JP4327969B2 - ラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり抵抗性を減少させ、高速耐久性を高め、操縦安定性に優れ、ロードノイズを大幅に低減したラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌の高級化、高品質化に伴い、特に乗用車においては車輌の低振動化、乗心地性の改良が近年急激に進みつつある中、タイヤとしての要求特性にも低騒音、高乗心地化が求められている。
【０００３】
特に、車内に生じるノイズの低減が望まれており、かかるノイズの一つとして走行中のタイヤが路面の凹凸をひろい、その振動が伝達されて車内の空気を振動させることに基づいて発生する、いわゆるロードノイズの改良要求は、極めて高くなってきている。
【０００４】
また、車輌の高級化に伴い、高出力化、高速化も同時に進められていることから、従来のタイヤのように乗心地やロードノイズのみを良くしたタイヤでは、対応できず高速耐久性、ユニフォミティー性能、操縦安定性、転がり抵抗性も同時に高いレベルを維持することが必要である。
【０００５】
従来より存在するロードノイズ低減方法としては、最も基本的には（１）タイヤトレッド部のゴムを軟化させる手法、（２）タイヤカーカスの形状を変化させることにより、ベルト層の張力を強化させる手法、（３）交差ベルト層の全部または両端部を周方向に配置されたコードをゴム引きした例えばナイロンコードの補強層で、挟持することによりベルト周方向剛性を強化させる手法、および該コード補強層を周上でジョイントをなくすためにラセン状にベルト層外側に巻きつける手法（例えば、特開平６−２４２０８）を挙げることができる。
【０００６】
これらは、ごく一般的な手法として長所短所をそれぞれ有するため、目的に応じて各手法を選択あるいは、組み合わせて用いられており、特に（３）の手法はロードノイズ低減より、むしろ高速耐久性向上を満たす手法としても現在の高性能、高品質タイヤにおいては、特に主流となりつつもあるものである。
【０００７】
また、特殊な方法としては（４）特開平５−２３８２０５に開示されているように、カーカス層とベルト層間に周方向コードと高モジュラスゴムシートをはさんだ新しい手法や（５）特開平３−２５３４０６に開示されているように、タイヤ振動モードに応じた部分補強を行う手法なども知られている。
【０００８】
さらに、前記（３）のベルト最外層にナイロンコードをラセン状に巻きつけたタイヤの応用としては特に高速耐久性向上、高速レベル向上を目的として例えば、（６）高弾性率コードを巻きつける手法（例えば特開平２−１４７４０７、平１−１４５２０３）や（７）この加硫成型を向上させるために、最外層にラセン状に巻きつけるコードを高弾性率と低弾性率のフィラメントを撚り合わせ、応力一伸度曲線に変曲点をもたせた複合コードを用いる手法（例えば、特開平１−２４７２０４）などが挙げられ、さらには、（８）前記（７）の騒音性改良のために、撚り合わせる繊維材質を限定した例（特開平６−３０５３０４）、また（９）ベルト層のタイヤ径方向両側部分に、補強層として有機繊維を用いた例（特開平６−１１５３１２）等、多くの手法が知られており、これら一連の手法はすべて記載の有無によらず、多少なりともベルト部張力の強化がなされているため、ロードノイズ低減効果は若干ではあるが認められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した手法によるロードノイズを低減する方法は前記（１）においては、トレッドゴムを軟化することによってロードノイズを低減できても、耐摩耗性が大きく低下し、また操縦安定性も大幅に悪化するため実用的でなく、また前記（２）においては、タイヤのベルト層の張力を強化することはできても、タイヤの横剛性及びコーナリング性能が低下し、トレッド部以外の部分までも接地し、外観上もよくない。
【００１０】
さらに、前記（３）においては、高速耐久性向上と共にロードノイズ低減も若干の効果はあるものの依然として、この程度のものでは満足できるものではなかった。
【００１１】
また（３）の応用例として、前記（４）及び（５）においては、（３）以上の効果はあるが、その改良度合は小さく高速性に対する耐久性は不十分であり、前記（６）においては、実用上作りにくい点と操縦安定性悪化が認められ、前記（７）および（８）のように複合コードを用いる方法も応力一伸度曲線に変曲線を持つため、いわゆる大入力、小入力でのコードの挙動が異なってしまうため、１００〜４００Ｈｚといった広範囲でのロードノイズ低減には効果は不十分である。
【００１２】
また、これら複合させたコードはロードノイズ低減の効果の速度依存性が大きいため、実用上好ましいものではない。
【００１３】
さらに、前記（９）においては、ロードノイズ低減効果は若干あるものの、ベルト補強層に必要なコード特性が特定されておらず、またそのコード特性をタイヤ性能に生かしきれていないため、ロードノイズ低減効果も不十分であり、唯一実施例に記載の通常の芳香族ポリアミドのような高弾性率コードを単にラセン巻きにした場合、ロードノイズは十分低減できないと共に、操縦安定性は大巾に悪化する。
【００１４】
上記の諸問題を解決するために、ベルト補強層に用いるコードの物性を限定したラジアルタイヤ（特開平９−６６７０５号公報）が提案され、ある程度の効果が得られたが、更なるロードノイズの低減が求められている。
【００１５】
従来、トレッドゴムのヤング率（Ｅ’：複素ヤング率の実数成分）を下げる、もしくは損失係数（ｔａｎδ）を上げることでロードノイズを低減できることが知られているが、ヤング率（Ｅ’）を下げるとゴムが柔軟になり操縦安定性が低下し、損失係数（ｔａｎδ）を上げるとトレッドの耐久性（耐摩耗性等）が低下してしまうという問題がある。 本発明は上記事実を考慮し、ロードノイズ、高速耐久性及び操縦安定性を両立しつつ、ロードノイズの一層の低減を図ることのできるラジアルタイヤを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく、ベルト補強層に用いる繊維コードの物性とタイヤ製造時−走行時のベルト補強層コードに加わる温度、張力、動的入力、トレッドゴムの構造、物性及び形状等との関係に着目し、鋭意検討した結果、上記、各要求特性がトレッドゴムの構造、物性及び形状、ベルト補強層、繊維コード及びベルト層の如何なる物性と密接に関係しているかが明確となり、すなわち下記の手段により上記諸要求特性を同時に満足できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
請求項１に記載の発明は、一対のビード部と、両ビード部にトロイド状に跨がると共に端部がビードコアの回りをタイヤ内側から外側へ巻き上げられるカーカスと、前記カーカスのクラウン部に位置するトレッド部と、前記カーカスのサイドウォール部と、を備えると共に、前記トレッド部の内側に配置された少なくとも二層のベルト層の外周側に少なくとも一枚よりなるベルト補強層をトレッド部全体及び／又は両端部に配設し、前記ベルト補強層が繊維コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリップを前記コードがタイヤ周方向に実質上、平行になるようにラセン状にエンドレスに巻きつけることにより形成されるラジアルタイヤであって、前記ベルト補強層コードが有機繊維コードからなり、かつ前記有機繊維コードが５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下であり、前記トレッド部は、各々タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層側のベースゴムと、前記ベースゴム全体を覆いかつ前記ベルト層の幅方向端部よりも更にタイヤ幅方向外側へ延びる踏面側のキャップゴムとの２層構造であり、前記ベルト層の半幅をＢＷ、前記ベースゴムの半幅をβＷとしたときに、５５％≦βＷ／ＢＷ≦８０％を満足し、前記キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは前記ベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく、前記ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’は前記キャップゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’よりも大きく設定されており、前記ベースゴムの厚さをａ、前記トレッド部の厚さをｂとしたときに、５０％≦ａ／ｂとされていることを特徴としている。
【００１８】
次に、請求項１に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００１９】
本発明のラジアルタイヤでは、ベルト層の外周側にベルト補強層をトレッド部全体及び／又は両端部に配設し、ベルト補強層が繊維コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリップをコードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにラセン状にエンドレスに巻きつけられ、またベルト補強層のコードが有機繊維コードからなり、さらにこの繊維コードは５０±５°Ｃ、１．４ｇ／ｄ（１２．３ｍＮ／ｄｔｅｘ）荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃ、０．７ｇ／ｄ（６．２ｍＮ／ｄｔｅｘ）荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下としている。
【００２０】
このように、トレッド部全体及び／又はトレッド部の両端のサイド部に近い位置に、ベルト補強層をラセン状に巻きつけ、さらにこの補強層に用いるコードのモジュラスを高めて、タイヤ周方向の張力の高いバリヤー状補強層が配置されることによって、トレッド部の周方向の張力剛性が大きくなり、ベルトのいわゆるタガ効果が高まるため、タイヤ走行中時に路面の大小の凹凸の振動をトレッド面でひろいにくく、タイヤサイド部−リム部−ホイールヘと伝達されて車内に伝わる振動が減少し、つまりロードノイズが低減される。
【００２１】
ベルト補強層は前記のようなラセン状に巻回した構造でなければ、タイヤ周方向にジョイントができてしまうため、周方向の張力が向上するよりも、ジョイント部でのジョイント上、下の層間のズレが発生してしまい、前記のようなコード物性を限定しても効果が見られない上、ジョイントによるユニフォミティーも著しく悪化し好ましくない。
【００２２】
本発明では、ベルト補強層の有機繊維コードは通常のタイヤ走行時にベルト補強層の受ける温度すなわち５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．５％以下としている。
【００２３】
これによって路面の凹凸によるベルトの振動を低減することができる。この伸度が２．５％を越えるとこのベルトの振動を抑えきれず、ロードノイズ低減効果は得にくくなる。
【００２４】
また、ベルト補強層の繊維コードは５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 との比Ｎ1 ／Ｎ2 が０．８〜１．３であることが好ましい。
【００２５】
これによって、ベルトの振動入力に対するバリアー効果に均一性が保たれ、大入力及び小入力に対するベルト層の振動抑制にばらつきが発生しない。
【００２６】
例えば、Ｎ1 ／Ｎ2 が０．８未満の場合、大きな入力に対するバリアー効果が低下し、振動低減効果が小さくなり、Ｎ1 ／Ｎ2 が１．３を超える場合、小さな入力に対するバリアー効果が低下し、振動低減効果が小さくなる。
【００２７】
その結果、トレッド部全体の振動が発生し、ロードノイズは悪化する。
【００２８】
この大入力および小入力に対するバリアー効果、すなわちロードノイズ低減効果は補強層コードの大荷重下と小荷重下における各々モジュラスの絶対値より、その比によって大きく左右される。
【００２９】
さらに、ベルト補強層の繊維コードはタイヤ加硫成型時にコードの受ける温度すなわち１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下であることが必要である。
【００３０】
タイヤ製造時に生タイヤを加硫金型に装着し、生タイヤに内圧を充填させ、金型内面に押しつける時、拡張率が一定でないトレッド各部を十分な伸びを持って金型に密着させるため、ラセン状に巻きつけられたベルト補強層のコードは、トレッドを加硫金型に適合できる２．０％以上３．３％以下のような伸びが必要となり、これによってタイヤの加硫成型性は良好となり、ベルト補強層の性状は均一となり、接地性も均一となるため、タイヤのロードノイズ性、操縦安定性、耐偏摩耗性は優れたものとなる。
【００３１】
有機繊維コードは加硫時の１５０〜１８０°Ｃのような高温において、十分な伸びを有し、製品タイヤにおいては、ベルト層を強く保持する、高い弾性率を維持する性質を有することができるため、これらの効果を発現する。
【００３２】
