(57)【要約】【課題】操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】一対のビードコア１４間にトロイド状に延在するカーカス層１６と、カーカス層１６の径方向外側に設けられ２枚のベルトプライ２１、２２によって構成され、互いに隣接するベルトプライ２１、２２のベルトコードが互いに交差する交錯ベルト層２０と、交錯ベルト層２０の径方向外側に設けられ、交錯ベルト層２０よりも幅が広くハイエロンゲーションコード３２をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成されるスパイラルベルト層３０と、スパイラルベルト層３０の径方向外側に配設されるトレッド４０と、を有するタイヤ１０において、スパイラルベルト層３０の弾性率をタイヤ赤道面ＣＬ側よりもタイヤ幅方向端部側で低くすることで、操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間にトロイド状に延在するカーカス層と、
前記カーカス層の径方向外側に設けられ、タイヤ周方向に対して４５〜８０度で傾斜するベルトコードを複数本備える少なくとも２枚のベルトプライによって構成され、互いに隣接する前記ベルトプライのベルトコードが互いに交差する交錯ベルト層と、
前記交錯ベルト層の径方向外側に設けられ、前記交錯ベルト層よりも幅が広く、ハイエロンゲーションコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成されるスパイラルベルト層と、
前記スパイラルベルト層の径方向外側に配設されるトレッドと、
を有し、
前記スパイラルベルト層は、弾性率がタイヤ赤道面側よりもタイヤ幅方向端部側で低い空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッドは、ゴム種の異なる２層以上のゴム層で構成されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッドは、外周部を構成する外周側ゴム層と、前記外周側ゴム層の径方向内側に設けられ、前記外周側ゴム層よりもｔａｎδが小さいベルト側ゴム層と、を有する請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ベルト側ゴム層は、ｔａｎδが０．０３〜０．１２の範囲である請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト側ゴム層は、厚みが０．５〜５ｍｍの範囲である請求項３又は請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベルト側ゴム層は、タイヤ赤道面上での厚みをｔ１、タイヤ赤道面からトレッド幅の４５％の位置での厚みをｔ２としたとき、厚みｔ１＜厚みｔ２の関係を満たす請求項３〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記厚みｔ２は、前記厚みｔ１の１．２〜１０倍の範囲である請求項６に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記ベルト側ゴム層は、ゴム種がタイヤ赤道面側とトレッド端側とで異なる請求項３〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記ベルト側ゴム層は、１００％モジュラスがタイヤ赤道面側よりもトレッド端側で小さい請求項８に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
前記ベルト側ゴム層は、トレッド端側のみに設けられている請求項３〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１１】
前記ベルト側ゴム層は、トレッド端からタイヤ赤道面に向けてトレッド幅の１０〜３５％の範囲に設けられている請求項１０に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤ、操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速耐久性の向上を目的とした空気入りタイヤとして、例えば、タイヤ赤道面に対して比較的小さな角度（例えば、１５〜３５°）で延びる複数本のベルトコードを有する少なくとも２枚のベルトプライを互いのベルトコードが交錯するように積層して形成される交錯ベルト層と、この交錯ベルト層の径方向外側に一本もしくは複数本のベルトコードをタイヤ周方向へ螺旋状に巻回して形成されるスパイラルベルト層と、を有するものがある。
【０００３】
この種の空気入りタイヤでは、トレッド部のタイヤ周方向への伸長が、スパイラルベルト層によって抑制されるため、高速走行時の遠心力によるタイヤの径成長を抑制することができる。しかし、このようなスパイラルベルト層の作用下では、タイヤ周方向の面外曲げ剛性が高くなるため、タイヤの縦バネが大きくなり、乗り心地性能が低下するとともに、接地長さが短くなって接地面積が減少することによる操縦安定性の低下が問題となる虞がある。
【０００４】
そのため、特許文献１では、２枚のベルトプライにより構成される交錯ベルト層のベルトコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度を、高角度（例えば、４５〜８５°）とすることで、交錯ベルト層の引張力および圧縮力による伸長変形および圧縮変形をし易くして、タイヤ周方向の面外曲げ剛性を低減させている。これにより、空気入りタイヤの縦バネが小さくなり乗り心地性能が向上するとともに、接地長の増加による接地面積の増加によって操縦安定性が向上する。また、接地面積の増加により、コーナリングパワーも増加し、操縦安定性がより向上する。
【０００５】
