(57)【要約】【課題】タイヤの重量を大幅に増加させることなく、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を改良する。【解決手段】１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスの径方向外側に、少なくとも２層のベルトおよびトレッドを具えるタイヤにおいて、前記カーカスは、タイヤ赤道面を含む領域のカーカスコードがタイヤ径方向に振幅を有する波形である。【選択図】図１
2010167850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスの径方向外側に、少なくとも２層のベルトおよびトレッドを具えるタイヤにおいて、
前記カーカスは、タイヤ赤道面を含む領域のカーカスコードがタイヤ径方向に振幅を有する波形であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスは、前記１対のビードコア間でトロイド状に延びる本体部から、前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、前記ベルトと前記カーカスの本体部との間まで延びる折返し部を有することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記カーカスのコード被覆ゴムと同一のゴムシートを、カーカスのタイヤ径方向外側とタイヤ径方向内側とにタイヤ幅方向に交互に配置することによりカーカスコードを波形に形成してなることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記波形のカーカスコードの周期Ｐと振幅Ｗとは、前記少なくとも２層のベルトのうち、幅広ベルトのベルト幅ＷＢを用いて、
１０×Ｗ≦Ｐ≦０．９５×ＷＢ
の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を改良した空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、走行時に路面の凹凸を乗り越す際の衝撃に耐えうる構造でなければならず、そのために、トレッド部を強化する必要がある。トレッド部を強化して、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を向上するための従来技術として、ベルトの強力を向上させることおよびカーカスの強力を向上させることがある。
具体的に、ベルトの強力を向上させるためには、ベルトの幅あるいは枚数の増加、ベルトコードの打ち込み数（密度）の増加、ベルトコードの種類の変更、ベルトコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度の変更等が挙げられる。また、カーカスの強力を向上させるためには、カーカスの枚数の増加、カーカスコードの打ち込み数の増加、カーカスコードの種類の変更等が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の方法はいずれも、タイヤ重量の増加を招くため、昨今求められている車両の軽量化による燃費の向上に代表される、環境問題に対しては不利である。また、上記の方法を用いると、操縦安定性にも悪影響を与えるという問題が生ずる。
そこで、本発明の目的は、ベルトおよびカーカスの仕様を変更することなく、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を改良した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスの径方向外側に、少なくとも２層のベルトおよびトレッドを具えるタイヤにおいて、
前記カーカスは、タイヤ赤道面を含む領域のカーカスコードがタイヤ径方向に振幅を有する波形であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【０００５】
（２）前記カーカスは、前記１対のビードコア間でトロイド状に延びる本体部から、前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、前記ベルトと前記カーカスの本体部との間まで延びる折返し部を有することを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【０００６】
（３）前記カーカスのコード被覆ゴムと同一のゴムシートを、カーカスのタイヤ径方向外側とタイヤ径方向内側とにタイヤ幅方向に交互に配置することによりカーカスコードを波形に形成してなることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。
【０００７】
（４）前記波形のカーカスコードの周期Ｐと振幅Ｗとは、前記少なくとも２層のベルトのうち、幅広ベルトのベルト幅ＷＢを用いて、
１０×Ｗ≦Ｐ≦０．９５×ＷＢ
