(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂で形成されたシェルによりタイヤ骨格が構成されていて、所要の大きさのプライステアを発生しうる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤＴは、踏面を構成するトレッドゴム１と、樹脂により形成されたシェル２とを備える。シェルは、トレッドゴムのタイヤ径方向内側に配置されるクラウン部２３、クラウン部のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部２２、及び、サイドウォール部のタイヤ径方向内側に連なり、リムのビードシート部の外周にセットされる一対のビード部２１を有する。クラウン部のショルダー領域に、シェルのタイヤ内面から突出したリブ３からなるリブパターン３０が設けられており、リブパターンは、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数のリブをタイヤ周方向に間隔を置いて配列してなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏面を構成するトレッドゴムと、
前記トレッドゴムのタイヤ径方向内側に配置されるクラウン部、前記クラウン部のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部、及び、前記サイドウォール部のタイヤ径方向内側に連なり、リムのビードシート部の外周にセットされる一対のビード部を有し、樹脂により形成されたシェルとを備え、
前記クラウン部のショルダー領域に、前記シェルのタイヤ内面から突出したリブからなるリブパターンが設けられ、
前記リブパターンが、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数のリブをタイヤ周方向に間隔を置いて配列してなる空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記リブのタイヤ幅方向外側の端部が、トレッド端の位置またはそれよりもタイヤ幅方向外側に配置され、
前記リブのタイヤ幅方向内側の端部が、前記トレッド端からタイヤ幅方向内側に向かってトレッド半幅の３０％となる位置またはそれよりもタイヤ幅方向内側に配置されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
タイヤ周方向に対する前記リブの傾斜角度が１５〜６０度である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記シェルの外周面に、タイヤ周方向に対して実質的に平行に引き揃えられたコードを含むコード補強層が貼付され、前記コード補強層の外周面に前記トレッドゴムが貼付されている、
或いは、前記シェルの外周面に、前記トレッドゴムが貼付されている請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記リブの厚みが、タイヤ赤道における前記シェルの厚みの３０％以上である請求項１〜４いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記リブが、前記シェルの本体を形成する樹脂よりも高モジュラスの材料で形成されている請求項１〜５いずれか１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、樹脂で形成されたシェルによりタイヤ骨格が構成された空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の空気入りタイヤでは、カーカスコードを含むカーカス層によりタイヤ骨格が構成され、タイヤ内面に設けられたインナーライナーゴムにより空気圧が保持される。これに対し、タイヤの軽量化や製造コストの低減などを目的として、カーカス層やインナーライナーゴムを具備せずに、タイヤ形状を有するシェルによりタイヤ骨格を構成した空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１〜５）。シェルは、ポリウレタンなどの樹脂材料により形成され、その製造には注型や射出成型が利用される。
【０００３】
ところで、車両が走行する道路には、通常、雨水などの排水を目的として、道路の中央から路肩に向かって低くなる傾斜（カント）が設定されている。このような道路を走行する車両の直進性を確保するため、一般には、タイヤに発生するプライステア（ＪＩＳ Ｄ ４２３３：２００１に定義される）が利用される。例えば、左側通行の地域では、進行方向に向かって左下がりとなるカントが設定されていることから、右方向に向かうプライステアを発生しうる仕様のタイヤが用いられ、それによりカントの影響を打ち消すことができる。
【０００４】
