(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部と、トレッド部の側部に連なって半径方向内方へ延びるそれぞれのサイドウォール部と、サイドウォール部の内周側に設けたビード部とを具え、それぞれのビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延在させて、側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻返した少なくとも一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスの外周側に配設した少なくとも一枚のベルト層からなるベルトとを具える空気入りラジアルタイヤであって、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に内側補強層を設けるとともに、そのタイヤ幅方向外側に外側補強層を設け、これら内側補強層と外側補強層とにより、ラジアルカーカスを挟み込んでなり、前記内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤのサイドウォール部最大幅位置から、トレッドゴムの最大幅位置までのタイヤ半径方向領域内に配設してなる空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤのサイドウォール部最大幅位置から、トレッドゴムの最大幅位置までのタイヤ半径方向領域の、３０〜１００％の範囲に配設してなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記内側補強層の厚みと、前記外側補強層の厚みとの和を、タイヤのサイドウォール部最大幅位置のサイド厚みの１５〜６０％としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記内側補強層および外側補強層のそれぞれを、ＪＩＳ Ａ硬度で５５〜９０の硬度のゴム層により形成してなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤ周方向に対して傾斜するコードをゴム被覆して形成してなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記内側補強層および外側補強層のそれぞれを、不織布をゴム被覆して形成してなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】
前記コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を、４５〜９０°としてなる請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項８】
前記コードを、アラミド繊維、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレートのいずれかの有機繊維コードとし、あるいは、それらを少なくとも二種類以上組合せた有機繊維コードとしてなる請求項５もしくは７に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項９】
前記不織布を、綿、レーヨン、セルロース等の天然高分子繊維、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド芳香族ポリアミド等の合成高分子繊維、カーボン繊維、ガラス繊維およびスチール繊維のうちから選択した一種類の繊維もしくはそれらを少なくとも二種類以上組合せた繊維から形成してなる請求項６に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りラジアルタイヤに関するものであり、なかでも、空気入りラジアルタイヤの耐外傷性を有利に向上させることにより、タイヤの優れた安全性を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気入りラジアルタイヤにおいては、サイドウォール部の補強は、たとえばスチールコードをゴム被覆したコード補強層を、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向外側に配設することによりなされており、この補強により、タイヤ負荷転動時のサイドウォール部変形等に基づくラジアルカーカスの損傷を防止して、耐久性の向上を図るとともに、サイドウォール部の剛性を高めることで、操縦安定性の向上をも図っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、タイヤの負荷転動時には、タイヤ外部からタイヤに種々の入力があり、なかでも比較的大きな外部入力がある場合、たとえばタイヤが縁石に乗り上げた場合には、タイヤ自体がタイヤリムと外部入力を供与する物（たとえば縁石）とに挟み込まれ、タイヤがこれらから圧縮力を受けることとなり、この圧縮力によってラジアルカーカスに損傷を引き起すおそれがあり、ときにはタイヤ故障に至るという問題があった。
【０００４】
したがって、このような問題を解決するべく、タイヤが縁石に乗り上げた場合等の、比較的大きな外部入力があった場合であっても、ラジアルカーカスの損傷を引き起さない、タイヤサイドウォール部を具える空気入りラジアルタイヤの開発が要請されていた。
【０００５】
ところで、発明者らは、鋭意検討を加えた結果、上記のような比較的大きな外部入力があった場合の、ラジアルカーカスの損傷は、そのタイヤ幅方向外側からだけでなく、タイヤ幅方向内側からも起こり得るとの結論に達したことから、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側にも、なんらかの補強手段を施すべきとの知見に至った。
【０００６】
