JP5633130B2

JP5633130B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5633130B2
Application number: JP2009210699A
Authority: JP
Inventors: 松田　淳; 松田　　淳
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: JP2011057137A

Description

本発明は、タイヤの転がり抵抗を低減できる空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤでは、燃費を向上する観点から、タイヤの転がり抵抗を低減することが求められている。

例えば、特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、トレッド部を構成するゴム組成物を、乳化重合によって調製されるガラス転移温度が−２０℃〜−７０℃の共役ジエン−芳香族ビニル化合物コポリマー１０〜８５重量％；ポリイソプレン５〜４０重量％；およびポリブタジエン１０〜５０重量％のゴム重合体に、ゴム重合体１００重量部あたりシリカ５０〜９０重量部を含むゴム組成物を用いてトレッド部を構成している。この特許文献１に記載の空気入りタイヤは、摩耗寿命を低下させることなく、転がり抵抗に関連するｔａｎδを改善することで、転がり抵抗の低減化を図っている。

また、例えば、特許文献２に記載の空気入りタイヤでは、カーカス層が、互いに平行にかつラジアル方向に配列された多数の金属コードをゴムに埋設し、左右のビード部から両サイド部を経て少なくともクラウン両端部まで延び、クラウン部で終端する左右一対のラジアル・コード層で形成され、カーカス層のクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトが、コード方向がタイヤの周方向に対して１０°乃至３０°程度の角度で、層内では互いに平行に配列され、層間ではタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層された少なくとも２層の、金属コードを多数ゴムに埋設してなる層で形成されている。この特許文献２に記載の空気入りタイヤは、プライ・コード層の枚数を削減してタイヤを軽量化することで、転がり抵抗の低減化を図っている。

また、例えば、特許文献３に記載の空気入りタイヤでは、ベルト層が、スチールコードを具備したスチールベルトを３層積層されることで構成されており、内周層とされる１番ベルトおよび中間層とされる２番ベルトは、１番ベルトのスチールコードの向きと２番ベルトのスチールコードの向きとが、互いに交差すると共にタイヤ幅方向に対して傾斜するように配置され、外周層とされる第３ベルトは、第３ベルトのスチールコードの向きがタイヤ幅方向に沿うように配置されている。この特許文献３に記載の空気入りタイヤは、ショルダー部の歪み変形を抑えることで、転がり抵抗の低減化を図っている。

特開平７−１３３３７７号公報特開平１１−１１１０８号公報特開２００７−２５３８４８号公報

しかし、特許文献１に記載の空気入りタイヤのように、路面と接触するトレッド部の損失係数を低下させることは効果的であるが、その反面、損失係数を極端に低下させた場合、他の性能、例えば、ＷＥＴ性能や制駆動性能が低下してしまうおそれがある。

また、特許文献２に記載の空気入りタイヤのようなタイヤの軽量化は、タイヤ剛性と背反するものであり、タイヤ剛性低下により変形が増大することから、大幅な転がり抵抗の低減効果が期待できない。

