(57)【要約】【課題】本発明は、樹脂部材を配置した空気入りタイヤにおいて、エア入り不良の発生を抑制し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、被覆材料で被覆されたコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態のベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向内側又は外側に配置された、樹脂部材と、を備え、前記樹脂部材に、１つ以上の貫通孔を設けている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆材料で被覆されたコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態のベルトと、
前記ベルトのタイヤ径方向内側又は外側に配置された、樹脂部材と、を備え、
前記樹脂部材に、１つ以上の貫通孔を設けたことを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記貫通孔の径は、１ｍｍ未満である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記樹脂部材は、プレート状であり、
前記樹脂部材の平面視において、複数の前記貫通孔が、平均で、前記樹脂部材の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１〜１００００個配置されてなる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記樹脂部材は、プレート状であり、
前記樹脂部材の平面視において、複数の前記貫通孔が、前記樹脂部材の任意の箇所の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１００〜１００００個配置されてなる、請求項１〜３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、タイヤ性能の向上を所期して、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】
当該ベルトは、コードを樹脂又はゴム等の被覆材料で被覆した樹脂被覆コード又はゴム被覆コード等がタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態としたもの（いわゆる、スパイラルベルト）とすることも提案されている。
【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】
樹脂被覆コード又はゴム被覆コード等がタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態のベルトは、従来の２層交錯ベルト対比でベルトの面内せん断剛性が劣るため、樹脂部材等をさらに配置して剛性を補強することが考えられる。
【０００６】
しかし、樹脂部材は、ゴム部材等に比べてガス透過率が低いため、タイヤ成型時に抱き込んだエアや加硫時にゴムから出るガスが当該樹脂部材の付近に滞留し、エア入り不良が発生してしまうことが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、樹脂部材を配置した空気入りタイヤにおいて、エア入り不良の発生を抑制し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】
【０００８】
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、被覆材料で被覆されたコードがタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態のベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向内側又は外側に配置された、樹脂部材と、を備え、
前記樹脂部材に、１つ以上の貫通孔を設けたことを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤによれば、エア入り不良の発生を抑制することができる。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤでは、前記貫通孔の径は、１ｍｍ未満であることが好ましい。上記の範囲でもエア入り不良の発生を抑制することができ、一方で、樹脂部材の剛性がなるべく低下しないようにすることができる。
ここで、「貫通孔」の径は、平面視での貫通孔の周壁の任意の２点間の距離のうち最大距離をいうものとする。
また、「タイヤ幅方向の幅」及び本明細書におけるその他の寸法は、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、後述の「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。
【００１０】
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適用サイズ」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、「規定内圧」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。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤでは、前記樹脂部材は、プレート状であり、
前記樹脂部材の平面視において、複数の前記貫通孔が、平均で、前記樹脂部材の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１〜１００００個配置されてなることが好ましい。
上記の範囲とすることにより、樹脂部材の剛性を確保しつつも、エア入り不良の発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤでは、前記樹脂部材は、プレート状であり、
前記樹脂部材の平面視において、複数の前記貫通孔が、前記樹脂部材の任意の箇所の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１００〜１００００個配置されてなることが好ましい。
この構成によれば、エア入り不良の発生をさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂部材を配置した空気入りタイヤにおいて、エア入り不良の発生を抑制し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を示す、タイヤ幅方向概略断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の樹脂部材の概略平面図である。
【図３】貫通孔の第１の変形例を示す図である。
