JP7031401B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部にベルト層及びベルト補強層が埋設された空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、操縦安定性のリニアリティを改善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、該ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたベルト補強層とを備えている。ベルト層は、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、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。一方、ベルト補強層はタイヤ周方向に配向する複数本のバンドコードを含んでいる。

このような空気入りタイヤにおいて、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗を抑制するために、ベルト層及びベルト補強層を含むベルト部の剛性を高くする手法が提案されている。しかしながら、このような手法を採用した場合、高荷重域でのコーナリングパワーが増大し、操縦安定性のリニアリティが悪化するという問題がある。つまり、ハンドル操舵の初期に比べて中盤から後半にかけてコーナリングパワーが増大して車両の動きが過敏になるような走行状態は、操縦安定性のリニアリティ（線形感）が良好ではない。そのため、操縦安定性のリニアリティが良好になるようなチューニングが求められている（例えば、特許文献１参照）。

これに対して、低荷重域のコーナリングパワーを高めることで操縦安定性を改善することが提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。しかしながら、低荷重域のコーナリングパワーを高めるだけでは、操縦安定性のリニアリティの改善要求に対して十分に応えることができないのが現状である。

特開２０１６－１４１２６８号公報 特開２０１１－２３０７３７号公報 特開２０１２－１７００１号公報

本発明の目的は、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、操縦安定性のリニアリティを改善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複数層のベルト層と、該ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたベルト補強層とを備え、該ベルト補強層がタイヤ周方向に配向するバンドコードを含む空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト補強層は単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性が前記ベルト層の中央領域よりも前記ベルト層の外側領域で高くなるように設定されており、
規格にて定められた最大負荷能力の４０％，７５％，１００％に対応する荷重をそれぞれＷ４０，Ｗ７５，Ｗ１００（ｋＮ）とし、前記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００を負荷した条件にて測定されるコーナリングパワーをそれぞれＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００（ｋＮ／°）とし、前記空気入りタイヤの偏平比をＲとし、その外径をＤ（ｍｍ）とし、その断面幅の呼びをＡ（ｍｍ）としたとき、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及び前記コーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０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、ベルト補強層の単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性をベルト層の中央領域よりもベルト層の外側領域で高くすることにより、トレッド部のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、トレッド部のセンター領域でのタイヤ周方向の接地長を大きくして高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大を抑制することができる。更に、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及びコーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足することにより、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。これにより、荷重の増大に伴って適度なコーナリングパワーが発揮されるので、操縦安定性のリニアリティを改善することができる。特に、タイヤサイズによりコーナリングパワーの出易さが異なるため、上記関係式は（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²の値により補正されている。つまり、偏平比が低く、断面幅の呼びに対する外径の比が小さいタイヤほど高荷重側のコーナリングパワーの寄与を低下させるのである。

本発明では、ベルト補強層は単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性がベルト層の中央領域よりもベルト層の外側領域で高くなるように設定されるが、その具体的な手段として、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ベルト層の中央領域よりもベルト層の外側領域で多くなるようにバンドコードが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、ベルト層の中央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ベルト層の外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外側から内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。

本発明において、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る場合、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が２１°≦α≦３０°の関係を満足することが好ましい。ベルトコードのタイヤ中心位置での傾斜角度αを極度に低角度化しないことにより、ベルト層の剛性の増大を抑えてコーナリングパワーの荷重依存性をコントロールし、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。

また、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とは１８°≦β＜α≦３０°の関係を満足することが好ましい。ベルトコードのベルト端末位置での傾斜角度βを小さく設定することにより、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、しかも、トレッド部のセンター領域におけるベルト層の剛性の増大を抑えてコーナリングパワーの荷重依存性をコントロールし、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。

本発明において、空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力のそれぞれ４０％，７５％，１００％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それぞれＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をそれぞれＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１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ＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をそれぞれＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２としたとき、最大接地長ＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１及び前記外部接地長ＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２が１．０２≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．２５、１．００≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．２０、０．７５≦ＬＢ２／ＬＢ１≦１．００の関係を満足することが好ましい。このように接地形状の荷重依存性をコントロールすることにより、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。