この発明は、上記要請に鑑みてなされたものであり、それの目的とするところは、タイヤの負荷転動時に、タイヤに比較的大きな外部入力があった場合であっても、ラジアルカーカスの損傷を引き起さない、新規なタイヤサイドウォール部を具える空気入りラジアルタイヤを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部と、トレッド部の側部に連なって半径方向内方へ延びるそれぞれのサイドウォール部と、サイドウォール部の内周側に設けたビード部とを具え、それぞれのビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延在させて、側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻返した少なくとも一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスの外周側に配設した少なくとも一枚のベルト層からなるベルトとを具えるものであって、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に内側補強層を設けるとともに、そのタイヤ幅方向外側に外側補強層を設け、これら内側補強層と外側補強層とにより、ラジアルカーカスを挟み込んでなり、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤのサイドウォール部最大幅位置から、トレッドゴムの最大幅位置までのタイヤ半径方向領域内に配設してなるものである。
【０００８】
この空気入りラジアルタイヤでは、ラジアルカーカスを挟み込むように、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に内側補強層を、そのタイヤ幅方向外側に外側補強層を設けることで、タイヤの負荷転動時において、比較的大きな外部入力があった場合に、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内外両側から起こり得る、ラジアルカーカスの損傷をともに効果的に防止して、ラジアルタイヤの耐外傷性を有利に向上させることができる。
なお、従来、タイヤの負荷転動時に激しく縁石等に接触した場合には、タイヤが外傷を受け、ひいてはカーカスプライの切断を招くに至っていたが、このカーカスプライの切断は、タイヤ幅方向外側からの外傷以外に、縁石等とリムとの間にサイドウォール部が挟み込まれることによって、タイヤ外面だけではなく、タイヤ内面も損傷されることが原因となっていたところ、この発明では、とくに内側補強層を配設することで、上記挟み込みを有利に防止することができてはカーカスプライの切断等をなくすことができる。
【０００９】
かかる空気入りラジアルタイヤにおいて好ましくは、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、ＪＩＳ Ａ硬度で５５〜９０の硬度のゴム層により形成する。
ここで、ＪＩＳ Ａ硬度（Ｈｄ）とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３−１９９３にしたがい、デュロメータ硬さ試験・タイプＡ試験機を用いて、試験温度３０℃にて測定した場合の硬度をいうものである。
これによれば、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、ゴムのみからなるゴム層としたにもかかわらず、ゴムの適切な硬度選択により、優れたサイドウォール部の補強効果を達成することができる。
【００１０】
また好ましくは、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤ周方向に対して傾斜するコードをゴム被覆して形成する。
これによれば、タイヤ重量増加を最小限に抑えつつ、耐縁石カット性をさらに向上させることができ、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内外両側から起こり得る、ラジアルカーカスの損傷をともに効果的に防止して、ラジアルタイヤの耐外傷性を有利に向上させることができる。
【００１１】
ここで、コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を、４５〜９０°とした場合には、タイヤ重量を徒に増加させることなく、カーカスプライの保護作用を有利に高めて、耐縁石カット性を一層向上させることができる点で好ましく、また、コードを、アラミド繊維、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレートのいずれかの有機繊維コードとし、あるいは、それらを少なくとも二種類以上組合せた有機繊維コードとした場合には、重量増加を抑制するとともに、乗心地の悪化を最小限に抑えて、耐縁石カット性を大幅に向上させることができる。
【００１２】
そしてまた好ましくは、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、不織布をゴム被覆して形成する。
ここで不織布とは、天然繊維もしくは合成繊維からなるフィラメントを、粘着剤、加熱加圧、縫製によって、複数段、不規則に配列させたり、もつれさせて形成した生地をいうものである。これによれば、内側補強層および外側補強層を単なるゴム層もしくはコードをゴム被覆した補強層とした場合に比して、不織布の構造に基づき、内側補強層および外側補強層のそれぞれを薄いシート状とすることができることから、重量増加も少なく、またタイヤ自体を安価に製造することができ、またコード端がないことから、いわゆる故障核がなく、優れた耐久性を実現することができる。
【００１３】
