(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、前記左右一対のビード部間にトロイド状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記ビード部から前記トレッド部のショルダー部までの領域の少なくとも一部に配置された少なくとも１層のインサート補強層と、を有する空気入りタイヤにおいて、
前記インサート補強層の補強材が、スチールコードとスチールコード以外のコードとからなり、
前記補強材における、スチールコード以外のコードの割合が１０〜４８％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が、スチールモノフィラメントである請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記インサート補強層の面内曲げ剛性が、前記インサート補強層の面外曲げ剛性の１４〜３４倍である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記インサート補強層の補強材が、ラジアル方向に対し０°〜７０°で配列されてなる請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【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、操縦安定性および乗り心地性を高度に両立させた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、空気入りタイヤにおいては、操縦安定性を向上させる手法として、ビード部からサイドウォール部の剛性を高めることが知られている。例えば、ビード部からサイドウォール部にかけてビードコアおよびビードフィラーを内包する補強部材、いわゆるフリッパを配置する構成や、ビード部からサイドウォール部にかけて、いわゆるインサート補強層を配置する構成等が広く知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、インサート補強層として、所定の構造を有する高弾性および曲げ剛性に優れたゴム−スチールコード複合体を用いた乗用車用空気入りタイヤ提案されている。この特許文献１で提案されているタイヤは、サイドウォール部にインサート補強層を有しているため、サイドウォール部のたわみ量が小さく、発熱が小さい。そのため、走行時、特にランフラット走行時においてもゴムと補強コードとの接着性の低下をおこさず、かつ、内圧充填時の通常走行での性能を損なうことなく、耐久性に優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５４２３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、インサート補強層を配置するとタイヤの上下方向の剛性も高まることから、乗り心地性が悪化するという別の問題が生じてしまう。乗り心地性は、凹凸や段差のある路面を走行する際に特に重要であり、ビード部からサイドウォール部にかけてインサートを配置すると、段差乗り越し時の当たりの大きさ（ショック）およびその収まり（ダンピング）を大きく悪化させてしまう。したがって、操縦安定性と乗り心地性を両立させることは困難であり、さらなる検討が必要である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、操縦安定性および乗り心地性を高度に両立させ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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、インサート補強層の面内曲げ剛性は操縦安定性に影響し、面外曲げ剛性は乗り心地性に影響することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、前記左右一対のビード部間にトロイド状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記ビード部から前記トレッド部のショルダー部までの領域の少なくとも一部に配置された少なくとも１層のインサート補強層と、を有する空気入りタイヤにおいて、
前記インサート補強層の補強材が、スチールコードとスチールコード以外のコードとからなり、
前記補強材における、スチールコード以外のコードの割合が１０〜４８％であることを特徴とするものである。ここで、面内曲げ剛性とは、インサート補強層の面内変形ΔＸｉと、その際に働く力ΔＦｘｉと定義した場合、一次微分成分（ΔＦｘｉ／ΔＸｉ）で表記される。面外曲げ剛性とは、インサートコード方向に対し垂直な方向（面外）に変形する変形量をΔＹｉと、その時に働く力ΔＦｙｉとした場合、一次微分成分（ΔＦｙｉ／Δｙｉ）で表記される。
【０００９】
本発明のタイヤにおいては、前記スチールコードは、スチールモノフィラメントであることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記インサート補強層の面内曲げ剛性は、前記インサート補強層の面外曲げ剛性の１４〜３４倍であることが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記インサート補強層の補強材が、ラジアル方向に対し０°〜７０°で配列されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、操縦安定性および乗り心地性を高度に両立させ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】
