(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部間に内外２層のカーカス層を装架し、内側カーカス層のタイヤ幅方向両端部をそれぞれビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げ、そのターンナップ部で前記ビードコアの外周側に配置したビードフィラーを包み込むと共に、外側カーカス層のタイヤ幅方向両端部をそれぞれ前記ターンナップ部の外側に配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記内側カーカス層と前記ビードコア及びビードフィラーとの間に複数本の有機繊維コードからなる内側補強層を前記ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げるように配置すると共に、前記ターンナップ部と前記外側カーカス層との間に複数本のスチールコードからなる外側補強層を配置し、前記ターンナップ部の巻き上げ高さ（ＣＴＵ）、前記内側補強層の上端高さ（ＲＵ１）、前記外側補強層の上端高さ（ＲＵ２）、前記ビードフィラーの上端高さ（ＢＦＴ）、前記内側補強層の下端高さ（ＲＬ１）、前記外側補強層の下端高さ（ＲＬ２）を、ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２の関係にした空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記内側補強層の上端と前記外側補強層の上端との間隔を４〜１０ｍｍにした請求項１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】
本発明は、ビード部からサイド部にかけて補強層を挿入した空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、耐久性を実質的に低下させることなく、操縦安定性を大幅に向上することを可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高速走行用タイヤにおいて、高速走行時のタイヤサイド部からビード部にかけての変形を抑えて操縦安定性を向上させる目的で、ビード部にスチールコードや有機繊維コードからなる補強層を挿入することが行われている。
しかしながら、より大きな補強効果を得るためにスチールコードからなる補強層を使用し、その補強層の幅を広げ過ぎると、サイド部での剛性変化が大きくなり、応力集中する部分が発生するので耐久性が低下するという問題があった。
【０００３】
これに対して、特開平６−１４３９４７号公報では、２層のカーカス層を備えた空気入りタイヤにおいて、ビードフィラーの外側に２層のスチールコード補強層を配置し、その位置関係を特定することにより操縦安定性と耐久性との両立を図ろうとしている。しかるに、断面高さが小さい偏平タイヤでは２層のスチールコード補強層のエッジが互いに隣接し、これが応力集中を助長するため耐久性の確保が不十分になっていた。
【０００４】
また、有機繊維コードからなる補強層をビード部に挿入した場合、応力集中に起因する耐久性の問題は回避可能であるものの、補強効果が不足するため操縦安定性の向上効果が不十分になってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高速走行用偏平タイヤにおいて、耐久性を実質的に低下させることなく、操縦安定性を大幅に向上することを可能にした空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間に内外２層のカーカス層を装架し、内側カーカス層のタイヤ幅方向両端部をそれぞれビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げ、そのターンナップ部で前記ビードコアの外周側に配置したビードフィラーを包み込むと共に、外側カーカス層のタイヤ幅方向両端部をそれぞれ前記ターンナップ部の外側に配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記内側カーカス層と前記ビードコア及びビードフィラーとの間に複数本の有機繊維コードからなる内側補強層を前記ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げるように配置すると共に、前記ターンナップ部と前記外側カーカス層との間に複数本のスチールコードからなる外側補強層を配置し、前記ターンナップ部の巻き上げ高さ（ＣＴＵ）、前記内側補強層の上端高さ（ＲＵ１）、前記外側補強層の上端高さ（ＲＵ２）、前記ビードフィラーの上端高さ（ＢＦＴ）、前記内側補強層の下端高さ（ＲＬ１）、前記外側補強層の下端高さ（ＲＬ２）を、ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２の関係にしたことを特徴とするものである。
【０００７】
このように外側補強層をスチールコードから構成すると共に、内側補強層を有機繊維コードから構成し、そのエッジの位置関係を上記のように特定することにより、応力集中を回避しながら優れた補強効果を得ることができる。従って、高速走行用偏平タイヤにおいて、耐久性を損なうことなく、操縦安定性を大幅に向上することができる。
【０００８】
本発明において、前記内側補強層の上端と前記外側補強層の上端との間隔を４〜１０ｍｍにすることが好ましい。
【０００９】
なお、上記ターンナップ部の巻き上げ高さ（ＣＴＵ）、内側補強層の上端高さ（ＲＵ１）、外側補強層の上端高さ（ＲＵ２）、ビードフィラーの上端高さ（ＢＦＴ）、内側補強層の下端高さ（ＲＬ１）、外側補強層の下端高さ（ＲＬ２）はいずれもビードベース位置からタイヤ径方向に測定したものである。
