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WO2019244739A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2019244739A1
WO2019244739A1 PCT/JP2019/023261 JP2019023261W WO2019244739A1 WO 2019244739 A1 WO2019244739 A1 WO 2019244739A1 JP 2019023261 W JP2019023261 W JP 2019023261W WO 2019244739 A1 WO2019244739 A1 WO 2019244739A1
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WO
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tire
resin
layer
fiber
reinforcing
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PCT/JP2019/023261
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English (en)
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Inventor
崇之 藏田
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire provided with a belt layer.
  • a pneumatic tire to be mounted on an automobile includes two or more inclined belt plies including a cord inclined with respect to the tire circumferential direction on the outer side in the tire radial direction of the carcass, and a belt including a reinforcing layer and the like.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-244930
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-220743
  • Patent Documents 1 and 2 have two or more inclined belt plies to secure in-plane shear rigidity. However, since the number of plies and reinforcing layers is large, it is difficult to reduce the weight of the tires. It has become.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and has as its object to provide a pneumatic tire that ensures both in-plane shear rigidity of a belt and weight reduction of the tire.
  • the pneumatic tire according to the first aspect includes a pair of bead cores, a carcass formed over the pair of bead cores, and an annular resin body formed of a resin arranged outside the carcass in a tire radial direction, and A belt layer having a reinforcing cord extending in the tire circumferential direction and arranged at intervals in the tire width direction and embedded in the resin main body; and the belt on at least one of a tire radial outer surface and an inner surface of the belt layer.
  • the belt is disposed on at least a part of the outer half of the belt in the tire width direction from the tire equatorial plane of the layer to the outer end in the tire width direction, at least partially within a range, and the extending direction intersects with the reinforcing cord, and And a fiber reinforcing layer having interlaced fiber cords that intersect while being inclined in directions opposite to each other with respect to the extending direction.
  • the pneumatic tire according to the first aspect includes a resin body and a belt layer having a reinforcing cord embedded in the resin body outside the carcass in the tire radial direction.
  • the reinforcing cords extend in the tire circumferential direction and are arranged at intervals in the tire width direction.
  • the fiber reinforcing layer is arranged in the range of / 3.
  • the fiber reinforcing layer has intersecting fiber cords in which the extending direction intersects with the reinforcing cord and crosses while being inclined in directions opposite to each other with respect to the extending direction of the reinforcing cord.
  • the fiber reinforcing layer is wider in the tire width direction than the pitch between the reinforcing cords in the tire width direction.
  • the fiber reinforcing layer is disposed across the reinforcing cords adjacent in the tire width direction, cracks between the reinforcing cords can be effectively suppressed.
  • the fiber reinforcing layer is disposed radially inside the belt layer in the tire radial direction.
  • the distortion of the resin main body is alleviated, and the crack can be suppressed.
  • the fiber reinforcing layer is disposed radially outside the belt layer in the tire radial direction.
  • the distortion of the resin main body is alleviated, and the crack can be suppressed.
  • the pneumatic tire of the present invention it is possible to ensure both in-plane shear rigidity and weight reduction of the tire.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a resin annular belt in the pneumatic tire according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a partially cutaway view of a resin annular belt and a fiber reinforcing layer in the pneumatic tire according to the present embodiment when viewed in plan.
  • FIG. 1 shows a pneumatic tire 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the pneumatic tire 10 shows a radial tire as an example.
  • arrow W indicates the tire width direction
  • arrow R indicates the tire radial direction.
  • the tire width direction refers to a direction parallel to the rotation axis of the pneumatic tire 10.
  • the tire radial direction refers to a direction orthogonal to the rotation axis of the pneumatic tire 10.
  • Reference symbol CL indicates the equatorial plane of the tire 10 (tire equatorial plane).
  • the grounding end E of the tread 22 and the grounding width TW mean that the pneumatic tire 10 is mounted on a standard rim specified in JATMA YEAR BOOK (2018 edition, Japan Automobile Tire Association Standard). Then, it is filled with 100% internal pressure of the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity (bold load in the internal pressure-load capacity correspondence table) in the applicable size ply rating in JATMA YEAR BOOK, This is one in which the rotation axis is arranged parallel to the flat plate and a mass corresponding to the maximum load capacity is added.
