(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部と、その両側に連なる一対のサイドウォール部及び一対のビード部とを有し、これら各部を補強するラジアルカーカスと、ビード部からサイドウォール部に至る側面部領域に配置する１層以上の環状補強コード層とを備える空気入りタイヤにおいて、
上記環状補強コード層は、１本以上の連続コードがタイヤ半径方向内外に多数回にわたり出入りする巻回しをタイヤ円周方向に順次繰り返すコードの巻回層から成り、該巻回層は、コードの交差を多数箇所に有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記巻回層は、外サイクロイド曲線及び内サイクロイド曲線のいずれか一方の曲線を描くときの定円に沿って転がる円の円周より内方の半径上の点の軌跡に沿うコード配列を有する請求項１に記載したタイヤ。
【請求項３】
上記巻回層は、外サイクロイド曲線を描くときのコードの１巻回毎に、上記半径上の点の最内方位置のコードを上記定円に沿う円の転がり方向に所定の一定ピッチ宛ずらすことにより、コードの多数箇所交差を形成して成る交差コード層である請求項１又は２に記載したタイヤ。
【請求項４】
上記巻回層は、内サイクロイド曲線を描くときのコードの１巻回毎に、上記半径上の点の最外方位置のコードを上記定円に沿う円の転がり方向に所定の一定ピッチ宛ずらすことにより、コードの多数箇所交差を形成して成る交差コード層である請求項１又は２に記載したタイヤ。
【請求項５】
上記巻回層のコードが、１本以上の素線からなるスチールコードである請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項６】
上記巻回層のコードが、有機繊維コードである請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、より詳細には乗用車やこれに類するバンやピックアップなど比較的小型の車両の使途に供する空気入りラジアルタイヤに関し、特に、乗心地性能と操縦安定性能とを同時に向上させた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、世界規模での環境問題や温暖化問題の顕現と自動車の高性能化とに伴い、自動車用空気入りタイヤ、中でも冒頭で述べた比較的小型の車両に用いるタイヤには、軽量化、低燃費性能（低転がり抵抗性能）などの一層の向上が求められる一方で、乗心地性能と操縦安定性能とを同時に向上させる要望が益々高まる傾向にある。
【０００３】
この要望に関し、下記するように各性能を個々に向上させる手段は確立されている。すなわち、
（１）操縦安定性能向上手段：コーナリングパワーの確保、タイヤ剛性向上、トレッドゴムの高ヒステリシスロス化。
（２）乗心地性能・Ｒ／Ｎ性能向上手段：タイヤ剛性の低減。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、個々の性能を向上させることは可能であるが、操縦安定性能向上手段と乗心地性能向上手段とは全く相反するため、トレッドゴムのゲージ調整など、糊塗的手段の適用に頼らざるを得ないのが現状である。
【０００５】
例えば、図１を援用して説明すれば、操縦安定性能向上のため、ビード部２からサイドウォール部３に至る側面領域に、インサートプライと呼ばれるゴム被覆スチールコード層又はゴム被覆有機繊維コード層を補強コード層（図１の符号１０に相当する）として配置するタイヤ剛性向上手段が確立されている。このインサートプライの代表例を図８及び図９に示す。
【０００６】
図８及び図９は、ビードコア５と、ビードフィラーゴム８と、補強コード層２０、２１を透視した側面図である。図中、符号Ｘはタイヤ軸線である。図８に示す補強コード層２０は、両端切り離しコード２０Ｃをゴム中に傾斜配列した層であり、図９に示す補強コード層２１は、１本以上のゴム被覆コード２１Ｃを始端２１s から終端２１e まで螺旋巻回した層である。
【０００７】
補強コード層２０は、タイヤ周方向に傾斜させた多数本のコード配列層であるため、図１０の線図に実線で示すように勾配が大きく、タイヤの縦方向（上下方向）剛性を高める効果に優れる。その結果、操縦安定性能は向上する一方で、乗心地性能は低下する。
【０００８】
これに対し、補強コード層２１は、タイヤ周方向の螺旋巻回コード配列層であるため、図１０の線図に破線で示すように勾配が小さく、タイヤの横方向剛性を高める効果に優れる。その結果、乗心地性能は向上する一方で、操縦安定性能は低下する。よって、補強コード層２０、２１それぞれは両性能の同時向上に不向きである。