ここで、０．７ｇ／ｄの荷重での伸度としているのは加硫金型内でのラセン状に巻きつけたベルド補強層繊維コード１本当りに加わる平均張力が一般に０．７ｇ／ｄ前後であることによる。
【００３３】
この伸度が高弾性率の通常のアラミドコードのように２．０％未満である場合、上記の説明からわかるように、加硫金型内でトレッドの充分な伸びが得られず、加硫成型が不良となり、タイヤ接地性も不均一となり、ロードノイズ低減効果が十分でなく、また操縦安定性等も悪化する。
【００３４】
また、伸度が３．３％を超える場合、タイヤを加硫金型から取りはずした後、内圧充填冷却（ポストキュアーインフレーション）時に、トレッド部の周方向の伸びが大きくなり、高速耐久性が悪くなる。
【００３５】
さらに、本発明のラジアルタイヤでは、トレッド部を、各々タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層側のベースゴムと、ベースゴム全体を覆いかつベルト層の幅方向端部よりも更にタイヤ幅方向外側へ延びる踏面側のキャップゴムとの２層構造とすると共に、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδをベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく設定すると共にベースゴムの半幅βＷをベルト層の半幅ＢＷの５５％以上８０％以下に設定したので、トレッド部全体が振動し難くなる。
【００３６】
ベースゴムの幅方向端部からベルト層の端部、更にベルト層のタイヤ幅方向外側には、損失係数ｔａｎδを大きく設定したキャップゴムのみが配置されており、振動の腹となるベルト層の両端部付近がこのキャップゴムにより覆われているので振動が効果的に吸収される。
【００３７】
ここで、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδがベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδと同等または小さい場合には、振動の腹となるベルト層端部付近の振動吸収性が低下する。
【００３８】
また、ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’がキャップゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’と同等または小さい場合には、トレッド部の剛性が低下してトレッド部全体が振動し易くなる。
【００３９】
さらに、βＷ／ＢＷ＞５５％となると、ヤング率Ｅ’を高く設定したベースゴムの幅が狭くなり、ベルト層両端付近のトレッド部の剛性が低下してベルト層両端付近が振動し易くなる。
【００４０】
一方、βＷ／ＢＷ＞８０％となると、損失係数ｔａｎδを大きく設定した振動吸収性に優れるキャップゴムの面積（体積）がベルト層両端付近で少なくなり、ベルト層両端付近の振動を吸収することが出来なくなる。
ベースゴムの厚さａがトレッド部の厚さｂの５０％よりも小さくなると、ヤング率Ｅ’を大きく設定したベースゴムが薄くなり、トレッド部の剛性が低下してトレッド部全体が振動し易くなる。
また、ベースゴムの厚さａは、トレッド部の厚さｂの９０％以下が好ましい。その理由は、キャップゴムの厚み（ｂ−ａ）がトレッド部の厚さｂの１０％より小さくなると、トレッド面よりの振動入力を吸収する層が薄くなるため、騒音が発生し易くなる。
【００４１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のラジアルタイヤにおいて、前記キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３〜０．５の範囲内であることを特徴としている。
【００４２】
次に、請求項２に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００４３】
キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３未満になると、キャップゴムが振動を吸収し難くなる。
【００４４】
一方、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．５を越えると、キャップゴムが軟らかくなり過ぎ、トレッド部の耐久性（耐摩耗性等）が低下する。
【００４５】
したがって、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδを０．３〜０．５の範囲内に設定することが好ましい。
【００４６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のラジアルタイヤにおいて、前記ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内であることを特徴としている。
【００４７】
次に、請求項３に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００４８】
ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 Ｐａ未満になると、ベースゴムが軟らかくなってトレッド部の剛性が低下し、操縦安定性の低下を招く。
【００４９】
一方、ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１５０×１０5 Ｐａを越えると、ベースゴムが硬くなって、トレッド部の摩耗によりベースゴムが踏面に露出した際に踏面との摩擦係数が低下してウエット性能等の低下を招く。
【００５０】
したがって、ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’を１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内に設定することが好ましい。
【００５１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、有機繊維コードは、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．６％以上２．３％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．３％以上３．０％以下であることを特徴としている。
【００５２】
次に、請求項４に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００５３】
有機繊維コードの５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度を１．６％以上２．３％以下としたので、路面の凹凸によるベルトの振動を確実に低減することができる。
【００５４】
また、有機繊維コードの１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度を２．３％以上３．０％以下としたので、成型性、タイヤ接地性、ロードノイズ低減、操縦安定性、高速耐久性を確実に両立することができる。
【００５５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、前記有機繊維コードは、総表示デニール数の３０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴としている。
【００５６】
次に、請求項５に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００５７】
本発明のラジアルタイヤは、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードを含む有機繊維コードは前記諸物性を満足させることができるため、実用上一般的なコード熱処理及びタイヤ製造法を用いても、加硫金型内での成型性も良好であり、タイヤの操縦安定性、耐偏摩耗性も優れており、ロードノイズ性は大幅に低減される。
【００５８】
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードが有機繊維コードの総表示デニール数の３０％以上含まれることにより、広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズの低減が可能となる。
【００５９】
このような多くの効果は、ベルト補強層として同じように用いられる下記の他の繊維コードと対比することにより、一層明白となる。
【００６０】
通常のナイロン６６繊維コード、ナイロン４６繊維コード等を用いた場合、タイヤロードノイズ（車内騒音）はベルト補強層のないものに比べると若干低減するがそのレベルは満足できるものではない。
【００６１】
通常のアラミド繊維コード、炭素繊維コード、ガラス繊維コード等の高弾性率繊維コードを用いた場合、前記したように加硫成型性が不良であり、１００〜４００Ｈｚの広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚの比較的高周波数帯域でのロードノイズは十分に低減できないうえ、接地性が不均一となり、操縦安定性や耐偏摩耗性は大巾に悪化する。
【００６２】
通常のアラミド・ナイロンの複合繊維コードを用いた場合、応力ー伸度曲線が非線形のため路面入力の大小や走行速度によって、ロードノイズの悪化する点があり、実用的ではない。
【００６３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、前記有機繊維コードは、総表示デニール数の８０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴としている。
【００６４】
次に、請求項６に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００６５】
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードが有機繊維コードの総表示デニール数の８０％以上含まれることにより、広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより低減することが可能となる。
【００６６】
請求項７に記載の発明は、前記有機繊維コードは、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、総表示デニール数の１００％がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴としている。
【００６７】
次に、請求項７に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００６８】
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードが有機繊維コードの総表示デニール数の１００％含まれることにより、広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより一層低減することが可能となる。
【００６９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、前記ベースゴムにはシリカが配合されており、前記ベースゴム中に配合される配合剤中に示す前記シリカの割合が２０％以上であることを特徴としている。
【００７０】
次に、請求項８に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００７１】
トレッド部が摩耗してベースゴムが踏面に露出する頃には、トレッド部に設けられた排水用の溝の断面積が減少してウエット性能が低下する。
【００７２】
操縦安定性を確保するため、トレッド部にヤング率（Ｅ’）を高めに設定したベースゴムを用いるが、ヤング率（Ｅ’）の高いゴムは一般に硬くて路面との摩擦係数が小さい。
【００７３】
しかしながら、本発明のようにベースゴムにシリカを配合することによってベースゴムの摩擦係数を上げることができ、ベースゴムの露出する摩耗後期のウエット性能の低下を抑えることができる。
【００７８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のラジアルタイヤの一実施形態を図面にしたがって説明する。
【００７９】
図１に示すように、ラジアルタイヤ１０はビード部１１に埋設されたビードコア１２の周りにタイヤ内側から外側に折返して係止されるカーカス１４と、カーカス１４の本体部１４Ａと巻上部１４Ｂとの間に配置されるビードフィラー１５と、カーカス１４のクラウン部に位置するトレッド部１６と、カーカス１４のサイド部に位置するサイドウォール部１８と、トレッド部１６の内側に配置された少なくとも二層のベルト層２０を備えている。
【００８０】
カーカス１４は、繊維コードを実質的に周方向と直交する方向に配列されており、少なくとも一枚の層から構成されている。
【００８１】
