(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022177709
(43)【公開日】2022-12-01
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 9/00 20060101AFI20221124BHJP
B60C 9/20 20060101ALI20221124BHJP
B60C 9/22 20060101ALI20221124BHJP
【FI】
B60C9/00 A
B60C9/20 E
B60C9/22 C
B60C9/00 G
B60C9/00 C
B60C9/00 D
B60C9/00 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021084142
(22)【出願日】2021-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100156225
【弁理士】
【氏名又は名称】浦 重剛
(74)【代理人】
【識別番号】100168549
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 潤
(74)【代理人】
【識別番号】100200403
【弁理士】
【氏名又は名称】石原 幸信
(74)【代理人】
【識別番号】100206586
【弁理士】
【氏名又は名称】市田 哲
(72)【発明者】
【氏名】繆 冬
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 益任
(72)【発明者】
【氏名】三木 孝之
(72)【発明者】
【氏名】御▲崎▼ 桃加
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131AA32
3D131AA34
3D131AA35
3D131AA37
3D131AA39
3D131AA40
3D131AA44
3D131AA45
3D131BA02
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3D131BA20
3D131BB01
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3D131BB19
3D131BC01
3D131BC02
3D131BC13
3D131BC42
3D131DA32
3D131DA43
3D131DA44
3D131DA54
3D131DA55
3D131DA57
3D131EA10U
(57)【要約】
【課題】 高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とを両立し得るタイヤを提供する。
【解決手段】 ベルト層7とバンド層9とを有するタイヤ1である。ベルト層7は、少なくとも1枚のベルトプライ7Aを含んでいる。ベルトプライ7Aは、スチール単線からなるベルトコード7aを含んでいる。バンド層9は、少なくとも1枚のバンドプライ9Aを含んでいる。バンドプライ9Aは、有機繊維からなり、かつ、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配されるバンドコード9aを含んでいる。バンドコード9aは、タイヤ半径方向aの径d1が0.70mm以上である。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベルト層とバンド層とを有するタイヤであって、
前記ベルト層は、少なくとも1枚のベルトプライを含み、
前記ベルトプライは、スチール単線からなるベルトコードを含み、
前記バンド層は、少なくとも1枚のバンドプライを含み、
前記バンドプライは、有機繊維からなり、かつ、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配されるバンドコードを含み、
前記バンドコードは、タイヤ半径方向の径が0.70mm以上である、
タイヤ。
【請求項2】
前記バンドコードは、タイヤ半径方向の径が1.00mm以下である、請求項1に記載のタイヤ。
【請求項3】
前記バンドコードは、第1材料と、前記第1材料とは異なる第2材料とが撚り合わされたハイブリッドコードである、請求項1又は2に記載のタイヤ。
【請求項4】
前記バンドコードは、第1材料からなる第1コードと、前記第1材料とは異なる第2材料からなる第2コードとを含む、請求項1又は2に記載のタイヤ。
【請求項5】
前記第1材料が、熱収縮性材料であり、
前記第2材料が、非熱収縮性材料である、請求項3又は4に記載のタイヤ。
【請求項6】
前記第2材料のモジュラスは、前記第1材料のモジュラスと異なる、請求項3ないし5のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項7】
前記第1材料が、ナイロンであり、
前記第2材料が、アラミドである、請求項3ないし6のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項8】
前記バンドプライは、プライ幅5cm当たり、前記バンドコードが、35~65本配列されている、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項9】
