(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部におけるカーカス層の外周側に、１本又は複数本の補強コードにゴム被覆した帯状体からなるベルト層を設け、該帯状体をベルト幅方向端部での折り返しを伴いながらベルト幅方向へ周期的に振幅させつつタイヤ周方向に巻き付けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記帯状体をタイヤ１周にわたって巻き付けた時の折り返し周期を分数形式にし、前記ベルト層のベルト周長Ｌに対して、前記帯状体がベルト幅方向の一端から他端を経由して再び一端へ至るまでのタイヤ周方向の折り返し長さＬ0 と、隣り合う帯状体のタイヤ周方向の間隔σとを、前記分数形式の折り返し周期が任意の自然数Ｍ，ＮからなるＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には下記(1) 式を満足し、Ｍ＋１／（Ｎ＋１）の場合には下記(2) 式を満足するようにした空気入りラジアルタイヤ。
（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ＝Ｌ0 ｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝…(1)
（Ｎ＋１）×Ｌ−σ＝Ｌ0 ｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝…(2)
但し、Ｎ＝３又はＮ＝５とする。
【請求項２】
前記ベルト層のベルト幅Ｗを、前記分数形式の折り返し周期がＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には下記(3) 式を満足し、Ｍ＋１／（Ｎ＋１）の場合には下記(4) 式を満足するようにした請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
0.47≦２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ｝≦1.00…(3)
0.47≦２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ−σ｝≦1.00…(4)
但し、Ｎ＝３又はＮ＝５とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補強コードにゴム被覆した帯状体をタイヤ周方向にジグザグ状に折り返してベルト層を構成した空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、折り返しベルト構造が本来有している良好な高速耐久性を維持しながら、ユニフォミティーを向上することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りラジアルタイヤのベルト層は、複数本の引き揃えられたスチールコードに未加硫ゴムを含浸するようにカレンダー処理した帯状体をバイアスカットし、このバイアスカットされた帯片を幅方向で接合して長尺のベルト材として巻き取り、これを使用時に巻き出してベルト層の長さに切断し、台タイヤの外周に端部同士が一部オーバーラップするようにスプライスさせて巻き付け、少なくとも２層をスチールコードが層間で互いに交差するように積層した構造になっている。
【０００３】
しかし、このような構成のベルト層は、そのタイヤ幅方向両端部にスチールコードの切断端が形成され、その切断端への応力集中によりゴムとスチールコードのエッジ部との間にセパレーションを招き易い。しかも、このエッジセパレーションは、速度が上がる程顕著に現れるため高速耐久性が劣るという欠点があった。
【０００４】
そこで、上記対策として、１本又は複数本の引き揃えられたスチールコードを埋設した帯状体をベルト幅方向の両端部間で折り返しながらタイヤ周方向に巻き付けることによりベルト層を形成し、該ベルト層の端部にスチールコードの切断端を位置させないようにして耐エッジセパレーション性を向上する技術が提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記折り返しベルト構造では、図１２に示すように、帯状体Ｓをタイヤ１周で所定の間隔だけタイヤ周方向Ｔにずれるように配置しながら、タイヤ１周当たりの折り返し周期を実質的に整数にすることによりベルト層１１を連続的に形成している。そのため、ベルト層１１においては、帯状体Ｓの傾斜方向が互いに異なり、ベルト幅を高さとする２等辺三角形の領域からなるＬ貼り層１２とＲ貼り層１３とが交互に繰り返されるため、ベルト層１１が貼り模様に起因する剛性変動を有し、タイヤのユニフォミティーが悪くなるという問題があった。
【０００６】
