(57)【要約】    【課題】  バンド層を設けることなく優れた高速耐久性を発揮させる。    【解決手段】  ベルト層７は、そのタイヤ軸方向外端部７Ｅがタイヤ軸方向外方に向かってカーカス６から除々に離間し、かつこの離間部分にクッションゴム１０が配される。クッションゴム１０は、短繊維を配合した短繊維配合ゴムからなり、かつ該短繊維をタイヤ周方向に配向させた。【選択図】  図２
2006160108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記ベルト層は、そのタイヤ軸方向外端部がタイヤ軸方向外方に向かって前記カーカスから除々に離間し、かつこの離間部分にクッションゴムが配されるとともに、
前記クッションゴムは、短繊維を配合した短繊維配合ゴムからなり、かつ該短繊維をタイヤ周方向に配向させたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記クッションゴムは、ベルト層のタイヤ軸方向外端を通ってカーカスに直交する基線Ｘよりもタイヤ軸方向内側の主部と、前記基線よりもタイヤ軸方向外側の副部とからなることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記クッションゴムは、前記基線Ｘ上に最大厚さｔを有し、かつ該最大厚さｔを０．８〜２．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記クッションゴムは、前記主部のカーカスに沿ったタイヤ軸方向長さＬａを１５．０〜２５．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項２又は３記載の空気入りラジアルタイヤ。    
【請求項５】
前記クッションゴムは、前記副部のカーカスに沿ったタイヤ軸方向長さＬｂを１５．０〜２５．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記トレッド部は、前記ベルト層の半径方向外側に、バンドコードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列したバンド層を具えないことを特徴とする請求項１〜５の何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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化を図りつつ高速耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
カーカスの外側にベルト層を配してトレッド部を補強したラジアルタイヤでは、前記ベルト層の拘束力がその外端部において劣るため、高速走行する際、遠心力によってトレッドショルダー部側が半径方向外方に迫りだす所謂リフティングが発生しやすい。その結果、トレッドショルダー部側で歪と発熱が高まり、ベルト層外端部においてコードルースを誘発させるなど高速耐久性能が低下する傾向にある。
【０００３】
そこで従来においては、前記リフティングを抑制して高速耐久性能を高めるために、前記ベルト層の外側に、ナイロン等のバンドコードを周方向に螺旋巻きしたタガ効果の高いバンド層を設け、ベルト層外端部での拘束力を高めている（例えば特許文献１など参照）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−１５６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし前記バンド層は、バンドコードの多数回の螺旋巻きとなるため形成効率が悪く、生産性の低下、コストの上昇等を招くとともに、軽量化の妨げとなっている。
【０００６】
そこで本発明者は、従来、カーカスの曲線形状を適正に保持するとともに、ベルト層外端部での応力集中を緩和する目的で、カーカスとベルト層外端部との間に設けられる軟質のクッションゴムに着目し、このクッションゴムにタガ効果を付与させることにより、バンド層に匹敵する優れた高速耐久性能を発揮させるうることを究明し得た。
【０００７】
すなわち本発明は、前記クッションゴムを、短繊維をタイヤ周方向に配向させた短繊維配合ゴムにより形成することを基本として、クッションゴムの本来の機能を確保しならが、優れた高速耐久性能を発揮でき、しかもバンド層の削除を可能として生産性の向上、低コスト化、軽量化を図りうる空気入りラジアルタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層とを具える空気入りラジアルタイヤであって、
前記ベルト層は、そのタイヤ軸方向外端部がタイヤ軸方向外方に向かって前記カーカスから除々に離間し、かつこの離間部分にクッションゴムが配されるとともに、
前記クッションゴムは、短繊維を配合した短繊維配合ゴムからなり、かつ該短繊維をタイヤ周方向に配向させたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記クッションゴムは、ベルト層のタイヤ軸方向外端を通ってカーカスに直交する基線Ｘよりもタイヤ軸方向内側の主部と、前記基線よりもタイヤ軸方向外側の副部とからなることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記クッションゴムは、前記基線Ｘ上に最大厚さｔを有し、かつ該最大厚さｔを０．８〜２．０ｍｍとしたことを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記クッションゴムは、前記主部のカーカスに沿ったタイヤ軸方向長さＬａを１５．０〜２５．０ｍｍとしたことを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記クッションゴムは、前記副部のカーカスに沿ったタイヤ軸方向長さＬｂを１５．０〜２５．０ｍｍとしたことを特徴としている。
