WO2019244778A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pneumatic tire.
- An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can prevent a failure due to a crack in a circumferential belt beforehand.
- a pneumatic tire according to a first aspect of the present invention includes a cord in a spirally wound state, and a circumferential belt including a coating resin covering the cord in a tread portion.
- the tire is provided with a detection unit capable of detecting a crack in the circumferential belt.
- FIG. 2 is a development view showing a tread outer surface of the tire shown in FIG. 1.
- FIG. 3 is a sectional view taken along line II of FIG. 2.
- FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2.
- FIG. 4 is a view showing a state in which the thin portion shown in FIG. 3 is torn following a crack in the circumferential belt. It is a figure which shows the modification of the circumferential groove and the width direction groove shown in FIG. It is a figure which shows the circumferential belt and detection part of the tire as another embodiment different from the tire shown in FIG.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a case where a crack occurs in a portion of the coating resin of the circumferential belt illustrated in FIG. 7 that is covered by an antenna of the RFID tag.
- the “applicable rim” is an industrial standard effective in a region where a pneumatic tire is produced and used.
- JATMA Joint Automobile Tire Association
- ETRTO Europe ETRTO
- Measuring @ Rim, TRA YEAR @ BOOK Design @ Rim) (that is, the "applicable rim” described above includes: In addition to the line size, this includes the size that may be included in the above-mentioned industry standards in the future.Examples of the "size to be described in the future” include the size described as "FUTURE DEVELOPMENTS" in the ETRTO 2013 edition. However, when the size is not described in the above-mentioned industrial standards, the rim has a width corresponding to the bead width of the pneumatic tire.
- the "prescribed internal pressure” refers to the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity of a single wheel in the applicable size and ply rating described in the above-mentioned JATMA YEAR BOOK, etc. In the case of no size, it refers to the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity specified for each vehicle on which the tire is mounted.
- the “maximum load” described later is defined for each tire to which the tire is mounted in the case of a tire having a maximum load capacity of a standard such as JATMA in a tire of an applicable size or a size not described in the above industrial standard. It means the load corresponding to the maximum load capacity.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a pneumatic tire 1 (hereinafter simply referred to as “tire 1”) as the present embodiment.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the tire 1 in a cross section parallel to the tire width direction A.
- this cross section is referred to as “cross section in the tire width direction”.
- the tire 1 of the present embodiment has a configuration symmetrical with respect to the tire equatorial plane CL, but may have a configuration asymmetrical with respect to the tire equatorial plane CL.
- the tire 1 has a tread portion 1a, a pair of sidewall portions 1b extending inward in the tire radial direction B from both ends of the tread portion 1a in the tire width direction A, and each sidewall portion 1b. And a pair of beads 1c provided at the inner end in the tire radial direction B.
- the tire 1 of the present embodiment is a tubeless type radial tire for a passenger car.
- the “tread portion 1a” means a portion sandwiched between the tread ends TE on both sides in the tire width direction A.
- the “bead portion 1c” means a portion where a bead member 3 described later is located in the tire radial direction B.
- the “sidewall portion 1b” means a portion between the tread portion 1a and the bead portion 1c.
- the “tread end TE” refers to the outermost position in the tire width direction of the ground contact surface in a state where the tire is mounted on the applicable rim, the specified internal pressure is filled, and the maximum load is applied. .
- the tire 1 includes a bead member 3, a carcass 4, a resin ring 5, a circumferential belt 6, a tread rubber 7, a side rubber 8, and an inner liner 9.
- the bead member 3 is embedded in the bead portion 1c.
- the bead member 3 includes a bead core 3a and a rubber bead filler 3b located outside the bead core 3a in the tire radial direction B.
- the bead core 3a has a plurality of bead wires whose periphery is covered with rubber.
- the bead wire is formed by a steel cord.
- the steel cord may, for example, consist of a steel monofilament or stranded wire.
- the carcass 4 extends between the pair of bead portions 1c, more specifically, between the bead cores 3a of the pair of bead members 3, and extends in a toroidal shape.
- the carcass 4 has at least a radial structure.
- the carcass 4 includes one or more (one in the present embodiment) carcass plies 4a in which carcass cords are arranged at an angle of, for example, 75 ° to 90 ° with respect to the tire circumferential direction C (see FIG. 1 and the like).
- the carcass ply 4a includes a ply body portion located between the pair of bead cores 3a, and a ply fold portion that is folded at both ends of the ply body portion around the bead core 3a from inside to outside in the tire width direction A. ing.
- a bead filler 3b extending from the bead core 3a to the outside in the tire radial direction B is disposed between the ply body portion and the ply turn-back portion.
- a polyester cord is employed in the present embodiment, but other than this, an organic fiber cord such as nylon, rayon, aramid or a metal cord such as steel is employed as necessary. Is also good.
- the number of carcass plies 4a may be two or more.
- the resin ring 5 is disposed on the tread portion 1a.
- the resin annular body 5 of the present embodiment includes reduced diameter portions 13 and 14 whose outer diameters decrease toward the outer end in the tire width direction A at both ends in the tire width direction A.
- the outer surface of the resin annular body 5 in the tire radial direction B of the present embodiment has a barrel shape, and not only the ends in the tire width direction A but also all the sides in the tire width direction A sandwiching the tire equatorial plane CL.
- the reduced diameter portions 13 and 14 may be a resin ring provided only at the end in the tire width direction A.
- a cylindrical resin annular body having no outer diameter and inner diameter regardless of the position in the tire width direction A without the reduced diameter portions 13 and 14 may be used.
- a configuration in which the reduced diameter portions 13 and 14 are provided is preferable.
- the resin annular body 5 including the reduced diameter portions 13 and 14 it is possible to suppress the ground pressure from being locally increased near the tread end TE, and to suppress uneven wear of the outer surface of the tread.
- the tire width direction A of the resin annular body 5 extends beyond the tread end TE to the outside in the tire width direction A.
- the end of the resin annular body 5 in the tire width direction A means a portion in the tire width direction A that is more than 1/4 of the tire contact width W from the tire equatorial plane CL.
- the central portion of the resin annular body 5 in the tire width direction A means a portion within a distance of 1/4 of the tire contact width W from the tire equatorial plane CL in the tire width direction A.
- the “tire contact width” is a distance in the tire width direction between the tread ends TE in a state where the tire is mounted on the above-described applicable rim, filled with a specified internal pressure, and is in a no-load state.
- the resin constituting the resin annular body 5 for example, a thermoplastic elastomer or a thermoplastic resin can be used, and a resin that is crosslinked by heat or an electron beam or a resin that is cured by thermal rearrangement can also be used. Note that the resin constituting the resin ring 5 does not include rubber (an organic polymer substance exhibiting rubber elasticity at room temperature).
- thermoplastic elastomer examples include polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester-based thermoplastic elastomer (TPC). And dynamically crosslinked thermoplastic elastomers (TPV).
- thermoplastic resin include a polyurethane resin, a polyolefin resin, a vinyl chloride resin, and a polyamide resin.
- the deflection temperature under load (under a load of 0.45 MPa) specified in ISO75-2 or ASTM D648 is 78 ° C. or more, and the tensile yield strength specified in JIS K7113 is used.
- Those having a tensile elongation at break of 10 MPa or more, a tensile elongation at break also specified by JIS K 7113 of 50% or more, and a Vicat softening temperature (Method A) specified by JIS K 7206 of 130 ° C. or more can be used.
- Particularly preferred are TPA, TPC, TPV, polyamide resin, polyester resin and blends thereof.
- the elastic modulus of the resin ring 5 can be set in the range of 100 MPa to 1000 MPa, more preferably in the range of 200 MPa to 700 MPa.
- the elastic modulus of the resin annular body 5 means a tensile elastic modulus.
- the tensile modulus is measured according to JIS K7113: 1995. Specifically, the tensile elasticity is measured using a Shimadzu Autograph AGS-J (5KN) manufactured by Shimadzu Corporation at a tensile speed of 100 mm / min.
- the measurement data may be adjusted by punching out the resin ring, or, for example, a measurement sample of the same material as the resin ring is separately prepared and the elastic modulus is measured. You may.
- the resin annular body 5 of the present embodiment extends in the tire width direction A to the outside of a circumferential belt 6 described later. Further, the resin annular body 5 of the present embodiment is located inside the circumferential belt 6 in the tire radial direction B. Further, unlike the circumferential belt 6, the resin annular body 5 does not include a cord. That is, no cord is arranged in the resin annular body 5.
- the thickness of the resin ring 5 is set in the range of 0.1 mm to 3 mm.
- the circumferential belt 6 is disposed outside the resin annular body 5 in the tire radial direction B in the tread portion 1a.
- the circumferential belt 6 includes a cord 10b and a coating resin 10a that covers the cord 10b.
- the circumferential belt 6 of the present embodiment has at least one layer (one in the present embodiment) disposed outside the crown portion of the carcass 4 and the resin annular body 5 in the tire radial direction B. Layer). More specifically, as shown in FIG. 1, the circumferential belt 6 of the present embodiment includes only one circumferential belt layer.
- a steel cord as a metal belt cord is formed along a tire circumferential direction C (see FIG. (Preferably at an angle of 2 ° or less), a spiral belt formed in a state of being spirally wound around a tire central axis.
- the circumferential belt 6 of the present embodiment is formed of a resin-coated cord 10 made of a cord 10b such as a steel cord covered with a coating resin 10a. That is, the circumferential belt 6 is spirally wound around the outer surface of the resin annular body 5 in the tire radial direction B, between the reduced diameter portions 13 and 14 at both ends of the resin annular body 5 in the tire width direction A. It is constituted by the resin-coated cord 10 in a turned state.
- the resin-coated cord 10 is wound around the outer surface of the resin annular body 5 in the tire radial direction B while being joined to the outer surface of the resin annular body 5 in the tire radial direction B.
- the resin coating cord 10 and the resin ring 5 are joined by welding the coating resin 10 a of the resin coating cord 10 and the resin ring 5.
