JP6329451B2 - 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。

特許文献１には、耐久性向上のため、ビード部のリムに接触する部分のゴム層の厚みを変更した空気入りタイヤが開示されている。

特許文献２には、操縦安定性能向上等のため、ビード部の補強層に炭素繊維を使用した空気入りタイヤが開示されている。

特許文献３には、操縦安定性能向上等のため、ビードフィラーの内側と外側に炭素繊維入りの補強層を設けた空気入りタイヤが開示されている。

特開２０１３−１４７０６５号公報 特公平５−８５３６３号公報 特開２００２−２２５５１７号公報

特許文献１〜３を含め、空気入りタイヤのビード部の耐久性の向上、特にビード部の構成部品間の剥離現象（ビードセパレーション）の抑制を、操縦安定性能及び乗心地性能を損なうことなく実現することについて、有効な提案はなされていない。

本発明は、操縦安定性能及び乗心地性能を確保しつつ、空気入りタイヤのビード部の耐久性能を向上することを課題とする。

本発明は、ビードコアとビードフィラーを備えるビード部と、前記ビードフィラーのタイヤ幅方向内側から延び、前記ビードコアの周囲で折り返され、かつ前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側まで延びるように前記ビード部に設けられ、タイヤ幅方向外側の端部である外端を有するチェーファーと、下端から上端に向けてタイヤ高さ方向に延び、かつ前記下端と前記上端との間に前記チェーファーの前記外端が位置するように前記チェーファーに隣接して前記ビード部に設けられ、２次元的に繰り返し形成された複数の多角形部を有するように構成した線材からなる基材を備え、前記線材のうち、隣接して配置された前記線材同士を２回以上捩り合わせることによって捩合部が形成されている補強シートを、少なくとも１つ有する補強層とを備える、空気入りタイヤを提供する。

ビード部にはチェーファーに隣接して補強層が設けられている。補強層の下端と上端との間にチェーファーの外端が位置する。そのため、チェーファーの外端を含む部分における応力ないしひずみの集中が緩和される。また、チェーファーの外端を含む部分の接着力が向上する。さらに、補強層の下端及び上端の位置とチェーファーの外端の位置とが一致しないので、この部分での応力ないしひずみの集中を緩和できる。その結果、操縦安定性能と乗心地性能を確保しつつ、ビードセパレーションを効果的に抑制し、ビード部の耐久性を向上できる。

補強層は、２次元的に繰り返し形成された複数の多角形部を有する基材を備え補強シートを少なくとも１つ有するので、補強層のタイヤ高さ方向の剛性を多角形部の密度を設定することで容易に調整できる。

具体的には、前記多角形部は、前記捩合部と単線部とにより画定され、前記単線部は、前記捩合部を構成する前記線材の一方である。

前記補強シートは、前記基材の全体をコーティングする被覆部をさらに備えてもよい。前記線材は、有機繊維が好ましい。

前記チェーファーの前記外端から計った前記補強層の前記上端のタイヤ高さ方向の位置は、前記チェーファーの前記外端から前記ビードフィラーの先端までのタイヤ高さ方向の距離の２０％以上９０％以下の範囲に設定されていることが好ましい。

この構成により、操縦安定性能や乗心地性能を確保しつつ、十分なビードセパレーション抑制効果とそれによる耐久性向上を実現できる。

前記チェーファーの前記外端から計った前記補強層の前記下端のタイヤ高さ方向の位置は、前記チェーファーの前記外端から前記ビードフィラーの基端までのタイヤ高さ方向の距離の２０％以上９０％以下の範囲に設定されていることが好ましい。

この構成により、応力ないしひずみの集中促進を回避し、より効果的にビードセパレーションを抑制できる。

前記補強層は、前記チェーファーのタイヤ幅方向外側に配置されていてもよいし、前記チェーファーのタイヤ幅方向内側に配置されていてもよい。また、前記補強層は単一の前記補強シートから構成されてもよいし、積層配置された複数の前記補強シートを備えてもよい。

本発明に係る空気入りタイヤのビード部には、下端と上端との間にチェーファーの外端が位置するようにチェーファーに隣接して補強層が設けられているので、操縦安定性能及び乗心地性能を確保しつつ、ビード部の耐久性、特にビードセパレーション抑制性能を向上できる。また、補強層は、２次元的に繰り返し形成された複数の多角形部を有する基材を備え補強シートを少なくとも１つ有するので、補強層のタイヤ高さ方向の剛性を多角形部の密度を設定することで容易に調整できる。

本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの子午線方向の部分断面図。 図１の部分IIの部分拡大図。 補強シートの斜視図。 補強シートの基材を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 基材の多角形部の拡大図。 補強シートの基材の他の例を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 補強シートの基材の他の例を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 補強シートの基材の他の例を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 補強シートの基材の他の例を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 補強シートの基材の他の例を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 補強シートの基材の他の例を図２の矢印Ｙ方向から見た図。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの部分拡大断面図。 本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤの部分拡大断面図。 比較例の空気入りタイヤの部分拡大断面図。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している場合がある。

