WO2018235569A1 - ランフラットタイヤ - Google Patents

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WO2018235569A1
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圭一 長谷川
正之 有馬
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株式会社ブリヂストン
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present disclosure relates to run flat tires.
  • JP-A-2013-95369 discloses a side reinforced type run flat tire in which the tire side portion is reinforced with a side reinforcing rubber, and the durability during run flat running (that is, abnormal running with reduced air pressure) is secured. It is disclosed.
  • the present disclosure aims to reduce vertical springs and rolling resistance during internal pressure travel in a run-flat tire provided with side reinforcing rubber.
  • a run flat tire includes a pair of bead cores, a carcass straddling the pair of bead cores, an end portion of which is engaged with the bead cores, and an outer surface of the carcass radially outward from the bead cores.
  • a resin-made bead filler, and a side reinforcing rubber provided on the tire side portion and extending in the tire radial direction along the inner surface of the carcass.
  • the torsional rigidity of the bead filler is increased as compared to the case where the bead filler is formed with rubber. Since the force which a bead filler suppresses deformation of a tire side part by this becomes large, the thickness of side reinforcement rubber can be made small.
  • the bending rigidity of the tire side portion is lowered, so that the vertical spring of the tire can be reduced during the internal pressure running.
  • the volume of the tire reinforcing rubber is reduced and the calorific value of the tire side portion is reduced, the rolling resistance can be reduced.
  • the weight of the tire is reduced, steering stability at the time of internal pressure traveling is enhanced.
  • a run flat tire according to a second aspect is the run flat tire according to the first aspect, wherein the bead core is formed by covering a wire with a resin.
  • the torsional rigidity of the bead core is increased as compared with the case of coating the wire with rubber. This makes it difficult for the bead to come off the rim.
  • Fig. 1 is a half cross-sectional view showing one side of a cut surface of a run flat tire according to an embodiment of the present disclosure cut along a tire width direction and a tire radial direction in a state of being assembled to a rim. It is a partial expanded sectional view showing a bead core in a run flat tire concerning an embodiment of this indication. It is a perspective view showing a cord layer in a run flat tire concerning an embodiment of this indication. The run flat tire which concerns on embodiment of this indication WHEREIN: It is a partial expanded sectional view which shows the modification which formed the bead core with the wire bundle which coat
  • the run-flat tire which concerns on embodiment of this indication WHEREIN: The semi-cross section which shows the modification which formed the belt layer using the resin coating cord which the cross section coat
  • FIG. 1 a cut surface of the run flat tire (hereinafter referred to as "tire 10") of the present embodiment cut along the tire width direction and the tire radial direction (that is, viewed from the direction along the tire circumferential direction)
  • tire 10 a cut surface of the run flat tire
  • arrow W indicates the width direction (tire width direction) of the tire 10
  • arrow R indicates the radial direction of the tire 10 (tire radial direction).
  • the tire width direction referred to here indicates a direction parallel to the rotation axis of the tire 10.
  • the tire radial direction means a direction orthogonal to the rotation axis of the tire 10.
  • symbol CL has shown the equatorial plane (tire equatorial plane) of the tire 10. As shown in FIG.
  • the side closer to the rotation axis of the tire 10 along the tire radial direction is “inward in the tire radial direction”, and the side farther from the rotation axis of the tire 10 along the tire radial direction is “the outer side in the tire radial direction” And write.
  • the side closer to the tire equatorial plane CL along the tire width direction will be referred to as "the inner side in the tire width direction”
  • the side farther from the tire equatorial plane CL along the tire width direction will be referred to as "the outer side in the tire width direction”.
  • FIG. 1 shows a tire 10 assembled to a standard rim 30 and filled with a standard air pressure.
  • standard rim refers to the rim specified in the Year Book 2017 edition of JATMA (Japan Automobile Tire Association).
  • the standard air pressure is an air pressure corresponding to the maximum load capacity of JATMA (Japan Automobile Tires Association) Year Book 2017 edition.
  • the tire 10 is embedded in a pair of bead portions 12 and a carcass 14 whose end portion straddles the bead core 26 embedded in the bead portion 12 is locked to the bead core 26 and the bead portion 12
  • a bead filler 28 extending from the bead core 26 outward in the tire radial direction along the outer surface of the carcass 14, a side reinforcing rubber 24 provided in the tire side portion 22 and extending in the tire radial direction along the inner surface of the carcass 14,
  • a belt layer 40 provided on the radially outer side and a tread 20 provided on the tire radial direction outer side of the belt layer 40 are provided.
  • FIG. 1 only the bead part 12 of one side is shown in figure by FIG.
  • a tread 20 that constitutes an outer peripheral portion of the tire 10 is provided on the outer side in the tire radial direction of the belt layer 40.