ここでは、不織布を、綿、レーヨン、セルロース等の天然高分子繊維、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド芳香族ポリアミド等の合成高分子繊維、カーボン繊維、ガラス繊維およびスチール繊維のうちから選択した一種類の繊維もしくはそれらを少なくとも二種類以上組合せた繊維から形成することができ、また、不織布を複数段とする場合には、隣接する段において、素材を異ならせた多段構造のフィラメント繊維とすることもでき、さらに、異なる材質を上段と下段に配設した芯鞘構造、あるいは米字型、花弁型、層状型等の複合繊維とすることもできる。
なお、不織布の調整により、不織布に好適な配向性を持たすこともでき、これにより、タイヤ半径方向、周方向の剛性のバランスを適宜変化させることができる。
【００１４】
また、この空気入りラジアルタイヤでは、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤのサイドウォール部最大幅位置から、トレッドゴムの最大幅位置までのタイヤ半径方向領域内に配設し、より好ましくは、タイヤのサイドウォール部最大幅位置から、トレッドゴムの最大幅位置までのタイヤ半径方向領域の、３０〜１００％の範囲に配設する。
ここで、トレッドゴムの最大幅位置とは、タイヤ踏面部に配設されたトレッドゴム（二層以上構造の場合は、接地しない部分に配置されている内層ゴムも含む。）部材の、サイドゴムとの重複部分のタイヤ幅方向最外位置を示すものであり、またここで、上記３０〜１００％とは、タイヤのサイドウォール部最大幅位置から、トレッドゴムの最大幅位置までの領域を、タイヤ半径方向に測った場合の比率をいうものである。
これによれば、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤサイドウォール部において、タイヤ半径方向に過度に配設しないことにより、タイヤ全体としての重量増加抑制およびそれに伴う優れた燃費と、タイヤ半径方向の剛性抑制に起因した優れた乗心地とを、ともに実現することができる。
【００１５】
加えて好ましくは、内側補強層の厚みと、外側補強層の厚みとの和を、タイヤのサイドウォール部最大幅位置のサイド厚みの１５〜６０％とする。
これによれば、内側補強層および外側補強層のそれぞれを、タイヤサイドウォール部において、過度に配設しないことにより、タイヤ全体としての重量増加抑制およびそれに伴う優れた燃費と、タイヤ半径方向成分の剛性抑制に起因した優れた乗心地とを、ともに実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態を示すタイヤ幅方向部分断面図であり、図中１はトレッド部、２はサイドウォール部、そして３はビード部をそれぞれ示すものである。
【００１７】
ここでは、トレッド部１と、トレッド部２の側部に連なって半径方向内方へ延びるそれぞれのサイドウォール部２と、サイドウォール部２の内周側に設けたビード部３とを設け、それぞれのビード部３に配設したビードコア４間にトロイダルに延在させて、側部部分５ａをビードコア４の周りで半径方向外方に巻返した少なくとも一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカス５と、ラジアルカーカス５の外周側に配設した少なくとも一枚、図では二枚のベルト層６，７からなるベルト８とを設ける。
【００１８】
またここでは、ラジアルカーカス５のタイヤ幅方向内側に内側補強層９を設けるとともに、そのタイヤ幅方向外側に外側補強層１０を設け、これら内側補強層９と外側補強層１０とにより、ラジアルカーカス５を挟み込む。なお、図１に示す例では、ラジアルカーカス５が一枚のカーカスプライからなる場合を示しているが、ラジアルカーカス５が複数枚のカーカスプライからなる場合には、両補強層９，１０のそれぞれを、タイヤ幅方向最内側に位置するカーカスプライのタイヤ幅方向内側、複数枚のカーカスプライの間のいずれか、およびタイヤ幅方向最外側に位置するカーカスプライのタイヤ幅方向外側のうち、いずれの二箇所に配設することもでき、また、タイヤ半径方向において、カーカスプライの巻返し部分の配設位置が、両補強層９，１０のそれぞれの配設位置と重複する場合（両補強層９，１０のそれぞれのタイヤ半径方向最外位置が、上記カーカスプライの巻返し端よりもタイヤ半径方向上方にある場合、タイヤ半径方向下方にある場合、および両補強層９，１０のそれぞれのタイヤ半径方向最外位置とカーカスプライの巻返し端の位置とが等しい場合を全て含む。）には、両補強層９，１０のそれぞれを、カーカスプライのタイヤ幅方向内側、カーカスプライの本体部分と巻返し部分との間、およびカーカスプライのタイヤ幅方向外側のうち、いずれの二箇所に配設することもできる。
【００１９】
そしてここでは、内側補強層９および外側補強層１０のそれぞれを、ＪＩＳＡ硬度で５５〜９０の硬度のゴム層により形成するか、タイヤ周方向に対して傾斜するコードをゴム被覆して形成するか、あるいは不織布をゴム被覆して形成する。
【００２０】
上述したように、内側補強層９および外側補強層１０のそれぞれを、コードをゴム被覆して形成した場合には、コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を、４５〜９０°とするのが好ましく、またコードを、アラミド繊維、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレートのいずれかの有機繊維コードとし、あるいは、それらを少なくとも二種類以上組合せた有機繊維コードとすることがさらに好ましい。
【００２１】
また上述したように、内側補強層９および外側補強層１０のそれぞれを、不織布をゴム被覆して形成した場合には、不織布を、綿、レーヨン、セルロース等の天然高分子繊維、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド芳香族ポリアミド等の合成高分子繊維、カーボン繊維、ガラス繊維およびスチール繊維のうちから選択した一種類の繊維もしくはそれらを少なくとも二種類以上組合せた繊維から形成するのが好ましい。
【００２２】
