(57)【要約】【課題】転がり抵抗を低減しつつ、ＴＧＣの発生が抑制された空気入りタイヤの提供。【解決手段】本タイヤ１２は、トレッド１４の半径方向内側に位置するバンド２６と、このバンド２６の半径方向内側に位置するベルト２４とを備えている。バンド２６は螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。ベルト２４は内側層２４ａ及びこの内側層２４ａの半径方向外側に積層された外側層２４ｂを備えている。内側層２４ａ及び外側層２４ｂのそれぞれは、並列された多数のコードを備えている。内側層２４ａのコード及び外側層２４ｂのコードは、赤道面に対して傾斜している。内側層２４ａのコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層２４ｂのコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。内側層２４ａのコード及び外側層２４ｂのコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値は、３５°以上５５°以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの半径方向内側に位置するバンドと、このバンドの半径方向内側に位置するベルトとを備えており、
上記バンドが螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えており、
上記ベルトが内側層及びこの内側層の半径方向外側に積層された外側層を備えており、
上記内側層及び上記外側層のそれぞれが、並列された多数のコードを備えており、
上記内側層のコード及び上記外側層のコードが、赤道面に対して傾斜しており、
上記内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向が、上記外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆であり、
上記内側層のコード及び上記外側層のコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値が、３５°以上５５°以下である空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記内側層及び上記外側層のコードの引っ張り歪みが０.４％から１.０％の間において計測した、上記内側層及び上記外側層それぞれの単位幅あたりの、このコードが延在する方向への引っ張り剛性Ｒｔが、１４ｋＮ／ｍｍ以上２０ｋＮ／ｍｍ以下である請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
上記バンドのコードの引っ張り歪みが３％から５％の間において計測した、上記バンドの単位幅あたりの、このコードが延在する方向への引っ張り剛性Ｒｄが、１.６ｋＮ／ｍｍ以上２.５ｋＮ／ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
上記ベルトのポアソン比が１.９以下である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
【請求項５】
その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの半径方向内側に位置するバンドと、このバンドの半径方向内側に位置するベルトとを備えており、
上記バンドが螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えており、
上記ベルトが内側層及びこの内側層の半径方向外側に積層された外側層を備えており、
上記内側層及び上記外側層のそれぞれが、並列された多数のコードを備えており、
上記内側層のコード及び上記外側層のコードが、赤道面に対して傾斜しており、
上記内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向が、上記外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆であり、
上記ベルトのポアソン比が１.９以下である空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのベルトの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境への配慮から、近年、車両の低燃費化に対する要求は特に強くなっている。タイヤは車両の燃費性能に影響を与えるため、燃費の削減に寄与する「低燃費タイヤ」の開発が進められている。
【０００３】
タイヤによる低燃費化を達成するには、タイヤの転がり抵抗を小さくすることが重要である。タイヤの転がり抵抗の発生要因としては、タイヤが転動する際の変形で発生するエネルギー損失、タイヤと路面との摩擦によるエネルギー損失等が挙げられる。タイヤの部位において、これらの損失が最も大きいのはトレッドである。一般的な乗用車用のタイヤでは、全損失のほぼ４０％がトレッドでの損失である。トレッドによるこの損失を低減することが、転がり抵抗の低減に大きく寄与する。トレッドにおけるエネルギー損失を抑えるためには、タイヤが転動する際のトレッドの変形をできるだけ小さくすることが必要となる。