（第１実施形態）
図１及び図２に示す本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ（以下、単にタイヤという）１は、トレッド部１ａ、一対のショルダー部１ｂ、一対のサイド部１ｃ、及び一対のビード部１ｄを備える。トレッド部１ａのタイヤ幅方向の両端から、ショルダー部１ｂを介して、サイド部１ｃがタイヤ径方向に延びている。サイド部１ｃの端部にビード部１ｄが設けられている。

一対のビード部１ｄ間には、カーカス２が設けられている。本実施形態では、カーカス２は２枚のカーカスプライ３，４を備える。また、タイヤ１の径方向最内周面にはインナーライナー５が設けられている。さらに、トレッド部１ａでは、カーカス２のタイヤ径方向外側にベルト６が設けられている。本実施形態では、ベルト６は３枚のベルトプライ７，８，９を備える。

以下の説明では、タイヤ子午線断面においてビード部１ｄとトレッド部１ａが対向する方向（図において矢印Ｈで概念的に示す）を、タイヤ高さ方向という場合がある。また、タイヤ高さ方向Ｈについて、トレッド部１ａ側を上側又は上向き、ビード部１ｄ側を下側又は下向きという場合がある。

ビード部１ｄには、環状のビードコア１１が設けられている。ビードコア１１に対してタイヤ高さ方向Ｈの上側に隣接して、環状のビードフィラー１２が設けられている。ビードフィラー１２のタイヤ子午線断面での断面形状は、ビードコア１１側の基端１２ａから先端１２ｂに向けてタイヤ高さ方向Ｈに延びており、かつ基端１２ａから先端１２ｂに向けて先細りとなっている。

ビード部１ｄでは、ビードフィラー１２及びビードコア１１に対してタイヤ幅方向内側に密接して配置されたカーカス２が、タイヤ高さ方向Ｈの下向きに延びている。カーカス２は、ビードコア１１の周囲に巻き付けられることで、タイヤ幅方向外側に折り返され、ビードコア１１及びビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側に密接してタイヤ高さ方向Ｈの上向きに延びている。本実施形態では、内層のカーカスプライ３は、ビードフィラー１２の先端１２ｂの部分からカーカスプライ３の端部３ａまでの部分がビードフィラー１２及びビードコア１１に密接している。また、内層のカーカスプライ３の上に外層のカーカスプライ４が密接している。本実施形態では、内層のカーカスプラス３の端部３ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置はビードフィラー１２の基端１２ａと先端１２ｂの間であり、外層のカーカスプラス４の端部４ａはサイド部１ｃに位置する。

ビード部１ｄでは、カーカス２のビードコア１１及びビードフィラー１２に巻き付けられた部分の外側に隣接して、チェーファー１４が設けられている。チェーファー１４はビードフィラー１２のタイヤ幅方向内側から延びてビードコア１１の周囲で折り返され、さらにビードフィラー１２のタイヤ幅方向外側まで延びている。本実施形態では、チェーファー１４の内端１４ａ（ビードコア１１及びビードフィラー１２に対してタイヤ幅内側に位置する端部）のタイヤ高さ方向Ｈの位置は、チェーファー１４の外端１４ｂ（ビードコア１１及びビードフィラー１２に対してタイヤ幅方向外側に位置する端部）よりも下側である。

図２を参照すると、ビード部１ｄには、チェーファー１４のタイヤ幅方向外側に隣接して、本実施形態における補強層２０を構成する環状の補強シート２１が設けられている。タイヤ子午線断面で見ると、補強シート２１は、下端２１ａ（タイヤ高さ方向Ｈで下側の端部）から上端２１ｂ（タイヤ高さ方向Ｈで上側の端部）に向けて、タイヤ高さ方向Ｈに延びている。

補強シート２１は、チェーファー１４の外端１４ｂを覆うように設けられている。具体的には、まず前述のように、補強シート２１はチェーファー１４に対してタイヤ幅方向外側に隣接している。また、補強シート２１の上端２１ｂ（タイヤ高さ方向Ｈで上側の端部）はチェーファー１４の外端１４ｂよりもタイヤ高さ方向Ｈで上側に位置し、補強シート２１の下端２１ａ（タイヤ高さ方向Ｈで下側の端部）はチェーファー１４の外端１４ｂよりもタイヤ高さ方向Ｈの下側に位置する。言い換えれば、チェーファー１４の外端１４ｂは、補強シート２１の上端２１ｂと下端２１ａとの間に位置している。

補強シート２１の下端２１ａからタイヤ高さ方向Ｈの中央付近にいたる部分では、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側に隣接して配置され、補強シート２１の内面（タイヤ幅方向内側の面）２１ｃがチェーファー１４に密接している。また、補強シート２１のタイヤ高さ方向Ｈの中央部分付近から上端２１ｂにいたる部分では、補強シート２１はカーカス２に対してタイヤ幅方向外側に隣接して配置され、補強シート２１の内面２１ｃがカーカス２（外層のカーカスプライ４）に密接している。

