JP4908101B2

JP4908101B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP4908101B2
Application number: JP2006216029A
Authority: JP
Inventors: 大亮中嶋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2012-04-04
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Also published as: JP2007168761A

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特にロードノイズ及び転がり抵抗が低く、高速耐久性に優れた空気入りタイヤに関するものである。

近年の車輌の高級化、高品質化に伴い、特に乗用車においては車輌の低振動化、乗心地性の改良が急激に進みつつある中、タイヤに対しても低騒音、高乗心地化が求められている。即ち、乗心地性の改良と共に、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所謂ロードノイズを低減することが強く要求されるようになってきた。また一方、車輌の低燃費化、低公害化が進む中、タイヤに対する低転がり抵抗性の要求も強い。

上記ロードノイズを低減する方法としては、様々な手法が考案されているが、その一つとして高剛性繊維であるポリエチレン-２,６-ナフタレートからなるコードをゴム引きし、交差ベルト層（主ベルト）の上部に螺旋状に巻き付けてベルト補強層を形成してベルト部の振動を抑える手法が知られている。

しかしながら、ベルト中央部を補強するコードが過度に高剛性の繊維からなると、タイヤ転動に応じて発生する変形に対するエネルギーロスが大きくなり、ベルト補強層が無い場合及び低剛性のコードをベルト補強層に用いた場合に比べて、転がり抵抗が大きくなることが知られている。また、高速走行時には、トレッドゴムとベルト補強層との間で剥離が生じ、タイヤの耐久性が低下することもある。

これに対して、高剛性のベルト補強層をベルト端部のみに配置し、ベルト中央部にベルト補強層を設けないことで、上記のような転がり抵抗の悪化を防ぐことができるが、この場合、タイヤクラウン部の曲率半径が過度に小さくなるため、耐偏摩耗性や操縦安定性の低下につながる他、肝心のロードノイズの低減効果が十分に得られなくなる。

かかる問題を同時に解決する方法、即ち、ロードノイズの低減と転がり抵抗の低減とを同時に実現可能な方法として、ベルト端部にポリエチレン-２,６-ナフタレート等の高剛性のベルト補強層を配置し、ナイロン６,６等の低剛性のベルト補強層をベルト中央部に設置する方法が開発されている（特許文献１〜３参照）。

