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WO2019220888A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2019220888A1
WO2019220888A1 PCT/JP2019/017256 JP2019017256W WO2019220888A1 WO 2019220888 A1 WO2019220888 A1 WO 2019220888A1 JP 2019017256 W JP2019017256 W JP 2019017256W WO 2019220888 A1 WO2019220888 A1 WO 2019220888A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tire
belt layer
radial direction
cord
carcass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/017256
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English (en)
French (fr)
Inventor
誓志 今
正之 有馬
好秀 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to CN201980031656.0A priority Critical patent/CN112105512A/zh
Priority to US17/053,801 priority patent/US20210221175A1/en
Priority to EP19803164.3A priority patent/EP3795380A4/en
Publication of WO2019220888A1 publication Critical patent/WO2019220888A1/ja
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    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/08—Building tyres
    • B29D30/20—Building tyres by the flat-tyre method, i.e. building on cylindrical drums
    • B29D30/30—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application
    • B29D30/3028—Applying the layers; Guiding or stretching the layers during application by feeding a continuous band and winding it helically, i.e. the band is fed while being advanced along the drum axis, to form an annular element
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    • B60C2009/2238—Physical properties or dimensions of the ply coating rubber
    • B60C2009/2247—Thickness
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    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016—Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0033—Thickness of the tread
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • This disclosure relates to a pneumatic tire having a thickness on the tire equatorial plane of 5 mm or less.
  • the thickness of the tread portion is gradually reduced from the center in the width direction of the tire toward both shoulder portions to reduce the contact area on the surface of the tread portion.
  • Solar car tires are described.
  • This disclosure provides a pneumatic tire that can ensure puncture resistance while reducing rolling resistance.
  • the pneumatic tire according to the first aspect includes a pair of bead cores, a carcass formed over the pair of bead cores, and a cord that is disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and wound in the tire circumferential direction.
  • a thermoplastic resin having a rate of 100 MPa or more and 10,000 MPa or less
  • the pneumatic tire according to the first aspect includes a belt layer formed by coating a cord with a thermoplastic resin.
  • This thermoplastic resin has an elastic modulus of 100 MPa or more. For this reason, the rigidity of a belt layer is high and the puncture-proof performance of a pneumatic tire is high compared with the case where a thermoplastic resin with a modulus of elasticity of less than 100 MPa is used or when rubber is used.
  • the belt layer is difficult to deform when the rigidity is high, the rolling resistance of the pneumatic tire is low and the steering stability is high.
  • the belt layer is easily elastically deformed and is not easily brittlely broken as compared with the case where the elastic modulus is larger than 10,000 MPa. For this reason, the durability of the pneumatic tire is improved.
  • the pneumatic tire of claim 1 has reduced rolling resistance as compared with a pneumatic tire not provided with a belt layer formed using a thermoplastic resin. Moreover, although the thickness on the tire equator surface is 5 mm or less, puncture resistance can be ensured.
  • the pneumatic tire according to the second aspect includes a pair of bead cores, a carcass formed across the pair of bead cores, and a cord that is disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass and is wound in the tire circumferential direction.
  • a tread provided on the outer side in the tire radial direction of the tire, and the thickness on the tire equator plane is 5 mm or less.
  • the pneumatic tire according to the second aspect includes a reinforcing layer formed of a thermoplastic resin.
  • This thermoplastic resin has an elastic modulus of 100 MPa or more. For this reason, compared with the case where a thermoplastic resin with an elastic modulus smaller than 100 MPa is used, the rigidity of the reinforcing layer is high and the puncture resistance performance of the pneumatic tire is high. Further, since the reinforcing layer is difficult to deform when the rigidity is high, the rolling resistance of the pneumatic tire is low and the steering stability is high.
  • the elastic modulus of the thermoplastic resin is 10,000 MPa or less
  • the reinforcing layer is easily elastically deformed and is not easily brittlely broken as compared with the case where the elastic modulus is larger than 10,000 MPa. For this reason, the durability of the pneumatic tire is improved.
  • the pneumatic tire of claim 2 has reduced rolling resistance as compared with a pneumatic tire not provided with a reinforcing layer formed using a thermoplastic resin. Moreover, although the thickness on the tire equator surface is 5 mm or less, puncture resistance can be ensured.
  • the end portion of the reinforcing layer in the tire width direction is disposed on the outer side in the tire width direction of the end portion of the belt layer in the tire width direction.
  • the belt layer is hardly deformed. Specifically, when the reinforcing layer is on the inner side in the tire radial direction than the belt layer, even if the belt layer is deformed inward in the tire radial direction by receiving an external force, it is stiffened by the reinforcing layer and the deformation of the belt layer is suppressed. Is done. Further, when the reinforcing layer is located on the outer side in the tire radial direction from the belt layer, input of external force to the belt layer is suppressed by the reinforcing layer. For this reason, deformation of the belt layer is suppressed. This makes it difficult for the belt layer to break.
  • the belt layer is formed by spirally winding the cord in the tire circumferential direction.