ベルト層２０はアラミド繊維及びスチールコードに代表される非伸長性コードが周方向（またはタイヤ赤道面ＣＬ）に対し１０°〜３０°の傾斜角度で配列されており、少なくとも２枚、互いのコードが異なる方向に交差するように重ね合わされている。
【００８２】
ベルト層２０の外周側には、ベルト補強層２２が設けられている。
【００８３】
ベルト補強層２２は、ベルト層２０全体を覆う幅広の第１ベルト補強層２２Ａと、ベルト層２０の端部付近を覆う幅狭の第２ベルト補強層２２Ｂから構成されている。
【００８４】
第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂは、各々繊維コードを復数本含むゴム引きされた狭幅のストリップを、前記繊維コードがタイヤ周方向に実質的に平行（０°〜５°）になるようにラセン状（スパイラル状）に、エンドレスに巻きつけられている。
【００８５】
なお、第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂは、ベルト層２０の幅方向外側にはみ出した方がよい。
【００８６】
ここで、第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂに用いる繊維コードは、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下である有機繊維コードであり、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．６％以上２．３％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．３％以上３．０％以下である有機繊維コードであることが好ましい。
【００８７】
有機繊維、例えば、ポリエチレン−２，６−ナフタレートは８５モル％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレートからなる重合体を用いることができる。
【００８８】
この重合体は公知の方法例えば特開平５−１６３６１２の２欄２６行〜３欄２１行に従って合成することができ、同特許の４欄７行〜５欄３５行に従って原糸を製造することができる。
【００８９】
この重合体は通常の溶融重合、固相重合のいずれの方法によっても合成できる。
【００９０】
また、有機繊維コードは、総表示デニール数の３０％以上（残りは他の有機繊維）がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されることが好ましく、総表示デニール数の８０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されることが更に好ましく、総表示デニール数の実質的に１００％がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されることが最も好ましい。
【００９１】
なお、このラジアルタイヤ１０は、一般のラジアルタイヤと同様の行程を経て製造される。
【００９２】
ここで、本実施形態のラジアルタイヤ１０のトレッド部１６は、ベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂの２層からなるいわゆるキャップベース構造である。
【００９３】
ベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂは、各々タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向両側へ延びており、キャップゴム１６Ｂはベースゴム１６Ａの全面を覆い、かつベースゴム１６Ａの端部よりもタイヤ幅方向両側へ延びている。
【００９４】
キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδよりも大きいことが必要である。
【００９５】
キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは、０．３〜０．５の範囲内に設定されることが好ましい。
【００９６】
また、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’はキャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’よりも大きいことが必要である。
【００９７】
ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’は１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内に設定されることが好ましい。
【００９８】
さらに、トレッド部１６が振動し難く、また振動を吸収し易いように、各部の寸法が以下のように決められている。
【００９９】
先ず、ベルト層２０の半幅（ベルト層２０の最大幅の半分の長さ）をＢＷ、ベースゴム１６Ａの半幅（ベースゴム１６Ａの最大幅の半分の長さ）をβＷ、ベースゴム１６Ａの幅方向端部からタイヤ幅方向外側へ延びるキャップゴム１６Ｂの幅をαＷ、としたときに、５５％≦βＷ／ＢＷ≦８０％の関係を満足するように各部の幅が決められている。
【０１００】
また、ベースゴム１６Ａとキャップゴム１６Ｂとの２層構造となっている部分において、ベースゴム１６Ａの厚さをａ、トレッド部１６の厚さをｂとしたときに、５０％≦ａ／ｂの関係を満足するようにベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂの厚さが決められている。また、ベースゴム１６Ａの厚さａは、トレッド部１６の厚さｂの９０％以下に設定することが好ましい。
【０１０１】
本実施形態のラジアルタイヤ１０では、キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．４３、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１２０×１０5 Ｐａ、ベルト層２０の半幅ＢＷが８０mm、ベースゴム１６Ａの半幅βＷが６５mmに設定されている。
【０１０２】
ベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂは、天然ゴム（ＮＲ）１００重量部、カーボンブラック１５〜４０重量部、イオウ１〜３重量部、さらにオイル、老化防止剤、加硫促進剤、加工性改良剤を最適な量、最適な組み合わせで配合されている。
【０１０３】
また、ベースゴム１６Ａには、シリカが配合されている。トレッド部１６の摩耗によりベースゴム１６Ａが踏面に露出した際の路面との摩擦を大きくするため、ベースゴム１６Ａに配合される配合剤中に占めるシリカの割合を２０％以上とすることが好ましい。
【０１０４】
なお、トレッド部１６には、ウエット性能を確保するために、周方向に沿って延びる主溝１７が複数本形成されている。また、主溝１７の底部はベースゴム１６Ａの上面よりも下側に位置しており、摩耗中期前後（〜摩耗後期）にはベースゴム１６Ａが踏面に露出するようになっている。
【０１０５】
なお、トレッド部１６には、周方向に延びる主溝１７の他にラグ溝が形成されていても良い。
【０１０６】
また、第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂの有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、後で定義する撚り係数Ｒが０．２０〜０．７２であることが好ましく、０．２０〜０．５０であることがさらに好ましい。
【０１０７】
これによって、コードに適度の集束性が与えられるため、高レベルのロードノイズ低減効果が得られる。
【０１０８】
撚り係数Ｒは、０．２０未満ではコード−ゴム間の接着性が悪くなり、０．７２を越えると伸びが増大し、初期モジュラスが低下するため、ベルト補強層のタガ効果を低下させる。
【０１０９】
なお、前記撚り係数Ｒとは、Ｒ＝Ｎ×（０．１３９×Ｄ／ρ）1/2 ×１０-3〔式中、Ｎ：コードの撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄ：コードの総表示デニール数、ρ：コードの比重〕で定義される。
【０１１０】
なお、前述の各種の測定、試験方法は次の通りである。
・１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄの荷重下での伸度の測定
２０〜３０°Ｃ（室温）でコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた状態からコードの雰囲気温度を８０°Ｃ／分の速度で１７０±５°Ｃに昇温し、１０分間安定させる。
【０１１１】
その後、３０ｍｍ／分の速度で０．７ｇ／ｄの荷重になるまで引っ張る。
【０１１２】
その状態で、１０分間クリープさせた時点でのコードの長さを測定し、室温時にコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた時の長さと比べ、その伸びた分を室温時のコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた長さで除して、１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下での伸度（％）とした。
【０１１３】
尚、初期サンプル長さは、２５０ｍｍで行った。
【０１１４】
・５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下での伸度の測定 ２０〜３０°Ｃ（室温）でコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた状態からコードの雰囲気温度を５°Ｃ／分の速度で５０±５°Ｃに昇温し、５分間安定させる。
【０１１５】
その後、３００ｍｍ／分の速度でコードが破断するまで引張り、応力一伸度曲線を描き、その応力一伸度曲線から１．４ｇ／ｄ応力時の伸度を読み取り、これを５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下での伸度とした。
【０１１６】
・５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 の比Ｎ1 ／Ｎ2 の測定 前項で作成した応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重点及び０．２５ｇ／ｄ荷重点において、接線を描き、単位伸度当りの荷重（ｇ／ｄ）をそれぞれＮ1 及びＮ2 とする。
【０１１７】
これは、接線の傾きであり、Ｎ1 をＮ2 で除した値を求めた。
【０１１８】
・ｔａｎδの測定は粘弾性測定装置（東洋精機製作所社製）を使用し、温度３０°Ｃ、歪１％、周波数５０Ｈｚでｔａｎδを測定した。
（作用）
次に、ラジアルタイヤ１０の作用を説明する。
【０１１９】
本実施形態のラジアルタイヤ１０のように、ベルト層２０の外周にベルト補強層２２（第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂ）を設けたので、ベルト層２０のいわゆるタガ効果が高まるため、タイヤ走行中時に路面の大小の凹凸の振動をトレッド面でひろいにくく、サイドウォール部１８−リム部−ホイールヘと伝達されて車内に伝わる振動が減少、つまりロードノイズが低減される。
【０１２０】
また、ベルト補強層２２に用いる有機繊維コードが通常のタイヤ走行時にベルト補強層２２の受ける温度、すなわち５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度を２．５％以下としているので、路面の凹凸によるベルト層２０の振動を低減することができる。
【０１２１】
また、ベルト補強層２２に用いる有機繊維コードの５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 との比Ｎ1 ／Ｎ2 を０．８〜１．３としたので、ベルト層２０の振動入力に対するバリアー効果に均一性が保たれ、大入力及び小入力に対するベルト層２０の振動抑制にばらつきが発生しない。
【０１２２】
さらに、ベルト補強層２２の有機繊維コードは、タイヤ加硫成型時にコードの受ける温度、すなわち１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度を２．０％以上３．３％以下としたので、タイヤの加硫成型性が良好となり、ベルト補強層２２の性状が均一となり、接地性も均一となるため、タイヤのロードノイズ性、操縦安定性、耐偏摩耗性が優れたものとなる。
【０１２３】
有機繊維コードは、加硫時の１５０〜１８０°Ｃのような高温において、十分な伸びを有し、製品タイヤにおいては、ベルト層２０を強く保持する、高い弾性率を維持する性質を有することができるため、これらの効果を発現する。
【０１２４】
ベルト補強層２２の有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、撚り係数Ｒを０．２０〜０．７２の範囲内としたので、有機繊維コードに適度の集束性が与えられるため、高レベルのロードノイズ低減効果が得られる。
