JP6773013B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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、ビード部の構造を改善して、タイヤの耐久性を維持しながらタイヤ重量の軽減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った。

一方で、近年、タイヤ重量の軽減が強く求められており、上記のような空気入り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、タイヤ重量を軽減できたとしても、ビード部近傍における剛性が低くなるため、タイヤ耐久性が必ずしも充分に得られるとは言えず、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、ビード部の構造を改善して、タイヤの耐久性を維持しながらタイヤ重量の軽減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、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、
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、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、前記カーカス層の前記本体部と前記折り返し部とで形成された閉鎖領域の面積に対する前記閉鎖領域内に存在するゴムの総面積の比率が０．１％〜１５％であり、前記カーカス層の前記本体部および前記折り返し部のタイヤ幅方向外側にフィラー層が設けられ、前記サイド補強層の断面積Ｓ１および硬度Ｈ１と前記フィラー層の断面積Ｓ２および硬度Ｈ２とが０．１２≦（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）≦０．５０の関係を満たすことを特徴とする。

本発明では、上述のように、カーカス層の本体部と折り返し部とで形成された閉鎖領域の面積に対する閉鎖領域内に存在するゴムの総面積の比率（以下、閉鎖領域のゴム占有率という）が０．１％〜１５％と小さく、この閉鎖領域内に実質的にビードコアのみが存在するので、タイヤ重量を軽減することができる。このとき、ビードコアが上述の形状を有し、カーカス層の折り返し部がこの形状のビードコアの周縁に沿って延在したうえでビードコアのタイヤ径方向外側端の位置から本体部に接触しながらサイドウォール部側に向かって延在し、更に、上述の断面積および硬度の関係を満たすサイド補強層およびフィラー層が設けられているので、従来のタイヤのようにカーカス層の本体部と折り返し部との間にビードフィラー（またはそれに類するタイヤ構成部材）が実質的に存在しないでも、ビード部近傍において適切な剛性を確保することができ、通常の走行性能とランフラット性能とを良好に維持することができる。尚、本発明のタイヤでは上述のようにフィラー層が存在しているが、このフィラー層は上述のようにカーカス層の本体部および折り返し部のタイヤ幅方向外側に設けられるものであり、且つ、上述の断面積および硬度の関係を満たすため、従来のビードフィラーほどタイヤ重量を増大させる要素にはならずに効率的にビード部近傍の剛性を高めることができる。尚、各層の硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度２０℃で測定された硬さ（所謂、ＪＩＳ‐Ａ硬度）とする。

本発明では、カーカス層の折り返し部の末端がフィラー層に接していることが好ましい。これにより、破壊の起点となり易い折り返し部の末端の歪をフィラー層で抑制することができ、タイヤ耐久性を高めるには有利になる。また、この構造にすることで結果的にカーカス層の折り返し部の長さを低減してカーカス層の使用量を抑制することができるので、タイヤ重量を軽減する面でも有効である。

本発明では、正規リムに組み込んで正規内圧を充填した際にリム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとが０．９５≦ＩＷ／ＢＷ≦１．２０の関係を満たすことが好ましい。このようにリム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとを同等にすることで、サイド補強層の形状が良好になり、ランフラット性能を向上することができる。尚、本発明では、上述のようにビードフィラーが実質的に存在しないので、カーカス層の湾曲形状を容易に変更することができ、リム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとが上述の関係を満たすタイヤ構造を容易に達成することができる。

本発明では、前記ビードワイヤの少なくとも一部が俵積み状に積層されていることが好ましい。これにより、ビードワイヤが密に配されてビードワイヤの充填率が高まり、ビードコアの構造が最適化されるので、ビード部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には有利になる。

本発明では、子午線断面において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ビードワイヤの外郭形状としたとき、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うち少なくとも１つの角部の内角が９０°以上であることが好ましい。これにより、加硫時にビードワイヤの配列が乱れることを防止して加硫後のビードコアの形状を良好にすることができ、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。

