(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の端部領域に補強コードをタイヤ周方向に巻回したベルトエッジ補強層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトエッジ補強層を前記ベルト層の内周側で、かつ前記カーカス層の外周側に配置すると共に、前記ベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け密度をタイヤ幅方向内側からベルト層端部へ向けて次第に高くした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け密度を前記ベルト層端部のエッジで最大にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記補強コードの平均巻き付け密度を４０〜６０本／５０ｍｍにした請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ベルトエッジ補強層を前記ベルト層端部のエッジよりタイヤ幅方向外側に延長させ、該延長部の補強コードの巻き付け密度を前記ベルト層端部のエッジから離れるにつれて低くした請求項１，２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け張力を前記巻き付け密度の高い箇所ほど大きくした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の端部領域かつ最内周のベルト層と前記カーカス層との間に該端部のエッジのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側まで延在する幅を有するベルトエッジ補強層を周設し、該ベルトエッジ補強層の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に高くした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】
前記ベルトエッジ補強層を室温での動的弾性率Ｅ’が１０ＭPa〜７０ＭPaのゴムから構成した請求項６に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項８】
前記ベルトエッジ補強層をタイヤ周方向に対し０°〜１５°の範囲で螺旋状に巻回した補強コードから構成し、該補強コードの巻き付け密度をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に高くした請求項６に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項９】
前記ベルトエッジ補強層の補強コードを室温での動的弾性率Ｅ’が２０ＭPa以下のゴムで被覆した請求項８に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項１０】
前記補強コードの巻き付け張力をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に大きくした請求項８又は９に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、高速耐久性を改善した空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、ベルト層の端部外周側に補強コードをタイヤ周方向に一定のピッチで螺旋状に連続して巻回したベルトエッジ補強層を配置し、高速走行時における耐久性を高めるようにした空気入りラジアルタイヤが提案されている。タイヤの高速回転時の遠心力によって生じるベルト層端部の浮き上がりをベルトエッジ補強層で押さえることにより、エッジセパレーションの発生を抑制し、高速耐久性を改善している。
【０００３】
しかし、車両の高性能化により、タイヤにかかる負荷はますます高くなり、上述のように補強コードを一定ピッチで巻きつけるだけのベルトエッジ補強だけでは、車両の高性能化に見合ったより高い耐久性を得ることが難しくなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高速耐久性を一層向上した空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置し、該ベルト層の端部領域に補強コードをタイヤ周方向に巻回したベルトエッジ補強層を配設した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルトエッジ補強層を前記ベルト層の内周側で、かつ前記カーカス層の外周側に配置すると共に、前記ベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け密度をタイヤ幅方向内側からベルト層端部へ向けて次第に高くしたことを特徴とする。
