JP2008254532A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性能を損なうことなく、乗り心地性能を向上させることのできる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ１０のベルト部をナイロンコードで形成された互いに交錯する２枚のボディプライ１４ａ，１４ｂから成るカーカス層１４と、このカーカス層１４の外側に配置されるスパイラル補強層１５の３枚のベルトから構成するとともに、上記ボディプライ１４ａ，１４ｂのタイヤトレッド部１１に位置するナイロンコード１６の赤道方向に対する角度を２０度〜８０度の範囲とし、かつ、上記ナイロンコード１６，１６間に、上記ナイロンコード１６よりも引張弾性率の高い芳香族ポリアミド、スチール、グラスファイバー、カーボンなどのような、異種材料から成るコード（異種コード１７）を介挿するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、操縦安定性能を損なうことなく乗り心地性能を向上させることのできる空気入りタイヤに関するものである。

タイヤでは、ボディプライ(カーカスプライ)やベルトを貼り付けてこれを骨格部材としている。通常の乗用車においては、図４に示すように、空気入りタイヤ５０のボディプライ５１は１枚か２枚で、その外側に赤道方向に対する角度が１５度〜７０度の互いに交錯する２枚の交錯ベルト５２ａ，５２ｂが配置されており、更にその外側に、赤道方向に略平行に巻かれたコードをスパイラルベルト（ベルト補強材）５３が存在する。なお、通常のラジアルタイヤにおいては、上記ボディプライ５１のコード角はほぼ９０度であり、スパイラルベルト５３のコード角はほぼ０度である (例えば、特許文献１参照)。
上記ボディプライ５１は、ビードコア５４を跨って折り返されているので、サイドウォール部５５にもボディプライ５１が存在する。タイヤのサイドウォール部５５は走行時のたわみ変形が大きいことから、このサイドウォール部５５の骨格部材としては伸び縮みしやすい有機繊維を用いることが好ましく、更に、その材質としては、ゴムとの接着性や疲労耐久性能に優れたものが良い。このような点から、骨格部材としてはナイロンコードが最適であり、殆ど全ての乗用車用タイヤにおいては、このナイロンコードがボディプライ５１の材料として使用されている。
一方、ベルト部については、その面内剪断剛性を高めることが大切である。そのためには、交錯ベルト５２ａ，５２ｂを構成するコードとしては引張弾性率の高いコードを使用することが重要であり、スチールコードや芳香族ポリアミドのコードを使用することが一般的である。また、軽量化が求められている自動車レース用のタイヤなどのコードには芳香族ポリアミドの他に、グラスファイバーやカーボンファイバーを使うことも最近は行なわれている。
このように、ボディプライ５１のコードにはしなやかさと大きな歪に対する耐疲労性能が求められるのに対して、交錯ベルト５２ａ，５２ｂのコードには高強度が求められる。
特開平２００１−１８０２２０号公報

ところで、乗り心地性能に関しては交錯ベルト５２ａ，５２ｂの面外曲げ剛性の影響が大きい。すなわち、交錯ベルト５２ａ，５２ｂの面外曲げ剛性が高いタイヤではベルト部分がたわまず、そのため、乗り心地が悪くなる。ベルト部分のたわみが小さいと、例えば、高速道路のつなぎ目や凹凸路でゴツゴツ感強く不快感がある。
上記交錯ベルト５２ａ，５２ｂの面外曲げ剛性はベルト部の厚み、特に骨格部材の積層枚数に大きく影響を受ける。積層枚数を増やす、つまりベルト部材を一枚増やすと、ベルト部の面外曲げ剛性が高くなり、乗り心地性能は悪化する。しかしながら、ベルト積層枚数を増やすと、ベルト部の面内剪断剛性が高まるので、操縦安定性能は向上する。このように、タイヤの操縦安定性能と乗り心地性能とは背反関係にある。
また、上記交錯ベルト５２ａ，５２ｂの面外曲げ剛性は、特に自動二輪車用のタイヤのような周方向(赤道方向)だけではなく、幅方向にも丸いトレッド形状を持つタイヤではその影響が大きいので、乗り心地性能を良くするには、交錯ベルト５２ａ，５２ｂの面外曲げ剛性を落とすことが有効な手段となる。

