JP7492126B2

JP7492126B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP7492126B2
Application number: JP2020096950A
Authority: JP
Inventors: 敦人中野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2040-06-03
Also published as: JP2021187392A

Description

本発明は、有機繊維コードからなるカーカス層を備えた空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、一般的に、一対のビード部間に装架されたカーカス層を備えており、カーカス層は複数本の補強コード（カーカスコード）で構成されている。カーカスコードとしては、主として有機繊維コードが使用される。特に、優れた操縦安定性が要求されるタイヤにおいては、剛性の高いレーヨン繊維コードが用いられることがある（例えば、特許文献１を参照）。

一方で、近年、タイヤの軽量化や転がり抵抗の低減に対する要求が高まっており、トレッド部のゴムゲージを薄くすることが検討されている。しかしながら、上述のレーヨン繊維コードからなるカーカス層を備えたタイヤの場合、トレッド部の薄肉化に伴って、耐ショックバースト性が低下することが懸念される。尚、耐ショックバースト性とは、走行中にタイヤが大きなショックを受けて、カーカスが破壊する損傷（ショックバースト）に対する耐久性であり、例えばプランジャーエネルギー試験（トレッド中央部に所定の大きさのプランジャーを押し付けてタイヤが破壊する際の破壊エネルギーを測定する試験）が指標となる。そこで、レーヨン繊維コードを用いた場合と同程度の良好な操縦安定性を確保しながら、耐ショックバースト性を改善するために、所定の物性を備えたポリエステル繊維コードを使用することが検討されている。しかしながら、単純にレーヨン繊維コードの代わりにポリエステル繊維コードを用いると、その物性（例えば発熱性）の違いに起因して、荷重耐久性が十分に確保できないという問題があった。

特開２０１５‐２０５６６６号公報

本発明の目的は、操縦安定性を良好に維持しながら、耐ショックバースト性および荷重耐久性を向上し、これら性能を高度に両立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、前記ビード部の各々に配置されたビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーと、前記一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層とを有する空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層は、ポリエステル繊維コードからなるカーカスコードで構成され、前記カーカスコードの切断伸度は２０％～３０％であり、前記カーカス層は、各ビード部に配置された前記ビードコアおよび前記ビードフィラーの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられて、前記一対のビード部間に位置する本体部と前記ビードコアおよび前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に巻き上げられた巻き上げ部とからなり、前記巻き上げ部のタイヤ幅方向内側にゴム中に複数本の補強コードが埋設されて構成されたコード補強層が設けられており、前記コード補強層は前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に隣接し、前記ビードフィラーの上端よりもタイヤ径方向外側まで延在しており、前記ビードフィラーの上端のタイヤ径方向高さｈ１がタイヤ断面高さＳＨの５０％以下であり、前記コード補強層の上端のタイヤ径方向高さｈ２がタイヤ断面高さＳＨの２０％～５５％であることを特徴とする。

本発明においては、カーカス層を構成するカーカスコードが、切断伸度が２０％～３０％のポリエステル繊維コードであるため、レーヨン繊維コードを用いた場合と同程度の良好な操縦安定性を確保しながら、耐ショックバースト性を向上することができる。即ち、カーカスコードが上述の切断伸度を有するため、カーカスコードの剛性を適度に確保することができ、良好な操縦安定性を発揮することができる。また、カーカスコードが上述の切断伸度を有するため、カーカスコードが局所変形に追従しやすくなり、プランジャーエネルギー試験時（プランジャーに押圧された際）の変形を充分に許容することが可能になり、破壊エネルギーを向上することができる。つまり、走行時においてはトレッド部の突起入力に対する破壊耐久性が向上することになるので、耐ショックバースト性を向上することができる。一方で、上述のようにコード補強層を設けているので、レーヨン繊維コードの代わりにポリエステル繊維コードを用いた場合に低減することが懸念される荷重耐久性が維持・向上することができる。特に、コード補強層とビードフィラーとの位置関係（それぞれの端部どうしの位置関係）を上述のように設定しているので、応力集中を抑制して荷重耐久性の更なる向上を図ることができる。これらの協働により、操縦安定性を良好に維持しながら、耐ショックバースト性および荷重耐久性を向上し、これら性能を高度に両立することができる。

