JP6173809B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに係り、タイヤ重量の増加を抑えつつ、カーカスコードを補強して耐久性を確保することのできる空気入りタイヤに関する。

縁石の乗り上げ時にリムフランジと縁石との間でタイヤが座屈するとカーカスコードに大きな剪断方向の圧縮力を受けることがある。そこで、タイヤ内面にクッションゴム体を設け、タイヤが縁石に乗り上げてタイヤ内面同士が接触した場合にクッションゴム体で衝撃を吸収緩和する思想に基づいた技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８―２９０５４０号公報。

しかしながら、上記従来技術は、タイヤ内腔側のバットレス領域、及びビード領域の比較的広い範囲に渡って縁石乗り上げ時の衝撃を吸収緩和するクッションゴム体を設けているため、カーカスコードの耐久性を向上するためにクションゴム体を厚くすると、タイヤ重量が更に増加することになる。
また、タイヤ側部におけるカーカスの枚数、カーカスコードの打ち込み数を増やすことでカーカスコードの耐久性を向上することも考えられるが、タイヤ重量が増加し、また、タイヤの縦ばね定数が高くなり乗心地が悪化する。

本発明は上記事実を考慮し、タイヤ重量の増加を抑えつつ、カーカスコードを補強して耐久性を向上することのできる空気入りタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、ビードコアが埋設された一対のビード部と、複数本のカーカスコードを含んで構成され、一対のビードコアを跨りトロイダル状に形成されたカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部と、前記トレッド部と前記ビードコアとの間に配置され、前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側に配置されたタイヤサイド部と、前記タイヤサイド部よりタイヤ幅方向内側で前記カーカスプライに沿って配設された補強材を有した空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤが標準リムに装着され規定内圧が張られた状態で、前記空気入りタイヤが接地する路面よりも高く形成された段部に押し付けられてタイヤ最大幅端で折り返されることにより、前記タイヤ最大幅端から前記ビードコアまでのタイヤ内面が対向する他のタイヤ内面と接触するとき、前記補強材は、前記ビードコアの中心から前記タイヤ最大幅端までの水平方向距離Ｌに対して、一端は前記ビードコアの中心を通る鉛直線上にあり、他端は０．５８〜０．６２Ｌの位置に配設される。

請求項１に記載の空気入りタイヤは、ビードコアの中心からタイヤ最大幅端までの水平方向距離をＬとしたときに、一端がビードコアの中心を通る鉛直線上にあり、他端が０．５８〜０．６２Ｌの位置に配設された補強材を設けている。
このため、ビード部、タイヤサイド部、及びトレッド部がリムと段部との間に挟まれてタイヤ幅方向外側に突出する変形を生じた際の、リム及び段部からの剪断方向の圧縮力が作用する部分、即ち、ビードコアの中心を通る鉛直線からタイヤ軸方向外側へ０．５８〜０．６２Ｌまでの範囲内の剛性を向上してカーカスコードを補強することができる。

カーカスコードは、ビードコアの中心を通る鉛直線からタイヤ軸方向外側へ０．５８〜０．６２Ｌまでの範囲内で剪断方向の圧縮力を受け易いため、補強材の水平方向の長さがビードコアの中心を通る鉛直線からタイヤ軸方向外側へ０．５８〜０．６２Ｌであればカーカスコードの補強には十分である。補強材の長さが上記範囲よりも長くなると、無用に補強材を使用することとなり、タイヤの縦ばね定数が増加して乗心地が悪化したり、タイヤの重量増加に繋がる。一方、補強材の長さが上記範囲よりも短くなると、カーカスコードの補強には不十分となる。
また、請求項１の記載の空気入りタイヤでは、カーカスコードの補強を行うためにカーカスの枚数やカーカスコードの打ち込み数を増やさないので、タイヤ重量が増加するとは無い。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強材は、前記ビード部、前記タイヤサイド部、及び前記トレッド部を折り重ねられた部分のタイヤ径方向外側部分に配置される径方向外側補強材と、前記ビード部、前記タイヤサイド部、及び前記トレッド部を折り重ねられた部分のタイヤ径方向内側部分に配置される径方向内側補強材と、を含んで構成されている。

ビード部、タイヤサイド部、及びトレッド部がリムと段部との間に挟まれて折り重ねられタイヤ幅方向外側へ突出する変形を生じた際、タイヤの変形に伴って屈曲し、カーカスコードは、折り重ねられた部位のタイヤ径方向外側の部分とタイヤ径方向内側の部分の２箇所が、リムと段部との間に挟まれることになる。
請求項２の空気入りタイヤでは、折り重ねられた部位のタイヤ径方向外側部分に配置されるカーカスコードが径方向外側補強材によって抑制され、折り重ねられた部位のタイヤ径方向内側のカーカスコードが径方向内側補強材によって抑制される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強材は、前記カーカスプライの外面または内面に密着して設けられている。

補強材をカーカスプライの外面または内面に密着して設けることで、カーカスコードの補強が効果的に高まる。
なお、カーカスプライの外面に補強材を配置することで、圧縮力の入力側に補強材が配置されることになるので、カーカスコードよりも先に補強材が段部及びリムからの圧縮力を受け止めることができ、カーカスコードをより効果的に補強することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強材は、有機繊維コードを含んで構成されている。