一方、最近の高級乗用車では、上記図４に示したような、スパイラルベルト５３を備えたタイヤが増えてきている。スパイラルベルトとは、交錯ベルト５２ａ，５２ｂのコードがタイヤ赤道方向に対して１５度〜〜７５度傾いて配置されているのに対し、概ね赤道方向に平行（具体的には、赤道方向に対する角度が３度以下）な部材を上記交錯ベルト５２ａ，５２ｂの半径方向外側に巻き付けたものである。
高性能タイヤではタイヤの回転速度が高速になるため、遠心力の影響が大きく、タイヤのトレッド部分が外側に膨張してしまい、操縦安定性能を害する場合がある。上記スパイラルベルト５３は上記遠心力に対して、ちょうど風呂桶の「たが」のようにトレッド部分を押さえつけるのに有効に作用するので、操縦安定性能の低下を抑制することができる。
上記のスパイラルベルト５３は、通常、有機繊維（芳香族ポリアミド）スチールなどの補強部材（スパイラル部材）を、タイヤ赤道方向に概ね平行となるようにグルグルと巻き付けることで形成する。トラックバス用のタイヤや自動二輪車用のタイヤにおいても、近年は、同様の構造のタイヤが見られるようになってきている。
このスパイラルベルト５３は、赤道方向に概ね平行で交錯してはいないため、単独ではベルトの面内剪断剛性が低い。そのため、他の交錯層と合わせて使うのが普通であり、上述したように、ボディプライ５１の上に２枚の交錯ベルト５２ａ，５２ｂから成るベルト交錯層を設け、更にその上に上記スパイラルベルト５３を巻き付けた構成となる。このように、スパイラルベルト５３をベルト部材とみなすならば、ベルト部の積層は交錯２層とスパイラル１層の３層となり、ベルトの面内剪断剛性は非常に高くなるので、優れた操縦安定性能を得ることができる。
しかしながら、その一方で、積層材の枚数が多いため、ベルト部の面外曲げ剛性も高くなり、乗り心地性能が硬い、すなわち、乗り心地性能が悪くなることも一般的にいわれていることであり、操縦安定性能を損なうことなく、乗り心地性能を向上させることのできる空気入りタイヤの開発が望まれている。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、操縦安定性能を損なうことなく、乗り心地性能を向上させることのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本願の請求項１に記載の発明は、タイヤトレッド部からサイドウォール部に延長しビードコア周りで折り返される、もしくは、ビードコア部に係止される、複数のナイロンコードをゴムで被覆して成る、互いに交錯する少なくとも２枚のボディプライを備えた空気入りタイヤであって、上記ボディプライのコードのタイヤトレッド部における角度を赤道方向に対して２０度〜８０度とするとともに、上記タイヤトレッド部に位置するナイロンコードとナイロンコードとの間に、上記ナイロンコードよりも引張弾性率の高い異種材料から成るコードが少なくとも１種介挿されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種材料が介挿されている部位の幅をトレッド幅の０．６〜１．１倍としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種材料を芳香族ポリアミドとしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種材料をスチールとしたものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、上記異種材料をグラスファイバーまたはカーボンとしたものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気入りタイヤであって、上記ボディプライの外側に、少なくとも１枚のスパイラル補強層が配置されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、空気入りタイヤの骨格部を構成するボディプライとして、タイヤトレッド部からサイドウォール部に延長しビードコア周りで折り返される、もしくは、ビードコア部に係止される、複数のナイロンコードをゴムで被覆して成る、互いに交錯するボディプライを少なくとも２枚設けるとともに、上記ボディプライのコードのタイヤトレッド部における角度を赤道方向に対して２０度〜８０度とし、かつ、上記ボディプライのうちの少なくとも１枚を、上記タイヤトレッド部に位置するナイロンコードとナイロンコードとの間に、芳香族ポリアミド、スチール、グラスファイバー、もしくは、カーボンなどのような、上記ナイロンコードよりも引張弾性率の高い異種材料から成るコードを介挿することで、ベルト部の面内剪断剛性を確保しつつ、ベルト部の面外曲げ剛性を適度に抑制することができるようにしたので、操縦安定性能を損なうことなく、乗り心地性能を向上させることができる。
このとき、上記異種材料が介挿されている部位の幅をトレッド幅の０．６〜１．１倍とすれば、ベルト部の面内剪断剛性を高めつつ、サイドウォール部のしなやかさを確実に保持することができる。
また、上記ボディプライの外側に、更に、少なくとも１枚のスパイラル補強層を配置して、上記ベルト部を補強するようにすれば、高速走行時における操縦安定性能を更に向上させることができる。

