JP2012081951A

JP2012081951A - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP2012081951A
Application number: JP2011199418A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inoue; 裕之井上
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2031-09-13
Also published as: JP5864974B2

Abstract

【課題】軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ１は、タイヤ幅方向断面内において、サイドウォール部６及びビード部７の少なくとも一方の外側面に、カーカス５よりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧からなる凹部８を形成してなり、ビードコア２のタイヤ径方向外側に、サイドウォール部６を構成するゴムよりもゴム硬度が大きいゴムからなる硬スティフナー９を具え、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端は、凹部８のタイヤ径方向の幅中心位置よりもタイヤ径方向内側にある。また、カーカス本体部３及びカーカス折返し部４に沿って、タイヤ径方向に対し傾斜して延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも一層のスチールコード補強層１２を具え、スチールコード補強層１２のタイヤ径方向外側端１３は、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０よりもタイヤ径方向内側にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に、トラック・バス等の重荷重車両用の空気入りタイヤに関し、軽量化を図りつつも、耐久性の向上を図るものである。

空気入りタイヤの、ビード部の耐久性の向上及び、タイヤの軽量化のため、例えば、特許文献１には、タイヤ最大幅位置と、ビード部外側面がリムフランジから離反する位置との間で、外側ゴム層に凹部を形成し、その凹部におけるタイヤ側部の総厚みを、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ側部の総厚み以上とするとともに、凹部の最大深さを１．５ｍｍ以上とすることによって、ゴム重量を削減してタイヤの軽量化を図り、蓄熱を抑えることを企図した空気入りタイヤが記載されている。

しかるに、この特許文献１に記載される空気入りタイヤでは、タイヤ負荷転動時に、凹部の形成箇所に、半径方向内方に向く圧縮歪及び半径方向外方に向く引張り歪が繰り返し加わるため、凹部の形成箇所のゴムが疲労してビード部に比較的早期に亀裂が発生する虞があった。

その対策として、特許文献２では、サイドウォール部に円弧からなる凹部を形成し、ビードコアの径方向外側に硬スティフナーを配置し、加硫成形後、適用リムへの組付け前のタイヤの、一対のビード部の、ビードコア中心を通る直線上での内面間隔を適用リムのリム幅よりも広くすることにより、ビード部の発熱の抑制と、タイヤの軽量化とを実現してなお、ビード部耐久性を大きく向上させることができる、耐久性に優れる空気入りタイヤが開示されている。かかる空気入りタイヤは、適用リムに組付け時に、凹部の形成箇所に、半径方向内方に向く圧縮歪を予め発生させて、凹部形成箇所に発生する引張り歪の一部を、その予めの圧縮歪をもって打ち消すことにより、従来のタイヤに比べ、引張り歪の絶対値が小さくなる。その結果、タイヤの負荷転動中の、ゴム疲労が緩和され、ビード部の耐久性が向上するものである。

特開２０００−１５８９１９号公報特開２００９−７３３６９号公報

しかし、特許文献２に記載のタイヤは、軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性の向上には一定の効果があるものの、常にタイヤの高性能化が求められていることを背景に、ビード部の耐久性の更なる向上が希求されている。

したがって、この発明の目的は、軽量化を図ることを前提に、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明は、一対のビードコア間にわたってトロイダル状に跨りタイヤ径方向に延びるコードをゴム被覆したプライからなるカーカス本体部と、該カーカス本体部から各ビードコアの周りに巻き返してカーカス折返し部を有するカーカスを骨格とし、タイヤ幅方向断面内において、サイドウォール部及びビード部の少なくとも一方の外側面に、カーカスよりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧により区画される凹部を有し、該ビードコアのタイヤ径方向外側に、サイドウォール部を構成するゴムよりもゴム硬度が大きいゴムからなる硬スティフナーを具え、該硬スティフナーのタイヤ径方向外側端は、前記凹部のタイヤ径方向の幅中心位置よりもタイヤ径方向内側にある空気入りタイヤにおいて、前記カーカス本体部及びカーカス折返し部に沿って巻回してなる、スチールコードをゴム被覆してなる少なくとも一層のスチールコード補強層を具え、該スチールコードの各々は、タイヤの回転軸を中心とする円周と該スチールコードとの交点における該円周の法線に対して傾斜しており、前記スチールコード補強層のカーカス及びビード部のタイヤ幅方向外側にあるタイヤ径方向外側端は、該硬スティフナーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置してなることを特徴とするタイヤである。
ここで、「サイドウォール部及びビード部の少なくとも一方の外側面」とは、サイドウォール部もしくはビード部のいずれか一方のみならず、それらの両者にわたる外側面をも含む意である。また、「一つ以上の円弧により区画される凹部」とは、複数の円弧の組み合わせにより区画される凹部をも含む意である。

