JP6772682B2 - 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。

タイヤは、車体を支持する。タイヤには、荷重が作用する。これにより、タイヤは変形する。変形は、発熱を招来する。走行状態のタイヤでは、変形と復元とが繰り返される。

走行直後のタイヤは、熱を帯びている。大きな発熱は、タイヤの転がり抵抗を上昇させる。大きな転がり抵抗は、車輌の燃費性能に影響する。タイヤによる燃費への影響を抑え、環境に配慮するために、小さな転がり抵抗を有するタイヤの開発が進められている。

タイヤにおいて小さな転がり抵抗を達成するためには、タイヤを構成する各部材の剛性を上げて変形の程度を抑制する、タイヤの構成部材に低発熱性のゴムを採用する、構成部材のボリュームを小さくし発熱量を抑える等の手段が検討される。このような検討の一例が、特開２０１１−１３１６８０公報に開示されている。

特開２０１１−１３１６８０公報

走行状態にあるタイヤの温度分布を計測すると、ビードの部分が他の部分に比して突出して高い温度を有していることが確認される。

ビードのエイペックスには、高硬度な架橋ゴムが採用されている。これは、タイヤを補強するためである。このエイペックスのための架橋ゴムは、高い発熱性を有している。ビードの部分において突出して高い温度が確認されるのは、エイペックスのための架橋ゴムが高い発熱性を有しているためと考えられる。

小さなボリュームのエイペックスを採用すれば、発熱が抑えられるので、転がり抵抗の低減が達成されたタイヤが得られる見込みはある。しかしこの場合、ビードの部分の剛性が不足し、操縦安定性等の性能が損なわれる恐れがある。

本発明の目的は、ビードの部分の剛性を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、一対のビード、カーカス及び一対のフィラーを備えている。上記カーカスは、一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されている。それぞれのフィラーは、上記ビードから上記カーカスに沿って半径方向外向きに延在している。それぞれのビードは、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えている。上記カーカスはカーカスプライを備えている。このカーカスプライは主部と一対の折り返し部とを備えている。この主部は一方のコアと他方のコアとの間を架け渡している。それぞれの折り返し部は、上記ビードの軸方向外側において上記コアから半径方向略外向きに延在している。上記フィラーは、並列された多数のフィラーコードを含んでいる。それぞれのフィラーコードは、周方向に対して傾斜している。上記フィラーの一部は、上記エイペックスの外側からこのエイペックスと接している。上記フィラーは、半径方向において、上記折り返し部の端からさらに外向きに延在している。このタイヤがリムに組み込まれた状態において、上記フィラーの外端はこのリムの外縁よりも半径方向外側に位置しており、このフィラーの内端はこのリムの外縁よりも半径方向内側に位置している。このリムの外縁から上記フィラーの外端までの半径方向距離は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記フィラーの一部は上記コアとも接している。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記フィラーにおけるフィラーコードの密度は４４エンズ／５ｃｍ以上６５エンズ／５ｃｍ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記フィラーコードはスチールコードである。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記フィラーコードの外径は０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記フィラーコードは２本のフィラメントが撚り合わされた撚り線である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記フィラーコードが周方向に対してなす角度の絶対値は１７°以上６０°以下である。

タイヤが路面と接触した時、このタイヤのビードの部分には、周方向のせん断による大きな力が作用する。タイヤが路面から離れる時も、このタイヤのビードの部分には、周方向のせん断による大きな力が作用する。

本発明に係る空気入りタイヤでは、ビードの部分にフィラーが設けられている。このタイヤでは、このフィラーが周方向のせん断による変形を効果的に抑制する。小さな変形は、発熱によるエネルギーロスを低減する。このタイヤでは、小さな転がり抵抗が達成される。このタイヤでは、小さなエイペックスを採用せずとも、小さな転がり抵抗が達成できる。本発明によれば、ビードの部分の剛性を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤが得られる。