  • the belt layer is formed by winding the cord spirally in the tire circumferential direction. For this reason, compared with the case where a belt layer is formed, for example by arranging a plurality of cords, ring rigidity becomes high. Thereby, the belt layer and the tread are hardly deformed out of the annular surface along the tire circumferential direction and the tire width direction, and deformation of the pneumatic tire is suppressed.
  • the inclination angle of the cord with respect to the tire circumferential direction is 10 ° or less.
  • the inclination angle of the cord is closer to the circumferential direction than the case where the inclination angle of the cord with respect to the tire circumferential direction is larger than 10 °.
  • the cord exhibits a function as a hook and can suppress the out-of-plane deformation of the tread.
  • the creep of the thermoplastic resin at the time of a high internal pressure can be suppressed.
  • the pneumatic tire according to the present disclosure can improve puncture resistance while reducing rolling resistance.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a modification in which two reinforcing cords are embedded in one resin-coated cord in the pneumatic tire according to the first embodiment of the present disclosure. It is the elements on larger scale which showed the inclination angle in the tire equator surface of the resin coating cord in the belt layer concerning a 1st embodiment of this indication.
  • FIG. 6 is a half cross-sectional view showing a modification in which a resin reinforcing layer is provided on the inner side in the tire radial direction of a belt layer in a pneumatic tire according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 shows a cut surface (that is, along the tire circumferential direction) cut along the tire width direction and the tire radial direction of the pneumatic tire (hereinafter referred to as “tire 10”) according to the first embodiment of the present disclosure.
  • tire 10 the tire radial direction of the pneumatic tire
  • An arrow W indicates the width direction of the tire 10 (tire width direction)
  • an arrow R indicates the radial direction of the tire 10 (tire radial direction).
  • the tire width direction here refers to a direction parallel to the rotation axis of the tire 10.
  • the tire radial direction refers to a direction orthogonal to the rotation axis of the tire 10.
  • Reference sign CL indicates the equator plane of the tire 10 (tire equator plane).
  • the side near the rotation axis of the tire 10 along the tire radial direction is “inner side in the tire radial direction”, and the side far from the rotation axis of the tire 10 along the tire radial direction is “outer side in the tire radial direction”.
  • the side close to the tire equator plane CL along the tire width direction is described as “inner side in the tire width direction”
  • the side far from the tire equator plane CL along the tire width direction is described as “outer side in the tire width direction”.
  • FIG. 1 shows a tire 10 when it is assembled on a bicycle or solar car rim (not shown) and filled with standard air pressure.
  • the tire 10 includes a pair of bead portions 12, a carcass 14 straddling a bead core 12 ⁇ / b> A embedded in each bead portion 12, and an end portion locked to the bead core 12 ⁇ / b> A, and a bead portion 12.
  • a bead filler 12B that is buried and extends along the outer surface of the carcass 14 from the bead core 12A to the outer side in the tire radial direction, a belt layer 40 provided on the outer side of the carcass 14 in the tire radial direction, and an outer side in the tire radial direction of the belt layer 40.
  • Tread 60 In FIG. 1, only the bead portion 12 on one side is shown.
  • the tire 10 has a thickness T at the tire equatorial plane of 5 mm or less.
  • the “thickness at the tire equator plane” is a dimension along the tire radial direction from the outer circumferential surface 60T of the tread 60 to the inner circumferential surface 14T of the covering rubber covering the carcass 14 on the tire equator plane.
  • bead cores 12A as wire bundles are respectively embedded.
  • a carcass 14 straddles these bead cores 12A.
  • the bead core 12A can employ various structures such as a circular cross section and a polygonal cross section. Further, for example, a hexagon can be adopted as the polygon, but in the first embodiment, it is a quadrangle.
  • a bead filler 12B extending from the bead core 12A to the outer side in the tire radial direction is embedded in a region surrounded by the carcass 14 locked to the bead core 12A in the bead portion 12.
  • the carcass 14 is a tire frame member formed by coating a plurality of cords with a covering rubber.
  • the carcass 14 extends in a toroidal shape from one bead core 12A to the other bead core 12A to form a tire skeleton. Further, the end portion side of the carcass 14 is locked to the bead core 12A. Specifically, the end of the carcass 14 is folded and locked around the bead core 12A from the inner side in the tire width direction to the outer side in the tire width direction.
  • the carcass 14 is a radial carcass.
  • the material of the carcass 14 is not particularly limited, and rayon, nylon, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), aramid, glass fiber, carbon fiber, steel, or the like can be used. From the viewpoint of weight reduction, an organic fiber cord is preferable.
  • the number of carcass shots is in the range of 20 to 60 pieces / 50 mm, but is not limited to this range.
  • Side rubber 16 is provided on the outer side of the carcass 14 in the tire width direction.
  • the side rubber 16 extends from the bead portion 12 to the outer side in the tire radial direction to form the side portion 10A of the tire 10 and is joined to the tread 60. Further, the side rubber 16 is formed so that the thickness gradually decreases in the shoulder portion 10B.