本発明においては、ビードフィラーの上端とコード補強層の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離Ｄ１とし、ビードフィラーの上端とコード補強層の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離Ｄ２としたとき、これら距離Ｄ１およびＤ２がそれぞれ５ｍｍ以上であることが好ましい。このようにビードフィラーとコード補強層との位置関係を設定することで、応力集中を抑制することができ、荷重耐久性を向上するには有利になる。

本発明においては、カーカス層の巻き上げ端とビードフィラーの上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ１とし、カーカス層の巻き上げ端とコード補強層の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ２とし、カーカス層の巻き上げ端とコード補強層の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ３としたとき、これら距離ｄ１、ｄ２、およびｄ３がそれぞれ５ｍｍ以上であることが好ましい。このようにカーカス層の巻き上げ端とビードフィラーとコード補強層との位置関係を設定することで、応力集中を抑制することができ、荷重耐久性を向上するには有利になる。

本発明においては、トレッド部のセンター領域におけるカーカス層が１層であることが好ましい。これにより、良好な耐ショックバースト性を確保しながら、タイヤ重量を低減し、転がり抵抗を低減することができる。

本発明においては、カーカスコードの１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の中間伸度が５．０％以下であることが好ましい。これによりカーカスコードの剛性を十分に確保することができ、操縦安定性を向上するには有利になる。

本発明においては、カーカスコードの正量繊度が４０００ｄｔｅｘ以上８０００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。これによりカーカスコードの剛性を十分に確保することができ、操縦安定性を向上するには有利になる。

本発明においては、下記式（１）で表されるカーカスコードの撚り係数Ｋが２０００以上であることが好ましい。これにより、カーカスコードの剛性を十分に確保することができ、操縦安定性を向上するには有利になる。
Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
（式中、Ｔはカーカスコードの上撚り数［回／10cm］であり、Ｄはカーカスコードの総繊度［ｄｔｅｘ］である。）

尚、本発明において、「トレッド部のセンター領域」とは、タイヤ赤道を中心とした接地幅の３０％の領域である。「接地幅」とは、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平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域の両端（接地端）の間のタイヤ幅方向に沿って測定される長さである。「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“ＤｅｓｉｇｎＲｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“ＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ”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“ＴＩＲＥＬＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。「正規荷重」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荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥＬＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。

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、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はタイヤ赤道を示し、符号Ｅは接地端を示す。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を用いた説明は基本的に図示の子午線断面形状に基づくが、各タイヤ構成部材は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間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コード（後述のカーカスコード）を含むカーカス層４が装架されている。カーカス層４の層数は特に限定されないが、タイヤ重量を低減し、転がり抵抗を低減する観点から、トレッド部１のセンター領域Ｃｅ（タイヤ赤道ＣＬを中心とした接地幅Ｗの３０％の領域）においてカーカス層４が１層であることが好ましい。各ビード部３には、ビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に断面略三角形状のビードフィラー６が配置されている。カーカス層４は、ビードコア５の廻りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返されている。これにより、ビードコア５およびビードフィラー６はカーカス層４の本体部４ａ（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）と巻き上げ部４ｂ（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）とにより包み込まれている。尚、図示の例では、巻き上げ部４ｂはビードフィラー６のタイヤ径方向外側端から本体部４ａに沿って延在し、巻き上げ部４ｂの端部（以下、「巻き上げ端」という）は後述のベルト層７の端部近傍まで到達している。

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７が埋設されている。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コード（ベルトコード）を含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、ベルト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。ベルトコードとしては、例えばスチールコードが好ましく使用される。

