WO2019235323A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2019235323A1
WO2019235323A1 PCT/JP2019/021324 JP2019021324W WO2019235323A1 WO 2019235323 A1 WO2019235323 A1 WO 2019235323A1 JP 2019021324 W JP2019021324 W JP 2019021324W WO 2019235323 A1 WO2019235323 A1 WO 2019235323A1
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annular belt
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圭一 長谷川
片山 昌宏
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株式会社ブリヂストン
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire provided with a belt layer.
  • a belt including two or more inclined belt plies configured to include a cord inclined toward the tire circumferential direction on the outer side in the tire radial direction of the carcass, and a belt provided with a reinforcing layer and the like.
  • Such structures are common (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-244930 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-220741 (Patent Document 2)).
  • Patent Documents 1 and 2 ensure in-plane shear rigidity by providing two or more inclined belt plies, but it is difficult to reduce the weight of the tire because of the large number of plies and reinforcing layers. It has become.
  • the present invention has been made in consideration of the above-mentioned facts, and an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that reduces the weight of the tire while improving the in-plane shear rigidity of the belt.
  • the pneumatic tire according to the first aspect of the present invention includes a pair of bead cores, a carcass formed straddling the pair of bead cores, and arranged on the outer side in the tire radial direction of the carcass and extends in the tire circumferential direction. And reinforcing cords arranged at intervals in the tire width direction and an annular shape formed of a resin and covering the reinforcing cord in the tire circumferential direction on the outer side in the tire width direction on at least one of the outer side and the inner side in the tire radial direction. And a resin annular belt having a resin main body with a groove formed along.
  • a resin annular belt is disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass.
  • the resin annular belt includes an annular resin main body made of resin and a reinforcing cord covered with the resin main body.
  • the reinforcing cords extend in the tire circumferential direction and are arranged at intervals in the tire width direction.
  • the resin annular belt As described above, in the resin annular belt, the resin is arranged between the reinforcing cords arranged at intervals in the tire width direction. Therefore, the resin annular belt has higher in-plane shear rigidity than the belt in which the rubber is arranged between the reinforcing cords. Can be obtained. In addition, the weight of the tire can be reduced.
  • At least one of the outer side and the inner side in the tire radial direction of the resin body Grooves are formed along the tire circumferential direction on the outer side in the tire width direction.
  • the groove width of the groove is narrower than the inter-cord pitch of the reinforcing cord in the tire width direction.
  • the groove width narrower than the pitch between the cords of the reinforcing cords in the tire width direction, the groove can be formed avoiding the position where the reinforcing cords are arranged closest to the surface in the resin annular belt, The thickness of the resin body covering the reinforcing cord can be ensured.
  • the groove depth of the groove is 1/10 or more and 1/2 or less of the thickness of the resin annular belt.
  • the groove depth is 1/10 or more and 1/2 or less of the thickness of the resin annular belt, it is possible to appropriately deform the resin annular belt while alleviating stress concentration in the groove.
  • the groove is at least within a range of 1/2 of the outer side in the tire width direction in the belt half width from the tire equatorial plane to the outer end in the tire radial direction of the resin annular belt. Partly formed.
  • the pneumatic tire according to the present invention can achieve both the in-plane shear rigidity of the belt and the tire weight reduction.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1. It is a partially broken top view of the resin annular belt of the pneumatic tire which concerns on this embodiment. It is a partially broken top view of the resin annular belt of the pneumatic tire which concerns on this embodiment.
  • FIG. 1 shows one side of a cut surface (a cross section viewed from the direction along the tire circumferential direction) cut along the tire width direction and the tire radial direction of the pneumatic tire 10.
  • an arrow W indicates the width direction (tire width direction) of the pneumatic tire 10
  • an arrow R indicates the radial direction (tire radial direction) of the pneumatic tire 10.
  • the tire width direction here refers to a direction parallel to the rotation axis of the pneumatic tire 10.
  • the tire radial direction refers to a direction orthogonal to the rotation axis of the pneumatic tire 10.
  • Reference sign CL indicates the equator plane (tire equator plane) of the pneumatic tire 10.
  • the side closer to the rotational axis of the pneumatic tire 10 along the tire radial direction is “inner side in the tire radial direction”
  • the side farther from the rotational axis of the pneumatic tire 10 along the tire radial direction is “tire”. “Outside in the radial direction”.
