JP2015116843A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】低転がり抵抗性能と耐久性能とを両立できる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア５１、５１と、一対のビードコア５１、５１の径方向外側に配置される一対のビードフィラー５２、５２と、ビードコア５１およびビードフィラー５２に架け渡されるカーカス層６と、ビード部５からサイドウォール部４に渡って配置されるサイド補強層９とを備える。また、サイド補強層９が、複数かつ単線のコード９１Ａをタイヤ周方向に配列して成る単線部９Ａと、複数かつ撚り線のコード９１Ｂをタイヤ周方向に配列して成ると共に単線部９Ａよりもタイヤ径方向外側に配置される撚り線部９Ｂとを有する。【選択図】図３

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、低転がり抵抗性能と耐久性能とを両立できる空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤは、ビード部周りの剛性を高めてタイヤの操縦安定性能を向上させるために、ビード部からサイドウォール部に渡って配置されるサイド補強層を備えている。かかる従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開２００８−３７１１６号公報

上記の構成では、サイド補強層が軽量であるほど、タイヤ重量が小さくなり、タイヤの転がり抵抗が低下するため好ましい。一方で、サイド補強層の耐久性を確保して、タイヤの耐久性能を高めるべき課題もある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低転がり抵抗性能と耐久性能とを両立できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、一対のビードコアと、前記一対のビードコアの径方向外側に配置される一対のビードフィラーと、前記ビードコアおよび前記ビードフィラーに架け渡されるカーカス層と、ビード部からサイドウォール部に渡って配置されるサイド補強層とを備える空気入りタイヤであって、前記サイド補強層が、複数かつ単線のコードをタイヤ周方向に配列して成る単線部と、複数かつ撚り線のコードをタイヤ周方向に配列して成ると共に前記単線部よりもタイヤ径方向外側に配置される撚り線部とを有することを特徴とする。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、タイヤ転動時における繰り返し変形が大きいタイヤ径方向外側の領域に、撚り線のコードから成る撚り線部が配置されるので、サイド補強層の破損が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する。一方で、タイヤ転動時における繰り返し変形が比較的小さいタイヤ径方向内側の領域に、単線のコードから成る単線部が配置されるので、サイド補強層が軽量化されて、タイヤの低転がり抵抗性能が向上する。以上により、タイヤの耐久性能と低転がり抵抗性能が両立する利点がある。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。 図２は、図１に記載した空気入りタイヤのサイド補強層を示す説明図である。 図３は、図１に記載した空気入りタイヤのサイド補強層を示す説明図である。 図４は、図１に記載した空気入りタイヤのサイド補強層を示す説明図である。 図５は、図１に記載した空気入りタイヤのサイド補強層を示す説明図である。 図６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図７は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図８は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図９は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１０は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［空気入りタイヤ］
図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

本実施の形態の空気入りタイヤ１は、図１に示すようにトレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８とを備えている。

トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施の形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、ベルト層７が設けられていない領域（すなわち、ベルト層７のタイヤ幅方向最大幅よりもタイヤ幅方向外側の領域）であって、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２からショルダー部３にかけてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０度〜３０度）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に略平行（±５度）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１で示すベルト補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト層７全体を覆うように配置された構成、または、例えば２層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば２層の補強層を有し、各補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

［サイド補強層］
近年の空気入りタイヤは、ビード部周りの剛性を高めてタイヤの操縦安定性能を向上させるために、ビード部からサイドウォール部に渡って配置されるサイド補強層を備えている。

サイド補強層が軽量であるほど、タイヤ重量が小さくなり、タイヤの転がり抵抗が低下するため好ましい。一方で、サイド補強層の耐久性を確保して、タイヤの耐久性能を高めるべき課題もある。

そこで、この空気入りタイヤ１では、タイヤの低転がり抵抗性能および耐久性能を両立するために、以下の構成を採用している。

図２〜図５は、図１に記載した空気入りタイヤのサイド補強層を示す説明図である。これらの図において、図２は、ビード部５およびサイドウォール部４の拡大子午断面図を示している。図３は、タイヤ側面から見たサイド補強層９の平面図を示している。図４は、サイド補強層９の単線部９Ａにおけるコード９１Ａの断面図を示し、図５は、サイド補強層９の撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ｂの断面図を示している。

図１に示すように、この空気入りタイヤ１は、サイド補強層９を備える。

サイド補強層９は、タイヤのビード部５からサイドウォール部４に渡って配置される。このサイド補強層９により、ビード部周りの剛性が増加して、タイヤの操縦安定性能が向上する。