【０００４】
空気入りタイヤは、カーカスを補強するベルトを備えている。通常ベルトは内側層及び外側層を備えている。図６には、内側層４及び外側層６を有するベルト２の一部が示されている。図６において、上下方向がタイヤの周方向であり、左右方向がタイヤの軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤの半径方向である。図６において、一点鎖線ＣＬはタイヤの赤道面を表わす。
【０００５】
内側層４及び外側層６は、それぞれ並列された多数のコード８とトッピングゴム１０とを備えている。各コード８は、タイヤの赤道面に対して傾斜している。図６に示されるように、内側層４のコード８及び外側層６のコード８の赤道面に対する傾斜角度は、互いに逆方向である。内側層４のコード８及び外側層６のコード８の赤道面に対する傾斜角度の絶対値は同じである。本明細書では、この絶対値はαと表記される。通常、絶対値αは小さくされている。典型的には、この絶対値αは３５°以下である。これは、主に以下の理由によると考えられている。
（１）絶対値αを小さくすることで、トレッドの周方向の剛性を大きくすることができる。これにより、タイヤが転動したときのトレッドの変形が抑制される。
（２）絶対値αが小さいタイヤでは、絶対値αが大きいタイヤに比べて、トレッドのプロファイルはフラットに近くなることが知られている。これにより、タイヤが転動したときのトレッドの変形が小さくできる。
（３）絶対値αを大きくすると、トレッドの周方向の剛性が低下する。このため、タイヤに空気を充填したときに、トレッドの「せりだし」が発生しやすくなる。これは、トレッドの溝底におけるクラック（トレッドグルーブクラックと称される。以下ＴＧＣと表記する）の発生を招来しうる。
【０００６】
上述のとおり、従来は、内側層のコード及び外側層コードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値αを小さくすれば、トレッドの変形は小さくなり、タイヤの転がり抵抗が小さくできるというのが定説である。さらには、絶対値αを小さくすることは、ＴＧＣの発生の抑制にも寄与する。この絶対値αが小さいベルトを有するタイヤの例が、特開２０１３−１０７５１８公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１０７５１８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車輌の低燃費化に対する要求の高まりにより、タイヤには、さらなる転がり抵抗の削減が求められている。併せて、タイヤの耐久性を維持するために、ＴＧＣの発生を抑制することが求められる。
【０００９】
本発明の目的は、転がり抵抗を低減しつつ、ＴＧＣの発生が抑制された空気入りタイヤの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの半径方向内側に位置するバンドと、このバンドの半径方向内側に位置するベルトとを備えている。上記バンドは螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。上記ベルトは内側層及びこの内側層の半径方向外側に積層された外側層を備えている。上記内側層及び上記外側層のそれぞれは、並列された多数のコードを備えている。上記内側層のコード及び上記外側層のコードは、赤道面に対して傾斜している。上記内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、上記外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。上記内側層のコード及び上記外側層のコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値は、３５°以上５５°以下である。
【００１１】
好ましくは、上記内側層及び上記外側層のコードの引っ張り歪みが０.４％から１.０％の間において計測した、上記内側層及び上記外側層それぞれの単位幅あたりの、このコードが延在する方向への引っ張り剛性Ｒｔは、１４ｋＮ／ｍｍ以上２０ｋＮ／ｍｍ以下である。
【００１２】
好ましくは、上記バンドのコードの引っ張り歪みが３％から５％の間において計測した、上記バンドの単位幅あたりの、このコードが延在する方向への引っ張り剛性Ｒｄは、１.６ｋＮ／ｍｍ以上２.５ｋＮ／ｍｍ以下である。
【００１３】
好ましくは、上記ベルトのポアソン比は１.９以下である。
【００１４】
本発明に係る他の空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、このトレッドの半径方向内側に位置するバンドと、このバンドの半径方向内側に位置するベルトとを備えている。上記バンドは螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。上記ベルトは内側層及びこの内側層の半径方向外側に積層された外側層を備えている。上記内側層及び上記外側層のそれぞれは、並列された多数のコードを備えている。上記内側層のコード及び上記外側層のコードは、赤道面に対して傾斜している。上記内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、上記外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。上記ベルトのポアソン比は１.９以下である。
