JP2019151301A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】操縦安定性及びランラット耐久性を維持しながら、タイヤ重量を軽減することを可能にしたサイド補強層型ランラットタイヤを提供する。【解決手段】カーカス層４を本体部４Ａと、各ビード部３において楔形状のビードコア５の周縁に沿って折り返されてビードコアのタイヤ径方向外側端から本体部に接触しながら各サイドウォール部側に向かって延在する折り返し部４Ｂとで構成し、一方サイドウォール部の外表面に複数のフィン９を設け、タイヤ赤道ＣＬからカーカス層４のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＷＣをタイヤ断面幅の呼びの１／２倍以下にし、フィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置におけるフィンの突出高さｈとサイド補強層８の最大幅Ａとがｈ≧０．３×Ａの関係を満たし、フィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置をタイヤ最大幅位置からタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さＨの０．１倍以内に配置する。【選択図】図１

Description

本発明は、サイドウォール部にサイド補強層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性およびランラット耐久性を良好に維持しながら、ビード部の構造を改善してタイヤ重量を軽減することを可能にした空気入りタイヤに関する。

一般的に、空気入りタイヤのビード部には、ビードコアとビードフィラーが埋設される。更に、パンクが発生しても一定距離を安全に走行可能にした空気入りタイヤ（所謂ランフラットタイヤ）では、パンク時に車両の負荷荷重を支えるためのサイド補強層（横断面形状が三日月状の硬質ゴムからなる層）がサイドウォール部に設けられる。このようなタイヤでは、サイド補強層のタイヤ径方向内側端部がビード部近傍まで到達する場合があり、ビード部近傍が肉厚になってタイヤ重量が増大し易い傾向がある。近年、タイヤ重量の軽減が強く求められており、上記のようなランフラットタイヤにおいても軽量化が検討されている。例えば、特許文献１では、断面三日月状のサイド補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、ビードコアの形状を工夫することで、ビードフィラーを排除してタイヤ重量を軽減することが提案されている。

しかしながら、このようなタイヤでは、断面三日月状のサイド補強層を備えていたとしても、ビードフィラーを排除することによる影響が大きく、サイドウォール部の剛性が低下し、操縦安定性やランフラット耐久性に影響が出る虞があった。そのため、そのため、サイドウォール部の剛性を確保して、操縦安定性やランフラット耐久性を良好に維持しながら、タイヤ重量の軽減を可能にする更なる対策が求められている。

特開２００２‐３０１９１５号公報

本発明の目的は、サイドウォール部にサイド補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、操縦安定性およびランラット耐久性を良好に維持しながら、ビード部の構造を改善してタイヤ重量を軽減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、前記トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部に設けられたビードコアと、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に設けられた複数層のベルト層と、前記サイドウォール部における前記カーカス層のタイヤ幅方向内側に設けられた断面三日月状のサイド補強層とを有する空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアは、タイヤ周方向に巻回された少なくとも１本のビードワイヤからなり、子午線断面において前記ビードワイヤの複数の周回部分がタイヤ幅方向に並ぶ少なくとも１つの列とタイヤ径方向に重なる複数の層を形成しており、前記複数の層のうち含まれる列の数が最大となる層の幅Ｗ０とタイヤ径方向最内側の層の幅Ｗ１とタイヤ径方向最外側の層の幅Ｗ２とがＷ１＞Ｗ２かつＷ２≦０．５×Ｗ０の関係を満たし、前記複数の層のうち含まれる列の数が最大となる層が前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向内側に位置し、子午線断面において前記ビードワイヤの複数の周回部分の共通接線によって形成された多角形を前記ビードワイヤの外郭形状としたとき、前記外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の両端に位置する角部の内角α，βがα＞９０°かつβ＞９０°の関係を満たし、前記カーカス層は、前記トレッド部から各サイドウォール部を経て各ビード部に至る本体部と、各ビード部において前記ビードコアの周縁に沿って屈曲しながら折り返されて前記ビードコアのタイヤ径方向外側端の位置から前記本体部に接触しながら各サイドウォール部側に向かって延在する折り返し部とからなり、前記サイドウォール部の外表面に当該外表面から隆起してタイヤ径方向に沿って延在する複数のフィンがタイヤ全周に亘ってタイヤ周方向に間隔をおいて配列され、タイヤ赤道から前記カーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＷＣがタイヤ断面幅の呼びの１／２倍以下であり、前記フィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置における前記フィンの突出高さｈと前記サイド補強層の最大幅Ａとがｈ≧０．３×Ａの関係を満たし、前記フィンを除いたタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さをＨとすると、前記フィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置が、前記フィンを除いたタイヤ最大幅位置に対してタイヤ径方向内外に０．１Ｈ以内の範囲に位置することを特徴とする。