【図４】貫通孔の第２の変形例を示す図である。
【図５】貫通孔の第３の変形例を示す図である。
【図６】貫通孔の第４の変形例を示す図である。
【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を示す、タイヤ幅方向概略断面図である。図１に示すように、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を備えている。このタイヤ１は、カーカス３のクラウン部のタイヤ径方向外側に、ベルト４と、トレッド５とを順に備えている。なお、図１に示すように、本実施形態のタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするタイヤ幅方向半部間で同様の構成を有しているが、非対称な構成とすることもできる。
【００１７】
本実施形態のタイヤ１は、スチールコードを束ねたビードコア２ａを有している。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。
【００１８】
本実施形態では、ベルト４は、被覆材料である被覆ゴム４ａにより被覆されたコード４ｂがタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態のスパイラルベルトである。本実施形態では、ベルト４は１層とすることが好ましい。軽量化の観点から好ましいからである。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。ベルト４の厚さ（最大厚さ）は、特に限定しないが、例えば、０．３〜３．５ｍｍとすることができる。コード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、コード４ｂは、有機繊維やカーボン繊維等を用いることもできる。有機繊維は、例えばナイロン等を用いることができ、単繊維又は複数本の単繊維を撚り合わせたものを用いることができる。また、被覆ゴム４ａは、ベルトコーティングゴムとして通常用いられるゴム材料等、任意の既知のゴム材料を用いることができる。
【００１９】
他の実施形態として、ベルト４は、被覆材料である被覆樹脂４ａにより被覆されたコード４ｂがタイヤ周方向に螺旋状に巻回された状態のスパイラルベルトとすることもできる。この場合も、ベルト４は１層とすることが好ましい。軽量化の観点から好ましいからである。この場合も、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。この場合も、ベルト４の厚さ（最大厚さ）は、特に限定しないが、例えば、０．３〜３．５ｍｍとすることができる。この場合も、コード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、コード４ｂは、有機繊維やカーボン繊維等を用いることもできる。有機繊維は、例えばナイロン等を用いることができ、単繊維又は複数本の単繊維を撚り合わせたものを用いることができる。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。コード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。ベルト剛性を補強して高めることができるからである。また、コード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。乗り心地性等を良好に維持することができるからである。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。上記の樹脂被覆コードは、例えば、溶融状態の被覆樹脂４ａをコード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形成することができる。
【００２０】
また、図１に示すように、このタイヤ１は、ベルト４のタイヤ径方向内側に、この例ではプレート状の、タイヤ幅方向に連続して延在する樹脂部材６を備えている。なお、本実施形態では、樹脂部材６は、ベルト４のタイヤ径方向内側に配置されているが、樹脂部材６は、ベルト４のタイヤ径方向外側に配置しても良い。図１に示すように、本実施形態では、樹脂部材６のタイヤ幅方向の幅は、ベルト４のタイヤ幅方向の幅より大きいが、同じ又は小さくすることもできる。樹脂部材６のタイヤ幅方向の幅は、例えば、タイヤ接地幅の８０〜１３０％とすることができる。また、樹脂部材６の樹脂は、ベルトのコード４ｂの被覆材料４ａを樹脂とした場合と同じ種類の樹脂を用いることができるが、異なる種類の樹脂を用いることもできる。
【００２１】
図２は、図１に示す実施形態の樹脂部材６の概略平面図である。図２に示すように（図１では、貫通孔７の図示は省略されている）、本実施形態のタイヤ１では、樹脂部材６に、１つ以上の（図示例では多数の）、径が１ｍｍ未満の貫通孔７が設けられている。図２に示すように、本実施形態では、複数の貫通孔７は、全て径が同じである（なお、この例では貫通する方向に径は変化せず一定である）。また、図２に示すように、本実施形態では、複数の貫通孔７は、全て平面視で円形である。また、本実施形態では、樹脂部材６の平面視において、複数の貫通孔７が、平均で、樹脂部材６の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１〜１００００個配置されている。さらに、図２に示すように、本実施形態のタイヤでは、複数の貫通孔７が、樹脂部材６の任意の箇所の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１００〜１００００個配置されている（均一に配置されている）。具体的には、この例では、貫通孔７は、千鳥状に配置されている。すなわち、一方の列にて、径が同じであり平面視で円形の貫通孔７がタイヤ周方向に沿って等間隔に配置されており、他方の列においては、一方の列とタイヤ周方向の位相をずらして（本例では、他方の列の貫通孔７が、一方の列のタイヤ周方向に隣接する２つの貫通孔７の丁度タイヤ周方向の中点に位置するように）同様の径及び形状の貫通孔７がタイヤ周方向に沿って等間隔に配置されている。なお、このような貫通孔７は、例えば、針状のものを用いて機械的に穿孔しても良いし、炭酸ガスレーザー等を用いても良いし、有機繊維の織物や編物を加熱溶融し、貫通孔７が形成された樹脂部材７を形成するようにしても良い。
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。
【００２２】
本実施形態の空気入りタイヤによれば、まず、ベルト４の他にタイヤ幅方向に連続して延在する樹脂部材６が配置されているため、ベルト４の剛性を十分に補強して高めて、操縦安定性等を向上させることができる。