カーカス層がタイヤ骨格をなす一般の空気入りタイヤでは、そのカーカス層を補強するためにベルト層が設けられ、そのベルト層に含まれるベルトコードの傾斜に起因したプライステアが発生する。これに対し、樹脂製のシェルがタイヤ骨格をなすタイヤは、基本的にベルト層を必要としないため、プライステアを発生させる手段が必要となる。しかも、プライステアが大き過ぎたり小さ過ぎたりすると、車両の直進性を確保できないことから、ベルト層の有無に関係なく、プライステアを所要の大きさで発生しうる手法が望まれる。
【０００５】
特許文献６〜９には、タイヤ内面にリブが設けられたタイヤが記載されているが、これらは、カーカス層がタイヤ骨格をなす一般の空気入りタイヤにおけるロードノイズの低減を目的としており、プライステアの発生を企図したものではない。もとより、そのような一般の空気入りタイヤでは、加硫成形時にブラダーと呼ばれるゴムバッグをタイヤ内面に押し当てるため、プライステアを発生しうるほどのリブをタイヤ内面に設けることは、製造上、都合が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−７４１０５号公報
【特許文献２】特開昭６４−５６２０４号公報
【特許文献３】特開平３−１４３７０１号公報
【特許文献４】特開２０１１−４２０９１号公報
【特許文献５】特開２０１２−４０９５９号公報
【特許文献６】特開２００７−１６８５４１号公報
【特許文献７】特開２００７−２７６７１２号公報
【特許文献８】特開２００７−３０２０７２号公報
【特許文献９】特開２０１１−１８９７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂で形成されたシェルによりタイヤ骨格が構成されていて、所要の大きさのプライステアを発生しうる空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、踏面を構成するトレッドゴムと、前記トレッドゴムのタイヤ径方向内側に配置されるクラウン部、前記クラウン部のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部、及び、前記サイドウォール部のタイヤ径方向内側に連なり、リムのビードシート部の外周にセットされる一対のビード部を有し、樹脂により形成されたシェルとを備え、前記クラウン部のショルダー領域に、前記シェルのタイヤ内面から突出したリブからなるリブパターンが設けられ、前記リブパターンが、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数のリブをタイヤ周方向に間隔を置いて配列してなるものである。
【０００９】
この空気入りタイヤでは、クラウン部のショルダー領域に、シェルのタイヤ内面から突出したリブからなる上記の如きリブパターンが設けられているため、そのリブの傾斜に起因したプライステアが発生する。しかも、リブの角度や厚みなどに応じてプライステアの大きさをコントロールできるため、ベルト層の有無に関係なく、所要の大きさのプライステアを発生しうる。このような樹脂製のシェルがタイヤ骨格をなすタイヤでは、カーカス層がタイヤ骨格をなす一般タイヤに比べて、タイヤ内面のリブが容易く設けられる。
【００１０】
前記リブのタイヤ幅方向外側の端部が、トレッド端の位置またはそれよりもタイヤ幅方向外側に配置され、前記リブのタイヤ幅方向内側の端部が、前記トレッド端からタイヤ幅方向内側に向かってトレッド半幅の３０％となる位置またはそれよりもタイヤ幅方向内側に配置されていることが好ましい。これにより、プライステアを発生させるのに効果的な範囲にリブが設けられる。リブの傾斜に起因したプライステアを効果的に発生させるうえで、タイヤ周方向に対する前記リブの傾斜角度は１５〜６０度であることが好ましい。
【００１１】
前記シェルの外周面に、タイヤ周方向に対して実質的に平行に引き揃えられたコードを含むコード補強層が貼付され、前記コード補強層の外周面に前記トレッドゴムが貼付されている、或いは、前記シェルの外周面に、前記トレッドゴムが貼付されているものが好ましい。このタイヤでは、タイヤ内面のリブの傾斜に起因したプライステアを発生しうるため、上記のようなクラウン部の内部構造でも構わない。この場合、一般の空気入りタイヤが有するベルト層が具備されないことから、タイヤを軽量化するうえでは好ましい構造となる。
【００１２】
前記リブの厚みは、タイヤ赤道における前記シェルの厚みの３０％以上であるものが好ましく、これによりリブの傾斜に起因したプライステアを効果的に発生できる。また、前記リブが、前記シェルの本体を形成する樹脂よりも高モジュラスの材料で形成されているものでもよく、それによってリブの傾斜に起因したプライステアを効果的に発生できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図
【図２】図１の空気入りタイヤのタイヤ内面を示す展開図
【図３】図１の空気入りタイヤの斜視断面図
【図４】リブの断面形状の変形例を示す図
【図５】他の実施形態におけるタイヤ内面の展開図
