(57)【要約】【課題】ベルト部分の高速耐久性能と操縦安定性能とを確保することができるとともに、乗り心地性にも優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ベルト層１３ａ，１３ｂのタイヤ径方向外側に配置される、補強コードをその延長方向がタイヤ周方向に略平行になるようにスパイラル状に巻回して成るベルト保護層を、片撚りのナイロンコードから成る、上記ベルト層１３ａ，１３ｂのほぼ全幅を覆う第１のベルト保護層１４と、芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成る繊維コードから成り、上記ベルト層１３ａ，１３ｂの端部側のみを覆う第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂとから構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス層と、このカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも２層のベルト層と、これらのベルト層のタイヤ径方向外側に配置された、補強コードをタイヤ周方向に対して略平行になるように配列して成るベルト保護層とを備えた空気入りタイヤであって、上記ベルト保護層は、上記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されて上記ベルト層の全幅を覆う１層の第１のベルト保護層と、上記第１のベルト保護層のタイヤ径方向外側に配置されて上記ベルト層の両端部のみを覆う１層の第２のベルト保護層とを備えており、上記第１のベルト保護層の補強コードが片撚りのナイロンコードであり、上記第２のベルト保護層の補強コードが芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成る繊維コードであることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記ベルト層の端部側と上記第１のベルト保護層のベルト層端部側との間にゴムシートを配置したことを特徴とする請求項１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するもので、特に、乗り心地性、操縦性能、及び、高速耐久性能の向上を図った空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車の高速化に伴い、高速耐久性能や高速走行時における操縦安定性能に優れた空気入りタイヤが要求されている。高速走行時には、空気入りタイヤには大きな遠心力が作用するため、トレッド部の内面側に配置されているベルト層とその周囲のゴムがセパレーションを起こす場合がある。このセパレーションが起こると、上記ベルト層の幅方向両端部がせり上がり、タイヤのトレッド部分が外側に膨張してしまい、そのため、操縦安定性能が低下してしまう場合がある。
そこで、上記膨張を抑制するため、タイヤトレッドの内側に配置されたベルト層の外側に、上記ベルト層のタイヤセンター部を覆う、補強コードをタイヤ周方向に対して略平行になるように配列して成る第１のベルト保護層と、上記ベルト層の端部のみを覆う、上記補強コードをタイヤ周方向に対して略平行になるように配列して成る第２のベルト保護層とを配置した空気入りタイヤが開発されている。上記第２のベルト保護層の補強コードとしては、高速走行時のショルダー部のせり上がりを抑制してベルト端部のセパレーションを防止するとともにベルト端部の剛性を高くして操縦安定性を向上させる目的で、アラミド繊維から成るコードや双撚りのポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）などの高弾性の有機繊維コードが用いられている。一方、上記第１のベルト保護層の補強コードとしては、トレッドゴムとの間の剪断歪みを緩和して高速走行時における耐久性能を向上させるため、ナイロンコードなどから成る低弾性の有機繊維コードが用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平４−１５４４０４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９６７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ベルト層の端部のみを覆う第２のベルト保護層を構成する補強コードとしてアラミド繊維から成るコードやＰＥＮコードなどを用いた場合には、上記補強コードの剛性が高くなりすぎてしまうため、タイヤセンター部がせり出し易くなり、その結果、乗り心地性が悪化する恐れがあった。