tire radial direction.
  • the pair of reinforcing layers 52 are arranged such that the end portions 52 ⁇ / b> A are located on the outer peripheral surface of the bead portion 20 of the tire frame member 12.
  • the short reinforcing cord 54B reaches only the inner peripheral surface of the bead portion 20, and only the long reinforcing cord 54 reaches the outer peripheral surface of the bead portion 20. Therefore, there is no possibility that the reinforcing cords 54 overlap in the bead portion 20.
  • the inner end of the covering rubber layer 16 in the tire radial direction extends to the inner peripheral surface of the bead portion 20 of the tire frame member 12, and the end 52 ⁇ / b> A of the reinforcing layer 52 is covered with the covering rubber layer 16. Yes.
  • the reinforcing layer 52 is folded from the outer peripheral surface of the bead portion 20 to the inner peripheral surface, and extends through the inner peripheral surface of the side portion 22 to the inner peripheral surface of the crown portion 24. At this time, the ends of the pair of reinforcing layers 52 on the outer side in the tire radial direction overlap with the inner peripheral surface of the crown portion 24.
  • the overlapping position of the reinforcing layers 52 may be any position as long as it is inside the radial direction of the crown portion 24, but the radial direction of the bonding member 30 that is the bonding portion of the tire piece 12 ⁇ / b> A of the tire frame member 12. It is desirable to overlap at an inner position.
  • the joint portion of the crown portion 24 that has the largest tensile stress due to bending and is more easily deformed than other portions is covered with a pair of reinforcing layers 52. It is possible to suppress impact and improve impact durability. Moreover, since more tension
  • each length of the reinforcing cord 54 of the reinforcing layer 52 is periodically changed in the tire circumferential direction. For this reason, the short reinforcing cord 54 ⁇ / b> B reaches only the inner peripheral surface of the bead portion 20, and only the long reinforcing cord 54 reaches the outer peripheral surface of the bead portion 20.
  • the reinforcing layers 14, 42, and 52 are arranged so as to extend over the entire circumference in the tire circumferential direction.
  • the reinforcing layers are formed by juxtaposing a plurality of reinforcing layer pieces extending in the radial direction in the tire circumferential direction. May be.
  • the reinforcing layer pieces may overlap each other on the bead portion 20 side having a small diameter. Absent.
  • a plurality of cuts are formed at the outer end in the tire radial direction instead of the end 42A at the inner side in the tire radial direction of the reinforcing layer 42, and the reinforcing layer 42 is arranged in accordance with the bead portion 20. May be.
  • the reinforcing layer 42 when the reinforcing layer 42 is disposed on the tire frame member 12, the reinforcing layer 42 can be disposed on the side portion 22 side having a diameter larger than that of the bead portion 20, with a gap between the cut portions widened. . Therefore, the generation of wrinkles in the reinforcing layer 42 can be suppressed.
  • the reinforcing layer 14 of the first embodiment can be configured to have a cut 46 like the reinforcing layer 42 of the second embodiment.
  • the tire 50 of the third embodiment may be configured to include a crown auxiliary layer 49 like the tire 40 of the second embodiment.