さらに、本実施形態の空気入りタイヤでは、樹脂部材６に、１つ以上の（図示例では多数の）、径が１ｍｍ未満の貫通孔７が設けられているため、タイヤの加硫時に当該貫通孔７を介してエア（空気以外のガスも含む）が抜けることができ、エア溜まりを抑制して、空気入りタイヤのエア入り不良の発生を抑制することができる。ここで、エアが抜けるためには、貫通孔７の径は１ｍｍ未満としても十分であり、径を１ｍｍ未満とすることにより、樹脂部材６の剛性が低下しすぎないようにすることもできる。一方で、タイヤの加硫時に、エアが確実に抜けるようにするために、貫通孔７の径は０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
また、本実施形態では、複数の貫通孔７の径を全て同じとしており、また複数の貫通孔７を上記のような千鳥状の配置とすることで、樹脂部材６に均一に配置している。これにより、樹脂部材６で貫通孔７により局所的に剛性が低下する箇所が生じないようにしつつも、樹脂部材６の全面で上記のエアを抜ける効果を得ることができ、より一層エア入り不良の発生を抑制することができる。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、エア入り不良の発生を抑制することができる。
【００２３】
図３〜図６は、貫通孔７の第１〜第４の変形例を示す図である。以下の変形例では、貫通孔７の径は、全て０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満であることが好ましい。
【００２４】
図３に示すように、第１の変形例では、貫通孔７は、径が同じであり平面視で円形の貫通孔７が、一方の列と他方の列とで、それぞれタイヤ周方向に沿って等間隔で配置されており、一方の列と他方の列とは、タイヤ周方向に同位相である（この例では、他方の列の貫通孔７が、一方の列の貫通孔７とタイヤ周方向の同位置である）。そして、この例では、複数の貫通孔７が、タイヤ幅方向に沿っても等間隔で配置されている。このような構成によっても、樹脂部材６に貫通孔７を均一に配置することにより、樹脂部材６の剛性を確保しつつも、樹脂部材６の全面でエアが排出されるようにして、エア入り不良の発生を抑制することができる。
【００２５】
図４に示すように、第２の変形例では、貫通孔７は、径が同じであり平面視で円形の貫通孔７が、ランダム且つ均一に配置されている。このような構成によっても、樹脂部材６に貫通孔７を均一に配置することにより、樹脂部材６の剛性を確保しつつも、樹脂部材６の全面でエアが排出されるようにして、エア入り不良の発生を抑制することができる。
【００２６】
図５に示すように、第３の変形例では、貫通孔７は、２種類の径の平面視で円形の貫通孔７が、一方の列と他方の列とで、それぞれタイヤ周方向に沿って等間隔で配置されており、一方の列と他方の列とは、タイヤ周方向に同位相である（本例では、他方の列の貫通孔７が、一方の列の貫通孔７とタイヤ周方向の同位置である）。そして、タイヤ幅方向に隣接する、一方の列の貫通孔７と他方の列の貫通孔７とで径の異なる貫通孔７が配置されている。各列においては、径の大きい貫通孔７と径の小さい貫通孔７とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。このような構成によっても、樹脂部材６に貫通孔７を均一に配置することにより、樹脂部材６の剛性を確保しつつも、樹脂部材６の全面でエアが排出されるようにして、エア入り不良の発生を抑制することができる。
【００２７】
図６に示すように、第４の変形例では、２種類の径の平面視で円形の貫通孔７が、ランダム且つ均一に配置されている。このような構成によっても、樹脂部材６に貫通孔７を均一に配置することにより、樹脂部材６の剛性を確保しつつも、樹脂部材６の全面でエアが排出されるようにして、エア入り不良の発生を抑制することができる。なお、図示例では、径の大きさは２種類としているが、３種類以上とすることもでき、いずれの種類でも径の大きさは１ｍｍ未満とし、また、０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２８】
本発明では、樹脂部材６は、プレート状であり、樹脂部材６の平面視において、複数の貫通孔７が、平均で、樹脂部材６の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１〜１００００個配置されてなることが好ましい。
貫通孔７を上記単位面積１００００ｍｍ２当たり１個以上配置することにより、エア入り不良の発生を抑制することができ、一方で、貫通孔７を上記単位面積１００００ｍｍ２当たり１００００個以下配置することにより、樹脂部材６の剛性を確保することができるからである。
【００２９】
本発明では、樹脂部材６は、プレート状であり、樹脂部材６の平面視において、複数の貫通孔７が、樹脂部材６の任意の箇所の単位面積１００００ｍｍ２当たり、１００〜１００００個配置されてなることが好ましい。
任意の箇所の単位面積当たりの貫通孔７の個数が上記の範囲であることにより、貫通孔７の配置が均一となり、樹脂部材６で貫通孔７により局所的に剛性が低下する箇所が生じないようにすることができ、一方で、樹脂部材６の全面で上記のエアが抜ける効果を得ることができ、より一層エア入り不良の発生を抑制することができるからである。
【００３０】
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、図１に示した実施形態では、樹脂部材６は、ベルト４のタイヤ径方向内側に配置されているが、ベルト４のタイヤ径方向外側に配置しても良い。また、図１に示した実施形態では、樹脂部材６のタイヤ幅方向の幅は、ベルト４のタイヤ幅方向の幅より大きいが、樹脂部材６のタイヤ幅方向の幅は、ベルト４のタイヤ幅方向の幅より小さいか、又は、略同じ幅とすることもできる。また、樹脂部材６の厚さは、ベルト４の厚さと大きくするか、ほぼ同じとするか、あるいは、小さくすることができる。
上記の実施形態や変形例では、いずれも貫通孔７の平面形状を円形としたが、本発明では、貫通孔７の平面形状を楕円形や四角形状等の多角形状とすることもできる。楕円形の場合、楕円の長軸の方向は特に限定されず、複数の貫通孔７間で当該方向を揃えることも、異ならせることもできる。また、多角形とする場合、当該多角形状の角部に丸みを持たせる等して、鋭角な部分が形成されないことが好ましい。
なお、図１に示した実施形態では、タイヤ周方向に連続して延びる（図示例で４本の）周方向主溝８を有するものとしているが、周方向主溝８の本数は特に限定されず、周方向主溝８を有しない構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００３１】
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：ベルト、  ４ａ：被覆ゴム（被覆樹脂）（被覆樹脂）、  ４ｂ：コード、
５：トレッド、  ６：樹脂部材、  ７：貫通孔、
８：周方向主溝、
ＣＬ：タイヤ赤道面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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