(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも１層のベルトおよびトレッドを具えるタイヤにおいて、
前記カーカスは、前記１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカス本体部から、前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、前記ベルトと前記カーカス本体部との間まで延びるカーカス折り返し部を有し、
サイド部におけるゴムゲージが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである領域が、タイヤ最大幅位置を含み、タイヤ径方向にタイヤ断面高さの３０％以上にわたる、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアのタイヤ径方向外側であって、前記カーカス本体部と前記カーカス折り返し部との間に配置されるビードフィラーは、そのタイヤ径方向高さが２０ｍｍ以下であり、そのタイヤ径方向外側端がリムフランジからの離反点よりタイヤ径方向内側に存在することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記サイド部のタイヤ最大幅位置を覆うカーカスプライ補強層が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーカス本体部のコードはタイヤ幅方向に沿って延在し、前記カーカス折り返し部のコードは、前記カーカス本体部のコードの延在方向であるタイヤ幅方向に対し傾斜して延在す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。
【請求項５】
前記カーカスプライ補強層のコードがタイヤ周方向に沿って蛇行して延びる、請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ベルトが周方向ベルト層を含み、前記カーカスプライ補強層の上端と前記周方向ベルトの端とが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離れている、請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記カーカスプライ補強層の下端は、タイヤ最大幅位置より１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、タイヤ径方向内側に位置する、請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ重量を低減して低転がり抵抗性を実現した空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、より環境負荷の小さい製品の開発が活発に行われている。この原因は、地球温暖化をはじめとする環境問題にあり、タイヤについても例外ではない。このタイヤに関し、環境問題に対応するためには、自動車の低燃費化に寄与する性能の確保が大切になる。これを達成する一つの手段として、タイヤの転がり抵抗を減らすことが挙げられ、従来、様々な技術開発が行われている。
【０００３】
まず、タイヤの転がり抵抗は、トレッド部のゴム内にて多く発生することが知られている。直接的な改良方法として、このトレッド部に使用されるゴムを損失正接が小さいものに変更することがある。しかしながら、この方法では、耐摩耗性能をはじめとする他の性能が犠牲になることも知られている。一方、転がり抵抗を増す発生源であるゴムを減らすために、トレッド厚さを薄くする方法も容易に考えられるが、この場合はタイヤの摩耗寿命を確保できないことが問題になる。
【０００４】
ところで、特許文献１では、良好な乗り心地を確保し、かつ重量を増大させることなく、サイドカット耐久性を向上するために、タイヤを車両に装着した状態で、車両外側に位置するカーカス折り返し部の終端と車両内側に位置するカーカス折り返し部の終端との位置を規定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７９７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者は、特許文献１に記載されたタイヤをはじめとして従来のタイヤにおいて、さらにタイヤ重量を低減する方途を鋭意研究し、本発明を完成するに至った。すなわち、特許文献１では、タイヤ重量に大きく寄与しているゴムに関してなんら検討がなされていないため、本発明者は、ゴムの量を最適化することにより、さらなる低転がり抵抗性を実現する余地があることを見出した。
そこで、本発明の目的は、タイヤ重量を低減して低転がり抵抗性を実現した空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、少なくとも１層のベルトおよびトレッドを具えるタイヤにおいて、
前記カーカスは、前記１対のビードコア間でトロイド状に延びるカーカス本体部から、前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、前記ベルトと前記カーカス本体部との間まで延びるカーカス折り返し部を有し、
サイド部におけるゴムゲージが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである領域が、タイヤ最大幅位置を含み、タイヤ径方向にタイヤ断面高さの３０％以上にわたる、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【０００８】