また、特許文献３に記載の空気入りタイヤでは、スチールコードが３層積層されたベルト層を適用することで、タイヤ重量が増加するため、転がり抵抗の低減効果が相殺されるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、転がり抵抗の低減による他の性能低下を抑制しつつ、タイヤ変形増加を抑制すると共に、タイヤ重量の増加を抑制したうえで、転がり抵抗を低減することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤでは、カーカス層のタイヤ径方向外側に少なくとも２層のベルト層が配置された空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層は、タイヤ接地幅に対して９０［％］以上１１５［％］以下のタイヤ幅方向寸法に設定された幅広ベルト層と、前記幅広ベルト層に対して５０［％］以上９０［％］以下のタイヤ幅方向寸法に設定された幅狭ベルト層とが積層されてなり、前記ベルト層のタイヤ幅方向の端部の少なくとも片方にて、前記幅広ベルト層と前記幅狭ベルト層との層間に少なくとも一部が挟まれるコード補強層を備えたことを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、幅狭ベルト層は、一般的な空気入りタイヤでのタイヤ幅方向寸法よりもタイヤ幅方向の幅が狭く（短く）形成されている。そして、狭く形成された幅狭ベルト層の分、別体でコード補強層が配置されている。このため、コード補強層を含めたベルト層の総量が維持され、インフレート形状が維持されるので、ベルト層におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部）における歪みを増減させない。しかも、ベルト層と別体のコード補強層とにより、ベルト層におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部）でのせん断力を低減すると共に、曲げ剛性を低減する。この結果、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減できる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記コード補強層は、前記幅狭ベルト層の幅方向端部からタイヤ幅方向内側へのタイヤ幅方向寸法の３０［％］の範囲内において、前記幅狭ベルト層のタイヤ幅方向寸法の少なくとも５［％］以上の範囲で、前記幅広ベルト層と前記幅狭ベルト層との層間に挟まれていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、コード補強層の配置を規定したことにより、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減する効果を、より顕著に得られる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記コード補強層は、タイヤ周方向に対するコード角度が、１５［°］以上９０［°］以下の範囲に設定されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、ベルト層におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部）での曲げ剛性が適宜低減されるので、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減する効果を、より顕著に得られる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記幅狭ベルト層が前記幅広ベルト層のタイヤ径方向内側に積層配置されていても、前記幅狭ベルト層が前記幅広ベルト層のタイヤ径方向外側に積層配置されてもよく、上記効果を得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記コード補強層は、タイヤ幅方向外側の端が、タイヤ断面幅の位置でのタイヤ断面高さに達しない範囲に配置されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、コード補強層のタイヤ幅方向外側の端の位置を規定したことにより、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減する効果を、より顕著に得られる。

本発明の空気入りタイヤは、転がり抵抗の低減による他の性能低下を抑制しつつ、タイヤ変形増加を抑制すると共に、タイヤ重量の増加を抑制したうえで、転がり抵抗を低減できる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る空気入りタイヤの子午断面図である。図２は、図１における部分拡大図である。図３は、本発明の実施の形態２に係る空気入りタイヤの子午断面図である。図４は、図３における部分拡大図である。図５は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明に係る空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）Ｃに向かう側、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面Ｃから離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周方向である。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。

また、以下に説明する空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面Ｃを中心としてほぼ対称になるように構成されている。タイヤ赤道面Ｃとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ断面幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面Ｃから最も離れている部分間の距離である。なお、タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面Ｃ上にあって空気入りタイヤ１の周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「Ｃ」を付す。そして、以下に説明する空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面Ｃを中心としてほぼ対称になるように構成されていることから、空気入りタイヤ１の回転軸を通る平面で該空気入りタイヤ１を切った場合の子午断面図（図１および図３）においては、タイヤ赤道面Ｃを中心とした一側（図１および図３において右側）のみを図示して当該一側のみを説明し、他側（図１および図３において左側）の説明は省略する。

［実施の形態１］
実施の形態１の空気入りタイヤ１は、一般的な乗用車に装着されるタイヤとして好適である。この空気入りタイヤ１は、図１および図２に示すように、トレッド部２を有している。トレッド部２は、ゴム材からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。このトレッド部２の表面は、空気入りタイヤ１を装着する車両（図示省略）が走行した際に路面と接触する面であるトレッド面２１として形成されている。そして、このトレッド面２１には、図２に示すように、タイヤ幅方向両外側の所定位置に一対のタイヤ接地幅端Ｔが設定されており、タイヤ接地幅端Ｔのタイヤ幅方向の間隔がタイヤ接地幅ＴＷとして設定されている。

さらに、空気入りタイヤ１は、トレッド面２１に、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線Ｃと平行なストレート主溝である複数の主溝２２が設けられている。本実施の形態における主溝２２は、トレッド面２１に４本設けられている。