特開平１１−２０８２１２号公報特開２００３−３２０８１３号公報特開２００４−２２４０７４号公報

しかしながら、上記のような構造のベルト補強層を有するタイヤを様々なサイズで生産した所、多くの場合においてベルト端部の補強層とベルト中央部の補強層との間にベルトが全く補強されていない5〜10mmの“隙間”が生じる例が散見された。特に加硫時に生タイヤを拡張して加硫金型に押しつける工程において、拡張に抵抗してベルト補強層に発生する応力は、ベルト端部とベルト中央部とで大きく異なる。即ち、ベルト端部の補強層には高剛性の繊維を配置しているため、拡張時に大きな応力が発生し、その結果、繊維周辺のゴムが加硫時に流れ易く、一方、ベルト中央部の補強層には低剛性の繊維を配置しているため、拡張時に発生する応力が比較的小さく、ゴムが流れずにほぼ生タイヤと同様の配置になる結果、こうした“隙間”が生じてしまう。そして、こうして生産されたタイヤは、転動時にベルト補強層の“隙間”に異常に応力が集中してしまい、その結果、ロードノイズの低減効果が十分に得られないことが判明した。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、転がり抵抗が低く、高速耐久性に優れることに加え、ロードノイズが確実に低減された空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ベルト中央部を補強するベルト補強層の補強素子としてポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードを用い、ベルト端部を補強するベルト補強層の補強素子としてポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードを用いて、ベルト補強層のタイヤ周方向の剛性を適正化することによって、タイヤの高速耐久性を向上させつつ、ロードノイズと転がり抵抗との双方を低減することができ、更に、ベルト中央部を補強するベルト補強層とベルト端部を補強するベルト補強層とがオーバーラップする部分を設けることで、加硫工程における拡張時に発生する応力の幅方向分布に急激に変化する部分がなくなり、また、オーバーラップする部分が存在するため、加硫工程で上記したような“隙間”の発生が確実に防止される結果、タイヤのロードノイズを確実に低減でき、加えて、ベルト中央部を補強するベルト補強層の補強素子として用いる双撚り構造のナイロン６,６コードはＰＥＮコードに比べて接着性に優れるため、高速走行による遠心力によってタイヤのクラウンの中央部が迫り出し、連続的に歪が入力されたり、トレッドが高温になっても、トレッドゴムとベルト補強層との間での剥離が発生し難いため、タイヤの高速耐久性を改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在させたカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置した少なくとも二枚のベルト層からなる主ベルトと、該主ベルトのタイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも二層のベルト補強層とを備え、
前記ベルト補強層が、前記主ベルトの中央部のみを覆う一層以上のセンター部ベルト補強層と前記主ベルトの端部のみをそれぞれ覆う一対で且つ一層以上のショルダー部ベルト補強層とからなり、該センター部ベルト補強層と該センター部ベルト補強層に隣接するショルダー部ベルト補強層とは少なくとも一部が重なっており、前記ショルダー部ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部が前記主ベルトのタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向外側に位置しており、
前記センター部ベルト補強層を構成する補強素子が双撚りのポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードであって、前記ショルダー部ベルト補強層を構成する補強素子が双撚りのポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードであり、
前記ショルダー部ベルト補強層を構成するポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードは、下記式(I)：
Ｒ＝Ｎ×(0.125×Ｄ／ρ) ^1/2 ×10 ^-3 ・・・ (I)
［式中、Ｎはコードの撚り数（回/10cm）で、Ｄはコードの総表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm ³ ）である］で定義される撚り係数Ｒが0.20〜0.72であることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記センター部ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部が、前記主ベルトを構成するベルト層の内の最も幅の狭いベルト層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に位置している。この場合、タイヤのロードノイズを十分に低減することができる。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記センター部ベルト補強層と該センター部ベルト補強層に隣接するショルダー部ベルト補強層との重なり部分の幅が1〜20mmである。この場合、タイヤのセクション幅に関わらず、センター部ベルト補強層とショルダー部ベルト補強層との間に隙間が発生するのを十分に防止することができる。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記センター部ベルト補強層及び前記ショルダー部ベルト補強層から構成されるベルト補強層の総幅が、前記主ベルトの総幅よりも2〜10mm広い。この場合、タイヤのロードノイズを十分に低減することができる。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記ショルダー部ベルト補強層の幅が、前記主ベルトの総幅の5〜40％である。この場合、タイヤのロードノイズを十分に低減できる上、転がり抵抗が悪化することもない。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記ショルダー部ベルト補強層を構成する補強素子が、総繊度500〜2000dtexのポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）のフィラメント束を２本撚り合わせたコードである。この場合、タイヤのロードノイズを十分に低減できる上、トレッドとショルダー部ベルト補強層との間のセパレーション故障の発生も防止できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ショルダー部ベルト補強層を構成するポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードは、上記式(I)で定義される撚り係数Ｒが0.20〜0.72であり、トレッドとショルダー部ベルト補強層との間のセパレーション故障の発生を防止しつつ、タイヤのロードノイズを十分に低減できる。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記センター部ベルト補強層を構成する補強素子が、総繊度500〜2000dtexのポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）のフィラメント束を２本撚り合わせたコードである。この場合、タイヤの転がり抵抗及びロードノイズを十分に低減しつつ、タイヤの耐偏摩耗性及び操縦安定性の低下も防止できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記センター部ベルト補強層を構成するポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードは、下記式(I)：
Ｒ＝Ｎ×(0.125×Ｄ／ρ)^1/2×10^-3 ・・・ (I)
［式中、Ｎはコードの撚り数（回/10cm）で、Ｄはコードの総表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm³）である］で定義される撚り係数Ｒが0.22〜0.77であることが好ましい。この場合、トレッドとセンター部ベルト補強層との間のセパレーション故障の発生を防止できる上、コードに縮れが生じることがなく、タイヤ生産時の作業性も良好である。

