JP7190310B2

JP7190310B2 - タイヤ

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Publication number: JP7190310B2
Application number: JP2018185253A
Authority: JP
Inventors: 佳久高山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-12-15
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: WO2020066280A1; JP2020055341A

Description

本発明は、ビード部の構造を簡略化したタイヤに関する。

環境保護の要求が高まるに連れて、タイヤについても、さらなる軽量化が求められている。タイヤの軽量化手法の一つとして、ビードフィラー（スティフナーとも呼ばれる）を省略した構造が知られている（特許文献１参照）。

特開２００８－１４９７７８号公報

しかしながら、ビードフィラーを省略すると、次のような問題がある。具体的には、車両が高速で走行レーンを変更（レーンチェンジ）すると、特に、リムフランジ付近のビード部の倒れ込みが大きくなる。

この結果、ステアリング操作に対する車両の追従性の遅れ、車両のロール増大、及びレーン変更後の揺り戻しが生じ、操縦安定性を損ねる。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ビード部の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得るタイヤの提供を目的とする。

本発明の一態様に係るタイヤ（空気入りタイヤ１０）は、路面に接するトレッド部と、トレッド部（トレッド部２０）に連なり、トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部（タイヤサイド部３０）と、タイヤサイド部に連なり、タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部（ビード部６０）と、タイヤの骨格を形成するカーカス（カーカス４０）と、カーカスのタイヤ径方向外側に設けられたベルト層（ベルト層５０）とを含む。ビード部は、タイヤ周方向に延びる円環状のビードコア（ビードコア２００）と、タイヤに組み付けられるリムホイール（リムホイール１００）のリムフランジ（リムフランジ１１０）と接触する外側表面部（外側表面部６１）とを有する。カーカスは、本体部（本体部４１）と、本体部に連なり、ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部（折り返し部４２）とを有する。本体部と折り返し部との間には、ビードフィラーが介在しない。タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、トレッド部におけるタイヤ赤道面上の位置を点Ａ、点Ａを通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線をＬ１、ベルト層のうち、もっともタイヤ径方向外側に設けられたベルトのタイヤ幅方向外側の端部を点Ｊ、点Ｊを通るタイヤ径方向と平行な仮想直線をＬ１０、仮想直線Ｌ１と仮想直線をＬ１０との交点を点Ｎ、点Ａから点Ｎまでの距離をＸ、点Ｎから点Ｊまでの距離をＹ、点Ｊを通り、タイヤ外側表面に直角に交わる仮想垂線をＬ１１、仮想垂線Ｌ１１とタイヤ外側表面との交点を点Ｋとした場合、点Ｊから点Ｋまでの距離Ｕは、２～１０ｍｍである。距離Ｙと距離Ｘとの比Ｙ／Ｘは、０．０３～０．２５である。

上述したタイヤによれば、ビード部の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。

図１は、空気入りタイヤのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図２は、リムホイール及びビード部の拡大断面図である。図３は、ビードフィラーレスタイヤの操縦安定性の評価試験結果を示すグラフである。図４は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図５は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図６は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図７は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図８は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図９は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図１０は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図１１は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図１２は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図１３は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。図１４は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図１５は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図１６は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図１７は、本発明の他の実施形態に係るリムホイール及びビード部の拡大断面図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（１）タイヤの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の一部断面図である。具体的には、図１は、空気入りタイヤ１０のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図１は、タイヤ赤道線ＣＬを基準とした一方側のみを示す。また、図１では、断面ハッチングの図示は省略されている（以下同）。

図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、トレッド部２０、タイヤサイド部３０、カーカス４０、ベルト層５０及びビード部６０を備える。

トレッド部２０は、路面（不図示）に接する部分である。トレッド部２０には、空気入りタイヤ１０の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

タイヤサイド部３０は、トレッド部２０に連なり、トレッド部２０のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部３０は、トレッド部２０のタイヤ幅方向外側端からビード部６０の上端までの領域である。タイヤサイド部３０は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

カーカス４０は、空気入りタイヤ１０の骨格を形成する。カーカス４０は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）を有するラジアル構造である。但し、カーカス４０は、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