上記貼り模様に起因する剛性変動を緩和するために、ベルト層を２セット使用し、それらの貼り模様を互いに半周期ずらして配置することが可能である。しかし、この場合、プライ数の増加によるベルト層の厚肉化によりタイヤの重量が増大し、それにより高速耐久性も低下してしまう。
【０００７】
また、ベルト層を構成する帯状体のタイヤ１周における折り返し周期を多くすることで貼り模様を細分化することが可能である。しかし、この場合は、ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が大きくなり過ぎてしまい、ベルト層に要求されるタガ効果を得ることが得ることができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、折り返しベルト構造が本来有している良好な高速耐久性を維持しながら、ユニフォミティーを向上することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００９】
【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、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、１本又は複数本の補強コードにゴム被覆した帯状体からなるベルト層を設け、該帯状体をベルト幅方向端部での折り返しを伴いながらベルト幅方向へ周期的に振幅させつつタイヤ周方向に巻き付けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記帯状体をタイヤ１周にわたって巻き付けた時の折り返し周期を分数形式にし、前記ベルト層のベルト周長Ｌに対して、前記帯状体がベルト幅方向の一端から他端を経由して再び一端へ至るまでのタイヤ周方向の折り返し長さＬ0 と、隣り合う帯状体のタイヤ周方向の間隔σとを、前記分数形式の折り返し周期が任意の自然数Ｍ，ＮからなるＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には下記(1) 式を満足し、Ｍ＋１／（Ｎ＋１）の場合には下記(2) 式を満足するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ＝Ｌ0 ｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝…(1)
（Ｎ＋１）×Ｌ−σ＝Ｌ0 ｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝…(2)
但し、Ｎ＝３又はＮ＝５とする。
このように帯状体をタイヤ１周にわたって巻き付けた時の折り返し周期を分数形式にし、ベルト層の折り返し長さＬ0 と、隣り合う帯状体のタイヤ周方向の間隔σとを、上記(1) 式又は(2) 式に基づいて特定することにより、ベルト層に現れる貼り模様を細分化してユニフォミティーを向上することでき、しかもベルト層のコード角度を適正範囲に留めて折り返しベルト構造が本来有している良好な高速耐久性を維持することが可能になる。
【００１１】
本発明において、前記ベルト層のベルト幅Ｗを、前記分数形式の折り返し周期がＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には下記(3) 式を満足し、Ｍ＋１／（Ｎ＋１）の場合には下記(4) 式を満足するように設定することが好ましい。
【００１２】
0.47≦２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ｝≦1.00…(3)
0.47≦２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ−σ｝≦1.00…(4)
但し、Ｎ＝３又はＮ＝５とする。
一般にコードを層間で互いに交差するようにしたバイアス積層板は、面方向の引っ張り張力を受けると捩じれ変形を生じ、この捩じれ変形が引っ張り方向に対するコード角度を１５°付近としたときに最も大きくなる。これに対して、特異角５４．７°（補角３５．３°）では引っ張り張力による捩じれ変形が生じないことが知られている。従って、ベルト層のコード角度を上記特異角又はその補角に近付けることにより、折り返しベルト構造における面外への凹凸の発生を抑制し、ユニフォミティーの向上に寄与する。
【００１３】
しかしながら、ベルト層の剛性はそのコード角度に大きく依存し、タイヤ周方向に対するコード角度を５４．７°付近にするとベルト本来の機能であるタガ効果を確保できない。そのため、ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度は上記補角付近を選択し、２５〜４５°（３５±１０°）の範囲にすることが好ましい。なお、このコード角度は従来のベルト構造で使用している角度に比べて大きくベルト剛性を適度に低下させるため、上述のような折り返しベルト構造を形成しても乗心地の悪化や転がり抵抗の増大を起こさないという利点がある。
