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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024125935
(43)【公開日】2024-09-19
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 9/00 20060101AFI20240911BHJP
   B60C 9/18 20060101ALI20240911BHJP
   B60C 9/22 20060101ALI20240911BHJP
   B60C 9/20 20060101ALI20240911BHJP
   D07B 1/06 20060101ALI20240911BHJP
【FI】
B60C9/00 M
B60C9/18 K
B60C9/18 G
B60C9/22 G
B60C9/22 F
B60C9/20 E
D07B1/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023034079
(22)【出願日】2023-03-06
(71)【出願人】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100186015
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 靖之
(74)【代理人】
【識別番号】100164448
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 雄輔
(72)【発明者】
【氏名】尾花 直彦
【テーマコード(参考)】
3B153
3D131
【Fターム(参考)】
3B153AA08
3B153AA10
3B153FF16
3D131AA39
3D131AA44
3D131AA47
3D131BA02
3D131BA20
3D131BB03
3D131BC31
3D131BC34
3D131BC36
3D131BC51
3D131DA34
3D131DA43
3D131DA52
(57)【要約】
【課題】本発明は、耐偏摩耗性と耐久性とを両立させた、空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の空気入りタイヤは、層間で互いに交差して延びるベルトコードのゴム引き層からなる、2層以上の傾斜ベルト層と、前記傾斜ベルトのタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に延び又はタイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で延びる補強コードのゴム引き層からなる、1層以上の周方向ベルト層と、を備え、前記補強コードの解剖コードの高歪領域における弾性率E1は、30~80GPaである。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
層間で互いに交差して延びるベルトコードのゴム引き層からなる、2層以上の傾斜ベルト層と、
前記傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に延び又はタイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で延びる補強コードのゴム引き層からなる、1層以上の周方向ベルト層と、を備えた、空気入りタイヤであって、
前記補強コードの解剖コードの高歪領域における弾性率E1は、30~80GPaであることを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記補強コードは、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるストランドを、さらに撚り合わせてなるコードであり、ストランド数が3~5本である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記ストランドの構造は、1+N構造であり、
Nは、4~7の整数であり、
前記フィラメントのフィラメント径は、0.3mm以下である、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記補強コードのコード径は、1.5mm以上である、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤの径成長を抑制するために周方向ベルト層を配置することが提案されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009-196548号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の周方向ベルト層を傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に設置すると、径成長が抑制され、径成長に起因する偏摩耗性能の低下を抑制することができるが、周方向ベルト層がタイヤ走行中に大きな負担を負い、特に周方向ベルト層のタイヤ幅方向端部付近のゴムへの剪断歪みが大きくなるため、周方向ベルト層の補強コード周りのゴムに亀裂等の故障が生じやすくなってしまう。従って、耐偏摩耗性を維持しつつも、周方向ベルト層の端部付近の剪断歪みが小さい空気入りタイヤが希求されている。
【0005】
本発明は、耐偏摩耗性と耐久性とを両立させた、空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の要旨構成は、以下の通りである。