【発明の効果】
【００１５】
発明者らは、さらなる転がり抵抗の削減のために、ベルト及びバンドの構造を詳細に検討した。その結果、これまでの定説に反し、内側層のコード及び外側層のコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値αを３５°以上５５°以下にすることで、タイヤの転動時のトレッドの変形が抑えられることを見出した。本発明に係るタイヤでは、絶対値αは、３５°以上５５°以下である。このタイヤでは、転がり抵抗が低減されている。さらにこのタイヤは、ベルトの半径方向外側にバンドを備えている。このバンドは、螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。このバンドにより、傾斜角度の絶対値αを３５°以上５５°以下にしても、トレッドのせり出しが抑制される。このタイヤでは、ＴＧＣの発生が抑えられている。このタイヤでは、転がり抵抗が低減されつつ、ＴＧＣの発生が抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、ベルトのコードの傾斜角度の絶対値αとベルトのポアソン比との関係を表す図である。
【図３】図３（ａ）は、クラウン部におけるトレッドの歪みの解析結果であり、図３（ｂ）は、クラウン部におけるベルトのトッピングゴムの歪みの解析結果であり、図３（ｃ）は、ショルダー部におけるトレッドの歪みの解析結果であり、図３（ｄ）は、ショルダー部におけるベルトのトッピングゴムの歪みの解析結果である。
【図４】図４は、図３のタイヤの歪みの解析で使用する角θの定義が示された模式図である。
【図５】図５は、ベルトのコードの伸びと荷重との関係を表す図である。
【図６】図６は、ベルトの構造が表された模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１８】
図１には、空気入りタイヤ１２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ１２の半径方向であり、左右方向がタイヤ１２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ１２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ１２の赤道面を表わす。このタイヤ１２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
【００１９】
このタイヤ１２は、トレッド１４、サイドウォール１６、クリンチ１８、ビード２０、カーカス２２、ベルト２４、バンド２６及びインナーライナー２８を備えている。このタイヤ１２は、チューブレスタイプである。このタイヤ１２は、乗用車に装着される。
【００２０】
トレッド１４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド１４は、路面と接地するトレッド面３０を形成する。トレッド面３０には、概ね周方向に延在する主溝３２及び概ね軸方向に延在するラグ溝３４が刻まれている。この主溝３２とラグ溝３４とにより、トレッドパターンが形成されている。トレッド１４は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。
【００２１】
サイドウォール１６は、トレッド１４の端から半径方向略内向きに延びている。サイドウォール１６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。サイドウォール１６は、カーカス２２の損傷を防止する。
【００２２】
クリンチ１８は、サイドウォール１６の半径方向略内側に位置している。クリンチ１８は、軸方向において、ビード２０及びカーカス２２よりも外側に位置している。クリンチ１８は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ１８は、リムのフランジと当接する。
【００２３】
ビード２０は、クリンチ１８の軸方向内側に位置している。ビード２０は、コア３６と、このコア３６から半径方向外向きに延びるエイペックス３８とを備えている。コア３６はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３８は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２４】
カーカス２２は、カーカスプライ４０からなる。カーカスプライ４０は、両側のビード２０の間に架け渡されており、トレッド１４及びサイドウォール１６に沿っている。カーカスプライ４０は、コア３６の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ４０には、主部と折り返し部とが形成されている。