  • the end portion 16E of the side rubber 16 is disposed on the inner side in the tire radial direction of the belt layer 40, which will be described later, and on the inner side in the tire width direction of the end portion 40EW in the tire width direction of the belt layer 40.
  • the end 16E of the side rubber 16 may be disposed outside the end 40EW in the tire width direction of the belt layer 40.
  • the tire width direction end portion 40EW of the belt layer 40 is disposed so as to contact the outer peripheral surface of the carcass 14 instead of the side rubber 16.
  • a belt layer 40 is disposed outside the carcass 14 in the tire radial direction. As shown in FIG. 2, the belt layer 40 has a ring-shaped ridge formed by a single resin-coated cord 42 spirally wound around the outer circumferential surface of the carcass 14 in the tire circumferential direction. It is. Note that “spiral” indicates a state in which one resin-coated cord 42 is wound at least one turn around the carcass 14.
  • the resin-coated cord 42 is formed by coating a reinforcing cord 42C with a coating resin 42S, and has a substantially square cross section.
  • the coating resin 42S is joined to the outer peripheral surfaces of the carcass 14 and the side rubber 16 disposed on the inner side in the tire radial direction via rubber or an adhesive.
  • the coating resins 42S adjacent to each other in the tire width direction are integrally joined by heat welding, an adhesive, or the like. Thereby, the belt layer 40 (resin-coated belt layer) in which the reinforcing cord 42C is covered with the coating resin 42S is formed.
  • FIG. 4 shows a partially enlarged view of the belt layer 40 as seen from the direction along the tire radial direction.
  • the resin-coated cord 42 is wound on the tire equatorial plane at an angle ⁇ 1 with respect to the tire circumferential direction (the direction indicated by the arrow S in FIG. 4).
  • the angle ⁇ 1 is set to 10 ° or less in the first embodiment.
  • the resin material used for the coating resin 42S is a thermoplastic resin.
  • this thermoplastic resin has an elastic modulus of 100 MPa to 10,000 MPa.
  • Thermoplastic resin refers to a polymer compound that softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled.
  • the material softens and flows as the temperature rises, and when cooled, the material becomes relatively hard and strong and has a rubber-like elasticity as a thermoplastic elastomer.
  • the material softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled, and a high molecular compound that does not have rubber-like elasticity is distinguished from the thermoplastic elastomer as a non-elastomer thermoplastic resin. .
  • Thermoplastic resins include polyolefin-based thermoplastic elastomers (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomers (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomers (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomers (TPU), and polyesters.
  • TPO polyolefin-based thermoplastic elastomers
  • TPS polystyrene-based thermoplastic elastomers
  • TPA polyamide-based thermoplastic elastomers
  • TPU polyurethane-based thermoplastic elastomers
  • polyesters polyesters.
  • TSV dynamically crosslinked thermoplastic elastomer
  • polyolefin thermoplastic resin polystyrene thermoplastic resin
  • polyamide thermoplastic resin polyamide thermoplastic resin
  • polyester thermoplastic resin etc. Can be mentioned.
  • the reinforcing cord 42C in the belt layer 40 of the first embodiment 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 reinforcing cord 42C in the belt layer 40 may be a monofilament cord or a cord in which a plurality of filaments are twisted instead of the steel cord.
  • organic fibers such as aramid, carbon, and the like may be used.
  • Various designs can be adopted for the twist structure, and various cross-sectional structures, twist pitches, twist directions, and distances between adjacent filaments can be used.
  • a cord in which filaments of different materials are twisted can be adopted, and the cross-sectional structure is not particularly limited, and various twisted structures such as single twist, layer twist, and double twist can be adopted.
  • a tread 60 is provided outside the resin reinforcing layer 50 in the tire radial direction.
  • the tread 60 is a part that contacts the road surface during traveling, and a plurality of circumferential grooves 62 extending in the tire circumferential direction are formed on the tread surface of the tread 60.
  • the shape and number of the circumferential grooves 62 are appropriately set according to the performance such as drainage performance and steering stability required for the tire 10.
  • the belt layer 40 is formed by covering the reinforcing cord 42C with the coating resin 42S that is a thermoplastic resin.
  • This thermoplastic resin has an elastic modulus of 100 MPa or more.
  • the rigidity of the belt layer 40 is high and the puncture resistance performance of the tire 10 is high as compared with the case of using a thermoplastic resin having a modulus of elasticity of less than 100 MPa or the case of using rubber.
  • the belt layer 40 is difficult to deform when the rigidity is high, the rolling resistance of the tire 10 is low and the steering stability is high.
  • the belt layer 40 is easily elastically deformed and is not easily brittlely broken as compared with the case where the elastic modulus is larger than 10,000 MPa. For this reason, the durability of the tire 10 is improved.
  • the belt layer 40 is formed by spirally winding the resin-coated cord 42 in the tire circumferential direction. For this reason, ring rigidity becomes high compared with the case where a belt layer is formed by arranging a plurality of resin-coated cords, for example. Thereby, it becomes difficult for the belt layer 40 and the tread 60 to be deformed out of the annular surface along the tire circumferential direction and the tire width direction, and deformation of the tire 10 is suppressed.
