(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤクラウン部において、タイヤ赤道面に対する角度が２０°〜５０°の範囲に配置された２層のカーカス層を有し、そのうち隣接する少なくとも一組は互いに交差するカーカス層（交差カーカス層）であるバイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、最も高い位置にあるカーカスターンアップの先端部近傍位置のみに、および
２番目の高さにあるカーカスターンアップ先端部近傍位置のみにも補強層を配置し、これらの補強層は互いに連続していないことを特徴とし、
前記カーカスターンアップ部が接するカーカス層よりもタイヤ径方向内側のカーカス層間に、コードを埋設した補強層を少なくとも１層配設し、前記補強層中のコードと、
前記交差カーカス層のコードとのなす角度がいずれも前記交差カーカス層のコード同士の交差角度よりも小さく、前記補強層の配置により、カーカスターンアップの先端部近傍位置におけるセパレーション故障を改善する効果を有することを特徴とするスペアタイヤ用空気入りバイアスタイヤ。
【請求項２】
タイヤクラウン部において、タイヤ赤道面に対する角度が２０°〜５０°の範囲に配置された３層以上のカーカス層を有し、そのうち隣接する少なくとも一組は互いに交差するカーカス層（交差カーカス層）であるバイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、最も高い位置にあるカーカスターンアップの先端部近傍位置にのみ配置した補強層であって、
前記カーカスターンアップ部が接するカーカス層よりもタイヤ径方向内側のカーカス層間に、コードを埋設した補強層を少なくとも１層配設し、
前記交差カーカス層のコードとのなす角度がいずれも前記交差カーカス層のコード同士の交差角度よりも小さく、前記補強層の配置により、最も高い位置にあるカーカスターンアップの先端部近傍位置におけるセパレーション故障を改善する効果を有することを特徴とするスペアタイヤ用空気入りバイアスタイヤ。
【請求項３】
カーカスターンアップの先端部が複数存在する場合において、
前記最も高い位置にあるカーカスターンアップの先端部以外のカーカスターンアップの先端部近傍の少なくとも１箇所にも補強層を配置し、これらの補強層は互いに連続していないことを特徴とする、請求項２に記載のスペアタイヤ用空気入りバイアスタイヤ。
【請求項４】
前記バイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、前記補強層のタイヤ径方向外側位置（上端）までの高さをRHmax、前記補強層のタイヤ径方向内側位置（下端）までの高さをRHmin、カーカスターンアップ先端までの高さをTHとした際、次式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の空気入りバイアスタイヤ。
RHmax-TH≧３ｍｍ、
TH-RHmin≧３ｍｍ および
RHmax-RHmin≧２０ｍｍ
【請求項５】
前記補強層が少なくとも１層は、交差するカーカス層間に配設されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りバイアスタイヤ。
【請求項６】
前記交差カーカス層において、タイヤ径方向内側のカーカス層のコードと前記補強層中のコードがなす角度をα、前記タイヤ径方向内側のカーカス層に隣接するタイヤ径方向外側のカーカス層のコードと前記補強層中のコードがなす角度をβとすると、０．３≦β／α≦３．０を満たすことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りバイアスタイヤ。
【請求項７】
前記バイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、タイヤ断面高さをSH、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端までの高さをTH（max）として、
SHｘ０．１≦TH（max）≦SHｘ０．８、
を満足することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気入りバイアスタイヤ。
【請求項８】
前記補強層の被覆ゴムにおけるコード表層部からのゴムの厚みが０．０８〜０．５０mmであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気入りバイアスタイヤ。
【請求項９】
前記補強層の被覆ゴムが、６０℃でのtanδが０．２０≧tanδ≧０．０５、１００％伸長時のモジュラスが１．０ＭＰａ〜１０ＭＰａで、硬さがカーカスコード被覆ゴムより小さいことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気入りバイアスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テンポラリータイヤ、すなわち、救急用のスペアタイヤに関するものである。更に詳しくは、複数枚のカーカスがバイアスに構成されたスペアタイヤにおける、カーカスターンアップ先端部近傍の応力集中によるセパレーションを防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