【００２５】
図示されないが、カーカスプライ４０は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス２２はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス２２が、２枚以上のプライから形成されてもよい。
【００２６】
ベルト２４は、トレッド１４の半径方向内側に位置している。ベルト２４は、カーカス２２と積層されている。ベルト２４は、カーカス２２を補強する。ベルト２４は、内側層２４ａ及び外側層２４ｂからなる。内側層２４ａ及び外側層２４ｂのそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。内側層２４ａのコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層２４ｂのコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。内側層２４ａのコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値と、外側層２４ｂのコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値との差は２°以内である。即ち、これらの絶対値は同じである。本明細書では、この絶対値はαと表記される。傾斜角度の絶対値αは、３５°以上５５°以下である。このタイヤ１２では、コードの材質はスチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト２４が、３以上の層を備えてもよい。
【００２７】
バンド２６は、トレッド１４の半径方向内側に位置している。バンド２６は、ベルト２４の半径方向外側に位置している。バンド２６は、ベルト２４に積層されている。バンド２６は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド２６は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。バンド２６は、タイヤ１２の剛性に寄与しうる。バンド２６は、走行時に作用する遠心力の影響を抑制しうる。このタイヤ１２は、高速安定性に優れる。コードの材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００２８】
インナーライナー２８は、カーカス２２の内側に位置している。インナーライナー２８は、カーカス２２の内面に接合されている。インナーライナー２８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー２８には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー２８の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー２８は、タイヤ１２の内圧を保持する。
【００２９】
以下では、本発明の作用効果が説明される。
【００３０】
前述のとおり、従来は、内側層のコード及び外側層のコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値αを小さくすれば、タイヤの転がり抵抗が小さくできるというのが定説であった。発明者らは、さらなる転がり抵抗の削減のために、ベルト及びバンドの構造を詳細に検討した。その結果、これまでの定説に反し、絶対値αが３５°以上５５°以下になると、転がり抵抗が低減することを見出した。この原因を検討した結果の一例が図２に示されている。
【００３１】
図２には、内側層及び外側層のコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値αとこれらを有するベルトの「ポアソン比ＰＲ」との関係を、積層理論により計算した結果が示されている。ここで、ベルトのポアソン比ＰＲとは、ベルトに対し周方向に引っ張り力を与えたときの、周方向の歪みに対する軸方向の歪みの比率である。ベルトのポアソン比ＰＲは、この傾斜角度の絶対値αが１０°から３５°の間で大きくなり、特に２０°付近で最大となっている。ベルトのポアソン比ＰＲは、絶対値αが３５°以上で小さくなっている。これは、絶対値αが３５°以上のベルトを有するタイヤでは、絶対値αが１０°から３５°の範囲のベルトを有するタイヤに比べて、タイヤの接地部に周方向の変形が生じたときに、ベルトの軸方向の端の近辺における歪みが小さくなることを示している。これは、タイヤが転動したとき、トレッドのショルダー部での変形を小さくする。これは、転がり抵抗の低減に寄与する。
【００３２】
本発明に係るタイヤ１２では、内側層２４ａ及び外側層２４ｂのコードの赤道面に対する傾斜角度の絶対値αは、３５°以上５５°以下である。この内側層２４ａ及び外側層２４ｂを有するベルト２４は、ポアソン比ＰＲが小さい。このタイヤ１２では、トレッド１４のショルダー部における変形が抑制されている。
【００３３】