本発明では、ビードコアが上述の構造を有するため、ビードコア全体としてはビードワイヤの巻き数を減少しながら、ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向内側ではビードワイヤの巻き数を充分に確保することができ、ビードコアとして充分な性能を維持してタイヤの耐久性を確保しながら、ビードワイヤの使用量を低減してタイヤ重量の軽減を図ることができる。また、この形状のビードコアに沿ってカーカスが屈曲しながら折り返されるので、カーカス層の本体部と折り返し部とで囲まれた閉鎖領域内には実質的にビードコアのみが存在するようになるので、従来のビードフィラーを有するタイヤよりもタイヤ重量を軽減することができる。その一方で、サイドウォール部の外表面には上述の形状のフィンが設けられているので、このフィンによってサイドウォール部の剛性低下を抑制することができ、操縦安定性とランフラット耐久性を良好に維持することができる。

本発明では、ビードコアのタイヤ幅方向最外側の点からカーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＴが４０ｍｍ以内であることが好ましい。これにより、カーカス層の形状が良好になり、サイドウォール部のバネ剛性を良好に確保することができ、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。

本発明では、複数層のベルト層のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点からカーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＤが４０ｍｍ以内であることが好ましい。これにより、カーカス層の形状が良好になり、サイドウォール部のバネ剛性を良好に確保することができ、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。

本発明では、サイド補強層のタイヤ径方向内側の端点がビードコアのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置することが好ましい。これにより、従来のビードフィラーを備えない場合において、サイド補強層がビード部の構成要素（ビードコア）まで到達することになり、効果的にランフラット耐久性を向上することができる。

本発明では、サイド補強層のタイヤ径方向外側の端点が、複数層のベルト層のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点からタイヤ幅方向内側に１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲に配置されることが好ましい。このようにサイド補強層がベルト層と充分に重複させることで、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。

本発明では、タイヤ赤道からサイド補強層のタイヤ径方向内側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｑとタイヤ赤道から複数層のベルト層のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｐとの差が±２０ｍｍ以内であることが好ましい。これにより、ベルト層の端部とビードコアとがタイヤ径方向に沿った略同一直線上に配置されることになり、タイヤ全体の構造が良好になり、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。

本発明では、フィンの突出高さｈが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、フィンの形状が良好になり、操縦安定性とランフラット耐久性を向上するには有利になる。

本発明では、ビードワイヤの外郭形状の周長Ｌ０と、ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の長さＬ１と、ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードトウ側の傾斜した辺の長さＬ２と、ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードヒール側の傾斜した辺の長さＬ３とが０．２５≦（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０≦０．４０かつ１．０≦（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）≦２．５の関係を満たすことが好ましい。このようにビードコアの形状が設定することで、ビードコアとしての基本性能（例えば耐リム外れ性）を良好に維持しながら、効率的にタイヤ重量の軽減を図ることができる。

本発明では、ビードワイヤの平均直径が０．８ｍｍ〜１．８ｍｍであることが好ましい。これにより、ビードコアとしての基本性能（例えば耐リム外れ性）を良好に維持しながら、効率的にタイヤ重量の軽減を図ることができる。

本発明において、各種寸法は、タイヤを正規リムにリム組みして、正規内圧を充填した状態で測定する。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線半断面図である。 本発明のビードコアを抽出して示す説明図である。 図１のサイドウォール部を示す説明図である。 本発明の別の実施形態からなるビードコアの模式図である。 従来例および比較例のビード構造を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示す。尚、図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。以下、図１（および後述の図２）のような子午線断面図を用いて本発明の構造を説明するが、これら子午線断面図における各タイヤ構成部材は、特に断りがない限り、いずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。

左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。以降の説明では、トレッド部１から各サイドウォール部２を経て各ビード部３に至る部分を本体部４Ａ、各ビード部３においてビードコア５の廻りに折り返されて各サイドウォール部２側に向かって延在する部分を４Ｂという。