また、サイド補強層９は、少なくとも、ビードヒール５ａを基準としたタイヤ断面高さＳＨの４０［％］の位置から５０［％］の位置までの領域に渡って配置される。また、サイド補強層９は、ビードヒール５ａを基準としたタイヤ断面高さＳＨの３０［％］の位置から６０［％］の位置までの領域に渡って配置されることがより好ましい。これにより、タイヤ周方向の剛性が適正に確保される。

ビードヒール５ａとは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときに、ビード部のリム嵌合面のうちリム径の測定点に接触する点をいう。

タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤ外径とリム径との差の１／２の距離であり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。

ここで、規定リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

なお、図１の構成では、一対のサイド補強層９、９がタイヤ左右の領域にそれぞれ配置されているが、これに限らず、サイド補強層９が一方の領域のみに配置されても良い（図示省略）。

また、サイド補強層９は、図２に示すように、タイヤ内部に埋設して配置される。したがって、サイド補強層９は、ビードゴムおよびサイドウォールゴムに表面を覆われて、タイヤ表面に露出しない。

例えば、図２の構成では、サイド補強層９が、カーカス層６の本体部およびビードフィラー５２と、ビードゴムおよびサイドウォールゴムとの間に配置されている。また、カーカス層６の巻き上げ端部がサイド補強層９よりもタイヤ径方向外側に位置することにより、サイド補強層９の全体がカーカス層６の巻き上げ部に覆われている。かかる構成では、サイド補強層９がカーカス層６の本体部と巻き上げ部との間に挟み込まれることにより、サイド補強層９の端部を起点とした周辺ゴムのセパレーションが抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する点で好ましい。

なお、上記に限らず、サイド補強層９が、カーカス層６の巻き上げ端部よりもタイヤ径方向外側まで延在しても良いし（図示省略）、カーカス層６の巻き上げ部よりもタイヤ幅方向外側まで延在しても良い（図示省略）。また、カーカス層６が複数のカーカスプライから成る多層構造を有する構成では、サイド補強層９が、積層された複数のカーカスプライの巻き返し部の間に挟み込まれて配置されても良い（図示省略）。

また、ビードヒール５ａからサイド補強層９のタイヤ径方向内側の端部までのタイヤ径方向の距離Ｈ１と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦Ｈ１／ＳＨ≦０．４０の関係を有することが好ましい。また、ビードヒール５ａからサイド補強層９のタイヤ径方向外側の端部までのタイヤ径方向の距離Ｈ２と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．５０≦Ｈ２／ＳＨ≦０．７０の関係を有することが好ましい。これらにより、サイド補強層９のタイヤ径方向の配置領域が適正化される。サイド補強層９の配置領域が大きいほど、サイド補強層９による剛性補強作用が得られるため、タイヤの操縦安定性能が向上する。一方で、サイド補強層９の配置領域が小さいほど、サイド補強層９によるタイヤ重量の増加が抑制されて、タイヤの低転がり抵抗性能が向上する。したがって、上記の比Ｈ１／ＳＨ、Ｈ２／ＳＨは、タイヤの操縦安定性能と低転がり抵抗性能との関係で適宜設定されることが好ましい。

また、サイド補強層９のタイヤ径方向の幅Ｈ２−Ｈ１と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．２≦（Ｈ２−Ｈ１）／ＳＨ≦０．５の関係を有することが好ましい。これにより、サイド補強層９の設置範囲が適正化される。

また、サイド補強層９は、タイヤ全周に渡って一様に配置されることが好ましい。これにより、タイヤ全周の剛性が適正に確保される。

ここで、サイド補強層９は、単線部９Ａと、撚り線部９Ｂとを有する（図２〜図５参照）。

単線部９Ａは、図２に示すように、サイド補強層９の配置領域のうちタイヤ径方向内側の領域に配置される。また、単線部９Ａは、図３に示すように、複数かつ単線のコード９１Ａをタイヤ周方向に配列して成る。具体的には、単線部９Ａが、複数かつ単線のコード９１Ａをコートゴムで被覆して圧延加工して成るシート状部材であり、コード９１Ａの長手方向をタイヤ径方向に向けつつビード部５からサイドウォール部４に至る所定の領域に配置される。なお、単線のコード９１Ａとは、いわゆるモノフィラメントであり、図４に示すような１本の独立したコードをいう。

