JP7075204B2

JP7075204B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP7075204B2
Application number: JP2017245825A
Authority: JP
Inventors: 晴香久保
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: JP2019111892A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。より詳細には、チェーファー層の巻き上げ端部をタイヤ幅方向の両側から挟むように配置された一対の支持ゴム（テープゴム及び背面パッドゴム）を含み、トレッドゴムにシリカを含み、前記背面パッドゴムにシリカを含む、低発熱性で、転がり抵抗が低く、耐久性に優れた空気入りタイヤに関する。

ビード部にパッドゴムを備えた空気入りタイヤが知られている。例えば、特許文献１、２には、パッドゴムが、ビードフィラのタイヤ幅方向外側に対応して、カーカスプライのタイヤ外面側に配置された空気入りタイヤが開示されている。パッドゴムによれば、負荷転動時のリムフランジからの荷重入力及び／又はサイドウォール部の変形などに起因したビードフィラの外径側端部近傍における歪み集中が抑制され、ここに巻き上げられたカーカスプライのセパレーションが抑制される。

特許文献１のパッドゴムは、リムストリップゴム及びこのタイヤ径方向外径側に隣接するサイドウォールゴムのタイヤ内面側にわたって配置されている。特許文献２のパッドゴムは、リムストリップゴムのタイヤ内面側に配置されている。

特許第５４４２７６２号公報特許第５９４４８２６号公報

特許文献２の空気入りタイヤでは、ビード部の周囲にタイヤ内面側からタイヤ外面側に巻き上げられたチェーファー層が配置されている。この場合、負荷転動時においては、ビード部の周囲においてチェーファー層の巻き上げ端部にも歪みが集中しやすい。しかしながら、特許文献２の空気入りタイヤでは、パッドゴムは、チェーファー層よりもタイヤ径方向外側に配置されているので、チェーファー層の巻き上げ端部における歪み集中の抑制には効果的に寄与しない。

本発明は、ビード部にチェーファー層を備えた空気入りタイヤにおいて、チェーファー層の巻き上げ端部近傍における歪みの集中を抑制可能な空気入りタイヤにおいて、発熱を抑制し、転がり抵抗を低下させ、耐久力を向上することを課題とする。

本発明は、一対のビードコアと、前記一対のビードコアそれぞれに連接されてタイヤ径方向の外径側へ延びる一対のビードフィラと、前記一対のビードコアの間に掛け渡されたカーカスプライと、前記カーカスプライのタイヤ外面側に配置されており、タイヤ外側面を構成する、サイドウォールゴムと、前記ビードコア及び前記ビードフィラの周囲においてタイヤ内面側からタイヤ外面側に折り返されて、前記カーカスプライの外面に巻き上げられたチェーファー層と、前記サイドウォールゴムと前記カーカスプライとの間に位置しており、前記チェーファー層の巻き上げ端部をタイヤ幅方向の両側から挟むように配置された一対の支持ゴムと、トレッドゴム（テープゴム及び背面パッドゴム）とを備え、前記一対の支持ゴムのモジュラス値は、前記サイドウォールゴムのモジュラス値に比して高いことを特徴とする空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴムがシリカを含み、前記支持ゴムのｔａｎδが０．１３０～０．２３０を満たし、より好ましくはｔａｎδが０．１７０～０．２３０を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ
を提供する。

本発明によれば、チェーファー層の巻き上げ端部が、サイドウォールゴムよりも高モジュラスな支持ゴムでタイヤ幅方向に挟まれているので、該巻き上げ端部近傍に生じ得る歪み集中が抑制される。この結果、チェーファー層の巻き上げ端部におけるセパレーションが抑制される。また、トレッドゴムにシリカを含むことにより、発熱が抑制されて耐久力が向上し、タイヤの転がり抵抗が低下し、燃費を向上することができる。

好ましくは、前記一対の支持ゴムは、前記チェーファー層の巻き上げ端部に対して、タイヤ外面側に隣接する背面パッドゴムと、前記チェーファー層の巻き上げ端部に対して、タイヤ内面側に隣接するテープゴムと、から構成されている。

本構成によれば、チェーファー層の巻き上げ端部とカーカスプライとの間にテープゴムが配置されているので、テープゴムによりカーカスプライの外面上に形成される段部を小さくできる。この結果、チェーファー層の巻き上げ端部を、カーカスプライの外面に沿わせて巻き上げやすい。これによって、チェーファー層の巻き上げ端部をテープゴムと背面パッドゴムとによってタイヤ幅方向に挟みつつも、チェーファー層の巻き上げ端部近傍に過度な段部が形成されないので、該段部に起因してベアが生じることを抑制しやすい。この結果、チェーファー層の巻き上げ端部におけるセパレーションをより一層抑制できる。

これに対して、チェーファー層の巻き上げ端部とカーカスプライとの間に背面パッドゴムを配置した場合には、カーカスプライの外面上に、背面パッドゴムにより大きな段部が形成されることになり、該段部に起因してここに配置される部材との間にエアが生じやすい。