前記バンドプライにおいて、前記バンドコードの前記径(mm)とプライ幅5cm当たりの前記バンドコードの配列本数(本)とタイヤ赤道におけるトレッド部の外表面から前記バンドプライまでの距離(mm)との積が、150以上である、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項10】
前記バンドコードは、66N負荷時の伸びが2.5%以上である、請求項1ないし9のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項11】
前記バンドコードは、198N負荷時の伸びが7.0%以下である、請求項1ないし10のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項12】
前記ベルトコードは、タイヤ半径方向の径が0.16~0.50mmである、請求項1ないし11のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項13】
前記ベルトプライは、プライ幅5cm当たり、前記ベルトコードが、55~150本配列されている、請求項1ないし12のいずれか1項に記載のタイヤ。
【請求項14】
前記ベルトプライにおいて、前記ベルトコードのタイヤ半径方向の径(mm)とプライ幅5cm当たりの前記ベルトコードの配列本数(本)との積が、10~45である、請求項1ないし13のいずれか1項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベルト層とバンド層とを有するタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、トレッド部のタイヤ半径方向の内側にベルト層とバンド層とを有するタイヤが知られている。例えば、下記特許文献1には、2以上の層からなるベルトがコードを含み、隣接する二層のコード間のゲージを特定することで、ノイズ性能と低燃費性能とを両立し得るタイヤが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、近年、車両性能の向上や、高速道路等のインフラの整備に伴い、特許文献1のタイヤにおいても、高速走行時の乗り心地性能や低燃費性能に対して、更なる改善が望まれていた。
【0005】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とを両立し得るタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、ベルト層とバンド層とを有するタイヤであって、前記ベルト層は、少なくとも1枚のベルトプライを含み、前記ベルトプライは、スチール単線からなるベルトコードを含み、前記バンド層は、少なくとも1枚のバンドプライを含み、前記バンドプライは、有機繊維からなり、かつ、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配されるバンドコードを含み、前記バンドコードは、タイヤ半径方向の径が0.70mm以上であることを特徴とする。
【0007】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドコードは、タイヤ半径方向の径が1.00mm以下であるのが望ましい。
【0008】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドコードは、第1材料と、前記第1材料とは異なる第2材料とが撚り合わされたハイブリッドコードであるのが望ましい。
【0009】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドコードは、第1材料からなる第1コードと、前記第1材料とは異なる第2材料からなる第2コードとを含むのが望ましい。
【0010】
本発明のタイヤにおいて、前記第1材料が、熱収縮性材料であり、前記第2材料が、非熱収縮性材料であるのが望ましい。
【0011】
本発明のタイヤにおいて、前記第2材料のモジュラスは、前記第1材料のモジュラスと異なるのが望ましい。
【0012】
本発明のタイヤにおいて、前記第1材料が、ナイロンであり、前記第2材料が、アラミドであるのが望ましい。
【0013】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドプライは、プライ幅5cm当たり、前記バンドコードが、35~65本配列されているのが望ましい。
【0014】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドプライにおいて、前記バンドコードの前記径(mm)とプライ幅5cm当たりの前記バンドコードの配列本数(本)とタイヤ赤道における前記トレッド部の外表面から前記バンドプライまでの距離(mm)との積が、150以上であるのが望ましい。
【0015】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドコードは、66N負荷時の伸びが2.5%以上であるのが望ましい。
【0016】
本発明のタイヤにおいて、前記バンドコードは、198N負荷時の伸びが7.0%以下であるのが望ましい。
【0017】