以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係る乗用車用空気入りタイヤ１０の構成を示す断面図である。
同図において、１１はその表面にトレッドパターンを有するタイヤトレッド部、１２はサイドウォール部、１３はビード部、１４はタイヤトレッド部１１からサイドウォール部１２に延長してビードコア１３ｃ周りで折り返されるカーカス層で、本例のカーカス層１４は、複数のナイロンコードをゴムで被覆して成る、互いに交錯する２枚のボディプライ１４ａとボディプライ１４ｂとを備えている。また、１５は上記カーカス層１４のトレッド部を覆うスパイラル補強層である。このように、本発明の空気入りタイヤ１０には交錯ベルト層がなく、ボディプライ１４ａ，１４ｂとスパイラル補強層１５の３枚のベルトから成るタイヤ補強部材を有する構造となっている。
上記ボディプライ１４ａ，１４ｂのコードの延長方向は、いずれも赤道方向と交錯しているが、そのコード角（ボディプライ１４ａ，１４ｂの角度）はタイヤトレッド部１１とサイドウォール部１２及びビードコア１３ｃが配置されているビード部１５とでは異なっている。具体的には、タイヤトレッド部１１における角度は赤道方向に対して２０度〜８０度である。なお、その他の部分の角度を変えるのは製造上不利なので、本例では、他の部分についてもタイヤトレッド部１１と同じ角度にしている。また、本例のボディプライ１４ａ，１４ｂのタイヤトレッド部１１に位置するナイロンコード１６，１６間には、ナイロンコード１６よりも引張弾性率の高い異種材料から成る異種コード１７が介挿されている。これらの異種コード１７の赤道方向に対する角度はボディプライ１４ａ，１４ｂの角度と同じになる。

ここで、異種コード１７をナイロンコード１６，１６間に介挿するということは、詳細には、タイヤの厚み方向において、異種コード１７とナイロンコード１６とが同じ位置に配置することを意味する。つまり、１本のナイロンコード１６のコード断面と、その隣のナイロンコード１６のコード断面とを捉えた場合２つの円ができるが、その円と円との間にもう１つの円（異種コード１７のコード断面）が配置されることを意味する。理想的には、隣り合う２つのナイロンコード１６，１６の円の中心を結んだ線上に異種コード１７の円の中心がくるようにすることが好ましい。
製造上の誤差やバラツキから円と円の中心にぴったりと異種コード１７の円の中心がくるようにすることは難しいが、このようなナイロンコード１６と異種コード１７との配列は、従来、交錯ベルトとカーカスプライという２枚のベルトで構成した骨格部材１枚の厚みで実現することが目的であるので、その配列としては、陸上競技のトラックのように、隣り合うナイロンコード１６，１６の２つの断面円を直線で結んだ長方形楕円の中に上記異種コード１７の円の中心が配置されていれば十分である。

また、ボディプライ１４ａ，１４ｂの角度を２０度〜８０度としたのは、異種コードの角度をこの範囲にしないと十分なベルト面内剪断剛性が得られないためである。すなわち、異種コードの角度が２０度未満である場合、もしくは、８０度を超えた場合には、コードの延長方向が赤道方向に近づきすぎているため、２枚を交錯させても２枚の角度差が十分に得られず、このため、上記カーカス層１４は交錯層として機能しない。なお、本例のように、カーカス層１４の外側にスパイラル補強層１５が存在する場合には、上記角度が２０度〜８０度の範囲にあれば十分な面内剪断剛性を発揮できるが、スパイラル補強層１５がない場合には、２０度〜４５度とすることが好ましい。

また、上記異種コード１７が介挿されている範囲としては、トレッド中心を中心として、トレッド幅の０．６〜１．１倍とすることが好ましい。これは、本例では交錯ベルト層を省略し、上記異種コード１７が従来の交錯ベルトの役割を持たせるようにしているためである。したがって、上記異種コード１７の幅としては、従来の交錯ベルトの幅と同じ程度の幅の範囲に介挿させることが好ましい。交錯ベルトの幅は、ベルトが複数枚ある場合には、ベルトの端部が別のベルトの端部と重なると、ベルト端から亀裂が発生しやすくなるので、好ましくない。それゆえ、異種コード層が２枚以上ある場合には、それぞれの異種コード層の幅を変えて、異種コード層の端部をずらして配置するのが普通である。また、異種コード層は狭すぎると交錯層として十分機能しない。また、異種コード層は広ければ広いほど面内剪断剛性を高めることができるが、異種コード層の幅が広すぎると、異種コード層がタイヤのサイドウォール部１２まで存在することになり、サイドウォール部１２のしなやかさが失われるので、トレッド幅と同等の幅にするのが理想的である。
本例では、ボディプライ１４ａ，１４ｂは２枚なので、ベルトの役割を持つ異種コード層の端部が重ならないようにして異種コード層の端部からの亀裂の発生を防ぐこと、異種コード層の幅を広くして面内剪断剛性を高めること、及び、サイドウォール部１２のしなやかさを確保することという各条件を考慮して、上記異種コード１７が介挿されている範囲をトレッド幅の０．６〜１．１倍とした。なお、一般には、内側の異種コード１７の幅を広くし、外側の異種コード１７の幅を狭くする。
これにより、骨格部材の面内剪断剛性を高めて操縦安定性能を確保することができるとともに、トレッド部の骨格部材の枚数が３枚なので、面外曲げ剛性を適度に抑制することができ、乗り心地性能を向上させることができる。

