JP6320866B2

JP6320866B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6320866B2
Application number: JP2014149209A
Authority: JP
Inventors: 尾花　直彦; 直彦尾花
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2034-07-22
Also published as: JP2016022865A

Description

本発明は、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ビード部の耐久性を向上したトラック・バス用空気入りラジアルタイヤに関する。

高内圧で使用されるトラック・バス用タイヤにおいては、リム組み後に内圧を充填すると、ビード部において、カーカスプライの折り返し部端部付近とリムフランジとに挟まれたタイヤ幅方向外側のゴムに、内圧の反力により圧縮変形が発生する。ゴムは非圧縮性であるため、圧縮変形されたゴムは、リムフランジ先端方向に開放されたタイヤ半径方向外側に向かって圧縮変形の分だけ流動し、これにより、カーカスプライの折り返し部端部付近のタイヤ軸方向外側に存在するゴムには、タイヤ半径方向の剪断歪が発生する。

加えて、タイヤに対する荷重負荷時には、タイヤサイド部が大きく撓んで、ビード部もタイヤ幅方向外側に倒れ込み、また、トレッド部の接地面に対する踏み込み部と蹴り出し部とでビード部からサイド部にわたり略タイヤ周方向に変形が生じて、カーカスプライ端にはタイヤ周方向の剪断歪も生ずることが判っている。

上述のような剪断歪からビード部を補強するために、カーカスプライの折り返し部のタイヤ幅方向外側に、チェーファーを配置することが行われている。チェーファーとしては、補強材としてナイロンコードを用いたナイロンチェーファー等の有機繊維製のものの他、補強材として金属コードを用いたワイヤチェーファーが用いられている。特に、トラック・バス用タイヤにおいては、ワイヤチェーファーとナイロンチェーファーとを積層配置することも行われている。例えば、特許文献１には、表面にブラスめっき層を有する鋼線によってコアフィラメントとシースフィラメントを形成した、層撚り又は複撚り構造を有する断面が円形形状のタイヤのチェーファーコード及びそれを用いた車両用タイヤが開示されている。

特開２０１１−４２９０２号公報（特許請求の範囲等）

近年、省資源化および省エネルギー化の社会的要請から、タイヤについても、低燃費タイヤ、すなわち、転がり抵抗の少ないタイヤの開発が求められており、タイヤの軽量化が強く要求されている。特に、トラック・バス用タイヤ等においては、ビード部の質量を下げることは、タイヤ軽量化のための一つの有力な手段である。複数枚のチェーファーを有するタイヤにおいてビード部の質量を下げるためには、チェーファーの枚数を減らすことが最も簡便な手段と考えられ、例えば、特許文献１のような技術も知られている。

しかしながら、近年のタイヤ高性能化の要請に伴い、前述の剪断歪に対する補強効果をより向上して、ビード部の耐久性を向上したタイヤの実現が求められている。

そこで、本発明の目的は、タイヤ軽量化を図りつつ、タイヤビード部、特に、カーカスプライ端にかかるタイヤ周方向の剪断歪を低減して、従来と比較してビード部の耐久性をより向上したタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するためにビード部構造について鋭意検討した結果、以下の知見を得た。

すなわち、ビード部を補強しているチェーファーは、タイヤに対する荷重負荷時において、ビード部の、タイヤ幅方向外側への倒れ込み変形、および、トレッド部の接地面に対する踏み込み部と蹴り出し部とでビード部からサイド部にわたり略タイヤ周方向に生ずる変形を抑制するという重要な機能を担っている。よって、例えば、ナイロンチェーファーとワイヤチェーファーとの積層構造からナイロンチェーファーを削減するなどによりチェーファーの枚数を減らす場合には、変形抑制効果の低減分を補うことが必須である。