  • the side close to the tire equator plane CL along the tire width direction is described as “inner side in the tire width direction”
  • the side far from the tire equator plane CL along the tire width direction is described as “outer side in the tire width direction”.
  • the grounding end E and the grounding width TW of the tread 30 to be described later are that the pneumatic tire 10 is mounted on a standard rim defined in JATMA YEAR BOOK (2018 version, Japan Automobile Tire Association Standard). Filled with 100% internal pressure of the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity (bold load in the internal pressure-load capacity correspondence table) in the application size and ply rating in JATMA YEAR BOOK The rotation axis is arranged parallel to the flat plate, and the mass corresponding to the maximum load capacity is added.
  • the TRA standard or ETRTO standard is applied at the place of use or manufacturing, the respective standards are followed.
  • a pneumatic tire 10 includes a pair of bead portions 12 in which a bead core 12 ⁇ / b> A is embedded, a pair of side portions 14 that extend outward from the pair of bead portions 12 in the tire radial direction, and tires from the side portions 14.
  • the crown portion 16 extends inward in the width direction.
  • a carcass 18 including one carcass ply 18 ⁇ / b> A straddles between one bead portion 12 and the other bead portion 12.
  • a resin annular belt 20 is provided on the crown portion 16 on the outer side in the tire radial direction of the carcass 18.
  • a tread 30 is disposed on the outer side of the resin annular belt 20 in the tire radial direction.
  • a plurality of main grooves 32 are formed in the tread 30 along the tire circumferential direction. In FIG. 1, only one side of the tire equatorial plane CL in the pneumatic tire 10 is illustrated.
  • the carcass ply 18A is formed by coating a plurality of cords (not shown) extending in the radial direction of the pneumatic tire 10 with a coating rubber (not shown).
  • the material of the cord of the carcass ply 18A is, for example, PET, but may be another conventionally known material.
  • the end portion in the tire width direction of the carcass ply 18A is folded back outward in the tire radial direction by a bead core 12A.
  • a portion extending from one bead core 12A to the other bead core 12A is called a main body portion 18B, and a portion folded from the bead core 12A is called a folded portion 18C.
  • a bead filler 12B whose thickness gradually decreases from the bead core 12A toward the outer side in the tire radial direction is disposed.
  • a bead portion 12 is a portion on the inner side in the tire radial direction from the tire radial direction outer end 12C of the bead filler 12B.
  • An inner liner 26 made of rubber is arranged inside the tire of the carcass 18, and a side rubber layer 24 made of rubber material is arranged outside the carcass 18 in the tire width direction.
  • the resin annular belt 20 has a reinforcing cord 20A wound spirally in the tire circumferential direction and a resin main body 20B made of a resin material that covers the reinforcing cord 20A.
  • the interval between the reinforcing cords 20A is a pitch P.
  • the resin annular belt 20 can be formed of a ring-shaped ridge obtained by spirally winding a resin-coated cord 20C in which a reinforcing cord 20A is covered with a resin main body 20B.
  • the reinforcing cord 20A is disposed so as to be inclined at an angle ⁇ 1 with respect to the tire circumferential direction.
  • the extending direction CD of the reinforcing cord 20A is indicated by a one-dot chain line
  • the tire circumferential direction S is indicated by a solid line.
  • one resin-coated cord 20C is spirally wound in the tire circumferential direction to form the resin annular belt 20.
  • the reinforcing cord 20A extending along the tire circumferential direction in another configuration is provided. It may be embedded in the resin main body 20B.
  • the resin-coated cord 20C may be formed in a ring shape, and a plurality of ring-shaped resin-coated cords 20C may be formed side by side in the tire width direction.
  • a resin material having a higher tensile elastic modulus than that of the rubber material constituting the side rubber layer 24 and the rubber material forming the tread 30 described later is used for the resin main body 20B.
  • the tensile elastic modulus (specified in JIS K7113: 1995) of the resin main body 20B is preferably 100 MPa or more. Moreover, it is preferable that the upper limit of the tensile elasticity modulus of the resin main body 20B shall be 1000 Mpa or less. The tensile elastic modulus of the resin main body 20B is particularly preferably in the range of 200 to 700 MPa.
  • Examples of the material of the resin main body 20B include thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, and (meth) acrylic resins, EVA resins, vinyl chloride resins, fluorine resins, silicone resins, and other general-purpose resins.
