(57)【要約】【課題】ベルト耐久性を向上した空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】第１補強コード配列体１ｓの両面を２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した第１ベルトプライ１と、第１ベルトプライ１の外周側に配設され、第２補強コード配列体２ｓの両面を２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した第２ベルトプライ２とを含むベルト層３を備えた空気入りタイヤにおいて、第１補強コード配列体１ｓと第２補強コード配列体２ｓとは、第１ベルトプライ１と第２ベルトプライ２との間で交差するように配設し、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度を、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度よりも５〜１０°高く設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス層外周側に配設され、タイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した複数の第１補強コードからなる第１補強コード配列体の両面を２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した第１ベルトプライと、前記第１ベルトプライの外周側に配設され、タイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した複数の第２補強コードからなる第２補強コード配列体の両面を２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した第２ベルトプライとを含むベルト層を備えた空気入りタイヤにおいて、
前記第１補強コード配列体と前記第２補強コード配列体とは、前記第１ベルトプライと前記第２ベルトプライとの間で交差するように配設されてなり、
前記第１ベルトプライの外周側トッピングゴムシート及び前記第２ベルトプライの内周側トッピングゴムシートのゴム硬度が、前記第１ベルトプライの内周側トッピングゴムシート及び前記第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシートのゴム硬度よりも５〜１０°高いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記第１ベルトプライの内周側トッピングゴムシート及び前記第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシートのゴム硬度が７０〜８０°である請求項１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、少なくとも２層のベルトプライを含むベルト層を備え、ベルト耐久性を向上した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、乗用車用空気入りタイヤは、カーカス層外周側に、複数の補強コードをタイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した２枚のベルトプライを、該ベルトプライ間で補強コード配列体を交差するように配設されてなるベルト層を備える。
【０００３】
上記構造のベルト層では、タイヤの負荷転動時にベルトプライ間、特にベルトプライ端部間で大きな歪が発生する傾向にあり、かかる歪に起因したベルトプライでのセパレーション故障が発生することが多かった。このため、従来のベルト層を備える空気入りタイヤでは、ベルト耐久性に関してさらなる改良の余地があった。
【０００４】
ここで、従来のベルトプライは、平行に配列した複数の補強コードからなる補強コード配列体の両面を、同じ配合のゴムで構成された２枚のトッピングゴムシートで挟んでベルトプライ原反を製造し、かかるベルトプライ原反を、長さ方向に対して所望の角度でかつベルトプライの幅に応じた長さで裁断することにより成形される。
【０００５】
下記特許文献１では、複数の補強コードからなる補強コード配列体の両面を、異なる配合のゴムで構成された２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した、少なくとも２層のベルトプライからなるベルト層を備えた空気入りタイヤが記載されている。具体的には、かかる文献では、隣接する２層のベルトプライのいずれか幅の狭いベルトプライの補強コード配列体を挟む２枚のゴムシートのうち、幅の広いベルトプライの側に位置するゴムシートの１００％伸張時モジュラスに対する、残るゴムシートにおける１００％伸張時モジュラスの比を１．１〜５．０に設定することにより、タイヤの転がり抵抗を実質上増大せずに、ベルト耐久性を向上することが記載されている。
【０００６】
しかし、下記特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、タイヤの負荷転動時にベルトプライ間、特にベルトプライ端部間で発生する歪を十分に低減することができず、ベルト耐久性の点で満足できるものではなかった。
【特許文献１】特開平７−１８６６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベルト耐久性を向上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】
