JP2008296864A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】バイアス構造のカーカスの、プライコードの圧縮破断に起因するプライ故障の発生を抑制して、高速耐久性と操縦安定性とを両立した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】バイアス構造のカーカス５と、クロスベルト構造のベルト６と、スパイラル補強層７とを具えるタイヤにおいて、最広幅ベルト層６ａの側縁の内周側部分での、タイヤ赤道面Ｅに対する延在角度を３０〜６０°とし、スパイラル補強層７の幅Ｌをトレッド幅Ｗの０．８〜１．２倍とし、交錯する二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂ間に、１０〜４０ｍｍの幅の緩衝ゴム層８を介装し、この緩衝ゴム層８を、スパイラル補強層７の側縁位置を起点として、そこからトレッド幅方向の外側方向に−１０〜＋３０ｍｍ範囲内の部分で、少なくとも、前記起点に重ね合わせて配置するとともに、緩衝ゴム層８の介装部分での、二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂのプライ間隔を０．８〜５．０ｍｍとする。
【選択図】図１

Description

この発明は、高速耐久性と操縦安定性とを両立できる空気入りタイヤ、なかでもバイアス構造のタイヤに関するものである。

高性能乗用車用タイヤは、その回転速度がとくに高速となるため、一般市販車用のタイヤと比べると遠心力の影響が大きくなる。これがため、タイヤのトレッド部が拡径変形して、高速走行時の操縦安定性を損ねるおそれが生じる。

この一方で、トラック・バス用等の市販車両用のタイヤでも同様の問題を抱えることがある。すなわち、この種のタイヤでは、トレッドゴムの厚みを厚くするため、トレッド部の質量が必然的に大きくなり、１００ｋｍ／ｈ程度の速度でも遠心力の影響を受けてトレッド部が拡径変形し、甚しくは、このことがタイヤの故障につながることもある。

このようなことから、タイヤのトレッド部に、有機繊維コードを、トレッド周方向に延在させて、トレッド幅方向に螺旋状に巻回して構成してなる、キャップ、レイヤ等と称されるスパイラル補強層を配設して、タイヤの回転に際する、トレッド部の拡径変形を抑制することが提案され、広く使用されるに至っている。
なおここで、キャップとは、コードを、トレッド部のほぼ全幅にわたって螺旋巻回配置してなるものをいい、レイヤとは、トレッド部の側部域だけにコードを螺旋巻回配置してなるものをいう。

ところで螺旋巻回配置されるコードとして、従来は、ナイロン繊維コードを用いることが一般的であったが、近年においては、特許文献１〜３等に開示されているように、軽量で強度が高く、しかも、高温でも伸長しない芳香族ポリアミドコードを用い、これにより、トレッド部に対するたが効果を高めて、そのトレッド部の拡径変形をより効果的に抑制し、結果として、高速回転時の操縦安定性や耐久性を向上させる技術が各種提案されるに至っている。

そしてまた、トラック、バス等の重荷重車両用のタイヤに対しても、特許文献４〜８等に開示されているように、波状に形付けしたスチールコードを、トレッド周方向への延在姿勢で螺旋状に巻回配置することが提案されている。

これらのいずれの場合にあっても、たとえば、１〜１０本の、相互に平行に引き揃えたコードを一体的にゴム被覆してなるリボン状ストリップを螺旋巻回することによって成型してなるこのようなスパイラル補強層は、高速耐久性、操縦安定性や高負荷耐久性に加え、トラクション性能やブレーキング性能の向上にも有効に寄与し得ることが確認されている。
特開平７−１８６６１５号公報 特開平７−２７６９１３号公報 特開平１１−１９２８０９号公報 特開平９−１５６３１５号公報 特開平６−３２１０８号公報 特開平６−１９１２１９号公報 特開平７−１７２０９号公報 特開平８−１８８００９号公報

近年の車両の高性能化にともなって高速走行の頻度がふえたことにより、前述のように、タイヤにとっては高速走行による遠心力の影響が大きくなってきている。そのため低速時と高速時における接地形状の変化や、それに起因する操縦安定性能の変動を十分に考慮しなければならない。