【０００９】
従って、この発明の請求項１〜６に記載した発明は、上記の問題を解決することにあり、具体的には、乗心地性能と操縦安定性能とを同時に向上させることができ、しかも、向上レベルの意図的配分も可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、トレッド部と、その両側に連なる一対のサイドウォール部及び一対のビード部とを有し、これら各部を補強するラジアルカーカスと、ビード部からサイドウォール部に至る側面部領域に配置する１層以上の環状補強コード層とを備える空気入りタイヤにおいて、
上記環状補強コード層は、１本以上の連続コードがタイヤ半径方向内外に多数回にわたり出入りする巻回しをタイヤ円周方向に順次繰り返すコードの巻回層から成り、該巻回層は、コードの交差を多数箇所に有することを特徴とする空気入りタイヤである。
【００１１】
請求項１に記載した発明に関し、請求項２に記載した発明のように、上記巻回層は、外サイクロイド曲線及び内サイクロイド曲線のいずれか一方の曲線を描くときの定円に沿って転がる円の円周より内方の半径上の点の軌跡に沿うコード配列を有する。
【００１２】
請求項１、２に記載した発明に関し、請求項３に記載した発明のように、上記巻回層は、外サイクロイド曲線を描くときのコードの１巻回毎に、上記半径上の点の最内方位置のコードを上記定円に沿う円の転がり方向に所定の一定ピッチ宛ずらすことにより、コードの多数箇所交差を形成して成る交差コード層である。
【００１３】
請求項３に記載した発明とは別に、請求項１、２に記載した発明に関し、請求項４に記載した発明のように、上記巻回層は、内サイクロイド曲線を描くときのコードの１巻回毎に、上記半径上の点の最外方位置のコードを上記定円に沿う円の転がり方向に所定の一定ピッチ宛ずらすことにより、コードの多数箇所交差を形成して成る交差コード層である。
【００１４】
請求項１〜４に記載した発明に関し、その一は、請求項５に記載した発明のように、上記巻回層のコードが、１本以上の素線からなるスチールコードであり、その二は、請求項６に記載した発明のように、上記巻回層のコードが、有機繊維コードである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図６に基づき説明する。
図１は、この発明の空気入りタイヤの断面図であり、
図２は、この発明の他の空気入りタイヤの断面図であり、
図３は、図１に示す補強コード層及び他の部材の透視側面の展開図であり、
図４は、図１に示す他の補強コード層及び他の部材の透視側面の展開図であり、
図５は、この発明のタイヤの縦方向剛性と横方向剛性の関係を説明する線図であり、
図６は、補強コード層のコード配列の説明図であり、
図７は、図３及び図４に示す補強コード層の製造装置例を簡略図解した斜視図である。
【００１６】
図１及び図２に示すタイヤ１は、冒頭に述べた比較的小型の車両の使途に供する空気入りラジアルタイヤであり、タイヤ１は、その赤道面Ｅの両側の一対のビード部２と、一対のサイドウォール部３と、それらに連なるトレッド部４とを有する。これら各部２〜４は、ビード部２内に埋設したビードコア５相互間にわたり延びる１プライ以上、図示例は１プライのラジアルカーカス６により補強する。さらにトレッド部４は、ラジアルカーカス６の外周に配置するベルト７により強化する。
【００１７】
図１に示すラジアルカーカス６は、その少なくとも１プライが各ビードコア５の周りをタイヤ１の内側から外側に向け折返す折返し部６t を有する。図２に示すラジアルカーカス６は、ビードコア５を構成する内側ビードコア５i と外側ビードコア５o とに挟まれる間を連続コードがＵ字状をなし、一対のビードコア５相互間で往復を繰り返すプライ構造を有する。ラジアルカーカス６のプライコードにはナイロンコード、ポリエステルコード、レーヨンコード、ケブラコードなどの有機繊維コード又はカーボンファイバコードなどの無機繊維コード乃至スチールコードを適用する。図１に示すビード部２は、ビードコア５からトレッド部４端に向け先細り状に延びる断面三角形のビードフィラーゴム８を備える。
【００１８】
また、タイヤ１は、ビード部２からサイドウォール部３に至る一対の側面部領域にそれぞれ１層以上、図１及び図２に示す例は１層の環状補強コード層１０を備えるものとする。図１に示す補強コード層１０は、折返し部６t の外側に沿って配置する例であり、その他に折返し部６t の内側に沿って配置することを可とする。図２に示す補強コード層１０は、ラジアルカーカス６の外側に沿って配置する例であり、その他に、ビードフィラーゴム９と同様のゴムをラジアルカーカス６との間に介在させて配置することを可とする。