  • engineering plastics including super engineering plastics
  • 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 becomes a relatively hard and strong state when cooled, and a high molecular compound having no rubber-like elasticity is distinguished as a thermoplastic resin that is not an elastomer.
  • 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. Can be mentioned.
  • thermosetting resin refers to a polymer compound that forms a three-dimensional network structure as the temperature rises and cures, and examples thereof include a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, and a urea resin.
  • the reinforcement cord 20A is a steel cord.
  • the steel cord is mainly composed of steel and can contain various trace contents such as carbon, manganese, silicon, phosphorus, sulfur, copper, and chromium.
  • a groove 24 is formed on the outer side of the resin annular belt 20 in the tire width direction.
  • the grooves 24 are formed on the outer side and the inner side in the tire radial direction of the resin main body 20B.
  • the groove 24 formed on the inner side in the tire radial direction of the resin main body 20B is referred to as an inner groove 24A
  • the groove 24 formed on the outer side in the tire radial direction is referred to as an outer groove 24B.
  • the groove 24 is formed in a spiral shape along the extending direction of the reinforcing cord 20A. Similar to the reinforcing cord 20A, the groove 24 is disposed so as to be inclined at an angle ⁇ 1 with respect to the tire circumferential direction (see FIG. 3A).
  • the groove 24 is formed between adjacent reinforcing cords 20A in the tire width direction.
  • the groove bottom of the groove 24 has an R shape.
  • the groove width W1 of the groove 24 is narrower than the pitch P of the reinforcing cord 20A.
  • the groove 24 is formed so as to avoid a position where the reinforcing cord 20 ⁇ / b> A is closest to the surface of the resin annular belt 20.
  • the groove region 22 is at least the outer side in the tire width direction in the belt half width BW / 2 from the tire equatorial plane CL of the resin annular belt 20 to the outer end in the tire radial direction. It is preferable that it exists in the range of 1/2. Moreover, it is preferable that the groove
  • the depth D1 of the groove 24 is preferably 1 ⁇ 2 or less of the thickness of the resin main body 20B (resin annular belt 20). Moreover, it is preferable that the depth D1 of the groove
  • the depth D1 of the groove 24 is 1 ⁇ 2 or less of the thickness of the resin main body 20B (resin annular belt 20).
  • the groove 24 can be formed when the resin annular belt 20 is manufactured.
  • the inner groove 24A on the inner side in the tire radial direction is provided with a convex shape corresponding to the inner groove 24A on the outer peripheral surface of a drum around which the resin-coated cord 20C is spirally wound during resin annular belt molding, and the convex shape is transferred. Can be formed.
  • the outer groove 24B on the outer side in the tire radial direction is provided with a convex shape corresponding to the outer groove 24B on a roller for pressing the resin-coated cord 20C against the drum when the resin-coated cord 20C is wound around the outer peripheral surface of the drum. It can be formed by transferring the convex shape.
  • the inner grooves 24A and the outer grooves 24B can be formed by cutting after the resin annular belt 20 is manufactured.
  • the resin annular belt 20 of the present embodiment has an outer diameter at the center in the tire width direction larger than the outer diameter at both ends in the tire width direction, and when viewed in a cross section along the tire axis,
  • the present invention is not limited thereto, and the resin annular belt 20 is formed with a constant diameter and a constant thickness, and is straight when viewed in a cross section along the tire axis. It can also be.
  • the thickness dimension of the resin annular belt 20 of the present embodiment is preferably 0.70 mm or more when the pneumatic tire 10 is for a passenger car.
  • the width BW of the resin annular belt 20 is preferably 75% or more and 110% or less with respect to the contact width TW (distance between the contact ends E) of the tread 30 measured along the tire axial direction.
  • a tread 30 made of a rubber material is disposed on the outer side of the resin annular belt 20 in the tire radial direction. Conventionally known rubber materials are used for the tread 30. A main groove 32 for drainage is formed in the tread 30.
  • the crown portion 16 of the carcass 18 is reinforced by the resin annular belt 20. Therefore, a higher in-plane shear rigidity can be obtained as compared with the case where the rubber is reinforced by the belt in which the rubber is disposed between the reinforcing cords.
  • the in-plane shear rigidity of the resin annular belt 20 it is possible to sufficiently generate a lateral force when a slip angle is applied to the pneumatic tire 10, and to ensure steering stability. Responsiveness can also be improved.