本発明の空気入りタイヤは偏平比０．６５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、操縦安定性のリニアリティが厳しく要求される乗用車用タイヤにおいて、耐偏摩耗性と操縦安定性とを両立することが可能になる。

本発明において、ベルト補強層の単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇ（Ｎ／５０ｍｍ）は、Ｇ＝Ｎ×Ｆ／Ｓ×ｃｏｓ⁴θにより算出される。この式において、Ｓ及びＦはそれぞれＪＩＳ－Ｌ１０１７に準拠して測定されるバンドコードの中間伸度Ｓ（％）及びその中間伸度を求める際に負荷する荷重Ｆ［Ｎ］を指し、ベルト補強層の幅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（Ｎ／５０ｍｍ）がタイヤ幅方向の位置に応じて調整される。

本発明において、コーナリングパワーは、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所定の荷重を負荷した条件にて、キャンバー角度を０°とし、速度を１０ｋｍ／ｈとし、スリップ角度を変化させながらコーナリングフォースを測定し、スリップ角度が０°～１°となる範囲におけるコーナリングフォースに基づいて算出される。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。空気入りタイヤの外径は、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タイヤ中心位置において測定される。「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２３０ｋＰａ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４０％，７５％又は１００％の荷重とする。

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１の空気入りタイヤを構成するベルト補強層を示す展開図である。 コーナリングパワー（ＣＰ）と荷重との関係を示すグラフである。 図１の空気入りタイヤの接地形状（４０％荷重）を示す平面図である。 図１の空気入りタイヤの接地形状（７５％荷重）を示す平面図である。 図１の空気入りタイヤの接地形状（１００％荷重）を示す平面図である。 ベルト補強層の変形例を示す断面図である。 ベルト補強層の他の変形例を示す断面図である。 ベルト補強層の更に他の変形例を示す断面図である。 ベルト補強層の更に他の変形例を示す断面図である。 本発明の空気入りタイヤを構成するベルト層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、タイヤ周方向に配向する複数本のバンドコードを含む少なくとも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、ベルト層７をタイヤ幅方向において中央領域Ｘｃとその両外側の外側領域Ｘｓとに区分したとき、図３に示すように、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がベルト層７の中央領域Ｘｃよりもベルト層７の外側領域Ｘｓで高くなるように設定されている。つまり、外側領域Ｘｓにおける単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇｓが中央領域Ｘｃにおける単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇｃよりも高くなっている。ベルト層７の中央領域Ｘｃはベルト層７の最大幅の１／２以上に相当する領域であり、ベルト層７の外側領域Ｘｓの各々はベルト層７の最大幅の１／８以上に相当する領域である。

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をベルト層７の中央領域Ｘｃよりもベルト層７の外側領域Ｘｓで高くする具体的な手法は特に限定されるものではないが、例えば、ベルト補強層８の積層数をベルト層７の中央領域Ｘｃよりもベルト層７の外側領域Ｘｓで多くしたり、ベルト補強層８を構成するバンドコードＢの配置間隔をベルト層７の中央領域Ｘｃよりもベルト層７の外側領域Ｘｓで狭くしたりすることが可能である。

また、上記空気入りタイヤにおいて、規格にて定められた最大負荷能力の４０％，７５％，１００％に対応する荷重をそれぞれＷ４０，Ｗ７５，Ｗ１００（ｋＮ）とし、空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００を負荷した条件にて測定されるコーナリングパワーをそれぞれＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００（ｋＮ／°）とし、空気入りタイヤの偏平比をＲとし、その外径をＤ（ｍｍ）とし、その断面幅の呼びをＡ（ｍｍ）とする。

ここで、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及びコーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００は、０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足する。

上述した空気入りタイヤでは、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をベルト層７の中央領域Ｘｃよりもベルト層７の外側領域Ｘｓで高くすることにより、トレッド部１のショルダ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、トレッド部１のセンター領域でのタイヤ周方向の接地長を大きくして高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大を抑制することができる。これにより、操縦安定性のリニアリティを改善することができる。