【図６】他の実施形態におけるタイヤ内面の展開図
【図７】他の実施形態におけるタイヤ内面の展開図
【図８】他の実施形態におけるタイヤ内面の展開図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１に示した空気入りタイヤＴは、踏面を構成するトレッドゴム１と、樹脂により形成されたシェル２とを備える。シェル２は、トレッドゴム１のタイヤ径方向内側に配置されるクラウン部２３、クラウン部２３のタイヤ幅方向両側からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部２２、及び、サイドウォール部２２のタイヤ径方向内側に連なり、リム９のビードシート部９１の外周にセットされる一対のビード部２１を有する。
【００１６】
図示していないが、踏面となるトレッドゴム１の表面には、ブロックやリブなどの陸部を区分する溝部が設けられ、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じたトレッドパターンが形成されている。シェル２の断面形状は、タイヤサイズや車種、用途などに応じて種々に設定され、扁平率などは適宜に変更可能である。
【００１７】
シェル２を形成する樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が例示される。熱可塑性樹脂はリサイクル性に優れ、熱硬化性樹脂は耐熱性に優れる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、フッ素樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ポリイミド、尿素樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
【００１８】
シェル２の外周面にはコード補強層４が貼付され、そのコード補強層４を覆うように、コード補強層４の外周面にトレッドゴム１が貼付されている。コード補強層４は、タイヤ周方向に対して実質的に平行に引き揃えられたコードを含み、これによりインフレート時のタイヤの径成長が抑制される。コード補強層４は、例えば、ゴム被覆した１本のコードを螺旋状に巻き付けることで、または複数本のコードをゴム被覆してなる帯状プライを螺旋状に巻き付けることで形成できる。コードには、ポリエステルやレーヨン、ナイロン、アラミドなどの有機繊維コードが好ましく用いられる。
【００１９】
本実施形態では、トレッドゴム１とシェル２との間にコード補強層４を介在させているが、これを省略して、シェル２の外周面にトレッドゴム１を貼付しても構わない。また、このタイヤＴは、軽量化に資するよう、一般の空気入りタイヤが備えるベルト層を具備していないが、これに限られず、トレッドゴム１（またはコード補強層４）とシェル２との間にベルト層を介在させてもよい。ベルト層は、タイヤ周方向に対して２０〜３０°の傾斜角度で引き揃えたベルトコードを含む複数のベルトプライからなり、そのベルトプライはベルトコードが互いに逆向きとなるように積層される。
【００２０】
リム９に対するタイヤＴの嵌合力を高めるために、ビード部２１には環状のビードコア２１ａが埋設されている。ビードコア２１ａの材料としては、ゴムや樹脂で被覆した金属コード又は有機繊維コード、硬質樹脂、硬質ゴムが例示される。リム９に対するタイヤＴの嵌合力が確保されるのであれば、ビードコア２１ａを省略しても構わない。本実施形態では、リム９と接触するビード部２１の外表面をラバーチェーファー２１ｂにより形成し、それによってリム９とのフィッティングの向上を図っているが、これに限定されない。
【００２１】
このタイヤＴは、一般の空気入りタイヤが備えるカーカス層やインナーライナーゴムを有しておらず、トロイダル状のシェル２がタイヤ骨格を構成する。タイヤ内腔８にはシェル２が面するとともに、ビード部２１がビードシート部９１に密着することにより、タイヤ内部の空気の漏洩が防止される。図１ではシェル２が一体的な構造として描かれているが、複数の分割片の組み合わせにより構成してもよく、例えばクラウン部２３をタイヤ幅方向に二分割または三分割とした割り構造の採用が可能である。
【００２２】
図１−３のように、シェル２には、タイヤ内面から突出したリブ３からなるリブパターン３０が設けられている。リブ３は、シェル２のタイヤ内面を局部的に隆起させてなり、注型や射出成型によりシェル２を製造するときに一体的に成形できる。したがって、リブ３は樹脂により形成されている。リブパターン３０は、クラウン部２３のタイヤ幅方向外側の領域であるショルダー領域に設けられるとともに、タイヤ周方向に沿って一定のパターンを繰り返し、全体として環状に形成されている。
【００２３】