しかし、特許文献１の空気入りタイヤでは、周方向に比較的伸び易い交錯ベルト層の端部と、周方向に伸び難いスパイラルベルト層（ベルト補強層）の端部との間に、大きな周方向剪断歪が生じ、この歪によるエネルギーロスによって転がり抵抗が増加することになる。また、周方向剪断歪により交錯ベルト層とスパイラルベルト層との間に層間セパレーションが発生してベルト耐久性が低下する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１９３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の空気入りタイヤは、一対のビードコア間にトロイド状に延在するカーカス層と、前記カーカス層の径方向外側に設けられ、タイヤ周方向に対して４５〜８０度で傾斜するベルトコードを複数本備える少なくとも２枚のベルトプライによって構成され、互いに隣接する前記ベルトプライのベルトコードが互いに交差する交錯ベルト層と、前記交錯ベルト層の径方向外側に設けられ、前記交錯ベルト層よりも幅が広く、ハイエロンゲーションコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成されるスパイラルベルト層と、前記スパイラルベルト層の径方向外側に配設されるトレッドと、を有し、前記スパイラルベルト層は、弾性率がタイヤ赤道面側よりもタイヤ幅方向端部側で低い。
【０００９】
ここで、「ハイエロンゲーションコード」とは、一般に、複数本のストランドを緩く撚り合わせて、ストランドを互いに動き易く形成したコードであり、高い伸び性を有し（即ち破断までの伸びが大きい）、Ｓ−Ｓ曲線（Ｓｔｒｅｓｓ（応力）−Ｓｔｒａｉｎ（歪）  Ｃｕｒｖｅ）が低歪領域で傾きが小さく（低弾性率）、高歪領域で傾きが大きく（高弾性率）なる特性を有している。
【００１０】
請求項１の空気入りタイヤでは、破断までの伸びが大きいハイエロンゲーションコードでスパイラルベルト層を構成したことにより、低歪領域ではハイエロンゲーションコードの弾性率が低く、面外曲げ剛性が低減されて乗り心地性が向上する。加えて、面外曲げ剛性の低減により、トレッドの接地面積が増加して操縦安定性が確保される。一方、高歪領域（ハイエロンゲーションコードが大きく伸びた状態）ではハイエロンゲーションコードの弾性率が高く、高速走行時の空気入りタイヤの径成長が抑制される。
【００１１】
また、交錯ベルト層を構成するベルトプライは、タイヤ周方向に対して４５〜８０度で傾斜するベルトコードを複数本備えることから、例えば、タイヤ周方向に沿って延びるベルトコードを複数本備えるベルトプライと比べて、周方向に伸縮変形（引張力による伸張変形、及び圧縮力による圧縮変形）できる。すなわち、交錯ベルト層は、周方向に伸縮変形が可能である。
ここで、ハイエロンゲーションコードで構成されるスパイラルベルト層は、周方向に伸縮変形が可能とされ、交錯ベルト層も周方向に伸縮変形が可能とされることから、スパイラルベルト層と交錯ベルト層との間の周方向剪断歪が低減され、交錯ベルト層とスパイラルベルト層との間に層間セパレーションが発生するのが抑制される。これにより、空気入りタイヤのベルト耐久性が向上する。
【００１２】
さらに、スパイラルベルト層の弾性率をタイヤ赤道面側よりもタイヤ幅方向端部側で低くしていることから、交錯ベルト層の端部（タイヤ幅方向の端部）とスパイラルベルト層の端部（タイヤ幅方向の端部）との間の周方向剪断歪を効果的に低減することができ、亀裂の発生などを抑制することができる。これにより、空気入りタイヤのベルト耐久性がさらに向上する。
そして、交錯ベルト層とスパイラルベルト層との間の周方向剪断歪が低減することで、歪によるエネルギーロスが低減し、転がり抵抗が低減する。
【００１３】
以上、請求項１の空気入りタイヤは、操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２の空気入りタイヤは、請求項１の空気入りタイヤにおいて、前記トレッドは、ゴム種の異なる２層以上のゴム層で構成されている。
【００１５】
請求項２の空気入りタイヤでは、トレッドを構成するゴム種の異なる２層以上のゴム層の各々の物性を所要に応じて適宜に設定することで、例えば、トレッドが大きく折り曲げられても、転がり抵抗の悪化を抑制できるようなトレッドを構成することができる。すなわち、トレッドをゴム種の異なる２層以上のゴム層で構成することで、設計自由度を高めることができる。
【００１６】
請求項３の空気入りタイヤは、請求項２の空気入りタイヤにおいて、前記トレッドは、外周部を構成する外周側ゴム層と、前記外周側ゴム層の径方向内側に設けられ、前記外周側ゴム層よりもｔａｎδが小さいベルト側ゴム層と、を有する。
【００１７】
請求項３の空気入りタイヤでは、トレッドの外周部を構成し、路面に接する外周側ゴム層のｔａｎδがベルト側ゴム層よりも大きいことから、路面に対して十分なグリップ力を発揮することができる。
そして、路面に接することのないベルト側ゴム層のｔａｎδが外周側ゴム層よりも小さいことから、周方向の張力が高いスパイラルベルト層とトレッドとの間の周方向剪断歪を低減させられ、この歪によるエネルギーロスを小さく抑えることができる。これにより、操縦安定性と、転がり抵抗の低減とを両立することができる。
【００１８】
請求項４の空気入りタイヤは、請求項３の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、ｔａｎδが０．０３〜０．１２の範囲である。
【００１９】
請求項４の空気入りタイヤでは、ベルト側ゴム層のｔａｎδを０．０３〜０．１２の範囲に設定することで、歪によるエネルギーロスを十分に低減することができる。なお、ベルト側ゴム層のｔａｎδが０．１２を超えた場合、歪によるエネルギーロスを十分に低減することができず、ｔａｎδが０．０３未満の場合、ベルト側ゴム層の剛性が低下しすぎる虞がある。
【００２０】