また、上記異種コード１７を構成する材料としては、ナイロンコード１６よりも引張弾性率の高い材料であればよく、具体的には、芳香族ポリアミド、スチール、グラスファイバー、カーボンなどが挙げられる。
芳香族ポリアミドから成るコードは、一般にケブラー（商品名：デュポン社製）というという名前で使われているコードで、引張弾性率がナイロンよりも１０倍以上強く、また、軽量である。したがって、上記異種コード１７として上記ケブラーを用いることにより、操縦安定性能を確実に向上させることができる。
また、スチールも引張弾性率がナイロンよりも非常に強い材料で、かつ、圧縮弾性率も高いので、上記異種コード１７としてスチールコードを用いるようにすれば、ベルトの面内剪断剛性を効率的に向上させることができる。
また、グラスファイバーやカーボンファイバーはスチールに比べて軽量であり、かつ、十分な引っ張り強度を有するので、上記異種コード１７としてグラスファイバーを撚ったコード、あるいは、カーボンファイバーを撚ったコードを用いてもよい。

このように、本最良の形態によれば、空気入りタイヤ１０のベルト部をナイロンコードで形成された互いに交錯する２枚のボディプライ１４ａ，１４ｂから成るカーカス層１４と、このカーカス層１４の外側に配置されるスパイラル補強層１５の３枚のベルトから構成するとともに、上記ボディプライ１４ａ，１４ｂのタイヤトレッド部１１に位置するナイロンコード１６の赤道方向に対する角度を２０度〜８０度の範囲とし、かつ、上記ナイロンコード１６，１６間に、上記ナイロンコード１６よりも引張弾性率の高い芳香族ポリアミド、スチール、グラスファイバー、カーボンなどのような、異種材料から成るコード（異種コード１７）を介挿するようにしたので、ベルト部の面内剪断剛性を高めて操縦安定性能を確保することができるとともに、トレッド部の骨格部材の枚数が３枚なので、面外曲げ剛性を適度に抑制することができ、乗り心地性能を向上させることができる。

なお、上記最良の形態では、２枚のボディプライ１４ａ，１４ｂのタイヤトレッド部１１に位置するナイロンコード１６，１６間に異種コード１７を介挿させたが、異種コード１７を介挿させるのは、一方のボディプライだけでもよい。
また、一方のボディプライだけに異種コード１７を介挿させるとともに、カーカス層１４の外側に交錯ベルトを１枚配置した構成であっても良い。これによっても、ベルトの面内剪断剛性を保持しつつベルトの面外曲げ剛性を下げることができるので、操縦安定性能を確保しつつ、乗り心地性能を向上させることができる。
また、スパイラル補強層１５は必ずしも必要ではないが、上記空気入りタイヤ１０を、高性能乗用車用タイヤに適用するような場合には、スパイラル補強層１５を設けた方が、高速走行時の操縦安定性能の確保にとって有利である。この場合、スパイラルベルト５３を有する従来の空気入りタイヤ５０では、スパイラル層の他に２枚の交錯ベルト５２ａ，５２ｂを必要とし、そのため、タイヤトレッド部１１の骨格部材の積層枚数が多かったが、本例では、上記交錯ベルト５２ａ，５２ｂを省略することができる。
したがって、本発明の構成を採ることにより、ベルト部の面外曲げ剛性を低くして、乗り心地性能を向上させることができる。
なお、上記例では、２枚のボディプライ１４ａ，１４ｂがビードコア１３ｃ周りで折り返される構造のタイヤ１０について説明したが、これに限るものではなく、本発明は、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すような、ボディプライ１４ａ，１４ｂがビードコア１３ｃに係止された構造のタイヤにも適応可能である。

また、上記例では、ナイロンコード１６，１６間に介挿される異種コード１７を１本にしたが、２本でもよいし、３本であってもよい。例えば、２本配置する場合には、ナイロンコード１６をＡ、異種コード１７をＢとすると、Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−‥‥‥‥のような繰返しになる。あるいは規則正しく並べなくても、Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−‥‥‥‥のように、１つ飛ばして１本配置したり２本配置したりしてもよい。また、全てのナイロンコード１６，１６間に異種コード１７を配置する必要は必ずしもなく、Ａ−Ａ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ａ−Ａ−Ｂ−‥‥‥‥のような配置でも良い。