補強シート２１は、図３に示すように、いわゆるハニカム形態の基材１１９と被腹部１２０とを備える。補強シート２１の具体的に構成は、後に詳述する。

チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分（ビードコア１１及びビードフィラー１２よりもタイヤ径方向外側に位置する部分）は、カーカス２に密接している。タイヤ１に作用する荷重は、このチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分をカーカス２から引き剥がす方向に作用する。しかし、本実施形態では、チェーファー１４の外端１４ｂを覆うように補強シート２１を設けているので、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分のカーカス２に対する接着力が増加する。

タイヤ１に作用する荷重に起因してビード部１ｄに加わる応力とそれに起因するひずみは、ビード部１ｄの構成部品の端部に集中する傾向がある。チェーファー１４の場合、特に外端１４ｂに応力ないしひずみが集中する傾向がある。しかし、本実施形態では、前述のようにチェーファー１４の外端１４ｂを覆うように補強シート２１を設けているので、チェーファー１４の外端１４ｂを含む領域に作用する応力とそれに起因するひずみを拡散させることができる。言い換えれば、補強シート２１を設けることで、チェーファー１４の外端１４ｂへの応力ないしひずみの集中を緩和できる。

以上のように、チェーファー１４の外端１４ｂを覆うように補強シート２１を設けることで、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分の接着力の向上、及びこの部分での応力ないしひずみの集中緩和によって、ビードセパレーションを効果的に抑制し、タイヤ１のビード部１ｄの耐久性を向上できる。

また、以下に詳述するように、補強シート２１の上端２１ｂ及び下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置を適切に設定しているので、操縦安定性能、乗心地性能、及びビード部１ｄのリム２４（図２に概念的に示す）への組付性を損なうことなく、セパレーション抑制効果によるビード部１ｄの耐久性向上を実現できる。

図２を参照すると、以下の説明では、チェーファー１４の外端１４ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＣＨＥから、ビードフィラー１２の先端１２ｂまでのタイヤ高さ方向Ｈの距離を、ビードフィラー１２の上側高さＨＵという。また、チェーファー１４の外端１４ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＣＨＥから、ビードフィラー１２の基端１２ａまでのタイヤ高さ方向Ｈの距離を、ビードフィラー１２の下側高さＨＬという。

補強シート２１の上端２１ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＵは、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の上側高さＨＵの２０％以上９０％以下（０．２ＨＵ〜０．９ＨＵ）の範囲に設定することが好ましい。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の上側高さＨＵの２０％未満に設定した場合（補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵが過度に低い場合）、補強シート２１がチェーファー１４の外端１４ｂを超えてタイヤ高さ方向Ｈの上側に延びる部分の長さが短いので、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分の接着力を高める効果が十分でない。そのため、この場合には、ビードセパレーション抑制効果が必ずしも十分に得られない。一方、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の上側高さＨＵの９０％以上に設定した場合（補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵが過度に高い場合）、ビード部１ｄの剛性が過度に高くなり操縦安定性能や乗心地性能が損なわれる。以上のように、補強シート２１の上端２１ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＵを、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の上側高さＨＵの２０％以上９０％以下に設定することで、操縦安定性能や乗心地性能を確保しつつ、十分なビードセパレーション抑制効果とそれによるビード部１ｄの耐久性向上を実現できる。

補強シート２１の下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＬは、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の下側高さＨＬの２０％以上９０％以下（０．２ＨＬ〜０．９ＨＬ）の範囲に設定することが好ましい。補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬを、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の下側高さＨＬの２０％未満に設定した場合（補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬが過度に高い場合）、補強シート２１がチェーファー１４の外端１４ｂを超えてタイヤ高さ方向Ｈの下側へ延びる部分の長さが短いので、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分の接着力を高める効果が十分でない。そのため、この場合には、ビードセパレーションを抑制する効果が必ずしも十分に得られない。一方、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬを、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の下側高さＨＬの９０％以上に設定した場合（補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬが過度に低い場合）、ビード部１ｄのリム２４（図２に概念的に示す）に対する組付性が低下する。以上のように、補強シート２１の下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＬを、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＨＥから計ってビードフィラー１２の下側高さＨＬの２０％以上９０％以下に設定することで、リム２４への組付性を確保しつつ、十分なビードセパレーション抑制効果とそれによる耐久性向上を実現できる。

