(57)【要約】【課題】本発明は、タイヤの耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の空気入りタイヤは、被覆樹脂により被覆されたワイヤからなる樹脂被覆ベルトを備え、前記樹脂被覆ベルトのタイヤ径方向内側に、前記樹脂被覆ベルトのタイヤ幅方向外側端に接するベースリングが設けられており、前記ベースリング内には、補強繊維が配置されている。【選択図】図２
2019001407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆樹脂により被覆されたワイヤからなる樹脂被覆ベルトを備える空気入りタイヤであって、
前記樹脂被覆ベルトのタイヤ径方向内側に、前記樹脂被覆ベルトのタイヤ幅方向外側端に接するベースリングが設けられており、
前記ベースリング内には、補強繊維が配置されていることを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記補強繊維は、タイヤ周方向に沿って延びている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強繊維は、タイヤ周方向に対して、０°超４５°以下の範囲で傾斜して延びている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記補強繊維は、編み物として構成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強繊維は、織物として構成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベースリングは、前記補強繊維を樹脂で被覆したものであり、
前記樹脂は、前記被覆樹脂と同種の熱可塑性樹脂である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤにおいては、カーカスを締め付けるたが効果を発揮させてトレッドの剛性を高めるために、カーカスのタイヤ径方向外側にベルトが配置されることが、通常行われている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
近年、タイヤの軽量化への要求が高まる中、ワイヤを被覆樹脂で被覆したものをベルトとして用いることも提案されている。このような樹脂被覆ベルトを用いれば、樹脂が重量に比して剛性が高いため、軽量化を図りつつも上記ベルトの機能を発揮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０３５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、空気入りタイヤに樹脂被覆ベルトを用いた場合、樹脂被覆ベルトの周方向剛性が高いため、樹脂被覆ベルトのタイヤ幅方向外側端を境界として、タイヤ周方向剛性がタイヤ幅方向に急に大きく変化する剛性段差が生じてしまうため、樹脂被覆ベルトの端部で歪みが大きくなりやすく、それが原因となる樹脂被覆ベルトの端部での故障の発生を抑制してタイヤの耐久性を向上させる余地があった。
【０００６】
従って、本発明は、タイヤの耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明の空気入りタイヤは、被覆樹脂により被覆されたワイヤからなる樹脂被覆ベルトを備える空気入りタイヤであって、
前記樹脂被覆ベルトのタイヤ径方向内側に、前記樹脂被覆ベルトのタイヤ幅方向外側端に接するベースリングが設けられており、
前記ベースリング内には、補強繊維が配置されていることを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の空気入りタイヤでは、前記補強繊維は、タイヤ周方向に沿って延びていることが好ましい。
この構成によれば、ベースリングのタイヤ周方向の剛性を補強して、タイヤの耐久性をより向上させることができる。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤでは、前記補強繊維は、タイヤ周方向に対して、０°超４５°以下の範囲で傾斜して延びていることも好ましい。
この構成によれば、ベースリングのタイヤ周方向及びタイヤ幅方向の剛性を補強して、タイヤの耐久性をより向上させることができる。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤでは、前記補強繊維は、編み物として構成されていることも好ましい。
この構成によれば、簡易な手法でタイヤの耐久性を向上させることができる。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤでは、前記補強繊維は、織物として構成されていることも好ましい。
この構成によれば、簡易な手法でタイヤの耐久性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤでは、前記ベースリングは、前記補強繊維を樹脂で被覆したものであり、
前記樹脂は、前記被覆樹脂と同種の熱可塑性樹脂であることが好ましい。
この構成によれば、ベースリングを樹脂被覆ベルトのタイヤ径方向内側に容易に配置することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、タイヤの耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向半部を示す、タイヤ幅方向概略部分断面図である。