【０１２５】
さらに、このラジアルタイヤ１０では、トレッド部１６を、各々タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層２０側のベースゴム１６Ｂと、踏面側のキャップゴム１６Ａとの２層構造とすると共に、キャップゴム１６Ａの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδをベースゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく設定すると共にベースゴム１６Ｂの半幅βＷをベルト層２０の半幅ＢＷの５５％以上８０％以下に設定したので、トレッド部１６全体が振動し難くなる。
【０１２６】
なお、ベースゴム１６Ｂの厚さａがトレッド部１６の厚さｂの５０％よりも小さくなると、ヤング率Ｅ’を大きく設定したベースゴム１６Ｂが薄くなり、トレッド部１６の剛性が低下してトレッド部１６全体が振動し易くなる。一方、キャップゴム１６Ａの厚み（ｂ−ａ）がトレッド部１６の厚さｂの１０％より小さくなると、トレッド面よりの振動入力を吸収する層が薄くなるため、騒音が発生し易くなる。
【０１２７】
また、ベースゴム１６Ｂの幅方向端部からベルト層２０の端部、更にベルト層２０のタイヤ幅方向外側には、損失係数ｔａｎδを大きく設定したキャップゴム１６Ａが配置されており、振動の腹となるベルト層２０の両端部付近がこのキャップゴム１６Ａにより覆われているので振動が効果的に吸収される。
【０１２８】
なお、キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３未満になると、キャップゴム１６Ｂが振動を吸収し難くなり、ロードノイズを低減することが出来なくなる。
【０１２９】
一方、キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．５を越えると、キャップゴム１６Ｂが軟らかくなり過ぎ、トレッド部１６の耐久性（耐摩耗性等）が低下する。
【０１３０】
ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 Ｐａ未満になると、ベースゴム１６Ａが軟らかくなってトレッド部１６の剛性が低下し、操縦安定性の低下を招く。
【０１３１】
一方、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１５０×１０5 Ｐａを越えると、ベースゴム１６Ａが硬くなって、トレッド部１６が摩耗してベースゴム１６Ａが踏面に露出した際に踏面との摩擦係数が低下してウエット性能等の低下を招く。
【０１３２】
βＷ／ＢＷ＞５５％となると、ヤング率Ｅ’を高く設定したベースゴム１６Ａの幅βＷが狭くなり過ぎ、ベルト層両端付近の剛性が低下して振動し易くなる。
【０１３３】
一方、βＷ／ＢＷ＞８０％となると、損失係数ｔａｎδを大きく設定した振動吸収性に優れるキャップゴム１６Ｂの面積（体積）がベルト層両端付近で少なくなり、ロードノイズを低減することが出来なくなる。
【０１３４】
また、βＷ／ＢＷ＞５５％となると、ヤング率Ｅ’を高く設定したベースゴム１６Ａの幅が狭くなり、ベルト層両端付近の剛性が低下して振動し易くなりロードノイズを低減することが出来なくなる。
【０１３５】
一方、βＷ／ＢＷ＞８０％となると、損失係数ｔａｎδを大きく設定した振動吸収性に優れるキャップゴム１６Ｂの面積（体積）がベルト層両端付近で少なくなり、振動を抑えることが出来なくなりロードノイズを低減することが出来なくなる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるため、比較例のタイヤ３種と本発明の適用された実施例のタイヤ１種とを用意し、走行音試験、操縦安定性試験及び耐久性試験を行った。
【０１３６】
（１） 後記の実施例及び比較例のタイヤは下記の通りである。
【０１３７】
使用タイヤサイズは、２０５／６５Ｒ１５のチューブレス構造であり、タイヤの製造は、加硫条件１７０°Ｃ×１３分、ポストキュアインフレーション条件内圧２５０ｋＰＡ、２６分で行った。
【０１３８】
カーカスは、１０００D/2 （１０００デニール２本撚り）の撚り数（下撚り×上撚り）４７×４７（回／１０ｃｍ）のポリエチレンテレフタレートコードを使用したものを２枚、打込み数は５５．０本／５ｃｍのものを用いた。
【０１３９】
ベルト層は、１×５×０．２３構造のスチールコードからなるプライを２枚配置し、コードの打込み角度は周方向に対して左右それぞれ２６°、コードの打込み数は４０．０本／５ｃｍである。
【０１４０】
ベルト補強層は、周方向に対して角度０°〜５°でベルト層外側にラセン状に巻きつけた。
【０１４１】
ベルト補強層は図１に示す配置とした。
【０１４２】
この際、１層の第１ベルト補強層をベルト層の径方向外側全体を覆うように、ベルト層の両端で各々２．５mm広く巻きつけ、さらにその外周側の両端部に１層の第２ベルト補強層を一層各２５mm幅になるように巻き付けた。
【０１４３】
この補強層は５〜２０mm程度の狭幅のストリップを用いて、前記方法によりベルト層上に形成した。
【０１４４】
・走行音試験：２０５／６５Ｒ１５、内圧２００ｋＰＡ、リムサイズ６Ｊ−１５の供試タイヤを２０００ｃｃ排気量セダンタイプの自動車（国産車）に４輪とも装着し、ロードノイズ評価路のテストコースで６０ｋｍ／時の速度で走行し、テストドライバーによるフィーリング評価を行った。なお、走行音試験は、新品タイヤと１００００km走行後の摩耗タイヤとで行った。
【０１４５】
評価は、比較例１の新品時の走行音を１００とする指数で表し、数値が大きい程走行音が小さいことを表している。
【０１４６】
・操縦安定性試験：乾燥したテストコースにて種々のモードで走行し、テストドライバーによるフィーリング評価を行った。
【０１４７】
評価は、比較例１の新品時を１００とする指数で表し、数値が大きい程操縦安定性に優れていることを表している。
【０１４８】
・耐久性試験：米国規格ＦＭＶＳＳ Ｎｏ．１０９のテスト方法に準じ、ステップスピード方式にて行い、即ち、３０分ごとにスピードを増して故障するまで行い、故障したときの速度（km/h）及びその速度での経過時間（分）を測定した。評価は比較例１のコントロールタイヤを１００とする指数で示しており、数値が大きいほど耐久性に優れていることを表している。
【０１４９】
実施例のタイヤ：ベルト補強層の有機繊維コードとして用いられるポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）コードは表示デニールが１６７０ｄｔｅｘ／２、下撚りが３９回／１０ｃｍ、上撚りが３９回／１０ｃｍ〔撚り数が下×上（回／１０ｃｍ）３９×３９と表示〕撚り係数が０．６８であり、５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％、１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が３．０％、５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 の比Ｎ1 ／Ｎ2 が０．９０である。
【０１５０】
また、ベースゴムのｔａｎδ（３０°Ｃ）は０．４３である。
【０１５１】
比較例１のタイヤ：図２に示すように、トレッド部１６が単一のゴムからなるタイヤである。
【０１５２】
ベルト補強層の有機繊維コードは、表示デニールが１４００ｄｔｅｘ／２、撚り数が下×上（回／１０ｃｍ）１３×１３であるナイロンコードである。その他の諸元は以下の表１内に記載した通りである。
【０１５３】
比較例２のタイヤ：図２に示すように、トレッド部１６が単一のゴムからなるタイヤである。その他の諸元は以下の表１内に記載した通りである。
【０１５４】
比較例３のタイヤ：図２に示すように、トレッド部１６が単一のゴムからなるタイヤである。その他の諸元は以下の表１内に記載した通りである。
【０１５５】
このような材料及び構造を有するラジアルタイヤに関し、走行音、操縦安定性及び耐久性を評価した結果を以下の表１に示す。
【０１５６】
【表１】
【０１５７】
試験の結果から、本発明の提供された実施例のタイヤは、ロードノイズ、操縦安定性及び耐久性が両立されていることが分かる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、ロードノイズ、高速耐久性及び操縦安定性を両立しつつ、ロードノイズの一層の低減を図ることができる、という優れた効果を有する。さらに、操縦安定性と、新品時〜摩耗初期における振動抑制効果とを両立することができる。
【０１５９】
請求項２に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、キャップゴムによる振動吸収性と、トレッド部の耐久性とを両立できる、という優れた効果を有する。
【０１６０】
請求項３に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、操縦安定性を確保し、ベースゴムが踏面に露出した際のウエット性能等の低下を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【０１６１】
請求項４に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、路面の凹凸によるベルトの振動を確実に低減することができ、また、成型性、タイヤ接地性、ロードノイズ低減、操縦安定性、高速耐久性を確実に両立することができる、という優れた効果を有する。
【０１６２】
請求項５に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、実用上一般的なコード熱処理及びタイヤ製造法を用いた場合の加硫金型内での成型性も良好であり、操縦安定性、耐偏摩耗性に優れ、ロードノイズ性を大幅に低減できる、という優れた効果を有する。
【０１６３】
請求項６に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより低減することができる、という優れた効果を有する。
【０１６４】
請求項７に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより一層低減することができる、という優れた効果を有する。
【０１６５】
請求項８に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、ベースゴムの露出する摩耗後期のウエット性能の低下を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【０１６６】
請求項９に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、操縦安定性と、新品時〜摩耗初期における振動抑制効果とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジアルタイヤの断面図である。
【図２】比較例に係るラジアルタイヤの断面図である。
【符号の説明】
１０ ラジアルタイヤ
１１ ビード部
１４ カーカス
１５ ビードフィラー
１６ トレッド部
１６Ａ ベースゴム
１６Ｂ キャップゴム
１８ サイドウォール部
２０ ベルト層
２２ ベルト補強層
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり抵抗性を減少させ、高速耐久性を高め、操縦安定性に優れ、ロードノイズを大幅に低減したラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌の高級化、高品質化に伴い、特に乗用車においては車輌の低振動化、乗心地性の改良が近年急激に進みつつある中、タイヤとしての要求特性にも低騒音、高乗心地化が求められている。
【０００３】
特に、車内に生じるノイズの低減が望まれており、かかるノイズの一つとして走行中のタイヤが路面の凹凸をひろい、その振動が伝達されて車内の空気を振動させることに基づいて発生する、いわゆるロードノイズの改良要求は、極めて高くなってきている。
【０００４】
また、車輌の高級化に伴い、高出力化、高速化も同時に進められていることから、従来のタイヤのように乗心地やロードノイズのみを良くしたタイヤでは、対応できず高速耐久性、ユニフォミティー性能、操縦安定性、転がり抵抗性も同時に高いレベルを維持することが必要である。
【０００５】
従来より存在するロードノイズ低減方法としては、最も基本的には（１）タイヤトレッド部のゴムを軟化させる手法、（２）タイヤカーカスの形状を変化させることにより、ベルト層の張力を強化させる手法、（３）交差ベルト層の全部または両端部を周方向に配置されたコードをゴム引きした例えばナイロンコードの補強層で、挟持することによりベルト周方向剛性を強化させる手法、および該コード補強層を周上でジョイントをなくすためにラセン状にベルト層外側に巻きつける手法（例えば、特開平６−２４２０８）を挙げることができる。
【０００６】
