JP2015209120A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】偏平率の低下に伴うトレッド部のショルダー側の偏摩耗の悪化を抑制できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】カーカス１４のタイヤ径方向外側に、第１傾斜ベルトプライ１６、周方向ベルトプライ１８、第２傾斜ベルトプライ２０の順に配置し、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向端部からタイヤ幅方向外側へ接地端側ベルトプライ２８を配置する。第１傾斜ベルトプライ１６のタイヤ周方向に対するコードの角度を４５?以上６０?以下、周方向ベルトプライ１８のコードの角度を５?以下、第２傾斜ベルトプライ２０のコードの角度を３０?以上６０?以下、接地端側ベルトプライ２８のコードの角度を５?を超え３０?以下とする。接地端側ベルトプライ２８の離間寸法Ｗ４を接地幅ＴＷの８０％以上とし、第２傾斜ベルトプライ２０のコードと接地端側ベルトプライ２８のコードをタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜させる。【選択図】図１

Description

本発明は、偏摩耗を抑えた空気入りタイヤに関する。

トラックやバス等に用いられる空気入りタイヤとして、例えば特許文献１に示す空気入りタイヤが知られている。

特開２０１１―１６２０２３号公報

ところで、このような空気入りタイヤに対し、トレッド部のショルダー側で生ずる偏摩耗を抑制する対策が施されているが、偏平率が低くなると偏摩耗が悪化する傾向にあり、偏摩耗をより抑制する技術が求められている。

本発明は上記事実を考慮し、偏平率の低下に伴うトレッド部のショルダー側の偏摩耗の悪化を抑制できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスと、トレッド部内の前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、路面に接地するトレッド部と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対する角度が４５°以上６０°以下に設定された複数本のコードを含む第１傾斜ベルトプライ、前記第１傾斜ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置され、螺旋状に巻回されてタイヤ周方向に対する角度が５°以下に設定されたコードを含み、前記第１傾斜ベルトプライよりも幅狭に形成された周方向ベルトプライ、前記周方向ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置され、前記第１傾斜ベルトプライのコードとはタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜し、かつタイヤ周方向に対する角度が３０°以上６０°以下に設定された複数本のコードを含み、幅が前記周方向ベルトプライよりも広く設定された第２傾斜ベルトプライ、少なくとも前記第２傾斜ベルトプライのタイヤ幅方向両端部からタイヤ幅方向外側、かつ前記トレッド部の接地幅の８０％位置よりもタイヤ幅方向外側に向けて延び、タイヤ周方向に対する角度が３０°未満に設定された複数本のコードを含む一対の接地端側ベルトプライを、備えたベルト層と、を有する。

請求項１に記載の空気入りタイヤでは、周方向ベルトプライがタイヤ周方向に対して５°以下で傾斜するコードを含んで構成されているため、ベルト層のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高め、トレッド部の面外曲げ変形を抑えることができる。これにより、ベルト層のタイヤ径方向外側部分の周方向圧縮歪みの増加を抑制することができ、トレッド部の蹴り出し側におけるベルト層のタイヤ径方向外側部分の伸張も抑えられる。したがって、トレッド部の路面に対する引き摺りを抑えることができ、低偏平化に伴うトレッド部のショルダー側の偏摩耗の悪化が抑制される。

例えば、ベルト層に対し、ベルト層の面に交差する方向の荷重が作用すれば、変形後のベルト層は元の面上にはない。本発明では、このような変形を面外曲げ変形とよび、面外曲げ変形を生じにくくする曲げにくさである抵抗力を面外曲げ剛性とよぶ。

周方向ベルトプライのタイヤ径方向外側に、第１傾斜ベルトプライのコードとはタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜し、タイヤ周方向に対する角度が３０°以上６０°以下の範囲内に設定されたコードを含み、周方向ベルトプライよりも幅広の第２傾斜ベルトプライを配置し、第２傾斜ベルトプライのタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対する角度が５°よりも大きく３０°未満に設定されたコードを含み、第２傾斜ベルトプライよりも幅広の接地端側ベルトプライを配置し、第１傾斜ベルトプライと第２傾斜ベルトプライとで交錯ベルト層を形成したので、ベルト層の面内剪断剛性が向上する。

これにより、タイヤ赤道面側とショルダー側との径差を低減することができ、偏摩耗性を向上することができる。また、ベルト層の面内剪断剛性向上によりコーナリングパワーを向上させることができ、これによって操縦安定性を向上することもできる。

