JP6028541B2 - 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、耐転がり抵抗性および乗り心地性を改善する空気入りタイヤに関するものである。

従来、例えば、特許文献１では、空気入りタイヤにおいて、ビード部廻りの剛性を高めて操縦安定性などの走行性能を改善するために、ビード部からサイドウォール部にかけて複数本のスチールコードを含む補強層を埋設することが行われていることが示されている。そして、補強層を構成する各スチールコードとして、複数本のフィラメントを撚り合わせた撚線からなるスチールコードを用いた場合、フィラメント間のフレッティング（擦れ）によるエネルギー損失が大きく、それが転がり抵抗を増大させる要因になるという欠点があることが示されている。一方、補強層を構成する各スチールコードとして、モノフィラメントを用いた場合、走行時のエネルギー損失が小さいものの、モノフィラメントが座屈し易く耐久性に劣るという欠点があることが示されている。そこで、特許文献１に記載の空気入りタイヤは、ビード部からサイドウォール部にかけて複数本のスチールコードを含む補強層を埋設し、前記スチールコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度を１０°〜８０°の範囲に設定した空気入りタイヤにおいて、補強層を構成する各スチールコードとして素線径ｄが０．１７ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下のモノフィラメントを用い、該モノフィラメントにスパイラル状または平面波状の癖付けを施している。

また、特許文献２に記載の空気入りタイヤは、一対のビードコアを埋設してなるビード部と、該ビード部の径方向外側に連なるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部とを有し、該ビード部のビードコア近傍からサイドウォール部に延びるビード部補強インサート層をそなえた空気入りタイヤであって、該ビード部補強インサート層が、スチール単線の複数本を並列配置している。

また、特許文献３に記載の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を通りビード部に至る本体部に、ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって折返しかつ前記ビードコアから上方にのびるビードエーペックスの外向き面側を折返すハイターンアップ構造の折返し部を有するカーカス、前記トレッド部の内部かつカーカスの外側に配されるベルト層、および前記ビードエーペックスの外向き面とカーカスの折返し部との間を通りビードエーペックスの先端をこえてタイヤ半径方向上方にのびる補強層を備える。そして、前記補強層は、標準のリムに装着しかつ規定の内圧を充填した無負荷状態において、該補強層のタイヤ半径方向上、下端の間をのびる長寸の補強コードと、該長寸の補強コードの半径方向高さの０．５〜０．８５倍の半径方向高さを有する短寸の補強コードとを、半径方向下端を揃えてかつ等間隔で１〜３本毎に交互に配列したプライからなり、しかも長寸、短寸の補強コードは芳香族ポリアミド繊維またはスチールコードを用いて形成している。

特開２０１１−１３１６８０号公報 特開２００９−１４９１７６号公報 特開平７−１１７４２０号公報

上述した特許文献１に記載の空気入りタイヤは、モノフィラメントのスチールコードにスパイラル状または平面波状の癖付けを施したことで、撚線のスチールコードと、モノフィラメントのスチールコードとの欠点を補ってはいるが、撚線のスチールコードと、モノフィラメントのスチールコードとの中間的なものであるため、耐転がり抵抗性および乗り心地性をより高い次元で改善することは難しい。

また、上述した特許文献２に記載の空気入りタイヤは、ビード部補強インサート層が、スチール単線を配置したものであり、特許文献１に示されているように、スチール単線が座屈し易く耐久性に劣るという欠点があり、耐転がり抵抗性および乗り心地性をより高い次元で改善することは難しい。

