(57)【要約】【課題】耐パンク性能を向上しうる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】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、カーカス６のタイヤ半径方向外側に配されたベルト層７と、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に配された補強層８とを具えた空気入りタイヤ１であって、補強層８は、有機繊維からなる複数の補強フィラメント１５を含み、補強フィラメント１５は、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜配列された複数本の第１フィラメント１５Ａと、タイヤ周方向に対して他方側に傾斜された複数本の第２フィラメント１５Ｂとを含み、補強層８は、第１フィラメント１５Ａと第２フィラメント１５Ｂとが交差する複数の交差部１６を有する。【選択図】図２
2014162309.tif 000002
【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、前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ半径方向外側に配された補強層とを具えた空気入りタイヤであって、
前記補強層は、有機繊維からなる複数の補強フィラメントを含み、
前記補強フィラメントは、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜配列された複数本の第１フィラメントと、タイヤ周方向に対して他方側に傾斜された複数本の第２フィラメントとを含み、
前記補強層は、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが交差する複数の交差部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記補強層は、前記交差部において、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが固着された網目構造を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記交差部において、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが接着剤で固着されている請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記交差部において、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが熱融着で固着されている請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強層は、前記補強フィラメントを被覆するトッピングゴムを含む請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記トッピングゴムのゴム硬度は、５０〜６０度である請求項５に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強層の網目構造は、２０〜６０メッシュの目の粗さを有する請求項２乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記補強フィラメントの引張り破断強度は、３００〜５５０Ｎである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記補強フィラメントは、アラミド繊維からなる請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
前記第１フィラメント及び第２フィラメントは、タイヤ周方向に対して、３０〜６０°の角度で傾斜する請求項１乃至９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項１１】
前記補強層のタイヤ軸方向の幅は、前記トレッド部のタイヤ軸方向の接地幅の７０〜１５０％であり、かつ
自動二輪車用である請求項１乃至１０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、耐パンク性能を向上しうる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐パンク性を高めるために、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配された補強層とを具えた空気入りタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。前記補強層には、短繊維が配合されたゴム組成物が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６４７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の短繊維で形成された補強層では、例えば、釘等の鋭利な異物に対しては、十分な耐パンク性能が発揮し得ないという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような実状に鑑みなされたもので、耐パンク性能を向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のうち請求項１に記載の発明は、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、前記カーカスのタイヤ半径方向外側に配されたベルト層と、前記ベルト層のタイヤ半径方向外側に配された補強層とを具えた空気入りタイヤであって、前記補強層は、有機繊維からなる複数の補強フィラメントを含み、前記補強フィラメントは、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜配列された複数本の第１フィラメントと、タイヤ周方向に対して他方側に傾斜された複数本の第２フィラメントとを含み、前記補強層は、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが交差する複数の交差部を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００７】