請求項５の空気入りタイヤは、請求項３又は請求項４の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、厚みが０．５〜５ｍｍの範囲である。
【００２１】
請求項５の空気入りタイヤでは、ベルト側ゴム層の厚みを０．５〜５ｍｍの範囲に設定している。ここで、ベルト側ゴム層の厚みが０．５ｍｍ未満の場合、ゴム厚みが薄すぎて歪によるエネルギーロスを低減する効果が小さく、厚みが５ｍｍを超えた場合、ベルト側ゴム層の体積が大きくなりすぎてタイヤ重量が増加する。従って、ベルト側ゴム層の厚みは、０．５〜５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【００２２】
請求項６の空気入りタイヤは、請求項３〜５のいずれか１項の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、タイヤ赤道面上での厚みをｔ１、タイヤ赤道面からトレッド幅の４５％の位置での厚みをｔ２としたとき、厚みｔ１＜厚みｔ２の関係を満たす。
【００２３】
ここで、「トレッド幅」とは、タイヤ幅方向両側のトレッド端同士の間隔のことである。また、「トレッド端」とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ（２００９年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている適用リムに装着し、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外側の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。
【００２４】
請求項６の空気入りタイヤでは、ｔａｎδの小さいベルト側ゴム層の厚みをトレッドのセンター側（タイヤ赤道面側）よりもショルダー側（トレッド端側）で厚くしたことにより、ショルダー側に発生する大きなワイピング力による変形を十分に吸収することができる。そして、スパイラルベルト層の弾性率が高いトレッドのセンター側においては、ｔａｎδが大きい外周側ゴム層の厚みを厚くしているため、コーナリング時に発生する横力に対する剛性が高められてコーナリングパワーが向上する。
【００２５】
請求項７の空気入りタイヤは、請求項６の空気入りタイヤにおいて、前記厚みｔ２は、前記厚みｔ１の１．２〜１０倍の範囲である。
【００２６】
請求項７の空気入りタイヤでは、ベルト側ゴム層の厚みｔ２を、厚みｔ１の１．２〜１０倍に設定している。ここで、厚みｔ２が厚みｔ１の１．２倍未満の場合、トレッドのショルダー側のワイピング力による変形を十分に吸収できず、ワイピング力に起因するエネルギーロスを低減させる効果が小さくなる。一方、厚みｔ２が厚みｔ１の１０倍を超えた場合、トレッドのショルダー側のベルト側ゴム層の厚みが厚すぎてタイヤ重量が増加する。従って、厚みｔ２は、厚みｔ１の１．２〜１０倍に設定することが好ましい。
【００２７】
請求項８の空気入りタイヤは、請求項３〜５のいずれか１項の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、ゴム種がタイヤ赤道面側とトレッド端側とで異なる。
【００２８】
請求項８の空気入りタイヤでは、トレッドのセンター側（タイヤ赤道面側）では、スパイラルベルト層の張力（弾性率）が高いため、多くのコーナリングフォースを発生する。このため、ベルト側ゴム層のセンター側のゴムをショルダー側（トレッド端側）よりも硬めのゴムに設定した場合、効果的にコーナリングパワーを上げて、操縦安定性を向上させることができる。一方、ベルト側ゴム層のショルダー側のゴムをセンター側よりも軟らかめのゴムに設定した場合、ショルダー側のワイピング力による変形を十分に吸収して、ワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを効果的に低減することができる。
【００２９】
請求項９の空気入りタイヤは、請求項８の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、１００％モジュラスがタイヤ赤道面側よりもトレッド端側で小さい。
【００３０】
ここで、「１００％モジュラス」とは、ＪＩＳダンベル状３号形サンプルを用意し、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して、室温で５００±５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行って測定した引張応力である。
【００３１】
請求項９の空気入りタイヤでは、ベルト側ゴム層の１００％モジュラスをタイヤ赤道面側よりもトレッド端側で小さくしていることから、操縦安定性の確保と転がり抵抗の低減を両立することができる。
【００３２】
請求項１０の空気入りタイヤは、請求項３〜５の何れか１項の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、トレッド端側のみに設けられている。
【００３３】
請求項１０の空気入りタイヤでは、トレッドのショルダー側（トレッド端側）のみにセンター側（タイヤ赤道面側）よりも軟らかめのベルト側ゴム層が設けられていることから、ショルダー側のワイピング力による変形を十分に吸収して、ワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを効果的に低減することができる。
【００３４】
請求項１１の空気入りタイヤは、請求項１０の空気入りタイヤにおいて、前記ベルト側ゴム層は、トレッド端からタイヤ赤道面に向けてトレッド幅の１０〜３５％の範囲に設けられている。
【００３５】