また、好ましくは、前記パッドゴムの内径端は、タイヤ径方向における位置が前記テープゴムの内径端に対して異なっている。さらに好ましくは、前記パッドゴムの外径端は、タイヤ径方向における位置が前記テープゴムの外径端に対して異なっている。

本構成によれば、パッドゴム及びテープゴムのうち歪みの集中しやすいタイヤ径方向端部の位置がタイヤ径方向において異なっているので、該径方向端部への過度な歪みの集中を抑制できる。

また、好ましくは、前記チェーファー層の巻き上げ端部は、前記ビードコアの外径側端部を基準として、タイヤ径方向内側へタイヤ基準断面高さの３％の位置からタイヤ径方向外側へタイヤ基準断面高さの５％の位置の径方向範囲に位置している。

本構成によれば、空気入りタイヤのビード部におけるリムフランジとの当接部に対応させてチェーファー層を配置しつつ、チェーファー層の巻き上げ端部がタイヤ径方向に過度に外径側に位置することを抑制できる。これによって、リムフランジとの当接部が損耗した場合でもカーカスプライの露出をチェーファー層によって抑制できる。

さらに、チェーファー層の巻き上げ端部のタイヤ径方向の高さ位置を制限することによって、該巻き上げ端部は、サイドウォール部のうち歪みの大きな部分から離して配置しやすく、サイドウォール部の変形に起因した歪み増大が抑制される。この結果、チェーファー層の巻き上げ端部におけるセパレーションがさらにより一層抑制される。

なお、チェーファー層の巻き上げ端部がビードコアの外径側端部を基準としてタイヤ径方向内側へタイヤ基準断面高さの３％を超えて内径側へ位置すると、ビード部の損耗時にカーカスプライが露出してしまう虞がある。また、チェーファー層の巻き上げ端部がビードコアの外径側端部を基準としてタイヤ径方向外側へタイヤ基準断面高さの５％を超えて外径側へ位置すると、該巻き上げ端部は、サイドウォール部のうち歪みの大きな部分に近接することになるので、歪みが過度に増大しやすい。

また、好ましくは、前記チェーファー層の巻き上げ端部は、前記一対の支持ゴムとタイヤ径方向に５ｍｍ以上重複している。

本構成によれば、チェーファー層の巻き上げ端部は、支持ゴムによって少なくともタイヤ径方向に５ｍｍ以上にわたってしっかりと支持されているので、歪み集中が好適に抑制される。

また、好ましくは、タイヤ径方向において、前記パッドゴムは、タイヤ基準断面高さの１５％以上４５％以下の径方向範囲に配置されている。

本構成によれば、パッドゴムは、チェーファー層の巻き上げ端部に重複して位置しつつ、タイヤ径方向の所定範囲にわたって位置することになる。これによって、空気入りタイヤのビード部周辺に生じる歪みを、パッドゴムを介してタイヤ径方向の所定範囲に分散させることができるので、チェーファー層の巻き上げ端部の歪みを抑制できる。なお、パッドゴムが、タイヤ基準断面高さの４５％より大きな径方向範囲に配置されていると、サイドウォール部のうちサイドウォールゴムの占める割合が過度に減少するので燃費が悪化する。

また、好ましくは、タイヤ径方向において、前記テープゴムは、タイヤ基準断面高さの５％以上２０％以下の径方向範囲に配置されている。

本構成によれば、テープゴムは、チェーファー層の巻き上げ端部に重複して位置しつつ、タイヤ径方向の所定範囲にわたって位置することになる。これによって、空気入りタイヤのビード部周辺に生じる歪みを、テープゴムを介してタイヤ径方向の所定範囲に分散させることができるので、チェーファー層の巻き上げ端部の歪みを抑制できる。

本発明によれば、ビード部にチェーファー層を備えた空気入りタイヤにおいて、チェーファー層の巻き上げ端部における歪みの集中を抑制でき、発熱を抑制して耐久性を向上し、トレッドゴムにおける転がり抵抗を小さくして燃費を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの子午線半断面図。図１の空気入りタイヤのビード部周辺を拡大して示す図。サイドウォール部材を模式的に示す図。パッドゴムの厚みを示すグラフ。

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。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは相違している。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１の子午線半断面図であり、タイヤ赤道線ＣＬに対してタイヤ幅方向の一方側のみが示されている。空気入りタイヤ１は、トレッド部１０と、トレッド部１０のタイヤ幅方向端部からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部２０と、一対のサイドウォール部２０それぞれのタイヤ径方向内側の端部に位置する一対のビード部３０とを備える。

一対のビード部３０の間には、トレッド部１０及びサイドウォール部２０のタイヤ内面側にわたってカーカスプライ４が掛け渡されている。本実施形態では２層のカーカスプライ４が配置されている。トレッド部１０とカーカスプライ４との間には、複数層のベルト層７及びベルト補強層８がタイヤ径方向内側から順にタイヤ周方向に巻き付けられている。カーカスプライ４のタイヤ内面側には、インナーライナー３が配置されている。

