JP6398722B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、複数層のカーカス層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性を良好に維持しながら、タイヤの軽量化と転がり抵抗の低減を可能にすると共に、耐セパレーション性能を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、高内圧を保持するために、一対のビード部間に複数層のカーカス層を装架した補強構造が採用されている。例えば、一対のビード部間に３層のカーカス層を装架し、２層の内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返す一方で、１層の外周側カーカス層の両端部を内周側カーカス層の折り返し部のタイヤ幅方向外側に配置した構造を有する空気入りタイヤ（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

図６は従来の３層のカーカス層を有する空気入りタイヤを概略的に示すものである。図６に示すように、内周側カーカス層４１，４２の両端部はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、外周側カーカス層４３の両端部は内周側カーカス層４１，４２の折り返し部の外側に配置されている。このような構造を有する空気入りタイヤでは、サイドウォール部に３層のカーカス層４１，４２，４３が存在するため良好な操縦安定性を発揮することができる。

しかしながら、空気入りタイヤは、過積載等に起因する高負荷状態や負荷能力を確保するための高内圧状態のように過酷な使用環境にしばしば晒されるので、ビード部又はサイドウォール部において撓みを生じ易い部位にカーカス層の端末が多く配置されていると、これら端末を起点とするセパレーション故障を生じ易くなる。また、３層のカーカス層を使用した場合、タイヤ重量が増加し、それに起因してタイヤの転動抵抗が増加するという問題もある。

なお、カーカス層の枚数を削減することで上記問題を克服し得るが、この場合、タイヤ全体の剛性が低下して操縦安定性の低下を招くことになる。

日本国特開平１１−３２１２１７号公報

本発明の目的は、操縦安定性を良好に維持しながら、タイヤの軽量化と転がり抵抗の低減を可能にすると共に、耐セパレーション性能を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含む２層のカーカス層を装架し、各ビード部にビードコアとビードフィラーを配置し、前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返し、該内周側カーカス層の折り返し部の端末を内周側ベルト層と外周側カーカス層との間に配置する一方で、前記外周側カーカス層の両端部を前記内周側カーカス層の本体部と前記ビードフィラーとの間を通るように配置し、該外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させると共に、前記内周側カーカス層の折り返し部と前記内周側ベルト層との間に厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍで破断強度が２０ＭＰａ以上である緩衝ゴム層を配置したことを特徴とするものである。

本発明では、内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返し、該内周側カーカス層の折り返し部を内周側ベルト層と重なる位置まで延在させる一方で、外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させることにより、サイドウォール部ではカーカス層を３層構造として空気入りタイヤの剛性を十分に確保し、良好な操縦安定性を発揮することができる。その一方で、タイヤの骨格構造として２層のカーカス層のみを使用し、カーカス層の余剰部分を可及的に排除しているので、従来のように３層のカーカス層を備えた空気入りタイヤとの対比において、タイヤの軽量化を可能にし、延いては、タイヤの転動抵抗を低減することができる。

また、上述した本発明の構成によれば、タイヤ片側におけるカーカス層の端末が２箇所となり、しかも、そのうちの１箇所は内周側ベルト層と外周側カーカス層との間の歪みが少ない部位であるので、カーカス層の端末を起点とするセパレーション故障を抑制し、耐セパレーション性能を改善することができる。

本発明において、ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨは、タイヤ断面高さＳＨに対して、０．０５ＳＨ≦ＦＨ≦０．５ＳＨの関係を満足することが好ましい。これにより、ビード部に高い曲げ剛性を確保し、接地時におけるビードフィラーの曲げ変形を抑制するので、ビードフィラーに隣接する外周側カーカス層の端末に掛かる張力を軽減することができる。このことは、耐セパレーション性能を改善する共に、ビードフィラーの発熱や疲労破断を抑制する。