  • the TRA standard and the ETRTO standard are applied at the place of use or the place of manufacture, the respective standards are followed.
  • the pneumatic tire 10 includes a pair of bead portions 12 in which a bead core 12A is embedded, a pair of side portions 14 extending from the pair of bead portions 12 outward in the tire radial direction, and a crown portion 16 extending from the side portions 14 inward in the tire width direction. ,have.
  • a carcass 18 composed of one carcass ply 18A straddles between one bead portion 12 and the other bead portion 12.
  • An inner liner 26 made of rubber is arranged inside the tire of the carcass 18.
  • a side rubber layer 24 is disposed outside the carcass 18 in the tire width direction.
  • a resin annular belt 20 is provided on the crown portion 16 on the outside of the carcass 18 in the tire radial direction.
  • the resin annular belt 20 has an annular shape. The details of the resin annular belt 20 will be described later.
  • a tread 22 is disposed outside the resin annular belt 20 in the tire radial direction.
  • the tread 22 has a plurality of main grooves 22A formed along the tire circumferential direction.
  • the resin annular belt 20 has a reinforcing cord 20A spirally wound in the tire circumferential direction, and a resin body 20B of a resin material covering the reinforcing cord 20A.
  • the spacing between the reinforcing cords 20A is a pitch P (see FIGS. 3A and 3B).
  • the resin annular belt 20 can be formed of a ring-shaped hoop in which a resin-coated cord 20C in which a reinforcing cord 20A is coated with a resin main body 20B is spirally wound and integrated.
  • one resin-coated cord 20C is spirally wound in the tire circumferential direction to form the resin annular belt 20, but a reinforcing cord 20A extending along the tire circumferential direction in another configuration is used. It may be embedded in the resin body 20B.
  • the resin-coated cord 20C may be formed in a ring shape, and a plurality of ring-shaped resin-coated cords 20C may be formed side by side in the tire width direction.
  • the resin-coated cord 20C is wound at an angle of 5 ° or less with respect to the tire circumferential direction.
  • a resin material having a higher tensile modulus than the rubber material forming the side rubber layer 24 and the rubber material forming the tread 22 is used for the resin body 20B.
  • the tensile modulus of the resin body 20B (defined in JIS K7113: 1995) is preferably 100 MPa or more.
  • the upper limit of the tensile modulus of the resin main body 20B is preferably set to 1000 MPa or less.
  • the tensile modulus of the resin body 20B is particularly preferably in the range of 200 to 700 MPa.
  • Examples of the material of the resin body 20B include general-purpose resins such as thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, and (meth) acrylic resins, EVA resins, vinyl chloride resins, fluorine resins, and silicone resins.
  • general-purpose resins such as thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, and (meth) acrylic resins, EVA resins, vinyl chloride resins, fluorine resins, and silicone resins.
  • engineering plastics including super engineering plastics
  • the resin material here does not include vulcanized rubber.
  • thermoplastic resin refers to a polymer compound in which a material softens and flows with an increase in temperature and becomes relatively hard and strong when cooled.
  • the material softens and flows with an increase in temperature, becomes a relatively hard and strong state when cooled, and a polymer compound having rubber-like elasticity is made into a thermoplastic elastomer, and the material with the increase in temperature becomes a material.
  • thermoplastic resins include polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester Thermoplastic elastomer (TPC), dynamically crosslinked thermoplastic elastomer (TPV), polyolefin thermoplastic resin, polystyrene thermoplastic resin, polyamide thermoplastic resin, polyester thermoplastic resin, etc. No.
  • Thermosetting resin refers to a polymer compound that forms a three-dimensional network structure with a rise in temperature and cures, and examples thereof include a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, and a urea resin.
  • the reinforcement cord 20A is a steel cord.
  • the steel cord is mainly composed of steel, and can contain various trace contents such as carbon, manganese, silicon, phosphorus, sulfur, copper, and chromium.
  • the resin annular belt 20 has an outer diameter at a central portion in the tire width direction larger than outer diameters at both end portions in the tire width direction, and when viewed in a cross section along the tire axis, the central portion in the tire width direction has a tire radial direction.
  • the shape is a gentle arc that protrudes outward.
