(57)【要約】【課題】本発明は、タイヤ周方向の剛性は増加させるものの、タイヤ縦方向の剛性の増加は極力抑制することによって、乗り心地性の低下や騒音の増加をほとんど招くことなしに操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】一対のビードコアを埋設してなるビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部とを有し、該ビード部のビードコア近傍からサイドウォール部に延びるビード部補強インサート層をそなえた空気入りタイヤであって、該ビード部補強インサート層が、スチール単線の複数本を並列配置してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコアを埋設してなるビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部とを有し、該ビード部のビードコア近傍からサイドウォール部に延びるビード部補強インサート層をそなえた空気入りタイヤであって、該ビード部補強インサート層が、スチール単線の複数本を並列配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ回転軸を中心とした円周と前記スチール単線との交点を仮想した場合、この交点における該円周の接線とスチール単線との挟角が３０〜７０°であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ビード部補強インサート層を、ビードコア近傍からタイヤの断面高さの２０〜６０％の高さに配置してなることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビード部補強インサート層が、スチール単線の複数本を並列配置した層の多段配置になることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【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し、特に乗り心地性の低下および騒音の増加を招くことなしに、操縦安定性の向上を図ろうとするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの操縦安定性を向上させるために、様々な手段が講じられており、中でも、タイヤの周方向の剛性を高めることが有効な手段として知られている。
【０００３】
このような手段として、特許文献１には、「ビード部からサイド中央部に至る領域内にカーカスコードに対しほぼ直角方向にコードが延在するビード補強層」（請求項１）を配置する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−５８８０７号公報
【０００４】
また、特許文献２には、ビード部からサイドウォール部にわたる領域に、「スチールからなるコードと、有機繊維からなるコードとを混用しかつ平行に配した布状体」（請求項１）を、ビード部補強層として配置する技術が提案されている。
【特許文献２】特開平０２−２２５１１２号公報
【０００５】
上記した特許文献１および特許文献２の技術は、上記したようなビード部補強層を配置することによって、タイヤ周方向の剛性を高め、操縦安定性を向上させようとするものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のビード部補強層を配置した空気入りタイヤでは、タイヤ周方向の剛性の向上に従い、タイヤ縦方向の剛性も大きくなるため、乗り心地性が低下し、かつタイヤの騒音が増加するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を有利に解決するもので、タイヤ周方向の剛性は増加させるものの、タイヤ縦方向の剛性の増加は極力抑制することによって、乗り心地性の低下や騒音の増加をほとんど招くことなしに操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
さて、発明者は、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、従来は、ビード部補強層の構成部材として撚りコードを用いていたことが、乗り心地性の低下や騒音の増加を招く原因であることを突き止めた。すなわち、特許文献１では、ビード補強層の構成部材として、複数本のスチール単線を撚り合せたスチールコードが、また特許文献２では、ビード部補強層の構成部材として、鋼からなる素線の複数本を撚り合わせたスチールコードおよびフィラメントを多数本集束して形成した有機繊維コードが用いられていた。しかし、ビード部補強層の構成部材として、上記のような撚りコードを用いてタイヤ周方向の剛性を増加させた場合、タイヤ縦方向の剛性も必然的に増加することが判明した。
【０００９】
そこで、この問題を解決するために、さらに検討を重ねたところ、ビード部補強層の構成部材として撚りコードではなく、スチール単線を用いること、すなわち、スチール単線を構成部材として補強層内に並列に配置することによって、上記の問題が有利に解決できることの知見を得た。
本発明は上記の知見に基くものである。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
（１）一対のビードコアを埋設してなるビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部とを有し、該ビード部のビードコア近傍からサイドウォール部に延びるビード部補強インサート層をそなえた空気入りタイヤであって、該ビード部補強インサート層が、スチール単線の複数本を並列配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１１】