周方向ベルトプライの径方向外側に第２傾斜ベルトプライを配置し、第２傾斜ベルトプライのコードの角度をタイヤ周方向に対して３０°以上６０°以下とすることで、第２傾斜ベルトプライが無い場合に比較して、ベルト層のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高めてベルト層のタイヤ周方向の面外曲げ変形を抑制することができる。これにより、ベルト層の周方向圧縮歪みの増加を抑え、トレッド部のショルダー側の偏摩耗を抑制する効果を高めることができる。

接地端側ベルトプライのコードは、第２傾斜ベルトプライのコードに比較してタイヤ周方向の角度が小さく、タイヤ周方向の面外曲げ剛性が相対的に高いので、第２傾斜ベルトプライのタイヤ幅方向外側に、剛性の高い接地端側ベルトプライを配置することで、第２傾斜ベルトプライの幅を広げる場合に比較してベルト層のタイヤ幅方向両側におけるタイヤ周方向の面外曲げ剛性を向上することができる。

タイヤ赤道面を挟んで一方側の接地端側ベルトプライのタイヤ幅方向外側端と、タイヤ赤道面を挟んで他方側の接地端側ベルトプライのタイヤ幅方向外側端とのタイヤ幅方向の離間寸法を、トレッド部の接地幅に対して８０％以上に設定することにより、接地端側ベルトプライの幅方向外側端がトレッド部の接地端に近づき、接地端側ベルトプライによるタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高める効果を接地端付近まで及ぼすことができる。

なお、第２傾斜ベルトプライは、コードの角度がタイヤ周方向に対して３０°以上に設定されているため、周方向ベルトプライに比較して、タイヤ周方向の面外曲げ剛性は低くなっている。また、接地端側ベルトプライは、コードの角度がタイヤ周方向に対して５°を超え、３０°未満に設定されているため、周方向ベルトプライに比較して、タイヤ周方向の面外曲げ剛性は低くなっている。

このような剛性に設定された第２傾斜ベルトプライの幅、及び接地端側ベルトプライの幅を、周方向ベルトプライの幅よりも広く設定している理由は、周方向ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置される第２傾斜ベルトプライの幅、及び接地端側ベルトプライの幅が、周方向ベルトプライの幅よりも広く設定されていないと、周方向ベルトプライのタイヤ幅方向外側でタイヤ周方向の面外曲げ剛性の段差が大きくなってしまい、周方向ベルトプライのタイヤ幅方向外側、即ち、トレッド部のショルダー側での偏摩耗性が低下してしまうからである。

このため、周方向ベルトプライよりもタイヤ周方向の面外曲げ剛性が低く設定された第２傾斜ベルトプライの幅、及び接地端側ベルトプライの幅を周方向ベルトプライの幅よりも広く設定して第２傾斜ベルトプライ、及び接地端側ベルトプライを周方向ベルトプライの幅方向両端部よりもタイヤ幅方向外側へ延ばすことで、周方向ベルトプライのタイヤ幅方向外端からトレッド部の接地端に向けて剛性を緩やかに変化させることができる。

周方向ベルトプライは、コードが周方向に延びているため、タガ効果が高く、内圧充填時、及び負荷転動時の径成長を抑えることができる。周方向ベルトプライのコードには大きな張力が作用するため、路面からの入力、またはトレッド部を貫通する異物等によるコードの損傷を抑制したい。請求項１の空気入りタイヤでは、周方向ベルトプライのタイヤ径方向外側に第２傾斜ベルトプライが配置されているので、第２傾斜ベルトプライによって周方向ベルトプライの損傷を抑制することができる。

また、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に対する角度が４５°以上６０°以下に設定された複数のコードを含んで構成された第１傾斜ベルトプライをベルト層の内でカーカスに最も近い１層目に配置しているので、空気入りタイヤのプランジャー耐久性を確保することができる。なお、第１傾斜ベルトプライを周方向ベルトプライよりも幅広に設定することで、プランジャー耐久性を確保する領域をトレッド幅方向に広げることができる。

第１傾斜ベルトプライのコードのタイヤ周方向に対する角度が４５°未満になると、第１傾斜ベルトプライのタイヤ周方向の剛性が高くなって突起物の包み込み性能が低下してプランジャー耐久性が確保できなくなる虞がある。
一方、第１傾斜ベルトプライのコードのタイヤ周方向に対する角度が６０°を超えると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。

周方向ベルトプライのタイヤ周方向に対する角度が５°を超えると、ベルト層のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を向上することが出来なくなる。

