(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、
該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるトレッド補強層とを具えた空気入りタイヤであって、
前記トレッド部は、少なくとも１本の溝が凹設され、
前記トレッド補強層は、複数本の補強コードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列された少なくとも１枚の補強プライを最も外側に含み、
前記補強コードは、スチールからなるフィラメントを複数本撚り合わせた１×Ｎのオープン撚り構造のスチールコードからなり、
前記補強コードと前記溝の溝底との最短距離が、０．５〜２．０mmであり、
前記補強コードの５０Ｎ負荷時の伸びが、０．５〜１．５％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチールコードの前記フィラメントは、外径が０．１０〜０．３０mmである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強コードは、５本のフィラメントを撚り合わせた１×５のオープン撚り構造である請求項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、高速安定性能及び乗り心地を高い次元で両立しうる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、複数本の補強コードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列された少なくとも１枚の補強プライを、最も外側に含むトレッド補強層を具えた空気入りタイヤが提案されている。
【０００３】
このようなトレッド補強層は、走行時のトレッド部の動きを拘束でき、高速安定性能を向上するのに役立つ。また、高速安定性能をさらに向上させるには、補強コードにスチールコードを用いて、トレッド部の剛性を高めるのが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３７４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、補強コードにスチールコードが用いられると、トレッド部の撓みが過度に抑制されるため、外乱吸収性が損なわれやすく、乗り心地が悪化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、トレッド補強層の補強コードを、スチールからなるフィラメントを複数本撚り合わせた１×Ｎのオープン撚り構造のスチールコードで構成するとともに、補強コードと溝の溝底との最短距離を、所定の範囲に限定することを基本として、高速安定性能及び乗り心地を高い次元で両立しうる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるトレッド補強層とを具えた空気入りタイヤであって、前記トレッド部は、少なくとも１本の溝が凹設され、前記トレッド補強層は、複数本の補強コードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列された少なくとも１枚の補強プライを最も外側に含み、前記補強コードは、スチールからなるフィラメントを複数本撚り合わせた１×Ｎのオープン撚り構造のスチールコードからなり、前記補強コードと前記溝の溝底との最短距離が、０．５〜２．０mmであり、前記補強コードの５０Ｎ負荷時の伸びが、０．５〜１．５％であることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、前記スチールコードの前記フィラメントは、外径が０．１０〜０．３０mmである請求項１に記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、前記補強コードは、５本のフィラメントを撚り合わせた１×５のオープン撚り構造である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において特定される値とする。
【００１２】
なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。
【００１３】
また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるトレッド補強層とが設けられる。また、トレッド部は、少なくとも１本の溝が凹設される。
【００１５】
トレッド補強層は、複数本の補強コードがタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列された少なくとも１枚の補強プライを最も外側に含む。このような補強プライは、走行時のトレッド部の動きを拘束でき、高速安定性能を向上するのに役立つ。
【００１６】
また、補強コードは、スチールからなるフィラメントを複数本撚り合わせた１×Ｎのオープン撚り構造のスチールコードからなる。このようなスチールコードは、例えば、複数本（Ｎ本）のフィラメントを下撚りしてなる複数本（Ｍ本）のストランドを、上撚りにて撚り合わせたＭ×Ｎの撚り構造のスチールコードに比べて、低荷重時から高荷重時にかけて、コードの伸びを緩やかに増加させることができる。これにより、補強プライは、高速走行時及び旋回時においても、トレッド部の撓みを許容できるため、外乱吸収性の低下が抑制され、乗り心地を向上しうる。
【００１７】
さらに、補強コードと溝の溝底との最短距離は、０．５〜２．０mmに限定される。これにより、トレッド部は、溝の溝底と補強コードとの間のゴムボリュームを小さくして、その剛性を低下させることができ、溝底を起点として溝幅を閉じる向きに屈曲することができる。従って、トレッド部は、トレッド部の撓みを増大させて外乱吸収性を高めることができ、乗り心地をさらに向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤを示す断面図である。