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Abstract

 耐圧性能及び衝撃耐久性を向上させることのできるタイヤを提供する。 タイヤ(10)は、ビードコア(26)を覆うビード部(20)と、ビード部(20)からタイヤ半径方向外側に延びるサイド部(22)と、サイド部(22)からタイヤ幅方向内側に延びるクラウン部(24)と、を有する樹脂製のタイヤ骨格部材(12)と、樹脂又はゴムで被覆された複数のコード(34)を備え、タイヤ骨格部材(12)のビード部(20)からサイド部(22)へ延びて少なくともサイド部(22)の内周面を覆う補強層(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。
 軽量化やリサイクルのし易さから、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー等をタイヤ材料として用いることが提案されており、例えば、特開平3-143701号公報には、タイヤ本体を熱可塑性の高分子材料を用いて成形した空気入りタイヤが開示されている。
 特開平3-143701号公報に記載の空気入りタイヤでは、トレッド底部に補強層を設けることにより剛性を高めている。しかしながら、軽量化及びタイヤとしての縦バネ低減のためにタイヤ本体を薄肉化した場合、耐圧性能や衝撃耐久性が低下してしまう。
 本発明の一態様は上記事実を考慮し、耐圧性能及び衝撃耐久性を向上させることのできるタイヤを提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様に係るタイヤは、ビードコアを覆うビード部と、前記ビード部からタイヤ半径方向外側に延びるサイド部と、前記サイド部からタイヤ幅方向内側に延びるクラウン部と、を有する樹脂製のタイヤ骨格部材と、樹脂又はゴムで被覆された複数のコードを備え、前記タイヤ骨格部材の前記ビード部から前記サイド部へ延びて少なくとも前記サイド部の内周面を覆う補強層と、を備えている。
 上記構成によれば、ビード部からサイド部に延びる補強層がタイヤ骨格部材のサイド部の内周面を覆っているため、タイヤ骨格部材を薄肉化した場合であっても、耐圧性能や衝撃耐久性の低下を抑制することができる。
 本発明の第2の態様に係るタイヤは、第1の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の端部は、少なくともタイヤ骨格部材のタイヤ半径方向内側端まで延びている。
 上記構成によれば、補強層のタイヤ半径方向内側の端部がタイヤ骨格部材のタイヤ半径方向内側端まで延びているため、タイヤ骨格部材に生じる張力を補強層で負担することができる。したがって、耐圧性能を向上させることができる。
 本発明の第3の態様に係るタイヤは、第2の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の端部は、前記サイド部の内周面から前記ビード部の内周面を通って前記ビード部の外周面まで延びている。
 上記構成によれば、補強層のタイヤ半径方向内側の端部がサイド部の内周面からビード部の内周面を通ってビード部の外周面まで延びているため、タイヤ骨格部材に生じる張力を補強層でより多く負担することができる。したがって、耐圧性能を更に向上させることができる。
 本発明の第4の態様に係るタイヤは、第1の態様~第3の態様のいずれか一つの態様に係るタイヤにおいて、前記補強層は、前記タイヤ骨格部材の前記ビード部からそれぞれ前記クラウン部の内周面まで延びている。
 上記構成によれば、2本の補強層がタイヤ骨格部材のビード部からそれぞれクラウン部の内周面まで延びている。タイヤが路面上の突起等に乗り上げた際に、クラウン部のうち曲げによる引張応力が最も大きくなる内周面まで補強層を延ばすことにより、衝撃耐久性を向上させることができる。
 本発明の第5の態様に係るタイヤは、第4の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外側の端部はオーバーラップしている。
 上記構成によれば、補強層のタイヤ半径方向外側の端部同士がオーバーラップしているため、より多くの張力を補強層に負担させることができる。したがって、耐圧性能を更に向上させることができる。
 本発明の第6の態様に係るタイヤは、第1の態様~第5の態様の何れか一つの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の端部には、タイヤ半径方向に複数の切り込みが形成されている。
 上記構成によれば、補強層のタイヤ半径方向内側の端部に複数の切り込みが形成されている。したがって、成形時に径の小さいビード側において補強層が切り込み部分でオーバーラップするため、補強層のしわの発生を抑制することができる。
 本発明の第7の態様に係るタイヤは、第1の態様~第6の態様の何れか一つの態様に係るタイヤにおいて、前記補強層の前記複数のコードは、それぞれラジアル方向に延びてタイヤ周方向に並列されており、タイヤ周方向に向かって前記複数のコードの長さが周期的に変化している。
