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WO2020004040A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2020004040A1
WO2020004040A1 PCT/JP2019/023318 JP2019023318W WO2020004040A1 WO 2020004040 A1 WO2020004040 A1 WO 2020004040A1 JP 2019023318 W JP2019023318 W JP 2019023318W WO 2020004040 A1 WO2020004040 A1 WO 2020004040A1
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WO
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resin
groove
tire
belt
tread
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/023318
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正之 有馬
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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 株式会社ブリヂストン filed Critical 株式会社ブリヂストン
Priority to JP2020527382A priority Critical patent/JPWO2020004040A1/ja
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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
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/13Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping
    • 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 disclosure relates to a pneumatic tire provided with a belt including a cord wound in a spiral shape.
  • two or more inclined belt plies configured to include a cord inclined with respect to the tire circumferential direction on the tire radial outside of the carcass, and the tire radial outside of the inclined belt ply.
  • a structure including a belt composed of a plurality of layers including a reinforcing layer and the like arranged is generally used (see, for example, JP-A-2013-244930 and JP-A-2013-220743).
  • the above pneumatic tire is provided with two or more inclined belt plies and a reinforcing layer, it is possible to secure in-plane shear rigidity and the like necessary for reinforcing the crown portion of the carcass. Since the number of reinforcing layers is large, it is difficult to reduce the weight of the tire. In recent years, needs such as weight reduction of pneumatic tires have been increasing, and pneumatic tires corresponding thereto have been demanded.
  • the present disclosure has a belt in which a resin-coated cord is spirally wound, thereby suppressing deformation during traveling, thereby ensuring both in-plane shear rigidity and weight reduction.
  • a resin-coated cord is spirally wound, thereby suppressing deformation during traveling, thereby ensuring both in-plane shear rigidity and weight reduction.
  • stress concentration on the groove bottom can be avoided, the occurrence of groove bottom cracks can be suppressed, and the groove volume of the tread can be increased. It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire capable of improving the pneumatic tire.
  • a pneumatic tire according to the present disclosure is configured to include a carcass straddling from one bead portion to the other bead portion, and a tire case in which at least an outer portion in the tire width direction of the carcass is covered with a first rubber material.
  • a groove is provided on the surface, and a tread made of a second rubber material is disposed outside the tire case in the tire radial direction, and is disposed between the tire case and the tread, and a cord is attached to the first rubber material.
  • a resin-coated cord formed by coating with a resin having a tensile modulus higher than that of the second rubber material is spirally wound, and is adjacent to each other in the tire width direction when viewed in a cross section in the tire width direction.
  • a single-layer belt in which the resin of one resin-coated cord and the resin of the other resin-coated cord are integrally joined, and the groove of the tread is A groove bottom surface located at the deepest portion of the groove, and a groove wall surface arranged radially outward from both ends in the width direction of the groove bottom surface, and in a cross section of the groove orthogonal to the length direction of the groove, A corner between the groove bottom surface and the groove wall surface is formed by an arc curved so as to protrude inward in the tire radial direction, and the radius of curvature of the arc is 1.2 (R4) mm or less and 0.6 (R2). ) Mm or more.
  • the pneumatic tire of the belt this, together with the cord coated with a resin is wound helically, and a resin coated with a resin and the other code coated with one of the codes adjacent in the tire width direction integrally It is a configuration that is joined together.
  • the belt since the belt has a resin having a higher tensile modulus than the first rubber material for covering the outer portion of the carcass and the second rubber material for the tread, which are continuous in the tire width direction, the belt is provided between the cords. Higher in-plane shear rigidity can be obtained as compared to a belt on which rubber is arranged.
  • the corner between the groove bottom surface and the groove wall surface is formed by an arc curved so as to protrude inward in the tire radial direction, and the radius of curvature of the arc is 1.2 (R4) mm or less, and 0.6 Since it is (R2) mm or more, generation of cracks at the groove bottom can be suppressed.
  • the radius of curvature can be set to the above range, the groove volume can be increased as compared with the case where the radius exceeds the upper limit of the above range, so that drainage can be improved.
  • the reason why the radius of curvature of the arc is preferably 0.6 (R2) mm or more is that if it is less than 0.6 (mm), cracks are likely to occur on the groove bottom, and the radius of curvature of the arc is 1.2 (R2).
  • the reason for setting R4) mm or less is that if it exceeds this, the cross-sectional area of the groove becomes smaller and the groove volume decreases, and the ability to remove water, that is, the so-called drainage property becomes insufficient.
  • the in-plane shear rigidity of the belt can be ensured and the weight can be reduced, and further, by adjusting the radius of curvature of the corner of the groove, stress concentration on the groove bottom can be avoided. Generation of groove bottom cracks can be suppressed, and the groove volume can be increased, so that good drainage properties can be ensured.
