(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドにおけるカーカス層の外周にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、複数本の補強コードを引き揃えてマトリックスにより集束したテープをタイヤ周方向に沿って挿入した芯材の周囲にベルト層幅に相当する幅で連続的に螺旋状に折り返しながら巻回することにより面一に配置された帯状体からなるベルト層にし、この帯状体における前記補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度を３０°〜４０°にした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記補強コードが、芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン2,6-ナフタレート繊維、ナイロン繊維から選ばれた有機繊維の１種又は２種以上を撚り合わせた撚り糸である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記補強コードがスチールコードである請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記マトリックスがゴム、プラスチックからなる群から選択される１種である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記芯材がゴムシート又はプラスチックシートである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量であって高速耐久性が良好でしかも操縦安定性、乗心地性に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りラジアルタイヤのベルト部には、その優れた強度および弾性率によりスチールベルト層が使われている。そのスチールベルト層は、スチールコードがタイヤ周方向に対して比較的小さな角度（10°〜30°）でプライ間のコードが互いに交差し、ベルト層の幅方向両側端に切断破面のある２層からなる構造であった。しかし、スチールベルト層は比重が大きい故にタイヤ重量が大となり、さらには、その切断破面に応力が集中してゴム層との間にセパレーションが生じ易く、高速耐久性が劣るようになるといった欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、軽量であって高速耐久性が良好であり、しかも操縦安定性、乗心地性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トレッドにおけるカーカス層の外周にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、複数本の補強コードを引き揃えてマトリックスにより集束したテープをタイヤ周方向に沿って挿入した芯材の周囲にベルト層幅に相当する幅で連続的に螺旋状に折り返しながら巻回することにより面一に配置された帯状体からなるベルト層にし、この帯状体における前記補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度を３０°〜４０°にしたことを特徴とする。
【０００５】
このように、カーカス層の外周に環状の帯状体を配置することによりベルト層を形成したために、ベルト層の幅方向両側端に切断破面がないので、ベルト層をスチールコードで構成した場合でも、従来の切断破面があるスチールベルト層に比して幅方向両側端部の剛性が高まるから、ベルト材（スチールコード、コートゴム）の使用量を低減でき、軽量化をはかることが可能となる。また、ベルト層の幅方向両側端に切断破面がないのでその両側端でセパレーションが生じることがなく、高速耐久性が良好となる。さらに、ベルト層の幅方向両側端でコードが連続しているのでタイヤ横剛性が高まるから、操縦安定性が向上する。そのうえ、帯状体をカーカス層の外周にタイヤ周方向に面一に環状に配置してベルト層を形成することにより、ベルト層にタイヤ周方向において従来タイヤのベルト層のスプライスに起因する剛性の段差が生じないのでタイヤユニフォーミティーが向上し、乗心地性が向上する。ここで、面一とは、いわゆるジョイントレスであることをいい、具体的には一端と他端とが重ね合わせ部（スプライス部）を形成することなく連結していることをいう。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線方向断面説明図である。図１において、左右一対のビードコア１の廻りにタイヤ内側から外側にカーカス層２の端部が巻き上げられており、トレッド３においてはカーカス層２の外周にベルト層４がタイヤ周方向にタイヤ１周に亘って環状に設けられている。
【０００７】
トレッド３の表面、すなわちトレッド面にはタイヤ周方向に延びる複数の溝５およびタイヤ幅方向に延びる複数の溝（図示せず）が設けられている。
ベルト層４は、図２に示す帯状体７をカーカス層２の外側にタイヤ周方向に面一に環状に配置することにより形成される。