ビード部３０は、ビードコア３１と、これに連接されてタイヤ径方向外側に延びるビードフィラ３２とを備えている。ビードコア３１は、複数本のビードワイヤを束ねて環状に構成したものである。ビードコア３１はタイヤ径方向外側の端面に、外径側端面３１ａを有している。ビードフィラ３２は、断面三角形状のゴム材料を、ビードコア３１の外径側端面３１ａに沿って環状に構成したものである。

ビード部３０の周囲には、チェーファー層５が配置されている。チェーファー層５は、カーカスプライ４の外面側（ビード部３０とは反対側）に隣接して配置されており、カーカスプライ４と共に、ビード部３０の周囲においてタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向の外径側へ巻き上げられている。チェーファー層５は、複数本のナイロンコード又はスチールコードを所定のエンド数で並設し、ゴムにより被覆したものである。

チェーファー層５は、タイヤ幅方向内側（ビード部３０のタイヤ内面側）に位置する巻き込み端部５ａと、タイヤ幅方向外側（ビード部３０のタイヤ外面側）に位置する巻き上げ端部５ｂとを有している。チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂとカーカスプライ４との間には、テープゴム６が配置されている。テープゴム６は、テープ状の薄肉部材であり、厚みが例えば１ｍｍ以下の略一定厚みに構成されている。

サイドウォール部２０は、サイドウォールゴム２１、リムストリップゴム２２、背面パッドゴム２３、及びベルト下パッドゴム２４を有している。

サイドウォールゴム２１は、サイドウォール部２０の本体を構成している。また、サイドウォールゴム２１は、空気入りタイヤ１の外側面を形成しており、耐候性、耐外傷性、及び耐転がり抵抗に優れたゴムが採用されている。リムストリップゴム２２は、サイドウォール部２０のタイヤ径方向の内側に位置しており、ホイールに組み付けられたときにリムフランジ４０に当接する部分である。

背面パッドゴム２３は、サイドウォールゴム２１及びリムストリップゴム２２のタイヤ内面側にわたって隣接して位置している。背面パッドゴム２３は、サイドウォールゴム２１のうち内面側に位置しており外気に晒されることがなく、より歪み難いゴムであって、カーカスプライ４への接着性に優れたゴムが採用されている。ベルト下パッドゴム２４は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部とカーカスプライ４との間を埋めるように配置されている。

サイドウォール部２０は、１００％モジュラス値が、ベルト下パッドゴム２４、リムストリップゴム２２、背面パッドゴム２３、及びサイドウォールゴム２１の順に小さくなるように構成されている。各部材２１～２４の１００％モジュラス値は、例えばベルト下パッドゴム２４が４．０ＭＰａ以上５．５ＭＰａ以下であり、リムストリップゴム２２が４．０ＭＰａ以上４．５ＭＰａ以下であり、背面パッドゴム２３が３．５ＭＰａ以上３．９ＭＰａ以下であり、サイドウォールゴム２１が１．０ＭＰａ以上２．４ＭＰａ以下に構成されている。また、テープゴム６には、背面パッドゴム２３と１００％モジュラス値が同じであるゴムが採用されている。なお、各部材の１００％モジュラスは、ＪＩＳＫ６２５１：２０１０３．７に定める試験片に１００％の伸びを与えたときの引張力を試験片の初期断面積で除した値である。尚、試験片は、ダンベル状３号形を使用した。

図３は、サイドウォール部２０を形成するためのサイドウォール部材２０’を模式的に示している。サイドウォール部２０は、サイドウォール部材２０’を成型ドラム（不図示）の周囲において円筒状に巻き回し、タイヤ加硫金型（不図示）において加硫成形することによって形成される。

本実施形態では、サイドウォール部材２０’は、サイドウォールゴム部材２１’、リムストリップゴム部材２２’、背面パッドゴム部材２３’、及びベルト下パッドゴム部材２４’が、例えば口金を通して押し出されて一体的に形成されている。これらの部材２１’～２４’は、それぞれ加硫成形されて、サイドウォールゴム２１、リムストリップゴム２２、背面パッドゴム２３、及びベルト下ゴム２４になる。

これらの部材２１’～２４’がサイドウォール部材２０’に一体的に形成されているので、これらが別体に構成されている場合に比して、サイドウォール部材２０’を成型ドラムに巻き回する作業を容易にできる。なお、これらの部材２１’～２４’を別体に形成し、それぞれ成型ドラムに巻き回するようにしてもよい。

次に、図２を参照して、ビード部３０の周囲に位置する各部材のタイヤ径方向における位置を、ビードコア３１の外径側端面３１ａを基準として、タイヤ基準断面高さＨ０に対する割合を用いて説明する。タイヤ基準断面高さＨ０に対する割合が正の値である場合、ビードコア３１の外径側端面３１ａよりもタイヤ径方向の外径側に位置することを意味し、該割合が負の値である場合、外径側端面３１ａよりもタイヤ径方向の内径側に位置することを意味している。

