(57)【要約】【課題】優れた高速耐久性及び操縦安定性を確保しつつ、軽量化を達成する。【解決手段】カーカス６の半径方向外側に、内外のベルトプライ７Ａ，７Ｂからなるベルト層７を具える。内のベルトプライ７Ａは、スチールコード１０Ａをタイヤ周方向に対して５°以下の角度θｉで螺旋状に巻回したジョイントレスプライ１１からなり、外のベルトプライ７Ｂは、スチールコード１０Ｂをタイヤ周方向に対して１０〜７０°の角度θｏで傾斜配列したカットエンドプライ１２からなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、
前記ベルト層は、半径方向内側に配される内のベルトプライと、その半径方向外側に重置される外のベルトプライとからなり、
しかも前記内のベルトプライを、スチールコードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度θｉで螺旋状に巻回したジョイントレスプライとするとともに、前記外のベルトプライを、スチールコードをタイヤ周方向に対して１０〜７０°の角度θｏで傾斜配列したカットエンドプライとしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記内のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾Ｗｉは、前記トレッド部の接地巾ＴＷの８０〜１２０％の範囲、しかも前記外のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾Ｗｏは、前記プライ巾Ｗｉの５０〜１００％の範囲としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト層の半径方向外側に、タイヤコードを用いたコード補強層が配されないことを特徴とする請求項１又は２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、ベルト層を改善することにより、優れた高速耐久性を確保しながら軽量化を達成しうる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアルタイヤでは、図５に示すように、トレッド部ａを補強し優れた操縦安定性及び耐久性を確保するために、タイヤの骨格をなすカーカスｂの半径方向外側に、強靱なベルト層ｃを形成している。このベルト層ｃは、通常、スチールコードをタイヤ周方向に対して例えば１５〜３０°の角度で傾斜配列させた２枚のカットエンドのベルトプライｃ１，ｃ２からなり、ベルトプライｃ１，ｃ２を、各スチールコードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて重置することによりベルト剛性を高め補強効果を向上させている。
【０００３】
しかしこのようなカットエンドのベルトプライｃ１，ｃ２では、その外端部ｃｅで各スチールコードが切断されて途切れるため、タイヤへの拘束力が弱くなる。そのため高速走行する際、遠心力によってトレッドショルダー部ｓｈが半径方向外方に迫り出す所謂リフティングが発生し、その結果、トレッドショルダー部ｓｈで歪と発熱が高まり、ベルト層ｃの前記外端部ｃｅにおいてコードルースを誘発させるなど高速耐久性能を低下させる。
【０００４】
そこで、例えば最高速度表記がＨレンジ以上のタイヤにおいては、従来、前記ベルト層ｃの半径方向外側に、ナイロン等のバンドコードを周方向に螺旋巻きしたタガ効果の高いジョイントレスのバンドプライｄを設け、ベルト層ｃの外端部ｃｅでの拘束力を高めて前記リフティングを抑制している。（例えば特許文献１など参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−１５６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようなバンドプライの形成は、タイヤ重量の増加によって燃費性を低下させるとともに、生産性の低下、コストの上昇などを招くという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、ベルト層を、スチールコードを螺旋巻きしたジョイントレスプライからなる半径方向内側のベルトプライと、スチールコードを傾斜配列させたカットエンドプライからなる半径方向外側のベルトプライとの２枚構造とすることを基本として、バンドプライを設けることなくリフティングを抑制でき、優れた高速耐久性、及び操縦安定性を確保しつつ、軽量化を達成しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層とを具える空気入りタイヤであって、
前記ベルト層は、半径方向内側に配される内のベルトプライと、その半径方向外側に重置される外のベルトプライとからなり、
しかも前記内のベルトプライを、スチールコードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度θｉで螺旋状に巻回したジョイントレスプライとするとともに、前記外のベルトプライを、スチールコードをタイヤ周方向に対して１０〜７０°の角度θｏで傾斜配列したカットエンドプライとしたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記内のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾Ｗｉは、前記トレッド部の接地巾ＴＷの８０〜１２０％の範囲、しかも前記外のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾Ｗｏは、前記プライ巾Ｗｉの５０〜１００％の範囲としたことを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記ベルト層の半径方向外側に、タイヤコードを用いたコード補強層が配されないことを特徴としている。
【００１０】
