WO2018051763A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

転がり抵抗の低減を図りつつ、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供する。本発明の空気入りタイヤは、カーカス層４と２層のベルト層７とを備え、該ベルト層７がタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードＣを含み、層間でベルトコードＣが互いに交差するように配置された空気入りタイヤにおいて、ベルト層７のうちの少なくとも一方において、ベルトコードＣのタイヤ中心位置ＣＬでのタイヤ周方向に対する傾斜角度α及びベルトコードＣのベルト端末位置ＢＥでのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが１５°≦β＜α≦３５°の関係を満足し、空気入りタイヤに２４０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷ１とし、タイヤ中心位置ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅Ｗ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ２としたとき、最大接地長Ｌ１及び接地長Ｌ２が０．８≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０の関係を満足する。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、トレッド部にベルト層が埋設された空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、転がり抵抗の低減を図りつつ、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。

　空気入りタイヤは、一般に、一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された複数層のベルト層とを備えており、ベルト層がタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、層間でベルトコードが互いに交差するように配置された構造を有している。

　近年、乗用車用の空気入りタイヤについては、転がり抵抗を低減することが強く求められており、そのような要求を満たすために、トレッド部の接地形状が概ね矩形となるようにタイヤを設計することが行われている。ところが、矩形の接地形状を採用した場合のデメリットとして、トレッド部のショルダー領域に偏摩耗が発生し易くなる傾向がある。これに対して、ショルダー領域での偏摩耗を抑制するために、ベルト層を構成するベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度をタイヤ幅方向の位置に応じて異ならせることにより、ベルト層の端部におけるタイヤ周方向の剛性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　しかしながら、ベルト層の構造に基づいてベルト層の端部におけるタイヤ周方向の剛性を高めた場合、トレッド部のセンター領域での接地長が相対的に増加し、トレッド部のセンター領域に偏摩耗が発生し易くなり、延いては、転がり抵抗の悪化を招くという問題がある。そのため、転がり抵抗の低減と、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗の抑制とを両立させることは困難である。

日本国特開２０１１－２３０５３８号公報

　本発明の目的は、転がり抵抗の低減を図りつつ、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

　上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された２層のベルト層とを備え、該ベルト層がタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、層間でベルトコードが互いに交差するように配置された空気入りタイヤにおいて、
　前記ベルト層のうちの少なくとも一方において、前記ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度α及び前記ベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが１５°≦β＜α≦３５°の関係を満足し、
　前記空気入りタイヤに２４０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷ１とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅Ｗ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ２としたとき、前記最大接地長Ｌ１及び接地長Ｌ２が０．８≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０の関係を満足することを特徴とするものである。

　本発明では、ベルト層のうちの少なくとも一方において、ベルトコードのタイヤ中心位置での傾斜角度αに比べてベルトコードのベルト端末位置での傾斜角度βを小さくした構造を採用することにより、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗を抑制することができる。その一方で、最大接地長Ｌ１とショルダー領域での接地長Ｌ２との比Ｌ２／Ｌ１に基づいて特定される接地形状を概ね矩形とすることにより、トレッド部のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。その結果、転がり抵抗の低減を図りつつ、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗を効果的に抑制することが可能となる。

　本発明において、傾斜角度αと傾斜角度βとの差は３°以上であることが好ましい。これにより、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗を抑制する効果を十分に発揮することができる。

　ベルト層はベルトコードの傾斜角度がα±１°の範囲となるセンター側の高角度領域とベルトコードの傾斜角度がβ±１°の範囲となるショルダー側の低角度領域とを有し、高角度領域の幅がベルト層の全幅の１／２以上であり、低角度領域の幅がベルト層の全幅の１／８以上であることが好ましい。このようにベルト層のセンター側の高角度領域とショルダー側の低角度領域とを上記の如く設定することにより、トレッド部の剛性配分を適正化することができる。ベルト層は高角度領域と低角度領域との間にベルトコードの角度変化を許容する繋ぎ領域を有していても良い。

　本発明に係る空気入りタイヤは、接地形状を適正化するための第１の補強構造として、ベルト層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト補強層を備え、該ベルト補強層がベルト層の高角度領域を覆うように配置されていることが好ましい。この場合、ベルト補強層はベルト層の低角度領域よりもタイヤ幅方向内側で終端する。特に、ベルト補強層は２層以上であることが好ましい。ベルト補強層を上記の如くベルト層のタイヤ径方向外側に配置することにより、接地形状を適正化し、トレッド部のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。