リブパターン３０は、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数のリブ３をタイヤ周方向に間隔を置いて配列してなる。リブ３は、タイヤ幅方向外側の端部３Ａからタイヤ幅方向内側の端部３Ｂまで連続して延びている。かかる構成により、リブ３の傾斜に起因したプライステアが走行時のタイヤＴに発生するため、カントの影響を打ち消して車両の直進性を確保できる。しかも、タイヤ外面ではなくタイヤ内面にリブ３を設けているので、トレッドゴム１などの形状に影響を及ぼさないうえ、サイドウォール部２２の外表面の意匠や表示（商品名やブランド名など）を妨害しない。
【００２４】
ショルダー領域は、このようなリブパターン３０を設けることによりプライステアを発生させやすい部位であり、中でも位置Ｐ１から位置Ｐ２に至る範囲では、その傾向が顕著であるため、当該範囲に亘ってリブ３が延在していることが好ましい。即ち、リブ３の端部３Ａが位置Ｐ１またはそれよりもタイヤ幅方向外側に配置され、リブ３の端部３Ｂが位置Ｐ２またはそれよりもタイヤ幅方向内側に配置されることが好ましい。
【００２５】
位置Ｐ１は、トレッドゴム１の端であるトレッド端Ｅ１の位置であり、詳しくは、トレッド端Ｅ１を通ってシェル２の外周面に略垂直となる法線がタイヤ内面と交わる位置である。位置Ｐ２は、トレッド端Ｅ１からタイヤ幅方向内側に向かってトレッド半幅ＨＷの３０％となる位置であり、詳しくは、そのトレッド半幅ＨＷの３０％となる位置を通ってタイヤ径方向に延びる直線がタイヤ内面と交わる位置である。トレッド半幅ＨＷは、タイヤ赤道ＴＥからトレッド端Ｅ１までのタイヤ幅方向距離として定められ、タイヤ総幅の半分に対して例えば６５〜９５％である。
【００２６】
サイドウォール部２２やビード部２１にまでリブ３を延長してもよく、その長さに応じてプライステアの大きさをコントロールできる。但し、タイヤＴの軽量化を図るうえでは、リブ３の端部３Ａを、ビードコア２１ａの上端が位置する高さかそれよりもタイヤ径方向外側に配置することが好ましい。軽量化に加えてタイヤＴの剛性バランスを考慮した場合には、リブ３の端部３Ａを、タイヤ総幅位置Ｐ３かそれよりもタイヤ径方向外側に配置することが好ましい。
【００２７】
また、リブ３をタイヤ赤道ＴＥに向けて延長しても構わないが、タイヤＴの軽量化を図るうえでは、リブ３の端部３Ｂを、トレッド端Ｅ１からタイヤ幅方向内側に向かってトレッド半幅ＨＷの７０％となる位置またはそれよりもタイヤ幅方向外側に配置することが好ましく、トレッド端Ｅ１からタイヤ幅方向内側に向かってトレッド半幅ＨＷの５０％となる位置またはそれよりもタイヤ幅方向外側に配置することが更に好ましい。
【００２８】
リブ３の傾斜に起因したプライステアを効果的に発生させるうえで、タイヤ周方向に対するリブ３の傾斜角度θは、１５〜６０度であることが好ましく、２０〜４０度であることがより好ましい。傾斜角度θは、リブ３の幅中央を通る基準線に基づいて測定される。リブ３の幅Ｗ３は、例えば３〜２０ｍｍであり、後述するリブ３の厚みＴ３と同じかそれよりも大きいことが好ましい。リブ３の間隔Ｄ３（ピッチ）は、例えば５〜２０ｍｍに設定される。
【００２９】
リブ３の傾斜に起因したプライステアを適切に発生させるべく、タイヤ内面からの突出量に相当するリブ３の厚みＴ３は、タイヤ赤道ＴＥにおけるシェル２の厚みＴ２の３０％以上であることが好ましく、５０％であることがより好ましい。シェル２の厚みＴ２は、例えば３〜１０ｍｍである。また、タイヤの重量増を抑える観点から、厚みＴ３は、厚みＴ２の２００％以下であることが好ましく、１５０％以下であることがより好ましい。
【００３０】
リブ３の断面形状は、本実施形態のような四角形状に限られず、図４に示した（Ａ）三角形状や（Ｂ）半円形状、その他の形状が採用できる。プライステアを発生させるうえでは、本実施形態のような矩形状が好ましく、その他にも、断面二次モーメントの高い（Ｃ）Ｉ形状又は（Ｄ）Ｈ形状（タイヤ子午線断面にてＩ字状又はＨ字状をなす形状）、（Ｅ）矩形中抜き形状（タイヤ周方向で部分的に中抜きを有する矩形状）なども好適に採用できる。
【００３１】
シェル２を形成する樹脂とは異なる樹脂材料または非樹脂材料によりリブ３を形成してもよく、かかるリブ３は、溶着などの接着手段によってシェル２の本体に取り付けられる。その場合、シェル２の本体を形成する樹脂よりも高モジュラスの材料でリブ３を形成することが好ましく、そのリブ３を形成する材料のモジュラス（Ｍ１００）は、シェル２の本体を形成する樹脂のモジュラス（Ｍ１００）の１．３倍以上が好ましい。Ｍ１００は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準拠して３号ダンベルを用いて測定される。シェル２の本体を形成する樹脂のＭ１００は、タイヤ骨格を構成するうえで１０ＭＰａ以上が好ましい。
【００３２】
本実施形態では、リブパターン３０をタイヤ幅方向の片側にのみ設けているが、タイヤ幅方向の両側に設けることも可能である。リブパターン３０を片側にのみ設ける場合、タイヤの運動性能に与える影響を考慮して、セリアル側（タイヤの製造番号が刻印される側）のショルダー領域にリブパターン３０を設けてあることが好ましい。