スペアタイヤは、一般に、長期間、車両のトランクや車体に取り付けられた状態にあるため、所定の空気圧よりも低下しているケースが多い。そして、空気圧が低下した状態で使用されるとカーカスのターンアップ先端部近傍での応力集中度が高まり、この部分からセパレーションが発生しやすくなる。この故障の要因としては、カーカスターンアップ先端部近傍は、タイヤ走行時に変形が大きくなりやすい部位であること、そして、剛性段差が大きな部位であることが挙げられる。ここで、剛性段差とは、カーカスターンアップ先端位置における、カーカスコードとその周辺ゴムとの弾性率の差、また、カーカスターンアップ先端位置を境界に、タイヤ径方向外側と内側のカーカス層の枚数が異なることをいう。更に、カーカスターンアップ先端部近傍のカーカス層間においては、層間ゲージが薄い部位やカーカスが交差する部位において剪断応力が大きくなりやすい。特にバイアスタイヤの場合、カーカスターンアップ先端部のみならず、カーカスターンアップ先端部近傍にてカーカスが交差する層間でのセパレーションが発生し、これに起因するタイヤ寿命の低下がおこりやすい。
【０００３】
図８は、従来のスペア用バイアスタイヤの断面を示す図である。１番カーカス５０と２番カーカス６０は、ビード４２とビードフィラー４３を巻き込むようにターンアップされ（折り返され）、それぞれ位置５１と６１で係止されている。このタイヤは、その他にビードベース４０、ビードトウ４１、サイドウォール４４、トレッド４５等から構成されている。ここで、１番カーカス５０と２番カーカス６０のコードは互いに交差しているため、空気圧が低下した場合、１番カーカス５０のターンアップ先端位置５１の近傍部、すなわち、１番カーカスと２番カーカスの層間位置Aにて、剪断応力が増加してセパレーションが生じやすい。
【０００４】
カーカスターンアップ先端部近傍でのセパレーション防止策としては、ターンアップ先端位置をサイドウォールの最大フレックスゾーンとならない位置に配置する方法や、ターンアップ先端部をゴムシートで包みこむことで応力集中を減少させる方法などが一般的である。しかし、バイアスタイヤの場合は、前述の通り、カーカスターンアップ先端部のみならず、カーカスターンアップ先端近傍の応力集中しやすい部位、すなわち、交差するカーカス層間のターンアップ先端部近傍で剪断応力が高まり、セパレーションに至るケースが少なくない。また、ターンアップ高さを低くし過ぎると、ビード部の補強効果が弱まると共に、サイドウォール部の剛性を充分満足するレベルに設定することが難しくなる。
【０００５】
これに対して、ビード部からサイドウォール部の補強と耐久性向上または操縦安定性を改良する目的で以下の提案がなされている。
【０００６】
ビード部のケーシング剛性を向上させ、ビード部における補強層のセパレーションを解決するために、カーカスとカーカスターンアップの間でターンアップ部寄りの位置に、有機繊維コードや金属コードを埋設した補強層を配置するものが提案されている。（特許文献１）これは、補強層の高さと補強コードの周方向に対する角度を組み合わせた点に特徴がある。
【０００７】
乗り心地を悪化させることなく車両の安定性を向上させる目的で、サイド補強層をカーカスよりもタイヤ径方向外側に配置すると、フレックスゾーンにおいて補強層の一部が破壊するので、これを避けるために、有機繊維や金属コードを埋設した補強層を、カーカスよりもタイヤ径方向内側（内側サイド補強層）、並びにカーカスターンアップよりもタイヤ径方向内側（外側サイド補強層）に配置するものが提案されている。（特許文献２）これは、２つのサイド補強層がタイヤ断面図においてオーバーラップすることと、タイヤ半径方向に２０°〜６０°傾斜しているところに特徴がある。
【０００８】
軽量化を図りつつビード耐久性を向上しうるバイアスタイヤとして、カーカスを４層として、第１層と第４層はビード部を折り返してビード部を包みこむようにしてタイヤ径方向外側で係止するのに対し、第２層と第３層はビード部を折り返さずに係止するものが提案されている。（特許文献３）これは、カーカスを４層に固定し、中間の２層のカーカスのペリフェリー長さを短くすることにより軽量化したところに特徴がある。
【０００９】
重荷重用バイアスタイヤにて、コストダウンや軽量化のために、タイヤ構造の簡素化としてカーカスの枚数を減少しようとすると、ビード部の耐久性が低下するので、これを防止する目的で、カーカス層間に、有機繊維または短繊維を埋設した補強層をビードを両側から包みこむように配置するものが提案されている。（特許文献４）これは、補強層をビードコア寄りに配置するところに特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−１１２７
【特許文献２】特開２００８−２２２０７２
【特許文献３】特開２００５−２２５３９９
【特許文献４】特開平１０−６７２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
スペアタイヤは、一般に、長期間、車両のトランクや車体に取り付けられた状態であるため、所定の空気圧よりも低下しているケースが多い。そして、空気圧が低下した状態で使用されるとカーカスのターンアップ先端部近傍での応力集中度が高まり、この部分からセパレーションが発生しやすくなる。発生部位としては、前述の通り、ターンアップしたカーカスコードの先端部、並びに、カーカスターンアップ先端部近傍のカーカス層間である。後者のカーカス層間においては、層間ゲージが薄い部位やカーカスが交差する部位で発生しやすい。
【００１２】