また、上記例では、乗用車用空気入りタイヤ１０を例にとって説明したが、本願発明は、図３に示すような、トレッド部が、周方向に丸いだけではなく幅方向にも大きな丸みを持った、自動二輪用のタイヤ１０Ｚにも適用可能である。このようなタイヤ１０Ｚでは、丸いトレッドが接地したときに平らになるわけだが、このとき、周方向にも幅方向にも面外曲げ剛性の影響が出やすい。したがって、本発明を、このような周方向にも幅方向にも面外曲げ剛性の影響が出やすいタイヤ１０Ｚに適用すれば、その効果は特に大きい。
すなわち、本発明の空気入りタイヤ１０Ｚを、自動二輪用タイヤに適用することで、自動二輪車両の操縦安定性能と乗り心地性能をともに向上させることができる。

タイヤサイズ２４５／４５Ｒ１８（タイヤの外径：６７７ｍｍ、リム幅：８．５インチ、リム径：１８インチ）の乗用車用の高性能タイヤにつき、従来例のタイヤ(従来例１)と本発明によるタイヤ（本発明１，２）を準備した。
これらのタイヤは、１対のビードコアにトロイダル状をなして跨る２枚のボディプライから成るカーカス層を有している。このカーカス層に使用されているコードは、本発明のタイヤも従来例のタイヤも、直径０．５ｍｍの撚ったナイロンコードで、トレッド中心部における赤道方向に対する角度が４５度のものを互いに逆向きになるように配置した。このカーカス層はビードコアを回って、ビードコア中心に折り返される。また、コードの打込み間隔は、トレッドセンター部において１．５ｍｍである。この１．５ｍｍとはコード−コード間の中心間隔が１．５ｍｍであることを意味し、隣り合うコードの表面同士の間隔は、コード径が０．５ｍｍなので、１ｍｍとなる。なお、コードの角度の向きは１枚目（径方向内側）で左上がり、２枚目(径方向外側)で右上がりである。
従来例１のタイヤ
従来例１のタイヤは、図４に示すように、上記２枚のボディプライの半径方向外側に２枚の交錯ベルトを有する。この交錯ベルトは、直径０．１８ｍｍのスチールの単線を３本合わせて撚った、いわゆる１×３タイプのコードを、赤道面に対して４５度傾けて、互いに交錯させて配置したもので、打込み間隔は２枚とも１．５ｍｍである。
これらのタイヤのトレッド幅は２４５ｍｍであり、交錯ベルトの径方向内側にあるベルトの幅は２４０ｍｍ（左上がり）、径方向外側にあるベルトの幅は２２０ｍｍ(右上がり)である。
この交錯ベルトの外側にスパイラル補強層が配置されている。
このスパイラル補強層は芳香族ポリアミド（商品名：ケブラー）を撚って０．７ｍｍにしたコードを打込み間隔１．５ｍｍで配置している。ベルト幅は２５０ｍｍで、全幅について１層で形成されている。また、スパイラル補強層の製造は、ケブラーコードを２本並行に並べて未加硫ゴムで覆いストリップ状とし、これをタイヤ成型時に交錯ベルトの上に巻き付けて製造した。
なお、タイヤトレッド部には所定の溝が設けられている。
本発明１のタイヤ
本発明１のタイヤのボディプライのコード種、打込み間隔、角度は従来例と同じであるが、本発明１のタイヤでは、図１に示すように、ボディプライのコードの間にスチールコードから成る異種コードが配置されている。１枚目のボディプライのコードとコードとの間には、直径０．１８ｍｍのスチールの単線を３本合わせて撚った、いわゆる１×３タイプのコードを配置する（１枚目のコードが左上がり４５度であるため、上記異種コードも左上がり４５度となる）。この異種コードは、ボディプライのコードとコードとの間に規則正しく１本ずつ配置される。すなわち、上記異種コードの打込み間隔は１．５ｍｍである。なお、ボディプライのナイロンコードと異種コードとを同じコードと考えると、打込み間隔は０．７５ｍｍとなる。１枚目のボディプライに配置された異種コード（スチールコード）の幅は２４０ｍｍである。
２枚目のボディプライは、配置された異種コードの幅が２２０ｍｍであること、コードの角度が右上がり４５度で１枚目と交錯していること以外は、上記１枚目のボディプライと同様の構成である。
スパイラル補強層は上記２枚のボディプライの外側に配置されている。
このスパイラル補強層は、上記従来例１のスパイラル補強層と全く同じ構成である。
本発明２のタイヤ
異種コードが２枚目のボディプライのみに配置されていること、コードの角度が１枚目では右上がり４５度、２枚目では左上がり４５度であること、２枚目のボディプライの外側に右上がり４５度、打込み間隔１．５ｍｍ、幅２２０ｍｍのベルトが存在していること、以外は、上記本発明１のタイヤと同様の構成である。