また、スチールコード補強層のタイヤ径方向外側端からタイヤのビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線と、ビードコアのタイヤ幅方向外側端からビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、７〜２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

更に、硬スティフナーのタイヤ径方向外側端と、スチールコード補強層のタイヤ幅方向外側端からビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、５〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

更にまた、凹部のタイヤ径方向内側端からビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線と、ビードコアのタイヤ幅方向外側端からビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、２０〜４０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

加えて、適用リムへの組付け前の、凹部の曲率半径が、３０〜２００ｍｍの範囲であることが好ましい。ここで、「加硫成形後、適用リムへの組付け前のタイヤ」とは、タイヤ単体を立てた時に、路面と１８０°反対側に位置する部分で代用した断面形状の状態である。また、「適用リム」とは、ＪＡＴＭＡ等に規定されたリムの、リム幅の呼び寸法をいうものとする。

加えてまた、カーカス折り返し部の少なくとも一部をビードコアの周りに塑性変形させて巻き回してなることが好ましい。

また、スチールコードは、タイヤの回転軸を中心とする円周と該スチールコードとの交点における該円周の法線に対し５０〜７０°の範囲で傾斜してなることが好ましい。

更に、硬スティフナーのタイヤ径方向外側に、硬スティフナーに隣接し、硬スティフナーのモジュラスよりも小さなモジュラスを有する軟スティフナーを具え、かつ、硬スティフナー及び軟スティフナーのタイヤ幅方向外側に、硬スティフナー及び軟スティフナーに隣接し、硬スティフナーのモジュラスよりも小さく、軟スティフナーのモジュラスよりも大きなモジュラスを有する中間スティフナーを具えることが好ましい。このとき、硬スティフナーのモジュラスは１１．２７〜１５．２０ＭＰａの範囲にあり、軟スティフナーのモジュラスは１．５６〜５．４９ＭＰａの範囲にあり、かつ、中間スティフナーのモジュラスは３．２３〜７．１５ＭＰａの範囲にあることが好ましい。

加えて、スチールコード補強層のタイヤ幅方向外側かつ折り返し部側に有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも二層の有機繊維コード補強層を更に具え、該有機繊維コードの各々は、タイヤの回転軸を中心とする円周と該有機繊維コードとの交点における該円周の法線に対して傾斜しており、有機繊維コード補強層のタイヤ径方向外側端は凹部のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。このとき、有機繊維コードは、法線に対し３０〜６０°の範囲で傾斜してなることが好ましい。また、有機繊維コード補強層を構成する有機繊維コードは、少なくとも二層の有機繊維コード補強層間で互いに交差することが好ましい。更にまた、有機繊維コード補強層のタイヤ径方向外側端からタイヤのビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線と、凹部のタイヤ径方向内側端からビード・トウと硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、１０〜４０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

この発明によれば、サイドウォール部の形状の適正化を図ることにより、軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することが可能となる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。スチールコード又は有機繊維コードの配置を説明する図である。軟スティフナー及び中間スティフナーを具える本発明の空気入りタイヤを、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。有機繊維コード補強層を具える本発明の空気入りタイヤを、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。軟スティフナー、中間スティフナー及び有機繊維コード補強層を具える本発明の空気入りタイヤを、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。従来例タイヤ１を、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。従来例タイヤ２を、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。従来例タイヤ３を、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。比較例タイヤ１を、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。比較例タイヤ２を、適用リムに組付け後の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、適用リムに組付け前の状態で、その適用リムとともに示すタイヤ幅方向断面図である。