この帯状体７は、例えば、補強コード（有機繊維コード又はスチールコード）の複数本を、好ましくは５〜100 本を引き揃えてマトリックスにより集束したテープ６を、すなわち互いに平行にマトリックスに埋設してなるテープ６を、螺旋状（又は糸巻き状）に巻回して筒状体となし、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶしたものである。
【０００８】
有機繊維コードは、例えば、芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン2,6-ナフタレート繊維、ナイロン繊維から選ばれる繊維の１種又は２種以上を撚り合わせた撚り糸である。また、マトリックスとしては、ゴムに限ることなくウレタン樹脂などのプラスチックを用いることができる。
【０００９】
帯状体７をカーカス層２の外側にタイヤ周方向に面一に環状に配置するには、例えば、帯状体７をカーカス層２の外側に巻き付け、そのテープ６の長手方向両端を互いに突き合わせて接合すればよい。帯状体７におけるテープ６の端部同士は、重ね合わせることなしに互いに突き合わせて配置するのがよいが、若干の隙間を設けて配置してもよい。また、この配置に際しては、帯状体７の補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度を３０°〜４０°、好ましくは３５°付近とするのがよい。このような角度とすることにより、プライステアが生じるのを抑えることができるからである。
【００１０】
図３に本発明の空気入りラジアルタイヤの別例を示す。図３では、ベルト層４の内部に（すなわち帯状体７の内部に）タイヤ周方向に沿って環状に芯材８が挿入されている。このベルト層４は、図４に示すように、長手方向に沿って内部に芯材８を配置した帯状体７から形成される。内部に芯材８を配置することにより、ベルト層４の剛性をいっそう高めることが可能となる。
【００１１】
この芯材８としては、芳香族ポリアミド繊維コード（アラミドコード）入りゴムシート、スチールコード入りゴムシート、ゴムシート、プラスチックシートなどを用いることができる。
本発明においては、テープ６の幅、テープ６のタイヤ周方向に対する角度等はベルト層の外径、ベルト層の幅により一義的にきまってしまう。この関係式を下記に示す。
【００１２】
ベルト層の半径をｒとすると外周長Ｌは、Ｌ＝２πｒとなる。外周長ＬをＮ分割すると１分割当りのスパン長ｍは次のようになる。
ｍ＝２πｒ／Ｎ
テープ６をタイヤ１周巻き付けるとまた同じ位置に戻ってくるので、これを図６に示すようにテープ周幅ｄだけずらすようにして巻き付けて行く。したがって
Ｌ＝（Ｎ−１）ｍ＋（ｍ±ｄ）
∴      （Ｌ±ｄ）／Ｎ  ＝ｍ    ・・・・・・・▲１▼
次に、ベルト層幅ＷB とテープ６のタイヤ周方向に対する傾斜角度θ、スパン長ｍとの関係についてみると、
tanθ＝ＷB ／ｍ/2  より
ｍ＝２ＷB ／tanθ    ・・・・・・・・▲２▼
また、スパン長ｍはテープ周幅ｄの整数倍であるから、
ｍ＝ｎｄ      ・・・・・・・▲３▼
▲３▼式を▲１▼式に代入すると、
（Ｌ±ｄ）／Ｎ  ＝ｍ＝ｎｄ
∴    Ｌ＝ｎＮｄ−（±ｄ）      ・・・・・・・▲４▼
ここで、ｎ、Ｎは整数である。テープ周幅ｄは、ｄ＝ＷT ／sin θである（ＷT はテープ６の幅）。
【００１３】
【実施例】
▲１▼  表１に示す内容およびベルト構造の本発明タイヤ１〜３、対比タイヤ１、従来タイヤ１につき、下記条件で下記によりベルト部重量、高速耐久性、乗心地性（突起乗り越し試験）、操縦安定性を評価した。この結果を表１に示す。
なお、従来タイヤ１のベルト層は、プライ間でコードが互いに交差したコード角度（ベルトアングル）２５°の２枚のスチールベルト層からなる。対比タイヤ１のベルト層は、内側のスチールベルト層と外側のアラミドベルト層の２枚からなり、外側のアラミドベルト層は幅方向両端部が外方向に折り曲げられて折り返されたフォールデッド構造をしている。本発明タイヤ１〜３のベルト層は、下記のようにしてなる。
【００１４】
本発明タイヤ１；２０本のスチールコードを互いに平行にマトリックスゴム
に埋設してなる幅２５ｍｍのテープを糸巻き状に巻回して筒状体となし、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶして帯状体とし、この帯状体をカーカス層の外側にタイヤ周方向に面一に環状に配置して形成。
【００１５】
本発明タイヤ２；２５本のアラミドコードを互いに平行にマトリックスゴム
に埋設してなる幅２５ｍｍのテープを糸巻き状に巻回して筒状体となし、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶして帯状体とし、この帯状体をカーカス層の外側にタイヤ周方向に面一に環状に配置して形成。
本発明タイヤ３；２５本のＥＨＭポリエステルコードを互いに平行にマトリ
ックスゴムに埋設してなる幅２５ｍｍのテープを糸巻き状に巻回して筒状体となし、この筒状体をその長手方向に沿って押しつぶして帯状体とし、この帯状体をカーカス層の外側にタイヤ周方向に面一に環状に配置して形成。
【００１６】
条件