撚り線部９Ｂは、図２に示すように、単線部９Ａよりもタイヤ径方向外側の領域に配置される。また、撚り線部９Ｂは、図３に示すように、複数かつ撚り線のコード９１Ｂをタイヤ周方向に配列して成る。具体的には、撚り線部９Ｂが、複数かつ撚り線のコード９１Ｂをコートゴムで被覆して圧延加工して成るシート状部材であり、コード９１Ｂの長手方向をタイヤ径方向に向けつつビード部５からサイドウォール部４に至る所定の領域に配置される。また、コード９１Ｂは、図５に示すように、複数のモノフィラメントを撚り合わせて成る。図５の構成では、３本のモノフィラメントが相互に撚り合わされて１本の撚り線のコード９１Ｂが形成されている。しかし、これに限らず、２本あるいは４本以上のモノフィラメントが撚り合わされて１本の撚り線のコード９１Ｂが形成されても良い（図示省略）。

単線部９Ａのコード９１Ａおよび撚り線部９Ｂのコード９１Ｂは、いずれもスチールコードから成ることが好ましい。また、単線のスチールコードの引張強度が３２００［ＭＰａ］以上であることが好ましい。これにより、サイド補強層９による補強作用を効果的に得られる。

しかし、これに限らず、これらのコード９１Ａ、９１Ｂが、有機繊維コードであっても良いし、スチール以外の金属コードから構成されても良い。また、撚り線部９Ｂのコード９１Ｂが、スチールコードと有機繊維コードとを撚り合わせた構造を有しても良い。

また、単線部９Ａのコード９１Ａがスチールコードである場合には、コード９１Ａの外径α（図４参照）が、０．１［ｍｍ］≦α≦０．３[ｍｍ]の反囲にあることが好ましい。これにより、単線部９Ａの耐久性が適正に確保される。

また、撚り線部９Ｂのコード９１Ｂが複数本のスチールコードを撚り合わせて成る構成では、コード９１Ｂの直径β（図５参照）が、０．１［ｍｍ］≦β≦０．４［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。これにより、撚り線部９Ｂの耐久性が適正に確保される。

撚り線部９Ｂのコード９１Ｂの外径は、図５に示すように、コード９１Ｂの径方向断面視における外接円の直径として測定される。

また、単線部９Ａおよび撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ａ、９１Ｂの断面積［ｍｍ＾２］と、幅５０［ｍｍ］あたりのモノフィラメントの打ち込み本数［本／５０ｍｍ］との積が、５．０［ｍｍ＾２／５０ｍｍ］以上８．０［ｍｍ＾２／５０ｍｍ］以下の範囲にあることが好ましい。これにより、単線部９Ａおよび撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ａ、９１Ｂの配置間隔が適正に確保される。

なお、図３の構成では、単線部９Ａにおけるコード９１Ａの打ち込み本数と、撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ｂの打ち込み本数とが同一である。かかる構成では、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの剛性差を低減できる点で好ましい。しかし、これに限らず、単線部９Ａにおけるコード９１Ａの打ち込み本数と、撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ｂの打ち込み本数とが相異しても良い。

また、単線部９Ａおよび撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ａ、９１Ｂのタイヤ周方向に対する傾斜角θ（図３参照）が、１５［deg］≦θ≦７０［deg］の範囲内にあることが好ましい。したがって、単線部９Ａおよび撚り線部９Ｂは、コード９１Ａ、９１Ｂの長手方向をタイヤ周方向に対して傾斜させて配置される。

コードの傾斜角θは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の内圧を付与すると共に無負荷状態としたときの、サイドウォール部の平面視におけるコードの中心線とタイヤ周方向とのなす角として測定される。

また、単線部９Ａにおけるコード９１Ａの傾斜角θと、撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ｂの傾斜角θとの差Δθが、−５［deg］≦Δθ≦５［deg］の範囲内にある。したがって、単線部９Ａのコード９１Ａと撚り線部９Ｂのコード９１Ｂとが略平行に配置される。