この発明のタイヤ１は、図１に示すように、一対のビードコア２間にわたってトロイダル状に跨りタイヤ径方向に延びるコードをゴム被覆したプライからなるカーカス本体部３と、カーカス本体部３から各ビードコア２の周りにそれぞれタイヤの内側から外側へ巻き返してタイヤ径方向外側へ延びるプライからなるカーカス折返し部４とを有するカーカス５を骨格としている。タイヤ幅方向断面内において、サイドウォール部６及びビード部７の少なくとも一方の外側面に、カーカス５よりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧により区画される凹部８を有する。ビードコア２のタイヤ径方向外側には、サイドウォール部６を構成するゴムよりもゴム硬度が大きいゴムからなる硬スティフナー９を具える。かかる硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０は、凹部８のタイヤ径方向の幅中心位置１１よりもタイヤ径方向内側にある。
また、かかるカーカス５に沿って巻回してなる、スチールコードをゴム被覆してなる少なくとも一層のスチールコード補強層１２を具え、図２に示すように、該スチールコード１２ａの各々は、タイヤの回転軸を中心とする円周Ｏと該スチールコード１２ａとの交点における該円周Ｏの法線ｎに対して傾斜している。
更に、スチールコード補強層１２のカーカス５及びビード部７のタイヤ幅方向外側にあるタイヤ径方向外側端１３は、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０よりもタイヤ径方向内側に位置している。なお、上記タイヤ１は、適用リム１４のリムフランジ１５に組み付けたタイヤ１と適用リム１４の組立体となっている。

上記構成を採用し、凹部８を設けることにより、サイドウォール部６及びビード部７におけるゴム使用量が減少し、サイドウォール部６及びビード部７を全体的に薄くすることができるため、タイヤ重量の軽量化を図ることができる。あわせて、かかるタイヤ１を適用リム１４のリムフランジ１５に組み付けてタイヤ車輪とし、かかるタイヤ車輪を負荷転動させた際には、カーカス５の折り返し部４のタイヤ径方向外側端１３近傍のゴムの発熱によるゴムの軟化を抑制することができ、熱劣化を低減することができ、ビード部７の耐久性が向上する。また、上述したように、硬スティフナー９を配設することにより、ビード部７の耐久性を向上させているが、特に、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０を、凹部８のタイヤ径方向の幅中心位置１１よりもタイヤ径方向内側に配置することにより、タイヤ負荷転動時に、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０に応力が過剰に集中せずに、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０を起点に硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０近傍のゴムに亀裂が生じることを防止し、タイヤの耐久性を向上させることが可能となる。また、スチールコード補強層１２を設けることにより、ビード部７の耐久性を向上させているが、特に、スチールコード補強層１２のタイヤ径方向外側端１３を、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０よりもタイヤ径方向内側に配置することにより、タイヤ負荷転動時に、スチールコード補強層１２のタイヤ径方向外側端１３に応力を過剰に集中させずに、スチールコード補強層１２のタイヤ径方向外側端１３近傍のゴムに亀裂が生じることを防止し、タイヤの耐久性を向上させることが可能となる。また、スチールコード補強層１２を構成するスチールコード１２ａが、タイヤの回転軸を中心とする円周Ｏと該スチールコード１２ａとの交点における該円周Ｏの法線ｎに対して傾斜していることにより、カーカス５に対する摩擦力が大きくなり、カーカス５がスチールコード補強層１２に係止することから、タイヤ負荷転動時のカーカス５の引き抜けを防止することが可能となる。このとき、上記摩擦力を有効に確保し、カーカス５をスチールコード補強層１２により堅固に係止する観点から、法線ｎに対するスチールコード１２ａの傾斜角度θは、５０〜７０°の範囲であることが好ましい。