【図２】（ａ）図１の空気入りタイヤにおける補強繊維入りのベースリングを示す断面図である。（ｂ）図１の空気入りタイヤにおける補強繊維入りのベースリングを示す平面図である。
【図３】補強繊維が編み物として構成されている例を示す、概略斜視図及び一部拡大平面図である。
【図４Ａ】補強繊維が織物として構成されている例を示す、図である。
【図４Ｂ】補強繊維が織物として構成されている例を示す、図である。
【図４Ｃ】補強繊維が織物として構成されている例を示す、図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向半部を示す、タイヤ幅方向概略部分断面図である。図１では、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするタイヤ幅方向一方の半部のみ示しており、他方の半部は図示を省略しているが、他方の半部についても同様の構成である。本実施形態の空気入りタイヤ１（以下、単にタイヤとも称する）は、一対のビード部２に埋設されたビードコア２ａにトロイダル状に跨るカーカス３のクラウン部のタイヤ径方向外側に、被覆樹脂４ａにより被覆されたワイヤ４ｂからなる樹脂被覆ベルト４と、トレッド５とを順に備えている。
【００１７】
本発明では、ベルト構造及び後述のベースリングの構成以外のタイヤ構造については、特に限定されず、慣例に従って通常のゴムを用いて構成することができる。
【００１８】
例えば、本実施形態では、スチールワイヤを束ねたビードコア２ａを有しているが、ビードコアの材質や形状は特に限定されず、あるいは、ビードコア２ａを有しない構造とすることができる。また、本実施形態では、有機繊維からなる１枚のカーカスプライでカーカス３を構成しているが、カーカスプライの材料や枚数も特に限定されない。
【００１９】
本実施形態では、樹脂被覆ベルト４は、ワイヤ４ｂが被覆樹脂４ａにより被覆された樹脂被覆ワイヤがタイヤ軸周りに螺旋状に巻き回されているスパイラルベルトである。本発明では、樹脂被覆ベルト４は１層とすることが好ましい。ワイヤ入りの樹脂は剛性が高いため１層で十分にトレッドの剛性を高めることができ、また、軽量化の観点からも好ましいからである。樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向の幅は、例えば、タイヤ接地幅の９０〜１２０％とすることができる。
【００２０】
ワイヤ４ｂは、任意の既知の材料を用いることができ、例えばスチールコードを用いることができる。スチールコードは、例えば、スチールのモノフィラメント又は撚り線からなるものとすることができる。また、ワイヤ４ｂは、有機繊維やカーボン繊維等を用いることもできる。
【００２１】
また、被覆樹脂４ａは、例えば、熱可塑性エラストマーや熱可塑性樹脂を用いることができ、また、熱や電子線によって架橋が生じる樹脂や、熱転位によって硬化する樹脂を用いることもできる。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、熱可塑性樹脂としては、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°Ｃ以上、かつ、ＪＩＳ  Ｋ７１１３に規定される引張降伏強さが１０ＭＰａ以上、かつ、同じくＪＩＳ  Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸び（ＪＩＳ  Ｋ７１１３）が５０％以上、かつ、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。ワイヤ４ｂを被覆する被覆樹脂４ａの引張弾性率（ＪＩＳ  Ｋ７１１３：１９９５に規定される）は、５０ＭＰａ以上が好ましい。また、ワイヤ４ｂを被覆する被覆樹脂４ａの引張弾性率は、１０００ＭＰａ以下とすることが好ましい。なお、ここでいう被覆樹脂４ａには、ゴム（常温でゴム弾性を示す有機高分子物質）は含まれないものとする。
【００２２】
スパイラルベルトは、例えば、溶融状態の被覆樹脂４ａをワイヤ４ｂの外周側に被覆し、冷却により固化させることによって、樹脂被覆ワイヤを形成し、被覆樹脂４ａを熱板溶着等で溶融させながら、樹脂被覆ワイヤを巻回して形成される環状体の、軸方向に隣接する樹脂被覆ワイヤ同士を溶着させて接合することで形成することができる。あるいは、スパイラルベルトは、形成される環状体の軸方向に隣接する樹脂被覆ワイヤ同士を接着剤等により接着することにより接合して形成することもできる。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のタイヤ１では、樹脂被覆ベルト４のタイヤ径方向内側に、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃに接する（少なくとも一部が樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃとタイヤ幅方向同位置に位置する）ベースリング６が設けられている。ベースリング６は、後述する補強繊維６ｃを、この例では樹脂６ｄで被覆した、環状部材（この例では、タイヤ周方向に連続的に延在する）である。樹脂６ｄは、樹脂被覆ベルト４の被覆樹脂４ａと同じ樹脂を用いてもよいし、異なる樹脂を用いてもよい。ベースリング６の樹脂６ｄを樹脂被覆ベルト４の被覆樹脂４ａと異なるものとする場合にも、上記被覆樹脂４ａの材料として上記で例示した熱可塑性エラストマーや熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００２４】
