(57)【要約】【課題】副ベルト層のコードの圧縮入力による撚り戻りや近接ベルトとの撚り角との関係を解明し、タイヤ周方向剛性を高め操縦安定性等を向上させるとともに、ベルトの局部的故障（バックリング）の抑制を図った空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ベルト２が、少なくとも２枚の主ベルト交錯層２Ａと、近接する主ベルト交錯層２Ａのコードと同じ方向にコードが配列された副ベルト層２Ｂとからなる。主ベルト交錯層２Ａのコードがタイヤ軸方向に対し角度θＨを有し、かつ副ベルト層２Ｂのコードがタイヤ軸方向に対し角度θＬを有するとき、両者はθＨ＞θＬの関係にある。θＨ、θＬ、および副ベルト層２Ｂのコードの垂直方向に対する撚り角度θＣが（１）０＜θＣ＋θＬ、０＜θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ、または（２）０＞θＣ＋θＬ、０＞θＨ、かつ０＜θＬ×θＨで表される関係を満足する。【選択図】　　　　図１
2004082908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間にトロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周側に、ベルトおよびトレッドが順次に配設されてなる空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトが、少なくとも２枚の主ベルト交錯層と、近接する該主ベルト交錯層のコードと同じ方向にコードが配列された副ベルト層とからなり、
前記主ベルト交錯層のコードがタイヤ軸方向に対し角度θＨ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）を有し、かつ前記副ベルト層のコードがタイヤ軸方向に対し角度θＬ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）を有するとき、両者はθＨ＞θＬの関係にあり、これら角度θＨ、θＬ、および前記副ベルト層のコードの垂直方向に対する撚り角度θＣ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）が次式、
（１）０＜θＣ＋θＬ、０＜θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ、または
（２）０＞θＣ＋θＬ、０＞θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ
で表される関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記角度θＨ、θＬ、およびθＣが次式、
（３）θＨ−１０°＜θＣ＋θＬ＜θＨ＋１０°
で表される関係を満足する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記角度θＨが６０°〜７５°または−７５°〜−６０°の範囲内である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記角度θＬが３０°〜４５°または−４５°〜−３０°の範囲内である請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記角度θＣが２０°〜６０°または−６０°〜−２０°の範囲内である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記角度θＨ、θＬ、およびθＣが次式、
（４）θＣ＋θＬ＝θＨ
で表される関係を実質的に満足する請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、３枚以上のスチールベルトを有する空気入りタイヤのＬＴゾーン（最高空気圧が６００〜７００ｋＰａまでのもの）でのタイヤ周方向剛性を高めるとともに、ベルトの局部的故障（バックリング）の抑制を図った空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤのベルト材にはスチールコードが主に使われており、従来から、かかるベルト構造として、主ベルト交錯層とカーカスプライとの間に、該カーカスプライ側のベルト交錯層のコードと同じ方向にコードが配列された副ベルト層が入っている構造が一般に知られている（例えば、特開平９−１７５１１１号公報に記載）。
【０００３】
ここで、主ベルト交錯層のコードは、タイヤ軸方向に対し角度θＨを有し、また、副ベルト層のコードはタイヤ軸方向に対し角度θＬを有し、両者はθＨ＞θＬの関係にある。
【０００４】