本発明のタイヤにおいて、前記ベルトコードは、タイヤ半径方向の径が0.16~0.50mmであるのが望ましい。
【0018】
本発明のタイヤにおいて、前記ベルトプライは、プライ幅5cm当たり、前記ベルトコードが、55~150本配列されているのが望ましい。
【0019】
本発明のタイヤにおいて、前記ベルトプライにおいて、前記ベルトコードのタイヤ半径方向の径(mm)とプライ幅5cm当たりの前記ベルトコードの配列本数(本)との積が、10~45であるのが望ましい。
【発明の効果】
【0020】
本発明のタイヤにおいて、ベルト層は、少なくとも1枚のベルトプライを含み、前記ベルトプライは、スチール単線からなるベルトコードを含んでいる。このようなベルト層は、そのタイヤ半径方向の厚さを低減させてタイヤを軽量化したときにもベルトコードが伸びにくく、高速走行時のトレッド部の形状を安定させ、転がり抵抗を低減させるができる。また、このようなタイヤは、高速走行時のトレッド部の形状が安定しているので、高速走行時の乗り心地性能も向上することができる。
【0021】
本発明のタイヤにおいて、バンド層は、少なくとも1枚のバンドプライを含み、前記バンドプライは、有機繊維からなり、かつ、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配されるバンドコードを含み、前記バンドコードは、タイヤ半径方向の径が0.70mm以上である。
【0022】
このようなバンド層は、トレッド部の拘束性を向上させ、高速走行時のトレッド部の変形量を低減させることができるので、タイヤの高速走行時の転がり抵抗を低減させ、かつ、乗り心地性能を向上させることができる。また、このバンド層は、スチール単線からなるベルトコードを、径が0.70mm以上のバンドコードで締め付けているので、ベルト層の締め付け効果をより大きくすることができる。このため、本発明のタイヤは、高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】本発明のタイヤの一実施形態を示す断面図である。
【
図2】本実施形態のベルト層及びバンド層の断面図である。
【
図3】他の実施形態のベルト層及びバンド層の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図1には、本実施形態のタイヤ1の正規状態における回転軸を含むタイヤ子午線断面図が示されている。ここで、「正規状態」とは、タイヤ1がゴム製空気入りタイヤの場合、タイヤ1が正規リムにリム組みされ、かつ、正規内圧に調整された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤ1の各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。
【0025】
「正規リム」は、タイヤ1が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、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" 、ETRTOであれば"Measuring Rim" である。
【0026】
「正規内圧」は、タイヤ1が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、各規格がタイヤ毎に定める空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
【0027】
本実施形態のタイヤ1は、乗用車用タイヤとして好適に用いられる。ここで、本明細書において乗用車用タイヤとは、4輪走行する自動車に取り付けられることを前提としたゴム製の空気入りタイヤであって、正規荷重が1000kg以下のものを指す。なお、乗用車用タイヤとしては、正規荷重が1000kg以下であれば、特に限定されるものではないが、トレッド部2での過度な変形を抑制する観点から正規荷重は、900kgのものに適用されることが好ましく、750kgのものに適用されることがより好ましく、700kgのものに適用されることが更に好ましい。
【0028】
「正規荷重」は、タイヤ1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荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" である。
【0029】
なお、タイヤ1は、乗用車用タイヤに特定されるものではなく、例えば、重荷重用タイヤ、二輪車用タイヤ、樹脂製タイヤ、内部に加圧された空気が充填されない非空気式タイヤ、競技用タイヤ等の様々なタイヤに応用され得る。
【0030】
図1に示されるように、本実施形態のタイヤ1は、環状に延びるトレッド部2と、トレッド部2の両側に延びる一対のサイドウォール部3と、サイドウォール部3に連なって延びる一対のビード部4とを含んでいる。本実施形態のタイヤ1は、一対のビード部4のビードコア5間に跨って延びるトロイド状のカーカス6と、カーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2のタイヤ半径方向の内側に配されたベルト層7とを有している。
【0031】
トレッド部2は、少なくとも1層のエラストマー層で形成されるのが望ましい。トレッド部2は、例えば、タイヤ半径方向に2層以上のエラストマー層が積層されていてもよく、タイヤ軸方向に複数のエラストマー層を有するものであってもよい。