請求項１１の空気入りタイヤでは、ワイピング力は、タイヤ赤道面からトレッド端に向かってトレッド幅の１５％の位置から大きくなり始め、トレッド幅の４０％から５０％の位置で最大となる。このため、トレッド端からタイヤ赤道面に向けてトレッド幅の１０〜３５％の範囲にベルト側ゴム層を設けることで、ワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを効率よく低減できる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは、操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面の半部を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の空気入りタイヤの外周部の一部を破断した一部破断平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面の半部を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面の半部を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面の半部を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面の半部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態の空気入りタイヤを図面にしたがって説明する。
図１は、第１実施形態の空気入りタイヤ１０（以下、単にタイヤ１０と記載）のタイヤ幅方向断面の半部を示し、図２は、タイヤ１０の外周部の一部を破断した一部破断平面図を示している。なお、本実施形態のタイヤ１０は、サイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤである。
【００３９】
図１に示すように、タイヤ１０は、一対のビード部１２と、これら一対のビード部１２内にそれぞれ埋設された一対のビードコア１４と、一対のビードコア１４間をトロイド状に延びるカーカス層１６と、このカーカス層１６の径方向外側に設けられる交錯ベルト層２０と、この交錯ベルト層２０の径方向外側に設けられるスパイラルベルト層３０と、このスパイラルベルト層３０の径方向外側に設けられるトレッド４０と、を備えている。
【００４０】
（カーカス層）
カーカス層１６は、１枚または複数枚のカーカスプライ１７によって構成されている。このカーカスプライ１７は、端部分がビードコア１４周りにタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返されている。また、カーカスプライ１７は、ラジアル方向に沿って延びる複数本のカーカスコード１８を被覆ゴムで被覆して形成されている。
【００４１】
図２に示すように、これらのカーカスコード１８は、タイヤ赤道面ＣＬ上で略等間隔に配置され、トレッド平面視でタイヤ赤道面ＣＬに対して、直交又は、同一方向に傾斜している。
【００４２】
また、カーカスコード１８は、金属繊維や有機繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維など）の単線又は撚り線で構成されている。
【００４３】
なお、本実施形態のカーカス層１６は、１枚のカーカスプライ１７によって構成され、このカーカスプライ１７のカーカスコード１８は、ポリエチレンテレフタレート繊維を撚った撚り線であり、トレッド平面視でタイヤ赤道面ＣＬに対して直交している。
【００４４】
（交錯ベルト層）
図２に示すように、交錯ベルト層２０は、複数枚のベルトプライによって構成されている。本実施形態では、交錯ベルト層２０を２枚のベルトプライ２１、２２によって構成している。
【００４５】
ベルトプライ２１は、タイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜する方向に延びるベルトコード２１Ａを互いに平行に並べて被覆ゴムで被覆して形成されている。このベルトコード２１Ａのタイヤ赤道面ＣＬに対する傾斜角度θ１は、４５〜８０度に設定することが好ましい。また、ベルトコード２１Ａは、金属繊維や有機繊維の単線又は撚り線で構成されている。
【００４６】
一方、ベルトプライ２２は、ベルトプライ２１の径方向内側に設けられ、タイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜する方向に延びるベルトコード２２Ａを互いに平行に並べて被覆ゴムで被覆して形成されている。このベルトコード２２Ａのタイヤ赤道面ＣＬに対する傾斜角度θ２は、４５〜８０度に設定することが好ましい。また、ベルトコード２２Ａは、金属繊維や有機繊維の単線又は撚り線で構成されている。
【００４７】
また、ベルトプライ２１、２２は、互いのベルトコード２１Ａ、２２Ａがタイヤ赤道面ＣＬに対して反対方向に傾斜するように積層されている。
なお、本実施形態のベルトコード２１Ａの傾斜角度θ１、及び、ベルトコード２２Ａの傾斜角度θ２はともに７０度に設定されている。
【００４８】
なお、本実施形態では、ベルトコード２１Ａ、２２としてそれぞれスチール繊維を撚ったスチールコードを用いている。
【００４９】
（スパイラルベルト層）
図１及び図２に示すように、スパイラルベルト層３０は、被覆ゴムで被覆した１本又は複数本のハイエロンゲーションコード３２をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成されている。このスパイラルベルト層３０は、幅が交錯ベルト層２０よりも広く、交錯ベルト層２０を覆っている。なお、ハイエロンゲーションコード３２は、タイヤ周方向に対して０〜５度の範囲内で傾斜している。
【００５０】
ハイエロンゲーションコード３２は、複数本のストランド（金属繊維（例えば、スチール繊維など）又は有機繊維（例えば、芳香族ポリアミド繊維など）の撚り線）を緩く撚り合わせたコードである。このハイエロンゲーションコード３２は、破断までの伸びが大きく（例えば、４％以上）、伸度が１．５％未満の低歪領域では弾性率が低く、伸度が１．５％以上の高歪領域では弾性率が高くなるように設定されている。