 上記構成によれば、ラジアル方向に延びたコードの長さがタイヤ周方向に向かって周期的に変化している。つまり、補強層がコードの短い部分とコードの長い部分とを有しているため、成形時に径の小さいビード側において補強層にしわが発生することを抑制することができる。
 本発明の第8の態様に係るタイヤは、第1の態様~第7の態様の何れか一つの態様に係るタイヤにおいて、前記タイヤ骨格部材の外周面には、前記ビード部から前記クラウン部まで延びるゴム被覆層が設けられており、前記補強層のタイヤ半径方向内側の端部が前記ゴム被覆層によって覆われている。
 上記構成によれば、補強層の外周面にゴム被覆層が設けられており、補強層のタイヤ半径方向内側の端部がゴム被覆層によって覆われている。したがって、補強層のタイヤ骨格部材からの剥離を抑制することができるとともに、タイヤとリムとのフィット性を向上させることができる。
 本発明の一態様によれば、耐圧性能及び衝撃耐久性を向上させることのできるタイヤを提供することができる。
本発明の第1実施形態に係るタイヤの一部を示す斜視断面図である。 本発明の第1実施形態に係るタイヤのタイヤ軸方向に沿った断面の片側を示す断面図である。 本発明の第2実施形態に係るタイヤの補強層を示す平面図である。 本発明の第2実施形態に係るタイヤの一部を示す斜視断面図である。 本発明の第2実施形態に係るタイヤのタイヤ軸方向に沿った断面の片側を示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係るタイヤの補強層を示す平面図である。 本発明の第3実施形態に係るタイヤの一部を示す斜視断面図である。 本発明の第3実施形態に係るタイヤのタイヤ軸方向に沿った断面の片側を示す断面図である。
(第1実施形態)
 以下、本発明の第1実施形態について、図1、2を参照して説明する。なお、図中矢印Wはタイヤ回転軸と平行な方向(以下、タイヤ幅方向とする)を示し、矢印Rはタイヤの回転軸を通りタイヤ幅方向と直交する方向(以下、タイヤ半径方向とする)を示す。また、矢印Cはタイヤの回転軸を中心とする円の円周方向(以下、タイヤ周方向とする)を示す。また、ラジアル方向とは、タイヤ周方向と直交する方向であり、タイヤ半径方向及びタイヤ幅方向を含む方向とする。
 図1、2に示すように、第1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、被覆ゴム層(ゴム被覆層)16と、トレッドゴム18と、を備えている。
 タイヤ骨格部材12は樹脂材料から成り、一対のタイヤ片12Aをタイヤ軸方向に接合することにより環状とされている。なお、3つ以上のタイヤ片12Aを接合することによりタイヤ骨格部材12が形成されていてもよい。
 また、タイヤ骨格部材12は、一対のビード部20と、一対のビード部20からそれぞれタイヤ半径方向外側に延びる一対のサイド部22と、サイド部22からタイヤ幅方向内側に延びるクラウン部24と、を有している。
 なお、ここで、タイヤ骨格部材12のタイヤ半径方向内側端からタイヤ断面高さの30%までをビード部20といい、トレッドゴム18を配置する部分をクラウン部24という。
 タイヤ骨格部材12を構成する樹脂材料としては、ゴムと同等の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。なお、タイヤ骨格部材12の全てを上記樹脂材料で形成してもよく、一部のみを上記樹脂材料で形成してもよい。
 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℃以上であるものを用いることができる。
 タイヤ骨格部材12のビード部20には、ビードコア26が埋設されている。ビードコア26を構成する材料としては、金属、有機繊維、有機繊維を樹脂で被覆したもの、又は硬質樹脂等を用いることができる。なお、ビード部20の剛性が確保され、図2に示すリム28との嵌合に問題がなければ、ビードコア26を省略してもよい。
 タイヤ骨格部材12の一対のタイヤ片12Aの間には、クラウン部24のタイヤ幅方向の中心部に樹脂製の接合部材30が設けられている。接合部材30は断面視で略台形状に形成されており、接合部材30の両側面にタイヤ片12Aが接合されることにより、一対のタイヤ片12Aが互いに連結されている。
 なお、接合部材30としては、タイヤ片12Aと同種又は異種の熱可塑性材料や溶融樹脂を用いることができる。また、接合部材30を用いずにタイヤ片12Aを連結することもできる。
 この場合、例えば、タイヤ片12Aの端部の間に熱板を挟みつけ、端部同士を接近する方向に押付けながら熱板を除去して溶着する熱板溶着方法や、接着剤でタイヤ片12A同士を接着する方法を用いることができる。
 クラウン部24の外周面には、ベルト層32が設けられている。このベルト層32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。