(1)層間で互いに交差して延びるベルトコードのゴム引き層からなる、2層以上の傾斜ベルト層と、
前記傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に延び又はタイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で延びる補強コードのゴム引き層からなる、1層以上の周方向ベルト層と、を備えた、空気入りタイヤであって、
前記補強コードの解剖コードの高歪領域における弾性率E1は、30~80GPaであることを特徴とする、空気入りタイヤ。
ここで、「解剖コード」とは、加硫済みの空気入りタイヤを解剖して、取り出したゴム付きの補強コードをいう。
また、「高歪領域における弾性率」とは、解剖コードの荷重-歪曲線上、1.0%歪における当該曲線の接線の傾きを、コードを構成するフィラメントの断面積の総和で除した値をいう。
【0007】
(2)前記補強コードは、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるストランドを、さらに撚り合わせてなるコードであり、ストランド数が3~5本である、上記(1)に記載の空気入りタイヤ。
【0008】
(3)前記ストランドの構造は、1+N構造であり、
Nは、4~7の整数であり、
前記フィラメントのフィラメント径は、0.3mm以下である、上記(2)に記載の空気入りタイヤ。
【0009】
(4)前記補強コードのコード径は、1.5mm以上である、上記(1)~(3)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、耐偏摩耗性と耐久性とを両立させた、空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの解剖コードのS-S曲線(荷重-歪曲線)の一例を示す図である。
図2】本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの生コードのS-S曲線(荷重-歪曲線)の一例を示す図である。
図3】本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの断面図である。
図4】本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
図5】比較例のコード構造を示す断面図である。
図6】発明例1のコード構造を示す断面図である。
図7】実施例における各タイヤ用スチールコードの解剖コードのS-S曲線(荷重-歪曲線)を示す図である。
図8】実施例における各タイヤ用スチールコードの生コードのS-S曲線(荷重-歪曲線)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。先に、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤ(以下、単にタイヤとも称する)の周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの例について説明する。
【0013】
<タイヤ用スチールコード>
[解剖コードの物性]
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの解剖コードのS-S曲線(荷重-歪曲線)の一例を示す図である。図1において、一点鎖線は、解剖コードの荷重-歪曲線上、0.25%歪における当該曲線の接線であり、破線は、解剖コードの荷重-歪曲線上、1.0%歪における当該曲線の接線であり、変曲点Pは、これらの接線の交点である。前記の定義の通り、高歪領域における弾性率E1は、破線の傾きを、コードを構成するフィラメントの断面積の総和で除した値である。また、低歪領域における弾性率E2は、一点鎖線(解剖コードの荷重-歪曲線上、0.25%歪における当該曲線の接線)の傾きを、コードを構成するフィラメントの断面積の総和で除した値である。
【0014】
本実施形態のタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコード(以下、単にコードとも称する)は、解剖コードの高歪領域における弾性率E1が30~80GPaである。また、解剖コードの低歪領域の弾性率E2は、15~60GPaであることが好ましい。
【0015】
解剖コードの高歪領域における弾性率E1が80GPa超だと、空気入りタイヤにおいて、タイヤ用スチールコードが傾斜ベルト層に隣接する周方向ベルト層の補強コードとして用いられた場合(以下、単に「タイヤに使用した際」とも称する)に、周方向ベルト層と傾斜ベルト層との剛性段差が大きくなって当該領域の歪も大きくなり、タイヤ用スチールコード耐切れ性が低下してしまう。一方で、解剖コードの高歪領域における弾性率E1が30GPa未満だと、それと連動して低歪領域における弾性率が低下してしまい、タイヤに使用した際に、内圧付与時のタイヤの径成長を有効に抑制することができなくなる。同様の理由により、解剖コードの高歪領域における弾性率E1は、40~70GPaであることが好ましい。
【0016】
また、解剖コードの低歪領域の弾性率E2が15GPa以上であることにより、タイヤに使用した際に、内圧付与時のタイヤの径成長を有効に抑制することができる。一方で、解剖コードの低歪領域の弾性率E2が60GPa以下であることにより、解剖コードの高歪領域の弾性率が所望の範囲内となるように設定することができる。同様の理由により、解剖コードの低歪領域の弾性率E2は、25~60GPaであることがさらに好ましい。
【0017】