【０００６】
上記のようにベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け密度をタイヤ幅方向内側からベルト層端部へ向けて高くすることで、高速走行時の遠心力によるベルト層端部の浮き上がりを補強コードの使用量を従来タイヤと同量又は少ない量でより効果的に抑制することが可能になるため、高速耐久性を改善することができる。
【０００７】
また、本発明の他の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部のカーカス層外周側にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の端部領域かつ最内周のベルト層と前期カーカス層との間に該端部のエッジのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側まで延在する幅を有するベルトエッジ補強層を周設し、該ベルトエッジ補強層の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に高くしたことを特徴とする。
【０００８】
このようにベルト層端部のエッジをタイヤ幅方向内外に跨るように延長するようにベルトエッジ補強層を設け、そのベルトエッジ補強層の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて大きくすることで、走行時にベルト層のエッジに加わる応力を緩和させるため、荷重耐久性を向上すると共に、高速走行時のベルト層端部の浮き上がりを効果的に抑制して高速耐久性を改善することができる。
【０００９】
また、ベルト層のエッジよりタイヤ幅方向外側に延長するベルトエッジ補強層の剛性を高くするため、その延在した部分により該部位の変形によるタイヤの固有振動数を増加することができる。その結果、２００〜４００Hzの範囲におけるロードノイズを改善することができる。
【００１０】
しかも、面内曲げ剛性を殆ど増加させることなくトレッド部の端部領域での剛性を高めることができるので、低荷重時のコーナリングフォースを増加させることができ、その結果、操縦安定性の改善が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの要部を示し、１はトレッド部、２はカーカス層、３はベルト層である。不図示の左右のビード部間にカーカス層２が装架され、その両端部が不図示のビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層２の外周側に複数のベルト層３が配置されている。
【００１３】
ベルト層３は、内周側の幅広の１番ベルト層（最内周のベルト層）３Ａとその外周側に積層された幅狭の２番ベルト層３Ｂとから構成され、１番ベルト層３Ａの端部３ａから２番ベルト層３Ｂの端部３ｂにかけてのベルト層３の端部３Ｘ内周側に、ゴム被覆した補強コードｆをタイヤ周方向に螺旋状に連続して巻回したベルトエッジ補強層４が配設されている。ベルトエッジ補強層４は、補強コードｆの巻き付け密度がタイヤ幅方向内側からベルト層端部に向けて次第に高くしてあり、ベルト層３の端部３Ｘのエッジｘ（１番ベルト層端部３ａのエッジ）で最大になるように、エッジ側に向かう程高くなっている。
【００１４】
ベルトエッジ補強層４の補強コードｆとしては、従来のベルトエッジ補強層に使用される公知のものが使用可能であり、例えば、ナイロンコードやアラミドコードなどの有機繊維コードや、スチールコードなどの金属コードを用いることができる。
【００１５】
このようにベルトエッジ補強層４の補強コードｆの巻き付け密度をベルト層端部３Ｘのエッジｘ側で高くすることにより、補強コードｆの使用量を従来タイヤと同量或いは少なくしながら高速走行時の遠心力によるベルト層端部３Ｘのエッジ部分の浮き上がりをより一層効率よく抑えることができるので、車両がより高性能化した場合でもベルト層の耐エッジセパレーション性を高めることができる。従って、高速走行時における耐久性の向上が可能になる。ベルトエッジ補強層４の補強コードｆの巻き付け密度を変更するだけでよいため、他の性能に悪影響を及ぼすことがない。
【００１６】
また、ベルトエッジ補強層４を１番ベルト層３Ａの端部３ａ内周側に配置して、ベルトエッジ補強層４がゴムとの接着を介してベルト層端部３Ｘの浮き上がりを抑制するようにしているので、ベルトエッジ補強層４を段差状にならずに配置できるため、段差に起因する高速耐久性への悪影響を招くようなことがない。
【００１７】
上記実施形態において、ベルトエッジ補強層４は、ベルト層３の張力分担率に応じて、それを補うような巻き付け密度で補強コードｆを巻き付けるのが好ましい。
【００１８】