  • the tire side portion 22 is configured by a sidewall lower portion 22A on the bead portion 12 side and a sidewall upper portion 22B on the tread 20 side, and connects the bead portion 12 and the tread 20.
  • Bead part Bead cores 26 which are wire bundles are embedded in the pair of bead portions 12 respectively.
  • a carcass 14 straddles these bead cores 26.
  • the bead core 26 can adopt various structures such as a circular cross section or a polygonal shape. Further, for example, a hexagon can be adopted as the polygon, but in the present embodiment, it is a quadrilateral.
  • the bead core 26 is formed by winding and laminating a single bead wire 26A coated with resin a plurality of times. Specifically, first, the bead wire 26A coated with the resin is wound without gaps in the tire width direction to form a first row. Thereafter, bead wires 26A coated with resin are similarly stacked on the outer side in the tire radial direction without gaps, to form bead cores 26 having a square cross-sectional shape. At this time, the coating resins of the bead wire 26A adjacent to each other in the tire width direction and the radial direction are bonded to each other. Thereby, the bead core 26 in which the bead wire 26A is coated with the coating resin 26B is formed.
  • a resin-made bead filler 28 extending from the bead core 26 to the outer side in the tire radial direction is embedded.
  • the carcass 14 is a tire frame member constituted by two carcass plies 14A and 14B.
  • the carcass ply 14A is a carcass ply disposed on the tire radial direction outer side in the tire equatorial plane CL
  • the carcass ply 14B is a carcass ply disposed on the tire radial direction inner side.
  • the carcass plies 14A and 14B are each formed by coating a plurality of cords with a coating rubber.
  • the carcass 14 formed in this manner extends in a toroidal manner from one bead core 26 to the other bead core 26 to form a tire skeleton. Further, the end side of the carcass 14 is locked to the bead core 26. Specifically, the carcass 14 has its end side folded back and locked around the bead core 26 from the inside in the tire width direction to the outside in the tire width direction. Also, the folded back end of the carcass 14 (i.e., the end 14AE, 14BE) is disposed on the tire side portion 22. The end 14AE of the carcass ply 14A is disposed on the inner side in the tire radial direction than the end 14BE of the carcass ply 14B.
  • the end of the carcass 14 is disposed in the tire side portion 22.
  • the present disclosure is not limited to this configuration.
  • the end of the carcass 14 is arranged inward of the belt layer 40 in the radial direction. It may be arranged.
  • a structure in which the end portion side of the carcass 14 is not folded back and may be sandwiched by a plurality of bead cores 26 or wound around the bead core 26 may be employed.
  • "locking" the end of the carcass 14 to the bead core 26 is intended to encompass various embodiments such as these.
  • the carcass 14 is a radial carcass.
  • the material of the carcass 14 is not particularly limited, and rayon, nylon, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), aramid, glass fiber, carbon fiber, steel or the like can be adopted. In terms of weight reduction, organic fiber cords are preferred. Further, although the number of implanted carcasses is in the range of 20 to 60/50 mm, it is not limited to this range.
  • a belt layer 40 is disposed on the tire radial direction outer side of the carcass 14. As shown in FIG. 3, the belt layer 40 is a ring-shaped ridge formed by resin-coated cords 42 being spirally wound on the outer circumferential surface of the carcass 14 along the tire circumferential direction.
  • the resin-coated cord 42 is configured by coating a reinforcing cord 42C with a coating resin 42S, and as shown in FIG. 1, the cross-section is substantially square.
  • the tire radial direction inner side surface of the coating resin 42S in the resin coating cord 42 is bonded to the outer peripheral surface of the carcass 14 via rubber or an adhesive.
  • the coating resins 42S adjacent to each other in the tire width direction of the resin-coated cord 42 are integrally joined by heat welding, an adhesive, or the like.
  • the belt layer 40 that is, the resin-coated belt layer formed of the reinforcing cords 42C coated with the coating resin 42S is formed.
  • the resin-coated cord 42 is configured by covering one reinforcing cord 42C with the covering resin 42S, but even if a plurality of reinforcing cords 42C are covered with the covering resin 42S Good.
  • the resin material used for the covering resin 26B in the bead core 26 of the present embodiment, the bead filler 28 and the covering resin 42S in the belt layer 40 is a thermoplastic elastomer.
  • the embodiment of the present disclosure is not limited thereto, and, for example, as a resin material, thermoplastic resin, thermosetting resin, and (meth) acrylic resin, EVA resin, vinyl chloride resin, fluorine resin, silicone resin, etc.
  • engineering plastics including super engineering plastics
  • the resin material here does not include vulcanized rubber.
  • thermoplastic resin refers to a polymer compound which softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled.