また、図２において、単線部９Ａの幅ＷＡおよび撚り線部９Ｂの幅ＷＢが、タイヤ断面高さＳＨ（図１参照）に対して、０．１≦ＷＡ／ＳＨ≦０．３かつ０．１≦ＷＢ／ＳＨ≦０．３の関係を有することが好ましい。また、単線部９Ａの幅ＷＡと、撚り線部９Ｂの幅ＷＢとが、０．２５≦ＷＢ／ＷＡ≦１．００の関係を有することが好ましい。これらにより、単線部９Ａの幅ＷＡおよび撚り線部９Ｂの幅ＷＢが適正化される。すなわち、単線部の幅ＷＡが、前述のＨ２−Ｈ１の条件（０．２≦（Ｈ２−Ｈ１）／ＳＨ≦０．５）を満たし、且つ、ＷＡ＞ＷＢの関係を有することにより、タイヤの軽量化、耐久性能および低転がり抵抗性能を両立できる。

単線部９Ａの幅ＷＡは、単線部９Ａのタイヤ径方向内側の端部とタイヤ径方向外側の端部とのタイヤ径方向の距離として測定される。同様に、撚り線部９Ｂの幅ＷＢは、撚り線部９Ｂのタイヤ径方向内側の端部とタイヤ径方向外側の端部とのタイヤ径方向の距離として測定される。

また、図２の構成では、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが、相互に独立した部材から成り、図３に示すように、タイヤ径方向に相互にラップして配置される。具体的には、複数かつ単線のコード９１Ａをコートゴムで被覆して圧延加工して成るシート状の単線部９Ａと、複数かつ撚り線のコード９１Ｂをコートゴムで被覆して圧延加工して成るシート状の撚り線部９Ｂとが、所定のラップ幅Ｗをもってタイヤ径方向にラップして配置されて、１つのサイド補強層９が構成されている。

このとき、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとのラップ幅Ｗが、５．０［ｍｍ］≦Ｗ≦１５［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。ラップ幅Ｗは、図２に示すように、単線部９Ａのタイヤ径方向外側の端部と撚り線部９Ｂのタイヤ径方向内側の端部とのタイヤ径方向の距離として測定される。

また、図２に示すように、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部が、ビードフィラー５２の径方向外側の端部５２１からオフセットして配置されることが好ましい。すなわち、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとのラップ部が、ビードフィラー５２の径方向外側の端部５２１に対して離間して配置される。これにより、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部を起点とした故障の発生を抑制できる。

このとき、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部が、ビードフィラー５２の径方向外側の端部５２１に対してタイヤ径方向外側にオフセットしても良いし（図２参照）、タイヤ径方向内側にオフセットしても良い（図示省略）。前者の場合には、単線部９Ａの幅ＷＡを大きくでき、後者の場合には、撚り線部９Ｂの幅ＷＢを大きくできる。

上記のオフセット量（図中の寸法記号省略）は、５．０［ｍｍ］以上であることが好ましい。これにより、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部を起点とした故障の発生を効果的に抑制できる。オフセット量が５［ｍｍ］未満であると、単線部９Ａの端部と撚り線部９Ｂの端部との配置位置が集中して、この部分のひずみが大きくなり耐久性が悪化するため好ましくない。

一般に、サイド補強層９の配置領域のうち、タイヤ径方向外側の領域では、タイヤ転動時における繰り返し変形が大きく、タイヤ径方向内側の領域では、繰り返し変形が比較的小さい。また、撚り線のコードから成る補強層は、繰り返し変形に対する耐久性が高い。一方で、単線のコードから成る補強層は、撚り線のコードから成る補強層よりも単位長さあたりの重量が軽い。

この点において、この空気入りタイヤ１では、上記のように、タイヤ転動時における繰り返し変形が大きいタイヤ径方向外側の領域に、撚り線のコード９１Ｂから成る撚り線部９Ｂが配置される。かかる撚り線部９Ｂは、繰り返し変形に対する追従性に優れる。したがって、サイド補強層９の破損が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する。一方で、タイヤ転動時における繰り返し変形が比較的小さいタイヤ径方向内側の領域に、単線のコード９１Ａから成る単線部９Ａが配置される。かかる単線部９Ａは、撚り線部９Ｂと比較して、単位長さあたりの重量が小さい。したがって、サイド補強層の全域が撚り線部から成る構成と比較して、サイド補強層９が軽量化されて、タイヤの低転がり抵抗性能が向上する。

［変形例］
図６〜図９は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図において、図６は、タイヤ側面から見たサイド補強層９の平面図を示している。図７は、サイド補強層９の単線部９Ａにおけるコード９１Ａの断面図を示し、図８は、サイド補強層９の撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ｂの断面図を示している。図９は、ビード部５およびサイドウォール部４の拡大子午断面図を示している。