このタイヤでは、フィラーが剛性に効果的に寄与する。このため、小さなエイペックスを採用しても、ビードの部分は十分な剛性を有する。小さなエイペックスは、転がり抵抗のさらなる低減を招来する。つまり、本発明では、小さなエイペックスを採用することにより、転がり抵抗のさらなる低減を図ることも可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部が示された拡大断面図である。 図３は、フィラーに含まれるフィラーコードの配列の様子が示された模式図である。 図４は、フィラーコードが示された断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、空気入りタイヤ２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のウィング８、一対のクリンチ１０、一対のビード１２、カーカス１４、ベルト１６、バンド１８、インナーライナー２０、一対のチェーファー２２、及び一対のフィラー２４を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、乗用車に装着される。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２６を形成する。トレッド４には、溝２８が刻まれている。この溝２８により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４は、ベース層３０とキャップ層３２とを有している。キャップ層３２は、ベース層３０の半径方向外側に位置している。キャップ層３２は、ベース層３０に積層されている。ベース層３０は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層３０の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層３２は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。

それぞれのサイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６の半径方向外側部分は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール６の半径方向内側部分は、クリンチ１０と接合されている。このサイドウォール６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール６は、カーカス１４の損傷を防止する。

それぞれのウィング８は、トレッド４とサイドウォール６との間に位置している。ウィング８は、トレッド４及びサイドウォール６のそれぞれと接合している。ウィング８は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。

それぞれのクリンチ１０は、サイドウォール６の半径方向略内側に位置している。クリンチ１０は、軸方向において、ビード１２及びカーカス１４よりも外側に位置している。クリンチ１０は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ１０はリムのフランジと当接する。

それぞれのビード１２は、クリンチ１０の軸方向内側に位置している。このビード１２は、サイドウォール６よりも半径方向内側に位置している。ビード１２は、コア３４と、このコア３４から半径方向外向きに延びるエイペックス３６とを備えている。コア３４はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３６は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３６は、高硬度な架橋ゴムからなる。このタイヤ２では、エイペックス３６には、従来のタイヤのエイペックスで用いられている架橋ゴムと同等の架橋ゴムが用いられている。このタイヤ２では、エイペックス３６の損失正接は０．２以上０．４以下である。このエイペックス３６の損失正接は、低い発熱性を有する架橋ゴムのそれよりも高い。

本発明においては、損失正接（ｔａｎδ）は、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して測定される。この測定のための条件は、以下の通りである。
粘弾性スペクトロメーター：岩本製作所の「ＶＥＳＦ−３」
初期歪み：１０％
動歪み：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０℃

カーカス１４は、カーカスプライ３８を備えている。このタイヤ２のカーカス１４は、１枚のカーカスプライ３８からなる。このカーカス１４が２枚以上のカーカスプライ３８で構成されてもよい。

このタイヤ２では、カーカスプライ３８は、両側のビード１２の間に架け渡されており、トレッド４、サイドウォール６及びクリンチ１０に沿っている。カーカスプライ３８は、それぞれのコア３４の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ３８には、主部４０と一対の折り返し部４２とが形成されている。カーカスプライ３８は、主部４０と一対の折り返し部４２とを備えている。主部４０は、一方のコア３４と他方のコア３４との間を架け渡している。それぞれの折り返し部４２は、ビード１２の軸方向外側において、コア３４から半径方向略外向きに延在している。図１に示されているように、このタイヤ２では、折り返し部４２の端４４は、半径方向において、エイペックス３６の外端４６よりも内側に位置している。このタイヤ２の折り返し部４２は短い。短い折り返し部４２は、タイヤ２の軽量化に寄与する。

カーカスプライ３８は、並列された多数のカーカスコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのカーカスコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス１４はラジアル構造を有する。カーカスコードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１６は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト１６は、カーカス１４と積層されている。ベルト１６は、カーカス１４を補強する。ベルト１６は、内側層４８及び外側層５０からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層４８の幅は外側層５０の幅よりも若干大きい。ベルト１６の軸方向幅は、タイヤ２の断面幅（ＪＡＴＭＡ参照）の０．６５倍以上が好ましく、０．９５倍以下が好ましい。ベルト１６が、３以上の層を備えてもよい。