副ベルト層は、主ベルト交錯層の変形を抑制するとともに、主ベルト交錯層とカーカスプライとの間の歪みを緩和する作用を有する。また、副ベルト層のコード角度θＬが主ベルト交錯層のコード角度θＨよりも小さいことによって、主ベルト交錯層のパンタグラフ変形に対し、即ち、タイヤ幅方向に縮もうとする変形に対し、つっかえ棒的作用によりベルトの周方向剛性を向上させる役割を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
副ベルト層は、前述の通り主ベルト交錯層に対するつっかえ棒的作用を有するため、他のベルトにはない圧縮入力を受けるという面を有している。これまでは、ベルトに使用するコードは撚り合わせて１つのものとして考えられていたため、かかる圧縮入力によるコードの撚り戻りや近接ベルトとの撚り角との関係が論じられることは殆どなかった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、副ベルト層のコードの圧縮入力による撚り戻りや近接ベルトとの撚り角との関係を解明し、タイヤ周方向剛性を高め操縦安定性等を向上させるとともに、ベルトの局部的故障（バックリング）の抑制を図った空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
コードの撚り戻りは、単純にはコード鉛直方向に圧縮される力で起こるが、主ベルト交錯層のパンタグラフ変形を考えると、副ベルト層のコードは近接主ベルト交錯層のコードに沿った方向に（圧縮）変形を受けやすいことが判明した。
【０００８】
この場合、近接主ベルト交錯層に打込み乱れ等でイレギュラーな間隔、特には幅広な間隔が生じたとき、局部的に副ベルトのコードを撚り解してしまい、その部分においてバックリングの核となってしまうおそれがあることが分かった。
【０００９】
そこで、本発明者は、副ベルト層のコードの撚り角と、主ベルト交錯層および副ベルト層のコードの打込み角度との関係について鋭意検討した結果、これらを特定の関係とすることによって、主ベルト交錯層の変形に対し、撚り解れにくい副ベルト層が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間にトロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周側に、ベルトおよびトレッドが順次に配設されてなる空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトが、少なくとも２枚の主ベルト交錯層と、近接する該主ベルト交錯層のコードと同じ方向にコードが配列された副ベルト層とからなり、
前記主ベルト交錯層のコードがタイヤ軸方向に対し角度θＨ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）を有し、かつ前記副ベルト層のコードがタイヤ軸方向に対し角度θＬ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）を有するとき、両者はθＨ＞θＬの関係にあり、これら角度θＨ、θＬ、および前記副ベルト層のコードの垂直方向に対する撚り角度θＣ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）が次式、
（１）０＜θＣ＋θＬ、０＜θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ、または
（２）０＞θＣ＋θＬ、０＞θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ
で表される関係を満足するものである。
【００１１】
前記角度θＨ、θＬ、およびθＣは、さらに撚りほぐれにくさを強化するために、次式、
（３）θＨ−１０°＜θＣ＋θＬ＜θＨ＋１０°
で表される関係を満足することが好ましく、特には、次式、
（４）θＣ＋θＬ＝θＨ
で表される関係を実質的に満足することがより好ましい。
【００１２】
また、夫々の角度の好適範囲としては、前記角度θＨが６０°〜７５°または−７５°〜−６０°の範囲内であり、前記角度θＬが３０°〜４５°または−４５°〜−３０°の範囲内であり、前記角度θＣが２０°〜６０°または−６０°〜−２０°の範囲内である。
【００１３】