 補強層14は、ゴムで被覆された複数の補強コード34を備えている。補強層14は、タイヤ骨格部材12の一方のビード部20の内周面からサイド部22の内周面へ延び、クラウン部24の内周面を経て他方のビード部20の内周面へと延びて配置されている。
 また、補強層14は、タイヤ周方向に一周に亘って延びて配置されている。なお、本実施形態では、補強層14の両端部は、それぞれタイヤ骨格部材12のタイヤ半径方向内側端まで延びている。
 補強コード34は、有機繊維のモノフィラメント(単線)、又は有機繊維を撚ったマルチフィラメント(撚り線)であり、それぞれラジアル方向に延びてタイヤ周方向に並列されている。なお、補強コード34の角度は、ラジアル方向に対して10度以内の範囲で傾斜していてもよい。
 有機繊維としては、ナイロンやPET、ガラス、アラミド等の材料を用いることができる。なお、補強コード34の材料として、スチール等の金属を用いてもよい。また、補強層14は、補強コード34をゴムではなく樹脂で被覆したものであってもよい。
 タイヤ骨格部材12のビード部20及びサイド部22の外周面には、クラウン部24のタイヤ幅方向外側まで延びる一対の被覆ゴム層16が設けられている。被覆ゴム層16は、従来のゴム製の空気入りタイヤのサイドウォールに用いられているゴムと同種のものを用いることができる。
 なお、被覆ゴム層16のタイヤ半径方向内側の端部は、それぞれタイヤ骨格部材12のビード部20の内周面まで延びており、補強層14の両端部が被覆ゴム層16によって覆われている。
 クラウン部24及びベルト層32のタイヤ半径方向外側には、トレッド層としてのトレッドゴム18が配置されている。なお、補強層14、被覆ゴム層16、ベルト層32、トレッドゴム18は、タイヤ骨格部材12に配置された後、加硫接着されている。
 トレッドゴム18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おり、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を用いることができる。
 また、トレッドゴム18の踏面には、タイヤ周方向に延びる排水用の溝18Aが形成されている。本実施形態では、3本の溝18Aが形成されているが、これに限らず、さらに多くの溝18Aを形成してもよい。また、トレッドパターンとしては、公知のものが用いられる。
 次に、本実施形態に係るタイヤ10の作用及び効果について説明する。本実施形態に係るタイヤ10では、タイヤ骨格部材12の内周面が補強層14で覆われているため、タイヤ骨格部材12を薄肉化した場合であっても、耐圧性能や衝撃耐久性の低下を抑制することができる。
 具体的には、補強層14でタイヤ骨格部材12を補強することにより、タイヤ骨格部材12に生じる張力の一部を補強層14に負担させることができる。したがって、内圧を保持することができるため、耐圧性能を向上させることができる。
 また、タイヤ10が路面上の突起等に乗り上げた際に、クラウン部24のうち曲げによる引張応力が最も大きくなる内周面に補強層14が配置されているため、衝撃耐久性を向上させることができる。
 なお、補強層14は、補強コード34をゴムで被覆することにより形成されているため、加工が容易である。また、補強層14のタイヤ半径方向内側の端部が被覆ゴム層16で覆われているため、補強層14のタイヤ骨格部材12からの剥離を抑制することができるとともに、タイヤ10とリム28とのフィット性を向上させることができる。
(第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態について、図3~5を参照して説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。
 図3は、本実施形態に係る補強層42の、タイヤ骨格部材12への配置前の平面的に延ばされた状態を示すものである。なお、第2実施形態に係るタイヤ40は、図4、5に示すように、一対の補強層42を有している。
 補強層42は、第1実施形態の補強層14と同様に、ラジアル方向に延びる複数の補強コード44をゴムで被覆することにより形成されている。また、図3に示すように、短手方向の片側の端部42Aには、複数の切り込み46が形成されている。
 補強層42をタイヤ骨格部材12へ配置する際には、補強層42の切り込み46を有する端部42Aが、タイヤ半径方向内側に位置するよう配置される。具体的には、一対の補強層42は、図4に示すように、切り込み46を有する端部42Aがタイヤ骨格部材12のビード部20の外周面に位置するよう配置される。
 このとき、複数の切り込み46はそれぞれタイヤ半径方向に延び、切り込み46部分において、補強層42の端部42Aはオーバーラップしている。補強層42は、ビード部20の外周面から内周面へ折り返されてサイド部22の内周面へと延び、補強層42のタイヤ半径方向外側の端部はベルト層32のタイヤ半径方向内側にそれぞれ位置している。
 なお、被覆ゴム層16のタイヤ半径方向内側の端部は、それぞれタイヤ骨格部材12のビード部20の内周面まで延びており、補強層42の端部42Aは被覆ゴム層16によって覆われている。
