(57)【要約】      （修正有）【課題】踏面領域とサイド領域でカーカスコードの角度が連続的に変化することにより、カーカス層にベルト層の機能を分担させ、ベルト層の１プライ化を実現する。【解決手段】一対のビード部間に装架されていて複数本のカーカスコード４１を含む少なくとも１層のカーカス層４と、トレッド部のカーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコード７１を含む単一のベルト層７とを備える空気入りタイヤにおいて、ベルト層のベルト幅ＢＷに相当する領域を踏面領域Ｒｔとし、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側の領域をサイド領域Ｒｓとしたとき、カーカス層を構成するカーカスコードが踏面領域Ｒｔではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方でサイド領域Ｒｓではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、カーカス層を構成するカーカスコードとベルト層を構成するベルトコードとが踏面領域Ｒｔで互いに交差している。【選択図】図２
2017202754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間に装架されていて複数本のカーカスコードを含む少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部の前記カーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含む単一のベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層のベルト幅に相当する領域を踏面領域とし、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側の領域をサイド領域としたとき、前記カーカス層を構成するカーカスコードが前記踏面領域ではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方で前記サイド領域ではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、前記カーカス層を構成するカーカスコードと前記ベルト層を構成するベルトコードとが前記踏面領域で互いに交差していることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカス層のタイヤ周方向に対するコード角度が、前記ベルト層のベルト幅の中央８０％に相当する踏面中央領域では１０°〜７５°の範囲にあると共に、前記ベルト層の端部よりもタイヤ幅方向外側に向かうにつれて漸増し、前記サイド領域では８５°〜９０°の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度が１５°〜４５°であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
少なくとも前記踏面領域における前記カーカス層を構成するカーカスコードの幅５０ｍｍ当たりの打ち込み本数が２０本〜７０本であり、前記カーカスコードの直径が０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記カーカス層と前記ベルト層の間に０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する中間ゴム層が配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベルト層のタイヤ径方向外側にベルト補強層を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに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、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層を備える空気入りタイヤにおいて、踏面領域とサイド領域でカーカスコードの角度が連続的に変化する屈曲カーカス構造を採用することにより、カーカス層にベルト層の機能を分担させ、ベルト層の１プライ化を実現し、良好な操縦安定性を維持しながらタイヤの軽量化を可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤを軽量化する手法として、タイヤにおいて体積の大きい部位であるキャップトレッドやサイド等のゴムを薄肉化することが試みられている。しかしながら、耐摩耗性や耐久性の観点から、タイヤの各部位のゴムを薄肉化するという手法で更なる軽量化を図ることは困難になっている。
【０００３】
一方、タイヤを軽量化するために、従来のラジアル構造における独立のベルト層を不要にしたものが種々提案されている。例えば、特許文献１では、多数本のコードを平行に配列した内側コード層と外側コード層とを、それぞれのコード層のコード角度をサイドウォール部で８０°〜９０°、トレッド部センターで１５°〜５０°にすると共に、両コード層間で互いに逆方向に傾斜させることにより、ベルト層を不要にしながら内圧保持機能とタガ機能との両機能を兼ね備えた空気入りタイヤを得ることができる。