【0032】
トレッド部2のエラストマー層としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム等のイソプレン系ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンイソプレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム等のジエン系ゴムが挙げられる。
【0033】
サイドウォール部3は、少なくとも1層のエラストマー層で形成されるのが望ましい。サイドウォール部3は、例えば、タイヤ軸方向に2層以上のエラストマー層が積層されていてもよく、タイヤ半径方向に複数のエラストマー層を有するものであってもよい。サイドウォール部3のエラストマー層は、例えば、トレッド部2のエラストマー層と同一成分であってもよく、異なる成分であってもよい。
【0034】
トレッド部2のエラストマー層とサイドウォール部3のエラストマー層との境界面は、例えば、タイヤ軸方向の外端側が内端側よりもタイヤ半径方向の外側に位置している。トレッド部2のエラストマー層とサイドウォール部3のエラストマー層との境界面は、例えば、タイヤ軸方向の外端側が内端側よりもタイヤ半径方向の内側に位置していてもよい。
【0035】
カーカス6は、少なくとも1枚、本実施形態では1枚のカーカスプライ6Aを含んでいる。カーカスプライ6Aは、例えば、タイヤ周方向に対して75~90°の角度で配されたカーカスコード(図示省略)を含んだエラストマー層により形成されている。カーカスコードとしては、例えば、芳香族ポリアミド(アラミド)、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維コードが採用され得る。ここで、本明細書において、「A~B」とは、「A以上、かつ、B以下」であることを示す。
【0036】
カーカスプライ6Aは、例えば、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る本体部6aと、この本体部6aに連なり、かつ、ビードコア5の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部6bとを含んでいる。カーカスプライ6Aの本体部6aと折返し部6bとの間には、例えば、ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックス8が配されている。ビードエーペックス8は、例えば、エラストマー層から形成されている。
【0037】
ビード部4には、例えば、カーカス6の折返し部6bのタイヤ軸方向の外側にビード補強層(図示省略)が設けられていてもよい。ビード補強層は、例えば、ビードエーペックス8と同一成分のエラストマー層で形成されていてもよく、異なる成分のエラストマー層で形成されていてもよい。
【0038】
ビード部4には、例えば、カーカス6の折返し部6bのタイヤ軸方向の外側にチェーファー(図示省略)が設けられていてもよい。ビード補強層とチェーファーとが設けられる場合、チェーファーは、ビード補強層よりもタイヤ軸方向の外側に配されるのが望ましい。
【0039】
本実施形態のタイヤ1は、カーカス6の内側にインナーライナー10が設けられている。インナーライナー10は、空気不透過性のエラストマー層から形成されるのが望ましい。インナーライナー10のエラストマー層としては、例えば、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等が挙げられる。このようなインナーライナー10は、タイヤ1に充填された空気圧を保持することができる。
【0040】
ベルト層7は、少なくとも1枚、本実施形態では2枚のベルトプライ7A、7Bを含んでいる。2枚のベルトプライ7A、7Bは、例えば、タイヤ半径方向内側に位置する第1ベルトプライ7Aと、第1ベルトプライ7Aの外側に位置する第2ベルトプライ7Bとを含んでいる。このようなベルト層7は、トレッド部2の剛性を高め、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。
【0041】
トレッド部2のタイヤ半径方向の内側には、少なくとも1枚、本実施形態では1枚のバンドプライ9Aを含むバンド層9が配されている。このようなバンド層9は、高速走行時であってもトレッド部2の拘束性を高め、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させることができる。
【0042】
図2は、本実施形態のベルト層7及びバンド層9の断面図であり、
図3は、他の実施形態のベルト層7及びバンド層9の断面図である。
図2及び
図3に示されるように、本実施形態のベルト層7は、スチール単線からなるベルトコード7aと、ベルトコード7aを被覆するエラストマー組成物7Gとを含んでいる。
【0043】
このようなベルトプライ7A、7Bは、撚り線のコードに対して伸びにくく、せん断方向の変形が加わったときに大きい反力を発生させることができ、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。
【0044】