これらは、ごく一般的な手法として長所短所をそれぞれ有するため、目的に応じて各手法を選択あるいは、組み合わせて用いられており、特に（３）の手法はロードノイズ低減より、むしろ高速耐久性向上を満たす手法としても現在の高性能、高品質タイヤにおいては、特に主流となりつつもあるものである。
【０００７】
また、特殊な方法としては（４）特開平５−２３８２０５に開示されているように、カーカス層とベルト層間に周方向コードと高モジュラスゴムシートをはさんだ新しい手法や（５）特開平３−２５３４０６に開示されているように、タイヤ振動モードに応じた部分補強を行う手法なども知られている。
【０００８】
さらに、前記（３）のベルト最外層にナイロンコードをラセン状に巻きつけたタイヤの応用としては特に高速耐久性向上、高速レベル向上を目的として例えば、（６）高弾性率コードを巻きつける手法（例えば特開平２−１４７４０７、平１−１４５２０３）や（７）この加硫成型を向上させるために、最外層にラセン状に巻きつけるコードを高弾性率と低弾性率のフィラメントを撚り合わせ、応力一伸度曲線に変曲点をもたせた複合コードを用いる手法（例えば、特開平１−２４７２０４）などが挙げられ、さらには、（８）前記（７）の騒音性改良のために、撚り合わせる繊維材質を限定した例（特開平６−３０５３０４）、また（９）ベルト層のタイヤ径方向両側部分に、補強層として有機繊維を用いた例（特開平６−１１５３１２）等、多くの手法が知られており、これら一連の手法はすべて記載の有無によらず、多少なりともベルト部張力の強化がなされているため、ロードノイズ低減効果は若干ではあるが認められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した手法によるロードノイズを低減する方法は前記（１）においては、トレッドゴムを軟化することによってロードノイズを低減できても、耐摩耗性が大きく低下し、また操縦安定性も大幅に悪化するため実用的でなく、また前記（２）においては、タイヤのベルト層の張力を強化することはできても、タイヤの横剛性及びコーナリング性能が低下し、トレッド部以外の部分までも接地し、外観上もよくない。
【００１０】
さらに、前記（３）においては、高速耐久性向上と共にロードノイズ低減も若干の効果はあるものの依然として、この程度のものでは満足できるものではなかった。
【００１１】
また（３）の応用例として、前記（４）及び（５）においては、（３）以上の効果はあるが、その改良度合は小さく高速性に対する耐久性は不十分であり、前記（６）においては、実用上作りにくい点と操縦安定性悪化が認められ、前記（７）および（８）のように複合コードを用いる方法も応力一伸度曲線に変曲線を持つため、いわゆる大入力、小入力でのコードの挙動が異なってしまうため、１００〜４００Ｈｚといった広範囲でのロードノイズ低減には効果は不十分である。
【００１２】
また、これら複合させたコードはロードノイズ低減の効果の速度依存性が大きいため、実用上好ましいものではない。
【００１３】
さらに、前記（９）においては、ロードノイズ低減効果は若干あるものの、ベルト補強層に必要なコード特性が特定されておらず、またそのコード特性をタイヤ性能に生かしきれていないため、ロードノイズ低減効果も不十分であり、唯一実施例に記載の通常の芳香族ポリアミドのような高弾性率コードを単にラセン巻きにした場合、ロードノイズは十分低減できないと共に、操縦安定性は大巾に悪化する。
【００１４】
上記の諸問題を解決するために、ベルト補強層に用いるコードの物性を限定したラジアルタイヤ（特開平９−６６７０５号公報）が提案され、ある程度の効果が得られたが、更なるロードノイズの低減が求められている。
【００１５】
従来、トレッドゴムのヤング率（Ｅ’：複素ヤング率の実数成分）を下げる、もしくは損失係数（ｔａｎδ）を上げることでロードノイズを低減できることが知られているが、ヤング率（Ｅ’）を下げるとゴムが柔軟になり操縦安定性が低下し、損失係数（ｔａｎδ）を上げるとトレッドの耐久性（耐摩耗性等）が低下してしまうという問題がある。 本発明は上記事実を考慮し、ロードノイズ、高速耐久性及び操縦安定性を両立しつつ、ロードノイズの一層の低減を図ることのできるラジアルタイヤを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく、ベルト補強層に用いる繊維コードの物性とタイヤ製造時−走行時のベルト補強層コードに加わる温度、張力、動的入力、トレッドゴムの構造、物性及び形状等との関係に着目し、鋭意検討した結果、上記、各要求特性がトレッドゴムの構造、物性及び形状、ベルト補強層、繊維コード及びベルト層の如何なる物性と密接に関係しているかが明確となり、すなわち下記の手段により上記諸要求特性を同時に満足できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
請求項１に記載の発明は、一対のビード部と、両ビード部にトロイド状に跨がると共に端部がビードコアの回りをタイヤ内側から外側へ巻き上げられるカーカスと、前記カーカスのクラウン部に位置するトレッド部と、前記カーカスのサイドウォール部と、を備えると共に、前記トレッド部の内側に配置された少なくとも二層のベルト層の外周側に少なくとも一枚よりなるベルト補強層をトレッド部全体及び／又は両端部に配設し、前記ベルト補強層が繊維コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリップを前記コードがタイヤ周方向に実質上、平行になるようにラセン状にエンドレスに巻きつけることにより形成されるラジアルタイヤであって、前記ベルト補強層コードが有機繊維コードからなり、かつ前記有機繊維コードが５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下であり、前記トレッド部は、各々タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層側のベースゴムと、前記ベースゴム全体を覆いかつ前記ベルト層の幅方向端部よりも更にタイヤ幅方向外側へ延びる踏面側のキャップゴムとの２層構造であり、前記ベルト層の半幅をＢＷ、前記ベースゴムの半幅をβＷとしたときに、５５％≦βＷ／ＢＷ≦８０％を満足し、前記キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは前記ベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく、前記ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’は前記キャップゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’よりも大きく設定されており、前記ベースゴムの厚さをａ、前記トレッド部の厚さをｂとしたときに、５０％≦ａ／ｂとされていることを特徴としている。
【００１８】
次に、請求項１に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００１９】
本発明のラジアルタイヤでは、ベルト層の外周側にベルト補強層をトレッド部全体及び／又は両端部に配設し、ベルト補強層が繊維コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリップをコードがタイヤ周方向に実質上平行になるようにラセン状にエンドレスに巻きつけられ、またベルト補強層のコードが有機繊維コードからなり、さらにこの繊維コードは５０±５°Ｃ、１．４ｇ／ｄ（１２．３ｍＮ／ｄｔｅｘ）荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃ、０．７ｇ／ｄ（６．２ｍＮ／ｄｔｅｘ）荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下としている。
【００２０】
このように、トレッド部全体及び／又はトレッド部の両端のサイド部に近い位置に、ベルト補強層をラセン状に巻きつけ、さらにこの補強層に用いるコードのモジュラスを高めて、タイヤ周方向の張力の高いバリヤー状補強層が配置されることによって、トレッド部の周方向の張力剛性が大きくなり、ベルトのいわゆるタガ効果が高まるため、タイヤ走行中時に路面の大小の凹凸の振動をトレッド面でひろいにくく、タイヤサイド部−リム部−ホイールヘと伝達されて車内に伝わる振動が減少し、つまりロードノイズが低減される。
【００２１】
ベルト補強層は前記のようなラセン状に巻回した構造でなければ、タイヤ周方向にジョイントができてしまうため、周方向の張力が向上するよりも、ジョイント部でのジョイント上、下の層間のズレが発生してしまい、前記のようなコード物性を限定しても効果が見られない上、ジョイントによるユニフォミティーも著しく悪化し好ましくない。
【００２２】
本発明では、ベルト補強層の有機繊維コードは通常のタイヤ走行時にベルト補強層の受ける温度すなわち５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．５％以下としている。
【００２３】
これによって路面の凹凸によるベルトの振動を低減することができる。この伸度が２．５％を越えるとこのベルトの振動を抑えきれず、ロードノイズ低減効果は得にくくなる。
【００２４】
また、ベルト補強層の繊維コードは５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 との比Ｎ1 ／Ｎ2 が０．８〜１．３であることが好ましい。
【００２５】
これによって、ベルトの振動入力に対するバリアー効果に均一性が保たれ、大入力及び小入力に対するベルト層の振動抑制にばらつきが発生しない。
【００２６】
例えば、Ｎ1 ／Ｎ2 が０．８未満の場合、大きな入力に対するバリアー効果が低下し、振動低減効果が小さくなり、Ｎ1 ／Ｎ2 が１．３を超える場合、小さな入力に対するバリアー効果が低下し、振動低減効果が小さくなる。
【００２７】
その結果、トレッド部全体の振動が発生し、ロードノイズは悪化する。
【００２８】
この大入力および小入力に対するバリアー効果、すなわちロードノイズ低減効果は補強層コードの大荷重下と小荷重下における各々モジュラスの絶対値より、その比によって大きく左右される。
【００２９】
さらに、ベルト補強層の繊維コードはタイヤ加硫成型時にコードの受ける温度すなわち１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下であることが必要である。
【００３０】
タイヤ製造時に生タイヤを加硫金型に装着し、生タイヤに内圧を充填させ、金型内面に押しつける時、拡張率が一定でないトレッド各部を十分な伸びを持って金型に密着させるため、ラセン状に巻きつけられたベルト補強層のコードは、トレッドを加硫金型に適合できる２．０％以上３．３％以下のような伸びが必要となり、これによってタイヤの加硫成型性は良好となり、ベルト補強層の性状は均一となり、接地性も均一となるため、タイヤのロードノイズ性、操縦安定性、耐偏摩耗性は優れたものとなる。
【００３１】
有機繊維コードは加硫時の１５０〜１８０°Ｃのような高温において、十分な伸びを有し、製品タイヤにおいては、ベルト層を強く保持する、高い弾性率を維持する性質を有することができるため、これらの効果を発現する。
【００３２】
ここで、０．７ｇ／ｄの荷重での伸度としているのは加硫金型内でのラセン状に巻きつけたベルド補強層繊維コード１本当りに加わる平均張力が一般に０．７ｇ／ｄ前後であることによる。
【００３３】
この伸度が高弾性率の通常のアラミドコードのように２．０％未満である場合、上記の説明からわかるように、加硫金型内でトレッドの充分な伸びが得られず、加硫成型が不良となり、タイヤ接地性も不均一となり、ロードノイズ低減効果が十分でなく、また操縦安定性等も悪化する。
【００３４】
また、伸度が３．３％を超える場合、タイヤを加硫金型から取りはずした後、内圧充填冷却（ポストキュアーインフレーション）時に、トレッド部の周方向の伸びが大きくなり、高速耐久性が悪くなる。
【００３５】
さらに、本発明のラジアルタイヤでは、トレッド部を、各々タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層側のベースゴムと、ベースゴム全体を覆いかつベルト層の幅方向端部よりも更にタイヤ幅方向外側へ延びる踏面側のキャップゴムとの２層構造とすると共に、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδをベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく設定すると共にベースゴムの半幅βＷをベルト層の半幅ＢＷの５５％以上８０％以下に設定したので、トレッド部全体が振動し難くなる。
【００３６】
ベースゴムの幅方向端部からベルト層の端部、更にベルト層のタイヤ幅方向外側には、損失係数ｔａｎδを大きく設定したキャップゴムのみが配置されており、振動の腹となるベルト層の両端部付近がこのキャップゴムにより覆われているので振動が効果的に吸収される。
【００３７】