補強コードｆの巻き付け密度としては、巻き付け幅５０ｍｍ当りの平均値として４０本／50mm〜６０本／50mmの範囲にすることがよい。巻き付け密度が４０本／50mmより低くなると、補強効果を得ることができなくなる。逆に６０本／50mmより高いと、補強コードｆを被覆する十分なゴム量を確保することが難しくなる。
【００１９】
ベルトエッジ補強層４は、ベルト層３のエッジｘの浮き上がり抑制効果を高めるため、エッジｘよりタイヤ幅方向外側に延長させるのが好ましい。その延長部の補強コードの巻き付け密度としては、エッジｘから離れるにつれて低くするのがよい。特に延長部のタイヤ幅方向長さが１０mm以上の場合には、巻き付け密度を次第に低くすることにより、歪みの大きいトレッド部１の端部領域での耐久性を更に良好にすることができる。
【００２０】
また、好ましくは、ベルトエッジ補強層４成形時に補強コードｆの巻き付け張力を巻き付け密度の高いベルト層端部３Ｘのエッジｘ側の箇所程大きくするのがよく、これにより上述した効果を一層高めることができる。
【００２１】
図４は、本発明の他の空気入りラジアルタイヤの例を示す。この実施形態では、１番ベルト層３Ａの端部３ａとカーカス層２との間に、エッジｘのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側まで延在する幅を有するベルトエッジ補強層４が周方向に配設されている。ベルトエッジ補強層４は、タイヤ周方向に巻回したゴム被覆の補強コードｅから構成されると共に、補強コードｅの巻き付け密度をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて高くすることにより、ベルトエッジ補強層４の幅方向の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に大きくしてある。
【００２２】
ベルトエッジ補強層４の補強コードｅとしては、従来の補強層に使用される公知のものが使用可能であり、例えば、ナイロンコードやアラミドコードなどの有機繊維コードや、スチールコードなどの金属コードを用いることができる。
【００２３】
このようにベルト層３のエッジｘのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側にわたるように、タイヤ幅方向に内側から外側に向かうほど剛性を大きくするベルトエッジ補強層４を周設することにより、エッジｘに加わる応力を緩和することができるので、ベルト層３の耐エッジセパレーション性が向上し、荷重耐久性を高めることができる。また、ベルト層３の端部３Ｘに補強コードｅを巻回したベルトエッジ補強層４があるため、高速回転時の遠心力によるベルト層端部３Ｘの浮き上がりを抑制し、高速耐久性を改善することができる。
【００２４】
しかも、ベルトエッジ補強層４を幅方向の剛性を次第に高くしてベルト層３のエッジｘよりタイヤ幅方向外側に延在させることで、その延在した部分により該部位の変形によるタイヤの固有振動数を増加することができるため、２００Hzから４００Hzのロードノイズを従来のロードノイズを改善したタイヤと同レベルに維持することができ、更に面内曲げ剛性を殆ど変化させずにトレッド部１の端部領域での剛性を増大させることができるため、低荷重時におけるコーナリングフォースが増加し、それによって操縦安定性を高めることができる。
【００２５】
上記図４の実施形態において、ベルトエッジ補強層４の補強コードｅは、タイヤ周方向に略０°〜１５°の範囲で螺旋状に巻回するのが好ましい。角度が１５°を越えると、上述した効果を得ることが難しくなる。
【００２６】
ベルトエッジ補強層４の補強コードｅを被覆するゴムとしては、室温での動的弾性率（初期歪１０％、振幅±２％、以下同じ）Ｅ’が２０ＭPa以下のゴムがよい。動的弾性率Ｅ’が２０ＭPaを越えると、耐久性が低下する。下限値としては、補強効果の点から２ＭPaにすることができる。
【００２７】
ベルトエッジ補強層４の補強コードｅを上記ゴムで被覆する際には、動的弾性率Ｅ’が単一なゴム、或いは動的弾性率Ｅ’が異なる複数種類のゴムを用いて被覆するようにしてもよい。
【００２８】
ベルトエッジ補強層４の補強コードｅは、ゴムで被覆せずに巻き付けることも可能である。その場合、ベルト層端部３Ｘとの間に断面が略三角形のゴム層を挿入し、補強コードｅがベルト層３とエッジ付近での直接干渉を避けるようにするのがよい。
【００２９】
ベルトエッジ補強層４は、図では単一種類の１本の補強コードｅを連続巻回して構成しているが、異なる種類の複数本の補強コードｅ（例えば、ナイロンコードとアラミドコード）を巻き付けて構成することもできる。
【００３０】
図５は、図４の空気入りラジアルタイヤの他の例を示し、上述したベルトエッジ補強層４を補強コードｅに代えて、幅方向の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に大きくしたゴム層から構成したものである。ゴム層を構成するゴムとしては、室温での動的弾性率Ｅ’が１０ＭPa〜７０ＭPaの範囲で、タイヤ外側程大きくなっている。