補強材に含まれる有機繊維コードは、タイヤを構成するゴムよりも剛性が高いため、カーカスコードを効果的に補強することができる。

請求項５に記載の発明は、前記補強材は、タイヤサイド部を形成するサイドゴムよりも硬いゴムから形成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

補強材は、タイヤサイド部を形成するサイドゴムよりも硬いゴムから形成されているため、カーカスコードを効果的に抑制することができる。

請求項６に記載の空気入りタイヤの補強材の設定方法は、複数本のカーカスコードを含んで構成され、一方のビードコアから他方のビードコアへ跨るカーカスプライを備えた空気入りタイヤの補強材の設置方法であって、前記空気入りタイヤが標準リムに装着され規定内圧が張られた状態で、前記空気入りタイヤが接地する路面よりも高く形成された段部に押し付けられてタイヤ最大幅端で折り返されることにより、前記タイヤ最大幅端から前記ビードコアまでのタイヤ内面が対向する他のタイヤ内面と接触した状態において、前記ビードコアの中心を通る第１の鉛直線とタイヤ最大幅端を通る第２の鉛直線との水平距離をＬとしたときに、一端が前記ビードコアの中心を通る鉛直線上にあり、他端が前記第１の鉛直線から前記第２の鉛直線に向けて水平方向に０．５８〜０．６２Ｌの位置に設定されるように前記カーカスコードの補強を行う補強材を前記カーカスプライに沿って配置する。

請求項６に記載の空気入りタイヤの補強材の設定方法では、先ず、空気入りタイヤをリムに装着して規定の内圧が張られた状態で荷重を負荷し、空気入りタイヤが接地する路面よりも高く形成された段部に押し付けてタイヤ最大幅端で折り返し、タイヤ最大幅端からビードコアまでのタイヤ内面が対向する他のタイヤ内面と接触した状態とする。
そして、ビード部、タイヤサイド部、及びトレッド部をリムと段部との間に挟んで折り重ねタイヤ幅方向外側へ突出するように変形させた状態において、ビードコアの中心を通る第１の鉛直線とタイヤ最大幅端を通る第２の鉛直線との水平距離をＬとしたときに、一端がビードコアの中心を通る鉛直線上にあり、他端が第１の鉛直線から第２の鉛直線に向けて水平方向に０．５８〜０．６２Ｌの位置に設定されるようにカーカスコードの補強を行う補強材を前記カーカスプライに沿って配置する。

カーカスコードは、第１の鉛直線から第２の鉛直線に向けて０．５８〜０．６２Ｌまでの範囲内で剪断方向の圧縮力を受け易いため、この範囲内に第１の鉛直線から第２の鉛直線に向けて水平方向の長さが０．５８〜０．６２Ｌに設定された補強材を配置すれば、上記の剪断方向の圧縮力を受け易い範囲の剛性を向上して無用にタイヤ重量を増加させること無くカーカスが補強された空気入りタイヤを得ることができる。

請求項７に記載の空気入りタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部のタイヤ径方向外側に連なるタイヤサイド部と、一方のタイヤサイド部と他方のタイヤサイド部を跨るトレッド部と、複数本のカーカスコードを含んで構成され、一方の前記ビード部に埋設されるビードコアから他方の前記ビード部に埋設されるビードコアへ跨るカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、前記ベルト層の何れの端部からもタイヤ赤道面側と前記タイヤサイド部側に向けて前記カーカスプライに沿って前記ベルト層と前記カーカスプライとの間に配置され前記カーカスコードの補強を行う径方向外側補強材と、前記径方向外側補強材とは離れて前記カーカスプライに沿って配置され、前記ビードコア側からタイヤサイド部側に向けて延び、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記カーカスプライに沿った長さが、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記カーカスプライに沿った前記径方向外側補強材の長さと同一長さを有して前記カーカスコードの補強を行う径方向内側補強材と、を有する空気入りタイヤであって、前記空気入りタイヤが標準リムに装着され規定内圧が張られた無負荷状態において、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向外側補強材の長さをＬ１、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向内側補強材の長さをＬ２、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向内側補強材のタイヤ径方向内側端から前記カーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さをＬ３、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向外側補強材のタイヤ径方向外側端から前記カーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さをＬ３としたときに、Ｌ１及びＬ２が０．６２〜０．６６Ｌ３に設定されており、前記径方向内側補強材のタイヤ径方向内側端は、前記ビードコアの中心を通る第１の鉛直線上にあり、前記径方向外側補強材のタイヤ径方向外側端は、前記タイヤ最大幅位置から前記カーカスプライに沿って径方向外側へＬ３離れた位置にある。

請求項７に記載の空気入りタイヤでは、縁石等の突起に乗り上げ、ビード部、タイヤサイド部、及びトレッド部がリムと縁石等の突起との間に挟まれてタイヤ幅方向外側に突出する変形を生じた際、リム及び突起からの剪断方向の圧縮力が作用する部分の剛性を径方向外側補強材、及び径方向内側補強材の存在により高くすることができるので、カーカスコードの補強を行うことができる。
径方向外側補強材が、ベルト層の端部を中心としてタイヤ赤道面側とタイヤサイド部側に向けてカーカスプライに沿って配置されているため、径方向外側補強材の配置された部分の剛性が向上し、径方向外側補強材の配置された部分のカーカスプライの補強を行うことができる。
一方、径方向内側補強材が、ビードコア側からタイヤサイド部側に向けてカーカスプライに沿って配置されているため、径方向内側補強材の配置された部分の剛性が向上し、径方向内側補強材の配置された部分のカーカスコードの補強を行うことができる。