  • the inclination angle of the resin-coated cord 42 with respect to the tire circumferential direction is 10 ° or less. For this reason, compared with the case where the inclination angle of the cord with respect to the tire circumferential direction is larger than 10 °, the inclination angle becomes closer to the circumferential direction. As a result, the resin-coated cord 42 exhibits a function as a hook and can suppress the out-of-plane deformation of the tread 60. Moreover, the creep of the thermoplastic resin at the time of a high internal pressure can be suppressed.
  • the rolling resistance of the tire 10 according to the first embodiment is reduced as compared with a pneumatic tire that does not include a belt layer formed using a thermoplastic resin. Moreover, although the thickness on the tire equator surface is 5 mm or less, puncture resistance can be ensured.
  • the belt layer 40 is formed by winding a substantially square resin-coated cord 42 formed by coating one reinforcing cord 42C with a coating resin 42S around the outer peripheral surface of the carcass 14.
  • a substantially square resin-coated cord 42 formed by coating one reinforcing cord 42C with a coating resin 42S around the outer peripheral surface of the carcass 14.
  • embodiments of the present disclosure are not limited to this.
  • a resin-coated cord 44 having a substantially parallelogram-shaped cross section formed by coating a plurality of reinforcing cords 44C with a coating resin 44S is wound around the outer peripheral surface of the carcass 14. Also good.
  • FIG. 5 shows a cut surface (that is, along the tire circumferential direction) cut along the tire width direction and the tire radial direction of a pneumatic tire (hereinafter referred to as “tire 70”) according to the second embodiment of the present disclosure.
  • Tire 70 a pneumatic tire
  • a belt layer 80 is provided instead of the belt layer 40 of the first embodiment.
  • the belt layer 80 is formed by spirally winding a rubber-coated cord formed by covering the reinforcing cord 82C with the covering rubber 82S in the tire circumferential direction.
  • the belt layer 40 and the belt layer 80 are different in the configuration of the coating resin 42S and the coating rubber 82S, but the other configurations are the same.
  • the resin reinforcing layer 50 is disposed outside the belt layer 80 in the tire radial direction.
  • the resin reinforcing layer 50 is a rigidity imparting member in the tire 70.
  • the width direction end portion 50EW of the resin reinforcing layer 50 is disposed outside the width direction end portion 80EW of the belt layer 80 in the tire width direction.
  • the belt layer 80, the resin reinforcing layer 50, and the resin reinforcing layer 50 and the tread 60 are integrated by an adhesive or vulcanization adhesion.
  • the resin reinforcing layer 50 is made of a thermoplastic resin. For this reason, the resin reinforcing layer 50 is formed so as to be in close contact with the width direction end portion 40EW of the belt layer 80 in the vulcanization step in forming the tire 70.
  • the tire 70 of the second embodiment includes a resin reinforcing layer 50 formed of a thermoplastic resin.
  • This thermoplastic resin has an elastic modulus of 100 MPa or more. For this reason, the rigidity of the resin reinforcement layer 50 is high and the puncture resistance performance of the tire 70 is high as compared with the case where a thermoplastic resin having an elastic modulus smaller than 100 MPa is used. Further, if the rigidity is high, the resin reinforcing layer 50 is not easily deformed, so that the rolling resistance of the tire 70 is low and the steering stability is high.
  • the elastic modulus of the thermoplastic resin is 10,000 MPa or less
  • the resin reinforcing layer 50 is easily elastically deformed and is not easily brittlely broken as compared with the case where the elastic modulus is larger than 10,000 MPa. For this reason, the durability of the tire 70 is improved.
  • the rolling resistance of the tire 70 according to the second embodiment is reduced as compared with a pneumatic tire that does not include a reinforcing layer formed using a thermoplastic resin. Moreover, although the thickness on the tire equator surface is 5 mm or less, puncture resistance can be ensured.
  • the resin reinforcing layer 50 is formed wider than the belt layer 80. For this reason, the belt layer 80 is covered with the resin reinforcing layer 50 and is not easily deformed. Specifically, when the resin reinforcing layer 50 is located on the outer side in the tire radial direction from the belt layer 80, the resin reinforcing layer 50 suppresses input of external force to the belt layer 80. For this reason, deformation of the belt layer 80 is suppressed. As a result, the belt layer 80 is difficult to break.
  • the resin reinforcing layer 50 may be formed narrower than the belt layer 80. Specifically, the width direction end portion 50EW of the resin reinforcing layer 50 may be disposed on the inner side in the tire width direction than the width direction end portion 80EW of the belt layer 80.
  • the resin reinforcing layer 50 may be disposed inside the belt layer 80 in the tire radial direction.
  • the width direction end portion 50EW of the resin reinforcing layer 50 is preferably disposed on the inner side in the tire width direction than the width direction end portion 80EW of the belt layer 80.
  • the single resin-coated cord 42 and the rubber-coated cord are spirally wound around the carcass 14, but the embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
  • two or more resin-coated cords or rubber-coated cords may be spirally wound, or the inclination angle with respect to the tire circumferential direction may be increased to wind less than one round in the tire circumferential direction.