本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記センター部ベルト補強層及び前記ショルダー部ベルト補強層を構成するコードの打込み数が30本/50mm〜70本/50mmである。この場合、主ベルトを十分に補強できる上、トレッドとセンター部ベルト補強層及び／又はショルダー部ベルト補強層との間のセパレーション故障の発生も防止できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記センター部ベルト補強層及び前記ショルダー部ベルト補強層は、いずれもこれらの配設幅よりも狭い幅寸法を有する１本以上の補強素子をゴム引きしたリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤの幅方向に複数回螺旋巻回することにより形成されたものであることが好ましい。この場合、タイヤ周方向にジョイント部が生じず、均一に主ベルトを補強することができる。

本発明によれば、センター部ベルト補強層にナイロン６,６コードを用い、ショルダー部ベルト補強層にＰＥＮコードを用いた上、センター部ベルト補強層とショルダー部ベルト補強層とがオーバーラップする部分を設けることで、加硫工程のタイヤ拡張時にセンター部ベルト補強層とショルダー部ベルト補強層との間に隙間が発生するのを確実に防止して、タイヤのロードノイズ及び転がり抵抗を確実に低減することができる。また、センター部ベルト補強層にナイロン６,６コードを用いることで、高速走行時にトレッドゴムとセンター部ベルト補強層との剥離が抑制され、タイヤの高速耐久性を向上させることができる。

以下に、図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤのトレッド部の一例の部分断面図である。本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在させたカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置した少なくとも二枚のベルト層からなる主ベルト１と、該主ベルト１のタイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも二層のベルト補強層２とを備える。

本発明の空気入りタイヤにおいて、上記ベルト補強層２は、主ベルト１の中央部のみを覆う一層以上のセンター部ベルト補強層３と、主ベルト１の端部のみをそれぞれ覆う一層以上のショルダー部ベルト補強層４の一対とからなる。ここで、本発明の空気入りタイヤにおいては、図示例のように、センター部ベルト補強層３がショルダー部ベルト補強層４よりもタイヤ半径方向内側に位置していることが好ましい。また、図示例のタイヤでは、センター部ベルト補強層３は一層からなるが、本発明のタイヤのセンター部ベルト補強層３は二層以上であってもよい。更に、図示例のタイヤでは、ショルダー部ベルト補強層４は、センター部ベルト補強層３に隣接する層４ａと、該層４ａのタイヤ半径方向外側に位置する層４ｂとの二層からなるが、本発明のタイヤのショルダー部ベルト補強層４は一層であってもよいし、三層以上であってもよい。

本発明の空気入りタイヤにおいては、センター部ベルト補強層３と該センター部ベルト補強層３に隣接するショルダー部ベルト補強層４ａとは少なくとも一部が重なっていることを要する。また、ショルダー部ベルト補強層４のタイヤ幅方向外側端部Ｐ₄は、主ベルト１のタイヤ幅方向外側端部Ｐ₁よりもタイヤ幅方向外側に位置する。ここで、ショルダー部ベルト補強層４が二層以上からなる場合、ショルダー部ベルト補強層４のタイヤ幅方向外側端部Ｐ₄とは、ショルダー部ベルト補強層４の各層の端部の中で最もタイヤ幅方向外側に位置する端部をさし、また、主ベルト１のタイヤ幅方向外側端部Ｐ₁とは、主ベルト１を構成するベルト層の内の最も幅の広いベルト層１ａのタイヤ幅方向外側端部に相当する。なお、図示例のタイヤのショルダー部ベルト補強層４の各層４ａ，４ｂは、タイヤ幅方向外側端部Ｐ₄が揃っているが、本発明の空気入りタイヤにおいて、ショルダー部ベルト補強層の各層のタイヤ幅方向外側端部は、不揃いであってもよい。

上記主ベルト１を構成するベルト層１ａ，１ｂは、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、更に、図示例のタイヤでは、二枚のベルト層１ａ，１ｂが、該ベルト層を構成するコードが互いにタイヤ赤道面を挟んで交差するように積層されて主ベルト１を構成している。なお、図示例のタイヤの主ベルト１は、最も幅の広いベルト層１ａと、該ベルト層１ａのタイヤ半径方向外側に位置し且つベルト層１ａよりも幅の狭いベルト層１ｂとの二層からなるが、本発明の空気入りタイヤにおいて、主ベルト１の構造はこれに限られるものではなく、また、主ベルト１を構成するベルト層の数は、三層以上であってもよい。