バイアスタイヤの場合はこれらに加えて、特にカーカスが交差している層間でセパレーションが発生しやすい。具体的には、図８に示したように、１番カーカス５０のターンアップ先端位置５１の近傍部、すなわち、１番カーカスと２番カーカスの層間位置Aにて、剪断応力が増加してセパレーションを生じやすい。これに対して、特許文献１および２は、タイヤのケーシング剛性を大きくしてタイヤの操縦性能を向上するために補強層を設け、且つ、この補強層からのセパレーションを防止することを狙いとしたものであり、前述の最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部近傍におけるカーカス層間セパレーションを解決するものではない。特許文献３は、軽量化を目的として、４層のカーカスのうち中間に位置する第２層と第３層のカーカスを短くしたものであり、前述のセパレーションを解決するものではない。特許文献４は、コストダウンや軽量化のためにカーカスの枚数を減少するとビード部の耐久性が低下するので、これを防止するために補強層をビードコアを包むように配置するもので、前述のカーカスターンアップ先端部近傍でのセパレーションを解決するものではない。
【００１３】
このように上述の諸問題、すなわち、カーカスターンアップ先端部近傍におけるカーカス層間でのセパレーション、層間ゲージが薄過ぎることにより剪断応力の増加によって生ずるセパレーション、特に交差カーカス層における剪断応力の増加によって引きおこされるセパレーションを解決するための対策がこれまでに提案されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、以上の課題を解決するために、応力が集中しやすいカーカスターンアップ先端部近傍のカーカス層間に、前記補強層を配置した救急用スペアタイヤを提供するものである。より具体的には、本発明のタイヤは、下記（１）から構成され、更に（２）〜（６）を含んでも良い。
【００１５】
（１）タイヤクラウン部において、タイヤ赤道面に対する角度が２０°〜５０°の範囲に配置された２層以上のカーカス層を有し、そのうち少なくとも一組は、互いに交差するカーカス層（交差カーカス層）であるバイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、最も高い位置にあるカーカスターンアップの先端部近傍位置であって、前記カーカスターンアップ部が接するカーカス層よりもタイヤ径方向内側のカーカス層間に、コードを埋設したゴム部材である補強層を少なくとも１層配設し、前記補強層中のコードと、前記交差カーカス層のコードとのなす角度が、いずれも、前記交差カーカス層のコード同士の交差角度よりも小さい構成とする。
【００１６】
ここで述べる、「前記補強層を、最も高い位置にあるカーカスターンアップの先端部近傍のカーカス層間に少なくとも１層配設する」とは、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部近傍位置であれば、カーカス層の、第１層と第２層間、第２層と第３層間、または第３層と第４層間など、複数層のいずれか１箇所のカーカス層間に前記補強層を配置すればよく、必要に応じて、２箇所、３箇所と複数箇所へ配置することを含む。また、前記補強層を、必要に応じて、タイヤのショルダー部からビード部に至るまで長く延在することを含む。また、前記補強層を、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部近傍にさえ配置すれば、２番目、３番目等の高さにあるカーカスターンアップ先端部近傍にも前記補強層を配置することを含み、カーカスターンアップ先端部近傍のみならず、その他のカーカス層間へも配置することを含む。更に好適には、前記補強層を少なくとも１層は、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部近傍において交差するカーカス層間に配置する。これらの内容は、以下の（２）〜（６）においても同様である。
【００１７】
（２）前記交差カーカス層において、タイヤ径方向内側のカーカス層のコードと前記補強層中のコードがなす角度をα、前記タイヤ径方向内側のカーカス層に隣接するタイヤ径方向外側のカーカス層のコードと前記補強層中のコードがなす角度をβとすると、０．３≦β／α≦３．０を満たす上記（１）に記載の構成とする。
【００１８】
（３）前記バイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、タイヤ断面高さをSH、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端までの高さをTHとして、SHｘ０．１≦TH≦SHｘ０．８、好適には、SHｘ０．３≦TH≦SHｘ０．６を満足する上記（１）または（２）に記載の構成とする。
【００１９】
（４）前記バイアスタイヤにおいて、ビードベースを基準に、前記補強層のタイヤ径方向外側位置（上端）までの高さをRHmax、前記補強層のタイヤ径方向内側位置（下端）までの高さをRHminとした際、次式を満足する上記（１）〜（３）に記載の構成とする。
RHmax-TH≧３ｍｍ、TH-RHmin≧３ｍｍ、RHmax-RHmin≧２０ｍｍ
【００２０】
（５）前記補強層の被覆ゴムにおけるコード表層部からのゴムの厚みが０．０８〜０．５０mmである上記（１）〜（４）に記載の構成とする。
【００２１】
（６）前記補強層の被覆ゴムが、６０℃でのtanδが０．０５〜０．２０、１００％伸長時のモジュラスが１〜１０MPaで、硬さがカーカスコード被覆ゴムより小さい上記（１）〜（５）に記載の構成とする。なお、前記補強層被覆ゴムの加硫後の硬さは、JIS硬さ（JIS K6253のタイプA）にて５０〜７０の範囲が望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