なお、カーカスにおいて、リム及び突起からの剪断方向の圧縮力が作用する部分は、ビード部、タイヤサイド部、及びトレッド部がリムと突起との間に挟まれてタイヤ幅方向外側に突出する変形を生じた部分のタイヤ径方向外側のカーカスコードとタイヤ径方向内側のカーカスコードにおいて、タイヤ軸方向の同じ領域に発生するため、請求項７に記載の空気入りタイヤでは、径方向内側補強材の長さと径方向外側補強材の長さを同一としている。このため、径方向内側補強材、及び径方向外側補強材の材料使用量を必要最小限とすることができ、タイヤ重量の増加を抑えることができる。

径方向外側補強材の長さをＬ１、径方向内側補強材の長さをＬ２、前記径方向内側補強材のタイヤ径方向内側端から前記カーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さをＬ３、前記径方向外側補強材のタイヤ径方向外側端から前記カーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さをＬ３としたときに、剪断力方向の圧縮力を受け易い領域は、径方向外側補強材のタイヤ径方向外側端からカーカスプライに沿って０．６２〜０．６６Ｌ３の範囲、及び内側補強層のタイヤ径方向内側端からカーカスプライに沿って０．６２〜０．６６Ｌ３の範囲であるため、その範囲に０．６２〜０．６６Ｌ３の長さを有する径方向外側補強材及び径方向内側補強材を配置すれば良く、０．６６Ｌ３よりも長い径方向外側補強材及び径方向内側補強材は必要ない。

これにより、請求項７に記載の空気入りタイヤでは、カーカスコードを補強する径方向外側補強材及び径方向内側補強材の材料使用量を最小限にすることができる。

なお、径方向外側補強材の長さＬ１、及び径方向内側補強材の長さＬ２が、上記範囲よりも短くなると、カーカスコードの抑制効果が低下する。
一方、径方向外側補強材の長さＬ１、及び径方向内側補強材の長さＬ２が、上記範囲よりも長くなると、無用に径方向外側補強材、及び径方向内側補強材を使用することとなり、タイヤの縦ばね定数が増加して乗心地が悪化したり、タイヤの重量増加に繋がる。

以上説明したように請求項１に記載の空気入りタイヤによれば、タイヤ重量の増加を抑えつつ、カーカスコードの補強を行うことができる、という優れた効果を有する。
請求項２に記載の空気入りタイヤによれば、折り重ねられた部位のタイヤ径方向外側部分に配置されるカーカスコードが径方向外側補強材によって補強され、折り重ねられた部位のタイヤ径方向内側のカーカスコードが径方向内側補強材によって補強される。
請求項３に記載の空気入りタイヤによれば、カーカスコードの補強をより効果的に抑制することができる。
請求項４に記載の空気入りタイヤによれば、径方向外側補強材、及び径方向内側補強材に有機繊維コードを含ませるという簡単な構成でカーカスコードの補強をより効果的に抑制することができる。
請求項５に記載の空気入りタイヤによれば、径方向外側補強材、及び径方向内側補強材をサイドゴムよりも硬いゴムから形成するという簡単な構成でカーカスコードの補強をより効果的に抑制することができる。
請求項６に記載の空気入りタイヤの補強材の設定方法によれば、タイヤ重量の増加を抑えつつ、カーカスコードの補強を行うことができる、という優れた効果を有する。
請求項７に記載の空気入りタイヤによれば、タイヤ重量の増加を抑えつつ、カーカスコードの補強を行うことができる、という優れた効果を有する。
また、請求項７に記載の空気入りタイヤによれば、径方向外側補強材、及び径方向内側補強材の材料使用量を最小限にすることができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤをリムに装着した状態を示すタイヤ軸線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤに用いられるカーカスプライの断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤに用いられる径方向外側補強材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤが段部に乗り上げた際の状態を示すタイヤ軸線に沿った断面図である。 本発明の変形例に係る空気入りタイヤをリムに装着した状態を示すタイヤ軸線に沿った断面図である。

図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０について説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は乗用車用であり、一対のビード部１２と、ビード部１２に連続するタイヤサイド部１４と、ショルダー部１５を介して両タイヤサイド部１４に跨るトレッド部１６とを備えている。
各々のビード部１２には、ビードコア１８が埋設されており、一方のビードコア１８から他方のビードコア１８には、本実施形態では一枚のカーカスプライ２０からなるカーカス２２が跨っている。なお、カーカス２２は、２枚以上のカーカスプライ２０から構成されていても良い。

図２に示すように、本実施形態のカーカスプライ２０は、一般の空気入りタイヤのカーカスプライと同様に、複数本の有機繊維からなるカーカスコード２１Ａを互いに平行に並べてゴム２１Ｂでコーティングした構成である。なお、本実施形態のカーカスコード２１Ａに用いた有機繊維はレーヨンであるが、カーカスコード２１Ａはタイヤのカーカスコードとして一般的に用いられている他の有機繊維であっても良い。
図１に示すように、カーカスプライ２０は、一方のビードコア１８から他方のビードコア１８に至る本体部２０Ａと、ビードコア１８をタイヤ径方向（矢印Ａ方向）内側から外側へ折り返される折返し部２０Ｂとを有している。
本体部２０Ａと折返し部２０Ｂとの間には、ビードコア１８からタイヤ径方向外側に向けて延びるビードフィラー２４が設けられている。ビードフィラー２４はタイヤ径方向外側に向けて厚さが漸減している。
カーカスプライ２０の折返し部２０Ｂ、ビードフィラー２４、カーカスプライの本体部２０Ａのタイヤ径方向外側には、タイヤサイド部１４、及びビード部１２の外面側を構成するサイドゴム２６が配置されている。
また、カーカスプライ２０のタイヤ径方向外側にはベルト２８が配置されており、ベルト２８のタイヤ径方向外側にはトレッド部１６を構成するトレッドゴム３０が配置されている。
なお、トレッド部１６には、排水用の主溝３１が形成されている。