補強シート２１の上端２１ｂと下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＵ，ＲＦＬはいずれも、ビードフィラー１２の先端１２ｂ、ビードフィラー１２の基端１２ａ、チェーファー１４の外端１４ｂ、及び内層のカーカスプライ３の端部３ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置と一致しないように設定されている。前述のように、タイヤ１に作用する荷重に起因してビード部１ｄに発生する応力とひずみは、ビード部１ｄの構成部品の端部に集中する傾向がある。仮に補強シート２１の上端２１ｂと下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＵ，ＲＦＬが、ビードフィラー１２の基端１２ａ又は先端１２ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置と一致する場合や、チェーファー１４の内端１４ａ又は外端１４ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置と一致する場合、応力ないしひずみの集中がさらに促進される。本実施形態では、補強シート２１の上端２１ｂと下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＵ，ＲＦＬをビードフィラー１２の基端１２ａ及び先端１２ｂや、チェーファー１４の内端１４ａ及び外端１４ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置と異ならせることで、かかる応力ないしひずみの集中促進を回避し、より効果的にビードセパレーションを抑制している。本実施形態では、同様の理由から、チェーファー１４の外端１４ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置は、内層のカーカスプライ３の端部３ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置と異なるように設定されている。

補強シート２１の下端２１ａのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＲＦＬは、ビード部１ｄとリム２４の接触部Ｃ（図２に概念的に示す）のタイヤ高さ方向Ｈの位置と一致しないように設定されている。仮に補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬと、ビード部１ｄとリム２４の接触部Ｃとが一致していると、補強シート２１の下端２１ａに過度な応力が作用する。補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬと、ビード部１ｄとリム２４の接触部Ｃとを異ならせることで、補強シート２１の下端２１ａに過度な応力が作用するのを防止できる。

次に、補強シート２１の構成を説明する。

図３を参照すると、補強シート２１は、基材１１９と、基材１１９の表面を覆う被腹部１２０を備える。基材１１９は、複数本の線材１２１を所定位置で捩り合わせて複数の多角形部１２２を形成してシート状としたものである。線材１２１には、スチール等の金属材料、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ナイロン等の有機繊維からなる樹脂材料等を使用することができる。各線材１２１は、１本で構成してもよいが、より細い複数本を束ねてあるいは撚り合わせて１本とした構成とすることもできる。

図３及び図４を参照すると、基材１１９は、１本の線材１２１を、上下方向（縦方向）に複数本並設し、隣り合う線材同士を上下方向に所定ピッチで捩り合わせたものである。すなわち、隣り合う線材同士が捩り合わされた捩合部１２３と、この捩合部１２３から延びる一方の線材１２１からなる単線部１２４とで囲まれた多角形部１２２が形成される。ここでは、多角形部１２２は正六角形で構成されている。また、捩合部１２３は、線材同士を２回以上捩り合わせることにより形成する。ここでは、線材同士を２回半捩り合わせることで捩合部１２３を形成している（図４では、捩合部１２３の中心位置に円形の空間部が示されているが、これは捩合状態をわかりやすくするためのものであって、実際には空間部は形成されない。この点はその他の図面についても同様である。）。両側部の線材１２１（縦線材１２５）は図において上下方向に真っ直ぐ延びたままで使用する。多角形部２２は、縦線材２５の間で同一平面上に連続的に形成され、ハニカム形態を構成する。本実施形態では、縦線材１２５の延びる方向はタイヤ高さ方向Ｈに直交している。しかし、縦線材１２５の延びる方向はタイヤ高さ方向Ｈに沿っていいてもよい。以下の基材２１に関する説明では、縦線材１２５の延びる方向を縦方向といい、縦線材１２５の延びる方向と直交する方向を横方向という場合がある。

図５を参照して、１つの多角形部１２２をより詳細に説明する。この多角形部１２２は、隣接する２本の線材１２１を捩り合わせた捩合部１２３から分岐してそれぞれ延びる第１線材１２１Ａからなる第１単線部１２４Ａと、第２線材１２１Ｂからなる第２単線部１２４Ｂとを有する。また、第１線材１２１Ａと、この第１線材１２１Ａに対して第２線材１２１Ｂとは反対側に隣接する第３線材１２１Ｃとを捩り合わせた第１捩合部１２３Ａを有する。さらに、第２線材１２１Ｂと、この第２線材１２１Ｂに対して第１線材１２１Ａとは反対側に隣接する第４線材１２１Ｄとを捩り合わせた第２捩合部１２３Ｂを有する。さらにまた、第１捩合部１２３Ａから分岐した１第３線材２１Ｃからなる第３単線部１２４Ｃと、第２捩合部１２３Ｂから分岐した第４線材１２１Ｄからなる第４単線部１２４Ｄとを有する。第３単線部１２４Ｃと第４単線部１２４Ｄとは捩り合わされて捩合部１２３となる。

多角形部１２２の形状は捩合部ピッチすなわちハニカム密度を変更することにより、縦長あるいは横長の形状に変更することができる。ここに、捩合部ピッチとは、図４に示すように、縦方向の捩合部１２３の間隔（ここでは中心位置の間隔を使用）である縦ピッチＰ１と、横方向の捩合部１２３の間隔である横ピッチＰ２とを意味する。