このようにコードが撚り解れにくい副ベルト層を配することにより、前述のように打ち込み乱れや主ベルト交錯層とのコード接合部における局部的な故障を防ぐことができるとともに、たとえ副ベルト層コード自身の圧縮剛性が同じでも、パッケージとして圧縮剛性が高まり、結果として、ベルトの周方向剛性も向上し、操縦安定性などに有利に作用することになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤのベルト周辺を拡大して示す断面図であり、この空気入りタイヤ１０の骨格を構成するカーカスプライ材１は、スチールコードを平行に並べてゴムコーティングしたものである。そのコードはこの空気入りタイヤ１０の赤道面ＣＬに対して２０〜９０°の角度で交差する方向にそれぞれ配列した１層以上により形成されている。なお、複数層のカーカスプライ１のコードは互いに交差しており、また、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに反対方向に傾斜している。
【００１５】
このカーカスプライ材１の両端部近傍には、それぞれリング状にスチールワイヤーが巻かれて束ねられた一対のビードコア（図示せず）が配置されている。カーカスプライ材１は、これら一対のビードコアにトロイド状に跨がり該カーカスプライ材１の両端部が巻き付けられて係止されている。
【００１６】
この空気入りタイヤ１０のクラウン部には、ゴム材により円環状に形成されて路面に接地するトレッド３が配置されており、このトレッド３には適宜トレッドパターンが形成されている。また、ビードコア（図示せず）とトレッド３の両端部との間を繋ぐ部分のカーカスプライ材１上にはサイドウォール４が配置されている。
【００１７】
本発明においては、上述の基本構造を有する空気入りタイヤ１０において、カーカスプライ材１とトレッド部３との間に以下に詳述するベルト２が配設されている。ベルト２は、並置された複数本のスチールコードをゴムで被覆した２枚の主ベルト交錯層２Ａと、近接する該主ベルト交錯層のコードと同じ方向にスチールコードが配列され、前記と同様にしてゴムで被覆した副ベルト層２Ｂとからなる。図１においては、主ベルト交錯層２Ａは２枚であるが、３枚以上であってもよく、タイヤサイズ等に応じ適宜決定される。複数枚の主ベルト交錯層２Ａのコードは近接する上下層同士で互いに交差しており、また、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに反対方向に傾斜している。
【００１８】
主ベルト交錯層２Ａのコードが、図２の（ア）に示すように、タイヤ軸方向（タイヤ幅方向）に対し角度θＨ（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）を有し、副ベルト層２Ｂのコードが、図２の（イ）に示すように、タイヤ軸方向に対し角度θＬを有する（タイヤ表面から見て右上がりのとき正）とき、両者はθＨ＞θＬの関係にある。このように副ベルト層２Ｂのコード角度θＬを主ベルト交錯層２Ａのコード角度θＨよりも小さく設定することにより、主ベルト交錯層２Ａとカーカスプライ材１との間の歪みが緩和され、またベルト２全体の周方向剛性が向上して操縦安定性が良好となる。
【００１９】
本発明においては、これら角度θＨおよびθＬとともに、副ベルト層のコードの垂直方向に対する撚り角度θＣを規定する。この撚り角度θＣは、図３（ア）に示すように、タイヤ表面から見て右上がりの場合を＋θＣとし、（イ）に示すようにタイヤ表面から見て右下がりの場合を−θＣとする。本発明においては、これら角度θＨ、θＬおよびθＣが次式、
（１）０＜θＣ＋θＬ、０＜θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ、または
（２）０＞θＣ＋θＬ、０＞θＨ、かつ０＜θＬ×θＨ
で表される関係を満足するようにする。即ち、θＣ＋θＬの値と、θＨの値との正負の符号が同じであって、かつ、θＬとθＨの符号が同じになるようにする。好ましくは、角度θＨ、θＬ、およびθＣが次式、
（３）θＨ−１０°＜θＣ＋θＬ＜θＨ＋１０°
で表される関係を満足するようにし、より好ましくは、次式、
（４）θＣ＋θＬ＝θＨ
で表される関係を実質的に満足するようにする。
【００２０】
また、これらの角度は、好適には夫々、角度θＨは６０°〜７５°または−７５°〜−６０°の範囲内、角度θＬは３０°〜４５°または−４５°〜−３０°の範囲内、角度θＣは２０°〜６０°または−６０°〜−２０°の範囲内である。また、主ベルト交錯層の撚り角度は、通常８０°〜８５°または−８５°〜−８０°程度である。
【００２１】
角度θＨ、θＬ、およびθＣを上述のように規定することにより、ベルトにおける局部的な故障を防ぐことができるとともに、ベルトの周方向剛性が向上し、操縦安定性などに有利となる理由を図４に基づき説明する。図４の（ア）は、角度θＨを有する主ベルト交錯層のコードＡと、これと同じ方向に配列された角度θＬを有する副ベルト層のコードＢとが接触しているとき、コードＢの撚り角度θＣがタイヤ表面から見て（図４（ア）において）右下がりとなっており、負の値を有している。この場合、０＜θＨで、かつθＣ＋θＬ＜０の関係となっている。このような関係にあるとき、コードＡによりコードＢが受ける歪み入力の方向はＦ１とＦ２の方向となり、図５の（ア）に示すように、Ｆ１とＦ２の方向は点Ｐを境としてコードＢの撚りを解す方向に作用することになる。