本実施形態の空気入りタイヤ１０のショルダー部１５付近では、カーカスプライ２０の本体部２０Ａに沿うように本体部２０Ａの外面に密着して径方向外側補強層３４が設けられている。なお、本実施形態の径方向外側補強層３４は、ベルト２８の端部からタイヤ赤道面ＣＬ側とタイヤサイド部１４側に向けて配置されている。
また、ビード部１２付近では、カーカスプライ２０の本体部２０Ａに沿うように本体部２０Ａの外面に密着してビードコア１８側からタイヤサイド部１４側に向けて延びるように径方向内側補強層３６が設けられている。
また、本実施形態の径方向内側補強層３６は、本体部２０Ａとビードフィラー２４との間に配置され、ビードフィラー２４にも密着している。
図３に示すように、本実施形態の径方向外側補強層３４は、複数本の有機繊維コード３５Ａを互いに平行に並べてゴム３５Ｂでコーティングしたプライ様のものである。なお、図示は省略するが、径方向内側補強層３６も径方向外側補強層３４と同様の構成である。本実施形態の径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６には、有機繊維コード３５Ａとしてナイロンコードが用いられているが、ナイロン以外の材質のコードであっても良い。

以下に、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６の設けられている位置を詳細に説明する。
図４に示すように、リム３８に空気入りタイヤ１０を装着し、タイヤ回転軸を水平とした状態で、空気入りタイヤ１０の片側のトレッド部１６を、空気入りタイヤ１０が接地して走行する路面４１よりも凸とされた上面４０Ａが水平とされた段部４０に乗り上げ、リム３８を介して空気入りタイヤ１０に荷重を負荷させて、ビード部１２、タイヤサイド部１４、及びトレッド部１６間を、リム３８においてビード部１２が接触している部分（以後、リムフランジ４２付近と呼ぶ）と段部４０との間に挟んで折り重ね、かつタイヤ幅方向外側へ突出するように変形させる。
なお、図４に示すように、段部４０の上面４０Ａの路面４１からの高さＨは、ビード部１２からトレッド部１６までの間を、リムフランジ４２と段部４０との間に挟んで折り重ね、かつタイヤ幅方向外側へ突出するように変形させることのできる寸法であれば良く、特に寸法に制限は無い。
ビード部１２からトレッド部１６までの間を、リムフランジ４２付近と段部４０との間に挟んで折り重なり、かつタイヤ幅方向外側へ突出するように変形させる場合、段部４０の側面４０Ｂ（図４の裏表方向に延びる）に対して、タイヤ赤道面ＣＬが平行になるように空気入りタイヤ１０が乗り上げた状態で計測しても良く、段部４０の側面（図４の裏表方向に延びる）に対して、タイヤ赤道面ＣＬが角度を有するように空気入りタイヤ１０が乗り上げた状態で計測しても良い。
このように、ビード部１２からトレッド部１６までの間を変形させる場合、空気入りタイヤ１０に規定の内圧となるように空気を充填していても良く、空気バルブを付けた状態で空気バルブ（図示せず）からタイヤ内の空気を抜いて内圧を規定の内圧よりも減じても良く（空気圧を零としても良い。）、リム３８から空気バルブ（図示せず）を取り外して内圧を零（即ち、タイヤ内腔部と大気と連通させる）としても良い。なお、空気入りタイヤ１０に規定の内圧を充填する場合に比較して、内圧を規定の内圧よりも減じたり、リム３８から空気バルブを取り外した方が、ビード部１２からトレッド部１６までの間を変形させる荷重は少なくて済む。

なお、ここでのリム、及び内圧は、規格にて定めるタイヤのサイズに対応する標準リム（または、"Approved Rim" 、"Recommended Rim" ）であり、内圧とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことである。なお、規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では "The Tire and Rim Association Inc. のYear Book" で、欧州では"The European Tire and Rim Technical Organization の Standards Manual"で、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA Year Book" にて規定されている。
そして、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、図４に示すように、片側のビード部１２からトレッド部１６までの間をリムフランジ４２付近と段部４０との間で折り重なるように変形させてタイヤ径方向内側のタイヤ内周面と、タイヤ径方向外側のタイヤ内周面とを接触させた状態で、径方向外側補強層３４と径方向内側補強層３６の配置される位置を規定する。
このように、径方向外側補強層３４と径方向内側補強層３６の配置される位置を規定する際、図４に示すように、少なくともビードコア１８が段部４０の水平な上面４０Ａの上方に位置させた状態で上記規定を行う。
このように、ビード部１２、タイヤサイド部１４、及びトレッド部１６がリムフランジ４２付近と段部４０との間で折り重なるように変形させた場合、折り重なった部分のタイヤ径方向内側部分に径方向内側補強層３６が配置され、折り重なった部分のタイヤ径方向外側部分に径方向外側補強層３４が配置される。