【０００８】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、カーカス層外周側に配設され、タイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した複数の第１補強コードからなる第１補強コード配列体の両面を２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した第１ベルトプライと、前記第１ベルトプライの外周側に配設され、タイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した複数の第２補強コードからなる第２補強コード配列体の両面を２枚のトッピングゴムシートで挟んで成形した第２ベルトプライとを含むベルト層を備えた空気入りタイヤにおいて、前記第１補強コード配列体と前記第２補強コード配列体とは、前記第１ベルトプライと前記第２ベルトプライとの間で交差するように配設されてなり、前記第１ベルトプライの外周側トッピングゴムシート及び前記第２ベルトプライの内周側トッピングゴムシートのゴム硬度が、前記第１ベルトプライの内周側トッピングゴムシート及び前記第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシートのゴム硬度よりも５〜１０°高いことを特徴とする。なお、ゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（Ａタイプ）による硬さを指す。
【０００９】
一般に、第１ベルトプライの第１補強コード配列体と第２ベルトプライの第２補強コード配列体とが交差するように配設された場合、タイヤの負荷転動時に、第１ベルトプライ及び第２ベルトプライ間、特に第１ベルトプライ端部及び第２ベルトプライ端部間で歪が大きくなり、これらのベルトプライにてセパレーション故障が発生する恐れがある。
【００１０】
しかしながら、本発明に係る空気入りタイヤでは、第１ベルトプライの外周側トッピングゴムシート及び第２ベルトプライの内周側トッピングゴムシートのゴム硬度が、第１ベルトプライの内周側トッピングゴムシート及び第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシートのゴム硬度よりも５〜１０°高く設定されている。かかる構成によれば、第１ベルトプライにおいて、第２ベルトプライ側に位置し、高硬度ゴムからなるトッピングゴムシートが、平行に配列した複数の第１補強コード相互間に配設される。同様に、第２ベルトプライにおいて、第１ベルトプライ側に位置し、高硬度ゴムからなるトッピングゴムシートが、平行に配列した複数の第２補強コード相互間に配設される。これにより、第１ベルトプライの第１補強コード、及び第２ベルトプライの第２補強コードの動きを抑制し、第１ベルトプライと第２ベルトプライとの間での歪、特にベルトプライ端部間での歪を低減することができる。その結果、ベルトプライでのセパレーション故障を防止し、ベルト層でのベルト耐久性を向上することができる。
【００１１】
上記において、前記第１ベルトプライの内周側トッピングゴムシート及び前記第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシートのゴム硬度が７０〜８０°であることが好ましい。かかる構成によれば、第１ベルトプライの内周側トッピングゴムシート及び第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシートにて、路面からの入力を緩和することができる。その結果、空気入りタイヤのベルト耐久性を向上しつつ、乗心地性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤにおけるベルト層の断面図の一例である。なお、図１では、図面下側がタイヤ内周側（タイヤ径方向内側）、図面上側がタイヤ外周側（タイヤ径方向外側）を意味する。
【００１３】
本発明に係る空気入りタイヤは、図示を省略したが、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、トレッド部とを有し、１プライ以上のカーカス層と、ベルト層３とを備える。カーカス層は、ビード部内にそれぞれ埋設したビードコア相互間にわたり上記各部を補強する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態ではベルト層３が、第１ベルトプライ１と第２ベルトプライ２とを備える。但し、本発明においては、第２ベルトプライ２の外周側に、さらに１層以上のベルトプライを配設してもよい。なお、図１においては図示を省略したが、第１ベルトプライ１の内周側（図１の下側）にカーカス層が位置する。
【００１５】
第１ベルトプライ１は、タイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した複数の第１補強コード１ｃからなる第１補強コード配列体１ｓの両面を、第１補強コード配列体１ｓに対して内周側に位置する内周側トッピングゴムシート１ａと第１補強コード配列体１ｓに対して外周側に位置する外周側トッピングゴムシート１ｂとで挟んで成形することにより構成されている。同様に、第２ベルトプライ２は、タイヤ赤道面に対して傾斜しつつ平行に配列した複数の第２補強コード２ｃからなる第２補強コード配列体２ｓの両面を、第２補強コード配列体２ｓに対して内周側に位置する内周側トッピングゴムシート２ａと第２補強コード配列体２ｓに対して外周側に位置する外周側トッピングゴムシート２ｂとで挟んで成形することにより構成されている。
【００１６】
