JP5828243B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ロードノイズを低減する空気入りタイヤに関するものである。

近年、空気入りタイヤが装着された車両の低燃費化を目的とし、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するため、使用空気圧を高圧化することが検討されている。ところが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、ロードノイズが増大することになる。しかも、使用空気圧の高圧化によりタイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加する傾向にあり、これに伴って低荷重時でのコーナリングパワーやセルフアライニングトルクが減少することから、操縦安定性が低下する問題が生じる。

従来、乗り心地を損なうことなく横剛性を高くすることを目的とし、左右のビード部の剛性を非対称にすることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６４−３０７０４号公報

発明者等の研究によると、ビードフィラーの子午断面での断面積を、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成することにより、振動モードが車両装着内外で非対称となることから、ロードノイズを低減できることが発見された。しかし、上述した特許文献１に記載の空気入りタイヤのように、左右のビード部の剛性を非対称にすると、接地状態が非対称となって（例えば、子午断面が台形状に変形する）、操縦安定性を向上することは困難である。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減す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、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビードコアと、各前記ビードコア間に配置されるカーカス層と、各前記ビードコアのタイヤ径方向外側にそれぞれ配置されるビードフィラーと、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、を備え、車両装着時での車両内外の向きが指定されている空気入りタイヤにおいて、前記ビードフィラーの子午断面での断面積を、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成し、かつ前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設され、タイヤ幅方向寸法が前記ベルト層の有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下に形成されたスチール補強層を配置することを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、ビードフィラーの子午断面での断面積が、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成されていると、ロードノイズに寄与が高い振動モードは、リム組みした状態で車両装着内側と車両装着外側とで非対称となる。このため、タイヤ幅方向で曲げ剛性の寄与が高い車両装着外側のビード部の剛性を比較的高くして、車両装着内側のビード部の剛性を比較的低くすることで、タイヤ全体の剛性を確保しつつ、ロードノイズを低減することができる。しかも、この空気入りタイヤによれば、スチール補強層を配置していることによって、トレッド部の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記ビードフィラーの車両装着外側と車両装着内側との断面積差が、断面積合計の１０［％］以上８０［％］以下であることを特徴とする。

ビードフィラーの断面積差が断面積合計の１０［％］以上であれば、非対称性によるロードノイズの低減効果が顕著に得られる。一方、ビードフィラーの断面積差が断面積合計の８０［％］以下であれば、カーカス層の歪み状態を左右で大きく異ならせることを抑えるため、車両装着内外での弾性力を保ち操縦安定性の悪化を抑えることが可能である。従って、この空気入りタイヤによれば、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記ビードフィラーの車両装着外側と車両装着内側とのタイヤ径方向寸法差が、正規リムに組み込んで正規内圧の５［％］を充填した状態において、タイヤ断面高さの５［％］以上６０［％］以下であることを特徴とする。

ビードフィラーのタイヤ径方向寸法差がタイヤ断面高さの５［％］以上であれば、非対称性によるロードノイズの低減効果が顕著に得られる。一方、ビードフィラーのタイヤ径方向寸法差がタイヤ断面高さの６０［％］以下であれば、カーカス層の歪み状態を左右で大きく異ならせることを抑えるため、車両装着内外での弾性力を保ち操縦安定性の悪化を抑えることが可能である。従って、この空気入りタイヤによれば、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、タイヤ幅方向の中心位置を有効ベルト幅の０．５［％］以上１５［％］以下の範囲でタイヤ赤道面に対して車両装着内側に寄せて配置することを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、トレッド部の非対称性に関しては、曲げ剛性よりも質量感度の方が大きいため、変形の大きい側が軽くなるよう、有効ベルト幅の０．５［％］以上１５［％］以下の範囲で、タイヤ赤道面よりも車両装着内側になる位置に、スチール補強層のタイヤ幅方向の中心位置を配置することで、接地形状の最適化を図ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードが直径０．２７［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、モノフィラメントを採用することによって、タイヤ質量の増加を抑えることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が４．５［ｍｍ^２］以上６．８［ｍｍ^２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が４．５［ｍｍ^２］以上であれば、剛性が増して耐久性が向上する。また、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が６．８［ｍｍ^２］以下であれば、コード間隔を密とせず他の層との接着性（耐久性）が向上する。