なお、破断までの伸びは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠した引張り試験を行って測定した結果によって算出した値である。
【００５１】
また、図１に示すように、スパイラルベルト層３０を構成するハイエロンゲーションコード３２は、弾性率がタイヤ赤道面ＣＬ側よりもタイヤ幅方向の端部側で低くなっている。言い換えると、ハイエロンゲーションコード３２は、タイヤ幅方向の端部側よりもタイヤ赤道面ＣＬ側で拡張（伸長）している。そして、ハイエロンゲーションコード３２のタイヤ赤道面ＣＬ側とタイヤ幅方向の端部側との拡張率の差（拡張率差）は、１．０〜３．０％に設定されている。なお、本実施形態のハイエロンゲーションコード３２の拡張率差は、タイヤ赤道面ＣＬに最も近い部分の拡張率からハイエロンゲーションコード３２のタイヤ幅方向の端部の拡張率を差し引いたものである。また、ハイエロンゲーションコード３２の拡張率に分布を持たせるには、例えば、タイヤの成形工程において、トロイダル状にショーピングされたカーカス層１６の径方向外側部分（所謂クラウン部）に交錯ベルト層２０及びスパイラルベルト層３０を配設する際に、スパイラルベルト層３０がタイヤ幅方向の端部側よりもタイヤ赤道面ＣＬ側で拡径（拡張）されるようにすればよい。また、タイヤ加硫工程において、加硫モールド内の生タイヤを、加硫ブラダで膨張させる際に、スパイラルベルト層３０がタイヤ幅方向の端部側よりもタイヤ赤道面ＣＬ側で拡径（拡張）されるようにしてもよい。
【００５２】
なお、本実施形態のスパイラルベルト層３０は、１本のハイエロンゲーションコード３２をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成されている。
【００５３】
（トレッド）
図１及び図２に示すように、トレッド４０は、タイヤ１０の路面と接地する部位であり、外周面にタイヤ周方向に延びる周方向溝４１やタイヤ幅方向に延びる横溝（図示省略）などで構成されるトレッドパターンが形成されている。なお、上述のスパイラルベルト層３０のタイヤ幅方向の端部は、トレッド端４０Ｅよりもタイヤ幅方向外側に位置している。
【００５４】
次に、第１実施形態のタイヤ１０の作用効果について説明する。
従来の空気入りタイヤは、交錯ベルト層のタイヤ幅方向の両端部と、スパイラルベルト層のタイヤ幅方向の両端部との間に大きな周方向剪断歪が生じて、転がり抵抗の増加、亀裂の発生によるベルト耐久性の低下などが招来される虞があった。
【００５５】
しかし、タイヤ１０では、スパイラルベルト層３０を破断までの伸びが大きいハイエロンゲーションコード３２で構成したことにより、低歪領域においてはハイエロンゲーションコード３２の弾性率が低く、面外曲げ剛性が低減されて乗り心地性が向上する。加えて、面外曲げ剛性の低減により、トレッド４０の接地面積が増加して操縦安定性が確保される。一方、高歪領域（ハイエロンゲーションコード３２が大きく伸びた状態）ではハイエロンゲーションコード３２の弾性率が高く、高速走行時のタイヤ１０の径成長が抑制される。
【００５６】
また、交錯ベルト層２０を構成するベルトプライ２１、２２は、タイヤ周方向に対して４５〜８０度で傾斜するベルトコード２１Ａ、２２Ａをそれぞれ複数本備えることから、例えば、タイヤ周方向に沿って延びるベルトコードを複数本備えるベルトプライと比べて、周方向に伸縮変形（引張力による伸張変形、及び圧縮力による圧縮変形）できる。すなわち、交錯ベルト層２０は、周方向に伸縮変形が可能である。
ここで、ハイエロンゲーションコード３２で構成されるスパイラルベルト層３０は、周方向に伸縮変形が可能とされ、交錯ベルト層２０も周方向に伸縮変形が可能とされていることから、スパイラルベルト層３０と交錯ベルト層２０との間の層間剪断歪が低減され、交錯ベルト層２０とスパイラルベルト層３０との間に層間セパレーションが発生するのが抑制される。これにより、タイヤ１０のベルト耐久性が向上する。
【００５７】
さらに、スパイラルベルト層３０の弾性率をタイヤ赤道面ＣＬ側よりもタイヤ幅方向の端部側で低くしていることから、交錯ベルト層２０の端部（タイヤ幅方向の端部）とスパイラルベルト層３０の端部（タイヤ幅方向の端部）との間の周方向剪断歪を効果的に低減することができ、亀裂の発生などを抑制することができる。これにより、タイヤ１０のベルト耐久性がさらに向上する。
【００５８】
そして、交錯ベルト層２０とスパイラルベルト層３０との間の周方向剪断歪が低減することで、歪によるエネルギーロスが低減し、転がり抵抗が低減する。
【００５９】
以上、タイヤ１０は、上記構成により、操縦安定性を確保しつつ、転がり抵抗を低減させ、且つベルト耐久性を向上させることができる。
【００６０】
一方、ハイエロンゲーションコード３２のタイヤ赤道面ＣＬ側とタイヤ幅方向の端部側との拡張率の差（拡張率差）が１．０％未満の場合、周方向剪断歪を低減する効果が少ない。そして、拡張率の差が３．０％を超えた場合、高速走行時においてタイヤ幅方向の端部側の径成長を抑制する効果が少なくなる。従って、ハイエロンゲーションコード３２のタイヤ赤道面ＣＬ側とタイヤ幅方向の端部側との拡張率差は、１．０〜３．０％の範囲に設定することが好ましい。
【００６１】
また、ベルトプライ２１、２２の各傾斜角度θ１、θ２が４５度未満の場合、ベルトプライ２１、２２がそれぞれ周方向に対して伸張しにくく、各傾斜角度θ１、θ２が８０度を超える場合、交錯ベルト層２０の周方向剛性が不足する。従って、各傾斜角度θ１、θ２は、４５〜８０度の範囲に設定することが好ましい。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の空気入りタイヤについて説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して示し、その部分の詳細な説明は省略する。図３には、第２実施形態の空気入りタイヤ５０（以下、単にタイヤ５０と記載）のタイヤ幅方向断面の半部を示している。
