JP5011869B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。特に、この発明は、乗り心地性能と耐久性との両立を図ることのできる空気入りタイヤに関するものである。

従来の空気入りタイヤでは、荒れた舗装路などを走行する場合があるが、このような荒れた路面を走行した場合には、路上に出来た穴に落ちたり、路面上の障害物や路面の突起物（例えばキャッツアイなど）を乗り越える際にサイドウォール部がリムと挟まれカット傷が生じる虞がある。このようなカット傷は、負荷走行に伴って亀裂が拡大する場合があり、亀裂が拡大してカーカスに達すると、走行不能に陥る虞がある。このようなカット傷を抑制するには、サイドウォール部のゴム厚さを厚くしたり、カーカスの外側に補強層を設けたりすることにより、亀裂がカーカスに達することを抑制できる。しかし、サイドウォール部のゴム厚さを厚くした場合には、空気入りタイヤの重量が大きくなるため、燃費性能や走行性能が低減する虞がある。また、カーカスの外側に補強層を設けた場合には、サイドウォール部の曲げ剛性が高くなり過ぎ、乗り心地性能が低下する虞がある。

そこで、従来の空気入りタイヤでは、カーカスの外側に部分的に補強層を設けることにより、乗り心地性能の悪化を抑制しつつ、耐カット性能の向上を図っているものがある。例えば、特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、バットレス部に位置するカーカスの外側の補強層を設け、さらに、この補強層のタイヤ径方向内方、即ちビード部側に位置するカーカスの外側に補強層を設けているものがある。これにより、補強層により耐カット性能の向上を図ることができ、さらに、補強層がタイヤ径方向においてバットレス部側とビードコア側とに分かれているので、サイドウォール部の曲げ剛性が高くなり過ぎることを抑制でき、乗り心地性能の悪化を抑制することができる。

特開２００４−１６８１１３号公報

ここで、上述したような荒れた路面には、凹部、即ちピンチホールが形成されている場合がある。空気入りタイヤでこのようなピンチホールを高速で進入すると、車両の重量を含めた荷重が、ピンチホールの縁に接触するバットレス部に一時的に集中するため、バットレス部には大きな荷重が作用する。このため、バットレス部はタイヤ径方向内方に大きく変形し、この変形に伴いサイドウォール部も大きく変形する。空気入りタイヤには、タイヤ幅方向の両側に位置するビード部のうち一方のビード部から他方のビード部にかけてカーカスが形成されているが、このようにサイドウォール部が大きく変形すると、バットレス部付近のカーカスとビード部付近のカーカスとがインナーライナを介して接触する。さらに、カーカス同士が接触すると、カーカスはリムと路面とに挟まれた状態になり、カーカスには大きな荷重が作用する。この場合、カーカスが破損し、いわゆるショックバーストが発生する虞がある。

特許文献１に記載された空気入りタイヤでは、カーカスの外側に補強層を設けることにより耐カット性能の向上を図っているが、ショックバーストは空気入りタイヤの内側でカーカス同士が接触することにより発生するため、この特許文献１に記載された空気入りタイヤでは、ショックバーストを抑制するのが困難なものとなっている。また、ショックバーストを抑制するには、カーカスの内側のゴム厚さを厚くするなど、サイドウォール部が大きく変形した際にカーカス同士が直接接触し難くなる構造にすることが考えられるが、このような構造にした場合、サイドウォール部が変形し難くなるため空気入りタイヤの縦バネ定数が大きくなり、乗り心地性能や騒音・振動性能（ＮＶ（Noise Vibration）性能）が悪化する虞がある。このため、これらの性能が悪化することなくショックバーストを抑制することは困難なものとなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ幅方向の両側にビード部を有すると共に、タイヤ幅方向の両側で、且つ、前記ビード部のタイヤ径方向外方にはバットレス部が位置し、一方の前記ビード部から前記バットレス部を通って他方の前記ビード部にかけてカーカスが設けられた空気入りタイヤにおいて、前記バットレス部の位置での前記カーカスのタイヤ内側には、バットレス部側補強層が設けられており、前記バットレス部側補強層のタイヤ径方向内方の位置での前記カーカスのタイヤ内側には、ビード部側補強層が設けられていることを特徴とする。

