(57)【要約】【課題】高い締め付け力及び高い剛性と、軽量化とが達成されたビードを備えるタイヤの提供。【解決手段】このタイヤ３０では、ビード３６のコア４４は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えている。上記コア４４を周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面５０が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面５２が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。上記列のうち半径方向において内側から第１列と第２列とには、上記スチールコードの断面５０が最密充填の構造で並べられている。第２列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面５２が並べられている。【選択図】図２
2016041526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがこのサイドウォールよりも半径方向内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスとを備えており、
上記ビードがコアを備えており、
上記コアが、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えており、
上記コアを周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されており、
ｎが自然数とされ、上記列のうち半径方向において内側からｎ番目に位置する列が第ｎ列とされたとき、
第１列と第２列とには、上記スチールコードの断面が最密充填の構造で並べられており、
第２列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面が並べられている空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記有機繊維コードがアラミド繊維よりなる請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
上記スチールコードの外径が０．９ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
上記第１列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が２であり、上記第２列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が３である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
【請求項５】
上記第１列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が３であり、上記第２列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が４である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
【請求項６】
上記第３列の中に存在する上記繊維コードの断面の数が、上記第２列の中に存在する上記スチールコードの断面の数よりも多く、
ｍが３以上の自然数とされたとき、第（ｍ＋１）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第ｍ列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じか又はこれより少なく、
これによりコアの断面の外形が半径方向外向きに先細りとなっている請求項１から５のいずれかに記載のタイヤ。
【請求項７】
上記第３列の中に存在する上記繊維コードの断面の数が、上記第２列の中に存在するする上記スチールコードの断面の数より１だけ多く、
ｍｏが３以上の奇数とされたとき、第（ｍｏ＋１）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第ｍｏ列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じであり、第（ｍｏ＋２）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第（ｍｏ＋１）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数より１だけ少なく、
最も半径方向外側に位置する上記列の中に存在する上記有機繊維コードの断面の数が１である請求項６に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のホイールは、タイヤとリムとからなる。タイヤのビードがリムと嵌合することで、タイヤがリムに取り付けられる。リムと嵌合されたビードはリムを締め付ける。この締め付け力により、タイヤはリムに固定されている。この締め付け力により、タイヤの密封性が保たれている。この締め付け力により、タイヤがリムに対して滑る「リム滑り」が防止されている。
【０００３】
車両の急加速時又は急減速時に、リムとビードとの間に周方向に大きな力が発生する。タイヤが変形したとき、ビードには大きな剪断力が発生する。ビードには、これらの力が加わったときも、密封性を保ち、リム滑りを起こさない締め付け力が求められる。さらにビードには、大きな力が加わったときも、破損を起こさないだけの大きな剛性が求められる。
【０００４】
図６には、従来のタイヤ２におけるビード４の断面が、カーカス６、クリンチ８及びチェーファー１０と共に示されている。図６において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。ビード４は周方向に延びている。ビード４は、コア１２とエイペックス１４とを備えている。コア１２はリング状である。図７にはこのコア１２の断面が示されている。コア１２は、周方向に巻回された非伸縮性コード１６を含む。ビード４の高い締め付け力と高い剛性とを実現するため、典型的にはコード１６はスチールからなる。高い剛性を実現するため、エイペックス１４は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【０００５】