また請求項２に記載の発明は、前記補強層は、前記交差部において、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが固着された網目構造を有する請求項１に記載の空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項３に記載の発明は、前記交差部において、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが接着剤で固着されている請求項２に記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項４に記載の発明は、前記交差部において、前記第１フィラメントと前記第２フィラメントとが熱融着で固着されている請求項２に記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項５に記載の発明は、前記補強層は、前記補強フィラメントを被覆するトッピングゴムを含む請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項６に記載の発明は、前記トッピングゴムのゴム硬度は、５０〜６０度である請求項５に記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
また請求項７に記載の発明は、前記補強層の網目構造は、２０〜６０メッシュの目の粗さを有する請求項２乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１３】
また請求項８に記載の発明は、前記補強フィラメントの引張り破断強度は、３００〜５５０Ｎである請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１４】
また請求項９に記載の発明は、前記補強フィラメントは、アラミド繊維からなる請求項１乃至８のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１５】
また請求項１０に記載の発明は、前記第１フィラメント及び第２フィラメントは、タイヤ周方向に対して、３０〜６０°の角度で傾斜する請求項１乃至９のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１６】
また請求項１１に記載の発明は、前記補強層のタイヤ軸方向の幅は、前記トレッド部のタイヤ軸方向の接地幅の７０〜１５０％であり、かつ自動二輪車用である請求項１乃至１０のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空気入りタイヤは、ベルト層の外側に、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜配列された複数本の第１フィラメントと、タイヤ周方向に対して他方側に傾斜された複数本の第２フィラメントとが交差する複数の交差部を有する補強層を具えている。このような補強層は、任意の補強フィラメントに外力が作用しても、前記外力が交差部により分散され、補強フィラメントの変形が抑制される。このため、例えば、釘等の鋭利な異物がトレッド部に刺さり、異物と補強フィラメントとが接触した場合、前記異物に対して補強フィラメントが反力を生じ、異物の進入が阻止される。従って、本発明の空気入りタイヤでは、トレッド部の貫通が防止され、耐パンク性能を向上しうる。
【００１８】
さらに、本発明の空気入りタイヤでは、補強層がベルト層の外側に配される。このため、異物の進入がタイヤの踏面近くで阻止される。従って、異物の進入によるタイヤへのダメージが最小限に抑制され、耐パンク性能がより効果的に向上される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の空気入りタイヤの子午線断面図である。
【図２】図１のトレッド部の内部状態の展開平面図である。
【図３】補強層の拡大斜視図である。
【図４】他の実施形態の補強層の拡大斜視図である。
【図５】他の実施形態の補強層の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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には、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」と記載される場合がある）１のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図が示されている。本実施形態のタイヤ１は、自動二輪車用である。図１には、正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態におけるタイヤ１が示されている。
【００２１】
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" である。
【００２２】
前記「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、例えば、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" である。
【００２３】
本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ１の各部の寸法は、正規状態での値である。
【００２４】
図１に示されるように、タイヤ１は、トレッド部２と、その両側からタイヤ半径方向内側にのびるサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内側のビード部４とを具える。該ビード部４、４は、リム（図示省略）に装着される。
【００２５】
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、カーカス６のタイヤ半径方向外側に配されたベルト層７と、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に配された補強層８とを具えている。
【００２６】