ビードコア５は、図２に示すように、タイヤ周方向に巻回された少なくとも１本のビードワイヤ５Ａからなり、ビードワイヤ５Ａの複数の周回部分がタイヤ幅方向に並ぶ少なくとも１つの列とタイヤ径方向に重なる複数の層を形成している。本発明では、子午線断面において上記のようにビードワイヤ５Ａの複数の周回部分が列と層を形成していれば、単一のビードワイヤ５Ａを連続的に巻回した所謂一本巻き構造であっても、複数本のビードワイヤ５Ａを引き揃えた状態で巻回した所謂層巻き構造であってもよい。図示の例では、タイヤ径方向最内側から順に３列の周回部分を含む層、４列の周回部分を含む層、３列の周回部分を含む層、２列の周回部分を含む層、１列の周回部分を含む層の計５層が積層された構造を有する。尚、以降の説明では、この構造を「３＋４＋３＋２＋１構造」という。同様に、以降の説明では、ビードワイヤ５Ａの積層構造を、各層に含まれる列の数をタイヤ径方向最内側の層から順に「＋」で繋いだ同様の形式で表現する。更に、図示の例のビードコア５では、ビードワイヤ５Ａが俵積み状に積層されている。尚、「俵積み」とは、互いに接している３つの周回部分の中心が略正三角形を形成する積み方であり、六方充填配置と呼称されることもある充填率の高い積層構造である。

このとき、各ビードコア５について、ビードコア５の最大幅をＷ０、タイヤ径方向最内側の層の幅をＷ１、タイヤ径方向最外側の層の幅をＷ２とすると、これら幅がＷ１＞Ｗ２かつＷ２≦０．５×Ｗ０の関係を満たしている。また、ビードコア５を構成する複数の層のうち最大幅Ｗ０となる層がビードコア５のタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向内側に位置している。即ち、各ビードコア５は、タイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向内側に位置する最大幅の部分からビードコア５の幅がタイヤ外径側に向かってタイヤ最内径側の幅よりも小さくなるように先細る形状を有している（以下、この形状を指して「外径側楔形状」という場合がある）。尚、幅Ｗ０〜Ｗ２はいずれも、図示のように、各層のタイヤ幅方向両外側の周回部分のタイヤ幅方向外側端間のタイヤ幅方向に沿った長さである。

また、各ビードコア５は、子午線断面においてビードワイヤ５Ａの複数の周回部分の共通接線（図中の破線）によって形成された多角形をビードワイヤ５Ａの外郭形状としたとき、この外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の両端に位置する角部の内角α，βがα＞９０°かつβ＞９０°、好ましくは１００°≦α≦１５０°かつ１００°≦β≦１５０°の関係を満たしている。

カーカス層４は、上記のようにビードコア５の廻りに折り返されるものであるが、本発明のビードコア５は上述のように特殊な形状（外径側楔形状）を有するため、カーカス層４はビードコア５の周縁に沿って屈曲する。例えば、図示の例では、ビードコア５が上述の設定を満たす結果、断面形状が略五角形になっているため、その周縁に沿って延在するカーカス層４も略五角形状に屈曲している。更に、カーカス層４の折り返し部４Ｂのビードコア５のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側の部分は、カーカス層４の本体部４Ａに接触しながらカーカス層４の本体部４Ａに沿って各サイドウォール部２側に向かって延在している。その結果、カーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとによって、ビードコア５を囲む閉鎖領域が形成されている。

これに加えて、本発明のカーカス層４は、タイヤ赤道ＣＬからカーカス層４のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＷＣがタイヤ断面幅の呼びの１／２倍以下になるように構成されている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図示の例では２層）のベルト層６が埋設されている。各ベルト層６は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含む。この補強コードは層間で補強コードどうしが互いに交差するように配列されている。これらベルト層６において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層６の外周側にはベルト補強層７が設けられている。特に、図示の例では、ベルト層６の全幅を覆うフルカバー層とベルト補強層７の両端部のみをそれぞれ覆うエッジカバー層の２層が設けられている。ベルト補強層７は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層７において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。

サイドウォール部２におけるカーカス層４のタイヤ幅方向内側には断面三日月形状のサイド補強層８が配設されている。このサイド補強層８は、サイドウォール部２を構成する他のゴムよりも硬いゴムで構成される。具体的には、サイド補強層８を構成するゴムは、ＪＩＳ‐Ａ硬度が例えば７０〜８０、１００％伸長時のモジュラスが例えば９．０ＭＰａ〜１０．０ＭＰａである。このような物性のサイド補強層８は、その剛性に基づいてパンク時に荷重を支持してランフラット走行を可能にする。

一方、サイドウォール部２の外表面には、図３に例示するように、その外表面から隆起してタイヤ径方向に沿って延在する複数のフィン９が設けられている。これら複数のフィン９はタイヤ全周に亘ってタイヤ周方向に間隔をおいて配列されている。各フィン９について、フィン９がタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置におけるフィン９の突出高さｈは、サイド補強層の最大幅Ａに対して、ｈ≧０．３×Ａの関係を満たしている。また、フィン９を除いたタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さをＨとすると、フィン９がタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置は、フィン９を除いたタイヤ最大幅位置に対してタイヤ径方向内外に０．１Ｈ以内の範囲に位置している。言い換えると、フィン９を除いたタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さＨとフィン９がタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置のタイヤ径方向高さＨ′との差ΔＨが０．１Ｈ以内である。

