(57)【要約】【課題】操縦安定性及びコーナリングパワーを維持しつつも、軽量化された空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１は、カーカス６のクラウン部の外周上にベルト７を具え、かかるベルト７の直上に周方向溝１０を有するトレッド部５を具え、かかるベルト７は、カーカス６の直上に配置されたタイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜して延びるゴム被覆したコード１１からなる少なくとも１層の傾斜ベルト層８、及び、傾斜ベルト層８のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に沿って延びるゴム被覆したコード１１からなる１層以上の周方向ベルト層９を含む。また、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域における周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔は、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコアに係留した、トロイド状のカーカスのクラウン部の外周上にベルトを具え、該ベルトの直上に周方向溝を有するトレッド部を具え、該ベルトは、該カーカスの直上に配置されたタイヤ赤道面に対して傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる少なくとも１層の傾斜ベルト層、及び、該傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に沿って延びるゴム被覆したコードからなる１層以上の周方向ベルト層を含む空気入りタイヤにおいて、
前記周方向溝のタイヤ径方向内側の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔は、該周方向溝のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔よりも大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記傾斜ベルト層を構成するコードは、タイヤ赤道面に対し、１５〜７５°の範囲内で傾斜してなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記周方向溝のタイヤ径方向内側の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔は、該周方向溝のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔よりも１．５〜４．０倍大きい、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記傾斜ベルト層を構成するコード間隔は、前記周方向ベルト層を構成するコードの間隔よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気入りタイヤに関するものであり、かかる空気入りタイヤの操縦安定性及びコーナリングパワーを維持しつつも、軽量化を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、相当の重量を支える必要があり、高い負荷荷重を負担するために複数層のベルト層からなるベルトを具える。例えば、特許文献１及び２に記載の空気入りタイヤでは、ベルトは、カーカスの直上に配置されたタイヤ赤道面に対して傾斜して延びるゴム被覆したスチールコードからなる１層の傾斜ベルト層、及び、かかる傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向距離よりもタイヤ幅方向距離が小さく、タイヤ周方向に沿って延びるゴム被覆したスチールコードからなる１層の周方向ベルト層を含む。傾斜ベルト層は、面内曲げ剛性を向上させることから、タイヤ幅方向への横力を負担することができ、コーナリング走行時のトレッド部の過剰な変形を抑制して、タイヤの耐久性を向上させている。また、周方向ベルト層は、タイヤ周方向への張力を負担することができ、タイヤ負荷転動時などのトレッド部の過剰な径成長を抑制して、タイヤの耐久性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願平０４−１６３２１２号公報
【特許文献２】特開２００２−１９４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜２に記載の空気入りタイヤは、周方向ベルト層及び傾斜ベルト層を配置することにより、タイヤの耐久性を向上させているが、かかるタイヤの操縦安定性及びコーナリングパワーを維持しつつも、燃費及びユニフォミティの観点から、タイヤの軽量化を図ることが希求されている。
【０００５】
