(57)【要約】      （修正有）【課題】車両走行時のタイヤの転がり抵抗の低減と、良好な耐空気透過性の維持を同時に実現可能な空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】本発明の空気入りラジアルタイヤ１は、カーカス本体６ａ及び折り返し部６ｂからなるカーカス６と、ビードコア５の径方向外側に配置したビードフィラー７と、カーカスの内側でカーカスに沿って延びるインナーライナー８とを具え、ビードフィラーのタイヤ径方向最外側端７ｏｕｔからビードトゥ９を通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さＢＦｈがタイヤの断面高さＳＨの１０％〜２０％であり、折り返し部のタイヤ径方向最外側端６ｂｏｕｔからビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さＬＴＵがタイヤの断面高さＳＨの１０％〜４０％であり、インナーライナーはクレーを含むゴム組成物であり、インナーライナーの端部がビード部内に配置される。【選択図】図２
2012176694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間でトロイダル状に延びるカーカス本体及びこのカーカス本体から延びてビードコアのまわりでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返してカーカス本体に沿ってタイヤ径方向外側へ延びる折り返し部からなるカーカスと、
前記ビードコアの径方向外側に配置したビードフィラーと、
前記カーカスの内側でカーカスに沿って延びるインナーライナーと
を具える空気入りタイヤであって、
前記ビードフィラーのタイヤ径方向最外側端から、ビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さが、タイヤの断面高さの１０％〜２０％であり、
前記折り返し部のタイヤ径方向最外側端から、前記ビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さが、タイヤの断面高さの１０％〜４０％であり、
前記インナーライナーは、クレーを含むゴム組成物であり、
前記インナーライナーの端部がビード部内に配置される
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記インナーライナーの端部が前記ビードコアを越えて配置されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
サイドウォール部のタイヤ幅方向厚さが１．５ｍｍ以上２．６ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり抵抗が低く、かつ良好な耐空気透過性を有する空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの転がり抵抗の低減は、車両走行時のＣＯ２排出量を低減するだけでなく、車両の燃費の向上に有意に寄与する。従って従来、タイヤの転がり抵抗の低減を目的として、例えば特許文献１に開示される空気入りラジアルタイヤのように、高剛性のビードフィラーの径方向における底部から頂点までの高さを３５ｍｍ以下とすることにより、タイヤ剛性を適正化することが一般に行われている。これにより、ビード部におけるタイヤ剛性が低下し、効果的にタイヤの偏心性を向上させることで、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。すなわち、タイヤが荷重を受けた際に、タイヤを路面に対して垂直方向に変位させることで、タイヤが潰れて路面に対して平行な方向に変位する場合よりも、クラウン部でのエネルギーロスが低減し、結果、タイヤの転がり抵抗を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年は、燃費の向上及び環境への配慮から、タイヤの転がり抵抗の更なる改善を求める声が高まってきている。
そこで、本発明者らは、タイヤの転がり抵抗の更なる低減を実現するための方途を究明したところ、ビード部の構成をより簡素化しタイヤ剛性を低下させることにより、タイヤの偏心性が向上するとの着想を得た。しかしながらこの場合、転がり抵抗を低減することはできるものの、今度は、耐空気透過性を良好に維持することが難しくなることが分かった。すなわち、タイヤ剛性を低くし過ぎると、タイヤ負荷転動時に、ビード部とリムとの間に隙間が生じる場合があり、そのような場合に、内圧低下が引き起こされることが分かった。