  • the present invention is not limited thereto, and the resin annular belt 20 may be formed to have a constant diameter and a constant thickness, and may be formed in a straight line when viewed in a cross section along the tire axis.
  • the width BW of the resin annular belt 20 is preferably 75% or more and 110% or less with respect to the contact width TW (distance between the contact ends E) of the tread 22 measured along the tire axial direction.
  • a fiber reinforcement layer 32 is disposed outside and inside the resin annular belt 20 in the tire radial direction. Assuming that the range of 1/3 of the outer side in the tire width direction in the belt half width BW / 2 from the tire equatorial plane CL of the resin annular belt 20 to the outer end in the tire radial direction is the “reinforcement required range SR”, the fiber reinforcement layer 32 It is arranged at least in the reinforcement required range SR. The reinforcement required range SR exists at both ends in the tire width direction. In the present embodiment, the fiber reinforcement layer 32 is disposed in the entire reinforcement range SR.
  • the fiber reinforcing layer 32 is formed by using a plurality of fiber cords 32B (for example, organic fiber cords such as nylon (registered trademark) / aliphatic polyamide) that are arranged in parallel with each other with rubber.
  • the fiber sheet 32A formed by coating is formed by laminating two sheets.
  • the side closer to the resin annular belt 20 is referred to as a fiber sheet 32A-1
  • the side farther from the resin annular belt 20 is referred to as a fiber sheet 32A-2.
  • a woven fabric can be used as the fiber sheet 32A, for example, a bead protection member can be used.
  • the fiber cords 32B-1 and 32B-2 of the fiber sheets 32A-1 and 32A-2 are inclined in directions opposite to each other with respect to the extending direction of the reinforcement cord 20A, and intersect with the reinforcement cord 20A. It is arranged to become.
  • the crossed fiber cord of the present invention is formed by the fiber cords 32B-1 and 32B-2 of the two fiber sheets 32A-1 and 32A-2. Assuming that the inclination angles of the fiber cords 32B-1 and 32B-2 with respect to the tire circumferential direction are ⁇ 1 and ⁇ 2, it is preferable that ⁇ 1 and ⁇ 2 be 45 ° or more and 90 ° or less.
  • the fiber reinforcement layer 32 is formed of a single fiber sheet via the tire width direction end surface and includes a reinforcing range SR inside the resin annular belt 20 in the tire radial direction and a material outside the tire radial direction. It is arranged so as to cover both reinforcement areas SR.
  • the fiber reinforcement layer 32 is adhered to the resin annular belt 20 by an adhesive and a vulcanization process.
  • the fiber reinforcement layer 32 is not limited to the above arrangement, and may be formed by covering the tire radial inner side and the outer side of the resin annular belt 20 with separate fiber sheets as shown in FIG. 4B. Good.
  • the fiber reinforcing layer 32 may be formed by covering both ends of the resin annular belt 20 in the tire width direction with one fiber sheet 32A.
  • the resin annular belt 20 may be disposed so as to cover all of the inside and outside in the tire radial direction, or as shown in FIG.
  • the fiber reinforcement layer 32 may be formed from one required reinforcing range SR to the required radially inner reinforcing range SR on the other side through the tire radial direction outside.
  • the fiber reinforcing layer 32 is formed from one radially outer required reinforcing range SR on the tire radially outer side to the tire radially outer required range SR on the other side via the tire radially inner side. May be.
  • the fiber reinforcing layer 32 may be arranged only on the outer side in the tire radial direction of the required reinforcement range SR of the resin annular belt 20, or as shown in FIG.
  • the fiber reinforcement layer 32 may be arranged only inside the tire radial direction within the required reinforcement range SR.
  • the fiber reinforcement layer 32 may be arranged only on the entire surface of the resin annular belt 20 outside in the tire radial direction, or as shown in FIG.
  • the fiber reinforcement layer 32 may be arranged on the entire surface only inside.
  • the fiber reinforcement layer 32 is arranged so as to cover the entire reinforcement range SR, but the fiber reinforcement layer 32 may be arranged in a part of the reinforcement range SR in the tire width direction.
  • the width of the fiber reinforcing layer 32 in the tire width direction is preferably wider than the pitch P between the reinforcing cords 20A.