ここで、ビードコア１８の中心（本実施形態では図心）を通る第１の鉛直線をＶＬ１とし、折り重ねたタイヤサイド部１４のタイヤ最大幅端Ｐを通る第２の鉛直線をＶＬ２とする。
そして、第１の鉛直線ＶＬ１と第２の鉛直線ＶＬ２との水平方向（矢印Ｂ方向）に計測する距離をＬとしたときに、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６は、共に第１の鉛直線ＶＬ１からタイヤ軸方向外側に向けて水平方向に計測する長さを０．５８〜０．６２Ｌに設定する。本実施形態では、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６は、同じ長さに設定されている。

なお、リム３８に装着して上記規格の空気圧を充填した空気入りタイヤ１０の無負荷状態では、図１に示すように、径方向内側補強層３６のタイヤ径方向内側端は、ビードコア１８の中心（図心）を通る鉛直線ＶＬ１上に位置している。そして、カーカスプライ２０に沿った径方向外側補強層３４の長さをＬ１、カーカスプライ２０に沿った径方向内側補強層３６の長さをＬ２、前記カーカスプライ２０のタイヤ最大幅位置２０Ｃから径方向外側補強層３４のタイヤ径方向外側端までのカーカスプライ２０に沿った長さ、及びタイヤ最大幅位置２０Ｃから径方向内側補強層３６のタイヤ径方向内側端までの長さをＬ３としたときに、Ｌ１及びＬ２が、Ｌ１＝Ｌ２かつ０．６２〜０．６６Ｌ３となる。

(作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
空気入りタイヤ１０のトレッド部１６が段部４０に乗り上げ、図４に示すように、一方のビード部１２からトレッド部１６の間がリムフランジ４２付近と段部４０の上面４０Ａとの間に挟まれて折り重なりタイヤ幅方向外側へ突出する変形を生じた際、本体部２０Ａのカーカスコード２１Ａ(図４では図示せず）は、ビード部１２からトレッド部１６の間の変形に伴って屈曲して折り曲げられ、折り重ねられた部分のタイヤ径方向外側の部分とタイヤ径方向内側の部分の２箇所でリムフランジ４２付近と段部４０の上面４０Ａとの間に挟まれる。

カーカスコード２１Ａに作用する剪断方向の圧縮力は、第１の鉛直線ＶＬ１から第２の鉛直線ＶＬ２に向けて０．５８〜０．６２Ｌまでの範囲内で生じ易い。本実施形態の空気入りタイヤ１０では、第１の鉛直線ＶＬ１から第２の鉛直線ＶＬ２に向けて０．５８〜０．６２Ｌの長さの径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６を配置して、剪断方向の圧縮力を受け易い領域のカーカスコード２１Ａ付近の剛性（本実施形態では剪断剛性）を高めているため、空気入りタイヤ１０が縁石や路面上の突起等に乗り上げた際に剪断方向の圧縮力を受け易い領域のカーカスコード２１Ａを必要最小限の材料でもって効果的に補強することができる。
カーカスコード２１Ａは、折り重ねられた部位のタイヤ径方向外側の部分とタイヤ径方向内側の部分の２箇所が、リムフランジ４２付近と段部４０の上面４０Ａとの間に挟まれることになるため、折り重ねられた部位のタイヤ径方向外側部分に配置されるカーカスコード２１Ａは径方向外側補強層３４によって補強され、折り重ねられた部位のタイヤ径方向内側のカーカスコード２１Ａは径方向内側補強層３６によって補強される。

なお、空気入りタイヤ１０が縁石に乗り上げる際には、車両を平面視した際に、空気入りタイヤ１０のタイヤ赤道面ＣＬが縁石の長手方向に対して傾斜（例えば、４５°）するように乗り上げる場合、空気入りタイヤ１０のタイヤ赤道面ＣＬが縁石の長手方向に対して直角に乗り上げる場合がある。本実施形態の空気入りタイヤ１０の径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６によるカーカスコード２１の補強効果は、縁石に乗り上げる形態が上記の何れの場合であっても発揮される。

ここで、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６の第１の鉛直線ＶＬ１から第２の鉛直線ＶＬ２に向けての水平方向の長さＬ１及びＬ２が上記範囲よりも長くなると、タイヤサイド部１４の剛性が高くなり、空気入りタイヤ１０の縦ばね定数が上昇する方向となり、乗心地の悪化に繋がる。
即ち、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、乗心地に対して影響の大きい通常時（図１参照）のカーカス２２タイヤ最大幅２０Ｃ付近に剛性の高い径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６が配置されないので、通常走行時において従来タイヤと同等の乗心地を得ることが出来る。
一方、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６の第１の鉛直線ＶＬ１から第２の鉛直線ＶＬ２に向けての水平方向の長さＬ１及びＬ２が上記範囲よりも短くなると、カーカスコード２１Ａの補強効果が不十分となる。