更に、適用リム１４への組付け前の、凹部８の曲率半径Ｒを３０〜２００ｍｍの範囲は、軽量化形状の設計に用いられる範囲であるので好ましい。しかし、それが３０ｍｍ未満では、凹部８が荷重時にビード部７の倒れ込み変形で更に圧縮歪が集中してしまい、圧縮歪により、耐久性が悪化する傾向がある。一方、２００ｍｍを越えると、凹部８によるゴム抉り量が少なくなり、軽量化の割合が小さくなる傾向がある。

加えてまた、カーカス折り返し部４の少なくとも一部をビードコア２の周りに、ビードコア２の形状に合わせて塑性変形させて巻き回してなることが好ましい。なぜなら、カーカス折返し部４をローラー等で塑性変形させてビードコア２に巻き付けると、カーカス５のビードコア２への巻き付きが堅固なものとなり、タイヤ負荷転動時のカーカス５の引き抜けが防止され、タイヤ１の耐久性が向上するからである。

また、スチールコード補強層１２のタイヤ径方向外側端１３からタイヤのビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線と、ビードコア２のタイヤ径方向外側端１６からタイヤのビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線との間の距離ａは、７〜２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。なぜなら、かかる距離とすることによって、タイヤ径方向外側端１３のスチールコード方向の歪みが影響を受け、ビード耐久性能に影響を及ぼすからである。

更に、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側端１０と、スチールコード補強層１２のタイヤ径方向外側端１３からタイヤのビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線との間の距離ｂは、５〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。なぜなら、この範囲を外れてしまうと、特異故障であるスティフナー割れが生じる場合があるからである。

更にまた、凹部８のタイヤ径方向内側端１７からタイヤのビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線と、ビードコア２のタイヤ径方向外側端１６からタイヤのビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線との間の距離ｃは、２０〜４０ｍｍの範囲にあることが好ましい。なぜなら、２０ｍｍを下回ると、ワイヤチェーファ端と凹部の表面の距離が近いのでセパレーション時に表面に故障が出易く、４０ｍｍを超えると、けずり量が少なくなるため、軽量化を図ることができないからである。

更に、図３に示すように、硬スティフナー９のタイヤ径方向外側に、硬スティフナー９に隣接し、硬スティフナー９のモジュラスよりも小さなモジュラスを有する軟スティフナー１８を具え、かつ、硬スティフナー９及び軟スティフナー１８のタイヤ幅方向外側に、硬スティフナー９及び軟スティフナー１８に隣接し、硬スティフナー９のモジュラスよりも小さく、軟スティフナー１８のモジュラスよりも大きなモジュラスを有する中間スティフナー１９を具えることが好ましい。
このとき、硬スティフナー９のモジュラスは１１．２７〜１５．２０ＭＰａの範囲にあり、軟スティフナー１８のモジュラスは１．５６〜５．４９ＭＰａの範囲にあり、かつ、中間スティフナー１９のモジュラスは３．２３〜７．１５ＭＰａの範囲にあることが好ましい。なぜなら、硬スティフナー９のモジュラスを１１．２７〜１５．２０ＭＰａの範囲とすることで、ビード部の倒れ込みを防止することができるからである。また、軟スティフナー１８のモジュラスを１．５６〜５．４９ＭＰａの範囲とすることで、軟スティフナー１８のスティフナー割れを防止することができるからである。また、中間スティフナー１９のモジュラスを３．２３〜７．１５ＭＰａの範囲とすることで、ビード部の耐久性の低下を防ぐとともに、スティフナー割れの発生を防止することができるからである。
このように分割して各部品を製造することにより、製造が困難なＷＩＮＤ構造を作ることができ、また、プライの巻き込み不良の発生を回避することができる。