  • the material softens and flows as temperature rises, and becomes relatively hard and strong when cooled
  • the polymer compound having rubbery elasticity is a thermoplastic elastomer, and the material increases as temperature rises.
  • the polymer compound softens, flows, cools, it becomes a relatively hard and strong state, and a polymer compound having no rubbery elasticity is distinguished as a non-elastomeric thermoplastic resin.
  • thermoplastic resins include polyolefin thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene thermoplastic elastomer (TPS), polyamide thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane thermoplastic elastomer (TPU), polyester Thermoplastic elastomers (TPC), dynamically crosslinked thermoplastic elastomers (TPV), and polyolefin thermoplastic resins, polystyrene thermoplastic resins, polyamide thermoplastic resins, polyester thermoplastic resins, etc. It can be mentioned.
  • TPO polyolefin thermoplastic elastomer
  • TPS polystyrene thermoplastic elastomer
  • TPA polyamide thermoplastic elastomer
  • TPU polyurethane thermoplastic elastomer
  • TPC polyester Thermoplastic elastomers
  • TPV dynamically crosslinked thermoplastic elastomers
  • thermosetting resin is a polymer compound which forms a three-dimensional network structure with temperature rise and hardens, and examples thereof include phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin and the like.
  • the bead wire 26A in the bead core 26 of the present embodiment and the reinforcing cord 42C in the belt layer 40 are steel cords.
  • This steel cord is based on steel and can contain various minor inclusions such as carbon, manganese, silicon, phosphorus, sulfur, copper, chromium and the like.
  • the embodiment of the present disclosure is not limited to this, and as the bead wire 26A in the bead core 26 and the reinforcing cord 42C in the belt layer 40, a monofilament cord or a cord obtained by twisting a plurality of filaments may be used instead of the steel cord. Can. Various designs can be adopted for the twist structure, and various cross-section structures, twist pitches, twist directions, and distances between adjacent filaments can be used. Furthermore, by adopting a cord in which filaments of different materials are wound together, the cross-sectional structure is not particularly limited, and various twist structures such as single twist, layer twist, and double twist can be taken.
  • a tread 20 is provided on the outer side in the tire radial direction of the belt layer 40.
  • the tread 20 is a part that contacts the road surface during traveling, and a plurality of circumferential grooves 50 extending in the tire circumferential direction are formed on the tread surface of the tread 20.
  • the shape and the number of the circumferential grooves 50 are appropriately set in accordance with the performance required for the tire 10 such as drainage performance and steering stability.
  • the tire side portion 22 extends in the tire radial direction, connects the bead portion 12 and the tread 20, and is configured to be able to bear a load acting on the tire 10 during run flat traveling.
  • a side reinforcing rubber 24 that reinforces the tire side portion 22 is provided on the tire width direction inner side of the carcass 14.
  • the side reinforcing rubber 24 is a reinforcing rubber for traveling a predetermined distance while supporting the weight of the vehicle and the occupant, when the internal pressure of the tire 10 decreases due to a puncture or the like.
  • the side reinforcing rubber 24 is formed of one type of rubber material, but the embodiment of the present disclosure is not limited thereto, and may be formed of a plurality of rubber materials.
  • the side reinforcing rubber 24 may further include materials such as a filler, a short fiber, and a resin.
  • a rubber material having a hardness of 70 to 85 may be included as a rubber material constituting the side reinforcing rubber 24.
  • the hardness of the rubber as used herein refers to the hardness defined by JIS K6253 (Type A durometer).
  • a rubber material having physical properties may be included.
  • the side reinforcing rubber 24 extends in the tire radial direction from the bead portion 12 side to the tread 20 side along the inner surface of the carcass 14. Further, the side reinforcing rubber 24 has a shape in which the thickness decreases from the central portion toward the bead portion 12 and the tread 20, for example, a substantially crescent shape.
  • the thickness of the side reinforcing rubber 24 refers to the length along the normal line of the carcass 14.
  • the lower end portion 24B on the bead portion 12 side of the side reinforcing rubber 24 overlaps the bead filler 28 as viewed from the tire width direction with the carcass 14 interposed therebetween.
  • the upper end portion 24A of the side reinforcing rubber 24 on the tread 20 side overlaps the belt layer 40 as viewed in the tire radial direction.
  • the upper end portion 24A of the side reinforcing rubber 24 overlaps the belt layer 40 with the carcass 14 interposed therebetween.
  • the upper end portion 24A of the side reinforcing rubber 24 is located inside the tire width direction end 40E of the belt layer 40 in the tire width direction.
  • the bead filler 28 is made of resin.
  • the rigidity of the bead filler 28 is increased as compared with the case where the bead filler 28 is formed of rubber.