図示されていないが、内側層４８及び外側層５０のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の一般的な絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層４８のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層５０のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。この場合、この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

バンド１８は、ベルト１６の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド１８の幅はベルト１６の幅よりも大きい。

図示されていないが、このバンド１８は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド１８は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト１６が拘束されるので、ベルト１６のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

インナーライナー２０は、カーカス１４の内側に位置している。インナーライナー２０は、カーカス１４の内面に接合されている。インナーライナー２０は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー２０の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー２０は、タイヤ２の内圧を保持する。

それぞれのチェーファー２２は、ビード１２の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー２２がリムと当接する。この当接により、ビード１２の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー２２は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。このチェーファー２２がクリンチ１０と一体とされてもよい。この場合、チェーファー２２の材質はクリンチ１０の材質と同じとされる。

図２には、このタイヤ２のビード１２の部分がリム５２とともに示されている。図２において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。

このタイヤ２では、それぞれのフィラー２４は、ビード１２からカーカス１４に沿って半径方向外向きに延在している。図２に示されているように、折り返し部４２の端４４は、半径方向においてフィラー２４の内端５４とその外端５６との間に位置している。フィラー２４の内端５４の部分は、軸方向において、ビード１２と折り返し部４２との間に位置している。このタイヤ２では、フィラー２４の一部は、エイペックス３６の軸方向外側からこのエイペックス３６と接している。このフィラー２４は、半径方向において、折り返し部４２の端４４からさらに外向きに延在している。

図２において、タイヤ２はリム５２に組み込まれている。このリム５２は、正規リムである。このタイヤ２には、正規内圧となるように空気が充填されている。この図２には、タイヤ２がリム５２に組み込まれた状態が示されている。

本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。

本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

図２において、実線ＢＢＬはビードベースラインを表している。このビードベースラインは、タイヤ２が装着されるリム５２のリム径（ＪＡＴＭＡ参照）を規定する線である。このビードベースラインは、軸方向に延びる。

符号ＰＳは、リム５２の半径方向外側端である。本発明において、この外側端ＰＳはリム５２の外縁と称される。両矢印ＨＲは、ビードベースラインからリム５２の外縁ＰＳまでの半径方向距離である。この距離ＨＲは、リム高さ（又は、フランジ高さ）とも称される。この距離ＨＲは、ＪＡＴＭＡのＲ章「リムの輪郭（自動車用リムの輪郭）」、ＥＴＲＴＯの「Ｒ ＲＩＭＳ」及びＴＲＡの「ＳＥＣＴＩＯＮ８ Ｒｉｍｓ」において、符号Ｇで示された寸法に対応している。

図２に示されているように、このタイヤ２では、フィラー２４の外端５６は、半径方向において、リム５２の外縁ＰＳよりも外側に位置している。このフィラー２４の内端５４は、半径方向において、リム５２の外縁ＰＳよりも内側に位置している。

図３には、フィラー２４の一部がカーカス１４の一部とともに模式的に示されている。この図３は、図２（又は図１）の右側からこのタイヤ２の側面を見た状態に相当する。この図３において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の周方向であり、紙面の垂直方向がタイヤ２の軸方向である。この図３には、フィラー２４の外端５６の部分が示されている。

このタイヤ２では、フィラー２４は並列された多数のフィラーコード５８を含んでいる。詳細には、このフィラー２４は、多数のフィラーコード５８とトッピングゴム６０とからなる。この紙面では、説明の便宜のために、それぞれのフィラーコード５８は太実線で表されている。しかしこのフィラー２４においては、フィラーコード５８はトッピングゴム６０で覆われている。前述したように、カーカスプライ３８は並列された多数のカーカスコード６２とトッピングゴム６４とからなる。この紙面では、説明の便宜のために、これらのカーカスコード６２も太実線で表されているが、このカーカスプライ３８においても、カーカスコード６２はトッピングゴム６４で覆われている。