又請求項６の発明では、前記トレッド部は、前記ベルト層の半径方向外側に、バンドコードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列したバンド層を具えないことを特徴としている。
【００１０】
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、非リム組状態において、タイヤサイズで規定されるリム巾に合わせてビード部を保持したときに特定される値とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は叙上の如く構成しているため、クッションゴムの本来の機能を確保しならが、優れた高速耐久性能を発揮でき、しかもバンド層の削除を可能とし、生産性の向上、低コスト化、軽量化を達成しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤが乗用車用ラジアルタイヤである場合の断面図である。  図１において、空気入りラジアルタイヤ１（タイヤ１と云う場合がある）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとして、本例ではポリエステルコードを用いたものを例示するが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードをも採用できる。
【００１４】
又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。そして該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックス８を配置している。本例では、前記プライ折返し部６ｂのビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ１を、ビードエーペックスゴム８の半径方向高さｈ２よりも大とし、該ビードエーペックスゴム８と協働してタイヤ横剛性を高め、操縦安定性を向上している。そのためにビードエーペックスゴム８の前記高さｈ２を、タイヤ断面高さの２５〜４０％に設定している。
【００１５】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成され、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。ベルトコードとしては、スチールコードなど前記カーカスコードよりも高弾性のコードが採用される。なお本例では、半径方向内側のベルトプライ７Ａは、外側のベルトプライ７Ｂよりも巾広に形成され、各プライ端位置を違えることにより、応力集中を緩和している。
【００１６】
又図２に拡大して示すように、前記カーカス６がショルダー側で円弧に湾曲することにより、ベルト層７は、そのタイヤ軸方向外端部７Ｅがタイヤ軸方向外方に向かって前記カーカス６から除々に離間する。そしてこの離間部分には、前記カーカス６の湾曲形状を適正に保持するとともに、ベルト端での応力集中を緩和する目的で、クッションゴム１０が配される。
【００１７】
前記クッションゴム１０は、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端Ｐ、即ち巾広となる本例では内側のベルトプライ７Ａのプライ端Ｐを通って前記カーカス６に直交する基線をＸとしたとき、該基線Ｘよりもタイヤ軸方向内側の主部１０Ａと、基線Ｘよりもタイヤ軸方向外側の副部１０Ｂとから形成される。又クッションゴム１０は、前記基線Ｘ上に最大厚さｔを有し、かつこの最大厚さ部分からタイヤ軸方向内外に厚さを漸減させた断面略三角形状をなす。
【００１８】
そして本発明では、このクッションゴム１０に、ゴム成分中に短繊維を配合させた短繊維配合ゴムを用いるとともに、該短繊維をタイヤ周方向に配向させている。なお「タイヤ周方向に配向する」とは、短繊維の９０％以上がタイヤ周方向を中心として±２０度以下の角度範囲に配向することを意味する。
【００１９】
この短繊維の配向により、前記クッションゴム１０は、タイヤ半径方向の複素弾性率Ｅｂ＊の上昇を抑えながら、タイヤ周方向の複素弾性率Ｅａ＊を大幅に増加させることが可能となる。そして、このタイヤ周方向の複素弾性率Ｅａ＊の増加により、クッションゴム１０は高弾性の環状リングとして機能し、タガ効果を発揮しうる。しかもクッションゴム１０は、ベルト層７と隣接しているため、ベルト層外端部７Ｅへの拘束力も高く、従って、従来的なバンド層と同様に、トレッドショルダー部側のリフティングを効果的に抑制することができる。
【００２０】
他方、クッションゴム１０は、タイヤ半径方向の複素弾性率Ｅｂ＊が低く抑えられる結果、半径方向には柔軟であり、クッションゴム本来の機能である、ベルトコード端における応力集中の緩和を果たすことができる。
【００２１】