また、特許文献３に記載の空気入りタイヤは、補強層が、補強コードの半径方向高さを変えて交互に配列したプライからなるが、補強コードの半径方向高さを変えた程度では、近年の車両の高性能化に伴い、耐転がり抵抗性および乗り心地性をより高い次元で改善することは難しい。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐転がり抵抗性および乗り心地性をより高い次元で改善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、第１の発明の空気入りタイヤは、タイヤ幅方向両側の各ビード部と、前記各ビード部のタイヤ径方向外側に連なる各サイドウォール部と、前記各サイドウォール部のタイヤ径方向外側に連なる各ショルダー部と、前記各ショルダー部をタイヤ幅方向で連結するトレッド部と、両端が前記各ビード部にて折り返されてタイヤ周方向に掛け回されるカーカス層と、前記トレッド部から前記各ショルダー部にかけて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、を有する空気入りタイヤにおいて、正規リムにリム組みし正規内圧の５％が充填した無負荷状態で、前記ビード部から前記サイドウォール部にかけてタイヤ径方向に対して交差するスチールコードをタイヤ周方向に沿って配置してコートゴムで被覆されたスチール補強層を備え、前記スチール補強層が、前記ビード部から前記サイドウォール部の範囲内のタイヤ径方向内側領域で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域で厚さが薄く形成されることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、タイヤ径方向内側領域において、スチール補強層の厚さを厚く形成し、タイヤ周剛性を増加させることで、減衰性が向上するため、乗り心地性を向上することができる。一方、タイヤ径方向外側でベルト層が配置されていないフレックスゾーンに近いタイヤ径方向外側領域は、耐転がり抵抗性への寄与が高く、このタイヤ径方向外側領域においてスチール補強層の厚さを薄く形成し、タイヤ径方向内側領域よりも変形を大きくすることで、耐転がり抵抗性を向上することができる。

また、第２の発明の空気入りタイヤは、第１の発明において、前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域において前記スチールコードが撚線で形成され、タイヤ径方向外側領域において前記スチールコードが単線で形成されることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、タイヤ径方向内側領域において厚さの厚い撚線からなるスチールコードを用いたことで、タイヤ周剛性が増加するため、減衰性が向上し、乗り心地性を向上することができる。一方、タイヤ径方向外側領域において厚さの薄い単線からなるスチールコードを用いたことで、タイヤ径方向内側領域よりも変形が大きくなるため、耐転がり抵抗性を向上することができる。

また、第３の発明の空気入りタイヤは、第２の発明において、前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において撚線と単線との前記スチールコードが連続して形成されることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において撚線と単線とのスチールコードが連続して形成されているため、スチールコードの量を変えずに各領域で厚さを変えることができる。この結果、タイヤ径方向での剛性が一定となるため、スチール補強層におけるタイヤ径方向での剛性バランスの変化を抑制することができる。しかも、撚線と単線とのスチールコードが連続して形成されているため、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境において、スチール補強層の性質が急激に変化する事態を防ぐことができる。

また、第４の発明の空気入りタイヤは、第１または第２の発明において、前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において前記スチールコードが分断され、各分断端部が各前記領域を跨ぐ重合部を有することを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、厚さの異なるスチール補強層を別々に形成することで、製造が容易となり、製造コストを低減することができる。また、重合部を有し、厚さが異なり性質の違うスチール補強層を重なり合わせることで、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境において、スチール補強層の性質が急激に変化する事態を防ぐことができる。

また、第５の発明の空気入りタイヤは、第４の発明において、前記重合部の重合幅が５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、重合部の重合幅を５ｍｍ以上とすることで、分断された各スチール補強層が剥離するなどの故障の発生を抑制することができる。また、重合部の重合幅を１５ｍｍ以下とすることで、分断された各スチール補強層の間での摩擦などの損失を低減して耐転がり抵抗性が低下する事態を抑えることができる。

また、第６の発明の空気入りタイヤは、第４または第５の発明において、前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において分断された各スチールコードが、０°以上５°以下の範囲の角度差で配置されることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、分断された各スチールコードの角度差を０°以上５°以下の範囲（実質的に同一）とすることで、分断された各スチール補強層の間での摩擦などの損失を低減して耐転がり抵抗性が低下する事態を抑えることができる。

また、第７の発明の空気入りタイヤは、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記スチール補強層が、ビードヒールからタイヤ断面高さの３０％以上６０％以下の範囲に設けられることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、スチール補強層を配置する３０％以上６０％以下の範囲は、乗り心地性および耐転がり抵抗性に寄与がより高い範囲であり、このため、乗り心地性を向上する効果、および耐転がり抵抗性を向上する効果を顕著に得ることができる。

