JP5824962B2

JP5824962B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP5824962B2
Application number: JP2011179809A
Authority: JP
Inventors: 畑　寛; 寛畑; 橋村　嘉章; 嘉章橋村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2031-08-19
Also published as: JP2013039898A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層のカーカス強度係数の範囲を規定した空気入りタイヤに関するものである。

従来、特許文献１に記載の空気入りタイヤ（空気入りラジアルタイヤ）は、補強コードを配列したカーカス層の両端部を左右のビード部に配置したビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返し、トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも２層のベルト層を配置しており、カーカス強度係数［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＝〔補強コード打ち込み本数［本／ｍｍ］〕×〔補強コード強力［Ｎ］〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧［ｋＰａ］〕で定義される前記カーカス層のカーカス強度係数を、２番目に幅が広いベルト層のエッジから内側にそのベルト幅の１０％となる位置Ｐよりトレッド部センター側で０．１５〜０．３５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］、前記位置Ｐからビード部にかけて０．５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］以上にすることが開示されている。

特開平９−２０７５１２号公報

発明者等は、カーカス層のカーカス強度係数をさらに低下させた範囲としても実用化することができることを発見した。しかし、そのような空気入りタイヤは、面外曲げ剛性が低下することから段差乗り越し時の乗り心地は向上するものの、成型時でのリフトによってカーカスコード間隔にばらつきが生じやすくなり、ユニフォミティが低下する傾向となるため、平坦路走行時に振動が発生して乗り心地が悪化するおそれがある。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カーカス層のカーカス強度係数の範囲を規定しつつ、乗り心地性能を改善することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、補強コードをタイヤ周方向に複数配列し、そのタイヤ幅方向両端部を両ビード部に配置したビードコアまで延在させたカーカス層と、トレッド部における前記カーカス層のタイヤ径方向外側に少なくとも１層設けられたベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側であって、前記ベルト層のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１の５［％］以上９５［％］以下となる範囲Ｗ２で、〔カーカス強度係数Ｋ［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］〕＝〔補強コード打ち込み本数［本／ｍｍ］〕×〔補強コード強力［Ｎ／本］〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧［ｋＰａ］〕の式で定義される前記カーカス層のカーカス強度係数Ｋを、０［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＜Ｋ＜０．３５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］とし、かつ前記範囲Ｗ２の少なくとも一部に、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成された補強層が配置されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、カーカス層のカーカス強度係数Ｋの範囲を規定することで、段差乗り越し時の乗り心地を向上することができる。しかも、補強層を設けたことで、成型時でのリフトによるカーカスコード間隔にばらつきが生じる事態を防いでユニフォミティの低下を抑制し、平坦路走行時での振動を防止して乗り心地を改善することができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記補強層を構成する熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物は、その貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］および厚さｔ［ｍｍ］が、６．７ｔ＋Ｅ１−２０≧０、２００ｔ＋Ｅ１−６００≦０、Ｅ１＞０、ｔ＞０の関係にあることを特徴とする。

補強層の貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］および厚さｔ［ｍｍ］が範囲を超えると、補強層の重量が増してタイヤ重量が嵩む傾向となる。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］および厚さｔ［ｍｍ］が、６．７ｔ＋Ｅ１−２０≧０、２００ｔ＋Ｅ１−６００≦０、Ｅ１＞０、ｔ＞０の関係にあることから、補強層の重量の増加を防いでタイヤ重量が嵩む事態を抑えることができ、かつ補強層の硬さが増すことを防いで補強層の成形性を維持することができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記補強層は、前記範囲Ｗ２の６０［％］以上１２０［％］以下のタイヤ幅方向の範囲に配置されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、補強層のタイヤ幅方向の範囲を規定することで、補強層による上記効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内周面にインナーライナーを備え、当該インナーライナーは、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成され、前記補強層を兼ねることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、インナーライナーが補強層を兼ねることで、補強層の機能を得つつ、タイヤ重量やタイヤ径方向の厚さが嵩む事態を抑制することができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りタイヤに適用され、前記補強層の貯蔵弾性率Ｅ１が５０［ＭＰａ］以上１５０［ＭＰａ］以下であり、前記補強層の厚さｔが０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、補強層の貯蔵弾性率Ｅ１を５０［ＭＰａ］以上１５０［ＭＰａ］以下とし、補強層の厚さｔを０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下とすることが、乗用車用空気入りタイヤに適用される場合に、補強層による効果を顕著に得る上で好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤは、重荷重用空気入りタイヤに適用され、前記補強層の貯蔵弾性率Ｅ１が２００［ＭＰａ］以上５００［ＭＰａ］以下であり、前記補強層の厚さｔが０．０１［ｍｍ］以上０．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、補強層の貯蔵弾性率Ｅ１を２００［ＭＰａ］以上５００［ＭＰａ］以下とし、補強層の厚さｔを０．０１［ｍｍ］以上０．２［ｍｍ］以下とすることが、重荷重用空気入りタイヤに適用される場合に、補強層による効果を顕著に得る上で好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、カーカス層のカーカス強度係数の範囲を規定しつつ、乗り心地性能を改善することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る空気入りタイヤの子午断面概略図である。図２は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図３は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図４は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図５は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図６は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図７は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図８は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図９は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図１０は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図１１は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図１２は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図１３は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面Ｃに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面Ｃから離れる側をいう。タイヤ赤道面Ｃとは、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面Ｃから最も離れている部分間の距離である。また、タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面Ｃ上にあって空気入りタイヤの周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「Ｃ」を付す。

