(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部と、両ビード部に跨がってトロイド状に延びるカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部半径方向外側に配置されるトレッド部と、前記トレッド部の内側に配置されたベルト層と、を備えた空気入りタイヤであって、
前記カーカス層は、２枚以下のカーカスプライで構成され、前記カーカスプライに埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が７０°〜９０°であり、少なくとも１枚のカーカスプライはビード部に埋設されたビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げており、
前記ベルト層は２枚以下のベルトプライで構成され、少なくとも１枚のベルトプライは６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されており、
タイヤ最大幅が、装着すべき正規リムのリム径に対して、０．１０〜０．１４倍の範囲にあり、
６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されているベルトプライ以外のベルトプライは、埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が１５°〜６０°であり、かつ６００kg/mm2以上の弾性率を有すること、を特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
ソーラーカー用であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低エネルギーで走行する、例えば、ソーラーカー等の省エネルギー走行車両に好適な空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソーラーカー等の省エネルギー走行車両には、従来よりバイアスタイヤが使用されていた。その後、特開平７−３０４３０８号等にも開示されているように、タイヤのラジアル化により更なる低転がり化が可能になった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
省エネルギー走行車両における主要テーマは、いかに走行抵抗を低減するかであり、タイヤへの主要要求項目は主に以下の３点である。
（１）低転がり抵抗化。
（２）軽量化。
（３）前面投影面積の低減。
【０００４】
ここで、（１）については、構造面では種々検討されているが、寸度面では踏み込み時の歪低減のため、転がり半径を大きくすると良い事が文献で知られている。
【０００５】
しかしこれはタイヤ外径を大きくすることになり、（２）、（３）との両立が困難となる。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、従来よりもさらなる走行抵抗の低減が可能となる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、左右一対のビード部と、両ビード部に跨がってトロイド状に延びるカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部半径方向外側に配置されるトレッド部と、前記トレッド部の内側に配置されたベルト層と、を備えた空気入りタイヤであって、
前記カーカス層は、２枚以下のカーカスプライで構成され、前記カーカスプライに埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が７０°〜９０°であり、少なくとも１枚のカーカスプライはビード部に埋設されたビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げており、前記ベルト層は２枚以下のベルトプライで構成され、少なくとも１枚のベルトプライは６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されており、タイヤ最大幅が、装着すべき正規リムのリム径に対して、０．１０〜０．１４倍の範囲にあり、６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されているベルトプライ以外のベルトプライは、埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が１５°〜６０°であり、かつ６００kg/mm2以上の弾性率を有することを特徴としている。
【０００８】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【０００９】
請求項１の空気入りタイヤでは、カーカスプライの枚数を２枚以下に抑えたので、タイヤ形状を維持しつつタイヤの軽量化を図ることができる。なお、カーカスプライが３枚以上になるとタイヤ重量が増加し、ソーラーカー等の省エネ走行車両には不向きとなる。
【００１０】
また、カーカスプライに埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が７０°〜９０°、即ち、タイヤがラジアル構造となるため、バイアス構造のタイヤよりも転がり抵抗を少なくすることができる。なお、カーカスプライに埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が７０°未満になると、タイヤが横力に対して弱くなる。