縦ピッチＰ１の調整は、捩合部１２３の捩合回数の増減、あるいは、単線部１２４の傾斜角度の調整により行うことができる。

捩合部１２３の捩合回数は増やせば増やすほど、線材同士が擦れにくい構成とすることができるが、前述の通り使用時の線材同士の擦れを十分に防止できる２回以上であればよい。捩合回数を調整することで、捩合部２３の長さを変更して縦ピッチＰ１を調整することができる。例えば、図６に示すように、捩合回数を増やすことで、各正六角形を縦長の形状とすることができるし、捩合回数を減少させることで、図示しないが横長の形状とすることもできる。

また、捩合部２３から延びる単線部２４の傾斜角度（図５の上下方向（縦方向）に対する単線部２４の傾斜角度θ）を変更することによっても縦ピッチＰ１を調整することができる。図７では、捩合部２３に対する傾斜角度、すなわち縦方向に対する傾斜角度θを大きくして横長形状としている。図８では、捩合部２３に対する傾斜角度、すなわち縦方向に対する傾斜角度θを小さくして縦長形状としている。

横ピッチＰ２の調整は、線材１２１の間隔を調整することにより行うことができる。すなわち、線材１２１の間隔を広くすることにより多角形部１２２を横長とすることができ、狭くすることにより縦長とすることができる。

このように、捩合部１２３の捩合回数の増減又は単線部１２４の傾斜角度θの調整により正六角形を縦長又は横長のいずれの形状にも調整することができる。縦長形状とすることにより、横方向に比べて縦方向の剛性を小さくすることができる。一方、横長形状とすることにより、縦方向に比べて横方向の剛性を小さくすることができる。

また、基材１１９の多角形部１２２の形状は六角形（正六角形のほか、縦長又は横長の六角形を含む）に限らず、図９に示す四角形としてもよい。すなわち、捩合部１２３に対して単線部１２４の長さを十分に大きくすることにより四角形とすることができる。図９では多角形部１２２は菱形形状となっている。

本記実施形態では、横方向に並設した複数本の線材２１を、隣接する線材同士で縦方向の所定位置で捩り合わせることにより基材１９を形成するようにしているが、互いに交差する斜め方向に延びる線材同士を互いに捩り合わせることによって基材１１９を形成してもよい。

図１０に示すように、縦線材１２５を３本設けることにより、補強シート２１の基材１１９を２箇所の分割領域（第１分割領域１２６及び第２分割領域１２７）を有する構成とし、各分割領域１２６、１２７で多角形部１２２の形状やサイズを変更する等により、密度や剛性を相違させるようにしてもよい。

図１１に示すように、縦線材１２５を４本設けることにより補強シート２１の基材１１９を３箇所の分割領域（第１分割領域１２６、第２分割領域１２７、及び第３分割領域１２８）を有する構成とし、前記同様にして各分割領域１２６，１２７，１２８で多角形部２２の密度や剛性を相違させるようにしてもよい。

分割領域はこれら例示の数に限らず、用途に応じて分割数を自由に変更することも可能である。

さらにまた、各分割領域の多角形部１２２は、全て六角形で構成したが、図９と同様に、四角形等の他の多角形で構成してもよい。また各分割領域で、多角形の形状を相違させてもよい。例えば、多角形部１２２を、第１分割領域１２６では六角形、第２領域１２７では四角形としてもよい。また、境界部分の縦線材１２５に形成される捩合部１２３の長さは同じでなくてもよく、位置も縦方向にずれていてもよい。これは、多角形部１２２がいずれの形状のものであっても同じである。

前記構成からなる基材１１９は、図示しない薄いゴム（トッピングゴム）で被覆したり、フィルム状の合成樹脂を熱溶着させてコーティングしたりして被覆部１２０を形成することにより補強シート２１となる。

以上のような基材１１９を備える補強シート１２１は、従来では調整が困難であった縦剛性と横剛性のバランスを自由に設定することができる。また、線材同士の捩合部１２３は、２回以上の捩合回数で捩り合わせるようにしているので、使用（タイヤによる走行）状態で線材同士が擦れることがない。従って、線材１２１が摩耗により損傷して切断に至る心配がない。さらに、以下に説明するように、多角形部１２２の密度が異なる領域を設けることで、補強シート２１のタイヤ高さ方向Ｈの剛性を容易に調整できる。

図１０及び図１１を参照して説明したように、基材１１９を構成する多角形部１２２の形状やサイズを異なる領域を設けることができ、それによって補強シート２１に多角形部１２２の密度が異なる複数の領域を設けることができる。

図２を併せて参照すると、補強シート２１の基材１１９の多角形部１２２の密度を、チェーファー１４の外端１４ｂのタイヤ高さ方向Ｈの位置ＣＨＥよりもタイヤ高さ方向Ｈで上側と下側で異ならせてもよい。例えば、位置ＣＨＥよりもタイヤ高さ方向Ｈで上側（上端２１ｂ側）の領域における補強シート２１の基材１１９の多角形部１２２の密度を、位置ＣＨＥよりもタイヤ高さ方向Ｈで下側（下端２１ａ側）の領域における補強シート２１の基材１１９の多角形部１２２の密度よりも密に設定してもよい。この場合、補強シート２１のタイヤ高さ方向Ｈの中央付近よりも上側で多角形部１２２の密度を密にして剛性を高めることで、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分のカーカス２に対する接着力をより効果的に増加させることができる。