解剖コードの高歪領域における弾性率E1の、解剖コードの低歪領域における弾性率E2に対する比E1/E2は、1.1~3.0であることが好ましい。比E1/E2が1.1以上であることにより、弾性率E1に対して弾性率E2を適度に大きくして、内圧付与時のタイヤの径成長を有効に抑制することができる。一方で、比E1/E2が3.0以下であることにより、弾性率E2に対して弾性率E1を適度に小さくして、周方向ベルト層と傾斜ベルト層との剛性段差を低減して当該領域の歪を低減し、タイヤ用スチールコード耐切れ性を向上させ得る。同様の理由により、上記比E1/E2は、1.1~2.5であることがさらに好ましい。
【0018】
ここで、解剖コードの変曲点Pは、歪0.3~0.7%、且つ、荷重100~350Nの範囲内にあることが好ましい。変曲点Pが、歪0.3%以上0.7%以下の場合、荷重100N以上とすることにより、低荷重時の弾性率が低くならないようにして、内圧付与時にタイヤの径成長を抑制することができる。一方で、変曲点Pが、歪0.3%以上0.7%以下の場合、荷重350N以下とすることにより、高荷重時の弾性率が高くならないようにして、タイヤに使用した際に、周方向ベルト層と傾斜ベルト層との剛性段差を低減して、当該領域の歪が大きくならないようにし、タイヤ用スチールコード耐切れ性を向上させることができる。また、変曲点Pが、荷重100N以上350N以下の場合、歪0.3%以上とすることにより、高荷重時の弾性率が高くならないようにし、タイヤに使用した際に、周方向ベルト層と傾斜ベルト層との剛性段差を低減して、当該領域の歪が大きくならないようにし、タイヤ用スチールコード耐切れ性を向上させることができる。一方で、変曲点Pが、荷重100N以上350N以下の場合、歪0.7%以下とすることにより、低歪領域の弾性率が低下し過ぎないようにし、タイヤに使用した際に、内圧付与時のタイヤの径成長を有効に抑制することができる。このような観点から、解剖コードの変曲点Pは、歪0.3~0.6%、且つ、荷重100~320Nの範囲内にあることがより好ましい。
なお、解剖コードは、歪0.8%における弾性率が25~75GPaであることが好ましい。また、解剖コードは、歪1.2%における弾性率が35~80GPaであることが好ましい。
【0019】
[生コードの物性]
解剖コードにおける前記の各物性を得るために、生コードの物性は、以下のようにすることができる。図2は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの生コードのS-S曲線(荷重-歪曲線)の一例を示す図である。
【0020】
生コードの高歪領域の弾性率E3は、30~80GPaであることが好ましく、35~75GPaであることがより好ましい。ここで、「生コードの高歪領域の弾性率」とは、生コードの荷重-歪曲線において荷重が200Nの接線の傾きを、コードを構成するフィラメントの断面積の総和で除した値をいう。また、生コードの低歪領域の弾性率E4が1~5GPaであることが好ましく、1~3GPaであることがより好ましい。ここで、「生コードの低歪領域の弾性率」とは、生コードの荷重-歪曲線において荷重が10Nの接線の傾きを、コードを構成するフィラメントの断面積の総和で除した値をいう。生コードの低歪領域の弾性率が1~5GPaであることにより、ベルト成型、タイヤ加硫の工程において、適正なタイヤを製造することができ、加硫後のタイヤのバックリングの発生も有効に抑制することができる。
【0021】
生コードの高歪領域の弾性率E3の、生コードの低歪領域の弾性率E4に対する比E3/E4は、20~50であることが好ましく、25~45であることがより好ましい。
【0022】
生コードの変曲点は、歪1.5~3.0%、荷重30~80Nの範囲内にあることが好ましく、歪1.5~3.0%、荷重30~70Nの範囲内にあることがより好ましい。ここで、「生コードの変曲点」とは、生コードの荷重―歪曲線における、10N荷重での接線と200N荷重での接線との交点をいう。
【0023】
[タイヤ用スチールコードの構造]
[[コード構造]]
図3は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤの周方向ベルト層の補強コードとして用いるタイヤ用スチールコードの断面図である。図3に示すように、本例では、コード10は、複数のシースストランド11からなる(コアストランドは有していない)。各シースストランド11は、1本のコアフィラメント12の周りにN本(図示例では6本)のシースフィラメント13が配置された、いわゆる「1+N構造」である。Nは、4~7の整数であることが好ましい。このように、本実施形態のコード10は、複数本のフィラメント(図示例では1本のコアフィラメント12及び6本のシースフィラメント13)を撚り合わせてなる(図示例で5つの)ストランド(シースストランド11)を、さらに撚り合わせてなる、複撚り構造である。ストランド数は、3~5本であることが好ましい。ストランド数を3本以上とすることにより、後述のように、フィラメント径を比較的小さくしても周方向ベルト層としての強度を確保することができ、一方で、ストランド数を5本以下とすることで、ストランドの落ち込みの発生を抑制し、撚り性状を安定にすることができる。また、コアフィラメント12を1本とすることにより、コアフィラメント12とシースフィラメント13の撚り縮み量の差に起因する撚り不良の発生を抑制することができる。また、シースフィラメント13を4本以上とすることにより、シースフィラメント間の隙間が大きくならないようにして撚り形状を安定させることができ、一方で、シースフィラメント13を7本以下とすることにより、ゴムが浸入するための充分な隙間を確保することができる。また、コアストランドを設けないことで、コード10をタイヤに用いる際に、コード10の中心部の空間がゴムで満たされてストランド間の締め付け応力が分散され、接触部となるシースフィラメント13の先行破断が抑制される結果、良好なスチールコード強力を得ることができる。なお、ストランドの撚り方向とコードの撚り方向とは、同一方向であることが好ましい。