本発明者は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えた結果、ワイヤチェーファーの補強材として用いる金属線の形状および打込み条件を適正化し、さらに、ワイヤチェーファーの折り返し部におけるねじれを考慮することにより、上記課題を解決することができることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤは、一対のビードコアと、該一対のビードコア間でトロイド状に延在し、各ビードコアの周りに内側から外側に折り返されたカーカスプライと、該カーカスプライの折り返し部のタイヤ幅方向外側に配置されたワイヤチェーファーと、を備える空気入りタイヤであって、
前記ワイヤチェーファーを構成するトリートが、長手方向に直交する断面が扁平形状である金属線を、撚り合わせることなく、扁平形状の幅方向とトリート幅方向とが一致するようにゴムに埋設してなり、
前記金属線の扁平形状断面における厚みをＴ（ｍｍ）、幅をＷ（ｍｍ）、前記トリートにおける該金属線の打込み数をＰ（本／５０ｍｍ）としたとき、トリート厚み方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＢＴＳｔ（＝π×Ｔ^３×Ｗ／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（１）、
６．０≦ＢＴＳｔ≦１４．０・・・（１）
で表される関係を満足し、製品タイヤ内における前記金属線の打込み傾き角をθ（ｄｅｇ）としたとき、ワイヤチェーファー厚み方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＡＴＳｔ（＝π×Ｔ×Ｗ×（Ｔ^２×ＣＯＳ^２θ＋Ｗ^２×ＳＩＮ^２θ）／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（２）、
１５．０≦ＡＴＳｔ≦４０．０・・・（２）
で表される関係を満足し、ワイヤチェーファー幅方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＡＷＳｔ（＝π×Ｔ×Ｗ×（Ｔ^２×ＳＩＮ^２θ＋Ｗ^２×ＣＯＳ^２θ）／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（３）、
４５．０≦ＡＷＳｔ≦１５０．０・・・（３）
で表される関係を満足し、かつ、前記ワイヤチェーファーにおける前記金属線の打込み間隙Ｓａ（ｍｍ）が、下記式（４）、
０．７≦Ｓａ≦１．３・・・（４）
で表される関係を満足することを特徴とするものである。

本発明のタイヤにおいては、前記打込み傾き角θが、下記式（５）、
０＜θ≦４５°・・・（５）
で表される関係を満足することが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記ワイヤチェーファーが、前記金属線の延在方向と前記カーカスプライの補強要素の延在方向とが交差するように配置されており、かつ、該ワイヤチェーファーのタイヤ幅方向外側端部の高さと、該カーカスプライの折り返し部端部の高さとの差の絶対値をＬ（ｍｍ）としたとき、下記式（６）、
５．０≦Ｌ≦１５．０・・・（６）
で表される関係を満足することも好ましい。

本発明によれば、タイヤ軽量化を図りつつ、タイヤビード部、特に、カーカスプライ端にかかるタイヤ周方向の剪断歪を低減して、従来と比較してビード部の耐久性をより向上したタイヤを実現することが可能となった。

本発明のタイヤの一例のトラック・バス用空気入りラジアルタイヤのビード部を示す幅方向断面図である。本発明に係るワイヤチェーファーを構成するトリートの一例を示す幅方向断面図である。本発明に係る断面が扁平形状の金属線の一例を示す幅方向断面図である。従来のワイヤチェーファー用補強材の一例としての、断面円形の金属線を３＋８構造に撚り合わせた撚りコードを示す幅方向断面図である。従来のワイヤチェーファー用補強材の一例としての、断面円形の金属線を３＋９構造に撚り合わせた撚りコードを示す幅方向断面図である。本発明に係るワイヤチェーファーの一例の製品タイヤ内における状態を示す幅方向断面図である。従来のワイヤチェーファー用補強材の一例としての、断面円形の金属線の単線コードを示す幅方向断面図である。各実施例、比較例および従来例のワイヤチェーファーの、製品タイヤ内における厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔと幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔとの関係を示すグラフである。各実施例、比較例および従来例の、製品タイヤ内におけるワイヤチェーファーのコード間隙Ｓａと、タイヤ埋設前のトリートの厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＢＴＳｔとの関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明のタイヤの一例のトラック・バス用空気入りラジアルタイヤのビード部を示す幅方向断面図である。図示するように、本発明のタイヤは、一対のビード部１０（図１では片側のみ図示）内にそれぞれ埋設された環状のビードコア１と、一対のビードコア１間でトロイド状に延在する本体部２Ａ、および、各ビードコア１の周りに内側から外側に折り返されて係止された折り返し部２Ｂを有するカーカスプライ２と、カーカスプライ２の折り返し部２Ｂのタイヤ幅方向外側に配置されたワイヤチェーファー３と、を備えている。