第２傾斜ベルトプライのコードのタイヤ周方向に対する角度が３０°未満になると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。一方、第２傾斜ベルトプライのコードのタイヤ周方向に対する角度が６０°を超えると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。

接地端側ベルトプライのコードのタイヤ周方向に対する角度が３０°以上になると、接地端側ベルトプライのタイヤ周方向の面外曲げ剛性が不足し、接地端側ベルトプライによるタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高める効果をトレッド部の接地端付近まで及ぼすことができなくなる。

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において、前記第１傾斜ベルトプライの前記コードと前記第２傾斜ベルトプライの前記コードとは、タイヤ周方向に対して反対方向に傾斜している。

請求項２に記載の空気入りタイヤでは、第１傾斜ベルトプライのコードと第２傾斜ベルトプライのコードとが、タイヤ周方向に対して反対方向に傾斜しているため、第１傾斜ベルトプライと第２傾斜ベルトプライとで交錯ベルト層が形成され、ベルト層の面内剪断剛性、及びタイヤ周方向の面外曲げ剛性を更に向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記周方向ベルトプライの前記コードは、破断時の伸度が４．５〜５．５％の伸長性を有する伸張性コードである。

請求項３に記載の空気入りタイヤでは、周方向ベルトプライのコードを、破断時の伸度が４．５〜５．５％の伸張性を有する伸長性コードとしたので、コードが破断し難くなり、接地端側ベルトプライの耐久性を向上することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記接地端側ベルトプライは、一部が前記第２傾斜ベルトプライと接し、かつ前記接地幅の６０％以上１０５％以下の領域に配置されている。

接地端側ベルトプライを、接地幅の６０％以上１０５％以下の領域に配置することで、接地端側ベルトプライによるトレッド部のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高める効果をトレッド部の接地端付近まで及ぼすことができる。
また、接地端側ベルトプライと第２傾斜ベルトプライとが接しているため、第２傾斜ベルトプライから接地端側ベルトプライのタイヤ幅方向外側端までの間で剛性を低下させることが無い。

なお、接地端側ベルトプライが接地幅の１０５％よりも外側（接地端側）に配置されると、製造が難しくなる場合がある。
一方、接地端側ベルトプライが接地幅の６０％よりも内側（タイヤ赤道面側）に配置されると、周方向補強ベルト、傾斜ベルトと端部が重なってしまうような配置になり、ベルト耐久性が低下してしまう。

以上説明したように請求項１に記載の空気入りタイヤによれば、偏平率の低下に伴うトレッド部のショルダー側の偏摩耗の悪化を抑制できる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載の空気入りタイヤによれば、トレッド部の中央側とショルダー側との径差を低減してトレッド部のショルダー側の偏摩耗をより抑制することができ、また、操縦

請求項３に記載の空気入りタイヤによれば、周方向ベルトプライの耐久性を向上することができる。

請求項４に記載の空気入りタイヤによれば、第２傾斜ベルトプライから接地端側ベルトプライのタイヤ幅方向外側端までの間で剛性を低下させるような部分が形成されないため、剛性低下に伴う故障を抑制できる。

第１の実施形態に係る空気入りタイヤを示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。 偏平率と剪断歪みとの関係を示すグラフである。

［第１の実施形態］
図１にしたがって、本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ１０について説明する。なお、図１において、矢印Ｗはタイヤ幅方向、矢印Ｒはタイヤ径方向を示している。本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一例として、タイヤサイズが３５５／５０Ｒ２２．５のトラック及びバス用タイヤであり、装着するリムのリム径が１１．７５インチ、内圧９００ｋｐａで使用されるものであるが、本発明は他のサイズ、及び他の種類のタイヤにも適用できる。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一方のビード部１２と他方のビード部１２に跨る１枚以上のラジアルカーカスプライからなるカーカス１４を備えている。本実施形態のカーカスプライは、コードがタイヤ側面視でラジアル方向に延びており、トレッド平面視でタイヤ周方向に対して直角方向に延びているものである。

カーカス１４のタイヤ径方向外側には、タイヤ径方向内側から第１傾斜ベルトプライ１６、周方向ベルトプライ１８、第２傾斜ベルトプライ２０が順に配置され、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向両端部からタイヤ幅方向外側に、一対の接地端側ベルトプライ２８が配置されている。これら第１傾斜ベルトプライ１６、周方向ベルトプライ１８、第２傾斜ベルトプライ２０、接地端側ベルトプライ２８によってベルト層２２が構成されている。

ベルト層２２のタイヤ径方向外側には、路面と接地するトレッド部２４を構成するトレッドゴム層２６が配置されている。なお、トレッド部２４には、排水用の溝２５が形成されている。