図３に示されているように、このタイヤ２では、フィラーコード５８は周方向（又は半径方向）に対して傾斜している。前述したように、このタイヤ２のカーカス１４はラジアル構造を有している。このカーカス１４に含まれるカーカスコード６２は、略半径方向に延在している。このタイヤ２では、フィラーコード５８はカーカスコード６２に対して傾斜している。言い換えれば、フィラーコード５８はカーカスコード６２と交差している。

タイヤ２が路面と接触した時、このタイヤ２のビード１２の部分には、周方向のせん断による大きな力が作用する。タイヤ２が路面から離れる時も、このタイヤ２のビード１２の部分には、周方向のせん断による大きな力が作用する。

このタイヤ２では、ビード１２の部分に並列された多数のフィラーコード５８を含むフィラー２４が設けられている。

このタイヤ２では、前述したように、フィラー２４の内端５４はリム５２の外縁ＰＳよりも半径方向内側に位置しており、フィラー２４の一部はエイペックス３６の軸方向外側からこのエイペックス３６と接している。タイヤ２がリム５２に組み込まれている状態において、このフィラー２４の内端５４の部分はビード１２とリム５２との間で十分に拘束される。しかも前述したように、フィラー２４に含まれるフィラーコード５８は周方向に対して傾斜している。このフィラー２４は周方向のせん断による変形を効果的に抑制する。なお、このタイヤ２では、フィラー２４の一部がエイペックス３６だけでなくコア３４とも接するように、このフィラー２４が配置されてもよい。これによりフィラー２４の内端５４の部分がビード１２とリム５２との間でより十分に拘束されるので、このフィラー２４が周方向のせん断による変形の抑制により効果的に寄与する。さらに十分な拘束が必要な場合には、フィラー２４がコア３４の周りで軸方向外側から内側に向かって折り返されてもよい。この場合、折り返されたフィラー２４の端ではなく、コア３４の半径方向内側に位置するフィラー２４の位置が、フィラー２４の内端５４の位置とされる。

図２において、両矢印βは、リム５２の外縁ＰＳからフィラー２４の外端５６までの半径方向距離を表している。この距離βは、リム５２の外縁ＰＳから突出するフィラー２４の長さでもある。

このタイヤ２では、前述したように、フィラー２４の外端５６はリム５２の外縁ＰＳよりも半径方向外側に位置している。特に、このタイヤ２では、リム５２の外縁ＰＳからフィラー２４の外端５６までの半径方向距離βは１０ｍｍ以上である。このタイヤ２では、フィラー２４が周方向のせん断による変形を効果的に抑制する。この観点から、この距離βは１５ｍｍ以上が好ましい。このタイヤ２では、この距離βは３０ｍｍ以下である。このタイヤ２では、タイヤ２におけるフィラー２４のボリュームが適切に維持される。このタイヤ２では、フィラー２４自体の発熱による転がり抵抗への影響が効果的に抑制される。この観点から、この距離βは２５ｍｍ以下が好ましい。

前述したように、このタイヤ２では、フィラー２４は半径方向において折り返し部４２の端４４からさらに外向きに延在している。フィラー２４は折り返し部４２で覆われているのではなく、このフィラー２４はこの折り返し部４２から半径方向外向きに突出している。これにより、このタイヤ２では、ビード１２からサイドウォール６に至る部分（以下、サイド部）が、折り返し部４２の位置している部分から半径方向外向きに、その剛性が徐々に小さくなるように構成されている。このタイヤ２では、サイド部はしなやかに撓む。このフィラー２４を含むサイド部は、操縦安定性にも寄与する。

図２に示されているように、タイヤ２はリム５２と接触している。この図２において、符号ＰＣは、このタイヤ２とリム５２との接触面の半径方向外側端である。このタイヤ２がリム５２に組み込まれた状態では、この外側端ＰＣよりも半径方向内側部分はリム５２に固定されているが、この外側端ＰＣよりも半径方向外側の部分はリム５２から解放されている。このため、タイヤ２に荷重が作用すると、この外側端ＰＣよりも半径方向外側の部分は軸方向外向きに倒れるように変形する。

