(57)【要約】【課題】周方向剛性を高めつつ接地性を確保することで、旋回性能を改良し、さらに、疲労性についてもより向上した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】スチール線材が略タイヤ周方向にスパイラル状に巻回されてなる補強層２３を備えるタイヤである。スチール線材が、型付けされた素線、または、型付けされた素線を束ねたもの若しくは撚り合わせたものからなり、スチール線材の、ゴムが付いた状態での１０００ＭＰａ張力時の伸びが１．３％以上であり、かつ、スチール線材の、破断強力Ｔ（Ｎ）および断面積Ｓ（ｍ２）に対しＴ／Ｓで定義される強度Ｔｓ（ＭＰａ）が、Ｔｓ≦３０００を満足する。【選択図】図１
2011000946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチール線材が略タイヤ周方向にスパイラル状に巻回されてなる補強層を備えるタイヤであって、
前記スチール線材が、型付けされた素線、または、型付けされた素線を束ねたもの若しくは撚り合わせたものからなり、
前記スチール線材の、ゴムが付いた状態での１０００ＭＰａ張力時の伸びが１．３％以上であり、かつ、
前記スチール線材の、破断強力Ｔ（Ｎ）および断面積Ｓ（ｍ２）に対しＴ／Ｓで定義される強度Ｔｓ（ＭＰａ）が、Ｔｓ≦３０００を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチール線材が、炭素含有量０．８〜１．０質量％の高炭素鋼からなる請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記スチール線材の素線径が０．２５〜０．４０ｍｍである請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スチール線材が、素線を螺旋型付けして束ねたものである請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強層が、別個のリールに巻かれた前記スチール線材の複数本を、１つの口金に通した後、ゴムで被覆してゴム複合体の中間材料を得、該中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものである請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補強層が、別個のリールに巻かれた前記スチール線材の複数本を、１つのスリットに通した後、上下からゴムを圧着させてゴム複合体の中間材料を得、該中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものである請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強層が、前記素線に対し型付けを施した後、型付けされた該素線を巻き取らずに、該型付けされた素線をゴムで被覆して、ゴム被覆された該素線をタイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものである請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記補強層が、前記型付けされた素線をゴムで被覆した後、ゴム被覆された該素線を巻き取らずに、タイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものである請求項７記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
二輪車用タイヤである請求項１〜８のうちいずれか一項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（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、スチール線材が略タイヤ周方向にスパイラル状に巻回されてなる補強層を備える空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのクラウン部分には、繊維で補強されたベルト層が配置される。このベルト層の機能の１つとして、タイヤ周方向に働く力に対する、たが効果がある。このたが効果により、タイヤが高速回転した際に働く遠心力によるタイヤクラウン部分のせり出しを防止することができるなど、ベルト層は耐久性の観点からも重要である。また、タイヤ周方向の剛性は、ベルトの面内剛性にも寄与し、旋回時の横力の発揮に寄与する。
【０００３】
この点、タイヤ周方向に対し角度をもって互いに交錯して配置される一対の交錯ベルト層も、その角度をタイヤ周方向に近づけることで周方向剛性を高めることができるものであるが、さらに周方向剛性を得るために、タイヤ周方向に新たな補強層を設けることも行われている。  
【０００４】
通常、この周方向補強層の補強材としては、有機繊維が使用されている。かかる補強材としてスチール線材を用いると、周方向剛性はさらに高まるものの、剛性が高すぎて、タイヤ製造工程での作業性や歩留まりを悪化させたり、地面への接地性を悪くしたりする。接地性が悪くなると、せっかく周方向剛性を高めても、十分な旋回性能が得られなくなる。
【０００５】
これに対し、例えば、特許文献１には、補強材が実質的にタイヤ周方向に配置された補強層を備えるタイヤにおいて、補強材として、３次元型付けして伸びを大きくした金属線材を用いることで、周方向剛性を高めつつ接地性を確保し、さらに疲労性についても向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３５０８号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、型付けにより伸びを大きくしたスチール線材においては、その伸びゆえに転動時の歪が大きくなって、疲労性に劣る場合があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、周方向剛性を高めつつ接地性を確保することで、旋回性能を改良し、さらに、疲労性についてもより向上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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討した結果、スチール線材の物性を規定して、初期伸びを大きくするとともに延性を持たせたスチール線材とし、このスチール線材を周方向補強部材として適用することで、周方向剛性を高めつつ接地性を改良し、さらに、疲労性についても確保したタイヤが得られることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、スチール線材が略タイヤ周方向にスパイラル状に巻回されてなる補強層を備える空気入りタイヤであって、