それゆえ、この発明は、周方向ベルト層及び傾斜ベルト層を具えるタイヤにおいて、操縦安定性及びコーナリングパワーを維持しつつも、軽量化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、一対のビードコアに係留した、トロイド状のカーカスのクラウン部の外周上にベルトを具え、かかるベルトの直上に周方向溝を有するトレッド部を具え、ベルトは、該カーカスの直上に配置されたタイヤ赤道面に対して傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる少なくとも１層の傾斜ベルト層、及び、該傾斜ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に沿って延びるゴム被覆したコードからなる１層以上の周方向ベルト層を含む空気入りタイヤであって、かかる周方向溝のタイヤ径方向内側の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔は、周方向溝のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔よりも大きいことを特徴とする。なお、ここでいう「コードの間隔」は、コードの延在方向に対し、垂直に切断したベルト断面における、コード中心間の距離をいうものである。
【０００７】
また、傾斜ベルト層を構成するコードは、タイヤ赤道面に対し、１５〜７５°の範囲内で傾斜してなることが好ましい。
【０００８】
更に、周方向溝のタイヤ径方向内側の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔は、周方向溝のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における周方向ベルト層を構成するコードの間隔よりも１．５〜４．０倍大きいことが好ましい。
【０００９】
更にまた、前記傾斜ベルト層を構成するコードの間隔は、周方向ベルト層を構成するコードの間隔よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、周方向ベルト層を構成するコードの間隔の適正化を図ることにより、操縦安定性及びコーナリングパワーを維持しつつも、軽量化した空気入りタイヤの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明に従う代表的なタイヤの一部破断斜視図である。
【図２】図１に示すタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図３】（ａ）は、従来技術のタイヤの一部を示すタイヤ幅方向断図であり、（ｂ）は、この発明に従うタイヤの一部を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図４】実施例の結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。そういうわけで、図１は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）の一部破断斜視図であり、図２は、図１に示すタイヤのタイヤ幅方向断面図である。図３は（ａ）は、従来技術のタイヤの一部を示すタイヤ幅方向断図であり、図３（ｂ）は、この発明に従うタイヤの一部を示すタイヤ幅方向断面図である。
【００１３】
図１及び２に示すタイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３、かかるビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４、及び両サイドウォール部４、４間にまたがって延びるトレッド部５を有する。また、このタイヤ１は、ビードコア２に係留したトロイド状のカーカス６、かかるカーカス６のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルト７を具える。
【００１４】
この発明のタイヤ１は、複数層からなるベルト７を具え、かかるベルト７は、タイヤ径方向内側から順に、１層の傾斜ベルト層８及び１層の傾斜ベルト層８を積層配置して構成されている。傾斜ベルト層８は、タイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜して延びるゴム被覆したスチールコードからなる。周方向ベルト層９は、傾斜ベルト層８のタイヤ径方向外側に配置された、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したスチールコードからなる。傾斜ベルト層８のタイヤ幅方向距離が、周方向ベルト層９のタイヤ幅方向距離よりも小さい。また、トレッド部５には、周方向溝１０が複数本設けられており、かかる周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域にある周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔ｄｒは、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域以外の領域にある周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔ｄｂよりも大きい（図３（ａ）参照）。
【００１５】
一般には、図３（ｂ）に示すように、周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔が一定（すなわち、間隔ｄｒと間隔ｄｂが同一）となっている。そのような周方向ベルト層９を具えるタイヤ１のコーナリングパワー、操縦安定性及び耐久性を向上させる方策として、周方向ベルト層９のコード１１の間隔を全体に小さくして、面内曲げ剛性を大きくすることが考えられる。しかし、周方向ベルト層９のコード１１の間隔が小さければ小さい程、周方向ベルト層９の重量が大きくなり、その結果、タイヤ１が重くなり過ぎることから、タイヤのユニフォミティや燃費等が悪化するという問題が生じる。