ラジアル構造を有するカーカス１４では、折り返し部４２に含まれるカーカスコード６２は略半径方向に延在している。このため、外側端ＰＣよりも半径方向外側の部分が軸方向外向きに倒れるように変形すると、折り返し部４２においてはカーカスコード６２の間隔が拡がってしまう。このため、長い折り返し部４２を採用しても、十分な補強効果は得られない。

前述したように、このタイヤ２では、フィラー２４に含まれているフィラーコード５８は周方向に対して傾斜している。このタイヤ２では、外側端ＰＣよりも半径方向外側の部分が軸方向外向きに倒れるように変形しても、フィラーコード５８の間隔は拡がりにくい。このため、折り返し部４２から突出するフィラー２４が十分な補強効果を発揮する。このタイヤ２では、長い折り返し部４２は不要である。

図２に示されているように、このタイヤ２では、折り返し部４２の端４４は半径方向においてリム５２の外縁ＰＳよりも内側に位置している。このカーカスプライ３８の折り返し部４２は短い。前述したように、短い折り返し部４２はタイヤ２の軽量化に寄与するので、転がり抵抗のさらなる低減を図ることができる。この観点から、このタイヤ２では、折り返し部４２の端４４は半径方向においてリム５２の外縁ＰＳよりも内側に位置しているのが好ましい。

このタイヤ２では、フィラー２４が周方向のせん断による変形を効果的に抑制する。小さな変形は発熱によるエネルギーロスを低減するので、このタイヤ２では、小さな転がり抵抗が達成される。しかもフィラー２４がタイヤ２の剛性に効果的に寄与するので、このタイヤ２では、短い折り返し部４２を採用しても、周方向のせん断による変形が効果的に抑制される。前述したように、短い折り返し部４２は、転がり抵抗のさらなる低減に寄与する。このタイヤ２では、小さなエイペックス３６を採用せずとも、小さな転がり抵抗が達成できる。本発明によれば、ビード１２の部分の剛性を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤ２が得られる。

このタイヤ２では、フィラー２４が剛性に効果的に寄与する。このため、小さなエイペックス３６を採用しても、ビード１２の部分は十分な剛性を有する。小さなエイペックス３６は、転がり抵抗のさらなる低減を招来する。つまり、本発明では、小さなエイペックス３６を採用することにより、転がり抵抗のさらなる低減を図ることも可能である。

図２において、両矢印ＨＡはビードベースラインからエイペックス３６の外端４６までの半径方向距離である。本発明においては、この距離ＨＡによってエイペックス３６の高さが把握される。

このタイヤ２では、エイペックス３６の高さに、特に、制限はないが、小さな転がり抵抗の観点から、このエイペックス３６は小さな高さを有しているのが好ましい。具体的には、エイペックス３６の外端４６の位置は、半径方向において、リム５２の外縁ＰＳの位置と一致しているか、このエイペックス３６の外端４６がリム５２の外縁ＰＳよりも半径方向内側に位置しているのが好ましい。詳細には、リム高さＨＲに対する距離ＨＡの比は１以下が好ましく、０．９以下がより好ましい。過小なエイペックス３６は、剛性に影響する。ビード１２の部分の剛性が適切に維持されるとの観点から、この比は０．４以上が好ましく、０．５以上がより好ましい。

図２において、両矢印ＨＦはビードベースラインから折り返し部４２の端４４までの半径方向距離である。本発明においては、この距離ＨＦは折り返し部４２の半径方向高さである。

前述したように、短い折り返し部４２は転がり抵抗の低減に寄与する。この観点から、この折り返し部４２の端４４は、半径方向において、エイペックス３６の外端４６よりも内側に位置しているのが好ましい。具体的には、距離ＨＡに対する折り返し部４２の半径方向高さＨＦの比は、０．９以下が好ましく、０．８以下がより好ましい。折り返し部４２が短すぎると、十分なテンションが主部４０に作用しなくなる恐れがある。この観点から、この比は０．３以上が好ましく、０．４以上がより好ましい。