空気圧；1.9kg/cm2 、リム；14×51/2JJ、荷重；500kg
タイヤサイズ；195/70 R14
タイヤ外形 655mm、ベルト層の幅ｄ＝140mm 、ベルト層の半径ｒ＝315mm
ベルト部重量：
タイヤを成形加硫する前に予めタイヤベルト層として使用するのに必要な量のベルト部材の重量を測定した。従来タイヤ１を100 とする指数で表わす。
【００１７】
高速耐久性：
ドラム径1707mmでJATMA 高速耐久性試験終了後、10km/hr 毎加速してタイヤが破壊するまで試験を続行した。この結果を従来タイヤ１を100 とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
乗心地性：
乗心地性能の代用特性としての室内ドラム突起乗り越し試験を行った。この場合、ドラム径2500mmでドラム表面に半径10mmの突起を設け、時速40km/hr で走行したときの反力をロードセルで検出することによった。この結果を従来タイヤ１を100 とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００１８】
操縦安定性：
実車操縦安定性能フィーリングテストを行った。この場合、国産2.5 リットルクラスの車にタイヤを装着して、車を６回幅方向に移動させることによりテストパネラーが操舵フィーリング評価した。この結果を従来タイヤ１を100 とする指数で示す。数値が大きい方がよい。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１から明らかなように、本発明タイヤ１〜３は重量が低減し、かつ高速耐久性、乗心地性、操縦安定性のいずれにおいても優れていることが判る。
▲２▼  表２に示す内容およびベルト構造の本発明タイヤ４〜６、対比タイヤ２、従来タイヤ２につき、前記▲１▼におけると同様にしてベルト部重量、高速耐久性、乗心地性（突起乗り越し試験）、操縦安定性を評価した。この結果を表２に示す。
【００２１】
なお、従来タイヤ２は従来タイヤ１のベルト層の外側の全面をナイロンコードからなるカバー層で覆ったものである。対比タイヤ２は対比タイヤ１と同じである。本発明タイヤ４は本発明タイヤ１のベルト層の内部に芯材８として幅１５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのゴムシートの１枚を図５に示されるように長手方向一端部ａと他端部ｂとを互いに突き合わせて配置したものである。本発明タイヤ５は本発明タイヤ２のベルト層の内部に芯材として幅１５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのアラミドコード入りゴムシートの１枚を配置したものである。本発明タイヤ６は本発明タイヤ３のベルト層の内部に芯材としてスチールコードからなる幅１５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのスチールコード入りゴムシートの１枚を配置したものである。
【００２２】
【表２】
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表２から明らかなように、本発明タイヤ４〜６は重量が低減し、かつ高速耐久性、乗心地性、操縦安定性のいずれにおいても優れていることが判る。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッドにおけるカーカス層の外周にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、複数本の補強コードを引き揃えてマトリックスにより集束したテープをタイヤ周方向に沿って挿入した芯材の周囲にベルト層幅に相当する幅で連続的に螺旋状に折り返しながら巻回することにより面一に配置された帯状体からなるベルト層にし、この帯状体における前記補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度を３０°〜４０°にしたために、軽量であって、かつ高速耐久性が良好でしかも操縦安定性、乗心地性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線方向断面説明図である。
【図２】本発明においてベルト層を形成する帯状体の一例を示す斜視説明図である。
【図３】本発明の空気入りラジアルタイヤの他例の子午線方向断面説明図である。
【図４】本発明においてベルト層を形成する帯状体の他例を示す斜視説明図である。
【図５】本発明においてベルト層の内部に芯材として配置されたゴムシートの突き合わせ部を示す斜視説明図である。
【図６】本発明においてテープをベルト層幅に相当する幅で連続的に螺旋状に折り返しながら環状の帯状体に形成する様子を示す平面視説明図である。
【符号の説明】
１  ビードコア    ２  カーカス層    ３  トレッド    ４  ベルト層
６  テープ    ７  帯状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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