- the coating resin 10a of the resin-coated cord 10 and the resin annular body 5 are not limited to welding, and may be joined by bonding with an adhesive or the like.
- portions adjacent to each other in the tire width direction A are joined.
- portions of the resin-coated cord 10 adjacent to each other in the tire width direction A are joined by welding the coating resins 10a.
- the portions of the resin-coated cord 10 adjacent to each other in the tire width direction A are not limited to welding, but may be joined by bonding with an adhesive or the like.
- portions adjacent to each other in the tire width direction A of the resin-coated cord 10 spirally wound around the resin ring body 5 are at least positioned at the reduced diameter portions 13 and 14 of the resin ring body 5 in the tire width direction A. It is preferable to adopt a configuration in which they are joined. As described above, the diameter-reduced portions 13 and 14 of the resin annular body 5 are liable to be concentrated by the ground pressure and are easily broken. Therefore, by joining the portions of the resin-coated cord 10 adjacent to each other in the tire width direction A, the ground pressure can be distributed to a wider range of the resin annular body 5 through the circumferential belt 6. As a result, concentration of strain on the reduced diameter portions 13 and 14 of the resin annular body 5 can be suppressed, and the durability of the resin annular body 5 can be improved.
- adjacent portions in the tire width direction A of the resin-coated cord 10 spirally wound around the resin ring 5 are the reduced diameter portions 13 of the resin ring 5 in the tire width direction A. Not only at the position 14 but also in the entire area in the tire width direction A.
- the circumferential belt 6 of the present embodiment has a substantially constant thickness regardless of the position in the tire width direction A.
- the thickness of the circumferential belt 6 of the present embodiment can be set, for example, in the range of 1.5 mm to 7 mm, more preferably in the range of 2 mm to 5 mm.
- the elastic modulus of the coating resin 10a of the circumferential belt 6 can be set in a range of 100 MPa to 1000 MPa, more preferably in a range of 200 MPa to 700 MPa.
- the tensile modulus is measured according to JIS K7113: 1995.
- the tensile elasticity is measured using a Shimadzu Autograph AGS-J (5KN) manufactured by Shimadzu Corporation at a tensile speed of 100 mm / min.
- the measurement data may be adjusted by punching out the coating resin if possible.For example, a measurement sample of the same material as the coating resin is separately prepared and the elastic modulus is measured. You may.
- the resin-coated cord 10 of the present embodiment includes two steel cords, but may be a resin-coated cord including only one steel cord, and may include a resin including three or more steel cords. It may be a coated cord.
- the cord 10b can be made of any known material, for example, the above-mentioned steel cord.
- the steel cord may, for example, consist of a steel monofilament or stranded wire.
- the cord 10b may be made of an organic fiber, a carbon fiber, or a stranded wire thereof.
- thermoplastic elastomer or a thermoplastic resin can be used, and a resin that is cross-linked by heat or an electron beam or a resin that is cured by thermal rearrangement can also be used.
- thermoplastic elastomer examples include polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester-based thermoplastic elastomer (TPC). And dynamically crosslinked thermoplastic elastomers (TPV).
- thermoplastic resin examples include a polyurethane resin, a polyolefin resin, a vinyl chloride resin, and a polyamide resin.
- the deflection temperature under load (under a load of 0.45 MPa) specified in ISO75-2 or ASTM D648 is 78 ° C. or more, and the tensile yield strength specified in JIS K7113 is used.
- Those having a tensile elongation at break of 10 MPa or more, a tensile elongation at break also specified by JIS K 7113 of 50% or more, and a Vicat softening temperature (Method A) specified by JIS K 7206 of 130 ° C. or more can be used.
- the tensile modulus of elasticity of the coating resin 10a that covers the cord 10b is preferably 50 MPa or more. Further, the tensile modulus of the coating resin 10a for coating the cord 10b is preferably 1000 MPa or less. It is assumed that the coating resin 10a does not include rubber (an organic polymer substance exhibiting rubber elasticity at normal temperature).
- the tread rubber 7 forms an outer surface of the tread portion 1a in the tire radial direction B (hereinafter, referred to as “tread outer surface”), and the tread outer surface of the present embodiment has a tire circumferential direction C (FIG. 1 and the like, and a groove portion 20 such as a circumferential groove 7a extending in the tire width direction A and a width direction groove not shown in FIG. 1 (see “width direction groove 7b” in FIG. 2).
- the tread pattern including the groove 20 is formed on the outer surface of the tread of the present embodiment.
- the details of the groove 20 will be described later (see FIG. 2 and the like).
- the side rubber 8 forms an outer surface of the sidewall portion 1b in the tire width direction A, and is formed integrally with the tread rubber 7 described above.
- the inner liner 9 is laminated on the inner surface of the carcass 4, and in the present embodiment, is formed of butyl rubber having low air permeability.
- the butyl rubber means butyl rubber and halogenated butyl rubber which is a derivative thereof.
- FIG. 2 is a developed view showing an outer surface of the tread of the tire 1.
- a plurality of grooves 20 are formed on the outer surface of the tread of the tire 1.
- a plurality of circumferential grooves 7a extending substantially parallel to the tire circumferential direction C and a land portion 15 located between the plurality of circumferential grooves 7a are provided.
- four circumferential grooves 7a are formed on the outer surface of the tread of the tire 1 of the present embodiment.
- the four circumferential grooves 7a are formed at two symmetrical positions on both sides of the tire equatorial plane CL, and two center circumferential grooves 7a1 are located outside the center circumferential groove 7a1 in the tire width direction A. And two outer circumferential grooves 7a2 formed at symmetrical positions on both sides of the tire equatorial plane CL. Therefore, the land portion 15 of the present embodiment is located between the two central circumferential grooves 7a1, and intersects the tire equatorial plane CL, the central land portion 7a, the central circumferential groove 7a1, and the outer circumferential groove. 7a2, and an end land portion 15c located between the outer circumferential groove 7a2 and the tread end TE.
- a width direction groove 7 b extending in the tire width direction A is formed in the end land portion 15 c on the outer surface of the tread of the tire 1.
- the circumferential groove 7a and the width direction groove 7b as the groove 20 are formed on the outer surface of the tread of the tire 1 of the present embodiment.
- the groove 20 is not limited to the circumferential groove 7a and the width groove 7b of the present embodiment, but may have another arrangement and shape.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a II section of FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing a II-II cross section of FIG.
- the groove bottom 42 of the circumferential groove 7 a as the groove 20 of the tread rubber 7 and the groove bottom 44 of the width direction groove 7 b extend to the outer surface of the circumferential belt 6 in the tire radial direction B.
- the tire is formed with a recessed portion or a cutout in which the thickness in the tire radial direction is smaller than the position around the groove bottom.
- the tire bottom in the tire radial direction B up to the outer surface in the tire radial direction B of the circumferential belt 6 is provided on the groove bottom 42 of the circumferential groove 7 a as the groove 20.
- the recess 30a is formed smaller than the surrounding position, that is, further recessed from the surrounding position.
- the recess 30 a is formed in the tire width direction region including the center position in the tire width direction A among the groove bottoms 42 of the circumferential groove 7 a as the groove 20. May be formed at a position deviated to one side in the tire width direction A.
- the circumferential groove 7 a of the present embodiment is continuous with the groove wall 41 extending in the tire radial direction B and the groove walls 41 on both sides in the tire width direction cross-sectional view, and And a groove bottom 42 extending in the direction A.
- the circumferential groove 7a shown in FIG. 3 has a substantially rectangular cross section when viewed in the cross section in the tire width direction.
- the recessed portion 30a of the present embodiment includes a portion in the tire width direction A and a portion in the tire circumferential direction C among the groove bottoms 42 of the circumferential groove 7a extending over the entire region in the tire circumferential direction C. It is formed by depressing inward in the tire radial direction B.
- the concave portion 30a of the present embodiment has a configuration having a substantially rectangular cross section in a tire width direction cross sectional view, but is not limited to this cross sectional shape.
- a V shape or a U shape cross section may be used in the same cross sectional view. May be provided.
- the circumferential groove 7a of the present embodiment also has a substantially rectangular cross-section due to the groove wall 41 and the groove bottom 42 when viewed in a cross section in the tire width direction, but is not limited to this cross-sectional shape.
- a configuration having a U-shaped cross section or a trapezoidal cross section may be employed.
- the thin portion 50a which is the portion up to this point, can be formed.
- the thin portion 50a is thinner than the portion of the groove bottom 42 where the recess 30a is not formed to the outer surface of the circumferential belt 6 in the tire radial direction.
- the thin portion 50a of the present embodiment constitutes a detection unit that can detect a crack in the circumferential belt 6. The details will be described later (see FIG. 5).
- the tire radial thickness up to the outer surface of the circumferential belt 6 in the tire radial direction B is equal to the circumference of the groove bottom 44.
- the recess 30 b is formed in the tire width direction region including the center position in the tire width direction A among the groove bottoms 44 of the width direction grooves 7 b as the groove portions 20. May be formed at a position deviated to one side in the tire width direction A.
- the depression 30b is formed in the tire circumferential direction area including the center position in the tire circumferential direction C in the groove bottom 44 of the width direction groove 7b as the groove 20.
- the bottom 44 may be formed at a position deviated to one side in the tire circumferential direction C.
- the width direction groove 7b of the present embodiment is continuous with the groove wall 43 extending in the tire radial direction B and the groove walls 43 on both sides in a cross-sectional view orthogonal to the tire width direction A and in the tire circumferential direction C. And a groove bottom 44 extending.
- the width direction groove 7b of the present embodiment has a substantially rectangular cross section in a cross section orthogonal to the tire width direction A.
- the recess 30b of the present embodiment is formed by recessing a part of the groove bottom 44 of the width direction groove 7b in the tire circumferential direction C and a part in the tire width direction A inside the tire radial direction B. ing.
- the concave portion 30b of the present embodiment has a configuration having a substantially rectangular cross-section in a tire width direction cross-sectional view (see FIG. 4), but is not limited to this cross-sectional shape.
