WO2018097082A1

WO2018097082A1 - タイヤ

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Publication number: WO2018097082A1
Application number: PCT/JP2017/041605
Authority: WO
Inventors: 紗生太田
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-05-31
Also published as: US20190329595A1; EP3546247B1; EP3546247A1; CN109996686A; CN109996686B; EP3546247A4; JP2018083594A

Abstract

螺旋状コード層と補助ベルト層とを備えるタイヤにおいて、螺旋状コード層と補助ベルト層との層間からのセパレーションの発生を抑制するための技術を提供する。　一対のビード部１３間にトロイド状に延在するカーカス１４と、そのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置され、補強コードを螺旋状に巻回して上層１Ａと下層１Ｂとを形成した螺旋状コード層１と、螺旋状コード層のタイヤ半径方向外側に配置された補助ベルト層１７と、を備えるタイヤである。螺旋状コード層１と補助ベルト層１７とが積層された領域のうち少なくともタイヤ幅方向端部において、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との間のゴムゲージが、０．５ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下である。

Description

タイヤ

　本発明はタイヤに関し、詳しくは、クラウン部に、補強コードを螺旋状に巻回して上層と下層とを形成した螺旋状コード層と、そのタイヤ半径方向外側に配置された補助ベルト層と、を設けたタイヤの改良に関する。

　従来より、タイヤの補強部材に関しては、種々検討がなされてきている。例えば、乗用車用タイヤの補強部材であるベルトの構造としては、タイヤの骨格部材となるカーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に、補強コードのコード方向が互いに交錯する２層以上のベルト交錯層を配設した構造が一般的である。これ以外にも、ベルトの構造として、上下２層のベルト層を補強コードを互いに交差するように配置するとともに、補強コードをベルト層端部で折り返して、一方から他方のベルト層に延在する螺旋巻き構造とする形態も知られている。

　このような構造として、例えば、特許文献１には、トレッド部におけるカーカス層の外周側に、タイヤ周方向に対して実質的に０度の角度で補強コードを巻回してなる環状の芯体ベルト層と、その周りに補強コードを螺旋状に巻き付けてなる被覆ベルト層とからなるベルト構造体を配置した空気入りラジアルタイヤが開示されており、ベルト構造体の外周側には、必要に応じてベルト保護層が設けられることも開示されている。

特開２００４－１６０９号公報

　特許文献１に開示されているように、カーカス層の外周側に、補強コードを螺旋状に巻回して実質的に上層と下層との２層からなる螺旋状コード層を配置することは知られている。しかしながら、このような螺旋状コード層は、上層と下層との補強コードが互いに連続していることから、走行時において、独立した２層のベルトの積層からなる通常の交錯ベルト層とは異なる挙動を示すものとなる。

　すなわち、通常の交錯ベルト層では、タイヤ幅方向端部で上層と下層とが切り離されているために、走行時においてタイヤ周方向に繰り返し入力が付加された際にも、図７に示すように、タイヤ赤道面ＣＬに近いタイヤ幅方向中央部近傍については補強コード１０１自体の角度は変化せず、実質的に補強コード１０１のタイヤ幅方向端部のみがタイヤ幅方向に変位する。これに対し、上層と下層との補強コードが互いに連続している螺旋状コード層の場合、走行時においてタイヤ周方向に繰り返し入力が付加されると、上下層間で補強コードが応力を及ぼし合うために、図８に示すように、補強コード１０２の角度が、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向全体にわたり変化して、結果として螺旋状コード層の全体がタイヤ周方向に変位することになる。

　そのため、螺旋状コード層の外周側に補助ベルト層を配置した場合、螺旋状コード層と補助ベルト層との間における歪の発生が問題となる。上記のように、交錯ベルト層上に補助ベルト層を設ける場合には、交錯ベルト層全体が変位することはないため、層間の歪の発生は問題とならないことから、これは、交錯ベルト層に代えて螺旋状コード層を配置する場合に特有の問題であるといえる。

　螺旋状コード層と補助ベルト層との間で歪が生ずると、この歪に起因して、積層部の端部に沿ってセパレーションが発生し、故障の原因となるおそれがある。よって、このセパレーションの発生を抑制して、故障を防止するための技術が求められていた。

　そこで本発明の目的は、螺旋状コード層と補助ベルト層とを備えるタイヤにおいて、螺旋状コード層と補助ベルト層との層間からのセパレーションの発生を抑制するための技術を提供することにある。