環境への配慮から、近年、車両の低燃費化に対する要求は特に強くなっている。タイヤによる低燃費化を達成するために、タイヤの質量を小さくすることが求められている。ビードについては、コアのコードの材料として有機繊維を使用することで軽量化する試みが特開２０００−２５４２９公報及び特開平５−１９３３１３号公報に報告されている。
【０００６】
特開２０００−２５４２９公報に開示されたビードでは、コアは、有機繊維からなるコードを備えている。コアの構造を最適化し、これらを樹脂で固めることで、高い締め付け力及び強度と、軽量化の両立が図られている。
【０００７】
特開平５−１９３３１３号公報に開示されたビードでは、コアの断面において、最も半径方向内側の列に位置するコードをスチールで実現し、その外側のコードを有機繊維で実現している。このコアの断面の模式図を図８に示す。このコア２２には、スチールのコードの断面１８と、有機繊維のコードの断面２０とが並べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２５４２９公報
【特許文献２】特開平５−１９３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
タイヤの製造方法では、その成形工程において、ドラムが拡径しローカバーの形状が整えられる。この工程において、カーカスプライには、テンションが生じうる。カーカスプライはコアの間に架け渡されているため、コアにもストレスが加わる。特開２０００−２５４２９公報のビードでは、このストレスと加硫工程での加熱により、コアが折れることが起こりうる。これはタイヤの製造不良を招来する。
【００１０】
特開平５−１９３３１３号公報のビードでは、スチールのコードにより、コア折れが防止されている。しかし、このビードでは十分な締め付け力及び剛性が得られないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、製造不良を起こさず、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されたビードを備える空気入りタイヤの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがこのサイドウォールよりも半径方向内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスとを備えている。上記ビードはコアを備えている。上記コアは、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えている。上記コアを周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。ｎが自然数とされ、上記列のうち半径方向において内側からｎ番目に位置する列が第ｎ列とされたとき、第１列と第２列とには、上記スチールコードの断面が最密充填の構造で並べられている。第２列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面が並べられている。
【００１３】
好ましくは、上記有機繊維コードはアラミド繊維よりなる。
【００１４】
好ましくは、上記スチールコードの外径は０．９ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。
【００１５】
好ましくは、上記第１列の中に存在する上記スチールコードの断面の数は２であり、上記第２列の中に存在する上記スチールコードの断面の数は３である。
【００１６】
上記第１列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が３であり、上記第２列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が４であってもよい。
【００１７】
好ましくは、上記第３列の中に存在する上記繊維コードの断面の数は、上記第２列の中に存在する上記スチールコードの断面の数よりも多く、ｍが３以上の自然数とされたとき、第（ｍ＋１）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第ｍ列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じか又はこれより少なく、これによりコアの断面の外形は半径方向外向きに先細りとなっている。
【００１８】
好ましくは、上記第３列の中に存在する上記繊維コードの断面の数は、上記第２列の中に存在するする上記スチールコードの断面の数より１だけ多く、ｍｏが３以上の奇数とされたとき、第（ｍｏ＋１）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数は第ｍｏ列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じであり、第（ｍｏ＋２）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数は第（ｍｏ＋１）列の中に存在する有機繊維コードの断面の数より１だけ少なく、最も半径方向外側に位置する上記列の中に存在する上記有機繊維コードの断面の数は１である。
【発明の効果】
【００１９】
発明者らは、ビードの構造を詳細に検討した。その結果、コアの断面において半径方向内側から第１列及び第２列にスチールコードの断面を最密充填の構造で並べることが、ビードの高い締め付け力及び高い剛性の実現に大きく寄与することを見出した。このスチールコードは、加硫時のコアの折れも防止する。さらに第２列より外側の列に有機繊維コードの断面を並べることで、ビードの締め付け力と剛性とをさらに向上させつつビードの軽量化が実現できた。このビードでは製造不良が防止されている。このビードでは、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。