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、高速走行時における耐久性能と操縦安定性とを確保することができるとともに、乗り心地性にも優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、カーカス層と、このカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも２層のベルト層と、これらのベルト層のタイヤ径方向外側に配置された、補強コードをタイヤ周方向に対して略平行になるように配列して成るベルト保護層とを備えた空気入りタイヤであって、上記ベルト保護層は、上記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されて上記ベルト層の全幅を覆う１層の第１のベルト保護層と、上記第１のベルト保護層のタイヤ径方向外側に配置されて上記ベルト層の両端部のみを覆う１層の第２のベルト保護層とを備えており、上記第１のベルト保護層の補強コードが片撚りのナイロンコードであり、上記第２のベルト保護層の補強コードが芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成る繊維コードであることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤであって、上記ベルト層の端部側と上記第１のベルト保護層のベルト層端部側との間にゴムシートを配置したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ベルト層のタイヤ径方向外側に配置された、補強コードをタイヤ周方向に対して略平行になるように配列して成るベルト保護層を、上記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されて上記ベルト層の全幅を覆う１層の第１のベルト保護層と、上記第１のベルト保護層のタイヤ径方向外側に配置されて上記ベルト層の両端部のみを覆う１層の第２のベルト保護層とから構成するとともに、上記第１のベルト保護層の補強コードを片撚りのナイロンコードとしたので、双撚りのナイロンコードを用いた場合に比べて、トレッド部の面外曲げ剛性を低下させて乗り心地性能を向上させることができるとともに、トレッドゴムとの間の剪断歪みを緩和することができる。また、上記第２のベルト保護層の補強コードを第１のベルト保護層の補強コードよりも剛性の高い芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成る繊維コードとして高速走行時のショルダー部のせり上がりを抑制するようにしたので、高速走行時における耐久性能と操縦安定性とをともに向上させることができる。また、上記第２のベルト保護層の剛性が高くなりすぎることがないので、乗り心地性も向上する。更に、芳香族アラミド繊維とナイロンとの構成割合を変えることにより、上記第２のベルト保護層の枚数を増やさずに必要な剛性とすることができる。
また、上記ベルト層の端部側と上記第１のベルト保護層のベルト層端部側との間にゴムシートを配置して、ベルト層と上記第１のベルト保護層との間の剪断歪みの増大を抑制するようにすれば、高速耐久性能を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係る空気入りタイヤ１０の構成を示す断面図で、同図において、１１はビード部、１１Ｃはビードコア、１２はカーカス層、１３ａ，１３ｂはベルト層、１４は第１のベルト保護層、１５ａ，１５ｂは第２のベルト保護層、１６はトレッド、１７はゴムシート層である。
カーカス層１２は、ビード部１１に配置された１対のビードコア１１Ｃにトロイド状をなして跨るように設けられた、当該空気入りタイヤ１０の骨格を成す部材で、このカーカス層１２のクラウン部のタイヤ径方向外側に２枚のベルト層１３ａ，１３ｂが配置されている。上記ベルト層１３ａ，１３ｂは、それぞれ、スチールコードもしくは有機繊維を撚ったコードを、赤道方向に対して２０°〜７０°の角度で交錯するように配置したもので、タイヤ径方向内側に配置されるベルト層１３ａはタイヤ径方向外側に配置されるベルト層１３ｂよりも幅広に形成されており、タイヤ径方向内側に配置されるベルト層１３ａのコードの延長方向とタイヤ径方向外側に配置されるベルト層１３ｂのコードの延長方向とは互いに交錯している。
第１のベルト保護層１４は、片撚りのナイロンコードをその延長方向がタイヤ周方向に略平行になるようにスパイラル状に巻回した低弾性コード層で、上記ベルト層１３ａ，１３ｂのタイヤ径方向外側に配置されて、上記ベルト層１３ａ，１３ｂのほぼ全幅を覆っている。一方、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂは、芳香族アラミド繊維（商品名；ケブラー）とナイロンとを撚り合わせて成る繊維コード（以下、ハイブリットコードという）をその延長方向がタイヤ周方向に略平行になるようにスパイラル状に巻き回した高弾性コード層で、上記ベルト層１３ａ，１３ｂのタイヤ径方向外側に配置されて、上記ベルト層１３ａ，１３ｂの両端部のみをそれぞれ覆っている。なお、「片撚り」は１本または２本以上のコードを引き揃えて撚りを加えたものを指し、「双撚り」は、１本または２本以上のコードを引き揃えて撚りを加えた（下撚り）ものを２本束ねて、反対方向に撚った（上撚りした）ものを指す。
本例では、図１に示すように、上記第１のベルト保護層１４と第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂとを、それぞれ一層ずつ設けるとともに、上記第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂを上記第１のベルト保護層１４のタイヤ径方向外側に配置するようにしている。