第１補強コード１ｃ及び第２補強コード２ｃのタイヤ赤道面に対する傾斜角度は特に限定されないが、例えば、第１補強コード１ｃがタイヤ外周側より見てタイヤ赤道面に対して右１８〜３０°の傾斜角度を有し、第２補強コード２ｃがタイヤ外周側より見てタイヤ赤道面に対して左１８〜３０°の傾斜角度を有するものが挙げられる。第１補強コード１ｃ及び第２補強コード２ｃを構成するコード材は、スチールや芳香族ポリアミド等の有機繊維等、従来ベルト層に使用される材料がいずれも使用できる。
【００１７】
第１補強コード配列体１ｓと第２補強コード配列体２ｓとは、第１ベルトプライ１と第２ベルトプライ２との間で交差するように配設されている。このように、ベルト層３にて第１補強コード配列体１ｓと第２補強コード配列体２ｓとを交差するように配列することにより、ベルト層３の内周側に位置するカーカス層をタガ効果で補強することができる。
【００１８】
本発明に係る空気入りタイヤでは、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度が、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度よりも５〜１０°高いことを特徴とする。かかる構成によれば、第１ベルトプライ１において、第２ベルトプライ２側に位置し、高硬度ゴムからなる外周側トッピングゴムシート１ｂが、平行に配列した複数の第１補強コード１ｃ相互間に配設される。同様に、第２ベルトプライ２において、第１ベルトプライ１側に位置し、高硬度ゴムからなる内周側トッピングゴムシート２ａが、平行に配列した複数の第２補強コード２ｃ相互間に配設される。これにより、第１補強コード１ｃ及び第２補強コード２ｃの動き、特に第１補強コード１ｃと第２補強コード２ｃとが、さらには第１補強コード１ｃ同士、第２補強コード２ｃ同士がベルトプライ端部にて互いに近接する方向へ動くのを抑制し、第１ベルトプライ１と第２ベルトプライ２との間での歪を低減することができる。その結果、ベルトプライでのセパレーション故障を防止し、ベルト層でのベルト耐久性を向上することができる。
【００１９】
なお、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂのゴム硬度と第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度とは、同じであっても異なっていてもよい。同様に、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａのゴム硬度と第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度とは、同じであっても異なっていてもよい。
【００２０】
一方、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度が、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度よりも低い場合は、第１補強コード１ｃと第２補強コード２ｃとが、さらには第１補強コード１ｃ同士、第２補強コード２ｃ同士が、ベルトプライ端部にて互いに近接する方向に動き易くなる。その結果、第１ベルトプライ１と第２ベルトプライ２との間での歪が大きくなり、ベルトプライでのセパレーション故障に起因して、ベルト層でのベルト耐久性が悪化する傾向にある。
【００２１】
また、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度が、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度よりも１０°を超えて高い場合、外周側トッピングゴムシート１ｂ及び内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度が高くなり過ぎる。このため、外周側トッピングゴムシート１ｂ及び内周側トッピングゴムシート２ａが脆くなり、これらのゴムシートにてクラックが容易に進行し、ベルトプライでのセパレーション故障が発生し易くなる。
【００２２】
ここで、上述した第１ベルトプライ１の第１補強コード１ｃ、及び第２ベルトプライ２の第２補強コード２ｃの動きを抑制し、ベルトプライ端部間での歪を効果的に低減することにより、ベルトプライでのセパレーション故障を防止するためには、第１ベルトプライ１の厚みに対する外周側トッピングゴムシート１ｂの厚みの比率、及び第２ベルトプライ２の厚みに対する内周側トッピングゴムシート２ａの厚みの比率を、共に３０〜７０％に設定することが好ましい。さらに、ベルトプライ端部間での歪を効果的に低減するためには、第１補強コード１ｃと第２補強コード２ｃとの間隔を少なくとも０．２ｍｍ以上となるように、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａの厚みを設定することが好ましい。
【００２３】
本実施形態では、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度を７０〜８０°となるように設定している。このように設定することにより、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂにて、路面からの入力を緩和することができる。その結果、空気入りタイヤのベルト耐久性を向上しつつ、乗心地性を向上することができる。
【００２４】
上述したトッピングゴムシートの原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。これらのゴムに、カーボンブラックやシリカ等の充填材、さらには加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等を適宜配合することにより、所望のゴム硬度を有するトッピングゴムを製造することができる。
【００２５】