また、本発明の空気入りタイヤは、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部のトレッド面に、タイヤ周方向に延在する主溝を有しており、前記スチール補強層のタイヤ径方向外側に配置された主溝は、それ以外に配置された主溝よりも溝幅が小さいことを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、スチール補強層のタイヤ径方向外側に配置された主溝の溝幅を他の主溝の溝幅よりも小さくすることで、トレッド部の曲げ剛性をさらに向上させ、ロードノイズの低減効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする。

使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、ロードノイズが増大し、かつタイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加する傾向にあって操縦安定性が低下する傾向となる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得ることができる。

本発明に係る空気入りタイヤは、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減することができる。

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２−１は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。 図２−２は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。 図２−３は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。 図２−４は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。 図３−１は、図２−１〜図２−４のスチール補強層の形態における通常内圧時でのコーナリングパワーを示す図である。 図３−２は、図２−１および図２−４のスチール補強層の形態における高圧時でのコーナリングパワーを示す図である。 図４−１は、図２−１〜図２−４のスチール補強層の形態における通常内圧時でのセルフアライニングトルクを示す図である。 図４−２は、図２−１および図２−４のスチール補強層の形態における高圧時でのセルフアライニングトルクを示す図である。 図５は、図２−１および図２−４のスチール補強層の形態における音圧レベル変化を示す図である。 図６は、本発明の実施例に係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。

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、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ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、空気入りタイヤ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９０度（±５度）でタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に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においてカーカス層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、ベルト層７の外周を覆う態様で少なくとも２層配置された補強層８１，８２を有する。補強層８１，８２は、タイヤ周方向に並行（±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、補強層８１および補強層８２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。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、各補強層８１，８２が共にベルト層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た構成、またはベルト層７側の補強層８１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、補強層８１のタイヤ径方向外側の補強層８２がベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように補強層８１のタイヤ幅方向端部にのみ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、補強層８１，８２のいずれか一つからなる構成であってもよい。また、ベルト補強層８（補強層８１，８２）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。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、車両（図示せず）に装着した場合、タイヤ幅方向において、車両の内側および外側に対する向きが指定されている。向きの指定は、図には明示しないが、例えば、タイヤ側面となるサイドウォール部に設けられた指標により示される。以下、車両に装着した場合に車両の内側に向く側を車両装着内側、車両の外側に向く側を車両装着外側という。なお、車両装着内側および車両装着外側の指定は、車両に装着した場合に限らない。例えば、リム組みした場合に、タイヤ幅方向において、車両の内側および外側に対するリムの向きが決まっている。このため、空気入りタイヤは、リム組みした場合、タイヤ幅方向において、車両の内側（車両装着内側）および外側（車両装着外側）に対する向きが指定される。また、図１においては、タイヤ赤道面ＣＬより右側を車両装着外側とし、タイヤ赤道面ＣＬより左側を車両装着内側とする。

このように構成された空気入りタイヤは、ビードフィラー５２の子午断面での断面積が、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成されている。

また、この空気入りタイヤは、スチール補強層９を備える。スチール補強層９は、ベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１とカーカス層６との間に配置されている。スチール補強層９は、タイヤ周方向に対する角度が実質９０［度］（±５度の誤差を含む）でタイヤ周方向に複数並設されたスチールコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されている。また、スチール補強層９は、タイヤ幅方向寸法Ｗ１がベルト層７の有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下に形成されている。このスチール補強層９は、タイヤ幅方向に分割されておらず、空気入りタイヤのタイヤ幅方向の中央位置となるタイヤ赤道面ＣＬ上に配置されている。また、スチール補強層９のスチールコード（金属コード）は、例えば、スチールや炭素鋼からなる。