【図２】（ａ）は帯状プライの部分斜視図、（ｂ）は補強コードの構造を示す断面図である。
【図３】補強コード及び従来のスチールコードの「荷重−伸び曲線」を示すグラフである。
【図４】（ａ）はトレッド部の拡大図、（ｂ）は、屈曲したトレッド部の拡大図である。
【図５】３×３構造のスチールコードの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１は、路面と接地するトレッド部２の外面２Ｓが滑らかにタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状で形成されるとともに、トレッド端２ｅ、２ｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅がタイヤ最大幅をなす自動二輪車用のものが例示される。
【００２０】
本実施形態のトレッド部２の外面２Ｓには、少なくとも１本、本実施形態では、複数本の溝１６が凹設される。この溝１６は、例えば、タイヤ周方向にのびる縦溝、タイヤ軸方向にのびる横溝、さらには、傾斜溝のいずれでも良い。本実施形態では、タイヤ赤道Ｃ側からタイヤ軸方向外側へ傾斜してのびる傾斜溝であり、タイヤ周方向に隔設された複数本からなる。
【００２１】
このような溝１６は、トレッド部２と路面との間の水膜を、タイヤ軸方向外側に円滑に排出でき、排水性能を向上するのに役立つ。なお、溝１６の溝幅Ｗ３は、３．０〜５．５mm程度、溝深さＤ３が３．０〜４．５mm程度が望ましい。
【００２２】
また、タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、該カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるトレッド補強層７が設けられる。
【００２３】
前記カーカス６は、少なくとも１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびてビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含む。
【００２４】
また、本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのび、かつ硬質ゴムからなるビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４が適宜補強される。
【００２５】
前記カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば６０〜９０度の角度で配列されるカーカスコードの配列体と、該配列体の両面を被覆するトッピングゴムとを含んで構成される。このカーカスコードとしては、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、又はアラミドなどの有機繊維のコードが好適に採用される。
【００２６】
図１及び図２（ａ）に示されるように、前記トレッド補強層７は、複数本の補強コード１１がタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列された少なくとも１枚、本実施形態では１枚の補強プライ１０を最も外側に含む。この補強プライ１０は、例えば、１本、又は複数本の前記補強コード１１をトッピングゴム１２で被覆した小巾の帯状プライ１３を、トレッド部２の略全幅に亘って螺旋状に巻き付けることにより形成される。
【００２７】
このような補強プライ１０は、カーカス６の動きを抑制して、走行時のトレッド部２の動きを拘束でき、高速安定性能を向上するのに役立つ。また、補強プライ１０は、継ぎ目のない所謂ジョイントレス構造をなすため、タイヤのユニフォミティを向上しうる。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、前記補強コード１１は、スチールからなるフィラメント１４を複数本（Ｎ本）、撚り合わせた１×Ｎのオープン撚り構造（本実施形態では、１×５構造）のスチールコードからなり、とりわけ、ＪＩＳＧ３５０６に規定される硬鋼線材からなるのが望ましい。
【００２９】
一般に、従来の補強プライには、例えば、図５に示されるように、複数本（Ｎ本）のフィラメントｆを下撚りしてなる複数本（Ｍ本）のストランドｓを、上撚りにて撚り合わせたＭ×Ｎの撚り構造（例えば、３×３構造）のスチールコードｃが使用されている。このようなスチールコードｃは、図３に示されるように、低荷重時からその伸びを使い切り、高荷重時において伸びが急に小さくなる傾向がある。このため、このようなスチールコードｃを用いた補強プライは、該スチールコードｃにかかる荷重が相対的に大きくなる高速走行時や旋回時において、その剛性が急激に高まって外乱吸収性が低下し、乗り心地を損ねるという問題があった。
【００３０】
これに対し、本実施形態の補強コード（１×５構造）１１は、低荷重時の伸びが相対的に小さいため、低荷重時から高荷重時にかけて、その伸びを緩やかに増加させることができる。これにより、補強プライ１０は、高速走行時及び旋回時においても、トレッド部２の撓みを許容できるため、外乱吸収性の低下が抑制され、乗り心地を向上しうる。
【００３１】
このような作用を効果的に発揮させるために、補強コード１１は、５０Ｎ負荷時の伸びが、０．５〜１．５％であるのが望ましい。なお、前記５０Ｎ負荷時の伸びが１．５％を超えると、高荷重時において補強コード１１の伸びが小さくなり、外乱吸収性を維持できなくなるおそれがある。逆に、前記５０Ｎ負荷時の伸びが０．５％未満であると、加硫成形時において十分に伸びることができず、成形不良が生じるおそれがある。このような観点より、前記５０Ｎ負荷時の伸びは、より好ましくは０．７％以下が望ましく、また、より好ましくは１．３％以上であるのが望ましい。