の関係を満たすことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タイヤの重量を大幅に増加させることなく、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を改良し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】
【０００９】
【図１】本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】従来の空気入りタイヤのカーカスを説明するための図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤのカーカスを説明するための図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図５】本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図６】本発明の空気入りタイヤのカーカスを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）に本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図を示す。本発明のタイヤ１は、１対のビードコア２間でトロイド状に延びる１層のカーカス３を骨格とし、このカーカス３の径方向外側に、複数本のコードをゴムで被覆したベルト層の少なくとも２層、図示例で第１ベルト層４ａ、第２ベルト層４ｂの２層からなるベルト４を具え、このベルト４の径方向外側にトレッド５を配置してなる。
第１ベルト層４ａおよび第２ベルト層４ｂは、タイヤ赤道面ＣＬに対して斜めに、かつ層間で互いに交差する向きに延びるコードの多数本をゴムで被覆した傾斜ベルト層である。
なお、図示例では、ベルト４の径方向外側に、タイヤ赤道面ＣＬ方向に延びるコードの多数本をゴムで被覆してなるベルト補強層６をさらに具えているが、このベルト補強層６は省略することも可能である。
【００１１】
ここで、カーカス３の、タイヤ赤道面ＣＬを含む領域のカーカスコードがタイヤ径方向に振幅を有する波形であることが肝要である。以下にこの理由を説明する。
【００１２】
さて、空気入りタイヤが路面の凹凸である突起を乗り越す際の破壊エネルギーを測定する試験として、プランジャーエネルギー試験があり、本発明者らはプランジャーエネルギー試験によって、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を検討した。
プランジャーエネルギー試験は、ＪＩＳ  Ｄ４２３０に準拠したものであり、タイヤ赤道面に沿ってプランジャーを押し付けていったときのプランジャーを押し付ける荷重と変位とを掛け合わせた値である、プランジャーエネルギー（ＰＥ）を測定する試験である。通常、プランジャーを押し付けていくと、まず、強力が劣るカーカスコードが破断し、その後、ベルトのコードが破断する結果、プランジャーがトレッド面を突き破り、空気入りタイヤの破壊に至る。
【００１３】
図２（ａ）〜（ｃ）に、通常のベルト構造を有する従来の空気入りタイヤにプランジャーを押し付けた際のカーカスプライの様子を示し、図３（ａ）〜（ｃ）に、本発明のベルト構造を有する空気入りタイヤにプランジャーを押し付けた際のカーカスプライの様子を示す。
従来の空気入りタイヤにおいて、プランジャー１０の先端がカーカス３に到達した図２（ａ）の状態から、プランジャー１０をＬ１だけ押し込むと、図２（ｂ）に示すように、カーカス３は伸ばされ、さらに、プランジャー１０をＬ２まで押し込むと、図２（ｃ）に示すように、カーカスのプライコードが弾性域を超えて伸ばされる結果、カーカス３のコードはＢ点で破断する。
【００１４】
一方、本発明の空気入りタイヤにおいて、プランジャー１０の先端がカーカス３に到達した図３（ａ）の状態から、プランジャー１０をＬ１だけ押し込むと、図３（ｂ）に示すように、波形のカーカス３は伸ばされて一部波形ではなくなり、さらに、プランジャー１０をＬ２まで押し込むと、図３（ｃ）に示すように、カーカス３は伸ばされて波形がより直線状になる。カーカス３が直線状となることにより、プランジャー１０の変位量（Ｌ２）を吸収するので、プライコードの破断には至らない。
【００１５】
このように、本発明では、カーカス３の、タイヤ赤道面ＣＬを含む領域のカーカスコードがタイヤ径方向に振幅を有する波形であるので、プランジャーを押し付けていったときに波形（ジグザグ）になっていたカーカスコードが伸びることにより、プライが伸びきって破断することを防ぎ、プランジャーの押し込み量が許容される結果、プランジャーエネルギーの値を上昇させることが可能となる。
【００１６】
なお、カーカスコードを波形とする領域は、タイヤ赤道面ＣＬを含む、少なくともタイヤ幅方向に４０ｍｍの領域であることが好適である。すなわち、この波形の領域幅が４０ｍｍ未満であると、波形の領域が小さすぎるため、波形のコードが直線状になることによりプランジャーの変位量を吸収するという上述した効果が十分に得られないおそれがある。
【００１７】