本発明の空気入りタイヤは、各部でトッピングゴムシートの硬度が異なるベルトプライを含むベルト層を使用すること以外は、通常の空気入りタイヤと同様の製造方法で製造できる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
【００２７】
（１）ベルト耐久性（ベルト端部での故障発生距離）
米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ１３９に耐久試験として定める条件に準拠して、表面が平滑な鋼製で直径１７００ｍｍのドラム試験機を用いて行った。テストタイヤとしては、サイズ１９５／６５Ｒ１５のものを使用し、タイヤ内圧は２２０ｋＰａ、速度は１２０ｋｍ／ｈ、荷重はＪＡＴＭＡ規定の最大荷重を基準負荷とし、負荷８５％を４時間、負荷９０％を６時間、負荷１００％を２４時間、さらに空気圧を１６０ｋＰａに落とし、負荷１００％で１．５時間走行させた。その後、速度を８１ｋｍ／ｈ、内圧２２０ｋＰａ、負荷１２０％で６時間走行させた。その後、負荷を１４０％とし、ベルト端部にて故障が発生するまで走行させた。故障が発生するまでの走行距離を、比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数字が大きいほどベルト端部にて故障が発生するまでの距離が長く、ベルト耐久性に優れることを示す。
【００２８】
（２）ベルト端部での歪量
上記テストタイヤのベルト耐久性試験時におけるベルト端部での歪量をＦＥＭ（有限要素法）解析によりコンピューターを用いて計算し、比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数値が大きいほどベルト端部での歪量が小さいことを示す。
【００２９】
実施例１−２
図１に示すベルト層３において、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度を８０°に設定し、かつ第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度を８５°に設定した空気入りタイヤを製造した（実施例１）。また、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度を９０°に設定した以外は、実施例１と同様にして空気入りタイヤを製造した（実施例２）。これらのタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。
【００３０】
比較例１−３
図１に示すベルト層３において、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度を、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度と同じく８０°に設定した以外は、実施例１と同様にして空気入りタイヤを製造した（比較例１）。また、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度を９５°に設定した以外は、実施例１と同様にして空気入りタイヤを製造した（比較例２）。さらに、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度を７５°に設定した以外は、実施例１と同様にして空気入りタイヤを製造した（比較例３）。これらのタイヤを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2009286346.tif 000003
【００３２】
表１の結果から、比較例１の空気入りタイヤに比べて、実施例１−２の空気入りタイヤでは、ベルト端部での歪量が低減されることにより、ベルト端部にて故障が発生するまでの距離が長く、ベルト耐久性に優れることがわかる。
【００３３】
一方、比較例２の空気入りタイヤでは、外周側トッピングゴムシート１ｂ及び内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度が高くなり過ぎるため、外周側トッピングゴムシート１ｂ及び内周側トッピングゴムシート２ａが脆くなる。このため、比較例２の空気入りタイヤでは、ベルト端部での歪量が比較例１の空気入りタイヤに比べて低減するものの、ベルト端部にて故障が発生するまでの距離が短く、ベルト耐久性が悪化することがわかる。また、比較例３の空気入りタイヤでは、第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート１ｂ及び第２ベルトプライ２の内周側トッピングゴムシート２ａのゴム硬度が、第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート１ａ及び第２ベルトプライ２の外周側トッピングゴムシート２ｂのゴム硬度よりも低い。このため、比較例３の空気入りタイヤでは、ベルト端部での歪量が比較例１の空気入りタイヤに比べて大きくなることに起因して、ベルト耐久性が悪化することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の空気入りタイヤにおけるベルト層の断面図の一例
【符号の説明】
【００３５】
１  ：第１ベルトプライ
１ａ：第１ベルトプライ１の内周側トッピングゴムシート
１ｂ：第１ベルトプライ１の外周側トッピングゴムシート
１ｃ：第１補強コード
１ｓ：第１補強コード配列体
２  ：第２ベルトプライ
２ａ：第２ベルトプライの内周側トッピングゴムシート
２ｂ：第２ベルトプライの外周側トッピングゴムシート
２ｃ：第２補強コード
２ｓ：第２補強コード配列体
３  ：ベルト層
【図１】
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