【００１１】
【図１】本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の空気入りタイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りタイヤの幅方向断面図である。図示するように、本発明のタイヤ１０は、左右一対のビード部１と、ビード部１の径方向外側に連なるサイドウォール部２と、サイドウォール部２間に跨るトレッド部３と、左右一対のビード部１間にトロイド状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス４とを備えている。図示するタイヤ１０においては、各ビード部１にはそれぞれビードコア５が埋設され、そのタイヤ半径方向外側であってカーカス４の本体部４ａと折返し部４ｂとの間には、ビードフィラー６が配置されている。また、本発明のタイヤにおいては、カーカス４の径方向外側に、少なくとも１層（図示例においては２層）のベルト層７ａ、７ｂからなるベルト７が、ビード部１からトレッド部３のショルダー部までの領域の少なくとも一部には、少なくとも１層のインサート補強層８が、配置されている。
【００１３】
本発明のタイヤ１０においては、インサート補強層８の補強材は、スチールコードとスチールコード以外のコードとからなる。インサート補強層８を有するタイヤにおいては、インサート補強層８の面内曲げ剛性は操縦安定性に影響し、面外曲げ剛性は乗り心地に影響する。すなわち、面内曲げ剛性を高めることで操縦安定性を向上させ、面外曲げ剛性を抑えることで乗り心地性を維持することができる。そこで、インサート補強層８の補強材としてスチールコードとスチールコード以外のコードを用いている。スチールコード以外のコードとしては、例えば、有機繊維からなるコードや、スチール以外の無機繊維からなるコードが挙げられる。このスチールコード以外のコードは面内剛性に寄与するが面外剛性には大きく寄与しないため、操縦安定性と乗り心地性を両立させることができる。また、スチールコード以外のコードを用いることで、インサート補強層８が軽量化されるため、転がり抵抗も向上するという効果が得られる。
【００１４】
本発明のタイヤ１０に係るインサート補強層８のスチールコードとしては、タイヤの軽量化の観点からスチールモノフィラメントが好ましいが、単撚り構造や層撚り構造の撚りコードであってもよい。この場合、引張り強さが２７００Ｎ／ｍｍ２以上のスチールフィラメントを用いることが好ましい。高い抗張力を有するスチールフィラメントとしては、少なくとも０．７２質量％、特には少なくとも０．８２質量％の炭素を含有するものを、好適に用いることができる。なお、スチールコードとして撚りコードを用いる場合、撚り方向、撚りピッチ等の条件については、特に制約されるものではなく、常法に従い適宜構成することが可能である。
【００１５】
また、スチールコード以外のコードである有機繊維コードとしては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レーヨン、ザイロン（登録商標）（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維）、脂肪族ポリアミド（ナイロン）等からなるコードが挙げられる。また、無機繊維コードとしては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維等からなるコードが挙げられる。バサルト繊維は、バイオマス材料であり環境負荷が小さく、かつ、熱収縮特性が低いため、加硫時におけるコードの収縮が低い。その為、コードの収縮のバラツキによるタイヤの新円性悪化を抑制することができる。したがって、タイヤのユニフォミティが向上し、転がり抵抗が向上するという効果も有している。
【００１６】
本発明のタイヤに係るインサート補強層８においては、補強材における、スチールコード以外のコードの割合が１０〜９０％であることが好ましい。スチールコード以外のコードの割合を上記範囲とすることで、インサート補強層８の面内曲げ剛性と面外曲げ剛性とのバランスをとることができ、良好に操縦安定性と乗り心地性とを両立させることができる。特に、インサート補強層８の面内曲げ剛性を、インサート補強層の面外曲げ剛性の１４〜３４倍となるようにスチールコードとスチールコード以外のコードの割合を調整することが好ましい。なお、インサート補強層８における補強材の打込み本数は、２０本／５０ｍｍ以上、好ましくは３０〜５０本／５０ｍｍである。
【００１７】
本発明のタイヤ１０においては、インサート補強層８は、補強材がラジアル方向に対し０°〜７０°で配列されてなることが好ましい。また、インサート補強層８は、図示例では、ビード部１からサイドウォール部２にわたる領域に配置されているが、ビード部１からサイドウォール部２を経てトレッド部３のショルダー部までの領域の少なくとも一部に、少なくとも１層配置されるものであればよく、２層以上で配置されていてもよい。また、タイヤ幅方向の配置位置についても、図示するカーカス４の折返し部４ｂのタイヤ幅方向外側に制限されず、ビードフィラー６とカーカス４の折返し部４ｂとの間や（図示せず）、カーカスの本体部４ａとビードフィラー６との間（図示せず）に配置してもよい。