これらのタイヤについて、その面内剪断剛性と面外曲げ剛性を比較した。
面内剪断剛性については、直径３ｍのドラムにてＣＰ(コーナリングパワー)を測定しその値を指標とした。具体的には、直径３ｍのドラム上に紙ヤスリを張り付けて摩耗の高い路面の代わりとし、このドラム上にタイヤを、ＣＡ(キャンバー角)０度、ＳＡ(スリップ角)０度、タイヤ内圧２２０ｋＰａ、荷重４ｋＮにて押し付け、１００ｋｍ／ｈで転動させ、この時の横力を測定した後、キャンバー角はそのままでスリップ角を１度に変更して再度横力を測定し、その増分を比較した。この横力の増分がＣＰ(コーナリングパワー)である。
従来例１のタイヤのＣＰを１００とすると、本発明１のタイヤは１０３、本発明２のタイヤは１０２であった。これにより、本発明１，２のタイヤでは、従来例１よりもグリップ力が高く、十分な面内剪断剛性を有することが確認された。なお、従来例１のタイヤのＣＰの実測値は１．１ｋＮ／ｄｅｇ．であった。
面外曲げ剛性については、荷重負荷時におけるタイヤの接地長を指標とした。具体的には、墨を塗ったタイヤを白い紙の上に荷重４ｋＮにて押し付けて、その接地形状を測定した。このときのタイヤ内圧は２２０ｋＰａ、キャンバー角は０度とした。
その結果、本発明１のタイヤのトレッドセンター部の接地長は、従来例１のトレッドセンター部の接地長に比べて２ｍｍ増え、本発明２のタイヤでは１．５ｍｍ増えていた。これは、本発明１，２のタイヤはベルト積層枚数が従来例１よりも少ないので、そのため、面外曲げ剛性が低下し、接地長が伸びたものと考えられる。
また、接地長が伸びているので、上記ドラム上のＣＰ測定においてもＣＰが向上した。
なお、従来例１の接地長は７１ｍｍであった。
次に、上記各タイヤを用い、熟練ドライバーによるテストコース走行を実施し、操縦安定性能と乗り心地性能と評価した結果を以下の表１に示す。
操縦安定性能及び乗り心地性能の指標は、ドライバーの評価を点数（１０点満点）に直して比較した。なお、試験車両は後輪駆動のスポーツタイプの車両を使用し、タイヤは４輪全て同じタイヤを用いた。

本発明１，２ともに乗り心地性能の大幅な改善が見られた。これは、本発明のように交錯部材の枚数を減らすことでベルトの面外曲げ剛性を低くすることができたからである。また、操縦安定性能についても向上している。これは、ベルトの面外曲げ剛性を低くしたために接地長が伸びて接地面積が拡大したためと、交差枚数が減ってもベルトの面内剪断剛性を維持することができたことによるもので、ベルトの面内剪断剛性が確保されているため、接地面積の拡大効果がそのまま操縦安定性能の向上として現れている。