ビードフィラーはタイヤ径方向に区分された内側フィラーと外側フィラーとから構成し、外周側カーカス層の端末を内側フィラーに隣接するように配置し、外側フィラーのＪＩＳ硬度を内側フィラーのＪＩＳ硬度よりも３ポイント以上低くすることが好ましい。これにより、外周側カーカス層の端末が隣接する内側フィラーのビードフィラー全体における曲げ変形の分担率を低くし、外周側カーカス層の端末に掛かる張力を軽減することができる。このことは、耐セパレーション性能を改善すると共に、ビードフィラーの発熱や疲労破断を抑制する。

内側フィラーは破断強度が１５ＭＰａ〜２５ＭＰａで６０℃における損失正接が０．１０〜０．２５であることが好ましい。これにより、外周側カーカス層の端末が隣接する内側フィラーの発熱や疲労破断を抑制することができる。また、内側フィラーの損失正接を低くすることは、タイヤの転がり抵抗の低減にも寄与する。

内側フィラーと外側フィラーとを区分する境界線とビードフィラーの外側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＯＨ及び内側フィラーと外側フィラーとを区分する境界線とビードフィラーの内側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨは、ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨに対して、それぞれ０．１ＦＨ≦ＦＯＨ≦０．４ＦＨ及び０．６ＦＨ≦ＦＩＨ≦０．９ＦＨの関係を満足することが好ましい。このような関係に基づいて内側フィラーと外側フィラーとを区分する境界線をタイヤ幅方向に対して傾斜させることにより、ビードフィラー全体の剛性をタイヤ径方向に沿って徐々に変化させ、内側フィラーと外側フィラーとの境界部における応力集中を緩和し、耐セパレーション性能を改善することができる。

ビードコアのタイヤ径方向最内側端から外周側カーカス層の端末までのタイヤ径方向高さＰＨは、内側フィラーと外側フィラーとを区分する境界線とビードフィラーの内側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨ及びビードコアのタイヤ径方向高さＢＨに対して、０．０５×（ＢＨ＋ＦＩＨ）≦ＰＨ≦０．７×（ＢＨ＋ＦＩＨ）の関係を満足することが好ましい。これにより、外周側カーカス層の端末の位置を適正化し、耐セパレーション性能を改善することができる。

内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層とのオーバーラップ量Ｗは５ｍｍ〜４０ｍｍであることが好ましい。これにより、良好な耐セパレーション性能を確保することができる。

内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層との間には厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍで破断強度が２０ＭＰａ以上である緩衝ゴム層を配置することが好ましい。これにより、当該箇所の剪断歪みを緩和し、耐セパレーション性能を改善することができる。

緩衝ゴム層のタイヤ幅方向外側端末は内周側ベルト層の端末よりもタイヤ幅方向外側に配置し、緩衝ゴム層のタイヤ幅方向内側端末は内周側カーカス層の折り返し部の端末よりもタイヤ幅方向内側に配置することが好ましい。これにより、当該箇所の剪断歪みを効果的に緩和することができる。

ビード部における内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側には内側フィラーよりもＪＩＳ硬度が３ポイント以上低い補助フィラーを設けることが好ましい。このような補助フィラーを付加することにより、ビードフィラーの曲げ変形を抑制し、外周側カーカス層の端末に掛かる張力を軽減することができる。このことは、耐セパレーション性能を改善すると共に、ビードフィラーの発熱や疲労破断を抑制する。

補助フィラーのタイヤ径方向外側端末はビードフィラーのタイヤ径方向外側端末よりもタイヤ径方向外側に配置し、補助フィラーのタイヤ径方向内側端末はビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨの範囲内に配置することが好ましい。これにより、ビードフィラーの曲げ変形を効果的に抑制することができる。

補助フィラーのタイヤ径方向高さＳＦＨは、ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨに対して、０．５ＦＨ≦ＳＦＨ≦１．５ＦＨの関係を満足し、補助フィラーはタイヤ径方向両側に向かって徐々に薄くなる形状を有し、該補助フィラーの最大厚さとなる部位をビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨの範囲内に配置することが好ましい。これにより、過度な重量増加を伴うことなくビードフィラーの曲げ変形を効果的に抑制し、耐久性を向上することができる。