前記スチール線材が、型付けされた素線、または、型付けされた素線を束ねたもの若しくは撚り合わせたものからなり、前記スチール線材の、ゴムが付いた状態での１０００ＭＰａ張力時の伸びが１．３％以上であり、かつ、前記スチール線材の、破断強力Ｔ（Ｎ）および断面積Ｓ（ｍ２）に対しＴ／Ｓで定義される強度Ｔｓ（ＭＰａ）が、Ｔｓ≦３０００を満足することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、前記スチール線材が、炭素含有量０．８〜１．０質量％の高炭素鋼からなることが好ましく、前記スチール線材の素線径は、好適には０．２５〜０．４０ｍｍの範囲内である。また、前記スチール線材が、素線を螺旋型付けして束ねたものであることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明においては、前記補強層が、別個のリールに巻かれた前記スチール線材の複数本を、１つの口金に通した後、ゴムで被覆してゴム複合体の中間材料を得、該中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものであることが好ましく、別個のリールに巻かれた前記スチール線材の複数本を、１つのスリットに通した後、上下からゴムを圧着させてゴム複合体の中間材料を得、該中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものであることも好ましい。
【００１３】
さらにまた、前記補強層が、前記素線に対し型付けを施した後、型付けされた該素線を巻き取らずに、該型付けされた素線をゴムで被覆して、ゴム被覆された該素線をタイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものであることも好ましく、この場合、前記補強層が、前記型付けされた素線をゴムで被覆した後、ゴム被覆された該素線を巻き取らずに、タイヤ成形工程で巻き付けて形成されたものであることがより好ましい。
【００１４】
本発明の空気入りタイヤは、特には、二輪車用タイヤとして好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、周方向剛性を高めつつ接地性を確保することで、旋回性能を改良し、さらに、疲労性についてもより向上した空気入りタイヤを実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一例の自動二輪車用空気入りラジアタイヤを示す概略断面図である。
【図２】実施例に係るコード構造を示す断面図である。
【図３】実施例に係る他のコード構造を示す断面図である。
【図４】実施例に係るさらに他のコード構造を示す断面図である。
【図５】実施例に係るさらに他のコード構造を示す断面図である。
【図６】実施例に係るさらに他のコード構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一例の二輪車用タイヤの概略断面図を示す。図示するように、本発明の二輪車用タイヤは、トレッド部１１と、その両縁部からタイヤ半径方向内側に配設された一対のサイドウォール部１２と、そのタイヤ半径方向内側に連なるビード部１３とからなり、これら各部をビード部１３内に埋設されたビードコア２１相互間にわたり補強し、かつ、タイヤ赤道面に対して６０〜９０度をなすコードをゴムで被覆した少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカス層２２と、そのタイヤ半径方向外側に、スチール線材が略タイヤ周方向にスパイラル状に巻回されてなる少なくとも１層のスパイラルベルト層２３とを具備している。
【００１８】
本発明においては、かかる周方向補強層としてのスパイラルベルト層２３に用いる補強材としてのスチール線材として、ゴムが付いた状態での１０００ＭＰａ張力時の伸びが１．３％以上である、型付けされたスチール線材を用いる。このように伸縮性の良いスチール線材をスパイラルベルト層２３に用いることで、タイヤに大きな横力が加わった時でも、タイヤ踏面部が縁までよく接地することとなり、旋回性能を向上することができる。接地面では、もともと曲面であるタイヤが、平らな路面にフィットするために、場所によって、引っ張りや圧縮の力がかかる。特に、制駆動時やコーナーを曲がるときには、その差が大きくなる。その際、ゴムが付いた状態での１０００ＭＰａ張力時伸びが１．３％以上であるスチール線材を適用することにより、引っ張りや圧縮が吸収されて、接地面積が十分に確保され、かつ、撓んで浮くような部分ができずに、接地面全体に均一な圧力がかかって、摩擦力を有効に作用させることができ、結果として、制駆動時やコーナリング時のフィーリングを良くすることができる。特には、ゴムが付いた状態での１０００ＭＰａ張力時の伸びが１．５〜３．０％であるスチール線材を用いることが、上記の点で好ましい。
【００１９】
一方で、周方向補強層には、引っ張り、圧縮、捩りなどの入力が加わるので、伸縮性の大きいコードは、それゆえに大きく歪むことになり、通常タイヤの補強層に使用されるスチール線材では、長時間使用時の疲労性に劣るものとなる。そこで、本発明に係るスチール線材としては、破断強力Ｔ（Ｎ）を断面積Ｓ（ｍ２）で割ったＴ／Ｓで定義される強度Ｔｓ（ＭＰａ）が、強度Ｔｓ≦３０００、好適には２０００≦Ｔｓ≦３０００を満足するものを用いる。これにより、スチール線材の延性を高くすることができ、引っ張り、圧縮、ねじりに対する疲労性を高めることができる。このようなスチール線材は、線材加工時の加工量を小さくすることで得られ、その際、炭素含有量０．８〜１．０質量％の高炭素鋼を用いることが好適である。
