(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、カーカス４の径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト層からなるベルト７と、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配置された少なくとも１層のインサート補強層８と、を有する空気入りタイヤ１０であり、ベルト層の面外曲げ剛性Ｅ１とインサート補強層８の面外曲げ剛性Ｅ２とが、下記式（１）、  ５＞Ｅ１／Ｅ２≧１      （１）で表される関係を満足する。【選択図】図１
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【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、該カーカスの径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト層からなるベルトと、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、
前記ベルト層の面外曲げ剛性Ｅ１と前記インサート補強層の面外曲げ剛性Ｅ２とが、下記式（１）、
５＞Ｅ１／Ｅ２≧１      （１）
で表される関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記インサート補強層の補強コードが、２本のコアフィラメントを撚り合せることなく並列に配置されたコアと、該コアの周囲に撚り合わされた３本のシースフィラメントからなるシースと、からなるスチールコードであって、前記コアフィラメントの径ｄ１と前記シースフィラメントの径ｄ２とが、下記式（２）、
ｄ１＞ｄ２      （２）
で表される関係を満足する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ｄ１と前記ｄ２とが、下記式（３）、
１．１≦ｄ１／ｄ２＜１．７      （３）
で表される関係を満足する請求項１または２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、接地面の変形とサイドウォール部の変形のバランスが操縦安定性と乗り心地性に重要であることを見出した。さらに、本発明者は、かかる知見を基にさらに鋭意検討した結果、接地面の変形とサイドウォール部の剛性を調整することにより、上記課題を解消することができることを見出し、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、該カーカスの径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト層からなるベルトと、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、
前記ベルト層の面外曲げ剛性Ｅ１と前記インサート補強層の面外曲げ剛性Ｅ２とが、下記式（１）、
５＞Ｅ１／Ｅ２≧１      （１）
で表される関係を満足することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、面外曲げ剛性とは、スチールコードとゴムから構成される複合材料において、コード長手方向に対し曲げ支点間距離８０ｍｍ、変位２〜６ｍｍの条件にて垂直方向に３点曲げ変形を生じさせた場合、生じる変形量ΔＸとそれに伴い発生する力ΔＦとすると、ΔＦ／ΔＸで定義されるものであり、インサート補強層およびベルト層（単層）をタイヤから取り出し、実測により定義されるものである。
【００１０】
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コードが、２本のコアフィラメントを撚り合せることなく並列に配置されたコアと、該コアの周囲に撚り合わされた３本のシースフィラメントからなるシースと、からなるスチールコードであって、前記コアフィラメントの径ｄ１と前記シースフィラメントの径ｄ２とが、下記式（２）、
ｄ１＞ｄ２      （２）
で表される関係を満足するもの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ｄ１と前記ｄ２とが、下記式（３）、
１．１≦ｄ１／ｄ２＜１．７      （３）
で表される関係を満足することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
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】
【００１２】
【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。
【図２】本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りタイヤのインサート補強層の補強部材であるスチールコードの概略断面図である。
【図３】フィラメントの振幅を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明のタイヤにおいては、ベルトを構成するベルト層の面外曲げ剛性Ｅ１とインサート補強層８の面外曲げ剛性Ｅ２とが、下記式（１）、
５＞Ｅ１／Ｅ２≧１      （１）
で表される関係を満足する。ベルト層７ａ、７ｂの面外曲げ剛性Ｅ１を、インサート補強層８の面外曲げ剛性Ｅ２以上とすることで、操縦安定性と乗り心地性を両立させることができる。すなわち、接地面の面外剛性を大きくすることで操縦安定性を確保し、サイドウォール部２の面外剛性を小さくすることで、乗り心地性を確保している。好適には、
２．５≧Ｅ１／Ｅ２≧１．５
である。なお、ベルト層の面外曲げ剛性Ｅ１およびインサート補強層８の面外曲げ剛性Ｅ２は、それぞれの補強材の材質、打込み数を調整することで適宜設計することができる。
【００１５】