本発明において、ＪＩＳ硬度は、ＪＩＳ Ｋ−６２５３に準拠して、Ａタイプのデュロメータを用いて温度２０℃の条件にて測定されるデュロメータ硬さである。破断強度は、ＪＩＳ Ｋ−６２５１に準拠して、ダンベル状試験片を用いて温度２０℃の条件にて測定される引張強さである。損失正接（ｔａｎδ）は、ＪＩＳ−Ｋ６３９４に準拠して、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用い、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度６０℃の条件にて測定されるものである。

図１は本発明に係る空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図２は図１の空気入りタイヤを概略的に示す子午線半断面図である。 図３は図２の空気入りタイヤのビード部を拡大して示す断面図である。 図４は本発明に係る他の空気入りタイヤを概略的に示す子午線半断面図である。 図５は図４の空気入りタイヤのビード部を拡大して示す断面図である。 図６は従来の３層のカーカス層を有する空気入りタイヤを概略的に示す子午線断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図３は本発明に係る空気入りタイヤを示すものである。

図１に示すように、この空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含む２層のカーカス層４が装架されている。カーカス層４は、トレッド部１においてタイヤ径方向内側に位置する内周側カーカス層４Ａと、トレッド部１においてタイヤ径方向外側に位置する外周側カーカス層４Ｂとを含んでいる。これらカーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部３には環状のビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に三角形状断面のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には少なくとも２層のベルト層７が埋設されている。ベルト層７は、タイヤ径方向内側に位置する内周側ベルト層７Ａと、タイヤ径方向外側に位置する外周側ベルト層７Ｂとを含んでいる。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。

ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層８はベルト層７の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層７の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

上記空気入りタイヤにおいて、内周側カーカス層４Ａの両端部は各ビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、ビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように配置されている。この内周側カーカス層４Ａはビードコア５を境としてタイヤ内側の本体部４Ａｘとタイヤ外側の折り返し部４Ａｙと有している。そして、内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙの端末４Ａｅは内周側ベルト層７Ａと外周側カーカス層４Ｂとの間に配置されている。一方、外周側カーカス層４Ｂの両端部は内周側カーカス層４Ａの本体部４Ａｘとビードフィラー６との間を通るように配置され、外周側カーカス層４Ｂの両端部は各ビードコア５の廻りに折り返されることなく各ビード部３で終端している。即ち、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅはビードコア５の近傍に配置されている。ここで、外周側カーカス層４Ｂはビードコア５の下側まで延在していても良いが、ビードコア５の径方向最内端位置からタイヤ径方向外側に向かって延在するものではない。

上記空気入りタイヤでは、内周側カーカス層４Ａの両端部を各ビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返し、内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙを内周側ベルト層７Ａと重なる位置まで延在させる一方で、外周側カーカス層４Ｂの両端部を各ビードコア５の廻りに折り返すことなく各ビード部３で終端させているので、サイドウォール部２ではカーカス層４を３層構造として空気入りタイヤの剛性を十分に確保し、良好な操縦安定性を発揮することができる。

その一方で、タイヤの骨格構造として２層のカーカス層４Ａ，４Ｂのみを使用し、カーカス層４の余剰部分を可及的に排除しているので、従来のように３層のカーカス層を備えた空気入りタイヤとの対比において、タイヤの軽量化が可能になる。特に、内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙを内周側ベルト層７Ａと重なる位置まで延在させているので、サイドウォール部２ではカーカス層４を３層構造とする一方で、トレッド部１におけるベルト層７の下方域ではカーカス層４を２層構造とすることができる。また、外周側カーカス層４Ｂの両端部を各ビードコア５の廻りに折り返していないので、ビード部３廻りの重量を低減することができる。これにより、タイヤを軽量化し、それに伴ってタイヤの転動抵抗を低減することができる。

