(57)【要約】【課題】  プライステアと転がり抵抗を小さくし、高速耐久性と乗り心地特性を向上させた車両用ラジアルタイヤを提供する。【解決手段】  車両用ラジアルタイヤ１は、ベルトコード６ａ,７ａをタイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜させた２つのベルト層６,７をトレッド部５のカーカス層４の外側に備えている。両ベルト層６,７はベルトコード６ａ,７ａのタイヤ周方向に対する傾斜角θ１,θ２を４５〜６５度に設定してある。さらに、両ベルト層６,７に有機繊維コード８ａをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて補強層８を形成してある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトコードをタイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜させた２つのベルト層をトレッド部のカーカス層の外側に備えた車両用ラジアルタイヤにおいて、前記両ベルト層におけるベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角を４５〜６５度に設定するとともに、前記両ベルト層に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて補強層を形成したことを特徴とする車両用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記有機繊維コードが芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維またはポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維からなることを特徴とする請求項１記載の車両用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自動車は、高速走行における操縦安定性、耐久性等に優れたラジアルタイヤを装備する傾向がある。このラジアルタイヤは、ベルトコードをタイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜させた２枚のベルト層を積層し、これをトレッド部のカーカス層の外側に配置してある（特許文献１参照）。積層されたベルト層は周方向と幅方向の剛性を有し、たが効果によりカーカス層を締め付けてタイヤ形状を保持している。
【０００３】
ラジアルタイヤは、接地変形しながら転動するため、ベルト層の幅方向に作用する引張力に差が生じ、横力（以下、プライステアという）によるタイヤ捩れを生じる。このため、転がり抵抗が大きくなるとともに、ハンドル流れが生じ易くなる。ところで、ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角を特異角（５４.７度）にすると、ベルト層の幅方向に対する引張力の差が生じなくなり、プライステアの発生を防止できることが知られている。しかし、ベルトコードの傾斜角を特異角にすると、ベルト層の周方向の剛性がなくなり、タイヤとして機能しなくなる。
【０００４】
そこで、ベルトコードの傾斜角を特異角に設定した有機繊維ベルトを設け、この有機繊維ベルトで別のスチールベルトを包み込んだ構造が提案されている（特許文献２参照）。つまり、有機繊維ベルトの周方向剛性の喪失分をスチールベルトで補っている。
あるいは、有機繊維製の帯材をジグザグに折り返して補強層を形成し、この補強層を、ベルトコードの傾斜角を特異角に設定したスチールベルト層に被せた構造も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平９−１４２１０４号公報（段落［００１１〜００１２］、図２）
【特許文献２】特開平１０−１０９５０２公報（段落［００１２〜００１４］、図２,３  ）
【特許文献３】特開平１１−３２１２２５号公報（段落［００１２〜００１３］、図２,４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２の構造によると、有機繊維ベルトでスチールベルトを包み込んで３層構造のベルトを構成してあるため、全体の肉厚が大きくなり、却ってタイヤ捩れが生じ易くなり、直進走行性の向上には然程役立たない。さらに、ベルト全体の周方向の剛性はスチールベルトで確保しているので、剛性が高くなり過ぎ、乗り心地特性にも問題がある。
一方、特許文献３の構造によると、有機繊維製の帯材をジグザグに折り返して補強層を形成してあるので、加工工数が嵩み、コスト的に問題がある。また、ベルトコードの傾斜角を特異角に設定したスチールベルト層の数が１つであるので、タイヤ全体の剛性が通常より弱くなる。
さらに、特許文献１,２のタイヤでは、高速回転時の遠心力によりベルト層が径方向外方に広がり、大きな歪を生じるため、ベルト層が両端から剥離し易く、高速耐久性に問題があるばかりでなく、転がり抵抗も大きくなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、プライステアと転がり抵抗を小さくし、高速耐久性と乗り心地特性を向上させた車両用ラジアルタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜させた２つのベルト層をトレッド部のカーカス層の外側に備えた車両用ラジアルタイヤにおいて、前記両ベルト層におけるベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角を４５〜６５度に設定するとともに、前記両ベルト層に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて補強層を形成したことを特徴とする。