  • the force by which the bead portion 12 in which the bead filler 28 is embedded suppresses the deformation of the tire side portion 22 becomes large, so the thickness of the side reinforcing rubber 24 can be reduced.
  • the bending rigidity with respect to the force in the tire radial direction of the tire side portion 22 is reduced, so that the vertical spring of the tire 10 can be reduced during internal pressure travel.
  • the volume of the side reinforcing rubber 24 is reduced and the amount of heat generation of the tire side portion 22 is reduced, the rolling resistance can be reduced.
  • the weight of the tire 10 is reduced, steering stability at the time of internal pressure traveling is enhanced.
  • the bead core 26 is formed by covering the bead wire 26A with the covering resin 26B. Thereby, the torsional rigidity of the bead core 26 is increased as compared with the case where the bead wire 26A is covered with rubber. Since the bead part 12 becomes difficult to remove from the rim 30 by this, run flat durability can be improved.
  • the belt layer 40 is formed by covering the reinforcing cords 42C with the covering resin 42S.
  • the out-of-plane bending rigidity of the belt layer 40 is increased as compared with the case where the reinforcing cords 42C are covered with rubber. That is, the belt layer 40 is unlikely to be deformed from the annular surface along the tire circumferential direction and the tire width direction to the outer side of this annular surface (for example, the direction indicated by arrows C1 and C2 in FIG. 3).
  • deformation of the tread 20 out of the plane is suppressed, so buckling of the tread 20 during run-flat travel is suppressed.
  • the tire side portion 22 can be prevented from falling inward in the tire width direction, so that the thickness of the side reinforcing rubber 24 can be reduced. Thereby, the vertical spring reduction effect, the rolling resistance reduction effect, and the steering stability improvement effect can be enhanced.
  • the shear rigidity in the surface of the belt layer 40 (that is, in the annular surface along the tire circumferential direction and the tire width direction) is increased. For this reason, for example, at the time of cornering or the like, the tread 20 is less likely to be deformed with respect to the shearing force T (see FIG. 3) acting on the tread 20 in the tire width direction. As a result, since the crossing belt layer can be omitted, the weight of the tire can be reduced, and the steering stability at the time of internal pressure traveling can be enhanced.
  • the resin-coated cords 42 (and the reinforcing cords 42C) are spirally wound and formed, compared with the case where the plurality of cords are formed side by side. Ring rigidity is increased. This further suppresses the out-of-plane deformation of the tread 20, so that the effect of suppressing the buckling of the tread 20 during run-flat travel can be enhanced.
  • the bead core 26 is formed by winding and laminating one bead wire 26A coated with the covering resin 26B, but the embodiment of the present disclosure is not limited thereto.
  • a wire bundle in which a plurality of bead wires 60A are coated with a coating resin 60B may be wound and laminated.
  • the interface at the time of lamination is fused by heat welding.
  • the number of bead wires 60A included in one wire bundle is not limited to three, and may be two or four or more.
  • the number of wire bundles in each layer on which the wire bundles are laminated may be one bundle as shown in FIG. 4 or a plurality of bundles may be adjacent to each other in the tire width direction.
  • the bead wire 26A was coat
  • embodiment of this indication is not restricted to this.
  • a coating rubber may be used instead of the coating resin 26B. Even if a coating rubber is used instead of the coating resin 26B, since the bead filler 28 is made of resin, it is possible to reduce the vertical spring and the rolling resistance at the time of internal pressure traveling.
  • the belt layer 40 is formed by winding a substantially square resin-coated cord 42 formed by coating one reinforcing cord 42C with the coating resin 42S around the outer peripheral surface of the carcass 14, Embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
  • a resin-coated cord 72 having a substantially parallelogram cross section formed by covering a plurality of reinforcing cords 72C with a coating resin 42S is wound around the outer peripheral surface of the carcass 14 You may form.
  • the belt layer 40 in which the reinforcing cord 42C is covered with the coating resin 42S is formed, but the embodiment of the present disclosure is not limited thereto.
  • an intersecting belt layer 80 using coated rubber may be used in place of the belt layer 40.
  • Cross belt layer 80 points to two belt layers 80A, 80B adjacent to each other in the tire radial direction, and each belt layer 80A, 80B covers a plurality of reinforcing cords inclined with respect to the tire circumferential direction with a covering rubber It is formed.