【００６３】
タイヤ５０のトレッド５２は、ゴム種の異なる２層以上のゴム層で構成されている。なお、本実施形態のトレッド５２は、外周部を構成する外周側ゴム層の一例としてのキャップゴム層５４、及びキャップゴム層５４の径方向内側に設けられるベルト側ゴム層の一例としてのベースゴム層５６の２層構造で構成されている。また、図３では、トレッド端を符号５２で示している。
【００６４】
ここで、トレッド５２を構成するゴム種の異なる２層以上のゴム層の各々の物性を所要に応じて適宜に選択することで、例えば、トレッド５２が大きく折り曲げられても、転がり抵抗の悪化を抑制できるようなトレッド５２を構成することができる。すなわち、トレッド５２をゴム種の異なる２層以上のゴム層で構成することで、設計自由度を高めることができる。
【００６５】
しかし、トレッド５２をゴム種の異なる３層以上のゴム層で構成する場合、タイヤ成形作業が困難になる虞がある。このため、トレッド５２をゴム種の異なる２層のゴム層で構成することがタイヤ成形作業の観点からは好ましい。従って、本実施形態では、トレッド５２をキャップゴム層５４とベースゴム層５６の２層構造で構成している。
【００６６】
ベースゴム層５６は、ｔａｎδがキャップゴム層５４よりも小さく設定されている。すなわち、ベースゴム層５６は、キャップゴム層５４よりもｔａｎδが小さいゴムで形成されている。この構成によれば、トレッド５２の外周部を構成し、路面に接するキャップゴム層５４のｔａｎδがベースゴム層５６のｔａｎδよりも大きいことから、路面に対して十分なグリップ力を発揮することができ、操縦安定性を向上することができる。
そして、路面に接することのないベースゴム層５６のｔａｎδがキャップゴム層５４のｔａｎδよりも小さいことから、周方向の張力が高いスパイラルベルト層３０とトレッド４０との間の周方向剪断歪を低減させられ、この歪によるエネルギーロスを小さく抑えることができ、転がり抵抗を低減させることができる。これにより、操縦安定性と、転がり抵抗の低減とを両立することができる。
【００６７】
また、ベースゴム層５６は、ｔａｎδが０．０３〜０．１２の範囲に設定されている。このように、ベースゴム層５６のｔａｎδを０．０３〜０．１２の範囲に設定することで、歪によるエネルギーロスを十分に低減することができる。なお、ベースゴム層５６のｔａｎδが０．１２を超えた場合、歪によるエネルギーロスを十分に低減させることができず、ｔａｎδが０．０３未満の場合、ベースゴム層５６の剛性が低下して破壊特性が悪化する虞がある。
【００６８】
またさらに、ベースゴム層５６は、厚みが０.５〜５ｍｍの範囲に設定されている。ここで、ベースゴム層５６の厚みが０．５ｍｍ未満の場合、ゴム厚みが薄すぎて歪によるエネルギーロスを低減する効果が小さく、厚みが５ｍｍを超えた場合、ベースゴム層５６の体積が大きくなりすぎてタイヤ重量が増加する。従って、ベースゴム層５６の厚みは、０．５〜５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【００６９】
なお、第２実施形態のタイヤ５０は、第１実施形態のタイヤ１０と同様の作用効果が得られ、さらに、トレッド５２をキャップゴム層５４及びベースゴム層５６で構成したことによる上述の有利な作用効果も得られる。
【００７０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の空気入りタイヤについて説明する。本実施形態では、第２実施形態と同様の部分については同一の符号を付して示し、その部分の詳細な説明は省略する。図４には、第３実施形態の空気入りタイヤ６０（以下、単にタイヤ６０と記載）のタイヤ幅方向断面の半部を示している。
【００７１】
ところで、タイヤは、一般にタイヤ幅方向断面において、トレッドの外輪郭線が径方向外方側に凸となる曲線状に形成する。これに対して、タイヤ幅方向断面において、トレッドの外輪郭線を平坦な直線状とした場合には、トレッドの外輪郭線に丸みがないため、トレッド端側の接地長さがトレッド赤道面側よりも長くなり、接地形状が不均等となる。このような接地形状では、トレッド端側ほど接地圧が上がりやすく、接地長さも長いことから、トレッド端側の摩耗が促進されやすくなる。従って、タイヤは、トレッド端側の早期の摩耗促進を抑制する等の理由から、径方向外方側に凸となる曲線状に形成している。
そして、このようなタイヤのトレッドが、路面に押圧された際には、トレッドのタイヤ赤道面ＣＬ側がトレット端側よりもたくさん撓むため、接地面に、接地面の幅方向中心に向かう力（ワイピング力）が発生する。このワイピング力による歪は、特にトレッド端側で、タイヤ赤道面ＣＬ側よりも大きくなり、このときの歪によるエネルギーロスによって、トレッド端側での転がり抵抗がより大きくなる。このようなワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスの低減のためには、キャップゴム層よりもｔａｎδの小さいベースゴム層に変形を大きく負担させることが有効である。
【００７２】
以上のことから、第３実施形態では、図４に示すように、タイヤ６０のトレッド６２を、キャップゴム層５４とベースゴム層５６の２層構造で構成し、ベースゴム層５６のタイヤ赤道面ＣＬ上での厚みをｔ１、ベースゴム層５６のタイヤ赤道面ＣＬからトレッド幅ＴＷの４５％の位置での厚みをｔ２としたとき、厚みｔ１＜厚みｔ２の関係を満たすように設定している。
【００７３】
トレッド６２では、ｔａｎδの小さいベースゴム層５６の厚みをタイヤ赤道面ＣＬ側よりもトレッド端６２Ｅ側で厚くしたことにより、トレッド端６２Ｅ側に発生する大きなワイピング力による変形を十分に吸収することができる。そして、スパイラルベルト層３０の弾性率が高いトレッド６２のタイヤ赤道面ＣＬ側においては、ｔａｎδが大きいキャップゴム層５４の厚みを厚くしているため、コーナリング時に発生する横力に対する剛性が高められてコーナリングパワーが向上する。