特に、ベルト層７の中央領域Ｘｃにおけるベルト補強層８の単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇｃとベルト層７の外側領域Ｘｓにおけるベルト補強層８の単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性Ｇｓとは、１．２≦Ｇｓ／Ｇｃ≦４．５の関係、更には２．０≦Ｇｓ／Ｇｃ≦４．５の関係を満足することが望ましい。ベルト補強層８がベルト層７の外側領域Ｘｓのみに配置される場合は、この限りではないが同様の効果が発揮される。

図４はコーナリングパワー（ＣＰ）と荷重との関係を示すグラフである。図４において、タイヤＣは基準構造を有する空気入りタイヤであり、タイヤＡはベルト補強層８の剛性をベルト層７の全域にわたって高くした空気入りタイヤであり、タイヤＢはベルト補強層８の剛性Ｇをベルト層７の外側領域Ｘｓで局所的に高くした空気入りタイヤである。タイヤＡ，Ｃの対比から明らかなように、ベルト補強層８の剛性をベルト層７の全域にわたって高くすると高荷重域でのコーナリングパワーが増大する。これに対して、ベルト補強層８の剛性Ｇをベルト層７の外側領域Ｘｓで局所的に高くした場合（タイヤＢ）、高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大が抑制される。

また、上述した空気入りタイヤでは、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及びコーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足することにより、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。これにより、荷重の増大に伴って適度なコーナリングパワーが発揮されるので、操縦安定性のリニアリティを改善することができる。特に、上記関係式は（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²の値により補正されているので、偏平比が低く、断面幅の呼びに対する外径の比が小さいタイヤほど高荷重側のコーナリングパワーの寄与を低下させる。そのため、タイヤサイズに応じて適度なコーナリングパワーを発揮することができる。

ここで、（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］が０．０５よりも小さいと低荷重域でのコーナリングパワーが過剰となり、逆に０．５０よりも大きいと高荷重域でのコーナリングパワーが過剰となり、いずれの場合も、操縦安定性のリニアリティが損なわれることになる。特に、０．１０≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．４０の関係を満足することが望ましい。

図５～図７はそれぞれ図１の空気入りタイヤの接地形状（４０％荷重、７５％荷重、１００％荷重）を示すものである。上記空気入りタイヤにおいて、該空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力のそれぞれ４０％，７５％，１００％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それぞれＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１（ｍｍ）とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をそれぞれＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１（ｍｍ）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ＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をそれぞれＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２（ｍｍ）とする。

つまり、図５に示すように、上記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の４０％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ＬＡ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷＡ１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ＷＡ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をＬＡ２とする。外部接地長ＬＡ２はタイヤ中心位置ＣＬの両側における測定値の平均値である。

また、図６に示すように、上記空気入りタイヤに２３０ｋＰａ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ＬＢ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷＢ１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ＷＢ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をＬＢ２とする。外部接地長ＬＢ２はタイヤ中心位置ＣＬの両側における測定値の平均値である。

更に、図７に示すように、上記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の１００％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ＬＣ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷＣ１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ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をＬＣ２とする。外部接地長ＬＣ２はタイヤ中心位置ＣＬの両側における測定値の平均値である。

ここで、最大接地長ＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１及び外部接地長ＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２は以下の関係を満足すると良い。
１．０２≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．２５
１．００≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．２０
０．７５≦ＬＢ２／ＬＢ１≦１．００

このように接地形状の荷重依存性をコントロールすることにより、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。つまり、ＬＡ２／ＬＡ１は４０％荷重時の矩形率を意味し、ＬＢ２／ＬＢ１は７５％荷重時の矩形率を意味し、ＬＣ２／ＬＣ１は１００％荷重時の矩形率を意味するものであるが、低荷重域の接地形状をコントロールするための指標として（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）の値を規定し、高荷重域の接地形状をコントロールするための指標として（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）の値を規定することにより、操縦安定性のリニアリティのフィーリングをより高めることができる。

ここで、（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）又は（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）が上記範囲から外れると操縦安定性のリニアリティの改善効果が低下する。特に、１．０３≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．１５、１．０２≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．１０の関係を満足することが望ましい。