更に、図４及び図５に示すように、スチールコード補強層１２のタイヤ幅方向外側かつ折り返し部側に有機繊維コード２０ａをゴム被覆してなる少なくとも二層の有機繊維コード補強層２０を更に具え、有機繊維コード２０ａの各々は、図２に示すように、タイヤの回転軸を中心とする円周Ｏと該有機繊維コード２０ａとの交点における該円周Ｏの法線ｎに対して傾斜しており、有機繊維コード補強層２０のタイヤ径方向外側端２１は凹部のタイヤ径方向内側端１７よりもタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。尚、図４は図１のタイヤに、図５は図３のタイヤに夫々有機繊維コード補強層２０を具えたタイヤのタイヤ幅方向断面を示す図であり、簡便性のために有機繊維コード補強層に関する符号のみが付されている。この有機繊維コード補強層２０を具えることにより、ビード部７の倒れ込み変形を抑制することができ、リムフランジ１５付近からのゴム流動を軽減することができる。
ここで、上記の有機繊維コード補強層２０は、ビードコア２の周りで巻き返さずに、スチールコード補強層１２（又はカーカス５）のタイヤ幅方向外側かつ折り返し部側のみに具えるようにする、すなわち、有機繊維コード補強層２０のタイヤ径方向内側端２２は、スチールコード補強層１２のタイヤ幅方向外側かつ折り返し部側に位置させることにより、タイヤ全体の重量を低減することができる。この場合、ビード部７の倒れ込み変形の抑制効果は、ビードコア２の周囲で巻き返した場合と同等である。

有機繊維コード補強層２０を構成する有機繊維コード２０ａとしては、例えば、ナイロン、アラミド、ケブラー等の有機繊維を用いることができる。

加えて、上記円周Ｏの法線ｎに対する有機繊維コード２０ａの傾斜角度θは、３０〜６０°の範囲であることが好ましい。これにより、有機繊維コード補強層２０の端部２１及び２２における故障を効果的に抑制することができる。

また、有機繊維コード補強層２０を構成する有機繊維コード２０ａは、タイヤ周方向の変形を抑えるため、少なくとも二層の有機繊維コード補強層間で互いに交差することが好ましい。

更にまた、有機繊維コード補強層２０のタイヤ径方向外側端２１からタイヤのビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線と、凹部のタイヤ径方向内側端１７からビード・トウと硬スティフナー９の径方向外側端１０とを通る直線に降ろした垂線との間の距離ｄは、１０〜４０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、ビード倒れ込みの抑制効果を維持し、有機繊維コード補強層２０のタイヤ径方向外側端２１とカーカス間ゲージ確保して成型不良を防止することができる。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。
まず、ビード部に硬スティフナーを具える従来技術に従うタイヤ（従来例タイヤ１）、ビード部に硬スティフナー及びスチールコード補強層を具える従来技術に従うタイヤ（従来例タイヤ２）、ビード部に凹部を具える従来技術に従うビード部を具えるタイヤ（従来例タイヤ３）、ビード部に凹部及びスチールコード補強層を具える比較のためのタイヤ（比較例タイヤ１）、ビード部に凹部及び硬スティフナーを具える比較のためのタイヤ（比較例タイヤ２）、並びに、この発明に従うビード部を具えるこの発明のタイヤ（発明例タイヤ１及び２）をタイヤサイズ１１Ｒ２２.５にて、夫々試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

従来例タイヤ１〜３は、夫々図６〜８に示す構造のビード部を有するバス・トラック用のタイヤである。比較例タイヤ１及び２は、夫々図９及び１０に示す構造のビード部を有するバス・トラック用のタイヤである。発明例タイヤ１及び２は、夫々図１及び３に示す構造のビード部を有するバス・トラック用のタイヤである。これら、試作されたタイヤは、表１に示す諸元を有する。なお、スティフナーのモジュラスは、ＪＩＳＫ−６２５１に従って、温度２５℃下で測定した。

これら各供試タイヤを表１に示すサイズ８．２５×２２．５のリムに取り付けてタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪をテスト車両に装着して、内圧：７００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重：２５ｋＮの条件を適用し、室内にて、ドラム試験機を用いて時速６７ｋｍ／ｈにて耐久ドラム試験を行い、ビード部のもげやクラックが発生するまでの走行距離を検証することにより評価した。