図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面概略図である。本実施の形態にかかる空気入りタイヤは、図１に示すようにトレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。この空気入りタイヤは、カーカス層６と、ベルト層７と、インナーライナー８とを含み構成されている。

トレッド部２は、空気入りタイヤのタイヤ径方向最外側で外部に露出したものであり、その表面が空気入りタイヤの輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。このトレッド面２１には、タイヤ周方向に延在して形成された複数（本実施の形態では４つ）の周方向主溝２２により区画された複数（本実施の形態では５つ）のリブ２３が設けられている。また、図には明示しないが、リブ２３は、タイヤ幅方向に延在しつつ周方向主溝２２に一端または両端が開放するラグ溝が設けられていてもよい。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤにおけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置される。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、有機繊維（ナイロンやポリエステルなど）やスチールなどの補強コード（図示せず）が、複数併設され、カーカスコートゴムで被覆されたものである。カーカス層６は、少なくとも１層設けられている。１層のカーカス層６の場合、補強コードは、タイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃに対する角度が、ほぼ９０［ｄｅｇ］に設定されている。

ベルト層７は、少なくとも１層で構成されている。ベルト層７は、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト層７は、有機繊維（ナイロンやポリエステルなど）やスチールなどのコードがコートゴムで被覆されたものである。ベルト層７が１層の場合、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃと平行に設けられている。なお、本実施の形態の空気入りタイヤは、図１に示すように、ベルト層７が、ベルト層７１，７２を積層した多層構造で構成されている。ベルト層７１，７２は、コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃに対して、所定の角度をつけて設けられており、かつ相互にコードが交差して設けられている。

インナーライナー８は、気体透過性の低いシート状またはフィルム状であり、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、空気入りタイヤのタイヤ内周面に配置される。

このように、本実施の形態の空気入りタイヤは、補強コードをタイヤ周方向に複数配列し、そのタイヤ幅方向両端部を両ビード部５に配置したビードコア５１まで延在させたカーカス層６と、トレッド部２におけるカーカス層６のタイヤ径方向外側に少なくとも１層設けられたベルト層７とを備える。

そして、この空気入りタイヤにおいて、ベルト層７のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側であって、ベルト層７のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１の５［％］以上９５［％］以下となる範囲Ｗ２のカーカス層６について、〔カーカス強度係数Ｋ［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］〕＝〔補強コード打ち込み本数［本／ｍｍ］〕×〔補強コード強力［Ｎ／本］〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧［ｋＰａ］〕の式で定義されるカーカス層６のカーカス強度係数Ｋを、０［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＜Ｋ＜０．３５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］とする。

ベルト層７のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１は、多層構造のベルト層７の場合には、タイヤ幅方向最大幅のベルト層におけるタイヤ幅方向寸法である。また、ベルト層７のタイヤ幅方向端からベルト層７のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１の５［％］以上９５［％］以下となる位置Ｐは、ベルト層７のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１内で、その５［％］以上９５［％］以下となる範囲の両端位置を示す。そして、ベルト層７のタイヤ幅方向一端を位置Ｐとし、このタイヤ幅方向一端よりもタイヤ幅方向内側の範囲がベルト層７のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１の５［％］以上９５［％］以下であることも含む。