図２は、本発明に係るワイヤチェーファーを構成するトリートの一例を示す幅方向断面図である。図示するように、本発明において、ワイヤチェーファー３を構成するトリート３’は、長手方向に直交する断面が扁平形状である金属線２０を、撚り合わせることなく、扁平形状の幅方向とトリート幅方向とが一致するようにゴムＧに埋設してなる。ここで、トリート幅方向とは、トリート３’に埋設された金属線の長手方向に直交する面内で、金属線２０の配列方向に平行な方向を意味する。トリート３’において、金属線２０は、幅方向に互いに平行に、かつ、間隙（打込み間隙Ｓｂ）を空けて、ゴムＧに埋設されてなる。

図３に、本発明に係る断面が扁平形状の金属線の一例の幅方向断面図を示す。また、図４，５に、従来一般的にワイヤチェーファーに使用されていた補強材の一例を示す。図４に示す補強材は、長手方向に直交する断面の形状が略円形である金属線３１を撚り合わせた３＋８構造の撚りコード３０であり、図５に示す補強材は、長手方向に直交する断面の形状が略円形である金属線４１を撚り合わせた３＋９構造の撚りコード４０である。

図示するように、本発明のタイヤは、ワイヤチェーファーに使用する金属線として、従来用いられていた断面が略円形である撚りコードではなく、断面が扁平形状である撚られていないワイヤ（扁平ワイヤ）を用いた点に特徴を有する。図２，３に示すような断面が扁平形状の金属線は、撚りコードに比べて幅方向の曲げ剛性が非常に高いので、これをワイヤチェーファーに適用することで、タイヤに対する荷重負荷時において、トレッド部の接地面に対する踏み込み部と蹴り出し部とでビード部からサイド部にわたり生ずる略タイヤ周方向変形を小さくすることができる。これにより、カーカスプライの折り返し部端部とその周囲のゴムとの間に生ずる剪断歪を低減することができ、剪断歪に起因するセパレーションの発生を抑制して、結果として、ビード部の耐久性を向上することができる。また、断面が扁平形状の金属線は、撚りコードと比較して厚みを小さくできるため、ワイヤチェーファーの厚みを薄くでき、この点でもタイヤの軽量化を図ることができる。

図６に、本発明に係るワイヤチェーファーの一例の製品タイヤ内における状態を示す幅方向断面図を示す。図中のＸは、ワイヤチェーファーの幅方向を意味する。本発明においては、ビード部を補強するためのチェーファーとして、剛性の高い金属線を補強材として用いたワイヤチェーファーを用いているため、タイヤ製造時においてワイヤチェーファーにねじれが生じ、図示するように、製品タイヤ内では、金属線２０がワイヤチェーファー幅方向Ｘに対して傾いて打ち込まれた状態となっている。本発明のタイヤにおいては、このようにタイヤ埋設後において断面が扁平形状である金属線２０が傾くことで、製品タイヤ内におけるワイヤチェーファー厚み方向の曲げ剛性が、撚りコードを用いた場合に比べて高くなる。これにより、荷重負荷時におけるタイヤサイド部の撓みが小さくなり、ビード部のタイヤ幅方向外側への倒れ込みが抑制されるので、カーカスプライ折り返し端とその周囲のゴムとの間にセパレーションが発生しにくくなって、耐久性の良いビードとすることが可能となる。この点、トリートの状態においてトリート厚み方向の曲げ剛性が高すぎると、タイヤ製造時においてトリートをビード部の曲面に沿って折り返す際の折り返し性が悪化するが、本発明に係るワイヤチェーファーにおいては、トリートの状態よりもタイヤ埋設後において曲げ剛性が大きくなるので、タイヤ製造時におけるビード部折り返し性を損なうことなく、ビード部耐久性の向上効果を得ることができるものである。