そのためにクッションゴム１０では、前記最大厚さｔを０．８〜２．０ｍｍとするのが好ましく、前記主部１０Ａのカーカス６に沿ったタイヤ軸方向長さＬａを１５．０〜２５．０ｍｍの範囲、かつ副部１０Ｂのカーカス６に沿ったタイヤ軸方向長さＬｂを１５．０〜２５．０ｍｍの範囲とするのが好ましい。
【００２２】
前記最大厚さｔが０．８ｍｍより小、及び長さＬａ、Ｌｂがそれぞれ１５．０ｍｍより小の場合には、タガ効果が不十分となって高速耐久性を充分高めることが難しい。又前記最大厚さｔが２．０ｍｍより大、及び長さＬａ、Ｌｂがそれぞれ２５．０ｍｍより大の場合には、過剰品質となってコストに不利となるほか、カーカス６やベルト層７の湾曲形状を適正に保持することが難しくなる。
【００２３】
又クッションゴム１０の前記タイヤ周方向の複素弾性率Ｅａ＊は、２０〜９０ＭＰａの範囲が好ましい。特にこの複素弾性率Ｅａ＊の下限値は、３０Ｍｐａ以上、さらには４０Ｍｐａ以上がより好ましく、又上限値は、８０Ｍｐａ以下、さらには７０Ｍｐａ以下がより好ましい。又タイヤ半径方向の複素弾性率Ｅｂ＊は、前記複素弾性率Ｅａ＊の２０％以下、さらには１０％以下であるのが望ましい。なお複素弾性率は、岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±１％として測定した値としている。
【００２４】
ここで、前記短繊維配合ゴムのゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレインゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種を組み合わせたものが好適に使用できる。
【００２５】
また前記短繊維としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維の他、例えば金属繊維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維が挙げられ、これらは単独でも、又２種以上を組合わせて使用することもできる。また前記短繊維の平均繊維長さＬは、２０μｍ以上、特に５０〜５０００μｍが好ましい。又平均繊維長さＬと繊維径Ｄとのアスペクト比Ｌ／Ｄは１０以上、特に２０〜５００が好ましい。
【００２６】
また短繊維の配合量は、１０〜３０ｐｈｒであることが好ましく、１０ｐｈｒ未満では補強効果に劣り、高速耐久性の向上効果が発揮されない。逆に３０ｐｈｒを越えると、短繊維が高精度で配向した場合にも、タイヤ半径方向の複素弾性率Ｅｂ＊が上昇傾向となって応力緩和効果が減じ、ベルトコード端でコードルースを発生しやすくなる。
【００２７】
次に本発明では、前記クッションゴム１０の形成により、高い高速耐久性が得られるため、前記ベルト層７の半径方向外側でバンドコードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列させた従来的なバンド層を、排除することが可能となる。従って、このバンド層に起因する生産性の低下、コストの上昇、重量増加などの諸問題を解決することができる。
【００２８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
なく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００２９】
図１のタイヤ構造をなすタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを、表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤの高速耐久性、タイヤ重量について評価した。なお表中のバンド層は、ベルト層と同巾の１枚のフルバンドプライからなり、ナイロンコード（１４００dtex）を、コード密度（４９本／５cm）にて、螺旋状に巻回している。又クッションゴムに配合する短繊維として、アラミド短繊維（平均径１０μｍ、平均長５００μｍ）を使用した。
【００３０】
＜高速耐久性＞
ドラム試験機を用い、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２８０ｋＰａ）の条件にて、ＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させるとともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。
【００３１】
＜タイヤ重量＞
タイヤ１本当たりの重量を測定した。
【００３２】
【表１】
2006160108.tif 000003
【００３３】
実施例のタイヤは、バンド層を有するタイヤに略匹敵する優れた高速耐久性を発揮しうるのが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのベルト層外端部をクッションゴムとともに拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２      トレッド部
３      サイドウォール部
４      ビード部
５      ビードコア
６      カーカス
７      ベルト層
１０    クッションゴム
１０Ａ  主部
１０Ｂ  副部
【図１】
2006160108.tif 000004
【図２】
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