更に、ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、ベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する補強コード（カバーコード）を含む。ベルト補強層８において、カバー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。ベルト補強層８としては、ベルト層７の幅方向の全域を覆うフルカバー層８ａや、ベルト層７のタイヤ幅方向の両端部を局所的に覆う一対のエッジカバー層８ｂをそれぞれ単独で、またはこれらを組み合わせて設けることができる（図示の例では、フルカバー層８ａおよびエッジカバー層８ｂの両方が設けられている）。ベルト補強層８は、例えば、少なくとも１本のカバーコードを引き揃えてコートゴムで被覆したストリップ材をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成することができる。カバーコ―ドとしては、例えば有機繊維コードが好ましく使用される。

本発明において、カーカス層４を構成するカーカスコードは、ポリエステル繊維のフィラメント束を撚り合わせたポリエステル繊維コードで構成される。このカーカスコード（ポリエステル繊維コード）の切断伸度は２０％～３０％、好ましくは２２％～２８％である。このような物性を有するカーカスコード（ポリエステル繊維コード）をカーカス層４に用いているので、従来のレーヨン繊維コードを用いた場合と同程度の良好な操縦安定性を確保しながら、耐ショックバースト性を向上することができる。即ち、カーカスコードが上述の切断伸度を有するため、カーカスコードの剛性を適度に確保することができ、良好な操縦安定性を発揮することができる。また、カーカスコードが上述の切断伸度を有するため、カーカスコードが局所変形に追従しやすくなり、プランジャーエネルギー試験時（プランジャーに押圧された際）の変形を充分に許容することが可能になり、破壊エネルギーを向上することができる。つまり、走行時においてはトレッド部の突起入力に対する破壊耐久性が向上することになるので、耐ショックバースト性を向上することができる。特に、上述のようにトレッド部１のセンター領域Ｃｅにおいてカーカス層４が１層であったとしても、カーカスコードの物性によって良好な耐ショックバースト性を確保することができる。カーカスコードの切断伸度が２０％未満であると、切断伸度が低すぎるため、耐ショックバースト性を向上する効果を得ることができない。カーカスコードの切断伸度が３０％を超えると、中間伸度も大きくなる傾向があるため、剛性が低下して操縦安定性が低下する虞がある。尚、「切断伸度」は、ＪＩＳＬ１０１７の「化学繊維タイヤコード試験方法」に準拠し、つかみ間隔２５０ｍｍ、引張速度３００±２０ｍｍ／分の条件にて引張試験を実施し、コード切断時に測定される試料コードの伸び率（％）である。

カーカスコード（ポリエステル繊維コード）は、上述の物性を有することに加えて、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の中間伸度が好ましくは５．０％以下、より好ましくは４．０％以下であるとよい。このような物性を有するコードを用いることで、剛性を十分に確保することができるので、操縦安定性を向上するには有利になる。カーカスコードの１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の中間伸度が５．０％を超えると、剛性を十分に確保できず操縦安定性を向上する効果が限定的になる虞がある。尚、「１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の中間伸度」は、ＪＩＳＬ１０１７の「化学繊維タイヤコード試験方法」に準拠し、つかみ間隔２５０ｍｍ、引張速度３００±２０ｍｍ／分の条件にて引張試験を実施し、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時に測定される試料コードの伸び率（％）である。

カーカスコード（ポリエステル繊維コード）は、上述の物性を有することに加えて、正量繊度が好ましくは４０００ｄｔｅｘ以上８０００ｄｔｅｘ以下、より好ましくは５０００ｄｔｅｘ以上７０００ｄｔｅｘ以下であるとよい。このような正量繊度を有するコードを用いることで、剛性を十分に確保することができるので、操縦安定性を向上するには有利になる。カーカスコードの正量繊度が４０００ｄｔｅｘ未満であると操縦安定性を十分に確保することが難しくなる。カーカスコードの正量繊度が８０００ｄｔｅｘを超えると耐ショックバースト性を十分に確保することが難しくなる。