（第１傾斜ベルトプライ）
第１傾斜ベルトプライ１６は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴム被覆したものである。第１傾斜ベルトプライ１６のコードは、プランジャー性能を確保するため、タイヤ周方向に対して４５°以上の角度で傾斜している。なお、第１傾斜ベルトプライ１６のコードのタイヤ周方向に対する角度の上限は、６０°とすることが好ましい。第１傾斜ベルトプライ１６のコードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。有機繊維コードとしては、一例として、ナイロンコード、芳香族ポリアミドコード等を上げることができる。

第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１は、トレッド部２４の接地幅ＴＷの７０％〜９０％の範囲内に設定することが好ましい。

ここで、接地幅ＴＷとは、空気入りタイヤ１０をＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、静止した状態で水平な平板に対して回転軸が平行となるように配置し、最大の負荷能力に対応する質量を加えたときのトレッド部の路面と接地している部分の幅（トレッド部の一方の接地端から他方の接地端までの距離）である。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

（周方向ベルトプライ）
周方向ベルトプライ１８は、１または複数本のゴム被覆したコードを螺旋状に巻回することで構成されている。周方向ベルトプライ１８のコードのタイヤ周方向に対する角度は、タガ効果を得るため、また、ベルト層２２のタイヤ周方向の面外変形を抑えるために第１傾斜ベルトプライ１６のコードのタイヤ周方向に対する角度よりも小さく設定されている。このため、周方向ベルトプライ１８のコードのタイヤ周方向に対する角度は、５°以下に設定されている。

周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２は、第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１よりも幅狭に設定されている。周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２は、接地幅ＴＷの５０％〜８５％の範囲内とすることが好ましい。また、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２は、第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１の６０〜９５％の範囲内とすることが好ましい。（Ｗ１−Ｗ２）／２、即ち、第１傾斜ベルトプライ１６のタイヤ幅方向端から周方向ベルトプライ１８のタイヤ幅方向端までのベルト幅方向に沿って計測した実寸法は、１０ｍｍ以上とすることが好ましい。

周方向ベルトプライ１８のコードには、周方向ベルトプライ１８の耐久性を確保するために、伸張性コード（ハイエロンゲーションコードとも呼ばれる）が用いられている。なお、ここでいう伸張性コードとは、破断時に至るまでのトータル伸張量が多く、例えば、破断時の伸度が４．５〜５．５％の範囲のコードをいうものとする。「破断時の伸度」とは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠した引張り試験を行って測定した結果によって算出した値を意味する。周方向ベルトプライ１８のコードとしては、例えば、スチールコード、有機繊維コード等を用いることができる。

（第２傾斜ベルトプライ）
第２傾斜ベルトプライ２０は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴム被覆したものである。第２傾斜ベルトプライ２０のコードは、タイヤ周方向に対して３０°以上６０°以下の角度で傾斜している。第２傾斜ベルトプライ２０のコードは、タイヤ周方向に対して第１傾斜ベルトプライ１６のコードと反対方向に傾斜している。タイヤ周方向に対して、第２傾斜ベルトプライ２０のコードと第１傾斜ベルトプライ１６のコードとを互いに反対方向に傾斜させることで交錯ベルト層が形成され、ベルト層２２の剛性を高めることができる。

第２傾斜ベルトプライ２０のコードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。この第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３は、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２よりも幅広に設定されている。第２傾斜ベルトプライ２０は、周方向ベルトプライ１８の全体を覆っている。第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３は、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２の１０５〜１４０％の範囲内に設定することが好ましい。（Ｗ３−Ｗ２）／２、即ち、周方向ベルトプライ１８のタイヤ幅方向端から第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向端までのベルト幅方向に沿って計測した実寸法は、１０ｍｍ以上とすることが好ましい。

単位幅当たりで比較すると、第２傾斜ベルトプライ２０は周方向ベルトプライ１８よりもタイヤ周方向の面外曲げ剛性は低くなっている。なお、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３と、第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１との関係は、Ｗ３＞Ｗ１の場合、Ｗ３＝Ｗ１の場合、Ｗ３＜Ｗ１の場合があるが、Ｗ３≧Ｗ１とすることが好ましい。