【００１４】
ここで、ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度をθとすると、ベルト幅ＷはＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には下記(5) 式を満足し、Ｍ＋１／（Ｎ＋１）の場合には下記(6) 式を満足する。
【００１５】
ｔａｎθ＝２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ｝…(5)
ｔａｎθ＝２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ−σ｝…(6)
但し、Ｎ＝３又はＮ＝５とする。
そして、上記(5) 式及び(6) 式におけるコード角度θを２５〜４５°の範囲にすると、ｔａｎ（２５°）＝０．４７，ｔａｎ（４５°）＝１．００であるから、ベルト幅Ｗは上記(3) 式及び(4) 式となる。
【００１６】
従って、本発明では上記(1) 式及び(2) 式を満足することに加えて、上記(3) 式及び(4) 式を満足することにより、高速耐久性を損なうことなくタイヤのユニフォミティーを更に向上することができ、しかも良好な乗心地性と転がり抵抗を発揮することが可能になる。
【００１７】
【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。
図１は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例をタイヤセンターラインＣＬから片側だけを半断面にして示すものであり、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。左右一対のビード部２，２間には複数本のカーカスコードをタイヤ径方向に配向してなるカーカス層４が装架されており、そのカーカス層４のタイヤ幅方向両端部４ａが、左右のビード部２に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。
【００１８】
トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、ベルト層７がタイヤ１周にわたって埋設されている。このベルト層７は、図２に示すように、１本又は複数本の引き揃えられた補強コードｆを埋設した帯状体Ｓをベルト幅方向端部で折り返しながらベルト幅方向へ周期的に振幅させつつタイヤ周方向Ｔに巻き付けた構成になっている。ベルト層７の補強コードｆとしては、スチールコードのほか、芳香族ポリアミド繊維等の有機繊維コードを使用することができる。また、帯状体Ｓの幅は１〜３０ｍｍにするとよい。この帯状体Ｓの幅が３０ｍｍを超えるとベルトエッジ部の耐久性能が低下するので好ましくない。
【００１９】
本発明では、上記構成の空気入りラジアルタイヤにおいて、帯状体Ｓをタイヤ１周にわたって巻き付けた時の折り返し周期を分数形式にし、図３に示すように、ベルト層７のベルト周長Ｌに対して、帯状体Ｓがベルト幅方向の一端から他端を経由して再び一端へ至るまでのタイヤ周方向の折り返し長さＬ0 と、隣り合う帯状体のタイヤ周方向の間隔σとを、以下のように設定する。
【００２０】
帯状体Ｓはタイヤ１回転でＭ回（図３ではＭ＝２）と端数だけの折り返し往復を行う。この端数は帯状体Ｓがタイヤ１回転したときに、折り返し長さＬ0 をＮ＋１分割（図３ではＮ＝３）するようにずらして配置することによって生じるものである。即ち、この端数は折り返し長さＬ0 に対して概略的にＮ／（Ｎ＋１）で表現できるので、タイヤ１回転での折り返し周期はＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）と分数形式で表現できる。
【００２１】
ここで、ベルト層７を連続的に形成するために折り返し長さＬ0 は、帯状体Ｓが折り返し長さＬ0 をＮ＋１の区域に分割するように１周目（Ｓ１）から４周目（Ｓ４）まで回転した後、Ｎ＋１回転前に配置された帯状体Ｓに対して間隔σだけずれるように設定されている。即ち、１周目（Ｓ１）の巻き付け開始位置Ｓａと４周目（Ｓ４）の巻き付け終了位置Ｓｂとがタイヤ周方向に間隔σだけずれている。このように帯状体Ｓを配置していくことによって、図４に示すように、タイヤ周方向にもタイヤ幅方向にも貼り模様に違いで領域が分割されたベルト層７を形成することができる。
【００２２】
上述のように分数形式の折り返し周期が任意の自然数Ｍ，ＮからなるＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には、ベルト層７のベルト周長Ｌに対して、折り返し長さＬ0 と、隣り合う帯状体のタイヤ周方向の間隔σとは、下記(1) 式を満足するように設定する。
【００２３】