一方、ベルト補強層２は、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列した補強素子のゴム引き層からなり、センター部ベルト補強層３を構成する補強素子は、双撚りのポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードであり、一方、ショルダー部ベルト補強層４を構成する補強素子は、双撚りのポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードである。ショルダー部ベルト補強層４に双撚りのＰＥＮコードを使用することで、タイヤのロードノイズを低減することができ、また、センター部ベルト補強層３に双撚りのナイロン６,６コードを使用することで、タイヤの転がり抵抗の増大を抑制することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター部ベルト補強層３とショルダー部ベルト補強層４とは少なくとも一部が重なっているため、加硫工程の拡張時に発生する応力の幅方向分布に急激に変化する部分がなく、拡張時に発生する応力がタイヤ幅方向で連続的に変化する。そのため、加硫工程の拡張時には、ベルト補強層２においてゴム流れの度合いが連続的に変化し、センター部ベルト補強層３とショルダー部ベルト補強層４との間に隙間が生じるのを防止することができる。また、センター部ベルト補強層３とショルダー部ベルト補強層４とは少なくとも一部が重なっているため、加硫工程の拡張時にセンター部ベルト補強層３とショルダー部ベルト補強層４とが多少ずれても、オーバーラップ部分の存在により、全く主ベルト１が補強されていない隙間の発生を確実に防止することができるので、目的とする構造のタイヤを容易に製造することができる。

上述のように、センター部ベルト補強層３を構成する補強素子として、双撚りのナイロン６,６コードを用いることで、タイヤの転がり抵抗を低減することができるが、この転がり抵抗の低減効果に加えて、驚くべきことに、タイヤの高速耐久性を改善できることが分った。これは、高速走行時の遠心力によってタイヤのクラウン中央部が迫り出し、連続的に歪が入力されたり、タイヤのトレッド部が高温になっても、双撚りのナイロン６,６コードがＰＥＮコードに比べてゴムとの接着性に優れるため、トレッドゴムとセンター部ベルト補強層３との間で剥離が生じ難いためである。

本発明の空気入りタイヤにおいては、図１に示すように、センター部ベルト補強層３のタイヤ幅方向外側端部Ｐ₃が、主ベルト１を構成するベルト層１ａ，１ｂの内の最も幅の狭いベルト層１ｂのタイヤ幅方向外側端部Ｐ_1bよりもタイヤ幅方向内側に位置していることが好ましい。この場合、主ベルト１の端部がＰＥＮコードによって補強されるため、タイヤのロードノイズを十分に低減することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター部ベルト補強層３と該センター部ベルト補強層３に隣接するショルダー部ベルト補強層４ａとの重なり部分の幅Ｗは、タイヤサイズや加硫時の拡張率によって適宜設定する必要があり、特に限定されるものではないが、1〜20mmの範囲が好ましく、1〜12mmの範囲が更に好ましい。セクション幅が小さく、ベルト端部の拡張率が1％以下のタイヤであれば、センター部ベルト補強層３と該層３に隣接するショルダー部ベルト補強層４ａとの重なり部分の幅Ｗは1mmでも十分であり、また、ＳＵＶ向け等の大型タイヤであっても、センター部ベルト補強層３と該層３に隣接するショルダー部ベルト補強層４ａとの重なり部分の幅Ｗが20mmあれば、センター部ベルト補強層３とショルダー部ベルト補強層４との間に隙間が発生するのを十分に防止することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４から構成されるベルト補強層２の総幅Ｗ₂は、主ベルト１の総幅Ｗ₁よりも2〜10mm広いことが好ましい。ベルト補強層２の総幅Ｗ₂を主ベルト１の総幅Ｗ₁よりも2mm以上大きくして、主ベルト１の端部をベルト補強層２で確実に覆うことで、ロードノイズを十分に低減することができる。一方、ベルト補強層２の総幅Ｗ₂を主ベルト１の総幅Ｗ₁よりも10mmを超えて大きくしても、ロードノイズを更に低減することができない。

