(57)【要約】【課題】樹脂製の円環状プレートを用いて、操縦安定性や乗り心地などの要求性能をより高いレベルで実現し得るタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ10のビード部60は、ビードコードによって構成されるビードコア62を有するビード構造体61と、タイヤ周方向に延びる円環状であり、樹脂材料によって形成された円環状プレート80とを含み、円環状プレート80の弾性率は、タイヤ径方向において変化する。【選択図】図２
2020069907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
ビードコードによって構成されるビードコアを有するビード構造体と、
タイヤ周方向に延びる円環状であり、樹脂材料によって形成された円環状プレートと
を含み、
前記円環状プレートの弾性率は、タイヤ径方向において変化するタイヤ。
【請求項２】
前記タイヤの骨格を形成するカーカスプライを備え、
前記カーカスプライは、
本体部と、
前記本体部に連なり、前記ビード構造体を介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部と
を有し、
前記円環状プレートは、前記折り返し部のタイヤ幅方向外側に設けられる請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記円環状プレートの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記円環状プレートのタイヤ径方向外側部分には、タイヤ周方向に沿って複数の孔部が形成される請求項１に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記円環状プレートは、弾性率が異なる複数の樹脂材料を用いて形成される請求項１に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記円環状プレートの厚さは、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて薄くなる請求項１に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の円環状プレートがビード部に設けられたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操縦安定性や乗り心地の向上を目的として、樹脂製の円環状プレートがビード部に設けられたタイヤが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返されたカーカスプライの折り返し部のタイヤ幅方向外側に、タイヤ周方向に沿って円環状プレートが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2014-234074号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような樹脂製の円環状プレートを用いることによって、ビード部の剛性を容易にコントロールできるため、操縦安定性や乗り心地など、要求性能を実現させ易い。
【０００６】
しかしながら、ビード部の剛性をさらに緻密にコントロールすることによって、より高いレベルで要求性能を実現することが求められている。
【０００７】
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、樹脂製の円環状プレートを用いて、操縦安定性や乗り心地などの要求性能をより高いレベルで実現し得るタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、ビードコードによって構成されるビードコアを有するビード構造体と、タイヤ周方向に延びる円環状であり、樹脂材料によって形成された円環状プレートとを含み、前記円環状プレートの弾性率は、タイヤ径方向において変化する。
【発明の効果】
【０００９】
上述したタイヤによれば、樹脂製の円環状プレートを用いて、要求性能をより高いレベルで実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、空気入りタイヤ10の断面図である。
【図２】図２は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。
【図３】図３は、円環状プレート80の単体平面図である。
【図４】図４は、円環状プレート80Aの単体平面図である。
【図５】図５は、円環状プレート80Bの単体平面図である。
【図６】図６は、円環状プレート80Cの単体平面図である。
【図７】図７は、図６のF7-F7線に沿った円環状プレート80Cの断面図である。
【図８】図８は、変更例に係る空気入りタイヤ10Aの一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
（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）。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、ISO 75−2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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（２）ビード部の構成
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。
【００２６】
図２に示すように、ビード部60は、ビード構造体61と円環状プレート80とを含む。ビード構造体61は、ビードコア62とビードフィラー63とを有する。
【００２７】
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（不図示）によって構成される。具体的には、ビードコア62は、複数のビードコードが撚り合わせられることによって形成される。
【００２８】
ビードフィラー63は、ビードコア62のタイヤ径方向外側に位置する。ビードフィラー63は、例えば、他の部分よりも硬質なゴム部材によって形成される。
【００２９】
カーカスプライ40は、本体部41と折り返し部42とを有する。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、ビード構造体61、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。
【００３０】
折り返し部42は、本体部41に連なり、ビード構造体61を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。折り返し部42は、ビード部60の形状に沿って、タイヤ幅方向外側に倒れ込むように湾曲している。
【００３１】
円環状プレート80は、タイヤ周方向に延びる円環状のプレートである。円環状プレート80は、カーカスプライ40、具体的には、折り返し部42の形状に沿って折り曲がっている。
【００３２】
本実施形態では、円環状プレート80は、折り返し部42のタイヤ幅方向外側に設けられる。具体的には、円環状プレート80は、タイヤ幅方向外側から折り返し部42に密着する。
【００３３】
（３）円環状プレートの形状例
次に、図３〜図７を参照して、円環状プレート80の形状、及び円環状プレートの他の形状例について説明する。
【００３４】
具体的には、円環状プレート80, 80A, 80B及び80Cの形状について説明する。円環状プレート80, 80A, 80B及び80Cの弾性率は、タイヤ径方向において変化する。本実施形態では、円環状プレート80, 80A, 80B及び80Cの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。
【００３５】
（３．１）形状例１
図３は、円環状プレート80の単体平面図である。図３に示すように、円環状プレート80には、多数の孔部81が形成される。具体的には、円環状プレート80のタイヤ径方向外側部分には、タイヤ周方向に沿って複数の孔部81が形成される。