ここで、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδがベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδと同等または小さい場合には、振動の腹となるベルト層端部付近の振動吸収性が低下する。
【００３８】
また、ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’がキャップゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’と同等または小さい場合には、トレッド部の剛性が低下してトレッド部全体が振動し易くなる。
【００３９】
さらに、βＷ／ＢＷ＞５５％となると、ヤング率Ｅ’を高く設定したベースゴムの幅が狭くなり、ベルト層両端付近のトレッド部の剛性が低下してベルト層両端付近が振動し易くなる。
【００４０】
一方、βＷ／ＢＷ＞８０％となると、損失係数ｔａｎδを大きく設定した振動吸収性に優れるキャップゴムの面積（体積）がベルト層両端付近で少なくなり、ベルト層両端付近の振動を吸収することが出来なくなる。
ベースゴムの厚さａがトレッド部の厚さｂの５０％よりも小さくなると、ヤング率Ｅ’を大きく設定したベースゴムが薄くなり、トレッド部の剛性が低下してトレッド部全体が振動し易くなる。
また、ベースゴムの厚さａは、トレッド部の厚さｂの９０％以下が好ましい。その理由は、キャップゴムの厚み（ｂ−ａ）がトレッド部の厚さｂの１０％より小さくなると、トレッド面よりの振動入力を吸収する層が薄くなるため、騒音が発生し易くなる。
【００４１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のラジアルタイヤにおいて、前記キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３〜０．５の範囲内であることを特徴としている。
【００４２】
次に、請求項２に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００４３】
キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３未満になると、キャップゴムが振動を吸収し難くなる。
【００４４】
一方、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．５を越えると、キャップゴムが軟らかくなり過ぎ、トレッド部の耐久性（耐摩耗性等）が低下する。
【００４５】
したがって、キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδを０．３〜０．５の範囲内に設定することが好ましい。
【００４６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のラジアルタイヤにおいて、前記ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内であることを特徴としている。
【００４７】
次に、請求項３に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００４８】
ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 Ｐａ未満になると、ベースゴムが軟らかくなってトレッド部の剛性が低下し、操縦安定性の低下を招く。
【００４９】
一方、ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１５０×１０5 Ｐａを越えると、ベースゴムが硬くなって、トレッド部の摩耗によりベースゴムが踏面に露出した際に踏面との摩擦係数が低下してウエット性能等の低下を招く。
【００５０】
したがって、ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’を１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内に設定することが好ましい。
【００５１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、有機繊維コードは、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．６％以上２．３％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．３％以上３．０％以下であることを特徴としている。
【００５２】
次に、請求項４に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００５３】
有機繊維コードの５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度を１．６％以上２．３％以下としたので、路面の凹凸によるベルトの振動を確実に低減することができる。
【００５４】
また、有機繊維コードの１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度を２．３％以上３．０％以下としたので、成型性、タイヤ接地性、ロードノイズ低減、操縦安定性、高速耐久性を確実に両立することができる。
【００５５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、前記有機繊維コードは、総表示デニール数の３０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴としている。
【００５６】
次に、請求項５に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００５７】
本発明のラジアルタイヤは、ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードを含む有機繊維コードは前記諸物性を満足させることができるため、実用上一般的なコード熱処理及びタイヤ製造法を用いても、加硫金型内での成型性も良好であり、タイヤの操縦安定性、耐偏摩耗性も優れており、ロードノイズ性は大幅に低減される。
【００５８】
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードが有機繊維コードの総表示デニール数の３０％以上含まれることにより、広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズの低減が可能となる。
【００５９】
このような多くの効果は、ベルト補強層として同じように用いられる下記の他の繊維コードと対比することにより、一層明白となる。
【００６０】
通常のナイロン６６繊維コード、ナイロン４６繊維コード等を用いた場合、タイヤロードノイズ（車内騒音）はベルト補強層のないものに比べると若干低減するがそのレベルは満足できるものではない。
【００６１】
通常のアラミド繊維コード、炭素繊維コード、ガラス繊維コード等の高弾性率繊維コードを用いた場合、前記したように加硫成型性が不良であり、１００〜４００Ｈｚの広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚの比較的高周波数帯域でのロードノイズは十分に低減できないうえ、接地性が不均一となり、操縦安定性や耐偏摩耗性は大巾に悪化する。
【００６２】
通常のアラミド・ナイロンの複合繊維コードを用いた場合、応力ー伸度曲線が非線形のため路面入力の大小や走行速度によって、ロードノイズの悪化する点があり、実用的ではない。
【００６３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、前記有機繊維コードは、総表示デニール数の８０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴としている。
【００６４】
次に、請求項６に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００６５】
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードが有機繊維コードの総表示デニール数の８０％以上含まれることにより、広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより低減することが可能となる。
【００６６】
請求項７に記載の発明は、前記有機繊維コードは、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、総表示デニール数の１００％がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴としている。
【００６７】
次に、請求項７に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００６８】
ポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維コードが有機繊維コードの総表示デニール数の１００％含まれることにより、広範な周波数帯域、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより一層低減することが可能となる。
【００６９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のラジアルタイヤにおいて、前記ベースゴムにはシリカが配合されており、前記ベースゴム中に配合される配合剤中に示す前記シリカの割合が２０％以上であることを特徴としている。
【００７０】
次に、請求項８に記載のラジアルタイヤの作用を説明する。
【００７１】
トレッド部が摩耗してベースゴムが踏面に露出する頃には、トレッド部に設けられた排水用の溝の断面積が減少してウエット性能が低下する。
【００７２】
操縦安定性を確保するため、トレッド部にヤング率（Ｅ’）を高めに設定したベースゴムを用いるが、ヤング率（Ｅ’）の高いゴムは一般に硬くて路面との摩擦係数が小さい。
【００７３】
しかしながら、本発明のようにベースゴムにシリカを配合することによってベースゴムの摩擦係数を上げることができ、ベースゴムの露出する摩耗後期のウエット性能の低下を抑えることができる。
【００７８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のラジアルタイヤの一実施形態を図面にしたがって説明する。
【００７９】
図１に示すように、ラジアルタイヤ１０はビード部１１に埋設されたビードコア１２の周りにタイヤ内側から外側に折返して係止されるカーカス１４と、カーカス１４の本体部１４Ａと巻上部１４Ｂとの間に配置されるビードフィラー１５と、カーカス１４のクラウン部に位置するトレッド部１６と、カーカス１４のサイド部に位置するサイドウォール部１８と、トレッド部１６の内側に配置された少なくとも二層のベルト層２０を備えている。
【００８０】
カーカス１４は、繊維コードを実質的に周方向と直交する方向に配列されており、少なくとも一枚の層から構成されている。
【００８１】
ベルト層２０はアラミド繊維及びスチールコードに代表される非伸長性コードが周方向（またはタイヤ赤道面ＣＬ）に対し１０°〜３０°の傾斜角度で配列されており、少なくとも２枚、互いのコードが異なる方向に交差するように重ね合わされている。
【００８２】
ベルト層２０の外周側には、ベルト補強層２２が設けられている。
【００８３】
ベルト補強層２２は、ベルト層２０全体を覆う幅広の第１ベルト補強層２２Ａと、ベルト層２０の端部付近を覆う幅狭の第２ベルト補強層２２Ｂから構成されている。
【００８４】
第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂは、各々繊維コードを復数本含むゴム引きされた狭幅のストリップを、前記繊維コードがタイヤ周方向に実質的に平行（０°〜５°）になるようにラセン状（スパイラル状）に、エンドレスに巻きつけられている。
【００８５】
なお、第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂは、ベルト層２０の幅方向外側にはみ出した方がよい。
【００８６】
ここで、第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂに用いる繊維コードは、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下である有機繊維コードであり、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．６％以上２．３％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．３％以上３．０％以下である有機繊維コードであることが好ましい。
【００８７】
有機繊維、例えば、ポリエチレン−２，６−ナフタレートは８５モル％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレートからなる重合体を用いることができる。
【００８８】