ベルト層５０は、トレッド部２０のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層５０は、コードが交錯する一対の交錯ベルトと、交錯ベルトのタイヤ径方向外側に設けられる補強ベルトとを含む。補強ベルトは、キャップ＆レイヤーなどとも呼ばれることもある。なお、ベルト層５０は、キャップ＆レイヤーとは異なる形状の補強ベルトを含んでもよい。ベルト層５０は、タイヤ周方向に沿って複数重ねて形成される。図１に示す例では、ベルト層５０は、ベルト５０ａ～５０ｃを含む。ベルト５０ｂは、ベルト５０ａのタイヤ径方向外側に配置されている。ベルト５０ｃは、ベルト５０ｂのタイヤ径方向外側に配置されている。換言すれば、ベルト５０ｃは、３つのベルト層の内、もっともタイヤ径方向外側に配置されている。

ビード部６０は、タイヤサイド部３０に連なり、タイヤサイド部３０のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部６０は、円環状であり、ビード部６０を介してカーカス４０がタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返されている。

このように、空気入りタイヤ１０は、概ね一般的な乗用自動車（ミニバン、ＳＵＶ（ＳｐｏｒｔＵｔｉｌｉｔｙＶｅｈｉｃｌｅ）を含む）に装着されるタイヤと同様の構造を有する。詳細については後述するが、空気入りタイヤ１０では、ビード部６０にビードフィラーが設けられていない。ビードフィラーは、スティフナーとも呼ばれ、他の部分のゴムよりも硬質なゴムなどの部材で形成される。ビードフィラーは、一般的に、ビード部６０の剛性を向上させる目的で設けられる。

空気入りタイヤ１０は、上述したように、乗用自動車向けであり、特に、以下の仕様を満たすことが好ましい。

・タイヤ幅：１３５ｍｍ以上、１９５ｍｍ以下
・リム径：１２インチ以上、１５インチ以下
・偏平率：６５％以上、８０以％下
・ロードインデックス：９１以下
・エアボリューム：３０～６５リットル
より具体的には、空気入りタイヤ１０は、表１に示すようなタイヤサイズであることが好ましい。但し、当該サイズに限定されず、上述した仕様を満たすのであれば、他のタイヤサイズであっても構わない。

空気入りタイヤ１０は、リムホイール１００に組み付けられる。具体的には、ビード部６０は、リムホイール１００の径方向外側端に形成されるリムフランジ１１０（図１において不図示、図２参照）に係止される。

なお、空気入りタイヤ１０は、リムホイール１００に組み付けられることによって形成された内部空間に空気が充填されるタイヤであるが、当該内部空間に充填される気体は、空気に限らず、窒素ガスなどの不活性ガスでもよい。

図１に示す点Ａは、トレッド部２０におけるタイヤ赤道線ＣＬ上の位置である。Ｌ１は、点Ａを通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線である。点Ｊは、ベルト層５０のうち、もっともタイヤ径方向外側に設けられたベルト５０ｃのタイヤ幅方向外側の端部である。Ｌ１０は、点Ｊを通るタイヤ径方向と平行な仮想直線である。点Ｎは、仮想直線Ｌ１と仮想直線をＬ２との交点である。Ｘは、点Ａから点Ｎまでの距離である。Ｙは、点Ｎから点Ｊまでの距離である。Ｌ１１は、点Ｊを通り、タイヤ外側表面に直角に交わる仮想垂線である。点Ｋは、仮想垂線Ｌ１１とタイヤ外側表面との交点である。本実施形態において、点Ｊから点Ｋまでの距離Ｕは、２～１０ｍｍである。但し、距離Ｕはこれに限定されない。距離Ｕは、２．５～９ｍｍであってもよく、３～８ｍｍであってもよい。また、距離Ｙと距離Ｘとの比Ｙ／Ｘは、０．０３～０．２５である。但し、比Ｙ／Ｘはこれに限定されない。比Ｙ／Ｘは、０．０５～０．２０であってもよい。

（２）ビード部６０の構成
次に、ビード部６０の具体的構成について説明する。図２は、リムホイール１００及びビード部６０の拡大断面図である。具体的には、図２は、ビード部６０（及びリムホイール１００）のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。

図２に示すように、カーカス４０は、ビード部６０を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカス４０は、本体部４１と折り返し部４２とを含む。

本体部４１は、トレッド部２０、タイヤサイド部３０（図１参照）及びビード部６０に亘って設けられ、ビード部６０において折り返されるまでの部分である。

折り返し部４２は、本体部４１に連なり、ビードコア２００を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。