  • the out-of-plane bending rigidity is secured by the resin annular belt 20, and when a large lateral force is input to the pneumatic tire 10, the tread 30 buckling (the surface of the tread 30 is undulated and a part thereof is separated from the road surface). Phenomenon).
  • the groove width W1 of the groove 24 is narrower than the inter-cord pitch P of the reinforcing cord 20A in the tire width direction. Accordingly, the groove 24 can be formed by avoiding the position where the reinforcing cord 20A is disposed closest to the surface in the resin annular belt 20, and the thickness of the resin main body 20B covering the reinforcing cord 20A can be ensured. .
  • the groove 24 is formed in a spiral shape along the reinforcing cord 20A.
  • the angle of the groove 24 is larger than that of the reinforcing cord 20A with respect to the tire circumferential direction so as to intersect the reinforcing cord 20A. It may be formed in a spiral shape, or may be formed in a spiral shape with a smaller angle with respect to the tire circumferential direction. As shown in FIG. 3B, a plurality of grooves 24 may be formed in an annular shape in the same direction as the tire circumferential direction.
  • the resin annular belt 20 is formed on both the inner side and the outer side in the tire radial direction, but may be formed only on either one. That is, only one of the inner groove 24A and the outer groove 24B may be formed.
  • grooves 24 may be formed at an interval finer than the pitch P of the reinforcing cord 20A, or may be formed at an interval larger than the pitch P.

Abstract

空気入り空気入りタイヤ(10)は、一対のビードコア(12A)と、一対のビードコア(12A)に跨って形成されたカーカス(18)と、カーカス(18)のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並ぶ補強コード(20A)と、樹脂で形成されて環状とされ補強コード(12A)を被覆しタイヤ径方向の外側及び内側の少なくとも一方面のタイヤ幅方向外側部にタイヤ周方向に沿って溝が形成された樹脂本体(12B)と、を有する樹脂環状ベルトと、を備えている。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、ベルト層を備えた空気入りタイヤに関する。
 自動車に装着する空気入りタイヤとしては、カーカスのタイヤ径方向外側にタイヤ周方向に対して傾斜したコードを含んで構成された2枚以上の傾斜ベルトプライ、及び補強層等を備えたベルトを備えた構造が一般的である(例えば、特開2013-244930号公報(特許文献1)、特開2013-220741号公報(特許文献2)参照)。
 特許文献1、2の空気入りタイヤは、2枚以上の傾斜ベルトプライを備えることにより面内剪断剛性を確保しているが、プライや補強層の層数が多いため、タイヤの軽量化は困難となっている。
 本発明は上記事実を考慮し、ベルトの面内剪断剛性を向上させつつ、タイヤの軽量化を図った空気入りタイヤの提供を目的とする。
 本発明の第1の態様に係る空気入りタイヤは、一対のビードコアと、前記一対のビードコアに跨って形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並ぶ補強コードと、樹脂で形成されて環状とされ前記補強コードを被覆しタイヤ径方向の外側及び内側の少なくとも一方面のタイヤ幅方向外側部にタイヤ周方向に沿って溝が形成された樹脂本体と、を有する樹脂環状ベルトと、を備えている。