また、図４に示すように、カーカス３は、１対のビードコア２間でトロイド状に延びる本体部から、ビードコア２の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、ベルト４と前記カーカスの本体部との間まで延びる折返し部を有する、いわゆるエンベロープ構造とすることが好適である。このとき、カーカス３の折返し端３Ｅはベルト４とカーカス３の本体部との間に位置し、ベルト４とカーカス３の本体部とによって挟持される。
エンベロープ構造のカーカスは、２プライ構造のカーカスと比較して軽量であり、１プライ・ローターンアップ構造（カーカスの折返し端がビード部に位置する）および１プライ・ハイターンアップ構造（カーカスの折返し端がサイドウォール部に位置する）と比較してカーカス強力が高いという有利な効果がある。
【００１８】
また、図５に示すように、カーカス３のコード被覆ゴムと同一のゴムシート７を、カーカス３のタイヤ径方向外側とタイヤ径方向内側とにタイヤ幅方向に交互に、すなわちゴムシート７を幅方向へ千鳥足状に配置することにより、カーカスコードを波形に成形することが容易にでき、好適である。
【００１９】
また、図６に示すように、波形のカーカスコードの周期Ｐと振幅Ｗとは、幅広の第１ベルト層４ａのベルト幅ＷＢを用いて、
１０×Ｗ≦Ｐ≦０．９５×ＷＢ
の関係を満たすことが好適である。
なぜなら、周期Ｐ＜１０×Ｗ、すなわち、周期Ｐが短すぎる場合は、カーカスコードの重量、およびベルト４下のゲージが厚くなってゴムの重量の増加が大きくなるおそれがあり、一方、０．９５×ＷＢ＜周期Ｐの場合は、ベルト４のないカーカス部分が波形となることを意味する。ベルト４のない部分は、カーカス３のみで張力を負担するため、この部分のカーカス３を波形にすることは困難である。また、ベルト端のばらつきを考えると、上記の範囲が好適である。
【００２０】
また、振幅Ｗは、カーカスコードの径の２〜３倍であることが好適である。
なぜなら、振幅Ｗがカーカスコードの径の２倍未満であると、カーカスコードを波形とすることが製造上困難となるおそれがあり、一方、振幅Ｗがカーカスコードの径の３倍超であると、カーカスコードの重量、およびベルト４下のゲージが厚くなってゴムの重量の増加が大きくなるおそれがあるためである。
なお、例えば、カーカスコードとして、径が０．５〜１．０ｍｍのＰＥＴ、レーヨン、アラミド、ナイロンを使用することができる。また、例えば、ＰＥＴ細糸（０．５３ｍｍ）、ＰＥＴ太糸（０．６６ｍｍ）、ＲＡＹＯＮ細糸（０．７１ｍｍ）、ＲＡＹＯＮ太糸（０．９１ｍｍ）、ＫＥＶ（０．６３〜０．７３ｍｍ）を用いることができ、中でも、０．６６ｍｍのＰＥＴの太糸を使用することが好適である。
【実施例】
【００２１】
本発明の空気入りタイヤ、従来例の空気入りタイヤおよび比較例の空気入りタイヤを、後述する仕様のもとに試作し、プランジャーエネルギー試験に供した。
【００２２】
発明例タイヤ１は、図１に示すように、タイヤ赤道面を含む領域（１００ｍｍ）のカーカスコードが波形である。
発明例タイヤ２は、図４に示すように、エンベロープ構造を有し、かつ、タイヤ赤道面を含む領域（１００ｍｍ）のカーカスコードが波形である。
従来例タイヤ１は、発明例タイヤ１のカーカス３が、タイヤ赤道面を含む領域においても直線状である点以外は、発明例タイヤ１と同一である。
従来例タイヤ２は、発明例タイヤ２のカーカス３が、タイヤ赤道面を含む領域においても直線状である点以外は、発明例タイヤ２と同一である。
比較例タイヤは、２プライ構造を有し、かつ、カーカスはタイヤ赤道面を含む領域においても直線状である。
【００２３】
各供試タイヤ（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）を７．０Ｊのリムに組み付けてタイヤ車輪とし、内圧２３０ｋＰａを与えた後、プランジャーエネルギー試験をＪＩＳ  Ｄ４２３０に規定された試験機を用いて行った。その結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2010167850.tif 000003
【００２５】
表１より、本発明タイヤでは、従来例タイヤと比較して、タイヤの重量を大幅に増加させずに、プランジャーエネルギーが増加していることが分かる。
本発明によれば、タイヤの重量を大幅に増加させることなく、トレッド部の突起入力に対する破壊耐久性を改良した空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００２６】
１    空気入りタイヤ
２    ビードコア
３    カーカス
４    ベルト
４ａ  第１ベルト層
４ｂ  第２ベルト層
５    トレッド
６    ベルト補強層
１０  プランジャー
【図１】
2010167850.tif 000004
【図２】
2010167850.tif 000005
【図３】
2010167850.tif 000006
【図４】
2010167850.tif 000007
【図５】
2010167850.tif 000008
【図６】
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