本発明の空気入りタイヤにおいて、ショルダー部ベルト補強層４の幅Ｗ₄が、主ベルト１の総幅Ｗ₁の5〜40％であることが好ましく、5〜20％であることが更に好ましい。ショルダー部ベルト補強層４の幅Ｗ₄が主ベルト１の総幅Ｗ₁の5％未満では、タイヤのロードノイズを十分に低減できないことがある。一方、ショルダー部ベルト補強層４の幅Ｗ₄が主ベルト１の総幅Ｗ₁の40％を超えると、タイヤの転がり抵抗が悪化することがある。ここで、ショルダー部ベルト補強層４が二層以上からなる場合、ショルダー部ベルト補強層４の幅Ｗ₄とは、ショルダー部ベルト補強層４の各層の幅をさし、図示例のタイヤにおいては、センター部ベルト補強層３に隣接する層４ａの幅Ｗ_4aと、該層４ａのタイヤ半径方向外側に位置する層４ｂの幅Ｗ_4bとをさす。

本発明の空気入りタイヤにおいて、ショルダー部ベルト補強層４を構成する補強素子は、総繊度500〜2000dtexのポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）のフィラメント束を２本撚り合わせたコードであることが好ましい。繊度が500dtex未満のＰＥＮのフィラメント束を撚りあわせたコードを使用すると、ショルダー部ベルト補強層４の剛性が不十分となり、タイヤのロードノイズを十分に低減できないことがある。一方、繊度が2000dtexを超えるＰＥＮのフィラメント束を撚りあわせたコードを使用すると、コード間に存在するゴム量が少なくなり、ショルダー部ベルト補強層４とトレッドゴムとの耐剥離性が悪化し、走行した際に、トレッドとショルダー部ベルト補強層４との間でセパレーション故障が発生する恐れがある。

本発明の空気入りタイヤにおいて、ショルダー部ベルト補強層４を構成するポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードは、上記式(I)で定義される撚り係数Ｒが0.20〜0.72である。使用するＰＥＮコードの撚り係数Ｒが0.20未満では、コードとゴムとの接着性が悪く、トレッドとショルダー部ベルト補強層４との間でセパレーション故障が発生し易くなる。一方、使用するＰＥＮコードの撚り係数Ｒが0.72を超えると、コードの剛性が低く、タイヤのロードノイズを十分に低減できないことがある。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター部ベルト補強層３を構成する補強素子は、総繊度500〜2000dtexのポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）のフィラメント束を２本撚り合わせたコードであることが好ましい。繊度が500dtex未満のナイロン６,６のフィラメント束を撚りあわせたコードを使用すると、センター部ベルト補強層３の剛性が不十分となり、タイヤクラウン部の曲率半径が過度に小さくなって、タイヤの耐偏摩耗性及び操縦安定性が低下し、更には、肝心のロードノイズ低減効果が十分に得られないおそれがある。一方、繊度が2000dtexを超えるナイロン６,６のフィラメント束を撚りあわせたコードを使用すると、センター部ベルト補強層３の剛性が大きくなり過ぎ、タイヤの転がり抵抗を十分に低減できないことがある。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター部ベルト補強層３を構成するポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードは、上記式(I)で定義される撚り係数Ｒが0.22〜0.77であることが好ましい。使用するナイロン６,６コードの撚り係数Ｒが0.22未満では、コードとゴムとの接着性が悪く、トレッドとセンター部ベルト補強層３との間でセパレーション故障が発生し易くなる。一方、使用するナイロン６,６コードの撚り係数Ｒが0.77を超えると、コードに縮れが生じ、タイヤ生産時の作業性が大幅に悪化するおそれがある。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４を構成するコードの打込み数は、30本/50mm〜70本/50mmの範囲が好ましい。センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４を構成するコードの打込み数が30本/50mm未満では、主ベルト１を十分に補強できないことがある。一方、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４を構成するコードの打込み数が70本/50mmを超えると、コード間に存在するゴム量が少なくなり、センター部ベルト補強層３とトレッドゴムとの耐剥離性や、ショルダー部ベルト補強層４とトレッドゴムとの耐剥離性が悪化し、走行した際に、トレッドとセンター部ベルト補強層３及び／又はショルダー部ベルト補強層４との間でセパレーション故障が発生する恐れがある。