トレッド１６は、上記第１のベルト保護層１４と第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのタイヤ径方向外側に配置された、ゴム部材（トレッドゴム）である。
ゴムシート層１７は、上記ベルト層１３ａ，１３ｂの端部と上記第１のベルト保護層１４との間に設けられるシート状のゴム部材である。
【０００８】
第１のベルト保護層１４は、タイヤのセンター部１０Ａを中心に配置され、主に、悪路走行時においてベルト層１３ａ，１３ｂを保護する役割をする。第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂは、タイヤのショルダー部１０Ｂに配置され、主に、高速走行時のショルダー部のせり上がりを抑制してベルト端部のセパレーションを防止するとともにベルト端部の剛性を高くして操縦安定性を向上させる役割をする。
本例では、第１のベルト保護層１４のコードを片撚りのナイロンコードとすることにより、双撚りのナイロンコードを用いた場合に比べて、センター部の周方向の剛性を抑えて乗り心地性を向上させるとともに、トレッドゴムとの間の剪断歪みを緩和して当該タイヤ１０の高速耐久性を確保するようにしている。
また、本例では、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのコードをハイブリットコードとすることにより、ショルダー部１０Ｂの剛性を高め、高速走行時に作用する大きな遠心力に起因するショルダー部１０Ｂのせり出しを抑えるようにしている。ここで肝要なのは、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのコードを芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成るハイブリットコードとしたことである。つまり、単にショルダー部１０Ｂの剛性を高めるだけであれば、アラミド繊維から成るコードやＰＥＮコードなどを用いても十分であるが、この場合には、上記補強コードの剛性が高くなりすぎてしまい、タイヤのセンター部１０Ａがせり出し易くなる。一方、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのコードをナイロンとすると、補強コードの剛性が低いので、ショルダー部１０Ｂのせり出しが十分に抑制できず、高速耐久性が低下する。
これに対して、本例では、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのコードとして上記のハイブリットコードを用いている。上記ハイブリットコードは、芳香族アラミド繊維とナイロンとの構成割合を変えることにより、補強コードの剛性を変えることができる。したがって、補強コードの剛性を適度な剛性にすることで、第２のベルト保護層の枚数を増やさずに、ショルダー部１０Ｂのせり出しとセンター部１０Ａのせり出しをともに抑制することができるので、操縦安定性能を確保しつつ乗り心地性能を向上させることができる。
また、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのコードを芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成るハイブリットコードとした場合には、高速走行時のショルダー部のせり上がりの抑制効果が若干低下する。そこで、図１に示すように、ベルト端側のベルト層１３ａ，１３ｂと第１のベルト保護層１４との間にゴムシート層１７を設けるようにすれば、同図の破線の位置にあった第１のベルト保護層１４が同図の実線で示すように、タイヤ径方向外側に移動するので、層間ゴムゲージが大きくなる。したがって、ベルト端部における剪断歪みの増大を抑制することができるので、高速耐久性能の低下を効果的に防止することができる。
【０００９】
このように、本最良の形態によれば、ベルト層１３ａ，１３ｂのタイヤ径方向外側に配置される、補強コードをその延長方向がタイヤ周方向に略平行になるようにスパイラル状に巻回して成るベルト保護層を、片撚りのナイロンコードから成る、上記ベルト層１３ａ，１３ｂのほぼ全幅を覆う第１のベルト保護層１４と、芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせて成る繊維コードから成り、上記ベルト層１３ａ，１３ｂの端部側のみを覆う第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂとから構成して、高速走行時におけるセンター部のせり上がりとショルダー部のせり上がりとをともに抑制することができるようにしたので、高速走行時における耐久性と操縦安定性とを確保することができるとともに、乗り心地性を向上させることができる。
また、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのコードを、芳香族アラミド繊維とナイロンとを撚り合わせたハイブリットコードとしたので、芳香族アラミド繊維とナイロンとの構成割合を変えることにより、補強コードの剛性を適度な剛性にすることができる。したがって、第２のベルト保護層が１層であっても、ショルダー部１０Ｂのせり出しとセンター部１０Ａのせり出しをともに抑制することができる。