このように、タイヤ剛性の適正化によるタイヤの転がり抵抗の低減と、耐空気不透過性の維持は二律背反の関係にあり、両者を同時に実現することは困難であることが分かった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、車両走行時のタイヤの転がり抵抗の低減と、良好な耐空気透過性の維持を同時に実現可能な空気入りラジアルタイヤを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、タイヤの転がり抵抗の低減を実現するために鋭意研究を重ねた結果、ビードフィラーの更なる適正な配設を見出すとともに、ビードコアのまわりでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返してタイヤ径方向外側へ延びるカーカスの、折り返し部の長さを考慮することもタイヤの転がり抵抗の向上に寄与するとの知見を得て、その適正な長さを見出すことに成功した。
さらに、転がり抵抗の低減を実現した上で良好な耐空気透過性を維持するために、空気入りラジアルタイヤの内圧を保持し空気透過性の低下に大きく寄与するインナーライナーに着眼して、鋭意検討を重ねた。その結果、当該インナーライナーに対しても適正な構成及び配置を与えることで、転がり抵抗の低減と良好な耐空気透過性の両者を同時に実現可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）一対のビードコア間でトロイダル状に延びるカーカス本体及びこのカーカス本体から延びてビードコアのまわりでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返してカーカス本体に沿ってタイヤ径方向外側へ延びる折り返し部からなるカーカスと、
前記ビードコアの径方向外側に配置したビードフィラーと、
前記カーカスの内側でカーカスに沿って延びるインナーライナーと
を具える空気入りタイヤであって、
前記ビードフィラーのタイヤ径方向最外側端から、ビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さが、タイヤの断面高さの１０％〜２０％であり、
前記折り返し部のタイヤ径方向最外側端から、前記ビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さが、タイヤの断面高さの１０％〜４０％であり、
前記インナーライナーは、クレーを含むゴム組成物であり、
前記インナーライナーの端部がビード部内に配置される
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【０００８】
（２）前記インナーライナーの端部が前記ビードコアを越えて配置されることを特徴とする（１）に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【０００９】
（３）前記空気入りタイヤのサイドウォール部のタイヤ幅方向厚さが１．５ｍｍ以上２．６ｍｍ未満であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、車両走行時のタイヤの転がり抵抗の低減と、良好な耐空気透過性を同時に実現した空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従う空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】本発明に従う他の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明に従う空気入りラジアルタイヤを詳細に説明する。図１は本発明に従う空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図であり、図２は本発明に従う他の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【００１３】
図１は、本発明に従う空気入りラジアルタイヤ１（以下、単に「タイヤ」と言う）のタイヤ幅方向断面図を示し、２はトレッド部、３はサイドウォール部、４はビード部である。ビード部４、４には、それぞれビードコア５、５が配設されており、この一対のビードコア５、５間には、トロイダル状に延びるカーカス６が設けられている。カーカス６は、ビードコア５、５間に跨るカーカス本体６ａと、カーカス本体６ａから延びてビードコア５、５のまわりでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返してカーカス本体６ａに沿ってタイヤ径方向外側へ延びる折り返し部６ｂからなる。
【００１４】
ビードコア５、５のタイヤ径方向外側であって、カーカス本体６ａと折り返し部６ｂとの間には、ビードフィラー７、７が配設されている。カーカス６のタイヤ内周面には、カーカス６に沿うようにして、インナーライナー８が配設されている。
【００１５】
そして本発明に従うタイヤにあっては、
（ａ）ビードフィラーのタイヤ径方向最外側端から、ビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さが、タイヤの断面高さの１０％〜２０％であること、
（ｂ）折り返し部のタイヤ径方向最外側端から、ビードトゥを通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さが、タイヤの断面高さの１０％〜４０％であること、