　本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、螺旋状コード層と補助ベルト層との間のゴムゲージを所定に規定することで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明のタイヤは、一対のビード部間にトロイド状に延在するカーカスと、該カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置され、補強コードを螺旋状に巻回して上層と下層とを形成した螺旋状コード層と、該螺旋状コード層のタイヤ半径方向外側に配置された補助ベルト層と、を備えるタイヤであって、
　前記螺旋状コード層と前記補助ベルト層とが積層された領域のうち少なくともタイヤ幅方向端部において、該螺旋状コード層と該補助ベルト層との間のゴムゲージが、０．５ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

　本発明のタイヤは、前記螺旋状コード層の上層と下層との間に、芯材コード層を備えることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいて、前記螺旋状コード層の補強コードの角度は、タイヤ周方向に対し１２°～９０°の範囲であるものとすることができる。

　本発明によれば、螺旋状コード層と補助ベルト層とを備えるタイヤにおいて、螺旋状コード層と補助ベルト層との層間からのセパレーションの発生を抑制して、螺旋状コード層に起因する故障の発生を抑制したタイヤを実現することが可能となった。

本発明のトラック・バス用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図１に示すトラック・バス用タイヤのトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。本発明の乗用車用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図３に示す乗用車用タイヤのトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。本発明の建設車両用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図５に示す建設車両用タイヤのトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。交錯ベルト層に対しタイヤ周方向に繰り返し入力が付加された際の挙動を示す説明図である。螺旋状コード層に対しタイヤ周方向に繰り返し入力が付加された際の挙動を示す説明図である。

　以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。
　図１は、本発明のタイヤの一例のトラック・バス用タイヤを示すタイヤ幅方向断面図である。図示するタイヤ１０は、接地部を形成するトレッド部１１と、このトレッド部１１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１２と、各サイドウォール部１２の内周側に連続するビード部１３と、を備えている。トレッド部１１、サイドウォール部１２およびビード部１３は、一方のビード部１３から他方のビード部１３にわたってトロイド状に延在する一枚のカーカスプライからなるカーカス１４により補強されている。また、図示するトラック・バス用タイヤ１０においては、一対のビード部１３にはそれぞれビードコア１５が埋設され、カーカス１４は、このビードコア１５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ビードコア１５のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー１６が配置されている。

　また、本発明のタイヤは、カーカス１４のクラウン部タイヤ半径方向外側に、補強コードを螺旋状に巻回して上層１Ａと下層１Ｂとを形成してなる構造を有する螺旋状コード層１と、補助ベルト層１７とを、順次備えている。

　図２に、図１に示すタイヤのトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図を示す。本発明においては、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７とが積層された領域のうち少なくともタイヤ幅方向端部において、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との間のゴムゲージＧが、０．５ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下である点に特徴を有する。螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との間のゴムゲージＧを上記範囲で確保することで、走行時に螺旋状コード層１全体がタイヤ周方向に変位した場合でも、この変位により生ずる歪を螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との間のゴムにより吸収して、補助ベルト層１７の歪を低減することができる。これにより、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との層間からのセパレーションの発生を効果的に抑制することが可能となる。

　ゴムゲージＧは、０．５ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下とすることが必要であり、好適には、１．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下とする。ゴムゲージＧが０．５ｍｍ未満であると、補助ベルト層１７の歪の低減が不十分となり、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との層間からのセパレーションの発生を十分に抑制する効果が得られない。一方、ゴムゲージＧが１４．０ｍｍを超えると、歪の低減効果が頭打ちとなること、および、当該領域における温度が上がることから、やはり本発明の所期の効果が得られない。また、ゴムゲージＧが１４．０ｍｍを超えると、ベルト部の耐久性はほとんど変化せず、代わりに重量増や熱劣化の懸念が増すことから、ベルト部の耐久性の向上効果と重量増または熱の影響の増大とのバランスの観点から、ゴムゲージＧは１４．０ｍｍ以下とする必要があり、１２．０ｍｍ以下が好ましい。

　ここで、本発明において、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との間のゴムゲージＧとは、具体的には、螺旋状コード層１のうち上層１Ａを構成する補強コードと、補助ベルト層１７を構成するベルトコードとの間に存在するゴムの、層に対し垂直な方向に測定した総厚みを意味する。よって、本発明において、ゴムゲージＧを上記所定の範囲に調整する方法としては、螺旋状コード層１において補強コードを被覆する被覆ゴム、および、補助ベルト層１７においてベルトコードを被覆する被覆ゴムの厚みをそれぞれ調整する方法の他、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７との間に、適切な厚みのゴムシートを挟む方法などが挙げられる。