なお、ベルト層７の有効ベルト幅Ｗとは、ベルト層７において最もタイヤ幅方向寸法が短いベルト（本実施の形態ではベルト７２）のタイヤ幅方向寸法を示す。

本実施の形態の空気入りタイヤでは、ビードフィラー５２の子午断面での断面積が、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成されていることによって、振動モードが車両装着内外で非対称となることから、３１５Ｈｚ帯の音圧レベルが低下することになる。

ビードフィラー５２の子午断面での断面積が、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成されていると、ロードノイズに寄与が高い振動モードは、リム組みした状態で車両装着内側と車両装着外側とで非対称となる。このため、タイヤ幅方向で曲げ剛性の寄与が高い車両装着外側のビード部５の剛性を比較的高くして、車両装着内側のビード部５の剛性を比較的低くすることで、タイヤ全体の剛性を確保しつつ、ロードノイズを低減することが可能になる。

その一方で、ビードフィラー５２の子午断面での断面積を、車両装着内側と車両装着外側とで異ならせると、接地状態が非対称となって（例えば、子午断面が台形状に変形する）、操縦安定性が悪化する傾向となる。

そこで、本実施の形態の空気入りタイヤでは、車両装着内外でビードフィラー５２の断面積差を設けると共に、ベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１とカーカス層６との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設され、タイヤ幅方向寸法Ｗ１がベルト層７の有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下に形成されたスチール補強層９を配置している。このため、トレッド部２の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することが可能になる。

スチール補強層９の作用について具体的に説明する。図２−１〜図２−４は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図であり、図３−１は、図２−１〜図２−４のスチール補強層の形態における通常内圧時（例えば２３０［ｋＰａ］）でのコーナリングパワーを示す図であり、図３−２は、図２−１および図２−４のスチール補強層の形態における高圧時（例えば図２−１の形態が２３０［ｋＰａ］、図２−４の形態が３００［ｋＰａ］）でのコーナリングパワーを示す図であり、図４−１は、図２−１〜図２−４のスチール補強層の形態における通常内圧時（例えば２３０［ｋＰａ］）でのセルフアライニングトルクを示す図であり、図４−２は、図２−１および図２−４のスチール補強層の形態における高圧時（例えば図２−１の形態が２３０［ｋＰａ］、図２−４の形態が３００［ｋＰａ］）でのセルフアライニングトルクを示す図であり、図５は、図２−１および図２−４のスチール補強層の形態における音圧レベル変化を示す図である。

図２−１〜図２−４においては、ビードフィラー５２の断面積を車両装着内側と車両装着外側とで異ならせていないもので、カーカス層６を示さず、ベルト層７（ベルト７１，７２）およびベルト補強層８（１つの補強層）を示している。そして、図２−１は、スチール補強層９を有していない形態である。図２−２は、スチール補強層９を有しているが、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の９０［％］とした形態である。図２−３は、スチール補強層９を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としているが、タイヤ幅方向の両側にそれぞれ配置した形態である。図２−４は、スチール補強層９を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としており、かつタイヤ幅方向の中央位置に配置した形態である。また、図３−１および図４−１において、図２−１の形態を太い破線、図２−２の形態を一点鎖線、図２−３の形態を細い破線、図２−４の形態を実線で示し、図３−２および図４−２において、図２−１の形態を太い破線、図２−４の形態を実線で示し、図５において、図２−１の形態を四角、図２−４の形態を丸で示している。

そして、図３−１に示すように、通常内圧時においては、低負荷（１［ｋＮ］〜３［ｋＮ］）でコーナリングパワーが比較的高く、高負荷（３［ｋＮ］以上）でコーナリングパワーが高すぎないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−３および図２−４参照）、およびスチール補強層９を有していない形態（図２−１参照）は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎることがない。一方、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の９０［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−２参照）では、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎてしまう。

また、図３−２に示すように、高圧時においては、低負荷時にコーナリングパワーが低下しないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−４参照）は、スチール補強層９を有していない形態（図２−１参照）と同等にコーナリングパワーの低下が見られない。なお、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−４参照）は、高負荷においてコーナリングパワーが低下しない。