この発明では、バットレス部の位置でのカーカスのタイヤ内側にバットレス部側補強層が設けられており、バットレス部側補強層のタイヤ径方向内方、即ち、ビード部方向の位置でのカーカスのタイヤ内側には、ビード部側補強層が設けられている。このため、トレッド部に局所的に大きな荷重が作用してサイドウォール部が大きく変形する場合に、この変形を抑制することができる。また、トレッド部にさらに大きな荷重が作用してサイドウォール部が大きく変形し、バットレス部の位置でのカーカスとビード部の位置でのカーカスとがタイヤ内側で接近した場合には、バットレス部側補強層とビード部側補強層とが接触する。これにより、荷重をバットレス部側補強層とビード部側補強層とで受けることができるので、カーカスに対して局部的に大きな荷重が伝わることを抑制でき、カーカスの破損を抑制でき、ショックバーストを抑制できる。

また、カーカスのタイヤ内側に設ける補強層を、バットレス部側補強層とビード部側補強層とにより構成しているので、バットレス部側補強層とビード部側補強層との間には補強層は設けられていない。このため、バットレス部側補強層とビード部側補強層との間は補強層の空隙となっており、その部分ではサイドウォール部はバットレス部側補強層やビード部側補強層によっては剛性が高められてはおらず、変形し易くなっている。これにより、縦バネ定数が大きくなり過ぎることを抑制でき、乗り心地性能や騒音・振動性能が悪化することを抑制することができる。これらの結果、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記バットレス部側補強層及び前記ビード部側補強層は、前記バットレス部と前記ビード部との間に位置するサイドウォール部よりＪＩＳ Ａ硬度が硬くなっていることを特徴とする。

この発明では、バットレス部側補強層やビード部側補強層が、サイドウォール部よりも硬度が硬くなっているので、サイドウォール部が大きく変形してバットレス部側補強層とビード部側補強層とが接触した際に、荷重をより確実にバットレス部側補強層とビード部側補強層とで受けることができる。この結果、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記バットレス部側補強層及び前記ビード部側補強層は、ＪＩＳ Ａ硬度が７０〜９０の範囲内であることを特徴とする。

この発明では、バットレス部側補強層とビード部側補強層とをＪＩＳ Ａ硬度を７０〜９０の範囲内で形成しているが、サイドウォール部を形成するゴムは、通常ＪＩＳ Ａ硬度が５０〜５５程度である場合が多くなっている。このため、バットレス部側補強層とビード部側補強層とをＪＩＳ Ａ硬度を７０〜９０の範囲内で形成することにより、より確実にバットレス部側補強層やビード部側補強層の硬度をサイドウォール部よりも硬くすることができる。この結果、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記バットレス部側補強層及び前記ビード部側補強層は、厚さが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成されていることを特徴とする。

この発明では、バットレス部側補強層やビード部側補強層の厚さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成しているので、バットレス部側補強層とビード部側補強層とでより確実に荷重を受けることができると共に、空気入りタイヤの重量の増加を抑制できる。つまり、バットレス部側補強層やビード部側補強層の厚さが０．５ｍｍ未満の場合には、厚さが薄過ぎるため、サイドウォール部が変形してこれらが接触した場合に、荷重を受けきることが困難になり、バットレス部側補強層やビード部側補強層が破損し易くなる虞がある。また、バットレス部側補強層やビード部側補強層の厚さが１．５ｍｍよりも厚い場合には、厚さが厚過ぎてバットレス部側補強層やビード部側補強層の重量が増加し、空気入りタイヤ全体の重量が重くなり過ぎる虞がある。

従って、バットレス部側補強層やビード部側補強層は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内の厚さで形成するのが好ましく、この範囲内の厚さで形成することにより、サイドウォール部が大きく変形した際の荷重をバットレス部側補強層とビード部側補強層とでより確実に受けることができると共に、空気入りタイヤ全体の重量の増加を抑制できる。この結果、空気入りタイヤの重量の増加を抑制しつつ、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記バットレス部側補強層と前記ビード部側補強層とのうち、少なくともいずれか一方は補強層コードを有しており、前記補強層コードは、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向に０°〜４５°の範囲内の角度で設けられていることを特徴とする。