　第１の補強構造において、ベルト層は高角度領域と低角度領域との間にベルトコードの角度変化を許容する繋ぎ領域を有し、ベルト補強層がベルト層の高角度領域及び繋ぎ領域を覆うように配置されていることが好ましい。高角度領域と低角度領域との間に繋ぎ領域を設けることでベルトコードの急激な角度変化を許容することが可能になるが、その繋ぎ領域を高角度領域と共にベルト補強層で覆うことにより、繋ぎ領域に起因して生じる歪みを緩和し、耐久性を向上することができる。

　また、第１の補強構造において、ベルト層の両方が高角度領域及び低角度領域を有することが好ましい。これにより、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗をより効果的に抑制することができる。また、ベルト層の両方が高角度領域と低角度領域との間にベルトコードの角度変化を許容する繋ぎ領域を有し、内側に位置するベルト層の繋ぎ領域と外側に位置するベルト層の繋ぎ領域とがタイヤ幅方向に互いにずれていることが好ましい。このように内側に位置するベルト層の繋ぎ領域と外側に位置するベルト層の繋ぎ領域とを互いにずらすことにより、歪みが局所的に発生することを抑制することができる。

　更に、第１の補強構造において、トレッド部にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝が形成されており、該主溝が少なくとも１本のセンター主溝と該センター主溝の両外側に位置する一対のショルダー主溝を含み、ベルト補強層が各ショルダー主溝よりもタイヤ幅方向外側へ延在し、ベルト補強層の端末位置から対応するショルダー主溝までのタイヤ幅方向の距離ｄがショルダー主溝の開口幅Ｄの５０％以上であることが好ましい。ベルト補強層の端末位置とショルダー主溝の位置とが一致すると、ショルダー主溝の溝底にクラックが発生し易くなるが、両者を十分に離間させることで、溝底クラックの発生を抑制することができる。

　本発明に係る空気入りタイヤは、接地形状を適正化するための第２の補強構造として、ベルト層のタイヤ径方向外側に該ベルト層を覆うように配置された少なくとも１層のベルト補強層を備え、該ベルト補強層は単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性がタイヤ幅方向の外側領域よりも内側領域で高くなるように設定されていることが好ましい。ベルト補強層を上記の如くベルト層のタイヤ径方向外側に配置することにより、接地形状を適正化し、トレッド部のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。

　第２の補強構造を形成するにあたって、以下に記載される構造の少なくとも１つを採用することが好ましい。即ち、ベルト補強層において、単位幅当たりのバンドコードの打ち込み本数がタイヤ幅方向の外側領域よりも内側領域で多くなるように配置されていることが好ましい。また、ベルト補強層において、タイヤ幅方向の外側領域に配置されるバンドコードよりも剛性が高いバンドコードが内側領域に配置されていることが好ましい。更に、ベルト補強層において、バンドコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が０°～３０°の範囲にあり、該バンドコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度がタイヤ幅方向の内側から外側に向かって漸増していることが好ましい。これらの構造を採用することにより、ベルト補強層の単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性を調整することができる。

　本発明の空気入りタイヤは偏平率６５％以下の乗用車用タイヤであることが好ましい。本発明によれば、乗用車用タイヤにおいて要求される転がり抵抗の低減を可能にしながら、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗を効果的に抑制することが可能になる。

  本発明において、トレッド部の接地形状は、タイヤを正規リムにリム組みして所定の空気圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて所定の荷重を負荷した条件にて測定される。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｒｉｍ”とする。空気圧は２４０ｋＰａとする。また、所定の荷重は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている最大負荷能力の７５％の荷重とする。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図２は図１の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図３は図１の空気入りタイヤのベルト層を示す展開図である。 図４は図１の空気入りタイヤの接地形状を示す平面図である。 図５は図１の空気入りタイヤにおけるベルト層の変形例を示す展開図である。 図６は図１の空気入りタイヤにおけるベルト層の他の変形例を示す展開図である。 図７は図１の空気入りタイヤのトレッド部を示す断面図である。 図８は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図９は図８の空気入りタイヤのベルト補強層を示す展開図である。 図１０は図８の空気入りタイヤにおけるベルト補強層の変形例を示す展開図である。 図１１は図８の空気入りタイヤにおけるベルト補強層の他の変形例を示す展開図である。 図１２は図８の空気入りタイヤにおけるベルト補強層の更に他の変形例を示す展開図である。