  • the inclination angles of the reinforcing cords are different from each other in the belt layers 80A and 80B, and it is preferable to incline them in opposite directions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

ランフラットタイヤは、一対のビードコアと、一対のビードコアに跨り、端部がビードコアに係止されたカーカスと、ビードコアからタイヤ径方向外側へカーカスの外面に沿って延びる樹脂製のビードフィラーと、タイヤサイド部に設けられ、カーカスの内面に沿ってタイヤ径方向に延びるサイド補強ゴムと、を備えている。

Description

ランフラットタイヤ
 本開示は、ランフラットタイヤに関する。
 特開2013-95369号公報には、タイヤサイド部をサイド補強ゴムで補強し、ランフラット走行時(すなわち、空気圧が低下した異常走行時)の耐久性を確保したサイド補強型のランフラットタイヤが開示されている。
 上述した特開2013-95369号公報に示されるように、ランフラットタイヤはサイド補強ゴムを備えている。このため、サイド補強ゴムがないタイヤと比較して、曲げ剛性が高く内圧走行時の縦バネが大きい。また、ゴムの体積が大きいため発熱量が大きく、転がり抵抗が大きい。
 本開示は上記事実を考慮して、サイド補強ゴムを備えたランフラットタイヤにおいて、内圧走行時の縦バネ及び転がり抵抗を低減することを目的とする。
 第1の態様に係るランフラットタイヤは、一対のビードコアと、前記一対のビードコアに跨り、端部が前記ビードコアに係止されたカーカスと、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ前記カーカスの外面に沿って延びる樹脂製のビードフィラーと、タイヤサイド部に設けられ、前記カーカスの内面に沿ってタイヤ径方向に延びるサイド補強ゴムと、を備える。
 第1の態様に係るランフラットタイヤによると、ビードフィラーを樹脂で形成することにより、ビードフィラーをゴムで形成する場合と比較して、ビードフィラーのねじり剛性が高くなる。これによりビードフィラーがタイヤサイド部の変形を押さえ込む力が大きくなるため、サイド補強ゴムの厚みを小さくできる。
 サイド補強ゴムの厚みが小さくなると、タイヤサイド部の曲げ剛性が低くなるため、内圧走行時のタイヤの縦バネを低減できる。また、タイヤ補強ゴムの体積が小さくなりタイヤサイド部の発熱量が小さくなるため、転がり抵抗を低減できる。さらに、タイヤの重量が軽くなるため、内圧走行時の操縦安定性が高くなる。
 第2の態様に係るランフラットタイヤは、第1の態様に係るランフラットタイヤにおいて、前記ビードコアが、ワイヤを樹脂で被覆して形成されている。
 第2の態様に係るランフラットタイヤによると、ビードコアのワイヤを樹脂で被覆することにより、ワイヤをゴムで被覆する場合と比較して、ビードコアのねじり剛性が高くなる。これによりビード部がリムから外れにくくなる。
 本開示によれば、サイド補強ゴムを備えたランフラットタイヤにおいて、内圧走行時の縦バネ及び転がり抵抗を低減することができる。
本開示の実施形態に係るランフラットタイヤを、リムに組み付けた状態でタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した切断面の片側を示す半断面図である。 本開示の実施形態に係るランフラットタイヤにおけるビードコアを示す部分拡大断面図である。 本開示の実施形態に係るランフラットタイヤにおけるコード層を示す斜視図である。 本開示の実施形態に係るランフラットタイヤにおいて、複数本のビードワイヤを被覆樹脂で被覆したワイヤ束でビードコアを形成した変形例を示す部分拡大断面図である。 本開示の実施形態に係るランフラットタイヤにおいて、複数本の補強コードを被覆樹脂で被覆した、断面が略平行四辺形状の樹脂被覆コードを用いてベルト層を形成した変形例を示す半断面図である。 本開示の実施形態に係るランフラットタイヤにおいて、ベルト層を、被覆ゴムを用いた交錯ベルト層とした変形例を示す半断面図である。
 図1には、本実施形態のランフラットタイヤ(以下、「タイヤ10」と称する。)のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した切断面(すなわちタイヤ周方向に沿った方向から見た断面)の片側が示されている。なお、図中矢印Wはタイヤ10の幅方向(タイヤ幅方向)を示し、矢印Rはタイヤ10の径方向(タイヤ径方向)を示す。ここでいうタイヤ幅方向とは、タイヤ10の回転軸と平行な方向を指している。また、タイヤ径方向とは、タイヤ10の回転軸と直交する方向をいう。また、符号CLはタイヤ10の赤道面(タイヤ赤道面)を示している。
 また、本実施形態では、タイヤ径方向に沿ってタイヤ10の回転軸に近い側を「タイヤ径方向内側」、タイヤ径方向に沿ってタイヤ10の回転軸から遠い側を「タイヤ径方向外側」と記載する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLに近い側を「タイヤ幅方向内側」、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と記載する。
(タイヤ)