（２）前記ビードコアのタイヤ径方向外側であって、前記カーカス本体部と前記カーカス折り返し部との間に配置されるビードフィラーは、そのタイヤ径方向高さが２０ｍｍ以下であり、そのタイヤ径方向外側端がリムフランジからの離反点よりタイヤ径方向内側に存在することを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【０００９】
（３）前記サイド部のタイヤ最大幅位置を覆うカーカスプライ補強層が配置されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。
【００１０】
（４）前記カーカス本体部のコードはタイヤ幅方向に沿って延在し、前記カーカス折り返し部のコードは、前記カーカス本体部のコードの延在方向であるタイヤ幅方向に対し傾斜して延在することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（５）前記カーカスプライ補強層のコードがタイヤ周方向に沿って蛇行して延びる、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（６）ベルトが周方向ベルト層を含み、前記カーカスプライ補強層の上端と前記周方向ベルトの端とが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離れている、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（７）前記カーカスプライ補強層の下端は、タイヤ最大幅位置より１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、タイヤ径方向内側に位置する、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の空気入りタイヤの半部の幅方向断面である。
【図２】サイド部の表面歪を説明するための図である。
【図３】本発明のその他の例に係る空気入りタイヤの半部の幅方向断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１に、本発明の空気入りタイヤ（以下、タイヤとも称する）の半部の幅方向断面を示す。このタイヤ１０は、１対のビードコア１間でトロイド状に延びるカーカス２を骨格として、このカーカス２のタイヤ径方向外側に、少なくとも１層、図示例では２層の傾斜ベルト層３ａ、３ｂと、１層の周方向ベルト層４とからなるベルトを配置し、このベルトのタイヤ径方向外側にトレッド５を具える。
カーカス２は、１対のビードコア１間でトロイド状に延びるカーカス本体部２ｈから、ビードコア１の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、ベルトとカーカス本体部２ｈとの間まで延びるカーカス折り返し部２ｏを有する。
２層の傾斜ベルト層３ａ、３ｂは、タイヤ赤道面ＣＬに対して傾斜した向きに延びるコードの多数本をゴムで被覆してなり、周方向ベルト層４は、タイヤ赤道面ＣＬに沿って延びるコードの多数本をゴムで被覆してなる。なお、本発明のベルト構成は図示例に限定されることはない。
【００１３】
タイヤ１０は、サイド部におけるゴムゲージＧが従来に比べて薄い。具体的には、サイド部におけるゴムゲージＧが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである領域Ａが、タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘを含み、タイヤ径方向にタイヤ断面高さＳＨの３０％以上にわたっている。
なお、サイド部とは、トレッド踏面のタイヤ幅方向外側端縁からビード部のリムフランジ７からの離反点Ｂに至る範囲をいうものとする。また、ゴムゲージＧとは、カーカス折り返し部２ｏのコードの外側から、サイドゴムの表面までの長さをいう。
従来のタイヤのサイド部におけるゴムゲージは、２．５ｍｍ〜４．０ｍｍ程度であるので、サイド部におけるゴムゲージＧを小さくすることにより、タイヤ重量の大幅な低減を達成することができる。領域Ａをタイヤ断面高さＳＨの３０％以上と規定することにより、上述した重量低減の効果を十分に得ることができる。なお、領域Ａの上限は、タイヤの外形から、タイヤ断面高さＳＨの６０％程度である。
【００１４】
ここで「タイヤ最大幅」とは、タイヤを適用リムに装着して規定の空気圧を充填した無負荷状態のタイヤにおいて、タイヤの側面の模様、文字などの凸部を除いた、サイド部間の最大直線幅をいうものとする。
また、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて規格（例えば、日本では、日本自動自動車タイヤ協会の「ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡ  ＢＯＯＫ」）に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、この規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいうものとし、最大負荷能力とは、この規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいうものとする。
【００１５】