【００７４】
また、ベースゴム層５６の厚みｔ２は、厚みｔ１の１．２〜１０倍に設定されている。ここで、厚みｔ２が厚みｔ１の１．２倍未満の場合、トレッド端６２Ｅ側のワイピング力による変形を十分に吸収できず、このワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを低減させる効果が小さくなる。一方、厚みｔ２が厚みｔ１の１０倍を超えた場合、トレッド端６２Ｅ側のベースゴム層５６の厚みが厚すぎてタイヤ重量が増加する。従って、厚みｔ２は、厚みｔ１の１．２〜１０倍に設定することが好ましい。
【００７５】
なお、第３実施形態のタイヤ６０は、第１実施形態のタイヤ１０と同様の作用効果が得られ、さらに、トレッド６２を構成するベースゴム層５６の厚みｔ１及び厚みｔ２を設定したことによる上述の有利な作用効果も得られる。
【００７６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態の空気入りタイヤについて説明する。本実施形態では、第２実施形態と同様の部分については同一の符号を付して示し、その部分の詳細な説明は省略する。図５には、第４実施形態の空気入りタイヤ７０（以下、単にタイヤ７０と記載）のタイヤ幅方向断面の半部を示している。
【００７７】
図５に示すように、タイヤ７０のトレッド７２は、キャップゴム層５４、及びキャップゴム層５４とゴム種が異なり且つキャップゴム層５４の径方向内側に配設されるベルト側ゴム層の一例としてのベースゴム層７６の２層構造で構成されている。なお、ベースゴム層７６は、厚みが０．５〜５ｍｍの範囲に設定されている。
【００７８】
ベースゴム層７６は、ゴム種がタイヤ赤道面ＣＬ側とトレッド端７２Ｅ側とで異なっている。具体的には、本実施形態のベースゴム層７６は、タイヤ赤道面ＣＬ側に位置するセンター側ベースゴム７６Ｃと、センター側ベースゴム７６Ｃのタイヤ幅方向外側（トレッド端７２Ｅ側）に位置するショルダー側ベースゴム７６Ｓとで構成されている。なお、センター側ベースゴム７６Ｃ及びショルダー側ベースゴム７６Ｓは、各々のｔａｎδがキャップゴム層５４よりも小さく、且つ各々のｔａｎδが０．０３〜０．１２の範囲に設定されている。
【００７９】
また、ショルダー側ベースゴム７６Ｓの１００％モジュラスは、センター側ベースゴム７６Ｃの１００％モジュラスよりも小さく設定されている。
【００８０】
ここで、トレッド７２のタイヤ赤道面ＣＬ側では、スパイラルベルト層３０の張力（弾性率）が高く、多くのコーナリングフォースを発生するため、タイヤ赤道面ＣＬ側のセンター側ベースゴム７６Ｃをトレッド端７２Ｅ側のショルダー側ベースゴム７６Ｓよりも１００％モジュラスが大きいゴム（硬めのゴム）に設定することで、効果的にコーナリングパワーを上げて、操縦安定性を向上させることができる。
一方、ショルダー側ベースゴム７６Ｓは、センター側ベースゴム７６Ｃよりも１００％モジュラスが小さいゴム（軟らかめのゴム）に設定されるため、トレッド端７２Ｅ側のワイピング力による変形を十分に吸収して、ワイピング力に起因するエネルギーロスを効果的に低減することができる。これにより、転がり抵抗が低減する。
【００８１】
このように、ベースゴム層７６のゴム種をタイヤ赤道面ＣＬ側とトレッド端７２Ｅ側とで異ならせ、且つ、１００％モジュラスをタイヤ赤道面ＣＬ側よりもトレッド端７２Ｅ側で小さくすることで、操縦安定性の向上と転がり抵抗の低減を両立することができる。
また、第４実施形態のタイヤ７０は、第１実施形態のタイヤ１０と同様の作用効果が得られる。
【００８２】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態の空気入りタイヤについて説明する。本実施形態では、第２実施形態と同様の部分については同一の符号を付して示し、その部分の詳細な説明は省略する。図６には、第５実施形態の空気入りタイヤ８０（以下、単にタイヤ８０と記載）のタイヤ幅方向断面の半部を示している。
【００８３】
図６に示すように、タイヤ８０のトレッド８２は、キャップゴム層５４、及びキャップゴム層５４とゴム種が異なり且つキャップゴム層５４の径方向内側に配設されるベルト側ゴム層の一例としてのベースゴム層８６の２層構造で構成されている。なお、ベースゴム層８６は、ｔａｎδがキャップゴム層５４よりも小さく、且つｔａｎδが０．０３〜０．１２の範囲に設定され、厚みが０．５〜５ｍｍの範囲に設定されている。
【００８４】
また、ベースゴム層８６は、トレッド端８２Ｅ側のみに設けられている。具体的には、本実施形態のベースゴム層８６は、トレッド端８２Ｅからタイヤ赤道面ＣＬに向けてトレッド幅ＴＷの１０〜３５％の範囲に配設されている。なお、タイヤ幅方向両側のベースゴム層８６の間には、キャップゴム層５４の一部が介在している。
【００８５】
ここで、トレッド端８２Ｅ側のみにキャップゴム層５４層よりもｔａｎδが小さい（軟らかめ）のベースゴム層８６が設けられていることから、トレッド端８２Ｅ側のワイピング力による変形を十分に吸収して、ワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを効果的に低減することができる。
特に、ワイピング力は、タイヤ赤道面ＣＬからトレッド端８２Ｅに向かってトレッド幅ＴＷの１５％の位置から大きくなり始め、トレッド幅ＴＷの４０％から５０％の位置で最大となる。このため、トレッド端８２Ｅからタイヤ赤道面ＣＬに向けてトレッド幅ＴＷの１０〜３５％の範囲にベースゴム層８６を設けることで、ワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを効率よく低減できる。
【００８６】
このように、トレッド端８２Ｅからタイヤ赤道面ＣＬに向けてトレッド幅ＴＷの１０〜３５％の範囲にベースゴム層８６を設けることで、ワイピング力に起因した歪によるエネルギーロスを効率よく低減することができる。