- a configuration having a U-shaped cross section may be used.
- the thin portion 50b which is the portion up to this point, can be formed.
- the thin portion 50b is thinner than a portion of the groove bottom 44 from the position where the concave portion 30b is not formed to the outer surface of the circumferential belt 6 in the tire radial direction.
- the thin portion 50b of the present embodiment constitutes a detection unit that can detect a crack in the circumferential belt 6. The details will be described later (see FIG. 5).
- the thin portions 50a and 50b are formed by providing the concave portions 30a and 30b as concave portions, but a slit-shaped cut portion is provided instead of the concave portions 30a and 30b.
- the thin portions 50a and 50b may be formed.
- the depressions 30a and 30b mean a configuration in which a state where opposing side walls are separated from each other is maintained during normal traveling.
- the notch means a configuration in which a state in which opposing side walls are in contact with each other is maintained during normal traveling.
- the thin portions 50a and 50b as the detection unit, it is possible to detect a crack in the circumferential belt 6 which may cause a failure of the tire 1 before the tire 1 fails.
- the thin portions 50a and 50b as the detecting portions tear following the crack of the circumferential belt 6. That is, the thin portions 50a and 50b as the detecting portions constitute fragile portions of the tread rubber 7 that are easily torn with the cracks of the circumferential belt 6.
- FIG. 5 is a diagram showing a state in which the thin portion 50a serving as the detection unit is torn following the crack in the circumferential belt 6.
- a crack is formed in a part of the circumferential belt 6, a portion of the tread rubber 7 that straddles the crack in the circumferential belt 6 is subjected to a tearing force due to separation due to the crack in the circumferential belt 6. (See the white arrow in FIG. 5).
- the thin portion 50a which is easily torn as compared with the surroundings, is disposed at the position where the above-described tearing force acts on the tread rubber 7, the position of the thin portion 50a of the tread rubber 7 is caused by the crack of the circumferential belt 6. Cracks can be generated.
- the tire 1 with the detection unit capable of detecting the crack of the circumferential belt 6, it is possible to prevent the failure of the tire 1 due to the crack of the circumferential belt 6.
- ⁇ ⁇ Further, as in the present embodiment, by forming the detecting portion by the thin portion 50a, it is possible to identify a crack in the circumferential belt 6 from the outer surface of the tread of the tire 1. That is, a crack in the circumferential belt 6 that may cause a failure of the tire 1 can be easily notified to the outside of the tire 1. Therefore, the failure of the tire 1 due to the crack of the circumferential belt 6 can be made more difficult to occur.
- FIG. 5 illustrates the thin portion 50a as the detecting unit, but the thin portion 50b operates similarly to the thin portion 50a illustrated in FIG.
- the circumferential belt 6 is formed of the resin-coated cord 10 wound in a spiral shape. Therefore, in the circumferential belt 6, cracks extending along the tire circumferential direction C are likely to occur at the position of the coating resin 10 a between the cords 10 b in the tire width direction A. For this reason, it is preferable that the thin portions 50a and 50b as the detection units shown in FIGS. 3 to 5 have a configuration that is easy to tear against a tearing force acting in the tire width direction A (see an outline arrow in FIG. 5). Therefore, the depressions 30a and 30b forming the thin portions 50a and 50b as the detection units shown in FIGS.
- the 3 to 5 have a predetermined length (for example, 10 mm or more, more preferably 20 mm or more) in the tire circumferential direction C. It is preferable to have a configuration. Further, even when a cut portion is provided in place of the concave portions 30a and 30b, the cut portion may have a predetermined length (for example, 10 mm or more, more preferably 20 mm or more) in the tire circumferential direction C. preferable. In this manner, the thin portions 50a and 50b that can be easily torn against the tearing force in the tire width direction A can be realized.
- the thin portions 50a and 50b are arranged in the vicinity of a portion of the circumferential belt 6 where cracks easily occur.
- a large contact pressure easily acts on both ends of the circumferential belt 6 in the tire width direction A.
- a recess 30b is provided in the groove bottom 44 of the width direction groove 7b of the end land portion 15c, and the end of the circumferential belt 6 in the tire width direction A is provided.
- the thin portion 50b may be formed at a position outside the tire radial direction B with respect to the portion.
- the circumferential belt 6 of the present embodiment has reduced-diameter portions 13 and 14 (see FIG. 1) at both ends in the tire width direction A.
- the detection units near the positions of both ends in the tire width direction A. That is, it is preferable to form the thin portion 50b by providing the recess 30b in the width direction groove 7b of the end land portion 15c.
- the concave portion 30a is provided in the circumferential groove 7a to form the thin portion 50a, it is preferable to provide the concave portion 30a in the outer circumferential groove 7a2 located outside the tire width direction A.
- the tire 1 of the present embodiment includes the resin annular body 5 inside the circumferential direction belt 6 in the tire radial direction B, but does not have the resin annular body 5 and has a crown portion of the carcass 4.
- a configuration in which the circumferential belt 6 is stacked outside the tire radial direction B may be employed.
- a plurality of depressions 30a may be formed in one circumferential groove 7a as the groove 20 in the tire circumferential direction C. That is, a plurality of thin portions 50a may be formed at the same position in the tire width direction A and at different positions in the tire circumferential direction C. Further, one or more depressions 30a may be formed in each of the plurality of circumferential grooves 7a. That is, a plurality of thin portions 50a may be formed at the same position in the tire circumferential direction C and at different positions in the tire width direction A. In this manner, a plurality of thin portions 50a may be formed at different positions in the tire width direction A and at different positions in the tire circumferential direction C.
- a plurality of the recesses 30b may be formed in the tire width direction A in one width direction groove 7b as the groove 20. That is, a plurality of thin portions 50b may be formed at the same position in the tire circumferential direction C and at different positions in the tire width direction A. Furthermore, one or more depressions 30b may be formed in each of the plurality of width direction grooves 7b. That is, a plurality of thin portions 50b may be formed at the same position in the tire width direction A and at different positions in the tire circumferential direction C. In this way, a plurality of thin portions 50b may be formed at different positions in the tire width direction A and at different positions in the tire circumferential direction C.
- the thin portion 50a of the tread rubber 7 of the present embodiment includes a skin portion 61a and an identification portion 62a.
- the skin portion 61a includes a concave portion 30a of the groove bottom 42 of the circumferential groove 7a as the groove portion 20.
- the identification portion 62a is located inside the skin portion 61a in the tire radial direction B, and has a configuration that can be visually identified from the skin portion 61a.
- the identification section 62a of the present embodiment is made of rubber of a different color from the skin section 61a.
- the skin portion 61a is made of, for example, black rubber, and the identification portion 62a is made of, for example, red rubber.
- the thin portion 50b of the tread rubber 7 of the present embodiment includes a skin portion 61b and an identification portion 62b.
- the skin portion 61b includes a recess 30b in the groove bottom 44 of the width direction groove 7b as the groove portion 20.
- the identification portion 62b is located inside the skin portion 61b in the tire radial direction B, and has a configuration that can be visually identified from the skin portion 61b.
- the identification portion 62b of the present embodiment is made of rubber having a different color from the skin portion 61b, like the thin portion 50a described above.
- the skin portion 61b is made of, for example, black rubber, and the identification portion 62b is made of, for example, red rubber.
- the thin portions 50a and 50b have the identification portions 62a and 62b, when the thin portions 50a and 50b are cracked, the skin portions 61a and 61b are torn and the identification portions 62a and 62b are connected to the tread of the tire 1. It becomes visible from the outside. Thereby, it is possible to more easily identify a state where the thin portions 50a and 50b are cracked. In other words, a crack in the circumferential belt 6 that may cause a failure of the tire 1 can be more reliably reported outside the tire 1. Therefore, the failure of the tire 1 due to the crack of the circumferential belt 6 can be made more difficult to occur.
- the skin portion 61a is formed of a rubber material different from that of the identification portion 62a. Specifically, the skin portion 61a of the thin portion 50a is formed of a rubber material that is more easily broken than the identification portion 62a.
- the skin portion 61b of the thin portion 50b is also formed of a rubber material different from that of the identification portion 62b. Specifically, the skin portion 61b of the thin portion 50b is formed of a rubber material that is more easily broken than the identification portion 62b.
- the skin portions 61a and 61b are formed of a rubber material forming the outer surface of the tread. With such a configuration, when the circumferential belt 6 is cracked, the skin portions 61a and 61b are easily cracked, and the identification portions 62a and 62b can be visually recognized earlier from the outer surface of the tread. Can be realized.
- the skin portions 61a and 61b and the identification portions 62a and 62b are made of different rubber materials, of the tread rubber 7, the identification portions 62a and 62b and the portions other than the identification portions 62a and 62b are different.
- the tread rubber may be formed of different materials for the skin portions 61a and 61b, the identification portions 62a and 62b, and other portions. .
- FIG. 6 is a view showing a modification of the circumferential groove 7a and the width direction groove 7b as the groove 20.
- FIG. 6 is a development view of the outer surface of the tread.
- the specific groove wall 171a of the portion where the recess 30a is formed is around the specific groove wall 171a of the circumferential groove 107a as the groove 20.
- the specific groove wall 171a of the present embodiment has at least a portion wider than the peripheral groove wall 172a. More specifically, the specific groove wall 171a shown in FIG.
- the peripheral groove wall 172a of the circumferential groove 107a is formed by a pair of wall surfaces extending substantially parallel to the tire circumferential direction C in plan view of the outer surface of the tread.
- the specific groove wall 171a shown in FIG. 6 has a star shape, but may have another shape such as a circular shape or another polygon shape that can be distinguished from the peripheral groove wall 172a.
- the specific groove wall 171b of the portion where the recess 30b is formed is the specific groove wall 171b of the width direction groove 107b as the groove portion 20.
- the specific groove wall 171b of the present embodiment has at least a portion wider than the peripheral groove wall 172b.
- the specific groove wall 171b shown in FIG. 6 has a circular shape in plan view of the outer surface of the tread, and has a shape different from the peripheral groove wall 172b.