また、第８の発明の空気入りタイヤは、第７の発明において、前記ビードヒールからタイヤ断面高さの３０％以上６０％以下の範囲における前記ビードヒールから５０％以上９０％以下の位置を、前記タイヤ径方向内側領域と前記タイヤ径方向外側領域との境とすることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、スチール補強層を配置する３０％以上６０％以下の範囲において、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境の位置を規定することで、乗り心地性を向上する効果、および耐転がり抵抗性を向上する効果を顕著に得ることができる。

また、第９の発明の空気入りタイヤは、第１から第６のいずれか１つの発明において、前記タイヤ径方向外側領域が、タイヤ幅方向最大幅の位置を起点としたタイヤ径方向両側にタイヤ断面高さの７．５％以上１５％以下の範囲に含まれることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、上述したように、タイヤ径方向外側でベルト層が配置されていないフレックスゾーンに近いタイヤ径方向外側領域は、耐転がり抵抗性への寄与が高い。そして、７．５％以上１５％以下の範囲は、耐転がり抵抗性への寄与がより高く、そのため、タイヤ径方向外側領域の範囲を規定することで、タイヤ径方向外側領域における変形を大きくし、タイヤ径方向内側領域におけるタイヤ周剛性を増加させて、耐転がり抵抗性および乗り心地性を向上する効果を顕著に得ることができる。

また、第１０の発明の空気入りタイヤは、第１〜第９のいずれか１つの発明において、前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域における前記スチールコードの断面形状がタイヤ幅方向で厚く形成され、タイヤ径方向外側領域における前記スチールコードの断面形状がタイヤ幅方向で薄く形成されることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、スチールコードの単線自体の変形によりタイヤ幅方向の断面形状を変えることで、タイヤ径方向での剛性が一定となるため、スチール補強層におけるタイヤ径方向での剛性バランスの変化を抑制することができる。

また、第１１の発明の空気入りタイヤは、第１〜第１０のいずれか１つの発明において、前記スチール補強層は、前記スチールコードの断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積が５．０ｍｍ^２以上８．０ｍｍ^２以下で、前記スチールコードの強度が３２００ＭＰａ以上であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、スチールコードの断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積を５．０ｍｍ^２以上とし、スチールコードの強度を３２００ＭＰａ以上とすることで、適した剛性として操縦安定性の向上を図ることが可能になる。一方、スチールコードの断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積を８．０ｍｍ^２以下とし、スチールコードの強度を３２００ＭＰａ以上とすることで、スチールコードの間隔を適度に保ち、タイヤ構造内での接着性を維持して耐久性を確保することができる。

本発明に係る空気入りタイヤは、耐転がり抵抗性および乗り心地性をより高い次元で改善することができる。

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は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層の構成図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層の他の例の構成図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層の他の例の構成図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層のスチールコードの断面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層のスチールコードの断面図である。 図７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。 図８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。 図９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。 図１０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、スチール補強層９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。

スチール補強層９は、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし正規内圧の５％が充填した無負荷状態で、ビード部５からサイドウォール部４の範囲に設けられている。スチール補強層９は、タイヤ径方向に対して交差するスチールコードを、タイヤ周方向に沿って配置してコートゴムで被覆したものである。また、スチール補強層９は、図１に示すように、ビードコア５１のタイヤ径方向外側であって、ビードフィラー５２のタイヤ幅方向外側およびカーカス層６の折返し部のタイヤ幅方向内側に配置されることが好ましい。なお、スチール補強層９は、カーカス層６の折返し部のタイヤ幅方向外側や、カーカス層６の折返し前のタイヤ幅方向内側に配置されてよい。また、図１では、カーカス層６を１層で示しているが、カーカス層６が多層である場合、スチール補強層９は、多層のカーカス層６の間に配置されてもよい。また、図１では、スチール補強層９は、カーカス層６の折返し部の範囲内に設けられているが、カーカス層６の折返し部よりもタイヤ径方向外側に配置されていてもよい。

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。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、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「LOAD CAPACITY」である。