（２）タイヤ回転軸を中心とした円周と前記スチール単線との交点を仮想した場合、この交点における該円周の接線とスチール単線との挟角が３０〜７０°であることを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【００１２】
（３）上記ビード部補強インサート層を、ビードコア近傍からタイヤの断面高さの２０〜６０％の高さに配置してなることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。
【００１３】
（４）上記ビード部補強インサート層が、スチール単線の複数本を並列配置した層の多段配置になることを特徴とする上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ビード部補強インサート層を、スチール単線を並列に配置した構造とすることにより、タイヤ縦方向の剛性の増加を招くことなく、タイヤ周方向の剛性を増加させることができる、その結果、乗り心地性の低下および騒音の増加をほとんど招くことなしに、操縦安定性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に従い本発明の空気入りタイヤを具体的に説明する。
図１に、タイヤの幅方向断面を示す。なお、本発明に従う空気入りタイヤは、赤道面Ｏを挟んだ対称の構造を有するので、図１では赤道面Ｏを中心とする片面のみ示す。図１において、符号１はビードコア、２はビードコア１間にトロイド状に延びるカーカスであり、２ａでカーカスの本体部を、２ｂでカーカスの折返し部を示す。３はカーカス２のタイヤ径方向外側に配置したベルト、４はビードコア１を埋設してなるビード部、５はビード部４の径方向外側に連なるサイドウォール部、６はサイドウォール部５間に跨るトレッド部である。
そして、７がビード部４のビードコア１近傍からサイドウォール部５にわたる領域に配置したビード部補強インサート層であり、８がその構成部材としてのスチール単線である。なお、９で空気入りタイヤ、１０で適用リムを、１０ａでリムフランジを示す。
【００１６】
同図に示したとおり、本発明では、ビード部補強インサート層７の構成部材として、スチール単線８の複数本を並列に配置したところに最大の特徴がある。
【００１７】
このように、ビード部補強インサート層７として、複数本のスチール単線を並列に配置することによって、ビード部補強インサート層７の面内せん断剛性を向上させることができる。一方、面外曲げ剛性の増加は抑制することができる。
【００１８】
ここで、ビード部補強インサート層７に作用する面内せん断剛性および面外曲げ剛性について、図２（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。なお、同図に示すビード部補強インサート層７は、タイヤ幅方向から見た表面をタイヤ径方向外側に向けて示した図である。
【００１９】
ここに、面内せん断剛性とは、図２（ａ）に矢印で向きを示すように、ビード部補強インサート層７の幅方向（タイヤの周方向）に生じる変形に対抗する力であり、一方、面外曲げ剛性とは、同図（ｂ）に矢印で向きを示すように、ビード部補強インサート層７の幅方向と直交する方向（タイヤの縦方向）に生じる変形に対抗する力を意味する。
【００２０】
さて、本発明では、例えば図３（ａ）に示すように、スチール単線８を複数本（図示例では６本の束を２束）並列に配置してビード部補強インサート層７とする。これに対して、従来は、ビード部補強インサート層７の構成部材として、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、いわゆる撚りコード１１（図示例では５本撚りおよび３本撚り）を用いてビード部補強インサート層７としていた。
【００２１】
しかしながら、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように撚りコードを用いたビード部補強インサート層７は、図２（ａ）に示す面内せん断剛性は向上するものの、スチール単線を撚り合せて、各々の径が太くて剛性が増加する撚りコードを用いているため、同図（ｂ）に示す面外曲げ剛性も同時に増加していた。
【００２２】
この点、図３（ａ）に示したように、本発明に従いスチール単線８の複数本の並列配置とした場合には、６本が一体となって、撚りコードとほぼ同じ面内せん断剛性を確保することができ、一方、撚り合わせずにスチール単線（細線）として使用するため、撚りコードと比較して、面外曲げ剛性の増加を効果的に抑制することができるのである。
【００２３】
ここで、ビード部補強インサート層は、図３（ａ）に示すように、６本のスチール単線を１束として、２束を並列配置した例を示したが、この例に限らず、本発明の有利な効果が得られれば、１束の本数や、束の配置は調節が可能である。また、複数本のスチール単線同士を離隔させて、コード間隔を均等にして並列配置することもできる。
【００２４】
さらに、所望とするタイヤ周方向の剛性を得るためには、ビード部補強インサート層に配置するスチール単線の本数は、ビード部補強インサート層の単位幅（ｃｍ）当たり、２２〜３６本程度とすることが好ましい。
【００２５】
すなわち、２２本未満では、撚りコード、例えば３本撚りよりも面内せん断剛性が低くなるおそれがあり、一方、３６本を超えると、面外曲げ剛性が向上するため、乗り心地性の低下を抑制する効果が小さい。
【００２６】
次に、図４に示すように、タイヤ回転軸を中心とした円周Ｃとスチール単線８との交点Ｐを仮想した場合、この交点Ｐにおける円周Ｃの接線Ｌとスチール単線８との挟角αは３０〜７０°であることが好ましい。
【００２７】