 図1は、標準リムであるリム30に組み付けて標準空気圧を充填したときのタイヤ10を示している。なお、ここでいう「標準リム」とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2017年版規定のリムを指す。また、上記標準空気圧とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2017年版の最大負荷能力に対応する空気圧である。
 図1に示されるように、タイヤ10は、一対のビード部12と、ビード部12に埋設されたビードコア26に跨り端部がビードコア26に係止されたカーカス14と、ビード部12に埋設されビードコア26からタイヤ径方向外側へカーカス14の外面に沿って伸びるビードフィラー28と、タイヤサイド部22に設けられカーカス14の内面に沿ってタイヤ径方向に延びるサイド補強ゴム24と、カーカス14のタイヤ径方向外側に設けられたベルト層40と、ベルト層40のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド20と、を備えている。なお、図1では、片側のビード部12のみが図示されている。
 ベルト層40のタイヤ径方向外側には、タイヤ10の外周部を構成するトレッド20が設けられている。タイヤサイド部22は、ビード部12側のサイドウォール下部22Aと、トレッド20側のサイドウォール上部22Bとで構成され、ビード部12とトレッド20とを連結している。
(ビード部)
 一対のビード部12には、ワイヤ束であるビードコア26がそれぞれ埋設されている。これらのビードコア26には、カーカス14が跨っている。ビードコア26は、断面が円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。また、多角形としては例えば六角形を採用することができるが、本実施形態においては四角形とされている。
 図2に示すように、ビードコア26は樹脂に被覆された1本のビードワイヤ26Aを複数回巻回し、積層して形成される。具体的には、まず、樹脂に被覆されたビードワイヤ26Aをタイヤ幅方向に隙間無く巻回して一段目の列を形成する。以後同様にして樹脂に被覆されたビードワイヤ26Aを隙間無くタイヤ径方向外側に積み重ね、断面形状が四角形状のビードコア26を形成する。このとき、タイヤ幅方向及び径方向に互いに隣接するビードワイヤ26Aの被覆樹脂同士は互いに接合される。これにより、ビードワイヤ26Aが被覆樹脂26Bで被覆されたビードコア26が形成される。
 図1に示すように、ビード部12のカーカス14で囲まれた領域には、ビードコア26からタイヤ径方向外側へ延びる樹脂製のビードフィラー28が埋設されている。
(カーカス)
 カーカス14は、2枚のカーカスプライ14A、14Bによって構成されたタイヤ骨格部材である。カーカスプライ14Aはタイヤ赤道面CLにおいてタイヤ径方向外側に配置されるカーカスプライであり、カーカスプライ14Bはタイヤ径方向内側に配置されるカーカスプライである。カーカスプライ14A、14Bは、それぞれ複数本のコードを被覆ゴムで被覆して形成されている。
 このようにして形成されたカーカス14が、一方のビードコア26から他方のビードコア26へトロイド状に延びてタイヤの骨格を構成している。また、カーカス14の端部側は、ビードコア26に係止されている。具体的には、カーカス14は、端部側がビードコア26周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返されて係止されている。また、カーカス14の折り返された端部(すなわち端部14AE、14BE)は、タイヤサイド部22に配置されている。カーカスプライ14Aの端部14AEは、カーカスプライ14Bの端部14BEよりもタイヤ径方向内側に配置されている。
 なお、本実施形態では、カーカス14の端部をタイヤサイド部22に配置する構成としているが、本開示はこの構成に限定されず、例えばカーカス14の端部をベルト層40の径方向内側に配置する構成としてもよい。また、カーカス14の端部側を折り返さず、複数のビードコア26で挟み込んだり、ビードコア26に巻き付けた構造を採用することもできる。本明細書において、カーカス14の端部をビードコア26に「係止」するとは、これらのような各種の実施形態を含むものとする。
 なお、本実施形態においてカーカス14はラジアルカーカスとされている。また、カーカス14の材質は特に限定されず、レーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アラミド、ガラス繊維、カーボン繊維、スチール等が採用できる。なお、軽量化の点からは、有機繊維コードが好ましい。また、カーカスの打ち込み数は20~60本/50mmの範囲とされているが、この範囲に限定されるのもではない。
(ベルト層)
 カーカス14のタイヤ径方向外側には、ベルト層40が配設されている。図3に示すように、ベルト層40は、樹脂被覆コード42がカーカス14の外周面にタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻かれて形成されたリング状の箍(たが)である。
 樹脂被覆コード42は、補強コード42Cを被覆樹脂42Sで被覆して構成されており、図1に示すように、断面が略正方形状とされている。樹脂被覆コード42における被覆樹脂42Sのタイヤ径方向内側面は、カーカス14の外周面にゴムや接着剤を介して接合されて構成されている。また、樹脂被覆コード42のタイヤ幅方向に互いに隣接する被覆樹脂42S同士は、熱溶着や接着剤などで一体的に接合されている。これにより、被覆樹脂42Sにて被覆された補強コード42Cからなるベルト層40(すなわち樹脂被覆ベルト層)が形成される。