【0024】
[[コード径及びフィラメント径]]
本実施形態では、全てのフィラメント(本例では、1本のコアフィラメント12及び6本のシースフィラメント13)について、コード径Aに対するフィラメント径Bの比B/Aが0.13以下(好ましくは0.11以下)であることが好ましい。比B/Aを0.13以下とすることにより、コード径Aに対してフィラメント径Bが大きくなり過ぎないようにして、コードの引張により生じるフィラメントの曲げ変形によるフィラメントの破断が生じるのを抑制することができる。一方で、フィラメント径Bが小さすぎると十分なコード強力を得られなくなるため、比B/Aは、0.09以上とすることが好ましい。
本実施形態のコードのコード径Aは、1.5~2.2mmとすることが好ましく、1.9~2.2mmとすることがより好ましい。コード径Aを1.5mm以上(より好ましくは1.9mm以上)とすることにより、タイヤに使用した際に、周方向ベルト層としての強度を確保することができ、一方で、2.2mm以下とすることにより、タイヤに使用した際に、タイヤの軽量化を図ることができる。
フィラメントのフィラメント径Bは、0.3mm以下であることが好ましく、0.25mm以下であることがより好ましい。フィラメント径Bを0.3mm以下とすることにより、コードの引張により生じるフィラメントの曲げ変形によるフィラメントの破断を抑制することができる。一方で、フィラメント径Bが小さすぎると十分なコード強力を得られなくなるため、フィラメント径Bは、0.15mm以上であることが好ましい。
コアフィラメント12のフィラメント径B12の、シースフィラメント13のフィラメント径B13に対する比B12/B13は、1.10~1.16とすることが好ましい。比B12/B13を1.16以下とすることにより、シースフィラメントの配置に偏りが生じないようにしてコードの撚り性状を均一にすることができ、一方で、比B12/B13を1.10以上とすることにより、ゴムが浸入するための充分な隙間を確保することができるからである。
【0025】
[[撚り角度]]
シースストランド11のコード軸に対する撚り角度は、15.0~25.0°とすることが好ましい。なお、撚り角度とは、スチールコードの長手方向に対してストランドのらせん軸がなす角度であり、コードの長手方向における平均値とする。撚り角度を15.0°以上とすることにより、生コード及び解剖コードの高歪領域の弾性率を上限値以下に設定することができ、一方で、25.0°以下とすることにより、撚り性状を安定化することができるからである。
【0026】
[フィラメントの材質]
本実施形態のコードにおいて、フィラメントの材質は、特に限定されないものの、例えば炭素成分が0.80質量%以上である高炭素鋼であることが好ましい。フィラメントの素材を高硬度である炭素成分が0.80質量%以上の高炭素鋼とすることで、十分なコード強力を得ることができる。一方で、耐疲労性の観点からは、炭素成分が1.5%以下であることが好ましい。
【0027】
[調整方法]
解剖コードの高歪領域における弾性率E1を例えば30~80GPaの範囲とし、且つ、解剖コードの低歪領域の弾性率E2を例えば15~60GPaの範囲とするためには、例えば、以下のようなコード構造とすることにより調整を行うことができる。
すなわち、解剖コードの高歪領域における弾性率E1を上記のような低めの範囲に調整するには、コアストランドを有しない、上記の複数本のフィラメントを撚り合わせてなるストランドをさらに撚り合わせてなるコードを用いることができる。併せて、フィラメントの径、ストランド数、撚り角度、コード径等を調整すること等によりできる。また、解剖コードの低歪領域の弾性率E2は、上記に加えて、タイヤ製造時の拡張率に応じて決定することができる。
【0028】
<空気入りタイヤ>
図4は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。図4では、タイヤ赤道面CLを境界とするタイヤ幅方向の一方の半部のみを示しているが、他方の半部についても同様の構成である。
【0029】
図4に示すように、本実施形態のタイヤ1は、一対のビード部2と、各々がビード部2に連なる一対のサイドウォール部3と、一対のサイドウォール部3に連なるトレッド部4と、を備えている。また、このタイヤ1は、一対のビード部2間にトロイダル状に跨るカーカス5と、カーカス5のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置された補強層6と、をさらに備えている。
【0030】
図示例では、一対のビード部2の各々には、ビードコア2aが埋設されており、ビードコア2aのタイヤ径方向外側には、ビードフィラ2bが配置されている。
【0031】
また、図示例では、カーカス5は、1枚以上のカーカスプライからなる。また、カーカス5は、一対のビード部2間をトロイダル状に跨って延びるカーカス本体部5aと、該カーカス本体部5bから延びてビードコア2a周りに巻き付けられてなるカーカス巻き付け部2bとからなる。また、図示例では、ビードコア2aの周りであって、カーカス巻き付け部5bの外周に、ワイヤーチェーファー7が配置されている。
【0032】