図１の構成では、図２および図３に示すように、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが、相互に独立した部材から成る。かかる構成では、相互に異なる構造をもつ単線部９Ａと撚り線部９Ｂとを個別に製造できるので、サイド補強層９の成形工程を容易化できる点で好ましい。

しかし、これに限らず、図６に示すように、単線部９Ａのコード９１Ａが、中途から撚り合わされて撚り線部９Ｂのコード９１Ｂを構成しても良い。すなわち、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが、コード９１Ａ、９１Ｂを共有しても良い。例えば、図６の構成では、複数のコード９１Ａが単線部９Ａにて相互に独立して配置され、中途から１本のコード９１Ｂに撚り合わされて撚り線部９Ｂを構成している。したがって、共通のコード９１Ａ（９１Ｂ）が、単線部９Ａおよび撚り線部９Ｂの双方に渡って連続的に延在する。これにより、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが一体化されて、サイド補強層９の剛性が高まる。また、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとのラップ部を省略できるので（ラップ幅Ｗ＝０［ｍｍ］）、サイド補強層９を軽量化できる。

なお、図６の構成においても、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部が、ビードフィラー５２の径方向外側の端部５２１からオフセットして配置されることが好ましい。また、単線部９Ａにおけるモノフィラメント（コード９１Ａ）の打ち込み本数と、撚り線部９Ｂにおけるモノフィラメントの打ち込み本数とが相異しても良い。

また、図１の構成では、図４および図５に示すように、単線部９Ａのコード９１Ａおよび撚り線部９Ｂのコード９１Ｂが、いずれも円形断面を有している。かかる構成では、コード９１Ａ、９１Ｂの加工成形が容易な点で好ましい。

しかし、これに限らず、図７および図８に示すように、単線部９Ａのコード９１Ａおよび撚り線部９Ｂのコード９１Ｂを構成するモノフィラメントが、タイヤ幅方向に幅狭な偏平断面形状を有しても良い。かかる構成では、単線部９Ａおよび撚り線部９Ｂのタイヤ幅方向の高さα’、β’を小さくできる。これにより、サイド補強層９の剛性を確保しつつ、サイド補強層９を薄型化できる。特に、撚り線部９Ｂのコード９１Ｂが上記のように複数のモノフィラメントを撚り合わせて成るため、撚り線部９Ｂを薄型化できることは有益である。

なお、図７および図８の構成では、単線部９Ａのコード９１Ａおよび撚り線部９Ｂのコード９１Ｂを構成するモノフィラメントが、いずれも楕円形断面を有している。しかし、これに限らず、これらが偏平した多角形断面形状を有しても良い（図示省略）。

また、図１の構成では、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが、タイヤ径方向に相互にラップして配置されている。かかる構成では、サイド補強層９がタイヤ径方向に連続的に延在するので、タイヤの剛性が効果的に補強される点で好ましい。

しかし、これに限らず、図９に示すように、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが、タイヤ径方向に相互に離間して配置されても良い。したがって、サイド補強層９が、タイヤ径方向に分割された構造を有しても良い。なお、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが離間している場合のラップ幅Ｗは、マイナス（Ｗ＜０）となる。

このとき、単線部９Ａのタイヤ径方向外側の端部および撚り線部９Ｂのタイヤ径方向内側の端部と、ビードフィラー５２のタイヤ径方向外側の端部５２１とが、相互にオフセットして配置されることが好ましい。これにより、単線部９Ａの端部および撚り線部９Ｂの端部を起点とした周辺ゴムのセパレーションが抑制される。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア５１、５１と、一対のビードコア５１、５１の径方向外側に配置される一対のビードフィラー５２、５２と、ビードコア５１およびビードフィラー５２に架け渡されるカーカス層６と、ビード部５からサイドウォール部４に渡って配置されるサイド補強層９とを備える（図１参照）。また、サイド補強層９が、複数かつ単線のコード９１Ａをタイヤ周方向に配列して成る単線部９Ａと、複数かつ撚り線のコード９１Ｂをタイヤ周方向に配列して成ると共に単線部９Ａよりもタイヤ径方向外側に配置される撚り線部９Ｂとを有する（図２および図３参照）。

かかる構成では、（１）サイド補強層９がビード部５からサイドウォール部４に渡って配置されるので、サイド補強層９の配置領域の剛性が確保されて、タイヤの操縦安定性能が向上する利点がある。