【００１９】
ここに、図３及び図４に例示するように、環状補強コード層１０は、１本以上、図示例は１本の連続コード１０Ｃが、タイヤ１の半径方向内外に多数回にわたり出入りする巻回しをタイヤ１の円周方向に順次繰り返すコード１０Ｃの巻回層１０e 、１０h から成る。そして、巻回層１０e 、１０h は、コード１０Ｃの交差を多数箇所に有するものとする。なお、連続コード１０Ｃはゴム被覆有りの場合とゴム被覆無しの場合の双方を含むものとする。
【００２０】
以上述べた巻回層１０e 、１０h から成る補強コード層１０は、それらの連続コード１０Ｃが半径方向内外に出入りして多数箇所に交差を有することから自明なように、十分な縦方向剛性成分と十分な横方向剛性成分とを有する。このことを、コード１０Ｃの交差角度０〜１８０°の範囲にわたる間の剛性分布を示す図５に基づき以下に説明する。
【００２１】
図５に示すコード交差角度とは、半径方向（タイヤ放射方向）を両側から挟むコードがなす角度である。よって、図５に示す２本の曲線から、コード交差角度が小さい範囲、すなわちコード１０Ｃがタイヤ１の放射方向に近い配列の場合は、タイヤの縦剛性が大きくなる反面で、横剛性は小さくなること、そして、コード交差角度が大きい範囲、すなわちコード１０Ｃがタイヤ１の円周方向に近い配列の場合は、タイヤの横剛性が大きくなる一方で、縦剛性は小さくなることが分かる。
【００２２】
補強コード層１０のコード１０Ｃは、半径方向に出入りする配列になり、しかも互いの交差箇所が多数に及ぶから、タイヤ１の半径方向で見て、コード１０Ｃの交差角度は０°に近い角度から１８０°に近い角度の範囲にわたらせることが可能である。よって、補強コード層１０は、縦方向剛性と横方向剛性との両者を十分に高めることが可能になる。このことは、図１０の従来タイヤの剛性線図に示すように、補強コード層２０はタイヤ縦方向剛性のみが高まり、補強コード層２１はタイヤ横方向剛性のみが高まる場合とは異なり、タイヤ１の縦方向剛性及び横方向剛性の双方を、以下に述べるように、所望バランスの下で高めることが可能であることを意味する。
【００２３】
以上述べたところを基本として、コード１０Ｃの巻回数、コード１０Ｃの配列密度や巻回層１０e 、１０h の内径及び外径などに変化を与えることで、横方向剛性を所定の値に保持した上で縦方向剛性を高めることに重点をおくタイヤ１、縦方向剛性を所定の値に保持した上で横方向剛性に重点をおくタイヤ１、そして両方向剛性に中庸を得たタイヤ１など、所望の縦方向剛性及び横方向剛性を発揮する補強コード層１０を得ることが可能となる。これにより、乗心地性能と操縦安定性能とを同時に向上させるタイヤ１を実現することができる。
【００２４】
以上述べた巻回層１０e 、１０h は、実際上、外サイクロイド(epicycloid)曲線及び内サイクロイド(hypocycloid) 曲線のいずれか一方の曲線を描くときの定円に沿って転がる円の円周より内方の半径上の点の軌跡に沿う１本以上の連続コード１０Ｃ配列を有するのが有利に適合する。ただし、上述したように、コード１０Ｃは厳密に上記の軌跡上に存在する必要はなく、これらの軌跡に近似した曲線上に存在すればよい。
【００２５】
図３に示す補強コード層１０は、外サイクロイド曲線を描く際の上記軌跡乃至この近似曲線上に存在するコード１０Ｃの巻回層１０e である。図４に示す補強コード層１０は、内サイクロイド曲線を描く際の上記軌跡乃至この近似曲線上に存在するコード１０Ｃの巻回層１０h である。そして、図３、４に示すように、これら巻回層１０e 、１０h は、コード１０Ｃの交差を多数箇所数に有する。図３、４では、説明の便宜上、コード１０Ｃを互いに引き離して示すが、少なくともタイヤ１でのコード１０はゴムを介して互いに接合し、補強コード層１０は完全な層状を呈する。
【００２６】
図６を参照し、外サイクロイド及び内サイクロイドとは、数学上の定義に従い、半径ａの円Ａが、半径ｂの定円Ｂに沿って外側又は内側を転がるとき、円Ａの円周上の定点ｒ又は点ｓが描く軌跡（曲線）である。しかし、図６に示すように、巻回層１０e 、１０h のコード１０Ｃは、外サイクロイド又は内サイクロイドを描くとき、円Ａの円周より内方の半径ａ線上の点Ｐ及び点Ｑが描く軌跡（曲線）上に存在する。これにより、定円Ｂに関し、外サイクロイドタイプ巻回層１０e の内方コード１０Ｃ及び内サイクロイドタイプ巻回層１０h のコード１０Ｃはいずれも、図６の破線で示すように滑らかな曲線を描く。
【００２７】
また、巻回層１０e は、コード１０Ｃの１巻回毎に、円Ａの半径ａ線上の点Ｐの最内方位置のコード１０Ｃを定円Ｂに沿う円Ａの転がり方向に所定の一定ピッチｐ宛ずらし、これにより、コード１０Ｃに多数箇所の交差を形成させる交差コード層とする。