このテストの評価結果を表２に示す。なお、評価結果は、従来例タイヤ１の走行可能な距離を１００とし、それに対するその他のタイヤの走行可能な距離を相対値にて示したものであり、その数値が大きいほど性能に優れていることを示している。

表２の結果が示すように、従来例タイヤ１〜３に比して、発明例タイヤ１及び２はビード部の耐久性に優れ、更に、発明例タイヤ１に比して、発明例タイヤ２は、ビード部の耐久性が更に向上することがわかった。

有機繊維コード補強層の有無によるビード部の耐久性の違いを評価した。そのために、表３に示す発明例タイヤ３〜１４を、タイヤサイズ３８５／５５Ｒ２２.５にて夫々試作した。ここで、発明例タイヤ３〜６は、図４に示すように、図１に示したこの発明に従うタイヤに、二層の有機繊維コード補強層（第１及び第２の補強層）を具えるタイヤであり、図４における有機繊維コードの傾斜角度θを変化させたものである。また、発明例タイヤ７〜１４は、図５に示すように、図３に示したこの発明に従うタイヤに、二層の有機繊維コード補強層（第１及び第２の補強層）を具えるタイヤであり、このうち、発明例タイヤ７〜１０は図５における距離ｄを変化させたもの、発明例タイヤ１１〜１４は有機繊維コードの角度θを変化させたものである。また、比較例タイヤ３は、二層の有機繊維コード補強層を有するものの、凹部を有していないタイヤである。表３に示したタイヤのうち、凹部を有するタイヤについては、凹部の曲率半径は１００ｍｍである。
表３の有機繊維コードの傾斜角度θは、図２に示したように、タイヤの回転軸を中心とする円周Ｏと有機繊維コード２０との交点における円周Ｏの法線ｎに対して傾斜した角度であり、法線ｎに対して右に傾斜している場合にはＲが、左側に傾斜している場合にはＬが、角度の前に付されている。例えば、発明例タイヤ３は、第１の補強層の有機繊維コードが法線ｎに対して右に４５°、第２の補強層の有機繊維コードが法線ｎに対して左に４５°傾斜している。
こうして用意された各タイヤに対して、ビード部のへたり量の評価（試験１）を行った。すなわち、表３に示すタイヤを、それぞれリムサイズ１１．７５×２２．５のリムに装着し、内圧を９００ｋＰａとし、オゾンドラム試験機上に取り付け、試験荷重３７．２４ｋＮ、試験速度６０ｋｍ／ｈで３万ｋｍ走行させた。そして、デプスゲージを用いてビード部のへたり量を測定し、比較例タイヤ３のへたり量の程度を１００として、指数評価した。ここで、値が小さい程へたり量が小さいことを示している。
次いで、上記試験１に供した各タイヤのビード部のオゾンクラック数を測定した。この場合についても、比較例タイヤ３のオゾンクラック数を１００として指数評価し、値が小さい程、オゾンクラック数が小さいことを示している。得られたビード部のへたり量及びオゾンクラック数を表４に示す。
この表４から明らかなように、有機繊維コードが法線となす角が４５°の場合に、リムフランジ付近のゴム流動領域の軽減と、有機繊維コード補強層端での故障抑制を両立できることが分かる。

以上のことから明らかなように、この発明によれば、サイドウォール部の形状の適正化を図ることにより、軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することが可能となった。

１タイヤ
２ビードコア
３カーカス本体部
４カーカス折返し部
５カーカス
６サイドウォール部
７ビード部
８凹部
９硬スティフナー
１０硬スティフナーのタイヤ径方向外側端
１１幅中心位置
１２スチールコード補強層
１２ａスチールコード
１３スチールコード補強層のタイヤ径方向外側端
１４適用リム
１５リムフランジ
１６ビードコアのタイヤ径方向外側端
１７凹部のタイヤ径方向内側端
１８軟スティフナー
１９中間スティフナー
２０有機繊維コード補強層
２０ａ有機繊維コード
２１有機繊維コード補強層のタイヤ径方向外側端
２２有機繊維コード補強層のタイヤ径方向内側端