  • FIG. 1 It is a sectional view along the tire rotation axis showing the pneumatic tire concerning the embodiment of the present invention. It is an expanded sectional view showing near a shoulder of a pneumatic tire concerning an embodiment of the present invention.
  • (A) and (B) are sectional views orthogonal to the length direction of the groove showing the radius of curvature of the arc of the groove of the tread according to the embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows generation
  • the pneumatic tire 10 of the present embodiment is, for example, a so-called radial tire used for a passenger car, includes a pair of bead portions 20 in which a bead core 12 is embedded, and one bead portion 20 and the other bead portion.
  • a carcass 16 composed of one carcass ply 14 straddles the bead portion 20.
  • FIG. 1 shows the shape of the pneumatic tire 10 in a natural state before air filling.
  • the carcass ply 14 is formed by coating a plurality of cords (not shown) extending in the radial direction of the pneumatic tire 10 with a coating rubber (not shown). That is, the pneumatic tire 10 of the present embodiment is a so-called radial tire.
  • the cord material of the carcass ply 14 is, for example, PET, but may be another known material.
  • the end portion of the carcass ply 14 in the tire width direction has the bead core 12 folded back in the tire radial direction.
  • a portion extending from one bead core 12 to the other bead core 12 is referred to as a main body portion 14A, and a portion folded from the bead core 12 is referred to as a folded portion 14B.
  • Bead fillers 18 whose thickness gradually decreases from the bead core 12 to the outside in the tire radial direction are disposed between the main body portion 14A and the folded portion 14B of the carcass ply 14.
  • a portion of the bead filler 18 from the tire radial outer end 18 ⁇ / b> A to the tire radial direction inside is a bead portion 20.
  • An inner liner 22 made of rubber is arranged inside the tire of the carcass 16, and a side rubber layer 24 made of the first rubber material is arranged outside the carcass 16 in the tire width direction.
  • the tire case 25 is constituted by the bead core 12, the carcass 16, the bead filler 18, the inner liner 22, and the side rubber layer 24.
  • the tire case 25 is, in other words, a tire frame member that forms the frame of the pneumatic tire 10.
  • a belt 26 is arranged outside the crown portion of the carcass 16, in other words, outside the carcass 16 in the tire radial direction, and the belt 26 is in close contact with the outer peripheral surface of the carcass 16.
  • the belt 26 is formed by winding a plurality of (two in this embodiment) reinforcing cords 30 around a resin-coated cord 34 covered with a resin 32.
  • the belt 26 is formed by spirally winding a resin-coated cord 34 (shown by a two-dot chain line in FIG. 2) in which two reinforcing cords 30 are covered with a resin 32 for covering.
  • the cross-sectional shape of the resin-coated cord 34 is rectangular (rectangular width).
  • the belt 26 is formed on the outer peripheral surface of the belt forming drum by helically winding the resin-coated cord 34 around the outer peripheral surface of a belt forming drum (not shown) and pressing the resin-coated cord 34 against the outer peripheral surface.
  • the coating resin on the inner peripheral portion in the tire radial direction of the resin coating cord 34 is configured to be bonded to the outer peripheral surface of the carcass 16 via rubber or an adhesive.
  • the coating resins adjacent to each other in the tire width direction of the resin coating cord 34 are integrally joined by heat welding, an adhesive or the like.
  • a belt 26 (resin-coated belt) including the reinforcing cord 30 coated with the coating resin is formed.
  • the reinforcing cord 30 of the belt 26 can be composed of a monofilament (single wire) such as a metal fiber or an organic fiber, or a multifilament (stranded wire) obtained by twisting these fibers.
  • the reinforcing cord 30 of the present embodiment is a steel cord.
  • a steel cord of “1 ⁇ 5” having a diameter of 0.225 mm can be used, but a steel cord having another conventionally known structure can also be used.
  • thermoplastic resin having elasticity a thermoplastic elastomer (TPE), a thermosetting resin, or the like can be used. Considering the elasticity during running and the moldability during manufacturing, it is desirable to use a thermoplastic elastomer.
  • 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).
  • TPO polyolefin-based thermoplastic elastomer
  • TPS polystyrene-based thermoplastic elastomer
  • TPA polyamide-based thermoplastic elastomer
  • TPU polyurethane-based thermoplastic elastomer
  • TPC polyester-based thermoplastic elastomer
  • TEV dynamically crosslinked thermoplastic elastomers
  • thermoplastic resin examples include a polyurethane resin, a polyolefin resin, a vinyl chloride resin, and a polyamide resin.
  • the thermoplastic resin material for example, the deflection temperature under load (under a load of 0.45 MPa) specified in ISO75-2 or ASTM D648 is 78 degrees or more, and the tensile yield strength specified in JIS K7113 is 10 MPa or more.
  • the tensile elongation at break specified in JIS K 7113 of 50% or more and a Vicat softening temperature (Method A) specified in JIS K 7206 of 130 ° C. or more can be used.
