(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部間にタイヤ径方向に配向する補強コードからなる少なくとも１層のカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側に層間でコード方向を交差させた少なくとも２層のベルト層を配置すると共に、前記カーカス層を前記トレッド部の中央領域において分割して分断部を形成した空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト層をスチールコ−ドで構成すると共に、該ベルト層の外周側の少なくとも前記カーカス層の分断部に対応する位置にタイヤ周方向に対して０〜５°の角度で螺旋状に巻回する有機繊維コードからなるベルトカバー層を配置して、加硫後のタイヤの非インフレート時におけるタイヤ赤道面に沿った前記トレッド部の外周長をＤＣＮ、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ接地幅の７０％に相当する位置における前記トレッド部の外周長をＤＳＮとしたときに、ＤＣＮとＤＳＮとの関係がＤＣＮ≦ＤＳＮとなるようにし、かつインフレート時におけるタイヤ赤道線に沿った前記トレッド部の外周長をＤＣＩ、タイヤ赤道線を中心としてタイヤ接地幅の７０％に相当する位置における前記トレッド部の外周長をＤＳＩとしたときに、ＤＣＩとＤＳＩとの関係がＤＣＩ＞ＤＳＩとなるようにした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルトカバー層を前記ベルト層の外周側の全域を覆うように配置した請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルトカバー層を前記ベルト層の外周側の中央域及び両端部をそれぞれ覆うように配置した請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ベルトカバー層を構成する有機繊維コードがナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維から選ばれた少なくとも１種からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記カーカス層の分断部における分断幅Ａを、前記ベルト層のベルト最大幅ＢＷの１０〜９５％にした請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
非インフレート時のタイヤにおける前記ベルトカバー層を構成する有機繊維コードの残留張力Ｓと前記ベルトカバー層１ｃｍ幅当りの前記有機繊維コードの打ち込み本数Ｅとの積で表される前記ベルトカバー層のベルト締め付け指数Ｓ×Ｅを、少なくとも前記カーカス層の分断部に対応する位置において１５０〜３００にした請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、カーカス層をトレッド部の中央領域において分割したタイヤにおける乗心地性や耐久性を阻害することなしに、転がり抵抗を低減させるようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの軽量化や乗心地性を改善するために、タイヤの骨格を形成するカーカス層をトレッド部の中央領域において分割して左右に離間させることが行われてきた（例えば、特許文献１参照）。しかし、この種のタイヤにあっては、タイヤのサイド剛性が不足するために、良好な操縦安定性や耐久性を確保することが難しくなると同時に、トレッド中央域におけるタイヤ外径の増大に伴い、トレッド面の接地長が増加して転がり抵抗性が悪化するという問題があった。
【０００３】
この対策として、従来、転がり抵抗性を改善させながら、乗心地性や操縦安定性を両立させるために、空気圧を充填したインフレート時におけるタイヤの形状を、加硫金型におけるキャビティーの形状との関係で特定するようにした提案がある（特許文献２参照）。しかしながら、この提案では、操縦安定性の向上効果がある程度は認められるものの、転がり抵抗性の改善効果には限界があり、さらなる改善が求められてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８３９６２号公報
【特許文献２】特開２００１−１８７５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、カーカス層をトレッド部の中央領域において分割したタイヤにおける乗心地性や耐久性を阻害することなしに、転がり抵抗を低減させるようにした空気入りラジアル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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間にタイヤ径方向に配向する補強コードからなる少なくとも１層のカーカス層を装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側に層間でコード方向を交差させた少なくとも２層のベルト層を配置すると共に、前記カーカス層を前記トレッド部の中央領域において分割して分断部を形成した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