図３において、角度θは、フィラーコード５８が周方向に対してなす角度である。この角度θは、フィラーコード５８の傾斜角である。

前述したように、このタイヤ２では、フィラーコード５８は周方向に対して傾斜している。このフィラーコード５８を含むフィラー２４は、このタイヤ２の半径方向及び周方向それぞれの剛性に寄与する。タイヤ２が路面と接触した時、そして、タイヤ２が路面から離れる時に、このタイヤ２のビード１２の部分に生じる、周方向のせん断による大きな力に抗するように、このフィラー２４は作用する。このタイヤ２では、周方向のせん断による変形が効果的に抑制される。このタイヤ２では、操縦安定性及び乗り心地をバランスよく整えつつ、小さな転がり抵抗が達成される。この観点から、フィラーコード５８の傾斜角θは、１７°以上が好ましく、６０°以下が好ましい。タイヤ２において、外側端ＰＣよりも半径方向外側の部分が軸方向外向きに倒れるように変形した場合に、フィラーコード５８の間隔がより拡がりにくくなり、このフィラー２４がより十分な補強効果を発揮するとの観点から、この傾斜角θは、２１°以上がより好ましく、５５°以下がより好ましい。特に好ましくは、この傾斜角θは３５°である。

前述したように、フィラー２４は多数のフィラーコード５８を含んでいる。このタイヤ２では、フィラー２４におけるフィラーコード５８の密度は、４４エンズ／５ｃｍ以上が好ましい。これにより、このタイヤ２では、フィラー２４に含まれるトッピングゴム６０のボリュームが適切に維持される。このタイヤ２では、フィラー２４のトッピングゴム６０による転がり抵抗への影響が効果的に抑制される。このタイヤ２では、フィラーコード５８の密度は６５エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。これにより、フィラーコード５８間の距離が十分に確保され、このフィラー２４による耐久性への影響が抑えられる。

本発明においては、フィラーコード５８の密度は、フィラー２４の、フィラーコード５８の長さ方向に垂直な断面において、このフィラー２４の５ｃｍ幅あたりに存在するフィラーコード５８の断面の数（エンズ）を計測することにより得られる。

このタイヤ２では、フィラーコード５８の材質に特に制限はない。フィラーコード５８にスチールコードが用いられてもよいし、このフィラーコード５８に有機繊維からなるコードが用いられてもよい。フィラーコード５８に有機繊維からなるコードが用いられる場合、この有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。周方向のせん断による変形が効果的に抑制されるとの観点から、このフィラーコード５８としては、スチールコード又はアラミド繊維からなるコードが好ましい。特に好ましいフィラコードは、スチールコードである。

図４には、フィラーコード５８の断面が示されている。この図４に示されているように、フィラーコード５８は撚り線である。このフィラーコード５８は、複数のフィラメント６６からなる。

図４から明らかなように、このタイヤ２では、フィラーコード５８は２本のフィラメント６６からなる。このフィラーコード５８は、２本のフィラメント６６が撚り合わされた撚り線である。このフィラーコード５８の構成は、「１×２」で表される。このフィラーコード５８は、単撚り構造を有している。

このタイヤ２では、フィラー２４に用いられるフィラーコード５８は、図４に示された撚り線に限られない。３本のフィラメント６６からなる撚り線がフィラーコード５８として用いられてもよいし、４本のフィラメント６６からなる撚り線がフィラーコード５８として用いられてもよい。しかしフィラメント６６の本数が３本以上とされた撚り線には、その断面中心に隙間が形成されてしまう。この隙間は水分等の通り道となり、フィラーコード５８にスチールコードを採用した場合、錆等が発生する恐れがある。この観点から、断面中心にこの隙間の形成のない、２本のフィラメント６６が撚り合わされた撚り線、すなわち、「１×２」で構成が表されるコードが、フィラーコード５８としては好ましい。

図４において、両矢印ＤＦはフィラメント６６の外径である。両矢印ＤＣは、フィラーコード５８の外径である。本発明においては、この外径ＤＣはフィラーコード５８をなす複数のフィラメント６６の外接円の直径で表される。