また、位置ＣＨＥから上側（上端２１ｂ側）に所定範囲（例えば上側高さＨＵの２５％）と下側（下端２１ａ側）に所定範囲（例えば下側高さＨＬの２５％）の領域（中央領域）と、この中央領域よりもタイヤ幅方向Ｈで上側（上端２１ｂ側）の領域（上側領域）と、中央領域よりもタイヤ幅方向Ｈで下側（下端２１ａ側）の領域（下側領域）とを設定してもよい。例えば、中央領域における基材１１９の多角形部１２２の密度を、上側領域及び下側領域よりも密に設定し、上側領域と下側領域における基材１１９の多角形部１２２の密度を同一に設定してもよい。この場合、補強シート２１のタイヤ高さ方向Ｈの中央付近で多角形部１２２の密度を密にして剛性を高めることで、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分のカーカス２に対する接着力をより効果的に増加させることができる。

以下、本発明の第２及び第４実施形態を説明する。これらの実施形態について特に言及しない構成と効果は、第１実施形態と同様である。また、これらの実施形態に関する図面において、第１実施形態と同一ないし同様の要素には、同一の符号を付している。

（第２実施形態）
図１１に示す本発明の第３実施形態に係るタイヤ１では、ビード部１ｄが備える補強層２０は、互いに密接するように積層配置された２枚の補強シート２１Ａ，２１Ｂにより構成されている。外層の補強シート２１Ａは、内層の補強シート２１Ｂよりもタイヤ高さ方向Ｈの長さが長い。外層の補強シート２１Ａの上端２１ｂは、内層の補強シート２１Ｂの上端２１ｂよりもタイヤ高さ方向Ｈで上側に位置する。外層の補強シート２１Ａの下端２１ａは、内層の補強シート２１Ｂの下端２１ａよりもタイヤ高さ方向Ｈで下側に位置する。

３枚以上の補強シートを積層して補強層２０を構成してもよい。

（第３実施形態）
図１２に示す本発明の第４実施形態に係るタイヤ１では、ビード部１ｄが備える補強シート２１（補強層２０）は、チェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対して、タイヤ幅方向外側ではなく、タイヤ幅方向内側に隣接して配置されている。補強シート２１の外面２１ｄにチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分が密接し、補強シート２１の内面２１ｃはカーカス２（外層のカーカスプライ４）に密接している。本実施形態のようにチェーファー１４よりもタイヤ幅方向内側に補強シート２１を設けることによっても、チェーファー１４の外端１４ｂでの応力ないしひずみの集中を緩和して、ビードセパレーションを効果的に抑制して耐久性を向上できる。

以下の比較例１，２と実施例１〜８のタイヤ１について、操縦安定性能、乗心地性能、及び耐久性の評価試験を行った。

比較例１のタイヤ１（図１４参照）では、補強シート２１をビードコア１１及びビードフィラー１２に対してタイヤ幅方向内側に配置している。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの、チェーファー１４の外端の位置ＣＮＥから計ったタイヤ高さ方向Ｈの距離は、ビードフィラー１２の上側高さＨＵの３０％（０．３ＨＵ）に設定した。また、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＮＥから計ったタイヤ高さ方向Ｈの距離は、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの３０％（０．３ＨＬ）に設定した。補強シート２１には、図３に図示するようなハニカム形態の基材２１に代えて、タイヤ周方向に延びる長繊維からなる複数の補強繊維を設けている。

比較例２のタイヤ１（図１４参照）では、比較例１と同様に、補強シート２１をビードコア１１及びビードフィラー１２に対してタイヤ幅方向内側に配置している。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＮＥから計ったタイヤ高さ方向Ｈの距離は、ビードフィラー１２の上側高さＨＵの１１０％（１．１ＨＵ）に設定した。つまり、比較例２では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを、ビードフィラー１２の先端１２ｂよりもビードフィラー１２の上側高さＨＵの１０％だけタイヤ高さ方向Ｈで上側に設定した。また、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの、チェーファー１４の外端の位置ＣＮＥから計ったタイヤ高さ方向Ｈの距離は、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの５５％（０．５５ＨＬ）に設定した。補強シート２１には、タイヤ周方向に延びる長繊維からなる複数の補強繊維を設けている。

実施例１は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側に密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＮＥから計ったタイヤ高さ方向Ｈの距離は、ビードフィラー１２の上側高さＨＵの５５％（０．５５ＨＵ）に設定した。また、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの、チェーファー１４の外端１４ｂの位置ＣＮＥから計ったタイヤ高さ方向Ｈの距離は、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの５５％（０．５５ＨＬ）に設定した。つまり、実施例１では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを前述した好ましい範囲（０．２ＨＵ〜０．９ＨＵ）の中央付近に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬも前述した好ましい範囲（０．２ＨＬ〜０．９ＨＬ）の中央付近に設定した。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、補強シート２１の下端２１ａから上端２１ｂまでの全領域で均一に設定した。