- the peripheral groove wall 172b of the width direction groove 107b is formed by a pair of wall surfaces extending substantially parallel to the tire width direction A in a plan view of the tread outer surface. Further, the specific groove wall 171b shown in FIG. 6 has a circular shape, but may have another shape such as a star shape or another polygon shape that can be distinguished from the peripheral groove wall 172b.
- the thin portions 50a and 50b as the detecting portions can be more easily specified from the outer surface of the tread of the tire 1, and the outside of the thin portions 50a and 50b can be specified. Can be improved.
- the side rubber 8 (see FIG. 1) provided on the side wall portion 1b may include a display portion that allows the positions of the above-described recessed portions 30a and 30b in the tire circumferential direction C to be identified from the outside.
- Examples of the display unit include an identification mark indicating the position of the depressions 30a and 30b in the tire circumferential direction C, or the like. By doing so, the positions of the depressions 30a and 30b in the tire circumferential direction C, and thus the positions of the thin portions 50a and 50b in the tire circumferential direction C, can be more easily grasped from outside the tire 1. .
- a pneumatic tire 201 (hereinafter simply referred to as “tire 201”) as another embodiment different from the above-described first embodiment will be described.
- the tire 201 of the present embodiment is different from the above-described tire 1 in the configuration of the detection unit, but has the other configuration in common. Here, differences will be mainly described, and descriptions of common configurations will be omitted.
- FIG. 7 is a diagram showing the circumferential belt 6 of the tire 201 and the detection unit.
- FIG. 7 shows the circumferential belt 6 and the detection unit when the tire 201 is viewed from the tread outer surface side.
- the case where the tire 201 is viewed from the outer surface of the tread means the case where the outer surface of the tread of the tire 201 is viewed from the outside in the tire radial direction B toward the inside.
- the detection unit of the present embodiment is configured by an RFID tag 280. Specifically, in the present embodiment, a crack in the circumferential belt 6 can be detected based on the communication state of the RFID tag 280.
- the RFID tag 280 as a detection unit includes an antenna 281 and a control circuit 282.
- the control circuit 282 includes a processor including a CPU or an MPU, and a memory capable of storing various information.
- the antenna 281 of the RFID tag 280 is joined to the circumferential belt 6. Specifically, the antenna 281 is joined to the outer surface of the circumferential belt 6 in the tire radial direction B by welding, bonding, or the like.
- the antenna 281 extends in the tire width direction so as to intersect the cord 10b of the circumferential belt 6 in a spiral state at a plurality of positions when viewed from the tread outer surface side.
- A extends over at least a part of the region of A. That is, in a plan view shown in FIG. 7, the antenna 281 of the RFID tag 280 extends so as to intersect with the cord 10b of the resin-coated cord 10 wound in a spiral shape.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a case where a crack occurs in a portion of the coating resin 10a that is covered by the antenna 281. As shown in FIG.
- the antenna 281 when a portion of the coating resin 10 a between the cords 10 b of the circumferential belt 6 that is covered with the antenna 281 has a crack, the antenna 281 is separated by the crack of the coating resin 10 a. A tensile force also acts on this (see the white arrow in FIG. 8). When the antenna 281 is disconnected due to the tensile force, the RFID tag 280 cannot transmit or receive information. That is, in the present embodiment, the detection unit is configured by the RFID tag 280, and detects a crack in the circumferential belt 6 based on a communication state with the RFID tag 280.
- the RFID tag 280 when the RFID tag 280 cannot communicate, it is determined that the antenna 281 has been disconnected due to a crack in the circumferential belt 6. Therefore, for example, if a communication device that is installed outside the tire 201 such as a vehicle and can normally communicate with the RFID tag 280 cannot communicate with the RFID tag 280, the communication device may break in the circumferential belt 6 Can be notified to the outside by a message or sound. As described above, by configuring the detection unit with the RFID tag 280, it is possible to easily notify the outside of the tire 201 of a crack in the circumferential belt 6 that may cause a failure of the tire 201.
- the antenna 281 of the RFID tag 280 has a linear shape in a direction inclined at an angle of 10 ° or more with respect to the extending direction of the cord 10b of the circumferential belt 6 when viewed from the tread outer surface side. It is preferable to extend. By doing so, the antenna 281 of the RFID tag 280 easily intersects with the cord 10b of the resin-coated cord 10 wound spirally in the plan view shown in FIG. In particular, the antenna 281 preferably extends linearly in a direction orthogonal to the extending direction of the cord 10b when viewed from the outer surface of the tread.