また、図４−１に示すように、通常内圧時においては、セルフアライニングトルクが比較的高いことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−３および図２−４参照）、およびスチール補強層９を有していない形態（図２−１参照）は、セルフアライニングトルクが比較的高い。一方、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の９０［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−２参照）では、セルフアライニングトルクが比較的低くなってしまう。

また、図４−２に示すように、高圧時においては、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅の４５［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−４参照）は、スチール補強層９を有していない形態（図２−１参照）と同等にセルフアライニングトルクの低下が見られない。

すなわち、図３および図４に示す作用から、スチール補強層９のタイヤ幅方向寸法を有効ベルト幅の５０［％］を超えて形成すると、接地変形時のトレッド面２１の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、スチール補強層９のタイヤ幅方向寸法Ｗ１を有効ベルト幅Ｗの１０［％］未満とすると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。なお、スチール補強層９のタイヤ幅方向寸法Ｗ１を、ベルト層７の有効ベルト幅Ｗの２０[％]以上４５［％］以下に形成することが操縦安定性を向上するうえで好ましい。

しかも、図５に示すように、舗装路を６０［ｋｍ／ｈ］で走行した際の運転席窓側の車内音（ロードノイズ）について、タイヤ幅方向寸法Ｗ１をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］としたスチール補強層９を有した形態（図２−４参照）は、スチール補強層９を有していない形態（図２−１参照）と比較して、音圧レベルが低下する傾向にある。

このように、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、ビードフィラー５２の子午断面での断面積を、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成し、かつベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１とカーカス層６との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設され、タイヤ幅方向寸法Ｗ１がベルト層７の有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下に形成されたスチール補強層９を配置することにより、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減することが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、ビードフィラー５２の車両装着外側と車両装着内側との断面積差（車両装着外側−車両装着内側）が、断面積合計の１０［％］以上８０［％］以下であることが好ましい。

ビードフィラー５２の断面積差が断面積合計の１０［％］以上であれば、非対称性によるロードノイズの低減効果が顕著に得られる。一方、ビードフィラー５２の断面積差が断面積合計の８０［％］以下であれば、カーカス層６の歪み状態を左右で大きく異ならせることを抑えるため、車両装着内外での弾性力を保ち操縦安定性の悪化を抑えることが可能である。従って、この空気入りタイヤによれば、ビードフィラー５２の断面積差を断面積合計の１０［％］以上８０［％］以下とすることで、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得ることが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、ビードフィラー５２の車両装着外側と車両装着内側とのタイヤ径方向寸法差（車両装着外側寸法Ｈｏｕｔ−車両装着内側寸法Ｈｉｎ）が、正規リムに組み込んで正規内圧の５［％］を充填した状態において、タイヤ断面高さＨの５［％］以上６０［％］以下であることが好ましい。

ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。そして、タイヤ断面高さＨとは、タイヤの外径とリム径の差の１／２である。タイヤの外径とは、本実施の形態において、正規リムに組み込んで装着し、正規内圧の５［％］を充填して、無負荷状態のタイヤの外径（タイヤ径方向最大寸法）である。

ビードフィラー５２のタイヤ径方向寸法差がタイヤ断面高さＨの５［％］以上であれば、非対称性によるロードノイズの低減効果が顕著に得られる。一方、ビードフィラー５２のタイヤ径方向寸法差がタイヤ断面高さＨの６０［％］以下であれば、カーカス層６の歪み状態を左右で大きく異ならせることを抑えるため、車両装着内外での弾性力を保ち操縦安定性の悪化を抑えることが可能である。従って、この空気入りタイヤによれば、ビードフィラー５２のタイヤ径方向寸法差をタイヤ断面高さＨの５［％］以上６０［％］以下とすることで、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得ることが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、タイヤ幅方向の中心位置を有効ベルト幅Ｗの０．５［％］以上１５［％］以下の範囲Ｓでタイヤ赤道面ＣＬに対して車両装着内側に寄せてオフセット配置することが好ましい。