【００１１】
また、少なくとも１枚のベルトプライは、６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されている所謂スパイラルベルトであるため、カーカス層のクラウン部を補強するタガ効果が確保され、また、ベルト層自体の軽量化を図ることができる。
【００１２】
ここで、コードの弾性率が６００kg/mm2未満になると、タガ効果を確保するためにコード本数を増加しなければならず、重量及びコストが増加する。
【００１３】
なお、実質的に０°の角度とは、好ましくは５°以下の角度である。
【００１４】
また、この空気入りタイヤは、タイヤ最大幅が、装着すべき正規リムのリム径に対して、０．１０〜０．１４倍の範囲にあるので、極めて幅狭の断面形状を有する。
【００１５】
したがって、前面投影面積を小さく抑えることができ、これにより走行抵抗（空気抵抗）を低減することができる。
【００１６】
タイヤ最大幅が装着すべき正規リムのリム径に対して、０．１０倍未満になると、タイヤ幅が狭くなりすぎ、制動性能や駆動性能に問題が生じる。
【００１７】
また、タイヤ最大幅が装着すべき正規リムのリム径に対して、０．１４倍を越えると、転がり抵抗（空気抵抗）及び走行抵抗が大きくなるためソーラーカー等の省エネ走行車両には不向きとなる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
また、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されているベルトプライ以外のベルトプライは、埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が１５°〜６０°であり、かつ６００kg/mm2以上の弾性率を有するので、ベルトプライによる重量増加を最小限に抑えつつ、トレッド部の剛性を向上することができる。
【００２１】
６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されているベルトプライ以外のベルトプライを設ける理由は、クラウン部の剛性を向上するために設けるためであるから、コードの弾性率が６００kg/mm2未満では、クラウン部の剛性を向上する効果が少ない。なお、コードの本数を増加してクラウン部の剛性を向上することも可能であるが、タイヤ重量が増加するため好ましくない。
【００２２】
また、６００kg/mm2以上の弾性率を有するコードがタイヤ赤道面に対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回されているベルトプライ以外のベルトプライに埋設されているコードのタイヤ赤道面に対する角度が１５°未満では、タイヤ軸方向のトレッド曲げ剛性が不足し、溝底にクラックが発生しやすくなる。
【００２３】
一方、同コードのタイヤ赤道面に対する角度が６０°を越えると、タガ効果が少なくなり好ましくない。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、ソーラーカー用であることを特徴としている。
【００２５】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２６】
請求項２に記載の空気入りタイヤは、ソーラーカーに用いることにより、ソーラーカーの省エネに寄与することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を図１にしたがって説明する。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード部１２、両ビード部１２に跨がってトロイド状に延びるカーカス層１４と、カーカス層のクラウン部半径方向外側に配置されるトレッド部１６と、トレッド部１６の内側に配置されたベルト層１８とを備えている。
【００２９】
本実施形態のカーカス層１４は、第１のカーカスプライ２０及び第２のカーカスプライ２２から構成されており、第１のカーカスプライ２０及び第２のカーカスプライ２２の各々の両端部分がビードコア２４の回りをタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。
【００３０】
また、第１のカーカスプライ２０及び第２のカーカスプライ２２は、何れも複数本のコード（例えば、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、高張力ビニロン等の有機繊維。図示せず。）を互いに平行に並べてゴムコーティングしたものであり、コードは、トレッド部１６においてタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が７０°〜９０°の範囲内にあり、第１のカーカスプライ２０のコードと第２のカーカスプライ２２のコードとは互いに反対方向に傾斜して交差している。
【００３１】
また、本実施形態のベルト層１８は、第１のベルトプライ２６及び第２のベルトプライ２８の２枚のベルトプライで構成されている。
【００３２】
タイヤ径方向外側に配置される第１のベルトプライ２６は、ゴムコーティングされた６００kg/mm2以上の弾性率を有するコード（図示せず。例えば、芳香族ポリアミド（アラミド）等。）をタイヤ赤道面ＣＬに対して実質的に０°の角度で螺旋状に巻回したものである。
【００３３】
一方、第２のベルトプライ２８は、複数本の６００kg/mm2以上の弾性率を有するコード（図示せず。例えば、芳香族ポリアミド（アラミド）等。）を互いに平行に並べてゴムコーティングしたものであり、タイヤ赤道面ＣＬに対する角度が１５°〜６０°の範囲内にある。