この重合体は公知の方法例えば特開平５−１６３６１２の２欄２６行〜３欄２１行に従って合成することができ、同特許の４欄７行〜５欄３５行に従って原糸を製造することができる。
【００８９】
この重合体は通常の溶融重合、固相重合のいずれの方法によっても合成できる。
【００９０】
また、有機繊維コードは、総表示デニール数の３０％以上（残りは他の有機繊維）がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されることが好ましく、総表示デニール数の８０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されることが更に好ましく、総表示デニール数の実質的に１００％がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されることが最も好ましい。
【００９１】
なお、このラジアルタイヤ１０は、一般のラジアルタイヤと同様の行程を経て製造される。
【００９２】
ここで、本実施形態のラジアルタイヤ１０のトレッド部１６は、ベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂの２層からなるいわゆるキャップベース構造である。
【００９３】
ベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂは、各々タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向両側へ延びており、キャップゴム１６Ｂはベースゴム１６Ａの全面を覆い、かつベースゴム１６Ａの端部よりもタイヤ幅方向両側へ延びている。
【００９４】
キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδよりも大きいことが必要である。
【００９５】
キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは、０．３〜０．５の範囲内に設定されることが好ましい。
【００９６】
また、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’はキャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’よりも大きいことが必要である。
【００９７】
ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’は１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内に設定されることが好ましい。
【００９８】
さらに、トレッド部１６が振動し難く、また振動を吸収し易いように、各部の寸法が以下のように決められている。
【００９９】
先ず、ベルト層２０の半幅（ベルト層２０の最大幅の半分の長さ）をＢＷ、ベースゴム１６Ａの半幅（ベースゴム１６Ａの最大幅の半分の長さ）をβＷ、ベースゴム１６Ａの幅方向端部からタイヤ幅方向外側へ延びるキャップゴム１６Ｂの幅をαＷ、としたときに、５５％≦βＷ／ＢＷ≦８０％の関係を満足するように各部の幅が決められている。
【０１００】
また、ベースゴム１６Ａとキャップゴム１６Ｂとの２層構造となっている部分において、ベースゴム１６Ａの厚さをａ、トレッド部１６の厚さをｂとしたときに、５０％≦ａ／ｂの関係を満足するようにベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂの厚さが決められている。また、ベースゴム１６Ａの厚さａは、トレッド部１６の厚さｂの９０％以下に設定することが好ましい。
【０１０１】
本実施形態のラジアルタイヤ１０では、キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．４３、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１２０×１０5 Ｐａ、ベルト層２０の半幅ＢＷが８０mm、ベースゴム１６Ａの半幅βＷが６５mmに設定されている。
【０１０２】
ベースゴム１６Ａ及びキャップゴム１６Ｂは、天然ゴム（ＮＲ）１００重量部、カーボンブラック１５〜４０重量部、イオウ１〜３重量部、さらにオイル、老化防止剤、加硫促進剤、加工性改良剤を最適な量、最適な組み合わせで配合されている。
【０１０３】
また、ベースゴム１６Ａには、シリカが配合されている。トレッド部１６の摩耗によりベースゴム１６Ａが踏面に露出した際の路面との摩擦を大きくするため、ベースゴム１６Ａに配合される配合剤中に占めるシリカの割合を２０％以上とすることが好ましい。
【０１０４】
なお、トレッド部１６には、ウエット性能を確保するために、周方向に沿って延びる主溝１７が複数本形成されている。また、主溝１７の底部はベースゴム１６Ａの上面よりも下側に位置しており、摩耗中期前後（〜摩耗後期）にはベースゴム１６Ａが踏面に露出するようになっている。
【０１０５】
なお、トレッド部１６には、周方向に延びる主溝１７の他にラグ溝が形成されていても良い。
【０１０６】
また、第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂの有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、後で定義する撚り係数Ｒが０．２０〜０．７２であることが好ましく、０．２０〜０．５０であることがさらに好ましい。
【０１０７】
これによって、コードに適度の集束性が与えられるため、高レベルのロードノイズ低減効果が得られる。
【０１０８】
撚り係数Ｒは、０．２０未満ではコード−ゴム間の接着性が悪くなり、０．７２を越えると伸びが増大し、初期モジュラスが低下するため、ベルト補強層のタガ効果を低下させる。
【０１０９】
なお、前記撚り係数Ｒとは、Ｒ＝Ｎ×（０．１３９×Ｄ／ρ）1/2 ×１０-3〔式中、Ｎ：コードの撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄ：コードの総表示デニール数、ρ：コードの比重〕で定義される。
【０１１０】
なお、前述の各種の測定、試験方法は次の通りである。
・１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄの荷重下での伸度の測定
２０〜３０°Ｃ（室温）でコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた状態からコードの雰囲気温度を８０°Ｃ／分の速度で１７０±５°Ｃに昇温し、１０分間安定させる。
【０１１１】
その後、３０ｍｍ／分の速度で０．７ｇ／ｄの荷重になるまで引っ張る。
【０１１２】
その状態で、１０分間クリープさせた時点でのコードの長さを測定し、室温時にコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた時の長さと比べ、その伸びた分を室温時のコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた長さで除して、１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下での伸度（％）とした。
【０１１３】
尚、初期サンプル長さは、２５０ｍｍで行った。
【０１１４】
・５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下での伸度の測定 ２０〜３０°Ｃ（室温）でコードに０．０１６７ｇ／ｄの荷重をかけた状態からコードの雰囲気温度を５°Ｃ／分の速度で５０±５°Ｃに昇温し、５分間安定させる。
【０１１５】
その後、３００ｍｍ／分の速度でコードが破断するまで引張り、応力一伸度曲線を描き、その応力一伸度曲線から１．４ｇ／ｄ応力時の伸度を読み取り、これを５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下での伸度とした。
【０１１６】
・５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 の比Ｎ1 ／Ｎ2 の測定 前項で作成した応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重点及び０．２５ｇ／ｄ荷重点において、接線を描き、単位伸度当りの荷重（ｇ／ｄ）をそれぞれＮ1 及びＮ2 とする。
【０１１７】
これは、接線の傾きであり、Ｎ1 をＮ2 で除した値を求めた。
【０１１８】
・ｔａｎδの測定は粘弾性測定装置（東洋精機製作所社製）を使用し、温度３０°Ｃ、歪１％、周波数５０Ｈｚでｔａｎδを測定した。
（作用）
次に、ラジアルタイヤ１０の作用を説明する。
【０１１９】
本実施形態のラジアルタイヤ１０のように、ベルト層２０の外周にベルト補強層２２（第１ベルト補強層２２Ａ及び第２ベルト補強層２２Ｂ）を設けたので、ベルト層２０のいわゆるタガ効果が高まるため、タイヤ走行中時に路面の大小の凹凸の振動をトレッド面でひろいにくく、サイドウォール部１８−リム部−ホイールヘと伝達されて車内に伝わる振動が減少、つまりロードノイズが低減される。
【０１２０】
また、ベルト補強層２２に用いる有機繊維コードが通常のタイヤ走行時にベルト補強層２２の受ける温度、すなわち５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度を２．５％以下としているので、路面の凹凸によるベルト層２０の振動を低減することができる。
【０１２１】
また、ベルト補強層２２に用いる有機繊維コードの５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 との比Ｎ1 ／Ｎ2 を０．８〜１．３としたので、ベルト層２０の振動入力に対するバリアー効果に均一性が保たれ、大入力及び小入力に対するベルト層２０の振動抑制にばらつきが発生しない。
【０１２２】
さらに、ベルト補強層２２の有機繊維コードは、タイヤ加硫成型時にコードの受ける温度、すなわち１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度を２．０％以上３．３％以下としたので、タイヤの加硫成型性が良好となり、ベルト補強層２２の性状が均一となり、接地性も均一となるため、タイヤのロードノイズ性、操縦安定性、耐偏摩耗性が優れたものとなる。
【０１２３】
有機繊維コードは、加硫時の１５０〜１８０°Ｃのような高温において、十分な伸びを有し、製品タイヤにおいては、ベルト層２０を強く保持する、高い弾性率を維持する性質を有することができるため、これらの効果を発現する。
【０１２４】
ベルト補強層２２の有機繊維コードは、原糸を下撚りし、これを２本又は３本合わせて、逆方向に上撚りし、撚り係数Ｒを０．２０〜０．７２の範囲内としたので、有機繊維コードに適度の集束性が与えられるため、高レベルのロードノイズ低減効果が得られる。
【０１２５】
さらに、このラジアルタイヤ１０では、トレッド部１６を、各々タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層２０側のベースゴム１６Ｂと、踏面側のキャップゴム１６Ａとの２層構造とすると共に、キャップゴム１６Ａの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδをベースゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく設定すると共にベースゴム１６Ｂの半幅βＷをベルト層２０の半幅ＢＷの５５％以上８０％以下に設定したので、トレッド部１６全体が振動し難くなる。
【０１２６】
なお、ベースゴム１６Ｂの厚さａがトレッド部１６の厚さｂの５０％よりも小さくなると、ヤング率Ｅ’を大きく設定したベースゴム１６Ｂが薄くなり、トレッド部１６の剛性が低下してトレッド部１６全体が振動し易くなる。一方、キャップゴム１６Ａの厚み（ｂ−ａ）がトレッド部１６の厚さｂの１０％より小さくなると、トレッド面よりの振動入力を吸収する層が薄くなるため、騒音が発生し易くなる。
【０１２７】
また、ベースゴム１６Ｂの幅方向端部からベルト層２０の端部、更にベルト層２０のタイヤ幅方向外側には、損失係数ｔａｎδを大きく設定したキャップゴム１６Ａが配置されており、振動の腹となるベルト層２０の両端部付近がこのキャップゴム１６Ａにより覆われているので振動が効果的に吸収される。
【０１２８】
なお、キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３未満になると、キャップゴム１６Ｂが振動を吸収し難くなり、ロードノイズを低減することが出来なくなる。
【０１２９】
一方、キャップゴム１６Ｂの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．５を越えると、キャップゴム１６Ｂが軟らかくなり過ぎ、トレッド部１６の耐久性（耐摩耗性等）が低下する。
【０１３０】
ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 Ｐａ未満になると、ベースゴム１６Ａが軟らかくなってトレッド部１６の剛性が低下し、操縦安定性の低下を招く。