実施例２は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側から密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離をビードフィラー１２の上側高さＨＵの９０％（０．９ＨＵ）に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離を、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの９０％（０．９ＨＬ）に設定した。つまり、実施例２では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを前述した好ましい範囲（０．２ＨＵ〜０．９ＨＵ）の上限に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬを前述した好ましい範囲（０．２ＨＬ〜０．９ＨＬ）の下限に設定した。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、補強シート２１の下端２１ａから上端２１ｂまでの全領域で均一に設定した。

実施例３は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側から密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離をビードフィラー１２の上側高さＨＵの２０％（０．２ＨＵ）に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離を、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの２０％（０．２ＨＬ）に設定した。つまり、実施例３では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを前述した好ましい範囲（０．２ＨＵ〜０．９ＨＵ）の下限に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬを前述した好ましい範囲（０．２ＨＬ〜０．９ＨＬ）の上限に設定した。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、補強シート２１の下端２１ａから上端２１ｂまでの全領域で均一に設定した。

実施例４は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側から密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離をビードフィラー１２の上側高さＨＵの９０％（０．９ＨＵ）に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離を、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの２０％（０．２ＨＬ）に設定した。つまり、実施例４では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを前述した好ましい範囲（０．２ＨＵ〜０．９ＨＵ）の上限に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬも前述した好ましい範囲（０．２ＨＬ〜０．９ＨＬ）の上限に設定した。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、補強シート２１の下端２１ａから上端２１ｂまでの全領域で均一に設定した。

実施例５は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側から密接するように配置されている。この実施例５では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離は上側高さＨＵの９０％であり、前述した好ましい範囲内（上側高さＨＵの２０％以上９０％以下）にある。しかし、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離は下側高さＨＬの５％であり、前述した好ましい範囲（下側高さＨＬの２０％以上９０％以下）から外れている。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、補強シート２１の下端２１ａから上端２１ｂまでの全領域で均一に設定した。

実施例６は、図１３に示す第３実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向内側から密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離は、ビードフィラー１２の上側高さＨＵの５５％（０．５５ＨＵ）に設定した。また、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離も、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの５５％（０．５５ＨＬ）に設定した。つまり、実施例１では、補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵを前述した好ましい範囲（０．２ＨＵ〜０．９ＨＵ）の中央付近に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬも前述した好ましい範囲（０．２ＨＬ〜０．９ＨＬ）の中央付近に設定した。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、補強シート２１の下端２１ａから上端２１ｂまでの全領域で均一に設定した。

実施例７は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側から密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離をビードフィラー１２の上側高さＨＵの５５％（０．５５ＨＵ）に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離を、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの５５％（０．５５ＨＬ）に設定した。つまり、実施例７では、補強シート２１が設けられているタイヤ高さ方向Ｈの範囲は実施例１と同一である。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、タイヤ高さ方向Ｈで異ならせた。具体的には、位置ＣＨＥよりもタイヤ高さ方向Ｈで上側（上端２１ｂ側）の領域における補強シート２１の基材１１９の多角形部１２２の密度を、位置ＣＨＥよりもタイヤ高さ方向Ｈで下側（下端２１ａ側）の領域における補強シート２１の基材１１９の多角形部１２２の密度よりも密に設定した。

実施例８は、図２に示す第１実施形態のタイヤ１であり、補強シート２１はチェーファー１４の外端１４ｂを含む部分に対してタイヤ幅方向外側から密接するように配置されている。補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵの位置ＣＮＥから計った距離をビードフィラー１２の上側高さＨＵの５５％（０．５５ＨＵ）に設定し、補強シート２１の下端２１ａの位置ＲＦＬの位置ＣＮＥから計った距離を、ビードフィラー１２の下側高さＨＬの５５％（０．５５ＨＬ）に設定した。つまり、実施例８では、補強シート２１が設けられているタイヤ高さ方向Ｈの範囲は実施例１と同一である。補強シート２１の基材１１９における多角形部１２２の密度は、タイヤ高さ方向Ｈで異ならせた。具体的には、位置ＣＨＥから上側（上端２１ｂ側）に上側高さＨＵの２５％までと下側（下端２１ａ側）に下側高さＨＬの２５％までの中央領域における、基材１１９の多角形部１２２の密度を、位置ＣＨＥから上側に上側高さＨＵの２５％以上の上側領域と、位置ＣＨＥから下側に下側高さＨＬの２５％以上である下側領域よりも密に設定した。

操縦安定性能及び乗心地性能の評価試験では、テストタイヤ（タイヤサイズ２０５／６０Ｒ１６）を空気圧２５０ｋＰａとし、装着するリムに１６×６−ＩＪを使用した。

操縦安定性能の評価試験では、実車を用いて、ドライ路面走行及びウエット路面走行の官能評価により比較を実施した。比較例１の場合を１００として比較例２と実施例１〜８を指数で評価した。数値が大きいほど操縦安定性能が高く好ましい。