補強層(ベルト)6は、図示例では、5層の補強層6a~6eからなる。図示例では、ベルト層6aは、タイヤ周方向に対して略90°の傾斜角度で傾斜して延びるコードのゴム引き層からなる。ベルト層6bは、タイヤ周方向に延び、又は、タイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で傾斜して延びる補強コードからなる。本実施形態の空気入りタイヤでは、前記のタイヤ用スチールコードを、ベルト層6bの補強コードに用いている。ベルト層6c、6dは、層間で互いに交差して延び、タイヤ周方向に対して例えば15°~50°の傾斜角度で傾斜して延びるベルトコードのゴム引き層からなる、傾斜ベルト層である。傾斜ベルト層のベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を15°以上とすることにより、耐摩耗性をより一層向上させることができ、一方で、50°以下とすることにより、周方向ベルト層の耐久性及びタイヤの径成長の抑制効果をより高めることができる。ベルト層6eは、タイヤ周方向に対して例えば15°~50°の傾斜角度で傾斜して延びるコードのゴム引き層からなる、保護ベルト層である。本例では、ベルト層6dのベルトコードと、ベルト層6eのコードとは、タイヤ赤道面CLを境界とする同一のタイヤ幅方向半部においては、タイヤ幅方向内側から外側へ向かって、タイヤ周方向の同一方向に延びている。
図示例では、タイヤ径方向内側から、ベルト層6a、6b、6c、6d、6eの順で配置されている。すなわち、本例では、周方向ベルト層6bは、傾斜ベルト層6c、6dのタイヤ径方向内側に隣接して(本例では間に他のベルト層を介さずに)配置されている。
図示例では、ベルト層のタイヤ幅方向の幅は、大きい方から順に、ベルト層6c、6d、6b、6e、6aとなっているが、この場合に限定されない。ベルト層の層数や、ベルト層のタイヤ幅方向の幅は、様々な構成とすることができる。
【0033】
特には限定されないが、本実施形態のタイヤは、例えばトラック・バス用タイヤ等の、重荷重用タイヤとして好適に用いることができる。
【0034】
前記のように、本実施形態の空気入りタイヤは、層間で互いに交差して延びるベルトコードのゴム引き層からなる2層以上の傾斜ベルト層(本例では、ベルト層6c、6d)と、前記のタイヤ用スチールコードである補強コードのゴム引き層からなる1層以上の周方向ベルト層6bと、を備え、周方向ベルト層6bは、傾斜ベルト層6c、6dのタイヤ径方向内側に隣接して配置され、該タイヤ用スチールコードは、タイヤ周方向に延び、又は、タイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で傾斜して延びている。
本実施形態の空気入りタイヤによれば、まず、周方向ベルト層6bが傾斜ベルト層6c、6dのタイヤ径方向内側に配置されているため、タイヤの径成長を抑制し、従って、タイヤの径成長に起因する偏摩耗を抑制することができる。なお、周方向ベルト層6bが傾斜ベルト層6c、6dの間に配置されている場合や、周方向ベルト層6bが傾斜ベルト層6c、6dのタイヤ径方向外側に配置されている場合よりも、上記の効果を有効に得ることができる。
さらに、本実施形態では、補強コードの解剖コードの高歪領域における弾性率E1が30~80GPaであるため、前記のように、コードの耐切れ性を向上させることができ、従って、タイヤの耐久性を高めることができる。また、内圧付与時のタイヤの径成長を有効に抑制することができる。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、耐偏摩耗性と耐久性とを両立させることができる。
【0035】
タイヤは、通信装置としてのRFタグ100を備えてよい。RFタグは、ICチップとアンテナとを備える。RFタグは、例えば、タイヤを構成する同種又は異種の複数の部材の間の位置に挟み込まれて配置されてよい。このようにすることで、タイヤ生産時にRFタグを取り付け易く、RFタグを備えるタイヤの生産性を向上させることができる。本例では、RFタグは、例えば、ビードフィラと、ビードフィラに隣接するその他の部材と、の間に挟み込まれて配置されてよい。RFタグは、タイヤを構成するいずれかの部材内に埋設されていてもよい。このようにすることで、タイヤを構成する複数の部材の間の位置に挟み込まれて配置される場合と比較して、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。本例では、RFタグは、例えば、トレッドゴム、サイドゴム等のゴム部材内に埋設されてよい。RFタグは、タイヤ幅方向断面視でのタイヤ外面に沿う方向であるペリフェリ長さ方向において、剛性の異なる部材の境界となる位置に、配置されないことが好ましい。このようにすることで、RFタグは、剛性段差に基づき歪みが集中し易い位置に、配置されない。そのため、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。本例では、RFタグは、例えば、タイヤ幅方向断面視でカーカスの端部と、このカーカスの端部に隣接する部材(例えばサイドゴム等)と、の境界となる位置に配置されないことが好ましい。RFタグの数は特に限定されない。タイヤは、1個のみのRFタグを備えてもよく、2個以上のRFタグを備えてもよい。ここでは、通信装置の一例として、RFタグを例示説明しているが、RFタグとは異なる通信装置であってもよい。
【0036】