　本発明においては、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７とが積層された領域のうち少なくともタイヤ幅方向端部において、ゴムゲージＧが上記範囲を満足することが必要である。これにより、最もセパレーションの起点となりやすい螺旋状コード層１または補助ベルト層１７のタイヤ幅方向端部について、セパレーション発生の抑制効果を得ることができる。特には、本発明においては、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７とが積層された領域の全体において、ゴムゲージＧが上記範囲を満足することが好ましい。これにより、螺旋状コード層１と補助ベルト層１７とが積層された領域全体について層間の歪を低減できるので、セパレーションの発生の抑制により効果的である。

　本発明のタイヤにおいては、上記ゴムゲージＧに係る条件を満足することのみが重要であり、これにより本発明の所期の効果を得ることができる。それ以外の構成については特に制限はなく、常法に従い適宜構成することが可能である。

　図示する例では、螺旋状コード層１は、上層１Ａと下層１Ｂとの間に芯材コード層２を備え、すなわち、芯材コード層２に対し補強コードが螺旋状に巻き付けられて螺旋状コード層１が形成されているが、本発明においては、これに制限されず、芯材コード層２は設けなくてもよい。また、芯材コード層２を設ける場合、芯材コード層２は１層で設けてもよく、複数層、例えば、２～１０層で積層して設けることもできる。ここで、芯材コード層２は、芯材コードを多数本並行に引き揃え、この上下に未加硫ゴムを配置して、芯材コードをゴム被覆することにより製造される。芯材コード層２における芯材コードの打ち込み数は、例えば、５～６０本／５０ｍｍの範囲が好ましい。

　本発明において、芯材コード層２の芯材コードは、タイヤ周方向に対して４０～９０°の傾斜角度を有するものとすることができる。芯材コードの角度を上記範囲とすることで、芯材コードの張力が低下して、芯材コードの破断に至るまでの余剰が多くなる。その結果、障害物の入力を受けても芯材コードは破断しにくくなる。このような効果を良好に得るためには、芯材コード層２の芯材コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対し５０～９０°であることがより好ましい。なお、芯材コード層２を複数層設ける場合には、複数層の芯材コード層２が交錯ベルト層を構成してもよい。

　本発明において、螺旋状コード層１は、補強コードを１本または複数本、例えば、２～１００本で並列に引き揃えて、ゴムにより被覆してなるゴム－コード複合体を、螺旋状に巻回して平坦な帯状体とするか、または、芯材コード層２の周囲に螺旋状に巻き付けることにより形成される。螺旋状コード層１における補強コードの打ち込み数は、例えば、５～６０本／５０ｍｍの範囲が好ましい。

　また、本発明において、螺旋状コード層１の補強コードの角度は、タイヤ周方向に対し１２°～９０°の範囲であることが好ましい。螺旋状コード層１は、タイヤ幅方向端部において上層１Ａと下層１Ｂとが切り離されていないので、タイヤの内圧負荷時に張力を発揮し、径成長しにくいという特性を有し、その結果クラウン部が丸くなる傾向にあるが、螺旋状コード層１の補強コードの角度を１２°以上とすることで、内圧負荷時における径成長を許容範囲内とすることができ、ショルダー部における摩耗の発生を抑制することができる。なお、本発明において、螺旋状コード層１の補強コードの角度は、タイヤ赤道面上で測定した値を用いることができる。この角度は、好適には、タイヤ周方向に対し１２°～４５°の範囲である。

　さらに、本発明において、補助ベルト層１７は、ベルトコードを多数本引き揃えて、ゴムにより被覆することによって形成される。本発明において、補助ベルト層１７のベルトコードの角度は、特に制限されない。また、補助ベルト層１７のベルトコードと、隣接する螺旋状コード層１の上層１Ａの補強コードとは、タイヤ周方向を基準として同方向に傾斜していてもよく、逆方向に傾斜していてもよい。

　本発明において、螺旋状コード層１の補強コードおよび芯材コード層２の芯材コードの材質としては、特に制限はなく、従来汎用の各種の金属コードや有機繊維コードなどを適宜用いることができる。具体的には例えば、金属コードとしては、スチールフィラメントや、スチールフィラメントを複数本撚り合わせたスチールコードを用いることができる。この場合、コードの撚り構造についても種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。断面構造としては、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を採用することができ、また、断面形状が偏平のコードを使用することもできる。なお、スチールコードを構成するスチールフィラメントは、鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量成分を含んでいてもよい。また、スチールフィラメントの表面には、ゴムとの接着性を改善するため、ブラスめっきが施されていてもよい。