しかしながら、トレッド部からベルト層を完全に排除した場合、操縦安定性を十分に確保することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ベルト層を備える空気入りタイヤにおいて、踏面領域とサイド領域でカーカスコードの角度が連続的に変化する屈曲カーカス構造を採用することにより、カーカス層にベルト層の機能を分担させ、ベルト層の１プライ化を実現し、良好な操縦安定性を維持しながらタイヤの軽量化を可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に装架されていて複数本のカーカスコードを含む少なくとも１層のカーカス層と、トレッド部の前記カーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含む単一のベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層のベルト幅に相当する領域を踏面領域とし、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側の領域をサイド領域としたとき、前記カーカス層を構成するカーカスコードが前記踏面領域ではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方で前記サイド領域ではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、前記カーカス層を構成するカーカスコードと前記ベルト層を構成するベルトコードとが前記踏面領域で互いに交差していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、ベルト層のベルト幅に相当する領域を踏面領域とし、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側の領域をサイド領域としたとき、カーカス層のカーカスコードが踏面領域ではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方でサイド領域ではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、カーカス層のカーカスコードとベルト層のベルトコードとが踏面領域で互いに交差するように配置されていることで、カーカス層にベルト層の機能を分担させることができ、従来のように２層のベルト層を備える空気入りタイヤと比較して、ベルト層を１プライに減らすことができる。その結果、タイヤの軽量化が可能となる。また、踏面領域において、カーカスコードとベルトコードとが互いに交差した構造を採用しているので、トレッド部の剛性を十分に確保し、良好な操縦安定性を発揮することができる。
【０００８】
本発明では、カーカス層のタイヤ周方向に対するコード角度が、ベルト層のベルト幅の中央８０％に相当する踏面中央領域では１０°〜７５°の範囲にあると共に、ベルト層の端部よりもタイヤ幅方向外側に向かうにつれて漸増し、サイド領域では８５°〜９０°の範囲にあることが好ましい。これにより、カーカス層にベルト層としての機能を十分に分担させることができる。また、踏面領域とサイド領域との間でカーカスコードの緩やかな角度変化が許容され、耐久性を向上させることが可能となる。より好ましくは踏面中央領域で１５°〜７０°、更に好ましくは１５°〜６５°が良い。
【０００９】
本発明では、ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度は１５°〜４５°であることが好ましい。これにより、ベルト層として必要なタガ機能をベルト層に対して具備させることができる。
【００１０】
本発明では、少なくとも踏面領域におけるカーカス層を構成するカーカスコードの幅５０ｍｍ当たりの打ち込み本数が２０本〜７０本であり、カーカスコードの直径が０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。これにより、カーカス層の質量の増加を抑制し、タイヤの軽量化に寄与すると共に、剛性や耐久性の低下を抑制することができる。
【００１１】
本発明では、カーカス層とベルト層の間に０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さを有する中間ゴム層が配置されていることが好ましい。これにより、踏面領域の面外曲げ剛性低下を補完すると共に、面内曲げ剛性を向上させることができる。
【００１２】
本発明では、ベルト層のタイヤ径方向外側にベルト補強層を備えることが好ましい。これにより、高速耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのカーカス層、ベルト層及びベルト補強層を抽出して示す平面図である。
【図３】カーカスコードとベルトコードのコード角度を定義するために図２のカーカス層、ベルト層及びベルト補強層の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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，図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。なお、図１，２において、ＣＬはタイヤ中心線である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
【００１６】
一対のビード部３，３間には２層のカーカス層４が装架されている。カーカス層４は、トレッド部１において、タイヤ内周側に配置されるカーカス層４Ａと、タイヤ外周側に配置されるカーカス層４Ｂとを含んでいる。これらカーカス層４Ａ，４Ｂは、それぞれタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコード４１を有し、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。２層構造のカーカス層４のうち、カーカス層４Ｂはビードフィラー６の中腹で終端し、カーカス層４Ａはビードフィラー６を包み込み、更にトレッド部１のショルダー部近傍まで延びて終端している。
【００１７】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には１層のベルト層７が埋設されている。ベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコード７１を含んでいる。ベルト層７のベルトコード７１としては、スチールコード、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