- the circumferential belt 6 is formed of the resin-coated cord 10 wound in a spiral shape. Therefore, as shown in FIG. 7, it is preferable to arrange the antenna 281 so as to straddle more welding interfaces IF. In this manner, cracks at the plurality of welding interfaces IF of the circumferential belt 6 can be detected in a wider range.
- the antenna 281 is configured to extend linearly in a direction orthogonal to the extending direction of the cord 10b in a plan view of the outer surface of the tread, the length of the antenna 281 can be further reduced.
- the size of the RFID tag 280 can be reduced.
- the antenna 281 of the RFID tag 280 as a detection unit is moved over the entire area of the circumferential belt 6 in the tire width direction A. It is preferable to arrange them. In this way, the antenna 281 is disconnected before the crack of the circumferential belt 6 progresses spirally along the welding interface IF, that is, at the stage when the crack progresses at most for one round, and the circumferential direction belt 6 is broken. A crack in the belt 6 can be detected more widely and earlier.
- FIG. 7 shows an example in which one RFID tag 280 as a detection unit is arranged, but a plurality of RFID tags 280 may be arranged at different positions in the tire width direction A. Further, a plurality of RFID tags 280 may be arranged at different positions in the tire circumferential direction C.
- the present invention relates to a pneumatic tire.
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Abstract
本発明に係る空気入りタイヤは、螺旋状に巻き回された状態のコード、及び、前記コードを被覆している被覆樹脂、を含む周方向ベルトを、トレッド部に備える空気入りタイヤであって、前記周方向ベルトの割れを検出可能な検出部を備える。
Description
本発明は空気入りタイヤに関する。
従来から、走行中にタイヤが故障した場合に、安全に停車できるようにする技術が開発されている。例えば、パンクなどで内圧が低下した状態でも、一定距離を安全に走行でき、安全に停車可能なランフラットタイヤが知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、走行中にタイヤが故障すること自体を避けることが望ましい。
本発明は、周方向ベルトの割れに基づく故障を未然に防ぐことを可能とする空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様としての空気入りタイヤは、螺旋状に巻き回された状態のコード、及び、前記コードを被覆している被覆樹脂、を含む周方向ベルトを、トレッド部に備える空気入りタイヤであって、前記周方向ベルトの割れを検出可能な検出部を備える。
本発明によれば、周方向ベルトの割れに基づく故障を未然に防ぐことを可能とする空気入りタイヤを提供することができる。
以下、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態について図面を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
以下、特に断りのない限り、各要素の寸法、長さ関係、位置関係等は、空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態で測定されるものとする。
ここで、「適用リム」とは、空気入りタイヤが生産され、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(即ち、上記の「適用リム」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 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、空気入り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」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいい、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空気圧(最高空気圧)をいうものとする。また後述する「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。
<第1実施形態>
図1は、本実施形態としての空気入りタイヤ1(以下、単に「タイヤ1」と記載する。)を示す図である。図1は、タイヤ1の、タイヤ幅方向Aに平行な断面での断面図である。以下、この断面を「タイヤ幅方向断面」と記載する。なお、本実施形態のタイヤ1は、タイヤ赤道面CLに対して対称な構成であるが、タイヤ赤道面CLに対して非対称な構成であってもよい。
図1は、本実施形態としての空気入りタイヤ1(以下、単に「タイヤ1」と記載する。)を示す図である。図1は、タイヤ1の、タイヤ幅方向Aに平行な断面での断面図である。以下、この断面を「タイヤ幅方向断面」と記載する。なお、本実施形態のタイヤ1は、タイヤ赤道面CLに対して対称な構成であるが、タイヤ赤道面CLに対して非対称な構成であってもよい。
図1に示すように、タイヤ1は、トレッド部1aと、このトレッド部1aのタイヤ幅方向Aの両端部からタイヤ径方向Bの内側に延びる一対のサイドウォール部1bと、各サイドウォール部1bのタイヤ径方向Bの内側の端部に設けられた一対のビード部1cと、を備えている。本実施形態のタイヤ1は、チューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤである。ここで「トレッド部1a」は、タイヤ幅方向Aにおいて両側のトレッド端TEにより挟まれる部分を意味する。また、「ビード部1c」とは、タイヤ径方向Bにおいて後述するビード部材3が位置する部分を意味する。そして「サイドウォール部1b」とは、トレッド部1aとビード部1cとの間の部分を意味する。なお、「トレッド端TE」とは、タイヤを上述の適用リムに装着し、上述の規定内圧を充填し、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の位置を意味する。
タイヤ1は、ビード部材3、カーカス4、樹脂環状体5、周方向ベルト6、トレッドゴム7、サイドゴム8、及び、インナーライナ9、を備えている。
[ビード部材3]
ビード部材3は、ビード部1cに埋設されている。ビード部材3は、ビードコア3aと、このビードコア3aに対してタイヤ径方向Bの外側に位置するゴム製のビードフィラ3bと、を備えている。ビードコア3aは、周囲をゴムにより被覆されている複数のビードワイヤを備えている。ビードワイヤはスチールコードにより形成されている。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。
ビード部材3は、ビード部1cに埋設されている。ビード部材3は、ビードコア3aと、このビードコア3aに対してタイヤ径方向Bの外側に位置するゴム製のビードフィラ3bと、を備えている。ビードコア3aは、周囲をゴムにより被覆されている複数のビードワイヤを備えている。ビードワイヤはスチールコードにより形成されている。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。
[カーカス4]
カーカス4は、一対のビード部1c間、より具体的には一対のビード部材3のビードコア3a間に跨っており、トロイダル状に延在している。また、カーカス4は、少なくともラジアル構造を有している。
カーカス4は、一対のビード部1c間、より具体的には一対のビード部材3のビードコア3a間に跨っており、トロイダル状に延在している。また、カーカス4は、少なくともラジアル構造を有している。
更に、カーカス4は、カーカスコードをタイヤ周方向C(図1等参照)に対して例えば75°~90゜の角度で配列した1枚以上(本実施形態では1枚)のカーカスプライ4aから構成されている。このカーカスプライ4aは、一対のビードコア3a間に位置するプライ本体部と、このプライ本体部の両端で、ビードコア3aの廻りでタイヤ幅方向Aの内側から外側に折り返されるプライ折返し部と、を備えている。そして、プライ本体部とプライ折返し部との間には、ビードコア3aからタイヤ径方向Bの外側に先細状に延びるビードフィラ3bが配置されている。カーカスプライ4aを構成するカーカスコードとして、本実施形態ではポリエステルコードを採用しているが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや、必要によりスチールなどの金属コードを採用してもよい。また、カーカスプライ4aの枚数についても、2枚以上としてもよい。
[樹脂環状体5]
樹脂環状体5は、トレッド部1aに配置されている。また、本実施形態の樹脂環状体5は、タイヤ幅方向Aの両端部において、タイヤ幅方向Aの外端に向かって外径が小さくなる縮径部13及び14を備える。具体的に、本実施形態の樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外面は樽形状であり、タイヤ幅方向Aの端部のみならず、タイヤ赤道面CLを挟むタイヤ幅方向Aの両側全てが、縮径部13及び14により構成されている。但し、縮径部13及び14がタイヤ幅方向Aの端部のみに設けられている樹脂環状体であってもよい。また、縮径部13及び14がない、タイヤ幅方向Aの位置によらず一様な外径及び内径を有する円筒状の樹脂環状体であってもよいが、本実施形態の樹脂環状体5のように、縮径部13及び14を設ける構成が好ましい。縮径部13及び14を備える樹脂環状体5とすることにより、トレッド端TE近傍の位置で、接地圧が局所的に大きくなることを抑制し、トレッド外面の偏摩耗を抑制できる。なお、樹脂環状体5のタイヤ幅方向Aは、トレッド端TEよりも、タイヤ幅方向Aの外側まで延在している。
樹脂環状体5は、トレッド部1aに配置されている。また、本実施形態の樹脂環状体5は、タイヤ幅方向Aの両端部において、タイヤ幅方向Aの外端に向かって外径が小さくなる縮径部13及び14を備える。具体的に、本実施形態の樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外面は樽形状であり、タイヤ幅方向Aの端部のみならず、タイヤ赤道面CLを挟むタイヤ幅方向Aの両側全てが、縮径部13及び14により構成されている。但し、縮径部13及び14がタイヤ幅方向Aの端部のみに設けられている樹脂環状体であってもよい。また、縮径部13及び14がない、タイヤ幅方向Aの位置によらず一様な外径及び内径を有する円筒状の樹脂環状体であってもよいが、本実施形態の樹脂環状体5のように、縮径部13及び14を設ける構成が好ましい。縮径部13及び14を備える樹脂環状体5とすることにより、トレッド端TE近傍の位置で、接地圧が局所的に大きくなることを抑制し、トレッド外面の偏摩耗を抑制できる。なお、樹脂環状体5のタイヤ幅方向Aは、トレッド端TEよりも、タイヤ幅方向Aの外側まで延在している。