本発明では、ビードコア５が上述のように特殊な形状（外径側楔形状）を有するため、ビードコア５全体としてはビードワイヤ５Ａの巻き数を減少しながら、ビードコア５のタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向内側ではビードワイヤ５Ａの巻き数を充分に確保することができ、ビードコア５として充分な性能を維持してタイヤの耐久性を確保しながら、ビードワイヤ５の使用量を低減してタイヤ重量の軽減を図ることができる。また、ビードコア５の外郭形状（特に周長Ｌ０と長さＬ１〜Ｌ３の関係）を上述のように設定した場合には、ランフラット走行時のリム外れに対する寄与が大きい長さＬ１およびＬ２を充分に確保することができ、耐リム外れ性を更に改善することができる。

その一方で、サイドウォール部２の外表面には上述の形状のフィン９が設けられているので、このフィン９によってサイドウォール部２が補強されて剛性低下を抑制することができ、操縦安定性とランフラット耐久性を良好に維持することができる。特に、フィン９の上述の形状であり上述の位置に設けられているので、タイヤ最大幅位置の近傍でカーカス層４が座屈しやすくなることを確実に防いで、効率的にランフラット耐久性を高めることができる。また、サイドウォール部２の外表面にフィン９を備えることで、フィン９による放熱効果も期待でき、更なる耐久性の向上を図ることができる。

上述の構造において、幅Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２が上述の関係を満たさないとビードコア５の形状が不適当になりビード部３の形状を安定させることができない。特に、Ｗ１≦Ｗ２やＷ２＞０．５×Ｗ０という関係であると、ビードコア５の上端の幅が大きくなるため、リムフランジが当接する部位の近傍の剛性が高まってリムフランジが当接する部位を支点とした回転力に起因するリム外れを抑制することが難しくなり耐リム外れ性が低下する。内角α，βが９０°以下であるとビードワイヤ５Ａの巻き数を充分に減少することができずタイヤ重量の軽減効果が低下する。また、内角α，βが９０°以下であると外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の両端に位置するビードワイヤ５Ａが加硫時のゴム流れの影響を受け易くなり、加硫後のビードコア５の形状を良好に維持することが難しくなる。

また、上述の構造において、フィン９の形状や配置が上述の範囲から外れていると、フィン９によってサイドウォール部２を適正に補強することができず、操縦安定性やランフラット耐久性を良好に維持することが難しくなる。特に、フィン９の突出高さｈが、サイド補強層８の最大幅Ａに対して、ｈ＜０．３×Ａの関係になっていると、フィン９が充分に隆起せず補強効果が得られない。タイヤ全体の構造とフィン９とのバランスの観点から、フィン９の突出高さｈは、好ましくは４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるとよい。また、フィン９がタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置が上述の範囲から外れていると、サイドウォール部２においてカーカス層４が最も座屈しやすい領域を適切に補強することができず、操縦安定性やランフラット耐久性を維持する効果が見込めなくなる。

個々のフィン９の形状は特に限定されないが、フィン９の幅Ｗｆ（タイヤ周方向に沿って測定したフィン９の幅）が好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍ、フィン９の長さＬｆ（フィン９の長手方向に沿って測定した長さ）が好ましくは１５ｍｍ〜７０ｍｍであるとよい。フィン９の正面視形状としては、図示の略長方形状のほか、タイヤ周方向の一方に向かって湾曲した円弧状、Ｓ字形状、鉤型形状、複数の屈曲部を有する形状など、様々な形状を採用することができる。

上述のようにビードコア５について、子午線断面においてビードワイヤ５Ａの複数の周回部分の共通接線（図中の破線）によって形成された多角形をビードワイヤ５Ａの外郭形状とすると、この外郭形状の周長（ビードワイヤ５Ａの複数の周回部分の共通接線によって形成された多角形のすべての辺の長さの和）をＬ０、外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の長さをＬ１、外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードトウ側の傾斜した辺の長さをＬ２、外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードヒール側の傾斜した辺の長さをＬ３とすると、これら長さは、好ましくは０．２５≦（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０≦０．４０かつ１．０≦（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）≦２．５、より好ましくは０．２８≦（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０≦０．３６かつ１．１≦（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）≦２．０の関係を満たしているとよい。このようにビードコアの形状を規定することで、タイヤ重量の軽減と耐リム外れ性の向上をバランスよく両立することができる。このとき、周長Ｌ０と長さＬ１〜Ｌ３が上述の関係を満たさないとタイヤ重量の軽減と耐リム外れ性の向上を両立することができない。特に、０．２５＞（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０や１．０＞（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）という関係であると耐リム外れ性が悪化し、（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０＞０．４０や（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）＞２．５という関係であるとタイヤ重量を軽減することができない。