 第1の態様に係る空気入りタイヤは、カーカスのタイヤ径方向外側に樹脂環状ベルトが配置されている。樹脂環状ベルトは、樹脂で形成された環状の樹脂本体、及び、樹脂本体に被覆された補強コードを備えている。補強コードは、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並んでいる。
 このように、樹脂環状ベルトでは、タイヤ幅方向に間隔を開けて並ぶ補強コード間に樹脂が配置されているので、補強コード間にゴムが配置されたベルトに比較して高い面内剪断剛性を得ることができる。また、タイヤの軽量化も図ることができる。
 高い面内剪断剛性を得ることができる一方で、樹脂環状ベルトのタイヤ幅方向端部には応力が集中しやすくなるが、本発明では、樹脂本体のタイヤ径方向の外側及び内側の少なくとも一方面のタイヤ幅方向外側部に、タイヤ周方向に沿って溝が形成されている。この溝により、樹脂環状ベルトのタイヤ幅方向外側部が変形しやすくなり、樹脂環状ベルトのタイヤ幅方向外側部における応力集中を緩和することができる。また、溝は、タイヤ周方向に沿って形成されているので、タイヤ周方向と交差する方向の変形は抑制される。
 本発明の第2の態様に係る空気入りタイヤは、前記溝の溝幅は、前記タイヤ幅方向における前記補強コードのコード間ピッチよりも狭い。
 このように、溝幅をタイヤ幅方向における補強コードのコード間ピッチよりも狭くすることにより、樹脂環状ベルトにおいて補強コードが最も表面近くに配置される位置を避けて溝を形成することができ、補強コードを被覆する樹脂本体の厚みを確保することができる。
 本発明の第3の態様に係る空気入りタイヤは、前記溝の溝深さは、前記樹脂環状ベルトの厚みの1/10以上、1/2以下である。
 溝深さを樹脂環状ベルトの厚みの1/10以上1/2以下とすることにより、溝への応力集中を緩和しつつ、適切に樹脂環状ベルトを変形しやすくすることができる。
 本発明の第4の態様に係る空気入りタイヤは、前記溝は、前記樹脂環状ベルトのタイヤ赤道面からタイヤ径方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/2の範囲内の少なくとも一部に形成されている。
 樹脂環状ベルトのタイヤ赤道面からタイヤ径方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/2の範囲内に溝を形成することにより、当該溝を形成した部分が変形しやすくなり、樹脂環状ベルトのタイヤ幅方向外側部における応力集中を効果的に緩和することができる。
 本発明に係る空気入りタイヤによれば、ベルトの面内剪断剛性の確保とタイヤ軽量化の両立を図ることができる。
本実施形態に係る空気入りタイヤを、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す半断面図である。 図1の一部拡大図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルトの一部破断平面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルトの一部破断平面図である。
 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ10について、図面を参照して説明する。本実施形態の空気入りタイヤ10は、例えば、乗用車に用いられる所謂ラジアルタイヤである。図1には、空気入りタイヤ10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(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は空気入りタイヤ10の幅方向(タイヤ幅方向)を示し、矢印Rは空気入りタイヤ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、空気入りタイヤ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、空気入りタイヤ10の回転軸と直交する方向をいう。また、符号CLは空気入りタイヤ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空気入りタイヤ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空気入りタイヤ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。
 また、本実施形態において、後述するトレッド30の接地端E、接地幅TWとは、空気入りタイヤ10をJATMA YEAR BOOK(2018年度版、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧-負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、静止した状態で水平な平板に対して回転軸が平行となるように配置し、最大の負荷能力に対応する質量を加えたときのものである。なお、使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
 図1に示されるように、空気入りタイヤ10は、ビードコア12Aが埋設された一対のビード部12、一対のビード部12からそれぞれタイヤ径方向外側に延びる一対のサイド部14、サイド部14からタイヤ幅方向内側に延びるクラウン部16、を有している。一方のビード部12と他方のビード部12との間には、1枚のカーカスプライ18Aからなるカーカス18が跨っている。カーカス18のタイヤ径方向外側のクラウン部16には、樹脂環状ベルト20が設けられている。樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向外側には、トレッド30が配置されている。トレッド30には、タイヤ周方向に沿って複数の主溝32が形成されている。なお、図1では、空気入りタイヤ10におけるタイヤ赤道面CLの片側のみが図示されている。