このようなタイヤ１は、トレッド部２において、接地端Ｔｅ、Ｔｅ間の距離であるタイヤ軸方向の接地幅ＴＷを有している。前記「接地端」とは、正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷してキャンバー角０°にて平面に接地させたときのトレッド接地面のタイヤ軸方向の最外端である。
【００２７】
前記「正規荷重」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最大荷重であり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、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 "LOAD CAPACITY" である。
【００２８】
カーカス６は、一対のビードコア５間を跨ぐトロイド状の本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連なる折返し部６ｂとを有する１枚以上のカーカスプライ６Ａから構成される。本実施形態のカーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。折返し部６ｂは、ビードコア５の回りで、例えば、タイヤ軸方向内側から外側に折り返される。
【００２９】
カーカスプライ６Ａの本体部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るビードエーペックス９が配されている。該ビードエーペックス９は、例えば、硬質ゴムからなり、ビード部４が補強される。
【００３０】
図２には、トレッド部２の内部状態が展開された平面図が示される。図２に示されるように、カーカスプライ６Ａは、複数のカーカスコード６Ｂがタイヤ周方向に対して、例えば、ほぼ９０°の角度αで傾斜配列されたカーカス配列体６Ｃと、カーカス配列体６Ｃを被覆するトッピングゴム６Ｄとを含んでいる。なお、カーカスコード６Ｂは、例えば、ポリエステル、ナイロン又はアラミド等の有機繊維コードから形成されているのが望ましい。
【００３１】
図１又は図２に示されるように、ベルト層７は、トレッド部２に沿って配された１枚以上のベルトプライから構成される。本実施形態のベルト層７は、タイヤ軸方向の幅が最も大きい幅広プライ１０と、該幅広プライ１０よりもタイヤ軸方向の幅が小さい幅狭プライ１１とを含んでいる。これら、幅広プライ１０と幅狭プライ１１とは、タイヤ軸方向の中心がタイヤ赤道Ｃに配される。本実施形態では、幅広プライ１０のタイヤ半径方向内側に幅狭プライ１１が配されている。
【００３２】
幅広プライ１０は、複数のベルトコード１０Ａがタイヤ周方向に対して一方側に、例えば、５〜３０°の角度βで傾斜配列されたベルト配列体１０Ｂと、ベルト配列体１０Ｂを被覆するトッピングゴム１０Ｃとを含んでいる。幅狭プライ１１は、幅広プライ１０と同様、複数のベルトコード１１Ａがタイヤ周方向に対して他方側に、例えば、５〜３０°の角度βで傾斜配列されたベルト配列体１１Ｂと、ベルト配列体１１Ｂを被覆するトッピングゴム１１Ｃとを含んでいる。各ベルトコード１０Ａ、１１Ａは、例えば、スチールコード又はアラミドやレーヨン等の有機繊維コードから形成されているのが望ましい。
【００３３】
図２に示されるように、補強層８は、有機繊維からなる複数の補強フィラメント１５を含んでいる。ここで、前記「フィラメント」とは、一本の繊維からなるモノフィラメント、複数のモノフィラメントを寄り合わせた構造のマルチフィラメント（いわゆるコード）、又は、モノフィラメント及びマルチフィラメントが加工された加工糸のいずれかを含んでいる。
【００３４】
補強フィラメント１５は、タイヤ周方向に対して一方側に傾斜配列された複数本の第１フィラメント１５Ａと、タイヤ周方向に対して他方側に傾斜配列された複数本の第２フィラメント１５Ｂとを含んでいる。
【００３５】
補強層８は、第１フィラメント１５Ａと第２フィラメント１５Ｂとが交差して接触する複数の交差部１６を含んでいる。
【００３６】
このような補強層８は、任意の補強フィラメント１５に外力が作用しても、前記外力が交差部１６により分散され、補強フィラメント１５の変形が抑制される。例えば、釘等の鋭利な異物がトレッド部２に刺さり、異物と補強フィラメント１５とが接触した場合、補強フィラメント１５は異物に対して反力を生じ、異物の進入が阻止される。従って、本発明のタイヤ１は、異物がトレッド部２へ貫通することが防止され、優れた耐パンク性能を発揮する。
【００３７】
また、補強層８は、ベルト層７の外側に配されている。このため、トレッド部２の表面側から異物が刺さっても、タイヤ１の踏面近くにおいて、前記異物の進入が阻止される。従って、異物の進入によるタイヤ１へのダメージを最小限に抑制でき、耐パンク性能をより効果的に向上しうる。
【００３８】
図３には、補強層８の一部が拡大された拡大斜視図が示される。図３に示されるように、本実施形態の補強層８は、交差部１６において、第１フィラメント１５Ａと第２フィラメント１５Ｂとが固着された網目構造８Ａを有している。このような補強層８では、固着された交差部１６により補強フィラメント１５の変形がより確実に抑制され、上記作用がより効果的に発揮される。
【００３９】
網目構造８Ａは、交差部１６において、第１フィラメント１５Ａと第２フィラメント１５Ｂとが、例えば、接着剤により固着されているのが望ましい。これにより網目構造８Ａを有する補強層８が容易に形成され、タイヤ１の生産性の低下が抑制される。接着剤としては、例えば、シラン化合物が含まれるのが望ましい。これは、耐候性に優れた交差部１６を提供する。
【００４０】
交差部１６において、第１フィラメント１５Ａと第２フィラメント１５Ｂとは、例えば、熱融着により固着されてもよい。これにより、接着剤を用いて固着される場合と同様、網目構造８Ａを有する補強層８が容易に形成され、タイヤ１の生産性の低下が抑制される。交差部１６が熱融着される場合、網目構造８Ａの形成にともなう補強層８の重量増加がなく、タイヤ１の重量増加がより効果的に抑制される。
【００４１】
網目構造８Ａは、２０〜６０メッシュの目の粗さを有するのが望ましい。目の粗さが２０メッシュ未満の場合、１つ１つの目の粗さが大きくなり、トレッド部２に刺さった異物が、補強フィラメント１５と接触せず、補強層８を通過するおそれがある。逆に、目の粗さが６０メッシュより大きい場合、１つ１つの目の粗さが小さくなり、トレッド部２の剛性が過度に高められ、タイヤ１の乗り心地性能が低下するおそれがある。このような観点より、網目構造８Ａの目の粗さは、好ましくは、２０〜４０メッシュである。