また、本発明においては、図３に示すように、金属線の扁平形状断面における厚みをＴ（ｍｍ）、幅をＷ（ｍｍ）、トリート３’における金属線２０の打込み数をＰ（本／５０ｍｍ）としたとき、トリート厚み方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＢＴＳｔ（＝π×Ｔ^３×Ｗ／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が、下記式（１）、
６．０≦ＢＴＳｔ≦１４．０・・・（１）
で表される関係を満足する必要がある。トリート厚み方向のコード剛性と打込み数との積ＢＴＳｔが６．０未満では、曲げ剛性が小さ過ぎるため、タイヤ製造時にトリートに波打ちが発生して、所定のタイヤを製造することができない。一方、トリート厚み方向のコード剛性と打込み数との積ＢＴＳｔが１４．０を超えると、曲げ剛性が大き過ぎるために、カーカスプライのタイヤ幅方向外側に配置されたワイヤチェーファーがカーカスプライから浮くなどして、カーカスプライとワイヤチェーファーとの間に空隙が生じ、やはり所定のタイヤを製造することができない。ここで、打込み数Ｐとは、金属線の長手方向と直交する方向のトリートの断面において、単位幅あたりに存在する金属線の本数を意味する。

さらに、本発明においては、図６に示すように、製品タイヤ内における金属線の打込み傾き角をθ（ｄｅｇ）としたとき、ワイヤチェーファー厚み方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＡＴＳｔ（＝π×Ｔ×Ｗ×（Ｔ^２×ＣＯＳ^２θ＋Ｗ^２×ＳＩＮ^２θ）／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（２）、
１５．０≦ＡＴＳｔ≦４０．０・・・（２）
で表される関係を満足することも必要である。ワイヤチェーファー厚み方向のコード剛性と打込み数との積ＡＴＳｔが１５．０未満では、ビード部の断面内での曲げ剛性が十分に得られず、タイヤの負荷転動時におけるビード部の倒れ込みが大きくなって、カーカスプライの折り返し端の歪が大きくなり、耐久性が低下する。一方、ワイヤチェーファー厚み方向のコード剛性と打込み数との積ＡＴＳｔが４０．０を超えると、タイヤの負荷転動時におけるタイヤビード部の倒れ込みが小さくなり、カーカスプライの折り返し端の歪は小さくなるが、タイヤ内面側のワイヤチェーファー端の歪が大きくなり、耐久性が低下する。ここで、本発明において、打込み傾き角θとは、ワイヤチェーファー３の端部において、扁平形状の金属線の長手方向と直交する方向の断面から見て、金属線の扁平形状断面における幅方向と、ワイヤチェーファーの幅方向とがなす角度を意味する。実際上は、複数の金属線について打込み傾き角を測定して、その平均値を打込み傾き角θとすることができる。なお、ワイヤチェーファー３における金属線の打込みの傾きはタイヤ内側および外側の双方で生ずるが、タイヤ外側における傾きのほうが大きくなる傾向があり、かつ、カーカスプライの折り返し端に影響を及ぼすのはタイヤ外側であることから、打込み傾き角θは、タイヤ外側のワイヤチェーファー３の端部における値を用いることが好ましい。