そして、スチール補強層９は、上記範囲Ｈａにおけるタイヤ径方向内側領域で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域で厚さが薄く形成されている。タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域とは、上記範囲Ｈａをタイヤ径方向で２つに分けた領域である。また、スチール補強層９の厚さとは、スチールコードおよびコートゴムを含む総厚さであり、スチールコードの厚さ（コード径や撚り構造）を変えてコートゴムの厚さを一定としても、スチールコードの厚さを一定としてコートゴムの厚さを変えてもよい。

このように、本実施の形態の空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向両側の各ビード部５と、各ビード部５のタイヤ径方向外側に連なる各サイドウォール部４と、各サイドウォール部４のタイヤ径方向外側に連なる各ショルダー部３と、各ショルダー部３をタイヤ幅方向で連結するトレッド部２と、両端が各ビード部５にて折り返されてタイヤ周方向に掛け回されるカーカス層６と、トレッド部２から各ショルダー部３にかけてカーカス層６のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層７と、を有する空気入りタイヤ１において、正規リムにリム組みし正規内圧の５％が充填した無負荷状態で、ビード部５からサイドウォール部４にかけてタイヤ径方向に対して交差するスチールコードをタイヤ周方向に沿って配置してコートゴムで被覆されたスチール補強層９を備え、スチール補強層９が、トレッド部２から各ショルダー部３の範囲内でのタイヤ径方向内側領域で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域で厚さが薄く形成されている。

この空気入りタイヤ１によれば、タイヤ径方向内側領域において、スチール補強層９の厚さを厚く形成し、タイヤ周剛性を増加させることで、減衰性が向上するため、乗り心地性を向上することが可能になる。一方、タイヤ径方向外側でベルト層７が配置されていないフレックスゾーンに近いタイヤ径方向外側領域は、耐転がり抵抗性への寄与が高く、このタイヤ径方向外側領域においてスチール補強層９の厚さを薄く形成し、タイヤ径方向内側領域よりも変形を大きくすることで、耐転がり抵抗性を向上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１では、スチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域においてスチールコードが撚線で形成され、タイヤ径方向外側領域においてスチールコードが単線で形成されることが好ましい。

具体的な構成を、図２〜図４の本実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層の構成図に示す。なお、図２〜図４では、説明の便宜上、スチール補強層９をタイヤ径方向に沿って配置した形態として示している。また、図２〜図４において、一点鎖線は、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境Ｇを示す。

図２に示すスチール補強層９は、スチールコード９１がコートゴム９２で被覆されており、タイヤ径方向内側領域においてスチールコード９１が撚線９１ａで形成され、タイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が単線９１ｂで形成されている。ここでは、スチールコード９１は、撚線９１ａと単線９１ｂとが連続して形成されている。なお、図２に示すスチールコード９１は、３本の単線９１ｂを撚ることで撚線９１ａを形成しているが、撚線９１ａを形成する単線９１ｂの本数に限定されない。

この図２に示すスチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が連続して形成されている。

図３に示すスチール補強層９は、スチールコード９１がコートゴム９２で被覆されており、タイヤ径方向内側領域においてスチールコード９１が撚線９１ａで形成され、タイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が単線９１ｂで形成されている。ここでは、スチールコード９１は、撚線９１ａと単線９１ｂとが分断して形成されている。なお、図３に示すスチール補強層９は、分断された撚線９１ａと単線９１ｂとが、各領域の境Ｇで分断端部を突き合わせて配置されている。また、図３に示すスチール補強層９は、撚線９１ａと単線９１ｂとが同じコートゴム９２で被覆されているが、撚線９１ａと単線９１ｂとを別々のコートゴム９２で被覆してもよい。