また、（２）タイヤ転動時における繰り返し変形が大きいタイヤ径方向外側の領域に、撚り線のコード９１Ｂから成る撚り線部９Ｂが配置される。かかる撚り線部９Ｂは、繰り返し変形に対する追従性に優れる。したがって、サイド補強層９の破損が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する。一方で、タイヤ転動時における繰り返し変形が比較的小さいタイヤ径方向内側の領域に、単線のコード９１Ａから成る単線部９Ａが配置される。かかる単線部９Ａは、撚り線部９Ｂと比較して、単位長さあたりの重量が小さい。したがって、サイド補強層の全域が撚り線部から成る構成と比較して、サイド補強層９が軽量化されて、タイヤの低転がり抵抗性能が向上する。以上により、タイヤの耐久性能と低転がり抵抗性能が両立する利点がある。

特に、高いタイヤ断面高さＳＨを有するタイヤでは、サイドウォール部におけるフレックスゾーン（低い剛性を有する領域）が広い。このため、サイドウォール部の剛性を確保するために、サイド補強層をより径方向外側の領域まで延在させる必要がある。しかしながら、サイド補強層の延在領域が広いほど、タイヤ重量が増加して、タイヤの転がり抵抗が悪化する。この点において、上記の構成では、サイド補強層９が撚り線のコード９１Ｂから成る撚り線部９Ｂを有することにより、サイド補強層９の配置領域を狭めつつ、サイドウォール部（特に、タイヤ径方向外側の領域）の剛性を高め得る点で好ましい。

また、この空気入りタイヤ１では、コード９１Ａ、９１Ｂのタイヤ周方向に対する傾斜角θが、１５［deg］≦θ≦７０［deg］の範囲内にある（図３参照）。かかる構成では、コードの傾斜角がタイヤ周方向あるいはタイヤ径方向に対して略平行となる構成と比較して、サイド補強層９による剛性の補強作用を効果的に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、コード９１Ａ、９１Ｂが、スチールコードである。かかる構成では、コードが有機繊維コードなどから成る構成と比較して、サイド補強層９による剛性の補強作用を効果的に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａと、撚り線部９Ｂとが、タイヤ径方向に相互にラップして配置される（図２および図３参照）。かかる構成では、単線部と撚り線部とがタイヤ径方向に離間する構成と比較して、サイド補強層９による剛性の補強作用を効果的に得られる利点がある。また、相互に異なる構造を有する単線部と撚り線部とをそれぞれ別々に成形できるので、サイド補強層９の製造工程が容易となる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとのラップ幅Ｗ（図２および図３参照）が、５．０［ｍｍ］≦Ｗ≦１５［ｍｍ］の範囲にある。これにより、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとのラップ幅Ｗが適正化される利点がある。すなわち、５．０［ｍｍ］≦Ｗであることにより、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとのラップ部を起点とした故障の発生が抑制される。また、Ｗ≦１５［ｍｍ］であることにより、ラップ部における摩擦の発生が抑制されて、タイヤの耐久性が向上する。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａのコード９１Ａが、中途から撚り合わされて撚り線部９Ｂのコード９１Ｂを構成する（図６参照）。かかる構成では、コード９１Ａ（９１Ｂ）が単線部９Ａから撚り線部９Ｂに渡って連続的に延在するので、サイド補強層９による剛性の補強作用を効果的に得られる利点がある。また、別部材である単線部９Ａと撚り線部９Ｂとが相互にラップして配置される構成（図３参照）と比較して、サイド補強層９を軽量化できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａにおけるコード９１Ａのタイヤ周方向に対する傾斜角θ（図３参照）と、撚り線部９Ｂにおけるコード９１Ｂのタイヤ周方向に対する傾斜角θとの差Δθが、−５［deg］≦Δθ≦５［deg］の範囲内にある。かかる構成では、単線部９Ａのコード９１Ａと撚り線部９Ｂのコード９１Ｂとが平行に配置されるので、タイヤ転動時におけるコード間の摩擦が低減されて、サイド補強層９の耐久性が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、サイド補強層９が、少なくとも、ビードヒール５ａを基準としたタイヤ断面高さＳＨの４０［％］の位置から５０［％］の位置までの領域を覆って配置される。これにより、サイド補強層９による剛性の補強作用を効果的に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部（図２および図３におけるラップ幅Ｗの領域、図６における撚り線部９Ｂのコード９１Ｂの撚り合わせ開始点、ならびに、図９における単線部９Ａのタイヤ径方向の外側の端部および撚り線部９Ｂのタイヤ径方向の内側の端部）が、ビードフィラー５２の径方向外側の端部５２１からオフセットして配置される（図２、図３、図６および図９参照）。これにより、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界部を起点とした周辺ゴムのセパレーションが抑制される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、撚り線部９Ｂのコード９１Ｂを構成するモノフィラメントの断面形状が、タイヤ幅方向に幅狭な偏平形状を有する（図８参照）。これにより、撚り線部９Ｂのコード９１Ｂの径βを小さくできる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａの幅ＷＡおよび撚り線部９Ｂの幅ＷＢと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１≦ＷＡ／ＳＨ≦０．３かつ０．１≦ＷＢ／ＳＨ≦０．３の関係を有する（図２参照）。これにより、単線部９Ａの幅ＷＡおよび撚り線部９Ｂの幅ＷＢが、適正化される利点がある。すなわち、幅ＷＡ／ＳＨ、ＷＢ／ＳＨの下限が上記の範囲にあることにより、単線部９Ａの幅ＷＡおよび撚り線部９Ｂの幅ＷＢが適正に確保されて、サイド補強層９による剛性の補強作用が適正に得られる。また、幅ＷＡ／ＳＨ、ＷＢ／ＳＨの上限が上記の範囲にあることにより、サイド補強層９の重量増加が抑制されて、タイヤの低転がり抵抗性能が維持される。