ビードコア２００は、タイヤ周方向に延びる円環（リング）状の部材であり、金属（スチール）のコードによって形成される。

また、カーカス４０のタイヤ幅方向外側には、ビードフィラーシート４００が設けられる。ビードフィラーシート４００は、ビードコア２００のタイヤ径方向外側において、カーカス４０に沿って、カーカス４０のタイヤ幅方向外側に設けられる。

本実施形態では、ビードフィラーシート４００のタイヤ径方向内側の部分は、折り返し部４２と接し、ビードフィラーシート４００のタイヤ径方向外側の部分は、本体部４１と接する。つまり、ビードフィラーシート４００は、折り返し部４２のタイヤ径方向外側端を覆うように設けられる。

なお、ビードフィラーシート４００のタイヤ径方向外側端４０１は、タイヤ径方向において、タイヤ幅方向に沿った幅が最大となる空気入りタイヤ１０の最大幅位置Ｗｍａｘ（図１参照）よりタイヤ径方向内側に位置すればよい。また、ビードフィラーシート４００のタイヤ径方向内側端４０３は、タイヤ径方向において、ビードコア２００のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置すればよい。

すなわち、ビードフィラーシート４００は、タイヤ径方向において、ビードコア２００のタイヤ径方向内側端と、最大幅位置Ｗｍａｘとの間に設けられることが好ましい。

図１に示すように、点Ａから、ビード部６０のタイヤ径方向内側端６０ａまでの長さをＴとした場合、ビードフィラーシート４００の長さ、すなわち、ビードフィラーシート４００のタイヤ径方向外側端４０１からタイヤ径方向内側端４０３までのビードフィラーシート４００に沿った長さは、０．１Ｔ以上、０．５Ｔ以下であることが好ましい。

また、ビードフィラーシート４００の厚さは０．２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であることが好ましい。また、ビードフィラーシート４００の物性は、５０％モジュラス（Ｍ５０）が３ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下であることが好ましい。

リムライン６５は、ビード部６０がリムホイール１００に正しく装着されているかを確認するために、タイヤ周方向に沿って形成される凸部である。本実施形態では、リムライン６５は、リムフランジ１１０のタイヤ径方向外側端よりも６ｍｍ程度、タイヤ径方向外側に設けられている。

上述したように、ビード部６０には、ビードフィラーが設けられていない。具体的には、ビードコア２００を介して折り返されたカーカス４０の本体部４１と折り返し部４２との間には、ビードフィラーが介在していない。なお、本体部４１、折り返し部４２及びビードコア２００によって囲まれる空間は、基本的には空隙であるが、空気入りタイヤ１０の加硫工程において当該空間の周囲から入り込んだゴムが介在していてもよい。なお、当該周囲から入り込むゴムは、ビードフィラーとして用いられるゴムよりも剛性が低い。

当該空間に入り込むゴムの物性は、３００％モジュラス（Ｍ３００）が５ＭＰa以上２０ＭＰa以下であることが好ましく、例えばプライコーティングゴムが当該空間に入り込むことによって、このような物性を達成し得る。

ビード部６０は、リムフランジ１１０と接触する外側表面部６１を有する。外側表面部６１は、ビード部６０のタイヤ外側表面の一部である。

外側表面部６１は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部６０の断面において、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。

（３）作用・効果
次に、空気入りタイヤ１０の作用及び効果について説明する。具体的には、空気入りタイヤ１０のようにビード部６０にビードフィラーが設けられていないタイヤ（ビードフィラーレスタイヤ）の操縦安定性について説明した上で、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の作用及び効果について説明する。

（３．１）ビードフィラーレスタイヤの操縦安定性
図３は、ビードフィラーレスタイヤの操縦安定性の評価試験結果を示すグラフである。具体的には、図３は、ビードフィラーが設けられている一般的な空気入りタイヤ（従来例）、及びビードフィラーレスタイヤ（比較例）の評価試験結果を示す。

なお、図３に示すビードフィラーレスタイヤ（比較例）は、上述した本実施形態に係る空気入りタイヤ１０とは異なり、ビードフィラーが設けられていない点を除き、従来例に係る空気入りタイヤと同様の構成である。