【００２２】
これに対し、図４の（イ）は、角度θＨを有する主ベルト交錯層のコードＡと、これと同じ方向に配列された角度θＬを有する副ベルト層のコードＢとが接触しているとき、コードＢの撚り角度θＣがタイヤ表面から見て（図４（イ）において）右上がりとなっており、正の値を有している。この場合、０＜θＨで、かつ０＜θＣ＋θＬの関係となっている。さらに、図示する例では実質的にθＣ＋θＬ＝θＨとの関係にあり、この場合、コードＡによりコードＢが受ける歪み入力の方向Ｆ１とＦ２は、図５の（イ）に示すように、コードＢの撚り方向に対し垂直方向に作用することになり、主ベルト交錯層の変形に対し、撚り解れにくい状態となっている。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
図１に示すように配設された主ベルト交錯層２Ａおよび副ベルト層２Ｂを夫々下記表１に示す条件にて形成し、従来例および実施例１、２の空気入りタイヤ（タイヤサイズ：ＬＳＲ　２０５／６０Ｒ１７．５）を作製した。これら供試タイヤを６００×１７．５のリムに組んで、内圧６００ｋＰａにて積載量２トンの車両に装着し、ほぼフル積載の状態で、５００００ｋｍ（高速道路８０％、市街地２０％）走行させた。
【００２４】
その後、タイヤを取り外して解剖し（ジョイントを含む）、全周チェックにより、副ベルト層２Ｂの主ベルト交錯層２Ａと接する側（即ち、タイヤ半径方向外側）において副ベルト層のコードが撚り戻されている箇所をチェックした。評価は、従来例のタイヤを１００として指数にて示した。数値が大なるほど撚り戻り箇所が多く、悪い結果を示す。
【００２５】
また、各供試タイヤにつき、室内コーナリングパワー試験（ＣＰ、操縦安定性試験）を、以下に示す手順にて行い、ＣＰを評価した。
まず、ＪＩＳ規格の正規内圧、荷重を負荷したタイヤを、外径３０００ｍｍのドラム上に押し付けた状態で速度３０ｋｍ／ｈにて３０分間予備走行させた。その後、再度内圧を規格値に調整した上で同一速度にて再走行させ、タイヤの転動方向とドラムの円周方向との間に正負最大１４°の角度（スリップアングル）を連続してつけることにより、正負両角度に対応するコーナリングフォース（ＣＦ）を測定した。このＣＦの値より、下記式、
2004082908.tif 000003
に従いコーナリングパワー（ＣＰ）の平均値を算出して、評価の基準とした。結果は従来例のＣＰ値を１００として指数化した。指数が大なるほど操縦安定性が良好であることを示す。
これらの結果を、下記の表１中に併せて示す。
【００２６】
【表１】
2004082908.tif 000004
【００２７】
表１に示す各タイヤの主ベルト交錯層のコードＡと、副ベルト層のコードＢとの関係をタイヤ表面から見たとき、従来例、実施例１および実施例２は、夫々図６の（ア）、（イ）および（ウ）のように模式的に表される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、副ベルト層の撚り戻りの発生を効果的に防止して、タイヤ周方向剛性を高め操縦安定性等を向上させるとともに、バックリングの抑制を図った空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤのベルト周辺を拡大して示す部分断面図である。
【図２】夫々、タイヤ軸方向に対するベルトコード角度θＨおよびθＬを示す説明図である。
【図３】夫々、副ベルト層のコードの垂直方向に対する撚り角度θＣを示す説明図である。
【図４】夫々、主ベルト交錯層のコードと副ベルト層のコードとの交差点の歪方向を表す説明図である。
【図５】夫々、図４に示す交差点における副ベルト層のコードに対する歪方向を表す説明図である。
【図６】夫々、従来例、実施例１、２における主ベルト交錯層のコードと副ベルト層のコードとの交差点を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１　カーカスプライ材
２　ベルト
２Ａ　主ベルト交錯層
２Ｂ　副ベルト層
３　トレッド
４　サイドウォール
１０　空気入りタイヤ
【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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