この図３に示すスチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が分断して形成されている。

図４に示すスチール補強層９は、スチールコード９１がコートゴム９２で被覆されており、タイヤ径方向内側領域においてスチールコード９１が撚線９１ａで形成され、タイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が単線９１ｂで形成されている。ここでは、スチールコード９１は、撚線９１ａと単線９１ｂとが分断して形成され、かつ撚線９１ａと単線９１ｂとを別々のコートゴム９２で被覆されている。このスチール補強層９は、各分断端部が各領域を跨いでタイヤ幅方向で重なり合う重合部９３を有している。そして、重合部９３のタイヤ径方向の中央を各領域の境Ｇとする。なお、重合部９３は、撚線９１ａ側と単線９１ｂ側とのタイヤ幅方向で重なる配置は、どちらがタイヤ幅方向内側であっても、どちらがタイヤ幅方向外側であってもよい。

この図４に示すスチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が分断され、各分断端部が各領域を跨ぐ重合部９３を有する。

従って、図１〜図４に示すように、本実施の形態の空気入りタイヤ１では、スチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域においてスチールコード９１が撚線９１ａで形成され、タイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が単線９１ｂで形成される。

例えば、図５の本実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層のスチールコードの断面図に示すように、単線９１ｂのコード径αを０．２８ｍｍとし、撚線９１ａを［１×３×０．２８ＨＴＦＣ］として構成した場合、撚線９１ａのコード径βは０．８３ｍｍとなる。このコード径α，βの差により、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域とでスチール補強層９の厚さを変える。

この空気入りタイヤ１によれば、タイヤ径方向内側領域において厚さの厚い撚線９１ａからなるスチールコード９１を用いたことで、タイヤ周剛性が増加するため、減衰性が向上し、乗り心地性を向上することが可能になる。一方、タイヤ径方向外側領域において厚さの薄い単線９１ｂからなるスチールコード９１を用いたことで、タイヤ径方向内側領域よりも変形が大きくなるため、耐転がり抵抗性を向上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１は、図２に示すように、スチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において撚線９１ａと単線９１ｂとのスチールコード９１が連続して形成される。

この空気入りタイヤ１によれば、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において撚線９１ａと単線９１ｂとのスチールコード９１が連続して形成されているため、スチールコード９１の量を変えずに各領域で厚さを変えることが可能になる。この結果、タイヤ径方向での剛性が一定となるため、スチール補強層９におけるタイヤ径方向での剛性バランスの変化を抑制することが可能になる。しかも、撚線９１ａと単線９１ｂとのスチールコード９１が連続して形成されているため、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境Ｇにおいて、スチール補強層９の性質が急激に変化する事態を防ぐことが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤ１は、図４に示すように、スチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域においてスチールコード９１が分断され、各分断端部が各領域を跨ぐ重合部９３を有する。

この空気入りタイヤ１によれば、厚さの異なるスチール補強層９を別々に形成することで、製造が容易となり、製造コストを低減することが可能になる。また、重合部９３を有し、厚さが異なり性質の違うスチール補強層９を重なり合わせることで、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境Ｇにおいて、スチール補強層９の性質が急激に変化する事態を防ぐことが可能になる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤ１は、図４に示すように、重合部９３の重合幅Ｗが５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、重合部９３の重合幅Ｗを５ｍｍ以上とすることで、分断された各スチール補強層９が剥離するなどの故障の発生を抑制することが可能になる。また、重合部９３の重合幅Ｗを１５ｍｍ以下とすることで、分断された各スチール補強層９の間での摩擦などの損失を低減して耐転がり抵抗性が低下する事態を抑え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１では、図４に示すように、スチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において分断された各スチールコード９１が、０°以上５°以下の範囲の角度差で配置されることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、分断された各スチールコード９１の角度差を０°以上５°以下の範囲（実質的に同一）とすることで、分断された各スチール補強層９の間での摩擦などの損失を低減して耐転がり抵抗性が低下する事態を抑え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１は、図１に示すように、スチール補強層９が、ビードヒール５ａからタイヤ断面高さＨの３０％以上６０％以下の範囲Ｈａに設けられることが好ましい。なお、図１において、スチール補強層９は、タイヤ断面高さＨの６０％以下の範囲Ｈａの全域に配置されている形態を示している。

ここで、ビードヒール５ａは、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みした状態で、ビード部５のタイヤ径方向内側端がリムのリム径を定める部分に接触した部分をいう。また、タイヤ断面高さＨは、タイヤ外径とリム径との差の１／２をいう。