また、ベルトの剛性が高いほど基本的に乗り心地は悪くなるが、発生する横力は高くなるため、スポーツカー用のタイヤなどでは、乗り心地をある程度犠牲にしても操縦安定性能を高めることを狙って一般的に剛性の高い部材が多用されている。一般的に、スチールベルトを用いた構造は有機繊維を用いる構造と比較して剛性が高くなるため、タイヤが発生する横力が高くなるのであるが、その一方で重量が大きくなるため、特に高速走行時に遠心力が大きくなり接地形状等の特性が高速時に変化する課題があった。

そしてまた、車両の高性能化にともない、タイヤに対しての耐久性能の要求も年々厳しくなってきている。

上述したようなスパイラル補強層を採用した場合に注意しなければならない故障は、まず、スパイラル補強層の巻き終わり、巻き始めからの剥がれがある。これに対しては端部の処理（接着性、巻き始めと巻き終わりを円周方向の同一位置に持ってこないなど）に気を使う必要がある。

もう一つは、剛性の高いスパイラル補強層と、それの幅方向外側部分とでは剛性の差が大きいことから、剛性の低いところに歪が集中してコードが破断し易いことにある。これは特にバイアス構造のカーカスプライを、スパイラル補強層と組み合わせたときに多く発生する故障である。

すなわち、タイヤが接地によって変形するときや、タイヤに制動力および駆動力が働いたときは、接地面付近の、カーカスプライの交錯層は、周方向または幅方向に引っ張られ、あたかもパンタグラフのように四角形が平行四辺形になるような変形を発生する。一方で、スパイラル補強層にもまた同様の引張力が作用することになるが、スパイラル補強層は、剛性の高さゆえに、それの変形は小さく、そのしわ寄せがスパイラル補強層の幅方向のすぐ外側に存在するバイアス構造のカーカスプライにいくことになるため（スパイラル補強層が本来受け持つべき変形をカーカスプライで吸収せざるを得ない）、スパイラル補強層のすぐ幅方向外側のカーカスプライ部分には非常に大きな変形が生じることになる。
この場合、プライコードが交錯するカーカスプライのうちの一方が、他方のカーカスプライの動きを拘束することになるため、有機繊維プライコードの持つ「引き張り剛性は高いが圧縮方向には剛性を持たず、また圧縮歪を繰り返し受けることで破断しやすい」特性によって、スパイラル補強層と、バイアス構造のカーアスプライとを組み合わせてなる補強構造は、カーカスプライのコード切れによる故障を生じやすくなる。

これに対し、ラジアル構造のカーカスプライの場合は、プライコードが交錯していないため、そもそも、バイアス構造のカーカスプライのようなパンタグラフ変形は発生せず、周方向に引っ張ったときもプライコード間のゴムがのびる変形が主に起こるため、プライコードは周方向の伸び縮みを阻害する要素とはならず、プライコード自体の故障は起こりにくい。

このように、スパイラル補強層は、ラジアル構造のカーカスプライと組み合わせたほうが耐久性の面では優位なのであるが、バイアス構造のカーカスプライに特有の乗り心地の良さや、接地形状の均一性などのメリットを生かしたい場合は、バイアスのカーカスプライを用いてなお、耐久性を高めることができる手段を採用することが必要となる。

そこでこの発明は、上述した耐久面の課題を解決しつつ、高い操縦安定性能を実現し得る空気入りタイヤを提供する。

この発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部、トレッド部とのそれぞれの側部に連続して半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部および、各サイドウォール部の内周側に連続するビード部と、少なくとも、隣接する内外二枚のカーカスプライ間で、たとえば有機繊維コードとすることができるプライコードをタイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在させて配置した二枚以上のカーカスプライからなり、ビード部に配設した一対のビードコア間にトロイダルに延びるカーカスと、このカーカスのクラウン域の外周側に配設した二層以上のベルト層からなり、少なくとも内外二層のベルト層間で、ベルトコードをタイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在させて配置したベルトと、ベルトの外周側で、トレッド周方向に向けて延在させて、たとえば、これと併せて、トレッド幅方向に螺旋状に巻き回して配置した、芳香族ポリアミドコード等の有機繊維コードまたはスチールコードその他のコードからなる一層以上のスパイラル補強層とを具えるものであって、相互に交錯するプライコードの、最広幅ベルト層の側縁の内周側部分での、タイヤ赤道面に対する延在角度を３０〜６０°の範囲とするとともに、少なくとも一層のスパイラル補強層の幅を、トレッド幅の０．８〜１．２倍の範囲とし、また、プライコードが相互に交錯する二枚のカーカスプライ間に、１０〜４０ｍｍの範囲の幅の緩衝ゴム層を介装し、この緩衝ゴム層を、スパイラル補強層の側縁位置を起点として、そこからトレッド幅方向の外側方向に−１０〜＋３０ｍｍの範囲内の部分で、少なくとも、前述起点に重ね合わせて配置するとともに、その緩衝ゴム層の介装部分での、二枚のカーカスプライの、それらのプライへの被覆ゴムの厚みを含まないプライ間隔を０．８〜５．０ｍｍの範囲としてなるものである。