この発明では、バットレス部側補強層、及びビード部側補強層の少なくともいずれか一方に補強層コードを設け、この補強層コードをタイヤ径方向に対してタイヤ周方向に０°〜４５°の範囲内の角度で設けているので、より確実にバットレス部側補強層やビード部側補強層のタイヤ径方向の剛性を確保することができる。つまり、補強層コードがタイヤ径方向に対して４５°より大きい角度でタイヤ周方向に傾斜している場合には、補強層コードを設けた場合でもバットレス部側補強層やビード部側補強層のタイヤ径方向の剛性を大きくするのが困難になる虞があり、サイドウォール部がタイヤ径方向に変形する際に変形を抑制することが困難になる虞がある。従って、バットレス部側補強層とビード部側補強層とのうち少なくともいずれか一方に補強層コードを設け、この補強層コードを、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向に０°〜４５°の範囲内の角度で設けることにより、より確実にバットレス部側補強層やビード部側補強層のタイヤ径方向の剛性を確保することができ、サイドウォール部が変形を抑制することができる。この結果、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記バットレス部側補強層は、前記ビード部のうちタイヤ幅方向外方側に位置する面のタイヤ径方向内端からタイヤ径方向に延びる仮想線である径方向線と、前記ビード部のうちタイヤ径方向内方側に位置する面のタイヤ幅方向外方側への延長線との交点をタイヤ幅方向に通る仮想線であるビード部ベースラインからタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さの０．６０〜０．９０倍の範囲内に形成されており、前記ビード部側補強層は、前記ビード部ベースラインからタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さの０．２０〜０．４５倍の範囲内に形成されていることを特徴とする。

この発明では、バットレス部側補強層及びビード部側補強層を、上記の範囲内に形成しているので、サイドウォール部が大きく変形してバットレス部の位置でのカーカスとビード部の位置でのカーカスとがタイヤ内側で接近した場合に、より確実にバットレス部側補強層とビード部側補強層とを接触させることができる。これにより、より確実にカーカスの破損を抑制することができる。この結果、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

本発明に係る空気入りタイヤは、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る空気入りタイヤ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、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

（実施の形態）
以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内方とはタイヤ幅方向において赤道面に向かう方向、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において赤道面に向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、タイヤ周方向とは、前記回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。また、タイヤ内側とは、タイヤ幅方向においては前記赤道面に向かう方向をいい、タイヤ径方向においては前記回転軸に向かう方向をいう。図１は、この発明に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。同図に示す空気入りタイヤ１は、子午面方向の断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側となる部分に、ゴム材料からなるトレッド部１０が設けられている。このトレッド部１０の表面であるトレッド面１１には、溝部３５が複数形成されており、トレッド面１１にはこの溝部３５によって複数の陸部３６が区画され、トレッドパターンが形成されている。

また、タイヤ幅方向におけるトレッド部１０の端部、即ち、ショルダー部１４付近からタイヤ径方向内方側の所定の位置までは、サイドウォール部１３が設けられている。このサイドウォール部１３は、子午面断面における形状が、タイヤ幅方向外方に突出して湾曲した形状となっている。さらに、トレッド部１０のタイヤ幅方向外方、或いはショルダー部１４のタイヤ径方向内方には、バットレス部１５が位置しており、このバットレス部１５は、タイヤ幅方向の両側に形成されている。このバットレス部１５は、空気入りタイヤ１を装着した車両（図示省略）が走行した際に、路面（図示省略）に接触しない部分となっている。

また、サイドウォール部１３のタイヤ径方向内方側には、ビード部２４が設けられている。このビード部２４は、当該空気入りタイヤ１の２ヶ所に設けられており、赤道面５を中心として対称になるように、赤道面５を中心としてタイヤ幅方向における両側に設けられている。また、ビード部２４にはビードコア２５が設けられており、ビードコア２５のタイヤ径方向外方にはビードフィラー２６が設けられている。

また、トレッド部１０のタイヤ径方向内方には、複数のベルト層２１が設けられており、ベルト層２１のタイヤ径方向内方、及びサイドウォール部１３の赤道面５側には、カーカス２２が連続して設けられている。即ち、カーカス２２は、タイヤ幅方向における両側に設けられるビード部２４のうち、一方のビード部２４からバットレス部１５を通って他方のビード部２４にかけて連続して設けられている。このカーカス２２は、当該カーカス２２が有するコード（図示省略）がラジアル方向に形成されたラジアルカーカスとなっており、これにより空気入りタイヤ１は、空気入りラジアルタイヤとして形成されている。また、カーカス２２は、ビード部２４でビードコア２５に沿ってタイヤ幅方向外方に折り返されている。さらに、このカーカス２２の内側、或いは、当該カーカス２２の、空気入りタイヤ１における内部側には、インナーライナ２３がカーカス２２に沿って形成されている。