【００１８】
ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、タイヤ周方向に配向する繊維コードを含む複数層（図１では２層）のベルト補強層８を配置されている。このベルト補強層８は、例えば、少なくとも１本の繊維コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に螺旋状に巻回したジョイントレス構造を有することができる。このベルト補強層８のタイヤ周方向に対するコード角度は５°以下、より好ましくは、３°以下である。ベルト補強層８の繊維コードとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、レーヨン、アラミド等の有機繊維コード、又は高弾性のアラミド繊維コードや高弾性のアラミド繊維と低弾性のナイロン繊維とを撚り合わせた複合コードが好適に使用される。なお、図１の態様では、タイヤ径方向内側に位置するベルト補強層８はベルト層７の全幅を覆うフルカバーを構成し、タイヤ径方向外側に位置するベルト補強層８はベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層を構成している。
【００１９】
また、カーカス層４とベルト層７の間には中間ゴム層９が配置されている。中間ゴム層９は、そのモジュラスが１０ＭＰａ以上であって、６０℃のｔａｎδが０．２以下であると良い。また、中間ゴム層９を構成するゴムシートに短繊維が配合されていても良いが、長繊維は除外される。中間ゴム層９の厚さは、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲となるように構成されていると良い。このように中間ゴム層９の厚さを適度に設定することで、踏面領域Ｒｔの面外曲げ剛性低下を補完すると共に、面内曲げ剛性を向上させることができる。
【００２０】
ベルト層７のタイヤラジアル方向の幅をベルト幅ＢＷとする。図１，２に示すように、ベルト層７のベルト幅ＢＷに相当する領域を踏面領域Ｒｔとし、少なくともタイヤ最大幅位置Ｐmaxよりもタイヤ径方向内側の領域をサイド領域Ｒｓとする。また、ベルト層７のベルト幅ＢＷの中央８０％に相当する領域を踏面中央領域Ｒｃとする。なお、図２において、Ｔｒはタイヤラジアル方向、Ｔｃはタイヤ周方向を示す。
【００２１】
カーカス層４を構成するカーカスコード４１は、踏面領域Ｒｔではタイヤラジアル方向、即ち、タイヤ幅方向に対して傾斜している一方で、サイド領域Ｒｓではタイヤラジアル方向に沿って延在するように配置されている。図２の態様では、カーカス層４Ａ，４Ｂの双方のカーカスコード４１が踏面領域Ｒｔでタイヤラジアル方向に対して傾斜しているが、カーカス層４Ａ，４Ｂのうち一方のカーカスコード４１が踏面領域Ｒｔでタイヤ幅方向に対して傾斜し、カーカス層４Ａ，４Ｂのうち他方のカーカスコード４１が踏面領域Ｒｔ及びサイド領域Ｒｓでタイヤラジアル方向に沿って延在するように配置された構造を採用することもできる。即ち、本発明では、カーカス層４Ａ，４Ｂのうち少なくとも一方のカーカスコード４１が踏面領域Ｒｔでタイヤ幅方向に対して傾斜するように配置された構造を有する。
【００２２】
ベルト層７を構成するベルトコード７１は、踏面領域Ｒｔではタイヤラジアル方向に対して同一方向に傾斜している。踏面領域Ｒｔにおいて、カーカスコード４１とベルトコード７１とが互いに交差するように配置されている。図２の態様では、カーカス層４Ｂのカーカスコード４１がベルトコード７１と交差している。本発明では、踏面領域Ｒｔにおいて、カーカス層４Ａ，４Ｂのうち少なくとも一方のカーカスコード４１と、ベルトコード７１とが互いに交差するように配置された構造を有する。但し、カーカス層４Ａ，４Ｂの双方のカーカスコード４１及びベルトコード７１が踏面領域Ｒｔで同一方向に沿って平行に延在する場合、並びにカーカス層４Ａ，４Ｂのうち一方のカーカスコード４１が踏面領域Ｒｔ及びサイド領域Ｒｓでタイヤラジアル方向に沿って延在するように配置され、かつカーカス層４Ａ，４Ｂのうち他方のカーカスコード４１及びベルトコード７１が踏面領域Ｒｔで同一方向に沿って平行に延在する場合を含まない。
【００２３】
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４のカーカスコード４１が踏面領域Ｒｔではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方でサイド領域Ｒｓではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、カーカス層４のカーカスコード４１とベルト層７のベルトコード７１とが踏面領域Ｒｔで互いに交差するように配置されていることで、カーカス層４にベルト層７の機能を分担させることができ、従来のように２層のベルト層を備える空気入りタイヤと比較して、ベルト層７を１プライに減らすことができる。その結果、タイヤの軽量化が可能となる。また、踏面領域Ｒｔにおいて、カーカスコード４１とベルトコード７１とが互いに交差した構造を採用しているので、トレッド部１の剛性を十分に確保し、良好な操縦安定性を発揮することができる。
【００２４】
図３に示すように、カーカス層４のカーカスコード４１のタイヤ周方向に対してなす角度をコード角度θ１とする。このコード角度θ１は、踏面中央領域Ｒｃとサイド領域Ｒｓにおけるそれぞれの平均角度を示す。このとき、コード角度θ１は、踏面中央領域Ｒｃからベルト層７の端部よりもタイヤ幅方向外側に向かうにつれて漸増するように構成され、サイド領域Ｒｓにおいては略９０°となるように構成されている。また、図２の態様では、カーカス層４Ａ，４Ｂの踏面中央領域Ｒｃにおけるコード角度θ１が互いに異なり、それぞれのカーカスコード４１が踏面中央領域Ｒｃで直交するように配置された例を示しているが、カーカス層４Ａ，４Ｂの踏面中央領域Ｒｃにおけるコード角度θ１を同一とするように配置することもできる。