なお、図１に示されるように、本明細書において、タイヤ基準断面高さＨ０は、空気入りタイヤをタイヤ周方向の所定範囲（例えばタイヤ周方向に２０ｍｍの範囲）においてタイヤ径方向にカットしたサンプルを、この一対のビード部３０間を標準リム幅にセットした状態で計測され、ビードコア３１の外径側端面３１ａからトレッド部１０の外表面のうちもっとも高い部分（タイヤ赤道線ＣＬとの交点）までの高さを意味している。ここで、標準リム幅は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば”標準リム”、ＴＲＡであれば”Design Rim”、ＥＴＲＴＯであれば”Measuring Rim”を用いる。

図２において、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂの高さ位置Ｈ１は、ビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の－３％以上５％以下の範囲に位置している。

背面パッドゴム２３は、タイヤ径方向の内径側端部２３ａの高さ位置Ｈ２が、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂよりも５ｍｍ以上タイヤ内径側であって、ビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の－５％以上３％以下の範囲に位置している。また、背面パッドゴム２３は、外径側端部２３ｂの高さ位置Ｈ３が、ビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の１６％以上４５％以下の範囲に位置している。なお、背面パッドゴム２３は、タイヤ基準断面高さＨ０の１５％以上４５％以下の高さ範囲Ｒ１に配置されている。

テープゴム６は、タイヤ径方向の内径側端部６ａの高さ位置Ｈ４が、背面パッド２３の内径側端部２３ａよりもタイヤ内径側であってビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の－６％以上２％以下の範囲に位置しており、外径側端部６ｂの高さ位置Ｈ５が、ビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の１０％以上１５％以下の範囲に位置している。なお、テープゴム６は、タイヤ基準断面高さＨ０の５％以上２０％以下の高さ範囲Ｒ２に配置されている。

また、ビードフィラ３２の外径側端部３２ａの高さ位置Ｈ６は、背面パッドゴム２３の外径側端部２３ｂよりもタイヤ径方向内側であって、ビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の８％以上４０％以下の範囲に位置している。

すなわち、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂは、これにタイヤ幅方向に隣接して配置されたテープゴム６及び背面パッドゴム２３からなる一対の支持ゴムによって、タイヤ幅方向に支持されている。

次に背面パッド２３について詳述する。

背面パッドゴム２３は、チェーファー層５、テープゴム６、及びカーカスプライ４の外面に当接される内面２３ｃ（図２中Ｐ_Ｓ～Ｐ_Ｅ）が、該内面２３ｃと略平行に延びておりサイドウォールゴム２１及びリムストリップゴム２２の内面に当接される外面２３ｄ（図２中Ｐ_１～Ｐ_４）に比してタイヤ径方向に長い台形状に形成されている。背面パッドゴム２３は、外面２３ｄに対応する部分が略一定の厚みとされた厚み一定部２３１と、このタイヤ径方向の両端部それぞれからタイヤ径方向に離間するにつれて厚みが漸減する一対の厚み漸減部２３２とを有している。

図２において、Ｐ_Ｓ～Ｐ_１に示す部分が、タイヤ径方向の内径側に位置する厚み漸減部２３２であり、Ｐ_１～Ｐ_４に位置する部分が厚み一定部２３１であり、Ｐ_４～Ｐ_Ｅに示す部分がタイヤ径方向の外径側に位置する厚み漸減部２３２である。すなわち、厚み一定部２３１のタイヤ外面側におけるタイヤ径方向の両端部において、厚み漸減部２３２に遷移する変曲点Ｐ_１、Ｐ_４が存在している。

厚み一定部２３１は、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂよりもタイヤ径方向外側に位置しており、すなわちタイヤ径方向内側に位置する厚み漸減部２３２がチェーファー層５の巻き上げ端部５ｂに隣接して位置している。

図４は、背面パッドゴム２３の厚みＴ（ｍｍ）を示すグラフである。背面パッドゴム２３の厚みＴは、カーカスプライ４に面直な方向における厚みとして示されている。グラフは、背面パッドゴム２３のタイヤ径方向の一端部から他端部へ向けた（本実施形態では内径側端部２３ａ（Ｐ_Ｓ）から外径側端部２３ｂ（Ｐ_Ｅ）へ向けた）カーカスプライ４の外面に沿った距離ｄ（ｍｍ）の各位置における厚みＴを示し、すなわち厚みＴは距離ｄの関数である厚み関数Ｔ（ｄ）として示されている。また、併せて、関数Ｔ（ｄ）の傾きＡが示されている。

図４に示されるように、厚み一定部２３１は、関数Ｔ（ｄ）の傾きＡの絶対値が、０．２ｍｍ／ｍｍ以下の部分を意味しており、厚み漸減部２３２は、関数Ｔ（ｄ）の傾きＡの絶対値が、０．２ｍｍ／ｍｍより大きい部分を意味している。すなわち、関数Ｔ（ｄ）によれば、内径側の厚み漸減部２３２において、Ｐ_ＳからＰ_１に向かって厚みが増大している。厚み一定部２３１においては、Ｐ_１からＰ_４にかけて厚みが略一定であるものの、Ｐ_１からＰ_２にかけて厚みが僅かに減少し、Ｐ_２からＰ_３にかけて厚みが僅かに増大し、Ｐ_３～Ｐ_４にかけて厚みが僅かに減少している。さらに、外径側の厚み漸減部２３２において、Ｐ_４からＰ_Ｅにかけて厚みが減少している。