  • the tensile modulus of elasticity of the resin 32 that covers the reinforcing cord 30 (defined by JIS K7113: 1995) is preferably 100 MPa or more.
  • the upper limit of the tensile modulus of the resin 32 covering the reinforcing cord 30 is preferably 1000 MPa or less.
  • the tensile modulus of the resin 32 covering the reinforcing cord 30 is particularly preferably in the range of 200 to 700 MPa.
  • the thickness t of the belt 26 of the present embodiment is preferably larger than the diameter of the reinforcing cord 30.
  • the reinforcing cord 30 is completely embedded in the resin 32. Is preferred.
  • the thickness t of the belt 26 is preferably set to 0.70 mm or more.
  • a tread 36 made of a second rubber material is disposed outside the belt 26 in the tire radial direction.
  • As the second rubber material used for the tread 36 a generally known material is used.
  • a groove 37 for drainage is formed in the tread 36.
  • the width BW of the belt 26 measured along the tire axial direction is 75% or more of the contact width TW of the tread 36 measured along the tire axial direction.
  • the upper limit of the width BW of the belt 26 be 110% with respect to the contact width TW.
  • the contact width TW of the tread 36 means that the pneumatic tire 10 is mounted on a standard rim stipulated in JATMA YEAR BOOK (2018 edition, Japan Automobile Tire Association Standard) and the applicable size in JATMA YEAR BOOK. Fills with 100% internal pressure of the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load capacity (the bold load in the internal pressure-load capacity correspondence table) in the ply rating, and the rotation axis is parallel to the horizontal flat plate in a stationary state 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 in-plane shear rigidity of the belt 26 is preferably equal to or greater than that of the belt formed by rubber coating.
  • the groove 37 of the tread 36 in the cross section of the groove 37 orthogonal to the length direction of the groove 37, as shown in FIG. Grooved wall surface 42 is provided.
  • an arc curved so as to be convex inward in the tire radial direction is formed at the corner between the groove bottom surface 41 and the groove wall surface 42.
  • the radius of curvature R of this arc is preferably 1.2 (R4) mm or less in consideration of drainage characteristics that depend on the cross-sectional area of the groove 37 (volume of the groove 37). Further, it is preferable that the radius of curvature R of the arc be 0.6 (R2) mm or more in consideration of the occurrence of groove bottom cracks due to stress concentration during running on the groove bottom surface 41 of the groove 37.
  • the crown portion of the carcass 16 is reinforced by the spirally wound reinforcing cord 30 with the belt 26 covered with the resin 32.
  • the weight is reduced and the production is simplified.
  • the tensile elasticity of the resin 32 covering the reinforcing cord 30 is set to 100 MPa or more and the thickness is secured to 0.7 mm or more, in-plane shearing of the belt 26 in the tire width direction is performed.
  • the rigidity can be sufficiently secured.
  • the belt 26 having a high in-plane shear rigidity is used, and the width BW of the belt 26 is set to be 75% or more of the contact width TW of the tread 36. Can be increased.
  • the belt 26 since the belt 26 has a one-layer structure, the thickness of the belt 26 can be reduced as compared with a conventional case where two or more belt plies are used, and the tread 36 The thickness can be increased, and the depth of the groove 37 can be increased. As a result, the life of the pneumatic tire 10 can be extended.
  • the reinforcing cord 30 is spirally wound, and there is no portion where the reinforcing cord 30 overlaps in the tire radial direction on the circumference, and the thickness is uniform in the tire circumferential direction.
  • the pneumatic tire 10 is excellent in uniformity.
  • the thickness t of the belt 26 in other words, the thickness of the resin 32 is less than 0.7 mm, the reinforcing cord 30 embedded in the resin 32 may be too thick to obtain a slack effect.
  • the width BW of the belt 26 is less than 75% of the contact width TW of the tread 36, the hoop effect of the belt 26 becomes insufficient, and it becomes difficult to suppress the generation of noise near the shoulder 39. Or there is a risk of On the other hand, if the width BW of the belt 26 exceeds 100% with respect to the contact width TW of the tread 36, the hoop effect will reach a plateau state, the belt 26 will be more than necessary, and the pneumatic tire 10 will increase in weight.
  • an arc curved so as to protrude inward in the tire radial direction is formed at the corner between the groove bottom surface 41 and the groove wall surface 42, and the radius of curvature of this arc is 1.2. (R4) mm or less and 0.6 (R2) mm or more. Since the radius of curvature of this arc is 0.6 (R2) mm or more, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the groove bottom surface 41 as compared with a radius smaller than the numerical value.
  • the radius of curvature of the arc is 1.2 (R4) mm or less
  • the cross-sectional area of the groove 37 can be increased and the volume of the groove 37 can be increased as compared with a case where the radius of curvature is larger than 1.2 (R4) mm. It is possible to ensure sufficient drainage.
  • the radius of curvature of the circular arc at the corner of the groove 37 as described above, stress concentration on the groove bottom surface 41 can be avoided, and generation of the groove bottom crack can be prevented.