本実施形態のベルトプライ7A、7Bのエラストマー組成物7Gは、ゴム弾性を示すものである。エラストマー組成物7Gとしては、例えば、ゴム組成物、熱可塑性エラストマー組成物等が挙げられる。エラストマー組成物7Gがゴム組成物である場合、ゴム成分としては、例えば、イソプレン系ゴム、ブタジエン系ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム等が挙げられる。エラストマー組成物7Gが熱可塑性エラストマー組成物である場合、エラストマーとしては、例えば、熱可塑性ポリウレタン、スチレンブタジエン共重合体、スチレンエチレンブチレンスチレン共重合体等のブロック共重合体等が挙げられる。
【0045】
本実施形態のベルトコード7aは、めっき処理又は3元めっき処理されている。めっき処理としては、例えば、亜鉛、銅等を含むものが挙げられる。3元めっき処理としては、例えば、亜鉛、銅、コバルト等を含むものが挙げられる。このようなベルトコード7aは、エラストマー組成物7Gとの接着性が良好であり、高速走行時にもベルトコード7aとエラストマー組成物7Gとが協働した応力を発生することができ、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。
【0046】
図2のベルトコード7aは、断面が円形であり、
図3のベルトコード7aは、断面が偏平である。ここで、本明細書において円形とは、断面の長径と短径との比が1.05未満であることを意味し、偏平とは、断面の長径と短径との比が1.05以上であることを意味する。
【0047】
本実施形態のバンドプライ9Aは、タイヤ周方向に対して5°以下の角度で配されるバンドコード9aと、バンドコード9aを被覆するエラストマー組成物9Gとを含んでいる。ここで、バンドコード9aの角度は、正規状態のタイヤ1における角度であり、例えば、トレッド部2を部分的に剥離させることで確認することができる。
【0048】
バンドプライ9Aのエラストマー組成物9Gは、ベルトプライ7A、7Bのエラストマー組成物7Gと同じく、ゴム弾性を示すものであるのが望ましい。エラストマー組成物9Gとしては、例えば、エラストマー組成物7Gと同一のものが挙げられる。
【0049】
図2のバンドコード9aは、断面が円形であり、
図3のバンドコード9aは、断面が偏平である。バンドコード9aは、例えば、有機繊維から形成されている。バンドコード9aは、好ましくは、タイヤ半径方向aの径d1が0.70mm以上である。
【0050】
ここで、バンドコード9aのタイヤ半径方向aの径d1は、
図2のような断面円形のバンドコード9aであれば、断面の直径である。また、バンドコード9aのタイヤ半径方向aの径d1は、
図3のような断面偏平のバンドコード9aであれば、タイヤ半径方向aに沿った径である。また、バンドコード9aのタイヤ半径方向aの径d1は、バンドコード9aが複数のコードを撚り合わせたものであれば、複数のコードの隙間を埋めた仮想線における外径である。
【0051】
図4は、バンドコード9aの模式図である。
図4に示されるように、断面偏平のバンドコード9aがタイヤ半径方向aに対して傾斜して配される場合、断面偏平のバンドコード9aの短径Sd及び長径Ldのうち、タイヤ半径方向aに対する角度が小さい方が、タイヤ半径方向aの径d1とされる。
図4では、タイヤ半径方向aに対して、短径Sd方向の角度θ1が、長径Ld方向の角度θ2よりも小さいので、短径Sdがタイヤ半径方向aの径d1とされる。
【0052】
このようなバンド層9は、トレッド部2の拘束性を向上させ、高速走行時のトレッド部2の変形量を低減させることができるので、高速走行時のタイヤ1の転がり抵抗を低減させ、かつ、乗り心地性能を向上させることができる。このため、本実施形態のタイヤ1は、高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とを両立することができる。
【0053】
図2及び
図3に示されるように、バンドコード9aのタイヤ半径方向aの径d1が0.70mm以上であることで、トレッド部2の拘束性を確実に向上させ、高速走行時のタイヤ1の低燃費性能と乗り心地性能とを両立させることができる。このような観点から、バンドコード9aの径d1は、より好ましくは、0.75mm以上であり、更に好ましくは、0.80mm以上である。
【0054】
バンドコード9aは、好ましくは、タイヤ半径方向aの径d1が1.00mm以下である。バンドコード9aのタイヤ半径方向aの径d1が1.00mm以下であることで、トレッド部2の厚さが大きくなることを抑制し、高速走行時のタイヤ1の転がり抵抗を確実に低減することができる。このような観点から、バンドコード9aの径d1は、より好ましくは、0.95mm以下であり、更に好ましくは、0.90mm以下である。
【0055】
バンドプライ9Aは、好ましくは、プライ幅5cm当たり、バンドコード9aが、35~65本配列されている。ここで、プライ幅5cm当たりのバンドコード9aの配列本数n1は、バンドコード9aの長手方向に直交する方向のプライ幅5cm当たりに配列された本数である。なお、バンドコード9aの配列本数n1は、例えば、バンドプライ9Aのタイヤ赤道Cを含む範囲において測定されたものから求めることができる。
【0056】