厚み一定部２３１は、タイヤ基準断面高さＨ０に対して７％以上２６％以下の高さ範囲に設定されている。また、厚み漸減部２３２は、関数Ｔ（ｄ）の傾きの絶対値が、０．６ｍｍ／ｍｍ以下に設定されるのが好ましく、これによって、厚み漸減部２３２におけるサイドウォールゴム２１との接触面積を確保しやすい。

以上説明した空気入りタイヤ１によれば、以下の効果を奏する。

（１）チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂが、サイドウォールゴム２１よりも高モジュラスなテープゴム６及び背面パッドゴム２３によってタイヤ幅方向に挟まれているので、該巻き上げ端部５ｂ近傍に生じ得る歪みが抑制される。この結果、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂにおけるセパレーションが抑制される。

（２）チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂとカーカスプライ４との間にテープゴム６が配置されているので、テープゴム６によりカーカスプライ４の外面上に形成される段部を小さくできる。この結果、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂを、カーカスプライ４の外面に沿わせて巻き上げやすい。これによって、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂをテープゴム６と背面パッドゴム２３とによってタイヤ幅方向に挟みつつも、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂ近傍に過度な段部が形成されないので、該段部に起因してベアが生じることを抑制しやすい。この結果、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂにおけるセパレーションをより一層抑制できる。

これに対して、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂとカーカスプライ４との間に背面パッドゴム２３を配置した場合には、カーカスプライ４の外面上に、背面パッドゴム２３により大きな段部が形成されることになり、該段部に起因してここに配置される部材との間にベアが生じやすい。

（３）歪みの集中しやすい背面パッドゴム２３及びテープゴム６のタイヤ径方向端部の位置がタイヤ径方向において異なっているので、該径方向端部への過度な歪みの集中を抑制できる。

（４）チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂの高さ位置Ｈ１が、ビードコア３１の外径側端面３１ａに対してタイヤ基準断面高さＨ０の－３％以上５％以下の範囲に位置している。これによって、空気入りタイヤ１のビード部３０におけるリムフランジ４０との当接部に対応させてチェーファー層５を配置しつつ、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂがタイヤ径方向に過度に外径側に位置することを抑制できる。これによって、リストリップゴム２２がリムフランジ４０との当接部において損耗した場合でも、カーカスプライ４の露出をチェーファー層５によって抑制できる。

さらに、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂのタイヤ径方向の高さ位置を制限することによって、巻き上げ端部５ｂは、サイドウォール部２０のうち歪みの大きな部分から離して配置しやすく、サイドウォール部２０の変形に起因した歪み増大が抑制される。この結果、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂにおけるセパレーションがさらにより一層抑制される。

なお、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂがビードコア３１の外径側端面３１ａを基準としてタイヤ径方向内側へタイヤ基準断面高さの３％以上内径側へ位置すると、ビード部３０の損耗時にカーカスプライ４が露出してしまう虞がある。また、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂがビードコア３１の外径側端面３１ａを基準としてタイヤ径方向外側へタイヤ基準断面高さの５％以上外径側へ位置すると、巻き上げ端部５ｂは、サイドウォール部２０のうち歪みの大きな部分に近接することになるので歪みが過度に増大しやすい。

（５）チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂは、テープゴム６及び背面パッドゴム２３によって少なくともタイヤ径方向に５ｍｍ以上にわたってしっかりと支持されているので、歪み集中が好適に抑制される。

（６）背面パッドゴム２３は、タイヤ基準断面高さＨ０の１５％以上４５％以下の高さ範囲Ｒ１に配置されているので、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂに重複して位置しつつ、タイヤ径方向の所定範囲にわたって位置することになる。これによって、空気入りタイヤ１ビード部３０周辺に生じる歪みを、背面パッドゴム２３を介してタイヤ径方向の所定範囲に分散させることができるので、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂの歪みを抑制できる。なお、背面パッドゴム２３が、タイヤ基準断面高さＨ０の４５％より大きな径方向範囲に配置されていると、サイドウォール部２０のうちサイドウォールゴム２１の占める割合が過度に減少するので燃費が悪化する。

また、ビードフィラ３２の外径側端部３２ａの高さ位置Ｈ６は、背面パッドゴム２３の外径側端部２３ｂよりもタイヤ径方向内側に位置している。これによって、ビードフィラ３２の外径側端部３２ａ近傍に生じ得る歪みが、背面パッドゴム２３によって抑制される。したって、ビード部３０の周辺において、チェーファー層５の巻き上げ端部のみならず、ビードフィラ３２の外径側端部３２ａの近傍におけるセパレーションが好適に抑制される。