  • the volume of the groove 37 can be increased, and there is an excellent effect that a good drainage property can be secured.
  • the vicinity of the end in the tire width direction of the belt 26 may be covered with a belt-shaped layer from the outside in the tire radial direction.
  • the rigidity difference is large. Stress is likely to concentrate at a portion where the rigidity changes greatly, such as near the end of the belt 26. For this reason, by covering with a layer, the rigidity can be gradually changed from the end of the belt 26 to the tread 36 when viewed in the tire width direction, and the concentration of stress near the belt end can be suppressed.
  • a resin layer made of only a resin material may be provided between the belt 26 and the carcass 16.
  • the resin material forming the resin layer and the resin 32 of the belt 26 are joined by welding to be integrated.
  • the resin layer is integrated with the belt 26 and the resin portion is thickened, so that the in-plane shear rigidity of the belt 26 can be further increased.
  • the resin-coated cords 34 adjacent to each other are joined by welding only the side surfaces, the resin-coated cords 34 adjacent to each other can be formed not only by the side surfaces but also via the resin layer. Since they are joined by welding, high joining strength can be obtained.
  • the belt 26 of the above embodiment was formed with a constant diameter and a constant thickness in the tire axial direction, in other words, it was straight when viewed in a cross section along the tire axis, but is not limited thereto.
  • the outer diameter at the center in the tire width direction is larger than the outer diameter at both ends in the tire width direction, and when viewed in a cross section along the tire axis, the center in the tire width direction is convex outward in the tire radial direction. It may be arc-shaped.
  • the resin-coated cord 34 used for manufacturing the belt 26 is obtained by covering two reinforcing cords 30 with the resin 32.
  • the reinforcing cord 30 may be covered with the resin 32, or three or more reinforcing cords 30 may be covered with the resin 32.
  • the resin-coated cord 34 of the above embodiment has a rectangular cross-sectional shape, and as shown in FIG. 2, an inner peripheral surface 34A on the carcass 16 side (lower side in the drawing) and an outer peripheral surface on the tread 36 side (upper side in the drawing).
  • the surface 34B is not displaced in the belt width direction, but the cross section of the resin-coated cord 34 is not limited to a rectangle, and the inner peripheral surface 34A on the carcass side (the lower side in the drawing) and the tread side (the upper side in the drawing).
  • the outer peripheral surface 34B may be displaced in the belt width direction.
  • the belt 26 of the present embodiment is not limited to a general pneumatic tire, and may be used for a run flat tire whose side portions are reinforced with reinforcing rubber.