　有機繊維としては、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、ポリケトン（ＰＫ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアリレート繊維等を用いることができる。また、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維やピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の炭素繊維（カーボンファイバー）、ガラス繊維（グラスファイバー）、玄武岩繊維や安山岩繊維等の岩石繊維（ロックウール）などを用いることもできる。なお、これらの補強コードには、接着剤処理を施してゴムとの接着性を向上させることが好ましい。この接着剤処理は、ＲＦＬ系接着剤等の汎用の接着剤を用いて、常法に従って行うことができる。さらに、上記のうちのいずれか２種以上からなるハイブリッドコードを用いてもよい。

　本発明において、螺旋状コード層１や芯材コード層２のコーティングゴムに用いるゴム組成物としては、既知のものを用いることができ、特に制限されない。例えば、コーティングゴムに用いられるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムの他；ビニル芳香族炭化水素／共役ジエン共重合体、ポリイソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム等の合成ゴム等の公知のゴム成分の全てを用いることができる。ゴム成分は１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。金属コードとの接着特性およびゴム組成物の破壊特性の観点からは、ゴム成分としては、天然ゴムおよびポリイソプレンゴムの少なくとも一方よりなるか、５０質量％以上の天然ゴムを含み残部が合成ゴムからなるものが好ましい。

　本発明において、コーティングゴムに用いられるゴム組成物には、カーボンブラックやシリカ等の充填剤、アロマオイル等の軟化剤、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメトキシメチルメラミン、ヘキサメチレンメチルメラミン等のメトキシメチル化メラミン等のメチレン供与体、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を通常の配合量で適宜配合することができる。また、本発明においてコーティングゴムとして用いられるゴム組成物の調製方法に特に制限はなく、常法に従い、例えば、バンバリーミキサーやロール等を用いて、ゴム成分に、硫黄、有機酸コバルト塩および各種配合剤等を練り込んで調製すればよい。

　また、図示するトラック・バス用タイヤ１０において、補助ベルト層１７は、ベルトコードがタイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。

　スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。また、補助ベルト層１７の幅は、トレッド幅の４０％～１１５％とすることが好ましく、特に５０％～７０％が好ましい。なお、螺旋状コード層１の端部のタイヤ径方向内側には、ベルトアンダークッションゴム１８を設けることが好ましい。これにより、螺旋状コード層１の端部の歪・温度を低減して、タイヤ耐久性を向上させることができる。

　本発明のトラック・バス用タイヤ１０においては、カーカス１４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス１４としては、スチールコード層からなるカーカスプライを１～２層とすることが好ましい。また、例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置は、ビード部１３側に近づけてもよく、トレッド部１１側に近づけてもよい。例えば、カーカス１４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス１４は、図示するように、一対のビードコア１５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア１５から延びてトレッド部１１付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。

　また、カーカス１４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス１４の折り返し端をビードフィラー１６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス折り返し端をビードフィラー１６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで延ばしてもよく、この場合、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで延ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス１４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス１４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア１５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス１４の打ち込み数としては、一般的には５～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。

　また、本発明のトラック・バス用タイヤ１０においては、螺旋状コード層１および補助ベルト層１７のタイヤ径方向外側に、周方向コード層（図示せず）を設けてもよい。

　本発明のトラック・バス用タイヤ１０においては、サイドウォール部１２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。本発明のトラック・バス用タイヤ１０においては、乗用車用タイヤとは異なり、リムフランジと接触する凹部が形成されずに、タイヤ幅方向に凸となる滑らかな曲線として形成されていることが好ましい。

　また、ビードコア１５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部１３としては、カーカス１４をビードコア１５に巻きつける構造のほか、カーカス１４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示するトラック・バス用タイヤ１０においては、ビードコア１５のタイヤ半径方向外側にビードフィラー１６が配置されているが、このビードフィラー１６は、タイヤ径方向に分かれた複数のゴム部材から構成されていてもよい。

　本発明のトラック・バス用タイヤ１０においては、トレッドパターンとしては、リブ状陸部主体のパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。

　リブ状陸部主体パターンは、一本以上の周方向溝もしくは周方向溝とトレッド端部によりタイヤ幅方向を区画された、リブ状陸部を主体とするパターンである。ここでリブ状陸部とはタイヤ幅方向に横断する横溝を有さずにタイヤ周方向に延びる陸部をいうが、リブ状陸部はサイプやリブ状陸部内で終端する横溝を有していてもよい。ラジアルタイヤは特に高内圧使用下において高接地圧となるため、周方向剪断剛性を増加させることによりウェット路面上での接地性が向上するためと考えられる。リブ状陸部を主体とするパターンの例としては、赤道面を中心とするトレッド幅の８０％の領域においてリブ状陸部のみからなるトレッドパターン、すなわち、横溝を有さないパターンとすることができる。このようなパターンは、この領域における排水性能が特にウェット性能への寄与が大きい。

　ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンであり、ブロックパターンのタイヤは、基本的な氷上性能および雪上性能に優れている。

　非対称パターンは、赤道面を境として左右のトレッドパターンが非対称のパターンである。例えば、装着方向指定のタイヤの場合には、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部においてネガティブ率に差を設けたものでもよく、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部において、周方向溝の数が異なる構成のものであってもよい。

　トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができる。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。

　さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。また、トレッド部は、タイヤ幅方向の端部に角部１１ａが形成されていることが好ましい。

　図１，２に示すタイヤはトラック・バス用タイヤであるが、本発明は、これに限られず、乗用車用、建設車両用、二輪車用、航空機用、農業用のタイヤ等にも好適に適用することができる。また、タイヤとしては、空気入りタイヤ以外に限定されず、ソリッドタイヤや非空気入りタイヤにも適用することができる。

　図３は、本発明の乗用車用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示する乗用車用タイヤ２０は、接地部を形成するトレッド部２１と、このトレッド部２１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２２と、各サイドウォール部２２の内周側に連続するビード部２３と、を備えている。トレッド部２１、サイドウォール部２２およびビード部２３は、一方のビード部２３から他方のビード部２３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス２４により補強されている。また、図示する乗用車用タイヤ２０においては、一対のビード部２３にはそれぞれビードコア２５が埋設され、カーカス２４は、このビードコア２５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ビードコア２５のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー２６が配置されている。

　図示する乗用車用タイヤ２０においては、カーカス２４のクラウン部タイヤ径方向外側に、補強コードを螺旋状に巻回して上層１Ａと下層１Ｂとを形成してなる構造を有する螺旋状コード層１と、補助ベルト層２７とが、順次配設されている。

　図４に、図３に示すタイヤのトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図を示す。本発明においては、螺旋状コード層１と補助ベルト層２７との間のゴムゲージＧが、上記条件を満足することが重要であり、これにより、本発明の所期の効果を得ることができる。ここで、図３，４に示す乗用車用タイヤの場合、補助ベルト層２７としては、螺旋状コード層１の全幅以上にわたって配置されるキャップ層２７ａ、または、螺旋状コード層１の両端部を覆う領域に配置されるレイヤー層２７ｂが挙げられる。キャップ層２７ａおよびレイヤー層２７ｂは、通常、多数本のコードを引き揃えてゴムにより被覆してなる一定幅のストリップを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回することにより形成される。キャップ層２７ａおよびレイヤー層２７ｂはそれぞれ単独で設けてもよく、併用してもよい。または、２層以上のキャップ層や２層以上のレイヤー層の組み合わせであってもよい。本発明においては、いずれの場合でも、螺旋状コード層１と、そのタイヤ径方向外側に隣り合って配設された補助ベルト層２７との間のゴムゲージが問題となる。

　キャップ層２７ａおよびレイヤー層２７ｂの補強コードとしては、種々の材質が採用可能であり、代表的な例としては、レーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド、ガラス繊維、炭素繊維、スチール等が挙げられる。軽量化の点から、有機繊維コードが特に好ましい。補強コードはモノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコード、さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたハイブリットコードを採用することもできる。また、補強コードには、破断強度を高めるために波状のコードを用いてもよい。同様に破断強度を高めるために、例えば、破断時の伸びが４．５～５．５％のハイエロンゲーションコードを用いてもよい。

　キャップ層２７ａおよびレイヤー層２７ｂの打ち込み数は、一般的には２０～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、この範囲に限定されるものではない。また、キャップ層２７ａにおいては、タイヤ幅方向に剛性・材質・層数・打ち込み密度等の分布を持たせることもでき、例えばタイヤ幅方向端部のみ層数を増やすこともでき、一方でセンター部のみ層数を増やすこともできる。

　キャップ層２７ａおよびレイヤー層２７ｂは、スパイラル層として構成することが製造の観点から特に有利である。この場合、平面内において互いに平行に配列された複数本のコアワイヤを、上記平行配列を維持したままラッピングワイヤによって束ねた、ストリップ状のコードによって形成してもよい。

　本発明の乗用車用タイヤ２０においては、カーカス２４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス２４としては、有機繊維コード層からなるカーカスプライを１～２層とすることが好ましい。また、タイヤ径方向におけるカーカス２４の最大幅位置は、例えば、ビード部２３側に近づけてもよく、トレッド部２１側に近づけてもよい。例えば、カーカス２４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス２４は、図示するように、一対のビードコア２５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア２５から延びてトレッド部２１付近で途切れるカーカスプライ片を一対用いて形成することもできる（図示せず）。