更に、上記空気入りタイヤによれば、タイヤ片側におけるカーカス層４の端末（４Ａｅ，４Ｂｅ）が２箇所となり、しかも、そのうちの１箇所は内周側ベルト層７Ａと外周側カーカス層４Ｂとの間の歪みが少ない部位であるので、カーカス層４の端末を起点とするセパレーション故障を抑制し、耐セパレーション性能を改善することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨは、タイヤ断面高さＳＨに対して、０．０５ＳＨ≦ＦＨ≦０．５ＳＨ、より好ましくは、０．１ＳＨ≦ＦＨ≦０．４ＳＨの関係を満足すると良い。ビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨを上記範囲に設定した場合、内周側カーカス層４Ａの本体部４Ａｘと折り返し部４Ａｙとの間に挟まれる所謂サンドウィッチ効果によりビード部３に高い曲げ剛性を確保し、接地時におけるビードフィラー６の曲げ変形を抑制するので、ビードフィラー６に隣接する外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅに掛かる張力を軽減することができる。このことは、耐セパレーション性能を改善する共に、ビードフィラー６の発熱や疲労破断を抑制する。

なお、ビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨとは、ビードフィラー６の径方向最内側端から最外側端までのタイヤ径方向の高さである。

ビードフィラー６は単一のゴム組成物から構成することが可能であるが、物性が異なる複数種類のゴム組成物から構成することも可能である。特に、図３に示すように、ビードフィラー６はタイヤ径方向に区分された内側フィラー６Ａと外側フィラー６Ｂとから構成し、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅを内側フィラー６Ａに隣接するように配置し、外側フィラー６ＢのＪＩＳ硬度を内側フィラー６ＡのＪＩＳ硬度よりも３ポイント以上低くすると良い。これにより、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅが隣接する内側フィラー６Ａのビードフィラー６における曲げ変形の分担率を低くし、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅに掛かる張力を軽減することができる。このことは、耐セパレーション性能を改善すると共に、ビードフィラー６の発熱や疲労破断を抑制する。ここで、外側フィラー６ＢのＪＩＳ硬度と内側フィラー６ＡのＪＩＳ硬度との差が３ポイント未満であると、上述のような効果が期待できなくなる。なお、内側フィラー６ＡのＪＩＳ硬度は７５〜９７の範囲に設定し、外側フィラー６ＢのＪＩＳ硬度は７２〜９４の範囲に設定することが好ましい。

内側フィラー６Ａは破断強度が１５ＭＰａ〜２５ＭＰａで６０℃における損失正接が０．１０〜０．２５であると良い。これにより、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅが隣接する内側フィラー６Ａの発熱や疲労破断を抑制すると共に、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。ここで、内側フィラー６Ａの破断強度が１５ＭＰａ未満であると変形を生じ易くなり、逆に２５ＭＰａを超えると疲労破断を生じ易くなる。内側フィラー６Ａの６０℃における損失正接が０．２５を超えると変形による発熱を生じ易くなり、転がり抵抗の増大要因となる。

図３に示すように、タイヤ子午線断面において、内側フィラー６Ａと外側フィラー６Ｂとを区分する境界線Ｘ１とビードフィラー６の外側輪郭線Ｘ２（タイヤ幅方向外側の側壁の輪郭線）との交点のタイヤ径方向高さＦＯＨ、及び、内側フィラー６Ａと外側フィラー６Ｂとを区分する境界線Ｘ１とビードフィラー６の内側輪郭線Ｘ３（タイヤ幅方向内側の側壁の輪郭線）との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨは、ビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨに対して、それぞれ０．１ＦＨ≦ＦＯＨ≦０．４ＦＨ及び０．６ＦＨ≦ＦＩＨ≦０．９ＦＨの関係を満足すると良い。このような関係に基づいて内側フィラー６Ａと外側フィラー６Ｂとを区分する境界線Ｘ１をタイヤ幅方向（即ち、タイヤ軸方向）に対して傾斜させることにより、ビードフィラー６の剛性をタイヤ径方向に沿って徐々に変化させ、内側フィラー６Ａと外側フィラー６Ｂとの境界部における応力集中を緩和し、耐セパレーション性能を改善することができる。高さＦＯＨ，ＦＩＨが上記範囲から外れると、ビードフィラー６の剛性バランスを適正化することが難しくなり、耐セパレーション性能の改善効果が低下する。