また、摩耗寿命を向上するために、一般常用荷重とみなされる７５％の荷重条件において、ＬＢ２／ＬＢ１を上記範囲に設定することが望ましい。ＬＢ２／ＬＢ１が０．７５よりも小さいと摩耗寿命が短くなり、逆に１．００よりも大きいと操縦安定性のリニアリティのチューニングが難しくなる。特に、０．８０≦ＬＢ２／ＬＢ１≦０．９５の関係を満足することが望ましい。

図８はベルト補強層の変形例を示すものである。図８に示すように、ベルト補強層８において、単位幅当たりのバンドコードＢの打ち込み本数がベルト層７の中央領域Ｘｃよりもベルト層７の外側領域Ｘｓで多くなるようにバンドコードＢが配置されている。より具体的には、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、中央領域Ｘｃではストリップ材が重ならないように巻回され、外側領域Ｘｓではストリップ材が互いに重なるように巻回されている。例えば、ストリップ材の幅が１０ｍｍであるとき、外側領域Ｘｓではストリップ材の重なり幅が５ｍｍ以下に設定されている。これにより、トレッド部１のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、トレッド部１のセンター領域でのタイヤ周方向の接地長を大きくして高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大を抑制することができる。

図９はベルト補強層の他の変形例を示すものである。図９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、中央領域Ｘｃ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、外側領域Ｘｓ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ている。例えば、ストリップ材の幅が１０ｍｍであるとき、中央領域Ｘｃ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が中央領域Ｘｃよりも外側領域Ｘｓ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のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、トレッド部１のセンター領域でのタイヤ周方向の接地長を大きくして高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大を抑制することができる。

図１０はベルト補強層の更に他の変形例を示すものである。図１０においては、ベルト補強層８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Ｂｃ，Ｂｓが使用されている。即ち、ベルト層７の中央領域ＸｃにはバンドコードＢｃが配置され、ベルト層７の外側領域ＸｓにはバンドコードＢｓが配置され、バンドコードＢｃの引張り剛性よりもバンドコードＢｓの引張り剛性の方が高くなっている。例えば、ベルト層７の外側領域ＸｓのバンドコードＢｓ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、ベルト層７の中央領域ＸｃのバンドコードＢｃとしてはナイロンコードが使用される。これにより、トレッド部１のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、トレッド部１のセンター領域でのタイヤ周方向の接地長を大きくして高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大を抑制することができる。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。薄い合成樹脂シートはタイヤの軽量化に寄与する。

図１１はベルト補強層の更に他の変形例を示すものである。図１１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がタイヤ幅方向の外側から内側に向かって漸増している。これにより、トレッド部１のショルダー領域での偏摩耗を抑制すると共に、トレッド部１のセンター領域でのタイヤ周方向の接地長を大きくして高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大を抑制することができる。ここで、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において、トレッド部１に、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が互いに交差する複数層のベルト層７が埋設される場合、図１２に示すように、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は２１°≦α≦３０°の関係を満足すると良い。ベルトコードＣのタイヤ中心位置ＣＬでの傾斜角度αを極度に低角度化しないことにより、ベルト層７に起因するトレッド部１の剛性の増大を抑えてコーナリングパワーの荷重依存性をコントロールし、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。ここで、傾斜角度αが２１°よりも小さいとベルト層７の剛性の増大により操縦安定性のリニアリティをコントロールすることが難しくなり、逆に３０°よりも大きいとコーナリング特性や操縦安定性等のタイヤ特性が低下するため実用的ではない。

また、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とベルトコード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とは１８°≦β＜α≦３０°の関係を満足すると良い。ベルトコードＣのベルト端末位置ＢＥでの傾斜角度βを低角度化することにより、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、しかも、ベルトコードＣのタイヤ中心位置ＣＬでの傾斜角度αを極度に低角度化しないことにより、トレッド部１のセンター領域におけるベルト層７の剛性の増大を抑えてコーナリングパワーの荷重依存性をコントロールし、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。特に、傾斜角度αと傾斜角度βとの差は３°以上であると良い。なお、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をベルトコード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よりも小さくした構造が好ましいが、ベルト層７の全幅にわたってベルトコードＣをタイヤ周方向に対して一定の角度で傾斜させ、傾斜角度α，βを同一値に設定しても良く、或いは、α＜βとしても良い。

図１２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１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の外側領域Ｘｓ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。