　以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１～図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１～図３において、ＣＬはタイヤ中心位置であり、Ｔｃはタイヤ周方向であり、Ｔｗはタイヤ幅方向である。

　図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。

　一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

　一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７を構成するベルトコードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、バンドコードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルト補強層８が配置されている。ベルト補強層８は少なくとも１本のバンドコードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。ベルト補強層８を構成するバンドコードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

  図２に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝１０が形成されている。主溝１０は、少なくとも１本のセンター主溝１１と、該センター主溝１１の外側に位置する一対のショルダー主溝１２，１２を含んでいる。これら主溝１０によりトレッド部１には複数の陸部２０が区画されている。陸部２０は、一対のショルダー主溝１２，１２の相互間に位置するセンター陸部２１と、各ショルダー主溝１２の外側に位置するショルダー陸部２２とを含んでいる。各センター陸部２１には、一端がショルダー主溝１２に開口し、他端がセンター陸部２１内で終端する複数本の閉止溝１３が形成されている。また、各ショルダー陸部２２には、タイヤ幅方向に延在してショルダー主溝１２に対して非連通となる複数本のラグ溝１４と、タイヤ幅方向に延在してショルダー主溝１２に対して連通する複数本のサイプ１５とがタイヤ周方向に沿って交互に形成されている。

　上記空気入りタイヤにおいて、図３に示すように、ベルト層７のうちの少なくとも一方、より好ましくは両方において、ベルトコードＣのタイヤ中心位置ＣＬでのタイヤ周方向に対する傾斜角度α及びベルトコードＣのベルト端末位置ＢＥでのタイヤ周方向に対する傾斜角度βは１５°≦β＜α≦３５°の関係を満足している。

　このようにベルトコードＣのタイヤ中心位置ＣＬでの傾斜角度αに比べてベルトコードＣのベルト端末位置ＢＥでの傾斜角度βを小さくした構造を採用することにより、ベルト層７の端部におけるタイヤ周方向の剛性を高めて、トレッド部１のショルダー領域での偏摩耗を抑制することができる。特に、傾斜角度αと傾斜角度βとの差を３°以上とすることにより、トレッド部１のショルダー領域での偏摩耗を抑制する効果を十分に発揮することができる。ここで、傾斜角度βが１５°よりも小さいとトレッド部１のショルダー領域でのタイヤ周方向の剛性が過多となり、また、傾斜角度αが３５°よりも大きいとトレッド部１のセンター領域でのタイヤ周方向の剛性が過度に低下することになるため、センター領域での接地長が長くなり過ぎてしまう。

　また、図３に示すように、ベルト層７はベルトコードＣの傾斜角度がα±１°の範囲となるセンター側の高角度領域ＡｃとベルトコードＣの傾斜角度がβ±１°の範囲となるショルダー側の低角度領域Ａｓとを有し、高角度領域Ａｃの幅Ｌｃがベルト層７の全幅Ｌの１／２以上であり、各低角度領域Ａｓの幅Ｌｓがベルト層７の全幅Ｌの１／８以上であると良い。このようにベルト層７のセンター側の高角度領域Ａｃとショルダー側の低角度領域Ａｓとを上記の如く設定することにより、トレッド部の剛性配分を適正化することができる。ここで、高角度領域Ａｃの幅Ｌｃがベルト層７の全幅Ｌの１／２よりも小さいとベルト層７としての機能が低下し、また、低角度領域Ａｓの幅Ｌｓがベルト層７の全幅Ｌの１／８よりも小さいとトレッド部１のショルダー領域でのタイヤ周方向の剛性を十分に高めることができなくなる。なお、高角度領域Ａｃの幅Ｌｃ及び低角度領域Ａｓの幅Ｌｓは各ベルト層７の全幅Ｌに基づいて設定されるものである。

　図４は図１の空気入りタイヤの接地形状を示すものである。上述した空気入りタイヤに２４０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷ１とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅Ｗ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ２としたとき、上記空気入りタイヤは最大接地長Ｌ１及び接地長Ｌ２が０．８≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０の関係、より好ましくは、０．８５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．９５の関係を満足するように構成されている。