なお、空気入りタイヤ１０の扁平率が５５％以下の場合には、タイヤ最大幅端Ｐよりもタイヤ径方向内側のカーカスコード２１Ａの方が、タイヤ最大幅端Ｐよりもタイヤ径方向外側のカーカスコード２１Ａよりも剪断方向の圧縮力を受け易い傾向にあり、空気入りタイヤ１０の扁平率が６０％以上の場合には、タイヤ最大幅端Ｐよりもタイヤ径方向外側のカーカスコード２１Ａの方が、タイヤ最大幅端Ｐよりもタイヤ径方向内側のカーカスコード２１Ａよりも剪断方向の圧縮力を受け易い傾向にある。
そのため、空気入りタイヤ１０が扁平率５５％以下の場合には、径方向内側補強層３６の剛性を、径方向外側補強層３４の剛性よりも高く設定することが好ましく、空気入りタイヤ１０の扁平率が６０％以上の場合には、径方向外側補強層３４の剛性を、径方向内側補強層３６の剛性よりも高く設定することが好ましい。

上記のように、径方向外側補強層３４の剛性と径方向内側補強層３６の剛性とに差を付ける場合には、剛性の差を３０％以上とすることが、空気入りタイヤ１０の扁平率に対応してカーカスコード２１Ａの補強効果を高めることができる。
一例として、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６にナイロンコードを用いる場合、剛性を相対的に高くする方に強力が１９４Ｎのナイロンコードを用い、剛性を相対的に低くする方に強力が１３１Ｎのナイロンコードを用いることができる（強力としては約３２％の差がある。）。
なお、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６に用いる有機繊維コード３５Ａを、カーカスコード２１Ａよりも剪断剛性の高いものとすることで、カーカスコード２１Ａの補強効果を更に向上させることができる。
また、カーカスコード２１Ａに対して、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６の有機繊維コード３５Ａを交差させる方が、カーカスコード２１Ａに対して、径方向外側補強層３４、及び径方向内側補強層３６の有機繊維コード３５Ａを平行に設ける場合よりも、カーカスコード２１Ａの補強効果を高めることができる。

なお、上記実施形態では、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６をカーカスプライ２０の外面に密着するように設けたが、図５に示すように、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６をカーカスプライ２０の本体部２０Ａの内面に密着するように設けても良い。本実施形態においても、剪断方向の圧縮力を受け易い領域に配置されるカーカスコード２１Ａ付近の剛性が径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６の存在によって高まるので、カーカスコード２１の補強効果を高める効果がある。

また、上記図１、及び図５に示す空気入りタイヤ１０では、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６が有機繊維コードを含んで構成されおり、ていたが、図示は省略するが、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６がサイドゴム２６よりも硬いゴムから構成されていても良い。

本実施形態においても、剪断方向の圧縮力を受け易い領域に配置されるカーカスコード２１Ａ付近の剛性が、硬いゴムからなる径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６の存在によって高まるので、カーカスコード２１Ａを必要最小限の材料使用量で効果的に補強することが出来る。

［試験例１］
発明者らは、径方向外側補強層及び径方向内側補強層の設けられていない一般的に用いられている種々の乗用車用空気入りタイヤを、一般に用いられているタイヤサイド部の損傷試験機（押切試験機とも呼ばれる。一例として、特開２００５−１１４５９２に開示の装置）に取り付け、ピンチカットが生じてタイヤサイド部から空気が抜けるまで荷重を増加させ、カーカスコードのピンチカットの発生した位置を調べた。以下の表１の試験結果が示す様に、第１の鉛直線から第２の鉛直線に向けて０．５８〜０．６２Ｌまでの範囲内でカーカスコードのピンチカットが生じ易いことが分かった。

なお、試験は、各タイヤサイズについて10本で試験を実施した。以下の表１内の数値はピンチカットの生じた本数を表している。また、表内の「外」「内」はピンチカットを生じた位置を示しており、「外」はビード部、タイヤサイド部、及びトレッド部が折り重なった部分のタイヤ径方向外側のカーカスプライでピンチカットを生じたことを示しており、「内」は上記折り重なった部分のタイヤ径方向内側のカーカスプライでピンチカットを生じたことを示している。
なお、表内のピンチカットの発生位置の欄において、「０」は第１の鉛直線をＶＬ１の位置を示している。また、「−０．１Ｌ以上０未満」は、第１の鉛直線をＶＬ１よりもタイヤ赤道面側の位置を意味している。

試験結果から、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６は、第１の鉛直線ＶＬ１から第２の鉛直線ＶＬ２に向けて０．５８〜０．６２Ｌの長さに設定配置すれば、ピンチカット対策には十分であることが分かる。
さらに、扁平率が５５％以下のタイヤではタイヤ最大幅端よりも内側のカーカスにピンチカットが発生し易く、扁平率が６０％以上のタイヤでは、タイヤ最大幅端よりも外側のカーカスにピンチカットし易い傾向が分かった。このことから、扁平率が５５％以下のタイヤでは径方向内側補強層３６の剛性を径方向外側補強層３４の剛性よりも高くすることが有効であり、扁平率が６０％以上のタイヤでは径方向外側補強層３４の剛性の剛性を径方向内側補強層３６よりも高くすることが有効であることが分かる。

［試験例２］
タイヤサイズ１８５／６０Ｒ１５の空気入りタイヤをタイヤサイド部の損傷試験機に取り付け、２７ｋＮの荷重で空気入りタイヤ１０をタイヤサイド部の損傷試験機の突起に押し付けてタイヤサイド部の変形を確認し、変形した状態で、ビードコアの中心を通る第１の鉛直線ＶＬ１からタイヤ軸方向外側へ０．６Ｌまでの範囲でタイヤ内面同士が接触することを確認した。