ビードコア５のタイヤ径方向最内側端から外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅまでのタイヤ径方向高さＰＨは、内側フィラー６Ａと外側フィラー６Ｂとを区分する境界線Ｘ１とビードフィラー６の内側輪郭線Ｘ３との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨ、及び、ビードコア５のタイヤ径方向高さＢＨに対して、０．０５×（ＢＨ＋ＦＩＨ）≦ＰＨ≦０．７×（ＢＨ＋ＦＩＨ）の関係を満足すると良い。これにより、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅの位置を適正化し、耐セパレーション性能を改善することができる。ＰＨ＜０．０５×（ＢＨ＋ＦＩＨ）であると、製造誤差により外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅがビードコア５の下側に配置されることがあり、タイヤ性能が不安定になる恐れがある。また、ＰＨ＞０．７×（ＢＨ＋ＦＩＨ）であると、外周側カーカス層４Ｂと内側フィラー６Ａとの接触長さが小さくなるため耐セパレーション性能の改善効果が低下する。

なお、ビードコア５のタイヤ径方向高さＢＨとは、ビードコア５の径方向最内側端から最外側端までのタイヤ径方向の高さである。ビードコア５としては、例えば、断面形状が四角形であるものや六角形であるものを使用することができるが、その形状は特に限定されるものではない。いずれの場合も、上記規定に基づいてビードコア５のタイヤ径方向高さＢＨが特定される。

図２に示すように、内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙと内周側ベルト層７Ａとのオーバーラップ量Ｗは５ｍｍ〜４０ｍｍであると良い。これにより、良好な耐セパレーション性能を確保することができる。オーバーラップ量Ｗが５ｍｍ未満であると内周側カーカス層４Ａの端末４Ａｅと内周側ベルト層７Ａの端末とが近接するため耐セパレーション性能の改善効果が低下し、逆に４０ｍｍを超えるとカーカス層４の使用量が増加するため転がり抵抗の低減効果が低下する。

なお、オーバーラップ量Ｗとは、内周側カーカス層４Ａの端末４Ａｅを通り内周側ベルト層７Ａに対して直交する基準線を求めたとき、内周側ベルト層７Ａの基準線から外側となる部分の幅である。

図４〜図５は本発明に係る他の空気入りタイヤを示すものである。図４〜図５において、図１〜図３と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図４に示すように、内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙと内周側ベルト層７Ａとの間には緩衝ゴム層１１が配置されている。この緩衝ゴム層１１は、厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍで破断強度が２０ＭＰａ以上である。このような緩衝ゴム層１１を付加することにより、当該箇所の剪断歪みを緩和し、耐セパレーション性能を改善することができる。緩衝ゴム層１１の厚さが０．５ｍｍ未満であると耐セパレーション性能の改善効果が低下し、逆に２ｍｍを超えると重量増加により転がり抵抗の低減効果が低下する。また、緩衝ゴム層１１の破断強度が２０ＭＰａ未満であると耐セパレーション性能の改善効果が低下する。

緩衝ゴム層１１のタイヤ幅方向外側端末は内周側ベルト層７Ａの端末よりもタイヤ幅方向外側に配置し、緩衝ゴム層１１のタイヤ幅方向内側端末は内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙの端末４Ａｅよりもタイヤ幅方向内側に配置すると良い。これにより、当該箇所の剪断歪みを効果的に緩和することができる。

