WO2020085497A1

WO2020085497A1 - タイヤ

Info

Publication number: WO2020085497A1
Application number: PCT/JP2019/041949
Authority: WO
Inventors: 拓海山田; 啓之筆本
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-04-30
Also published as: EP3871901A4; EP3871901A1; JPWO2020085497A1; US20210387482A1; CN112955331A

Abstract

空気入りタイヤ(10)のビード部(60)は、金属材料によって形成されたビードコード(62a)が樹脂材料によって被覆されたビードコア(62)を有するビード構造体(61)と、ビード構造体(61)の周囲を覆うフィルム状部材(64)とを含む。フィルム状部材(64)は、当該樹脂材料よりも透湿性が低い材料によって形成される。

Description

タイヤ

　本発明は、ビード部の一部が樹脂材料によって形成されているタイヤに関する。

　従来、金属製のビードコードを熱可塑性樹脂に埋設することによって形成されたビードコアを備えるタイヤが知られている（特許文献１参照）。

特開2011-235835号公報

　しかしながら、上述したような金属製のビードコードが樹脂材料によって被覆されたビードコアを用いる場合、次のような問題がある。具体的には、ビードコードを被覆する樹脂材料の透湿性が高い場合、ビードコードが腐食し、錆が発生する可能性がある。これにより、ビード部の耐久性が低下し得る。

　そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ビード部の一部を樹脂材料によって形成しつつ、十分なビード部の耐久性を確保したタイヤの提供を目的とする。

　本発明の一態様は、路面に接するトレッド部と、前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部とを含むタイヤであって、前記ビード部は、金属材料によって形成されたビードコードが樹脂材料によって被覆されたビードコアを有するビード構造体と、前記ビード構造体の周囲を覆うフィルム状部材とを含み、前記フィルム状部材は、前記樹脂材料よりも透湿性が低い材料によって形成される。

図１は、空気入りタイヤ10の断面図である。図２は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。

　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

　（１）タイヤの全体概略構成
　図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の断面図である。具体的には、図１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た断面図である。なお、図１では、断面ハッチングの図示は省略されている（以下同）。

　図１に示すように、空気入りタイヤ10は、トレッド部20、タイヤサイド部30、カーカスプライ40、ベルト層50及びビード部60を備える。

　トレッド部20は、路面（不図示）に接する部分である。トレッド部20には、空気入りタイヤ10の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

　タイヤサイド部30は、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、トレッド部20のタイヤ幅方向外側端からビード部60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

　カーカスプライ40は、空気入りタイヤ10の骨格を形成する。カーカスプライ40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）がゴム材料によって被覆されたラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

　また、カーカスコードは、特に限定されず、概ね一般的な乗用自動車用のタイヤと同様に有機繊維のコードによって形成し得る。

　ベルト層50は、トレッド部20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、補強コード51を有し、補強コード51が樹脂によって被覆された単層スパイラルベルトである。但し、ベルト層50は、単層スパイラルベルトに限定されない。例えば、ベルト層50は、ゴムによって被覆された２層交錯ベルトでもよい。

　補強コード51を被覆する樹脂には、タイヤサイド部30を構成するゴム材料、及びトレッド部20を構成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられる。補強コード51を被覆する樹脂としては、弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（TPE）、及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。走行時の弾性と製造時の成形性を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。

　熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（TPO）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（TPS）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（TPA）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（TPU）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（TPC）、動的架橋型熱可塑性エラストマー（TPV）などが挙げられる。

　また、熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。さらに、熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ISO75－2またはASTM D648に規定されている荷重たわみ温度（0.45MPa荷重時）が78°Ｃ以上、JIS K7113に規定される引張降伏強さが10MPa以上、同じくJIS K7113に規定される引張破壊伸びが50％以上、JIS K7206に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が130°Ｃ以上であるものを用いることができる。

　ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、タイヤ周方向に延びる円環状である。

　ビード部60の一部は、上述した樹脂材料から適宜選択された樹脂材料によって構成される。本実施形態では、ビード部60の一部は、上述したベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されている。

　ビード部60は、リムホイール100の径方向外側端に形成されるフランジ部分110（図１において不図示、図２参照）に係止される。

　また、空気入りタイヤ10のタイヤ内側面には、リムホイール100に組み付けられた空気入りタイヤ10の内部空間に充填された空気（または窒素などの気体）漏れを防止するインナーライナー（不図示）が貼り付けられている。

　（２）ビード部の概略構成
　図２は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。具体的には、図２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たビード部60を含む一部拡大断面図である。

　図２に示すように、カーカスプライ40は、ビード部60を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカスプライ40は、本体部41と折り返し部42とを含む。

　本体部41は、トレッド部20、タイヤサイド部30及びビード部60に亘って設けられ、ビード部60、具体的には、ビードコア62において折り返されるまでの部分である。

　折り返し部42は、本体部41に連なり、ビードコア62を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。

　ビード部60は、ビードコア62とビードフィラー63とを有するビード構造体61を含む。ビードコア62は、金属材料（例えば、スチール）で形成されたビードコード62aが樹脂材料によって被覆されることによって形成される。