上述した空気入りタイヤは偏平比０．６５以下の乗用車用タイヤとして好適である。操縦安定性のリニアリティが厳しく要求される乗用車用タイヤにおいて、耐偏摩耗性と操縦安定性とを両立することが可能になる。

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、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、ベルト補強層の構造、ベルト補強層の中央領域でのコード打ち込み本数、ベルト補強層の外側領域でのコード打ち込み本数、ベルト補強層の中央領域でのコード材質、ベルト補強層の外側領域でのコード材質、ベルト補強層のタイヤ中心位置でのコード傾斜角度、ベルト補強層の外端位置でのコード傾斜角度、低荷重域ＣＰ変動係数Ｘ＝［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］、高荷重域ＣＰ変動係数Ｙ＝［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］、Ｙ／Ｘ、（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×（Ｙ／Ｘ）、（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）、（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）、ＬＢ２／ＬＢ１（矩形率）を表１のように設定した比較例１～３及び実施例１～８のタイヤを製作した。いずれのタイヤにおいても、タイヤ径方向内側のベルト層の幅を１７０ｍｍとし、タイヤ径方向外側のベルト層の幅を１６０ｍｍとし、ベルト補強層の幅を１７０ｍｍとした。

実施例１及び比較例１～３においては、バンドコードが等間隔で引き揃えられた均一な構造を有するベルト補強層を用い、コード打ち込み本数が設定された値となるようにベルト補強層の積層枚数を領域ごとに調整した。実施例２～８においては、図８～図１１に示す構造を有するベルト補強層を用い、そのベルト補強層をコード打ち込み本数が設定された値となるように配置した。

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）、操縦安定性のリニアリティ、高速耐久性を評価し、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比較例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２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。

操縦安定性のリニアリティ：
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排気量２リットルの前輪駆動車に装着し、当該車両の指定空気圧を充填し、舗装路からなるテストコースにてパネラーによる走行試験を実施し、操縦安定性のリニアリティについて官能評価を行った。評価結果は、比較例２を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど操縦安定性のリニアリティが良好であることを意味する。

高速耐久性：
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、ＥＣＥ Ｒ３０に記載の条件にて走行試験を実施した後、更に１０分毎に速度を１０ｋｍ／ｈずつ増加させ、タイヤが破壊した際の速度を求めた。評価結果は、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高速耐久性が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１～８のタイヤは、比較例１，３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１～８のタイヤは、比較例２，３との対比において、操縦安定性のリニアリティが優れていた。

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

Claims (8)

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複数層のベルト層と、該ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたベルト補強層とを備え、該ベルト補強層がタイヤ周方向に配向するバンドコードを含む空気入りタイヤにおいて、
   前記ベルト補強層は単位幅当たりのタイヤ周方向の剛性が前記ベルト層の中央領域よりも前記ベルト層の外側領域で高くなるように設定されており、
   規格にて定められた最大負荷能力の４０％，７５％，１００％に対応する荷重をそれぞれＷ４０，Ｗ７５，Ｗ１００（ｋＮ）とし、前記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００を負荷した条件にて測定されるコーナリングパワーをそれぞれＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００（ｋＮ／°）とし、前記空気入りタイヤの偏平比をＲとし、その外径をＤ（ｍｍ）とし、その断面幅の呼びをＡ（ｍｍ）としたとき、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及び前記コーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０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前記ベルト層の中央領域よりも前記ベルト層の外側領域で多くなるようにバンドコードが配置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。
3. 前記ベルト補強層において、前記ベルト層の中央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前記ベルト層の外側領域に配置されてい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外側から内側に向かって漸増していることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記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、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が２１°≦α≦３０°の関係を満足することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 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と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とが１８°≦β＜α≦３０°の関係を満足することを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力のそれぞれ４０％，７５％，１００％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それぞれＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をそれぞれＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１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ＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をそれぞれＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２としたとき、前記最大接地長ＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１及び前記外部接地長ＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２が１．０２≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．２５、１．００≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．２０、０．７５≦ＬＢ２／ＬＢ１≦１．００の関係を満足することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記空気入りタイヤが偏平比０．６５以下の乗用車用タイヤであることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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