（接地端側ベルトプライ）
接地端側ベルトプライ２８は、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴム被覆したものである。接地端側ベルトプライ２８のコードは、タイヤ周方向に対して５°よりも大きく３０°未満の角度で傾斜している。このため、接地端側ベルトプライ２８は、周方向の面外曲げ剛性が、及び周方向の張力の負担が周方向ベルトプライ１８の次に高くなっている。接地端側ベルトプライ２８のコードは、タイヤ周方向に対して、第２傾斜ベルトプライ２０のコードとは反対方向に傾斜していても良く、同方向に傾斜していても良い。接地端側ベルトプライ２８のコードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。

接地端側ベルトプライ２８は、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向端からタイヤ幅方向外側へ延びている。接地端側ベルトプライ２８は、接地幅ＴＷの８０％位置よりもタイヤ幅方向外側へ延びていることが好ましい。また、接地端側ベルトプライ２８は接地幅ＴＷの６０％位置から１０５％位置との間の領域に配置されていることが好ましい。

図１に示すように、本実施形態では、接地端側ベルトプライ２８のタイヤ幅方向内側の一部と第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向外側の一部とが重ね合わされて接合されている。

タイヤ赤道面ＣＬを挟んで一方側の接地端側ベルトプライ２８の幅方外側端と、タイヤ赤道面ＣＬを挟んで他方側の接地端側ベルトプライ２８の幅方外側端との離間寸法をＷ４としたとき、離間寸法Ｗ４は、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３の１０５〜１３０％の範囲内に設定することが好ましい。（Ｗ４−Ｗ３）／２、即ち、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向端から接地端側ベルトプライ２８のタイヤ幅方向外側端までのベルト幅方向に沿って計測した実寸法は、５ｍｍ以上とすることが好ましい。

また、本実施形態では、第１傾斜ベルトプライ１６、周方向ベルトプライ１８、第２傾斜ベルトプライ２０、及び接地端側ベルトプライ２８は、各々タイヤ赤道面ＣＬに対して左右対称形状に配置されている。

更に、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、第１傾斜ベルトプライ１６の単位幅当たりのタイヤ周方向の面外曲げ剛性をＧ１、周方向ベルトプライ１８の単位幅当たりのタイヤ周方向の面外曲げ剛性をＧ２、第２傾斜ベルトプライ２０の単位幅当たりのタイヤ周方向の面外曲げ剛性をＧ３、接地端側ベルトプライ２８の単位幅当たりのタイヤ周方向の面外曲げ剛性をＧ４としたときに、Ｇ２が最も大きい。なお、Ｇ４≧Ｇ３≧Ｇ１とすることが好ましい。

（作用、効果）
まず最初に、トレッド部のショルダー側で偏摩耗が生ずるメカニズムを説明する。空気入りタイヤのトレッド部は、タイヤ周方向、及びタイヤ幅方向に曲率を有しているため、トレッド部のタイヤ幅方向中央部の径は、トレッド部のショルダー側の径よりも大きくなっている。したがって、トレッド部のタイヤ幅方向中央部の周長は、トレッド部のショルダー側の周長よりも長くなる。このため、空気入りタイヤが路面を転動すると、トレッド部表面には、ショルダー側に径差に伴うブレーキング方向の剪断力が作用する。さらに、摩耗初期に摩耗核が発生したところでは、ブレーキング方向の剪断力が増加していくため、自励摩耗により摩耗が進展し易くなる。

また、空気入りタイヤは、偏平率が小さくなるにしたがってトレッド部のショルダー側の偏摩耗が悪化することが発明者らの種々の実験検討により明らかになった。この偏摩耗の悪化は、以下のようなメカニズムによって生じることと考えられる。
先ず、偏平率が小さくなることで、タイヤ側部の径方向長さ（タイヤ断面高さ）が短くなり、タイヤ側部の剛性がトレッド部の剛性対比で相対的に高くなることで、タイヤ回転軸直下において、タイヤ側部の変形が小さくなる代わりに、ベルトのタイヤ周方向の面外変形が大きくなる。

トレッド部のショルダー側が路面に接地し、ベルトのタイヤ周方向の面外曲げ変形が大きくなると、ベルトはタイヤ径方向外側部分が周方向の圧縮を受けて周方向圧縮歪みが増加する。トレッド部が路面から離間する部分、即ち、トレッド部の蹴り出し側では、周方向に圧縮を受けていたベルトのタイヤ径方向外側部分が伸張し、これに伴い、ベルトのタイヤ径方向外側のトレッド部がタイヤ周方向に伸張して接地面が路面に対して引き摺りを起し、摩耗が悪化する。