周長Ｌ０と長さＬ１〜Ｌ３は上述の関係を満たせばよいが、これら長さの中でも、ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の長さＬ１と、ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードトウ側の傾斜した辺の長さＬ２とは、ランフラット走行時のリム外れに対する寄与が大きい。そのため、長さＬ２を好ましくは１．５ｍｍ〜８ｍｍ、より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍ、長さＬ１を好ましくは２ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは２．５ｍｍ〜７ｍｍに設定するとよい。長さＬ２が１．５ｍｍよりも小さいと耐リム外れ性を向上する効果が限定的になり、長さＬ２が８ｍｍよりも大きいとタイヤ重量を軽減する効果が限定的になる。長さＬ１が２ｍｍよりも小さいと耐リム外れ性を向上する効果が限定的になり、長さＬ１が１０ｍｍよりも大きいとタイヤ重量を軽減する効果が限定的になる。

ビードワイヤ５Ａ自体の構造については特に限定されないが、タイヤ重量の軽減と耐リム外れ性の向上を両立すること鑑みると、平均直径を好ましくは０．８ｍｍ〜１．８ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ、更に好ましくは１．１ｍｍ〜１．５ｍｍにするとよい。また、ビードワイヤ５Ａの総断面積（各ビードコア５の子午線断面に含まれるビードワイヤ５Ａの周回部分の断面積の総和）を好ましくは１０ｍｍ² 〜５０ｍｍ² 、より好ましくは１５ｍｍ² 〜４８ｍｍ² 、更に好ましくは２０ｍｍ² 〜４５ｍｍ² にするとよい。ビードワイヤ５Ａの平均直径が０．８ｍｍよりも小さいと耐リム外れ性を向上する効果が限定的になり、ビードワイヤ５Ａの平均直径が１．８ｍｍよりも大きいとタイヤ重量を軽減する効果が限定的になる。ビードワイヤ５Ａの総断面積が１０ｍｍ² よりも小さいと耐リム外れ性を向上する効果が限定的になり、ビードワイヤ５Ａの総断面積が５０ｍｍ² よりも大きいとタイヤ重量を軽減する効果が限定的になる。

上述のように、カーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとによって閉鎖領域が形成される。この閉鎖領域内には、従来のビードフィラーまたはそれに類するタイヤ構成部材（ビードコア５のタイヤ径方向外側に配置されてカーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとによって包み込まれてビード部３からサイドウォール部２にかけての剛性を高める部材）は基本的に配置されずビードコア５のみが存在する。即ち、ビードワイヤ５Ａを被覆するインシュレーションゴムや、ビードコア５とカーカス層４との間に形成される僅かな隙間を埋めるゴムは存在しても、従来の空気入りタイヤのような大きな体積を有するビードフィラーは用いられない。そのため、本発明では、タイヤ重量を効果的に軽減することができる。特に、この閉鎖領域のゴム占有率、即ち、子午線断面における閉鎖領域の面積Ａに対する閉鎖領域内に存在するゴムの総面積ａの比率（ａ／Ａ×１００％）を０．１％〜１５％にすることが好ましい。閉鎖領域のゴム占有率が１５％よりも大きいと、実質的に従来の空気入りタイヤのビードフィラーが存在する場合と同等になり、タイヤ重量の軽減効果を更に高めることは難しくなる。尚、タイヤ構造上、ビードワイヤ５Ａを被覆するインシュレーションゴム等は必ず存在するため、基本的に閉鎖領域のゴム占有率が０．１％未満になることはない。

このように閉鎖領域内に実質的にビードコア５のみが存在するので、本発明では、ビード部３に他の補強部材を追加したとしても、従来のビードフィラー層を備えたタイヤよりタイヤ重量が増大することにはならない。例えば、サイドウォール部２におけるカーカス層４（本体部４Ａおよび折り返し部４Ｂ）のタイヤ幅方向外側にフィラー層を設けることもできる。このフィラー層とは、従来の空気入りタイヤにおいてカーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとの間に設けられるビードフィラーとは異なり、前述のサイド補強層８と共働してサイドウォール部２の剛性を適度に確保するものである。このようなフィラー層を設けても、フィラー層は従来のビードフィラー層に替えて設けられる部材に過ぎないので、従来のビードフィラー層を備えたタイヤよりタイヤ重量が増大することにはならない。尚、タイヤ重量をより効果的に軽減するには、フィラー層の構造等をサイド補強層８と関連付けるとよく、例えば、サイド補強層８の断面積Ｓ１および硬度Ｈ１に対してフィラー層の断面積Ｓ２および硬度Ｈ２が０．１５≦（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）≦０．６０の関係を満たすとよい。これによりフィラー層の使用量を抑制してタイヤ重量への影響を抑えながら、フィラー層による補強効果を適度に得ることが可能になる。

