(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤの軽量化および乗心地性を十分に確保しつつ、操縦安定性を有効に向上させた空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】一対のビード部３のビードコア４の半径方向外側位置から、半径方向外側に向けて厚みを漸減させて配設したビードフィラ５と、有機繊維コードからなり、一方と他方のビードフィラ５と間でトロイダルに延びる一枚以上のラジアルカーカス６とを具えるもので、ラジアルカーカス６の両端を、ビードフィラ５の半径方向外端より半径方向外側に位置させるとともに、ビードコア４の周りに巻き返して配設した、有機繊維コードからなる補強層７の、タイヤ幅方向内外側部分７ａ，７ｂのそれぞれの、半径方向外側端部分を、ラジアルカーカス６の各端部分に、タイヤ幅方向にオーバラップさせて位置させ、該補強層７の有機繊維コードの弾性率を、カーカスプライの有機繊維コードの弾性率より大きくしてなる空気入りラジアルタイヤ。【選択図】図１
2013103576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部のそれぞれに埋設配置したビードコアと、各ビードコアの半径方向外側位置から、半径方向外側に向けて厚みを漸減させて配設したビードフィラと、有機繊維コードからなり、一方のビードフィラと他方のビードフィラと間でトロイダルに延びる一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカス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両端を、ビードフィラの半径方向外端より半径方向外側に位置させるとともに、ビードコアの周りに巻き返して配設した、有機繊維コードからなる補強層の、タイヤ幅方向内外側部分のそれぞれの、半径方向外側端部分を、ラジアルカーカスの各端部分に、タイヤ幅方向にオーバラップさせて位置させ、該補強層の有機繊維コードの弾性率を、カーカスプライの有機繊維コードの弾性率より大きくしてなる空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
ラジアルカーカスの端部分と、補強層との半径方向のオーバラップ量を、タイヤ幅方向の外側部分で、タイヤ幅方向の内側部分より多くしてなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
タイヤを適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、補強層の、タイイヤ幅方向内側部分の、ラジアルカーカスの端部分との半径方向のオーバラップ量を、５〜２５ｍｍの範囲としてなる請求項２に記載空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
タイヤを適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、補強層の、タイヤ幅方向内側部分の半径方向外端と、該補強層の、タイヤ幅方向外側部分の半径方向外端との半径方向距離を５〜２５ｍｍの範囲としてなる請求項２もしくは３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
ラジアルカーカスの端部分と、該端部分にオーバラップする補強層部分との間に、０．５〜１．５ｍｍ厚みのゴム層を配設してなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記ゴム層の動的弾性率（Ｅ´）を、１００〜１５０ＭＰａの範囲としてなる請求項５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】
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、とくには、タイヤの軽量化および乗心地性を確保しつつ、操縦安定性を向上させる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
リムに対する嵌合性やユニフォミティと共に操縦安定性や耐久性を向上させることを目的とする従来の空気入りタイヤとしては、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
これは、二層のカーカス層本体を、トレッド部から左右両側のビード部に至るように配置するとともに、カーカス層本体のタイヤ幅方向の両端部をビードコアの廻りに巻き上げることなく該ビードコアの近傍で終端させると共に、各ビードコアの内周側から外周側へ折り返したカーカスホールド層を設け、該カーカスホールド層でカーカス層本体の端部を挟み込むようにし、かつカーカス層本体をテキスタイルコードで構成する一方でカーカスホールド層をスチールコードで構成するものであり、これによれば、「タイヤ幅方向の両端部をビードコアに巻き上げることなく終端させたカーカス層本体と、この終端部を挟み込むカーカスホールド層とを組み合わせることにより、加硫成形時にカーカス層本体に掛かる張力を該カーカス層本体とカーカスホールド層との剪断変位で吸収し、ビードコアやビード部の変形を防止するので、タイヤのユニフォミティを向上すると共に、ビードアンシーティング抵抗を増大させてリムに対する嵌合性を向上することができる。