次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ベルト層２２が、タイヤ周方向に対する角度が５°以下に設定されたコードを含む周方向ベルトプライ１８、タイヤ周方向に対する角度が３０°以上６０°以下に設定され、第１傾斜ベルトプライ１６のコードとはタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜したコードを含む第２傾斜ベルトプライ２０、及びタイヤ周方向に対する角度が５°を超え３０°未満に設定されたコードを含む接地端側ベルトプライ２８を備えているので、トレッド部２４のタイヤ周方向の面外曲げ剛性が高められている。

第２傾斜ベルトプライ２０のコードと第１傾斜ベルトプライ１６のコードとをタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜させてコード同士を互いに交錯させているので、第２傾斜ベルトプライ２０と第１傾斜ベルトプライ１６とで交錯ベルト層が形成されることとなり、面内剪断剛性を確保することできる。これにより、タイヤ赤道面ＣＬ側とショルダー側との径差を低減することができ、偏摩耗性を向上することができる。また、ベルト層２２の面内剪断剛性向上によりコーナリングパワーを向上させることができ、これによって操縦安定性を向上することができる。

本実施形態の空気入りタイヤ１０では、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向外側に、タイヤ周方向に対する角度が５°よりも大きく３０°未満に設定された複数のコードを含んで構成された面外曲げ剛性が比較的高く設定された接地端側ベルトプライ２８を配置し、接地端側ベルトプライ２８がトレッド部２４の接地幅ＴＷの８０％位置よりもタイヤ幅方向外側へ延びているので、接地端側ベルトプライ２８によるトレッド部２４のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高める効果をトレッド部２４の接地端２４Ｅ付近（ショルダー２７付近）まで及ぼすことができる。

これにより、ベルト層２２のタイヤ径方向外側部分の周方向の圧縮歪みが抑制されてトレッド部２４の蹴り出し側の路面に対する引き摺りを抑制することができ、空気入りタイヤ１０の低偏平化に伴うトレッド部２４のショルダー側の偏摩耗を抑制することができる。

なお、周方向ベルトプライ１８のタイヤ径方向外側には、周方向ベルトプライ１８よりもタイヤ周方向の面外曲げ剛性が低く設定された第２傾斜ベルトプライ２０が周方向ベルトプライ１８の幅方向両端部よりもタイヤ幅方向外側へ延ばされており、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ幅方向外側には、同じく周方向ベルトプライ１８よりもタイヤ周方向の面外曲げ剛性が低く設定された接地端側ベルトプライ２８が配置されているので、周方向ベルトプライ１８のタイヤ幅方向外端から接地端２４Ｅに向けて剛性が緩やかに変化しており、剛性の急激な変化に伴う偏摩耗性の低下が抑制されている。なお、周方向ベルトプライ１８、第２傾斜ベルトプライ２０、及び接地端側ベルトプライ２８の各タイヤ幅方向外側の端部が接近し過ぎていると、タイヤ幅方向の剛性段差が大きくなって、ベルトプライの幅方向端からセパレーション等の故障が発生する虞があり、ベルト端部での耐久性が低下する虞がある。

周方向ベルトプライ１８のタイヤ径方向外側に第２傾斜ベルトプライ２０が配置されているため、路面からの入力、またはトレッド部２４を貫通する異物等による周方向ベルトプライ１８のコードの損傷を抑制することができ、周方向ベルトプライ１８の耐久性を向上することができる。

さらに、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、周方向ベルトプライ１８とカーカス１４との間に、周方向ベルトプライ１８よりも幅が広く、タイヤ周方向に対する角度が４５°以上６０°以下に設定された複数のコードを含んで構成された第１傾斜ベルトプライ１６を配置しているので、トレッド部２４の突起物の包み込み性能を向上させることができ、空気入りタイヤ１０のプランジャー耐久性を確保することができる。

なお、第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１がトレッド部２４の接地幅ＴＷの７０％未満になると、トレッド部２４のショルダー側でプランジャー耐久性を確保できない、また、第２傾斜ベルトプライ２０と交錯する幅が小さくなってしまい、面内剪断剛性を確保できない。
一方、第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１がトレッド部２４の接地幅ＴＷの９５％を超えると、第３傾斜ベルトプライ２８の端部が近づいてしまい、ベルト耐久性が低下してしまう。

第１傾斜ベルトプライ１６のコードのタイヤ周方向に対する角度が４５°未満になると、第１傾斜ベルトプライ１６のタイヤ周方向の剛性が高くなって突起物の包み込み性能が低下してプランジャー耐久性が確保できなくなる虞がある。
一方、第１傾斜ベルトプライ１６のコードのタイヤ周方向に対する角度が６０°を超えると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。