  • the crown portion 16 of the carcass 18 is reinforced by the resin annular belt 20.
  • the resin annular belt 20 is formed by covering a reinforcing cord 20A spirally wound with a resin body 20B. Therefore, a higher in-plane shear rigidity can be obtained as compared with a belt in which rubber is disposed between the reinforcing cords. Further, the weight of the tire can be reduced.
  • the resin annular belt 20 secures out-of-plane bending rigidity, and when a large lateral force is applied to the pneumatic tire 10, buckling of the tread 22 (the surface of the tread 22 is wavy and a part of the tread 22 is separated from the road surface). Phenomenon).
  • Fiber reinforced layer 32 is arranged in required reinforcement range SR of resin annular belt 20. Since the fiber reinforcing layer 32 is arranged so that the extending direction of the fiber cords intersects the reinforcing cords 20A, the distortion of the surface of the resin annular belt 20 can be reduced, and the reinforcing cords 20A of the resin main body 20B can be formed. The generation of cracks along the cracks and the propagation of cracks can be suppressed.
  • the fiber reinforcing layer 32 is formed by superposing two fiber sheets 32A to form an intersecting layer.
  • the fiber reinforcing layer 32 is fiber-reinforced by using a single-layer fiber sheet formed by covering the intersecting fiber cord with rubber. The layer 32 may be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

空気入りタイヤ10は、一対のビードコア12Aと、一対のビードコア12Aに跨って形成されたカーカス18と、カーカス18のタイヤ径方向外側に配置され樹脂で形成された環状の樹脂本体12B、及び、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並び樹脂本体12Bに埋設された補強コード12A、を有するベルト層と、ベルト層のタイヤ径方向外面及び内面の少なくとも一方において、ベルト層のタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/3の範囲内の少なくとも一部に配置され、延在方向が補強コード12Aと交差すると共に補強コード12Aの延在方向に対して互いに反対方向に傾斜して交錯する交錯繊維コードを有する繊維補強層32と、を備えている。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、ベルト層を備えた空気入りタイヤに関する。
 自動車に装着する空気入りタイヤとしては、カーカスのタイヤ径方向外側にタイヤ周方向に対して傾斜したコードを含んで構成された2枚以上の傾斜ベルトプライ、及び補強層等を備えたベルトを備えた構造が一般的である(例えば、特開2013-244930号公報(特許文献1)、特開2013-220741号公報(特許文献2)参照)。
 特許文献1、2の空気入りタイヤは、2枚以上の傾斜ベルトプライを備えることにより面内剪断剛性を確保しているが、プライや補強層の層数が多いため、タイヤの軽量化は困難となっている。
 本発明は上記事実を考慮し、ベルトの面内剪断剛性の確保とタイヤ軽量化の両立を図った空気入りタイヤの提供を目的とする。
第1の態様の空気入りタイヤは、一対のビードコアと、前記一対のビードコアに跨って形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され樹脂で形成された環状の樹脂本体、及び、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並び前記樹脂本体に埋設された補強コード、を有するベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外面及び内面の少なくとも一方において、前記ベルト層のタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/3の範囲内の少なくとも一部に配置され、延在方向が前記補強コードと交差すると共に前記補強コードの延在方向に対して互いに反対方向に傾斜して交錯する交錯繊維コードを有する繊維補強層と、を備えている。