  • the side surfaces in the tire width direction of the resin-coated cords 34 adjacent in the belt width direction are joined by welding, but may be joined by using an adhesive.
  • tire models R1 to R5 were created as shown in FIG. 4 with the radius of curvature of the circular arc at the corner between the groove bottom surface and the groove wall surface of the main groove having a width of 7 mm.
  • the tire model (R2 to R4, Examples 1 to 3) according to the above-described embodiment of the present invention has a groove having the same groove bottom depth and a groove that differs only in the radius of curvature of the groove arc ( R1 and R5 and Comparative Examples 1 and 2) were verified by simulation.
  • FIG. 4 shows the results of crack resistance performance at the bottom of the tread groove by simulation of the tire model.

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Abstract

空気入りタイヤは、タイヤケースとトレッドとの間に、コードを樹脂で被覆して構成された樹脂被覆コードが螺旋状に巻回されていると共に、タイヤ幅方向に互いに隣接する一方の樹脂被覆コードの樹脂と他方の樹脂被覆コードの樹脂とが一体的に接合されている単層のベルトを有し、トレッドの溝は、溝底面と、溝壁面とを備え、溝の長さ方向に直交する溝の断面では、溝底面と溝壁面との角部がタイヤ径方向内側に凸となるように湾曲した円弧により形成され、円弧の曲率半径は1.2mm以下、且つ、0.6mm以上である。

Description

空気入りタイヤ
 本開示は、螺旋状に巻回したコードを含んで構成されたベルト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と、傾斜ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置された補強層等を備えた複数層からなる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、特開2013-220741号公報参照)。
 上記の空気入りタイヤは、2枚以上の傾斜ベルトプライと、補強層を備えているため、カーカスのクラウン部の補強として必要な面内剪断剛性等を確保することは可能であるが、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。
 近年では、空気入りタイヤの軽量化等のニーズが高まっており、それに対応した空気入りタイヤが要望されている。
 また近年、トレッドにおける耐摩耗性に優れた材料開発によりトレッドの厚さを薄くすることが可能になり、軽量化を図ることができるようになっており、トレッドの厚さ減少や、軽量化に伴って、トレッドの表面の溝のボリュームも減少化する傾向にあり、従来の溝のボリュームでは、充分の排水性を有していたのに対して、溝ボリューム減少により、従来の排水性を確保することが難しくなってきている。
 一方、溝の溝底面と溝壁面との角部の円弧形状の曲率半径が小さくなると、溝断面積を増加させることができ、溝のボリュームを増加させることができるが、溝底面側には、走行時に応力が集中しやすく、当該円弧の曲率半径を小さくすると、当該箇所に応力集中し、溝底クラックが発生しやすくなるという問題があった。
 本開示は上記事実を考慮し、樹脂被覆コードを螺旋状に巻回されているベルトを有することにより、走行時の変形が抑制されることで、面内剪断剛性の確保と軽量化の両立を図るとともに、さらに溝の角部の円弧の曲率半径を調整することで溝底面への応力集中を避けて溝底クラックの発生を抑制すると共にトレッドの溝ボリュームを増加することができて、排水性を向上させることが可能な空気入りタイヤの提供を目的とする。
 本開示に係る空気入りタイヤは、一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスを含んで構成され、少なくとも前記カーカスのタイヤ幅方向の外側部が第1のゴム材料で被覆されたタイヤケースと、表面に溝が設けられ、前記タイヤケースのタイヤ径方向外側に配置され第2のゴム材料からなるトレッドと、前記タイヤケースと前記トレッドとの間に配置され、コードを前記第1のゴム材料及び前記第2のゴム材料よりも引張弾性率が大きい樹脂で被覆して構成された樹脂被覆コードが螺旋状に巻回されていると共に、タイヤ幅方向断面で見てタイヤ幅方向に互いに隣接する一方の前記樹脂被覆コードの前記樹脂と他方の前記樹脂被覆コードの前記樹脂とが一体的に接合されている単層のベルトとを有し、前記トレッドの前記溝は、前記溝の最深部に位置する溝底面と、前記溝底面の幅方向の両端からタイヤ径方向外側に配置された溝壁面とを備え、前記溝の長さ方向に直交する前記溝の断面では、前記溝底面と前記溝壁面との角部がタイヤ径方向内側に凸となるように湾曲した円弧により形成され、前記円弧の曲率半径を1.2(R4)mm以下、且つ、0.6(R2)mm以上にした。
 の空気入りタイヤのベルトは、樹脂で被覆されたコードが螺旋状に巻回されていると共に、タイヤ幅方向に隣接する一方のコードを被覆した樹脂と他方のコードを被覆した樹脂とが一体的に接合された構成である。
 また、ベルトは、カーカスの外側部を被覆する第1のゴム材料、及びトレッドを構成する第2のゴム材料よりも引張弾性率が大きい樹脂がタイヤ幅方向に連続しているので、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、溝底面と溝壁面との角部にはタイヤ径方向内側に凸となるように湾曲した円弧により形成され、前記円弧の曲率半径を1.2(R4)mm以下、且つ、0.6(R2)mm以上にしているので、溝底にクラックが発生することを抑制することができる。また、曲率半径を上記範囲に設定することにより、上記範囲の上限を超えるような場合と比較して溝ボリュームを増加させることができるので、排水性を向上させることができる。