このような空気入りタイヤでは、緩衝ゴム層を、カーカスプライの被覆ゴムまたは、スパイラル補強層の被覆ゴムによって形成すること、ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、それぞれのベルトコードのタイヤ赤道面に対する延在角度を４５〜８５°の範囲とすること、最内層ベルト層のベルトコードと、最外層カーカスプライ１のプライコードとを、それらが相互に交差すると否にかかわらず、タイヤ赤道面に対してともに同方向に延在させるとともに、それらのコードの、タイヤ赤道面に対する延在角度を３０°以下とすることが好ましく、また、ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、少なくとも一方のベルトコードをスチールコードとすること、そしてこの場合は、スチールコードからなるベルトコードを、０．１５〜０．２５ｍｍの直径のスチール単線もしくは、それらを撚ったコードで構成することが好ましい。

この発明に係る空気入りタイヤでは、二枚以上のカーカスプライのうち、少なくとも、隣接する内外二枚のカーカスプライ間で、プライコードを交錯させて延在させることにより、タイヤへの充填空気圧、負荷等の作用に際する張力をそれらのカーカスプライによって十分に支持させて、タイヤケースとしてのカーカスの、主にはトレッド幅方向の剛性を高めてすぐれた操縦安定性能を発揮させることができる。
すなわち、ラジアル構造のカーカスプライ、交錯層のない一枚のカーカスプライによっては、空気圧等を十分に支持できないことからトレッド幅方向の剛性の低さが否めない。

またこのタイヤでは、二層以上のベルト層からなるベルトを設けることで、一層のベルト層によってはもたらすことのできないベルト剛性を確保することができ、しかも、少なくとも内外二層のベルト層間で、ベルトコードを交錯させることにより、ベルトの面内剛性を高めて路面グリップ力を高めることができる。

しかるに、ベルトコードを交錯させるだけでは、接地等によるトレッド部の変形に当り、交錯コードの相互が、あたかもパンダグラフのように、トレッド幅方向に伸び縮みする変形をしやすくなるので、ここではベルトの外周側にスパイラル補強層を配設し、この補強層をベルト交錯コードに対するつっかえ棒のように機能させることで、交錯コードのパンンタグラフ変形を拘束することとしている。

そしてここでは、相互に交錯するプライコードの、最広幅ベルト層、たとえば最内層ベルト層の側縁の内周側部分での、タイヤ赤道面に対する角度を３０〜６０°の範囲とすることにより、十分な接地面積を確保しつつ、所要の横剛性を確保することができる。
すなわち、それが３０°未満では、タイヤの上下剛性に関連する、カーカスプライの面外剛性が高くなりすぎ、接地面積が小さくなって操縦安定性の点で不利となるためであり、６０度を超えると、カーカスプライが内圧等と負担する割合が低くなって、十分な横剛性が得られないためである。

なおここで、最広幅ベルト層の側縁の内周側部分でのプライコード角度を規定するのは、以下の理由による。
その一つは、とくに高性能車両用のタイヤにおいては、接地面積をなるべく広くとるため、タイヤのクラウン形状を非常に平坦な形状とすることが多く、クラウン形状を平らにした場合は、必然的に、トレッド部からサイドウォール部にかけては、形状が急激に丸くなることになる。よって、タイヤに荷重がかかった場合、トレッドは平面に近いため殆ど近いため撓まず、それ故に、サイドウォール部で変形を負担することになる。従って、ベルト側部でのプライコード交錯角度の値は、タイヤ変形に係る剛性への寄与が非常に大きくなる。そのため、ベルトの側部でプライ角度を規定することが、タイヤを設計する場合において最も理に適っていることになる。