本発明では、カーカス折り返し部２ｏを傾斜ベルト層３ａとカーカス本体部２ｈとの間まで延在させた、いわゆるエンベロープ構造とすることにより、サイド部には２層のカーカスプライが配置されているので、縁石等に対するサイドカット耐久性を十分に確保することができる。
エンベロープ構造では、サイド部の剛性が高まるので、乗り心地が悪化する。また、サイド部の剛性が高まると転がり抵抗が悪化する。すなわち、サイド部の剛性が高まると、サイド部の変形が抑制される。すると、路面に垂直な方向に対する剛性である偏芯剛性が高まり、転がり抵抗に寄与が大きいトレッドゴムが大きく変形し、転がり抵抗が悪化する。
そこで、本発明では、サイド部におけるゴムゲージＧを０．５ｍｍ〜２．０ｍｍと小さくして、サイド部の剛性および偏芯剛性を低下させて、乗り心地を改善するとともに転がり抵抗を低下させることができる。また、サイド部におけるゴムゲージＧを小さくすることにより、タイヤ重量が大幅に低減し、さらに転がり抵抗を低下させることができる。
【００１６】
さらに、サイド部におけるゴムゲージＧを小さくすることにより、荷重時の表面歪を低減する効果があるので、サイド部に発生するクラックを抑制することができる。すなわち、図２（ａ）に示す、サイド部におけるゴムゲージＧが厚い場合、曲げ中心Ｐからサイド部表面までの距離が長いため、変形が大きい。一方、図２（ｂ）に示す、サイド部におけるゴムゲージＧが薄い場合、曲げ中心Ｐからサイド部表面までの距離が短いため、変形が小さい。
【００１７】
また、ビードフィラー８は、ビードコア１のタイヤ径方向外側であって、カーカス本体部２ｈとカーカス折り返し部２ｏとの間に配置されている。このビードフィラー８は、そのタイヤ径方向高さＢＦｈが２０ｍｍ以下であり、そのタイヤ径方向外側端８Ｅがリムフランジ７からの離反点Ｂよりタイヤ径方向内側に存在することが好適である。ビードフィラー８を従来対比で小さくすることにより、サイド部の剛性を低下することができ、上述したように、乗り心地を改善するとともに転がり抵抗をさらに低下させることができる。また、サイド部の繰り返し変形が大きいフレックスゾーンが広がるため、サイド部に発生するクラックを抑制するという効果も有している。
【００１８】
また、カーカス本体部２ｈのコードはタイヤ幅方向に沿って延在し、カーカス折り返し部２ｏのコードは、カーカス本体部２ｈのコードの延在方向であるタイヤ幅方向に対し傾斜して延在することが好適である。カーカス本体部２ｈのコードとカーカス折り返し部２ｏのコードとで網目を構成することにより、サイド部が縁石等に当たった際、コード間の開きを抑制し、サイドカット耐久性を向上させることができる。
【００１９】
カーカス折り返し部２ｏの折り返し端２ｏＥは、ベルト層のうち最も幅広のもの、図示例では、周方向ベルト層４のベルト端４Ｅより５ｍｍ以上３０ｍｍ以下、タイヤ幅方向内側に位置することが好ましい。
折り返し端２ｏＥとベルト端４Ｅとの距離が５ｍｍ未満しか離れていないと、折り返し端２ｏＥおよびベルト端４Ｅにおいてセパレーションが発生するおそれがある。
一方、折り返し端２ｏＥとベルト端４Ｅとは、３０ｍｍまで重なっていれば十分であり、３０ｍｍより長く重なっていると、タイヤ重量の増加につながり、低転がり抵抗性を十分に達成できないおそれがある。
【００２０】
図３に、本発明のその他の例に係る空気入りタイヤの半部の幅方向断面を示す。このタイヤ２０には、カーカスプライ補強層９が、サイド部のタイヤ最大幅位置Ｗｍａｘを覆うように配置されている。このカーカスプライ補強層９により、サイド部（特に、バットレス部）を補強することができ、平常時には余計な歪を生ずることなく、サイド部が縁石等にあたった際、カーカス２のコード間の開きを抑制し、サイドカット耐久性を向上させることができる。図示例では、カーカスプライ補強層９は、カーカス折り返し部２ｏのタイヤ幅方向外側に配置されており、この構成が好ましいが、カーカス折り返し部２ｏとカーカス本体部２ｈとの間に配置されていてもよい。
また、カーカスプライ補強層９のコードは、縁石等の入力により破断、もしくはカーカス２のコード間の開きがないように、タイヤ周方向に沿って蛇行して延びることが好ましい。なお、「蛇行して延びる」とは、波状又はジグザグ状に屈曲しながら延びることをいい、「タイヤ周方向に沿って蛇行して延びる」とは、微視的にはタイヤ周方向に対して傾斜する方向に延びるが、巨視的に見れば実質的にタイヤ周方向と同一の方向に延びている状態をいうものとする。
なお、図示例の場合のゴムゲージＧは、ベルト補強層９のコードの外側からサイドゴムの表面までの長さをいう。
【００２１】
カーカスプライ補強層９の上端９ＵＥは、周方向ベルト層４のベルト端４Ｅと５ｍｍ以上３０ｍｍ以下離れていることが好ましい。上端９ＵＥとベルト端４Ｅとの距離が５ｍｍ未満しか離れていないと、上端９ＵＥおよびベルト端４Ｅにおいてセパレーションが発生するおそれがある。一方、上端９ＵＥとベルト端４Ｅとの距離が３０ｍｍ超離れていると、バットレス部を補強する効果が低減するおそれがあるためである。
