WO2019116650A1

WO2019116650A1 - タイヤ

Info

Publication number: WO2019116650A1
Application number: PCT/JP2018/033472
Authority: WO
Inventors: 紗生太田
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2019-06-20
Also published as: EP3725545A1; JP2019104471A; US20200307317A1; EP3725545A4; CN111491808A

Abstract

タイヤクラウン部に螺旋状コード層を備えるタイヤにおいて、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部におけるセパレーションの発生を抑制できる技術を提供する。　一対のビード部間にトロイド状に延在するカーカス１４と、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１Ａと下層１Ｂとを形成した螺旋状コード層１と、を備えるタイヤ１０である。螺旋状コード層の補強コードのタイヤ周方向に対する角度が１０°～４５°の範囲であって、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側にベルトアンダークッションゴム１８が配設され、ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスが、１～６ＭＰａの範囲である。

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を備える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、トレッド部のカーカス層外周側に補強コードを配列した複数のベルト層を埋設し、上下２層のベルト層を、その有機繊維からなる補強コードを互いに交差するように配置すると共に、その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に構成し、上下２層のベルト層間にスチールコードからなる補強コードを配列したベルト層を介設すると共に、このベルト層の補強コードのタイヤ周方向に対する配向角度αを４５～６５°にした空気入りラジアルタイヤが開示されている。

特開平１０－１０９５０２号公報

　特許文献１に開示されているように、タイヤの高速耐久性等を向上することを目的として、カーカス層の外周側に、有機繊維からなる補強コードを螺旋状に巻回することにより形成され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おり、この螺旋状コード層の上層と下層との間に、さらに芯材コード層を配置することも知られている。

　しかしながら、螺旋状コード層を設けたタイヤにおいては、走行中に、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部に対する繰り返し入力により、螺旋状コード層に沿ってセパレーションが発生する場合があった。特に、螺旋状コード層は、補強コードがタイヤ幅方向端部で切断されている通常の切り離しベルトとは異なり、上層と下層とで補強コードが連続しているため、繰り返し入力に対する挙動も異なる。

　すなわち、図４に示すように、切り離しベルトの場合、初期状態（実線部）に対し、矢印で示すタイヤ周方向に引っ張りが生じた際には、補強コード１０１のタイヤ幅方向端部近傍のみで補強コードの角度が変動し、図示するように補強コード１０１の角度がタイヤ周方向に対し０°～５４．７°の範囲である場合には、補強コード１０１はタイヤ幅方向に近づく方向に変動する（点線部）。また、図示するように、切り離しベルト自体がタイヤ幅方向に収縮する量は少ない。

　これに対し、図５に示すように、螺旋状コード層の場合、初期状態（実線部）に対し、タイヤ周方向に引っ張りが生じた際には、補強コード１０２全体の角度が変動し、図示するように、補強コード１０２の角度に関わらず、補強コード１０２はタイヤ周方向に近づく方向に変動する（点線部）。また、螺旋状コード層は上層と下層とで補強コード１０２が連続しているために、図示するように、タイヤ幅方向に縮む量は大きく、また、補強コード１０２にはねじれが生ずる。よって、螺旋状コード層に対しタイヤ周方向に引っ張りが生じた際には、収縮量の大きい螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部において特に大きな歪が生ずると考えられる。ここで、図示はしないが、螺旋状コード層の補強コード１０２の角度がタイヤ周方向に対し４５°～９０°の範囲である場合には、補強コード１０２の応力負担が小さくなり、螺旋状コード層がタイヤ幅方向に縮む量は少なくなるので、上記歪の発生は、補強コード１０２の角度がタイヤ周方向に対し０°～４５°の範囲である場合に特に顕著となると考えられる。

　そこで本発明の目的は、タイヤクラウン部に螺旋状コード層を備えるタイヤにおいて、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部におけるセパレーションの発生を抑制できる技術を提供することにある。

　本発明者は鋭意検討した結果、特に上記セパレーションが生じやすいコード角度条件において、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側に、所定のモジュラスを有するベルトアンダークッションゴムを配置することにより、上記問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、を備えるタイヤであって、
　前記螺旋状コード層の補強コードのタイヤ周方向に対する角度が１０°～４５°の範囲であって、前記螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側にベルトアンダークッションゴムが配設され、該ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスが、１～６ＭＰａの範囲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、前記ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスは、好適には１～４．５ＭＰａの範囲である。

　本発明によれば、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部におけるセパレーションの発生を抑制して、耐久性を向上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。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。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。切り離しベルト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。ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスが０．５ＭＰａである場合の螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部近傍における歪の発生状況を示す説明図である。ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスが１２ＭＰａである場合の螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部近傍における歪の発生状況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を備えている。

　本発明においては、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側にベルトアンダークッションゴム１８が配設され、このベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスが、１～６ＭＰａの範囲である点に特徴を有する。螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側に配設されたベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスを上記範囲としたことで、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部に生ずる歪を抑制して、結果として螺旋状コード層１に沿ったセパレーションの発生を効果的に防ぐことが可能となり、タイヤ耐久性を向上することができる。

　図６に、ベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスが０．５ＭＰａである場合の螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部近傍における歪の発生状況を示す説明図を示す。図中において、色が濃い部分ほど歪が大きいことを示しており、グレーの点線で示された部位にベルトアンダークッションゴム１８が配設されている。図示するように、ベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスが１ＭＰａ未満であると、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道側のベルトアンダークッションゴム１８の端部が動きやすくなって歪が増大し、ベルトアンダークッションゴム１８とそのタイヤ径方向内側のカーカス１４との間でセパレーションが発生するおそれがある。