一方、ビード部３における内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙよりもタイヤ幅方向外側には補助フィラー１２が配設されている。この補助フィラー１２はタイヤ外表面に配置される不図示のサイドウォールゴム層やリムクッションゴム層と内周側カーカス層４Ａの折り返し部４Ａｙとの間に埋設される。補助フィラー１２のＪＩＳ硬度は内側フィラー６ＡのＪＩＳ硬度よりも３ポイント以上低く設定されている。このような補助フィラー１２を付加することにより、ビードフィラー６の曲げ変形を抑制し、外周側カーカス層４Ｂの端末４Ｂｅに掛かる張力を軽減することができる。このことは、耐セパレーション性能を改善すると共に、ビードフィラー６の発熱や疲労破断を抑制する。ここで、補助フィラー１２のＪＩＳ硬度と内側フィラー６ＡのＪＩＳ硬度との差が３ポイント未満であると、上述のような効果が期待できなくなる。補助フィラー１２のＪＩＳ硬度は７２〜９４の範囲に設定することが好ましい。なお、補助フィラー１２を構成するゴム組成物としては外側フィラー６Ｂを構成するゴム組成物と同じものを用いても良い。

図５に示すように、補助フィラー１２のタイヤ径方向外側端末はビードフィラー６のタイヤ径方向外側端末よりもタイヤ径方向外側に配置し、補助フィラー１２のタイヤ径方向内側端末はビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨの範囲内に配置すると良い。これにより、ビードフィラー６の曲げ変形を効果的に抑制することができる。つまり、補助フィラー１２をビードフィラー６に対してタイヤ径方向外側にずれた位置に配置することで、リムフランジを支点とするビード部３の曲げ変形を効果的に抑制することができる。

補助フィラー１２のタイヤ径方向高さＳＦＨは、ビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨに対して、０．５ＦＨ≦ＳＦＨ≦１．５ＦＨの関係を満足し、補助フィラー１２はタイヤ径方向両側に向かって徐々に薄くなる三日月状の断面形状を有し、補助フィラー１２の最大厚さとなる部位をビードフィラー６のタイヤ径方向高さＦＨの範囲内に配置すると良い。これにより、過度な重量増加を伴うことなくビードフィラー６の曲げ変形を効果的に抑制し、耐久性を向上することができる。ＳＦＨ＜０．５ＦＨであると上述のような効果が期待できず、逆にＳＦＨ＞１．５ＦＨであると過度な重量増加により転がり抵抗の増大要因となる。なお、補助フィラー１２の断面形状が三日月状ではなく、補助フィラー１２の厚さがタイヤ径方向に沿って一定である場合、過度な重量増加により転がり抵抗の増大要因となる。同様の理由から、補助フィラー１２の最大厚さは６ｍｍ以下に設定すると良い。

上述した実施形態では、トレッド部１に緩衝ゴム層１１を配設すると共に、ビード部３に補助フィラー１２を配設したものであるが、両者を同時に設ける必要はなく、いずれか一方だけを設けることも可能である。

タイヤサイズ２２５／７０Ｒ１６で、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含む複数層のカーカス層を装架し、各ビード部にビードコアとビードフィラーを配置し、カーカス層の外周側に２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、カーカス層の構造を種々異ならせた従来例、比較例１，２及び実験例１〜７のタイヤを製作した。

従来例のタイヤは、３層のカーカス層を用いた構造（図６参照）を有し、内周側カーカス層（第１プライ及び第２プライ）の両端部を各ビードコアの廻りに折り返す一方で、外周側カーカス層（第３プライ）の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させたものである。

比較例１のタイヤは、２層のカーカス層を用いた構造を有し、内周側カーカス層（第１プライ）の両端部を各ビードコアの廻りに折り返し、内周側カーカス層の折り返し部の端末を内周側ベルト層と外周側カーカス層との間に配置する一方で、外周側カーカス層（第２プライ）の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく終端させたものである。比較例１において、外周側カーカス層の両端部はビードフィラーに到達していない。