 また、図4、図5に示すように、クラウン部24のタイヤ半径方向外側には、クラウン補強層48が設けられている。クラウン補強層48は、有機繊維のコードをゴムで被覆することにより形成されている。
 具体的には、クラウン補強層48は、ベルト層32の外周面に沿って延びており、両端部が一対の補強層42のタイヤ半径方向外側の端部とタイヤ半径方向にそれぞれオーバーラップしている。
 さらに、タイヤ骨格部材12のクラウン部24とベルト層32との間には、クラウン補助層49が設けられている。クラウン補助層49は、図示しない有機繊維のコードを樹脂で被覆することにより形成されている。被覆する樹脂の材料としては、例えばタイヤ骨格部材12を構成する樹脂と同様のものが用いられる。
 なお、クラウン補助層49は、クラウン部24のタイヤ幅方向の中心部を跨ぐように、すなわち、タイヤ骨格部材12のタイヤ片12Aの接合部である接合部材30を覆うように、タイヤ周方向に一周に亘って延びて配置されている。
 次に、本実施形態に係るタイヤ40の作用及び効果について説明する。本実施形態に係るタイヤ40では、補強層42のタイヤ半径方向内側の端部42Aに複数の切り込み46が形成されている。
 したがって、補強層42をタイヤ骨格部材12へ配置する際に、サイド部22に比べて径の小さいビード部20側において、補強層42を切り込み46部分でオーバーラップさせることができるため、補強層42のしわの発生を抑制することができる。
 また、補強層42の端部42Aがサイド部22の内周面からビード部20の内周面を通ってビード部20の外周面まで延びているため、タイヤ骨格部材12に生じる張力を補強層42でより多く負担することができる。したがって、耐圧性能を更に向上させることができる。
 また、クラウン部24のタイヤ半径方向外側にクラウン補強層48が設けられている。クラウン補強層48によって、トレッドゴム18の外周側からの衝撃がタイヤ骨格部材12に伝わることを抑制することができ、衝撃耐久性を向上させることができる。
 さらに、補強層42のタイヤ半径方向外側の端部とクラウン補強層48とがタイヤ半径方向にオーバーラップしている。したがって、補強層とクラウン補強層とによって、より多くの張力を負担することができるため、耐圧性能を向上させることができる。
 なお、補強層42とクラウン補強層48とは、ベルト層32のタイヤ幅方向外側でオーバーラップしているが、クラウン部24のタイヤ半径方向外側であればどの位置でオーバーラップしていてもよい。
 また、タイヤ骨格部材12とベルト層32との間には、接合部材30を覆うようにクラウン補助層49が設けられている。タイヤ40が路面上の突起等に乗り上げた際に、クラウン部24のうち曲げによる引張応力が最も大きくなり、かつ他の部分より変形し易い接合部をクラウン補助層49で覆うことで、変形を抑制して衝撃耐久性を向上させることができる。
(第3実施形態)
 次に、本発明の第3実施形態について、図6~8を参照して説明する。なお、第1実施形態、第2実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。
 図6は、本実施形態に係る補強層52の、タイヤ骨格部材12への配置前の平面的に延ばされた状態を示すものである。なお、第3実施形態に係るタイヤ50は、図7、8に示すように、一対の補強層52を有している。
 補強層52は、第1実施形態、第2実施形態の補強層14、42と同様に、ラジアル方向に延びる複数の補強コード54をゴムで被覆することにより形成されている。また、図6に示すように、補強コード54のそれぞれの長さは、タイヤ周方向に向かって周期的に変化している。
 具体的には、補強層52の幅が、最も長い補強コード54が埋設された最大幅部56と最も短い補強コード54が埋設された最小幅部58との間で周期的に変化している。
 なお、補強層52の短手方向の片側の端部52Aには、長い補強コード54Aのみが延びているため、端部52Aは最大幅部56から最小幅部58にかけて、周期的に切り欠かれた形状とされている。
 補強層52をタイヤ骨格部材12へ配置する際には、長い補強コード54Aのみが延びている端部52Aが、タイヤ半径方向内側に位置するよう配置される。具体的には、一対の補強層52は、図7に示すように、端部52Aがタイヤ骨格部材12のビード部20の外周面に位置するよう配置される。
 このとき、短い補強コード54Bはビード部20の内周面までしか到達せず、長い補強コード54のみがビード部20の外周面まで到達する。したがって、ビード部20において補強コード54同士がオーバーラップする虞がない。
 なお、被覆ゴム層16のタイヤ半径方向内側の端部は、それぞれタイヤ骨格部材12のビード部20の内周面まで延びており、補強層52の端部52Aは被覆ゴム層16によって覆われている。
 補強層52は、ビード部20の外周面から内周面へ折り返され、サイド部22の内周面を通ってクラウン部24の内周面まで延びている。このとき、一対の補強層52のタイヤ半径方向外側の端部は、クラウン部24の内周面でオーバーラップしている。