【００２５】
コード角度θ１は、踏面中央領域Ｒｃでは１０°〜７５°の範囲にあると共に、ベルト層７の端部よりもタイヤ幅方向外側に向かうにつれて漸増し、サイド領域Ｒｓでは８５°〜９０°の範囲となるように構成すると良い。特に、コード角度θ１は、踏面中央領域Ｒｃでより好ましくは１５°〜７０°、更に好ましくは１５°〜６５°の範囲となるように構成すると良い。このようにコード角度θ１を適度に設定することで、カーカス層４にベルト層７としての機能を十分に分担させることができる。また、踏面領域Ｒｔとサイド領域Ｒｓとの間でカーカスコード４１の緩やかな角度変化が許容され、耐久性を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、図３に示すように、ベルト層７を構成するベルトコード７１のタイヤ周方向に対する角度をコード角度θ２とする。コード角度θ２は、１５°〜４５°の範囲となるように構成すると良い。このようにコード角度θ２を適度に設定することで、ベルト層７として必要なタガ機能をベルト層７に対して具備させることができる。
【００２７】
本発明では、少なくとも踏面領域Ｒｔにおけるカーカスコード４１の幅５０ｍｍ当たりの打ち込み本数は２０本〜７０本であり、カーカスコード４１の直径は０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとなるように構成する良い。このようにカーカスコード４１の寸法を適度に設定することで、カーカス層４の質量の増加を抑制し、タイヤの軽量化に寄与すると共に、剛性や耐久性の低下を抑制することができる。
【実施例】
【００２８】
タイヤサイズ２３５／４０Ｒ１８で、一対のビード部間に装架されていて複数本のカーカスコードを含む２層のカーカス層と、トレッド部のカーカス層の外周側に位置していてタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含む単一のベルト層とを備える空気入りタイヤにおいて、カーカス層を構成するカーカスコードが踏面領域ではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方でサイド領域ではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、カーカス層を構成するカーカスコードとベルト層を構成するベルトコードとが踏面領域で互いに交差した構造を有する実施例１〜４のタイヤを製作した。
【００２９】
実施例１〜４において、内側カーカス層の踏面中央領域でのコード角度、内側カーカス層のサイド領域でのコード角度、外側カーカス層の踏面中央領域でのコード角度、外側カーカス層のサイド領域でのコード角度、ベルト層のコード角度を表１のように設定した。これらコード角度はいずれもタイヤ周方向に対する傾斜角度である。
【００３０】
比較のため、カーカスコードがタイヤラジアル方向に配向した２層のカーカス層と２層のベルト層と備えた従来例のタイヤを用意した。従来例において、内側ベルト層と外側ベルト層のコード角度はそれぞれ２４°、−２４°とした。また、ベルト層を備えていないこと以外は実施例２と同じ構造を有する比較例のタイヤを用意した。
【００３１】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、タイヤ重量、転がり抵抗及び操縦安定性に関する評価を実施し、その結果を表１に併せて示した。
【００３２】
タイヤ重量：
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイヤ重量が軽いことを意味する。
【００３３】
転がり抵抗：
各試験タイヤをリムサイズ１８×８．５Ｊのホイールに組み付けて、空気圧２３０ｋＰａを充填し、ＩＳＯの規定に準拠して、ドラム径２０００ｍｍのドラム試験機を用いて転がり抵抗を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
【００３４】
操縦安定性：
各試験タイヤをリムサイズ１８×８．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２４００ｃｃの車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａの条件下で、操縦安定性についてパネラーによる官能評価を実施した。評価結果は、基準点を５として１０段階評価にて示した。この評価値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
【００３５】
【表１】
2017202754.tif 000003
【００３６】
表１から判るように、カーカス層を構成するカーカスコードが踏面領域ではタイヤラジアル方向に対して傾斜する一方でサイド領域ではタイヤラジアル方向に沿って延在しており、カーカス層を構成するカーカスコードとベルト層を構成するベルトコードとが踏面領域で互いに交差していることで、実施例１〜４のタイヤは従来例と同等の操縦安定性を維持しながら、タイヤ重量が低減され、しかも転がり抵抗が改善されていた。
【００３７】
一方、比較例においては、タイヤ重量の点では良好であるが、ベルト層を備えていないため、踏面領域の面外曲げ剛性が不足することで接地長が増大するため、転がり抵抗が悪化すると共に、面内曲げ剛性も低下し操縦安定性が悪化していた。
【符号の説明】
【００３８】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
４１  カーカスコード
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
７１  ベルトコード
Ｒｔ  踏面領域
Ｒｓ  サイド領域
【図１】
2017202754.tif 000004
【図２】
2017202754.tif 000005
【図３】
2017202754.tif 000006