本発明では、タイヤ最大幅位置におけるサイドウォール部のタイヤ軸方向総厚みＴ１と、フィラー層が存在する領域におけるサイドウォール部のタイヤ軸方向総厚みの最小値Ｔ２とが０．７≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１の関係を満たすことが好ましい。これにより、タイヤ最大幅位置からビード部にかけてのタイヤ形状が良好になり、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。

本発明では、サイド補強層のビードトウ位置からの高さｈ０と、フィラー層の厚みが最大となる位置のビードトウ位置からの高さｈ１と、カーカス層の折り返し部の末端のビードトウ位置からの高さｈ２とが、ｈ１＞ｈ２かつ０．１５≦ｈ１／ｈ０≦０．４５の関係を満たすことが好ましい。これにより、フィラー層が存在する領域におけるタイヤ形状が良好になり、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。

本発明では、サイド補強層とフィラー層とがカーカス層を挟んで重なり合う領域のカーカス層に沿った長さＬ１と、カーカス層の本体部と折り返し部とが接触する領域のカーカス層に沿った長さＬ２とが１≦Ｌ１／Ｌ２≦５の関係を満たすことが好ましい。これにより、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するにあたって、タイヤ構成部材どうしの位置関係が良好になってサイドウォール部からビード部近傍にかけて適度な柔軟性も付与することができ、乗心地性能を改善することができる、

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。 本発明のビードワイヤの積層構造を模式的に示す説明図である。 本発明のビードワイヤの積層構造を模式的に示す説明図である。 本発明のビードワイヤの積層構造を模式的に示す説明図である。 本発明の別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。 本発明の別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。

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、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部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。尚、図１において、ＣＬはタイヤ赤道を示す。

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に拡大して示すように、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複数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複数の列と複数の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。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、例えば、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。図示の例では、タイヤ径方向最内側から順に４列の周回部分を含む層、５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「４＋５＋４＋３＋２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、ビードコア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を構成する複数の層のうち含まれる列の数が最大となる層の幅を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含まれる列の数が最大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。

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。

本発明では、この閉鎖領域内には実質的にビードコア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するものの、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存在していない。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％）が０．１％〜１５％になっている。

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。

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はフィラー層９が設けられる。このフィラー層９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の剛性を確保するものである。そのため、本発明のフィラー層９は、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９の断面積Ｓ２および硬度Ｈ２が０．１２≦（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）≦０．５０の関係を必ず満たしている。

上述のように、閉鎖領域のゴム占有率が０．１％〜１５％と小さく、この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、タイヤ重量を軽減することができる。このとき、ビードコア５が上述の形状を有し、カーカス層４が上述のように折り返されて、上述の断面積および硬度の関係を満たすサイド補強層８およびフィラー層９が設けられているので、従来のタイヤのようにカーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとの間にビードフィラー（またはそれに類するタイヤ構成部材）が実質的に存在しないでも、ビード部３近傍において適切な剛性を確保することができ、通常の走行性能とランフラット性能とを良好に維持することができる。詳述すると、タイヤがリム組みされた際には、ビード部３の外側にリムフランジが当接し、このリムフランジが当接する部位については、リムフランジが存在することで剛性が確保されるため、ビードコア５を上述の形状にしてカーカス層４を上述のように折り返せば、従来のビードフィラーを排除しても充分な剛性が確保でき、更に上述のフィラー層９を設けることで、充分な剛性を確実に確保することができる。尚、フィラー層９は上述のようにカーカス層４の本体部４Ａおよび折り返し部４Ｂのタイヤ幅方向外側に設けられるものであり、且つ、上述の断面積および硬度の関係を満たすため、従来のビードフィラーのようにタイヤ重量を増大させる要素にはならずに効率的にビード部３近傍の剛性を高めることができる。