上記（１）にかかる本発明により、長期間経過して空気圧が低下した救急用スペアタイヤにおいても、カーカスのターンアップ先端部近傍におけるカーカス層間での応力集中を減少させることにより、セパレーションを防止することができる。特に、交差するカーカス層間に前記補強層を配設することが効果的である。この効果の発現する理由は、図３から明らかであるように、２層のカーカス１０と２０は、コード１５と２５の交差角度γで隣接していたものが、前記補強層１００をカーカス層間に挿入することにより、カーカスコード１０、２０と、補強層中のコード１０３との交差角度は、其々カーカスの交差角度γよりも小さいα、βとなる。
【００２３】
すなわち、カーカスのターンアップ先端部近傍においては隣接して交差するカーカス層（交差カーカス層）間で応力が集中し、カーカス層間でのセパレーションを生じやすいが、この部位のカーカス層間にコード入りの補強層を配置することにより、剪断応力を緩和させることができる。具体的には、補強層のコードとカーカスコードの交差角度が、交差カーカス角度よりも小さくなるように配置することにより、元の交差カーカス角度に比べて、カーカス〜補強層〜カーカス間其々のコードの交差角度を小さくできるので、カーカス間の層間剪断応力を小さくすることが可能となる。その結果、交差するカーカス層間の剪断応力は補強層により緩和されて、セパレーションの発生を防止することができる。さらに、カーカス層間ゲージが薄い等の理由により剪断応力が大きくなりやすい部位に、前記補強層を配設することによってセパレーションを減少させることができることは言うまでもない。
【００２４】
上記（２）の本発明は、前記補強層と交差するカーカス層のコードの交差角度αとβの範囲を規定することである。α、βともカーカス同士の交差角度γよりは小さいが、αとβのうちいずれかが大きくなりすぎると、上記（１）による効果を減縮してしまう。そこで、上記（２）のようにαとβの範囲を規定することで、上記（１）の効果をより効率よく発揮させることが可能となる。
【００２５】
上記（３）の本発明にかかる本発明により、上記（１）および（２）の効果に加えて、カーカスターンアップ先端位置を、タイヤが走行中の最大フレックスゾーンから外し、且つ、サイド剛性を適正化することができる。
【００２６】
上記（４）にかかる本発明は、前記補強層のタイヤ断面方向の長さと、前記カーカスターンアップ先端位置との位置関係を規定することである。これにより、上記（１）〜（３）の効果に加えて、補強層を必要最小限の量で配設できるので、タイヤの重量やコストの増加を最小限に抑えることができる。
【００２７】
上記（５）にかかる本発明は、前記補強層の被覆ゴムの厚みを規定することである。被覆ゴムが薄いと前記補強層とカーカス層間の剪断応力が大きくなり、一方、厚みが大きいとゴム量が増加しタイヤの発熱量が多くなる。そこで、上記（５）のように規定することにより、上記（１）〜（４）の効果に加えて、前記補強層の被覆ゴムの厚みを必要最小限に決めることができる。
【００２８】
上記（６）にかかる本発明は、前記補強層の被覆ゴムの機械的特性を規定することである。これにより、上記（１）〜（５）の効果に加えて、更に、応力集中を緩和すると共に発熱性を抑制しタイヤの耐久性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】図３は、図１のX1―X2部分の矢視図で、交差するカーカス層間に補強層を挿入した状態を示す図である。
【図４】図４は、補強層の断面図で、被覆ゴムの厚みを示す図である。
【図５】図５は、表１のカーカスコードと補強層中のコードの角度を示す図である。
【図６】図６は、表１中の比較例１と２のカーカスコードと補強層中のコードの角度を示す図である。
【図７】図７は、表１中の実施例１と２のカーカスコードと補強層中のコードの角度を示す図である。
【図８】図８は、従来例のタイヤを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
カーカスターンアップ先端部近傍は、前述のように、タイヤ走行時の変形が大きく、且つ剛性段差も大きな部位である。また、カーカスターンアップ先端部近傍のカーカス層間においては、層間ゲージが薄い部位やカーカスが交差する部位において剪断応力が大きくなり、故障が発生しやすい。特にバイアスタイヤにおいては、交差するカーカス層間での剪断応力が大きくなってセパレーションに至るケースが多い。従って、補強層を、これらの部位に配置して剪断応力を緩和することによりタイヤの耐久性を向上させることができる。
【００３１】
本発明におけるタイヤ断面高さSHとは、ビードベースからトレッド踏面までの高さであるが、タイヤを正規リムに装着し、正規内圧を充填し、無負荷状態とした時のタイヤ外径と、リム径との差の１／２を意味する。ここで、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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また「正規内圧」とは、前記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を意味し、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。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" を意味する。