また、この空気入りタイヤ１では、単線部９Ａの幅ＷＡと、撚り線部９Ｂの幅ＷＢとが、０．２５≦ＷＢ／ＷＡ≦１．００の関係を有する（図２参照）。これにより、単線部９Ａの幅ＷＡと撚り線部９Ｂの幅ＷＢとの関係が適正化される利点がある。すなわち、比ＷＢ／ＷＡの下限が上記の範囲にあることにより、撚り線部９Ｂの機能が適正に確保されて、タイヤの操縦安定性能が向上する。また、比ＷＢ／ＷＡの上限が上記の範囲にあることにより、撚り線部９Ｂによるサイド補強層９の重量の増加が抑制されて、タイヤの低転がり抵抗性能が維持される。

また、この空気入りタイヤ１では、サイド補強層９のタイヤ径方向の幅Ｈ２−Ｈ１と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．２≦（Ｈ２−Ｈ１）／ＳＨ≦０．５の関係を有する（図２参照）。これにより、サイド補強層９の設置範囲が適正化される利点がある。すなわち、比（Ｈ２−Ｈ１）／ＳＨの下限が上記の範囲にあることにより、サイド補強層９の機能が適正に確保されて、タイヤの操縦安定性能が向上する。また、比（Ｈ２−Ｈ１）／ＳＨの上限が上記の範囲にあることにより、サイド補強層９の重量の増加が抑制されて、タイヤの低転がり抵抗性能が維持される。

図１０は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、（１）耐久性能および（２）タイヤ重量に関する評価が行われた。

（１）耐久性能に関する評価では、鋼性かつ平滑なドラム表面を有する直径１７０７［ｍｍ］のドラム試験機が用いられる。また、周辺温度が３８±３［℃］に維持される。また、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１８の試験タイヤがリムサイズ１７×７．５ＪＪのリムに装着され、内圧１８０［ｋＰａ］が試験タイヤに付与される。また、走行速度８１［ｋｍ／ｈ］の試験条件下にて、負荷荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大負荷の８８［％］から２時間毎に１３［％］ずつ増加させて、試験タイヤが破壊するまでの総走行距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例１を基準（１００）とする指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど荷重耐久性が優れており、好ましい。

（２）タイヤ重量に関する評価では、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１８の試験タイヤの新品時の重量が測定され、この測定結果に基づいて、従来例１を基準（１００）とする指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど低転がり抵抗性能が優れており、好ましい。

実施例１の試験タイヤは、図１〜図５に記載した構造を有する。また、サイド補強層９のコード９１Ａ、９１Ｂが円形断面を有するスチールワイヤから成り、タイヤ径方向に対する傾斜角θがθ＝０［deg］である。また、サイド補強層９のタイヤ径方向内側の端部の位置Ｈ１が、Ｈ１＝２０［ｍｍ］である。また、サイド補強層９の単線部９Ａの幅ＷＡと、撚り線部９Ｂの幅ＷＢとの比ＷＢ／ＷＡが、ＷＢ／ＷＡ＝１．０である。また、単線部９Ａと撚り線部９Ｂとの境界と、ビードフィラー５２の端部５２１との距離（オフセット量）が、１０［ｍｍ］以上である。実施例２〜６は、実施例１の変形例である。