　このように最大接地長Ｌ１とショルダー領域での接地長Ｌ２との比Ｌ２／Ｌ１に基づいて特定される接地形状を概ね矩形とすることにより、トレッド部１のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。その結果、転がり抵抗の低減を図りつつ、トレッド部１のショルダー領域及びセンター領域での偏摩耗を効果的に抑制することが可能となる。ここで、比Ｌ２／Ｌ１が０．８よりも小さいとトレッド部１のセンター領域での偏摩耗を十分に抑制することができず、更には転がり抵抗の悪化を招くことになる。逆に、比Ｌ２／Ｌ１が１．０よりも大きいトレッド部１のショルダー領域での偏摩耗を生じ易くなる。

　上述のように最大接地長Ｌ１と接地長Ｌ２との比Ｌ２／Ｌ１（矩形率）を適正化するにあたって、上記空気入りタイヤは、ベルト層７のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト補強層８を備えており、そのベルト補強層８がベルト層７の高角度領域Ａｃを局所的に覆うように配置されている。このようなベルト補強層８をベルト層７のタイヤ径方向外側に配置することにより、トレッド部１のセンター領域の接地長過多を抑えて接地形状を適正化し、トレッド部１のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。このような効果はベルト層７の高角度領域Ａｃを局所的に覆うように２層以上のベルト補強層８を重ねて配置した場合に顕著に得られる。

　図５は図１の空気入りタイヤにおけるベルト層の変形例を示すものである。図５において、ベルト層７はセンター側の高角度領域Ａｃとショルダー側の低角度領域Ａｓとの間にベルトコードＣの角度変化を許容する繋ぎ領域Ａｘを有している。このように高角度領域Ａｃと低角度領域Ａｓとの間に繋ぎ領域Ａｘを設けることにより、ベルトコードＣの急激な角度変化を許容することができる。繋ぎ領域Ａｘを設けた場合、その繋ぎ領域Ａｘに起因してトレッド部１に歪みを生じ易くなる。そこで、ベルト補強層８はベルト層７の高角度領域Ａｃ及び繋ぎ領域Ａｘを局所的に覆うように配置されることが望ましい。繋ぎ領域Ａｘを高角度領域Ａｃと共にベルト補強層８で覆うことにより、繋ぎ領域Ａｘに起因して生じる歪みを緩和し、耐久性を向上することができる。

　上述のように高角度領域Ａｃの幅Ｌｃはベルト層７の全幅Ｌの１／２以上であり、各低角度領域Ａｓの幅Ｌｓはベルト層７の全幅Ｌの１／８以上であることから、高角度領域Ａｃと低角度領域Ａｓとの間に挿入される各繋ぎ領域Ａｘの幅Ｌｘはベルト層７の全幅Ｌの１／８以下となる。また、繋ぎ領域ＡｘにおけるベルトコードＣのタイヤ周方向に対する傾斜角度γは傾斜角度α，βに対してβ＜γ＜αの関係を満足することになる。

　また、上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層７の両方がセンター側の高角度領域Ａｃ及びショルダー側の低角度領域Ａｓを有することが望ましい。この場合、２層のベルト層７に基づいてトレッド部１の剛性が適正化されるので、トレッド部１のショルダー領域での偏摩耗をより効果的に抑制することができる。

　図６は図１の空気入りタイヤにおけるベルト層の他の変形例を示すものである。図６に示すように、ベルト層７の両方が高角度領域Ａｃと低角度領域Ａｓとの間にベルトコードＣの角度変化を許容する繋ぎ領域Ａｘを有する場合、タイヤ径方向内側に位置するベルト層７Ａの繋ぎ領域Ａｘ（斜線部）とタイヤ径方向外側に位置するベルト層７Ｂの繋ぎ領域Ａｘ（斜線部）とがタイヤ幅方向に互いにずれているのが良い。このように内側に位置するベルト層７Ａの繋ぎ領域Ａｘと外側に位置するベルト層７Ｂの繋ぎ領域Ａｘとを互いにずらすことにより、歪みが局所的に発生することを抑制することができる。なお、ベルト層７Ａの繋ぎ領域Ａｘ及びベルト層７Ｂの繋ぎ領域Ａｘの中心位置同士のずれ量Ｄｘは３ｍｍ以上であると良い。