プライ幅5cm当たりのバンドコード9aの配列本数n1が35本以上であることで、トレッド部2の拘束性を確実に向上させ、高速走行時のタイヤ1の低燃費性能と乗り心地性能とを両立させることができる。このような観点から、バンドコード9aの配列本数n1は、より好ましくは、40本以上であり、更に好ましくは、45本以上である。
【0057】
プライ幅5cm当たりのバンドコード9aの配列本数n1が65本以下であることで、トレッド部2の剛性が過度に大きくなることを抑制し、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能を向上させることができる。このような観点から、バンドコード9aの配列本数n1は、より好ましくは、60本以下であり、更に好ましくは、55本以下である。
【0058】
バンドプライ9Aにおいて、バンドコード9aのタイヤ半径方向aの径d1(mm)とプライ幅5cm当たりのバンドコード9aの配列本数n1(本)との積(d1×n1)は、好ましくは、25~60である。このような積(d1×n1)は、バンドプライ9Aの幅方向に対するバンドコード9aの割合であって、隣接するバンドコード9aの間隔に関連する指標である。
【0059】
積(d1×n1)が25以上であることで、トレッド部2の拘束性を確実に向上させ、高速走行時のタイヤ1の低燃費性能と乗り心地性能とを両立させることができる。このような観点から、積(d1×n1)は、より好ましくは、35以上であり、更に好ましくは、40以上である。
【0060】
積(d1×n1)が60以下であることで、バンドコード9aの間隔が小さいことによる剛性過多や振動を抑制し、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能を向上させることができる。このような観点から、積(d1×n1)は、より好ましくは、50以下である。
【0061】
図1ないし
図3に示されるように、上述の積(d1×n1)とタイヤ赤道Cにおけるトレッド部2の外表面2aからバンドプライ9Aまでの距離L1(mm)との積(d1×n1×L1)は、好ましくは、150以上である。このような積(d1×n1×L1)は、トレッド部2の拘束性を示す指標である。
【0062】
ここで、距離L1は、タイヤ赤道Cにおけるトレッド部2の外表面2aからバンド層9までの直線距離であり、タイヤ赤道C上に溝を有する場合には、溝を埋めた仮想線からの直線距離である。なお、距離L1は、トレッド部2のゲージとも呼ばれ、トレッド部2のゴム厚さを示す指標である。
【0063】
積(d1×n1×L1)が150以上であることで、トレッド部2のゲージ(距離L1)が小さい場合にも、高速走行時のトレッド部2に十分な拘束性を発揮し、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させることができる。このような観点から、積(d1×n1×L1)は、より好ましくは、200以上であり、更に好ましくは、280以上である。
【0064】
積(d1×n1×L1)は、好ましくは、450以下である。積(d1×n1×L1)が450以下であることで、トレッド部2のゲージ(距離L1)が大きい場合にも、バンド層9が十分な柔軟性を発揮し、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させることができる。このような観点から、積(d1×n1×L1)は、より好ましくは、430以下である。
【0065】
バンドコード9aは、好ましくは、66N負荷時の伸びが2.5%以上である。バンドコード9aの66N負荷時の伸びが2.5%以上であることで、加硫成形時にタイヤ1が拡張されたときにもバンドコード9aが延びることでベルトコード7aとの接触を抑制することができる。このような観点から、バンドコード9aの66N負荷時の伸びは、より好ましくは、3.0%以上であり、更に好ましくは、3.5%以上である。
【0066】
バンドコード9aは、好ましくは、198N負荷時の伸びが7.0%以下である。バンドコード9aの198N負荷時の伸びが7.0%以下であることで、高速走行時のトレッド部2に十分な拘束性を発揮し、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させることができる。このような観点から、198N負荷時の伸びは、より好ましくは、6.5%以下であり、更に好ましくは、6.0%以下である。
【0067】
本実施形態のバンドコード9aは、第1材料と、第1材料とは異なる第2材料とが撚り合わされたハイブリッドコードである。このようなバンドコード9aは、特性の異なる第1材料と第2材料とにより、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させるのに適したものを提供することができる。
【0068】
本実施形態の第2材料のモジュラスは、第1材料のモジュラスと異なる。このようなバンドコード9aは、モジュラスの大きい材料により、高速走行時の内圧上昇に伴うトレッド部2の変形量を低減し、モジュラスの小さい材料により、路面からの入力を緩和することができる。このため、タイヤ1は、高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とを両立することができる。
【0069】