上記ナイロン６,６コードは、双撚り構造であり、例えば、ナイロン６,６からなるフィラメント束に下撚りをかけ、次いでこれを複数本、好ましくは２本合わせて、逆方向に上撚りをかけることで、作製することができる。また、上記ＰＥＮコードも、双撚り構造であり、例えば、ＰＥＮからなるフィラメント束に下撚りをかけ、次いでこれを複数本、好ましくは２本合わせて、逆方向に上撚りをかけることで、作製することができる。

上記のようにして得られたナイロン６,６コード及びＰＥＮコードをゴム引きすることで、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４に用いるコード／ゴム複合体を得ることができる。ここで、ナイロン６,６コード及びＰＥＮコードのコーティングゴムとしては、特に制限は無く、従来のベルト補強層に用いていたコーティングゴムを用いることができる。なお、ナイロン６,６コード及びＰＥＮコードのゴム引きに先立って、ナイロン６,６コード及びＰＥＮコードに接着剤処理を施し、コーティングゴムとの接着性を向上させてもよい。

本発明の空気入りタイヤは、センター部ベルト補強層３にナイロン６,６コードをゴム引きしてなるコード／ゴム複合体を適用し、ショルダー部ベルト補強層４にＰＥＮコードをゴム引きしてなるコード／ゴム複合体を適用し、更に、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４を一部オーバーラップさせて、常法により製造することができる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。

本発明の空気入りタイヤの製造においては、センター部ベルト補強層３の配設幅よりも狭い幅寸法を有する１本以上のナイロン６,６コードをゴム引きしたリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤの幅方向に複数回螺旋巻回することによりセンター部ベルト補強層３を形成することが好ましい。また、本発明の空気入りタイヤの製造においては、ショルダー部ベルト補強層４の配設幅よりも狭い幅寸法を有する１本以上のＰＥＮコードをゴム引きしたリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤの幅方向に複数回螺旋巻回することによりショルダー部ベルト補強層４を形成することが好ましい。リボン状シートを連続して螺旋巻回してセンター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４を形成することにより、タイヤ周方向にジョイント部が生じず、均一に主ベルト１を補強することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

図１に示す構造を有する、サイズ２０５／６５Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを常法に従って作製した。なお、主ベルト１のタイヤ半径方向内側のベルト層１ａの幅は160mmであり、主ベルト１のタイヤ半径方向外側のベルト層１ｂの幅は150mmであり、センター部ベルト補強層３の幅は112mmであり、ショルダー部ベルト補強層４のタイヤ半径方向内側の層４ａの幅は38mmであり、ショルダー部ベルト補強層４のタイヤ半径方向外側の層４ｂの幅は26mmである。また、ベルト補強層２の総幅Ｗ₂と主ベルト１の総幅Ｗ₁との差（mm）、主ベルト１の総幅Ｗ₁に対するショルダー部ベルト補強層４の幅Ｗ₄の比率（％）、センター部ベルト補強層３と該層３に隣接するショルダー部ベルト補強層４ａとのオーバーラップ部分の幅Ｗ（mm）、並びに、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４に用いたコートの材質、繊度、撚り係数及びコード打ち込み数は、表１〜３に示す通りである。

次に、加硫後のタイヤを解剖して、センター部ベルト補強層３及びショルダー部ベルト補強層４を露出させ、センター部ベルト補強層３とショルダー部ベルト補強層４との間に隙間が発生しているか否かを確認した。また、同様にして作製したタイヤに対して、下記の方法でロードノイズ、転がり抵抗及び高速耐久性を評価した。結果を表１〜３に示す。

（１）ロードノイズ
試作タイヤをリムに組み付け、200kPaの内圧を充填し、排気量2000ccのセダンタイプの乗用車の４輪総てに装着し、２名乗車してロードノイズ評価路のテストコースを60km/hの速度で走行させながら、運転席の背もたれの中央部分に取り付けた集音マイクを介して周波数100〜500Hz及び300〜500Hzの全音圧（デシベル）を測定し、該測定値からロードノイズを評価し、比較例１のタイヤのロードノイズを100として指数表示した。指数値が大きい程、ロードノイズが小さく良好であることを示す。