 なお本実施形態では、樹脂被覆コード42は、1本の補強コード42Cを被覆樹脂42Sで被覆して構成しているが、複数本の補強コード42Cを被覆樹脂42Sで被覆して構成してもよい。
 本実施形態のビードコア26における被覆樹脂26B、ビードフィラー28及びベルト層40における被覆樹脂42Sに用いられる樹脂材料は、熱可塑性エラストマーとされている。但し本開示の実施形態はこれに限らず、例えば樹脂材料として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び(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)等を用いることができる。なお、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。
 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い、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。
 また、本実施形態のビードコア26におけるビードワイヤ26A、ベルト層40における補強コード42Cは、スチールコードとされている。このスチールコードは、スチールを主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むことができる。
 なお、本開示の実施形態はこれに限らず、ビードコア26におけるビードワイヤ26A、ベルト層40における補強コード42Cとしては、スチールコードに代えて、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。更には異なる材質のフィラメントを縒り合せたコードを採用することもで、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造をとることができる。
(トレッド)
 ベルト層40のタイヤ径方向外側には、トレッド20が設けられている。トレッド20は、走行中に路面に接地する部位であり、トレッド20の踏面には、タイヤ周方向に延びる周方向溝50が複数本形成されている。周方向溝50の形状や本数は、タイヤ10に要求される排水性や操縦安定性等の性能に応じて適宜設定される。
(サイド補強ゴム)
 タイヤサイド部22は、タイヤ径方向に延びてビード部12とトレッド20とをつなぎ、ランフラット走行時にタイヤ10に作用する荷重を負担できるように構成されている。このタイヤサイド部22においてカーカス14のタイヤ幅方向内側には、タイヤサイド部22を補強するサイド補強ゴム24が設けられている。サイド補強ゴム24は、パンクなどでタイヤ10の内圧が減少した場合に、車両及び乗員の重量を支えた状態で所定の距離を走行させるための補強ゴムである。
 本実施形態では、サイド補強ゴム24を1種類のゴム材で形成しているが、本開示の実施形態はこれに限らず、複数のゴム材で形成してもよい。また、このサイド補強ゴム24は、ゴム材が主成分であれば、他にフィラー、短繊維、樹脂等の材料を含んでもよい。更に、ランフラット走行時の耐久力を高めるため、サイド補強ゴム24を構成するゴム材として、硬さが70~85のゴム材を含んでもよい。ここでいうゴムの硬さとは、JIS K6253(タイプAデュロメータ)で規定される硬さを指す。更に、粘弾性スペクトロメータ(例えば、東洋精機製作所製スペクトロメータ)を用いて周波数20Hz、初期歪み10%、動歪み±2%、温度60℃の条件で測定した損失係数tanδが0.10以下の物性を有するゴム材を含んでもよい。
 サイド補強ゴム24は、カーカス14の内面に沿ってビード部12側からトレッド20側へタイヤ径方向に延びている。また、サイド補強ゴム24は、中央部分からビード部12側及びトレッド20側に向かうにつれて厚みが減少する形状、例えば、略三日月形状とされている。なお、ここでいうサイド補強ゴム24の厚みとは、カーカス14の法線に沿った長さを指す。
 サイド補強ゴム24のビード部12側の下端部24Bは、カーカス14を挟んでビードフィラー28とタイヤ幅方向から見て重なっている。また、サイド補強ゴム24のトレッド20側の上端部24Aは、ベルト層40とタイヤ径方向から見て重なっている。具体的には、サイド補強ゴム24の上端部24Aは、カーカス14を挟んでベルト層40と重なっている。換言すれば、サイド補強ゴム24の上端部24Aは、ベルト層40のタイヤ幅方向端部40Eよりもタイヤ幅方向内側に位置している。
(作用・効果)
 本実施形態に係るタイヤ10では、ビードフィラー28が樹脂製とされている。これにより、ビードフィラー28をゴムで形成する場合と比較して、ビードフィラー28の剛性が高くなる。これによりビードフィラー28が埋設されたビード部12がタイヤサイド部22の変形を押さえ込む力が大きくなるため、サイド補強ゴム24の厚みを小さくできる。
 サイド補強ゴム24の厚みが小さくなると、タイヤサイド部22のタイヤ径方向の力に対する曲げ剛性が低くなるため、内圧走行時のタイヤ10の縦バネを低減できる。また、サイド補強ゴム24の体積が小さくなりタイヤサイド部22の発熱量が小さくなるため、転がり抵抗を低減できる。さらに、タイヤ10の重量が軽くなるため、内圧走行時の操縦安定性が高くなる。