また、図１０において、単線部９Ａの構造「１×１×０．２８」との記載は、１本のスチールコードからなり、コード９１Ａの外径αがα＝０．２８［ｍｍ］であることを意味する。また、撚り線部９Ｂの構造「１×３×０．２８」との記載は、１本のスチールコードを３本撚り合わせ、コード９１Ｂを構成するスチールワイヤの外径が０．２８［ｍｍ］であることを意味する。また、撚り線部９Ｂの構造「２＋１×０．２５」との記載は、２本のスチールコードの組と１本のスチールコードを撚り合わせ、コード９１Ｂを構成するスチールワイヤの外径が０．２５［ｍｍ］であることを意味する。

従来例１の試験タイヤは、図１の構成において、サイド補強層９が、図３の撚り線部９Ｂのみから成る。従来例２の試験タイヤは、図１の構成において、サイド補強層９が、図３の単線部９Ａのみから成る。従来例３の試験タイヤは、図１の構成において、サイド補強層９を備えていない。

試験結果が示すように、実施例１〜３の試験タイヤでは、タイヤの耐久性能とタイヤ重量（低転がり抵抗性能）とが両立することが分かる。

１：空気入りタイヤ、２：トレッド部、２１：トレッド面、２２：主溝、２３：陸部、３：ショルダー部、４：サイドウォール部、５：ビード部、５ａ：ビードヒール、５１：ビードコア、５２：ビードフィラー、５２１：端部、６：カーカス層、７：ベルト層、７１，７２：ベルト、８：ベルト補強層、９：サイド補強層、９Ａ：単線部、９Ｂ：撚り線部、９１Ａ、９１Ｂ：コード

Claims (13)

1. 一対のビードコアと、前記一対のビードコアの径方向外側に配置される一対のビードフィラーと、前記ビードコアおよび前記ビードフィラーに架け渡されるカーカス層と、ビード部からサイドウォール部に渡って配置されるサイド補強層とを備える空気入りタイヤであって、
   前記サイド補強層が、複数かつ単線のコードをタイヤ周方向に配列して成る単線部と、複数かつ撚り線のコードをタイヤ周方向に配列して成ると共に前記単線部よりもタイヤ径方向外側に配置される撚り線部とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記コードのタイヤ周方向に対する傾斜角θが、１５［deg］≦θ≦７０［deg］の範囲内にある請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記コードが、スチールコードである請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記単線部と、前記撚り線部とが、タイヤ径方向に相互にラップして配置される請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記単線部と前記撚り線部とのラップ幅Ｗが、５．０［ｍｍ］≦Ｗ≦１５［ｍｍ］の範囲にある請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記単線部の複数の前記コードが、中途から撚り合わされて前記撚り線部の前記コードを構成する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記単線部における前記コードのタイヤ周方向に対する傾斜角と、前記撚り線部における前記コードのタイヤ周方向に対する傾斜角との差Δθが、−５［deg］≦Δθ≦５［deg］の範囲内にある請求項１〜６のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記サイド補強層が、少なくとも、ビードヒールを基準としたタイヤ断面高さＳＨの４０［％］の位置から５０［％］の位置までの領域を覆って配置される請求項１〜７のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記単線部と前記撚り線部との境界部が、前記ビードフィラーの径方向外側の端部からオフセットして配置される請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記撚り線部の前記コードを構成するモノフィラメントの断面形状が、タイヤ幅方向に幅狭な偏平形状を有する請求項１〜９のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記単線部の幅ＷＡおよび前記撚り線部の幅ＷＢと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１≦ＷＡ／ＳＨ≦０．３かつ０．１≦ＷＢ／ＳＨ≦０．３の関係を有する請求項１〜１０のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記単線部の幅ＷＡと、前記撚り線部の幅ＷＢとが、０．２５≦ＷＢ／ＷＡ≦１．００の関係を有する請求項１〜１１のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
13. 前記サイド補強層のタイヤ径方向の幅（Ｈ２−Ｈ１）と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．２≦（Ｈ２−Ｈ１）／ＳＨ≦０．５の関係を有する請求項１〜１２のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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