このように形成されるカーカス２２のタイヤ内側には、複数の位置に補強層４０が設けられている。この補強層４０は、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とにより形成されており、これらのバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、共に後述する補強層コード５０（図３参照）を複数有しており、複数の補強層コード５０がゴム材料により一体に形成されている。換言すると、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、ゴム材料に複数の補強層コード５０が打ち込まれることにより形成されている。

このように形成されるバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とのうち、バットレス部側補強層４１は、バットレス部１５の位置でのカーカス２２のタイヤ内側に設けられている。即ち、バットレス部側補強層４１は、バットレス部１５の位置でのカーカス２２のタイヤ幅方向内方、或いはカーカス２２のタイヤ径方向内方に設けられている。

また、ビード部側補強層４５は、バットレス部側補強層４１のタイヤ径方向内方の位置でのカーカス２２の内側に設けられており、バットレス部側補強層４１とはタイヤ径方向において離間している。即ち、ビード部側補強層４５は、ビード部２４付近に設けられており、詳しくは、ビード部２４に設けられたビードフィラー２６の位置でのカーカス２２のタイヤ幅方向内方に設けられている。つまり、バットレス部側補強層４１、及びビード部側補強層４５は、これらのようにカーカス２２のタイヤ内側に設けられており、それぞれ上述した位置においてカーカス２２とインナーライナ２３との間に配設されている。

図２は、図１のＡ部詳細図である。また、これらのように形成される補強層４０は、所定の範囲内に形成されるのが好ましい。具体的には、まず、ビード部２４のうちタイヤ幅方向外方側に位置する面であるビード部表面２７のタイヤ径方向内端からタイヤ径方向に延びる仮想線である径方向線２９と、ビード部２４のうちタイヤ径方向内方側に位置する面であるビード部内面２８のタイヤ幅方向外方側への延長線３０との交点をタイヤ幅方向に通る仮想線を、ビード部ベースライン３１とする。つまり、ビード部ベースライン３１は、径方向線２９に直交する仮想線となっている。また、空気入りタイヤ１の子午面断面において、トレッド面１１のうち最も外径が大きい部分、即ち、トレッド面１１における赤道面５付近から、ビード部ベースライン３１までのタイヤ径方向における距離をタイヤ断面高さＤとする。この場合に、バットレス部側補強層４１は、ビード部ベースライン３１からタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さＤの０．６０〜０．９０倍の範囲内に位置しているのが好ましい。また、ビード部側補強層４５は、ビード部ベースライン３１からタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さＤの０．２０〜０．４５倍の範囲内の位置に設けられているのが好ましい。

即ち、バットレス部側補強層４１は、ビード部ベースライン３１から、バットレス部側補強層４１のタイヤ径方向外方側の端部であるバットレス部側補強層外端部４２までのタイヤ径方向における距離Ｂ１、及びビード部ベースライン３１から、バットレス部側補強層４１のタイヤ径方向内方側の端部であるバットレス部側補強層内端部４３までのタイヤ径方向における距離Ｂ２が、共にタイヤ断面高さＤの０．６０〜０．９０倍の範囲内に位置しているのが好ましい。

同様に、ビード部側補強層４５は、ビード部ベースライン３１から、ビード部側補強層４５のタイヤ径方向外方側の端部であるビード部側補強層外端部４６までのタイヤ径方向における距離Ｃ１、及びビード部ベースライン３１から、ビード部側補強層４５のタイヤ径方向内方側の端部であるビード部側補強層内端部４７までのタイヤ径方向における距離Ｃ２が、共にタイヤ断面高さＤの０．２０〜０．４５倍の範囲内に位置しているのが好ましい。従って、バットレス部側補強層内端部４３とビード部側補強層外端部４６とは、タイヤ径方向において離れており、これにより、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、タイヤ径方向において離れている。さらに、これらのように設けられるバットレス部側補強層４１、及びビード部側補強層４５は、共に厚さが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成されるのが好ましい。なお、これらのバットレス部側補強層４１及びビード部側補強層４５の各形状の範囲は、空気入りタイヤ１をリム組みせず、無負荷の状態の空気入りタイヤ１における形状の範囲となっている。