　図７は図１の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部を示すものである。図７に示すように、トレッド部１にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝１０が形成されており、これら主溝１０が少なくとも１本のセンター主溝１１と該センター主溝１１の両外側に位置する一対のショルダー主溝１２を含む場合、ベルト補強層８が各ショルダー主溝１２よりもタイヤ幅方向外側へ延在し、ベルト補強層８の端末位置から対応するショルダー主溝１２までのタイヤ幅方向の距離ｄがショルダー主溝１２の開口幅Ｄの５０％以上であると良い。ベルト補強層８の端末位置とショルダー主溝１２の位置とが一致すると、ショルダー主溝１２の溝底にクラックが発生し易くなるが、両者を十分に離間させることで、溝底クラックの発生を抑制することができる。

　図８は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。本実施形態は、ベルトカバー層８の構造だけが上述の実施形態とは異なるものである。つまり、本実施形態の空気入りタイヤは、図８に示すようなタイヤ内部構造を備えると共に、図２に示すようなトレッドパターンを備えている。また、本実施形態の空気入りタイヤにおいて、トレッド部１に埋設されたベルト層７は図３又は図５に示すような構造を有している。そして、本実施形態の空気入りタイヤは、図４に示すような接地形状を呈するものである。これらの構造は前述の実施形態と同じであるので、その部分の詳細な説明は省略する。

　前述のように最大接地長Ｌ１と接地長Ｌ２との比Ｌ２／Ｌ１（矩形率）を０．８≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０の関係、より好ましくは、０．８５≦Ｌ２／Ｌ１≦０．９５の関係とするにあたって、上記空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層８はベルト層７のタイヤ幅方向の全域を覆うように配置されており、その単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性がタイヤ幅方向の外側領域よりも内側領域で高くなるように設定されている。つまり、ベルト補強層８を構成するバンドコードの断面積Ｓ（ｍｍ²）、バンドコードの弾性率Ｅ（ｋＮ／ｍｍ²）、ベルト補強層８の幅５０ｍｍ当たりのバンドコードの打ち込み本数Ｎ（本／５０ｍｍ）、バンドコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度θ（°）を適正化することにより、ベルト補強層８の単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇ（ｋＮ／５０ｍｍ）がタイヤ幅方向の位置に応じて調整されている。ベルト補強層８は単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇは、例えば、Ｇ＝Ｓ×Ｅ×Ｎ×cos⁴θにより算出される。ベルト補強層８の単位幅当たりの剛性Ｇはタイヤ幅方向の外側領域では１５ｋＮ／５０ｍｍ～３０ｋＮ／５０ｍｍの範囲にあり、タイヤ幅方向の内側領域ではそれよりも高いことが好ましい。

　図９は図８の空気入りタイヤのベルト補強層を示すものである。図９に示すように、ベルト補強層８をタイヤ幅方向の外側領域Ａｏと内側領域Ａｉとに区分したとき、単位幅当たりのバンドコードＢの打ち込み本数Ｎは外側領域Ａｏよりも内側領域Ａｉで多くなるように設定されている。これにより、トレッド部１のセンター領域の接地長過多を抑えて接地形状を適正化し、トレッド部１のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。

　図１０は図８の空気入りタイヤにおけるベルト補強層の変形例を示すものである。図１０において、ベルト補強層８は複数本のバンドコードＢを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造を有しており、内側領域Ａｉではストリップ材が周回毎に隣接するように密に巻回され、外側領域Ａｏではストリップ材が周回毎に間隔を空けて疎に巻回されている。例えば、ストリップ材の幅が１０ｍｍであるとき、外側領域Ａｏではストリップ材の間隔が２ｍｍ～５ｍｍに設定されている。その結果、ベルト補強層８の単位幅当たりのバンドコードＢの打ち込み本数Ｎが外側領域Ａｏよりも内側領域Ａｉで多くなるように設定されている。これにより、トレッド部１のセンター領域の接地長過多を抑えて接地形状を適正化し、トレッド部１のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。