 第1の態様に係る空気入りタイヤは、カーカスのタイヤ径方向外側に、樹脂本体及び樹脂本体に埋設された補強コードを有するベルト層を備えている。ベルト層では、補強コードがタイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並んでいる。このように、補強コード間に樹脂本体を配置することにより、補強コード間にゴムを配置する場合と比較して高い面内剪断剛性を得ることができる。
 このように高い面内剪断剛性が得られる一方、ベルト層のタイヤ幅方向外側は、面外の曲げにより応力が集中しやすく、補強コードがタイヤ周方向に延在している場合には、補強コードに沿って亀裂が発生しやすい。
そこで、第1の態様に係る空気入りタイヤでは、ベルト層のタイヤ径方向外面及び内面の少なくとも一方において、ベルト層のタイヤ赤道面からタイヤ径方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/3の範囲内に、繊維補強層を配置する。繊維補強層は、延在方向が補強コードと交差すると共に補強コードの延在方向に対して互いに反対方向に傾斜して交錯する交錯繊維コードを有している。このように繊維補強層を配置することにより、樹脂本体の歪みが緩和され、樹脂本体の補強コードに沿った亀裂を抑制することができる。
 第2の態様の空気入りタイヤは、前記繊維補強層は、タイヤ幅方向における前記補強コード間のピッチよりもタイヤ幅方向に広幅である。
 第2の態様の空気入りタイヤによれば、タイヤ幅方向に隣接する補強コードを跨いで繊維補強層が配置されるので、補強コード間の亀裂を効果的に抑制することができる。
 第3の態様の空気入りタイヤは、前記繊維補強層は、前記ベルト層のタイヤ径方向内側に配置されている。
 第3の態様の空気入りタイヤによれば、ベルト層のタイヤ径方向内側において、樹脂本体の歪みが緩和され亀裂を抑制することができる。
 第4の態様の空気入りタイヤは、前記繊維補強層は、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されている。
 第4の態様の空気入りタイヤによれば、ベルト層のタイヤ径方向外側において、樹脂本体の歪みが緩和され亀裂を抑制することができる。
 本発明に係る空気入りタイヤによれば、面内剪断剛性の確保とタイヤの軽量化の両立を図ることができる。
本実施形態に係る空気入りタイヤを、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す半断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤにおける樹脂環状ベルトの構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤにおける樹脂環状ベルトを示す一部断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤにおける樹脂環状ベルト及び繊維補強層を平面視したときの一部破断図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態の変形例に係る空気入りタイヤの樹脂環状ベルト及び繊維補強層を、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
 図1には、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ10が示されている。空気入りタイヤ10は、一例としてラジアルタイヤを示している。なお、図中矢印Wはタイヤ幅方向を示し、矢印Rはタイヤ径方向を示す。ここでいうタイヤ幅方向とは、空気入りタイヤ10の回転軸と平行な方向を指している。また、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ10の回転軸と直交する方向をいう。また、符号CLはタイヤ10の赤道面(タイヤ赤道面)を示している。
 また、本実施形態において、後述するトレッド22の接地端E、接地幅TWとは、空気入りタイヤ10をJATMA YEAR BOOK(2018年度版、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧-負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%の内圧を充填し、静止した状態で水平な平板に対して回転軸が平行となるように配置し、最大の負荷能力に対応する質量を加えたときのものである。なお、使用地又は製造地において、TRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
 空気入りタイヤ10は、ビードコア12Aが埋設された一対のビード部12、一対のビード部12からそれぞれタイヤ径方向外側に延びる一対のサイド部14、サイド部14からタイヤ幅方向内側に延びるクラウン部16、を有している。一方のビード部12と他方のビード部12との間には、1枚のカーカスプライ18Aからなるカーカス18が跨っている。
 カーカス18のタイヤ内側には、ゴムからなるインナーライナー26が配置されている。また、カーカス18のタイヤ幅方向外側には、サイドゴム層24が配置されている。
 カーカス18のタイヤ径方向外側のクラウン部16には、樹脂環状ベルト20が設けられている。樹脂環状ベルト20は円環状とされている。樹脂環状ベルト20の詳細については、後述する。樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向外側には、トレッド22が配置されている。トレッド22には、タイヤ周方向に沿って複数の主溝22Aが形成されている。