【００３４】
また、この空気入りタイヤ１０のタイヤ最大幅Ｗは、装着すべき正規リム３０のリム径Ｄに対して、０．１０〜０．１４倍の範囲にあり、従来のこの種のタイヤよりも幅狭になっている。
【００３５】
ここでいう正規リム３０とは、例えば、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ（１９９８年版）等に記載された内容のもの、及び特殊なソーラーカーについてはその設計仕様で規定されたものに従う。
【００３６】
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００３７】
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、トレッド部１６における第１のカーカスプライ２０及び第２のカーカスプライ２２の各々のコードのタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が７０°〜９０°であり、タイヤがラジアル構造となるため、バイアス構造のタイヤよりも転がり抵抗を少なくすることができる。
【００３８】
なお、第１のカーカスプライ２０及び第２のカーカスプライ２２の各々のコードのタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が７０°未満になると、タイヤが横力に対して弱くなる。
【００３９】
さらに、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、第１のベルトプライ２６のコード及び第２のベルトプライ２８のコードが、各々６００kg/mm2以上の弾性率を有していおり、第１のベルトプライ２６がコードを螺旋状に巻回した所謂スパイラルベルトであるので、隣接する同士でコード方向が交差するように重ね合わせた複数枚のプライからなる、所謂クロスベルトに比較して軽量化できると共に転がり抵抗を小さくすることができる。
【００４０】
ここで、第１のベルトプライ２６のコードの弾性率が６００kg/mm2未満になると、トレッド部１６の周方向剛性が低下し、転がり抵抗が増加するためソーラーカー等の省エネ走行車両には不向きとなる。また、第２のベルトプライ２８のコードの弾性率が６００kg/mm2未満になると、トレッド部１６の剛性を向上する効果が低減し、第２のベルトプライ２８を設けたメリットが無くなる。
【００４１】
さらに、第２のベルトプライ２８のコードのタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が１５°未満では、トレッド部１６の軸方向剛性が不足し、踏面及び周方向溝（図示せず）に亀裂が発生しやすくなる。
【００４２】
一方、同コードのタイヤ赤道面ＣＬに対する角度が６０°を越えると、タガ効果が少なくなり好ましくない。
【００４３】
また、タイヤ最大幅Ｗを、装着すべき正規リム３０のリム径Ｄに対して、０．１０〜０．１４倍の範囲に設定し、リム径Ｄ対比でタイヤ最大幅を非常に狭くしたので、タイヤの断面投影面積が低減すると共に、タイヤの軽量化が図られる。
【００４４】
ここで、タイヤ最大幅Ｗとリム径Ｄとの比Ｗ／Ｄが０．１０未満になると、タイヤ幅が狭くなりすぎ、制動性能や駆動性能に問題が生じる。一方、タイヤ最大幅Ｗとリム径Ｄとの比Ｗ／Ｄが０．１４を越えると、転がり抵抗が大きくなるためソーラーカー等の省エネ走行車両には不向きとなる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、実施例のタイヤ２種、及び比較例のタイヤ１種を用意し、重量、転がり抵抗及び断面積の比較を行った。
【００４５】
結果は、実施例２のタイヤを１００とする指数表示とし、数値が大きいほど転がり抵抗が少ないことを示す。
【００４６】
なお、実施例１のタイヤのサイズは５２／１００Ｒ１７、実施例２のタイヤのサイズは６０／１００Ｒ１７、比較例のタイヤのサイズは１２０／６０Ｒ１７である。
【００４７】
【表１】
0004266053.tif 000002
【００４８】
試験の結果、本発明の適用された実施例１、２のタイヤは、転がり抵抗が少なく、ソーラーカー等の省エネ走行車両に適していることが分かった。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、従来よりもさらに走行抵抗を低減することができる、という優れた効果を有する。
【００５０】
また、請求項１に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、重量増加を最小限に抑えつつトレッド部の剛性を確実に向上することができる、という優れた効果を有する。
【００５１】
請求項２に記載の空気入りタイヤは、ソーラーカーに用いることによって最大限の効果を発揮し、ソーラーカーの省エネ走行に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    ビード部
１４    カーカス層
１６    トレッド部
１８    ベルト層
２０    第１のカーカスプライ（カーカスプライ）
２２    第２のカーカスプライ（カーカスプライ）
２４    ビードコア
２６    第１のベルトプライ（ベルトプライ）
２８    第１のベルトプライ（ベルトプライ）
３０    正規リム
ＣＬ    タイヤ赤道面
Ｗ      タイヤ最大幅
Ｄ      リム径
【図１】
0004266053.tif 000003