さらにまた、本発明においては、ワイヤチェーファー幅方向のコード剛性と打込み数との積ＡＷＳｔ（＝π×Ｔ×Ｗ×（Ｔ^２×ＳＩＮ^２θ＋Ｗ^２×ＣＯＳ^２θ）／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（３）、
４５．０≦ＡＷＳｔ≦１５０．０・・・（３）
で表される関係を満足することも必要である。ワイヤチェーファー幅方向のコード剛性と打込み数との積ＡＷＳｔが４５．０未満では、タイヤに対する荷重負荷時において、トレッド部の接地面に対する踏み込み部と蹴り出し部とでビード部からサイド部にわたり生ずる略タイヤ周方向の変形が大きくなって、カーカスプライの折り返し端の歪が大きくなり、耐久性が低下する。一方、ワイヤチェーファー幅方向のコード剛性と打込み数との積ＡＷＳｔが１５０．０を超えると、タイヤに対する荷重負荷時において、トレッド部の接地面に対する踏み込み部と蹴り出し部とでビード部からサイド部にわたり生ずる略タイヤ周方向の変形は小さくなり、ラジアルカーカスの折り返し端の歪は小さくなるが、タイヤ内面側のワイヤチェーファー端の歪が大きくなって、耐久性が低下する。

さらにまた、本発明においては、ワイヤチェーファー３における金属線２０の打込み間隙Ｓａ（ｍｍ）（図６参照）が、下記式（４）、
０．７≦Ｓａ≦１．３・・・（４）
で表される関係を満足することも必要である。打込み間隙Ｓａが０．７ｍｍ未満では、隣接する金属線間で亀裂がつながり易くなり、耐久性が低下する。一方、打込み間隙Ｓａが１．３ｍｍを超えると、隣接ワイヤ間の距離が広くなり過ぎて、ワイヤチェーファー３の面内変形が大きくなり、ワイヤチェーファー端の歪が大きくなって、耐久性が低下する。ここで、図６に示すように、製品タイヤ内では、金属線２０が傾くことで、打込み間隙Ｓａは、図２のトリート３’における値Ｓｂから変化している。本発明においては、打込み間隙Ｓａについても、打込み傾き角θと同様に、ワイヤチェーファー３の端部における値を用いる。

よって、本発明のタイヤにおいては、ワイヤチェーファーに、幅方向の曲げ剛性が非常に高い扁平ワイヤを用いたことで、従来のワイヤチェーファーよりもカーカスプライ端におけるタイヤ周方向の剪断歪を低下する効果を得ることができるとともに、上記式（１）〜（４）に係る条件を満足するものとしたことで、ワイヤチェーファートリートの厚み方向の剛性、ワイヤチェーファーの厚み方向および幅方向の剛性、並びに、金属線の打込み間隙を最適化して、タイヤ製造時の作業性を損なうことなく、タイヤ軽量化とビード部耐久性の向上とを両立することが可能となった。本発明のタイヤにおいては、１枚のワイヤチェーファーのみで、軽量性と良好なビード部耐久性とを両立できるメリットがある。

なお、本発明において、金属線２０の打込み傾き角θは、下記式（５）、
０＜θ≦４５°・・・（５）
で表される関係を満足することが好ましい。打込み傾き角θを上記範囲とすることで、ビード部のタイヤ周方向とタイヤ幅方向との剛性のバランスを最適化でき、耐久性をさらに向上することができる。金属線２０の打込み傾き角θは、好適には、０＜θ≦３５°とすることができる。

本発明において、ワイヤチェーファー３は、金属線２０の延在方向とカーカスプライ２の補強要素の延在方向とが、交差するように配置されていることが好ましく、これにより、高い面内曲げ剛性を得ることができ、周方向の剪断歪を抑制することができる。但し、前述したように、この際、ビードコアの周囲でワイヤチェーファーが折り返される部位において、扁平ワイヤである金属線２０に捩りが発生して、この捩りによりワイヤチェーファー３とカーカスプライ２との間のゴムに剪断歪が発生する。この捩りは一定範囲内において、ワイヤチェーファー３の折り返し部の長さが長いほど顕著に現れることになる。この捩りによる剪断歪の影響を抑制する観点からは、ワイヤチェーファー３のタイヤ幅方向外側端部３ａの高さと、カーカスプライ２の折り返し部端部２ａの高さとの差の絶対値をＬ（ｍｍ）としたとき、下記式（４）、
５．０≦Ｌ≦１５．０・・・（４）
で表される関係を満足することが好ましい。