（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ＝Ｌ0 ｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝…(1)
上記巻き付け形態では、特定の帯状体ＳとそのＮ＋１回転前に配置された帯状体Ｓとの間隔σを帯状体Ｓの巻き付け方向の下流側に採っているが、この間隔σを図５のように帯状体Ｓの巻き付け方向とは反対側に採ることも可能である。この場合、タイヤ１回転での折り返し周期を分数形式で概略的に表現するとＭ＋１／（Ｎ＋１）となり、連続してベルト層７が形成される条件は下記(2) 式となる。
【００２４】
（Ｎ＋１）×Ｌ−σ＝Ｌ0 ｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝…(2)
この場合も、Ｍ，Ｎを自然数とすることでタイヤ周方向にもタイヤ幅方向にも貼り模様の違いで領域が分割されたベルト層７を形成することができる。
【００２５】
また、図４に示すベルト層７は折り返し周期を２＋３／４としたものであるが、本発明では自然数Ｍ，Ｎを種々異ならせることにより、任意の折り返し周期を設定することが可能である。
【００２６】
図６（参考例）のベルト層７は、Ｍ＝３、Ｎ＝１とし、帯状体Ｓを略３＋１／２の折り返し周期でタイヤ周方向に巻き付け、その２周（Ｎ＋１周）毎の巻き付け終了位置が巻き付け開始位置を超えてタイヤ周方向Ｔに間隔σだけずれるようになっている。
【００２７】
図７（参考例）のベルト層７は、Ｍ＝３、Ｎ＝２とし、帯状体Ｓを略３＋２／３の折り返し周期でタイヤ周方向に巻き付け、その３周（Ｎ＋１周）毎の巻き付け終了位置が巻き付け開始位置を超えてタイヤ周方向Ｔに間隔σだけずれるようになっている。
【００２８】
図８のベルト層７は、Ｍ＝３、Ｎ＝３とし、帯状体Ｓを略３＋３／４の折り返し周期でタイヤ周方向に巻き付け、その４周（Ｎ＋１周）毎の巻き付け終了位置が巻き付け開始位置を超えてタイヤ周方向Ｔに間隔σだけずれるようになっている。
【００２９】
図９のベルト層７は、Ｍ＝３、Ｎ＝３とし、帯状体Ｓを略３＋１／４の折り返し周期でタイヤ周方向に巻き付け、その４周（Ｎ＋１周）毎の巻き付け終了位置が巻き付け開始位置の手前側でタイヤ周方向Ｔに間隔σだけずれるようになっている。
【００３０】
図１０のベルト層７は、Ｍ＝２、Ｎ＝５とし、帯状体Ｓを略２＋５／６の折り返し周期でタイヤ周方向に巻き付け、その６周（Ｎ＋１周）毎の巻き付け終了位置が巻き付け開始位置を超えてタイヤ周方向Ｔに間隔σだけずれるようになっている。
【００３１】
図１１（参考例）のベルト層７は、Ｍ＝２、Ｎ＝２とし、帯状体Ｓを略２＋２／３の折り返し周期でタイヤ周方向に巻き付け、その３周（Ｎ＋１周）毎の巻き付け終了位置が巻き付け開始位置を超えてタイヤ周方向Ｔに間隔σだけずれるようになっている。
【００３２】
本発明において、ベルト層７のタイヤ周方向に対するコード角度θは２５〜４５°にすることが好ましい。このコード角度θを２５〜４５°の範囲にすることにより、ユニフォミティーを更に向上し、かつ乗心地性の向上と転がり抵抗の低減が可能になる。
【００３３】
上記コード角度θを２５〜４５°にするには、図２におけるベルト層７のベルト幅Ｗを、分数形式の折り返し周期がＭ＋Ｎ／（Ｎ＋１）の場合には下記(3) 式を満足し、Ｍ＋１／（Ｎ＋１）の場合には下記(4) 式を満足するように設定すればよい。
【００３４】
0.47≦２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋Ｎ｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ＋σ｝≦1.00…(3)
0.47≦２Ｗ×｛（Ｎ＋１）×Ｍ＋１｝／｛（Ｎ＋１）×Ｌ−σ｝≦1.00…(4)
【００３５】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１４で共通にし、図１のタイヤ構造を有する乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、補強コードにゴム被覆した帯状体をベルト幅方向端部で折り返しながらベルト幅方向へ周期的に振幅させつつタイヤ周方向に巻き付けてベルト層を形成し、そのベルト層のコード角度θ、間隔σ、折り返し周期を表１のように種々異ならせた本発明タイヤ１〜３（図８〜図１０）と参考タイヤ１〜３（図６、図７、図１１）と従来タイヤ（図１２）を８本ずつ製作した。ベルト層は周長を１６９０ｍｍとし、ベルト幅を１４０ｍｍとし、エンド数が２８本／５０ｍｍとなるようにした。
【００３６】
【表１】
0003878754.tif 000002
【００３７】
ユニフォミティー：