カーカスコード（ポリエステル繊維コード）は、上述の物性を有することに加えて、熱収縮率が好ましくは０．５％～２．５％、より好ましくは１．０％～２．０であるとよい。このような熱収縮率を有するコードを用いることで、加硫時に有機繊維コードにキンク（捩じれ、折れ、よれ、形くずれ等）が発生して耐久性が低下することや、ユニフォミティの低下を抑制することができる。カーカスコードの熱収縮率が０．５％未満であると、加硫時にキンクが発生しやすくなり、耐久性を良好に維持することが難しくなる。カーカスコードの熱収縮率が２．５％を超えると、ユニフォミティが悪化する虞がある。尚、「熱収縮率」は、ＪＩＳＬ１０１７の「化学繊維タイヤコード試験方法」に準拠し、試料長さ５００ｍｍ、加熱条件１５０℃×３０分の条件にて加熱したときに測定される試料コードの乾熱収縮率（％）である。

カーカスコード（ポリエステル繊維コード）は、上述の物性を有することに加えて、下記式（１）で表される撚り係数Ｋが好ましくは２０００以上、より好ましくは２１００～２４００であるとよい。尚、この撚り係数Ｋは、ディップ処理後のカーカスコードの数値である。このような撚り係数Ｋを有するコードを用いることで、剛性を十分に確保することができるので、操縦安定性を向上するには有利になる。また、コード疲労性を良好にすることができ、優れた耐久性を確保することもできる。このとき、カーカスコードの撚り係数Ｋが２０００未満であると、剛性を十分に確保できず操縦安定性を向上する効果が限定的になる虞がある。
Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
（式中、Ｔはカーカスコードの上撚り数［回／10cm］であり、Ｄはカーカスコードの総繊度［ｄｔｅｘ］である。）

カーカスコード（ポリエステル繊維コード）を構成する繊維の種類は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）、ポリブチレンテレフタレート繊維（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート繊維（ＰＢＮ）を例示することができ、ＰＥＴ繊維を好適に用いることができる。いずれの繊維を用いた場合も、各繊維の物性によって、操縦安定性と耐ショックバースト性とをバランスよく高度に両立するには有利になる。特に、ＰＥＴ繊維の場合は、ＰＥＴ繊維が安価であることから、空気入りタイヤの低コスト化を図ることができる。また、コードを製造する際の作業性を高めることもできる。

上述のカーカスコード（ポリエステル繊維コード）は、その物性によって、操縦安定性と耐ショックバースト性とをバランスよく高度に発揮することができるが、従来のレーヨン繊維コードと比較すると荷重耐久性が十分に確保できないことが懸念される。そこで、本発明では、カーカス層４の巻き上げ部４ｂのタイヤ幅方向内側にコード補強層９を設けている。コード補強層９は、ゴム中に複数本の補強コードが埋設されて構成される。コード補強層９を構成するコードとしては、例えばスチールコードを用いることができる。コード補強層９を構成するコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば５°～４５°の範囲に設定することができる。コード補強層９は、図示のようにビードフィラー６のタイヤ幅方向外側に隣接するように設けられ、かつ、ビードフィラー６の上端よりもタイヤ径方向外側まで延在している。このようにコード補強層９を設けているので、サイドウォール部２の剛性を適度に向上することができ、レーヨン繊維コードの代わりに上述のポリエステル繊維コードを用いた場合に低減することが懸念される荷重耐久性を維持・向上することができる。

このようにコード補強層９を設けるにあたって、コード補強層９とビードフィラー６との位置関係（それぞれの端部どうしの位置関係）は、応力集中を抑制して荷重耐久性の更なる向上を図る観点から以下のように設定される。

ビードフィラー６の上端のタイヤ径方向高さｈ１は、タイヤ断面高さＳＨの５０％以下、好ましくは１５％～４５％である。コード補強層９の上端のタイヤ径方向高さｈ２は、タイヤ断面高さＳＨの２０％～５５％、好ましくは２５％～５０％である。このように設定することで、各タイヤ構成部材の端部における応力集中を抑制して荷重耐久性の更なる向上を図ることができる。ビードフィラー６の上端のタイヤ径方向高さｈ１がタイヤ断面高さＳＨの５０％を超えると、応力集中を抑制できず、荷重耐久性を確保することが難しくなる。コード補強層９の上端のタイヤ径方向高さｈ２がタイヤ断面高さＳＨの２０％未満であると、コード補強層９が小さすぎるためコード補強層９による補強効果が十分に得られない。コード補強層９の上端のタイヤ径方向高さｈ２がタイヤ断面高さＳＨの５５％を超えると、サイドウォール部２が変形しにくくなり、それに伴いトレッド部１が変形しやすくなるため、耐ショックバースト性を確保することが難しくなる。