しかも、カーカス層本体をテキスタイルコードから構成する一方で前記カーカスホールド層をスチールコードから構成することにより、タイヤビード部をビードコアの内側と外側から補強し、サイド部の剛性を選択的に高めるので、操縦安定性を大幅に向上することができる。しかも、カーカスホールド層の端末がタイヤ表面側に１箇所しか存在しないことも相まって耐久性を良好にすることが可能になる。」とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、この従来の空気入りタイヤでは、とくに、カーカス層本体が、タイヤ幅方向でビードフィラにオーバラップさせて配設される点および、カーカスホールド層がスチールコードにより構成される点でタイヤ重量の増加が否めず、また、二層のカーカス層本体をビードフィラにオーバラップさせるとともに、それらの両者をさらに、高剛性のスチールコードからなるカーカスホールド層で、補強することで、タイヤサイド部の剛性、ひいては、タイヤの上下剛性が高くなりすぎて乗心地性の低下が余儀なくされるという問題もあった。
【０００６】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、タイヤの軽量化および乗心地性を十分に確保しつつ、操縦安定性を有効に向上させた空気入りラジアルタイヤを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部のそれぞれに埋設したビードコアと、各ビードコアの半径方向外側位置から、半径方向外側に向けて厚みを漸減させて配設したビードフィラと、有機繊維コードからなり、一方のビードフィラと他方のビードフィラとの間でトロイダルに延びる一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスとを具えるものであり、該ラジアルカーカスの両端を、ビードフィラの半径方向外端より半径方向外側に位置させるとともに、ビードコアの周りに巻き返して配設した、有機繊維コードからなる補強層の、タイヤ幅方向内外側部分のそれぞれの、半径方向外側端部分を、ラジアルカーカスの各端部分に、タイヤ幅方向にオーバラップさせて位置させて、該補強層の有機繊維コードの弾性率を、カーカスプライの有機繊維コードの弾性率より大きくしてなるものである。
【０００８】
ここで好ましくは、ラジアルカーカスの端部分と、補強層との半径方向のオーバラップ量を、タイヤ幅方向の外側部分で、タイヤ幅方向の内側部分より多くしてなる。
【０００９】
また好ましくは、タイヤを適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、補強層の、タイヤ幅方向内側部分の、ラジアルカーカスの端部分との半径方向のオーバラップ量を５〜２５ｍｍの範囲とする。
【００１０】
ここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。
【００１１】
そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim  Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
【００１２】
そしてまた好ましくは、タイヤを適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、補強層の、タイヤ幅方向内側部分の半径方向外端と、該補強層の、タイヤ幅方向外側部分の半径方向外端との半径方向距離を５〜２５ｍｍの範囲とする。
ここで、補強層の、タイヤ幅方向外側部分の半径方向外端は、同様のタイヤ姿勢の下で、リム径ラインから、タイヤ断面高さの４０〜５０％の範囲に位置させることが好ましい。
【００１３】
ところで、ラジアルカーカスの端部分と、該端部分にオーバラップする補強層部分との間には、コード被覆ゴムとは別種のゴムからなる、０．５〜１．５ｍｍの範囲の厚みのゴム層を配設することが好ましく、このゴム層の動的弾性率（Ｅ´）（スペクトロンメータを用い、測定温度２５℃で、初期荷重１００ｇ、歪み１％、測定周波数５０Ｈｚで測定したときの動的弾性率（Ｅ´）は、１００〜１５０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。
【００１４】
なお、ビードフィラの半径方向外端は、タイヤを適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、リム径ラインから、タイヤ断面高さの２５〜４０％の範囲内に位置させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の空気入りラジアルタイヤでは、ラジアルカーカスの両端を、ビードフィラの半径方向外端より半径方向外側に位置させて、タイヤ幅方向での、ラジアルカーカスのビードフィラへのオーバラップを回避し、また、ラジアルカーカスの各端部分を有機繊維コードからなる補強層で挟み込むことで、タイヤ重量の増加を有効に防止することができる。
【００１６】