比較例２のタイヤは、２層のカーカス層を用いた構造を有し、内周側カーカス層（第１プライ）の両端部を各ビードコアの廻りに折り返す一方で、外周側カーカス層（第２プライ）の両端部を内周側カーカス層の本体部とビードフィラーとの間を通るように配置し、外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させたものである。比較例２において、内周側カーカス層の折り返し部の端末は内周側ベルト層と重なる位置に到達していない。

実験例１〜７のタイヤは、２層のカーカス層を用いた構造（図１〜図５参照）を有し、内周側カーカス層（第１プライ）の両端部を各ビードコアの廻りに折り返し、内周側カーカス層の折り返し部の端末を内周側ベルト層と外周側カーカス層との間に配置する一方で、外周側カーカス層（第２プライ）の両端部を内周側カーカス層の本体部とビードフィラーとの間を通るように配置し、外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させたものである。

特に、実験例３〜７のタイヤでは、ビードフィラーを内側フィラーと外側フィラーとから構成した。実験例６のタイヤでは、内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層との間に緩衝ゴム層を配置した。実験例７のタイヤでは、内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層との間に緩衝ゴム層を配置すると共に、ビード部における内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側に補助フィラーを配置した。

上述した従来例、比較例１，２及び実験例１〜７において、カーカス層（第１〜第３プライ）の端末位置（ビードコアのタイヤ径方向最外側端からのタイヤ径方向外側への距離）、ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨとタイヤ断面高さＳＨとの比（ＦＨ／ＳＨ）、ビードフィラーのＪＩＳ硬度、ビードフィラーの破断強度、ビードフィラーの６０℃における損失正接を表１のように設定した。

実験例１〜７及び比較例１において、内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層とのオーバーラップ量Ｗは３０ｍｍとした。実験例１〜７及び比較例２において、ビードコアのタイヤ径方向最内側端から外周側カーカス層の端末までのタイヤ径方向高さＰＨはＰＨ／（ＢＨ＋ＦＩＨ）＝０．５の関係に設定した。実験例３〜７において、内側フィラーと外側フィラーとを区分する境界線とビードフィラーの外側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＯＨはＦＯＨ／ＦＨ＝０．２の関係に設定し、内側フィラーと外側フィラーとを区分する境界線とビードフィラーの内側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨはＦＩＨ／ＦＨ＝０．７の関係に設定した。実験例６，７において、緩衝ゴム層の厚さは１．０ｍｍとし、破断強度は１０ＭＰａとした。実験例７において、補助フィラーのＪＩＳ硬度は８５とした。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、耐セパレーション性能、タイヤ重量、転がり抵抗、操縦安定性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

耐セパレーション性能：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６ 1/2ＪＪのホイールに組み付けてドラム耐久試験機に装着し、空気圧４００ｋＰａ、荷重１１．８ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件にて走行試験を実施し、カーカス層のセパレーション故障に至るまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐セパレーション性能が優れていることを意味する。

タイヤ重量：
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど軽量であることを意味する。

転がり抵抗：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６ 1/2ＪＪのホイールに組み付けて半径８５４ｍｍのドラムを備えた転がり抵抗試験機に装着し、空気圧２１０ｋＰａ、荷重６．４７ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件にて３０分間の予備走行を行った後、同条件にて転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。

操縦安定性：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６ 1/2ＪＪのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２１０ｋＰａの条件にて、テストドライバーによるテストコースでの官能評価を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性は優れていることを意味する。

表１から判るように、実験例１〜７のタイヤは、従来例との対比において、操縦安定性を良好に維持しながら、タイヤの軽量化と転がり抵抗の低減を可能にし、しかも耐セパレーション性能を改善することができた。