ゴム（厚さ：０．７ｍｍ。硬さ：ＪＩＳ Ｋ６５２３ タイプＡで９７度。長さ：０．６Ｌ）からなる径方向外側補強層及び径方向内側補強層をカーカスプライ外面に備えた本発明の適用された実施例１の空気入りタイヤ（第３実施形態の構造）、有機繊維コードを含んで構成された径方向外側補強層（材質ＰＥＴ。強力：１５１Ｎ。打ち込み本数：５４。長さ：０．６Ｌ）及び径方向内側補強層（材質PET。強力：１５１Ｎ。打ち込み本数：５４。長さ：０．６Ｌ）をカーカスプライ外面に備えた本発明の適用された実施例２の空気入りタイヤ（第１実施形態の構造）、及び径方向外側補強層及び径方向内側補強層を備えていない従来例の空気入りタイヤの３種類の供試タイヤを用意し、タイヤサイド部の損傷試験機に供試タイヤを取り付けてカーカスコードにピンチカットが生じてタイヤサイド部が破壊されて空気が抜けるまで荷重を増加させ、荷重を負荷してから空気が抜けるまでの間の最大荷重を計測した。最大荷重の値は以下の表２に示す通りであった。なお、最大荷重は、従来例の空気入りタイヤの最大荷重を１００とする指数表示とし、数値が大きいほど最大荷重が大きく、ピンチカットが生じ難いことを示している。

試験結果から、径方向外側補強層及び径方向内側補強層を備えた本発明の適用された実施例１，２の空気入りタイヤは、従来例の空気入りタイヤに比較してピンチカットを生じ難いことが分かる。

［試験例３］
扁平率が５０％、５５％、６０％、及び６５％の空気入りタイヤについて、各扁平率に対して径方向外側補強層と径方向内側補強層の剛性差が異なる４種類の空気入りタイヤを用意し、ピンチカットの発生位置と剛性差との関係を調べた。試験は、ピンチカットを生じてタイヤサイド部から空気が抜けるまで荷重を増加させ、その後、ピンチカットの生じた位置を調べた。以下の表１内の数値はピンチカットの生じた本数を表している。また、表内の「外」「内」はピンチカットを生じた位置を示しており、「外」は折り重なった部分のタイヤ径方向外側のカーカスプライでピンチカットを生じたことを示しており、「内」は折り重なった部分のタイヤ径方向内側のカーカスプライでピンチカットを生じたことを示している。
なお、外側補強層、及び内側補強層は、共に有機繊維コードを含んで構成されたものを用いた。
また、扁平率が５０％、５５％の空気入りタイヤに関しては、径方向内側補強層の剛性を径方向外側補強層の剛性を高くしており、扁平率が６０％、６５％の空気入りタイヤに関しては、径方向外側補強層の剛性を径方向内側補強層の剛性よりも高く設定している。

試験結果から、扁平率６０％以上の空気入りタイヤでは折り重なった部分の径方向外側のカーカスコードに生じ易いが、径方向外側補強層と径方向内側補強層の剛性差を３０％以上とすることで、折り重なった部分の径方向外側のカーカスコードに生じるピンチカットを抑制できることが分かる。
また、扁平率５５％以下の空気入りタイヤでは折り重なった部分の径方向外側のカーカスコードに生じ易いが、径方向外側補強層と径方向内側補強層の剛性差を３０％以上とすることで、折り重なった部分の径方向外側のカーカスコードに生じるピンチカットを抑制できることが分かる。

［試験例４］
発明者らは、試験例１と同様の試験を行い、カーカスコードのピンチカットの発生した位置を調べた。以下の表４の試験結果で示す様に、径方向外側補強層のタイヤ径方向外側端からカーカスプライに沿ってタイヤサイド部側へ０．６２〜０．６６Ｌ３までの範囲、及びビードコア１８の中心を通る鉛直線ＶＬ１とカーカスコードが交差する点からカーカスプライに沿ってタイヤサイド部側へ０．６２〜０．６６Ｌ３の範囲にカーカスコードの補強を設ければ良いことが分かる。
以下の表４内のピンチカットの発生位置の欄において、「０」はカーカスプライ２０のタイヤ最大幅位置２０Ｃからカーカスプライ２０に沿ってタイヤ赤道面ＣＬ側へＬ３の位置を示している。また、「０未満」は、上記Ｌ３の位置よりもタイヤ赤道面側の位置を意味している。

以下の表５内のピンチカットの発生位置の欄において、「０」は、カーカスプライ２０のタイヤ最大幅位置２０Ｃからカーカスプライ２０に沿ってビードコア側へＬ３の位置を示している。「０未満」は上記Ｌ３の位置よりもビードコア側（タイヤ径方向内側）を意味している。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
上記実施形態では、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６が有機繊維コードを含んで構成された例、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６がサイドゴムよりも硬いゴムから構成した例を説明したが、本発明はこれに限らず、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６は少なくともサイドゴムよりも剛性が高い部材であれば、上記実施形態で記載した材料以外、例えば、無機繊維コードを含んでいても良く、繊維等の補強材を含んだゴム等を用いても良く、有機繊維や無機繊維等で織られた織物や不織布、合成樹脂シート等を用いても良い。
上記実施形態では、径方向外側補強層３４及び径方向内側補強層３６をカーカスプライ２０に沿って配置したが、カーカスコード２１Ａの補強が十分であれば何れか一方だけを配置しても良い。