周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２が、接地幅ＴＷの５０％未満になると、保持性が低下する、内圧成長量、走行成長量が大きくなり、グルーブクラックの増大、ベルト耐久性の低下に至る。また、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２が、接地幅ＴＷの８５％を超えると、周方向ベルトプライ１８の幅方向端部がトレッド部２４の接地端２４Ｅに近付き過ぎ、周方向ベルトプライ１８の幅方向端部と第２傾斜ベルトプライ２０の幅方向端部とが揃ってしまう虞が高く、また、周方向ベルトプライ１８の幅方向端部と接地端側ベルトプライ２８の幅方向外端部とが揃ってしまう虞が高く、幅方向での剛性段差が大きくなるため、周方向ベルトプライ１８の幅方向端部、第２傾斜ベルトプライ２０の幅方向端部、及び接地端側ベルトプライ２８の幅方向外端部からセパレーション、その他の故障が発生し易くなる。

周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２が第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１の６０％未満になると、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２が狭くなり過ぎ、内圧保持性が低下する、内圧成長量、走行成長量が大きくなり、グルーブクラックの増大、ベルト耐久性の低下に至る。
一方、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２が第１傾斜ベルトプライ１６の幅Ｗ１の９５％を超えると、周方向ベルトプライ１８の端部と第１傾斜ベルトプライ１６の端部が近くなり過ぎベルト耐久性が低下してしまう。

周方向ベルトプライ１８のタイヤ周方向に対する角度が５°を超えると、内圧保持性が低下する、内圧成長量、走行成長量が大きくなり、グルーブクラックの増大、ベルト耐久性の低下に至る。
第２傾斜ベルトプライ２０のコードのタイヤ周方向に対する角度が３０°以下になると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。

第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３が、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２の１０５％未満になると、周方向ベルトプライ１８の端部と第１傾斜ベルトプライ１６の端部が近くなり過ぎベルト耐久性が低下してしまう、また、第２傾斜ベルトプライ２０と交錯する幅が小さくなってしまい、面内剪断剛性を確保できない。
一方、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３が、周方向ベルトプライ１８の幅Ｗ２の１４０％を超えると、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３が広くなり過ぎ、結果、第３傾斜ベルトプライ２８の端部が近づき過ぎベルト耐久性が低下してしまう。

第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３がトレッド部２４の接地幅ＴＷの９５％を超えると、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３が広くなり過ぎ、結果、第３傾斜ベルト２８の端部が近づき過ぎベルト耐久性が低下してしまう。

第２傾斜ベルトプライ２０のコードのタイヤ周方向に対する角度が３０°未満になると、面内剪断剛性が低下してしまい、トレッド端部の偏摩耗性悪化、操縦安定性の低下につながる。
一方、第２傾斜ベルトプライ２０のコードのタイヤ周方向に対する角度が６０°を超えると、第２傾斜ベルトプライ２０のタイヤ周方向の面外曲げ剛性が不足する。

接地端側ベルトプライ２８の離間寸法Ｗ４が、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３の１０５％未満になると、面外曲げ剛性を接地端にかけて保つことができず、偏摩耗性が悪化してしまう。
一方、接地端側ベルトプライ２８の離間寸法Ｗ４の上限は、実用上、第２傾斜ベルトプライ２０の幅Ｗ３の１３０％である。

接地端側ベルトプライ２８の離間寸法Ｗ４が接地幅ＴＷの８０％未満になると、接地端側ベルトプライ２８によるタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高める効果をトレッド部２４の接地端２４Ｅ付近まで及ぼすことができなくなる。

なお、接地端側ベルトプライ２８が接地幅ＴＷの６０％位置よりもタイヤ幅方向内側（タイヤ赤道面ＣＬ側）に延びていると、面外曲げ剛性を接地端にかけて保つことができず、偏摩耗性が悪化してしまう。
接地端側ベルトプライ２８は接地幅ＴＷの１０５％位置よりもタイヤ幅方向外側に延びていても良いが、実用上、接地幅ＴＷの１０５％位置までである。