カーカス強度係数Ｋ＝０は、カーカス層６が分割された構成を意味し、この構成では成型時にカーカス層６の分割部分が膨径し、トレッド厚さが不均一になるおそれがある。よって、カーカス層６のカーカス強度係数Ｋを、０［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＜Ｋとすれば、カーカス層６の膨径を防ぎ、トレッド厚さの均一性を向上する傾向となる。一方、カーカス強度係数Ｋ≧０．３５の場合、補強コード打ち込み本数、補強コード強力またはカーカス層６の層数が多くなりタイヤ重量が増すと共に乗り心地性が低下する傾向となる。したがって、この空気入りタイヤによれば、ベルト層７によるタイヤ幅方向の所定範囲において、カーカス層６のカーカス強度係数Ｋを、０［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＜Ｋ＜０．３５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］とすることで、カーカス層６を分割した形態と同等の乗り心地性を維持すると共に、トレッド厚さの均一性を向上することが可能になる。

なお、カーカス層６のカーカス強度係数Ｋを、０．１５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］≦Ｋ≦０．３４［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］とすれば、カーカス層６の膨径をより防ぎ、トレッド厚さの均一性をより向上する傾向となり、かつタイヤ重量の増加および乗り心地性の低下をより抑制する傾向となるため好ましい。

ところで、カーカス層６のカーカス強度係数Ｋの上記範囲は、一般的な空気入りタイヤと比較して低く、面外曲げ剛性が低下することから、段差乗り越し時の乗り心地は向上するものの、成型時でのリフトによってカーカスコード間隔にばらつきが生じやすくなり、ユニフォミティが低下する傾向となるため、平坦路走行時に振動が発生して乗り心地が悪化するおそれがある。

そこで、本実施の形態の空気入りタイヤは、前記範囲Ｗ２の少なくとも一部に、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成されてコードを有さない補強層９が配置されている。

本実施の形態で使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕、ポリエステル系樹脂〔例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂〔例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕などを挙げることができる。

本実施の形態で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）〕、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム〔例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコーンゴム（例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。

また、本実施の形態で使用される熱可塑性エラストマー組成物において、熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５（重量比）である。

本実施の形態に係る熱可塑性エラストマー組成物には、上記必須成分（Ａ）および（Ｂ）に加えて第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤を混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネートなどが挙げられる。

上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることにより得られる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ｓｅｃ^−１であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。

このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物の薄膜は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造を採ることにより、ヤング率を１〜５００ＭＰａの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適度な剛性を付与することが可能になる。

図２〜図１２は、カーカス層および補強層の配置を例示する子午断面概略図である。図１および図２に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、インナーライナー８との間に補強層９が設けられている。図３に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、空気入りタイヤのタイヤ内周面のインナーライナー８として補強層９が設けられている。図４に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向外側であって、ベルト層７との間に補強層９が設けられている。

また、図５〜図８に示す空気入りタイヤは、カーカス層６が、ビードコア５１でタイヤ幅方向外側に折り返された端部をベルト層７のタイヤ径方向内側まで延在して設けられ、その端部の間を範囲Ｗ２としてある。そして、図５に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、インナーライナー８との間に補強層９が設けられている。図６に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、空気入りタイヤのタイヤ内周面のインナーライナー８として補強層９が設けられている。図７に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向外側であって、ベルト層７との間に補強層９が設けられている。図８に示す空気入りタイヤは、カーカス層６の端部間に補強層９が設けられている。

また、図９〜図１２に示す空気入りタイヤは、カーカス層６が、ビードコア５１でタイヤ幅方向内側に折り返された端部をベルト層７のタイヤ径方向内側まで延在して設けられ、その端部の間を範囲Ｗ２としてある。そして、図９に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、インナーライナー８との間に補強層９が設けられている。図１０に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側であって、空気入りタイヤのタイヤ内周面のインナーライナー８として補強層９が設けられている。図１１に示す空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向外側であって、ベルト層７との間に補強層９が設けられている。図１２に示す空気入りタイヤは、カーカス層６の端部間に補強層９が設けられている。