各試験タイヤをリムサイズ１４×５・1/2 ＪＪのホイールに組付け、空気圧を２００ｋＰａとして、直径１７０７mmの回転ドラムを備えたドラム試験機に装着し、ＪＡＳＯ  Ｃ６０７−８７の規格に準拠して試験を行い、ＲＦＶのＰＰ値（ピークからピークまでの値）を測定した。評価結果は従来タイヤの平均値を１００とする指数で評価した。この指数値が小さいほどユニフォミティーが優れている。
【００３８】
図１３から判るように、本発明タイヤ１〜６はいずれも従来タイヤに比べてユニフォミティーが優れていた。特に、本発明タイヤ１〜５はコード角度θが２５〜４５°の範囲にあるため本発明タイヤ６に比べて顕著な効果が得られた。
【００３９】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、１本又は複数本の補強コードにゴム被覆した帯状体からなるベルト層を設け、該帯状体をベルト幅方向端部での折り返しを伴いながらベルト幅方向へ周期的に振幅させつつタイヤ周方向に巻き付けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記帯状体をタイヤ１周にわたって巻き付けた時の折り返し周期を分数形式にし、前記ベルト層のベルト周長Ｌに対して、前記帯状体がベルト幅方向の一端から他端を経由して再び一端へ至るまでのタイヤ周方向の折り返し長さＬ0 と、隣り合う帯状体のタイヤ周方向の間隔σとを特定することにより、ベルト層に現れる貼り模様を細分化してユニフォミティーを向上することでき、しかもベルト層のコード角度を適正範囲に留めて折り返しベルト構造が本来有している良好な高速耐久性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいてベルト層を構成する帯状体を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいてベルト層を構成する帯状体の巻き付け方法を展開して示す平面図である。
【図４】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を２＋３／４にしたベルト層を展開して示す平面図である。
【図５】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいてベルト層を構成する帯状体の他の巻き付け方法を部分的に展開して示す平面図である。
【図６】  本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を３＋１／２にしたベルト層（参考例）を展開して示す平面図である。
【図７】  本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を３＋２／３にしたベルト層（参考例）を展開して示す平面図である。
【図８】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を３＋３／４にしたベルト層を展開して示す平面図である。
【図９】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を３＋１／４にしたベルト層を展開して示す平面図である。
【図１０】本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を２＋５／６にしたベルト層を展開して示す平面図である。
【図１１】  本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を２＋２／３にしたベルト層（参考例）を展開して示す平面図である。
【図１２】従来の空気入りラジアルタイヤにおいて帯状体の折り返し周期を３にしたベルト層を展開して示す平面図である。
【図１３】実施例におけるユニフォミティーの評価結果を示す図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
２  ビード部
３  サイドウォール部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
Ｓ  帯状体
ｆ  補強コード
Ｔ  タイヤ周方向
【図１】
0003878754.tif 000003
【図２】
0003878754.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003878754.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003878754.tif 000009
【図８】
0003878754.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0003878754.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0003878754.tif 000014
【図１３】
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