トレッド部２の非対称性に関しては、曲げ剛性よりも質量感度の方が大きいため、変形の大きい側が軽くなるよう、有効ベルト幅Ｗの０．５［％］以上１５［％］以下の範囲Ｓで、タイヤ赤道面ＣＬよりも車両装着内側になる位置に、スチール補強層９のタイヤ幅方向の中心位置を配置することで、接地形状最適化や、ロードノイズ低減化が可能となる。なお、オフセットする範囲Ｓは、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得るうえで、有効ベルト幅Ｗの２［％］以上８［％］以下が好ましい。また、コニシティの感度はトレッド部２の方が大きいため、オフセットする範囲Ｓを、ビードフィラー５２の車両装着内外での断面積差に比較して小さくすることが望ましい。

また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、スチールコードが直径０．２７［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることが好ましい。

スチール補強層９は、トレッド部２の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。そして、当該モノフィラメントにおいてトレッド部２の圧縮変形剛性を向上するには、直径０．２７［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下であることが望ましい。

また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が４．５［ｍｍ^２］以上６．８［ｍｍ^２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることが好ましい。

スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が４．５［ｍｍ^２］以上であれば、剛性が増して耐久性が向上する。また、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が６．８［ｍｍ^２］以下であれば、コード間隔を密とせず他の層との接着性（耐久性）が向上する。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、ベルト層７のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部２のトレッド面２１に、タイヤ周方向に延在する主溝２２を有しており、スチール補強層９のタイヤ径方向外側に配置された主溝２２の溝幅Ｄ１は、それ以外に配置された主溝２２の溝幅Ｄ２よりも小さいことが好ましい。

スチール補強層９のタイヤ径方向外側に配置された主溝２２の溝幅Ｄ１を他の主溝２２の溝幅Ｄ２よりも小さくすることで、トレッド部２の曲げ剛性をさらに向上させ、ロードノイズの低減効果を顕著に得ることが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることが好ましい。ここで、高内圧とは、２８０［ｋＰａ］以上３５０［ｋＰａ］以下の範囲の内圧を示す。

空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、ロードノイズが増大し、かつタイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加する傾向にあって操縦安定性が低下する傾向となる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を向上しつつロードノイズを低減する効果を顕著に得ることが可能になる。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、ロードノイズ、操縦安定性およびコニシティに関する性能試験が行われた（図６参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５（有効ベルト幅１３４［ｍｍ］、断面高さ１２８［ｍｍ］）の空気入りタイヤを、正規リム（１５×６ＪＪのアルミホイール）にリム組みし、正規内圧（２３０［ｋＰａ］）を充填した。

ロードノイズの評価方法は、上記空気入りタイヤを１５００［ｃｃ］のフロント駆動乗用車の試験車両に装着し、当該試験車両の運転席窓側にマイクを取り付け、６０［ｋｍ／ｈ］で凹凸のある路面を走行したときの車内音を計測する。具体的には、１／３オクターブバンド波形の中心周波数３１５Ｈｚ帯における音圧レベルを測定する。そして、この測定結果に基づいて、空気入りタイヤを基準（１００）とし音圧レベル差を指数評価する。この指数評価は、数値が小さいほどロードノイズが低減されていることを示している。

操縦安定性の評価方法は、上記空気入りタイヤを１５００［ｃｃ］のフロント駆動乗用車の試験車両に装着し、当該試験車両にて乾燥試験路を走行し、レーンチェンジ時およびコーナリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について、５人のテストドライバーによる１０段階の官能評価の平均値によって行う。そして、この官能評価に基づいて従来例の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数評価を行う。この指数評価は、数値が大きいほど、操縦安定性が優れていることを示している。