なお、樹脂環状体5のタイヤ幅方向Aの端部とは、タイヤ幅方向Aにおいて、タイヤ赤道面CLからタイヤ接地幅Wの1/4の距離よりも離れている部分を意味する。これに対して、樹脂環状体5のタイヤ幅方向Aの中央部とは、タイヤ幅方向Aにおいて、タイヤ赤道面CLからタイヤ接地幅Wの1/4の距離以内にある部分を意味する。ここで、「タイヤ接地幅」とは、タイヤを上述の適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態とした状態でのトレッド端TE間のタイヤ幅方向距離とする。
樹脂環状体5を構成する樹脂は、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。なお、樹脂環状体5を構成する樹脂には、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。
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。特に好ましくは、TPA、TPC、TPV、並びにポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とその配合物が挙げられる。
樹脂環状体5の弾性率は、100MPa~1000MPaの範囲、より好ましくは200MPa~700MPaの範囲で設定できる。なお、樹脂環状体5の弾性率とは引張弾性率を意味している。引張弾性率の測定は、JIS K7113:1995に準拠して行う。詳細には、島津製作所社製、島津オートグラフAGS-J(5KN)を用い、引張速度を100mm/minに設定し、引張弾性率の測定を行う。なお、樹脂環状体の引張弾性率を測定する場合、樹脂環状体から打ち抜いて測定資料を調整してもよいし、例えば、樹脂環状体と同じ材料の測定試料を別途準備して弾性率測定してもよい。
本実施形態の樹脂環状体5は、タイヤ幅方向Aにおいて、後述する周方向ベルト6よりも外側まで延在している。また、本実施形態の樹脂環状体5は、周方向ベルト6のタイヤ径方向Bの内側に位置している。また、樹脂環状体5は、周方向ベルト6と異なり、コードを備えていない。すなわち、樹脂環状体5内には、コードが配置されていない。
また、樹脂環状体5の厚みは、0.1mm~3mmの範囲で設定される。
[周方向ベルト6]
周方向ベルト6は、トレッド部1aにおいて、樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外側に配置されている。また、周方向ベルト6は、コード10bと、このコード10bを被覆している被覆樹脂10aと、を備えている。具体的に、本実施形態の周方向ベルト6は、カーカス4のクラウン部、及び、樹脂環状体5、に対してタイヤ径方向Bの外側に配置されている1層以上(本実施形態では1層)のベルト層を備えている。より具体的には、図1に示すように、本実施形態の周方向ベルト6は、1層のみの周方向ベルト層により構成されている。
周方向ベルト6は、トレッド部1aにおいて、樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外側に配置されている。また、周方向ベルト6は、コード10bと、このコード10bを被覆している被覆樹脂10aと、を備えている。具体的に、本実施形態の周方向ベルト6は、カーカス4のクラウン部、及び、樹脂環状体5、に対してタイヤ径方向Bの外側に配置されている1層以上(本実施形態では1層)のベルト層を備えている。より具体的には、図1に示すように、本実施形態の周方向ベルト6は、1層のみの周方向ベルト層により構成されている。
本実施形態の周方向ベルト6は、金属のベルトコードとしてのスチールコードをタイヤ周方向C(図1等参照)に沿って(タイヤ周方向Cに対して10°以下、好ましくは5°以下、より好ましくは2°以下の角度で)、タイヤ中心軸線の回りに螺旋状に巻回させた状態に形成されているスパイラルベルトである。より具体的に、本実施形態の周方向ベルト6は、被覆樹脂10aにより被覆されているスチールコード等のコード10bからなる樹脂被覆コード10により形成されている。つまり、周方向ベルト6は、樹脂環状体5のタイヤ幅方向Aの両端部の縮径部13及び14間に亘って、樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外面に対して螺旋状に巻き回された状態の樹脂被覆コード10により構成されている。
樹脂被覆コード10は、樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外面に接合されながら、樹脂環状体5のタイヤ径方向Bの外面に巻き回される。本実施形態では、樹脂被覆コード10の被覆樹脂10aと樹脂環状体5とが溶着されることで、樹脂被覆コード10と樹脂環状体5とが接合されている。但し、樹脂被覆コード10の被覆樹脂10aと樹脂環状体5とは、溶着に限られず、接着剤等で接着されることにより接合されていてもよい。
また、本実施形態の樹脂被覆コード10は、タイヤ幅方向Aに隣接する部分同士が接合されている。本実施形態では、樹脂被覆コード10のタイヤ幅方向Aに隣接する部分同士が、被覆樹脂10a同士が溶着されることで、接合されている。但し、樹脂被覆コード10のタイヤ幅方向Aに隣接する部分同士は、溶着に限らず、接着剤等で接着することにより接合されていてもよい。
なお、樹脂環状体5に螺旋状に巻き付けられている樹脂被覆コード10のタイヤ幅方向Aにおいて隣接する部分同士は、少なくともタイヤ幅方向Aの樹脂環状体5の縮径部13及び14の位置で、接合されている構成とすることが好ましい。上述したように、樹脂環状体5の縮径部13及び14は、接地圧により歪みが集中し易く、破損し易い。そのため、樹脂被覆コード10の、タイヤ幅方向Aに隣接する部分同士を接合することにより、周方向ベルト6を通じて接地圧を樹脂環状体5の、より広い範囲に分散できる。その結果、樹脂環状体5の縮径部13及び14に歪みが集中することを抑制でき、樹脂環状体5の耐久性を向上させることができる。
なお、本実施形態において、樹脂環状体5に螺旋状に巻き付けられている樹脂被覆コード10のタイヤ幅方向Aにおいて隣接する部分同士は、タイヤ幅方向Aの樹脂環状体5の縮径部13及び14の位置のみならず、タイヤ幅方向Aの全域で、接合されている。
本実施形態の周方向ベルト6は、タイヤ幅方向Aの位置によらず略一定の厚みを有している。本実施形態の周方向ベルト6の厚みは、例えば1.5mm~7mmの範囲、より好ましくは2mm~5mmの範囲で設定できる。また、周方向ベルト6の被覆樹脂10aの弾性率は、100MPa~1000MPaの範囲、より好ましくは200MPa~700MPaの範囲で設定できる。引張弾性率の測定は、JIS K7113:1995に準拠して行う。詳細には、島津製作所社製、島津オートグラフAGS-J(5KN)を用い、引張速度を100mm/minに設定し、引張弾性率の測定を行う。なお、被覆樹脂の引張弾性率を測定する場合、可能ならば被覆樹脂から打ち抜いて測定資料を調整してもよいし、例えば、被覆樹脂と同じ材料の測定試料を別途準備して弾性率測定してもよい。
図1に示すように、本実施形態の樹脂被覆コード10は、2本のスチールコードを備えるが、1本のみのスチールコードを備える樹脂被覆コードとしてもよく、3本以上のスチールコードを備える樹脂被覆コードとしてもよい。
コード10bは、任意の既知の材料を用いることができ、例えば上述の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10bは、有機繊維やカーボン繊維又はそれらの撚り線等を用いることもできる。
また、被覆樹脂10a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10bを被覆する被覆樹脂10a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、コード10bを被覆する被覆樹脂10a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10a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。
[トレッドゴム7及びサイドゴム8]
トレッドゴム7は、トレッド部1aのタイヤ径方向Bの外側の面(以下、「トレッド外面」と記載する。)を構成しており、本実施形態のトレッド外面には、タイヤ周方向C(図1等参照)に延在する周方向溝7aや、タイヤ幅方向Aに延在する、図1に図示しない幅方向溝(図2の「幅方向溝7b」参照)等、の溝部20が形成されている。つまり、本実施形態のトレッド外面には、溝部20を含むトレッドパターンが形成されている。溝部20の詳細は後述する(図2等参照)。サイドゴム8は、サイドウォール部1bのタイヤ幅方向Aの外側の面を構成しており、上述のトレッドゴム7と一体で形成されている。
トレッドゴム7は、トレッド部1aのタイヤ径方向Bの外側の面(以下、「トレッド外面」と記載する。)を構成しており、本実施形態のトレッド外面には、タイヤ周方向C(図1等参照)に延在する周方向溝7aや、タイヤ幅方向Aに延在する、図1に図示しない幅方向溝(図2の「幅方向溝7b」参照)等、の溝部20が形成されている。つまり、本実施形態のトレッド外面には、溝部20を含むトレッドパターンが形成されている。溝部20の詳細は後述する(図2等参照)。サイドゴム8は、サイドウォール部1bのタイヤ幅方向Aの外側の面を構成しており、上述のトレッドゴム7と一体で形成されている。
[インナーライナ9]
インナーライナ9は、カーカス4の内面に積層されており、本実施形態では、空気透過性の低いブチル系ゴムにより形成されている。なお、ブチル系ゴムとは、ブチルゴム、及びその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムを意味する。
インナーライナ9は、カーカス4の内面に積層されており、本実施形態では、空気透過性の低いブチル系ゴムにより形成されている。なお、ブチル系ゴムとは、ブチルゴム、及びその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムを意味する。
次に、タイヤ1の特徴部について更に詳細に説明する。
図2は、タイヤ1のトレッド外面を示す展開図である。図2に示すように、タイヤ1のトレッド外面には、複数の溝部20が形成されている。具体的に、本実施形態のタイヤ1のトレッド外面には、タイヤ周方向Cに略平行に延在する複数の周方向溝7aと、複数の周方向溝7aの間に位置する陸部15と、が設けられている。より具体的に、本実施形態のタイヤ1のトレッド外面には、4本の周方向溝7aが形成されている。4本の周方向溝7aは、タイヤ赤道面CLを挟む両側の対称な位置に形成されている2本の中央側周方向溝7a1と、中央側周方向溝7a1よりもタイヤ幅方向Aの外側で、タイヤ赤道面CLを挟む両側の対称な位置に形成されている2本の外側周方向溝7a2と、により構成されている。したがって、本実施形態の陸部15は、2本の中央側周方向溝7a1の間に位置し、タイヤ赤道面CLと交差する中央陸部15aと、中央側周方向溝7a1及び外側周方向溝7a2の間に位置する中間陸部15bと、外側周方向溝7a2及びトレッド端TEの間に位置する端部陸部15cと、により構成されている。
また、図2に示すように、タイヤ1のトレッド外面の端部陸部15cには、タイヤ幅方向Aに延在する幅方向溝7bが形成されている。
このように、本実施形態のタイヤ1のトレッド外面には、溝部20としての周方向溝7a及び幅方向溝7bが形成されている。但し、溝部20は、本実施形態の周方向溝7a及び幅方向溝7bに限られず、別の配置及び形状であってもよい。
図3は、図2のI-I断面を示す断面図である。図4は、図2のII-II断面を示す断面図である。
図3、図4に示すように、トレッドゴム7の溝部20としての周方向溝7aの溝底42及び幅方向溝7bの溝底44には、周方向ベルト6のタイヤ径方向Bの外面までのタイヤ径方向厚みが、同溝底の周囲の位置よりも小さくなる窪み部又は切り込み部が形成されている。