また、第５実施形態のタイヤ８０は、第１実施形態のタイヤ１０と同様の作用効果が得られる。
【００８７】
［その他の実施形態］
第１〜第５の実施形態では、交錯ベルト層２０を２枚のベルトプライ２１、２２で構成しているが、交錯ベルト層２０は３枚以上のベルトプライで構成されていてもよい。つまり、隣接するベルトプライのベルトコードがタイヤ赤道面ＣＬに対して反対方向に傾斜していれば、ベルトプライを複数枚重ねてもよい。
また、交錯ベルト層２０とスパイラルベルト層３０との間に、ベルトコードがタイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜した傾斜ベルト層を１層又は複数層設けてもよい。さらに、交錯ベルト層２０とカーカス層１６との間に前記傾斜ベルト層を１層又は複数層設けてもよい。
【００８８】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００８９】
［試験例］
次に、本発明を適用した実施例１〜５のタイヤ、及び本発明を適用していない比較例１〜５のタイヤをそれぞれ準備し、ベルト耐久性、操縦安定性、乗り心地性、転がり抵抗について以下の試験を実施し、評価を行なった。供試タイヤは、いずれもタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のものを使用し、各試験においては、６．０Ｊ×１５のリムに組み付け、内圧を所定値として使用した。なお、供試タイヤの諸元については、表１に記載する。
【００９０】
（測定条件）
・ベースゴム層のセンター部の厚みは、タイヤ赤道面上で測定した。
・ベースゴム層のショルダー部の厚みは、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向６０ｍｍの位置で測定した。
・ｔａｎδは、幅４．７ｍｍ、長さ２０ｍｍ、及び、厚さ２ｍｍのサンプルを、振幅２％、周波数５２Ｈｚ、測定温度２５±３°Ｃの条件で引張試験を行い測定した。
【００９１】
【表１】
2011148339.tif 000003
【００９２】
（ベルト耐久性評価試験）
まず、リム組みした供試タイヤの内圧を１８０ｋＰａに設定し、その供試タイヤを直径３ｍのスチール製のドラム試験機に、キャンバー角（ＣＡ）−１度、スリップアングル（ＳＡ）０度、負荷荷重８ｋＮで押し付け、１５０ｋｍ／ｈで、１００時間連続走行させた。その後、タイヤ全周にわたって解体し、交錯ベルト層とスパイラルベルト層との間の亀裂の長さを測定した。測定した亀裂のうち、最も長い亀裂を評価対象とした。その結果を表２に示す。なお、亀裂の長さは、短いほど良好な結果を示す。
【００９３】
（操縦安定性評価試験）
リム組みした供試タイヤの内圧を２１０ｋＰａに設定し、その供試タイヤを２５００ｃｃの国産ＦＲ車に装着した。この国産ＦＲ車を、熟練したテストドライバーが、１５０ｋｍ／ｈのレーンチェンジ、８０ｋｍ／ｈの限界旋回走行、及び、５０ｋｍ／ｈからの加速を含む走行試験をテストコースで実施し、満点を１０点としてフィーリング評価した。その結果を表２に示す。なお、表中の数値は、高いほど良好な結果を示す。
【００９４】
（乗り心地性評価試験）
リム組みした供試タイヤの内圧を２１０ｋＰａに設定し、その供試タイヤを２５００ｃｃの国産ＦＲ車に装着した。この国産ＦＲ車を、熟練したテストドライバーが、６０ｋｍ／ｈで、高速道路のつなぎ目、石畳路、及び踏み切りの線路の乗り越しを再現したテストコースを走行し、満点を１０点としてフィーリング評価した。その結果を表２に示す。なお、表中の数値は、高いほど良好な結果を示す。
【００９５】
（転がり抵抗評価試験）
リム組みした供試タイヤの内圧を２１０ｋＰａに設定し、その供試タイヤをＳＡＥ  Ｊ１２６９に準拠して、負荷質量を４５０ｋｇとし、８０ｋｍ／ｈで、タイヤを転動させ、直径１．７ｍの鉄板表面を持つドラム試験機を用いて、車軸の転がり抵抗を測定して評価した。その結果を表２に指数で示す。なお、表中の指数値は、比較例タイヤ１の値を１００としたものであり、指数値は小さいほど転がり抵抗が小さく、タイヤ性能が良好なことを示す。
【００９６】
【表２】
2011148339.tif 000004
【００９７】
表２の結果から、実施例タイヤ１〜５は、比較例タイヤ１〜５と比べて、操縦安定性と乗り心地性を確保しつつ、転がり抵抗が低減され、且つベルト耐久性が向上している。
【符号の説明】
【００９８】
１０    タイヤ（空気入りタイヤ）
１２    ビード部
１４    ビードコア
１６    カーカス層
２０    交錯ベルト層
２２    ベルトコード
３０    スパイラルベルト層
３２    ハイエロンゲーションコード
４０    トレッド
４０Ｅ  トレッド端
５０    タイヤ（空気入りタイヤ）
５２    トレッド
５２Ｅ  トレッド端
５４    キャップゴム層（外周側ゴム層）
５６    ベースゴム層（ベルト側ゴム層）
６０    タイヤ（空気入りタイヤ）
６２    トレッド
６２Ｅ  トレッド端
７０    タイヤ（空気入りタイヤ）
７２    トレッド
７２Ｅ  トレッド端
７６    ベースゴム層（ベルト側ゴム層）
７６Ａ  センター側ゴム
７６Ｂ  ショルダー側ゴム
８０    タイヤ
８２    トレッド
８２Ｅ  トレッド端
８６    ベースゴム層（ベルト側ゴム層）
ＣＬ    タイヤ赤道面
ＴＷ    トレッド幅
θ１    傾斜角度
θ２    傾斜角度
【図１】
2011148339.tif 000005
【図２】
2011148339.tif 000006
【図３】
2011148339.tif 000007
【図４】
2011148339.tif 000008
【図５】
2011148339.tif 000009
【図６】
2011148339.tif 000010