またこのタイヤでは、カーカスプライおよび補強層のそれぞれをともに有機繊維コードにて形成し、併せて、ビードフィラの半径方向高さを十分低く抑えることで、タイヤサイド部の剛性増加を防止してすぐれた乗心地性を確保することができる。
【００１７】
しかもこのタイヤでは、補強層の有機繊維コードの弾性率を、カーカスプライの有機繊維コードの弾性率より大きくすることで、タイヤビード部に所要の剛性を十分に付与することができ、結果として、タイヤの操縦安定性を効果的に高めることができる。
すなわち、カーカスプライのみでは、タイヤビード部に十分な剛性を付与することができず、ビード部の変形量が多くなって、タイヤの横ばねの低下が余儀なくされることになるが、補強層をもってタイヤビード部に所要の剛性を付加することで、横ばねが増加し操縦安定性が大幅に改善されることになる。
この一方で、上下方向に大きく変形するタイヤショルダー部の構造は従来と同等の構造であるので、乗心地性能は従来並みを確保することができる。
【００１８】
かくして、この空気入りラジアルタイヤでは、タイヤの軽量化およびすぐれた乗心地性を実現しつつ、操縦安定性を有利に向上させることができる。
【００１９】
ところでここで、ラジアルカーカスの端部分と、補強層とのオーバラップ量を、タイヤ幅方向の外側部分で、タイヤ幅方向の内側部分より多くしたときは、部材端での剛性段差を抑制して、部材端でのセパレーションやサイドゴムのクラック発生等を防止することができる。
【００２０】
ところで、補強層の、幅方向内側の半径方向外端を、幅方向外側の半径方向外端よりも高い位置で終了させる場合は、ショルダー上部の補強層端部で歪が増加し、補強層端部でのセパレーションが要因となって耐久性が低下するおそれがある。
【００２１】
そしてこの場合にあって、補強層の、タイヤ幅方向内側部分の、ラジアルカーカスの端部分との半径方向のオーバラップ量を、５〜２５ｍｍの範囲としたときは、部材端部間に適切な距離が保てて、部材間の接着性が向上し、かつ部材端部同士のこすれを抑制できて耐久性も向上する。
いいかえれば、オーバラップ量が５ｍｍ未満では、部材端部に適切な距離が保てず、部材間の接着性が低下し、かつ部材端部同士のこすれを誘発し耐久性も悪化することになる。
逆にオーバラップ量が２５ｍｍを越えると、補強部材高さが高くなり、上下方向に大きく変形するタイヤショルダー部の剛性が大幅に増加する為、乗心地性が大きく低下することになる。
【００２２】
またここで、補強層の、タイヤ幅方向内側部分の半径方向外端と、その補強層の、タイヤ幅方向外側部分の半径方向外端との半径方向距離を５〜２５ｍｍの範囲とした場合は、部材端部間に適切な距離が保て、部材間の接着性が向上し、かつ部材端部同士のこすれを抑制でき耐久性も向上することになる。
上記の距離が５ｍｍ未満では、部材端部同士のこすれを誘発し耐久性が低下するうれいがある。
一方、その距離が２５ｍｍを越えると、タイヤ半径方向での剛性段差が大きくなり、横剛性を十分にとることができず操縦安定性が悪化する。仮に外側端部の高さを高くした場合は、耐久性が悪化することとなり横ばねとの両立が困難となる。
【００２３】
なおこの場合にあって、補強層の、タイヤ幅方向外側部分の半径方向外端を、リム径ラインから測って、タイヤ断面高さの４０〜５０％の範囲に位置させたときは、タイヤの軽量化をより実効あるものとするとともに、乗心地性を高め、また、補強部材端部のセパレーションを防ぎ、耐久性を向上させることができる。
【００２４】
そしてまた、ラジアルカーカスの端部分と、該端部分にオーバラップする補強層部分との間に、０．５〜１．５ｍｍの厚みのゴム層を配設したときは、ラジアルカーカスと補強層との間での層間亀裂等の発生を有効に抑制することができ、このことは、そのゴム層の動的弾性率（Ｅ´）を１００〜１５０ＭＰａの範囲とした場合にとくに効果的である。
【００２５】
ところで、ビードフィラの半径方向外端を、リム径ラインから測って、タイヤ断面高さの２５〜４０％の範囲内に位置させた場合は、所要のビード部剛性、ひいては、所要の操縦安定性を確保しつつ、乗心地性の低下を有効に防止することができる。
また部材層間のせん断ひずみを抑えることができ、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す幅方向の略線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下にこの発明の実施形態を図面に示すところに基いて説明する。
タイヤを適用リムＲに組付けるとともに、そこに規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で示す図１において、１はトレッド部を、２は、トレッド部１の側部に連続して半径方向内側へ延びるサイドウォール部を、そして３は、サイドウォール部２の半径方向内側に連続するビード部をそれぞれ示し、各ビード部３は、埋設配置したビードコア４を具えるとともに、ビードコア４の半径方向外側位置から、半径方向外側に向けて厚みを漸減させて配設したビードフィラ５を具える。
【００２８】
ここでは、ポリエステル繊維コード、レーヨン繊維コード等とすることができる有機繊維コードからなり、一方のビードフィラ５と他方のビードフィラ５との間でトロイダルに延びるカーカスプライの一枚以上で、各コードがタイヤ赤道面に対して７０〜９０°の角度で交差するラジアルカーカス６を形成し、このラジアルカーカス６の両側縁を、ビードフィラ５の半径方向外端より半径方向外側に位置させる。