他の理由は、とくに高性能車両用タイヤに用いられるベルト層は、コーナリング時などに高い横力を発生させるために、基本的に非常に高い面ない剛性を持つような部材やコード角度で構成させる（例えばスチールやケプラー等）。そのため、一般にベルトに比べて低い剛性の部材（ナイロン等）が用いられることが多いカーカスプライの交錯角度については、トレッド部の、ベルトが配設される範囲内で規定することの意味はあまりないためである。つまり、ベルトの剛性がプライの剛性よりも圧倒的に高いためである。

さらにこのタイヤでは、少なくとも一層のスパイラル補強層を設けることにより、高速走行によって発生する遠心力の影響下で、トレッド部が拡径変形するの直接的に抑制することができ、これによって操縦安定性能を向上させることができる。加えて、接地形状の、速度による変化を小さくして、走行安定性を高めることができる。

しかもここでは、このようなスパイラル補強層の少なくとの一層の幅を、トレッド幅の０．８〜１．２倍の範囲とすることで、トレッド部の過度の剛性増加をもたらすことなしに、トレッド部の拡径変形を効果的に防止することができる。

これは、高速走行時に発生する遠心力によりトレッド部の拡径変形を抑制するためには、スパイラル補強層に、トレッド幅の０．８倍以上の幅を持たせなければ十分な効果が得られないためであり、０．８倍よりも狭いと、スパイラル補強層で覆った範囲の外側が拡径変形してしまうため効果が十分となるためであり、この一方で、その幅は１．２倍よりも広いと、スパイラル補強層が広くなりすぎて、トレッド部の剛性が高くなりすぎ、タイヤの適切な接地が阻害されて接地面積が小さくなり操縦安定性能に不利となってしまうためである。

加えてここでは、スパイラル補強層の側縁を含んで、その側縁位置からトレッド幅方向の外側方向に−１０〜＋３０ｍｍの範囲内の部分で、プライコードが相互に交錯する二枚のカーカスプライ間に、１０〜４０ｍｍの幅の緩衝ゴム層を配設することにより、それらの両カーカスプライ間に十分な間隔を確保して、一方のカーカスプライの変形の、他方のカーカスプライによる拘束を十分に緩和することにより、プライコードが圧縮歪を受けることに起因するそれの破断を有効に防止することができる。

なお、緩衝ゴム層によるこのような効果は、それの配設域を、スパイラル補強層の側縁位置を含んで内側１０ｍｍから外側３０ｍｍ以内の範囲とし、かつ、緩衝ゴム層それ自体の幅を、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下としなければ十分なものとはならない。

ここで、緩衝ゴム層の幅を１０〜４０ｍｍの範囲とするのは、それが１０ｍｍ未満では、二枚のカーカスプライの、相互の拘束を有効に緩和することができず、一方４０ｍｍを超えると、タイヤの重量が増すことに加え、変形の大きい領域でのゴム体積の増加に起因して発熱量が多くなる不都合が生じることによる。

そしてこのことは、緩衝ゴム層の介装部分での、二枚のカーカスプライの、それらのプライへの被覆ゴムの厚みを含まないプライ間隔を０．８〜５．０ｍｍの範囲とすることも共通するものであり、その厚みが０．８ｍｍ未満では、カーカスプライ相互の拘束緩和効果を十分に発揮させることができず、その厚みが５．０ｍｍを超えると、変形の大きい領域に介装される緩衝ゴムの体積が大きくなりすぎて発熱量が多くなるため、熱的要因による故障が発生し易くなる。

なおここで、緩衝ゴム層を、カーカスプライの被覆ゴムまたは、スパイラル補強層の被覆ゴムにて形成した場合には、緩衝ゴム層を、カーカスプライもしくはスパイラル補強層に、大きな強度で接着させることができる。

すなわち、緩衝ゴム層を、カーカスプライの被覆ゴムと同種のゴムとしたときは、相互に隣接するゴム間への層間亀裂の発生を防止することができ、スパイラル補強層の被覆ゴム層と同じにした場合は、タイヤの成型・加硫時などに緩衝ゴム層がプライ間から押し出されてスパイラル補強層の側縁部へ流れ出た場合に、その側縁部に、スパイラル補強層の被覆ゴムと緩衝ゴムの界面が発生するおそれを取り除くことができる。

このようなタイヤにおいて、請求項３でいうように、ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、それぞれのベルトコードのタイヤ赤道面に対する延在角度を４５〜８５°の範囲としたときは、タイヤ周方向に対するベルトの面外曲げ剛性が適切な範囲となり、十分な接地面積が確保できるとともに、段差乗り上げ時などのエンベロープ性が良くなり、乗り心地が向上する。