実施例２では本発明を、図３に示すような、自動二輪用タイヤに適用したものである。
タイヤサイズ１９０／５０ＺＲ１７の自動二輪用タイヤタイヤにつき、従来例のタイヤ(従来例２)と本発明によるタイヤ（本発明３，４，５）を準備した。
これらのタイヤは、１対のビードコアにトロイダル状をなして跨る２枚のボディプライから成るカーカス層を有している。このカーカス層に使用されているコードは、本発明のタイヤも従来例のタイヤも、直径０．５ｍｍの撚ったナイロンコードで、トレッド中心部における赤道方向に対する角度が７５度のものを互いに逆向きになるように配置した。このカーカス層はビードコアを回って、ビードコア中心に折り返される。また、コードの打込み間隔は、トレッドセンター部において２．４ｍｍである。この２．４ｍｍとはコード−コード間の中心間隔が２．４ｍｍであることを意味し、隣り合うコードの表面同士の間隔は、コード径が０．５ｍｍなので、１．９ｍｍとなる。なお、コードの角度の向きは１枚目（径方向内側）では左上がり７５度で、２枚目(径方向外側)では右上がり７５度となっている。
従来例２のタイヤ
従来例２のタイヤでは、図４の２枚のボディプライの半径方向外側で、スパイラル補強層の内側に２枚の交錯ベルトが存在する。この交錯ベルトは、芳香族ポリアミドを撚って直径０．６ｍｍとしたコード（ケブラーコード）であり、赤道面に対して７５度傾けて、互いに交錯させて配置したものである。１枚目のベルト、すなわち、ボディプライの次に配置される内側のベルトの角度は左上がり７５度、２枚目のベルトである外側のベルトの角度は右上がり７５度、打込み間隔は２枚とも１．２ｍｍで、これは、ボディプライの打込みの２倍の密度である。
トレッド幅はタイヤの幅方向断面の丸みに沿って２４０ｍｍであり、交錯ベルトの１枚目の幅は２３０ｍｍ、２枚目の幅は２２０ｍｍである。
この交錯ベルトの外側にスパイラル補強層が配置されている。
このスパイラル補強層は、直径０．１８ｍｍのスチール単線を１×５タイプで撚ったスチールコードを打込み間隔１ｍｍでスパイラル状に巻き付けて形成される。製造方法は、２本の並列したコードを被覆ゴム中に埋設した帯状体を、略タイヤの赤道方向に沿って螺旋状にタイヤ回転軸方向に巻きつける手法である。このスパイラル補強層の幅は２４０ｍｍである。
このスパイラル補強層の外側にはトレッド部が配置され、このトレッド部には所定の溝が設けられている。
この従来例２のタイヤに対して、以下の本発明３，４，５のタイヤを準備した。
本発明３のタイヤ
本発明３のタイヤのボディプライのコード種、打込み間隔、角度は従来例と同じであるが、本発明３のタイヤでは、図３に示すように、ボディプライのコードの間に２本のケブラーコード（異種コード）が配置されている。１枚目のボディプライのコードとコードとの間には、芳香族ポリアミドを撚って直径０．６ｍｍとしたコードを２本配置する（１枚目のボディプライが左上がり７５度であるため、上記ケブラーコードも左上がり７５度となる）。このケブラーコードは、ボディプライのコードとコードとの間に規則正しく２本ずつ配置される。すなわち、上記ケブラーコードの打込み間隔は０．８ｍｍで、ナイロンコード−ケブラーコード−ケブラーコード−ナイロンコード−ケブラーコード−ケブラーコード−‥‥の順番で等間隔で配置される。
１枚目のボディプライに配置されたケブラーコードの幅は２３０ｍｍである。
２枚目のボディプライは、ケブラーコードの幅が２２０ｍｍであることと、コードの角度が右上がり７５度で１枚目と交錯していること以外は、上記１枚目のボディプライと同様の構成である。
スパイラル補強層は上記２枚のボディプライの外側に配置されている。
このスパイラル補強層は、上記従来例２のスパイラル補強層と全く同じ構成である。
本発明４のタイヤ
異種コードをケブラーコードからグラスファイバーのコードを撚って直径０．６ｍｍとした以外は、上記本発明３のタイヤと同様の構成である。
本発明５のタイヤ
異種コードをケブラーコードからカーボンファイバーのコードを撚って直径０．６ｍｍとした以外は、上記本発明３のタイヤと同様の構成である。