またバットレス部側補強層４１、及びビード部側補強層４５は、バットレス部１５とビード部２４との間に位置するサイドウォール部１３より、ＪＩＳ Ａ硬度が硬くなって形成されるのが好ましい。具体的には、サイドウォール部１３は、ＪＩＳ Ａ硬度が５０〜５５の範囲内である場合が多いため、バットレス部側補強層４１、及びビード部側補強層４５は、ＪＩＳ Ａ硬度が７０〜９０の範囲内であるのが好ましい。

図３は、図１のＡ−Ａ矢視図であり、補強層の説明図である。上記のように形成されるバットレス部側補強層４１及びビード部側補強層４５は、複数の補強層コード５０を有している。この補強層コード５０は、タイヤ径方向に沿って形成される、または、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向に傾斜して形成されている。即ち、バットレス部側補強層４１が有する補強層コード５０は、タイヤ径方向に対するタイヤ周方向への傾斜角度αが０°〜４５°の範囲内となっている。同様に、ビード部側補強層４５が有する補強層コード５０は、タイヤ径方向に対するタイヤ周方向への傾斜角度βが０°〜４５°の範囲内となっている。なお、これらの傾斜角度α、及び傾斜角度βは、０°〜３０°の範囲内が好ましい。バットレス部側補強層４１及びビード部側補強層４５が有する補強層コード５０は、このようにタイヤ径方向に対してタイヤ周方向に傾斜した状態で、バットレス部側補強層４１、またはビード部側補強層４５の全周にかけて形成されている。

なお、この補強層コード５０は、アラミドやナイロンなどの化学繊維からなるコードや、スチールコードなどにより形成されている。また、バットレス部側補強層４１が有する補強層コード５０の傾斜角度αと、ビード部側補強層４５が有する補強層コード５０の傾斜角度βとは、同じ角度でもよく、異なる角度でもよい。さらに、バットレス部側補強層４１が有する補強層コード５０のタイヤ周方向への傾斜方向と、ビード部側補強層４５が有する補強層コード５０のタイヤ周方向への傾斜方向は、同じ方向に傾斜していてもよく、異なる方向に傾斜していてもよい。

この空気入りタイヤ１を車両に装着して走行すると、トレッド面１１のうち下方に位置するトレッド面１１が路面に接触しながら当該空気入りタイヤ１は回転する。車両走行時には、このようにトレッド面１１が路面に接触するため、空気入りタイヤ１には、車両に取り付けられるリム（図示省略）が嵌合するビード部２４付近からトレッド部１０にかけて、車両の重量などによる荷重が作用する。このため、車両走行時にタイヤ径方向に作用する荷重は、ビード部２４とトレッド部１０との間に位置するサイドウォール部１３で受ける。このサイドウォール部１３には、カーカス２２が位置しており、さらに、バットレス部１５の位置でのカーカス２２のタイヤ内側にはバットレス部側補強層４１が設けられ、バットレス部側補強層４１のタイヤ径方向内方の位置でのカーカス２２のタイヤ内側には、ビード部側補強層４５が設けられている。

これにより、車両走行時にビード部２４とトレッド部１０との間でタイヤ径方向に作用する荷重は、カーカス２２やバットレス部側補強層４１、及びビード部側補強層４５を有するサイドウォール部１３によって受ける。このように、荷重をサイドウォール部１３で受けた場合には、サイドウォール部１３は、ビード部２４とトレッド部１０とが近付く方向に変形をし、変形をしながらタイヤ径方向に作用する荷重を受ける。

また、このような空気入りタイヤ１を装着した車両は、様々な状況の路面を走行する可能性があり、荒れた路面を走行する場合がある。このような荒れた路面には、凹部、即ちピンチホール（図示省略）が形成されている場合があるが、当該空気入りタイヤ１でこのようなピンチホールを通過する場合には、トレッド面１１がピンチホールの縁に接触する場合がある。このため、空気入りタイヤ１でピンチホールに高速で進入した場合には、車両の重量を含めた荷重が、ピンチホールの縁に接触するトレッド面１１に集中する場合がある。この場合、荷重が集中しているトレッド面１１は、局所的に大きな荷重が作用し、この大きな荷重が作用している部分のトレッド面１１とタイヤ周方向における位置が近い位置となるサイドウォール部１３にも、大きな荷重が作用する。