この一方で、スパイラル補強層にトレッド幅の０．８倍以上の広さを付与することで、プライコードが交錯するバイアスプライとスパイラル補強層とで、実質ほぼすべての空気圧を負担することが可能となるので、ベルトコードの角度を高めて、空気圧を負担できなくしても特別の問題が生じることはない。

また、請求項４に記載したように、最内層ベルト層のベルトコードと、最外層カーカスプライのプライコードとを、それらが相互に交差すると否とにかかわらず、タイヤ赤道面に対してともに同方向に延在させ、そしてそれらのコードの、タイヤ赤道面に対する延在角度を３０°以下としたときは、第１には、最内層ベルト層コードと、最外層カーカスプライコードとを交錯させた場合には、ベルト層の側部とカーカスプライとの間に、面内剪断歪を生じやすく、耐久性に懸念が生じるところ、同一方向の角度であれば、力が加わったときに、ベルト層コードとプライコードとが同一（に近い）方向に動くため、歪を生じにくい。
そして第２には、ベルトコードとプライコードが交錯すると、それらのコード交錯域で剛性が急激に増加するため、剛性段差が大きくなって故障核となりやすいのに対し、これらの両コードを交錯させないことで、カーカスから、最外層ベルト層までの間で緩やかに剛性が上昇することになるため、故障の核となりにくい利点がある。

以上に述べたタイヤのいずれかにおいて、ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、少なくとも一方のベルトコードをスチールコードとしたときは、ベルトの面内剛性を一層高めて路面グリップ力をより効果的に高めることができる。

そしてこの場合、スチールコードからなるベルトコードを、０．１５〜０．２５ｍｍの直径のスチール単線、もしくは、それらを撚ったコードで構成したときは、面内外の十分な剛性を確保して、すぐれた路面グリップ力を発揮させることができる。
すなわち、コード直径が０．１５ｍｍ未満では、所期したほどの面内剛性を確保することができずに路面グリップ力の低下が否めず、一方、０．２５ｍｍを越えると、ベルトの面外曲げ剛性が高くなって、接地面積が少なくなるため、低荷重時の路面グリップ力の低下が否めない。

図１は、この発明の実施の形態を示す、タイヤの子午線方向断面図であり、図中１はトレッド部を、２は、トレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の内周側に連続するビード部をそれぞれ示す。
また、４は、各ビード部に配設した一対のビードコアを示し、５は、それらのビードコア４間にトロイダルに延びるカーカスをそれぞれ示す。

ここにおけるこのカーカス５は、二枚以上のカーカスプライ、図では内外二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂにて形成するとともに、少なくとも、隣接する内外二枚、図では、カーカスライ５ａ，５ｂの相互を、有機繊維コード等からなるプライコードをタイヤ赤道面Ｅに対して相互に逆方向に、たとえば線対称に延在させることにより形成してなるバイアス構造とする。

またここでは、このようなバイアスカーカス５のクラウン域の外周側に、二層以上のベルト層、図では内外二層のベルト層６ａ，６ｂからなるとともに、相互に隣接する、それらの二層のベルト層６ａ，６ｂのベルトコードをタイヤ赤道面Ｅに対して相互に逆方向に、これもたとえば線対称に延在させてなるベルト６を配設し、そして、かかるベルト６の外周側に、有機繊維コードもしくはスチールコード等のコードを、トレッド周方向に延在させるとともに、トレッド幅方向に螺旋状の巻回形態で配置してなり、ベルト６をその全幅にわたって覆う一層以上、図では一層のスパイラル補強層７を配設して、このスパイラル補強層７の幅、すなわち、タイヤを適用リムに組付けて、規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢の下での幅Ｌを、同様の条件の下でのトレッド幅Ｗの０．８〜１．２倍の範囲とする。

ここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大付加能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に代えることも可能である。

そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であり、たとえば、アメリカ合衆国では"THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOKであり、欧州では、"THE European Tyre and Rim Technical Organisation のSTANDARDS MANUAL"であり、日本では日本自動車タイヤ協会の"JATMA YEAR BOOK"である。