実際に、傾斜角度の絶対値αが２４°である従来のタイヤ及びこの絶対値αを４５°とした本発明に係るタイヤ１２について、タイヤが転動する際のゴムの幅方向の歪みを有限要素法（ＦＥＭ）にて計算をした。歪みを計算した場所は、クラウン部におけるトレッド上の点（図１の点Ｐ１）、クラウン部におけるベルトのトッピングゴム上の点（図１の点Ｐ２）、ショルダー部におけるトレッド上の点（図１の点Ｐ３）及びクラウン部におけるベルトのトッピングゴム上の点（図１の点Ｐ４）である。計算は次の条件の下で行われた。
タイヤのサイズ：  ２１５／５０Ｒ１７
リムのサイズ：  ６.５×１７
タイヤの内圧：  ２００ｋＰａ
縦荷重：４.８ｋＮ
【００３４】
この計算結果が図３（ａ）−（ｄ）に示されている。図３中の角θの定義が、図４に示されている。図４において、矢印Ｘはこのタイヤの回転方向を示している。すなわち、タイヤの回転軸Ｏから接地面に対して引いた垂線が基準線４２とされ、タイヤの回転軸と歪みを計算した点とを結ぶ仮想線が計測線４４とされたとき、角θは、基準線４２と計測線４４とがなす角度を、基準線４２からタイヤの回転方向Ｘを正方向として計測した角度である。角θが−１８０°から＋１８０°の各場所について、この歪みが計算されている。
【００３５】
図３（ａ）−（ｄ）に示されるように、点Ｐ１−Ｐ４の各点について、傾斜角度の絶対値αが４５°のタイヤ１２は、傾斜角度の絶対値αが２４°としたタイヤよりもゴムの歪みが小さくなっている。これは、クラウン部においてもショルダー部においても、さらにはトレッドにおいてもベルトのトッピングゴムにおいても、本発明に係るタイヤ１２におけるゴムの変形は従来のタイヤにおけるゴムの変形よりも小さいことを示している。本発明にかかるタイヤ１２は、転動時のゴムの変形が抑えられている。本発明にかかるタイヤ１２は、転がり抵抗が抑えられている。
【００３６】
ベルト２４のポアソン比ＰＲは、１.９以下が好ましい。ポアソン比ＰＲが１.９以下のベルト２４を有するタイヤ１２は、転動時にトレッド１４のショルダー部の変形が抑制されている。このタイヤ１２は、転がり抵抗が低減されている。この観点からベルト２４のポアソン比ＰＲは、１.６以下がより好ましい。
【００３７】
一方、傾斜角度の絶対値αを大きくすると、トレッドの周方向の剛性が低下する。このため、タイヤに空気を充填したときに、トレッドの「せりだし」が発生しやすくなる。これは、トレッドの溝底におけるクラック（ＴＧＣ）の発生を招来しうる。転がり抵抗を低減するとともに、ＴＧＣの発生を抑制することが求められる。
【００３８】
本発明に係るタイヤ１２では、ベルト２４の半径方向外側にバンド２６を備えている。このバンド２６は、螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。このバンド２６は、タイヤ１２の周方向の剛性に寄与する。このバンド２６により、トレッド１４のせり出しが抑制される。このタイヤ１２は、ＴＧＣの発生が抑えられている。このタイヤ１２では、転がり抵抗を低減しつつ、ＴＧＣの発生が抑制されている。
【００３９】
前述のとおり、内側層２４ａ及び外側層２４ｂは、並列された多数のコードを含んでいる。このタイヤ１２では、内側層２４ａのコードと外側層２４ｂのコードは同じである。図５は、このコード一本について、コードに引っ張り力を加えた時のコードの引っ張り歪み（伸び率）とその時の引っ張り力（荷重）との関係を表したグラフである。コードの伸び率が０.４％から１.０％の間での引っ張り力の変化の割合は、「コード一本の引っ張り剛性」と称される。「コード一本の引っ張り剛性」は、図５における点Ａと点Ｂとを結ぶ直線の傾きである。
【００４０】
内側層２４ａ及び外側層２４ｂそれぞれについて、「コードの密度」とは、コードの延在方向に垂直な断面において、幅１ｍｍあたりに存在するコードの本数（エンズ）である。このタイヤ１２では、内側層２４ａと外側層２４ｂのコード密度は同じである。「コード一本の引っ張り剛性」に「コード密度」を乗じた値が、内側層２４ａ及び外側層２４ｂそれぞれの単位幅あたりの、コードが延在する方向への引っ張り剛性Ｒｔ（単位引っ張り剛性Ｒｔと称される）である。内側層２４ａの単位引っ張り剛性Ｒｔと外側層２４ｂの単位引っ張り剛性Ｒｔとは同じである。
【００４１】
従来、ベルトのコードの延在方向の剛性は、大きくするほどトレッドの変形が抑えられ、タイヤの転がり抵抗が小さくなると考えられてきた。典型的には、これまでのタイヤでは、内側層及び外側層の単位引っ張り剛性Ｒｔは、２４ｋＮ／ｍｍ程度とされている。しかし、発明者らの検討により、単位引っ張り剛性Ｒｔを小さくすることにより、転がり抵抗が低減されることが判明した。タイヤが転動するときに、ベルトに周方向の力が負荷される。内側層のコードと外側層のコードとで傾斜角度が逆であるため、内側層と外側層には逆方向に力が加わり、ベルトの層間に剪断力が生じる。この剪断力は、単位引っ張り剛性Ｒｔが大きいほど大きくなる。これにより、トレッドやトッピングゴムの変形が大きくなり、転がり抵抗が大きくなると考えられる。
【００４２】
内側層２４ａ及び外側層２４ｂについて、単位引っ張り剛性Ｒｔは２０ｋＮ／ｍｍ以下が好ましい。単位引っ張り剛性Ｒｔが２０ｋＮ／ｍｍ以下のベルト２４を備えるタイヤ１２は、転がり抵抗がより小さくされうる。この観点から、単位引っ張り剛性Ｒｔは１９ｋＮ／ｍｍ以下がより好ましい。