コード補強層９の下端のタイヤ径方向高さｈ３は、タイヤ断面高さＳＨの好ましくは５％以上、より好ましくは１０％～２０％である。コード補強層９のタイヤ径方向長さＬは、タイヤ断面高さＳＨの１５％～５０％、好ましくは２０％～４５％である。このように設定することで、コード補強層９による効果的な補強を図ることができ、荷重耐久性を向上するには有利になる。コード補強層９の下端のタイヤ径方向高さｈ３がタイヤ断面高さＳＨの５％未満であると、コード補強層９がビードコア５と重複するため、耐荷重耐久性向上の効果が見込めない。コード補強層９のタイヤ径方向長さＬがタイヤ断面高さＳＨの１５％未満であると、コード補強層９が小さすぎるためコード補強層９による補強効果が十分に得られない。コード補強層９のタイヤ径方向長さＬがタイヤ断面高さＳＨの５０％を超えると、サイドウォール部２が変形しにくくなり、それに伴いトレッド部１が変形しやすくなるため、耐ショックバースト性を確保することが難しくなる。

上記のように各部のタイヤ径方向高さｈ１～ｈ３を、タイヤ断面高さＳＨに対する割合で定義するにあたって、タイヤ断面高さＳＨは特に限定されないが、例えば７０ｍｍ～１２０であるとよい。また、タイヤの偏平率は例えば２５％～５０％であるとよい。このようなサイズのタイヤでは、荷重耐久性を確保することが難しいため、上述のコード補強層９によって荷重耐久性を大幅に向上することができる。

図２に示すように、ビードフィラー６の上端とコード補強層９の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離Ｄ１とし、ビードフィラー６の上端とコード補強層９の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離Ｄ２としたとき、距離Ｄ１は好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ～２５ｍｍであるとよく、距離Ｄ２は好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは５ｍｍ～２５ｍｍであるとよい。このように設定することで、各タイヤ構成部材の端部における応力集中を抑制することができ、荷重耐久性を向上するには有利になる。距離Ｄ１，Ｄ２がそれぞれ５ｍｍ未満であると、ビードフィラー６の上端とコード補強層９の上端や下端が接近するため、応力集中を十分に抑制することが難しくなる。尚、距離Ｄ１と距離Ｄ２の和がコード補強層９のタイヤ径方向長さＬであるので、コード補強層９のタイヤ径方向長さＬは好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ～５０ｍｍであるとよい。

図２に示すように、カーカス層４の巻き上げ端とビードフィラー６の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ１とし、カーカス層４の巻き上げ端とコード補強層９の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ２とし、カーカス層４の巻き上げ端とコード補強層９の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ３としたとき、距離ｄ１は好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ～９０ｍｍであるとよく、距離ｄ２は好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ～９０ｍｍであるとよく、距離ｄ３は好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ～９０ｍｍであるとよい。このように設定することで、各タイヤ構成部材の端部における応力集中を抑制することができ、荷重耐久性を向上するには有利になる。距離ｄ１，ｄ２，およびｄ３がそれぞれ５ｍｍ未満であると、カーカス層４の巻き上げ端がビードフィラー６の上端やコード補強層９の上端および下端に接近するため、応力集中を十分に抑制することが難しくなる。

コード補強層９の厚さＧは、コード補強層９を構成するコードの線径に応じて設定されるが、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは０．７ｍｍ～１．５ｍｍに設定するとよい。これにより、コード補強層９による補強効果を適度に発揮することができ、荷重耐久性を向上するには有利になる。コード補強層９の厚さＧが０．５ｍｍ未満であると、コード補強層９が薄すぎるため、コード補強層９による補強効果が十分に見込めなくなる。