層をスチールコ−ドで構成すると共に、該ベルト層の外周側の少なくとも前記カーカス層の分断部に対応する中央域にタイヤ周方向に対して０〜５°の角度で螺旋状に巻回する有機繊維コードからなるベルトカバー層を配置して、加硫後のタイヤの非インフレート時におけるタイヤ赤道面に沿った前記トレッド部の外周長をＤＣＮ、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ接地幅の７０％に相当する位置における前記トレッド部の外周長をＤＳＮとしたときに、ＤＣＮとＤＳＮとの関係がＤＣＮ≦ＤＳＮとなるようにし、かつインフレート時におけるタイヤ赤道面に沿った前記トレッド部の外周長をＤＣＩ、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ接地幅の７０％に相当する位置における前記トレッド部の外周長をＤＳＩとしたときに、ＤＣＩとＤＳＩとの関係がＤＣＩ＞ＤＳＩとなるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
さらに、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記ベルトカバー層を前記ベルト層の外周側の全域、又は中央域及び両端部を覆うようにする。
（２）前記ベルトカバー層を構成する有機繊維コードをナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ビニロン繊維から選ばれた少なくとも１種により構成する。
（３）前記カーカス層の分断部における分断幅Ａを、前記ベルト層のベルト最大幅ＢＷの１０〜９５％にする。
（４）加硫後のタイヤにおける前記ベルトカバー層を構成する有機繊維コードの残留張力Ｓと前記ベルトカバー層１ｃｍ幅当りの前記有機繊維コードの打ち込み本数Ｅとの積で表される前記ベルトカバー層のベルト締め付け指数Ｓ×Ｅを、少なくとも前記カーカス層の分断部に対応する位置において１５０〜３００にする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カーカス層をトレッド部の中央領域において分割したタイヤにおいて、スチールコードからなるベルト層の外周側の少なくともカーカス層の分断部に対応する中央域に略タイヤ周方向に延在する有機繊維コードからなるベルトカバー層を配置して、タイヤ赤道面に沿ったトレッド部の外周長（以下、センター外周長という）と、タイヤ赤道面を中心としてタイヤ接地幅の７０％に相当する両ショルダー側の位置でのトレッド部の外周長（以下、ショルダー外周長という）との関係が、非インフレート時において「センター外周長≦ショルダー外周長」、インフレート時において「センター外周長＞ショルダー外周長」となるようにして，インフレート後のタイヤにおけるベルトカバー層の張力を増大するようにしたので、トレッド部の中央領域におけるカーカス層の分割により良好な乗心地性を確保しながら、ベルトカバー層のタガ効果により耐久性を確保すると同時に、ベルトカバー層の張力の増大によりトレッド面の接地長を適正化して転がり抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図である。
【図２】溝が形成された位置におけるトレッド部の外周長を測定する場合の説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態による空気入りラジアルタイヤにおける補強層の配置を示す説明図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態による空気入りラジアルタイヤにおける補強層の配置を示す図３に相当する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による空気入りラジアルタイヤの一例を示す断面図である。図１において、空気入りラジアルタイヤ１は、左右一対のビード部２、２間にタイヤ径方向に配向する補強コードからなる少なくとも１層（図では１層）のカーカス層３を装架すると共に、トレッド部４におけるカーカス層３の外周側に層間でコード方向を交差させた少なくとも２層（図では２層）のベルト層５、６を配置すると共に、カーカス層３をトレッド部４の中央領域において分割して分断部Ｑを形成している。
【００１１】
そして、本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、ベルト層５、６をスチールコードで構成すると共に、ベルト層５、６の外周側の少なくともカーカス層３の分断部Ｑに対応する中央域にタイヤ周方向に対して０〜５°の角度で螺旋状に巻回する有機繊維コードからなるベルトカバー層７を配置して、加硫後のタイヤの非インフレート時におけるタイヤ赤道面ＣＬに沿ったトレッド部４の外周長をＤＣＮ、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ接地幅ＴＷの７０％に相当する位置Ｐ、Ｐにおけるトレッド部４の外周長をＤＳＮとしたときに、ＤＣＮとＤＳＮとの関係がＤＣＮ≦ＤＳＮ、好ましくはＤＣＮ＜ＤＳＮとなるようにし、かつインフレート時におけるタイヤ赤道面ＣＬに沿ったトレッド部４の外周長をＤＣＩ、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ接地幅ＴＷの７０％に相当する位置Ｐ、Ｐにおけるトレッド部４の外周長をＤＳＩとしたときに、ＤＣＩとＤＳＩとの関係がＤＣＩ＞ＤＳＩとなるようにしている。