【００４３】
一方、単位引っ張り剛性Ｒｔを小さくすると、ベルト全体の剛性が低下する。このため、タイヤに空気を充填したときに、トレッドの「せりだし」が発生しやすくなる。これは、ＴＧＣの発生を招来しうる。転がり抵抗を低減するとともに、ＴＧＣの発生を抑制することが求められる。
【００４４】
本発明に係るタイヤ１２では、コードの傾斜角度の絶対値αが、従来のタイヤにおける傾斜角度の絶対値αよりも大きくされている。これは、幅方向の剛性に寄与する。これは、ショルダー部におけるトレッド１４のせり出しを抑制する。これは、ショルダー部のラグ溝３４におけるＴＧＣの発生を抑制する。一方、大きな絶対値αを備えたベルトは、小さな絶対値αを備えたベルトに比べて、周方向の剛性は小さくなる。本発明に係るタイヤ１２では、ベルト２４の半径方向外側にバンド２６を備えている。このバンド２６は、螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。このバンド２６は、タイヤ１２の周方向の剛性に寄与する。このバンド２６により、トレッド１４のせり出しが抑制される。このタイヤ１２は、ＴＧＣの発生が抑えられている。このタイヤ１２は、転がり抵抗を低減しつつ、ＴＧＣの発生が抑制されている。
【００４５】
内側層２４ａ及び外側層２４ｂについて、単位引っ張り剛性Ｒｔは１５ｋＮ／ｍｍ以上が好ましい。単位引っ張り剛性Ｒｔが１５ｋＮ／ｍｍ以上の内側層２４ａ及び外側層２４ｂを備えるタイヤ１２では、ＴＧＣの発生が効果的に抑えられている。この観点から、単位引っ張り剛性Ｒｔは１６ｋＮ／ｍｍ以上がより好ましい。
【００４６】
前述のとおり、バンド２６は、螺旋状に巻かれたコードを有している。このコード一本に引っ張り力を加えた場合において、コードの伸び率が３％から５％の間での引っ張り力の変化の割合は、「コード一本の引っ張り剛性」と称される。「コード一本の引っ張り剛性」に「コード密度」を乗じた値が、バンド２６の単位幅あたりの、コードが延在する方向への引っ張り剛性Ｒｄ（単位引っ張り剛性Ｒｄと称される）である。
【００４７】
バンドの剛性は、転がり抵抗に影響を与える。タイヤが転動したとき、タイヤが接地を開始した部分で、トレッドが大きく変形する。このとき、バンドは引っ張り方向に変形し、ベルトは圧縮方向に変形する。バンドの剛性が大きくなると、ベルトに加わる圧縮力は大きくなる。このため、ベルトのトッピングゴムの変形が大きくなる。これは転がり抵抗の増加の要因となる。バンドの剛性が大きくなるとバンド自体の変形は抑えられるが、ベルトの剪断変形は大きくなる。これは、バンドに積層されているトレッドの変形に影響する。すなわち、タイヤの転がり抵抗を低減するために、バンドの剛性には適切な範囲が存在する。従来のタイヤでは、バンドの単位引っ張り剛性Ｒｄは、典型的には０.８ｋＮ／ｍｍ程度であった。
【００４８】
バンド２６の単位引っ張り剛性Ｒｄは２.５ｋＮ／ｍｍ以下が好ましい。単位引っ張り剛性Ｒｄが２.５ｋＮ／ｍｍ以下のバンド２６を備えるタイヤ１２では、バンド２６及びベルト２４のトッピングゴムによる転がり抵抗への寄与が小さくされうる。このバンド２６を備えるタイヤ１２は転がり抵抗が小さい。この観点から、単位引っ張り剛性Ｒｄは２.３ｋＮ／ｍｍ以下がより好ましい。
【００４９】
バンド２６の単位引っ張り剛性Ｒｄは１.６ｋＮ／ｍｍ以上が好ましい。単位引っ張り剛性Ｒｄが１.６ｋＮ／ｍｍ以上のバンド２６を備えるタイヤ１２では、トレッド１４による転がり抵抗への寄与が小さくされうる。このバンド２６を備えるタイヤ１２は転がり抵抗が小さい。さらに、このバンド２６を備えるタイヤ１２では、トレッド１４のせり出しが抑制される。このタイヤ１２はＴＧＣの発生が抑制されうる。この観点から、単位引っ張り剛性Ｒｄは１.８ｋＮ／ｍｍ以上がより好ましい。
【００５０】
本発明では、タイヤ１２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ１２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ１２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ１２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ１２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ１２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ１２の場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。
【００５１】
以下では、本発明の他の実施形態に係るタイヤについて説明がされる。
【００５２】
図示されないが、本発明の他の実施形態に係るタイヤは、トレッド、サイドウォール、クリンチ、ビード、カーカス、ベルト、バンド及びインナーライナーを備えている。このタイヤは、チューブレスタイプである。このタイヤは、乗用車に装着される。これらのうち、ベルト以外は、図１のタイヤのこれらと同じ構造である。