前記「接地巾ＴＷ」とは、正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに正規荷重を付加して平面に接地させたときに接地するトレッド接地領域の外端（接地端という）間のタイヤ軸方向の巾を意味する。また前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。又前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"に０．８８を乗じた荷重を意味する。
【００１１】
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、前記正規内圧状態で特定される値とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は叙上の如く構成しているため、バンドプライ等のコード補強層を設けることなく高速走行に伴うリフティングを抑制でき、優れた高速耐久性、及び操縦安定性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。又生産性の向上、コストの低減などにも大きく貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤが、最高速度表記がＨレンジ以上の乗用車用タイヤでる場合を例示する正規内圧状態における断面図である。
【００１４】
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを、具える。なおベルト層７の半径方向外側には、タイヤコードを用いたコード補強層（例えば従来的なバンドプライなど）は、形成されていない。
【００１５】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば６５〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなどの有機繊維コードが、軽量化の観点から好適に採用される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。そして、該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５から半径方向外方に向かって先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８を配設している。
【００１６】
本例では、カーカス６は、前記プライ折返し部６ｂのビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ０を、ビードエーペックスゴム８の半径方向高さｈ１よりも大とした所謂ハイターンアップ構造なし、これによってタイヤ横剛性を高めている。前記ビードエーペックスゴム８の前記高さｈ１は、特に規制されないが、従来的なタイヤと同様、タイヤ断面高さＨの２５％〜４０％の範囲が好ましく、又プライ折返し部６ｂは、その高さｈ０が前記エーペックス高さｈ１より大であれば、タイヤ最大巾位置Ｐｍよりも半径方向内側、外側、或いは本例の如くタイヤ最大巾位置Ｐｍの近傍で終端することもできる。なお、前記「ビードベースラインＢＬ」とは、タイヤが基づく規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。
【００１７】
次に、前記ベルト層７は、半径方向内側に配される内のベルトプライ７Ａと、その外側に重置される外のベルトプライ７Ｂとの２枚構造をなし、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂはタイヤ赤道Ｃを中心として配置される。
【００１８】
そして前記内のベルトプライ７Ａとして、図３に示すように、スチールコード１０Ａ（ベルトコード）をタイヤ周方向に対して５°以下の角度θｉで螺旋状に巻回したジョイントレスプライ１１で形成している。このジョイントレスプライ１１は、具体的には、１本ないし複数本（本例では複数本）のスチールコード１０Ａをトッピングゴムで被覆した小幅のストリップ１３（図４に示す）を用い、このストリップ１３を螺旋状に順次巻き付けることにより形成される。該ストリップ１３を螺旋状に巻き付ける態様としては、例えばストリップ１３の側縁が互いに接する態様、オーバラップする態様、或いは離間させる態様のいずれでも良いが、均一性や拘束力の観点から接する態様が好ましい。
【００１９】
これに対して、前記外のベルトプライ７Ｂとしては、スチールコード１０Ｂ（ベルトコード）をタイヤ周方向に対して１０〜６０°の角度θｏで傾斜配列したカットエンドプライ１２で形成される。なお前記内のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向のプライ巾Ｗｉは、前記外のベルトプライ７Ｂのタイヤ軸方向のプライ巾Ｗｏ以上であり、従って、このプライ巾Ｗｉがベルト最大巾Ｗmax をなす。
【００２０】
このようなベルト層７は、各スチールコード１０Ａ、１０Ｂが（θｏ−θｉ）又は（θｏ＋θｉ）の角度αで互いに交差するため、カーカスコードと協動して強固なトラス構造を形成でき、ベルト剛性を高め、タガ効果を有してトレッド部２を補強する。その結果、十分なコーナリングフォースを発生でき、優れた操縦安定性を発揮しうる。しかも、ベルト最大巾Ｗmax をなす内のベルトプライ７Ａがジョイントレスプライ１１で形成されているため、ベルト層７の外端部７ｅにおいてもタイヤへの拘束力を高く発揮することができる。そのため、リフティングを効果的に抑制でき、バンドプライなどのコード補強層を有する従来的なタイヤと同レベルもしくはそれ以上の高レベルまで高速耐久性を向上させうる。
【００２１】