【図２】図２は、図１のタイヤのコアの部分が示された模式図である。
【図３】図３は、図１のタイヤにおけるコアの他の構成例が示された模式図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態におけるコアの部分が示された模式図である。
【図５】図５は、図４のタイヤにおけるコアの他の構成例が示された模式図である。
【図６】図６は、従来のタイヤの一部が示された断面図である。
【図７】図７は、図６のタイヤにおけるコアの構成例が示された模式図である。
【図８】図８は、従来のタイヤにおけるコアの他の構成例が示された模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００２２】
図１には、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ３０の一部が示されている。図１において、上下方向がタイヤ３０の半径方向であり、左右方向がタイヤ３０の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ３０の周方向である。図示されないが、このタイヤ３０の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
【００２３】
このタイヤ３０は、サイドウォール３２、クリンチ３４、ビード３６、カーカス３８、インナーライナー４０及びチェーファー４２を備えている。図示されないが、このタイヤ３０は、これら以外に、トレッド、ベルト及びバンドをさらに備えている。このタイヤ３０は、チューブレスタイプである。このタイヤ３０は、乗用車に装着される。
【００２４】
図示されないが、トレッドは、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッドは、路面と接地するトレッド面を形成する。トレッド面には、溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成されている。トレッドは、ベース層とキャップ層とを有している。キャップ層は、ベース層の半径方向外側に位置している。キャップ層は、ベース層に積層されている。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。
【００２５】
サイドウォール３２は、トレッドの端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール３２は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール３２は、カーカス３８の損傷を防止する。
【００２６】
クリンチ３４は、サイドウォール３２の半径方向略内側に位置している。クリンチ３４は、軸方向において、ビード３６及びカーカス３８よりも外側に位置している。クリンチ３４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ３４は、リムのフランジと当接する。
【００２７】
ビード３６は、クリンチ３４の軸方向内側に位置している。ビード３６は周方向に延びている。ビード３６は、コア４４と、このコア４４から半径方向外向きに延びるエイペックス４６とを備えている。コア４４はリング状である。エイペックス４６は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス４６は、高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２８】
カーカス３８は、カーカスプライ４８からなる。カーカスプライ４８は、両側のビード３６の間に架け渡されており、トレッド及びサイドウォール３２に沿っている。カーカスプライ４８は、コア４４の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ４８には、主部と折り返し部とが形成されている。このカーカス３８は、２枚以上のカーカスプライ４８からなってもよい。
【００２９】
図示されないが、カーカスプライ４８は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。このコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス３８はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００３０】
図示されないが、ベルトは、トレッドの半径方向内側に位置している。ベルトは、カーカス３８と積層されている。ベルトは、カーカス３８を補強する。ベルトは、内側層及び外側層からなる。図示されていないが、内側層及び外側層のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルトが、３以上の層を備えてもよい。
【００３１】
図示されないが、バンドは、トレッドの半径方向内側に位置している。バンドは、ベルトの半径方向外側に位置している。バンドは、ベルトに積層されている。バンドは、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンドは、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。バンドは、タイヤ３０の半径方向の剛性に寄与しうる。バンドは、走行時に作用する遠心力の影響を抑制しうる。このタイヤ３０は、高速安定性に優れる。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
【００３２】
ベルト及びバンドは、補強層を構成している。ベルトのみから、補強層が構成されてもよい。バンドのみから、補強層が構成されてもよい。
【００３３】