（２）転がり抵抗
スチール平滑面を有する外径が1707.6mmで、幅が試験タイヤの最大幅以上で、回転速度を一定に制御できる回転ドラムを用い、400kgfの荷重の作用下で、0〜180km/hの速度で回転させた時の惰行法をもって測定し、この測定値から転がり抵抗を評価し、比較例１のタイヤの転がり抵抗を100として指数表示した。指数値が大きい程、転がり抵抗が小さく良好であることを示す。

（３）高速耐久性
試作タイヤをリムに組み付け200kPaの内圧を充填し、150km/hの速度で30分間走行させ、故障が無ければ速度を6km/hづつ上げていき、故障発生時の速度を測定し、比較例１の故障発生速度を100として指数表示した。指数値が大きい程、耐久限界速度が高く高速耐久性に優れることを示す。

比較例１と実施例１との比較から、ショルダー部ベルト補強層にＰＥＮコードを用い、センター部ベルト補強層にナイロン６,６コードを用いた上で、ショルダー部ベルト補強層とセンター部ベルト補強層とにオーバーラップ部分を設けることで、タイヤのロードノイズ及び転がり抵抗を低減しつつ、高速耐久性を改善できることが分る。また、比較例２の結果から、ショルダー部ベルト補強層とセンター部ベルト補強層とにオーバーラップ部分を設けないと、加硫時のタイヤの拡張によってショルダー部ベルト補強層とセンター部ベルト補強層との間に隙間が発生し、タイヤのロードノイズを低減できないことが分る。

なお、実施例１、実施例２、実施例７及び実施例８の結果から、センター部ベルト補強層におけるナイロン６,６コードの打ち込み数が30本/50mm未満では、タイヤのロードノイズを低減できないことに加え、高速耐久性が低下し、一方、70本/50mmを超えると、タイヤの転がり抵抗が増大するため、ナイロン６,６コードの打ち込み数は、30本/50mm〜70本/50mmの範囲が好ましいことが分る。

また、実施例１、実施例９及び実施例１０の結果から、ショルダー部ベルト補強層におけるＰＥＮコードの打ち込み数が30本/50mm未満では、タイヤのロードノイズを低減できないことに加え、高速耐久性が低下し、一方、70本/50mmを超えると、タイヤの高速耐久性が低下するため、ＰＥＮコードの打ち込み数は、30本/50mm〜70本/50mmの範囲が好ましいことが分る。

更に、実施例１、実施例３、比較例３及び比較例４の結果から、ショルダー部ベルト補強層に用いるＰＥＮコードの撚り係数Ｒが0.20未満では、タイヤの高速耐久性が低下し、一方、0.72を超えると、タイヤのロードノイズを十分に低減できないことに加え、高速耐久性が低下するため、ＰＥＮコードの撚り係数Ｒは、0.20〜0.72の範囲である必要があることが分る。

また更に、実施例１、実施例４及び実施例１１の結果から、センター部ベルト補強層に用いるナイロン６,６コードの撚り係数Ｒが0.22未満では、タイヤの高速耐久性が低下することに加え、転がり抵抗も大きくなるため、ナイロン６,６コードの撚り係数Ｒは、0.22以上が好ましいことが分る。

更にまた、実施例１、実施例５、実施例１５及び実施例１６の結果から、ショルダー部ベルト補強層に用いるＰＥＮコードの総繊度が500dtex未満では、タイヤのロードノイズを十分に低減できないことに加え、タイヤの高速耐久性が低下し、一方、2000dtexを超えると、タイヤの高速耐久性が低下するため、ＰＥＮコードの総繊度は、500〜2000dtexの範囲が好ましいことが分る。

加えて、実施例１、実施例６及び実施例１４の結果から、センター部ベルト補強層に用いるナイロン６,６コードの総繊度が500dtex未満では、タイヤの高速耐久性が低下することに加え、転がり抵抗が増大するため、ナイロン６,６コードの総繊度は、500dtex以上が好ましいことが分る。

また、実施例１、実施例１７及び実施例１８の結果から、ショルダー部ベルト補強層の幅が主ベルトの総幅の40％を超えると、転がり抵抗が大きくなるため、ショルダー部ベルト補強層の幅は、主ベルトの総幅の40％以下が好ましいことが分かる。