【００３２】
また、正規リムに装着し、正規内圧を充填した無負荷状態とは、正規リムに装着し、正規内圧を充填した無負荷状態において、たとえば、レーザーPRFによって計測された仮想線にタイヤ単体を当てはめた形状と同等である。また、ここでいうレーザーＲＰＦとは、タイヤプロファイル測定装置（株式会社マツオ製）を使用して測定したときのタイヤプロファイルである。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す図で、本実施形態の空気入りバイアスタイヤを示す子午断面図である。１番カーカス１０と２番カーカス２０は、ビード４２とビードフィラー４３を巻き込むようにターンアップされ（折り返され）、それぞれ位置１１と２１で係止されている。コードを埋設した前記補強層１００は、１番カーカス層１０のターンアップ先端部近傍位置において１番カーカスと２番カーカスの間に挿入されている。この位置は、図８のAの位置に相当し応力集中が生じやすい部位である。補強層１００の上端位置（タイヤ径方向外側）を１０１にて、下端位置（タイヤ径方向内側）を１０２で示す。このタイヤは、その他にビードベース４０、ビードトウ４１、サイドウォール４４、トレッド４５等から構成されている。
【００３４】
ビードベースからのタイヤ断面高さをSH、ビードベースからターンアップ位置１１までの高さをTHで示す。補強層の上端位置１０１のビードベースからの高さをRHmax、補強層の下端位置１０２のビードベースからの高さをRHminと表記する。
図３は、図１のX1―X2部分の矢視図を示す図で、交差カーカスコードおよび補強層コードの状態を示す。すなわち、図３は、図１におけるX1―X2部分の矢の方向および紙面に垂直な面に１番カーカス、２番カーカスおよび補強層のコードの方向を投影した図と考えることができる。矢印が示す部分ではタイヤが曲面となっているため、コード同士の１つの交差点におけるコード同士の角度は、その交差点から外れた他の交差点におけるコード同士の角度と同じではない。しかし、極く狭い領域ではコード同士の角度は変わらないと考えて図３を作成している。（図３に示す領域は実際に狭い領域であるから、その中におけるコード同士の角度の変化は小さい。）
【００３５】
図３において、補強層のコードの方向を縦方向に取っており、１番カーカスを１０、２番カーカスを２０、補強層を１００で示す。本発明の補強層１００のコード１０３は、図３に示すように２枚のカーカス１０および２０のコードの中に入るように、配置されている。すなわち、補強層のコード１０３を基準にすれば、１番カーカスコード１５は左上がりに傾き、２番カーカスコード２５は右上がりに傾いている。１番カーカスコード１５と補強層のコード１０３との交差角度をα、２番カーカスコード２５と補強層のコード１０３との交差角度をβ、１番カーカスコード１５と２番カーカスコード２５の交差角度をγで示すと、本発明は、α＜γおよびβ＜γとなっている。このような関係を持たせることにより、交差カーカスの大きなコード角度が補強層によりコード角度の交差角度変化が小さくなり、カーカス間の層間せん断歪をさらに緩和することができる。
【００３６】
さらに、本発明は交差角度αとβの関係を０．３≦β／α≦３となるようにする。この理由は、β／α＜０．３またはβ／α＞３．０となるとαとβの差が大きくなり、効果的に層間せん断歪を緩和することができなくなるからである。たとえば、カーカスの交差角度γを４等分して１番カーカス側から1/4、2/4、3/4、4/4と等分し、補強層のコードの傾きをこの1/4から3/4の間の角度範囲とすればよい。
【００３７】
補強層のタイヤ断面での長さ（Rhmax−Rhminにほぼ等しい）は、位置１０１〜１０２迄の長さとして２０mm以上必要である。この長さより短いと効果的にせん断歪を緩和できない。また、補強層の上端１０１は、１番カーカスターンアップ先端位置１１より少なくとも３mm上方（タイヤ径方向外側）に位置させ、下端１０２も１番カーカスターンアップ先端位置１１より３mm以上下方（タイヤ径方向内側）に位置させる。以上のように、カーカスターンアップ先端位置近傍のカーカス間に補強層を配置することにより、カーカスターンアップ先端部近傍に生じるせん断応力を緩和できる。更に、２番カーカスのターンアップ先端位置２１は、補強層の下端１０２より３mm以上下方（タイヤ径方向内側）に配置することが耐久性上望ましい。図１において、補強層１００は１箇所に配設した例を示したが、２番カーカスのターンアップ先端位置２１近傍など、必要に応じて、複数箇所へ配設することが可能である。
【００３８】
図２は、本発明の第２の実施形態を示す図である。図１はカーカスが２枚であったが、図３ではカーカスが３枚有り、２番カーカス２０と３番カーカス３０が交差カーカスとなっていて、補強層１００は、最もターンアップ高さが高い１番カーカス１０のターンアップ先端位置１１の近傍において、２番カーカス２０と３番カーカス３０の間に配設されている。交差カーカスのコードと補強層のコードとの角度関係は、図１における2枚のカーカスの場合と同様で、α＜γおよびβ＜γとなっている。3枚のカーカスの場合にもこのような関係を持たせることにより、交差カーカス同士は大きなコード角度をなすが、補強層によりコード角度の交差角度変化が小さくなり、カーカス間の層間せん断歪をさらに緩和することができる。さらに、交差角度αとβの関係を０．３≦β／α≦３となっている。この理由は、2枚のカーカスの場合と同様で、β／α＜０．３またはβ／α＞３．０となるとαとβの差が大きくなり、効果的に層間せん断歪を緩和することができなくなるからである。