 なお、前記円弧の曲率半径を0.6(R2)mm以上が好ましいとしたのは、これ未満だと溝底面にクラックが発生しやすくなるからであり、前記円弧の曲率半径を1.2(R4)mm以下としたのは、これを超えると、溝の断面積が小さくなって溝ボリュームが減少し、水を排除する能力、いわゆる排水性が十分でなくなるからである。
 本開示の空気入りタイヤによれば、ベルトの面内剪断剛性の確保及び軽量化を図ることができるとともに、さらに溝の角部の曲率半径を調整することで溝底面への応力集中を避けて溝底クラックの発生を抑制すると共に、溝ボリュームを増加させることができて、良好な排水性を確保することができる。
本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのショルダー付近を示す拡大断面図である。 (A)(B)は、本発明の実施形態に係るトレッドの溝の円弧の曲率半径を示す溝の長さ方向に直交する断面図である。 円弧の曲率半径を複数種類設けた場合の溝底クラックの発生評価と排水性評価を示す説明図である。
 図1、及び図2を用いて、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ10について説明する。
 図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、例えば、乗用車に用いられる所謂ラジアルタイヤであり、ビードコア12が埋設された一対のビード部20を備え、一方のビード部20と他方のビード部20との間に、1枚のカーカスプライ14からなるカーカス16が跨っている。なお、図1は、空気入りタイヤ10の空気充填前の自然状態の形状を示している。
 カーカスプライ14は、空気入りタイヤ10のラジアル方向に延びる複数本のコード(図示せず)をコーティングゴム(図示せず)で被覆して形成されている。即ち、本実施形態の空気入りタイヤ10は、所謂ラジアルタイヤである。カーカスプライ14のコードの材料は、例えば、PETであるが、従来公知の他の材料であっても良い。
 カーカスプライ14は、タイヤ幅方向の端部分がビードコア12をタイヤ径方向外側に折り返されている。カーカスプライ14は、一方のビードコア12から他方のビードコア12に跨る部分が本体部14Aと呼ばれ、ビードコア12から折り返されている部分が折り返し部14Bと呼ばれる。
 カーカスプライ14の本体部14Aと折返し部14Bとの間には、ビードコア12からタイヤ径方向外側に向けて厚さが漸減するビードフィラー18が配置されている。なお、空気入りタイヤ10において、ビードフィラー18のタイヤ径方向外側端18Aからタイヤ径方向内側の部分がビード部20とされている。
 カーカス16のタイヤ内側にはゴムからなるインナーライナー22が配置されており、カーカス16のタイヤ幅方向外側には、第1のゴム材料からなるサイドゴム層24が配置されている。
 なお、本実施形態では、ビードコア12、カーカス16、ビードフィラー18、インナーライナー22、及びサイドゴム層24によってタイヤケース25が構成されている。タイヤケース25は、言い換えれば、空気入りタイヤ10の骨格を成すタイヤ骨格部材のことである。
 カーカス16のクラウン部の外側、言い換えればカーカス16のタイヤ径方向外側には、ベルト26が配置されており、ベルト26はカーカス16の外周面に密着している。ベルト26は、複数本(本実施形態では2本)の補強コード30を樹脂32で被覆した樹脂被覆コード34に巻回することで形成されている。
 ベルト26は、2本の補強コード30を被覆用の樹脂32で被覆した樹脂被覆コード34(図2において、2点鎖線で図示。)を螺旋状に巻回して形成する。この樹脂被覆コード34の断面形状は矩形(横幅の長方形)である。
 具体的には、樹脂被覆コード34をベルト成形ドラム(図示せず)の外周面に螺旋状に巻き付けると共に該外周面に押し付けていくことで、ベルト成形ドラムの外周面にベルト26が形成される。
 樹脂被覆コード34のタイヤ径方向の内周部分の被覆樹脂は、カーカス16の外周面にゴムや接着剤を介して接合されて構成されている。また、樹脂被覆コード34のタイヤ幅方向に互いに隣接する被覆樹脂同士は、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、被覆樹脂にて被覆された補強コード30からなるベルト26(樹脂被覆ベルト)が形成されている。
 ベルト26の補強コード30は、カーカスプライ14のコードよりも太く、かつ、引張強度が大きいものを用いることが好ましい。ベルト26の補強コード30は、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント(単線)、又はこれらの繊維を撚ったマルチフィラメント(撚り線)で構成することができる。本実施形態の補強コード30は、スチールコードである。補強コード30としては、例えば、直径が0.225mmの“1×5”のスチールコードを用いることができるが、従来公知の他の構造のスチールコードを用いることもできる。
 補強コード30を被覆する樹脂32には、サイドゴム層24を構成するゴム、及び後述するトレッド36を構成する第2の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。補強コード30を被覆する樹脂32としては、弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー(TPE)、及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。走行時の弾性と製造時の成形性を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。
 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、熱可塑性樹脂材料としては、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度以上、JIS K7113に規定される引張降伏強さが10MPa以上、同じくJIS K7113に規定される引張破壊伸びが50%以上、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。