このように、本実施の形態の空気入りタイヤは、補強コードをタイヤ周方向に複数配列し、そのタイヤ幅方向両端部を両ビード部５に配置したビードコア５１まで延在させたカーカス層６と、トレッド部２における前記カーカス層６のタイヤ径方向外側に少なくとも１層設けられたベルト層７とを備える空気入りタイヤにおいて、ベルト層７のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側であって、ベルト層７のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１の５［％］以上９５［％］以下となる範囲Ｗ２で、〔カーカス強度係数Ｋ［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］〕＝〔補強コード打ち込み本数［本／ｍｍ］〕×〔補強コード強力［Ｎ／本］〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧［ｋＰａ］〕の式で定義される前記カーカス層のカーカス強度係数Ｋを、０［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＜Ｋ＜０．３５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］とし、かつ範囲Ｗ２の少なくとも一部に、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成された補強層９が配置されている。

この空気入りタイヤによれば、カーカス層６のカーカス強度係数Ｋの範囲を規定することで、段差乗り越し時の乗り心地を向上することが可能になる。しかも、補強層９を設けたことで、成型時でのリフトによるカーカスコード間隔にばらつきが生じる事態を防いでユニフォミティの低下を抑制し、平坦路走行時での振動を防止して乗り心地を改善することが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、補強層９を構成する熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物は、その貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］が６００［ＭＰａ］以下であり、厚さｔ［ｍｍ］が３［ｍｍ］以下であることが好ましい。補強層９の貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］および厚さｔ［ｍｍ］が範囲を超えると、補強層９の重量が増してタイヤ重量が嵩む傾向となる。

特に、本実施の形態の空気入りタイヤでは、補強層９を構成する熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物は、その貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］および厚さｔ［ｍｍ］が、６．７ｔ＋Ｅ１−２０≧０、２００ｔ＋Ｅ１−６００≦０、Ｅ１＞０、ｔ＞０の関係にあることが好ましい。

この範囲とすることで、補強層９の重量の増加を防いでタイヤ重量が嵩む事態を抑えることが可能になり、かつ補強層９の硬さが増すことを防いで補強層９の成形性を維持することが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、補強層９は、範囲Ｗ２の６０［％］以上１２０［％］以下のタイヤ幅方向の範囲Ｗ３に配置されていることが好ましい。

範囲Ｗ２の６０［％］以上１２０［％］以下のタイヤ幅方向の範囲Ｗ３に補強層９を配置することで、補強層９による効果を顕著に得ることが可能である。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、カーカス層６のタイヤ径方向内側のタイヤ内周面にインナーライナー８を備え、当該インナーライナー８は、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成され、補強層９を兼ねることが好ましい。

インナーライナー８が補強層９を兼ねることで、補強層９の機能を得つつタイヤ重量やタイヤ径方向の厚さが嵩む事態を抑制することが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りタイヤに適用され、補強層９の貯蔵弾性率Ｅ１が５０［ＭＰａ］以上１５０［ＭＰａ］以下であり、補強層９の厚さｔが０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下であることが好ましい。

補強層９の貯蔵弾性率Ｅ１を５０［ＭＰａ］以上１５０［ＭＰａ］以下とし、補強層９の厚さｔを０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下とすることが、乗用車用空気入りタイヤに適用される場合に、補強層９による効果を顕著に得る上で好ましい。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、重荷重用空気入りタイヤに適用され、補強層９の貯蔵弾性率Ｅ１が２００［ＭＰａ］以上５００［ＭＰａ］以下であり、補強層９の厚さｔが０．０１［ｍｍ］以上０．２［ｍｍ］以下であることが好ましい。

補強層９の貯蔵弾性率Ｅ１を２００［ＭＰａ］以上５００［ＭＰａ］以下とし、補強層９の厚さｔを０．０１［ｍｍ］以上０．２［ｍｍ］以下とすることが、重荷重用空気入りタイヤに適用される場合に、補強層９による効果を顕著に得る上で好ましい。

本実施の形態では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、乗り心地（段差乗り越え）、乗り心地（平坦路）および成形性に関する性能試験が行われた（図１３参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを、正規リムに組み付け、正規内圧（２２０［ｋＰａ］）を充填し、試験車両（国産２．０リットルクラス乗用車）に装着した。なお、ここでいう正規リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「標準リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。