 図2に示すように、樹脂環状ベルト20は、タイヤ周方向に螺旋状に巻回された補強コード20Aと、補強コード20Aを被覆する樹脂材料の樹脂本体20Bを有している。補強コード20A間の間隔は、ピッチPとされている(図3A、図3B参照)。樹脂環状ベルト20は、補強コード20Aが樹脂本体20Bで被覆された樹脂被覆コード20Cを螺旋状に巻回して一体化させたリング状の箍(たが)で構成することができる。
 なお、本実施形態では、1本の樹脂被覆コード20Cをタイヤ周方向に螺旋状に巻いて樹脂環状ベルト20を形成したが、他の構成でタイヤ周方向に沿って延在する補強コード20Aを樹脂本体20B内に埋設させてもよい。例えば、樹脂被覆コード20Cをリング状に形成し、リング状の複数の樹脂被覆コード20Cをタイヤ幅方向に並べて形成することもできる。本実施形態では、樹脂被覆コード20Cは、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で巻回されている。
 樹脂本体20Bには、サイドゴム層24を構成するゴム材料、及びトレッド22を形成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられている。樹脂本体20Bの引張弾性率(JIS K7113:1995に規定される)は、100MPa以上が好ましい。また、樹脂本体20Bの引張弾性率の上限は、1000MPa以下とすることが好ましい。なお、樹脂本体20Bの引張弾性率は、200~700MPaの範囲内が特に好ましい。
 樹脂本体20Bの材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、及び(メタ)アクリル系樹脂、EVA樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等の汎用樹脂のほか、エンジニアリングプラスチック(スーパーエンジニアリングプラスチックを含む)等を用いることができる。なお、ここでの樹脂材料には、加硫ゴムは含まれない。
 熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)とは、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になる高分子化合物をいう。本明細書では、このうち、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有する高分子化合物を熱可塑性エラストマーとし、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有しない高分子化合物をエラストマーでない熱可塑性樹脂として、区別する。
 熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)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)、及び、動的架橋型熱可塑性エラストマー(TPV)、ならびに、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性樹脂、及び、ポリエステル系熱可塑性樹脂等が挙げられる。
 熱硬化性樹脂とは、温度上昇と共に3次元的網目構造を形成し、硬化する高分子化合物をいい、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。
 また、補強コード20Aはスチールコードとされている。このスチールコードは、スチールを主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むことができる。
 樹脂環状ベルト20は、タイヤ幅方向中央部の外径をタイヤ幅方向両端部の外径よりも大径とし、タイヤ軸線に沿った断面で見たときに、タイヤ幅方向中央部がタイヤ径方向外側へ凸となる緩やかな円弧状とされている。なお、これに限らず、樹脂環状ベルト20を一定径、一定厚さで形成し、タイヤ軸線に沿った断面で見たときに一直線状とすることもできる。
 樹脂環状ベルト20の幅BWは、タイヤ軸方向に沿って計測するトレッド22の接地幅TW(接地端E間の距離)に対して75%以上、110%以下とすることが好ましい。
 樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向の外側及び内側には、繊維補強層32が配置されている。樹脂環状ベルト20のタイヤ赤道面CLからタイヤ径方向外端までのベルト半幅BW/2における、タイヤ幅方向外側の1/3の範囲を「要補強範囲SR」とすると、繊維補強層32は、少なくとも要補強範囲SRに配置されている。要補強範囲SRは、タイヤ幅方向の両端に存在している。本実施形態では、繊維補強層32は、要補強範囲SRの全域に配置されている。
 図3A及び図3Bに示されるように、繊維補強層32は、互いに平行に並べられた複数本の繊維コード32B(例えば、ナイロン(登録商標)/脂肪族ポリアミド等の有機繊維コード)をゴムで被覆することによって形成された繊維シート32Aを2枚重ね合わせて形成されている。本実施形態では、樹脂環状ベルト20に近い側を繊維シート32A-1、樹脂環状ベルト20から遠い側を繊維シート32A-2と称する。繊維シート32Aとして、織物を用いることができ、例えば、ビード保護部材を用いることができる。繊維シート32A-1、32A-2の各々の繊維コード32B-1、32B-2は、補強コード20Aの延在方向に対して、互いに反対方向に傾斜し、且つ補強コード20Aと交差する方向となるように配置されている。2枚の繊維シート32A-1、32A-2の繊維コード32B-1、32B-2により、本発明の交錯繊維コードが形成されている。繊維コード32B-1、32B-2のタイヤ周方向に対する傾斜角度をθ1、θ2とすると、θ1、θ2は、45°以上90°以下であることが好ましい。