 また、本実施形態に係るタイヤ10では、ビードコア26が、ビードワイヤ26Aを被覆樹脂26Bで被覆して形成されている。これにより、ビードワイヤ26Aをゴムで被覆する場合と比較して、ビードコア26のねじり剛性が高くなる。これによりビード部12がリム30から外れにくくなるため、ランフラット耐久性を向上させることができる。
 また、本実施形態に係るタイヤ10では、ベルト層40が、補強コード42Cを被覆樹脂42Sで被覆して形成されている。これにより、補強コード42Cをゴムで被覆する場合と比較して、ベルト層40の面外曲げ剛性が高くなる。すなわち、ベルト層40が、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った環状面から、この環状面の外側(例えば図3に矢印C1、C2で示した方向)へ変形しにくくなる。これによりトレッド20が面外に変形することが抑制されるため、ランフラット走行時のトレッド20のバックリングが抑制される。
 さらに、ベルト層40の面外曲げ剛性が高くなることにより、タイヤサイド部22がタイヤ幅方向内側へ倒れ込むことを抑制できるため、サイド補強ゴム24の厚みを小さくできる。これにより、縦バネ低減効果、転がり抵抗低減効果及び操縦安定性向上効果を高めることができる。
 また、補強コード42Cをゴムで被覆する場合と比較して、ベルト層40の面内(すなわちタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った環状面内)せん断剛性が高くなる。このため、例えば旋回走行時などにおいて、トレッド20に対してタイヤ幅方向に作用するせん断力T(図3参照)に対して、トレッド20が変形しにくくなる。これにより交錯ベルト層を省略できるため、タイヤの重量が軽くなり内圧走行時の操縦安定性が高くなる。
 また、本実施形態に係るタイヤ10では、樹脂被覆コード42(及び補強コード42C)を螺旋状に巻回して形成することにより、複数のコードを並べて形成する場合と比較して、ベルト層40のリング剛性が高くなる。これによりトレッド20が面外に変形することがさらに抑制されるため、ランフラット走行時のトレッド20のバックリング抑制効果を高めることができる。
 なお、本実施形態においてビードコア26は、被覆樹脂26Bに被覆された1本のビードワイヤ26Aを巻回し、積層して形成されるものとしたが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば図4に示すビードコア60のように、複数本のビードワイヤ60Aを被覆樹脂60Bで被覆したワイヤ束を巻回させて積層して形成してもよい。
 この場合、積層時の界面を熱溶着で融着させる。1つのワイヤ束に含まれるビードワイヤ60Aの数は3本に限定されるものではなく、2本でも4本以上でもよい。また、ワイヤ束を積層させる各層におけるワイヤ束の数は、図4に示されるように1束でもよいし、タイヤ幅方向に複数隣接させて2束以上としてもよい。
 また、本実施形態においては、ビードワイヤ26Aを被覆樹脂26Bで被覆してビードコア26を形成したが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば被覆樹脂26Bに代えて被覆ゴムを用いてもよい。被覆樹脂26Bに代えて被覆ゴムを用いても、ビードフィラー28が樹脂製とされていることにより、内圧走行時の縦バネ及び転がり抵抗を低減することができる。
 また、本実施形態においてベルト層40は、1本の補強コード42Cを被覆樹脂42Sで被覆して形成された略正方形状の樹脂被覆コード42を、カーカス14の外周面に巻いて形成したが、本開示の実施形態はこれに限らない。
 例えば図5に示すベルト層70のように、複数本の補強コード72Cを被覆樹脂42Sで被覆して形成された、断面が略平行四辺形状の樹脂被覆コード72を、カーカス14の外周面に巻いて形成してもよい。
 また、本実施形態においては、補強コード42Cを被覆樹脂42Sで被覆したベルト層40を形成したが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば図6に示したように、ベルト層40に代えて被覆ゴムを用いた交錯ベルト層80を用いてもよい。
 交錯ベルト層80は、タイヤ径方向に互いに隣接する2層のベルト層80A、80Bを指し、それぞれのベルト層80A、80Bは、タイヤ周方向に対して傾斜した複数の補強コードを被覆ゴムで被覆して形成される。補強コードの傾斜角度はベルト層80A、80Bで互いに異なっており、互いに逆向きに傾斜させることが好適である。
 2017年6月19日に出願された日本国特許出願2017-119807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。

Claims (2)

  1.  一対のビードコアと、
     前記一対のビードコアに跨り、端部が前記ビードコアに係止されたカーカスと、
     前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ前記カーカスの外面に沿って延びる樹脂製のビードフィラーと、
     タイヤサイド部に設けられ、前記カーカスの内面に沿ってタイヤ径方向に延びるサイド補強ゴムと、
     を備えるランフラットタイヤ。
  2.  前記ビードコアが、ワイヤを樹脂で被覆して形成されている、請求項1に記載のランフラットタイヤ。
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