ここで、ワイヤチェーファー３のタイヤ幅方向外側端部３ａの高さ、および、カーカスプライ２の折り返し部端部２ａの高さは、それぞれ、ワイヤチェーファー３またはカーカスプライ２に沿って測った距離をいう。また、ワイヤチェーファー３のタイヤ幅方向外側端部３ａの高さと、カーカスプライ２の折り返し部端部２ａの高さとの差の絶対値Ｌとは、カーカスプライの折り返し部端部に、端部の接線の垂直線を引き、ワイヤチェーファーの端部に該垂直線と並行する直線を引いたとき、２本の線の間の距離である。この絶対値Ｌを５．０以上とすることでワイヤチェーファー３の捩れの影響を抑制して、カーカスプライ２の折り返し部端部２ａ近傍の剪断歪を、さらに低減することができる。一方、絶対値Ｌが１５．０を超えると、周方向剛性が低下して、剪断歪の抑制効果が低下するので、好ましくない。

なお、ワイヤチェーファー３における金属線２０の延在方向は、例えば、カーカスプライ２の補強要素の延在方向に対し、４０°〜６０°の範囲とすることができる。

本発明において、ワイヤチェーファー３は、カーカスプライ２の折り返し部２Ｂのタイヤ幅方向外側に少なくとも配置され、通常は図示するように、カーカスプライ２のタイヤ幅方向内側から、カーカスプライ２の折り返し部２Ｂのタイヤ幅方向外側まで延在する。また、ワイヤチェーファー３のタイヤ幅方向外側端部３ａは、カーカスプライ２の折り返し部端部２ａよりタイヤ半径方向内側に位置していても、タイヤ半径方向外側に位置していてもよいが、好ましくは、図示するように、カーカスプライ２の折り返し部端部２ａよりタイヤ半径方向内側に位置するものとする。

本発明において、扁平形状の金属線２０の断面形状としては、具体的には例えば、図３に示すように、一対の平行な直線部２１と、その外側に凸となって対向する一対の円弧部２２と、を有するトラック形状とすることができる。このような扁平形状の金属線は、通常の円形断面の金属線を製造するための従来の設備および工程をそのまま利用して、その伸線加工の後半部において円形断面の金属線を、ローラ間で圧延するか、または、扁平穴のダイスを通す等により扁平化することで、経済的かつ簡便に製造することが可能である。

本発明のタイヤは、ビード部に配置するワイヤチェーファーに用いる金属線について、上記条件を満足するものであればよく、それ以外のタイヤ構造の詳細や各部材の材質等については特に制限されず、従来公知のもののうちから適宜選択して構成することができる。

例えば、図示する例では、カーカスプライ２は１枚であり、ラジアルカーカスとすることができる。また、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素等の不活性ガスを用いることが可能である。本発明は、特に、トラック・バス用空気入りラジアルタイヤにおいて有用である。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１〜６、比較例１〜１２および従来例１〜３＞
図１に示すようなビード構造を有するトラック・バス用空気入りラジアルタイヤ（タイヤサイズ：２７８／８０Ｒ２２．５）を、タイヤ周方向に対し４０°の角度で傾斜するワイヤチェーファーを適用して、作製した。

実施例１〜６および比較例１〜１２のタイヤのワイヤチェーファーには、図３に示すような、長手方向に直交する断面が扁平形状である金属線（扁平ワイヤ）を、下記表２〜５に示された仕様に従い、扁平形状の幅方向とワイヤチェーファー幅方向とが一致するようにゴムに埋設して、それぞれ用いた。また、従来例１のタイヤのワイヤチェーファーには、図４に示すように、断面が円形である従来の金属線を３＋８構造に撚り合せた撚りコード３０を用いた。さらに、従来例２のタイヤのワイヤチェーファーには、図５に示すように、断面が円形である従来の金属線を３＋９構造に撚り合せた撚りコード４０を用いた。さらにまた、従来例３のタイヤのワイヤチェーファーには、図７に示すように、断面が円形である従来の金属線の単線コード５０を用いた。