ここで、タイヤ接地幅ＴＷとは、空気入りタイヤ１を正規リム１０（図１参照）にリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重をかけたとき、この空気入りタイヤ１のトレッド面２１が路面（平板）に対して静止した状態で垂直に接地する領域であるタイヤ接地域のタイヤ幅方向の最大幅である。また、タイヤ接地幅端Ｔは、タイヤ接地域のタイヤ幅方向の両最外端をいう。

なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」（ただし乗用車の場合は１８０ｋＰａ）、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。

また、空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド部２の両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。そして、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、コード補強層８と、ベルト補強層９とを含み構成されている。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６の端部がビードコア５１の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間に配置されている。

カーカス層６は、一対のビード部５に対して各タイヤ幅方向端部が折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、有機繊維（ナイロンやポリエステルやレーヨンなど）やスチールなどのカーカスコードが、ゴム材で被覆されたものである。カーカスコードは、空気入りタイヤ１のタイヤ赤道線Ｃに直交してタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に複数並設されている。なお、カーカスコードは、タイヤ赤道線Ｃ（タイヤ周方向）に対する角度が実質的に９０［°］であって、タイヤ赤道線Ｃに対する９０［°］を基準に−５［°］から＋５[°]の範囲の角度を含む。また、カーカス層６は、１層で図示されているが、タイヤ剛性を向上するために多層構造としてもよい。

ベルト層７は、カーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に、少なくとも２層のベルト層７１，７２が積層され、トレッド部２においてカーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト層７１，７２は、有機繊維（ナイロンやポリエステルやレーヨンなど）やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃに対して、所定の角度をつけて配置されている。また、積層されたベルト層７１，７２は、タイヤ赤道線Ｃに対して、相互にコードを反対方向に傾けて配置されている。

この少なくとも２層のベルト層７１，７２は、幅広ベルト層と幅狭ベルト層とで構成されている。幅広ベルト層は、タイヤ接地幅ＴＷに対して９０［％］以上１１５［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＬＷ（０．９０≦ＢＬＷ／ＴＷ≦１．１５）に設定されたもので、本実施の形態では、タイヤ径方向外側に積層された２番ベルトとしてのベルト層７２が適用されている。また、幅狭ベルト層は、幅広ベルト層に対して５０［％］以上９０［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷに設定されたもので、本実施の形態では、タイヤ径方向内側に積層された１番ベルトとしてのベルト層７１が適用されている。

コード補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向の端部（すなわちショルダー部３）にて、幅狭ベルト層としてのベルト層７１と、幅広ベルト層としてのベルト層７２との層間に、少なくとも一部が挟まれつつタイヤ周方向に掛け回されたものである。すなわち、コード補強層８は、幅狭ベルト層としてのベルト層７１と、幅広ベルト層としてのベルト層７２との層間において、その全てが挟まれた形態、または、そのタイヤ幅方向外側の端部が、幅狭ベルト層としてのベルト層７１のタイヤ幅方向外側の端からタイヤ幅方向外側に一部はみ出した形態で配置されている。このコード補強層８は、有機繊維（ナイロンやポリエステルやレーヨンなど）やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃに対して、所定の角度をつけて配置されている。なお、コード補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向の両端部に設けられていることがより好ましいが、ベルト層７のタイヤ幅方向の端部の少なくとも片方に設けられていればよい。

ベルト補強層９は、ベルト層７のタイヤ幅方向の端部（すなわちショルダー部３）にて、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層９は、有機繊維（ナイロンやポリエステルやレーヨンなど）やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃに対して実質的に０［°］（タイヤ周方向に対する角度が±５［°］以下）の角度となるように配置されている。ベルト補強層９は、１層で構成されていてもよいが、ベルト層７の端部をさらに補強するために、多層構造としてもよい。本実施の形態では、ベルト補強層９は、図１および図２で示すように、２層のベルト補強層９１，９２で構成されている。