（ｃ）インナーライナーは、クレーを含むゴム組成物であること、
（ｄ）インナーライナーの端部がビード部内に配置されること、
が肝要である。
【００１６】
すなわち、まず、ビードフィラー７のタイヤ径方向最外側端７ｏｕｔから、ビードトゥ９を通ってタイヤ回転軸と平行な線分Ｌに対して垂線を引いた際の、タイヤ径方向最外側端７ｏｕｔから線分Ｌまでの長さＢＦｈは、タイヤの断面高さＳＨの１０％〜２０％であることが肝要である。ここで、タイヤの断面高さＳＨとは、ＪＡＴＭＡで規定される通り、タイヤの外径とリム径の差の１／２のことを言う。
長さＢＦｈを上記範囲とするのは、１０％未満とすると、ビードフィラーの剛性部材としての機能を損なうからである。一方、２０％を超えた場合、ビード部の剛性が十分に低下せず、タイヤの偏心性を向上させることができず、その結果、タイヤの転がり抵抗を十分に低減することができないからである。
【００１７】
また、上記構成において、カーカスの折り返し部６ｂのタイヤ径方向最外側端６ｂｏｕｔから、ビードトゥ９を通ってタイヤ回転軸と平行な線分Ｌに対して垂線を引いた際の、タイヤ径方向最外側端６ｂｏｕｔから線分Ｌまでの長さＬＴＵは、タイヤの断面高さＳＨの１０％〜４０％であることが肝要である。
カーカスの折り返し部６ｂは、カーカス本体６ａとの間にビードコア５及びビードフィラー７を挟持することによってビード部の剛性を高める機能があるが、折り返し部６ｂの長さを適当な長さに設定することによって、ビード部の剛性を適度に低下させてタイヤの偏心性を向上し、操縦安定性及び実車乗心地性を良好な状態に維持したまま、タイヤの転がり抵抗を低減することが可能となる。すなわち、長さＬＴＵを上記範囲に設定するのは、タイヤの断面高さＳＨの１０％未満とすると、カーカス本体６ａと折り返し部６ｂとの間にてビードコア５及びビードフィラー７を挟持することができずにビード部の剛性が低くなり過ぎてしまうからであり、一方、４０％を超えると、今度はビード部の剛性が高くなって、転がり抵抗を低減することができないからである。
【００１８】
上記の通り、ビード部における剛性の適正化を図ることでタイヤの偏心性を向上させ、タイヤの転がり抵抗の低減を実現することができる。しかしながら、発明者らが研究を重ねた結果、このようにビード部剛性を低下させた場合、今度は、空気透過性が低下する可能性があることが分かった。なぜなら、上述の通り、タイヤ剛性を低くし過ぎると、タイヤ負荷転動時に、ビード部とリムとの間に隙間が生じる場合があり、そのような場合に、内圧低下が引き起こされる可能性があるからである。
【００１９】
従って、本発明に従うタイヤにあっては、上記構成に加えて更に、カーカス６の内側面に沿って延在するインナーライナー８に用いるゴム組成物が、クレーを含むことが肝要である。
インナーライナーは、タイヤの内から外への空気漏れを防いでタイヤの内圧を保持するために、タイヤの内周面に設けられるものである。従って、インナーライナーに用いるゴム組成物に関しては、空気透過性が低いこと及び耐屈曲性が優れていることが要求される。この要求に対し、一般に、インナーライナーには、空気透過性の低減に寄与するハロゲン化ブチルゴム及び耐屈曲性に寄与するジエン系ゴムに、カーボンブラック等を配合してなるゴム組成物が用いられている。しかしながら、上記のようなゴム組成物は、インナーライナーの耐空気透過性を十分に満足するものではなく、更なる改善の余地が残されていた。
そこで本発明では、インナーライナーに用いるゴム組成物が、クレーを含むようにして、インナーライナーの空気透過性を効果的に低下させ、タイヤの内圧を効果的に保持できる構成を採用した。ゴム組成物がクレーを含むようにすれば、インナーライナー中で、クレー粒子がインナーライナーの厚さ方向と交差する方向に配合され、空気の透過経路を遮ることになり、その結果、耐空気透過性を向上させることが可能となるからである。
上記クレーには、白色系のカオリン質クレー又はセリサイト質クレーを含むものを用いることが好ましく、インナーライナーに用いるゴム組成物中のクレーの含有量は、８０質量％〜１５０質量％であることが好ましい。
【００２０】
またさらに、本発明に従うタイヤにあっては、良好な耐空気透過性を維持するために、インナーライナー８の端部８ｅ、８ｅがビード部４内に在るように、インナーライナー８を延長して配置することが肝要である。ここで、ビード部４内とは、ビードフィラー７のタイヤ径方向最外側端７ｏｕｔを通りタイヤ回転軸と平行な線分から、ビードトゥ９を通ってタイヤ回転軸と平行な線分Ｌまでの領域にある部分のことを言う。
具体的には、端部８ｅは、例えば図１に示す通り、カーカスの内側（カーカス本体６ａ側）でタイヤ径方向においてビードフィラー７のタイヤ径方向最外側端７ｏｕｔよりも径方向内側の位置に配置される。このように、インナーライナー８がビード部４の位置まで延在するように配設されているため、タイヤの内から外への空気漏れの発生を十分に抑制して、タイヤの内圧を良好な状態に保持することが可能となる。