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、ビードフィラー（またはそれに類するタイヤ構成部材）を用いない限りビードコア５の廻りにおいてカーカス層４が著しく屈曲することなり、剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減する効果は得られない。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、タイヤ重量を軽減することが難しくなる。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。サイド補強層８およびフィラー層９の断面積および硬度が上述の関係を満たさないとビード部３の剛性を適度に確保することができない。特に、（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）＜０．１２であると、ビード部３の剛性が不足してリム外れが生じ易くなる。（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）＞０．５０であると、ビード部３の剛性が過剰になりタイヤの基本的な走行性能に影響が出る虞がある。

ビードコア５の具体的な形状は、幅Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２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３および図４に示す形状を採用することができる。これら図３，４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」に該当するものである。詳述すると、図３（ａ）は俵積みの３＋４＋３＋２＋１構造を有し、図３（ｂ）は俵積みの３＋４＋３＋２構造を有し、図３（ｃ）は俵積みの４＋５＋４＋３＋２＋１構造を有し、図３（ｄ）は俵積みの３＋４＋４＋３＋２＋１構造を有する。また、図４（ａ）は俵積みの５＋４＋３＋２＋１構造を有し、図４（ｂ）は俵積みの４＋４＋３＋２＋１構造を有し、図４（ｃ）はタイヤ径方向最内側の層とそれ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４＋４＋３＋２＋１構造を有する。

図３および図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３（ａ）〜（ｄ）および図４（ａ）〜（ｂ）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、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うち少なくとも１つの角部の内角θが９０°以上であることが好ましい。これにより、加硫時にビードワイヤ５Ａの配列が乱れることを防止して加硫後のビードコア５の形状を良好にすることができ、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。内角θが９０°未満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。この外郭形状の観点からは、図３（ａ）〜（ｄ）および図４（ｂ）〜（ｃ）のような形状のビードコア５が好ましく、特に、図３（ａ）〜（ｄ）および図４（ｃ）の形状のビードコア５が好ましい。

更に、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３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ），（ｃ）のような形状が好ましい。

上述の様々なビードコア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。

本発明の空気入りタイヤは、上述のように、ビードフィラーが実質的に存在しないので、カーカス層４の湾曲形状を容易に設定することができる。そのため、ランフラットタイヤとして好適なカーカス層４の構造や、そのカーカス構造によって得られる好適なサイド補強層８の形状や配置を容易に構成することができる。例えば、正規リムに組み込んで正規内圧を充填した際にリム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとが０．９５≦ＩＷ／ＢＷ≦１．２０の関係を満たすようにすることが好ましい。このようにリム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとを同等にすることで、サイド補強層８の形状が良好になり、ランフラット性能を向上することができる。尚、図面では、リムは省略してリム幅ＢＷを示す寸法線のみを表示している。

図１に示す実施形態では、カーカス層４の折り返し部４Ｂの末端がフィラー層９に接している。言い換えると、フィラー層９が存在する領域内でカーカス層４（の折り返し部４Ｂ）が終端している。このような構造にすることで、破壊の起点となり易い折り返し部４Ｂの末端の歪をフィラー層９によって抑制することができ、タイヤ耐久性を高めるには有利になる。また、この構造にすることで結果的にカーカス層４の折り返し部４Ｂの長さを低減してカーカス層４の使用量を抑制することができるので、タイヤ重量を軽減する面でも有効である。

勿論、図５に示す実施形態のように、カーカス層４の折り返し部４Ｂをフィラー層９が存在する領域を超えて延在させて、カーカス層４の折り返し部４Ｂの末端をフィラー層９のタイヤ径方向外側に配置してもよい。この場合、カーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとが重複した領域では、カーカス層４による補強効果が高まるため、図示のようにサイド補強層８の体積を小さくしても、図１等の構造と同等の剛性を確保することができる。これによりカーカス層４の使用量が増える分の質量増加分をサイド補強層８の使用量の低減で相殺することができ、タイヤ重量の軽減への影響を抑えることができる。