１０ 空気入りタイヤ
１２ ビード部
１４ タイヤサイド部
１６ トレッド部
１８ ビードコア
２０ カーカスプライ
２０Ｃ カーカスプライのタイヤ最大幅位置
２１Ａ カーカスコード
ＶＬ１ 第１の鉛直線
ＶＬ２ 第２の鉛直線
２６ サイドゴム
３４ 径方向外側補強層（径方向外側補強材）
３５Ａ 有機繊維コード
３６ 径方向内側補強層（径方向内側補強材）
３８ リム
４０ 段部
４０Ａ 上面
４２ リムフランジ
Ｐ タイヤ最大幅端
Ｌ 水平距離
Ｌ１ 径方向外側補強層の長さ（径方向外側補強材の長さ）
Ｌ２ 径方向内側補強層の長さ（径方向内側補強材の長さ）
Ｌ３ 径方向内側補強層のタイヤ径方向内側端からカーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さ、及び径方向外側補強層のタイヤ径方向外側端からカーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さ

Claims (7)

1. ビードコアが埋設された一対のビード部と、
   複数本のカーカスコードを含んで構成され、一対のビードコアを跨りトロイダル状に形成されたカーカスプライと、
   前記カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部と、
   前記トレッド部と前記ビードコアとの間に配置され、前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側に配置されたタイヤサイド部と、
   前記タイヤサイド部よりタイヤ幅方向内側で前記カーカスプライに沿って配設された補強材を有した空気入りタイヤにおいて、
   前記空気入りタイヤが標準リムに装着され規定内圧が張られた状態で、前記空気入りタイヤが接地する路面よりも高く形成された段部に押し付けられてタイヤ最大幅端で折り返されることにより、前記タイヤ最大幅端から前記ビードコアまでのタイヤ内面が対向する他のタイヤ内面と接触するとき、
   前記補強材は、前記ビードコアの中心から前記タイヤ最大幅端までの水平方向距離Ｌに対して、一端は前記ビードコアの中心を通る鉛直線上にあり、他端は０．５８〜０．６２Ｌの位置に配設される空気入りタイヤ。
2. 前記補強材は、前記ビード部、前記タイヤサイド部、及び前記トレッド部を折り重ねられた部分のタイヤ径方向外側部分に配置される径方向外側補強材と、前記ビード部、前記タイヤサイド部、及び前記トレッド部を折り重ねられた部分のタイヤ径方向内側部分に配置される径方向内側補強材と、を含んで構成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記補強材は、前記カーカスプライの外面または内面に密着して設けられている、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記補強材は、有機繊維コードを含んで構成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記補強材は、タイヤサイド部を形成するサイドゴムよりも硬いゴムから形成されている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 複数本のカーカスコードを含んで構成され、一方のビードコアから他方のビードコアへ跨るカーカスプライを備えた空気入りタイヤの補強材の設置方法であって、
   前記空気入りタイヤが標準リムに装着され規定内圧が張られた状態で、前記空気入りタイヤが接地する路面よりも高く形成された段部に押し付けられてタイヤ最大幅端で折り返されることにより、前記タイヤ最大幅端から前記ビードコアまでのタイヤ内面が対向する他のタイヤ内面と接触した状態において、前記ビードコアの中心を通る第１の鉛直線とタイヤ最大幅端を通る第２の鉛直線との水平距離をＬとしたときに、一端が前記ビードコアの中心を通る鉛直線上にあり、他端が前記第１の鉛直線から前記第２の鉛直線に向けて水平方向に０．５８〜０．６２Ｌの位置に設定されるように前記カーカスコードの補強を行う補強材を前記カーカスプライに沿って配置する、空気入りタイヤの補強材の設置方法。
7. 一対のビード部と、
   前記ビード部のタイヤ径方向外側に連なるタイヤサイド部と、
   一方のタイヤサイド部と他方のタイヤサイド部を跨るトレッド部と、
   複数本のカーカスコードを含んで構成され、一方の前記ビード部に埋設されるビードコアから他方の前記ビード部に埋設されるビードコアへ跨るカーカスプライと、
   前記カーカスプライのタイヤ径方向外側に配置されるベルト層と、
   前記ベルト層の何れの端部からもタイヤ赤道面側と前記タイヤサイド部側に向けて前記カーカスプライに沿って前記ベルト層と前記カーカスプライとの間に配置され前記カーカスコードの補強を行う径方向外側補強材と、
   前記径方向外側補強材とは離れて前記カーカスプライに沿って配置され、前記ビードコア側からタイヤサイド部側に向けて延び、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記カーカスプライに沿った長さが、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの前記カーカスプライに沿った前記径方向外側補強材の長さと同一長さを有して前記カーカスコードの補強を行う径方向内側補強材と、
   を有する空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤが標準リムに装着され規定内圧が張られた無負荷状態において、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向外側補強材の長さをＬ１、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向内側補強材の長さをＬ２、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向内側補強材のタイヤ径方向内側端から前記カーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さをＬ３、前記カーカスプライに沿って計測する前記径方向外側補強材のタイヤ径方向外側端から前記カーカスプライのタイヤ最大幅位置までの長さをＬ３としたときに、Ｌ１及びＬ２が０．６２〜０．６６Ｌ３に設定されており、
   前記径方向内側補強材のタイヤ径方向内側端は、前記ビードコアの中心を通る第１の鉛直線上にあり、
   前記径方向外側補強材のタイヤ径方向外側端は、前記タイヤ最大幅位置から前記カーカスプライに沿って径方向外側へＬ３離れた位置にある空気入りタイヤ。

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