このタイヤ２では、フィラー２４が周方向のせん断による変形を効果的に抑制できるとの観点から、フィラーコード５８をなすフィラメント６６の外径ＤＦは０．１５ｍｍ以上が好ましい。フィラー２４におけるトッピングゴム６０のボリュームを低減し、小さな転がり抵抗が維持できるとの観点から、この外径ＤＦは０．３０ｍｍ以下が好ましい。

このタイヤ２では、フィラー２４が周方向のせん断による変形を効果的に抑制できるとの観点から、フィラーコード５８の外径ＤＣは０．３ｍｍ以上が好ましい。フィラー２４におけるトッピングゴム６０のボリュームを低減し、小さな転がり抵抗が維持できるとの観点から、この外径ＤＣは０．５ｍｍ以下が好ましい。

このタイヤ２では、フィラー２４の長さは、２０ｍｍ以上が好ましく、４０ｍｍ以下が好ましい。この長さが２０ｍｍ以上に設定されることにより、リム５２の外縁ＰＳから突出するフィラー２４の長さβを十分に確保でき、周方向のせん断による変形が効果的に抑制される。この長さが４０ｍｍ以下に設定されることにより、フィラー２４のボリュームによる転がり抵抗への影響が効果的に抑えられる。なお、このフィラー２４の長さは、図１（又は図２）に示された断面において、フィラー２４の内端５４からその外端５６までの長さをこのフィラー２４に沿って計測することにより得られる。

タイヤ２の偏平率は、タイヤ２を構成する各部材の、転がり抵抗への貢献の程度に影響する。つまり、同じ特性を有する部品を同じように配置しても、偏平率の相違によって、作用の発揮の程度に相違が生じることがある。転がり抵抗への貢献の程度に関しては、偏平率が小さくなると、サイド部よりもトレッド４の部分が支配的である。このため、小さな偏平率を有するタイヤ２では、周方向のせん断による変形を抑制するために設けたフィラー２４による作用は、高い偏平率を有するタイヤ２に比べて、幾分弱められる傾向にある。フィラー２４による作用が十分に発揮できるとの観点から、このタイヤ２では、偏平率は６０％以上が好ましい。なお、このタイヤ２の偏平率は、このタイヤ２の断面幅に対するこのタイヤ２の断面高さの比率で表される。

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、特に言及のない限り、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。タイヤ２が乗用車用である場合は、特に言及のない限り、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。

本明細書において正規荷重とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１に示されたタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５である。この実施例１では、フィラーには、図４に示された構成のスチールコードがフィラーコードとして用いられた。このフィラーコードの外径（コード径）ＤＣは、０．５ｍｍであった。フィラーにおけるフィラーコードの密度は、４４エンズ／５ｃｍであった。フィラーコードが周方向に対してなす角度θは、３５°であった。

この実施例１では、リムの外縁からフィラーの外端までの半径方向距離βは、２０ｍｍであった。なお、フィラーの長さは３０ｍｍであった。

この実施例１では、図２に示されているように、フィラーの一部はビードのエイペックスとは接していたが、コアとは接してはいなかった。このことが、表１の「ＡＰＥＸ」の欄には「Ｙ」で、この表１の「ＣＯＲＥ」の欄には「Ｎ」で表されている。

［比較例１］
フィラーを設けなかった他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。この比較例１は、従来のタイヤである。

［実施例２及び比較例２−４］
フィラーの長さを変えて距離βを下記の表１に示された通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２及び比較例２−４のタイヤを得た。実施例２及び比較例２では、フィラーの一部は、エイペックスだけでなく、コアとも接していた。このことが、表１の「ＡＰＥＸ」及び「ＣＯＲＥ」の欄に「Ｙ」で表されている。比較例３では、フィラーは、コアだけでなく、エイペックスとも接していなかった。このことが、表１の「ＡＰＥＸ」及び「ＣＯＲＥ」の欄に「Ｎ」で表されている。

［実施例３］
フィラーコードにアラミド繊維からなるコードを採用した他は実施例１と同様にして、実施例３のタイヤを得た。このアラミド繊維からなるコードの構成は、１６７０ｄｔｅｘ／２であった。