（７）テープゴム６は、タイヤ基準断面高さＨ０の５％以上２０％以下の高さ範囲Ｒ２に配置されているので、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂに重複して位置しつつ、タイヤ径方向の所定範囲にわたって位置することになる。これによって、空気入りタイヤ１のビード部３０周辺に生じる歪みを、テープゴム６を介してタイヤ径方向の所定範囲に分散させることができるので、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂの歪みが抑制される。

（８）背面パッドゴム２３は、厚み一定部２３１をタイヤ基準断面高さＨ０の７％以上２６％以下の高さ範囲にわたって有しているので、空気入りタイヤ１のビード部３０周辺に生じる歪みを、背面パッドゴム２３を介してタイヤ径方向の所定範囲に分散させることができる。これによって、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂにおける歪みがより一層低減される。

厚み一定部２３１の高さ範囲がタイヤ基準断面高さＨ０の７％より小さいと、厚み一定部２３１による歪み分散効果が低減する。厚み一定部２３１の高さ範囲がタイヤ基準断面高さＨ０の２６％より大きいと、サイドウォール部２０において背面パッドゴム２３の占める割合が過度に増大してサイドウォールゴム２１の占める割合が過度に少なくなるので、サイドウォールゴム２１による耐転がり性の向上効果が薄れるため、燃費が悪化しやすい。

（９）厚み一定部２３１は、背面パッドゴム２３の厚み関数Ｔ（ｄ）において傾きの絶対値が０．２ｍｍ／ｍｍ以下の部分である。これによって、厚み一定部２３１は厚み変化が十分に少ないので、ビード部３０周辺に生じる歪みをタイヤ径方向に広く分散しやすい。

（１０）背面パッドの厚み一定部２３１は、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂに位置していないので、チェーファー層５の巻き上げ端部５ｂのタイヤ外面側に配置されるリムストリップゴム２２の容量を確保しやすい。

（１１）厚み漸減部２３２は、背面パッドゴム２３の厚み関数Ｔ（ｄ）において傾きＡの絶対値が０．２ｍｍ／ｍｍより大きく０．６ｍｍ／ｍｍ以下の部分である。これによって、厚み漸減部２３２が過度に長大化するのを抑制しつつ、厚み漸減部２３２におけるセパレーションを抑制できる。

すなわち、厚み漸減部２３２の傾きＡの絶対値が０．２ｍｍ／ｍｍ以下であると、厚み漸減部２３２が長大化してしまい、サイドウォール部２０においてサイドウォールゴム２１の占める割合が過度に少なくなるので、サイドウォールゴム２１による耐転がり性の向上効果が薄れるため燃費が悪化しやすい。また、厚み漸減部２３２の傾きＡの絶対値が０．６ｍｍ／ｍｍより大きいと、厚み漸減部２３２が短くなるので、厚み漸減部２３２におけるサイドウォールゴム２１との接触面積が減少し、この結果、背面パッドゴム２３の厚み漸減部２３２における接着性が低下しやすく、耐セパレーション性が悪化しやすい。

上記実施形態では、テープゴム６と背面パッドゴム２３とが同じゴム材料である場合を例にとり説明した。しかしながら、テープゴム６及び背面パッドゴム２３はそれぞれ、サイドウォールゴム２１よりも高モジュラスであればよく、互いに異なるゴムを採用してもよい。

上記した本発明の空気入りタイヤはゴム組成物（Ｉ）からなるトレッドゴム、及びゴム組成物（ＩＩ）からなる背面パッドを備え、本発明はこれらのトレッドゴム及び背面パッドを構成するゴム組成物（Ｉ）及び（ＩＩ）にも関する。

本発明のゴム組成物（Ｉ）は、（Ａ）ジエン系ゴムと、（Ｂ）シリカと、（Ｃ）添加剤とを含有するものである。

（Ａ）ジエン系ゴム
本発明のゴム組成物（Ｉ）に使用するジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン－イソプレンゴム、ブタジエン－イソプレンゴム、スチレン－ブタジエン－イソプレンゴム及びニトリルゴム（ＮＢＲ）などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を組合せて用いることができる。より好ましくは、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）及び天然ゴム（ＮＲ）から選択される少なくとも１種である。

本発明の一実施形態として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）及び天然ゴム（ＮＲ）を組合せて用いる場合、これらのジエン系ゴム合計１００質量部中に、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を０～１００質量部、ブタジエンゴム（ＢＲ）を０～５０質量部及び天然ゴム（ＮＲ）を０～５０質量部含むことが好ましい。

また、本発明のゴム組成物（Ｉ）に使用するジエン系ゴムとして、上記のゴムの分子末端又は分子鎖中に、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルコキシシリル基、及びエポキシ基からなる群から選択された少なくとも１種の官能基が導入された変性ジエン系ゴムを用いてもよい。ここで、アミノ基としては、１級アミノ基、２級アミノ基又は３級アミノ基を導入することができる。また、カルボキシル基としては、酸無水物基も導入することができる。また、アルコキシル基としては、炭素数１～４のアルコキシル基を導入することができ、アルコキシシリル基としては、トリアルコキシシリル基、アルキルジアルコキシシリル基などの、シリル基の３つの水素のうち少なくとも１つの水素がアルコキシル基で置換されたものを導入することができる。これらの官能基は、シリカ表面のシラノール基と相互作用してシリカ分散性の向上に寄与する。変性ジエン系ゴムとしては、変性ＳＢＲ及び／又は変性ＢＲが好ましい。一実施形態において、ジエン系ゴムは、変性ジエン系ゴム単独でもよく、変性ジエン系ゴムと未変性のジエン系ゴムとを混合してもよい。一実施形態において、ジエン系ゴム合計１００質量部中、変性ジエン系ゴム（例えば、変性ＳＢＲ）を２０～８０質量部と未変性ジエン系ゴム（例えば、ＳＢＲ、ＢＲ及び／又はＮＲ）を２０～８０質量部含んでもよい。