【０００８】
ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角を４５〜６５度に設定すると、ベルト層の周方向の剛性が大幅に低下するので、ベルト層の幅方向に対する引張力の差が殆ど生じなくなり、プライステアによるタイヤの捩れが殆ど生じなくなる。また、ベルト層の周方向の剛性が大幅に低下することに対しては、ベルト層に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて補強層を形成し、この補強層によりベルト層の周方向剛性の低下分を補うことで対処している。
【０００９】
前記有機繊維コードは芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維またはポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維からなるのが好ましい。
【００１０】
この種の有機繊維コードをベルト層に対しタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けると、軽量で強度の高い補強層が形成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ベルト層の幅方向に対する引張力の差が殆ど生じなくなるので、タイヤ捩れによるプライステアが殆ど生じなくなり、転がり抵抗が小さくなるとともに、直進走行性が良くなる。
さらに、ベルト層に有機繊維コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて補強層を形成してあるので、高速回転時の遠心力によりベルト層が径方向外方に広がるのを阻止でき、ベルト層の歪が生じなくなる。このため、ベルト層の剥離が生じにくくなり、高速耐久性が大幅に向上する。
また、有機繊維製の補強層でベルト層の周方向剛性の低下分を補っているので、タイヤ剛性が適度なものに維持でき、乗り心地特性の向上を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の車両用ラジアルタイヤの断面構造を示す模式図、図２は同ラジアルタイヤにおけるベルト層と補強層の展開図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は積層ベルトにおけるベルトコード傾斜角とヤング率の関係を示すグラフ図である。
【００１３】
本実施形態に係る車両用ラジアルタイヤ１は、地面に接するトレッド部５と、リムＲに嵌着されるビード部１１と、トレッド部５とビード部１１を連結するサイドウォール部９とを備え、タイヤ本体の内部には断面略王冠状の空気室１０を形成してある。ビード部１１にはビードコア２とビードフィラ３を内蔵してある。このラジアルタイヤ１は、一対のビードコア２とビードフィラ３で両端を折り返して結合したカーカス層４と、トレッド部５のカーカス層４の外側に配設した２つのベルト層６,７と、これらベルト層６,７の外側に配設した有機繊維製の補強層８とを積層した構造になっている。
【００１４】
カーカス層４はタイヤとしての骨格をなすゴム引きコード層であって、ナイロンやポリエステル、芳香族ポリアミドなどの有機繊維からなるカーカスコード４ａをタイヤ周方向と直交するラジアル方向に配置してある（図２参照）。
【００１５】
ベルト層６,７は非伸張性のコードを有するゴム引きコード層であって、たが効果によりカーカス層４を締め付けてタイヤ形状を保持している。ベルト層６,７はゴム引きコードをバイアスカットして帯材を形成し、その両端を連結してベルト状に形成してある。このため、ベルト層６,７の幅方向に対して傾斜したベルトコード６ａ,７ａがゴム層６ｂ,７ｂ内に所定ピッチで埋設してある（図３参照）。ベルトコード６ａ,７ａには、例えばスチールまたは有機繊維（芳香族ポリアミド等）の撚り線が用いられる。
【００１６】
ベルト層６,７は、図２に示すように、そのベルトコード６ａ,７ａをタイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜させて積層してある。また、各ベルトコード６ａ,７ａのタイヤ周方向に対する傾斜角θ１,θ２を等しくするとともに、その値を４５〜６５度に設定してある。ベルトコード６ａ,７ａのタイヤ周方向に対する傾斜角θ１,θ２は特異角５４.７度に近いほど好ましい。ところで、ベルト層６,７はゴム引きコードを同一の角度でバイアスカットして形成してあるので、その幅方向両端を平行に揃えて積層すると、ベルトコード６ａ,７ａがタイヤ周方向に対して対称配置され、傾斜角θ１,θ２が等しくなる。なお、内側のベルト層６は外側のベルト層７よりも幅広に形成してある。
【００１７】