本発明では、サイド補強層８とフィラー層９とが設けられるので、サイドウォール部２は全体的に厚くなる傾向がある。そこで、タイヤ最大幅位置におけるサイドウォール部２のタイヤ軸方向総厚みＴ１と、フィラー層９が存在する領域におけるサイドウォール部２のタイヤ軸方向総厚みの最小値Ｔ２とが０．７≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１の関係を満たすようにすることが好ましい。このように各部の厚みを設定することで、タイヤ最大幅位置からビード部３にかけてのタイヤ形状が良好になり、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。比Ｔ２／Ｔ１が０．７未満であると、フィラー層９が存在する領域のサイドウォール部２のタイヤ軸方向総厚みが相対的に小さくなり、ビード部３の耐久性を充分に確保することが難しくなる。比Ｔ２／Ｔ１が１．１を超えると、サイドウォール部２が全体的に肉厚になり、タイヤ重量を充分に軽減することが難しくなる。

また、サイド補強層９の構造に関して、サイド補強層９のビードトウ位置からの高さｈ０と、フィラー層９の厚みＴmax が最大となる位置のビードトウ位置からの高さｈ１と、カーカス層４の折り返し部４Ｂの末端のビードトウ位置からの高さｈ２とが、ｈ１＞ｈ２かつ０．１５≦ｈ１／ｈ０≦０．４５の関係を満たすことが好ましい。これにより、フィラー層９が存在する領域におけるタイヤ形状が更に良好になり、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するには有利になる。

図６に示す実施形態では、サイド補強層８が図１の態様のようにカーカス層４のタイヤ径方向内側の端部近傍まで延在しておらず、サイド補強層８のタイヤ径方向内側の端部がフィラー層９のタイヤ径方向の中途部に位置している。即ち、サイドウォール部２をタイヤ幅方向に沿って見たときに、カーカス層４とフィラー層９のみが存在してカーカス層４のタイヤ幅方向内側にサイド補強層８が存在しない領域が形成されている。このとき、サイド補強層８とフィラー層９とがカーカス層４を挟んで重なり合う領域のカーカス層４に沿った長さＬ１と、カーカス層４の本体部４Ａと折り返し部４Ｂとが接触する領域のカーカス層４に沿った長さＬ２とが１≦Ｌ１／Ｌ２≦５の関係を満たすようにすることが好ましい。このようにカーカス層４の折り返し部４Ｂとサイド補強層８とフィラー層９との位置関係を適正化することで、優れた剛性を確保しながらタイヤ重量を軽減するにあたって、サイドウォール部２からビード部３近傍にかけて適度な柔軟性も付与することができ、乗心地性能を改善することができる。このとき、比Ｌ１／Ｌ２が１よりも小さいと、サイド補強層８とフィラー層９とが充分に重複しなくなり、適度な剛性を確保することが難しくなる。比Ｌ１／Ｌ２が５よりも大きいと、サイド補強層８とフィラー層９とが大きく重複してサイドウォール部２の剛性が高まるため、柔軟性を付与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、カーカス層の本体部と折り返し部との間に配されるビードフィラーの有無、カーカス層の本体部および折り返し部のタイヤ幅方向外側に配されるフィラー層の有無、ビードコアの構造、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Ｗ、幅Ｗ１とＷ２の大小関係、比Ｗ２／Ｗ０、閉鎖領域のゴム占有率、前記サイド補強層の断面積Ｓ１および硬度Ｈ１、フィラー層の断面積Ｓ２および硬度Ｈ２、（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）、カーカス層の折り返し部の末端の位置、正規リムに組み込んで正規内圧を充填した際のリム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとの比ＩＷ／ＢＷ、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θ、タイヤ最大幅位置におけるサイドウォール部のタイヤ軸方向総厚みＴ１とフィラー層が存在する領域におけるサイドウォール部のタイヤ軸方向総厚みの最小値Ｔ２との比Ｔ２／Ｔ１、サイド補強層のビードトウ位置からの高さｈ０、フィラー層の厚みが最大となる位置のビードトウ位置からの高さｈ１、カーカス層の前記折り返し部の末端のビードトウ位置からの高さｈ２、高さｈ１とｈ２の大小関係、比ｈ１／ｈ０、サイド補強層とフィラー層とがカーカス層を挟んで重なり合う領域のカーカス層に沿った長さＬ１とカーカス層の本体部と折り返し部とが接触する領域のカーカス層に沿った長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２を表１〜４のように設定して、従来例１、比較例１〜４、実施例１〜３１の３６種類の空気入りタイヤを作製した（尚、実施例２４は、（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）が０．１２未満であるため、参考例である）。