本発明は、上述のカーカスコード（ポリエステル繊維コード）の物性によって、操縦安定性と耐ショックバースト性を向上しながら、コード補強層９によって荷重耐久性を維持・向上するものである。そのため、カーカスコード（ポリエステル繊維コード）に関する上述の物性と、コード補強層９に関する上述の特徴（コード補強層９とビードフィラー６との位置関係など）は適宜組み合わせて採用することができる。いずれの場合も組み合わせて採用した物性や特徴の協働によって、操縦安定性を良好に維持しながら、耐ショックバースト性および荷重耐久性を向上し、これら性能を高度に両立することができる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

タイヤサイズが３１５／３０ＺＲ２１（１０５Ｙ）であり、図１，２に示す基本構造を有し、カーカス層を構成するカーカスコードの材質（有機繊維の種類）や物性（切断伸度、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の中間伸度、正量繊度、撚り係数Ｋ）、タイヤ構造に関してコード補強層の有無、タイヤ断面高さＳＨに対するビードフィラーの上端のタイヤ径方向高さｈ１の割合（ｈ１／ＳＨ×１００％）、タイヤ断面高さＳＨに対するコード補強層の上端のタイヤ径方向高さｈ２の割合（ｈ２／ＳＨ×１００％）、ビードフィラーの上端とコード補強層の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離Ｄ１、ビードフィラーの上端とコード補強層の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離Ｄ２、カーカス層の巻き上げ端とビードフィラーの上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離ｄ１、カーカス層の巻き上げ端とコード補強層の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離ｄ２、カーカス層の巻き上げ端とコード補強層の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離ｄ３を、表１～２のように異ならせた従来例１、比較例１～５、実施例１～１２の空気入りタイヤを製作した。

表１～２の「有機繊維の種類」の欄については、レーヨン繊維コードを用いた場合を「レーヨン」、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）コードを用いた場合を「ＰＥＴ」、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）コードを用いた場合を「ＰＥＮ」と表示した。表１～２の離間距離Ｄ２の欄について、コード補強層の上端がビードフィラーの上端よりもタイヤ径方向外側に位置する場合を正の値、コード補強層の上端がビードフィラーの上端よりもタイヤ径方向内側に位置する場合を負の値で示した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、耐ショックバースト性、荷重耐久性、転がり抵抗性能、操縦安定性を評価し、その結果を表１～２に併せて示した。

耐ショックバースト性
各試験タイヤを、リムサイズ２１×１１．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａとし、ＪＩＳＫ６３０２に準拠して、プランジャー径１９±１．６ｍｍのプランジャーを負荷速度（プランジャーの押し込み速度）５０．０±１．５ｍ／ｍｉｎの条件でトレッド中央部に押し付けるタイヤ破壊試験（プランジャー破壊試験）を行い、タイヤ強度（タイヤの破壊エネルギー）を測定した。評価結果は、従来例１の測定値を１００とする指数にて示した。この値が大きいほど破壊エネルギーが大きく、耐ショックバースト性に優れることを意味する。

荷重耐久性
各試験タイヤをリムサイズ２１×１１．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａとし、ＪＩＳＤ４２３０の耐久性能試験に準拠して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、周辺温度３８±３℃、走行速度８１ｋｍ／ｈの条件で、負荷荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８５％から４時間毎に１５％ずつ増加させて、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。尚、負荷荷重がＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の２８０％に達した場合は、それを最終荷重として故障するまで走行させた。評価結果は、従来例１の測定値を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど荷重耐久性が優れていることを意味する。

低転がり抵抗性
各試験タイヤをリムサイズ２１×１１．５Ｊのホイールに組み付け、半径８５４ｍｍのドラムを備えた転がり抵抗試験機に装着し、初期温度５℃、空気圧２５０ｋＰａ、負荷荷重５．８０ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件にて、３０分間の予備走行後に転がり抵抗を測定した。評価結果は、従来例１の測定値を１００とする指数で示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が小さく低転がり抵抗性に優れることを意味する。