このように構成された実施の形態１の空気入りタイヤ１では、ベルト層７が、タイヤ接地幅ＴＷに対して９０［％］以上１１５［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＬＷに設定された幅広ベルト層（ベルト層７２：２番ベルト）と、幅広ベルト層に対して５０［％］以上９０［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷに設定された幅狭ベルト層（ベルト層７１：１番ベルト）とが積層されてなり、このベルト層７のタイヤ幅方向の端部の少なくとも片方にて、幅広ベルト層と幅狭ベルト層との層間に少なくとも一部が挟まれるコード補強層８を備えている。

この空気入りタイヤ１によれば、幅広ベルト層（ベルト層７２）は、一般的な空気入りタイヤでのタイヤ幅方向寸法であるが、幅狭ベルト層（ベルト層７１）は、一般的な空気入りタイヤでのタイヤ幅方向寸法よりもタイヤ幅方向の幅が狭く（短く）形成されている。そして、狭く形成された幅狭ベルト層の分、別体でコード補強層８が配置されていることになる。このため、コード補強層８を含めたベルト層７の総量が維持され、インフレート形状が維持されるので、ベルト層７１，７２におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部３）における歪みを増減させない。しかも、ベルト層７１と別体のコード補強層８とにより、ベルト層７１，７２におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部３）でのせん断力を低減すると共に、曲げ剛性を低減する。この結果、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部２の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減することが可能になる。

なお、幅狭ベルト層（ベルト層７１）のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷは、幅広ベルト層（ベルト層７２）に対して５０［％］以上８５［％］以下（０．５０≦ＢＳＷ／ＢＬＷ≦０．８５）に設定されていることが、上記効果を得る上でより好ましい。

また、実施の形態１の空気入りタイヤ１では、コード補強層８は、幅狭ベルト層（ベルト層７１）の幅方向端部からタイヤ幅方向内側へのタイヤ幅方向寸法ＢＳＷの３０［％］の範囲内において、幅狭ベルト層（ベルト層７１）のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷの少なくとも５［％］以上の範囲で、幅広ベルト層（ベルト層７２）と幅狭ベルト層（ベルト層７１）との層間に挟まれるタイヤ幅方向寸法ＢＲＷに設定されている。

この空気入りタイヤ１によれば、コード補強層８の配置を規定したことにより、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部２の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減する効果を、より顕著に得ることが可能になる。

また、実施の形態１の空気入りタイヤ１では、コード補強層８は、タイヤ周方向に対するコード角度が、１５［°］以上９０［°］以下の範囲に設定されている。

この空気入りタイヤ１によれば、ベルト層７１，７２におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部３）での曲げ剛性が適宜低減されるので、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部２の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減する効果を、より顕著に得ることが可能になる。

また、実施の形態１の空気入りタイヤ１では、コード補強層８は、図１に示すように、タイヤ幅方向外側の端８ａが、タイヤ断面幅ＳＷの位置でのタイヤ断面高さＳＤＨに達しない範囲に配置されている。

ここで、タイヤ断面幅ＳＷとは、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡ、その他のブックマークにより規定される設計断面幅をいい、タイヤを規定リムに装着し、規定の空気圧とし無荷重状態のタイヤ側面の模様または文字など、全てを含むサイドウォール部４間の直線距離であるタイヤ総幅から、模様または文字などを除いた幅をいう。そして、このタイヤ断面幅ＳＷの位置でのタイヤ断面高さＳＤＨは、ビード部５の底部のリムベースからタイヤ幅方向外側に延在した延長線と、リムフランジが接触する接触面からタイヤ径方向内側に延在した延長線との交点Ｐを基準とし、この交点Ｐから、タイヤ断面幅ＳＷの位置までのタイヤ径方向の高さである。なお、タイヤ断面高さＳＨは、（タイヤ径方向の外径−リム径）／２であって、交点Ｐから、タイヤ赤道面Ｃとトレッド面２１との交点（センタークラウン）までのタイヤ径方向の高さである。