  • the present disclosure can be implemented in various ways.

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Abstract

空気入りタイヤは、一対のビードコアと、一対のビードコアに跨って形成されたカーカスと、カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向へ巻回されたコードを、弾性率が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下とされた熱可塑性樹脂で被覆して形成されたベルト層と、ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられたトレッドと、を備え、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされている。

Description

空気入りタイヤ
　本開示は、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされた空気入りタイヤに関する。
　特開平９－２４０２１５号公報には、転動抵抗を小さくするために、トレッド部の肉厚をタイヤの幅方向中心から両ショルダー部に向けて漸減させ、トレッド部表面の接地面積を減少させたソーラーカー用タイヤが記載されている。
　特開平９－２４０２１５号公報のソーラーカー用タイヤのようにタイヤを薄肉化すると、耐パンク性能が低減する可能性がある。
　本開示は、転動抵抗を低減しつつ耐パンク性能を確保できる空気入りタイヤを提供する。
　第１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、タイヤ周方向へ巻回されたコードを、弾性率が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下とされた熱可塑性樹脂で被覆して形成されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられたトレッドと、を備え、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされている。
　第１態様の空気入りタイヤは、コードを熱可塑性樹脂で被覆して形成されたベルト層を備えている。この熱可塑性樹脂は弾性率が１００ＭＰａ以上とされている。このため、弾性率が１００ＭＰａより小さい熱可塑性樹脂を用いる場合やゴムを用いる場合と比較して、ベルト層の剛性が高く、空気入りタイヤの耐パンク性能が高い。また、剛性が高いとベルト層が変形し難いため、空気入りタイヤの転動抵抗が低く操縦安定性が高い。
　また、熱可塑性樹脂は弾性率が１００００ＭＰａ以下とされているため、弾性率が１００００ＭＰａより大きい場合と比較して、ベルト層が弾性変形し易く脆性破壊し難い。このため空気入りタイヤの耐久性が向上する。
　このため、請求項１の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂を用いて形成されたベルト層を備えない空気入りタイヤと比較して、転動抵抗が低減されている。また、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされているにも関わらず、耐パンク性能を確保することができる。
　第２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、タイヤ周方向に巻回されたコードが埋設されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外側及び内側の少なくとも一方に設けられ、弾性率が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下とされた熱可塑性樹脂で形成された補強層と、前記ベルト層及び前記補強層のタイヤ径方向外側に設けられたトレッドと、を備え、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされている。
　第２態様の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂で形成された補強層を備えている。この熱可塑性樹脂は弾性率が１００ＭＰａ以上とされている。このため、弾性率が１００ＭＰａより小さい熱可塑性樹脂を用いる場合と比較して、補強層の剛性が高く、空気入りタイヤの耐パンク性能が高い。また、剛性が高いと補強層が変形し難いため、空気入りタイヤの転動抵抗が低く操縦安定性が高い。
　また、熱可塑性樹脂は弾性率が１００００ＭＰａ以下とされているため、弾性率が１００００ＭＰａより大きい場合と比較して、補強層が弾性変形し易く脆性破壊し難い。このため空気入りタイヤの耐久性が向上する。
　このため、請求項２の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂を用いて形成された補強層を備えない空気入りタイヤと比較して、転動抵抗が低減されている。また、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされているにも関わらず、耐パンク性能を確保することができる。
　第３態様の空気入りタイヤは、前記補強層のタイヤ幅方向端部は、前記ベルト層のタイヤ幅方向端部よりタイヤ幅方向外側に配置されている。
　第３態様の空気入りタイヤによると、補強層がベルト層より幅広に形成されるため、ベルト層が変形し難い。具体的には、補強層がベルト層よりタイヤ径方向内側にある場合は、ベルト層が外力を受けてタイヤ径方向内側に変形しようとしても、補強層によって補剛され、ベルト層の変形が抑制される。また、補強層がベルト層よりタイヤ径方向外側にある場合は、補強層によってベルト層への外力の入力が抑制される。このため、ベルト層の変形が抑制される。これによりベルト層が破壊し難い。
　第４態様の空気入りタイヤは、前記ベルト層は、前記コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されている。