評価試験の条件などは、以下のとおりである。

・装着車両：前輪駆動方式のミニバン
・積載条件：車両総重量相当（定員乗車、最大積載量の荷物）
・試験方法：シングルレーンチェンジ（シビア）

シングルレーンチェンジ（シビア）とは、以下の条件を満たす。
・進入速度：１００ｋｍ／ｈ
・横Ｇ：０．５～０．６
・車線変更数：１車線
・車線変更時間：２秒

図３では、従来例及び比較例のそれぞれについて、車両のステアリングホイールの操舵角と、車両に発生したヨー角とが示されている。

まず、レーンチェンジ前半のヨー角に注目すると、比較例では、従来例よりもヨー角の立ち上がりが遅れている（図中の（１））。なお、従来例及び比較例において同様の操舵角が与えられている。

次に、レーンチェンジが進行し、車両が一定のヨー角に到達すると、ドライバーは、ステアリングホイールを戻す動作に入る（図中の（２））。ここで、比較例では、当該ステアリングホイールの操作、つまり、操舵角に対する車両の回頭性が遅れるため、当該操舵角での保持時間が長くなっている。すなわち、比較例では、車両が一定のヨー角に到達するまで、従来例よりも長い距離（時間）を要する。

レーンチェンジの後半では、変更後のレーンに留まるために、レーンチェンジ方向と逆方向への操舵（カウンターステア）角が与えられているが、比較例では、上述したように、車両が一定のヨー角に到達するまで、従来例よりも長い距離（時間）を要するため、カウンターステアの角度も大きくなっている（図中の（３））。この結果、比較例では、車両のロール量が大きくなり、車両の揺り戻しも大きくなる。

図３に示す試験結果を考慮すると、ビードフィラーを省略することによってタイヤの軽量化を図る場合、操縦安定性を維持するためには、レーンチェンジ前半での車両の回頭性を向上させることが重要である。そして、シミュレーションも含めて検討した結果、特に、リムフランジ１１０付近のビード部６０の倒れ込み（剖出）を抑制することによって、操縦安定性を維持し得ることが判明した。

（３．２）空気入りタイヤ１０の作用・効果
上述したように、本実施形態において、点Ｊから点Ｋまでの距離Ｕは、２～１０ｍｍである。また、距離Ｙと距離Ｘとの比Ｙ／Ｘは、０．０３～０．２５である。ビードフィラーを省略した場合でも、上記の要件を満たすタイヤであれば、リムフランジ１１０付近のビード部６０の倒れ込みが抑制されることが判明した。つまり、上記の要件を満たす空気入りタイヤ１０は、ビード部６０の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。なお、点Ｊから点Ｋまでの距離Ｕが、２．５～９ｍｍ、または３～８ｍｍであっても同様の効果が得られる。また、比Ｙ／Ｘが、０．０５～０．２０であっても同様の効果が得られる。

（４）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、ビード部６０に埋め込まれるビードコアが本体部４１と折り返し部４２との間に形成される空間を埋めてもよい。この点について図４を参照して説明する。図４に示すように、折り返し部４２は、タイヤ径方向外側において、本体部４１に接する接触領域ＣＲを有する。接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１は、リムフランジ１１０に対向する位置付近に設けられる。なお、接触領域ＣＲでは、本体部４１と折り返し部４２との間にゴムが介在し、本体部４１及び折り返し部４２が、互いに平行に設けられていてもよい。

図４に示すように、ビードコア２５０は、本体部４１と折り返し部４２との間に形成される空間に介在する。ビードコア２５０は、コア部２６０と先細り部２７０とを含む。折り返し部４２は、コア部２６０を介して、タイヤ幅方向外側に折り返される。

先細り部２７０は、コア部２６０のタイヤ径方向外側に位置し、コア部２６０と一体に設けられる。先細り部２７０は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、コア部２６０から接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かうに連れて細くなる。先細り部２７０は、内側部分２７２と外側部分２７４とを有する。

内側部分２７２は、先細り部２７０のタイヤ幅方向内側に位置し、ビードコア２５０の長手方向ＬＤ１に平行に設けられる。外側部分２７４は、先細り部２７０のタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分２７４は、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かって、ビードコア２５０の長手方向ＬＤ１に対して傾斜する。

本体部４１は、内側部分２７２に接する。折り返し部４２は、外側部分２７４に接する。図４に示すように、本体部４１と折り返し部４２との間には、ビードフィラーが介在していない。これにより、ビード部６０の構造は簡略化され、タイヤの軽量化が実現する。

また、ビードフィラーシート４００が、ビードコア２５０のタイヤ径方向外側において、カーカス４０に沿って設けられる。ビードコア２５０は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かうに連れて細くなる先細り部２７０を有する。カーカス４０の折り返し部４２は、先細り部２７０に接する。このような構成により、ビードフィラーが、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２との間に介在しなくても、リムフランジ１１０付近の剛性は向上する。これにより、リムフランジ１１０付近のビード部６０の倒れ込みが抑制され、十分な操縦安定性が得られる。