RFタグは、例えば、タイヤのトレッド部に配置されてよい。このようにすることで、RFタグは、タイヤのサイドカットにより損傷しない。RFタグは、例えば、タイヤ幅方向において、トレッド中央部に配置されてよい。トレッド中央部は、トレッド部において撓みが集中し難い位置である。このようにすることで、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。また、タイヤ幅方向でのタイヤの両外側からのRFタグとの通信性に差が生じることを抑制できる。本例では、RFタグは、例えば、タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面を中心としてトレッド幅の1/2の範囲内に配置されてよい。RFタグは、例えば、タイヤ幅方向において、トレッド端部に配置されてもよい。RFタグと通信するリーダーの位置が予め決まっている場合には、RFタグは、例えば、このリーダーに近い一方側のトレッド端部に配置されてよい。本例では、RFタグは、例えば、タイヤ幅方向において、トレッド端を外端とする、トレッド幅の1/4の範囲内に配置されてよい。
【0037】
RFタグは、例えば、ビード部間に跨る、1枚以上のカーカスプライを含むカーカスより、タイヤ内腔側に配置されてよい。このようにすることで、タイヤの外部から加わる衝撃や、サイドカットや釘刺さりなどの損傷に対して、RFタグが損傷し難くなる。一例として、RFタグは、カーカスのタイヤ内腔側の面に密着して配置されてよい。別の一例として、カーカスよりタイヤ内腔側に別の部材がある場合に、RFタグは、例えば、カーカスと、このカーカスよりタイヤ内腔側に位置する別の部材と、の間に配置されてもよい。カーカスよりタイヤ内腔側に位置する別の部材としては、例えば、タイヤ内面を形成するインナーライナーが挙げられる。別の一例として、RFタグは、タイヤ内腔に面するタイヤ内面に取り付けられていてもよい。RFタグが、タイヤ内面に取り付けられる構成とすることで、RFタグのタイヤへの取り付け、及び、RFタグの点検・交換が行い易い。つまり、RFタグの取り付け性及びメンテナンス性を向上させることができる。また、RFタグが、タイヤ内面に取り付けられることで、RFタグをタイヤ内に埋設する構成と比較して、RFタグがタイヤ故障の核となることを防ぐことができる。また、カーカスが、複数枚のカーカスプライを備え、複数枚のカーカスプライが重ねられている位置がある場合に、RFタグは、重ねられているカーカスプライの間に配置されていてもよい。
【0038】
RFタグは、例えば、タイヤのトレッド部で、1枚以上のベルトプライを含むベルトより、タイヤ径方向の外側に配置されてよい。一例として、RFタグは、ベルトに対してタイヤ径方向の外側で、当該ベルトに密着して配置されてよい。また、別の一例として、補強ベルト層を備える場合、当該補強ベルト層に対してタイヤ径方向の外側で、当該補強ベルト層に密着して配置されてよい。また、別の一例として、RFタグは、ベルトよりタイヤ径方向の外側で、トレッドゴム内に埋設されていてもよい。RFタグが、タイヤのトレッド部で、ベルトよりタイヤ径方向の外側に配置されることで、タイヤ径方向でのタイヤの外側からのRFタグとの通信が、ベルトにより阻害され難い。そのため、タイヤ径方向でのタイヤの外側からのRFタグとの通信性を向上させることができる。また、RFタグは、例えば、タイヤのトレッド部で、ベルトよりタイヤ径方向の内側に配置されていてもよい。このようにすることで、RFタグのタイヤ径方向の外側がベルトに覆われるため、RFタグは、トレッド面からの衝撃や釘刺さりなどに対して損傷し難くなる。この一例として、RFタグは、タイヤのトレッド部で、ベルトと、当該ベルトよりタイヤ径方向の内側に位置するカーカスと、の間に配置されてよい。また、ベルトが、複数枚のベルトプライを備える場合に、RFタグは、タイヤのトレッド部で、任意の2枚のベルトプライの間に配置されてよい。このようにすることで、RFタグのタイヤ径方向の外側が1枚以上のベルトプライに覆われるため、RFタグは、トレッド面からの衝撃や釘刺さりなどに対して損傷し難くなる。
【0039】
RFタグは、例えば、クッションゴムと、トレッドゴムとの間やクッションゴムと、サイドゴムと、の間に挟み込まれて配置されてよい。このようにすることで、RFタグへの衝撃を、クッションゴムにより緩和できる。そのため、RFタグの耐久性を向上させることができる。また、RFタグは、例えば、クッションゴム内に埋設されていてもよい。更に、クッションゴムは、隣接する同種又は異種の複数のゴム部材から構成されてよい。かかる場合に、RFタグは、クッションゴムを構成する複数のゴム部材の間に挟み込まれて配置されてもよい。
【0040】
RFタグは、例えば、タイヤのサイドウォール部又はビード部の位置に配置されてよい。RFタグは、例えば、RFタグと通信可能なリーダーに対して近い一方側のサイドウォール部又は一方側のビード部に配置されてよい。このようにすることで、RFタグとリーダーとの通信性を高めることができる。一例として、RFタグは、カーカスと、サイドゴムと、の間やトレッドゴムとサイドゴムと、の間に配置されてよい。RFタグは、例えば、タイヤ径方向において、タイヤ最大幅となる位置と、トレッド面の位置と、の間に配置されてよい。このようにすることで、RFタグがタイヤ最大幅となる位置よりタイヤ径方向の内側に配置される構成と比較して、タイヤ径方向でのタイヤの外側からのRFタグとの通信性を高めることができる。RFタグは、例えば、タイヤ最大幅となる位置よりタイヤ径方向の内側に配置されていてもよい。このようにすることで、RFタグは、剛性の高いビード部近傍に配置される。そのため、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。一例として、RFタグは、ビードコアとタイヤ径方向又はタイヤ幅方向で隣接する位置に配置されてよい。ビードコア近傍は歪みが集中し難い。そのため、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。特に、RFタグは、タイヤ最大幅となる位置よりタイヤ径方向の内側であって、かつ、ビード部のビードコアよりタイヤ径方向の外側の位置に配置されることが好ましい。このようにすることで、RFタグの耐久性を向上させることができるとともに、RFタグとリーダーとの通信が、ビードコアにより阻害され難く、RFタグの通信性を高めることができる。また、サイドゴムがタイヤ径方向に隣接する同種又は異種の複数のゴム部材から構成されている場合に、RFタグは、サイドゴムを構成する複数のゴム部材の間に挟み込まれて配置されていてもよい。