【００４２】
ここで、前記「メッシュ」とは、タイヤ周方向に沿ってひいた１インチの長さの直線に交差する目の数である。また、前記「目」とは、網目構造８Ａにおいて、互いに隣り合う第１フィラメント１５Ａ又は互いに隣り合う第２フィラメント１５Ｂの間に形成される穿孔である。
【００４３】
補強フィラメント１５の引張り破断強度は、３００〜５５０Ｎであるのが望ましい。前記引張り破断強度が３００Ｎ未満の場合、補強フィラメント１５とトレッド部２に刺さった異物とが接触した際に、補強フィラメント１５が破断するおそれがある。逆に、前記引張り破断強度が５５０Ｎより大きい場合、トレッド部２の剛性が過度に高められ、タイヤ１の乗り心地性能が低下するおそれがある。このような観点より、補強フィラメント１５の引張り破断強度は、好ましくは、３５０〜５００Ｎである。なお、本実施形態において、補強フィラメント１５の引張り破断強度は、インテスコ社製の引張試験機を用いて測定された。補強フィラメント１５は、高い引張り強度を得るために、例えば、アラミド繊維から形成される。
【００４４】
これら第１フィラメント１５Ａ及び第２フィラメント１５Ｂは、タイヤ周方向に対して、３０〜６０°の角度γで傾斜するのが望ましい。角度γが３０°未満の場合、タイヤ軸方向剛性が過度に高められ、タイヤ１の乗り心地性能が低下するおそれがある。逆に、角度γが６０°より大きい場合、タイヤ軸方向剛性が過度に低下し、例えば、タイヤ１の操縦安定性能が低下するおそれがある。このような観点より、角度γは、好ましくは、３５〜５５°である。
【００４５】
図１に示されるように、本実施形態の補強層８は、タイヤ軸方向の中心がタイヤ赤道Ｃに配されている。補強層８は、タイヤ軸方向の幅ＨＷが、トレッド部２のタイヤ軸方向の接地幅ＴＷの７０〜１５０％であるのが望ましい。前記幅ＨＷが、接地幅ＴＷの７０％未満の場合、トレッド部２に刺さった鋭利な異物と補強層８とが接することなく、前記異物がトレッド部２を貫通するおそれがある。逆に、前記幅ＨＷが、接地幅ＴＷの１５０％より大きい場合、補強層８によりタイヤ１の重量が増加するおそれがある。このような観点より、補強層８のタイヤ軸方向の幅ＨＷは、好ましくは、８０〜１００％である。
【００４６】
図４には、他の実施形態の補強層８の一部が拡大された拡大斜視図が示される。
図４に示されるように、補強層８の網目構造８Ａは、第１フィラメント１５Ａ及び第２フィラメント１５Ｂを縦糸又は横糸として織られた織ものであってもよい。このような網目構造８Ａでは、交差部１６をより強固にでき、例えば、任意の補強フィラメント１５に外力が作用した場合、前記外力をより確実に分散させることができ、タイヤ１の耐パンク性能をより向上しうる。
【００４７】
補強層８は、少なくとも１つの網目構造８Ａを有するものであればよく、本実施形態の補強層８は、１つの網目構造８Ａを有している。このような補強層８は、タイヤ１の重量の増加を抑制しうる。
【００４８】
図５に示されるように、補強層８は、予め、補強フィラメント１５を被覆するように、トッピングゴム１８でコーティングされても良い。このような補強層８は、タイヤ１の他の部材との接着性が格段に向上する。また、トレッド部２に刺さった異物は、まずトッピングゴム１８と接触する。このため、異物がトレッド部２に刺さった際の衝撃が、トッピングゴム１８により抑制された後、前記異物と網目構造８Ａとが接触する。従って、補強フィラメント１５は、異物の進入をより効果的に阻止しうる。
【００４９】
トッピングゴム１８のゴム硬度は、５０〜６０度であるのが望ましい。前記ゴム硬度が６０度より大きい場合、トッピングゴム１８が硬く、トレッド部２の剛性を過度に高め、タイヤ１の乗り心地が低下するおそれがある。逆に、ゴム硬度が５０度未満の場合、トッピングゴム１８が柔らかく、トレッド部２の剛性が過度に低下するおそれがある。このような観点より、トッピンゴム１８のゴム硬度は、好ましくは、５３〜５８度である。
【００５０】
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、本発明はこれら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】
【００５１】
表１の仕様に基いてテスト用タイヤが試作され、それらが評価された。また、比較のために、補強層を具えていないテスト用タイヤ（比較例１）、及び、補強フィラメントが交差しない補強層を具えたテスト用タイヤ（比較例２）が試作され、同様に評価された。
主な共通仕様は下記の通りである。
【００５２】
タイヤサイズ：１８０／５５ＺＲ１７Ｍ／Ｃ（７３Ｗ）
リムサイズ：ＭＴ５．５０×１７Ｍ／Ｃ
各テスト方法は次の通りである。
【００５３】
＜乗り心地（剛性）＞
テスト用タイヤが上記リムにリム組みされ、内圧２９０ｋＰａが充填され、６００ｃｃの自動二輪車の後輪に装着された。自動二輪車でテストコースを周回した後、ドライバーによりトレッド剛性についての官能評価がおこなわれた。評価は、５点法の指数で示され、数値が大きいほどトレッド剛性が小さく、乗り心地に優れる。
【００５４】
＜耐パンク性能＞
耐パンク性能については、北米規格ＦＭＶＳＳ１１９で定められたタイヤ強度試験において、損傷発生の有無が確認された。評価は、５点法の指数で示され、数値が大きいほど、損傷が確認されず、耐パンク性能に優れる。
【００５５】
＜タイヤ質量＞
各テスト用タイヤのタイヤ１本当たりの質量が測定された。評価は、５点法の指数で示され、数値が大きいほど軽量であり良好である。
【００５６】
【表１】
2014162309.tif 000003
2014162309.tif 000004
【００５７】
表１に示されるように、実施例のタイヤは、耐パンク性能に優れることが確認できた。
【符号の説明】
【００５８】
１    空気入りタイヤ
２    トレッド部
６    カーカス
７    ベルト層
８    補強層
１５    補強フィラメント
１５Ａ  第１フィラメント
１５Ｂ  第２フィラメント
１６    交差部
Ｃ    タイヤ赤道
【図１】
2014162309.tif 000005
【図２】
2014162309.tif 000006
【図３】
2014162309.tif 000007
【図４】
2014162309.tif 000008
【図５】
2014162309.tif 000009