図４に示す外側表面部６１の曲率半径Ｒは、３０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下に設定されてもよい。また、曲率半径Ｒは、５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下に設定されてもよい。曲率半径Ｒとは、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部６０の断面において、ビード部６０よりもタイヤ幅方向外側に位置する中心を基準として外側表面部６１の位置を通過する円弧の半径である。曲率半径Ｒは、外側表面部６１のタイヤ径方向外側端（点Ｄ）の位置を基準とする。つまり、リムフランジ１１０と接触するビード部６０のタイヤ外側表面のうち、最もタイヤ径方向外側の位置を意味する。また、曲率半径Ｒは、リムホイール１００に組み付けられておらず、荷重が負荷されていない空気入りタイヤ１０の形状を基準とする。なお、外側表面部６１が複数の曲率半径を有する場合、つまり、外側表面部６１が、曲率が異なる複数の部分によって構成されている場合、曲率半径Ｒは、それぞれの曲率を有する部分の長さに応じた当該複数の曲率半径の平均として表現されてもよい。外側表面部６１がこのような曲率を有することによって、リムフランジ１１０付近のビード部６０に負荷される荷重が分散され、ビード部６０の倒れ込みを抑制し得る。これにより、車両のロール量及び揺り戻しが低減する。つまり、空気入りタイヤ１０が装着された車両の操縦安定性を確保し得る。

図４に示す例において、点Ｄ（タイヤ径方向外側端）の位置におけるゴムゲージ、具体的には、点Ｄから折り返し部４２のタイヤ幅方向外側端（ビードフィラーシート４００を含む）までの厚さは、３．５ｍｍ以上、９．５ｍｍであることが好ましい。

なお、ビードコア２５０の形状は、図４の形状に限定されない。例えば、図５に示すように、ビードコア２５０ａは、コア部２６０ａと先細り部２７０ａとを含んでもよい。コア部２６０ａは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分２６４ａを有する。外側部分２６４ａは、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かって、ビードコア２５０ａの長手方向ＬＤ２に対して傾斜する。

先細り部２７０ａは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分２７４ａを有する。外側部分２７４ａは、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かって、ビードコア２５０ａの長手方向ＬＤ２に対して傾斜する。コア部２６０ａの外側部分２６４ａ及び先細り部２７０ａの外側部分２７４ａは一直線状に連なり、ビードコア２５０ａの外側部分２５２ａを形成する。このように、ビードコア２５０ａのタイヤ幅方向外側面は面一に形成される。

このような構成により、空気入りタイヤ１０の加硫工程において、折り返し部４２がビードコア２５０ａの外側部分２５２ａに接する際に、折り返し部４２に生じる歪みが抑制されうる。これにより、リムフランジ１１０付近の剛性はより高くなり、操縦安定性が維持される。

また、図６に示すように、ビードコア２５０ｂは、コア部２６０ｂと先細り部２７０ｂとを含んでもよい。ビードコア２５０ｂのコア部２６０ｂは、ビードコア２５０のコア部２６０と同様である。

先細り部２７０ｂは、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かうに連れて細くなる。先細り部２７０ｂは、内側部分２７２ｂと外側部分２７４ｂとを有する。

内側部分２７２ｂは、先細り部２７０ｂのタイヤ幅方向内側に位置する。内側部分２７２ｂは、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かって、ビードコア２５０ｂの長手方向ＬＤ３に対して傾斜する。外側部分２７４ｂは、先細り部２７０ｂのタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分２７４ｂは、接触領域ＣＲのタイヤ径方向内側端ＣＲ１に向かって、ビードコア２５０ｂの長手方向ＬＤ３に対して傾斜する。

カーカス４０の本体部４１は、内側部分２７２ｂに接する。カーカス４０の折り返し部４２は、外側部分２７４ｂに接する。

このような構成により、空気入りタイヤ１０の加硫工程において、カーカス４０の本体部４１及び折り返し部４２は、タイヤ幅方向内側及びタイヤ幅方向外側から押し付けられて、ビードコア２５０の先細り部２７０に接する。これにより、リムフランジ１１０付近の剛性はより高くなり、操縦安定性が維持される。