一方、比較例１のタイヤは、外周側カーカス層の両端部がビードフィラーに到達しておらず、その外周側カーカス層の両端部が内周側カーカス層の本体部とビードフィラーとの間を通るように配置されていないので、従来例よりも操縦安定性が悪化し、耐セパレーション性能も低下していた。また、比較例２のタイヤは、内周側カーカス層の折り返し部の端末が内周側ベルト層と重なる位置に到達していないので、従来例よりも操縦安定性が悪化し、耐セパレーション性能も低下していた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４Ａ 内周側カーカス層
４Ｂ 外周側カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
６Ａ 内側フィラー
６Ｂ 外側フィラー
７ ベルト層
７Ａ 内周側ベルト層
７Ｂ 外周側ベルト層
８ ベルトカバー層
１１ 緩衝ゴム層
１２ 補助フィラー

Claims (11)

1. 一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含む２層のカーカス層を装架し、各ビード部にビードコアとビードフィラーを配置し、前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返し、該内周側カーカス層の折り返し部の端末を内周側ベルト層と外周側カーカス層との間に配置する一方で、前記外周側カーカス層の両端部を前記内周側カーカス層の本体部と前記ビードフィラーとの間を通るように配置し、該外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させると共に、前記内周側カーカス層の折り返し部と前記内周側ベルト層との間に厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍで破断強度が２０ＭＰａ以上である緩衝ゴム層を配置した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タイヤ径方向高さＦＨが、タイヤ断面高さＳＨに対して、０．０５ＳＨ≦ＦＨ≦０．５ＳＨの関係を満足す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をタイヤ径方向に区分された内側フィラーと外側フィラーとから構成し、前記外周側カーカス層の端末を前記内側フィラーに隣接するように配置し、前記外側フィラーのＪＩＳ硬度を前記内側フィラーのＪＩＳ硬度よりも３ポイント以上低くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内側フィラーの破断強度が１５ＭＰａ〜２５ＭＰａで６０℃における損失正接が０．１０〜０．２５であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記内側フィラーと前記外側フィラーとを区分する境界線と前記ビードフィラーの外側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＯＨ及び前記内側フィラーと前記外側フィラーとを区分する境界線と前記ビードフィラーの内側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨが、前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨに対して、それぞれ０．１ＦＨ≦ＦＯＨ≦０．４ＦＨ及び０．６ＦＨ≦ＦＩＨ≦０．９ＦＨの関係を満足することを特徴とする請求項３又は４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ビードコアのタイヤ径方向最内側端から前記外周側カーカス層の端末までのタイヤ径方向高さＰＨが、前記内側フィラーと前記外側フィラーとを区分する境界線と前記ビードフィラーの内側輪郭線との交点のタイヤ径方向高さＦＩＨ及び前記ビードコアのタイヤ径方向高さＢＨに対して、０．０５×（ＢＨ＋ＦＩＨ）≦ＰＨ≦０．７×（ＢＨ＋ＦＩＨ）の関係を満足することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記内周側カーカス層の折り返し部と前記内周側ベルト層とのオーバーラップ量Ｗが５ｍｍ〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記緩衝ゴム層のタイヤ幅方向外側端末を前記内周側ベルト層の端末よりもタイヤ幅方向外側に配置し、前記緩衝ゴム層のタイヤ幅方向内側端末を前記内周側カーカス層の折り返し部の端末よりもタイヤ幅方向内側に配置したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記ビード部における前記内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側に前記内側フィラーよりもＪＩＳ硬度が３ポイント以上低い補助フィラーを設けたことを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記補助フィラーのタイヤ径方向外側端末を前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端末よりもタイヤ径方向外側に配置し、前記補助フィラーのタイヤ径方向内側端末を前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨの範囲内に配置したことを特徴とする請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記補助フィラーのタイヤ径方向高さＳＦＨが、前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨに対して、０．５ＦＨ≦ＳＦＨ≦１．５ＦＨの関係を満足し、前記補助フィラーがタイヤ径方向両側に向かって徐々に薄くなる形状を有し、該補助フィラーの最大厚さとなる部位を前記ビードフィラーのタイヤ径方向高さＦＨの範囲内に配置したことを特徴とする請求項９又は１０に記載の空気入りタイヤ。

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