　また、カーカス２４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス２４の折り返し端をビードフィラー２６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス２４の折り返し端をビードフィラー２６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで延ばしてもよく、この場合、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス２４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス２４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア２５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス２４の打ち込み数としては、一般的には５～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。

　本発明の乗用車用タイヤ２０において、トレッド部２１の形状としては、狭幅大径サイズの乗用車用タイヤの場合には、タイヤ幅方向断面にて、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッド表面上の点Ｐを通りタイヤ幅方向に平行な直線をｍ１とし、接地端Ｅを通りタイヤ幅方向に平行な直線をｍ２として、直線ｍ１と直線ｍ２とのタイヤ径方向の距離を落ち高ＬＣＲとし、タイヤのトレッド幅をＴＷとするとき、比ＬＣＲ／ＴＷを０．０４５以下とすることが好ましい。比ＬＣＲ／ＴＷを上記の範囲とすることにより、タイヤのクラウン部がフラット化（平坦化）し、接地面積が増大して、路面からの入力（圧力）を緩和して、タイヤ径方向の撓み率を低減し、タイヤの耐久性および耐摩耗性を向上させることができる。また、トレッド端部がなめらかであることが好ましい。

　また、トレッドパターンとしては、フルラグパターン、リブ状陸部主体のパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。

　フルラグパターンとしては、赤道面近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンとしてもよく、この場合に周方向溝を含まなくてもよい。このような横溝が主体のパターンは、特に雪上性能を効果的に発揮することができる。

　トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができ、発泡ゴムを用いてもよい。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。

　さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。

　本発明の乗用車用タイヤ２０においては、サイドウォール部２２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、リムガードを有する構造としてもよい。本発明の乗用車用タイヤ２０においては、リムフランジと接触する凹部２３ａが形成されていることが好ましい。

　また、ビードコア２５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部２３としては、カーカス２４をビードコア２５に巻きつける構造のほか、カーカス２４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示する乗用車用タイヤ２０においては、ビードコア２５のタイヤ半径方向外側に、ビードフィラー２６が配置されているが、本発明の乗用車用タイヤ２０においては、ビードフィラー２６は設けなくてもよい。

　本発明の乗用車用タイヤは、図示はしないが、タイヤの最内層には通常インナーライナーが配置されていてもよい。インナーライナーは、ブチルゴムを主体としたゴム層のほか、樹脂を主成分とするフィルム層によって形成することができる。また、図示はしないが、タイヤ内面には、空洞共鳴音を低減するために、多孔質部材を配置したり、静電植毛加工を行うこともできる。さらに、タイヤ内面には、パンク時の空気の漏れを防ぐためのシーラント部材を備えることもできる。

　乗用車用タイヤ２０は、特に用途は限定されない。サマー用、オールシーズン用、冬用といった用途のタイヤに適用することができる。また、サイドウォール部２２に三日月型の補強ゴム層を有するサイド補強型ランフラットタイヤや、スタッドタイヤといった特殊な構造の乗用車用タイヤに使用することも可能である。

　図５は、本発明の建設車両用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示する建設車両用タイヤ３０においては、接地部を形成するトレッド部３１と、このトレッド部３１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部３２と、各サイドウォール部３２の内周側に連続するビード部３３と、を備えている。トレッド部３１、サイドウォール部３２およびビード部３３は、一方のビード部３３から他方のビード部３３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス３４により補強されている。また、図示する建設車両タイヤ３０においては、一対のビード部３３にはそれぞれビードコア３５が埋設され、カーカス３４は、このビードコア３５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ビードコア３５のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー３６が配置されている。

　図示する建設車両用タイヤ３０においては、カーカス３４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に、補強コードを螺旋状に巻回して上層１Ａと下層１Ｂとを形成してなる構造を有する螺旋状コード層１と、４層のベルト層３７ａ～３７ｄとが、順次配設されている。建設車両用タイヤ３０においては、この４層のベルト層３７が、本発明における補助ベルト層に対応する。一般に、建設車両用タイヤは、４層または６層のベルト層からなり、６層のベルト層からなる場合は、第１ベルト層と第２ベルト層とが内側交錯ベルト層群を、第３ベルト層と第４ベルト層とが中間交錯ベルト層群を、第５ベルト層と第６ベルト層とが外側交錯ベルト層群を、それぞれ形成している。本発明の建設車両用タイヤにおいては、内側交錯ベルト層群を螺旋状コード層１で置き換え、中間交錯ベルト層群および外側交錯ベルト層群として補助ベルト層３７ａ～３７ｄを配置している。また、４層のベルト層からなる建設車両用タイヤの場合は、第１ベルト層および第２ベルト層を螺旋状コード層１と置き換え、第３ベルト層および第４ベルト層を補助ベルト層３７ａ，３７ｂとすればよい。