本発明の空気入りタイヤのトレッド部の一例の部分断面図である。

符号の説明

１主ベルト
１ａ主ベルトを構成するベルト層の内で最も幅の広いベルト層
１ｂ主ベルトを構成するベルト層の内で最も幅の狭いベルト層
２ベルト補強層
３センター部ベルト補強層
４ショルダー部ベルト補強層
４ａセンター部ベルト補強層に隣接する層
４ｂセンター部ベルト補強層に隣接する層のタイヤ半径方向外側に位置する層
Ｐ₁ 主ベルトのタイヤ幅方向外側端部
Ｐ_1b 最も幅の狭いベルト層のタイヤ幅方向外側端部
Ｐ₄ ショルダー部ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部
Ｗセンター部ベルト補強層とそれに隣接するショルダー部ベルト補強層との重なり部分の幅
Ｗ₁ 主ベルトの総幅
Ｗ₂ ベルト補強層の総幅
Ｗ₄ ショルダー部ベルト補強層の幅
Ｗ_4a センター部ベルト補強層に隣接するショルダー部ベルト補強層の幅
Ｗ_4b センター部ベルト補強層に隣接するショルダー部ベルト補強層のタイヤ半径方向外側に位置する層の幅

Claims

一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在させたカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置した少なくとも二層のベルト層からなる主ベルトと、該主ベルトのタイヤ半径方向外側に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列した補強素子のゴム引き層からなる少なくとも二層のベルト補強層とを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト補強層が、前記主ベルトの中央部のみを覆う一層以上のセンター部ベルト補強層と前記主ベルトの端部のみをそれぞれ覆う一対で且つ一層以上のショルダー部ベルト補強層とからなり、該センター部ベルト補強層と該センター部ベルト補強層に隣接するショルダー部ベルト補強層とは少なくとも一部が重なっており、前記ショルダー部ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部が前記主ベルトのタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向外側に位置しており、
前記センター部ベルト補強層を構成する補強素子が双撚りのポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードであって、前記ショルダー部ベルト補強層を構成する補強素子が双撚りのポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードであり、
前記ショルダー部ベルト補強層を構成するポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）コードは、下記式(I)：
Ｒ＝Ｎ×(0.125×Ｄ／ρ) ^1/2 ×10 ^-3 ・・・ (I)
［式中、Ｎはコードの撚り数（回/10cm）で、Ｄはコードの総表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm ³ ）である］で定義される撚り係数Ｒが0.20〜0.72である
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記センター部ベルト補強層のタイヤ幅方向外側端部が、前記主ベルトを構成するベルト層の内の最も幅の狭いベルト層のタイヤ幅方向外側端部よりもタイヤ幅方向内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記センター部ベルト補強層と該センター部ベルト補強層に隣接するショルダー部ベルト補強層との重なり部分の幅が1〜20mmであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記センター部ベルト補強層及び前記ショルダー部ベルト補強層から構成されるベルト補強層の総幅が、前記主ベルトの総幅よりも2〜10mm広いことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー部ベルト補強層の幅が、前記主ベルトの総幅の5〜40％であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー部ベルト補強層を構成する補強素子が、総繊度500〜2000dtexのポリエチレン-２,６-ナフタレート（ＰＥＮ）のフィラメント束を２本撚り合わせたコードであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記センター部ベルト補強層を構成する補強素子が、総繊度500〜2000dtexのポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）のフィラメント束を２本撚り合わせたコードであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記センター部ベルト補強層を構成するポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６,６）コードは、下記式(I)：
Ｒ＝Ｎ×(0.125×Ｄ／ρ)^1/2×10^-3 ・・・ (I)
［式中、Ｎはコードの撚り数（回/10cm）で、Ｄはコードの総表示デシテックス数（dtex）で、ρはコードの比重（g/cm³）である］で定義される撚り係数Ｒが0.22〜0.77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。
前記センター部ベルト補強層及び前記ショルダー部ベルト補強層を構成するコードの打込み数が30本/50mm〜70本/50mmであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記センター部ベルト補強層及び前記ショルダー部ベルト補強層は、いずれもこれらの配設幅よりも狭い幅寸法を有する１本以上の補強素子をゴム引きしたリボン状シートを、所定の幅寸法になるまでタイヤの幅方向に複数回螺旋巻回することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。