また、上記第１のベルト保護層１４の上記ベルト層１３ａ，１３ｂ端部側と上記ベルト層１３ａ，１３ｂの端部側との間にゴムシート層１７を配置して、ベルト端側のベルト層１３ａ，１３ｂと第１のベルト保護層１４との間の層間ゴムゲージが大きくなるようにしたので、ベルト端部における剪断歪みの増大を抑制することができ、高速耐久性能を更に向上させることができる。
【００１０】
なお、上記最良の形態では、第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂを上記第１のベルト保護層１４のタイヤ径方向外側に配置したが、第１のベルト保護層１４を第２のベルト保護層１５ａ，１５ｂのタイヤ径方向外側に配置するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００１１】
ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、ベルト層の全幅を覆う、片撚りの６，６ナイロンコードから成る第１のベルト保護層と、上記第１のベルト保護層のタイヤ径方向外側に配置され、ベルト層の両端部のみを覆う、芳香族アラミド繊維（商品名；ケブラー）とナイロンとを撚り合わせて成るハイブリットコードから成る第２のベルト保護層とを設けたタイヤ（本発明１）と、このタイヤに更に、第１のベルト保護層のベルト層の端部側とベルト層の端部側との間にゴムシートを配置したタイヤ（本発明２）と、第１のベルト保護層のコードと第２のベルト保護層のコードとを、ともに、双撚りの６，６ナイロンコードとしたタイヤ（比較例）とを準備し、上記各タイヤについて、高速耐久性能を評価した結果と操縦性能及び乗り心地性能を評価した結果とを、図２の表に示す。なお、上記６，６ナイロンコードは、片撚り、双撚りともに、総表示デシテックス数で1400dtex/2のものを、66.7本/50mmで打ち込んだものを用いた。また、ハイブリットコードは、総表示デシテックス数で940dtex/2の６，６ナイロンコードと、総表示デシテックス数で1400dtex/2のケブラーコードとを、66.7本/50mmで打ち込んだものを用いた。
タイヤは乗用車用のタイヤで、タイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６である。このタイヤを６．６Ｊのリムに装着し、内圧を２３０ｋＰａとして試験車両に組み込んだ。
操縦性能は、８０Ｒのカーブを１００ｋｍ／ｈで旋回中に操作したときのハンドル操作への車両の追従性をフィーリングで評価した結果を、比較例を１００とした指数で示した。
乗り心地性能は、１０ｍｍ×１０ｍｍの鉄製の突起を、直進状態にて５０ｋｍ／ｈで乗り越した時のショックの強さをフィーリングで評価した結果を、比較例を１００とした指数で示した。
高速耐久性能は、ホイールに組込んだタイヤを、直径１．７ｍのスチール製のドラムに押付け、内圧１８０ｋＰａ、ＪＡＴＭＡの１００％荷重時で０．１Ｇ相当の横力を付加しながら、６０ｋｍ／ｈで１００００ｋｍ走行させた後、タイヤを切断し、ベルト端部のタイヤ幅方向に沿った亀裂長さを測定し、指数化したもので、比較例を１００とした。
図２の表から明らかなように、第１のベルト保護層に片撚りのナイロンコードを用い、第２のベルト保護層にハイブリットコードを用いた本発明１タイヤは、第１のベルト保護層及び第２のベルト保護層ともに双撚りのナイロンコードを用いた比較例のタイヤに比較して、ほぼ同等の高速耐久性能を有するとともに、操縦安定性能と乗り心地性能とが向上していることが確認された。
また、本発明１のタイヤに更にゴムシートを設けた本発明２のタイヤでは、操縦安定性能と乗り心地性能とがともに向上しているだけでなく、高速耐久性能も比較例よりも向上していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
このように、本発明によれば、ベルト部分の高速耐久性能と操縦安定性能とを確保することができるとともに、乗り心地性にも優れた空気入りタイヤを提供することができるので、車両の安全性と乗り心地性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤの構成を示す断面図である。
【図２】本発明のタイヤと従来のタイヤの高速耐久性能、操縦性能、及び、乗り心地性能を評価した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
１０  空気入りタイヤ、１０Ａ  センター部、１０Ｂ  ショルダー部、
１１  ビード部、１１Ｃ  ビードコア、１２  カーカス層、
１３ａ，１３ｂ  ベルト層、１４  第１のベルト保護層、
１５ａ，１５ｂ  第２のベルト保護層、１６  トレッド、１７  ゴムシート層。
【図１】
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【図２】
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