接地端側ベルトプライ２８のコードのタイヤ周方向に対する角度が３０°以上になると、接地端側ベルトプライ２８のタイヤ周方向の面外曲げ剛性が不足し、第２傾斜ベルトプライ２０によって接地端２４Ｅ付近のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を向上させる効果が望めなくなる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ１０について説明する。
第１の実施形態の空気入りタイヤ１０の接地端側ベルトプライ２８は、タイヤ周方向に対する角度が５°を超え３０°未満に設定された複数本のコードを含む、所謂傾斜ベルトプライであったが、本実施形態の接地端側ベルトプライ２８は、螺旋状に巻回した１または複数本のゴム被覆されたコードを含んで構成された、所謂周方向ベルトプライ（スパイラルベルトプライ）であり、コードのタイヤ周方向に対する角度が５°以下に設定されているものである。コードとしては、スチールコード、有機繊維コード等を用いることが出来る。有機繊維コードとしては、一例として、ナイロンコード、芳香族ポリアミドコード等を上げることができる。

また、本実施形態のように接地端側ベルトプライ２８を周方向ベルトプライとした場合は、接地端側ベルトプライ２８と第２傾斜ベルトプライ２０とは重ね合わせて接続することが好ましい。

このように構成された第２の実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、ベルト層２２の接地端付近において、第１の実施形態よりもタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高めることができ、偏摩耗の抑制効果を高めることができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

周方向ベルトプライ１８のコードのピッチは、タイヤ幅方向に一定であっても良く、タイヤ幅方向に変化させても良い。例えば、周方向ベルトプライ１８のコードの幅方向両側のピッチを幅方向中央側のピッチよりも狭く設定し、幅方向両側のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高める構成としても良い。ベルト層２２のショルダー側のタイヤ周方向の面外曲げ剛性を高めることができ、ショルダー側の偏摩耗を抑制効果を向上することも可能となる。

なお、第２傾斜ベルトプライ２０と接地端側ベルトプライ２８とは、タイヤ幅方向に隙間を開けなければ良く、剛性が低下して故障を生じる等の不具合がなければ第２傾斜ベルトプライ２０の幅方向外側端と接地端側ベルトプライ２８のタイヤ幅方向内側端とを互いに突き合わせて接続しても良い。

（試験例）
図２のグラフは、偏平率と、トレッド部のショルダー付近の周方向剪断力との関係を示したものであり、偏平率が小さくなるほど周方向剪断力がブレーキング方向（回転が遅くなる方向）に大きくなっていることが分かる。

試験方法：特開平７−６３６５８号公報に記載のタイヤ踏面の接地部測定装置を用いて計測した。

周方向剪断力がブレーキング方向に大きくなると、トレッド部の路面に対する引き摺りが大きくなり、偏摩耗を悪化させる。したがって、試験結果を示すグラフから、本発明は、偏平率が低いほど、例えば、偏平率が６５％以下になるほど、トレッド部のショルダー側の偏摩耗抑制に対して高い効果が得られることが分かる。

１０・・・空気入りタイヤ、１２・・・ビード部、１４・・・カーカス、１６・・・第１傾斜ベルトプライ、１８・・・周方向ベルトプライ、２０・・・第２傾斜ベルトプライ、２２・・・ベルト、２４・・・トレッド部、２８・・・接地端側ベルトプライ

Claims (4)

1. 一方のビード部から他方のビード部に跨るカーカスと、
   前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、路面に接地するトレッド部と、
   トレッド部内の前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対する角度が４５°以上６０°以下に設定された複数本のコードを含む第１傾斜ベルトプライ、前記第１傾斜ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置され、螺旋状に巻回されてタイヤ周方向に対する角度が５°以下に設定されたコードを含み、前記第１傾斜ベルトプライよりも幅狭に形成された周方向ベルトプライ、前記周方向ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置され、前記第１傾斜ベルトプライのコードとはタイヤ周方向に対して反対方向に傾斜し、かつタイヤ周方向に対する角度が３０°以上６０°以下に設定された複数本のコードを含み、幅が前記周方向ベルトプライよりも広く設定された第２傾斜ベルトプライ、少なくとも前記第２傾斜ベルトプライのタイヤ幅方向両端部からタイヤ幅方向外側、かつ前記トレッド部の接地幅の８０％位置よりもタイヤ幅方向外側に向けて延び、タイヤ周方向に対する角度が３０°未満に設定された複数本のコードを含む一対の接地端側ベルトプライを、備えたベルト層と、
   を有する空気入りタイヤ。
2. 前記第１傾斜ベルトプライの前記コードと前記第２傾斜ベルトプライの前記コードとは、タイヤ周方向に対して反対方向に傾斜している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記周方向ベルトプライの前記コードは、破断時の伸度が４．５〜５．５％の伸長性を有する伸張性コードである、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記接地端側ベルトプライは、一部が前記第２傾斜ベルトプライと接し、かつ前記接地幅の６０％以上１０５％以下の領域に配置されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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