【０１３１】
一方、ベースゴム１６Ａの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１５０×１０5 Ｐａを越えると、ベースゴム１６Ａが硬くなって、トレッド部１６が摩耗してベースゴム１６Ａが踏面に露出した際に踏面との摩擦係数が低下してウエット性能等の低下を招く。
【０１３２】
βＷ／ＢＷ＞５５％となると、ヤング率Ｅ’を高く設定したベースゴム１６Ａの幅βＷが狭くなり過ぎ、ベルト層両端付近の剛性が低下して振動し易くなる。
【０１３３】
一方、βＷ／ＢＷ＞８０％となると、損失係数ｔａｎδを大きく設定した振動吸収性に優れるキャップゴム１６Ｂの面積（体積）がベルト層両端付近で少なくなり、ロードノイズを低減することが出来なくなる。
【０１３４】
また、βＷ／ＢＷ＞５５％となると、ヤング率Ｅ’を高く設定したベースゴム１６Ａの幅が狭くなり、ベルト層両端付近の剛性が低下して振動し易くなりロードノイズを低減することが出来なくなる。
【０１３５】
一方、βＷ／ＢＷ＞８０％となると、損失係数ｔａｎδを大きく設定した振動吸収性に優れるキャップゴム１６Ｂの面積（体積）がベルト層両端付近で少なくなり、振動を抑えることが出来なくなりロードノイズを低減することが出来なくなる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるため、比較例のタイヤ３種と本発明の適用された実施例のタイヤ１種とを用意し、走行音試験、操縦安定性試験及び耐久性試験を行った。
【０１３６】
（１） 後記の実施例及び比較例のタイヤは下記の通りである。
【０１３７】
使用タイヤサイズは、２０５／６５Ｒ１５のチューブレス構造であり、タイヤの製造は、加硫条件１７０°Ｃ×１３分、ポストキュアインフレーション条件内圧２５０ｋＰＡ、２６分で行った。
【０１３８】
カーカスは、１０００D/2 （１０００デニール２本撚り）の撚り数（下撚り×上撚り）４７×４７（回／１０ｃｍ）のポリエチレンテレフタレートコードを使用したものを２枚、打込み数は５５．０本／５ｃｍのものを用いた。
【０１３９】
ベルト層は、１×５×０．２３構造のスチールコードからなるプライを２枚配置し、コードの打込み角度は周方向に対して左右それぞれ２６°、コードの打込み数は４０．０本／５ｃｍである。
【０１４０】
ベルト補強層は、周方向に対して角度０°〜５°でベルト層外側にラセン状に巻きつけた。
【０１４１】
ベルト補強層は図１に示す配置とした。
【０１４２】
この際、１層の第１ベルト補強層をベルト層の径方向外側全体を覆うように、ベルト層の両端で各々２．５mm広く巻きつけ、さらにその外周側の両端部に１層の第２ベルト補強層を一層各２５mm幅になるように巻き付けた。
【０１４３】
この補強層は５〜２０mm程度の狭幅のストリップを用いて、前記方法によりベルト層上に形成した。
【０１４４】
・走行音試験：２０５／６５Ｒ１５、内圧２００ｋＰＡ、リムサイズ６Ｊ−１５の供試タイヤを２０００ｃｃ排気量セダンタイプの自動車（国産車）に４輪とも装着し、ロードノイズ評価路のテストコースで６０ｋｍ／時の速度で走行し、テストドライバーによるフィーリング評価を行った。なお、走行音試験は、新品タイヤと１００００km走行後の摩耗タイヤとで行った。
【０１４５】
評価は、比較例１の新品時の走行音を１００とする指数で表し、数値が大きい程走行音が小さいことを表している。
【０１４６】
・操縦安定性試験：乾燥したテストコースにて種々のモードで走行し、テストドライバーによるフィーリング評価を行った。
【０１４７】
評価は、比較例１の新品時を１００とする指数で表し、数値が大きい程操縦安定性に優れていることを表している。
【０１４８】
・耐久性試験：米国規格ＦＭＶＳＳ Ｎｏ．１０９のテスト方法に準じ、ステップスピード方式にて行い、即ち、３０分ごとにスピードを増して故障するまで行い、故障したときの速度（km/h）及びその速度での経過時間（分）を測定した。評価は比較例１のコントロールタイヤを１００とする指数で示しており、数値が大きいほど耐久性に優れていることを表している。
【０１４９】
実施例のタイヤ：ベルト補強層の有機繊維コードとして用いられるポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）コードは表示デニールが１６７０ｄｔｅｘ／２、下撚りが３９回／１０ｃｍ、上撚りが３９回／１０ｃｍ〔撚り数が下×上（回／１０ｃｍ）３９×３９と表示〕撚り係数が０．６８であり、５０±５°Ｃにおける１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％、１７０±５°Ｃにおける０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が３．０％、５０±５°Ｃにおける応力一伸度曲線の１．４ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ1 と０．２５ｇ／ｄ荷重下での接線の傾きＮ2 の比Ｎ1 ／Ｎ2 が０．９０である。
【０１５０】
また、ベースゴムのｔａｎδ（３０°Ｃ）は０．４３である。
【０１５１】
比較例１のタイヤ：図２に示すように、トレッド部１６が単一のゴムからなるタイヤである。
【０１５２】
ベルト補強層の有機繊維コードは、表示デニールが１４００ｄｔｅｘ／２、撚り数が下×上（回／１０ｃｍ）１３×１３であるナイロンコードである。その他の諸元は以下の表１内に記載した通りである。
【０１５３】
比較例２のタイヤ：図２に示すように、トレッド部１６が単一のゴムからなるタイヤである。その他の諸元は以下の表１内に記載した通りである。
【０１５４】
比較例３のタイヤ：図２に示すように、トレッド部１６が単一のゴムからなるタイヤである。その他の諸元は以下の表１内に記載した通りである。
【０１５５】
このような材料及び構造を有するラジアルタイヤに関し、走行音、操縦安定性及び耐久性を評価した結果を以下の表１に示す。
【０１５６】
【表１】
試験の結果から、本発明の提供された実施例のタイヤは、ロードノイズ、操縦安定性及び耐久性が両立されていることが分かる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、ロードノイズ、高速耐久性及び操縦安定性を両立しつつ、ロードノイズの一層の低減を図ることができる、という優れた効果を有する。さらに、操縦安定性と、新品時〜摩耗初期における振動抑制効果とを両立することができる。
【０１５９】
請求項２に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、キャップゴムによる振動吸収性と、トレッド部の耐久性とを両立できる、という優れた効果を有する。
【０１６０】
請求項３に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、操縦安定性を確保し、ベースゴムが踏面に露出した際のウエット性能等の低下を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【０１６１】
請求項４に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、路面の凹凸によるベルトの振動を確実に低減することができ、また、成型性、タイヤ接地性、ロードノイズ低減、操縦安定性、高速耐久性を確実に両立することができる、という優れた効果を有する。
【０１６２】
請求項５に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、実用上一般的なコード熱処理及びタイヤ製造法を用いた場合の加硫金型内での成型性も良好であり、操縦安定性、耐偏摩耗性に優れ、ロードノイズ性を大幅に低減できる、という優れた効果を有する。
【０１６３】
請求項６に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより低減することができる、という優れた効果を有する。
【０１６４】
請求項７に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、特に３００〜４００Ｈｚのような高周波数帯域でのロードノイズをより一層低減することができる、という優れた効果を有する。
【０１６５】
請求項８に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、ベースゴムの露出する摩耗後期のウエット性能の低下を抑えることができる、という優れた効果を有する。
【０１６６】
請求項９に記載のラジアルタイヤは上記の構成としたので、操縦安定性と、新品時〜摩耗初期における振動抑制効果とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジアルタイヤの断面図である。
【図２】比較例に係るラジアルタイヤの断面図である。
【符号の説明】
１０ ラジアルタイヤ
１１ ビード部
１４ カーカス
１５ ビードフィラー
１６ トレッド部
１６Ａ ベースゴム
１６Ｂ キャップゴム
１８ サイドウォール部
２０ ベルト層
２２ ベルト補強層
Claims (8)
- 一対のビード部と、両ビード部にトロイド状に跨がると共に端部がビードコアの回りをタイヤ内側から外側へ巻き上げられるカーカスと、前記カーカスのクラウン部に位置するトレッド部と、前記カーカスのサイドウォール部と、を備えると共に、前記トレッド部の内側に配置された少なくとも二層のベルト層の外周側に少なくとも一枚よりなるベルト補強層をトレッド部全体及び／又は両端部に配設し、前記ベルト補強層が繊維コードを複数本含むゴム引きされた狭幅のストリップを前記コードがタイヤ周方向に実質上、平行になるようにラセン状にエンドレスに巻きつけることにより形成されるラジアルタイヤであって、
前記ベルト補強層コードが有機繊維コードからなり、かつ前記有機繊維コードが５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．５％以上２．５％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．０％以上３．３％以下であり、
前記トレッド部は、各々タイヤ赤道面を中心としてタイヤ幅方向両側へ延びるベルト層側のベースゴムと、前記ベースゴム全体を覆いかつ前記ベルト層の幅方向端部よりも更にタイヤ幅方向外側へ延びる踏面側のキャップゴムとの２層構造であり、
前記ベルト層の半幅をＢＷ、前記ベースゴムの半幅をβＷとしたときに、５５％≦βＷ／ＢＷ≦８０％を満足し、
前記キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδは前記ベースゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδより大きく、
前記ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’は前記キャップゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’よりも大きく設定されており、
前記ベースゴムの厚さをａ、前記トレッド部の厚さをｂとしたときに、５０％≦ａ／ｂとされていることを特徴とするラジアルタイヤ。 - 前記キャップゴムの３０°Ｃにおける損失係数ｔａｎδが０．３〜０．５の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のラジアルタイヤ。
- 前記ベースゴムの３０°Ｃにおけるヤング率Ｅ’が１００×１０5 〜１５０×１０5 Ｐａの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラジアルタイヤ。
- 有機繊維コードは、５０±５°Ｃにおいて、１．４ｇ／ｄ荷重下の伸度が１．６％以上２．３％以下であり、かつ１７０±５°Ｃにおいて、０．７ｇ／ｄ荷重下の伸度が２．３％以上３．０％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のラジアルタイヤ。
- 前記有機繊維コードは、総表示デニール数の３０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤ。
- 前記有機繊維コードは、総表示デニール数の８０％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤ。
- 前記有機繊維コードは、総表示デニール数の１００％がポリエチレン−２，６−ナフタレート繊維で構成される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のラジアルタイヤ。
- 前記ベースゴムにはシリカが配合されており、前記ベースゴム中に配合される配合剤中に示す前記シリカの割合が２０％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のラジアルタイヤ。
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