　なお、６層のベルト層の場合、トレッド幅方向において、螺旋状コード層１の幅は、トレッド踏面の幅の２５％以上７０％以下、補助ベルト層３７ａ，３７ｂの幅は、トレッド踏面の幅の５５％以上９０％以下、補助ベルト層３７ｃ，３７ｄの幅は、トレッド踏面の幅の６０％以上１１０％以下とすることができる。また、トレッド面視において、カーカスコードに対する、補助ベルト層３７ａ，３７ｂのベルトコードの傾斜角度は５０°以上７５°以下、カーカスコードに対する、補助ベルト層３７ｃ，３７ｄのベルトコードの傾斜角度は７０°以上８５°以下とすることができる。

　図６に、図５に示すタイヤのトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図を示す。本発明においては、螺旋状コード層１と補助ベルト層３７との間のゴムゲージＧが、上記条件を満足することが重要であり、これにより、本発明の所期の効果を得ることができる。本発明においては、補助ベルト層３７が何層で配設されている場合であっても、螺旋状コード層１と、そのタイヤ径方向外側に隣り合って配設された補助ベルト層３７との間のゴムゲージが問題となる。

　本発明の建設車両用タイヤ３０において、補助ベルト層３７は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。

　スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１０°以上とすることが好ましい。また、補助ベルト層３７のうち最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の９０％～１１５％とすることが好ましく、特に１００％～１０５％が好ましい。なお、補助ベルト層３７端部のタイヤ径方向内側には、ベルトアンダークッションゴム３９を設けることが好ましい。これにより、補助ベルト層３７端部の歪・温度を低減して、タイヤ耐久性を向上させることができる。

　本発明の建設車両用タイヤにおいては、カーカス３４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス３４としては、スチールコード層からなるカーカスプライを１～２層とすることが好ましい。また、例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置は、ビード部３３側に近づけてもよく、トレッド部３１側に近づけてもよい。例えば、カーカス３４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス３４は、図示するように、１対のビードコア３５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア３５から延びてトレッド部３１付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。

　また、カーカス３４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス３４の折り返し端をビードフィラー３６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス３４の折り返し端をビードフィラー３６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで伸ばしてもよく、この場合、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス３４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス３４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア３５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス３４の打ち込み数としては、一般的には５～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。

　本発明の建設車両用タイヤ３０においては、サイドウォール部３２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。本発明の建設車両用タイヤ３０においては、リムフランジと接触する凹部が形成されていることが好ましい。

　また、ビードコア３５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部３３としては、カーカス３４をビードコア３５に巻きつける構造のほか、カーカス３４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示する建設車両用タイヤ３０においては、ビードコア３５のタイヤ半径方向外側にビードフィラー３６が配置されているが、このビードフィラー３６は、タイヤ径方向に分かれた複数のゴム部材から構成されていてもよい。

　本発明の建設車両用タイヤ３０においては、トレッドパターンとしては、ラグパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。

　ラグパターンとしては、赤道面近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンとしてもよく、この場合に周方向溝を含まなくてもよい。

　ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンである。特に建設車両用タイヤの場合には、耐久性の観点からブロックを大きくすることが好ましく、例えば、ブロックのタイヤ幅方向に測った幅はトレッド幅の２５％以上５０％以下とすることが好ましい。

　建設車両においては、トレッド部３１のゴムゲージは耐久性の観点から厚い方が好ましく、タイヤ外径の１．５％以上４％以下が好ましく、より好ましくは２％以上３％以下である。また、トレッド部３１の接地面に対する溝面積の割合（ネガティブ率）は、２０％以下が好ましい。これは、建設車両用タイヤ３０は、低速かつ乾燥地域での使用が主体であるため、排水性のためネガティブ率を大きくする必要がないためである。建設車両用タイヤのタイヤサイズとしては、例えばリム径が２０インチ以上、特に大型とされるものはリム径が４０インチ以上のものである。

　以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
　１層の芯材コード層に対し補強コードを螺旋状に巻き付けて、螺旋状コード層の上層と下層との間に芯材コード層を備える構造の補強部材を作製した。この補強部材をカーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置し、さらに、そのタイヤ半径方向外側に補助ベルト層を配置して、タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて、図１，２に示すようなトラック・バス用タイヤを作製した。