　図７に、ベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスが１２ＭＰａである場合の螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部近傍における歪の発生状況を示す説明図を示す。ベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスが６ＭＰａを超えると、歪の抑制効果が頭打ちになることに加え、ｔａｎδが高くなり過ぎて発熱が大きくなる方向となり、タイヤ耐久性が悪化し、かつ、転がり抵抗も悪化してしまう。また、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部における歪も増大する。ベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスは、好適には１～４．５ＭＰａの範囲である。

　本発明においては、ベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスを上記所定の範囲と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。例えば、ベルトアンダークッションゴム１８に用いる配合ゴムの組成やその他の物性値等については、常法に従い適宜選定することができ、特に制限されるものではない。

　ここで、本発明においてベルトアンダークッションゴム１８の１００％モジュラスとは、ＪＩＳダンベル状３号形サンプルを用いて、ＪＩＳ　Ｋ　６２５１に準拠して、室温（２５℃）で５００±２５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行って測定した、１００％伸長時の引張応力を意味する。

　本発明においては、ベルトアンダークッションゴム１８の配置領域についても、特に制限はされないが、少なくとも螺旋状コード層のタイヤ幅方向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が配置されていることが必要である。また、芯材コード層２が設けられている場合には、少なくとも螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部から芯材コード層２のタイヤ幅方向端部まで、ベルトアンダークッションゴム１８を配置して、歪の抑制を図ることが好ましい。

　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１０°～４５°の範囲である。前述したように、螺旋状コード層１の補強コードの角度がタイヤ周方向に近い場合に、特に螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部における歪の発生が問題となるため、本発明は有用である。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。

　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が交錯層を構成してもよい。

　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においては、螺旋状コード層１のタイヤ半径方向外側に、補助ベルト層１７が配置されている。本発明において、補助ベルト層は、所望に応じ設けることができる。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、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のベルトコードのタイヤ周方向に対する角度は、０°～４５°の範囲とすることが好ましく、より好ましくは０°～２０°の範囲である。ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度が４５°を超えると、ベルトコードがタイヤ周方向の張力をほとんど負担しなくなるために、螺旋状コード層の補強コードの耐久性向上効果が得られなくなる。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。

　補助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。

　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２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、その上層１Ａと下層１Ｂとの間に位置する芯材コード層２と、２層のベルト層２７ａ，２７ｂとが、順次配設されている。

　本発明においては、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側に、上記所定の１００％モジュラスを有するベルトアンダークッションゴム２８が配設されてい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。

　図２に示す乗用車用タイヤの場合、補助ベルト層２７として、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を設けることができる。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。

　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、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３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、その上層１Ａと下層１Ｂとの間に位置する芯材コード層２と、４層のベルト層３７ａ～３７ｄとが、順次配設されている。本発明においては、螺旋状コード層１のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側に、上記所定の１００％モジュラスを有するベルトアンダークッションゴム３８が配設されてい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。

　建設車両用タイヤ３０においては、補助ベルト層として、４層のベルト層３７を設けることができる。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。

　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こと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。

　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。

　建設車両用タイヤ３０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本／５０ｍｍとした。

　さらに、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側には、下記の表中に示す条件でベルトアンダークッションゴムを配置した。ベルトアンダークッションゴムは、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部を基準としてタイヤ幅方向外側に４０ｍｍの位置から、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部を基準としてタイヤ幅方向内側に３０ｍｍの位置までの、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部から芯材コード層のタイヤ幅方向端部までの領域を含む範囲に配置した。

　下記の表中に示すように、ベルトアンダークッションゴムの条件を変えて、各供試タイヤを作製した。

＜疲労耐久試験＞
　得られた各供試タイヤを適用リムに組み、規定内圧を充填した後、室内ドラム試験機（ドラム径：１．７ｍ）を用いて、負荷荷重３３．８ｋＮ、速度６５ｋｍ／ｈの条件でタイヤが故障するまで走行させ、故障に至るまでの走行距離を測定した。結果は、比較例１または比較例３の走行距離を１００として指数表示した。数値が大きいほど走行距離が長く、良好である。また、各実施例および比較例における破壊形態について併せて示す。

　ここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいう。また、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいう。さらに、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥ　ＴＩＲＥ　ＡＮＤ　ＲＩＭ　ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ　ＩＮＣ．のＹＥＡＲ　ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“ＴＨＥ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｔｙｒｅ　ａｎｄ　Ｒｉｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ　ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ　ＹＥＡＲ　ＢＯＯＫ”である。

＜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）を用いた場合の評価結果を、下記の表１中に示す。螺旋状コード層の打込み本数は２７．６５本／５０ｍｍとした。

＊１）２５℃で測定されたベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスである。

＜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とした。

　上記表中に示すように、本発明によれば、螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部におけるセパレーションの発生を抑制して、疲労耐久性を向上できることが確かめられた。

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
１８，２８，３８　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、を備えるタイヤであって、
　前記螺旋状コード層の補強コードのタイヤ周方向に対する角度が１０°～４５°の範囲であって、前記螺旋状コード層のタイヤ幅方向端部のタイヤ径方向内側にベルトアンダークッションゴムが配設され、該ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスが、１～６ＭＰａの範囲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。
　前記ベルトアンダークッションゴムの１００％モジュラスが、１～４．５ＭＰａの範囲である請求項１または２記載のタイヤ。