（Ｂ）シリカ
本発明のゴム組成物（Ｉ）に含まれるシリカとしては、特に限定されないが、湿式沈降法シリカや湿式ゲル法シリカなどの湿式シリカが好ましく用いられる。シリカのコロイダル特性は特に限定しないが、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）は９０～２５０ｍ²／ｇのものが好ましく用いられ、より好ましくは１００～２３０ｍ²／ｇである。このＢＥＴ値はＩＳＯ５７９４に記載のＢＥＴ法に準拠して測定する。

シリカの配合量は、ゴム組成物（Ｉ）に含まれるジエン系ゴム合計１００質量部に対して、通常１０～１５０質量部、好ましくは２０～１２０質量部である。

また、シリカの分散性を向上するためにシランカップリング剤を配合することができる。このシランカップリング剤としては、スルフィドシラン、メルカプトシランなどが挙げられる。シランカップリング剤の配合量は、特に限定されないが、シリカの配合量に対して通常３～１５質量％、好ましくは５～１０質量％である。
（Ｃ）添加剤
さらに、本発明のゴム組成物（Ｉ）には、上記の成分の他に、カーボンブラック、プロセスオイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、ワックス、硫黄、加硫促進剤など、タイヤを構成するゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。

添加剤の配合量は、ゴム組成物に含まれるジエン系ゴムの合計１００質量部に対して、１０～１２０質量部、好ましくは４０～１００質量部である。

本発明のゴム組成物（Ｉ）は、上記した成分（Ａ）～（Ｃ）を、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの混合機を用いて、常法に従い混練し製造することができる。すなわち、第一混合段階で、ジエン系ゴムに対し、シリカ及び所望によりシランカップリング剤とともに、加硫剤及び加硫促進剤を除く他の添加剤を添加混合し、この混合物に、最終段階で硫黄及び加硫促進剤を添加してゴム組成物を調製することができる。

本発明のゴム組成物（ＩＩ）は、（Ａ）ジエン系ゴムと、（Ｂ）添加剤とを含有するものである。
ゴム組成物（ＩＩ）に配合する（Ａ）ジエン系ゴムは、ゴム組成物（Ｉ）に記載したものと同様のものを同様の配合量で配合することができる。
また、（Ｂ）添加剤としては、ゴム組成物（Ｉ）の添加剤として挙げたもののほか、レゾルシン（接着剤）、ヘキサメトキシメチルメラミン（硬化剤）、レゾルシン－アルキルフェノール－ホルマリン共重合樹脂、ノクセラーＤＺ－Ｇ（Ｎ，Ｎ－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ノクセラーＮＳ－Ｐ（Ｎ－ｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）などが挙げられる。

つぎに、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［原材料］
実施例の組成物に用いた原材料は以下の通りである。

・ＳＢＲ1：乳化重合スチレン・ブタジエンゴム、ＪＳＲ（株）製「ＳＢＲ１５０２」
・ＳＢＲ２：変性スチレン・ブタジエンゴム、ＪＳＲ（株）製「ＨＰＲ３５０」
・ＢＲ１：ブタジエンゴム、宇部興産（株）製「ＢＲ１５０Ｂ」
・ＢＲ２：ブタジエンゴム、ランクセス（株）製「ＢｕｎａＣＢ２２」
・ＮＲ：天然ゴム「ＲＳＳ＃３」
・シリカ：エボニックジャパン（株）製「ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３」
・カーボンブラック：東海カーボン（株）製「シースト３」
・プロセスオイル：ＪＸＴＧエネルギー（株）製「プロセスＮＣ１４０」
・亜鉛華：三井金属（株）製「亜鉛華３号」
・ステアリン酸：花王（株）製「ルナックＳ－２０」
・老化防止剤：大内新興化学工業（株）製「ノクラック６Ｃ」
・ワックス：日本精蝋（株）製「オゾエース－０３５５」
・シランカップリング剤：エボニック・ジャパン（株）製「Ｓｉ６９」
・硫黄：鶴見化学（株）製「粉末硫黄」
・加硫促進剤：住友化学（株）製「ソクシノールＣＺ」
・レゾルシン：住友化学（株）製「レゾルシン」
・ヘキサメトキシメチルメラミン：オルネクスジャパン（株）製「サイレッツ９６３Ｌ（ヘキサメトキシメチルメラミン）」
・ＤＺ：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＤＺ－Ｇ（Ｎ，Ｎ－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）」
・ＮＳ：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ－Ｐ（Ｎ－ｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）」