この空気入りタイヤ１によれば、スチール補強層９を配置する上記範囲Ｈａは、乗り心地性および耐転がり抵抗性に寄与がより高い範囲であり、このため、乗り心地性を向上する効果、および耐転がり抵抗性を向上する効果を顕著に得ることが可能になる。

なお、範囲Ｈａは、ビードヒール５ａからタイヤ断面高さＨの４０％以上６０％以下とすることが好ましい。範囲Ｈａを、ビードヒール５ａからタイヤ断面高さＨの４０％以上６０％以下とすることで、タイヤ径方向内側領域において、よりタイヤ周剛性の向上が望めるため、減衰性をより向上することが可能である。また、タイヤ径方向内側領域においてタイヤ周剛性がより向上することで、タイヤ径方向外側領域がタイヤ径方向内側領域よりも変形がより大きくなるため、耐転がり抵抗性をより向上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１は、図１に示すように、ビードヒール５ａからタイヤ断面高さＨの３０％以上６０％以下の範囲Ｈａにおいて、ビードヒール５ａから５０％以上９０％以下の位置を、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境Ｇとすることが好ましい。なお、図１では、ビードヒール５ａからタイヤ断面高さＨの３０％以上６０％以下の範囲Ｈａにおけるビードヒール５ａから５０％の位置を境Ｇとして示している。

この空気入りタイヤ１によれば、範囲Ｈａにおいて、タイヤ径方向内側領域とタイヤ径方向外側領域との境Ｇの位置を規定することで、乗り心地性を向上する効果、および耐転がり抵抗性を向上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１は、図１に示すように、タイヤ径方向外側領域が、タイヤ幅方向最大幅の位置Ａを起点としたタイヤ径方向両側にタイヤ断面高さＨの７．５％以上１５％以下の範囲Ｈｂに含まれることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、上述したように、タイヤ径方向外側でベルト層７が配置されていないフレックスゾーンに近いタイヤ径方向外側領域は、耐転がり抵抗性への寄与が高い。そして、上記範囲Ｈｂは、耐転がり抵抗性への寄与がより高く、そのため、タイヤ径方向外側領域の範囲Ｈｂを規定することで、タイヤ径方向外側領域における変形を大きくし、タイヤ径方向内側領域におけるタイヤ周剛性を増加させて、耐転がり抵抗性および乗り心地性を向上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１では、図６の本実施の形態に係る空気入りタイヤのスチール補強層のスチールコードの断面図に示すように、スチール補強層９は、タイヤ径方向内側領域におけるスチールコード９１の断面形状がタイヤ幅方向で厚く形成され、タイヤ径方向外側領域におけるスチールコード９１の断面形状がタイヤ幅方向で薄く形成される。

この空気入りタイヤ１によれば、図６に示すように、スチールコード９１の単線自体の変形によりタイヤ幅方向の断面形状を変えることで、タイヤ径方向での剛性が一定となるため、スチール補強層９におけるタイヤ径方向での剛性バランスの変化を抑制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１では、スチール補強層９は、スチールコード９１の断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積が５．０ｍｍ^２以上８．０ｍｍ^２以下で、スチールコード９１の強度が３２００ＭＰａ以上であることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、スチールコード９１の断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積を５．０ｍｍ^２以上とし、スチールコード９１の強度を３２００ＭＰａ以上とすることで、適した剛性として操縦安定性の向上を図ることが可能になる。一方、スチールコード９１の断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積を８．０ｍｍ^２以下とし、スチールコード９１の強度を３２００ＭＰａ以上とすることで、スチールコード９１の間隔を適度に保ち、タイヤ構造内での接着性を維持して耐久性を確保す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、耐転がり抵抗性や乗り心地性や操縦安定性に関する性能試験が行われた（図７〜図１０参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１８の空気入りタイヤを試験タイヤとし、当該試験タイヤを正規リム（１８×７．５ＪＪ）にリム組みし、正規内圧（２２０ｋＰａ）を充填した。