得られた各供試タイヤにつき、以下に従い各性能試験を実施した。その結果を、下記表１〜５に併せて示す。また、図８に、各実施例、比較例および従来例のワイヤチェーファーの、製品タイヤ内における厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔと幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔとの関係を示すグラフを示す。図８のグラフ中、破線で囲まれた部分が、前記式（２），（３）の上限値および下限値に対応する。さらに、図９に、各実施例、比較例および従来例の、製品タイヤ内におけるワイヤチェーファーのコード間隙Ｓａと、タイヤ埋設前のトリートの厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＢＴＳｔとの関係を示すグラフを示す。図９のグラフ中、破線で囲まれた部分が前記式（１），（４）の上限値および下限値に対応する。

＜ワイヤチェーファー質量＞
各供試タイヤに用いたワイヤチェーファーの単位面積あたりの質量を測定し、従来例１を１００として指数表示した。この数値が小さいほど、ワイヤチェーファーの質量が小さく、軽量であることを示す。

＜トリート波打ち性＞
各供試タイヤ用のワイヤチェーファートリート製造時の性状を観察し、平坦状の場合を○、波打ち発生時を×として表示した。なお、○の場合はその後のタイヤ製造を続けたが、×の場合はそこでタイヤ製造を取り止めた。

＜ビード部折り返し性＞
各供試タイヤ用のワイヤチェーファートリートを、成型工程でビード部周辺において折り返す際に、ワイヤチェーファーとカーカスプライとの間に空隙が発生しなかった場合を○、発生した場合を×として表示した。なお、○の場合はその後のタイヤ製造を続けたが、×の場合はそこでタイヤ製造を取り止めた。

＜ビード部耐久性＞
各供試タイヤにつき、最高空気圧を８７５ｋＰａとし、適用リムを８．２５×２２．５とした条件の下で、最大負荷能力３２．５ｋＮの１．５倍の４８．８ｋＮの荷重を負荷し、半径１．７ｍのドラム試験機上を、ビード部が破壊するまで、時速６０ｋｍで走行させる試験を行った。ビード部が破壊するまでの走行距離を測定して、従来例１を１００として指数表示した。この数値が大きいほど優れた結果を示し、近年の省資源および省エネルギーの社会的要請からは、１２０以上が必要である。

上記表１〜５に示すとおり、本発明の条件を満足する実施例１〜６のタイヤは、いずれもビード部耐久性に優れるとともに、軽量性にも優れ、特に、実施例１〜４，６のタイヤにおいては、従来例１対比で２５％以上の軽量化が達成されていることがわかる。

これに対し、従来例２のタイヤは、従来例１のタイヤと同様に撚りコードであるために、厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔや幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔが小さく、ビード耐久性が低下した。また、従来例３のタイヤは、断面円形の金属単線であるため、トリート状態での厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＢＴＳｔが大きく、ビード部折り返し性に問題が発生した。

さらに、比較例１のタイヤは、トリート状態での厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＢＴＳｔが小さく、波打ちが発生し、比較例２のタイヤは、トリート状態での厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＢＴＳｔが大きく、ビード部折り返し性に問題が発生した。さらにまた、比較例３のタイヤは、厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔや幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔが小さく、ビード耐久性が低下しており、比較例４のタイヤは、厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔが小さく、幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔが大きいため、ビード耐久性が低下した。さらにまた、比較例５のタイヤは、コード間隙Ｓａが狭すぎるためにビード耐久性が低下しており、比較例６のタイヤは、コード間隙Ｓａが広すぎるために、ビード耐久性が低下した。