具体的には、図3に示すように、溝部20としての周方向溝7aの溝底42には、周方向ベルト6のタイヤ径方向Bの外面までのタイヤ径方向厚みが、同溝底42の周囲の位置よりも小さくなる、すなわち、周囲の位置よりも更に窪んだ、窪み部30aが形成されている。
図2に示すように、窪み部30aは、溝部20としての周方向溝7aの溝底42のうち、タイヤ幅方向Aの中央位置を含むタイヤ幅方向領域に形成されているが、溝底42のうちタイヤ幅方向Aの一方側に偏った位置に形成されていてもよい。
また、図3に示すように、本実施形態の周方向溝7aは、タイヤ幅方向断面視において、タイヤ径方向Bに延在する溝壁41と、両側の溝壁41と連続し、タイヤ幅方向Aに延在する溝底42と、により構成されている。換言すれば、図3に示す周方向溝7aは、タイヤ幅方向断面視で、略矩形状の断面を有している。本実施形態の窪み部30aは、タイヤ周方向C全域に亘って延在している周方向溝7aの溝底42のうち、タイヤ幅方向Aの一部及びタイヤ周方向Cの一部を、タイヤ径方向Bの内側に窪ませることで形成されている。本実施形態の窪み部30aは、タイヤ幅方向断面視において、略矩形状の断面を有する構成であるが、この断面形状に限られず、例えば、同断面視において、V形状やU形状の断面を有する構成であってもよい。また、本実施形態の周方向溝7aについても、タイヤ幅方向断面視において、溝壁41及び溝底42により略矩形状の断面を有する構成であるが、この断面形状に限られず、例えば、同断面視において、U形状の断面や台形状の断面を有する構成であってもよい。
溝部20としての周方向溝7aの溝底42に上述の窪み部30aを設けることにより、溝部20としての周方向溝7aの溝底42の窪み部30aから周方向ベルト6のタイヤ径方向の外面までの部分である薄肉部50aを形成することができる。薄肉部50aは、溝底42のうち窪み部30aが形成されていない位置から、周方向ベルト6のタイヤ径方向の外面までの部分の厚みよりも薄い。本実施形態の薄肉部50aは、周方向ベルト6の割れを検出可能な検出部を構成する。この詳細は後述する(図5参照)。
また、図4に示すように、溝部20としての幅方向溝7bの溝底44には、周方向ベルト6のタイヤ径方向Bの外面までのタイヤ径方向厚みが、同溝底44の周囲の位置よりも小さくなる、すなわち、周囲の位置よりも更に窪んだ、窪み部30bが形成されている。
図2に示すように、窪み部30bは、溝部20としての幅方向溝7bの溝底44のうち、タイヤ幅方向Aの中央位置を含むタイヤ幅方向領域に形成されているが、溝底44のうちタイヤ幅方向Aの一方側に偏った位置に形成されていてもよい。更に、図2に示すように、窪み部30bは、溝部20としての幅方向溝7bの溝底44のうち、タイヤ周方向Cの中央位置を含むタイヤ周方向領域に形成されているが、溝底44のうちタイヤ周方向Cの一方側に偏った位置に形成されていてもよい。
また、本実施形態の幅方向溝7bは、タイヤ幅方向Aと直交する断面視において、タイヤ径方向Bに延在する溝壁43と、両側の溝壁43と連続し、タイヤ周方向Cに延在する溝底44と、により構成されている。換言すれば、本実施形態の幅方向溝7bは、タイヤ幅方向Aと直交する断面視で、略略矩状の断面を有している。本実施形態の窪み部30bは、幅方向溝7bの溝底44のうち、タイヤ周方向Cの一部及びタイヤ幅方向Aの一部を、タイヤ径方向Bの内側に窪ませることで形成されている。本実施形態の窪み部30bは、タイヤ幅方向断面視(図4参照)において、略矩形状の断面を有する構成であるが、この断面形状に限られず、例えば、同断面視において、V形状やU形状の断面を有する構成であってもよい。
溝部20としての幅方向溝7bの溝底44に上述の窪み部30bを設けることにより、溝部20としての幅方向溝7bの溝底44の窪み部30bから周方向ベルト6のタイヤ径方向の外面までの部分である薄肉部50bを形成することができる。薄肉部50bは、溝底44のうち窪み部30bが形成されていない位置から、周方向ベルト6のタイヤ径方向の外面までの部分の厚みよりも薄い。本実施形態の薄肉部50bは、周方向ベルト6の割れを検出可能な検出部を構成する。この詳細は後述する(図5参照)。
なお、図3、図4では、薄肉部50a、50bを、凹部である窪み部30a、30bを設けることにより形成しているが、窪み部30a、30bに代えて、スリット状の切り込み部を設けることにより薄肉部50a、50bを形成してもよい。なお、窪み部30a、30bとは、通常走行時において、対向する側壁同士が離隔している状態が維持される構成を意味する。これに対して、切り込み部とは、通常走行時おいて、対向する側壁同士が接触している状態が維持される構成を意味する。
次に、上述した薄肉部50a、50bにより構成される検出部について説明する。
検出部としての薄肉部50a、50bを設けることにより、タイヤ1が故障する前に、タイヤ1の故障の原因となり得る周方向ベルト6の割れを検出することができる。検出部としての薄肉部50a、50bは、その近傍で周方向ベルト6に割れが生じた場合に、周方向ベルト6の割れに追従して裂ける。つまり、検出部としての薄肉部50a、50bは、トレッドゴム7において、周方向ベルト6の割れに伴って引き裂かれ易い脆弱部を構成している。
図5は、検出部としての薄肉部50aが周方向ベルト6の割れに追従して引き裂かれる様子を示す図である。図5に示すように、周方向ベルト6の一部に割れ目が形成されると、トレッドゴム7のうち周方向ベルト6の割れ目に跨る部分には、周方向ベルト6の割れによる離間によって引き裂き力(図5の白抜き矢印参照)が作用する。トレッドゴム7のうち上述の引き裂き力が作用する位置に、周囲と比較して引き裂かれ易い薄肉部50aを配置すれば、周方向ベルト6の割れに伴って、トレッドゴム7の薄肉部50aの位置に亀裂を発生させることができる。つまり、トレッドゴム7のうち、トレッド外面の窪み部30aの位置を視認することで、周方向ベルト6に割れが発生しているか否かを検出することができる。そのため、タイヤ1が故障する前の、周方向ベルト6に割れが生じている段階を、容易に検出することが可能となる。
このように、周方向ベルト6の割れを検出可能な検出部をタイヤ1に設けることにより、周方向ベルト6の割れに基づくタイヤ1の故障を未然に防ぐことが可能となる。
また、本実施形態のように、検出部を薄肉部50aにより構成することで、タイヤ1のトレッド外面から周方向ベルト6の割れを識別することができる。つまり、タイヤ1の故障の原因となり得る周方向ベルト6の割れを、タイヤ1の外部へと容易に報知することができる。そのため、周方向ベルト6の割れに基づくタイヤ1の故障を、より発生し難くすることができる。
なお、図5では、検出部としての薄肉部50aを例示しているが、薄肉部50bについても、図5に示す薄肉部50aと同様に作用する。
ここで、周方向ベルト6は、上述したように、螺旋状に巻き回された状態の樹脂被覆コード10により構成されている。そのため、周方向ベルト6では、タイヤ幅方向Aのコード10b間の被覆樹脂10aの位置で、タイヤ周方向Cに沿って延びる割れ(クラック)が生じ易い。そのため、図3~図5に示す検出部としての薄肉部50a、50bは、タイヤ幅方向Aに作用する引き裂き力(図5の白抜き矢印参照)に対して裂け易い構成とすることが好ましい。したがって、図3~図5に示す検出部としての薄肉部50a、50bを形成する窪み部30a、30bは、タイヤ周方向Cに、所定長さ(例えば10mm以上、より好ましくは20mm以上)を有する構成とすることが好ましい。また、窪み部30a、30bに代えて切り込み部を設ける場合であっても、切り込み部は、タイヤ周方向Cに所定長さ(例えば10mm以上、より好ましくは20mm以上)を有する構成とすることが好ましい。このようにすることで、タイヤ幅方向Aの引き裂き力に対して裂け易い薄肉部50a、50bを実現できる。
また、薄肉部50a、50bは、周方向ベルト6のうち割れが生じ易い部分の近傍に配置することが好ましい。例えば、周方向ベルト6のタイヤ幅方向Aの両端部には、大きな接地圧が作用し易い。この接地圧に対する周方向ベルト6の割れを検出し易くするために、端部陸部15cの幅方向溝7bの溝底44に窪み部30bを設け、周方向ベルト6のタイヤ幅方向Aの端部に対してタイヤ径方向Bの外側の位置に、薄肉部50bを形成してもよい。特に、本実施形態の周方向ベルト6は、上述したように、タイヤ幅方向Aの両端部に縮径部13及び14(図1参照)を有している。この縮径部13及び14の位置では、歪みが大きくなり易い。そのため、タイヤ幅方向Aの両端部に縮径部13及び14を有する本実施形態のような周方向ベルト6では、タイヤ幅方向Aの両端部の位置近傍に、検出部を設けることが好ましい。つまり、端部陸部15cの幅方向溝7bに窪み部30bを設けて薄肉部50bを形成することが好ましい。また、周方向溝7aに窪み部30aを設けて薄肉部50aを形成する場合であっても、タイヤ幅方向Aの外側に位置する外側周方向溝7a2に窪み部30aを設けることが好ましい。
本実施形態のタイヤ1は、上述したように、周方向ベルト6のタイヤ径方向Bの内側に樹脂環状体5を備えているが、樹脂環状体5を有さず、カーカス4のクラウン部のタイヤ径方向Bの外側に、周方向ベルト6が積層されている構成であってもよい。
なお、窪み部30aは、溝部20としての1つの周方向溝7aにおいて、タイヤ周方向Cに複数形成されていてもよい。つまり、薄肉部50aは、タイヤ幅方向Aの同位置で、タイヤ周方向Cの異なる位置に、複数形成されていてもよい。更に、窪み部30aは、複数の周方向溝7aそれぞれに1つ以上形成されていてもよい。つまり、薄肉部50aは、タイヤ周方向Cの同位置で、タイヤ幅方向Aの異なる位置に、複数形成されていてもよい。このように、薄肉部50aは、タイヤ幅方向Aの異なる位置、及び、タイヤ周方向Cの異なる位置、に複数形成されていてもよい。
また、窪み部30bは、溝部20としての1つの幅方向溝7bにおいて、タイヤ幅方向Aに複数形成されていてもよい。つまり、薄肉部50bは、タイヤ周方向Cの同位置で、タイヤ幅方向Aの異なる位置に、複数形成されていてもよい。更に、窪み部30bは、複数の幅方向溝7bそれぞれに1つ以上形成されていてもよい。つまり、薄肉部50bは、タイヤ幅方向Aの同位置で、タイヤ周方向Cの異なる位置に、複数形成されていてもよい。このように、薄肉部50bは、タイヤ幅方向Aの異なる位置、及び、タイヤ周方向Cの異なる位置、に複数形成されていてもよい。
以下、本実施形態の検出部としての薄肉部50a、50bの更なる詳細について説明する。
図3に示すように、本実施形態のトレッドゴム7の薄肉部50aは、表皮部61aと、識別部62aと、を備えている。
表皮部61aは、溝部20としての周方向溝7aの溝底42の窪み部30aを含む。
識別部62aは、表皮部61aのタイヤ径方向Bの内側に位置し、表皮部61aとは視認により識別可能な構成を有する。具体的に、本実施形態の識別部62aは、表皮部61aと異なる色のゴムにより構成されている。表皮部61aは、例えば黒色のゴムにより構成され、識別部62aは、例えば赤色のゴムにより構成される。
図4に示すように、本実施形態のトレッドゴム7の薄肉部50bは、表皮部61bと、識別部62bと、を備えている。
表皮部61bは、溝部20としての幅方向溝7bの溝底44の窪み部30bを含む。
識別部62bは、表皮部61bのタイヤ径方向Bの内側に位置し、表皮部61bとは視認により識別可能な構成を有する。具体的に、本実施形態の識別部62bは、上述した薄肉部50aと同様、表皮部61bと異なる色のゴムにより構成されている。表皮部61bは、例えば黒色のゴムにより構成され、識別部62bは、例えば赤色のゴムにより構成される。
このように、薄肉部50a、50bが識別部62a、62bを有することにより、薄肉部50a、50bに亀裂が入る際に、表皮部61a、61bが裂け、識別部62a、62bがタイヤ1のトレッド外面から視認可能になる。これにより、薄肉部50a、50bに亀裂が生じている状態を、より容易に識別することが可能となる。換言すれば、タイヤ1の故障の原因となり得る周方向ベルト6の割れを、タイヤ1の外部へと、より確実に報知することができる。そのため、周方向ベルト6の割れに基づくタイヤ1の故障を、より発生し難くすることができる。
また、薄肉部50aにおいて、表皮部61aは、識別部62aと異なるゴム材料により形成されている。具体的に、薄肉部50aの表皮部61aは、識別部62aと比較して、裂け易いゴム材料により形成されている。薄肉部50bについても、表皮部61bは、識別部62bと異なるゴム材料により形成されている。具体的に、薄肉部50bの表皮部61bは、識別部62bと比較して、裂け易いゴム材料により形成されている。なお、表皮部61a、61bは、トレッド外面を構成するゴム材料により形成されている。このような構成とすることにより、周方向ベルト6の割れが発生した際に、表皮部61a、61bに対して亀裂が入り易く、識別部62a、62bがより早期にトレッド外面から視認可能な構成を実現できる。