　図１１は図８の空気入りタイヤにおけるベルト補強層の更なる変形例を示すものである。図１１において、ベルト補強層を構成するバンドコードＢは全域にわたって等間隔で配置されているが、そのバンドコードＢとして材質が互いに異なる２種類のバンドコードＢｉ，Ｂｏが使用されている。即ち、ベルト補強層８の外側領域ＡｏにはバンドコードＢｏが配置され、内側領域ＡｉにはバンドコードＢｉが配置され、バンドコードＢｏの引張り剛性よりもバンドコードＢｉの引張り剛性の方が高くなっている。これにより、トレッド部１のセンター領域の接地長過多を抑えて接地形状を適正化し、トレッド部１のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。例えば、内側領域ＡｉのバンドコードＢｉとしてはナイロンとアラミドとのハイブリッドコードが使用され、外側領域ＡｏのバンドコードＢｏとしてはナイロンコードが使用される。バンドコードＢとして、テープ状の合成樹脂シートを採用することも可能である。

　上述した各形態において、相対的に高い剛性を有するベルト補強層８の内側領域Ａｉはベルト層７の高角度領域Ａｃを覆うように配置されることが望ましい。また、ベルト層７が高角度領域Ａｃと低角度領域Ａｓとの間につなぎ領域Ａｘを有する場合、相対的に高い剛性を有するベルト補強層８の内側領域Ａｉはベルト層７の繋ぎ領域Ａｘに跨っていても良い。

　図１２は図８の空気入りタイヤにおけるベルト補強層の更なる変形例を示すものである。図１２に示すように、ベルト補強層８において、バンドコードＢのタイヤ周方向に対する傾斜角度θが０°～３０°の範囲にあり、該バンドコードＢのタイヤ周方向に対する傾斜角度θがタイヤ幅方向の内側から外側に向かって漸増している。これにより、トレッド部１のセンター領域の接地長過多を抑えて接地形状を適正化し、トレッド部１のセンター領域での偏摩耗を抑制すると共に、転がり抵抗の悪化を回避することができる。ベルト層７がショルダー側に低角度領域Ａｓを有しているため、それに対応する領域でベルトカバー層８のタイヤ周方向の剛性を若干落としても耐久性への影響は実質的にない。しかしながら、バンドコードＢのタイヤ周方向に対する傾斜角度θが３０°よりも大きくなると高速耐久性に悪影響を及ぼすことになる。

　上述した空気入りタイヤは偏平率６５％以下の乗用車用タイヤとして好適であり、乗用車用タイヤの転がり抵抗を低減し、耐偏摩耗性を改善することができる。

　タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６　９１Ｖで、一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された２層のベルト層と、ベルト層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト補強層とを備えた空気入りタイヤにおいて、ベルト層の構造、ベルト補強層の構造、接地形状の矩形率を表１のように設定した従来例１、比較例１及び実施例１～７のタイヤを製作した。

　従来例１においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αとベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが同じである通常のベルト層と、そのベルト層の全域を覆うベルト補強層（フルカバー）を採用した。

　比較例１においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αに比べてベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが小さく設定され、高角度領域と繋ぎ領域と低角度領域とを備えたベルト層と、そのベルト層の全域を覆うベルト補強層（フルカバー＋エッジカバー）を採用した。

　実施例１においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αに比べてベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが小さく設定され、高角度領域と繋ぎ領域と低角度領域とを備えたベルト層と、そのベルト層の全域を覆うベルト補強層（フルカバー）を採用した。実施例２～６においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αに比べてベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが小さく設定され、高角度領域と繋ぎ領域と低角度領域とを備えたベルト層と、そのベルト層の高角度領域（又は高角度領域と繋ぎ領域を合せた領域）を局所的に覆うベルト補強層（センターカバー）を採用した。

　表１において、各ベルト層の高角度領域と繋ぎ領域との境界位置、繋ぎ領域と低角度領域との境界位置、外端位置はタイヤ中心位置からのタイヤ幅方向の距離にて示した。同様に、ベルト補強層の外端位置はタイヤ中心位置からのタイヤ幅方向の距離にて示した。また、接地形状の矩形率は、空気入りタイヤに２４０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷ１とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅Ｗ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１×１００％にて算出されたものである。

  これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐偏摩耗性（ショルダー領域、センター領域）、転がり抵抗を評価し、その結果を表１に併せて示した。