【００３１】
このように剛性を変えたゴム層からベルトエッジ補強層４を構成しても、上述した荷重耐久性及び操縦安定性を改善しながら、２００Hzから４００Hzの範囲におけるロードノイズを従来のロードノイズを改善したタイヤと同レベルに維持することができる。
【００３２】
動的弾性率Ｅ’が１０ＭPaより小さいと、剛性が低くなりすぎるため、上述した効果を得ることが難しくなる。逆に７０ＭPaより大きくなると、耐久性に悪影響を与える。
【００３３】
上述した図４，５のベルトエッジ補強層４は、その内側端４ａをエッジｘからタイヤ幅方向内側に１番ベルト層３Ａのベルト幅Ｗ（タイヤ軸と平行にタイヤ幅方向に測定した距離）の５〜３０％の範囲内に、また、外側端４ｂをエッジｘからタイヤ幅方向外側にベルト幅Ｗの５〜２０％の範囲内に位置させるのがよい。
【００３４】
内側端４ａがベルト幅Ｗの３０％を越えると、不要な重量増となり、逆に５％よりエッジｘ側にあると補強効果が発揮されない。外周端４ｂがベルト幅Ｗの２０％を越えると、耐久性を損ない、逆に５％よりエッジｘ側にあると補強効果が発揮されない。最も好ましい位置としては、内側端４ａがベルト幅Ｗの２０％、外側端４ｂがベルト幅Ｗの１０％の位置がよい。
【００３５】
また、上記ベルトエッジ補強層４は、成形時に巻き付け張力をタイヤ幅方向外側程大きくして構成することも可能である。
【００３６】
即ち、ベルトエッジ補強層４を補強コードｅを用いて構成した場合、補強コードｅを略一定の巻き付け密度で巻回する一方、ベルトエッジ補強層４の成形時に補強コードｅの巻き付け張力をタイヤ幅方向外側程高くして巻回することにより、ベルトエッジ補強層４の幅方向の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に高くするのである。
【００３７】
他方、ベルトエッジ補強層４をゴム層から構成した場合は、特に有機繊維よりなる短繊維を配合した場合には、ゴム層を動的弾性率Ｅ’が単一のゴムから構成する一方、ベルトエッジ補強層４の成形時にそのゴム層の巻き付け張力をタイヤ幅方向外側程高くして巻き付けることにより、ベルトエッジ補強層４の幅方向の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に高くする。
【００３８】
このように巻き付け張力を変えることによっても、上記と同様の効果を得ることができる。当然のことながら、上述した図４，５の実施形態と組み合わせるようにしてもよい。
【００３９】
【実施例】
実施例１、比較例１，２、従来例１
タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈで共通にし、
最内周側のベルト層端部とカーカス層との間にナイロンコードからなる補強コードをベルト層端部のエッジ側程巻き付け密度を高くして巻回したベルトエッジ補強層を配置した図１に示す構成の本発明タイヤ１、最外周側のベルト層端部の外周側に本発明タイヤ１と同じベルトエッジ補強層を配置した図２に示す構成の比較タイヤ１、最外周側のベルト層端部の外周側にナイロンコードからなる補強コードを同じ巻き付け密度で、成形時に巻き付け張力を５０ｇ／本〜１５０ｇ／本の範囲でベルト層端部のエッジ側程高くしたベルトエッジ補強層を配置した図３に示す構成の比較タイヤ２、及び本発明１において補強コードの巻き付け密度を一定にしたベルトエッジ補強層を配置した従来タイヤ１をそれぞれ作製した。
【００４０】
なお、本発明タイヤ１、比較タイヤ１及び従来タイヤ１のベルトエッジ補強層成形時の巻き付け張力は、いずれも５０ｇ／本である。
【００４１】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、高速耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
【００４２】
高速耐久性
各試験タイヤを２００１年ＪＡＴＭＡイヤーブックに準拠して、ドラム径１７０７ｍｍでＪＩＳ Ｄ−４２３０、ＪＩＳ高速耐久性試験終了後、３０分毎に１０ｋｍ／ｈｒずつ加速してタイヤが破壊するまで試験を続行した。その結果を５段階で評価した。この値が大きい程、高速耐久性が優れている。
【００４３】
【表１】
0004513233.tif 000002
【００４４】
表１から、本発明タイヤ１及び比較タイヤ１，２は、高速耐久性を改善できることがわかる。特に、本発明タイヤ１はベルト補強層を最内周側のベルト層とカーカス層との間に配置することにより、高速耐久性を一層改善できることがわかる。
【００４５】
実施例２〜５、従来例２，３