なお、本実施形態では、表皮部61a、61bと識別部62a、62bとを異なるゴム材料にするため、トレッドゴム7のうち、識別部62a、62bと、識別部62a、62b以外と、を異なるゴム材料で形成しているが、この構成に限られず、例えば、トレッドゴムを、表皮部61a、61bと、識別部62a、62bと、これら以外の部分と、で異なる材料により形成してもよい。
図6は、溝部20としての周方向溝7a及び幅方向溝7bの変形例を示す図である。図6は、トレッド外面の展開図である。図6に示す溝部20としての周方向溝107aの溝壁142のうち、窪み部30aが形成されている部分の特定溝壁171aは、溝部20としての周方向溝107aの特定溝壁171aの周囲に位置する周囲溝壁172aから識別可能な外形を有している。具体的に、本実施形態の特定溝壁171aは、周囲溝壁172aよりも広幅な部位を少なくとも有している。より具体的に、図6に示す特定溝壁171aは、トレッド外面を正面に見るトレッド外面の平面視(図6に示す展開視と同様)において、星形状を有しており、周囲溝壁172aとは異なる形状を有している。なお、周方向溝107aの周囲溝壁172aは、トレッド外面の平面視において、タイヤ周方向Cに略平行に延在する一対の壁面により構成されている。また、図6に示す特定溝壁171aは、星形状であるが、円形状や他の多角形状など、周囲溝壁172aと識別可能な別の形状であってもよい。
更に、図6に示す溝部20としての幅方向溝107bの溝壁144のうち、窪み部30bが形成されている部分の特定溝壁171bは、溝部20としての幅方向溝107bの特定溝壁171bの周囲に位置する周囲溝壁172bから識別可能な外形を有している。具体的に、本実施形態の特定溝壁171bは、周囲溝壁172bよりも広幅な部位を少なくとも有している。より具体的に、図6に示す特定溝壁171bは、トレッド外面の平面視において、円形状を有しており、周囲溝壁172bとは異なる形状を有している。なお、幅方向溝107bの周囲溝壁172bは、トレッド外面の平面視において、タイヤ幅方向Aに略平行に延在する一対の壁面により構成されている。また、図6に示す特定溝壁171bは、円形状であるが、星形状や他の多角形状など、周囲溝壁172bと識別可能な別の形状であってもよい。
図6に示すような特定溝壁171a、171bを設けることで、検出部としての薄肉部50a、50bを、タイヤ1のトレッド外面からより容易に特定することができ、薄肉部50a、50bの外部からの識別力を高めることができる。
なお、サイドウォール部1bに設けられるサイドゴム8(図1参照)が、上述した窪み部30a、30bのタイヤ周方向Cの位置を外部から識別可能にする表示部を備えていてもよい。表示部としては、例えば、窪み部30a、30bのタイヤ周方向Cの位置を示す識別マーク等が挙げられる。このようにすることで、窪み部30a、30bのタイヤ周方向Cの位置、ひいては、薄肉部50a、50bのタイヤ周方向Cの位置を、タイヤ1の外部から、より容易に把握することができる。
<第2実施形態>
次に、上述した第1実施形態とは別の実施形態としての空気入りタイヤ201(以下、単に「タイヤ201」と記載する。)について説明する。
次に、上述した第1実施形態とは別の実施形態としての空気入りタイヤ201(以下、単に「タイヤ201」と記載する。)について説明する。
本実施形態のタイヤ201は、上述したタイヤ1と比較して、検出部の構成が相違しているが、その他の構成は共通している。ここでは、主に相違点について説明し、共通する構成については説明を省略する。
図7は、タイヤ201の周方向ベルト6及び検出部を示す図である。図7は、タイヤ201をトレッド外面側から見た場合の、周方向ベルト6及び検出部を示している。なお、タイヤ201をトレッド外面側から見た場合とは、タイヤ201のトレッド外面を、タイヤ径方向Bの外側から内側に向かって見た場合を意味する。
図7に示すように、本実施形態の検出部は、RFIDタグ280により構成されている。具体的に、本実施形態では、RFIDタグ280の通信状態に基づき、周方向ベルト6の割れを検出することができる。
図7に示すように、検出部としてのRFIDタグ280は、アンテナ281と、制御回路282と、を備える。制御回路282は、CPU又はMPUを含むプロセッサと、各種の情報を記憶可能なメモリと、を含む。
RFIDタグ280のアンテナ281は、周方向ベルト6に接合されている。具体的に、アンテナ281は、周方向ベルト6のタイヤ径方向Bの外面に、溶着、接着等により接合されている。
また、図7に示すように、アンテナ281は、トレッド外面側から見た場合に、螺旋状に巻き回された状態の周方向ベルト6のコード10bと複数箇所で交差するように、タイヤ幅方向Aの少なくとも一部の領域に亘って延在している。つまり、図7に示す平面視において、RFIDタグ280のアンテナ281は、螺旋状に巻き回された樹脂被覆コード10のコード10bと交差するように延在している。図8は、被覆樹脂10aのうちアンテナ281により覆われている部分で割れが生じた場合を示す図である。図8に示すように、周方向ベルト6のコード10b間の被覆樹脂10aのうち、アンテナ281に覆われている部分に割れが生じた場合には、被覆樹脂10aの割れによる離間によって、アンテナ281にも引張力が作用する(図8の白抜き矢印参照)。アンテナ281が、この引張力により断線すると、RFIDタグ280は情報の送受信ができない状態になる。つまり、本実施形態では、検出部をRFIDタグ280により構成し、RFIDタグ280との通信状態に基づき、周方向ベルト6の割れを検出する。
具体的に、RFIDタグ280が通信できない状態の場合には、周方向ベルト6の割れによってアンテナ281に断線が生じたと判断する。したがって、例えば車両などのタイヤ201の外部に設置される、通常時にRFIDタグ280と通信可能な通信装置が、RFIDタグ280と通信できない場合、通信装置は、周方向ベルト6に割れが発生していることを、メッセージや音等により外部に報知することができる。このように、検出部をRFIDタグ280で構成することにより、タイヤ201の故障の原因となり得る周方向ベルト6の割れを、タイヤ201の外部へと容易に報知することができる。
図7に示すように、RFIDタグ280のアンテナ281は、トレッド外面側から見た場合に、周方向ベルト6のコード10bの延在方向に対して10°以上の傾きをもって傾斜する方向に線状に延在していることが好ましい。このようにすれば、図7に示す平面視において、RFIDタグ280のアンテナ281は、螺旋状に巻き回された樹脂被覆コード10のコード10bと交差し易い。特に、アンテナ281は、トレッド外面側から見た場合に、コード10bの延在方向に対して直交する方向に直線状に延在することが好ましい。
上述したように、周方向ベルト6は、螺旋状に巻き回された状態の樹脂被覆コード10により構成されている。したがって、図7に示すように、アンテナ281を、より多くの溶着界面IFに跨るように配置することが好ましい。このようにすれば、周方向ベルト6の複数ある溶着界面IFでの割れを、より広範囲に検出することができる。特に、アンテナ281を、トレッド外面の平面視において、コード10bの延在方向に対して直交する方向に直線状に延在する構成とすれば、アンテナ281の長さを、より短くすることができ、RFIDタグ280を小型化できる。
なお、螺旋状に巻き回された状態の樹脂被覆コード10により構成される周方向ベルト6では、検出部としてのRFIDタグ280のアンテナ281を、周方向ベルト6のタイヤ幅方向Aの全域に亘って配置することが好ましい。このようにすれば、周方向ベルト6の割れが溶着界面IFに沿って螺旋状に進行していく前、すなわち、最大でも一周分だけ割れが進行した段階で、アンテナ281が断線し、周方向ベルト6の割れを、より広範囲かつより早期に、検出することができる。
図7では、検出部としての1つのRFIDタグ280を配置した例を示しているが、タイヤ幅方向Aの異なる位置に、複数のRFIDタグ280を配置してもよい。更に、タイヤ周方向Cの異なる位置に、複数のRFIDタグ280を配置してもよい。
本発明に係る空気入りタイヤは、上述した実施形態及び変形例に示す具体的な構成に限られるものではなく、請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能である。
本発明は空気入りタイヤに関する。
1、201:空気入りタイヤ、 1a:トレッド部、 1b:サイドウォール部、 1c:ビード部、 3:ビード部材、 3a:ビードコア、 3b:ビードフィラ、 4:カーカス、 4a:カーカスプライ、 5:樹脂環状体、 6:周方向ベルト、 7:トレッドゴム、 7a、107a:周方向溝、 7a1:中央側周方向溝、 7a2:外側周方向溝、 7b、107b:幅方向溝、 8:サイドゴム、 9:インナーライナ、 10:樹脂被覆コード、 10a:被覆樹脂、 10b:コード、 13、14:縮径部、 15:陸部、 15a:中央陸部、 15b:中間陸部、 15c:端部陸部、 20:溝部、 30a、30b:窪み部、 41:周方向溝の溝壁、 42:周方向溝の溝底、 43:幅方向溝の溝壁、 44:幅方向溝の溝底、 50a、50b:薄肉部(検出部)、 61a、61b:薄肉部の表皮部、 62a、62b:薄肉部の識別部、 142:周方向溝の溝壁、 144:幅方向溝の溝壁、 171a:周方向溝の特定溝壁、 171b:幅方向溝の特定溝壁、 172a:周方向溝の周囲溝壁、 172b:幅方向溝の周囲溝壁、 280:RFIDタグ(検出部)、 281:アンテナ、 282:制御回路、 A:タイヤ幅方向、 B:タイヤ径方向、 C:タイヤ周方向、 W:タイヤ接地幅、 CL:タイヤ赤道面、 IF:溶着界面、 TE:トレッド端
Claims (7)
- 螺旋状に巻き回された状態のコード、及び、前記コードを被覆している被覆樹脂、を含む周方向ベルトを、トレッド部に備える空気入りタイヤであって、
前記周方向ベルトの割れを検出可能な検出部を備える、空気入りタイヤ。 - 前記周方向ベルトのタイヤ径方向の外側に位置し、トレッド外面に溝部が形成されているトレッドゴムを備え、
前記トレッドゴムの前記溝部の溝底には、前記周方向ベルトのタイヤ径方向の外面までのタイヤ径方向厚みが、前記溝部の前記溝底の周囲の位置よりも小さくなる窪み部又は切り込み部が形成されており、
前記検出部は、前記トレッドゴムのうち、前記溝部の前記溝底の前記窪み部又は前記切り込み部から前記周方向ベルトのタイヤ径方向の外面までの部分である薄肉部、により構成されている、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記トレッドゴムの前記薄肉部は、前記溝部の前記溝底の前記窪み部又は前記切り込み部を含む表皮部と、前記表皮部のタイヤ径方向の内側に位置し、前記表皮部とは視認により識別可能な識別部と、を備える、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記表皮部は、前記識別部と異なるゴム材料により形成されている、請求項3に記載の空気入りタイヤ。
- 前記溝部の溝壁のうち、前記窪み部又は前記切り込み部が形成されている部分の特定溝壁は、前記トレッド外面の平面視において、前記溝部の前記特定溝壁の周囲に位置する周囲溝壁から識別可能な外形を有する、請求項2乃至4のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向ベルトに接合されており、前記トレッド外面側から見た場合に、螺旋状に巻き回された状態の前記コードと複数箇所で交差するようにタイヤ幅方向の少なくとも一部の領域に亘って延在するアンテナを備えるRFIDタグを備え、
前記検出部は、前記RFIDタグにより構成されている、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記RFIDタグの前記アンテナは、前記トレッド外面側から見た場合に、前記周方向ベルトの前記コードの延在方向に対して10°以上の傾きをもって傾斜する方向に線状に延在している、請求項6に記載の空気入りタイヤ。
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