　本実施形態では、ビードフィラー63は、ビードコア62に連なる。具体的には、ビードコア62とビードフィラー63とは、一体に形成される。ビードフィラー63は、ビードコア62に用いられる樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成される。ビードフィラー63は、タイヤ径方向外側に向かって細くなる。

　ビードコア62とビードフィラー63とに用いられる樹脂材料は、ベルト層50に用いられている樹脂材料と同一としてもよい。但し、ビードコア62とビードフィラー63とが一体に形成されない場合、ビードコア62とビードフィラー63とは、必ずしもベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されていなくても構わない。つまり、ベルト層50に用い得る上述した樹脂材料であれば、ベルト層50と、ビードコア62と、ビードフィラー63とに用いられる樹脂材料は、異なっていてもよい。

　ビード部60は、さらに、フィルム状部材64を備える。フィルム状部材64は、ビード構造体61の周囲を覆う。上述したように、ビード部60は、タイヤ周方向に延びる円環状であり、ビード構造体61もタイヤ周方向に延びる円環状である。

　フィルム状部材64は、タイヤ周方向に延びる円環状のビード構造体61周囲全体を覆う。フィルム状部材64は、ビード構造体61に用いられている樹脂材料よりも透湿性が低い材料によって形成されることが好ましい。

　具体的には、フィルム状部材64は、ポリオレフィン（PO）樹脂またはポリアミド（PA）樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、スチレン系エラストマーの少なくとも何れかによって形成されることが好ましい。なお、フィルム状部材64は、両方の樹脂が混合された混合樹脂（PA/PO、PA/TPS、EVOH/TPS、EVOH/PO）によって形成されてもよい。混合樹脂の場合、相溶化剤を添加してもよい。相溶化剤としては、例えば、酸変性オレフィン系エラストマーや酸変性スチレン系エラストマー、エポキシ変性オレフィン系エラストマー、エポキシ変性スチレン系エラストマーなどが挙げられる。

　また、フィルム状部材64の厚さは、1.0mm以下であることが好ましい。当該厚さの下限は、ビード構造体61に対する防湿性を確保でき、一定以上の製造容易性及び耐久性も達成できるのであれば、特に限定されない。なお、このような要求条件を考慮すると、実質的には、フィルム状部材64の厚さは、10μm以上とすることが好ましい。

　本実施形態では、ビード構造体61のタイヤ径方向外側端は、タイヤ径方向において、リムライン90と略同一の高さに位置する。

　（３）作用・効果
　上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、金属製のビードコード62aが樹脂材料によって被覆されたビードコア62を有するビード構造体61の周囲全体は、フィルム状部材64によって覆われている。また、フィルム状部材64は、ビードコード62aを被覆している樹脂材料よりも透湿性が低い材料によって形成される。

　このため、外部の水分がビード構造体61の内部に透過しない。これにより、金属製のビードコード62aが腐食し、錆びることを防止できる。つまり、ビードコア62の耐久性が向上する。

　すなわち、空気入りタイヤ10によれば、ビード部60の一部を樹脂材料によって形成しつつ、十分なビード部の耐久性を確保し得る。

　また、上述したように、フィルム状部材64は、ポリオレフィン（PO）樹脂またはポリアミド（PA）樹脂、ポリビニルアルコール（EVOH）樹脂、スチレン系エラストマー（TPS）の少なくとも何れかによって形成されることが好ましい。当該樹脂を用いることによって、フィルム状部材64による防湿性の確保と、フィルム状部材64の耐久性とを高いレベルで両立し得る。

　さらに、フィルム状部材64の厚さは、1.0mm以下であることが好ましい。これにより、フィルム状部材64に柔軟性を与えることができ、クラック発生など、フィルム状部材64の損傷を防止し得る。

　（４）その他の実施形態
　以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

　例えば、上述した実施形態では、ビードコア62とビードフィラー63とは、一体に形成されていたが、ビードコア62とビードフィラー63とは、別体で形成されてもよい。この場合、ビードフィラー63は、樹脂材料によって形成されてもよいし、ゴム材料によって形成されてもよい。

　また、空気入りタイヤ10の種類やサイズによっては、ビードフィラー63は、省略されてもよい。

　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

　10　空気入りタイヤ
　20　トレッド部
　30　タイヤサイド部
　40　カーカスプライ
　41　本体部
　42　折り返し部
　50　ベルト層
　51　補強コード
　60　ビード部
　61　ビード構造体
　62　ビードコア
　62a　ビードコード
　63　ビードフィラー
　64　フィルム状部材
　100　リムホイール
　110　フランジ部分

Claims

　路面に接するトレッド部と、
　前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
　前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と
を含むタイヤであって、
　前記ビード部は、
　金属材料によって形成されたビードコードが樹脂材料によって被覆されたビードコアを有するビード構造体と、
　前記ビード構造体の周囲を覆うフィルム状部材と
を含み、
　前記フィルム状部材は、前記樹脂材料よりも透湿性が低い材料によって形成されるタイヤ。
　前記フィルム状部材は、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、またはスチレン系エラストマーの少なくとも何れかによって形成される請求項１に記載のタイヤ。
　前記フィルム状部材の厚さは、1.0mm以下である請求項１に記載のタイヤ。