【００３６】
本実施形態では、孔部81は円形状である。また、孔部81の径サイズは、円環状プレート80の径方向（つまり、タイヤ径方向）において異なっている。具体的には、タイヤ径方向外側の孔部81の径サイズは、タイヤ径方向内側の径サイズよりも大きい。
【００３７】
これにより、円環状プレート80の弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。また、孔部81の数は、要求される円環状プレート80の弾性率に応じて調整されてもよい。
【００３８】
（３．２）形状例２
図４は、円環状プレート80Aの単体平面図である。図４に示すように、円環状プレート80Aには、円環状プレート80と同様に、多数の孔部82が形成される。具体的には、円環状プレート80Aのタイヤ径方向外側部分には、タイヤ周方向に沿って複数の孔部82が形成される。
【００３９】
本実施形態では、孔部82は円形状である。また、孔部82の径サイズは、タイヤ径方向において同一である。
【００４０】
一方、タイヤ幅方向外側において、タイヤ周方向に沿って形成される孔部82の数は、タイヤ幅方向内側において、タイヤ周方向に沿って形成される孔部82の数よりも多い。
【００４１】
これにより、円環状プレート80の弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。また、孔部82の径サイズは、要求される円環状プレート80の弾性率に応じて調整されてもよい。
【００４２】
（３．３）形状例３
図５は、円環状プレート80Bの単体平面図である。図５に示すように、円環状プレート80Bは、弾性率が異なる複数の樹脂材料を用いて形成される。
【００４３】
具体的には、円環状プレート80Bは、内側円環部83及び外側円環部84によって形成される。内側円環部83は、円環状プレート80Bの径方向（つまり、タイヤ径方向）内側に位置する。外側円環部84は、タイヤ径方向外側に位置する。
【００４４】
外側円環部84の弾性率は、内側円環部83の弾性率よりも低い。このようにタイヤ径方向において弾性率が異なる円環状プレート80Bは、異なる樹脂材料を押し出し成形、溶着、またはインサート成形することなどによって製作できる。
【００４５】
（３．４）形状例４
図６は、円環状プレート80Cの単体平面図である。図７は、図６のF7-F7線に沿った円環状プレート80Cの断面図である。
【００４６】
図６及び図７に示すように、円環状プレート80Cの厚さは、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて薄くなる。
【００４７】
これにより、円環状プレート80Cの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。このようにタイヤ径方向において厚さが異なる円環状プレート80Cは、射出成形または厚さが一定の円環状プレートを切削加工することなどによって製作できる。
【００４８】
（４）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、上述した円環状プレート80, 80A, 80B及び80Cの弾性率は、タイヤ径方向において変化する。このため、ビード部60の剛性を容易にコントロールできる。
【００４９】
特に、円環状プレートが樹脂材料によって形成されているため、円環状プレートの径方向（タイヤ径方向）において弾性率を容易に変化させられる。有機繊維またはスチールのコードなどを用いた従来の剛性部材の場合、通常、剛性部材の全領域において、剛性は均一である。
【００５０】
このため、例えば、このような剛性部材のタイヤ径方向内側の剛性（弾性率）を高くし、タイヤ径方向外側に向かうに連れて剛性を低くすることは難しい。樹脂製の円環状プレートによれば、円環状プレート80, 80A, 80B及び80Cのような方法によって、容易に剛性（賛成率）をコントロールできる。これにより、ビード部60の剛性をさらに緻密にコントロールすることが可能となる。
【００５１】
すなわち、空気入りタイヤ10によれば、樹脂製の円環状プレートを用いて、空気入りタイヤ10に対する要求性能（操縦安定性や乗り心地など）をより高いレベルで実現し得る。
【００５２】
円環状プレート80及び円環状プレート80Aには、円環状プレートのタイヤ径方向外側部分には、タイヤ周方向に沿って複数の孔部（孔部81及び孔部82）が形成される。このため、円環状プレート80及び円環状プレート80Aの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。
【００５３】
また、円環状プレート80Bは、弾性率が異なる複数の樹脂材料を用いて形成される。具体的には、外側円環部84の弾性率は、内側円環部83の弾性率よりも低い。このため、円環状プレート80Bの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。
【００５４】
さらに、円環状プレート80Cの厚さは、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて薄くなる。このため、円環状プレート80Cの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなる。
【００５５】
このように、円環状プレートのタイヤ径方向における弾性率を容易にコントロールできる。操縦安定性や乗り心地を高めるためには、ビード部60の剛性をタイヤ径方向において緻密にコントロールすることが重要であり、上述した円環状プレートによれば、要求性能をより高いレベルで実現し得る。
【００５６】
（５）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。
【００５７】
例えば、円環状プレート80を設ける位置は、次にように変更してもよい。図８は、変更例に係る空気入りタイヤ10Aの一部拡大断面図である。具体的には、図８は、空気入りタイヤ10A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。
【００５８】
図８に示すように、空気入りタイヤ10Aでは、円環状プレート80は、ビード構造体61とカーカスプライ40の折り返し部42との間に設けられている。
【００５９】
つまり、円環状プレート80は、カーカスプライ40の折り返し部42のタイヤ幅方向外側に設けられてもよいし、ビード構造体61とカーカスプライ40の折り返し部42との間に設けられてもよい。
【００６０】
また、上述した実施形態では、円環状プレートの弾性率は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて低くなっていたが、これに限定されない。つまり、円環状プレートの弾性率は、タイヤ径方向において変化していればよく、例えば、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かうに連れて高くなってもよい。
【００６１】
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。
【符号の説明】
【００６２】
10, 10A  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
63  ビードフィラー
80, 80A, 80B, 80C  円環状プレート
81, 82孔部
83  内側円環部
84  外側円環部
100  リムホイール
110  フランジ部分
【図１】
2020069907.tif 000003
【図２】
2020069907.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020069907.tif 000008
【図７】
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【図８】
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