また、ビードコアの形状は、図４～６に示す形状に限定されない。例えば、ビードコアの形状は、図７に示す形状であってもよい。図７に示すように、ビードコア２０５は、タイヤ幅方向内側に設けられる内側ビードコア２１０と、タイヤ幅方向外側に設けられる外側ビードコア２２０によって構成される。

内側ビードコア２１０は、カーカス４０よりもタイヤ幅方向内側に設けられ、外側ビードコア２２０は、カーカス４０よりもタイヤ幅方向外側に設けられる。

内側ビードコア２１０は、複数のコードが撚られ、断面形状が円形である２つのリング状部材によって構成される。当該２つのリング状部材は、タイヤ径方向に沿って設けられる。

同様に、外側ビードコア２２０も複数のコードが撚られ、断面形状が円形である２つのリング状部材によって構成される。当該２つのリング状部材も、タイヤ径方向に沿って設けられる。

カーカス４０は、内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０との間に介在する。本実施形態では、カーカス４０のタイヤ径方向内側端４０ａは、内側ビードコア２１０のタイヤ径方向内側端２１０ａ、及び外側ビードコア２２０のタイヤ径方向内側端２２０ａまで延びる。

内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０とは、このようにタイヤ径方向内側端２１０ａ及びタイヤ径方向内側端２２０ａまで延びるカーカス４０を挟み込んでいる。具体的には、内側ビードコア２１０は、カーカス４０のタイヤ幅方向外側面と接触し、外側ビードコア２２０は、カーカス４０のタイヤ幅方向内側面と接触する。

ビードフィラーシート４００は、ビードコア２０５のタイヤ径方向外側において、カーカス４０に沿ってカーカス４０のタイヤ幅方向外側に設けられる。

図７に示すビード部６０のビードコア２０５は、内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０とによって構成される。また、カーカス４０は、内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０との間に介在する。つまり、カーカス４０は、一般的なタイヤのようにビードコア２０５を介して折り返されておらず、ビード部６０にはビードフィラーも設けられていない。このため、ビード部６０のゲージを薄くし得る。

また、図７に示す空気入りタイヤ１０では、ビードフィラーシート４００が、カーカス４０に沿ってカーカス４０のタイヤ幅方向外側に設けられる。このため、ビードフィラーシート４００がビード部６０に負荷される荷重を支え、ビード部６０の倒れ込みを抑制し得る。つまり、空気入りタイヤ１０が装着された車両の操縦安定性を確保し得る。

すなわち、図７に示す空気入りタイヤ１０によれば、ビード部６０の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。さらに、ビードコア２０５を介してカーカス４０を折り返す必要がないため、製造工程が簡略化できるとともに、折り返した部分にエア溜まりが形成されることも回避し得る。また、カーカス（カーカスライン）の設計上の自由度を向上し得る。

図７に示すカーカス４０のタイヤ径方向内側端４０ａは、内側ビードコア２１０のタイヤ径方向内側端２１０ａまたは外側ビードコア２２０のタイヤ径方向内側端２２０ａで延びる。特に、内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０とは、カーカス４０を挟み込んでいる。このため、カーカス４０を内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０との間に確実に介在させることができ、ビード部６０の剛性を向上し得る。これにより、車両の操縦安定性のさらなる向上に寄与し得る。

また、図８に示す空気入りタイヤ１０Ａのように、内側ビードコア２１０と外側ビードコア２２０Ａとによって、ビードコア２０５Ａが構成されてもよい。外側ビードコア２２０Ａは、３つのリング状部材によって構成される。つまり、ビードコア２０５Ａのように、内側ビードコアと外側ビードコアとは、必ずしも同一形状（対称形状）でなくてもよい。具体的には、内側ビードコアを構成するリング状部材の数と、外側ビードコアを構成するリング状部材の数とは異なっていてもよい。

また、図９に示す空気入りタイヤ１０Ｂのように、内側ビードコア２１０と、外側ビードコア２２０Ｂとによって、ビードコア２０５Ｂが構成されてもよい。外側ビードコア２２０Ｂは、内側ビードコア２１０よりもタイヤ径方向外側に設けられる。つまり、ビードコア２０５Ｂのように、内側ビードコアと外側ビードコアとは、タイヤ径方向において必ずしも同じ位置に設けられていなくてもよい。空気入りタイヤ１０Ｂでは、カーカス４０のタイヤ径方向内側端４０ａは、外側ビードコア２２０Ｂよりもタイヤ径方向内側に位置する。