【００３９】
位置２１は２番カーカスのターンアップ先端位置を、位置３１は３番カーカスのターンアップ先端位置を示す。なお、１番カーカスを２番カーカスと交差させるかどうかは、タイヤ特性上の観点からどちらでも必要に応じて決めることができる。また、この補強層１００に加えて、必要に応じて、他の補強層を、ターンアップ先端位置２１や３１の近傍の２番カーカス２０と３番カーカス３０の間に配設してもよい。或いは、補強層１００をターンアップ先端位置２１や３１まで延長することも可能である。更には、補強層１００に加えて、必要に応じて補強層をターンアップ先端位置１１近傍の１番カーカス１０と２番カーカス２０の間に配設してもよい。
【００４０】
このように、補強層は、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部近傍位置であれば、複数のカーカスの層間のいずれか１箇所へ配置すればよく、必要に応じて、２箇所、３箇所と、複数箇所へ配置することが可能である。特に、最も高い位置にあるターンアップ先端部近傍において、ターンアップ先端部が接するカーカス層とそれに隣接するカーカス層の間に補強層を設けることにより、前記ターンアップ先端部近傍に発生する応力を効果的に緩和できる。最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部は、タイヤの最大フレックスゾーンに近い位置になるため、応力集中によりセパレーションを生じやすいからである。
【００４１】
また、補強層を、必要に応じて、タイヤのショルダー部からビード部に至るまで長く延在することが可能である。また、補強層を、最も高い位置にあるカーカスターンアップ先端部近傍にさえ配置すれば、２番目、３番目等の高さにあるカーカスターンアップ先端部近傍にも配置可能であり、カーカスターンアップ先端部近傍のみならず、その他のカーカス層間へも配置することが可能である。
【００４２】
尚、カーカス層が４枚以上の場合にも、最も高い位置にあるターンアップ先端部近傍において、ターンアップ先端部が接するカーカス層とそれに隣接するカーカス層の間に補強層を設ける。これに加えて、最も高い位置にあるターンアップ先端部近傍において、他のカーカスの層間に補強層を設けても良い。さらに、最も高い位置にあるターンアップ先端部よりも低い位置にあるターンアップ先端部近傍において、カーカスの層間に補強層を設けても良いし、上述した３枚のカーカスの場合と同様に補強層を延在しても良い。
【００４３】
図４に、補強層１００の断面図を示す。補強層はカーカス層間に配設するので、厚過ぎるとカーカスコードが位置変化を起こしたり、サイドウォール部分に凹凸を生ずることがある。一方、厚みが薄すぎると、カーカス層間の剪断応力を充分に緩和することができなくなる。図４において、コードを１０３、被覆ゴムの厚みを１０４a、１０４bで示している。１０４a、１０４bの厚みは０．０８〜０．５０mmの範囲が良い。０．０８mmより薄いとゴムゲージ不足のためにカーカス層と補強層との間でセパレーションの発生を防ぐことが困難になり、タイヤの耐久性が低下する。また、０．５０mmを超えると、ゴムゲージが増加しタイヤの発熱性が低下するとともに、加硫時にゴム流れによりカーカスターンアップ位置のバラツキが大きくなってコード乱れによるセパレーションを引き起こしやすくなる。
【００４４】
補強層の被覆ゴムの機械的特性として、６０℃でのtanδは０．０５〜０．２０の範囲、１００％伸長時のモジュラスは１〜１０MPaの範囲、硬さはカーカスコード被覆ゴムより小さくすることが良い。tanδを０．０５未満にするとゴムの強度が不足しやすい。tanδが０．２０を超えると発熱が大きくなり耐熱性が悪くなる。１００％伸長時のモジュラスが１MPa未満では剛性が不足し、逆に、１０MPaを超えると剛性が高すぎて柔軟性が失われ破壊の起点になることがある。補強層の被覆ゴムの硬さをカーカス被覆ゴムより小さくするのも、この理由に基づくもので、カーカス被覆ゴムより硬いと破壊の起点になりやすい。
【００４５】
カーカスや補強層のコードの材質は、６６ナイロンや６ナイロン等のポリアミド系繊維、PET（ポリエチレンテレフタレート）やPEN（ポリエチレンナフタレート）等のポリエステル系繊維、レーヨンやリヨセル等のセルロース系繊維、POK（ポリケトン）繊維、或いはこれらの複合繊維であっても有機繊維であれば特に限定されないが、ゴムとの接着性やコストの点からポリアミド系繊維が望ましい。カーカスや補強層の被覆ゴムは、天然ゴムとスチレンブタジエンゴムを主体に、カーボンブラックはGPF〜HAF級を使用し、その他、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、硫黄、加硫促進剤等を配合したものである。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の実施例について説明する。
＜実施例＞
図１の構成でタイヤを試作した。タイヤサイズはT145/70D17、カーカスは２枚でカーカスコードは６６ナイロン1400T/2、補強層のコードは６６ナイロン940T/2を用いた。タイヤクラウン部における、１番カーカスと２番カーカスのコード角度は、タイヤ赤道面（クラウンセンター部においてタイヤ周方向となる面）に対して４０°とし、互いに交差するように配置した。また、ビードベースからの１番カーカスのターンアップ高さTHは、比較例３と実施例３を除いてタイヤ断面高さSHの４０％とした。