第2材料のモジュラスは、例えば、第1材料のモジュラスよりも大きい。第2材料のモジュラスは、第1材料のモジュラスの、好ましくは、2倍以上、より好ましくは、10倍以上、更に好ましくは、30倍以上である。このようなバンドコード9aは、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させるのに役立つ。
【0070】
第1材料は、例えば、熱収縮性材料である。第2材料は、例えば、非熱収縮性材料である。このようなバンドコード9aは、熱収縮性材料と非熱収縮性材料とを含むことで、高速走行時の発熱により適度に収縮し、高速走行時の拘束性を向上させることができる。
【0071】
第1材料としては、例えば、脂肪族ポリアミド(ナイロン)、ポリエステル等が好適に挙げられる。第1材料のナイロンやポリエステルは、好ましくは、940dtex以上の太さのフィラメントの束である。第1材料は、1束以上のナイロンのフィラメントとして形成されるのが望ましい。このような第1材料は、コストを抑制しつつ、上述の効果を発揮することができる。
【0072】
第2材料としては、例えば、芳香族ポリアミド(アラミド)が好適に挙げられる。第2材料のアラミドは、好ましくは、1100dtex以上の太さのフィラメントの束である。第2材料は、2束以上のアラミドのフィラメントとして形成されるのが望ましい。このような第2材料は、コストを抑制しつつ、上述の効果を発揮することができる。
【0073】
バンドコード9aは、上述のハイブリッドコードに限定されるものではなく、例えば、第1材料からなる第1コードと、第1材料とは異なる第2材料からなる第2コードとを含んでいてもよい。このようなバンドコード9aであっても、特性の異なる第1材料と第2材料とにより、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能と低燃費性能とを両立させるのに適したものを提供することができる。
【0074】
図2及び
図3に示されるように、ベルトコード7aは、例えば、タイヤ周方向に対して10~30°の角度で配されている。第1ベルトプライ7Aのベルトコード7aと第2ベルトプライ7Bのベルトコード7aとは、タイヤ周方向に対して互いに逆向きに傾斜するのが望ましい。このようなベルト層7は、トレッド部2の剛性をバランスよく高め、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。ここで、ベルトコード7aの角度は、正規状態のタイヤ1における角度であり、例えば、トレッド部2を部分的に剥離させることで確認することができる。
【0075】
ベルトコード7aは、好ましくは、タイヤ半径方向aの径d2が0.16~0.50mmである。ここで、ベルトコード7aのタイヤ半径方向aの径d2は、
図2のような断面円形のベルトコード7aであれば、断面の直径である。また、ベルトコード7aのタイヤ半径方向aの径d2は、
図3のような断面偏平のベルトコード7aであれば、タイヤ半径方向aに沿った径である。
【0076】
なお、図示は省略されるが、断面偏平のベルトコード7aがタイヤ半径方向aに対して傾斜して配される場合、断面偏平のベルトコード7aの短径及び長径のうち、タイヤ半径方向aに対する角度が小さい方が、タイヤ半径方向aの径d2とされる(
図4参照)。
【0077】
ベルトコード7aのタイヤ半径方向aの径d2が0.16mm以上であることで、高速走行時のトレッド部2の変形量を低減させることができ、高速走行時のタイヤ1の転がり抵抗を低減させることができる。このような観点から、ベルトコード7aの径d2は、より好ましくは、0.18mm以上であり、更に好ましくは、0.20mm以上である。
【0078】
ベルトコード7aのタイヤ半径方向aの径d2が0.50mm以下であることで、高速走行時のトレッド部2の振動を吸収することができ、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能を向上させることができる。このような観点から、ベルトコード7aの径d2は、より好ましくは、0.45mm以下であり、更に好ましくは、0.40mm以下である。
【0079】
ベルトプライ7A、7Bは、好ましくは、プライ幅5cm当たり、ベルトコード7aが、55~150本配列されている。ここで、プライ幅5cm当たりのベルトコード7aの配列本数n2は、ベルトコード7aの長手方向に直交する方向のプライ幅5cm当たりに配列された本数である。なお、ベルトコード7aの配列本数n1は、例えば、ベルトプライ7A、7Bのタイヤ赤道Cを含む範囲において測定されたものから求めることができる。
【0080】
プライ幅5cm当たりのベルトコード7aの配列本数n2が55本以上であることで、高速走行時のトレッド部2の変形量を低減させることができ、高速走行時のタイヤ1の転がり抵抗を低減させることができる。このような観点から、ベルトコード7aの配列本数n2は、より好ましくは、65本以上であり、更に好ましくは、75本以上である。
【0081】
プライ幅5cm当たりのベルトコード7aの配列本数n2が150本以下であることで、トレッド部2の剛性が過度に大きくなることを抑制し、タイヤ1の乗り心地性能を向上させることができる。このような観点から、ベルトコード7aの配列本数n2は、より好ましくは、140本以下であり、更に好ましくは、120本以下である。