サイドウォール部１３には、このように大きな荷重が作用する場合があるが、バットレス部１５におけるカーカス２２のタイヤ内側にはバットレス部側補強層４１が設けられ、ビード部２４におけるカーカス２２のタイヤ内側にはビード部側補強層４５が設けられている。このため、サイドウォール部１３は剛性が確保されており、トレッド面１１、或いはトレッド部１０に局所的に大きな荷重が作用してサイドウォール部１３が大きく変形する場合に、この変形を抑制することができる。また、ピンチホール通過時等に、トレッド部１０にさらに大きな荷重が作用してサイドウォール部１３が大きく変形し、バットレス部１５の位置でのカーカス２２とビード部２４の位置でのカーカス２２とがタイヤ内側で接近した場合には、バットレス部側補強層４１を覆うインナーライナ２３とビード部側補強層４５を覆うインナーライナ２３とが接触する。即ち、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、インナーライナ２３を介して接触する。これにより、荷重をバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とで受けることができ、カーカス２２に対して局部的に大きな荷重が作用することを抑制できる。このため、カーカス２２の破損を抑制でき、ショックバーストを抑制できる。

また、カーカス２２のタイヤ内側に設ける補強層４０を、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とにより構成しており、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは離間しているので、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５との間には補強層４０は設けられていない。このため、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５との間は補強層４０の空隙となっており、その部分ではサイドウォール部１３はバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５によっては剛性が高められてはおらず、荷重が作用した際に変形し易くなっている。これにより、補強層４０を設けた際でも空気入りタイヤ１全体の縦バネ定数が大きくなり過ぎることを抑制でき、乗り心地性能や騒音・振動性能が悪化することを抑制することができる。これらの結果、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とを離間させているので、補強層４０全体の容積を小さくすることができる。これにより、補強層４０全体の質量が大きくなり過ぎることを抑制できる。この結果、過度な質量の増加を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５が、サイドウォール部１３よりもＪＩＳ Ａ硬度が硬くなっているので、サイドウォール部１３が大きく変形してバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とが接触した場合において、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とで大きな荷重を受ける際に、これらの補強層４０が破損することを抑制できる。これにより、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とで、より大きな荷重を受けることができ、カーカス２２に大きな荷重が伝わることに起因してカーカス２２が破損することを抑制できる。この結果、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とを、ＪＩＳ Ａ硬度が７０〜９０の範囲内になるように形成することにより、縦バネ定数が大きくなり過ぎることを抑制しつつ、より確実に補強層４０の硬度をサイドウォール部１３よりも硬くすることができる。つまり、サイドウォール部１３を形成するゴムは、通常ＪＩＳ Ａ硬度が５０〜５５程度である場合が多いため、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とのＪＩＳ Ａ硬度を７０以上にすることにより、これらの補強層４０の硬度を、より確実にサイドウォール部１３よりも硬くすることができる。これにより、より確実に大きな荷重を補強層４０で受けることができ、カーカス２２の破損を抑制することができる。また、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とのＪＩＳ Ａ硬度を９０以下にすることにより、補強層４０の硬度が硬くなり過ぎることを抑制でき、補強層４０の硬度が硬くなり過ぎることに起因して空気入りタイヤ１全体の縦バネ定数が大きくなり過ぎることを抑制できる。

従って、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とを、ＪＩＳ Ａ硬度が７０〜９０の範囲内になるように形成することにより、縦バネ定数が大きくなり過ぎることを抑制しつつ、より確実にバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５の硬度をサイドウォール部１３よりも硬くすることができる。これらの結果、より確実に乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１及びビード部側補強層４５を、タイヤ断面高さＤに対して上記の範囲内に配置することにより、荷重がカーカス２２に伝わることを、より確実に抑制すると共に、縦バネ定数が増加することを、より確実に抑制することができる。つまり、バットレス部側補強層４１を、ビード部ベースライン３１からタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さＤの０．６０〜０．９０倍の範囲内に配置し、且つ、ビード部側補強層４５を、ビード部ベースライン３１からタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さＤの０．２０〜０．４５倍の範囲内の位置に配置することにより、サイドウォール部１３が大きく変形した際に、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とを、より確実に接触させることができる。これにより、サイドウォール部１３変形時の大きな荷重を、より確実にバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とで受けることができ、この荷重がカーカス２２に伝わることを抑制できる。また、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とを、この範囲内の位置に配置することにより、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５との剛性が高くなり過ぎることを抑制でき、空気入りタイヤ１の縦バネ定数が増加することを、より確実に抑制することができる。これらの結果、より確実に乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５の厚さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成しているので、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とでより確実に荷重を受けることができると共に、空気入りタイヤ１の重量の増加を抑制できる。つまり、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５の厚さを０．５ｍｍ以上にすることにより厚さを所定の厚さに確保できるので、サイドウォール部１３が変形してバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とが接触した際に、これらの補強層４０が破損することを抑制できる。これにより、トレッド部１０に局所的に大きな荷重が作用し、サイドウォール部１３が大きく変形した際に、この荷重をより確実にこれらの補強層４０で受けることができる。また、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５の厚さを１．５ｍｍ以下にすることにより、厚さが厚過ぎることに起因してバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５の重さが増加し、空気入りタイヤ１全体の重量の増加することを抑制することができる。