【0041】
乗用車用タイヤの場合、RFタグは、ビードフィラと、このビードフィラに隣接する部材と、の間に挟み込まれて配置されてよい。このようにすることで、ビードフィラを配置することにより歪みが集中し難くなった位置に、RFタグを配置することができる。そのため、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。RFタグは、例えば、ビードフィラと、カーカスと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。カーカスのうちビードフィラと共にRFタグを挟み込む部分は、ビードフィラに対してタイヤ幅方向の外側に位置してもよく、タイヤ幅方向の内側に位置してもよい。カーカスのうちビードフィラと共にRFタグを挟み込む部分が、ビードフィラに対してタイヤ幅方向の外側に位置する場合には、タイヤ幅方向のタイヤの外側からの衝撃や損傷により、RFタグに加わる負荷を、より低減できる。これにより、RFタグの耐久性を、より向上させることができる。また、ビードフィラは、サイドゴムと隣接して配置されている部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ビードフィラと、サイドゴムと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。更に、ビードフィラは、ゴムチェーファーと隣接して配置されている部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ビードフィラと、ゴムチェーファーと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。
【0042】
トラック・バス用タイヤの場合、RFタグは、スティフナーと、このスティフナーに隣接する部材と、の間に挟み込まれて配置されてよい。このようにすることで、スティフナーを配置することにより歪みが集中し難くなった位置に、RFタグを配置することができる。そのため、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。RFタグは、例えば、スティフナーと、サイドゴムと、の間に挟み込まれて配置されてよい。また、RFタグは、例えば、スティフナーと、カーカスと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。カーカスのうちスティフナーと共にRFタグを挟み込む部分は、スティフナーに対してタイヤ幅方向の外側に位置してもよく、タイヤ幅方向の内側に位置してもよい。カーカスのうちスティフナーと共にRFタグを挟み込む部分が、スティフナーに対してタイヤ幅方向の外側に位置する場合には、タイヤ幅方向のタイヤの外側からの衝撃や損傷により、RFタグに加わる負荷を、より低減できる。これにより、RFタグの耐久性を、より向上させることができる。スティフナーは、ゴムチェーファーと隣接して配置されている部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、スティフナーと、ゴムチェーファーと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。スティフナーは、タイヤ幅方向の外側でハットゴムに隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、スティフナーと、ハットゴムと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。スティフナーは、硬さの異なる複数のゴム部材から構成されてよい。かかる場合に、RFタグは、スティフナーを構成する複数のゴム部材の間に挟み込まれて配置されていてもよい。RFタグは、ハットゴムと、このハットゴムに隣接する部材と、の間に挟み込まれて配置されてよい。RFタグは、例えば、ハットゴムと、カーカスプライと、の間に挟み込まれて配置されてよい。このようにすることで、RFタグへの衝撃を、ハットゴムにより緩和できる。そのため、RFタグの耐久性を向上させることができる。
【0043】
RFタグは、例えば、ゴムチェーファーと、サイドゴムと、の間に挟み込まれて配置されてよい。このようにすることで、ゴムチェーファーを配置することにより歪みが集中し難くなった位置に、RFタグを配置することができる。そのため、RFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。RFタグは、例えば、ゴムチェーファーと、カーカスと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。このようにすることで、リムから加わる衝撃や損傷により、RFタグに加わる負荷を低減できる。そのため、RFタグの耐久性を向上させることができる。
【0044】