【００４７】
＜従来例＞
図８の構成でタイヤを構成した。補強層を配置していないことを除けば、上記の実施例と同じである。
【００４８】
＜比較例＞
図１の構成でタイヤを試作した。タイヤサイズや部材の構成は実施例と同じであるが、各部材の配置・寸法・補強層ゴムの特性等が実施例とは異なる。
補強層の被覆ゴムの厚みは、加硫後のタイヤから補強層を採取し、光学顕微鏡下で測定した。１００％モジュラスとは、１００％伸び時における引張応力（Mpa）である。Tanδ（粘弾性特性）は、東洋精機製粘弾性スペクトロメータを用い、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Hz、温度６０℃で測定した。引張試験は、室温下でJIS K6251に準じてインストロン型引張試験装置を用いて測定した。加硫ゴムの硬さは、室温下でJIS-A型（JIS K6253のタイプA）にて測定を行った。タイヤの試験は、JATMA規定の最大荷重、低空気圧条件（規定の６０％）にてドラム試験を実施し、タイヤが故障するまでの走行距離を指数で示した。空気圧条件が６０％という値はセパレーションを発生しやすくするために設定している。表１にて、走行距離の指数は大きいほど耐久性に優れていることを示す。また、カーカス層間にてセパレーションを発生した場合は、「有り」と表記した。表１にて、「無し」と表記したものは、セパレーションは発生せず、他の部位、例えばトレッド部のチャンキング等により走行試験が終了したことを示す。
【００４９】
表１にタイヤでの試験結果を示す。
【表１】
0005853361.tif 000002
【００５０】
先ず、表１における、カーカスと補強層のコード角度について図５を用いて説明する。
図５は、カーカスコードと補強層中のコードとの角度関係を説明する図である。図５の縦方向と横方向は、矢視図３の縦方向と横方向と同じである。タイヤは曲面であるから、図５は、カーカスコード同士が交差した交差点においてカーカスコードの接線同士の作る面を想定し、その交差点に補強層のコードが通っていると考えた状態を描いている。補強層のコードの方向も交差点における接線方向である。横軸Cの方向はタイヤの周方向（接線方向）を示し、横軸Cの位置は１番カーカスのターンアップ先端１１のライン位置を示すものである。縦軸Vの方向はタイヤ径方向に同じである。（横軸Ｃと縦軸Ｖは直交している。）補強層の存在する部分は、ショルダー部からビード部においては、カーカスが曲線状であるため、カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は、ビードベース４０からの高さによって変化する。補強層のコードについても同様で、補強層のコード角度もビードベース４０からの高さによって変化する。
【００５１】
そこで、図５においては、カーカスと補強層のコード角度を符号を用いて記すこととする。また、コードの角度方向は縦軸Vの左右に現れるので、両者を区別するため、左側に現れる場合は（−）を付す。以上の表記方法に沿って記すと、１番カーカスコード２０１は、ターンアップ先端１１の位置に相当し且つタイヤ周方向を示す横軸Cに対して左上がりの方向のため縦軸Vの左側へ現れるので、横軸Cとの角度は、（−）θ1と表記される。一方、２番カーカスコード２０２は、横軸Cに対して右上がりのために縦軸Vの右側へ現れるので、横軸Cとの角度は、θ2と表記される。また、補強層コード２０３は、図５においては１番カーカスコード２０１と同様に左上がりのため、横軸Cとの角度は、（−）θxと表記される。
【００５２】
比較例１について説明する。図６(a)に、カーカスと補強層の、コード方向と角度を示す。１番カーカスコード３０１は、左上がりで横軸Cとの角度は（−）θ1であり、２番カーカスコード３０２は、右上がりで横軸Cとの角度はθ2である。ここで、θ１＝θ2である。補強層コード３０３は、左上がりで横軸Cとの角度は（−）θ3である。１番カーカスコード３０１と２番カーカスコード３０２との交差角度はγ1である。１番カーカスコード３０１と補強層コード３０３との交差角度はα1であり、２番カーカスコード３０２と補強層コード３０３との交差角度はβ1である。ここで、交差角度の関係は、α1＜γ1＜β1、そしてβ1／α1＝３である。補強層の上端（タイヤ径方向外側）１０１と下端（タイヤ径方向内側）１０２は、１番カーカスのターンアップ先端位置１１に対して上下に其々１０mm離れた位置にあるので、RHmax−TH＝１０mm、TH−RHmin＝１０mmとなる。カーカス被覆ゴムの硬さや、補強層の被覆ゴムの厚み・機械的特性は表１に示す通りである。タイヤの試験結果として、走行距離は従来例に比べて３％良くなったものの、カーカス層間でセパレーションを発生し、満足できる結果とは言えない。この原因は、補強層コード３０３と２番カーカスコード３０２との交差角度β1が、１番カーカスと２番カーカスの交差角度γ1より大きいために、１番カーカスと２番カーカス間に発生する剪断応力を充分に緩和して減少させることができなかった為と考えられる。
【００５３】
比較例２について、図６(b)に、カーカスと補強層の、コード方向と角度を示す。１番カーカスコード３０１と２番カーカスコード３０２は比較例１と同じであるが、補強層コード３０４と横軸Cとの角度が（−）θ4であり比較例１と異なる。ここで、交差角度の関係は、α2＜γ1＜β2、そしてβ1／α1＝５である。なお、その他の条件は比較例１と同じである。タイヤの試験結果として、走行距離は従来例に比べて３％良くなったものの、カーカス層間でセパレーションを発生し、満足できる結果とは言えない。この原因も比較例１の場合と同様と考えられる。