この空気入りタイヤ１によれば、コード補強層８のタイヤ幅方向外側の端８ａの位置を規定したことにより、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部２の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減する効果を、より顕著に得ることが可能になる。

［実施の形態２］
以下に説明する実施の形態２の空気入りタイヤは、上述した実施の形態１に対し、ベルト層およびコード補強層の構成が異なる。そして、上述した実施の形態１と同等の構成には、同一符号を付してその説明を省略する。

図３および図４に示すように、少なくとも２層のベルト層７１，７２は、幅広ベルト層と幅狭ベルト層とで構成されている。幅広ベルト層は、タイヤ接地幅ＴＷに対して９０［％］以上１１５［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＬＷ（０．９０≦ＢＬＷ／ＴＷ≦１．１５）に設定されたもので、本実施の形態では、タイヤ径方向内側に積層された１番ベルトとしてのベルト層７１が適用されている。また、幅狭ベルト層は、幅広ベルト層に対して５０［％］以上９０［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷに設定されたもので、本実施の形態では、タイヤ径方向外側に積層された２番ベルトとしてのベルト層７２が適用されている。

コード補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向の端部（すなわちショルダー部３）にて、幅狭ベルト層としてのベルト層７２と、幅広ベルト層としてのベルト層７１との層間に、少なくとも一部が挟まれつつタイヤ周方向に掛け回されたものである。すなわち、コード補強層８は、幅狭ベルト層としてのベルト層７２と、幅広ベルト層としてのベルト層７１との層間において、その全てが挟まれた形態、または、そのタイヤ幅方向外側の端部が、幅狭ベルト層としてのベルト層７２のタイヤ幅方向外側の端からタイヤ幅方向外側に一部はみ出した形態で配置されている。このコード補強層８は、有機繊維（ナイロンやポリエステルやレーヨンなど）やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線Ｃに対して、所定の角度をつけて配置されている。なお、コード補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向の両端部に設けられていることがより好ましいが、ベルト層７のタイヤ幅方向の端部の少なくとも片方に設けられていればよい。

このように構成された実施の形態２の空気入りタイヤ１では、ベルト層７が、タイヤ接地幅ＴＷに対して９０［％］以上１１５［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＬＷに設定された幅広ベルト層（ベルト層７１：１番ベルト）と、幅広ベルト層に対して５０［％］以上９０［％］以下のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷに設定された幅狭ベルト層（ベルト層７２：２番ベルト）とが積層されてなり、このベルト層７のタイヤ幅方向の端部の少なくとも片方にて、幅広ベルト層と幅狭ベルト層との層間に少なくとも一部が挟まれるコード補強層８を備えている。

この空気入りタイヤ１によれば、幅広ベルト層（ベルト層７１）は、一般的な空気入りタイヤでのタイヤ幅方向寸法であるが、幅狭ベルト層（ベルト層７２）は、一般的な空気入りタイヤでのタイヤ幅方向寸法よりもタイヤ幅方向の幅が狭く（短く）形成されている。そして、狭く形成された幅狭ベルト層の分、別体でコード補強層８が配置されていることになる。このため、コード補強層８を含めたベルト層７の総量が維持され、インフレート形状が維持されるので、ベルト層７１，７２におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部３）における歪みを増減させない。しかも、ベルト層７２と別体のコード補強層８とにより、ベルト層７１，７２におけるタイヤ幅方向端部（ショルダー部３）でのせん断力を低減すると共に、曲げ剛性を低減する。この結果、タイヤ変形増加やタイヤ重量増加を抑制し、かつ内部構造のみの変更により路面と接触するトレッド部２の性能低下を抑制したうえで、転がり抵抗を低減することが可能になる。

なお、幅狭ベルト層（ベルト層７２）のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷは、幅広ベルト層（ベルト層７１）に対して５０［％］以上８５［％］以下（０．５０≦ＢＳＷ／ＢＬＷ≦０．８５）に設定されていることが、上記効果を得る上でより好ましい。