 補強コード30を被覆する樹脂32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、補強コード30を被覆する樹脂32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、補強コード30を被覆する樹脂32の引張弾性率は、200~700MPaの範囲内が特に好ましい。
 図1に示すように、本実施形態のベルト26の厚さ寸法tは、補強コード30の直径寸法よりも大きくすることが好ましい、言い換えれば、補強コード30が完全に樹脂32に埋設されていることが好ましい。ベルト26の厚さ寸法tは、空気入りタイヤ10が乗用車用の場合、具体的には、0.70mm以上とすることが好ましい。
 ベルト26のタイヤ径方向外側には、第2のゴム材料からなるトレッド36が配置されている。トレッド36に用いる第2のゴム材料は、従来一般公知のものが用いられる。トレッド36には、排水用の溝37が形成されている。
 タイヤ軸方向に沿って計測するベルト26の幅BWは、タイヤ軸方向に沿って計測するトレッド36の接地幅TWに対して75%以上とすることが好ましい。なお、ベルト26の幅BWの上限は、接地幅TWに対して110%とすることが好ましい。
 ここで、トレッド36の接地幅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。
 また、ベルト26の面内剪断剛性は、ゴム被覆で形成されたベルト以上であることが好ましい。
 また、トレッド36の溝37において、溝37の長さ方向に直交する溝37の断面では、図3に示すように溝底面41と溝底面41の幅方向の両端からタイヤ径方向外側に配置された溝壁面42とが設けられている。
 トレッド36の溝37の長さ方向に直交する溝37の断面では、溝底面41と溝壁面42との角部には、タイヤ径方向内側に凸となるように湾曲した円弧が形成されている。
 この円弧の曲率半径Rは、溝37の断面積(溝37のボリューム)に左右される排水性を考慮すると1.2(R4)mm以下とすることが好ましい。
 さらに、この円弧の曲率半径Rは、溝37の溝底面41への走行時の応力集中による溝底クラックの発生を考慮すると、0.6(R2)mm以上とすることが好ましい。
(作用、効果)
 次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用、効果を説明する。
 本実施形態の空気入りタイヤ10では、カーカス16のクラウン部が、螺旋状に巻回された補強コード30が樹脂32で被覆されたベルト26で補強されているため、従来タイヤの2枚以上のベルトプライから構成された複数層からなるベルトに比較して軽量となり、製造も簡単になる。
 本実施形態のベルト26は、補強コード30を被覆している樹脂32の引張弾性率が100MPa以上とされ、厚みも0.7mm以上確保されているので、ベルト26のタイヤ幅方向の面内剪断剛性を十分に確保することができる。
 ベルト26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、ベルト26の面外曲げ剛性が確保されることで、空気入りタイヤ10に大きな横力が入力した際、トレッド36のバックリング(トレッド36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。
 さらに、本実施形態の空気入りタイヤ10では、面内剪断剛性が高いベルト26を用いており、ベルト26の幅BWをトレッド36の接地幅TWの75%以上としているので、ショルダー39付近の剛性を高めることができる。
 本実施形態の空気入りタイヤ10では、ベルト26が1層構造であるため、従来の2枚以上のベルトプライで構成した場合に比較して、ベルト26の厚みを薄くでき、その分トレッド36の厚みを厚くすることができ、かつ溝37の深さを深くすることができる。これにより、空気入りタイヤ10の寿命を延ばすことも可能となる。
 空気入りタイヤ10におけるベルト26は、補強コード30が螺旋状に巻回され、周上で補強コード30がタイヤ径方向に重なる部分が無く、タイヤ周方向に厚さが均一となっているので、空気入りタイヤ10はユニフォミティーに優れたものとなる。
 ベルト26の厚みt、言い換えれば樹脂32の厚みが0.7mm未満になると、樹脂32中に埋設する補強コード30を太くしてタガ効果を得ることができなくなる虞がある。
 また、ベルト26の幅BWがトレッド36の接地幅TWに対して75%未満となると、ベルト26のタガ効果が不十分となったり、ショルダー39付近の騒音の発生を抑制することが困難になったりする虞がある。一方、ベルト26の幅BWがトレッド36の接地幅TWに対して100%を超えると、タガ効果としては頭打ち状態となり、ベルト26が必要以上となり、空気入りタイヤ10の重量増加を招く。
 本実施の形態の空気入りタイヤ10では、溝底面41と溝壁面42との角部にはタイヤ径方向内側に凸となるように湾曲した円弧が形成され、この円弧の曲率半径を1.2(R4)mm以下、且つ、0.6(R2)mm以上にしている。
 この円弧の曲率半径を0.6(R2)mm以上としているので、当該数値未満となるようなものと比較して、溝底面41にクラックが発生することを抑制することができる。
 さらに、前記円弧の曲率半径を1.2(R4)mm以下としているので、これを超えるような場合と比較して、溝37の断面積を大きくすることができ、溝37のボリュームを増加させることができ、十分な排水性を確保することができる。
 以上説明したように本開示の空気入りタイヤ10よれば、溝37の角部の円弧の曲率半径を上述したように調整することで溝底面41への応力集中を避けて溝底クラックの発生を抑制すると共に、溝37のボリュームを増加させることができて、良好な排水性を確保することができるという優れた効果を有する。
 なお、特に図示しないが、本実施形態の空気入りタイヤ10では、ベルト26のタイヤ幅方向の端部付近が、帯状のレイヤーでタイヤ径方向外側から覆われているようにしてもよい。このようにすると、剛性分布をタイヤ幅方向に見て、補強コード30が埋設されたベルト26とゴムのみからなるトレッド36との間では、剛性段差が大きい、言い換えれば、剛性の差が大きい。ベルト26の端部付近等、剛性が大きく変化する部位では、応力が集中し易い。このため、レイヤーで覆うことで、タイヤ幅方向に見て、ベルト26の端部からトレッド36にかけて剛性を徐々に変化させることができ、ベルト端付近の応力の集中を抑制することができる。
 また、特に図示しないが、本実施形態の空気入りタイヤ10では、ベルト26とカーカス16との間に、樹脂材料のみからなる樹脂層を設けてもよい。当該樹脂層を構成する樹脂材料とベルト26の樹脂32とは溶着により接合されて一体化している。