【００３２】
同様に、補強コード１１の撚りピッチＰ１（図２（ａ）に示す）は、好ましくは１３mm以下、さらに好ましくは１１mm以下であるのがが望ましく、また、好ましくは５mm以上、さらに好ましくは７mm以上であるのが望ましい。
【００３３】
また、補強コード１１のフィラメント１４の本数は、２〜９本であるのが望ましい。なお、フィラメント１４の本数が９本を超えると、補強プライ１０の剛性が過度に高まり、乗り心地を十分に維持できないおそれがある。逆に、前記フィラメント１４の本数が２本未満であると、トレッド部２の動きを十分に拘束できず、高速安定性能を維持できないおそれがある。このような観点より、フィラメント１４の本数は、より好ましくは６本以下であるのが望ましく、また、より好ましくは４本以上であるのが望ましい。
【００３４】
同様に、フィラメント１４の外径Ｌ１（図２（ｂ）に示す）は、好ましくは０．３０mm以下、さらに好ましくは０．２５mm以下であるのが望ましく、また、好ましくは０．１０mm以上、さらに好ましくは０．１５mm以上であるのが望ましい。
【００３５】
また、前記補強コード１１には、螺旋状に型付けされた型付フィラメント１４ｔが少なくとも１本（本実施形態では、１本）含まれるのが望ましい。このような型付フィラメント１４ｔは、補強コード１１に比較的大きな隙間を設けてゴム浸透性を向上しうるとともに、低荷重時の伸びを維持でき、加硫成形時の成形不良の発生を防ぎうる。
【００３６】
なお、型付フィラメント１４ｔの本数が多くなると、低荷重時から伸びを使い切り、高荷重時の伸びが小さくなるため、外乱吸収性を十分に維持できないおそれがある。このような観点より、型付フィラメント１４ｔの本数は、好ましくは３本以下、最も好ましくは１本であるのが望ましい。
【００３７】
図４（ａ）に拡大して示されるように、本実施形態では、補強プライ１０の補強コード１１と溝１６の溝底１６ｂとの最短距離Ｌ５が、０．５〜２．０mmに限定される。これにより、トレッド部２は、溝底１６ｂと補強コード１１との間のゴムボリュームを小さくして、その剛性を低下させることができる。
【００３８】
図４（ｂ）に示されるように、トレッド部２は、溝底１６ｂを起点として溝幅を閉じる向きに屈曲することができるため、トレッド部２の撓みを増大させて外乱吸収性を高めることができ、乗り心地をさらに向上しうる。
【００３９】
なお、前記最短距離Ｌ５が、２．０mmを超えると、トレッド部２の剛性を低下させることができず、乗り心地を十分に向上できないおそれがある。逆に、前記最短距離Ｌ５が、０．５mm未満であると、トレッド部２の撓みが過度に大きくなり、該トレッド部２の剛性を維持することができず、高速安定性能を十分に向上できないおそれがある。このような観点より、前記最短距離Ｌ５は、より好ましくは１．７mm以下であるのが望ましく、また、より好ましくは．０．８mm以上であるのが望ましい。
【００４０】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００４１】
図１に示す基本構造をなし、表１に示す補強コードを有するタイヤが製造され、それらの性能が評価された。なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ：１８０／５５ＺＲ１７
リム：１７×ＭＴ５．５０
溝：
溝幅Ｗ３：６mm
溝深さＤ３：６．５mm
補強プライ：
幅５cm当たりの補強コードの打ち込み本数であるエンズ：３８本／５cm
補強コード：
撚りピッチＰ１：１０mm
型付フィラメント：
螺旋ピッチ：５mm
フィラメントを形成する硬鋼線材の含有物質：
Ｃ  ：０．６７〜０．７５ｗｔ％
Ｍｎ：０．４０〜０．６０ｗｔ％
Ｓｉ：０．３５ｗｔ％以下
Ｐ  ：０．０２５ｗｔ％以下
Ｓ  ：０．０２５ｗｔ％以下
Ｃｕ：０．２ｗｔ％以下
Ｃｒ：０．２ｗｔ％以下
テスト方法は、次のとおりである。
【００４２】
＜外乱吸収性（乗り心地）＞
各供試タイヤを上記リムにリム組みし、内圧２５０ｋＰａ充填して、荷重０．５ｋＮ負荷させた低荷重時、及び荷重２．５ｋＮを負荷させた高荷重時における縦バネ定数が算出された。評価は、実施例１の縦バネ定数を１００とする指数で表示した。低荷重時及び高荷重時ともに、数値が９５〜１０５であれば良好である。
【００４３】
＜高速安定性能＞
各供試タイヤを上記リムにリム組みし、内圧（前輪：２５０ｋＰａ、後輪：２９０ｋＰａ）を充填して、排気量７５０ｃｃの自動二輪車に装着し、ドライアスファルト路面のコーナー（半径４００ｍ）を２５０km／ｈで進入したときの、「振れの入り易さ」及び「収束性」を、ドライバーによる官能評価により５点法で評価した。数値が４．０以上であれば良好である。
【００４４】
＜加硫成形性＞       
各１００本のテストタイヤに対して、バットレス部等を肉眼で観察し、補強コードの加硫時の伸び不足に起因するベアー等の成形不良が発生したタイヤ本数を集計した、結果は、成形不良が発生したタイヤ本数の逆数を、実施例１を１００とする指数で示した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
0005432980.tif 000002
【００４６】
テストの結果、実施例のタイヤは、高速安定性能及び乗り心地を高い次元で両立しうることが確認できた。
【符号の説明】
【００４７】
１      空気入りタイヤ
２      トレッド部
６      カーカス
７      トレッド補強層
１１      補強コード
１６      溝
Ｌ５      最短距離
【図１】
0005432980.tif 000003
【図２】
0005432980.tif 000004
【図３】
0005432980.tif 000005
【図４】
0005432980.tif 000006
【図５】
0005432980.tif 000007