【００１８】
本発明のタイヤに係るインサート補強層８のスチールコードにおいては、スチールフィラメントの径は０．１６〜０．４０ｍｍが好ましい。スチールフィラメント径が上記範囲を超えると、タイヤ重量が増加してしまうため好ましくない。一方、フィラメント径が上記範囲未満であると、十分な強度を得ることができなくなる場合がある。
【００１９】
また、本発明のタイヤにおいては、ベルト層７ａ、７ｂは、平行に配列されたスチールコードをゴム引きして形成され、そのコード角度は、適宜設定することができる。ベルト７のスチールコードの構造としては特に制限はなく、単撚り構造であってもよく、層撚り構造であってもよく、複数本のスチールフィラメントを撚り合わせずに束ねた束コードであってもよい。また、ベルト７へのスチールコードの打込み数は２８〜５７本／５０ｍｍであることが好ましい。さらにまた、ベルト層７ａ、７ｂのタイヤ半径方向外側には、ベルト補強層９として、キャップ層９ａおよびレイヤー層９ｂが配置されている。キャップ層９ａは、図示するようにベルト７の全幅以上にわたり少なくとも１層にて配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードまたは無機繊維コードがゴム引きされてなる。また、レイヤー層９ｂは、ベルト７の両端領域に少なくとも１層にて配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードがゴム引されてなる。
【００２０】
本発明の空気入りタイヤ１０は、インサート補強層８が上記関係を満足することが重要であり、これ以外の構成については特に制限はない。図示例においては、トレッド部３、サイドウォール部２およびビード部１は、一方のビード部１から他方のビード部１にわたってトロイド状に延びるカーカス４は、一枚のカーカスプライからなるが、本発明のタイヤにおいては複数枚としてもよく、また、カーカス４のコードとしてはタイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０〜９０°の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。また、トレッド部３は、カーカス４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置した少なくとも２層、図示する例では２層の第１ベルト層７ａと第２ベルト層７ｂとからなるベルト７により補強されているが、やはり、本発明のタイヤ１０においては２層以上であってもよい。
【００２１】
また、トレッド部３の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、トレッド部３の最内層にはインナーライナーが形成されていてもよい（図示せず）。さらに、タイヤに充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。本発明のタイヤ１０は、乗用車用タイヤに好適に用いることができる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１〜８、参考例１、２および比較例１、２＞
図１に示すように、ビード部からサイドウォール部にわたって１層のインサート補強層が配置された空気入りタイヤを、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７にて、それぞれ作製した。インサート補強層には、下記表１〜３に示す条件を満足するスチールコードを用い、そのコード角度はラジアル方向に対し４５°とした。また、２層のベルト層にはスチールコードを用い、そのコード角度は周方向に対し±６３°とし、キャップ層およびレイヤー層の材質としてはナイロンを用いた。
【００２３】
＜操縦安定性および乗り心地評価＞
各供試タイヤを実車に装着して、サーキットにおける実車走行によるドライバーのフィーリング評価を行った。なお、評価は、良好である順に、◎、○、△、×である。
【００２４】
＜転がり抵抗＞
ＳＡＥ  Ｊ  １２６９に準拠して、低転がり抵抗を、転動抵抗試験機を用いて測定した。比較例１を基準として、それよりも優れている場合を◎、同等の場合を○として評価した。得られた結果を表１〜３に併記する。
【００２５】
【表１】
0006577345.tif 000002
【００２６】
【表２】
0006577345.tif 000003
【００２７】
【表３】
0006577345.tif 000004
【００２８】
表１〜３から、本発明のタイヤは乗り心地性と操縦安定性とを高度に両立できていることがわかる。
【符号の説明】
【００２９】
１  ビード部
２  サイドウォール部
３  トレッド部
４  カーカス
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト
８  インサート補強層
９  ベルト補強層
９ａ  キャップ層
９ｂ  レイヤー層
１０  空気入りタイヤ（タイヤ）
【図１】
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