乗り心地（段差乗り越え）の性能試験では、上記試験車両にて、段差１０［ｍｍ］の凹凸を有する直線テストコースを６０［ｋｍ／ｈ］で走行し、熟練のドライバー１名が５段階の官能評価を行った。この評価は、３回の平均を、従来例を基準（１００）とした指数で示し、この指数が高いほど乗り心地性が優れている。

また、乗り心地（平坦路）の性能試験では、上記試験車両にて、平坦なテストコースを６０［ｋｍ／ｈ］で走行し、走行振動について、熟練のドライバー１名が５段階の官能評価を行った。この評価は、３回の平均を、従来例を基準（１００）とした指数で示し、この指数が高いほど乗り心地性が優れている。

なお、乗り心地の評価は、段差乗り越えの評価の指数、および平坦路の評価の指数を加えた指数を従来の２００と対比し、指数が２００を越えることで乗り心地性が優れているものとする。

成形性の試験では、タイヤ成型時に成形ドラムの径が拡大するか否かを調べた。成形ドラムの径が拡大すれば成形性が好ましく○で示し、成形ドラムの径が拡大しなければ成形性が悪く×で示す。

従来例の空気入りタイヤは、範囲Ｗ２でのカーカス強度係数Ｋを規定範囲としているが、補強層を備えていない。比較例の空気入りタイヤは、範囲Ｗ２でのカーカス強度係数Ｋを規定範囲外とし、補強層を備えている。これに対し、実施例１〜実施例６の空気入りタイヤは、範囲Ｗ２でのカーカス強度係数Ｋを規定範囲とし、かつ補強層を備えている。このうち、実施例２の空気入りタイヤは、補強層の厚さｔを比較的大きく設定している。また、実施例３の空気入りタイヤは、補強層の貯蔵弾性率Ｅ１を比較的大きく設定している。また、実施例４の空気入りタイヤは、範囲Ｗ２でのカーカス強度係数Ｋを比較的小さく設定している。また、実施例５の空気入りタイヤは、補強層をインナーライナーとして構成している。また、実施例６の空気入りタイヤは、折返し端をベルト層まで延在したカーカス層の内側に補強層を設けている。

図１３の試験結果に示すように、実施例１〜実施例６の空気入りタイヤは、乗り心地性に優れ、成形性が維持されていることが分かる。

２トレッド部
５ビード部
５１ビードコア
６カーカス層
７ベルト層
８インナーライナー
９補強層

Claims

補強コードをタイヤ周方向に複数配列し、そのタイヤ幅方向両端部を両ビード部に配置したビードコアまで延在させたカーカス層と、トレッド部における前記カーカス層のタイヤ径方向外側に少なくとも１層設けられたベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側であって、前記ベルト層のタイヤ幅方向最大寸法Ｗ１の５［％］以上９５［％］以下となる範囲Ｗ２で、〔カーカス強度係数Ｋ［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］〕＝〔補強コード打ち込み本数［本／ｍｍ］〕×〔補強コード強力［Ｎ／本］〕×〔カーカス層の層数〕÷〔最大空気圧［ｋＰａ］〕の式で定義される前記カーカス層のカーカス強度係数Ｋを、前記範囲Ｗ２にて層数を変えずに０［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］＜Ｋ＜０．３５［Ｎ／ｍｍ・ｋＰａ］とし、
かつ前記範囲Ｗ２の少なくとも一部に、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成された補強層が配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記補強層を構成する熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物は、その貯蔵弾性率Ｅ１［ＭＰａ］および厚さｔ［ｍｍ］が、６．７ｔ＋Ｅ１−２０≧０、２００ｔ＋Ｅ１−６００≦０、Ｅ１＞０、ｔ＞０の関係に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。
前記補強層は、前記範囲Ｗ２の６０［％］以上１２０［％］以下のタイヤ幅方向の範囲に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記カーカス層のタイヤ径方向内側のタイヤ内周面にインナーライナーを備え、当該インナーライナーは、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成され、前記補強層を兼ねることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
乗用車用空気入りタイヤに適用され、前記補強層の貯蔵弾性率Ｅ１が５０［ＭＰａ］以上１５０［ＭＰａ］以下であり、前記補強層の厚さｔが０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
重荷重用空気入りタイヤに適用され、前記補強層の貯蔵弾性率Ｅ１が２００［ＭＰａ］以上５００［ＭＰａ］以下であり、前記補強層の厚さｔが０．０１［ｍｍ］以上０．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。