従って、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５を０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内の厚さで形成することにより、サイドウォール部１３が大きく変形した際の荷重をバットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とでより確実に受けることができると共に、空気入りタイヤ１全体の重量の増加を抑制できる。この結果、空気入りタイヤ１の重量の増加を抑制しつつ、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５が有する補強層コード５０を、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向に０°〜４５°の範囲内の角度で設けているので、より確実にバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５のタイヤ径方向の剛性を確保することができる。つまり、補強層コード５０をタイヤ径方向に対して４５°以下の角度でタイヤ周方向に傾斜させることにより、より確実にバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５のタイヤ径方向の剛性を確保することができる。これにより、より確実にサイドウォール部１３のタイヤ径方向への変形を抑制することができる。従って、バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５が有する補強層コード５０を、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向に０°〜４５°の範囲内の角度で設けることにより、より確実にバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５のタイヤ径方向の剛性を確保することができ、サイドウォール部１３が変形を抑制することができる。この結果、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる。

なお、上述した空気入りタイヤ１が有するバットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５は、補強層コード５０を有しているが、補強層コード５０が設けられず、ゴム材料のみからなるゴムチェーファー（図示省略）によって形成されていてもよい。バットレス部側補強層４１やビード部側補強層４５に補強層コード５０が設けられず、ゴムチェーファーにより形成される場合でも、厚さやＪＩＳ Ａ硬度が上述した範囲内となって形成されることにより、補強層４０の剛性を適度な剛性にすることができる。これらの結果、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、双方が補強層コード５０を有している、または双方がゴムチェーファーにより形成されていてもよい。または、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とのうち、一方がゴムチェーファーにより形成され、他方が補強層コード５０を有していてもよい。このように、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とが異なる材料により形成されている場合でも、厚さやＪＩＳ Ａ硬度を上述した範囲内で形成することにより、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

また、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、必ずしもタイヤ幅方向における両側に設けられていなくてもよい。バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、タイヤ幅方向において、トレッド部１０の局所的に大きな荷重が作用する側にのみ設けられていてもよい。バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５とは、少なくともタイヤ幅方向において、トレッド部１０の局所的に大きな荷重が作用する側に設けることにより、ショックバースト性能の向上を図ることができる。

以下、上記の空気入りタイヤ１について、従来の空気入りタイヤ１と本発明の空気入りタイヤ１とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、耐力エネルギーを評価することにより行なった。

この性能評価試験は、タイヤサイズが２１５／５５Ｒ１７の空気入りタイヤ１を、リムサイズが１７×７ＪＪのホイールに組付け、内圧を２００ｋＰａに調整することにより行なった。試験方法は、タイヤ幅方向の両側に位置するショルダー部１４のうち、一方のショルダー部１４付近のトレッド面１１に突起物を押し付け、トレッド面１１に対してタイヤ径方向内方に向けて局所的に荷重をかけ、次第に荷重を上昇させる。これにより、トレッド面１１は荷重が大きくなるに従って撓み、さらに、サイドウォール部１３が大きく変形して、バットレス部側補強層４１とビード部側補強層４５、または、バットレス部１５付近に位置するカーカス２２と、ビード部２４付近に位置するカーカス２２とが接触する。この試験では、このように補強層４０同士やカーカス２２同士が接触し、カーカス２２が破断するまで、つまり、荷重が低下するまで試験を行なう。性能評価試験では、このように変化する荷重と撓み量とを測定して測定結果を線グラフによって表示し、線グラフによって区画される面積を耐力エネルギーとする。この耐力エネルギーの評価は、後述する従来例の空気入りタイヤ１の測定結果を１００とする指数で示しており、指数が大きいほど耐力エネルギーが優れている。