タイヤサイズを実施例１と同じにし、最内周のベルト層端部とカーカス層との間にナイロンコードからなる補強コードの巻き付け密度をタイヤ幅方向外側程高くしたベルトエッジ補強層を配置した図４に示す構成の本発明タイヤ２、本発明タイヤ２において補強コードを２０ＭPaのゴムで被覆した本発明タイヤ３、本発明タイヤ２においてベルトエッジ補強層を１０ＭPaから７０ＭPaの範囲でタイヤ幅方向外側程剛性を高くしたゴム層から構成した図５の本発明タイヤ４、本発明タイヤ４においてベルトエッジ補強層を５０ＭPaのゴムからなるゴム層で構成し、成形時に巻き付け張力を５０ｇ／１０ｍｍ〜１５０ｇ／１０ｍｍの範囲でタイヤ幅方向外側程高くした本発明タイヤ５、本発明タイヤ２においてベルトエッジ補強層を設けていない従来タイヤ２、従来タイヤ２においてベルト層のエッジとタイヤ最大幅位置との間にナイロンコードからなる補強コードをタイヤ周方向に連続的に巻回したベルトエッジ補強層を設けた従来タイヤ３をそれぞれ作製した。
【００４６】
なお、本発明タイヤ２〜３及び従来タイヤ３のベルトエッジ補強層成形時の巻き付け張力はいずれも５０ｇ／本であり、本発明タイヤ４は５０ｇ／１０ｍｍである。
【００４７】
これら各試験タイヤを実施例１に示す測定条件により高速耐久性の評価試験を行う一方、以下に示す測定条件により、荷重耐久性、ロードノイズ、及び操縦安定性の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００４８】
荷重耐久性
各試験タイヤをドラム径１７０７ｍｍ、ＪＩＳ Ｄ−４２３０、ＪＡＴＭＡ２００１年度版規定荷重条件に準拠して実施後、荷重を２０％／５時間毎に増加してタイヤが破壊するまで試験を続行し、その結果を５段階で評価した。この値が大きい程、荷重耐久性が優れている。
【００４９】
ロードノイズ
各試験タイヤを実車に装着し、訓練された５名のパネラーの官能評価を行い、５段階の評価値を平均した。この値が大きい程、耐ロードノイズ性が優れている。
【００５０】
操縦安定性
各試験タイヤを実車官能試験にて５名のパネラーが評価し、５名の平均値を５段階で評価した。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。
【００５１】
【表２】
0004513233.tif 000003
【００５２】
表２から、ベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け密度をタイヤ幅方向外側程高くした本発明タイヤ２，３は、ロードノイズを改善した従来タイヤ３と同等のロードノイズレベルを保ちながら、荷重耐久性、高速耐久性、及び操縦安定性を改善できることがわかる。
【００５３】
また、ベルトエッジ補強層をゴム層から構成し、動的弾性率Ｅ’をタイヤ幅方向外側程高くした本発明タイヤ４、及び巻き付け張力をタイヤ幅方向外側程高くした本発明タイヤ５も、ロードノイズを改善した従来タイヤ３と同等の耐ロードノイズ性を確保しながら、荷重耐久性と操縦安定性を改善できることがわかる。
【００５４】
【発明の効果】
上述したように本発明の空気入りラジアルタイヤは、補強コードをタイヤ周方向に巻回したベルトエッジ補強層の補強コードの巻き付け密度をベルト層端部のエッジ側程高くすることにより、一層高い高速耐久性を改善することができる。
【００５５】
また、本発明の他の空気入りラジアルタイヤは、ベルト層の端部に該端部のエッジのタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側まで延在する幅を有するベルトエッジ補強層を周設し、該ベルトエッジ補強層の剛性をタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて次第に高くすることにより、高速耐久性および荷重耐久性を向上すると共に、ロードノイズを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の空気入りラジアルタイヤの要部を示すタイヤ子午線断面図である。
【図２】  図１の空気入りラジアルタイヤに対応する比較例タイヤの要部を示すタイヤ子午線断面図である。
【図３】  図１の空気入りラジアルタイヤに対応する他の比較例タイヤの要部を示すタイヤ子午線断面図である。
【図４】  本発明の他の空気入りラジアルタイヤの要部を示すタイヤ子午線断面図である。
【図５】  図４の空気入りラジアルタイヤの更に他の例の要部を示すタイヤ子午線断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部 ２ カーカス層
３ ベルト層 ３Ａ １番ベルト層
３Ｂ ２番ベルト層 ３Ｘ，３ａ，３ｂ 端部
４ ベルトエッジ補強層 ４ａ 内側端
４ｂ 外側端 ｅ，ｆ 補強コード
ｘ エッジ
【図２】
0004513233.tif 000004
【図３】
0004513233.tif 000005
【図４】
0004513233.tif 000006
【図５】
0004513233.tif 000007
【図１】
0004513233.tif 000008