 このようにすると、ベルト26に樹脂層が一体化しており、樹脂部分が厚くなっているので、ベルト26の面内剪断剛性を更に高くすることができる。また、互いに隣接する樹脂被覆コード34が、側面同士のみが溶着で接合されているような場合と比較して、互いに隣接する樹脂被覆コード34が、側面同士のみならず、樹脂層を介しても溶着で接合されているので、高い接合強度を得ることができる。
 (その他の実施形態)
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
 上記実施形態のベルト26は、タイヤ軸方向に一定径、一定厚さで形成されていた、言い換えれば、タイヤ軸線に沿った断面で見たときに一直線状であったが、これに限らず、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円弧状であってもよい。
 上記実施形態では、ベルト26を製造する際に用いた樹脂被覆コード34が、2本の補強コード30を樹脂32で被覆したものであったが、樹脂被覆コード34は1本の補強コード30を樹脂32で被覆したものであってもよく、3本以上の補強コード30を樹脂32で被覆したものであってもよい。
 また、上記実施形態の樹脂被覆コード34は断面形状が矩形であり、図2に示すように、カーカス16側(図面下方側)の内周面34Aと、トレッド36側(図面上方側)の外周面34Bとが、ベルト幅方向に変位していないが、樹脂被覆コード34は断面形状は矩形に限らず、カーカス側(図面下方側)の内周面34Aと、トレッド側(図面上方側)の外周面34Bとが、ベルト幅方向に変位していてもよい。
 本実施形態のベルト26は、一般的な空気入りタイヤに限らず、サイド部を補強ゴムで補強したランフラットタイヤに用いることもできる。
 上記実施形態のベルト26では、ベルト幅方向に隣接する樹脂被覆コード34のタイヤ幅方向の側面同士が溶着により接合されていたが、接着剤を用いて接合されていてもよい。
 本開示の効果を確かめるために、幅7mmの主溝の溝底底面と溝壁面との角部の円弧の曲率半径を図4に示すように、R1~R5のタイヤモデルを作成した。前述の本発明の実施の形態に係るタイヤモデル(R2~R4、実施例1~3)と、溝の溝底深さを同一にして、溝の円弧の曲率半径のみ異なる溝を有するタイヤモデル(R1、R5、比較例1、2)とについてシミュレーションによる検証を行った。
 前記タイヤモデルのシミュレーションによるトレッド溝底の耐クラック性能結果を図4に示す。
  A:クラック発生せず
  B:1mm未満のクラック発生
  F:1mm以上のクラック発生
 また、同様に上述した前記タイヤモデルのシミュレーションによる排水性評価結果を図4に示す。
  A:排水性良好
  B:排水性普通
  C:排水性やや不良
 具体的には実施例3の空気入りタイヤの限界速度をINDEX:100としたときのR1~R5の各指標(R1~R5の結果が、110、110、110、100、95)のような排水性の指標になった。
 図4から明らかなように、本発明の実施例1~3は、比較例1よりもトレッド溝底のクラック発生が少なく、クラック発生が抑制されている。
 また、本発明の実施例1~3は、比較例2よりも排水性に優れていることがわかる。
 2018年6月25日に出願された日本国特許出願2018-120277号の開示は、その全体が参照される。
 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されることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照される。

Claims (1)

  1.  一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスを含んで構成され、少なくとも前記カーカスのタイヤ幅方向の外側部が第1のゴム材料で被覆されたタイヤケースと、
     表面に溝が設けられ、前記タイヤケースのタイヤ径方向外側に配置され第2のゴム材料からなるトレッドと、
     前記タイヤケースと前記トレッドとの間に配置され、コードを前記第1のゴム材料及び前記第2のゴム材料よりも引張弾性率が大きい樹脂で被覆して構成された樹脂被覆コードが螺旋状に巻回されていると共に、タイヤ幅方向断面で見てタイヤ幅方向に互いに隣接する一方の前記樹脂被覆コードの前記樹脂と他方の前記樹脂被覆コードの前記樹脂とが一体的に接合されている単層のベルトとを有し、
     前記トレッドの前記溝は、前記溝の最深部に位置する溝底面と、前記溝底面の幅方向の両端からタイヤ径方向外側に配置された溝壁面とを備え、
     前記溝の長さ方向に直交する前記溝の断面では、前記溝底面と前記溝壁面との角部がタイヤ径方向内側に凸となるように湾曲した円弧により形成され、
     前記円弧の曲率半径を1.2mm以下、且つ、0.6mm以上にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012041008A (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2013180616A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Bridgestone Corp タイヤ
JP2016078556A (ja) * 2014-10-14 2016-05-16 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
WO2017183704A1 (ja) * 2016-04-22 2017-10-26 株式会社ブリヂストン タイヤ
WO2017200062A1 (ja) * 2016-05-20 2017-11-23 株式会社ブリヂストン タイヤ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012041008A (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2013180616A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Bridgestone Corp タイヤ
JP2016078556A (ja) * 2014-10-14 2016-05-16 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
WO2017183704A1 (ja) * 2016-04-22 2017-10-26 株式会社ブリヂストン タイヤ
WO2017200062A1 (ja) * 2016-05-20 2017-11-23 株式会社ブリヂストン タイヤ

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