本発明は、タイヤ断面高さが１００ｍｍ以下のタイヤ、或いは偏平率が５５％以下のタイヤに適用することが好ましい。このような偏平タイヤに本発明を適用することにより顕著な作用効果を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示するものである。図において、左右一対のビード部１，１間には複数本の補強コードをラジアル方向に配列させた内外２層のカーカス層２，３が装架されている。内側カーカス層２はタイヤ幅方向両端部がそれぞれビードコア４の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられてターンナップ部２ａを形成し、このターンナップ部２ａによりビードコア４の外周側に配置した硬質ゴムからなるビードフィラー５が包み込まれている。一方、外側カーカス層３はタイヤ幅方向両端部がそれぞれターンナップ部２ａの外側を通ってビードコア４の下方に配置されている。即ち、上記タイヤは所謂１−１構成のハイターンナップ構造を有している。
【００１１】
トレッド部６におけるカーカス層２，３の外周側には、それぞれ複数本の補強コードをコートゴムで被覆した２層のベルト層７，７が設けられている。これらベルト層７，７は、その補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。また、ベルト層７，７の外周側には、高速走行時の遠心力によりベルト層７，７のせり上がりを防止するために、複数本の補強コードを実質的にタイヤ周方向と平行に配置したベルトカバー層８がベルト層７，７を覆うように設けられている。
【００１２】
上記空気入りタイヤにおいて、内側カーカス層２とビードコア４及びビードフィラー５との間には複数本の有機繊維コードをコートゴムで被覆した内側補強層９が配置されている。より具体的には、内側補強層９はビードフィラー５の内面側からビードコア４の径方向内側を通ってビードフィラー５の外面側に延在している。この内側補強層９を構成する有機繊維コードとしては、芳香族ポリアミド繊維（ケブラー）、ナイロン繊維、レーヨン繊維等を使用することが好ましい。また、内側補強層９において有機繊維コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は４５°±１５°の範囲に設定するとよい。有機繊維コードの傾斜角度を上記範囲にすることにより、補強効果と耐久性を同時に満足することが可能になる。
【００１３】
一方、内側カーカス層２のターンナップ部２ａと外側カーカス層３との間には複数本のスチールコードをコートゴムで被覆した外側補強層１０が配置されている。外側補強層１０においてスチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は２０°±１０°の範囲に設定するとよい。スチールコードの傾斜角度を上記範囲にすることにより、補強効果と耐久性を同時に満足することが可能になる。
【００１４】
上記内側補強層９及び外側補強層１０を挿入するに当たって、ターンナップ部２ａの巻き上げ高さ（ＣＴＵ）、内側補強層９の上端高さ（ＲＵ１）、外側補強層１０の上端高さ（ＲＵ２）、ビードフィラー５の上端高さ（ＢＦＴ）、内側補強層９の下端高さ（ＲＬ１）、外側補強層１０の下端高さ（ＲＬ２）について、ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２の関係を満足するように設定する。また、上記関係式において、各エッジの相互間隔は４ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下にすることが好ましく、特に内側補強層９の上端と外側補強層１０の上端との相互間隔は４ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下にすることが好ましい。各パーツのエッジを上記位置関係にすることにより、走行時においてタイヤに生じる応力を効果的に分散することが可能になる。
【００１５】
上述のように２層のカーカス層を備えたタイヤにおいて、これらカーカス層を１−１構成のハイターンナップ構造にすると共に、補強層を２枚として、これら補強層をそれぞれターンナップ部２ａの内外に配置することで操縦安定性の向上を図りながら耐久性の低下をある程度抑えることができる。しかしながら、２層の補強層を単にビードフィラー５の外側に挿入した場合、そのビードフィラー５の外側に２層の補強層のエッジ（上端同士又は下端同士）が互いに近接して配置されることになり、耐久性の低下を招く。また、補強層のエッジ間隔を確保しようとすると、そのエッジがリムフランジ高さ近傍に配置されることになり、耐久性の低下を招く。
【００１６】
そこで、本発明ではビードフィラー側の内側補強層９をビードコア４の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げるように配置することでエッジの分散を図っている。但し、この内側補強層９をスチールコードから構成すると、ビード内側での剛性変化が大きくなり、応力集中により耐久性が低下するので、内側補強層９は有機繊維コードから構成することが必要である。このように内側補強層９に有機繊維コードを使用することにより、ビード内側での応力集中を回避するだけでなく、内側補強層９をカーカス層２と共に巻き上げる際の成形性の悪化を防止することができる。
【００１７】
更に、タイヤ最大幅付近でのエッジの配置についても、応力集中による耐久性の低下を防ぐために、有機繊維コードからなる内側補強層９の上端エッジをスチールコードからなる外側補強層の上端エッジよりもタイヤ径方向外側に高くして、これらエッジの相互間隔を４ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下にすることで剛性の確保と剛性の滑らかな変化を可能にし、操縦安定性の向上と耐久性の確保とを両立することができる。
【００１８】
本発明において、ベルト構造、カーカス構造及び補強構造は上記実施形態に限定されることはなく、必要に応じて種々異なる実施形態にすることが可能である。例えば、図２に示すように、有機繊維コードからなる内側補強層９がビードフィラー５の内側で上端を形成する構造にしてもよい。但し、図１のように内側補強層９の上端をビードフィラー５の外側に配置したほうが耐久性の点で好ましい。
【００１９】
【実施例】
タイヤサイズを２０５／５０Ｒ１６で共通にし、ターンナップ部の巻き上げ高さ（ＣＴＵ）、内側補強層の上端高さ（ＲＵ１）、外側補強層の上端高さ（ＲＵ２）、ビードフィラーの上端高さ（ＢＦＴ）、内側補強層の下端高さ（ＲＬ１）、外側補強層の下端高さ（ＲＬ２）を種々異ならせ、下記構成を有する従来タイヤ１〜３、比較タイヤ及び本発明タイヤ１〜２をそれぞれ製作した。