　耐偏摩耗性（ショルダー領域、センター領域）：
　各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて摩擦エネルギー測定試験機に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、負荷荷重４．５ｋＮの条件下にて、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での平均摩擦エネルギーを測定した。測定値は、各領域で１０ｍｍ間隔となるタイヤ幅方向２箇所×タイヤ周方向２箇所の計４点における摩擦エネルギーを測定し、これらを平均したものである。評価結果は、測定値の逆数を用い、ショルダー領域での耐偏摩耗性は従来例１を１００とする指数にて示し、センター領域での耐偏摩耗性は比較例１を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

　転がり抵抗：
　各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けてドラム試験機に装着し、空気圧２１０ｋＰａ、負荷荷重４．８２ｋＮの条件下にて、ＩＳＯ２５２８０に準拠して転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、比較例１を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。

　この表１から判るように、実施例１～７のタイヤは、従来例１との対比において、ショルダー領域での耐偏摩耗性が優れていた。また、実施例１～７のタイヤは、比較例１との対比において、センター領域での耐偏摩耗性が優れており、転がり抵抗も良好であった。

　次に、タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６　９１Ｖで、一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された２層のベルト層と、ベルト層のタイヤ径方向外側に配置された１層のベルト補強層とを備えた空気入りタイヤにおいて、ベルト層の構造、ベルト補強層の構造、接地形状の矩形率を表２のように設定した従来例１１、比較例１１及び実施例１１～１７のタイヤを製作した。

　従来例１１においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αとベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが同じである通常のベルト層と、そのベルト層の全域を覆うベルト補強層（フルカバー）を採用した。

　比較例１１においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αに比べてベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが小さく設定され、高角度領域と繋ぎ領域と低角度領域とを備えたベルト層と、そのベルト層の全域を覆うベルト補強層（フルカバー）を採用した。

　実施例１１～１７においては、ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度αに比べてベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが小さく設定され、高角度領域と繋ぎ領域と低角度領域とを備えたベルト層と、そのベルト層の全域を覆うベルト補強層（図９～図１２）を採用した。

　表２において、各ベルト層の高角度領域と繋ぎ領域との境界位置、繋ぎ領域と低角度領域との境界位置、外端位置はタイヤ中心位置からのタイヤ幅方向の距離にて示した。また、接地形状の矩形率は、空気入りタイヤに２４０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷ１とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅Ｗ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１×１００％にて算出されたものである。

  これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐偏摩耗性（ショルダー領域、センター領域）、転がり抵抗を評価し、その結果を表２に併せて示した。

　耐偏摩耗性（ショルダー領域、センター領域）：
　各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて摩擦エネルギー測定試験機に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、負荷荷重４．５ｋＮの条件下にて、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での平均摩擦エネルギーを測定した。測定値は、各領域で１０ｍｍ間隔となるタイヤ幅方向２箇所×タイヤ周方向２箇所の計４点における摩擦エネルギーを測定し、これらを平均したものである。評価結果は、測定値の逆数を用い、ショルダー領域での耐偏摩耗性は従来例１１を１００とする指数にて示し、センター領域での耐偏摩耗性は比較例１１を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

　転がり抵抗：
　各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けてドラム試験機に装着し、空気圧２１０ｋＰａ、負荷荷重４．８２ｋＮの条件下にて、ＩＳＯ２５２８０に準拠して転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、比較例１１を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。

　この表２から判るように、実施例１１～１７のタイヤは、従来例１１との対比において、ショルダー領域での耐偏摩耗性が優れていた。また、実施例１１～１７のタイヤは、比較例１１との対比において、センター領域での耐偏摩耗性が優れており、転がり抵抗も良好であった。

　１　トレッド部
　２　サイドウォール部
　３　ビード部
　４　カーカス層
　５　ビードコア
　６　ビードフィラー
　７　ベルト層
　８　ベルト補強層
　１０　主溝
　１１　センター主溝
　１２　ショルダー主溝
　Ａｃ　ベルト層の高角度領域
　Ａｓ　ベルト層の低角度領域
　Ａｘ　ベルト層の繋ぎ領域
　Ａｉ　ベルト補強層の内側領域
　Ａｏ　ベルト補強層の外側領域
　Ｂ　バンドコード
　Ｃ　ベルトコード
　ＣＬ　タイヤ中心位置
　ＢＥ　ベルト端末位置

Claims (18)