　第４態様の空気入りタイヤによると、ベルト層がコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されている。このため、例えばコードを複数本並べてベルト層を形成する場合と比較して、リング剛性が高くなる。これにより、ベルト層及びトレッドがタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った環状面の面外へ変形し難くなり、空気入りタイヤの変形が抑制される。
　第５態様の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に対する前記コードの傾斜角度が１０°以下とされている。
　第５態様の空気入りタイヤによると、タイヤ周方向に対するコードの傾斜角度が１０°より大きい場合と比較して、コードの傾斜角度が周方向に近くなる。このためコードは箍（たが）としての機能を発揮し、トレッドの面外変形を抑制できる。また、高内圧時における熱可塑性樹脂のクリープを抑制できる。
　本開示に係る空気入りタイヤによると、転動抵抗を低減しつつ耐パンク性能を向上できる。
本開示の第１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。 本開示の第１実施形態に係る空気入りタイヤにおけるベルト層の構成を示す斜視図である。 本開示の第１実施形態に係る空気入りタイヤにおけるベルト層を示す断面図である。 本開示の第１実施形態に係る空気入りタイヤにおいて１本の樹脂被覆コードに２本の補強コードを埋設した変形例を示す断面図である。 本開示の第１実施形態に係るベルト層における樹脂被覆コードのタイヤ赤道面における傾斜角度を示した部分拡大図である。 本開示の第２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。 本開示の第２実施形態に係る空気入りタイヤにおいて樹脂補強層をベルト層のタイヤ径方向内側へ設けた変形例を示す半断面図である。
［第１実施形態］
　図１には、本開示の第１実施形態に係る空気入りタイヤ（以下、「タイヤ１０」と称する。）のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した切断面（すなわちタイヤ周方向に沿った方向から見た断面）の片側が示されている。なお、図中矢印Ｗはタイヤ１０の幅方向（タイヤ幅方向）を示し、矢印Ｒはタイヤ１０の径方向（タイヤ径方向）を示す。ここでいうタイヤ幅方向とは、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、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、第１実施形態では、タイヤ径方向に沿ってタイヤ１０の回転軸に近い側を「タイヤ径方向内側」、タイヤ径方向に沿ってタイヤ１０の回転軸から遠い側を「タイヤ径方向外側」と記載する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面ＣＬに近い側を「タイヤ幅方向内側」、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面ＣＬから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と記載する。
（タイヤ）
　図１は、自転車用又はソーラーカー用のリム（不図示）に組み付けて標準空気圧を充填したときのタイヤ１０を示している。
　図１に示されるように、タイヤ１０は、一対のビード部１２と、それぞれのビード部１２に埋設されたビードコア１２Ａに跨り端部がビードコア１２Ａに係止されたカーカス１４と、ビード部１２に埋設されビードコア１２Ａからタイヤ径方向外側へカーカス１４の外面に沿って伸びるビードフィラー１２Ｂと、カーカス１４のタイヤ径方向外側に設けられたベルト層４０と、ベルト層４０のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド６０と、を備えている。なお、図１では、片側のビード部１２のみが図示されている。
　タイヤ１０は、タイヤ赤道面における厚みＴが５ｍｍ以下とされている。なお、「タイヤ赤道面における厚み」とは、タイヤ赤道面上におけるトレッド６０の外周面６０Ｔから、カーカス１４を覆う被覆ゴムの内周面１４Ｔまでのタイヤ径方向に沿った寸法である。
（ビード部）
　一対のビード部１２には、ワイヤ束であるビードコア１２Ａがそれぞれ埋設されている。これらのビードコア１２Ａには、カーカス１４が跨っている。ビードコア１２Ａは、断面が円形や多角形状など、様々な構造を採用することができる。また、多角形としては例えば六角形を採用することができるが、第１実施形態においては四角形とされている。
　ビード部１２においてビードコア１２Ａに係止されたカーカス１４で囲まれた領域には、ビードコア１２Ａからタイヤ径方向外側へ延びるビードフィラー１２Ｂが埋設されている。
（カーカス）
　カーカス１４は、複数本のコードを被覆ゴムで被覆して形成されたタイヤ骨格部材である。カーカス１４は、一方のビードコア１２Ａから他方のビードコア１２Ａへトロイド状に延びてタイヤの骨格を構成している。また、カーカス１４の端部側は、ビードコア１２Ａに係止されている。具体的には、カーカス１４は、端部側がビードコア１２Ａ周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返されて係止されている。
　なお、第１実施形態においてカーカス１４はラジアルカーカスとされている。また、カーカス１４の材質は特に限定されず、レーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド、ガラス繊維、カーボン繊維、スチール等が採用できる。なお、軽量化の点からは、有機繊維コードが好ましい。また、カーカスの打ち込み数は２０～６０本/５０ｍｍの範囲とされているが、この範囲に限定されるのもではない。
　カーカス１４のタイヤ幅方向外側には、サイドゴム１６が設けられている。サイドゴム１６は、ビード部１２からタイヤ径方向外側へ延びてタイヤ１０のサイド部１０Ａを形成し、トレッド６０と接合されている。また、サイドゴム１６は、ショルダー部１０Ｂにおいて厚みが漸減するように形成されている。サイドゴム１６の端部１６Ｅは、後述するベルト層４０のタイヤ径方向内側であって、ベルト層４０のタイヤ幅方向端部４０ＥＷよりタイヤ幅方向内側に配置されている。