本発明のタイヤ１０においては、インサート補強層８は、スチールコードがラジアル方向に対し０°〜７０°で配列させてゴム引き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。
【００１６】
本発明のタイヤ１０においては、インサート補強層８の補強コードについては特に制限はなく、複数本のスチールフィラメントを撚り合わせたスチールコードを用いることができるが、特に、２本のコアフィラメントを撚り合せることなく並列に配置されたコアと、このコアの周囲に撚り合わされた３本のシースフィラメントからなるシースと、からなるスチールコードであって、コアフィラメントの径ｄ１とシースフィラメントの径ｄ２とが、下記式（２）、
ｄ１＞ｄ２      （２）
で表される関係を満足するスチールコードが好ましい。好適には、下記式（３）、
１．１≦ｄ１／ｄ２＜１．７      （３）
で表される関係を満足する。図２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インサート補強層の補強部材であるスチールコードの概略断面図であり、図示するスチールコード２０は２＋３構造である。上記関係を満足する２＋３構造のスチールコード２０をインサート補強層８に用いることで、トレッド部３の面内剛性を向上させることができ、その結果、操縦安定性がさらに向上する。
【００１７】
また、シースフィラメント２２の径ｄ２をコアフィラメント２１の径ｄ１よりも小さくすることにより、スチールコードの短径を小さくすることができる。したがって、本発明にタイヤに係るインサート補強層８の補強コードとして上記関係を満足するスチールコードを用いることで、スチールの使用量を減らすことがで、その結果、インサート補強層８の面外曲げ剛性を十分に確保しつつ、タイヤの重量増を抑えることができる。
【００１８】
さらに、本発明のタイヤ１０に係るインサート補強層８のスチールコードにおいては、コアフィラメント２１の径ｄ１は０．１６〜０．３２ｍｍであり、かつ、シースフィラメント２２の径ｄ２は０．１２〜０．２９ｍｍであることが好ましい。フィラメント径が上記範囲を超えると、スチールコード２０をインサート補強層８の補強材として用いると、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】
さらにまた、本発明のタイヤ１０に係るインサート補強層８のスチールコードにおいては、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、本発明においては、シースフィラメントの撚り方向、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。また、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。
【００２０】
本発明のゴム物品補強用スチールコードは、コアフィラメントの平均型付け率をＨ１、シースフィラメント１の平均型付け率をＨ２としたとき、Ｈ１＞Ｈ２の関係を満たすことが望ましい。ここで、コアフィラメント２１およびシースフィラメント２２の平均型付け率Ｈ（％）とは、フィラメントの振幅Ａの平均をＡａｖｅ．としたとき、下記式、
平均型付け率Ｈ（％）＝Ａａｖｅ．／（２×ｄ１＋ｄ２）×１００
にて定義される。振幅Ａの平均であるＡａｖｅ．は、スチールコードを解した後、コアフィラメント１１（シースフィラメント１２）における振幅を測定し、その最大値Ａ１と最小値Ａ２の平均を意味する。なお、図３はフィラメントの振幅を示す説明図である。
【００２１】
また、本発明のタイヤにおいては、図示するようにベルト層は２層が好ましく、これらベルト層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、ベルト７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。
【００２２】
本発明のタイヤにおいては、ベルト補強層は、芳香族ポリアミド（アラミド）、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）、バサルト繊維等の素材もしくは二つの素材をより合わせたハイブリッドでもよい。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、ベルト層とインサート補強層と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１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、本発明のタイヤにおいては２層超であってもよい。
【００２４】
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】
【００２５】
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１〜３および比較例１〜６＞
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、表２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。
【００２６】
＜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。
【００２７】
【表１】
2017094778.tif 000003
【００２８】
【表２】
2017094778.tif 000004
【００２９】
表１、表２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】
【００３０】
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）
２０  スチールコード
２１  コアフィラメント
２２  シースフィラメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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