表１〜４の「ビードコアの構造」の欄には、対応する構造を示す図面の番号を記載した。但し、従来例１については、すべてのビードワイヤが直列積みで積層された５＋５＋５＋５構造を有するため、表中に「５＋５＋５＋５」と表示した。また、比較例３は、図２のビードコアの上下が逆転した構造を有するので「図２（逆）」と表示した。表１〜３の「折り返し部末端の位置」の欄について、折り返し部の末端がフィラー層が存在する領域に位置する場合は「フィラー横」、フィラー層のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に位置する場合は「フィラー外」と表示した。但し、従来例１については、フィラー層を備えずにビードフィラーを有しており、折り返し部の末端がビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に位置しているので「ＢＦ外」と表示した。表１〜３の「内角θ」の欄には、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各角部の内角θを併記した。

これら空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ質量とランフラット耐久性を評価し、その結果を表１〜４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
各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊ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。

表１から明らかなように、実施例１〜３１はいずれも、従来例１に対して、ランフラット耐久性を維持または向上しながらタイヤ質量を低減した。一方、比較例１は、（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）の値が小さ過ぎるためランフラット耐久性と操縦安定性が悪化した。比較例２は、（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）の値が大き過ぎるためランフラット耐久性と乗り心地性能が悪化した。比較例３は、幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも大きいため、ランフラット耐久性が悪化した。比較例４は、閉鎖領域のゴム占有率が大き過ぎるため、タイヤ重量を軽減する効果が充分に得られなかった。

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 フィラー層
ＣＬ タイヤ赤道

Claims (8)

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、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、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、
   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、前記カーカス層の前記本体部と前記折り返し部とで形成された閉鎖領域の面積に対する前記閉鎖領域内に存在するゴムの総面積の比率が０．１％〜１５％であり、
   前記カーカス層の前記本体部および前記折り返し部のタイヤ幅方向外側にフィラー層が設けられ、前記サイド補強層の断面積Ｓ１および硬度Ｈ１と前記フィラー層の断面積Ｓ２および硬度Ｈ２とが０．１２≦（Ｓ２×Ｈ２）／（Ｓ１×Ｈ１）≦０．５０の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記カーカス層の前記折り返し部の末端が前記フィラー層に接してい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. 正規リムに組み込んで正規内圧を充填した際にリム幅ＢＷとタイヤ内表面最大幅ＩＷとが０．９５≦ＩＷ／ＢＷ≦１．２０の関係を満たす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. 前記ビードワイヤの少なくとも一部が俵積み状に積層されてい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. 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うち少なくとも１つの角部の内角が９０°以上である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. タイヤ最大幅位置における前記サイドウォール部のタイヤ軸方向総厚みＴ１と、前記フィラー層が存在する領域における前記サイドウォール部のタイヤ軸方向総厚みの最小値Ｔ２とが０．７≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいh1ずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記サイド補強層のビードトウ位置からの高さｈ０と、前記フィラー層の厚みが最大となる位置のビードトウ位置からの高さｈ１と、前記カーカス層の前記折り返し部の末端のビードトウ位置からの高さｈ２とが、ｈ１＞ｈ２かつ０．１５≦ｈ１／ｈ０≦０．４５の関係を満たす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. 前記サイド補強層と前記フィラー層とが前記カーカス層を挟んで重なり合う領域の前記カーカス層に沿った長さＬ１と、前記カーカス層の前記本体部と前記折り返し部とが接触する領域の前記カーカス層に沿った長さＬ２とが１≦Ｌ１／Ｌ２≦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。

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