インナーライナー４０は、カーカス３８の内側に位置している。インナーライナー４０は、カーカス３８の内面に接合されている。インナーライナー４０は、架橋ゴムからなる。インナーライナー４０には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー４０の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー４０は、タイヤ３０の内圧を保持する。
【００３４】
チェーファー４２は、ビード３６の近傍に位置している。タイヤ３０がリムに組み込まれると、このチェーファー４２がリムと当接する。この当接により、ビード３６の近傍が保護される。このタイヤ３０では、チェーファー４２は、布とこの布に含浸したゴムとから構成されている。チェーファー４２が、クリンチ３４と一体として構成されていてもよい。
【００３５】
図２には、コア４４の断面がカーカス３８及びタイヤ３０のビード３６の部分の輪郭と共に示されている。コア４４は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを含む。このコア４４は、１本のスチールコードと、１本の有機繊維コードとが巻回されて構成されている。コア４４が、２本以上のスチールコード及び２本以上の有機繊維コードが巻回されることで構成されていてもよい。有機繊維の典型的な材質は、アラミド繊維である。
【００３６】
図２に示されるとおり、周方向に垂直な面で切った断面において、コア４４には複数のスチールコードの断面５０（スチールコード断面５０）及び有機繊維コードの断面５２（有機繊維コード断面５２）が並べられている。それぞれの断面は円形である。コア４４には、スチールコード断面５０が略軸方向に並べられた列と、有機繊維コード断面５２が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。これらの列のうち、半径方向において最も内側に位置する列は第１列と称され、内側から二番目に位置する列は第２列と称される。ｎが自然数とされたとき、内側からｎ番目に位置する列は第ｎ列と称される。図２のコア４４では、第６列まで存在している。
【００３７】
図２に示されるとおり、第１列及び第２列にはスチールコード断面５０が並べられている。第１列及び第２列に含まれるスチールコード断面５０について、隣接する断面の中心を結ぶと、正三角形が格子状に並べられた形状となる。換言すれば、第１列及び第２列中のスチールコード断面５０は、最密充填の構造で並べられている。
【００３８】
図２に示されるとおり、このコア４４では、第２列よりも半径方向外側の列には、有機繊維コード断面５２が並べられている。第３列から第６列に有機繊維コード断面５２が並べられている。
【００３９】
以下、本発明の作用効果が説明される。
【００４０】
ビードの高い締め付け力と高い剛性とを実現するため、ビードのコアを構成するコードは典型的にはスチールからなる。近年、車両の低燃費化に対する要求から、ビードに対して軽量化の要求が強くなっている。このため、コードを軽量な有機繊維とし、これらを樹脂で固めることで、高い締め付け力及び強度と、軽量化の両立を図ったビードが検討されている。しかし、このコードを有するビードでは、加硫工程でコアが折れることが起こりうる。これはタイヤの製造不良につながる。さらに、このビードでは、十分な締め付け力及び剛性が得られないことが起こりうる。
【００４１】
本発明に係るタイヤ３０のビード３６のコア４４では、半径方向内側から第１列及び第２列にはスチールコード断面５０が最密充填の構造で並べられている。タイヤ３０をリムに装着して、タイヤ３０に空気を充填したとき、第１列に大きな力が加わる。このコア４４では、最密充填の構造により、第１列に加えられた力は第２列に分散される。このコア４４では、第１列及び第２列のスチールコードがリムを締め付ける。加えて、最密充填の構造により、このコア４４は高い剛性を保持している。このスチールコードにより、高い締め付け力と高い剛性とが実現されている。さらにこのスチールコードは、加硫工程でのビード３６が折れるのを防止する。このビード３６では製造不良が防止されている。
【００４２】
このコア４４では、第２列より外側の列には、有機繊維コード断面５２が並べられている。この有機繊維コードは、ビード３６の締め付け力及び剛性をさらに向上させる。有機繊維コードは、スチールコードに比べて軽量である。この有機繊維コードはコア４４の軽量化に寄与する。このビード３６では、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されている。
【００４３】
スチールコードの外径ΦＳは、０．９ｍｍ以上が好ましい。外径ΦＳを０．９ｍｍ以上とすることで、ビード３６は高い締め付け力と高い剛性とを有する。この観点から、外径ΦＳは１．０ｍｍ以上がより好ましい。外径ΦＳは、１．５ｍｍ以下が好ましい。外径を１．５ｍｍ以下とすることで、ビード３６の質量が抑えられる。この観点から、外径ΦＳは１．３ｍｍ以下がより好ましい。
【００４４】
有機繊維コードの構造は、３３００ｄｔｅｘ／２／２であることが好ましい。すなわち、有機繊維コードは、繊度３３００ｄｔｅｘの単繊維を２本撚りし、この２本撚りの繊維をさらに２本撚りにした構造であることが好ましい。この構造にすることにより、ビード３６の軽量化と高い締め付け力及び剛性とがより効果的に両立できる。
【００４５】
このコア４４では、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数は第１列に含まれるスチールコード断面５０の数より多いのが好ましい。この構造により、第１列に加えられた力は効率的に第２列に分散される。第２列に含まれるスチールコード断面５０の数は第１列に含まれるスチールコード断面５０の数より１だけ多いのがより好ましい。この構造により、ビートの質量は効果的に削減される。
【００４６】