 なお、補強層52同士がオーバーラップする位置は、クラウン部24のタイヤ半径方向内側であればどの位置でもよいが、タイヤ骨格部材12のタイヤ片12Aの接合部である接合部材30のタイヤ半径方向内側の位置でオーバーラップするのが望ましい。
 次に、本実施形態に係るタイヤ50の作用及び効果について説明する。本実施形態に係るタイヤ50では、補強層52のタイヤ半径方向外側の端部同士がオーバーラップしている。
 タイヤ50が路面上の突起等に乗り上げた際に、クラウン部24のうち曲げによる引張応力が最も大きくなり、かつ他の部分より変形し易い接合部を一対の補強層52で覆うことで、変形を抑制して衝撃耐久性を向上させることができる。また、より多くの張力を補強層52に負担させることができるため、耐圧性能を更に向上させることができる。
 また、補強層52の補強コード54のそれぞれの長さが、タイヤ周方向に向かって周期的に変化している。このため、短い補強コード54Bはビード部20の内周面までしか到達せず、長い補強コード54のみがビード部20の外周面まで到達する。
 したがって、補強層52をタイヤ骨格部材12へ配置する際に、サイド部22に比べて径の小さいビード部20側において、補強コード54同士がオーバーラップする虞がなく、補強層52のしわの発生を更に抑制することができる。
(その他の実施形態)
 なお、本発明について実施形態の一例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
 例えば、上記補強層14、42、52は、タイヤ周方向に一周に亘って延びて配置されていたが、ラジアル方向に延びる複数の補強層片をタイヤ周方向に並列することによって補強層が形成されていてもよい。
 その場合、補強層片の形状が、それぞれタイヤ半径方向内側に位置する端部側へ向かって先細りとなっていると、径の小さいビード部20側において、補強層片同士がオーバーラップする虞がない。
 また、第2実施形態において、補強層42のタイヤ半径方向内側の端部42Aではなく、タイヤ半径方向外側の端部に複数の切り込みを形成し、ビード部20に合わせて補強層42を配置してもよい。
 その場合、補強層42をタイヤ骨格部材12へ配置する際に、ビード部20に比べて径の大きいサイド部22側において、切り込み部分の隙間が広がった状態で補強層42を配置することができる。したがって、補強層42のしわの発生を抑制することができる。
 さらに、上記第1実施形態~第3実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第1実施形態の補強層14を、第2実施形態の補強層42のような切り込み46を有する構成とすることができる。また、第3実施形態のタイヤ50を、第2実施形態のタイヤ40のようなクラウン補助層49を備える構成とすることもできる。
 2014年7月30日に出願された日本国特許出願2014-155166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、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。

Claims (8)

  1.  ビードコアを覆うビード部と、前記ビード部からタイヤ半径方向外側に延びるサイド部と、前記サイド部からタイヤ幅方向内側に延びるクラウン部と、を有する樹脂製のタイヤ骨格部材と、
     樹脂又はゴムで被覆された複数のコードを備え、前記タイヤ骨格部材の前記ビード部から前記サイド部へ延びて少なくとも前記サイド部の内周面を覆う補強層と、
     を備えたタイヤ。
  2.  前記補強層のタイヤ半径方向内側の端部は、少なくとも前記タイヤ骨格部材のタイヤ半径方向内側端まで延びている、請求項1に記載のタイヤ。
  3.  前記補強層のタイヤ半径方向内側の端部は、前記サイド部の内周面から前記ビード部の内周面を通って前記ビード部の外周面まで延びている、請求項2に記載のタイヤ。
  4.  前記補強層は、前記タイヤ骨格部材の前記ビード部からそれぞれ前記クラウン部の内周面まで延びている、請求項1~3のいずれか1項に記載のタイヤ。
  5.  前記補強層のタイヤ半径方向外側の端部はオーバーラップしている、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の端部には、タイヤ半径方向に複数の切り込みが形成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載のタイヤ。
  7.  前記補強層の前記複数のコードは、それぞれラジアル方向に延びてタイヤ周方向に並列されており、タイヤ周方向に向かって前記複数のコードの長さが周期的に変化している、請求項1~6のいずれか1項に記載のタイヤ。
  8.  前記タイヤ骨格部材の外周面には、前記ビード部から前記クラウン部まで延びるゴム被覆層が設けられており、前記補強層のタイヤ半径方向内側の端部が前記ゴム被覆層によって覆われている、請求項1~7のいずれか1項に記載のタイヤ。
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