図１に示すように、この例では、ベースリング６のタイヤ幅方向内側端６ａは、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃよりタイヤ幅方向内側に位置し、かつ、ベースリング６のタイヤ幅方向外側端６ｂは、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃよりタイヤ幅方向外側に位置している。本発明においては、ベースリング６のタイヤ幅方向の幅は、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向の幅の７％以上とすることが好ましい。７％以上とすることにより、製造時に樹脂被覆ベルト４（特にスパイラルベルトを巻回する場合）の配置を容易にすることができるからである。なお、スパイラルベルトとすることによって、簡易に樹脂被覆ベルト４を形成することができる。また、ベースリング６のタイヤ幅方向中央位置は、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃ及びその付近のタイヤ幅方向位置とすることが好ましい。製造時に樹脂被覆ベルト４（特にスパイラルベルトを巻回する場合）の配置を容易にすることができ、また、後述する、ベースリング６によって、樹脂被覆ベルト４とゴムとの剛性段差を緩和する効果をより確実に発揮することができるからである。ベースリング６の厚さは、０．５〜２ｍｍとすることができ、また、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃからベースリング６のタイヤ幅方向内側端及び外側端までのタイヤ幅方向の距離は、それぞれ０ｍｍ以上とすることができる。なお、本明細書内の寸法は、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態とした状態で測定されるものとする（ただし、「タイヤ接地幅」は、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した状態での接地面のタイヤ幅方向最外側位置を接地端とし、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態とした状態での接地端間のタイヤ幅方向距離とする）。本明細書において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（Ｔｈｅ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等に記載されている、または将来的に記載される適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｒｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲ  ＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎ  Ｒｉｍ）を指す。（すなわち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ  ２０１３年度版において「ＦＵＴＵＲＥ  ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ」として記載されているサイズを挙げることができる。）が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。また、「規定内圧」は、適用サイズのタイヤにおける上記ＪＡＴＭＡ等の規格のタイヤ最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいう。なお、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「���定内圧」は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。「最大負荷荷重」は、適用サイズのタイヤにおける上記ＪＡＴＭＡ等の規格のタイヤ最大負荷能力、又は、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。
【００２５】
図２（ａ）は、図１に示す空気入りタイヤにおける補強繊維入りのベースリングを示す断面図である。図２（ｂ）は、図１に示す空気入りタイヤにおける補強繊維入りのベースリングを示す平面図である。図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態においては、ベースリング６内に、補強繊維６ｃが配置されている。図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、この例では、補強繊維６ｃは、タイヤ周方向に沿って（すなわち、タイヤ周方向に対して０°の角度で）延びており、これにより、補強繊維６ｃが配置されたベースリング６は、補強繊維６ｃを配置しない場合に比して、所定の方向（この場合はタイヤ周方向）の剛性が高い。
以下、本実施形態の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
【００２６】