第１列及び第２列に含まれるスチールコード断面５０の数は、タイヤ３０のロードインデックスによって異なる。ロードインデックスは、ＪＡＴＭＡ規格で定められる使用条件下でタイヤ３０に負荷しうる最大の質量を表す記号である。ロードインデックスが９４未満のタイヤ３０については、第１列に含まれるスチールコード断面５０の数が２であり、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数が３であることが好ましい。この構造とすることにより、タイヤ３０に最大負荷が加えられても、このビード３６はこの負荷に耐える十分な剛性を有する。このビード３６が損傷することはない。また、この構造とすることにより、ビード３６の質量は効果的に削減されている。図２のコア４４は、この構造を有している。
【００４７】
ロードインデックスが９４以上のタイヤ３０については、第１列に含まれるスチールコード断面５０の数が３であり、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数が４であることが好ましい。この構造とすることにより、タイヤ３０に最大負荷が加えられても、このビード３６はこの負荷に耐える十分な剛性を有する。このビード３６が損傷することはない。また、この構造とすることにより、ビード３６の質量は効果的に削減されている。図３には、この構造を有するコア４４の一例が示されている。
【００４８】
第３列に含まれる有機繊維コード断面５２の数は、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数より多いのが好ましい。第３列に含まれる有機繊維コード断面５２の数を、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数より多くすることで、ビード３６は十分な剛性を有する。第３列に含まれる有機繊維コード断面５２の数は、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数より１だけ多いのがより好ましい。第３列に含まれる有機繊維コード断面５２の数を、第２列に含まれるスチールコード断面５０の数より１だけ多くすることで、ビード３６の質量は効果的に削減されている。図２及び図３には、この構造を有するコア４４の一例が示されている。
【００４９】
図４には、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤ６０のビード６２の部分が示されている。この図には、コア６４の断面がカーカス６６及びタイヤ６０のビード６２の部分の輪郭と共に示されている。図４において、上下方向がタイヤ６０の半径方向であり、左右方向がタイヤ６０の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ６０の周方向である。図示されないが、このタイヤ６０の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
【００５０】
このタイヤ６０は、トレッド、サイドウォール、クリンチ、ビード６２、カーカス６６、ベルト、バンド、インナーライナー及びチェーファーを備えている。このタイヤ６０は、ビード６２以外は、図１のタイヤ３０と同じである。
【００５１】
ビード６２は周方向に延びている。ビード６２は、コア６４を備えている。コア６４はリング状である。図１のタイヤ３０と異なり、このビード６２はエイペックスを備えていない。このタイヤ６０では、コア６４が半径方向外向きに先細りの形状を呈している。
【００５２】
コア６４は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを含む。このコア６４は、１本のスチールコードと、１本の有機繊維コードとが巻回されて構成されている。コア６４が、２本以上のスチールコード及び２本以上のスチールコードが巻回されることで構成されていてもよい。有機繊維の典型的な材質は、アラミド繊維である。
【００５３】
図４に示されるとおり、周方向に垂直な面で切った断面において、コア６４には複数のスチールコード断面６８及び有機繊維コード断面７０が並べられている。それぞれの断面は円形である。コア６４には、スチールコード断面６８が略軸方向に並べられた列と、有機繊維コード断面７０が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。これらの列のうち、半径方向において最も内側に位置する列は第１列と称され、内側から二番目に位置する列は第２列と称される。ｎが自然数とされたとき、内側からｎ番目に位置する列は第ｎ列と称される。図４のコア６４では、第９列まで存在している。
【００５４】
図４に示されるとおり、第１列及び第２列にはスチールコード断面６８が並べられている。第１列及び第２列に含まれるスチールコード断面６８について、隣接する断面の中心を結ぶと、正三角形が格子状に並べられた形状となる。換言すれば、第１列及び第２列中のスチールコード断面６８は、最密充填の構造で並べられている。
【００５５】
図４に示されるとおり、このコア６４では、第２列よりも半径方向外側の列には、有機繊維コード断面７０が並べられている。このコア６４では、第３列に含まれる有機繊維コード断面７０の数は、第２列に含まれるスチールコード断面６８の数より多い。図に示される通り、ｍが３以上の自然数とされたとき、第（ｍ＋１）列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数が第ｍ列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数と同じか又はこれより少なくなっている。これにより、コア６４の軸方向の幅は、半径方向外側にいくほど狭くなっている。換言すれば、コア６４の断面の形状は、半径方向外向きに先細りとなっている。
【００５６】
以下、本発明の作用効果が説明される。
【００５７】
本発明に係るタイヤ６０のビード６２のコア６４では、半径方向内側から第１列及び第２列にはスチールコードの断面が最密充填の構造で並べられている。タイヤ６０をリムに装着して、タイヤ６０に空気を充填したとき、第１列に大きな力が加わる。このコア６４では、最密充填の構造により、第１列に加えられた力は第２列に分散される。このコア６４では、第１列及び第２列のスチールコードがリムを締め付ける。加えて、最密充填の構造により、このコア６４は高い剛性を保持している。このスチールコードにより、高い締め付け力と高い剛性とが実現されている。さらにこのスチールコードは、加硫工程でのビード６２が折れるのを防止する。このビード６２では製造不良が防止されている。