【0082】
ベルトプライ7A、7Bにおいて、ベルトコード7aのタイヤ半径方向aの径d2(mm)とプライ幅5cm当たりのベルトコード7aの配列本数n2(本)との積(d2×n2)は、好ましくは、10~45である。このような積(d2×n2)は、ベルトプライ7A、7Bの幅方向に対するベルトコード7aの割合であって、隣接するベルトコード7aの間隔に関連する指標である。
【0083】
積(d2×n2)が10以上であることで、トレッド部2の拘束性を確実に向上させ、タイヤ1の低燃費性能と乗り心地性能とを両立させることができる。このような観点から、積(d2×n2)は、より好ましくは、15以上であり、更に好ましくは、20以上である。
【0084】
積(d2×n2)が45以下であることで、ベルトコード7aの間隔が小さいことによる剛性過多や振動を抑制し、高速走行時のタイヤ1の乗り心地性能を向上させることができる。このような観点から、積(d2×n2)は、より好ましくは、40以下であり、更に好ましくは、35以下である。
【0085】
図1ないし
図3に示されるように、ベルトプライ7A、7Bにおいて、上述の積(d2×n2)を、タイヤ赤道Cにおけるトレッド部2の外表面2aから第2ベルトプライ7Bまでの距離L2(mm)で除した値(d2×n2/L2)は、好ましくは、6以下である。このような値(d2×n2/L2)は、ベルト層7よりもタイヤ半径方向外側のトレッド部2の変形と積(d2×n2)との関係を示す指標である。
【0086】
タイヤ1は、値(d2×n2/L2)が6以下となるように、積(d2×n2)と距離L2とを特定することで、高速走行時の操縦安定性能と乗り心地性能とを両立することができる。すなわち、積(d2×n2)が大きい場合には、距離L2を大きくすることで、ベルトプライ7A、7Bに伝わる振動を吸収し、ベルト層7の剛性を高い状態で維持することができ、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能と乗り心地性能とを両立させることができる。また、積(d2×n2)が小さい場合には、距離L2を小さくすることで、ベルトプライ7A、7Bが反力を発生させ易くなり、路面への追従性も向上するので、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能と乗り心地性能とを両立させることができる。
【0087】
ベルトコード7aは、好ましくは、質量%で炭素を0.82~1.12%含んでいる。このようなベルトコード7aは、強度TSと靭性とのバランスに優れているので、トレッド部2の剛性を大きくすることができ、高速走行時のタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。
【0088】
ベルトコード7aの含有元素としては、上述の炭素の他に、例えば、シリコン、マンガン、リン、硫黄等が挙げられる。ベルトコード7aは、例えば、質量%でシリコンを0.15~0.35%、マンガンを0.30~0.60%、リンを0.30%以下、硫黄を0.30%以下含んでいてもよい。
【0089】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施され得る。
【実施例0090】
図1に示される基本構造を有するタイヤが、表1及び表2の仕様に基づき試作された。なお、表1及び表2における第1材料のモジュラス及び第2材料のモジュラスは、比較例1の第1材料のモジュラスを100とする指数で表されている。試作されたタイヤを用いて、高速走行時の操縦安定性能、乗り心地性能、低燃費性能及び耐久性能がテストされた。共通仕様及びテスト方法は、以下のとおりである。
【0091】
<共通仕様>
タイヤサイズ : 205/55R16
空気圧 : 220kPa
テスト車両 : 前輪駆動の中型乗用車
バンドコードの断面形状 : 円形
ベルトコードの断面形状 : 円形
ベルトコードの材料 : スチール
【0092】
<乗り心地性能>
試作されたタイヤをテスト車両の全輪に装着し、テストコースを時速100kmで走行したときの乗り心地性能が、テストドライバーの官能により5点満点の5段階で評価された。同様のテストが、20名のテストドライバーにより行われ、それらの合計点が算出された。結果は、比較例1の合計点を100とする指数で表され、数値が大きいほど、高速走行時の乗り心地性能に優れていることを示す。
【0093】
<低燃費性能>
試作されたタイヤをテスト車両の全輪に装着し、テストコースを時速100kmで10分間走行させた後、アクセルをオフにしてテスト車両が停止するまでの距離が測定された。結果は、比較例1を100とする指数で表され、数値が大きいほどテスト車両が停止までの距離が大きく、その結果、転がり抵抗が小さく、高速走行時の低燃費性能に優れていることを示す。
【0094】
テストの結果が表1及び表2に示される。
【表1】
【表2】
【0095】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に対して、高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とに優れており、また、各性能の合計値で判断される総合性能も良好であることから、高速走行時の乗り心地性能と低燃費性能とを両立できることが確認された。