　なお、サイドゴム１６の端部１６Ｅは、ベルト層４０のタイヤ幅方向端部４０ＥＷより外側に配置してもよい。この場合、ベルト層４０のタイヤ幅方向端部４０ＥＷは、サイドゴム１６ではなくカーカス１４の外周面に接するように配置される。
（ベルト層）
　カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベルト層４０が配設されている。図２に示すように、ベルト層４０は、１本の樹脂被覆コード４２がカーカス１４の外周面に対して、タイヤ周方向に螺旋状に巻かれて形成されたリング状の箍（たが）である。なお、「螺旋状」とは、１本の樹脂被覆コード４２がカーカス１４の周囲において少なくとも１周以上巻回されている状態を示す。
　図３Ａに示すように、樹脂被覆コード４２は、補強コード４２Ｃを被覆樹脂４２Ｓで被覆して構成されており、断面が略正方形状とされている。被覆樹脂４２Ｓは、タイヤ径方向内側に配置されたカーカス１４及びサイドゴム１６の外周面にゴムや接着剤を介して接合されている。
　また、タイヤ幅方向に互いに隣接する被覆樹脂４２Ｓ同士は、熱溶着や接着剤などで一体的に接合されている。これにより、補強コード４２Ｃが被覆樹脂４２Ｓによって被覆されたベルト層４０（樹脂被覆ベルト層）が形成される。
　図４には、ベルト層４０をタイヤ径方向に沿った方向からみた部分拡大図が示されている。図４に示すように、樹脂被覆コード４２は、タイヤ赤道面において、タイヤ周方向（図４において矢印Ｓで示す方向）に対して角度θ１で傾斜して巻回されている。角度θ１は、第１実施形態においては１０°以下とされている。
　被覆樹脂４２Ｓに用いられる樹脂材料は、熱可塑性樹脂とされている。また、この熱可塑性樹脂は、弾性率が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下とされている。
　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する。また、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、熱可塑性得レストマーと区別する。
　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。
　また、第１実施形態のベルト層４０における補強コード４２Ｃ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。
　なお、本開示の実施形態はこれに限らず、ベルト層４０における補強コード４２Ｃとしては、スチールコードに代えて、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。また、アラミド等の有機繊維、カーボンなどを用いてもよい。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。更には異なる材質のフィラメントを縒り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
（トレッド）
　樹脂補強層５０のタイヤ径方向外側には、トレッド６０が設けられている。トレッド６０は、走行中に路面に接地する部位であり、トレッド６０の踏面には、タイヤ周方向に延びる周方向溝６２が複数本形成されている。周方向溝６２の形状や本数は、タイヤ１０に要求される排水性や操縦安定性等の性能に応じて適宜設定される。
（作用）
　第１実施形態に係るタイヤ１０によると、補強コード４２Ｃを熱可塑性樹脂である被覆樹脂４２Ｓで被覆してベルト層４０が形成されている。この熱可塑性樹脂は弾性率が１００ＭＰａ以上とされている。このため、弾性率が１００ＭＰａより小さい熱可塑性樹脂を用いる場合やゴムを用いる場合と比較して、ベルト層４０の剛性が高く、タイヤ１０の耐パンク性能が高い。また、剛性が高いとベルト層４０が変形し難いため、タイヤ１０の転動抵抗が低く操縦安定性が高い。
　また、熱可塑性樹脂は弾性率が１００００ＭＰａ以下とされているため、弾性率が１００００ＭＰａより大きい場合と比較して、ベルト層４０が弾性変形し易く脆性破壊し難い。このためタイヤ１０の耐久性が向上する。
　また、第１実施形態に係るタイヤ１０によると、ベルト層４０が樹脂被覆コード４２をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されている。このため、例えば樹脂被覆コードを複数本並べてベルト層を形成する場合と比較して、リング剛性が高くなる。これにより、ベルト層４０及びトレッド６０がタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に沿った環状面の面外へ変形し難くなり、タイヤ１０の変形が抑制される。
　さらに、タイヤ周方向に対する樹脂被覆コード４２の傾斜角度が１０°以下とされている。このため、タイヤ周方向に対するコードの傾斜角度が１０°より大きい場合と比較して、傾斜角度が周方向に近くなる。これにより樹脂被覆コード４２は箍（たが）としての機能を発揮し、トレッド６０の面外変形を抑制できる。また、高内圧時における熱可塑性樹脂のクリープを抑制できる。
　このため、第１実施形態に係るタイヤ１０は、熱可塑性樹脂を用いて形成されたベルト層を備えない空気入りタイヤと比較して、転動抵抗が低減される。また、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされているにも関わらず、耐パンク性能を確保することができる。
　なお、第１実施形態において、ベルト層４０は、１本の補強コード４２Ｃを被覆樹脂４２Ｓで被覆して形成された略正方形状の樹脂被覆コード４２を、カーカス１４の外周面に巻いて形成したが、本開示の実施形態はこれに限らない。
　例えば図３Ｂに示すように、複数本の補強コード４４Ｃを被覆樹脂４４Ｓで被覆して形成された、断面が略平行四辺形状の樹脂被覆コード４４を、カーカス１４の外周面に巻いて形成してもよい。
［第２実施形態］
　図５には、本開示の第２実施形態に係る空気入りタイヤ（以下、「タイヤ７０」と称する。）のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した切断面（すなわちタイヤ周方向に沿った方向から見た断面）の片側が示されている。なお、第２実施形態に係るタイヤ７０において、第１実施形態に係るタイヤ１０と等しい構成及び作用については、同一の符合を付して適宜説明を省略する場合がある。
（ベルト層）