【００１２】
このように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬに沿ったトレッド部４の外周長（以下、センター外周長という）とタイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ接地幅ＴＷの７０％に相当する位置Ｐ、Ｐにおけるトレッド部４の外周長（以下、ショルダー外周長という）との大きさの関係が、非インフレート時とインフレート時とにおいて逆転して、非インフレート時にはトレッド部４の表面が平坦又は凹状に形成され、空気圧の充填に伴いトレッド部４の表面が凸状に変形するように形成されている。
【００１３】
これにより、インフレート後のタイヤにおけるベルトカバー層７の張力が増大されるため、トレッド部４の中央領域におけるカーカス層３の分割により良好な乗心地性を確保しながら、ベルトカバー層７のタガ効果により耐久性を確保すると同時に、ベルトカバー層７の張力の増大によりトレッド面の接地長を適正化して転がり抵抗を低減させることができる。
【００１４】
上述するトレッド部４の外周長は、ＪＡＴＭＡ規格が定めるタイヤの測定方法に準拠して、非インフレート時にはタイヤを適用リム（標準リム）に装着して空気圧を充填せずに測定したときの値が適用され、インフレート時にはタイヤを適用リム（標準リム）に装着し、最高空気圧（最大負荷能力に対応する空気圧）を充填したうえで室温（１５〜３０℃）下において２４時間放置した後、再び元の空気圧に調整して測定したときの値が適用される。ただし、乗用車用タイヤの場合には、上記の規格に従い、この充填空気圧が１８０ｋＰａに設定される。
【００１５】
本発明において、タイヤ赤道面ＣＬ上又はタイヤ接地幅ＴＷの７０％に相当する位置Ｐ、Ｐにおけるトレッド部４の表面に溝が形成されている場合には、図２に示すように、溝Ｇを跨ぐトレッド部４の表面４ａ、４ａ同士を結ぶ仮想延長線Ｒ上における外周長が適用される。
【００１６】
なお、上述するタイヤ接地幅ＴＷとは、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力に対応する空気圧をタイヤに充填して静止した状態で平板上に垂直に置き、最大負荷能力の８０％に相当する荷重を負荷させたときの平板上に形成される接地面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離をいう。
【００１７】
本発明において、ベルトカバー層７を構成する有機繊維コードの種類は、特に限定されるものではないが、ナイロン繊維コード、ポリエステル繊維コード、レーヨン繊維コード、ビニロン繊維コード等の熱収縮性の有機繊維コードが好ましく使用される。これにより、加硫後のタイヤにおけるベルト層５、６のタガ効果が高められ、上述するインフレート前後におけるセンター外周長及びショルダー外周長の大きさの関係と相俟ってインフレート後のタイヤにおけるベルトカバー層７の張力が増大され、これに伴いトレッド面の接地長が適正化されて転がり抵抗を確実に低減させることができる。
【００１８】
本発明において、上述するカーカス層３の分断部Ｑにおける分断幅Ａを、ベルト層５、６のベルト最大幅ＢＷの１０〜９５％、好ましくは４５〜８５％に設定するとよい。これにより、良好な乗心地性及び耐久性を維持しながら、転がり抵抗を確実に低減させることができる。ここで、分断幅Ａがベルト最大幅ＢＷの１０％未満になるとインフレート前後におけるセンター外周長及びショルダー外周長の大きさの関係が保てなくなって、転がり抵抗の低減効果が得られなくなり、９５％超になると耐久性が低下する原因になる。
【００１９】
本発明において、さらに好ましくは、加硫後のタイヤにおけるベルトカバー層７を構成する有機繊維コードの残留張力Ｓとベルトカバー層７の１ｃｍ幅当りの有機繊維コードの打ち込み本数Ｅとの積で表されるベルト締め付け指数Ｓ×Ｅが、少なくともカーカス層３の分断部Ｑに対応する位置において１５０〜３００、好ましくは１８０〜２５０となるように調整するとよい。これにより、インフレート後のタイヤにおけるベルトカバー層７の張力が確実に増大されるため、ベルトカバー層７の張力の増大によりトレッド面の接地長を適正化して転がり抵抗を確実に低減させることができる。
【００２０】
ここで、ベルト締め付け指数Ｓ×Ｅが１５０未満では、インフレート後のタイヤにおけるベルトカバー層７の張力が不足するため、トレッド面の接地長の増大により転がり抵抗の低減効果が得難くなり、ベルト締め付け指数Ｓ×Ｅが３００超になると、ベルトカバー層７の張力が増加し過ぎて、トレッド面の接地長の変動が大きくなって、偏摩耗が発生し易くなると同時に、転がり抵抗の低減効果が得難くなる。
【００２１】
上述する残留張力Ｓとは、加硫後のタイヤ中での有機繊維コードの長さＬａと、このコードをタイヤから採取したうえでコードの表示繊度１ｄ当たり１／２０ｇの荷重を負荷して引っ張ったときの長さＬｂとの差（Ｌａ−Ｌｂ）に相当する張力（Ｎ）を，ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して求めた張力−歪み曲線に照合させて得たときの張力（Ｎ）をいう。