［実施例４−７］
フィラーの長さを変えて距離βを下記の表２に示された通りとした他は実施例１と同様にして、実施例４−７のタイヤを得た。この実施例４−７では、リムの外縁からフィラーの内端までの半径方向距離は、実施例１のそれと同じである。

［実施例８−１０］
コード径を下記の表３に示された通りとした他は実施例２と同様にして、実施例８−１０のタイヤを得た。

［実施例１１−１３］
フィラーコードの密度を下記の表３に示された通りとした他は実施例２と同様にして、実施例１１−１３のタイヤを得た。

［実施例１４−１７］
フィラーコードが周方向に対してなす角度θ（傾斜角θ）を下記の表４に示された通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１４−１７のタイヤを得た。

［転がり抵抗係数（ＲＲＣ）］
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗係数を測定した。
使用リム：１５×６ＪＪ（アルミニウム合金製）
内圧：２３０ｋＰａ
荷重：４．２４ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
この結果が、指数で、下記の表１−３に示されている。数値が小さいほど転がり抵抗は小さく好ましい。

［操縦安定性及び乗り心地］
タイヤをリム（１５×６ＪＪ）に組み込み、このタイヤに内圧が２３０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が２０００ｃｃである乗用車に装着した。ドライバーに、この乗用車をレーシングサーキットで運転させて、操縦安定性及び乗り心地を評価させた。この結果が、実施例１を１００とした指数で下記の表４に示されている。数値が大きいほど好ましい。操縦安定性及び乗り心地の合計値に関しても、数値が大きいほど好ましい。

表１−４に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された周方向のせん断による変形を抑制するための技術は、種々のタイプのタイヤにも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
１２・・・ビード
１４・・・カーカス
１６・・・ベルト
２４・・・フィラー
２６・・・トレッド面
３４・・・コア
３６・・・エイペックス
３８・・・カーカスプライ
４０・・・主部
４２・・・折り返し部
４４・・・折り返し部４２の端
４６・・・エイペックス３６の外端
５２・・・リム
５４・・・フィラー２４の内端
５６・・・フィラー２４の外端
５８・・・フィラーコード
６２・・・カーカスコード
６６・・・フィラメント

Claims (7)

1. 一対のビード、カーカス及び一対のフィラーを備えており、
   上記カーカスが、一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されており、
   それぞれのフィラーが、上記ビードから上記カーカスに沿って半径方向外向きに延在しており、
   それぞれのビードが、コアと、このコアから半径方向外向きに延びるエイペックスとを備えており、
   上記カーカスがカーカスプライを備えており、このカーカスプライが主部と一対の折り返し部とを備えており、この主部が一方のコアと他方のコアとの間を架け渡しており、それぞれの折り返し部が上記ビードの軸方向外側において上記コアから半径方向略外向きに延在しており、
   上記フィラーが、並列された多数のフィラーコードを含んでおり、
   それぞれのフィラーコードが、周方向に対して傾斜しており、
   上記フィラーの一部が、上記エイペックスの外側からこのエイペックスと接しており、
   上記フィラーが、半径方向において、上記折り返し部の端からさらに外向きに延在しており、
   このタイヤがリムに組み込まれた状態において、上記フィラーの外端がこのリムの外縁よりも半径方向外側に位置しており、このフィラーの内端がこのリムの外縁よりも半径方向内側に位置しており、
   このリムの外縁から上記フィラーの外端までの半径方向距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、空気入りタイヤ。
2. 上記フィラーの一部が、上記コアとも接している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記フィラーにおけるフィラーコードの密度が４４エンズ／５ｃｍ以上６５エンズ／５ｃｍ以下である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記フィラーコードがスチールコードである、請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 上記フィラーコードの外径が０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 上記フィラーコードが２本のフィラメントが撚り合わされた撚り線である、請求項４又は５に記載の空気入りタイヤ。
7. 上記フィラーコードが周方向に対してなす角度の絶対値が、１７°以上６０°以下である、請求項１から６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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