補強層８は、図３に示すように、ベルト層６,７に有機繊維コード８ａをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて形成してある。有機繊維コード８ａの巻き付けに際しては、有機繊維コード８ａが密に並べられ、一層巻きにするのが好ましいが、タイヤの特性に応じて多層巻きにしてもよい。有機繊維コード８ａは、芳香族ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維等の有機繊維の撚り線を用いるのが好ましい。なお、補強層８はベルト層６,７に完全に被さるように内側のベルト層６よりも幅広に形成することで（図１参照）、高速回転時にベルト層６,７が両端から剥離するのを防止している。
【００１８】
ところで、積層されたベルト層６,７の幅方向のヤング率Ｅｘは、図４に示すように、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θ（θ１ ＝θ２）がゼロのときに最大で、傾斜角θの増加にともなって急激に減少し、特異角θ０（５４.７度）でゼロになる。つまり、特異角θ０で周方向の剛性がなくなるので、タイヤの接地変形によりベルト層６,７に作用する、幅方向の引張力に差が生じなくなり、タイヤ捩れ変形が抑制されることでプライステアが大幅に低減される。ただし、ベルト層６,７の周方向の剛性がなくなるので、このままではタイヤとして機能しなくなる。このため、従来は、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θを１７〜２７度（図４の範囲Ａ）に設定して周方向の剛性を確保していたので、タイヤの捩れが生じることでプライステアが発生し、直進走行性に問題があった。
【００１９】
一方、本実施形態では、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θ１,θ２を４５〜６５度に設定してあるので、ベルト層６,７の周方向の剛性が大幅に低くなっている。このため、ベルト層６,７の幅方向に対する引張力の差が殆ど生じなくなり、タイヤ捩れによるプライステアが大幅に低減される。このため、転がり抵抗が小さくなるとともに、直進走行性が良くなる。ただし、ベルト層６,７の周方向の剛性が大幅に低下し、このままではタイヤとして機能しなくなるので、ベルト層６,７の外側に補強層８を設けてベルト層６,７の周方向剛性の低下分を補っている。
【００２０】
さらに、ベルト層６,７に有機繊維コード８ａをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて補強層８を形成してあるので、高速回転時の遠心力によるベルト層６,７の径方向外方への広がりを阻止でき、ベルト層６,７の歪が生じなくなる。このため、ベルト層６,７の剥離が生じにくくなり、高速耐久性が大幅に向上する。
また、有機繊維製の補強層８でベルト層６,７の周方向剛性の低下分を補っているので、タイヤ剛性が適度なものに維持でき、乗り心地特性の向上を図ることもできる。
【００２１】
ところで、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θ１,θ２を特異角に設定すると、ベルト層６,７の接地時の捩れ変形がなくなりプライステアが低減され、ハンドル流れが抑制される結果、直進走行性が最も良くなるが、傾斜角θ１,θ２を特異角から約１０度小さい４５度に設定しても、プライステアの飛躍的な向上が実験により確認された。ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θ１,θ２によるプライステアの変化は特異角を挟んで対称であると考えられるので、特異角よりも約１０度大きい６５度に設定しても、プライステアの飛躍的な低減が期待できるはずである。
【実施例】
【００２２】
次に、本発明について実施例と比較例を挙げて具体的に説明する。
（実施例）
ベルト層６,７には、ベルトコード６ａ,７ａとしてスチールコードを用い、その傾斜角θ（θ１＝θ２）をそれぞれ４５度と５５度に設定したものを２組用いた。そして、これら２組のベルト層６,７を用いてタイヤを各1個製作した。いずれのタイヤでも、補強層８の有機繊維コード８ａとして芳香族ポリアミド繊維の撚り線を用いた。表１では、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが４５度のものを実施例１として、傾斜角θが５５度のものを実施例２として示してある。なお、タイヤ１サイズは１９５／６５Ｒ１５、リムサイズは１５×６Ｊ、空気圧は２２０ｋＰａである。
【００２３】
（比較例）
ベルト層６,７には、ベルトコード６ａ,７ａとしてスチールコードを用い、その傾斜角θ（θ１＝θ２）を２７度に設定したものを２組用いた。補強層８の有機繊維コード８ａとしてナイロンと芳香族ポリアミド繊維の撚り線を用いた。そして、これらの有機繊維からなる補強層８を備えたタイヤを各１個製作した。表１では、有機繊維コード８ａがナイロンのものを比較例１として、有機繊維コード８ａが芳香族ポリアミド繊維のものを比較例２として示してある。なお、タイヤサイズ、リムサイズ及び空気圧は実施例と同じである。
【００２４】
（試験条件）
高速試験：ＩＳＯ−１０１９１に準拠して実施した。本来は空気圧を２８０ｋＰａとすべきであるが、今回はベルト層６,７の耐久性を確認するためであるので、低空気圧条件（１５０ｋＰａ）にて試験を実施し、タイヤが破損したところまでの距離を測定した。比較例１のタイヤを１００とする指標で結果を示し、指数が大きいほど高速性に優れていることを示す。