【００２８】
同様に、巻回層１０h は、円Ａの半径ａ線上の点Ｑの最外方位置のコード１０Ｃを定円Ｂに沿う円Ａの転がり方向に所定の一定ピッチｐ宛ずらし、これにより、コード１０Ｃに多数箇所の交差を形成させる交差コード層とする。
【００２９】
このピッチｐを加減することで、巻回層１０e 、１０h の巻回数を加減し、コード１０Ｃの配列密度を定める。すなわち、タイヤ１の縦方向剛性及び横方向剛性を調整する。
【００３０】
コード１０Ｃには、１本以上の素線からなるスチールコード又は有機繊維コードを適用する。有機繊維コードは、ナイロンコード、ポリエステルコード、レーヨンコード、ケブラコードなどのうちから適宜選択する。
【００３１】
最後に、巻回層１０e 、１０h の製造装置の一例を図７に示す。巻回層１０e、１０h の製造装置３０は、ターンテーブル３１と、ターンテーブル３１に対し出入りするアーム３２と、アーム３２先端下方に固定してコード部材３３（未加硫ゴム被覆有り、無し）をターンテーブル３１の巻回面３１s に密着させるガイドローラ３４と、ターンテーブル３１上の定円Ｂ（図示省略）に対し円Ａの半径ａ線上の点Ｐ、点Ｑ（いずれも図示省略）に図３、４に示すような所定の軌跡を描かせるようにアーム３２の出入り（両端矢印方向）を制御する制御装置３５とを有する。
【００３２】
ターンテーブル３１を矢印方向に回転させながら、コード部材３３の始端を巻回面３１s に密着させ、コード部材３３の供給源３６からガイドローラ３４を介しコード部材３３を巻回面３１s 上に、巻回層１０e 、１０h となるコード部材巻回体を製造する。そのとき、ターンテーブル３１の巻回面３１s は、タイヤ１における補強コード層１０の曲面に合わせた表面形状とし、未加硫段階の巻回層と、タイヤ１における巻回層１０e 、１０h とをほぼ合わせることができる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜６に記載した発明によれば、１本以上の連続コードのタイヤ半径方向内外に出入りを繰り返す多数回にわたる巻回層から成る補強コード層、実際上は、この巻回層のコードに外サイクロイド又は内サイクロイドを利用することにより、乗心地性能と操縦安定性能とを同時に向上させることができ、しかも、これら向上レベルの意図的配分も可能な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】
【図１】  この発明の空気入りタイヤの断面図である。
【図２】  この発明の他の空気入りタイヤの断面図である。
【図３】  図１に示す補強コード層及び他の部材の透視側面の展開図である。
【図４】  図１に示す他の補強コード層及び他の部材の透視側面の展開図である。
【図５】  この発明のタイヤの縦方向剛性と横方向剛性の関係を説明する線図である。
【図６】  この発明の補強コード層のコード配列の説明図である。
【図７】  図３及び図４に示す補強コード層の製造装置例を簡略図解した斜視図である。
【図８】  従来タイヤの補強コード層の透視側面の展開図である。
【図９】  従来タイヤの他の補強コード層の透視側面の展開図である。
【図１０】  図７及び図８に示す補強コード層を備える従来タイヤの縦方向剛性と横方向剛性の関係を説明する線図である。
【符号の説明】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
３  サイドウォール部
４  トレッド部
５  ビードコア
６  ラジアルカーカス
６t   折返し部
７  ベルト
８  ビードフィラーゴム
１０  補強コード層
１０Ｃ  補強コード層コード
１０e 、１０h   巻回層
Ｅ  タイヤ赤道面
Ｘ  タイヤ軸線
ｐ  最内方、最外方のゴム被覆コードの配列ピッチ
Ａ  転がり円
ａ  転がり円半径
Ｂ  定円
ｂ  定円半径
Ｐ、Ｑ  転がり円半径上の点
３０  巻回層の製造装置
３１  ターンテーブル
３１s 巻回面
３２  アーム
３３  コード部材
３４  ガイドローラ
３５  制御装置
３６  コード部材供給源
【図１】
0004315559.tif 000002
【図２】
0004315559.tif 000003
【図３】
0004315559.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004315559.tif 000008
【図８】
0004315559.tif 000009
【図９】
0004315559.tif 000010
【図１０】
0004315559.tif 000011