ビードコア５の具体的な形状は、幅Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２や、長さＬ０〜Ｌ３が上述の関係を満たしていれば、特に限定されない。例えば、図４に示す形状を採用することができる。図４の例は、いずれも幅Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２が上述の関係を満たすので、本発明の「外径楔形状」に該当し、更に長さＬ０〜Ｌ３が上述の関係を満たすものである。詳述すると、図４（ａ）は俵積みの４＋５＋４＋３＋２＋１構造を有し、図４（ｂ）は俵積みの３＋４＋３＋２構造を有し、図４（ｃ）は俵積みの３＋４＋４＋３＋２＋１構造を有し、図４（ｄ）はタイヤ径方向内側から２番目の層とそのタイヤ径方向内側に隣接する層とが俵積みではなく直列積み（タイヤ径方向に隣接する周回部分どうしがタイヤ幅方向に垂直に積層される積み方）になった３＋４＋４＋３＋２＋１構造を有する。

図４に示したいずれの構造も、少なくとも一部が俵積み状に積層されているため、全体が直列積みで積層された構造のビードワイヤよりも、ビードワイヤ５Ａを密に配してビードワイヤ５Ａの充填率を高めることができる。その結果、ビード部３の剛性や耐圧性能を良好に確保して走行性能を維持しながら、タイヤ重量を軽減し、これら性能をバランスよく発揮することができる。ビードワイヤ５Ａの充填率に着目すると、図４（ａ）〜（ｃ）のようにすべてのビードワイヤ５Ａが俵積み状に積層されることが好ましい。

また、ビードコア５の形状に関して、ビードコア５全体の形状の安定性を高めるには、ビードコア５全体の形状をビードコア５のタイヤ幅方向中心に対して線対称にすることが好ましい。この観点からは、図４（ａ），（ｂ），（ｄ）のような形状が好ましい。

これら様々なビードコア５の形状は、上述の様々な観点に基づいて、空気入りタイヤ全体の構造や重視する特性等を考慮して適宜選択することができる。

本発明では、タイヤ赤道ＣＬからカーカス層４のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＷＣを上述の範囲に設定するだけでなく、ビードコア５のタイヤ幅方向最外側の点からカーカス層４のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＴを好ましくは４０ｍｍ以内、より好ましくは１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下にするとよい。これにより、カーカス層４の形状が良好になり、サイドウォール部２のバネ剛性を良好に確保することができ、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。このとき、距離ＢＴが４０ｍｍを超えると、サイドウォール部２の湾曲が大きくなり、バネ剛性を充分に確保することが難しくなり、ランフラット耐久性を向上する効果が充分に見込めなくなる。

更に、複数層のベルト層６のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層６のタイヤ幅方向外側の端点からカーカス層４のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＤを好ましくは４０ｍｍ以内、より好ましくは１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下にするとよい。これにより、カーカス層４の形状が良好になり、サイドウォール部２のバネ剛性を良好に確保することができ、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。このとき、距離ＢＤが４０ｍｍを超えると、サイドウォール部２の湾曲が大きくなり、バネ剛性を充分に確保することが難しくなり、ランフラット耐久性を向上する効果が充分に見込めなくなる。

本発明では、上述のように、従来のビードフィラーを備えないので、サイド補強層８のタイヤ径方向内側の端部をビード部３まで到達させてサイドウォール部２の剛性を確保することが好ましい。具体的には、サイド補強層８のタイヤ径方向内側の端点をビードコア５のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に配置するとよい。例えば、サイド補強層８のタイヤ径方向内側の端部とビードコア５とのタイヤ径方向に沿った重複量Ｄ１を１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下にするとよい。これにより、リムに装着された際に、リムによって固定されているビード部３（ビードコア５）までサイド補強層８が到達することになり、効果的にランフラット耐久性を向上することができる。

一方、サイド補強層８のタイヤ径方向外側の端点については、ベルト層６と適度にオーバーラップさせることが好ましい。具体的には、サイド補強層８のタイヤ径方向外側の端点を、複数層のベルト層６のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層６のタイヤ幅方向外側の端点からタイヤ幅方向内側に好ましくは１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲に配置するとよい。言い換えると、タイヤ径方向最内側に位置するベルト層６とサイド補強層８との重複量Ｄ２を１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下にするとよい。このようにサイド補強層８の端部をベルト層６と充分に重複させることで、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。このとき、重複量Ｄ２が１５ｍｍ未満であるとサイドウォール部２の剛性を高める効果が限定的になる。重複量Ｄ２が４０ｍｍを超えると、サイドウォール部２のバネ剛性が過剰になり、乗り心地性が低下する。また、サイド補強層８の体積が大きくなるため、タイヤ重量の軽減効果に影響が出る虞がある。