本実施形態の空気入りタイヤによれば、ベースリング６の周方向剛性が高められているため、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃを境界とするタイヤ幅方向の剛性段差を有効に低減することができる。これにより、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向外側端４ｃおよびその付近での歪みを低減して、樹脂被覆ベルト４の端部での故障を抑制し、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の他の実施形態においては、補強繊維６ｃは、タイヤ周方向に対して、０°超４５°以下の範囲で傾斜して延びている。これによれば、ベースリング６のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向の剛性を向上させることができる。ベースリング６のタイヤ周方向の剛性が高まることにより、先の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、ベースリング６のタイヤ幅方向の剛性が高まることにより、樹脂被覆ベルト４のタイヤ幅方向の剛性が補強され、リム外れ等に一層耐えうる耐久性を確保することができる。なお、上記した０°超４５°以下の角度範囲において、角度を調整することによりタイヤ周方向及びタイヤ幅方向の剛性の向上の割合を調整することができ、よりタイヤ幅方向に近づくほどタイヤ幅方向の剛性の向上効果が相対的に高くなる。
【００２８】
図３は、補強繊維が編み物として構成されている例を示す、概略斜視図及び一部拡大平面図である。本発明では、図３に示すように、補強繊維６ｃは、編み物７として構成されていることも好ましい。簡易な手法でタイヤの耐久性を向上させることができるからである。図３に示す例では、剛性の等方性を有する編み物７を基本構成（天竺編み）として、剛性の異方性を付与する付加繊維８をさらに配置している（インレイ編み）。なお付加繊維８は、天竺編みのループをループプレッサーで押さえて挿入を容易にすることができる。これにより、付加繊維８が延びる方向に剛性が高まる。付加繊維８が延びる方向は、タイヤ周方向に対して０°〜９０°の任意の角度とすることができる。
【００２９】
本発明では、編み物としては、図３に示す例の他、綾織等を用いることができる。編み物７の基本構成自体が、所定の方向の剛性が高いものとすることもできるし、一方で、編み物７の基本構成は剛性の等方性を有し、それにさらなる付加繊維８を加え、その付加繊維８の延在方向によって、剛性に異方性を持たせるように（所定の方向の剛性が高くなるように）してもよい。
【００３０】
図４Ａ〜図４Ｃは、補強繊維が織物として構成されている例を示す図である。本発明では、図４に示すように、補強繊維６ｃは、織物９として構成されていることも好ましい。簡易な手法でタイヤの耐久性を向上させることができるからである。図４Ａは、平織りの例である。図４Ｂは、綾織りの例である。図４Ｃは、繻子織りの例である。図４Ａ〜図４Ｃのいずれの例においても、例えば縦繊維１０の剛性を横繊維１１の剛性より高くすることで、剛性の異方性を付与する（この場合、縦繊維１０の延在方向の剛性が高くなる）ことができる。または、縦繊維１０の剛性を横繊維１１の剛性より低くすることで、剛性の異方性を付与する（この場合、横繊維１１の延在方向の剛性が高くなる）ことができる。あるいは、図４Ａ〜図４Ｂに示す例では、織物９を基本構成として、付加繊維をさらに配置して、付加繊維が延びる方向の剛性を高めることもできる。付加繊維が延びる方向は、タイヤ周方向に対して０°〜９０°の任意の角度とすることができる。
【００３１】
本発明では、織物９の基本構成自体が、所定の方向の剛性が高いものとすることもできるし、一方で、織物９の基本構成は剛性の等方性を有し、それにさらなる付加繊維を加え、その付加繊維の延在方向によって、剛性に異方性を持たせるように（所定の方向の剛性が高くなるように）してもよい。
【００３２】
また、本発明においては、ベースリング６は、補強繊維６ｃを樹脂６ｄで被覆したものであり、樹脂６ｄは、被覆樹脂４ａと同種の熱可塑性樹脂であることが好ましい。樹脂被覆ベルト４とベースリング６との溶着や接着による接合が容易となるため、ベースリング６を樹脂被覆ベルト４のタイヤ径方向内側に容易に配置することができるからである。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には何ら限定されるものではない。例えば、補強繊維を短繊維として、所定の方向（剛性を高めようとする方向）に配向させて散在させることもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１：空気入りタイヤ、２：ビード部、２ａ：ビードコア、３：カーカス、
４：樹脂被覆ベルト、４ａ：被覆樹脂、４ｂ：ワイヤ、
４ｃ：樹脂被覆ベルトのタイヤ幅方向外側端、５：トレッド、
６：ベースリング、６ａ：ベースリングのタイヤ幅方向内側端、
６ｂ：ベースリングのタイヤ幅方向外側端、６ｃ：補強繊維、６ｄ：樹脂、
７：編み物、８：付加繊維、９：織物、１０：付加繊維、
ＣＬ：タイヤ赤道面
【図１】
2019001407.tif 000003
【図２】
2019001407.tif 000004
【図３】
2019001407.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2019001407.tif 000007
【図４Ｃ】
2019001407.tif 000008