そしてさらに、内外二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂの、相互に交錯するプライコードの、最広幅ベルト層、図では内層側ベルト層６ａの側縁の内周側部分での、タイヤ赤道面Ｅに対する延在角度を３０〜６０°、より好ましくは４５〜６０°の範囲とし、また、プライコードが相互に交錯するそれらの二枚のカーカスプライ５ａ、５ｂ間に、トレッド幅方向に測って１０〜４０ｍｍの範囲、なかでもとくに、２０〜４０ｍｍの範囲の幅を有する緩衝ゴム層８を介装させて配置し、この緩衝ゴム層８を、スパイラル補強層７の側縁位置を起点として、そこからトレッド幅方向の外側方向に−１０〜＋３０ｍｍの範囲内の部分で、少なくとも、その起点でスパイラル補強層７に重ね合わせて配置するとともに、その緩衝ゴム層８の介装部分での二枚のカーカスプライ５ａ，５ｂの、それらへの被覆ゴムの厚みを含まないプライ間隔を０．８〜５．０ｍｍ、より好適には２．０〜５．０ｍｍの範囲とする。

このようなタイヤにおいて、より好ましくは、緩衝ゴム層８を、カーカスプライ５ａ，５ｂの被覆ゴムまたは、スパイラル補強層７の被覆ゴムにて形成することとし、また好ましくは、ベルトコードが相互に交錯するベルト層６ａ，６ｂの、それぞれのベルトコードのタイヤ赤道面Ｅに対する延在角度を４５〜８５°の範囲とする。

そしてまた好ましくは、最内層ベルト層、図では内層側ベルト層６ａのベルトコードを、最外層カーカスプライ、図では外層側カーカスプライ５ｂのプライコードとを、タイヤ赤道面Ｅに対してともに同方向に延在させるとともに、それらのそれぞれのコードの、タイヤ赤道面に対する延在角度を３０°以下とする。

なおこの場合、タイヤ赤道面に対する延在角度が３０°を超えると、ベルト層とカーカスプライとの間の層間剪断歪が大きくなって耐久性が低下するおそれが生じることになる。

ところで、このようなタイヤにおいて、ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、少なくとも一方のベルトコードをスチールコードとしたときは、前述したように、路面グリップ力を効果的に高めることができ、このことは、スチールコードからなるベルトコードを、０．１５〜０．２５ｍｍの直径のスチール単線もしくは、それらを撚ったコードで構成した場合にとくに顕著になる。

後述する実施例タイヤと、以下の従来タイヤとのそれぞれの、高速耐久性および操縦安定性のそれぞれについての比較試験を行ったので以下に詳細に説明する。
なお、いずれのタイヤも、サイズは２４５／４０Ｒ１８とした。

従来タイヤ１
図２に示す構造を有するものであって、一対のビードコア間にトロイド状をなして跨るカーカスプライが二枚存在する。カーカスプライは直径０．５ｍｍの撚ったナイロンコードを使用しており、二枚ともラジアル（タイヤ赤道面に対する角度が９０度）である。カーカスはビードコアの周りに折り返される

ベルトは、ラジアルカーカスの上に、タイヤ周方向に対して３５度の同一角度で交錯する二層のベルト層からなる。二層のベルト層はともにスチールコードで構成されている。このスチールコードは、直径０．２ｍｍのスチールの単線を３本撚ったものを、打ち込み間隔１．２ｍｍで打ち込んだものを使用した。ベルト層の幅はトレッド幅２４５ｍｍに対して１ベルト（内層側）を２３５ｍｍ、２ベルト（外層側）を２２５ｍｍに設定した。

このベルトの外周側に、芳香族ポリアミド（商標 ケブラー）をタイヤ赤道面に対して実質０度となるようにぐるぐると巻きつけたスパイラル補強層を配置した。ケブラーは直径０．７ｍｍの撚ったケブラーコードを、打ち込み間隔１．０ｍｍで配置している。スパイラル補強層はベルトの全体を覆うように配置し、トレッド幅よりも広い２５５ｍｍとした。
トレッドには所定の溝を付与した。

従来タイヤ２
従来タイヤ１のラジアルカーカスをバイアスカーカスに変更した。
プライコードは二層あるベルト層のうちの内層側ベルト層の側縁位置の直下で、タイヤ赤道面に対して約６０度で交錯するように成型した。