乗心地性能の評価試験では、実車を用いて、ドライ路面走行及びウエット路面走行の官能評価により比較を実施した。比較例１の場合を１００として比較例２と実施例１〜８を指数で評価した。数値が大きいほど乗心地性能が高く好ましい。

耐久性の評価試験では、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠してタイヤの耐久性能試験を行い、測定値を指数化した。数値が大きい程、耐久性に優れていることを示す。

これらの評価試験の結果を、以下の表１に示す。

耐久性について、比較例１，２と実施例１〜８を比較すると、実施例１〜４，６〜８はいずれも比較例１，２よりも耐久性が大幅に向上している。また、実施例５は、比較例１，２と同程度の耐久性が得られている。また、操縦安定性能について、比較例１，２と実施例１〜８を比較すると、実施例１〜４，６〜８のいずれについても、比較例１，２と同等以上の操縦安定性能が得られている。さらに、乗心地性能について、比較例１，２と実施例１〜８を比較すると、実施例１〜８のいずれについても、比較例１，２と同等程度の操縦安定性能が得られている。

以上より、実施例１〜４，６〜８（補強シート２１の上端２１ｂ及び下端２１ａの位置ＲＦＵ，ＲＦＬは前述の好ましい範囲内）については、操縦安定性能と乗心地性能を確保しつつ、耐久性が向上されていることが確認できる。また、実施例５（補強シート２１の上端２１ｂの位置ＲＦＵは前述の好ましい範囲内で、下端２１ａの位置ＲＦＬは前述の好ましい範囲外）については、耐久性の評価は比較例１と同じ（指数１００）であり、乗心地性能の評価も比較例１と顕著な差はなく（比較例１は指数１００、実施例５は指数９８）、操縦安定性については比較例１よりも良好である（比較例１は指数１００、実施例５は指数１０２）。

１ 空気入りタイヤ
１ａ トレッド部
１ｂ ショルダー部
１ｃ サイド部
１ｄ ビード部
２ カーカス
３ カーカスプライ
３ａ 端部
４ カーカスプラス
４ａ 端部
５ インナーライナー
６ ベルト
７，８，９ ベルトプライ
１１ ビードコア
１２ ビードフィラー
１２ａ 基端
１２ｂ 先端
１４ チェーファー
１４ａ 内端
１４ｂ 外端
２０ 補強層
２１，２１Ａ，２１Ｂ 補強シート
２１ａ 下端
２１ｂ 上端
２１ｃ 内面
２１ｄ 外面
２２ ゴム層
２３ 補強繊維
２４ リム
１１９ 基材
１２０ 被覆部
１２１ 線材
１２２ 多角形部
１２３ 捩合部
１２４ 単線部
１２５ 縦線材
１２６ 第１分割領域
１２７ 第２分割領域
１２８ 第３分割領域
Ｈ タイヤ高さ方向
ＨＵ ビードフィラーの上側高さ
ＨＬ ビードフィラーの下側高さ
ＣＨＥ チェーファーの外端の位置
ＲＦＵ 補強シートの上端の位置
ＲＦＬ 補強シートの下端の位置
Ｃ 接触部

Claims (10)

1. ビードコアとビードフィラーを備えるビード部と、
   前記ビードフィラーのタイヤ幅方向内側から延び、前記ビードコアの周囲で折り返され、かつ前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側まで延びるように前記ビード部に設けられ、タイヤ幅方向外側の端部である外端を有するチェーファーと、
   下端から上端に向けてタイヤ高さ方向に延び、かつ前記下端と前記上端との間に前記チェーファーの前記外端が位置するように前記チェーファーに隣接して前記ビード部に設けられ、２次元的に繰り返し形成された複数の多角形部を有するように構成した線材からなる基材を備え、前記線材のうち、隣接して配置された前記線材同士を２回以上捩り合わせることによって捩合部が形成されている補強シートを、少なくとも１つ有する補強層と
   を備える、空気入りタイヤ。
2. 前記多角形部は、前記捩合部と単線部とにより画定され、
   前記単線部は、前記捩合部を構成する前記線材の一方である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記補強シートは、前記基材の全体をコーティングする被覆部をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記線材は、有機繊維である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記チェーファーの前記外端から計った前記補強層の前記上端のタイヤ高さ方向の位置は、前記チェーファーの前記外端から前記ビードフィラーの先端までのタイヤ高さ方向の距離の２０％以上９０％以下の範囲に設定されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記チェーファーの前記外端から計った前記補強層の前記下端のタイヤ高さ方向の位置は、前記チェーファーの前記外端から前記ビードフィラーの基端までのタイヤ高さ方向の距離の２０％以上９０％以下の範囲に設定されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記補強層は、前記チェーファーのタイヤ幅方向外側に配置されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記補強層は、前記チェーファーのタイヤ幅方向内側に配置されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記補強層は単一の前記補強シートから構成されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記補強層は積層配置された複数の前記補強シートを備える、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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