また、実施の形態２の空気入りタイヤ１では、コード補強層８は、幅狭ベルト層（ベルト層７２）の幅方向端部からタイヤ幅方向内側へのタイヤ幅方向寸法ＢＳＷの３０［％］の範囲内において、幅狭ベルト層（ベルト層７２）のタイヤ幅方向寸法ＢＳＷの少なくとも５［％］以上の範囲で、幅広ベルト層（ベルト層７１）と幅狭ベルト層（ベルト層７２）との層間に挟まれるタイヤ幅方向寸法ＢＲＷに設定されている。

また、実施の形態２の空気入りタイヤ１では、コード補強層８は、タイヤ周方向に対するコード角度が、１５［°］以上９０［°］以下の範囲に設定されている。

また、実施の形態２の空気入りタイヤ１では、コード補強層８は、図３に示すように、タイヤ幅方向外側の端８ａが、タイヤ断面幅ＳＷの位置でのタイヤ断面高さＳＤＨに達しない範囲に配置されている。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、縦バネ定数、転がり抵抗、タイヤ重量（重量）および操縦安定性に関する性能試験が行われた（図５参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５９１Ｓであって、タイヤ接地幅ＴＷが１４０［ｍｍ］の空気入りタイヤが適用された。

評価方法は、縦バネ定数の性能試験では、適用リムに組み付け、正規内圧を充填した空気入りタイヤに対し、荷重を負荷した際におけるたわみ量に基づき測定される。そして、この測定結果に基づいて指数評価が行った。評価は、従来例の評価結果を１００とする指数で示し、指数が大きいほど縦バネ定数が大きく、指数が小さいほど縦バネ定数が小さい。この縦バネ定数は、乗り心地性能や騒音・振動性能に起因するもので、大き過ぎると上記性能が悪化する。

また、転がり抵抗の性能試験では、適用リムに組み付け、空気圧（２３０［ｋＰａ］）を充填し、荷重（４．２［ｋＮ］）を加えた空気入りタイヤを、ドラム径１７０７［ｍｍ］のドラム式転がり抵抗試験機にて、速度８０［ｋｍ／ｈ］での転がり抵抗が測定される。そして、この測定結果に基づいて指数評価を行った。この評価は、従来例の空気入りタイヤを１００とする指数で示し、指数が小さいほど、転がり抵抗が減少する傾向にある。

また、タイヤ重量では、空気入りタイヤの重量を計測した結果に基づいて指数評価を行った。この評価は、従来例の空気入りタイヤを１００とする指数で示し、指数が小さいほど、タイヤ重量が軽い。

操縦安定性の性能試験では、適用リムに組み付け、正規内圧を充填した空気入りタイヤを、試験車両に装着し、平坦な周回路を有するテストコースを６０［ｋｍ／ｈ］〜１４０［ｋｍ／ｈ］で走行させ、レーンチェンジ時およびコーナリング時での操舵性および直進の安定性について、専門パネラーによる感応評価を行った。この評価は、従来例の空気入りタイヤを５とする指数で示した１０段階評価で示し、指数が大きいほど、操縦安定性が優れている。

図５において、従来例、比較例１および実施例１〜６の空気入りタイヤは、２番ベルト幅（１番ベルトのタイヤ幅方向寸法［ｍｍ］）およびタイヤ周方向に対するコード角度（２４［°］）と、コード補強層幅（コード補強層のタイヤ幅方向寸法ＢＲＷ［ｍｍ］）およびタイヤ周方向に対するコード角度（２４［°］または９０［°］）と、１番ベルト幅（１番ベルトのタイヤ幅方向寸法［ｍｍ］）およびタイヤ周方向に対するコード角度（２４［°］）と、タイヤ接地幅に対する幅広ベルト層のタイヤ幅方向寸法の比（ＢＬＷ／ＴＷ）と、幅広ベルト層のタイヤ幅方向寸法に対する幅狭ベルト層のタイヤ幅方向寸法の比（ＢＳＷ／ＢＬＷ）と、幅狭ベルト層のタイヤ幅方向寸法に対するコード補強層のタイヤ幅方向寸法の比（ＢＲＷ／ＢＳＷ）とが設定されている。なお、コード補強層を有する場合、このコード補強層がベルト層のタイヤ幅方向の両端部に設けられ、かつコード補強層と幅狭ベルト層とのタイヤ幅方向でのラップ寸法が５［ｍｍ］に設定されている。