【００２０】
本発明に係るスチール線材としては、型付けされた素線の他、型付けされた素線を束ねたもの、または型付けされた素線を撚り合わせたものを用いることができるが、一般的な高伸びコードの、複撚りやラング撚りのコードでは、素線同士の接触点で素線が擦れ合い、十分な疲労性や強度が得られない。また、タイヤが旋回時に横力を発揮するためには、周方向補強層に用いるスチール線材の曲げ剛性は高いほうが好ましく、スチール線材の素線径は０．２５ｍｍ以上が好ましい。一方、乗り心地性能の観点からは、スチール線材の素線径は０．４０ｍｍ以下が好ましい。さらに、型付けされた素線を束ねるかまたは撚り合わせる場合の素線の本数は、例えば、１〜１２本とすることができる。
【００２１】
本発明において特には、スチール線材として、素線を螺旋型付けして束ねたものを用いることが好ましい。これにより、引張り入力下でも素線同士が接触しないため、本来のコード強度が確実に得られるものとなる。この場合、隣接する素線を互いに接触しにくくするためには、素線の螺旋型付けを実質的に同一ピッチとすることが好適である。より具体的には、実質的に同一ピッチで螺旋型付けされた素線の２本以上を、略同位相で撚り合わせずに束ねてゴムに埋設してなるゴム−スチールコード複合体を、好適に用いることができる。また、この場合、素線の任意の１本と、少なくとも１本の他の素線との、型付け螺旋の外接円同士が重なり合うことが好ましい。ゴム−スチールコード複合体を構成する各素線を、互いの型付けの外接円同士が重なり合う状態に配置することで、高剛性および高強度を得ることができる。さらに、この場合、全ての素線の素線径および型付け量を同一とすることも好ましく、これにより、応力が各素線に均一にかかることになり、強度効率を向上することができる。
【００２２】
本発明に係る上記スチール線材を用いた補強層は、例えば、別個のリールに巻かれたスチール線材の複数本を、１つの口金に通した後、ゴムで被覆してゴム複合体の中間材料を得、その中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けて形成する方法や、別個のリールに巻かれたスチール線材の複数本を、１つのスリットに通した後、上下からゴムを圧着させてゴム複合体の中間材料を得、その中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けて形成する方法の他、素線に対し型付けを施した後、型付けされた素線を巻き取らずに、型付けされた素線をゴムで被覆した後、好ましくはこのゴム被覆された素線をさらに巻き取らずに、タイヤ成形工程で巻き付けて形成する方法により、好適に形成することができる。
【００２３】
本発明のタイヤは、上記スチール線材からなる周方向補強層を備えるものであればよく、それ以外のタイヤ構造や各構成部材の材質等については、特に制限されるものではない。例えば、スパイラルベルト層における上記スチール線材の打込み数は、７〜２５０本／５０ｍｍの範囲内とすることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記表中に示す型付け量および型付けピッチで型付けされたスチール線材（フィラメントまたはストランド（ブラスめっき：Ｃｕ６３質量％、Ｚｎ３７質量％）を用いて、下記表中に示す条件に従い、ゴム−スチールコード複合体を作製した。コーティングゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）１００質量部と、カーボンブラック（ＨＡＦ）５５質量部と、酸化亜鉛（ＺｎＯ）７質量部と、硫黄５質量部と、Ｃｏ塩（ナフテン酸コバルト）０．１質量部とからなるゴム組成物を使用した。
【００２５】
得られた各ゴム−スチールコード複合体を、図１に示すスパイラルベルト構造を有する自動二輪車用空気入りラジアルタイヤ（タイヤサイズ：１９０／５０ＺＲ１７）のスパイラルベルト層に適用して、疲労性、乗り心地性フィーリング性およびコーナーフィーリング性につき、下記に従い評価を行った。これらの結果を、下記の表中に併せて示す。なお、各タイヤにおいて、スパイラルベルト層は、別個のリールに巻かれた所定本数のスチールフィラメントを、１つの口金に通した後、ゴムで被覆してゴム複合体の中間材料を得、この中間材料をタイヤ成形工程で巻き付けることにより形成した。
【００２６】
＜疲労性＞
各供試タイヤのインナーライナーを剥ぎ取り、タイヤ内に水を入れて、低内圧で１５０００ｋｍドラム走行させた後、タイヤのベルトコードを取り出して、コード切れが発生していたものを不合格（×）、発生していなかったものを合格（○）とした。
【００２７】
＜乗り心地性フィーリング性およびコーナーフィーリング性＞
各供試タイヤを、リムサイズＭＴ６．００×１７のリムにて空気圧２５０ｋＰａで１０００ｃｃのスポーツタイプの二輪車に装着して、テストコースで実車走行させ、乗り心地フィーリング性、コーナー旋回フィーリング性およびコーナー限界フィーリング性を、テストドライバーのフィーリング（１０点満点）によりそれぞれ評価した。いずれも、８点以上であれば合格である。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
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【００３０】
上記表中に示すように、本発明に係る条件を満足するスチール線材を用いたスパイラルベルト層を備える実施例のタイヤにおいては、疲労性を確保しつつ、乗り心地および旋回性能が向上されていることが明らかである。
【符号の説明】
【００３１】
１１  トレッド部
１２  サイドウォール部
１３  ビード部
２１  ビードコア
２２  カーカス層
２３  スパイラルベルト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011000946.tif 000008
【図５】
2011000946.tif 000009
【図６】
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