このようにサイド補強層８の端点の位置を設定するにあたって、更に、タイヤ赤道ＣＬからサイド補強層８のタイヤ径方向内側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｑとタイヤ赤道ＣＬから複数層のベルト層６のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層６のタイヤ幅方向外側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｐとの差を、好ましくは±２０ｍｍ以内、より好ましくは±１０ｍｍ以内に設定するとよい。これにより、ベルト層６の端部とサイド補強層８の端部やビードコア５とがタイヤ径方向に沿った略同一直線上に配置されることになり、タイヤ全体の構造が良好になり、ランフラット耐久性を向上するには有利になる。このとき、距離Ｐと距離Ｑとの差が２０ｍｍを超えると、ベルト層６の端部とサイド補強層８の端部やビードコア５とのズレが大きくなり、ランフラット耐久性を更に向上する効果が充分に見込めなくなる。

上述の各部の構造は適宜組み合わせて採用することができる。いずれにしても、上述の構造を有する空気入りタイヤでは、ビード部３の構造が改善されるので、タイヤの耐久性を維持しながらタイヤ重量を軽減し、且つ、耐リム外れ性を改善することができる。

タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６であり、図１に示す基本構造を有し、ビードコアの構造、ビードフィラーの有無、ビードコアの最大幅Ｗ０、ビードコアのタイヤ径方向最内側の層の幅Ｗ１、ビードコアのタイヤ径方向最外側の層の幅Ｗ２、ビードワイヤの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の両端に位置する角部の内角α，β、外郭形状の周長Ｌ０、外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の長さＬ１、外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードトウ側の傾斜した辺の長さＬ２、外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードヒール側の傾斜した辺の長さＬ３、式（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０、式（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）、サイドウォール部の外表面のフィンの有無、フィンの突出高さｈ、サイド補強層の最大幅Ａ、フィンを除いたタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さＨとフィン９がタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置のタイヤ径方向高さＨ′との差ΔＨ、タイヤ赤道からカーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＷＣ、ビードコアのタイヤ幅方向最外側の点からカーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＴ、タイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点からカーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＤ、サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部とビードコアとのタイヤ径方向に沿った重複量Ｄ１、タイヤ径方向最内側に位置するベルト層とサイド補強層との重複量Ｄ２、タイヤ赤道からサイド補強層のタイヤ径方向内側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｑとタイヤ赤道からタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｐとの差、ビードワイヤの平均直径をそれぞれ表１〜３のように設定して、従来例１、比較例１〜６、実施例１〜２５の３２種類の空気入りタイヤを作製した。

表１〜３の「ビードコア構造」の欄については、対応する図面の番号を示した。尚、従来例１および比較例１〜２は、従来の一般的なビードコアを用いた例であり、ビードコアは図５（ａ）に示すように直列積みに積層された５＋５＋５構造を有する。比較例３のビードコアは図５（ｂ）に示すように直列積みに積層された５＋５＋４＋３＋２＋１構造を有する。

フィンを設けた例では、図３に示すように、フィンの幅Ｗｆが２ｍｍであり、フィンの長さＬｆが５０ｍｍである長方形状のフィンを採用し、タイヤ周方向に隣り合うフィンどうしの距離は１００ｍｍに設定した。表２の実施例１４の重複量Ｄ１が「０ｍｍ」とは、サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部がビードコアのタイヤ径方向外側の端部よりもタイヤ径方向外側に位置して、サイド補強層とビードコアとが離間したことを意味する。

これら空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ質量、ランフラット耐久性、操縦安定性を評価し、その結果を表１〜３に併せて示した。

タイヤ質量
各試験タイヤについて５本の質量を測定し、その平均値を求めた。評価結果は、従来例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイヤ質量が小さいことを意味する。

ランフラット耐久性
試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付けて、ＥＣＥ３０に記載されるランフラットタイヤ用ドラム耐久試験条件でドラム試験機上を走行させ、タイヤに破壊故障が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット耐久性が良好であることを意味する。

操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとし、排気量２０００ｃｃの試験車両に装着し、平坦なアスファルト路面からなるテストコースにて、テストドライバーによる感応評価を行った。評価結果は、従来例１の値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が良好であることを意味する。