さらにまた、比較例７および８のタイヤは、厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔが小さいために、ビード耐久性が指数１２０以上にならなかった。さらにまた、比較例９のタイヤは、厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔや幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔが小さく、ビード耐久性が指数１２０以上にならなかった。さらにまた、比較例１０のタイヤは、厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔが大きく、幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔが小さいため、ビード耐久性が低下した。さらにまた、比較例１１のタイヤは厚み方向のコード剛性×打込み数の値ＡＴＳｔが大きいために、比較例１２のタイヤは幅方向のコード剛性×打込み数の値ＡＷＳｔが大きいために、ビード耐久性が指数１２０以上にならなかった。

１ビードコア
２カーカスプライ
２Ａ本体部
２Ｂ折り返し部
２ａカーカスプライの折り返し部端部
３ワイヤチェーファー
３ａワイヤチェーファーのタイヤ幅方向外側端部
３’ ワイヤチェーファートリート
１０ビード部
２０，３１，４１金属線
２１直線部
２２円弧部
３０，４０撚りコード
５０単線コード
Ｇゴム
ｄ金属線の線径
Ｄ撚りコードの径
Ｔ金属線の厚み
Ｗ金属線の幅
Ｓａ，Ｓｂコード間隙
Ｘワイヤチェーファー幅方向

Claims

一対のビードコアと、該一対のビードコア間でトロイド状に延在し、各ビードコアの周りに内側から外側に折り返されたカーカスプライと、該カーカスプライの折り返し部のタイヤ幅方向外側に配置されたワイヤチェーファーと、を備える空気入りタイヤであって、
前記ワイヤチェーファーを構成するトリートが、長手方向に直交する断面が扁平形状である金属線を、撚り合わせることなく、扁平形状の幅方向とトリート幅方向とが一致するようにゴムに埋設してなり、
前記金属線の扁平形状断面における厚みをＴ（ｍｍ）、幅をＷ（ｍｍ）、前記トリートにおける該金属線の打込み数をＰ（本／５０ｍｍ）としたとき、トリート厚み方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＢＴＳｔ（＝π×Ｔ^３×Ｗ／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（１）、
６．０≦ＢＴＳｔ≦１４．０・・・（１）
で表される関係を満足し、製品タイヤ内における前記金属線の打込み傾き角をθ（ｄｅｇ）としたとき、ワイヤチェーファー厚み方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＡＴＳｔ（＝π×Ｔ×Ｗ×（Ｔ^２×ＣＯＳ^２θ＋Ｗ^２×ＳＩＮ^２θ）／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（２）、
１５．０≦ＡＴＳｔ≦４０．０・・・（２）
で表される関係を満足し、ワイヤチェーファー幅方向のコード剛性と打込み数Ｐとの積ＡＷＳｔ（＝π×Ｔ×Ｗ×（Ｔ^２×ＳＩＮ^２θ＋Ｗ^２×ＣＯＳ^２θ）／６４×Ｐ×４２０）（Ｋｇｆ・ｍｍ）が下記式（３）、
４５．０≦ＡＷＳｔ≦１５０．０・・・（３）
で表される関係を満足し、かつ、前記ワイヤチェーファーにおける前記金属線の打込み間隙Ｓａ（ｍｍ）が、下記式（４）、
０．７≦Ｓａ≦１．３・・・（４）
で表される関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記打込み傾き角θが、下記式（５）、
０＜θ≦４５°・・・（５）
で表される関係を満足する請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記ワイヤチェーファーが、前記金属線の延在方向と前記カーカスプライの補強要素の延在方向とが交差するように配置されており、かつ、該ワイヤチェーファーのタイヤ幅方向外側端部の高さと、該カーカスプライの折り返し部端部の高さとの差の絶対値をＬ（ｍｍ）としたとき、下記式（６）、
５．０≦Ｌ≦１５．０・・・（６）
で表される関係を満足する請求項１または２記載の空気入りタイヤ。