 カーカスプライ18Aは、空気入りタイヤ10のラジアル方向に延びる複数本のコード(図示せず)をコーティングゴム(図示せず)で被覆して形成されている。カーカスプライ18Aのコードの材料は、例えば、PETであるが、従来公知の他の材料であっても良い。
 カーカスプライ18Aは、タイヤ幅方向の端部分がビードコア12Aでタイヤ径方向外側に折り返されている。カーカスプライ18Aは、一方のビードコア12Aから他方のビードコア12Aに跨る部分が本体部18Bと呼ばれ、ビードコア12Aから折り返されている部分が折り返し部18Cと呼ばれる。
 カーカスプライ18Aの本体部18Bと折返し部18Cとの間には、ビードコア12Aからタイヤ径方向外側に向けて厚さが漸減するビードフィラー12Bが配置されている。なお、空気入りタイヤ10において、ビードフィラー12Bのタイヤ径方向外側端12Cからタイヤ径方向内側の部分がビード部12とされている。
 カーカス18のタイヤ内側にはゴムからなるインナーライナー26が配置されており、カーカス18のタイヤ幅方向外側には、ゴム材料からなるサイドゴム層24が配置されている。
  図2に示すように、樹脂環状ベルト20は、タイヤ周方向に螺旋状に巻回された補強コード20Aと、補強コード20Aを被覆する樹脂材料の樹脂本体20Bを有している。補強コード20A間の間隔は、ピッチPとされている。樹脂環状ベルト20は、補強コード20Aが樹脂本体20Bで被覆された樹脂被覆コード20Cを螺旋状に巻回して一体化させたリング状の箍(たが)で構成することができる。図3Aに示されるように、補強コード20Aは、タイヤ周方向に対して角度θ1で傾斜するように配置されている。なお、図3A及び図3Bでは、補強コード20Aの延出方向CDを一点鎖線で示し、タイヤ周方向Sを実線で示している。
 なお、本実施形態では、1本の樹脂被覆コード20Cをタイヤ周方向に螺旋状に巻いて樹脂環状ベルト20を形成したが、他の構成でタイヤ周方向に沿って延在する補強コード20Aを樹脂本体20B内に埋設させてもよい。例えば、樹脂被覆コード20Cをリング状に形成し、リング状の複数の樹脂被覆コード20Cをタイヤ幅方向に並べて形成することもできる。樹脂本体20Bには、サイドゴム層24を構成するゴム材料、及び後述するトレッド30を形成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられている。樹脂本体20Bの引張弾性率(JIS K7113:1995に規定される)は、100MPa以上が好ましい。また、樹脂本体20Bの引張弾性率の上限は、1000MPa以下とすることが好ましい。なお、樹脂本体20Bの引張弾性率は、200~700MPaの範囲内が特に好ましい。
 樹脂本体20Bの材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、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、補強コード20A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。
 図2に示されるように、樹脂環状ベルト20のタイヤ幅方向の外側部には、溝24が形成されている。溝24は、樹脂本体20Bのタイヤ径方向外側及び内側に形成されている。樹脂本体20Bのタイヤ径方向内側に形成された溝24を内溝24Aと称し、タイヤ径方向外側に形成された溝24を外溝24Bと称する。溝24は、補強コード20Aの延在方向に沿って螺旋状に形成されている。溝24は、補強コード20Aと同様に、タイヤ周方向に対して角度θ1で傾斜するように配置されている(図3A参照)。また、溝24は、タイヤ幅方向において、隣接する補強コード20A間に形成されている。溝24の溝底は、R状とされている。溝24の溝幅W1は、補強コード20AのピッチPよりも狭幅とされている。溝24は、樹脂環状ベルト20の表面から補強コード20Aが最も近くなる位置を避けるように形成されている。
 溝24が形成されている範囲を溝領域22とすると、溝領域22は、少なくとも、樹脂環状ベルト20のタイヤ赤道面CLからタイヤ径方向外端までのベルト半幅BW/2における、タイヤ幅方向外側の1/2の範囲内にあることが好ましい。また、溝領域22は、タイヤ幅方向の最外側に配置された主溝32よりも、タイヤ幅方向の外側に配置されていることが好ましい。なお、溝領域22は、タイヤ幅方向の両端に存在している。
 溝24の深さD1は、樹脂本体20B(樹脂環状ベルト20)の厚みの1/2以下であることが好ましい。また、溝24の深さD1は、樹脂本体20B(樹脂環状ベルト20)の厚みの1/10以上であることが好ましい。溝24の深さD1を樹脂本体20B(樹脂環状ベルト20)の厚みの1/2以下とすることにより、樹脂環状ベルト20のタイヤ幅方向外側の強度を確保することができる。また、溝24の深さを、樹脂本体20B(樹脂環状ベルト20)の厚みの1/10以上とすることにより、効果的に剛性緩和を行うことができる。