【００２９】
また、各ビードコア４に対しては、たとえば、９０００ｄｔｅｘ／１で、一本当りの強力が３００Ｎ以上のアラミド繊維コードとすることができる有機繊維コードからなる補強層７を、ビードコア４の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側へ巻き返すとともに、この補強層７の、タイヤ幅方向の内外側部分７ａ，７ｂのそれぞれの、半径方向外側端部分を、ラジアルカーカス６の各端部分を挟み込むように、その各端部分に、タイヤ幅方向にオーバラップさせて位置させ、この補強層の有機繊維コード、たとえばアラミド繊維コードの弾性率を、カーカスプライの有機繊維コードの弾性率より大きくする。
【００３０】
ここで好ましくは、ラジアルカーカス６の端部分と、補強層７とのタイヤ半径方向のオーバラップ量を、タイヤ幅方向の外側部分７ｂで、タイヤ幅方向の内側部分７ａより多くする。
【００３１】
また好ましくは、タイヤを適用リムに組み付けて、そこへ規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、補強層７のタイヤ幅方向内側部分７ａの、ラジアルカーカス６との半径方向のオーバラップ量を５〜２５ｍｍの範囲とする。
【００３２】
そしてまた好ましくは、同様のタイヤ姿勢で、補強層７の、タイヤ幅方向内側部分７ａの半径方向外端と、その補強層７の、タイヤ幅方向外側部分７ｂの半径方向外端との半径方向距離を５〜２５ｍｍの範囲とする。
【００３３】
なお補強層７の、タイヤ幅方向外側部分７ｂの半径方向外端は、タイヤの、上述したと同様の、リム組みおよび空気圧の充填姿勢で、リム径ラインＤから、タイヤ断面高さＳＨの４０〜５０％の範囲に位置させることがより好ましい。
【００３４】
ところで、ラジアルカーカス６の端部分と、その端部分にオーバラップする補強層部分７ａ，７ｂとの間には、０．５〜１．５ｍｍの範囲の厚みのゴム層８ａ，８ｂを配設することが好ましく、このゴム層８ａ，８ｂの、スペクトロンメータを用い、２５℃の温度の下で、初期荷重１００ｇ、歪み１％、測定周波数５０Ｈｚで測定した動的弾性率Ｅ´は、１００〜１５０ＭＰａの範囲とするとすることが好ましい。
【００３５】
なおここで、ビードフィラ５の半径方向外端は、タイヤを適用リムに組み付けて、そこへ規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、リム径ラインＤから、タイヤ断面高さＳＨの２５〜４０％の範囲内に位置させることが好ましい。
【実施例】
【００３６】
サイズが２５５／５５  Ｒ１８の、図１に示すような基本構造を有し、表１に諸元を示す各種のタイヤを、１８×８Ｊのリムに組み付けるとともに、２４０ｋＰａの空気圧を充填して、操縦安定性および乗心地性を実車走行試験をもって官能評価するとともに、耐久性および横剛性を室内評価したところ、表２に指数で示す結果を得た。
ところで、従来タイヤは、カーカスプライの各端部分をビードコアの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻上げるとともに、ビードフィラのタイヤ幅方向外側に隣接する位置にスチールコードからなる補強層を配設したものである。
なお、表の指数値は、タイヤ質量は、小さいほど、そして、その他の性能は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
【００３７】
ここで実車走行試験は、“ＰＯＲＳＣＨＥ  カイエン”に二名乗車の荷重条件で、また、室内評価はともに、７ｋＮの荷重負荷条件で行った。
【００３８】
【表１】
2013103576.tif 000003
【００３９】
【表２】
2013103576.tif 000004
【００４０】
表２に示すところによれば、操縦安定性能を引上げる為には横剛性の増加が必要になるところ、従来タイヤ（ビードフィラの外側に、スチールコード補強層を追加）では、操縦安定性能と質量との両立が困難であるのに対し、実施例タイヤ１の構造を用いれば、操縦安定性能を引上げつつ乗心地性能を維持することが可能であり、実施例タイヤ１に比して補強層高さをアップした実施例タイヤ２では、乗心地および耐久性がともに低下することが解かる。
また、カーカスと補強層との間隔を０ｍｍとした実施例タイヤ３では、耐久性能が低下し、補強層の外側高さと内側高さの間隔を０ｍｍとした実施例タイヤ４でもまた、耐久性能が低下し、そして、カーカスと補強層内側オーバラップ量を０ｍｍとした実施例タイヤ５では、耐久性能が最も低下することが解かる。
従って、実施例タイヤ１が、耐久・操安・乗心地・質量の両立に適しているといえる。
【符号の説明】
【００４１】
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  ビードフィラ
６  ラジアルカーカス
７  補強層
７ａ  内側部分
７ｂ  外側部分
８ａ，８ｂ  ゴム層
Ｒ  適用リム
Ｄ  リム径ライン
ＳＨ  タイヤ断面高さ
【図１】
2013103576.tif 000005