前記内のベルトプライ７Ａのプライ巾Ｗｉは、前記トレッド部２の接地巾ＴＷの８０〜１２０％の範囲、かつ前記外のベルトプライのプライ巾Ｗｏは、前記プライ巾Ｗｉの５０〜１００％の範囲であるのが好ましい。前記プライ巾Ｗｉが接地巾ＴＷの８０％未満では、トレッドショルダ部でのリフティングを十分に抑制できず、逆に１２０％を超えると、内のベルトプライ７Ａのプライ端がタイヤ外側面に近づきすぎてプライ端での歪みが増加し、損傷を招く。又前記プライ巾Ｗｏがプライ巾Ｗｉの５０％未満では、トラス構造の形成領域が狭くなりすぎて、十分なコーナリングフォースが発生できず操縦安定性を減じる傾向となり、しかもベルト層７の外端部７ｅでの拘束力が減じて高速耐久性に不利となる。又逆に１００％を超えると、外のベルトプライ７Ａのプライ端で途切れる各スチールコード１０Ｂのカットエンドに応力が集中して損傷しやすくなり、しかも軽量化や乗り心地性に不利を招く。このような観点から、前記プライ巾Ｗｏの下限値は、前記プライ巾Ｗｉの６０％以上が望ましく、又上限値は、９０％以下が望ましい。
【００２２】
又前記外のベルトプライ７Ｂのコード角度θｏが、１０°より小さいと、ベルト剛性が過大となって乗り心地性の低下を招き、逆に７０°を超えると、ベルト剛性が過小となりコーナリングフォースが減じるなど操縦安定性の低下を招く。このような観点から前記コード角度θｏの下限値は２０°以上が望ましく、又上限値は、６０°以下が望ましい。
【００２３】
なお２枚のカットエンドプライで形成した従来的なベルト層では、ベルト端での応力集中を避けるために、各カットエンドプライのプライ巾が相違し、従ってタイヤ形成時には、異なる巾の２種類のプライ材料がタイヤサイズ毎に必要となる。しかし本実施形態のベルト層７では、内のベルトプライ７Ａがジョイントレスプライ１１で形成されるため、そのプライ巾を前記ストリップ１３の巻回数によって自在に調整できる。従って、タイヤ生産時の中間在庫となるプライ材料の種類を半減でき、バンドプライなどを具えない最高速度表記のレンジが低いタイヤと比較しても、生産性の向上及びコストダウンを達成できる。
【００２４】
又前記ベルト層７では、タイヤの種類、サイズ、要求特性に応じて、スチールコード１０Ａ，１０Ｂのコード構成（材質、撚り構造、太さ等を含む）、コード打ち込み密度などをベルトプライ７Ａ，７Ｂ毎に設定することができる。
【００２５】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００２６】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈのタイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの重量、コーナリングフォース、乗り心地性、高速耐久性を評価した。なおベルト層及びバンド層以外の仕様は実質的に同一である。
【００２７】
ベルトプライがカットエンドプライ（表中ＣＥＰと表記）の場合、コード構成はスチール（２＋２／０．２３）、コード打ち込み密度は３８本／５ｃｍであり、ジョイントレスプライ（表中ＪＬＰと表記）の場合、コード構成はスチール（３×３／０．２０）、コード打ち込み密度は３０本／５ｃｍである。
又バンド層は、バンドコード（ナイロン１４００ｄｔｅｘ／２）を螺旋巻きしたジョイントレスプライからなり、ベルト層の全巾を覆うものをフルバンドプライ（表中ＦＢと表記）、ベルト層の外端部のみを覆うものをエッジバンドプライ（表中ＥＢと表記）と記載した。
【００２８】
（１）タイヤ質量；
タイヤ１本当たりの質量を測定し、比較例１を１００とする指数で表示している。指数の小さい方が軽量である。
（２）コーナリングフォース（ＣＦ）；
室内試験器を用い、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）、スリップ角（４°）、縦荷重（４．３５ｋＮ）の条件にて測定し、比較例１を１００とする指数で表示している。指数の大きい方がコーナリングフォースが大きく操縦安定性に優れている。
（３）乗り心地性；
試供タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）にて国産ＦＦ乗用車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、アスファルトのタイヤテストコースを走行し、ドライバーの官能評価により比較例１を６．０とする指数によって比較した。数値が大きいほど優れている。
（４）高速耐久性；
ドラム走行試験機を用い、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（１９０ｋＰａ）、荷重（６．９６ｋＮ）、速度（１６０ｋｍ／Ｈ）の条件にて走行させ、損傷するまでの走行時間を比較例１を１００とする指数によって比較した。数値が大きいほど優れている。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表の如く、実施例のタイヤは、バンドプライを排除し軽量化を図った場合にも、バンドプライを有するタイヤと同レベルもしくはそれ以上の高レベルまで高速耐久性を向上しうるのが確認できる。又プライ巾Ｗｏ、Ｗｉ、及びコード角度θｏにより、操縦安定性及び乗り心地性を調整しうるのが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのトレッド部を拡大して示す断面図である。
【図３】ベルト層のコード配列を平面に展開して示す展開図である。
【図４】ストリップを示す斜視図である。
【図５】従来タイヤの構造を略字する断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
７  ベルト層
７Ａ  内のベルトプライ
７Ｂ  外のベルトプライ
１０Ａ，１０Ｂ  スチールコード
１１  ジョイントレスプライ
１２  カットエンドプライ
【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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