［評価方法］
・転がり抵抗：空気圧２３０ｋＰａ、荷重４５０ｋｇｆとして、転がり抵抗測定用の１軸ドラム試験機にて２３℃で８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定した。結果は、比較例１の値を１００とした指数で示した。指数が小さいほど、転がり抵抗が小さく、従って燃費性に優れることを示す。
・耐久力：空気圧０ｋＰａ、負荷荷重４．０ｋＮにて直径１７０７ｍｍの鋼製ドラム上を、速度８０ｋｍ／ｈでタイヤに故障が発生するまで走行させた。比較例１の走行距離を１００とする指数で示した。指数が大きいほど、耐久性に優れることを示す。
・損失係数ｔａｎδ：ＪＩＳＫ６３９４－２００７に準じて周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪１％および６０℃の条件下で損失係数ｔａｎδを測定した。

バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す組成（質量部）に従って、第一混合段階で、ジエン系ゴム（ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＲ）に対し硫黄及び加硫促進剤を除く他の配合剤を添加して混練し、最終混合段階で、得られた混練物に硫黄と加硫促進剤を添加し混練してゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物について、例えば１４０～１８０℃で加硫成形することにより製造されたタイヤ（タイヤサイズ：235/65R16C 115/113R）を用いて、上記した評価方法に従って転がり抵抗と耐久性を評価した。結果を表１に示す。

組成物（Ｉ）から製造したトレッドと配合Ａの組成物（ＩＩ）から製造した背面パッドを備えた比較例１のタイヤに対してシリカを配合したトレッドを採用した場合、転がり抵抗が大幅に改善する一方で耐久性が低下することは一般的に周知である（比較例５）。そこで、この改善された転がり抵抗を維持しつつ耐久性をも改良することを課題として検討した。表１に示すように、背面パッドゴムを備えた実施例２～６のタイヤにおいては、改善された転がり抵抗が維持されつつ耐久性が大幅に改善された。

４カーカスプライ
５チェーファー層
５ｂ巻き上げ端部
６テープゴム
１０トレッド部
１１トレッドゴム
２０サイドウォール部
２１サイドウォールゴム
２２リムストリップゴム
２３背面パッドゴム
２３１厚み一定部
２３２厚み漸減部
２４ベルト下パッドゴム
３０ビード部
３１ビードコア
３１ａ外径側端面
３２ビードフィラ
Ｈ０タイヤ基準断面高さ

Claims

一対のビードコアと、
前記一対のビードコアそれぞれに連接されてタイヤ径方向の外径側へ延びる一対のビードフィラと、
前記一対のビードコアの間に掛け渡されたカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ外面側に配置されており、タイヤ外側面を構成する、サイドウォールゴムと、
前記ビードコア及び前記ビードフィラの周囲においてタイヤ内面側からタイヤ外面側に折り返されて、前記カーカスプライの外面に巻き上げられたチェーファー層と、
前記サイドウォールゴムと前記カーカスプライとの間に位置しており、部分である前記チェーファー層の巻き上げ端部をタイヤ幅方向の両側から挟むように配置された一対の支持ゴム（テープゴム及び背面パッドゴム）と、トレッドゴムとを備え、ここに、前記チェーファー層の巻き上げ端部は、前記ビードコアの外径側端部を基準として、タイヤ径方向内側へタイヤ基準断面高さの３％の位置からタイヤ径方向外側へタイヤ基準断面高さの５％の位置の径方向範囲に位置し、
前記一対の支持ゴムの両方のモジュラス値は、前記サイドウォールゴムのモジュラス値に比して高いことを特徴とする空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴムがシリカを含み、
前記一対の支持ゴムの両方が、ＪＩＳＫ６３９４－２００７に準じた周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪１％および６０℃の条件下で測定された損失係数ｔａｎδが０．１３０～０．２３０であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記一対の支持ゴムは、前記チェーファー層の巻き上げ端部に対して、タイヤ外面側に隣接する背面パッドゴムと、前記チェーファー層の巻き上げ端部に対して、タイヤ内面側に隣接するテープゴムとから構成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記パッドゴムの内径端は、タイヤ径方向における位置が前記テープゴムの内径端に対して異なっている、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記パッドゴムの外径端は、タイヤ径方向における位置が前記テープゴムの外径端に対して異なっている、請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
前記チェーファー層の巻き上げ端部は、前記一対の支持ゴムの両方とタイヤ径方向に５ｍｍ以上重複している、請求項１～４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
タイヤ径方向において、前記パッドゴムの全ての部分は、タイヤ基準断面高さの１５％以上４５％以下の径方向範囲に配置されている、請求項２～５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
タイヤ径方向において、前記テープゴムの全ての部分は、タイヤ基準断面高さの５％以上２０％以下の径方向範囲に配置されている、請求項２～５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
前記一対の支持ゴムの両方は、レゾルシン又はＮ，Ｎ－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミドを含まない、請求項１～７のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。