また、カーカス４０のタイヤ径方向内側端４０ａは、内側ビードコア及び外側ビードコアのタイヤ径方向内側端よりも、タイヤ径方向内側に位置してもよいし、内側ビードコアまたは外側ビードコアの何れか一方のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向内側に位置してもよい。或いは、カーカス４０のタイヤ径方向内側端４０ａは、内側ビードコアまたは外側ビードコアの少なくとも何れ一方のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置してもよい。

また、ビードフィラーシート４００は、内側ビードコアまたは外側ビードコアの少なくとも一方のタイヤ径方向外側において、カーカス４０に沿ってカーカスのタイヤ幅方向外側に設けられていればよい。つまり、ビードフィラーシート４００は、タイヤ径方向において、何れかのビードコアと重複して設けられても構わない。

また、ビード部６０は、図１０に示す構成を備えていてもよい。図１０に示すように、ビードコア２８０は、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２との間に形成される空間に介在する。ビードコア２８０は、コア部２８２と凸部２８４とを含む。折り返し部４２は、コア部２８２を介して、タイヤ幅方向外側に折り返される。

凸部２８４は、コア部２８２のタイヤ径方向外側に位置し、コア部２８２と一体に設けられる。凸部２８４は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、本体部４１と折り返し部４２とコア部２８２との間に形成される空間に向けて、コア部２８２から突出する。凸部２８４は、内側部分２８６と外側部分２８８とを有する。

内側部分２８６は、凸部２８４のタイヤ幅方向内側に位置し、ビードコア２８０の長手方向ＬＤ１に平行に設けられる。外側部分２８８は、凸部２８４のタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分２８８は、内側部分２８６のタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア２８０の長手方向ＬＤ１に対して傾斜する。

カーカス４０の本体部４１は、内側部分２８６に接する。カーカス４０の折り返し部４２は、外側部分２８８の一部に接する。ビードコア２８０の外周面は、ラッピング部材２９０で覆われている。ラッピング部材２９０は、例えば、ビニロンコードからなる。凸部２８４の内側部分２８６及び外側部分２８８は、ラッピング部材２９０を含んでいる。なお、ビードコア２８０の外周面にラッピング部材２９０を設けなくてもよい。この場合、凸部２８４の内側部分２８６及び外側部分２８８は、ラッピング部材２９０を含んでいない。

充填部３００は、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２とビードコア２８０の凸部２８４との間に形成される空間を埋める。充填部３００は、他の部分のゴムよりも硬質なゴムからなる。本実施形態では、折り返し部４２が本体部４１に接する接触領域のタイヤ径方向内側端は、リムフランジ１１０に対向する位置付近に設けられる。

タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、ビードコア２８０の面積に対する充填部３００の面積の割合は、５％以上かつ９５％以下に設定される。好ましくは、ビードコア２８０の面積に対する充填部３００の面積の割合は、１０％以上かつ９０％以下に設定される。より好ましくは、ビードコア２８０の面積に対する充填部３００の面積の割合は、２０％以上かつ８５％以下に設定される。

タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、ビードコア２８０の面積は、６ｍｍ^２以上かつ７０ｍｍ^２以下に設定されるが、これに限定されない。ビードコア２８０の面積は、１０ｍｍ^２以上かつ５０ｍｍ^２以下に設定されてもよく、２５ｍｍ^２以上かつ４５ｍｍ^２以下に設定されてもよい。

タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、充填部３００の面積は、３ｍｍ^２以上かつ４０ｍｍ^２以下に設定されるが、これに限定されない。充填部３００の面積は、５ｍｍ^２以上かつ３０ｍｍ^２以下に設定されてもよく、１０ｍｍ^２以上かつ２０ｍｍ^２以下に設定されてもよい。

図１０に示すように、ビードコア２８０の凸部２８４が、空間の一部を埋めており、充填部３００が、空間の残りの部分を埋めている。これにより、他の部分のゴムよりも硬質なゴムからなる充填部３００の量が減るため、図１０示す空気入りタイヤ１０は、タイヤの軽量化を実現しつつ、リムフランジ１１０付近の剛性を高くすることができる。