【００２２】
そして、具体的には、加硫後のタイヤのトレッドゴムの一部を除去して、ベルトカバー層を構成するカバーコードを露出させ、露出したカバーコードに沿って一定長さＬａ（例えば、５００ｍｍ）の印を入れておき、その後、このカバーコードをタイヤから切り出したうえでコードの表示繊度に応じた所定の荷重を負荷して引っ張ったときの長さを測定し、その時の長さＬｂとの差（Ｌａ−Ｌｂ）に相当する張力（Ｎ）をＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して求めた張力−歪み曲線に照合させて得る。
【００２３】
なお、図１の実施形態では、ベルトカバー層７がベルト層５、６の全域及び両端部をそれぞれ覆うように配置されている場合を示したが、本発明の空気入りラジアルタイヤ１では、ベルトカバー層７を図３に示すようにベルト層５、６の全幅のみを覆うように配置する場合がある。さらには、ベルトカバー層７をベルト層５、６の外周側の中央域と両端部とに分割して配置する場合がある。
【００２４】
図４は本発明の他の実施形態による空気入りラジアルタイヤにおけるカーカス層３及びベルトカバー層７の配置を示す説明図で、本実施形態ではカーカス層３を内側のカーカス層３ａと外側のカーカス層３ｂとの２層で構成すると共に、これらカーカス層３ａ、３ｂにおける分断幅をそれぞれ異ならせている。本実施形態では内側のカーカス層３ａの分断幅を外側のカーカス層３ｂの分断幅よりも狭幅に形成した場合を示しているが、これら分断幅の大きさの関係はこれに限られるものではない。
【００２５】
そして、本実施形態ではカーカス層３ａ、３ｂの分断部に対応するベルト層５、６の外周側の中央域とベルト層５、６の両端部の外周側とにそれぞれベルトカバー層７を３つのパーツ７ａ、７ｂ、７ｂに分割して配置している。ここで、ベルト層５、６の中央域に配置したベルトカバー層７ａの両端末を、図１の実施形態のようにベルトカバー層７ｂ、７ｂの内側まで延在させることができる。
【００２６】
なお、図４の実施例では、耐久性を確保する観点から、内側のカーカス層３ａと外側のカーカス層３ｂ、３ｂとの分断幅をそれぞれベルト最大幅ＢＷの１０〜９５％となるように設定している。
【００２７】
上述するように、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ベルト層の外周側の少なくともカーカス層の分断部に対応する中央域にベルトカバー層を配置して、加硫後のタイヤのインフレート前後におけるセンター外周長とショルダー外周長との大きさを所定の関係にすることにより、良好な乗心地性を維持しながら、耐久性を確保すると同時に転がり抵抗を低減させるようにしたもので、乗心地性と転がり抵抗性とを重視する高性能車両に対して好ましく適用することができる。
【実施例】
【００２８】
タイヤサイズを２３５／４０Ｒ１８、タイヤ構造を図１として、インフレート前後におけるセンター外周長及びショルダー外周長を表１のように異ならせた従来タイヤ（従来例）、本発明タイヤ（実施例１〜５）及び比較タイヤ（比較例１〜４）をそれぞれ作製した。なお、各タイヤにおけるベルトカバー層にはナイロン繊維コードを、カーカス層にはポリエステル繊維コードを、ベルト層にはスチールコードをそれぞれ使用した。
【００２９】
これら１０種類のタイヤについて、以下に記載する試験方法により、転がり抵抗、乗心地性及び耐久性の評価を行い、その結果を従来例を１００とする指数により表１に併記した。この数値が大きいほど優れていることを示す。
【００３０】
〔転がり抵抗〕
各タイヤをリム（サイズ：８．５Ｊ）に組み込み、内圧２３０ｋＰａを充填したうえで、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）にて、荷重４．５ｋＮを負荷させて、速度を８０ｋｍ／ｈとして走行させたときの転がり抵抗値を測定し、その逆数値を以って転がり抵抗の評価とした。
【００３１】
〔乗心地性〕
各タイヤをリム（サイズ：８．５Ｊ）に組み込み、内圧２３０ｋＰａを充填して、排気量３０００Ｌの乗用車の前後輪に装着したうえで、凹凸を有する直進テストコースを速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、熟練した３名のパネラーによる官能評価を行い、その評価点を平均して乗心地性の評価とした。
【００３２】
〔耐久性〕
各タイヤをリム（サイズ：８．５Ｊ）に組み込み、タイヤが破壊するまで水圧をかけて、タイヤが破壊したときの水圧を以って耐久性の評価とした。
【００３３】
【表１】
0005568952.tif 000002
【００３４】
表１より、本発明タイヤは、従来タイヤに比して、乗心地性及び耐久性を維持しながら転がり抵抗が低減していることがわかる。
【符号の説明】
【００３５】
１  空気入りラジアルタイヤ
２  ビード部
３、３ａ、３ｂ  カーカス層
４  トレッド部
５、６  ベルト層
７、７ａ、７ｂ  ベルトカバー層
ＣＬ  タイヤ赤道面
Ｑ  カーカス層の分断部
Ａ  カーカス層の分断幅
ＢＷ  ベルト最大幅
ＴＷ  タイヤ接地幅
【図１】
0005568952.tif 000003
【図２】
0005568952.tif 000004
【図３】
0005568952.tif 000005
【図４】
0005568952.tif 000006