そして、従来例の空気入りタイヤは、コード補強層を有さないものである。比較例１の空気入りタイヤは、従来例の空気入りタイヤにコード補強層を設けたものである。一方、実施例１〜６の空気入りタイヤは、１番ベルトと２番ベルトとが幅広ベルト層または幅狭ベルト層として規定され、かつコード補強層を設けたものである。

図５の試験結果に示すように、実施例１〜実施例６の空気入りタイヤでは、縦バネ定数（タイヤ変形）、タイヤ重量および操縦安定性（転がり抵抗の低減による他の性能）が維持された上で、転がり抵抗が低減できていることが分かる。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、転がり抵抗の低減による他の性能低下を抑制しつつ、タイヤ変形増加を抑制すると共に、タイヤ重量の増加を抑制したうえで、転がり抵抗を低減することに適している。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
２１トレッド面
２２主溝
３ショルダー部
４サイドウォール部
５ビード部
５１ビードコア
５２ビードフィラー
６カーカス層
７ベルト層
７１ベルト層：１番ベルト
７２ベルト層：２番ベルト
８コード補強層
８ａ端
９（９１，９２）ベルト補強層
１０リム
ＢＬＷ幅広ベルト層のタイヤ幅方向寸法
ＢＳＷ幅狭ベルト層のタイヤ幅方向寸法
ＢＲＷコード補強層のタイヤ幅方向寸法
Ｃタイヤ赤道面
ＳＷタイヤ断面幅
ＳＤＨタイヤ断面幅の位置のタイヤ断面高さ
Ｔタイヤ接地幅端
ＴＷタイヤ接地幅

Claims

カーカス層のタイヤ径方向外側に少なくとも２層のベルト層が配置された乗用車用の空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層は、タイヤ接地幅に対して９０［％］以上１１５［％］以下のタイヤ幅方向最大寸法に設定された幅広ベルト層と、前記幅広ベルト層に対して５０［％］以上９０［％］以下のタイヤ幅方向最小寸法に設定された幅狭ベルト層とが積層され、前記幅広ベルト層と前記幅狭ベルト層とがタイヤ赤道線に対して相互にコードを反対方向に傾けて配置されてなり、
前記ベルト層のタイヤ幅方向の端部の少なくとも片方にて、前記幅狭ベルト層端部よりも幅方向外側に端部が配置されて前記幅広ベルト層と前記幅狭ベルト層との層間に少なくとも一部が挟まれ、かつタイヤ幅方向寸法が前記幅広ベルト層の範囲も前記幅狭ベルト層の範囲も満たさないコード補強層を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記コード補強層は、前記幅狭ベルト層の幅方向端部からタイヤ幅方向内側へのタイヤ幅方向寸法の３０［％］の範囲内において、前記幅狭ベルト層のタイヤ幅方向寸法の少なくとも５［％］以上の範囲で、前記幅広ベルト層と前記幅狭ベルト層との層間に挟まれ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。
前記コード補強層は、タイヤ周方向に対するコード角度が、１５［°］以上９０［°］以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記幅狭ベルト層が前記幅広ベルト層のタイヤ径方向内側に積層配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
前記幅狭ベルト層が前記幅広ベルト層のタイヤ径方向外側に積層配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
前記コード補強層は、タイヤ幅方向外側の端が、タイヤ断面幅の位置よりもタイヤ径方向外側の範囲に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。