表１〜３から明らかなように、実施例１〜２５はいずれも、従来例１に対して、ランフラット耐久性を良好に維持または向上しながらタイヤ質量を低減した。また、耐リム外れ性についても良好に維持または向上した。一方、比較例１は、従来の四角形状のビードコアを用いたままビードフィラーを排しており、且つ、サイドウォール部の外表面にフィンを備えないため、ランフラット耐久性および耐リム外れ性が悪化した。比較例２は、従来の四角形状のビードコアを用いたままビードフィラーを排しているため、ランフラット耐久性および耐リム外れ性が悪化した。比較例３は、ビードコアの形状が不適切であるため、ランフラット耐久性および耐リム外れ性が悪化した。比較例４は、距離ＷＣが大きすぎるため、ランフラット耐久性および耐リム外れ性が悪化した。比較例５は、フィンの突出高さが小さすぎるため、ランフラット耐久性および耐リム外れ性が悪化した。比較例６は、フィンを除いたタイヤ最大幅位置とフィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置とが大きく離間しているため、ランフラット耐久性および耐リム外れ性が悪化した。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ベルト層
７ ベルト補強層
８ サイド補強層
９ フィン
ＣＬ タイヤ赤道

Claims (9)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、前記トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部に設けられたビードコアと、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に設けられた複数層のベルト層と、前記サイドウォール部における前記カーカス層のタイヤ幅方向内側に設けられた断面三日月状のサイド補強層とを有する空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアは、タイヤ周方向に巻回された少なくとも１本のビードワイヤからなり、子午線断面において前記ビードワイヤの複数の周回部分がタイヤ幅方向に並ぶ少なくとも１つの列とタイヤ径方向に重なる複数の層を形成しており、
   前記複数の層のうち含まれる列の数が最大となる層の幅Ｗ０とタイヤ径方向最内側の層の幅Ｗ１とタイヤ径方向最外側の層の幅Ｗ２とがＷ１＞Ｗ２かつＷ２≦０．５×Ｗ０の関係を満たし、前記複数の層のうち含まれる列の数が最大となる層が前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向内側に位置し、
   子午線断面において前記ビードワイヤの複数の周回部分の共通接線によって形成された多角形を前記ビードワイヤの外郭形状としたとき、前記外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の両端に位置する角部の内角α，βがα＞９０°かつβ＞９０°の関係を満たし、
   前記カーカス層は、前記トレッド部から各サイドウォール部を経て各ビード部に至る本体部と、各ビード部において前記ビードコアの周縁に沿って屈曲しながら折り返されて前記ビードコアのタイヤ径方向外側端の位置から前記本体部に接触しながら各サイドウォール部側に向かって延在する折り返し部とからなり、
   前記サイドウォール部の外表面に当該外表面から隆起してタイヤ径方向に沿って延在する複数のフィンがタイヤ全周に亘ってタイヤ周方向に間隔をおいて配列され、
   タイヤ赤道から前記カーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＷＣがタイヤ断面幅の呼びの１／２倍以下であり、
   前記フィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置における前記フィンの突出高さｈと前記サイド補強層の最大幅Ａとがｈ≧０．３×Ａの関係を満たし、
   前記フィンを除いたタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さをＨとすると、前記フィンがタイヤ幅方向外側に最も突き出た位置が、前記フィンを除いたタイヤ最大幅位置に対してタイヤ径方向内外に０．１Ｈ以内の範囲に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ビードコアのタイヤ幅方向最外側の点から前記カーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＴが４０ｍｍ以内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。
3. 前記複数層のベルト層のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点から前記カーカス層のタイヤ幅方向最外側の点までのタイヤ幅方向に沿った距離ＢＤが４０ｍｍ以内であ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。
4. 前記サイド補強層のタイヤ径方向内側の端点が前記ビードコアのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記サイド補強層のタイヤ径方向外側の端点が、前記複数層のベルト層のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点からタイヤ幅方向内側に１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲に配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤ赤道から前記サイド補強層のタイヤ径方向内側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｑとタイヤ赤道から前記複数層のベルト層のうちタイヤ径方向最内側に位置するベルト層のタイヤ幅方向外側の端点までのタイヤ幅方向に沿った距離Ｐとの差が±２０ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記フィンの突出高さｈが４ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ビードワイヤの外郭形状の周長Ｌ０と、前記ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺の長さＬ１と、前記ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードトウ側の傾斜した辺の長さＬ２と、前記ビードコアの外郭形状のタイヤ径方向内側の辺に連なるビードヒール側の傾斜した辺の長さＬ３とが０．２５≦（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ０≦０．４０かつ１．０≦（Ｌ１＋Ｌ２）／（２×Ｌ３）≦２．５の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記ビードワイヤの平均直径が０．８ｍｍ〜１．８ｍｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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