カーカスプライ補強層９の下端９ＬＥは、タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘより１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、タイヤ径方向内側に位置していることが好ましい。タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘの付近は、負荷転動時に大きく屈曲するため、下端９ＬＥがこの位置に存在すると、下端９ＬＥにおいてセパレーションが発生するおそれがある。それゆえ、下端９ＬＥを、タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘから１０ｍｍ以上離すことが好ましい。一方、カーカスプライ補強層９は、不必要に長いと、サイド部の剛性を高め、転がり抵抗性を悪化させるおそれがある。それゆえ、タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘから下端９ＬＥを３０ｍｍ以内にすることが好ましい。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。
発明例タイヤ、比較例タイヤおよび従来例タイヤを試作し、サイドカット耐久性能、転がり抵抗性能、乗り心地性能およびサイドクラック耐久性能を評価した。
各供試タイヤ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）は、表１に示す仕様を有する。
発明例タイヤおよび比較例タイヤは、図１または図３に示すように、エンベロープ構造のカーカス２を有する。
従来例タイヤは、ハイターンアップ構造のカーカス２を有する。
【００２３】
表１の項目は、以下の通りである。
サイドゲージ：タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘにおけるゴムゲージ
ＡＨ：サイド部におけるゴムゲージＧが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである領域Ａのタイヤ径方向の長さ
ＳＨ：タイヤ断面高さ
ＢＦｈ：ビードフィラー８のタイヤ径方向高さ
折り返し部のコード角度：カーカス折り返し部２ｏのコードのタイヤ幅方向に対する角度
端部間距離：カーカス折り返し部２ｏの折り返し端２ｏＥと、ベルト層のうち最も幅広の周方向ベルト層４のベルト端４Ｅとの間の距離
４Ｅ−９ＵＥ：周方向ベルト層４のベルト端４Ｅとカーカスプライ補強層９の上端９ＵＥとの距離
Ｗｍａｘ−９ＬＥ：タイヤ最大幅位置Ｗｍａｘとカーカスプライ補強層９の下端９ＬＥとの距離
【００２４】
（サイドカット耐久性能）
各供試タイヤをリム（６Ｊ）に装着し、内圧（２１０ｋＰａ）を充填した後、正規荷重（「ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ」に定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重）を与えた。乗用車に装着した各供試タイヤを特定の角鋼材（１１０ｍｍ×１１０ｍｍ×１０００ｍｍ）に進入速度１０ｋｍ／ｈ、進入角度７５°で衝突させ、内圧一定のもと、進入速度を徐々に上げてカットによる空気漏れが生じる速度を測定した。結果は、従来例タイヤの速度を１００として指数表示した。なお、指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。
【００２５】
（転がり抵抗性能）
各供試タイヤをリム（６Ｊ）に装着し、内圧（２１０ｋＰａ）を充填した後、直径１．７ｍの鉄板表面を持つドラム試験機（速度：８０ｋｍ／ｈ）を用いて、車軸の転がり抵抗力を求めた。この転がり抵抗の測定はＩＳＯ１８１６４に準拠し、スムースドラム、フォース式にて実施したものである。結果は、従来例タイヤの転がり抵抗を１００として指数表示した。なお、指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。
【００２６】
（乗り心地性能）
各供試タイヤをリム（６Ｊ）に装着し、内圧（２１０ｋＰａ）を充填した後、正規荷重を与えた。各供試タイヤを乗用車に装着して、テストコースで実車走行させ、専門のドライバー１名により乗り心地性能のフィーリングテストを行った。結果は、従来例タイヤの評価を１００として指数表示した。なお、指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。
【００２７】
（サイドクラック耐久性能）
各供試タイヤをリム（６Ｊ）に装着し、内圧（２１０ｋＰａ）を充填した後、正規荷重を与えた。各供試タイヤを乗用車に装着して、一般道２００００ｋｍ走行後にサイド部のクラック発生の有無を測定した。結果は、従来例タイヤの評価を１００として指数表示した。なお、指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。
【００２８】
【表１】
0005623867.tif 000002
【００２９】
表１より、発明例タイヤでは、エンベロープ構造を採用することにより、従来例タイヤ対比でサイドカット耐久性が向上し、サイド部におけるゴムゲージを薄くすることにより、転がり抵抗性能および乗り心地性能が同程度もしくは向上していることが分かる。
なお、発明例タイヤ１６、２０、２４では、セパレーション耐久性が悪化していることが確認できた。
【符号の説明】
【００３０】
１    ビードコア
２    カーカス
２ｈ  カーカス本体部
２ｏ  カーカス折り返し部
３    傾斜ベルト層
４    周方向ベルト層
５    トレッド
６    ビードトゥ
７    リムフランジ
８    ビードフィラー
９    カーカスプライ補強層
１０  タイヤ
２０  タイヤ
ＣＬ  タイヤ赤道面
【図１】
0005623867.tif 000003
【図２】
0005623867.tif 000004
【図３】
0005623867.tif 000005