【００２０】
なお、内側補強層の有機繊維コードとしては、芳香族ポリアミド繊維コード（１５００ｄ／２）を使用し、その打ち込み密度を５０本／５０ｍｍとし、タイヤ周方向に対する傾斜角度を４５°にした。一方、外側補強層のスチールコードとしては、２＋２（０．２５）のスチールコードを使用し、その打ち込み密度を４０本／５０ｍｍとし、タイヤ周方向に対する傾斜角度を２０°にした。
【００２１】
従来タイヤ１
タイヤ構造：図３
内側補強層：なし
外側補強層：スチールコード
位置関係：ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＢＦＴ＞ＲＬ１
【００２２】
従来タイヤ２
タイヤ構造：図４
内側補強層：スチールコード
外側補強層：スチールコード
位置関係：ＣＴＵ＞ＲＵ２＞ＲＵ１＞ＢＦＴ＞ＲＬ２＞ＲＬ１
【００２３】
従来タイヤ３
タイヤ構造：図５
内側補強層：スチールコード
外側補強層：スチールコード
位置関係：ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ２＞ＲＬ１
【００２４】
比較タイヤ
タイヤ構造：図６
内側補強層：有機繊維コード
外側補強層：スチールコード
位置関係：ＣＴＵ＞ＲＵ２＞ＲＵ１＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２
【００２５】
本発明タイヤ１
タイヤ構造：図１
内側補強層：有機繊維コード
外側補強層：スチールコード
位置関係：ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２
【００２６】
本発明タイヤ２
タイヤ構造：図２
内側補強層：有機繊維コード
外側補強層：スチールコード
位置関係：ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２
これら試験タイヤについて、下記試験方法により操縦安定性、耐久性、乗心地性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２７】
操縦安定性：
試験タイヤを空気圧２００ｋＰａとして排気量１８００ｃｃの乗用車に装着し、５名のテストドライバーにてサーキットコースを走行してフィーリングを評価した。評価結果は従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れている。
【００２８】
耐久性：
試験タイヤを空気圧１８０ｋＰａとしてドラム試験機に装着し、速度８１ｋｍ／ｈで走行させると共に、荷重を４６３ｋｇの初期条件から徐々に増加させて、ビード部又はサイド部に故障を生じるまでの走行距離を測定した。評価結果は従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れている。
【００２９】
乗心地性：
試験タイヤを空気圧２００ｋＰａとして排気量１８００ｃｃの乗用車に装着し、５名のテストドライバーにてサーキットコースを走行してフィーリングを評価した。評価結果は従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど乗心地性が優れている。
【００３０】
【表１】
0003868121.tif 000002
【００３１】
この表１から明らかなように、本発明タイヤ１〜２はいずれも従来タイヤ１に比べて耐久性の低下を抑制しながら操縦安定性を大幅に向上することができた。また、本発明タイヤ１〜２は乗心地性も良好であった。一方、従来タイヤ２，３及び比較タイヤは操縦安定性の向上効果が得られたものの、それに伴って耐久性が大幅に低下していた。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１−１構成のハイターンナップ構造を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、内側カーカス層とビードコア及びビードフィラーとの間に複数本の有機繊維コードからなる内側補強層をビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げるように配置すると共に、内側カーカス層のターンナップ部と外側カーカス層との間に複数本のスチールコードからなる外側補強層を配置し、ターンナップ部の巻き上げ高さ（ＣＴＵ）、内側補強層の上端高さ（ＲＵ１）、外側補強層の上端高さ（ＲＵ２）、ビードフィラーの上端高さ（ＢＦＴ）、内側補強層の下端高さ（ＲＬ１）、外側補強層の下端高さ（ＲＬ２）を、ＣＴＵ＞ＲＵ１＞ＲＵ２＞ＢＦＴ＞ＲＬ１＞ＲＬ２の関係にしたことにより、応力集中を回避しながら優れた補強効果を得ることができるので、高速走行用偏平タイヤであっても、耐久性を損なうことなく、また成形性の悪化を招くことなく、操縦安定性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図３】従来の空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図４】従来の他の空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図５】従来の更に他の空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【図６】比較例の空気入りラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  内側カーカス層
２ａ  ターンナップ部
３  外側カーカス層
４  ビードコア
５  ビードフィラー
６  トレッド部
７  ベルト層
８  ベルトカバー層
９  内側補強層
１０  外側補強層
【図１】
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【図２】
0003868121.tif 000004
【図３】
0003868121.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003868121.tif 000007
【図６】
0003868121.tif 000008