これらのタイヤについて、その面内剪断剛性と面外曲げ剛性を比較した。
面内剪断剛性については、直径３ｍのドラムにてキャンバースラストを測定しその値を指標とした。具体的には、直径３ｍのドラム上に紙ヤスリを張り付けて摩耗の高い路面の代わりとし、このドラム上にタイヤを荷重１．５ｋＮにて押し付け、１００ｋｍ／ｈで転動させて横力を測定する。このときのＣＡ(キャンバー角)は５０度、ＳＡ(スリップ角)は０度、タイヤ内圧は２２０ｋＰａである。このときの横力がキャンバースラストとなる。
従来例２のタイヤのキャンバースラストを１００とすると、本発明３のタイヤのキャンバースラストは１０４、本発明４のタイヤのキャンバースラストは１０５、本発明５のタイヤのキャンバースラストは１０５であった。なお、上記従来例２のタイヤのキャンバースラストの実測値は１．１ｋＮであった。
本発明３，４，５のタイヤにおいて、キャンバースラストが向上したのは、面内剪断剛性が従来例２と同等でありながら、ベルト積層枚数を減らしたことにより、ベルト部の面外曲げ剛性が低下して、ベルトが路面に接地しやすくなり、接地面積が増えたことによるものと考えられる。
そこで、次に接地形状についての測定を実施した。測定条件は上記のキャンバースラスト計測時と同じにした。具体的には、墨を塗ったタイヤを白い紙の上に、キャンバー角を５０度に保持したまま荷重１．５ｋＮでゆっくりと押し付けて接地形状を測定した。なお、タイヤ内圧は２２０ｋＰａである。接地形状はいずれのタイヤもラグビーボールに近い形となった。その周方向の接地長さ（ラグビーボール型の長軸方向の長さで、これを接地長と呼ぶ）を計測した。
その結果、本発明３，４，５のタイヤの接地長は、従来例２の接地長に比べて、いずれも３ｍｍ増えていた。これはベルト積層枚数が従来例２よりも少なくなったため、面外曲げ剛性が低下し、接地長が伸びたからである。なお、従来例２の接地長は１１９ｍｍであった。
ところで、本発明３，４，５のタイヤの接地長の増加は、いずれも３ｍｍで同等であったが、キャンバースラストでは本発明３のタイヤよりも本発明４，５のタイヤの方が従来例２に対する増加の割合が大きかった。これは、芳香族ポリアミドのコードよりもグラスファイバーやカーボンファイバーのコードの方が強度が強く、そのため、面内剪断剛性の増加の割合が大きかったものと考えられる。
次に、上記各タイヤを用い、熟練ドライバーによるテストコース走行を実施し、操縦安定性能と乗り心地性能と評価した結果を以下の表２に示す。
操縦安定性能及び乗り心地性能の指標は、ドライバーの評価を点数（１０点満点）に直して比較した。なお、試験車両はスポーツタイプの１０００ｃｃエンジンのバイク車両を使用し、タイヤは前輪を一般的なタイヤで固定し、後輪のタイヤのみを交換した。

本発明３，４，５ともに操縦安定性能と乗り心地性能の大幅な改善が見られた。これは、本発明のように交錯層の枚数を減らすことでベルトの面外曲げ剛性を低くすることができ、その結果乗り心地性能が向上したためである。また、面外曲げ剛性が低くなることで、自動二輪用タイヤのように幅方向にも周方向にも丸いタイヤでは接地面積の向上が大きく見込まれ、その結果グリップ（操縦安定性能）も大幅に向上した。
また、本発明３のタイヤと本発明４，５のタイヤとを比較すると、補強効果（面内剪断剛性）については本発明３のタイヤよりも本発明４，５のタイヤの方が優れており操縦安定性能の評価は高いが、逆に、乗り心地性については、強度の低い芳香族ポリアミドのコードを使用した方が評価が高い。
しかしながら、いずれにしても、本発明３，４，５のタイヤは、従来例２のタイヤに比べて操縦安定性能も乗り心地性能もはるかに優れていることが分かる。

このように、本発明によれば、操縦安定性を損なうことなく、乗り心地性を向上させることのできる空気入りタイヤを提供することができる。
また、本発明の空気入りタイヤを、特に、自動二輪用タイヤに適用することで、自動二輪車両の操縦安定性能と乗り心地性能をともに向上させることができる。

本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤの構成を示す断面図である。 本最良の形態に係る空気入りタイヤのビード部の構成を示す図である 本発明による空気入りタイヤの他の構成を示す断面図である。 従来のベルト補強層を有する空気入りタイヤの構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りタイヤ、１１ トレッド部、１２ サイドウォール部、
１３ ビード部、１３ｃ ビードコア、１４ カーカス層、
１４ａ，１４ｂ ボディプライ、１５ スパイラル補強層、１６ ナイロンコード、
１７ 異種コード。

Claims (6)

1. タイヤトレッド部からサイドウォール部に延長しビードコア周りで折り返される、もしくは、ビードコア部に係止される、複数のナイロンコードをゴムで被覆して成る、互いに交錯する少なくとも２枚のボディプライを備えた空気入りタイヤであって、上記ボディプライのコードのタイヤトレッド部における角度を赤道方向に対して２０度〜８０度とするとともに、上記タイヤトレッド部に位置するナイロンコードとナイロンコードとの間に、上記ナイロンコードよりも引張弾性率の高い異種材料から成るコードが少なくとも１種介挿されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 上記異種材料が介挿されている部位の幅をトレッド幅の０．６〜１．１倍としたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記異種材料を芳香族ポリアミドとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記異種材料をスチールとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
5. 上記異種材料をグラスファイバーまたはカーボンとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
6. 上記ボディプライの外側に、少なくとも１枚のスパイラル補強層が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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