【００５４】
実施例１については、図７(a)に、カーカスと補強層の、コード方向と角度を示す。１番カーカスコード４０１は、左上がりで横軸Cとの角度は（−）θ1であり、２番カーカスコード４０２は、右上がりで横軸Cとの角度はθ2である。ここで、θ１＝θ2である。補強層コード４０３は、縦軸Vと同じ方向で横軸Cとの角度は９０°である。１番カーカスコード４０１と２番カーカスコード４０２との交差角度はγ2である。１番カーカスコード４０１と補強層コード４０３との交差角度はα3であり、２番カーカスコード４０２と補強層コード４０３との交差角度はβ3である。ここで、交差角度の関係は、α3＜γ2、β1＜γ2、そしてβ1／α1＝１である。補強層の上端（タイヤ径方向外側）１０１と下端（タイヤ径方向内側）１０２は、１番カーカスのターンアップ先端位置１１に対して上下に其々１０mm離れた位置にあるので、RHmax−TH＝１０mm、TH−RHmin＝１０mmとなる。カーカス被覆ゴムの硬さや、補強層の被覆ゴムの厚み・機械的特性は表１に示す通りである。タイヤの試験結果として、走行距離は従来例に比べて１３％向上し、カーカス層間でのセパレーションが無く、満足できる結果が得られた。
【００５５】
実施例２について、図７(b)に、カーカスと補強層の、コード方向と角度を示す。１番カーカスコード４０１と２番カーカスコード４０２は実施例１と同じであるが、補強層コード４０４と横軸Cとの角度が（−）θ5であり実施例１と異なる。ここで、交差角度の関係は、α4＜β4＜γ2、そしてβ4／α4＝３である。また、実施例２は、実施例１に対して、補強層の被覆ゴムの厚みと機械的特性の点も異なる。タイヤの試験結果として、走行距離は従来例に比べて８％向上し、カーカス層間でのセパレーションは無く、満足できる結果が得られた。
【００５６】
実施例３〜９については、カーカスと補強層のコード方向と角度は図５に準ずるが、α＜γ、β＜γの関係にあって本発明の要件を満たし、θ１＝θ2、α＝βの関係にある。ここで、実施例３〜５は、タイヤ断面高さSHとカーカスターンアップ高さTHの比率を変量した例である。実施例６は、補強層の上端と下端の位置を狭めた例である。実施例７〜８は、補強層の被覆ゴムの厚みを変量した例である。実施例９は、補強層の被覆ゴムの硬さをカーカスの被覆ゴムより硬くした例である。また、実施例１０と１１の、カーカスと補強層のコード方向と角度も図５に準ずるものであり、α＜γ、β＜γの関係にあって本発明の要件を満たすが、β／αは各々０．１５、１．５の関係にある。そして、これら実施例３〜１１のタイヤ試験結果は、走行距離は従来例に対し５〜１５％向上し、カーカス層間でのセパレーションが無く、満足できる結果が得られた。
【００５７】
スペアタイヤは、長期間、車両のトランクや車体に取り付けられた状態にあるため、所定の空気圧よりも低下しているケースが多く、空気圧が低下した状態で使用されるとカーカスのターンアップ先端部近傍での応力集中度が高まり、この部分からセパレーションが発生しやすくなる。これは、カーカスターンアップ先端部近傍は、タイヤ走行時に変形が大きくなりやすい部位であること、そして、剛性段差が大きな部位であることが挙げられる。また、カーカスターンアップ先端部近傍のカーカス層間においては、層間ゲージが薄い部位やカーカスが交差する部位において剪断応力が大きくなりやすい。特にバイアスタイヤの場合、カーカスターンアップ先端部近傍にてカーカスが交差する層間での故障が発生しやすい。従って、これらの部位にコードを埋設した補強層を配置して剪断応力を緩和することにより、カーカス層間でのセパレーションを防止してタイヤの耐久性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、救急時のスペア用バイアスタイヤに用いることができる。さらには、長期保管されて空気圧が所定の圧力より低下したときにも、耐久性に問題なく安全に使用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・本発明のバイアスタイヤ
２・・・本発明のバイアスタイヤ
３・・・従来のバイアスタイヤ
１０・・・１番カーカス
１１・・・１番カーカスのターンアップ係止位置
２０・・・２番カーカス
２１・・・２番カーカスのターンアップ係止位置
３０・・・３番カーカス
３１・・・３番カーカスのターンアップ係止位置
４０・・・ビードベース
４２・・・ビード
４３・・・ビードフィラー
４４・・・サイドウォール
４５・・・トレッド
１００・・・補強層
１０１・・・補強層の上端位置
１０２・・・補強層の下端位置
２０１・・・１番カーカスコードの横軸Cに対する方向
２０２・・・２番カーカスコードの横軸Cに対する方向
２０３・・・補強層コードの横軸Cに対する方向
C・・・ターンアップ先端１１の位置に相当し且つタイヤ周方向を示す横軸
V・・・タイヤのラジアル（タイヤ径）方向を示す縦軸
【図１】
0005853361.tif 000003
【図２】
0005853361.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005853361.tif 000007
【図６】
0005853361.tif 000008
【図７】
0005853361.tif 000009
【図８】
0005853361.tif 000010