耐転がり抵抗性の評価方法は、上記試験タイヤに、荷重（５．２６ｋＮ）を加えて、スチールドラム式転がり抵抗試験機にて、速度８０ｋｍ／ｈで３０分の予備走行後の転がり抵抗が測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例１を基準（１００）とした指数で示し、この指数が大きいほど転がり抵抗が低く耐転がり抵抗性に優れていることを示している。

乗り心地性の評価方法では、上記試験タイヤを試験車両（排気量２５００ｃｃフロントエンジン前輪駆動国産車）に装着し、この試験車両にて、平坦で乾燥したテストコースを速度６０［ｋｍ／ｈ］で走行し、走行振動について、熟練のテストドライバー１名による官能評価によって行う。この官能評価は、走行振動を５段階で評価し、３回の平均を、従来例１の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数で示し、この指数が大きいほど乗り心地性が優れていることを示している。

操縦安定性の評価方法は、上記試験タイヤを試験車両（排気量２５００ｃｃフロントエンジン前輪駆動国産車）に装着し、この試験車両にて、乾燥試験コースを速度６０ｋｍ／ｈから１２０ｋｍ／ｈで走行し、直進時における直進安定性ならびにレーンチェンジ時およびコーナリング時における旋回安定性、剛性感、操舵性の項目について、熟練のテストドライバー２名による官能評価によって行う。この官能評価は、各項目を１点〜１０点の評点をつけ、テストドライバー２名の評点の平均を求め、これにより従来例１を基準（１００）とした指数で示し、この指数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。

図７および図８にかかる従来例１の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが同じ撚線で形成されているとともにコートゴムの厚さが均等である。従来例２の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが同じ単線で形成されているとともにコートゴムの厚さが均等である。

一方、図７および図８にかかる実施例の空気入りタイヤは、重合部を有していない。そして、実施例１の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが同じ撚線で形成されており、タイヤ径方向内側領域のコートゴムの厚さが厚く形成されている。実施例２の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが異なる撚線で形成されており、タイヤ径方向内側領域が厚さを厚く形成され、タイヤ径方向外側領域が厚さを薄く形成されている。実施例３〜実施例１７の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが撚線と単線で形成されており、タイヤ径方向内側領域が撚線で厚さを厚く形成され、タイヤ径方向外側領域が単線で厚さを薄く形成されている。

また、図９および図１０にかかる従来例１の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが同じ撚線で形成されているとともにコートゴムの厚さが均等である。従来例２の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが同じ単線で形成されているとともにコートゴムの厚さが均等である。

一方、図９および図１０にかかる実施例の空気入りタイヤは、重合部を有している。そして、実施例１８の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが同じ撚線で形成されており、タイヤ径方向内側領域のコートゴムの厚さが厚く形成されている。実施例１９の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが異なる撚線で形成されており、タイヤ径方向内側領域が厚さを厚く形成され、タイヤ径方向外側領域が厚さを薄く形成されている。実施例２０〜実施例３９の空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側領域およびタイヤ径方向内側領域において、各スチール補強層は、スチールコードが撚線と単線で形成されており、タイヤ径方向内側領域が撚線で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域が単線で厚さが薄く形成されている。

そして、図７〜図１０の試験結果に示すように、実施例１〜実施例３９の空気入りタイヤは、耐転がり抵抗性や乗り心地性が改善されていることが分かる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
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
６ カーカス層
７ ベルト層
９ スチール補強層
９１ スチールコード
９１ａ 撚線
９１ｂ 単線
９２ コートゴム
９３ 重合部
Ｇ 境

Claims (10)