試験を行なう空気入りタイヤ１は、３種類の本発明と、従来の空気入りタイヤ１の一例である１種類の従来例を、上記の方法で試験する。このうち、従来例は、バットレス部１５におけるカーカス２２のタイヤ内側とビード部２４におけるタイヤ内側には補強層４０は設けられておらず、本発明１〜３には、これらの位置に補強層４０が設けられている。また、本発明１〜３に設けられる補強層４０は、それぞれ補強層４０の種類や厚さなどが異なっている。これらの従来例、及び本発明１〜３の空気入りタイヤ１を上記の方法で評価試験をし、得られた結果を表１に示す。

表１に示した上記の試験結果で明らかなように、バットレス部１５におけるカーカス２２のタイヤ内側にバットレス部側補強層４１を設け、ビード部２４におけるタイヤ内側にはビード部側補強層４５を設けることにより、耐力エネルギーを増加させることができる。これにより、空気入りタイヤ１全体の縦バネ定数が大きくなり過ぎることを抑制しつつ、カーカス２２に対して局部的に大きな荷重が作用することを抑制できる。この結果、乗り心地性能や騒音・振動性能の悪化を抑制しつつ、ショックバースト性能の向上を図ることができる（本発明１〜３）。また、補強層４０の厚さを厚くした場合には、耐力エネルギーを、より増加させることができるので、より確実にショックバースト性能の向上を図ることができる（本発明２）。さらに、補強層４０に補強層コード５０を設けた場合には、耐力エネルギーを、さらに増加させることができるので、ショックバースト性能を、さらに向上させることができる（本発明３）。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、カーカスを有する空気入りタイヤに有用であり、特に、荒れた路面を走行する機会の多い空気入りタイヤに適している。

この発明に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。 図１のＡ部詳細図である。 図１のＢ−Ｂ矢視図であり、補強層の説明図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
５ 赤道面
１０ トレッド部
１１ トレッド面
１３ サイドウォール部
１４ ショルダー部
１５ バットレス部
２１ ベルト層
２２ カーカス
２３ インナーライナ
２４ ビード部
２５ ビードコア
２６ ビードフィラー
２７ ビード部表面
２８ ビード部内面
２９ 径方向線
３０ 延長線
３１ ビード部ベースライン
３５ 溝部
３６ 陸部
４０ 補強層
４１ バットレス部側補強層
４２ バットレス部側補強層外端部
４３ バットレス部側補強層内端部
４５ ビード部側補強層
４６ ビード部側補強層外端部
４７ ビード部側補強層内端部
５０ 補強層コード

Claims (6)

1. タイヤ幅方向の両側にビード部を有すると共に、タイヤ幅方向の両側で、且つ、前記ビード部のタイヤ径方向外方にはバットレス部が位置し、一方の前記ビード部から前記バットレス部を通って他方の前記ビード部にかけてカーカスが設けられた空気入りタイヤにおいて、
   前記バットレス部の位置での前記カーカスのタイヤ内側には、バットレス部側補強層が設けられており、
   前記バットレス部側補強層のタイヤ径方向内方の位置での前記カーカスのタイヤ内側には、ビード部側補強層が設けられており、
   前記バットレス部側補強層と前記ビード部側補強層とは、タイヤ径方向において離間しており、且つ、一方がゴムチェーファーにより形成され、他方が補強層コードを有して形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記バットレス部側補強層及び前記ビード部側補強層は、前記バットレス部と前記ビード部との間に位置するサイドウォール部よりＪＩＳ Ａ硬度が硬くなっ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. 前記バットレス部側補強層及び前記ビード部側補強層は、ＪＩＳ Ａ硬度が７０〜９０の範囲内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。
4. 前記バットレス部側補強層及び前記ビード部側補強層は、厚さが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記補強層コードは、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向に０°〜４５°の範囲内の角度で設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記バットレス部側補強層は、前記ビード部のうちタイヤ幅方向外方側に位置する面のタイヤ径方向内端からタイヤ径方向に延びる仮想線である径方向線と、前記ビード部のうちタイヤ径方向内方側に位置する面のタイヤ幅方向外方側への延長線との交点をタイヤ幅方向に通る仮想線であるビード部ベースラインからタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さの０．６０〜０．９０倍の範囲内に形成されており、
   前記ビード部側補強層は、前記ビード部ベースラインからタイヤ径方向外方にタイヤ断面高さの０．２０〜０．４５倍の範囲内に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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