すなわち、挟角αが３０°未満では、タイヤ製造時におけるタイヤ横方向への拡張がしずらくなり、形状維持がしにくい状態となるおそれがあり、一方、挟角αが７０°を超えると、面内せん断剛性が発揮しにくくなり、タイヤ周方向の剛性向上が小さくなるおそれがある。
【００２８】
また、ビード部補強インサート層７は、ビードコア１近傍からタイヤの断面高さＨの２０〜６０％の高さまで配置することが好ましい。ここで、断面高さＨは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに規定されている断面高さであり、タイヤの外径とリム径との差の１／２を意味する。
【００２９】
すなわち、高さが断面高さＨの２０％未満では、ビード部補強インサート層を追加したことによる十分な剛性の向上が得られないおそれがあり、一方、高さが断面高さＨの６０％を超えると、ビード部補強インサート層の径方向外側の端部とタイヤショルダー部との間に歪が集中し易くなり、当該部分における故障発生の原因となるおそれがある。
【００３０】
なお、ビードコア１近傍とは、ビードコア１の端縁からリムフランジ近傍までの領域を意味する。
【００３１】
さらに、図１に示す空気入りタイヤには、ビード部補強インサート層７を１段とした例を示したが、これに限らず、複数段からなるものであっても良い。ビード部補強インサート層７を、複数段とすること、または、スチール単線８が層間で交差するように重ねたクロス貼りとすることによって、タイヤ回転時における両方向の周方向剛性が大幅に向上するという利点がある。
【００３２】
上記したような構成のビード部補強インサート層を空気入りタイヤ内に配置することにより、タイヤ周方向の剛性は向上し、タイヤ縦方向の剛性の増加は抑制されるため、乗り心地性の低下および騒音の増加を招くことなしに、操縦安定性の向上が達成されるのである。
【００３３】
ここで、図１に、ビード部補強インサート層７を、カーカス折返し部２ｂのタイヤ幅方向内側に配置した例を示したが、本発明の有利な効果が得られれば、この配置に限定するものではない。
【実施例】
【００３４】
基本構造が図１に示すようなタイヤを用い、表１に示す種々の仕様の下で、空気入りタイヤ（サイズ２２５／４５Ｒ１８）を試作した。なお、ビード部補強インサート層には、図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すものを用いた。かくして得られたタイヤの縦方向剛性、横方向剛性および周方向剛性を評価するため、タイヤの縦ばね、横ばねおよび周方向ばねについて調査した。また、得られたタイヤを、適用リムに組み込み、テスト車両に装着して、操縦安定性、乗り心地性および騒音について調査した。これらの結果を表１に示す。
【００３５】
タイヤの縦ばねは、タイヤを適用リムに組み込み、２２０ｋＰａの内圧を付与して、タイヤに負荷荷重を与えて平板に押し付けた時の軸力と撓み量を測定した。そして、横ばねと周方向ばねは、荷重３，９２ｋＮ負荷した状態でタイヤ幅方向および周方向に変位を与えたときの変位量と軸力を測定して算出することによって調査した。なお調査結果は、比較例１の結果を１００として指数化した。ここに、指数値が大きい程、各剛性が向上していることを示す。
【００３６】
また操縦安定性および乗り心地性は、テスト車両に、フロントタイヤ２３０ｋＰａ、リアタイヤ２２０ｋＰａの内圧を付与したタイヤを装着して、規定のテストコースにて、テストドライバーによるフィーリング評価を実施した。なお、評価は、良好である順にＡ、Ｂ、Ｃとする。
【００３７】
騒音は、上記と同様にテストドライバーによるフィーリングと計器データより取得した結果を用いて、総合的に判断することによって調査した。
【００３８】
表１に示す操縦安定性、乗り心地性および騒音の評価として、Ａは目標レベルの達成感がある、Ｂは目標レベルに一部未達成であり、Ｃは目標レベルに大幅に未達成であることを示す。なお、本発明の目標レベルとは、全てＡである。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１より、比較例１は、乗り心地性および騒音が優れているが、ビード部補強インサート層を用いていないため、周方向ばねが低いことより操縦安定性が悪い結果となる。また、従来例１および２は、ビード部補強インサート層の構成部材に撚りコードを用いているため、周方向ばねが増加して、操縦安定性に優れた結果となっているが、同時に縦ばねおよび横ばねも増加するため、乗り心地性の低下および騒音の増加を大きく招いてしまう。
【００４１】
これに対し、発明例はいずれも、縦ばね、横ばねの増加を極力抑制した上で、周方向ばねを増加させることができるため、乗り心地の低下および騒音の増加をほとんど招くことなしに、操縦安定性を向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に従う空気入りタイヤの幅方向断面を示す図である。
【図２】面内せん断剛性（ａ）および面外曲げ剛性（ｂ）を説明した図である。
【図３】従来および本発明に従うビード部補強インサート層の幅方向断面を示す図である。
【図４】スチール単線と接線との挟角αを示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ビードコア
２  カーカス
２ａ  カーカス本体部
２ｂ  カーカス折返し部
３  ベルト
４  ビード部
５  サイドウォール部
６  トレッド部
７  ビード部補強インサート層
８  スチール単線
９  空気入りタイヤ
１０  適用リム
１０ａ  リムフランジ
１１  スチールコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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