 繊維補強層32は、図4Aに示されるように、タイヤ幅方向端面を介して1枚の繊維シートで樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向の内側の要補強範囲SRとタイヤ径方向の外側の要補強範囲SRの両方を覆うように配置されている。繊維補強層32は、樹脂環状ベルト20と接着剤、加硫処理により接着される。
 なお、繊維補強層32は、上記の配置に限定されず、図4Bに示されるように、樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向内側と外側を、各々別体の繊維シートで覆って形成してもよい。
 また、繊維補強層32は、樹脂環状ベルト20のタイヤ幅方向の両端を1枚の繊維シート32Aで覆って形成してもよい。この場合には、図5Aに示されるように、樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向内側、外側のすべてを覆うように配置してもよいし、図5Bに示されるように、タイヤ径方向内側の一方の要補強範囲SRから、タイヤ径方向外側を経由して他方におけるタイヤ径方向内側の要補強範囲SRまで繊維補強層32を形成してもよい。さらには、図 5Cに示されるように、タイヤ径方向外側の一方の要補強範囲SRから、タイヤ径方向内側を経由して他方におけるタイヤ径方向外側の要補強範囲SRまで繊維補強層32を形成してもよい。
 また、図6Aに示されるように、樹脂環状ベルト20の要補強範囲SRのタイヤ径方向外側のみに繊維補強層32を配置してもよいし、図6Bに示されるように、樹脂環状ベルト20の要補強範囲SRのタイヤ径方向内側のみに繊維補強層32を配置してもよい。
 また、図7Aに示されるように、樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向外側のみ全面に繊維補強層32を配置してもよいし、図7Bに示されるように、樹脂環状ベルト20のタイヤ径方向内側のみ全面に繊維補強層32を配置してもよい。
 また、本実施形態では、繊維補強層32を要補強範囲SRの全体を覆うように配置したが、要補強範囲SRのタイヤ幅方向の一部に繊維補強層32を配置してもよい。この場合、繊維補強層32のタイヤ幅方向の幅は、補強コード20A間のピッチPよりも広いことが好ましい。
(作用、効果)
 次に、本実施形態のタイヤ10の作用、効果を説明する。
 本実施形態のタイヤ10では、カーカス18のクラウン部16が、樹脂環状ベルト20で補強されている。樹脂環状ベルト20は、螺旋状に巻回された補強コード20Aが樹脂本体20Bで被覆されて形成されている。したがって、補強コード間にゴムが配置されたベルトに比較して高い面内剪断剛性を得ることができる。また、タイヤの軽量化も図ることができる。
 樹脂環状ベルト20の面内剪断剛性が確保されることで、空気入りタイヤ10にスリップ角を付与した場合の横力を十分に発生させることができ、操縦安定性を確保することができ、また、応答性も向上させることができる。
 また、樹脂環状ベルト20により、面外曲げ剛性も確保され、空気入りタイヤ10に大きな横力が入力した際、トレッド22のバックリング(トレッド22の表面が波打って、一部が路面から離間する現象)を抑制することができる。
 また、樹脂環状ベルト20の要補強範囲SRには、繊維補強層32が配置されている。繊維補強層32は、繊維コードの延在方向が補強コード20Aと交差するように配置されているので、樹脂環状ベルト20の表面の歪みを緩和することができ、樹脂本体20Bの補強コード20Aに沿った亀裂発生、亀裂進展を抑制することができる。
 なお、本実施形態では、繊維補強層32は、繊維シート32Aを2枚重ね合わせて交錯層を形成したが、交錯繊維コードをゴム被覆して形成された1層の繊維シートを用いて繊維補強層32としてもよい。
 2018年6月18日に出願された日本国特許出願2018-115413号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (4)

  1.  一対のビードコアと、
     前記一対のビードコアに跨って形成されたカーカスと、
     前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され樹脂で形成された環状の樹脂本体、及び、タイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に間隔をあけて並び前記樹脂本体に埋設された補強コード、を有するベルト層と、
     前記ベルト層のタイヤ径方向外面及び内面の少なくとも一方において、前記ベルト層のタイヤ赤道面からタイヤ幅方向外端までのベルト半幅におけるタイヤ幅方向外側の1/3の範囲内の少なくとも一部に配置され、延在方向が前記補強コードと交差すると共に前記補強コードの延在方向に対して互いに反対方向に傾斜して交錯する交錯繊維コードを有する繊維補強層と、
     を備えた空気入りタイヤ。
  2.  前記繊維補強層は、タイヤ幅方向における前記補強コード間のピッチよりもタイヤ幅方向に広幅である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3.  前記繊維補強層は、前記ベルト層のタイヤ径方向内側に配置されている、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4.  前記繊維補強層は、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されている、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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