トラック・バス用タイヤの場合、RFタグは、ナイロンチェーファーと、このナイロンチェーファーのタイヤ幅方向の外側又は内側で隣接する別の部材と、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。このようにすることで、タイヤ変形時に、RFタグの位置が変動し難くなる。そのため、タイヤ変形時にRFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。ナイロンチェーファーは、例えば、タイヤ幅方向外側で、ゴムチェーファーと隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ナイロンチェーファーと、ゴムチェーファーと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。ナイロンチェーファーは、例えば、タイヤ幅方向外側で、サイドゴムと隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ナイロンチェーファーと、サイドゴムと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。ナイロンチェーファーは、例えば、タイヤ幅方向内側で、スティフナーと隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ナイロンチェーファーと、スティフナーと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。また、ナイロンチェーファーは、例えば、タイヤ幅方向内側で、ハットゴムと隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ナイロンチェーファーと、ハットゴムと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。更に、ナイロンチェーファーは、例えば、タイヤ幅方向内側で、カーカスと隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ナイロンチェーファーと、カーカスと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。更に、ナイロンチェーファーは、例えば、タイヤ幅方向内側で、ワイヤーチェーファーと隣接する部分を備えてもよい。かかる場合に、RFタグは、ナイロンチェーファーと、ワイヤーチェーファーと、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。このように、RFタグは、ナイロンチェーファーと、このナイロンチェーファーのタイヤ幅方向の外側又は内側で隣接する別の部材と、の間に挟み込まれて配置されていてよい。特に、RFタグのタイヤ幅方向外側が、ナイロンチェーファーに覆われることで、タイヤ幅方向でのタイヤの外側からの衝撃や損傷により、RFタグに加わる負荷を、より低減できる。そのため、RFタグの耐久性を、より向上させることができる。
【0045】
RFタグは、ワイヤーチェーファーと、このワイヤーチェーファーのタイヤ幅方向の内側又は外側で隣接する別の部材と、の間に挟み込まれて配置されていてもよい。このようにすることで、タイヤ変形時に、RFタグの位置が変動し難くなる。そのため、タイヤ変形時にRFタグに加わる負荷を低減できる。これにより、RFタグの耐久性を向上させることができる。ワイヤーチェーファーがタイヤ幅方向の内側又は外側で隣接する別の部材は、例えば、ゴムチェーファーなどのゴム部材であってよい。また、ワイヤーチェーファーがタイヤ幅方向の内側又は外側で隣接する別の部材は、例えば、カーカスであってもよい。
【実施例0046】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
本発明の効果を確かめるため、発明例1、2及び、比較例にかかる空気入りタイヤにつき、周方向ベルト層の端部のセパレーションを評価するため、後述のタイヤ構造及び条件を設定し、FEMモデルで評価を行う。
各タイヤの諸元は、評価結果と共に以下の表1に示している。また、図7及び図8に、それぞれ、解剖コード及び生コードのS-S曲線を示している。
各タイヤは、図4に示すように、層間で互いに交差して延びるベルトコードのゴム引き層からなる、2層以上の傾斜ベルト層と、傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ周方向に延び又はタイヤ周方向に対して5°以下の傾斜角度で延びる補強コードのゴム引き層からなる、1層以上の周方向ベルト層と、を備えるものである。
FEM評価の条件としては、内圧690kPa、荷重37.85kN、速度60km/hで転動させる、となる。各タイヤモデルに対し、周方向層端部ゴムにおけるせん断歪の最大値と最小値の絶対値の大きい方を指数化し、周方向層端部セパレーション結果とする。小さいほうがせん断歪が小さく、周方向層端部セパレーションが起こりにくい。
【0047】
【表1】
【0048】
表1に示すように、発明例1、2は、比較例に対して、タイヤの耐久性が優れることが分かる。
【0049】
[国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)への貢献]
持続可能な社会の実現に向けて、SDGsが提唱されている。本発明の一実施形態は「No.12_つくる責任、つかう責任」および「No.13_気候変動に具体的な対策を」などに貢献する技術となり得ると考えられる。
【符号の説明】
【0050】
1:空気入りタイヤ(タイヤ)、
2:ビード部、
3:サイドウォール部、
4:トレッド部、
5:カーカス、
6:補強層、
7:ワイヤーチェーファー、
10:タイヤ用スチールコード、
11:シースストランド、
12:コアフィラメント、
13:シースフィラメント、
100:通信装置、
CL:タイヤ赤道面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8