そこで、発明者らが、コーナリングパワー、操縦安定性及び耐久性の向上に関係する、周方向ベルト層９に負荷される横力を部位毎に解析したところ、コーナリング走行時の横力がトレッド部５を構成するゴムを介して周方向ベルト層９に伝達されることを見出した。すなわち、周方向溝１０が配された領域のタイヤ径方向内側にある周方向ベルト層９のコード１１よりも、周方向溝１０が配された領域以外の領域のタイヤ径方向内側にある周方向ベルト層９のコード１１に対し、横力が大きく負荷されていることがわかった。そのことを鑑みて、周方向ベルト層９の好適なコード配置を鋭意検討した結果、上述したように、コーナリング走行時の横力が大きく負荷されない周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域にある周方向ベルト層９のコード１１の間隔ｄｒを大きくすることにより、周方向ベルト層９の軽量化を図りつつも、コーナリング走行時の横力が大きく負荷される周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域以外の領域にある周方向ベルト層９のコード１１の間隔ｄｂを小さくし、面内曲げ剛性を大きくすることにより、操縦安定性、コーナリングパワー及び耐久性を充分に確保し得ることを見出した。
【００１６】
このとき、傾斜ベルト層８を構成するコード１１は、タイヤ赤道面ＣＬに対し、１５〜７５°の範囲内で傾斜してなることが好ましい。なぜなら、傾斜ベルト層８を構成するコード１１がタイヤ赤道面ＣＬに対し、１５°未満にて傾斜している場合には、傾斜ベルト層８による面内曲げ剛性の向上が不充分となり、操縦安定性、コーナリングパワー及び耐久性が低下する可能性があるからである。一方、傾斜ベルト層８を構成するコード１１がタイヤ赤道面ＣＬに対し、７５°を超えて傾斜している場合には、操縦安定性、コーナリングパワー及びの耐久性は有効に維持されるが、タイヤ周方向への張力を充分に負担することができずに、トレッド部５が過剰に径成長して、タイヤ形状を維持することができない可能性があるからである。
【００１７】
また、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域にある周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔ｄｒは、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域以外の領域にある周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔ｄｂよりも１．５〜４．０倍大きいことが好ましい。なぜなら、コード１１の間隔ｄｒが、コード１１の間隔ｄｂの１．５倍未満の場合には、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における面内曲げ剛性を充分に確保したとしても、コード１１の間隔ｄｒが小さ過ぎることから、製造に時間を要し、また、周方向ベルト層９が有効に軽量化されない可能性があるからである。一方、コード１１の間隔ｄｒが、コード１１の間隔ｄｂの４．０倍を超える場合には、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域以外の領域における面内曲げ剛性を充分に確保したとしても、周方向溝１０のタイヤ径方向内側の領域にある周方向ベルト層９部分だけ、極端に面内曲げ剛性が不足し、周方向溝１０近傍を基点にゴムに亀裂が生じ、タイヤの耐久性が損なわれる可能性があるからである。
【００１８】
更に、傾斜ベルト層８を構成するコード１１の間隔は、周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔よりも大きいことが好ましい。なぜなら、周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔の適正化を図った上で、傾斜ベルト層８を構成するコード１１の間隔を広げたとしても、ベルト７を周方向に引っ張った際の強度は殆ど変化せずに、耐久性も大きく低下しないことから、傾斜ベルト層８を構成するコード１１の間隔を大きくすることにより、コードの総本数が減り、タイヤの軽量化を図ることができるからである。しかし、反対に、周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔の適正化を図った上で、傾斜ベルト層８を構成するコード１１の間隔を周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔よりも小さくすると、タイヤの重量は大きくなってしまうが、ベルト７を面内で曲げた際の剛性が大きくなり、コーナリングパワーが大きくなることから、操縦安定性が向上することとなる。従って、タイヤに希求される性能によっては、傾斜ベルト層８を構成するコード１１の間隔を、周方向ベルト層９を構成するコード１１の間隔よりも小さくする場合もあることには留意されたい。
【００１９】
なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示の例では、傾斜ベルト層８及び周方向ベルト層９の層数は、所望される性能に応じて、更に層数を増やすことができ、例えば、図示は省略するが、夫々を３層としたベルト構造を採用することもできる。また、図示の例では、ベルトを構成するコードとして、スチールコードを採用しているが、所望される性能に応じて、スチールコードに代替えして、アラミドコードやナイロンコード、ポリエチレンコード等を採用することもできる。
【実施例】
【００２０】
次に、従来のベルトを具えるタイヤ（従来例タイヤ）、従来例タイヤに比してコード間隔を変更したタイヤ（比較例タイヤ１及び２）及びこの発明に従うベルトを具えるタイヤ（実施例タイヤ１〜６）を、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７の乗用車用タイヤとして、夫々試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００２１】
従来例タイヤは、トレッド部に４本の周方向溝を具え、かつ、１層の周方向ベルト層及び１層の傾斜ベルト層からなるベルトを具える。また、かかる周方向ベルト層を構成するコードの間隔が１ｍｍにて一定である。比較例タイヤ１及び２は、トレッド部に４本の周方向溝を具え、かつ、１層の周方向ベルト層及び１層の傾斜ベルト層からなるベルトを具える。また、かかる周方向ベルト層を構成するコードの間隔が夫々０．７ｍｍ、１．５ｍｍにて一定である。実施例タイヤ１〜６は、トレッド部に４本の周方向溝を具え、かつ、１層の周方向ベルト層及び１層の傾斜ベルト層からなるベルトを具える。また、かかる周方向ベルト層は、周方向溝のタイヤ径方向内側の領域にあるコードの間隔ｄｒが、その他の領域にある周方向ベルト層を構成するコードの間隔ｄｂよりも大きい。これらタイヤは、ベルトのタイヤ径方向内側にタイヤ幅方向に延びるポリエチレンコードからなる２層のカーカスプライを具える。また、これらタイヤの諸元を表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
これら各供試タイヤをサイズ７．５Ｊのリムに取付けてタイヤ車輪とし、以下に示す各種評価に供した。
【００２４】
コーナリングパワーは、空気圧：２３０ｋＰａ（相対圧）を適用したそれらタイヤ車輪を、フラットベルト試験機上に配置して、走行速度８０ｋｍ／ｈ相当にてタイヤ車輪を回転させた際のスリップアングル付与時の横力を測定することにより評価した。具体的には、スリップアングルを０°としたときの横力と、スリップアングルを１°としたときの横力の差分をコーナリングパワーとし、従来例タイヤにおける差分を１００として指数化し、その他のタイヤの差分を相対値として算出し、評価した。なお、数値が大きいほどコーナリングパワーが大きいことを表す。その結果は表１及び図４に示す。
【００２５】
操縦安定性は、空気圧：２３０ｋＰａ（相対圧）を適用したそれらタイヤ車輪を、排気量２５００ＣＣのＦＲ車両に装着し、かかる車両を、プロのテストドライバーがテストコースにて走行させ、走行速度１５０ｋｍ／ｈでの車線変更、走行速度８０ｋｍ／ｈでの限界旋回、及び、走行速度５０ｋｍ／ｈでの加速を含む走行を実施して、１０点満点にてフィーリング評価した。なお、数値が大きいほど操縦安定性に優れていることを表し、７点以上であれば、市販されている一般的なタイヤに比して良好な操縦安定性を有することを示し、５．５点以下であれば、市販することができない程に操縦安定性が悪化していることを示す。その結果は表１及び図４に示す。
【００２６】
タイヤの耐久性は、タイヤ車輪の内部に、タイヤが破裂して破損するまで水を充填し、破損時の圧力を測定することにより評価した。従来例タイヤにおける破損時の圧力を１００として指数化し、その他のタイヤの破損時の圧力を相対値にて算出し、評価した。なお、数値が大きいほど耐久性に優れていることを表す。その結果は表１及び図４に示す。
【００２７】
表１及び図４の結果から明らかなように、従来例タイヤに比べ、コードの間隔を小さくした比較例タイヤ１は、コーナリングパワー、操縦安定性及び耐久性は有効に確保されるものの、タイヤの重量が大きくなり過ぎてしまう。一方、従来例タイヤに比べ、コードの間隔を大きくした比較例タイヤ２は、タイヤの重量は充分に小さくなるものの、コーナリングパワー、操縦安定性及び耐久性は低下してしまう。それに対し、実施例タイヤ１〜６は、コーナリングパワー及び操縦安定性を維持しつつも、タイヤの重量が小さくなっていた。また、実施例タイヤ１〜４において耐久性が有効に維持されていた。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のことから明らかなように、周方向ベルト層を構成するコードの間隔の適正化を図ることにより、操縦安定性及びコーナリングパワーを維持しつつも、軽量化された空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００２９】
１  タイヤ
２  ビードコア
３  ビード部
４  サイドウォール部
５  トレッド部
６  カーカス
７  ベルト
８  傾斜ベルト層
９  周方向ベルト層
１０  周方向溝
１１  コード
ＣＬ  タイヤ赤道面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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