【００５３】
ベルトは、トレッドの半径方向内側に位置している。ベルトは、カーカスと積層されている。ベルトは、カーカスを補強する。ベルトは、内側層及び外側層からなる。内側層及び外側層のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。このベルトのポアソン比ＰＲは、１.９以下である。このタイヤでは、コードの材質はスチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルトが、３以上の層を備えてもよい。
【００５４】
以下では、本発明の作用効果が説明される。
【００５５】
このタイヤでは、ベルトのポアソン比ＰＲは、１.９以下である。ポアソン比ＰＲが１.９以下のベルトを有するタイヤは、転動時にトレッドのショルダー部の変形が抑制されている。このタイヤは、転がり抵抗が低減されている。この観点からポアソン比ＰＲは、１.６以下がより好ましい。
【００５６】
本発明に係るタイヤでは、ベルトの半径方向外側にバンドを備えている。このバンドは、螺旋状に巻かれ実質的に周方向に延びているコードを備えている。このバンドは、タイヤの周方向の剛性に寄与する。このバンドにより、トレッドのせり出しが抑制される。このタイヤは、ＴＧＣの発生が抑えられている。このタイヤでは、転がり抵抗を低減しつつ、ＴＧＣの発生が抑制されている。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００５８】
［実施例１］
図１に示された構造を備えた実施例１のタイヤを得た。タイヤのサイズは、２１５／５０Ｒ１７  ９０Ｖとされた。表１にこのタイヤの諸元が示されている。
【００５９】
［比較例１］
傾斜角度の絶対値αを２４°とした他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。比較例１は、従来のタイヤである。
【００６０】
［実施例２−５及び比較例２］
傾斜角度の絶対値αを表１及び表２の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−５及び比較例２のタイヤを得た。
【００６１】
［実施例６−８］
内側層及び外側層の単位引っ張り剛性Ｒｔを表３の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例６−８のタイヤを得た。
【００６２】
［実施例９−１２］
バンドの単位引っ張り剛性Ｒｄを表４の通りとした他は実施例７と同様にして、実施例９−１２のタイヤを得た。
【００６３】
［転がり抵抗］
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
使用リム：６.６Ｊ×１７
内圧：２５０ｋＰａ
荷重：４．８ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
慣らし時間：正転３０分、逆転１５分
室温：２０°
この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１−４に示されている。数値が小さいほど、転がり抵抗が小さく、燃費性能に優れていることを示す。数値が小さいほど好ましい。
【００６４】
［耐ＴＧＣ性能］
試作タイヤを標準リム（サイズ＝６.６Ｊ×１７）に組み込み、このタイヤの内圧を２５０ｋＰａとした。このタイヤの主溝及びラグ溝にカミソリを用いて深さ２ｍｍで長さ８ｍｍのカットを入れた。このカット部の形状を型取りし、カット部の口開き幅を計測した。この結果が比較例１を１００とした指数値で下記の表１−４に示されている。カット部の口開き幅が小さいほどＴＧＣ性能が高い。数値が小さいほど好ましい。
【００６５】
【表１】
2015131507.tif 000003
【００６６】
【表２】
2015131507.tif 000004
【００６７】
【表３】
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【００６８】
【表４】
2015131507.tif 000006
【００６９】
表１−４に示されるように、本発明に係るタイヤでは、転がり抵抗を低減した上で耐ＴＧＣ性能の劣化が抑制されている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係るタイヤは、種々の車両に装着されうる。
【符号の説明】
【００７１】
２、２４・・・ベルト
４、２４ａ・・・内側層
６、２４ｂ・・・外側層
８・・・コード
１０・・・トッピングゴム
１２・・・タイヤ
１４・・・トレッド
１６・・・サイドウォール
１８・・・クリンチ
２０・・・ビード
２２・・・カーカス
２６・・・バンド
２８・・・インナーライナー
３０・・・トレッド面
３２・・・主溝
３４・・・ラグ溝
３６・・・コア
３８・・・エイペックス
４０・・・カーカスプライ
４２・・・基準線
４４・・・計測線
【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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