耐久試験：速度８０ｋｍ／ｈ、荷重８ｋＮ、空気圧１５０ｋＰａの条件下で走行し、タイヤが破損したところまでの距離を測定した。比較例１のタイヤを１００とする指標で結果を示し、指数が大きいほど耐久性に優れていることを示す。
コーナリングフォース：タイヤ試験機を用い、空気圧２１０ｋＰａ、荷重４５０ｋｇの条件下でコーナリングフォースを測定した。比較例１のタイヤを１００とする指標で結果を示し、数値が大きいほどコーナリングフォースが優れていることを示す。
【００２５】
転がり抵抗：室内ドラム式タイヤ転がり試験機を用いて評価を実施した。比較例１のタイヤを１００とする指標で結果を示し、指数が低いほど転がり抵抗が少ないことを示す。
プライステア：ＪＡＳＯＣ６０７に準拠し、ユニフォミティ測定試験機上でプライステアを測定した。比較例１のタイヤを１００とする指標で結果を示し、指数が小さいほどプライステアが低いことを示す。
乗り心地特性：排気量１.８リットルクラスの自動車にテストタイヤをそれぞれ装着し、テストドライバーによるフィーリング結果を数値化した。比較例１のタイヤを１００する指標で示し、数値が大きいほど乗り心地特性が優れていることを示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１から分かるように、有機繊維コード８ａとしてナイロン繊維に代えて芳香族ポリアミド繊維を用いると（比較例１,２を較べると）、乗り心地特性を除いて良い結果が得られた。特に、耐久試験については飛躍的に良い結果が得られた。これは、芳香族ポリアミド繊維はナイロン繊維に較べて強度が高く、補強層８の強度向上によりベルト層６,７の変形が抑制されるからである。さらに、プライステアについても、ある程度の低減が認められた。これは、補強層８の強度向上によりタイヤの接地変形（凹み）が抑えられ、タイヤの捩れが小さくなるからである。なお、補強層８がタイヤ自体の剛性を高めているため、乗り心地特性は若干悪くなっている。
高速試験、耐久試験及びコーナリングフォースについては、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θを変えても、比較例１よりも良い結果が得られた（実施例１,２参照）。
【００２８】
ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θ（θ１＝θ２）を特異角近傍の５５度に設定すると、プライステアが低減されることが確認できた（実施例１）。ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが小さくなる程、プライステアは増加するが、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが４５度の場合でも（比較例１と較べると）、プライステアの飛躍的な低減が認められるため、上述のように、傾斜角θの下限を４５度に設定した。
転がり抵抗についても、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが特異角に近づく程、小さくなることが分かる（比較例１と実施例１,２参照）。これは、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが特異角に近づく程、ベルト層６,７の接地時の捩れ変形が小さくなり、タイヤの捩れが小さくなるからである。
乗り心地特性についても、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが特異角に近づく程、良くなることが分かる（比較例１と実施例１,２参照）。これは、ベルトコード６ａ,７ａの傾斜角θが特異角に近づく程、ベルト層６,７の接地時の捩れ変形が小さくなり、タイヤ剛性が適度なものに維持できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の車両用ラジアルタイヤの断面構造を示す模式図である。
【図２】同ラジアルタイヤにおけるベルト層と補強層の展開図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】積層ベルトにおけるベルトコード傾斜角とヤング率の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      車両用ラジアルタイヤ
２      ビードコア
３      ビードフィラ
４      カーカス層
５      トレッド部
６      ベルト層
６ａ    ベルトコード
７      ベルト層
７ａ    ベルトコード
８      補強層
８ａ    有機繊維コード
θ１    ベルトコード６ａの傾斜角
θ２    ベルトコード７ａの傾斜角
θ０    特異角
【図１】
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【図２】
2009166617.tif 000005
【図３】
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【図４】
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