【００５８】
このビード６２コア６４では、第２列より外側の列には、有機繊維コード断面７０が並んでいる。この有機繊維コードの構造により、コア６４の断面の形状は、半径方向外向きに先細りとなっている。このビード６２はエイペックス４６を備える必要はない。有機繊維コードは、エイペックス４６に比べて軽量である。このコア６４は、ビード６２の質量低減に大きく寄与する。
【００５９】
図１のタイヤ３０と同様に、このタイヤ６０ではカーカスプライ７２のコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。ビード６２の近辺において、このコードはほぼ半径方向に延びている。このため、タイヤ６０に大きな荷重が負荷されると、カーカスプライ７２のコードの間隔が広がり、カーカス６６が周方向に歪むことが起こり易い。このビード６２では、エイペックス４６の代わりに、半径方向外向きに延びるコア６４が設けられている。このコア６４は、周方向に巻回された有機繊維コードを備えている。この周方向に延びる有機繊維コードは、カーカス６６のコードの間隔が広がるのを防止する。このコア６４により、カーカス６６が周方向に歪むのが防止されている。さらにこのコア６４は、カーカス６６の内側及び外側において剪断応力を生じさせる。これらは、タイヤ６０の縦バネ定数及び横バネ定数を向上させる。このビード６２により、タイヤ６０の縦バネ定数及び横バネ定数が適正に維持される。このビード６２を備えるタイヤ６０は、良好な操縦安定性が実現されている。
【００６０】
コア６０の中に存在する有機繊維コード断面７０が並べられた列の数Ｎｆは６以上が好ましい。列数Ｎｆを６以上とすることで、このタイヤ６０は適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。列数Ｎｆは１０以下が好ましい。列数Ｎｆを１０以下とすることで、ビード６２の質量がより効果的に削減できる。図４のコア６０では、列数Ｎｆは７である。
【００６１】
図４において、両矢印Ｈｃは、コア６４の半径方向高さである。図示されないが、タイヤ６０の断面高さがＨとされたとき、高さＨｃの高さＨに対する比（Ｈｃ／Ｈ）は、０．１５以上が好ましい。比（Ｈｃ／Ｈ）を０．１５以上とすることで、このタイヤ６０は適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。比（Ｈｃ／Ｈ）は、０．３５以下が好ましい。比を０．３５以下とすることで、ビード６２の質量がより効果的に削減できる。
【００６２】
高さＨｃは、２５ｍｍ以上が好ましい。高さＨｃを２５ｍｍ以上とすることで、このタイヤ６０はより適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。高さＨｃは３５ｍｍ以下が好ましい。比を３５ｍｍ以下とすることで、ビード６２の質量がより効果的に削減できる。
【００６３】
図４のコア６４では、第３列の中に存在する繊維コード断面の数が、第２列の中に存在するする上記スチールコード断面６８の数より１だけ多い。また、ｍｏが３以上の奇数とされたとき、第（ｍｏ＋１）列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数が第ｍｏ列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数と同じである。第（ｍｏ＋２）列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数が第（ｍｏ＋１）列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数より１だけ少ない。最も半径方向外側に位置する列の中に存在する有機繊維コード断面７０の数が１である。具体的には、第３列と第４列に含まれる断面の数が４であり、第５列と第６列に含まれる断面の数が３であり、第７列と第８列に含まれる断面の数が２であり、第９列に含まれる断面の数が１である。
【００６４】
コア６４を図４の構成とするのがより好ましい。この構成により、ビード６２はより高い締め付け力及び高い剛性を有する。コア６４をこの構成とすることで、タイヤ６０はより適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。コア６４をこの構成とすることで、ビード６２の質量がより効率的に削減できる。このビード６２では、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されている。
【００６５】
図５には、コアの他の構成例が示されている。このコア８０では、ｍが３以上の自然数とされたとき、第（ｍ＋１）列の中に存在する有機繊維コード断面８２の数が第ｍ列の中に存在する有機繊維コード断面８２の数より１だけ少なくなっている。具体的には、第３列に含まれる断面の数が４であり、第４列に含まれる断面の数が３であり、第５列に含まれる断面の数が２であり、第６列に含まれる断面の数が１である。
【００６６】
本発明では、タイヤ６０の各部材の寸法及び角度は、タイヤ６０が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ６０に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ６０には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ６０が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リムＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ６０が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ６０の場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００６８】