1. 　一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された２層のベルト層とを備え、該ベルト層がタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、層間でベルトコードが互いに交差するように配置された空気入りタイヤにおいて、
   　前記ベルト層のうちの少なくとも一方において、前記ベルトコードのタイヤ中心位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度α及び前記ベルトコードのベルト端末位置でのタイヤ周方向に対する傾斜角度βが１５°≦β＜α≦３５°の関係を満足し、
   　前記空気入りタイヤに２４０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷ１とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅Ｗ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の接地長をＬ２としたとき、前記最大接地長Ｌ１及び接地長Ｌ２が０．８≦Ｌ２／Ｌ１≦１．０の関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 　前記傾斜角度αと前記傾斜角度βとの差が３°以上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。
3. 　前記ベルト層は前記ベルトコードの傾斜角度がα±１°の範囲となるセンター側の高角度領域と前記ベルトコードの傾斜角度がβ±１°の範囲となるショルダー側の低角度領域とを有し、前記高角度領域の幅が前記ベルト層の全幅の１／２以上であり、前記低角度領域の幅が前記ベルト層の全幅の１／８以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 　前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも１層のベルト補強層を備え、該ベルト補強層が前記ベルト層の高角度領域を覆うように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 　前記ベルト補強層が２層以上であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 　前記トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝が形成されており、該主溝が少なくとも１本のセンター主溝と該センター主溝の両外側に位置する一対のショルダー主溝を含み、前記ベルト補強層が各ショルダー主溝よりもタイヤ幅方向外側へ延在し、前記ベルト補強層の端末位置から対応するショルダー主溝までのタイヤ幅方向の距離ｄが前記ショルダー主溝の開口幅Ｄの５０％以上であることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気入りタイヤ。
7. 　前記ベルト層は前記高角度領域と前記低角度領域との間に前記ベルトコードの角度変化を許容する繋ぎ領域を有し、前記ベルト補強層が前記ベルト層の高角度領域及び繋ぎ領域を覆うように配置されていることを特徴とする請求項４～６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 　前記ベルト層の両方が前記高角度領域及び前記低角度領域を有することを特徴とする請求項３～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 　前記ベルト層の両方が前記高角度領域と前記低角度領域との間に前記ベルトコードの角度変化を許容する繋ぎ領域を有し、内側に位置するベルト層の繋ぎ領域と外側に位置するベルト層の繋ぎ領域とがタイヤ幅方向に互いにずれていることを特徴とする請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 　前記空気入りタイヤが偏平率６５％以下の乗用車用タイヤであることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
11. 　前記ベルト層のタイヤ径方向外側に該ベルト層を覆うように配置された少なくとも１層のベルト補強層を備え、該ベルト補強層は単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性がタイヤ幅方向の外側領域よりも内側領域で高くなるように設定さ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。
12. 　前記傾斜角度αと前記傾斜角度βとの差が３°以上であることを特徴とする請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
13. 　前記ベルト層は前記ベルトコードの傾斜角度がα±１°の範囲となるセンター側の高角度領域と前記ベルトコードの傾斜角度がβ±１°の範囲となるショルダー側の低角度領域とを有し、前記高角度領域の幅が前記ベルト層の全幅の１／２以上であり、前記低角度領域の幅が前記ベルト層の全幅の１／８以上であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の空気入りタイヤ。
14. 　前記ベルト層は前記高角度領域と前記低角度領域との間に前記ベルトコードの角度変化を許容する繋ぎ領域を有することを特徴とする請求項１３に記載の空気入りタイヤ。
15. 　前記ベルト補強層において、単位幅当たりのバンドコードの打ち込み本数がタイヤ幅方向の外側領域よりも内側領域で多くなるように配置されていることを特徴とする請求項１１～１４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
16. 　前記ベルト補強層において、タイヤ幅方向の外側領域に配置されるバンドコードよりも剛性が高いバンドコードが内側領域に配置されていることを特徴とする請求項１１～１５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
17. 　前記ベルト補強層において、バンドコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が０°～３０°の範囲にあり、該バンドコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度がタイヤ幅方向の内側から外側に向かって漸増していることを特徴とする請求項１１～１６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
18. 　前記空気入りタイヤが偏平率６５％以下の乗用車用タイヤであることを特徴とする請求項１１～１７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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