　芯材コード層の芯材コードおよび補助ベルト層のベルトコードとしては、線径１．１３ｍｍのスチールフィラメントを用いた１＋６構造のスチールコードを用いた。芯材コード層のスチールコードの傾斜角度は、補強部材の長手方向に対し７０°とした。螺旋状コード層の補強コードおよび補助ベルト層のスチールコードの傾斜角度は、補強部材の長手方向に対し１６°とした。

　また、補助ベルト層のスチールコードの傾斜方向は、隣接する螺旋状コード層の上層の補強コードと同方向とし、芯材コード層のスチールコードの傾斜方向は逆方向とした。さらに、芯材コード層の打込み本数は１８．０６本／５０ｍｍ、補助ベルト層の打込み本数は２４．２１／５０ｍｍとした。

＜走行距離の評価＞
　得られた各供試タイヤをリムに組み、規定内圧を充填した後、室温３８℃、正規荷重の１５０％を負荷した状態でドラム上を時速６５ｋｍ／ｈで走行させ、螺旋状コード層と補助ベルト層との層間におけるセパレーションに起因する故障が発生するまでの走行距離を測定した。

＜螺旋状コード層の補強コードとしてＰＡＮ系炭素繊維コードを適用した場合＞
　螺旋状コード層の補強コードとしてＰＡＮ系炭素繊維コード（コード構造：１２０００ｄｔｅｘ／１）を用いた場合の結果を、下記の表１に示す。螺旋状コード層の打込み本数は２７．６５本／５０ｍｍとし、螺旋状コード層と補助ベルト層との間のゴムゲージが０．３０ｍｍの場合の走行距離を１００（比較例２）としたときの、各実施例および比較例の走行距離の比率を下記の表１に示す。走行距離の比率が大きいほど、ベルト部の耐久性が向上していることを示す。

＊１）螺旋状コード層と補助ベルト層とが積層された領域のうちタイヤ幅方向端部における、螺旋状コード層の上層のコードと、補助ベルト層のコードとの間に存在するゴムの総厚みである。

＜螺旋状コード層の補強コードとしてアラミドコードを適用した場合＞
　螺旋状コード層の補強コードとしてアラミドコード（コード構造：３３４０ｄｔｅｘ／／２／３）を用いた場合の結果を、下記の表２に示す。螺旋状コード層の打込み本数は２５本／５０ｍｍとし、螺旋状コード層と補助ベルト層との間のゴムゲージが０．３０ｍｍの場合の走行距離を１００（比較例４）としたときの、各実施例および比較例の走行距離の比率を下記の表２に示す。走行距離の比率が大きいほど、ベルト部の耐久性が向上していることを示す。

　上記表中に示すように、本発明によれば、螺旋状コード層と補助ベルト層との層間からのセパレーションの発生を抑制できることが確かめられた。一方、ゴムゲージＧを２０．００ｍｍと大きくした比較例３，６では、ゴムゲージＧが１４．００ｍｍである実施例７，１４と比較して走行距離の大きな向上は見られず、ゴムゲージの確保による歪の低減効果が飽和していることがわかる。また、ゴムゲージＧを２０．００ｍｍと大きくした比較例３，６では、重量増や熱劣化の問題が生ずることが確認された。

１　螺旋状コード層
１Ａ　上層
１Ｂ　下層
２　芯材コード層
１０　トラック・バス用タイヤ
１１，２１，３１　トレッド部
１１ａ　角部
１２，２２，３２　サイドウォール部
１３，２３，３３　ビード部
１４，２４，３４　カーカス
１５，２５，３５　ビードコア
１６，２６，３６　ビードフィラー
１７，２７，３７ａ～３７ｄ　補助ベルト層
２７ａ　キャップ層
２７ｂ　レイヤー層
２０　乗用車用タイヤ
２３ａ　凹部
１８，３９　ベルトアンダークッションゴム
３０　建設車両用タイヤ
１０１，１０２　補強コード

Claims

　一対のビード部間にトロイド状に延在するカーカスと、該カーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に配置され、補強コードを螺旋状に巻回して上層と下層とを形成した螺旋状コード層と、該螺旋状コード層のタイヤ半径方向外側に配置された補助ベルト層と、を備えるタイヤであって、
　前記螺旋状コード層と前記補助ベルト層とが積層された領域のうち少なくともタイヤ幅方向端部において、該螺旋状コード層と該補助ベルト層との間のゴムゲージが、０．５ｍｍ以上１４．０ｍｍ以下であることを特徴とするタイヤ。
　前記螺旋状コード層の上層と下層との間に、芯材コード層を備える請求項１記載のタイヤ。
　前記螺旋状コード層の補強コードの角度が、タイヤ周方向に対し１２°～９０°の範囲である請求項１または２記載のタイヤ。