Claims

一対のビードコア間にわたってトロイダル状に跨りタイヤ径方向に延びるコードをゴム被覆したプライからなるカーカス本体部と、該カーカス本体部から各ビードコアの周りに巻き返してカーカス折返し部を有するカーカスを骨格とし、タイヤ幅方向断面内において、サイドウォール部及びビード部の少なくとも一方の外側面に、カーカスよりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧により区画される凹部を有し、該ビードコアのタイヤ径方向外側に、サイドウォール部を構成するゴムよりもゴム硬度が大きいゴムからなる硬スティフナーを具え、該硬スティフナーのタイヤ径方向外側端は、前記凹部のタイヤ径方向の幅中心位置よりもタイヤ径方向内側にある空気入りタイヤにおいて、
前記カーカス本体部及びカーカス折返し部に沿って巻回してなる、スチールコードをゴム被覆してなる少なくとも一層のスチールコード補強層を具え、該スチールコードの各々は、タイヤの回転軸を中心とする円周と該スチールコードとの交点における該円周の法線に対して傾斜しており、前記スチールコード補強層のカーカス及びビード部のタイヤ幅方向外側にあるタイヤ径方向外側端は、該硬スティフナーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記スチールコード補強層のタイヤ径方向外側端から前記タイヤのビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線と、前記ビードコアのタイヤ幅方向外側端から前記ビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、７〜２０ｍｍの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記硬スティフナーのタイヤ径方向外側端と、前記スチールコード補強層のタイヤ幅方向外側端から前記ビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、５〜１０ｍｍの範囲にある、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記凹部のタイヤ径方向内側端から前記ビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線と、前記ビードコアのタイヤ幅方向外側端から前記ビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、２０〜４０ｍｍの範囲にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
適用リムへの組付け前の、前記凹部の曲率半径が、３０〜２００ｍｍの範囲である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記カーカス折り返し部の少なくとも一部を前記ビードコアの周りに塑性変形させて巻き回してなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記スチールコードは、タイヤの回転軸を中心とする円周と該スチールコードとの交点における該円周の法線に対し５０〜７０°の範囲で傾斜してなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記硬スティフナーのタイヤ径方向外側に、該硬スティフナーに隣接し、該硬スティフナーのモジュラスよりも小さなモジュラスを有する軟スティフナーと、
前記硬スティフナー及び前記軟スティフナーのタイヤ幅方向外側に、該硬スティフナー及び軟スティフナーに隣接し、前記硬スティフナーのモジュラスよりも小さく、前記軟スティフナーのモジュラスよりも大きなモジュラスを有する中間スティフナーとを具える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記硬スティフナーのモジュラスは、１１．２７〜１５．２０ＭＰａの範囲にあり、前記軟スティフナーのモジュラスは、１．５６〜５．４９ＭＰａの範囲にあり、前記中間スティフナーのモジュラスは、３．２３〜７．１５ＭＰａの範囲にある、請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記スチールコード補強層のタイヤ幅方向外側かつ折り返し部側に有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも二層の有機繊維コード補強層を更に具え、
該有機繊維コードの各々は、タイヤの回転軸を中心とする円周と該有機繊維コードとの交点における該円周の法線に対して傾斜しており、前記有機繊維コード補強層のタイヤ径方向外側端は前記凹部のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
前記有機繊維コードは、前記法線に対し３０〜６０°の範囲で傾斜してなる、請求項１０に記載の空気入りタイヤ。
前記有機繊維コード補強層を構成する有機繊維コードは、前記少なくとも二層の有機繊維コード補強層間で互いに交差する、請求項１０又は１１に記載の空気入りタイヤ。
前記有機繊維コード補強層のタイヤ径方向外側端から前記タイヤのビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線と、前記凹部のタイヤ径方向内側端から前記ビード・トウと前記硬スティフナーの径方向外側端とを通る直線に降ろした垂線との間の距離は、１０〜４０ｍｍの範囲にある、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。