【００３３】
リブパターン３０を構成するリブ３の長さや、リブ３の間隔Ｄ３（延いてはリブ３の本数）、リブ３の幅Ｗ３、リブ３の厚みＴ３などを変化させることにより、それらに応じてプライステアの大きさをコントロールできる。また、タイヤ幅方向の両側にリブパターン３０を設ける場合には、リブ３の態様（リブ３が傾斜する向きも含む）を左右で一致させたり相違させたりしてもよく、それらの関係によってもプライステアの大きさをコントロールできる。
【００３４】
図５（Ａ）は、タイヤ幅方向の両側にリブパターン３０を設けており、そのリブ３の傾斜角度と傾斜する向きとを左右で相違させた例である。かかる構成では、図２の場合と同じ向きで且つ比較的小さいプライステアが発生する。図５（Ｂ）は、サイドウォール部２２にまでリブ３を延長した例である。かかる構成によれば、図２の場合と同じ向きで且つ比較的大きいプライステアが発生する。これらは一例であるが、このようなリブ３の態様に基づいてプライステアの大きさをコントロールできる。
【００３５】
図６（Ａ）は、タイヤ幅方向の両側にリブパターン３０を設け、そのリブ３の傾斜角度と傾斜する向きとを左右で一致させた例である。図６（Ｂ）は、タイヤ幅方向の両側にリブパターン３０を設け、それらを連結した例である。図７（Ａ），（Ｂ）は、図５（Ａ）における右側のリブパターン３０をタイヤ赤道ＴＥに向けて延長した例である。図８（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ両側のリブパターン３０でリブ３の間隔（本数）、リブ３の幅を異ならせた例であり、このような態様を他の形態（例えば図５（Ａ）や図７（Ａ），（Ｂ）の形態）と併用することも可能である。
【００３６】
空気入りタイヤＴは、回転方向が指定された方向性タイヤとして構成しても構わないが、これに限られるものではない。回転方向の指定は、例えば、サイドウォール部２２の表面に回転方向を示す矢印などの表示を付すことにより行われる。
【００３７】
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【実施例】
【００３８】
タイヤのプライステアに対する評価を行ったので説明する。評価に供したタイヤは、回転方向が指定された方向性タイヤであり、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５である。そのタイヤを１５Ｘ６のリムに装着して２００ｋＰａの空気圧を充填し、４．６ｋＮの荷重を負荷した状態で、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００／ＪＩＳ Ｄ ４２３３に準拠した方法によりプライステアを測定した。測定結果は、比較例１の結果を１００とした指数で表示した。
【００３９】
タイヤ内面にリブのない構造を比較例１とし、タイヤ内面にタイヤ周方向と平行に延びるリブを設けた構造を比較例２とした。また、図２、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）のようなリブパターンを設けた構造を、それぞれ実施例１〜３とした。実施例１，２では、リブのタイヤ幅方向外側の端部をトレッド端の位置に設定し、実施例１〜３では、リブのタイヤ幅方向内側の端部を、トレッド端からタイヤ幅方向内側に向かってトレッド半幅の３０％となる位置に設定した。なお、実施例３において、リブの延長した部分では、タイヤ周方向に対する傾斜角度を２０度とした。評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2015089693.tif 000003
【００４１】
表１に示すように、実施例１〜３では、タイヤ内面に設けたリブパターンによってプライステアが発生している。実施例２ではセリアル側と反セリアル側とでリブの態様を相違させたことにより、また実施例３ではリブを延長させたことにより、それぞれプライステアの大きさが変化している。このようにリブの態様を適宜に採用することで、所要の大きさのプライステアが発生するようにコントロールできる。
【符号の説明】
【００４２】
１    トレッドゴム
２    シェル
３    リブ
４    コード補強層
９    リム
２１  ビード部
２２  サイドウォール部
２３  クラウン部
３０  リブパターン
Ｅ１  トレッド端
ＨＷ  トレッド半幅
Ｔ    空気入りタイヤ
【図１】
2015089693.tif 000004
【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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【図７】
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【図８】
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