なお、この交錯角度はトレッドセンター部に近づくにつれて増す（この角度が増す理由は、タイヤ成型方法に起因する。所定の角度を持って裁断されたプライ層や、その他の部材を円筒状に貼り合わせた部材と、ベルトやスパイラル層、トレッドゴムなどが円筒状に貼り合わせられた部材を重ねて生カバーを構成する。その生カバーの円筒内部に、チューブ状のエアバッグを入れて膨らませてプライをドーナツ状に成型することで生タイヤができあがる。この膨らませる工程で、ドラム缶（円筒）状のものが高次曲率を持ったドーナツ状に膨らむため、トレッドセンター部に近づくほど拡張率が高くなり、プライの交錯角度が高くなる）。
カーカスがバイアスである点以外は従来タイヤ１と同じ構造とした。

実施例タイヤ
図１に示す構造を有するものであって、一対のビードコア間にトロイド状をなして跨るカーカスプライが二枚存在する。カーカスプライは直径０．５ｍｍの撚ったナイロンコードを使用しており、二枚ともバイアスプライである。プライコードは、後述する１ベルト層の側縁直下の位置で、タイヤ赤道面に対してちょうど６０度で交錯するよう成型した。

これらのカーカスプライの間に、緩衝ゴム層を配置した。場所および幅は、スパイラル補強層の側縁を起点として、内側へ５ｍｍの位置から、外側方向へ２５ｍｍに収まる範囲の幅とした。

緩衝ゴム層の厚さは、タイヤ加硫（完成）後にちょうど２ｍｍになるようにした。緩衝ゴム層の材質は、カーカスプライのコーディングゴムと同種のゴムとし、タイヤ成型時にゴムシートをプライ間に挟む方法を取った。

カーカスの外周側に、タイヤ赤道面に対して３５度の同一角度で交錯するベルト層を二層配置した。これらのスチールコードベルト層は、直径０．２ｍｍのスチールの単線を３本撚ったものを、打ち込み間隔１．２ｍｍで打ち込んだものを使用した。ベルト層の幅はトレッド幅２４５ｍｍに対して１ベルト（内層側）を２３５ｍｍ、２ベルト（外層側）を２２５ｍｍに設定した。

このベルトの外周側に、芳香族ポリアミド（商標 ケブラー）をタイヤ赤道面に対して実質０度となるようにぐるぐると巻きつけたスパイラル補強層を配置した。ケブラーは直径０．７ｍｍの撚ったケブラーコードを、打ち込み間隔１．０ｍｍで配置している。スパイラル補強層はベルト層全体を覆うように配置し、トレッド幅よりも広い２５５ｍｍとした。
トレッドには所定の溝（従来タイヤ１，２と同じ）を設けた。

以上の従来タイヤ１，２および実施例タイヤについて、効果を確認するために室内テストを行った。
まず、耐久性の向上について確認した。高速耐久性評価結果を表１に示す。
ここで、高速耐久性試験は、一般的にドラム試験機と呼ばれる、室内で実車走行を模擬できる試験機上で行った。試験条件としては実車を模擬した空気圧（２５０ｋＰａ）、荷重（５ｋＮ）、キャンバー角度（−１度）で行った。速度は１５０ｋｍ／ｈからスタートし、１０キロ刻みで１０分おきに段階的に速度を上げていき、故障の発生に至った速度を記録した。
故障を発生した速度が高いほど、耐久性が高いと考えられる。

上記のように、実施例タイヤは、バイアスプライでありながら従来タイヤ１と同等の高速耐久性を持っていることが確認できた。試験後の故障形態を観察したところ、以下の通りであった。

・従来タイヤ１：故障はスチールベルト層の側縁を起点とした亀裂が周方向につながり、
また、ベルト上のスパイラル補強層との間へ亀裂が進展し、スパイラル補強層の一部が
剥がれたところで試験機が故障を検知し停止していた。
試験機停止後も内圧は保持していた。
・従来タイヤ２：スパイラル補強層の側縁の外側部分でプライコードが破断し、内圧が漏
れ一気にバーストしていた。
・実施例タイヤ：従来タイヤ１と同じくスチールベルト層の側縁を起点とした亀裂がスパ
イラル補強層との間にも広がり、一部が剥がれた故障形態。
試験機停止後も従来タイヤ１と同じく内圧の漏れ無し。