 溝24は、樹脂環状ベルト20を製造する際に形成することができる。タイヤ径方向内側の内溝24Aは、樹脂環状ベルト成形時に樹脂被覆コード20Cを螺旋状に巻回すドラムの外周面に、内溝24Aに対応する凸状を設けておき、当該凸状を転写することにより形成することができる。タイヤ径方向外側の外溝24Bは、樹脂被覆コード20Cをドラムの外周面に巻回す際に、樹脂被覆コード20Cをドラムへ押し付けるためのローラーに、外溝24Bに対応する凸状を設けておき、当該凸状を転写することにより形成することができる。なお、内溝24A及び外溝24Bは、樹脂環状ベルト20を製造した後の切削加工により形成することもできる。
 本実施形態の樹脂環状ベルト20は、タイヤ幅方向中央部の外径をタイヤ幅方向両端部の外径よりも大径とし、タイヤ軸線に沿った断面で見たときに、タイヤ幅方向中央部がタイヤ径方向外側へ凸となる緩やかな円弧状としたが、これに限らず、樹脂環状ベルト20を一定径、一定厚さで形成し、タイヤ軸線に沿った断面で見たときに一直線状とすることもできる。
 本実施形態の樹脂環状ベルト20の厚さ寸法は、空気入りタイヤ10が乗用車用の場合、具体的には、0.70mm以上とすることが好ましい。また、樹脂環状ベルト20の幅BWは、タイヤ軸方向に沿って計測するトレッド30の接地幅TW(接地端E間の距離)に対して75%以上、110%以下とすることが好ましい。
 樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向外側には、ゴム材料からなるトレッド30が配置されている。トレッド30に用いるゴム材料は、従来一般公知のものが用いられる。トレッド30には、排水用の主溝32が形成されている。
(作用、効果)
 次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用、効果を説明する。
 本実施形態の空気入りタイヤ10では、カーカス18のクラウン部16が、樹脂環状ベルト20で補強されている。したがって、補強コード間にゴムが配置されたベルトで補強されている場合と比較して高い面内剪断剛性を得ることができる。樹脂環状ベルト20の面内剪断剛性が確保されることで、空気入りタイヤ10にスリップ角を付与した場合の横力を十分に発生させることができ、操縦安定性を確保することができ、また、応答性も向上させることができる。
 また、樹脂環状ベルト20により、面外曲げ剛性も確保され、空気入りタイヤ10に大きな横力が入力した際、トレッド30のバックリング(トレッド30の表面が波打って、一部が路面から離間する現象)を抑制することができる。
 高い面内剪断剛性が得られる一方で、樹脂環状ベルト20のタイヤ幅方向端部には応力が集中しやすくなるが、樹脂環状ベルト20の溝領域22には、溝24が形成されている。したがって、樹脂環状ベルト20のタイヤ幅方向外側部は変形しやすくなり、タイヤ幅方向外側部における応力集中を緩和することができる。また、溝24は、タイヤ周方向に沿って形成されているので、タイヤ周方向と交差する方向の変形、即ち、タイヤ幅方向に沿った変形を抑制することができる。
 また、本実施形態では、溝24の溝幅W1は、タイヤ幅方向における補強コード20Aのコード間ピッチPよりも狭い。これにより、樹脂環状ベルト20において補強コード20Aドが最も表面近くに配置される位置を避けて溝24を形成することができ、補強コード20Aを被覆する樹脂本体20Bの厚みを確保することができる。
 なお、本実施形態では、溝24を補強コード20Aに沿って螺旋状に形成したが、溝24を補強コード20Aと交差するように、補強コード20Aよりもタイヤ周方向に対して角度を大きくして螺旋状に形成してもよいし、タイヤ周方向に対して角度を小さくして螺旋状に形成してもよい。また、図3Bに示されるように、溝24をタイヤ周方向と同方向に円環状に複数本形成してもよい。
 また、本実施形態では、樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向内側と外側の両方に形成したが、いずれか一方にのみ形成してもよい。すなわち、内溝24Aまたは外溝24Bのいずれか一方のみを形成してもよい。
 また、溝24は、補強コード20AのピッチPよりも細かい間隔で形成してもよいし、ピッチPよりも大きい間隔で形成してもよい。
 2018年6月8日に出願された日本国特許出願2018-109987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 (4)

  1.  一対のビードコアと、
     前記一対のビードコアに跨って形成されたカーカスと、
     前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並ぶ補強コードと、樹脂で形成されて環状とされ前記補強コードを被覆しタイヤ径方向の外側及び内側の少なくとも一方面のタイヤ幅方向外側部にタイヤ周方向に沿って溝が形成された樹脂本体と、を有する樹脂環状ベルトと、
     を備えた空気入りタイヤ。
  2.  前記溝の溝幅は、前記タイヤ幅方向における前記補強コードのコード間ピッチよりも狭い、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3.  前記溝の溝深さは、前記樹脂環状ベルトの厚みの1/10以上、1/2以下である、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4.  前記溝は、前記樹脂環状ベルトのタイヤ赤道面からタイヤ径方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/2の範囲内の少なくとも一部に形成されている、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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