加えてここでは、内側補強層９および外側補強層１０のそれぞれを、タイヤのサイドウォール部最大幅位置Ａから、トレッドゴムの最大幅位置Ｂまでのタイヤ半径方向領域内に配設し、好ましくは、タイヤのサイドウォール部最大幅位置Ａから、トレッドゴムの最大幅位置Ｂまでののタイヤ半径方向領域の、３０〜１００％の範囲に配設する。
【００２３】
さらにここでは、図１のサイドウォール部を拡大して示すように、内側補強層９の厚みａと、外側補強層１０の厚みｂとの和を、タイヤのサイドウォール部最大幅位置のサイド厚みのｃの１５〜６０％とする。
【００２４】
【実施例】
この発明にかかる空気入りラジアルタイヤを試作し、タイヤ重量、サイドウォール部におけるタイヤの縦ばね、乗心地、耐縁石カット性、そしてドラム耐久性に関する性能評価を行ったので、以下で説明する。
【００２５】
実施例タイヤ１〜１１はいずれも、図１に示すように、一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン部の外周側に位置する、二枚のベルト層からなるベルトとを具え、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に内側補強層を、その外側に外側補強層をそれぞれ配設したものである。なお、比較例タイヤ１は、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に内側補強層を配設しないこと以外は、実施例タイヤ１〜１１と同じ構造を有するものであり、また従来例タイヤは、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向両側にそれぞれ内側補強層および外側補強層を配設しないこと以外は、実施例タイヤ１〜１１と同じ構造を有するものである。各供試タイヤの諸元を表１に示す。
なお、比較例タイヤ２〜４のそれぞれは、ラジアルカーカスを挟む内外側のそれぞれの補強層の配設域を発明の範囲外としたものである。
【００２６】
【表１】
0004798871.tif 000002
＊ここで、ＰＥＴとは、ポリエチレンテレフタレートを意味し、コード角度とは補強層中に配設したコードのタイヤ周方向となす角度を意味し、補強上（下）端とは、図２における補強層の上（下）端位置を意味し、ＳＷＨ部とはタイヤのサイドウォール部最大幅位置を意味するものである。
＊また、補強層幅は、図２で示す、タイヤのサイドウォール部最大幅位置Ａから、トレッドゴムの最大幅位置Ｂまでの、タイヤ半径方向に測った長さを１００とした場合の比率で示し、補強厚みは、図２で示す、タイヤのサイドウォール部最大厚みｃに対する、内側補強層９の厚みａと外側補強層１０の厚みｂとの和の百分率で示した。
【００２７】
ここでは、各供試タイヤについて、タイヤサイズを２１５／４５ＺＲ１７とし、タイヤ重量は、タイヤ単体として計測し、サイドウォール部におけるタイヤの縦ばねは、タイヤをサイズ７ＪＪの適用リムに装着し、タイヤ空気圧を２３０ｋＰａ、タイヤ負荷荷重を４．９ｋＮとした場合の、タイヤの縦ばね定数にて評価し、乗心地は、パネラー二人が１００点満点で評価した平均値によりそれぞれ評価した。
【００２８】
またここでは、各供試タイヤを、サイズ７ＪＪの適用リムに装着するとともに、タイヤ空気圧を２３０ｋＰａとし、高さ６０ｍｍの縁石に対するタイヤの進入角度を４５°として、タイヤを縁石に乗上げる操作をタイヤ故障に至るまで行うことで、耐縁石カット性を評価した。
【００２９】
そしてここでは、タイヤ空気圧を１００ｋＰａとし、タイヤ負荷荷重を最大負荷荷重６．３７ｋＮの２００％である１２．７４ｋＮとして、各供試タイヤを、ドラム径３．７ｍのドラム上でドラム表面速度６０ｋｍ／ｈにて走行させて、ベルト故障に至るまでの走行可能時間を測定して、ドラム耐久性を評価した。
【００３０】
表２に、各供試タイヤに関し、タイヤ重量、サイドウォール部におけるタイヤの縦ばね、乗心地、耐縁石カット性、およびドラム耐久性のそれぞれについての評価結果を示す。ここで、上記タイヤ重量等の結果は全て、従来例タイヤをコントロールとする指数により表記し、タイヤ重量については、その値が大きいほど重量が大きいことを示し、またサイドウォール部におけるタイヤの縦ばねについては、その値が大きいほど縦ばね定数が大きいことを示し、そして乗心地、耐縁石カット性およびドラム耐久性のそれぞれについては、その値が大きいほど優れた結果を示すものとした。なお、ドラム耐久性については、その値が指数７０以上で市場において問題のないレベルにあることを示す。
【００３１】
【表２】
0004798871.tif 000003
【００３２】
表２から明らかなように、各実施例タイヤは、従来例タイヤおよび比較例タイヤ１のいずれに対しても、耐縁石カット性については、著しく優れた結果を示すことが判明した。
なお、ドラム耐久性については、各実施例タイヤは全て指数７０以上という結果が得られたことから、市場において問題のないレベルにあるといえる。
【００３３】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、空気入りラジアルタイヤの耐外傷性を有利に向上させることにより、タイヤの優れた安全性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態を示す幅方向部分断面図である。
【図２】 図１で示したタイヤのサイドウォール部の拡大図である。
【符号の説明】
１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ ラジアルカーカス
５ａ 側部部分
６，７ ベルト層
８ ベルト
９ 内側補強層
１０ 外側補強層
Ａ タイヤのサイドウォール部最大幅位置
Ｂ トレッドゴムの最大幅位置
ａ 内側補強層９の厚み
ｂ 外側補強層１０の厚み
ｃ タイヤのサイドウォール部最大幅位置のサイド厚み
【図１】
0004798871.tif 000004
【図２】
0004798871.tif 000005