従来タイヤ１は、ラジアルカーカス構造であるため、前述したメカニズムによってスパイラル補強層外側に、プライコードの圧縮変形に起因する故障は発生しない。スチールベルト層の側縁を起点とする故障が発生しているが、外観で明らかにわかる故障を発生していても内圧は維持できていた。
従来タイヤ２は、バイアスカーカス構造であるため、前述のメカニズムによってプライコードの破断が発生し故障に至った。
プライ故障は段階的に進むベルトの側部故障よりも深刻で、一部が破断すると一気に内圧が抜けバーストにいたるため、もし実車走行時に発生すると大事故に至るおそれがある。

一方で実施例タイヤは、プライコードの破断故障を抑制し、従来タイヤ１と同等の耐久性を持つことを確認した。これは緩衝ゴム層が存在する範囲では、層間のゲージが十分にあるため、カーカスプライの相互の拘束を低減することによって、タイヤが、接地による変形や制駆動力を受けても、プライコードに加わるコード方向の圧縮歪を低減できたからと考えられる。

次に、操縦安定性能をみるために、コーナリングフォースの最大値について、これも同様の室内試験機上で試験を行った。
一定速度（１００ｋｍ／ｈ）、空気圧（２５０ｋＰａ）、荷重（５ｋＮ）、キャンバー（−１度）の条件にて、走行中に、タイヤにスリップ角を付与した場合にコーナリングフォースの最大値を測定した。
スリップ角は０度から５度まで、傾きが緩やかな三角波を入力したときのコーナリングフォースの最大値を記録し相対比較した。
その結果を表２に指数で示し、指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

実施例タイヤは、上記のように、従来タイヤ２と同等のコーナリングフォースを発生しており、実施例タイヤは耐久性と操縦安定性能を両立できていることがわかる。
従来タイヤ２と、実施例タイヤのコーナリングフォースが従来タイヤ１よりも高いのは、両者がバイアスカーカス構造であるため、接地する範囲（トレッド）全体の面内せん断剛性が高くなったためである。

この発明の実施形態を示すタイヤの子午線断面図である。 従来タイヤの構造を示す、図１と同様の断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ カーカス
５ａ，５ｂ カーカスプライ
６ ベルト
６ａ，６ｂ ベルト層
７ スパイラル補強層
８ 緩衝ゴム層
Ｅ タイヤ赤道面
Ｌ 緩衝ゴム層の幅
Ｗ トレッド幅

Claims (6)

1. トレッド部、一対のサイドウォール部およびビード部と、少なくとも、隣接する内外二枚のカーカスプライ間で、プライコードをタイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在させて配置した二枚以上のカーカスプライからなり、一対のビードコア間にトロイダルに延びるカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設した二層以上のベルト層からなり、少なくとも内外二層のベルト層間で、ベルトコードをタイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在させて配置したベルトと、ベルトの外周側で、トレッド周方向に向けて延在させて配置したコードからなる一層以上のスパイラル補強層とを具えてなる空気入りタイヤであって、
   相互に交錯するプライコードの、最広幅ベルト層の側縁の内周側部分での、タイヤ赤道面に対する延在角度を３０〜６０°の範囲とするとともに、少なくとも一層のスパイラル補強層の幅を、トレッド幅の０．８〜１．２倍の範囲とし、プライコードが相互に交錯する二枚のカーカスプライ間に、１０〜４０ｍｍの幅の緩衝ゴム層を介装し、この緩衝ゴム層を、スパイラル補強層の側縁位置を起点として、そこからトレッド幅方向の外側方向に−１０〜＋３０ｍｍ範囲内の部分で、少なくとも、前記起点に重ね合わせて配置するとともに、緩衝ゴム層の介装部分での、二枚のカーカスプライのプライ間隔を０．８〜５．０ｍｍの範囲としてなる空気入りタイヤ。
2. 緩衝ゴム層を、カーカスプライの被覆ゴムまたは、スパイラル補強層の被覆ゴムにて形成してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、それぞれのベルトコードのタイヤ赤道面に対する延在角度を４５〜８５°の範囲としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
4. 最内層ベルト層のベルトコードと、最外層カーカスプライのプライコードとを、タイヤ赤道面に対してともに同方向に延在させるとともに、タイヤ赤道面に対する延在角度を３０°以下としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. ベルトコードが相互に交錯するベルト層の、少なくとも一方のベルトコードをスチールコードとしてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. スチールコードからなるベルトコードを、０．１５〜０．２５ｍｍの直径のスチール単線、もしくは、それらを撚ったコードで構成してなる請求項５に記載の空気入りタイヤ。

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