　図５に示すように、第２実施形態のタイヤ７０においては、第１実施形態のベルト層４０に代えて、ベルト層８０が設けられている。ベルト層８０は、補強コード８２Ｃを被覆ゴム８２Ｓで被覆して形成されたゴム被覆コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されている。ベルト層４０とベルト層８０とは、被覆樹脂４２Ｓと被覆ゴム８２Ｓの構成が異なるが、その他の構成は同様である。
（樹脂補強層）
　タイヤ７０においては、ベルト層８０のタイヤ径方向外側に、樹脂補強層５０が配設されている。樹脂補強層５０は、タイヤ７０における剛性付与部材である。樹脂補強層５０の幅方向端部５０ＥＷは、ベルト層８０の幅方向端部８０ＥＷよりタイヤ幅方向外側に配置されている。ベルト層８０と樹脂補強層５０及び樹脂補強層５０とトレッド６０とは、接着剤又は加硫接着で一体化されている。
　樹脂補強層５０は熱可塑性樹脂で形成されている。このため、タイヤ７０の成形における加硫工程で、樹脂補強層５０がベルト層８０の幅方向端部４０ＥＷに密着するように形成される。
（作用）
　第２実施形態のタイヤ７０は、熱可塑性樹脂で形成された樹脂補強層５０を備えている。この熱可塑性樹脂は弾性率が１００ＭＰａ以上とされている。このため、弾性率が１００ＭＰａより小さい熱可塑性樹脂を用いる場合と比較して、樹脂補強層５０の剛性が高く、タイヤ７０の耐パンク性能が高い。また、剛性が高いと樹脂補強層５０が変形し難いため、タイヤ７０の転動抵抗が低く操縦安定性が高い。
　また、熱可塑性樹脂は弾性率が１００００ＭＰａ以下とされているため、弾性率が１００００ＭＰａより大きい場合と比較して、樹脂補強層５０が弾性変形し易く脆性破壊し難い。このためタイヤ７０の耐久性が向上する。
　このため、第２実施形態に係るタイヤ７０は、熱可塑性樹脂を用いて形成された補強層を備えない空気入りタイヤと比較して、転動抵抗が低減される。また、タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされているにも関わらず、耐パンク性能を確保することができる。
　また、タイヤ７０では、樹脂補強層５０がベルト層８０より幅広に形成されている。このため、ベルト層８０が樹脂補強層５０によって被覆され、変形し難い。具体的には、樹脂補強層５０がベルト層８０よりタイヤ径方向外側にあることにより、樹脂補強層５０によってベルト層８０への外力の入力が抑制される。このため、ベルト層８０の変形が抑制される。これによりベルト層８０が破壊し難い。
　なお、樹脂補強層５０は、ベルト層８０より幅狭に形成してもよい。具体的には、樹脂補強層５０の幅方向端部５０ＥＷは、ベルト層８０の幅方向端部８０ＥＷよりタイヤ幅方向内側に配置してもよい。
　また、図６に示すように、樹脂補強層５０を、ベルト層８０のタイヤ径方向内側に配置してもよい。この場合、樹脂補強層５０の幅方向端部５０ＥＷは、ベルト層８０の幅方向端部８０ＥＷよりタイヤ幅方向内側に配置することが好適である。このようにすることで、ベルト層８０が外力を受けてタイヤ径方向内側に変形しようとしても、樹脂補強層５０によって補剛され、変形が抑制される。
　また、上記各実施形態においては、１本の樹脂被覆コード４２及びゴム被覆コードをカーカス１４の周囲に螺旋状に巻回しているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば２本以上の樹脂被覆コード又はゴム被覆コードを螺旋状に巻回してもよいし、タイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくして、タイヤ周方向に１周未満巻回する構成としてもよい。このように、本開示は様々な態様で実施することができる。
　２０１８年５月１４日に出願された日本国特許出願２０１８－０９３００１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、および技術規格は、個々の文献、特許出願、およ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 (5)

  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、タイヤ周方向へ巻回されたコードを、弾性率が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下とされた熱可塑性樹脂で被覆して形成されたベルト層と、
    　前記ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられたトレッドと、
    　を備え、
    　タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされた、空気入りタイヤ。
  2. 　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、タイヤ周方向に巻回されたコードが埋設されたベルト層と、
    　前記ベルト層のタイヤ径方向外側及び内側の少なくとも一方に設けられ、弾性率が１００ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下とされた熱可塑性樹脂で形成された補強層と、
    　前記ベルト層及び前記補強層のタイヤ径方向外側に設けられたトレッドと、
    　を備え、
    　タイヤ赤道面における厚みが５ｍｍ以下とされた空気入りタイヤ。
  3. 　前記補強層のタイヤ幅方向端部は、前記ベルト層のタイヤ幅方向端部よりタイヤ幅方向外側に配置されている、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記ベルト層は、前記コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成されている、請求項１～請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 　タイヤ赤道面において、タイヤ周方向に対する前記コードの傾斜角度が１０°以下とされている、請求項１～請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
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