［実験１］
［実施例１］
図１に示された構成を備え、下記の表１に示された仕様を備えた実施例１のタイヤを得た。このタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈとされた。このタイヤでは、コアの構造は、図２のとおりである。このことが、表１のコア構造の欄に「図２」として表されている。
【００６９】
［比較例１］
コアの構造を図７に示されたものとした他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。これは、従来のタイヤである。
【００７０】
［比較例２］
コアの構造を図８に示されたものとした他は実施例１と同様にして、比較例２のタイヤを得た。
【００７１】
［実施例２］
スチールコードの線径を表１に示されたものとした他は実施例１と同様にして、実施例２のタイヤを得た。
【００７２】
［実施例３］
コアの構造を図３に示されたものとした他は実施例１と同様にして、実施例３のタイヤを得た。
【００７３】
［コア質量］
コアの質量を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１に示されている。数値が小さいほど好ましい。
【００７４】
［水圧破壊］
タイヤを標準リム（サイズ＝１５×６Ｊ）に組み込み、このタイヤに内圧が２００ｋＰａとなるように水を充填した。その後さらに圧力バルブからタイヤが破壊するまで水を注入し、その破壊時の水圧を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１に示されている。数値が大きいほど好ましい。
【００７５】
［嵌合圧］
タイヤを標準リム（サイズ＝１５×６Ｊ）に組み込み、空気を充填し、このタイヤのビードの部分がリムのハンプを乗り越えるときの圧力（嵌合圧）を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１に示されている。数値が小さいほど好ましい。
【００７６】
［締め付け力］
Ｗｄｋ１１６（ドイツゴム工業会）にて規定された方法により、ホフマン締め付け力試験器を用いてリム径における締め付け力を測定した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表１に示されている。数値が大きいほど好ましい。
【００７７】
【表１】
2016041526.tif 000003
【００７８】
［実験２］
［実施例４］
図４に示された構成を備え、下記の表２に示された仕様を備えた実施例４のタイヤを得た。このタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈとされた。このタイヤのビードはエイペックスを備えない。このタイヤでは、コアの構造は、図４のとおりである。このことが、表２のコア構造の欄に「図４」として表されている。
【００７９】
［比較例１］
このタイヤは、実験１の比較例１のタイヤと同じ従来のタイヤである。実験２では実験１と評価項目に違いがあるため、表２にもこのタイヤの評価結果を載せている。
【００８０】
［実施例５］
コアの構造を図５に示されたものとした他は実施例４と同様にして、実施例５のタイヤを得た。
【００８１】
［コア質量、エイペックス質量及びビード質量］
コア、エイペックス質量及びビードの質量を計測した。ビードの質量は、コアの質量とエイペックスの質量との和となる。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表２に示されている。数値が小さいほど好ましい。
【００８２】
［縦バネ定数］
下記の条件にて、タイヤの縦バネ定数を測定した。
使用リム：１５×６Ｊ
内圧：２３０ｋＰａ
荷重：４．２ｋＮ
この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表２に示されている。この数値が８０以上１２０以下が好ましい。>
【００８３】
［水圧破壊］
実験１と同じ方法で破壊時の水圧を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表２に示されている。数値が大きいほど好ましい。
【００８４】
［嵌合圧］
実験１と同じ方法で嵌合圧を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表２に示されている。数値が小さいほど好ましい。
【００８５】
［締め付け力］
実験１と同じ方法で締め付け力を測定した。この結果が、比較例１を１００とした指数値で下記の表２に示されている。数値が大きいほど好ましい。
【００８６】
【表２】
2016041526.tif 000004
【００８７】
表１及び表２に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上説明されたビードの部分の構成は、種々のタイヤにも適用されうる。
【符号の説明】
【００８９】
２、３０、６０・・・タイヤ
４、３６、６２・・・ビード
６、３８、６６・・・カーカス
８、３４・・・クリンチ
１０、４２・・・チェーファー
１２、２２、４４、６４、８０・・・コア
１４、４６・・・エイペックス
３２・・・サイドウォール
４０・・・インナーライナー
４８・・・カーカスプライ
１６、１８、５０、６８・・・スチールコード断面
２０、５２、７０、８２・・・有機繊維コード断面
【図１】
2016041526.tif 000005
【図２】
2016041526.tif 000006
【図３】
2016041526.tif 000007
【図４】
2016041526.tif 000008
【図５】
2016041526.tif 000009
【図６】
2016041526.tif 000010
【図７】
2016041526.tif 000011
【図８】
2016041526.tif 000012