1. タイヤ幅方向両側の各ビード部と、前記各ビード部のタイヤ径方向外側に連なる各サイドウォール部と、前記各サイドウォール部のタイヤ径方向外側に連なる各ショルダー部と、前記各ショルダー部をタイヤ幅方向で連結するトレッド部と、両端が前記各ビード部にて折り返されてタイヤ周方向に掛け回されるカーカス層と、前記トレッド部から前記各ショルダー部にかけて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、を有する空気入りタイヤにおいて、
   正規リムにリム組みし正規内圧の５％が充填した無負荷状態で、前記ビード部から前記サイドウォール部にかけてタイヤ径方向に対して交差するスチールコードをタイヤ周方向に沿って配置してコートゴムで被覆されたスチール補強層を備え、
   前記スチール補強層が、前記ビード部から前記サイドウォール部の範囲内のタイヤ径方向内側領域で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域で厚さが薄く形成され、かつタイヤ径方向内側領域において前記スチールコードが撚線で形成され、タイヤ径方向外側領域において前記スチールコードが単線で形成されていると共にタイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において撚線と単線との前記スチールコードが連続して形成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ幅方向両側の各ビード部と、前記各ビード部のタイヤ径方向外側に連なる各サイドウォール部と、前記各サイドウォール部のタイヤ径方向外側に連なる各ショルダー部と、前記各ショルダー部をタイヤ幅方向で連結するトレッド部と、両端が前記各ビード部にて折り返されてタイヤ周方向に掛け回されるカーカス層と、前記トレッド部から前記各ショルダー部にかけて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、を有する空気入りタイヤにおいて、
   正規リムにリム組みし正規内圧の５％が充填した無負荷状態で、前記ビード部から前記サイドウォール部にかけてタイヤ径方向に対して交差するスチールコードをタイヤ周方向に沿って配置してコートゴムで被覆されたスチール補強層を備え、
   前記スチール補強層が、前記ビード部から前記サイドウォール部の範囲内のタイヤ径方向内側領域で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域で厚さが薄く形成され、かつタイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において前記スチールコードが分断され、各分断端部が各前記領域を跨ぐ重合部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記重合部の重合幅が５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域およびタイヤ径方向外側領域において分断された各スチールコードが、０°以上５°以下の範囲の角度差で配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記スチール補強層が、ビードヒールからタイヤ断面高さの３０％以上６０％以下の範囲に設けられ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. 前記タイヤ径方向外側領域においてスチール補強層の厚みが薄く形成された部分が、タイヤ幅方向最大幅の位置を起点としたタイヤ径方向両側にタイヤ断面高さの７．５％以上１５％以下の範囲に含まれる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. タイヤ幅方向両側の各ビード部と、前記各ビード部のタイヤ径方向外側に連なる各サイドウォール部と、前記各サイドウォール部のタイヤ径方向外側に連なる各ショルダー部と、前記各ショルダー部をタイヤ幅方向で連結するトレッド部と、両端が前記各ビード部にて折り返されてタイヤ周方向に掛け回されるカーカス層と、前記トレッド部から前記各ショルダー部にかけて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、を有する空気入りタイヤにおいて、
   正規リムにリム組みし正規内圧の５％が充填した無負荷状態で、前記ビード部から前記サイドウォール部にかけてタイヤ径方向に対して交差するスチールコードをタイヤ周方向に沿って配置してコートゴムで被覆されたスチール補強層を備え、
   前記スチール補強層が、前記ビード部から前記サイドウォール部の範囲内のタイヤ径方向内側領域で厚さが厚く形成され、タイヤ径方向外側領域で厚さが薄く形成され、かつビードヒールからタイヤ断面高さの３０％以上６０％以下の範囲に設けられると共に、前記ビードヒールからタイヤ断面高さの３０％以上６０％以下の範囲における前記ビードヒールから５０％以上９０％以下の位置を、前記タイヤ径方向内側領域と前記タイヤ径方向外側領域との境とすることを特徴とする空気入りタイヤ。
8. 前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域において前記スチールコードが撚線で形成され、タイヤ径方向外側領域において前記スチールコードが単線で形成されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記スチール補強層は、タイヤ径方向内側領域における前記スチールコードの断面形状がタイヤ幅方向で厚く形成され、タイヤ径方向外側領域における前記スチールコードの断面形状がタイヤ幅方向で薄く形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記スチール補強層は、前記スチールコードの断面積と５０ｍｍ幅あたりの打ち込み本数との積が５．０ｍｍ^２以上８．０ｍｍ^２以下で、前記スチールコードの強度が３２００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

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