コニシティの評価方法は、上記空気入りタイヤをドラム径８５４［ｍｍ］のユニフォミティ試験機において、４．５［ｋＮ］の負荷を掛けて速度１０［ｋｍ／ｈ］で回転したときに発生するタイヤの軸方向に発生する横力の平均値を測定する。この場合、従来例の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数で示し、指数が小さいほどコニシティが優れていることを示している。

図６において、従来例の空気入りタイヤは、スチール補強層を有さず（図２−１参照）、ビードフィラーの断面積が車両装着内外で等しい。比較例１の空気入りタイヤは、スチール補強層を有さず、ビードフィラーの断面積が車両装着外側が大きい。比較例２の空気入りタイヤは、スチール補強層を有しているが（図２−２参照）、ビードフィラーの断面積が車両装着内外で等しい。比較例３の空気入りタイヤは、スチール補強層を有しているが（図２−３参照）、ビードフィラーの断面積が車両装着内外で等しい。比較例４の空気入りタイヤは、スチール補強層を有しているが（図２−４参照）、ビードフィラーの断面積が車両装着内外で等しい。

また、図６において、実施例１〜実施例１１の空気入りタイヤは、スチール補強層を有し（実施例１：図２−３参照、実施例２〜実施例１１：図２−４参照）、ビードフィラーの断面積が車両装着内側よりも車両装着外側が大きい。そして、実施例９〜実施例１１の空気入りタイヤは、スチール補強層の位置を車両装着内側に寄せて配置している。また、実施例１０および実施例１１の空気入りタイヤは、スチールコードが無撚りのモノフィラメントとされている。また、実施例５〜実施例１１の空気入りタイヤは、ビードフィラーの車両装着外側と車両装着内側との断面積差が、断面積合計の１０［％］以上８０［％］以下の範囲とされている。また、実施例６〜実施例１１の空気入りタイヤは、正規リムに組み込んで正規内圧の５［％］を充填した状態において、ビードフィラーの車両装着外側と車両装着内側とのタイヤ径方向寸法差がタイヤ断面高さの５［％］以上６０［％］以下の範囲とされている。

そして、図６の試験結果に示すように、実施例１〜実施例１１の空気入りタイヤは、操縦安定性を向上しつつロードノイズが低減されていることが分かる。

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
５１ ビードコア
５２ ビードフィラー
６ カーカス層
７ ベルト層
７１，７２ ベルト
８ ベルト補強層
８１，８２ 補強層
９ スチール補強層
ＣＬ タイヤ赤道面（タイヤ赤道線）

Claims (7)

1. 左右一対のビードコアと、各前記ビードコア間に配置されるカーカス層と、各前記ビードコアのタイヤ径方向外側にそれぞれ配置されるビードフィラーと、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、を備え、車両装着時での車両内外の向きが指定されている空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードフィラーの子午断面での断面積を、車両装着内側よりも車両装着外側を大きく構成し、かつ前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設され、タイヤ幅方向寸法が前記ベルト層の有効ベルト幅の１０［％］以上５０［％］以下に形成されたスチール補強層を、タイヤ幅方向の中心位置を有効ベルト幅の０．５［％］以上１５［％］以下の範囲でタイヤ赤道面に対して車両装着内側に寄せて配置することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ビードフィラーの車両装着外側と車両装着内側との断面積差が、断面積合計の１０［％］以上８０［％］以下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。
3. 前記ビードフィラーの車両装着外側におけるタイヤ径方向寸法を車両装着内側におけるタイヤ径方向寸法よりも高くし、前記ビードフィラーの車両装着外側と車両装着内側とのタイヤ径方向寸法差が、正規リムに組み込んで正規内圧の５［％］を充填した状態において、タイヤ断面高さの５［％］以上６０［％］以下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. 前記スチール補強層は、前記スチールコードが直径０．２７［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記スチール補強層は、前記スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が４．５［ｍｍ^２］以上６．８［ｍｍ^２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部のトレッド面に、タイヤ周方向に延在する主溝を有しており、前記スチール補強層のタイヤ径方向外側に配置された主溝は、それ以外に配置された主溝よりも溝幅が小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
7. 高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

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