また、例えば図２に示す通り、端部８ｅは、カーカスの内側（カーカス本体６ａ側）でタイヤ径方向においてビードコア５を越えて配置されてもよい。より具体的には、ビードコア５のタイヤ径方向最外側端よりも径方向内側に位置するように、インナーライナー８が配設される。このように、インナーライナー８をタイヤ内側全体に延在するように配設することで、タイヤの内から外への空気漏れの発生を十分に抑制して、タイヤの内圧をさらに良好な状態に保持することが可能となる。
【００２１】
また、上記構成において、図１に示すように、タイヤ１のサイドウォール部３のタイヤ幅方向厚さＷが、１．５ｍｍ以上２．６ｍｍ未満であることが好ましい。ここでサイドウォール部３のタイヤ幅方向厚さとは、タイヤ最大幅を有する位置でのサイドウォール部の厚みを言う。
タイヤの転がり抵抗は、タイヤ転動時のタイヤの繰り返し変形に伴う発熱によって消費されるエネルギーであるが、サイドウォール部のタイヤ幅方向厚さを上記のように比較的薄くすることで発熱によるヒステリシスロスを低減させることができ、その結果、タイヤの転がり抵抗が低減する。
【実施例】
【００２２】
次に、この発明に従う発明例タイヤと、従来技術に従う従来例タイヤ、さらに下記に示す比較例タイヤをそれぞれ試作して、タイヤの転がり抵抗の評価を行った。また、タイヤの内圧保持性を調べることにより、タイヤの耐空気透過性の評価を行った。
【００２３】
発明例タイヤは、サイズが１５５／６５  Ｒ１３の図１に示した構成を有する乗用車用ラジアルタイヤである。各諸元は表１に示す通りとした。
【００２４】
一方、従来例タイヤは、ビードフィラーの長さＢＦｈ、カーカスの折り返し部の長さＬＴＵ、サイドウォール部のタイヤ幅方向厚さが表１に示す値を有し、インナーライナーのゴム組成物がクレーを含まないこと、インナーライナーの端部がタイヤの内側でビード部まで延びていないこと以外の他の構成は、発明例タイヤに準ずるものとした。
【００２５】
また、比較例タイヤとして、カーカスの折り返し部の長さＬＴＵがタイヤ断面高さＳＨ、サイドウォール部のタイヤ幅方向厚さが表１に示す値を有する以外の他の構成は、上記発明例タイヤに準ずるものとした。
【００２６】
【表１】
2012176694.tif 000003
【００２７】
これらの発明例タイヤ、従来例タイヤ、比較例タイヤをそれぞれ車両に装着し、タイヤの転がり抵抗及びタイヤの内圧保持性の評価を行った。
タイヤの転がり抵抗の評価は、タイヤに一定の荷重を負荷し一定速度でタイヤを回転させた際に接地面で発生する進行方向の抵抗を、室内ドラム試験機を用いて計測することにより行った。具体的には、最大負荷能力の７３％の荷重を負荷し、２１０ｋｐａの空気圧をかけ、速度８０ｋｍ／ｈでタイヤを回転させた。また、タイヤの内圧保持性の評価は、２１０ｋｐａの空気圧をかけたタイヤを６ヶ月放置させ、タイヤの残内圧を比較することにより行った。結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
2012176694.tif 000004
【００２９】
表２の結果から、ビードフィラーの長さＢＦｈがタイヤの断面高さの１０％〜２０％であり、カーカスの折り返し部の長さＬＴＵがタイヤの断面高さの１０％〜４０％であり、インナーライナーがクレーを含むゴム組成物からなる発明例タイヤは、従来例タイヤに対し、タイヤの転がり抵抗が効果的に低減されることに加えて、タイヤの内圧も良好な状態を維持できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明によって、車両走行時のタイヤの転がり抵抗の低減と良好な耐空気透過性を同時に実現した、空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００３１】
１        空気入りラジアルタイヤ
２        トレッド部
３        サイドウォール部
４        ビード部
５        ビードコア
６        カーカス
６ａ      カーカス本体
６ｂ      カーカスの折り返し部
６ｂｏｕｔ  カーカスの折り返し部のタイヤ径方向最外側端
７        ビードフィラー
７ｏｕｔ    ビードフィラーのタイヤ径方向最外側端
８        インナーライナー
９        ビードトゥ
ＢＦｈ    ビードフィラーのタイヤ径方向最外側端７ｏｕｔから、ビードトゥ９を通
ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さ
ＳＨ      タイヤの断面高さ
Ｌ−Ｌ    ビードトゥ９を通るタイヤ軸線と平行な直線
ＬＴＵ    カーカスの折り返し部のタイヤ径方向最外側端６ｂｏｕｔから、ビードト
ゥ９を通ってタイヤ回転軸と平行な線分に下ろされた垂線の長さ
Ｗ        サイドウォール部３のタイヤ幅方向厚さ
【図１】
2012176694.tif 000005
【図２】
2012176694.tif 000006