操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ２１×１１．５Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２４０ｋＰａとして試験車両（３Ｌクラスの欧州車（セダン））に装着し、平坦な周回路を有する乾燥路面からなるテストコースにて、６０ｋｍ／ｈ以上１００ｋｍ／ｈ以下の速度で走行し、操縦安定性（テストドライバーがレーンチェンジおよびコーナリングを行う際の操舵性と、直進時における安定性）について官能評価を行った。評価結果は、従来例１を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど操縦安定性に優れることを意味する。

表１～２から判るように、実施例１～１２のタイヤは、従来例１との対比において、操縦安定性および低転がり抵抗性を良好に維持または改善しながら、耐ショックバースト性と荷重耐久性を向上した。一方、比較例１は、カーカスコードの切断伸度が小さいため、耐ショックバースト性が低下した。比較例２は、カーカスコードの切断伸度が大きいため、操縦安定性を向上する効果が得られなかった。比較例３は、タイヤ断面高さＳＨに対するビードフィラーの上端のタイヤ径方向高さｈ１の割合（ｈ１／ＳＨ×１００％）が大きいため、荷重耐久性が低下した。比較例４は、タイヤ断面高さＳＨに対するコード補強層の上端のタイヤ径方向高さｈ２の割合（ｈ２／ＳＨ×１００％）が小さいため、荷重耐久性が低下した。比較例５は、タイヤ断面高さＳＨに対するコード補強層の上端のタイヤ径方向高さｈ２の割合（ｈ２／ＳＨ×１００％）が大きいため、耐ショックバースト性が低下した。

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ビードフィラー
７ベルト層
８ベルト補強層
９コード補強層
ＣＬタイヤ赤道
Ｅ接地端

Claims

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、前記ビード部の各々に配置されたビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーと、前記一対のビード部間に装架された少なくとも１層のカーカス層とを有する空気入りタイヤにおいて、
前記カーカス層は、ポリエステル繊維コードからなるカーカスコードで構成され、前記カーカスコードの切断伸度は２０％～３０％であり、
前記カーカス層は、各ビード部に配置された前記ビードコアおよび前記ビードフィラーの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられて、前記一対のビード部間に位置する本体部と前記ビードコアおよび前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に巻き上げられた巻き上げ部とからなり、
前記巻き上げ部のタイヤ幅方向内側にゴム中に複数本の補強コードが埋設されて構成されたコード補強層が設けられており、前記コード補強層は前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に隣接し、前記ビードフィラーの上端よりもタイヤ径方向外側まで延在しており、
前記ビードフィラーの上端のタイヤ径方向高さｈ１がタイヤ断面高さＳＨの５０％以下であり、前記コード補強層の上端のタイヤ径方向高さｈ２がタイヤ断面高さＳＨの２０％～５５％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ビードフィラーの上端と前記コード補強層の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離Ｄ１とし、前記ビードフィラーの上端と前記コード補強層の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離Ｄ２としたとき、これら距離Ｄ１およびＤ２がそれぞれ５ｍｍ以上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。
前記カーカス層の巻き上げ端と前記ビードフィラーの上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ１とし、前記カーカス層の巻き上げ端と前記コード補強層の上端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ２とし、前記カーカス層の巻き上げ端と前記コード補強層の下端とのタイヤ径方向に沿った離間距離を距離ｄ３としたとき、これら距離ｄ１、ｄ２、およびｄ３がそれぞれ５ｍｍ以上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。
前記トレッド部のセンター領域における前記カーカス層が１層であ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。
前記カーカスコードの１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の中間伸度が５．０％以下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。
前記カーカスコードの正量繊度が４０００ｄｔｅｘ以上８０００ｄｔｅｘ以下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。
下記式（１）で表される前記カーカスコードの撚り係数Ｋが２０００以上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。
Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
（式中、Ｔは前記カーカスコードの上撚り数［回／10cm］であり、Ｄは前記カーカスコードの総繊度［ｄｔｅｘ］である。）