なお、図１１に示すように、充填部は、硬質ゴムの代わりに、ビードコア２８０の外周面を覆っているラッピング部材２９０によって形成されてもよい。ラッピング部材２９０は、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２と凸部２８４との間に形成される空間を埋める。充填部として、ビードコア２８０の外周面を覆っているラッピング部材２９０を利用することができるため、別途硬質ゴムを用意する必要がなく、空気入りタイヤ１０の製造工程は簡略化され得る。

また、図１２に示すように、カーカス４０の折り返し部４２は、ビードコア２８０の凸部２８４には接していなくてもよい。充填部３１０は、本体部４１と折り返し部４２と凸部２８４との間に形成される空間を充填する。空気入りタイヤ１０の加硫工程において、折り返し部４２が凸部２８４に接するように押し付けられると、折り返し部４２に歪みが生じる場合がある。これに対し、図１２に示すように、折り返し部４２と凸部２８４との間に、充填部３１０を介在させることにより、歪みの発生は抑制され得る。これにより、リムフランジ１１０付近の剛性の低下が回避され得る。

また、図１３に示すように、ビードコア２８０ａは、コア部２８２ａと凸部２８４ａとを含んでもよい。コア部２８２ａは、図１０に示すコア部２８２と同様である。凸部２８４ａは、本体部４１と折り返し部４２とコア部２８２ａとの間に形成される空間に向けて、コア部２８２ａから突出する。凸部２８４ａは、内側部分２８６ａと外側部分２８８ａとを有する。

内側部分２８６ａは、凸部２８４ａのタイヤ幅方向内側に位置する。内側部分２８６ａは、ビードコア２８０ａのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア２８０ａの長手方向ＬＤ２に対して傾斜する。外側部分２８８ａは、凸部２８４ａのタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分２８８ａは、ビードコア２８０ａのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア２８０ａの長手方向ＬＤ２に対して傾斜する。

本体部４１は、内側部分２８６ａに接していない。カーカス４０の折り返し部４２は、外側部分２６４ｂに接する。充填部３２０は、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２とビードコア２８０ａの凸部２８４ａとの間に形成される空間を埋める。空気入りタイヤ１０の加硫工程において、折り返し部４２が凸部２８４に接するように押し付けられると、折り返し部４２に歪みが生じる場合がある。これに対し、図１３に示すように、折り返し部４２と凸部２８４との間に、充填部３１０を介在させることにより、歪みの発生は抑制され得る。これにより、リムフランジ１１０付近の剛性の低下が回避され得る。

また、図１４～１６に示す角度などが設定されてもよい。図１４に示す点Ｂは、タイヤ最大幅位置である。タイヤ最大幅位置とは、タイヤ幅方向に沿った幅が最大となる空気入りタイヤ１０の最大幅位置である。Ｌ２は、点Ｂを通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線である。Ｌ３は、仮想直線Ｌ１と仮想直線をＬ２との中間を通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線である。点Ｃは、仮想直線Ｌ３とカーカス４０との交点である。詳しくは、点Ｃは、タイヤ径方向外側のカーカス４０上に位置する。Ｌ４は、点Ｃを通るタイヤ径方向と平行な仮想直線である。Ｌ５は、点Ｃにおいてカーカス４０に接する仮想直線である。仮想直線Ｌ４と仮想直線Ｌ５とのなす角度θ１は、３０度～７０度である。但し、角度θ１は、これに限定されない。角度θ１は、４０～６５度であってもよい。

また、図１５に示す点Ｄは、外側表面部６１のタイヤ径方向外側端の位置である。詳しくは、点Ｄは、外側表面部６１がリムフランジ１１０との接触状態から離れる、空気入りタイヤ１０の外側表面上に位置する離反点である。Ｌ６は、点Ｄを通り、外側表面部６１に直角に交わる仮想垂線である。点Ｅは、仮想垂線Ｌ６と折り返し部４２との交点である。Ｌ７は、点Ｅにおいて折り返し部４２に接する仮想直線である。ＢＬは、リムホイール１００のリム径位置を通るタイヤ幅方向と平行な直線（ビードベースライン）である。仮想直線Ｌ７と、ビードベースラインＢＬとのなす角度θ２は、５０～８０度である。但し、角度θ２は、これに限定されない。角度θ２は、６０～７８度であってもよく、６５～７５度であってもよい。また、図１５に示す点Ｄから点Ｅまでの距離Ｑは、２～７ｍｍであってもよい。図１４～１５に示す角度θ１、θ２、距離Ｑを満たす空気入りタイヤ１０は、ビード部６０の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。なお、図１５において、空気入りタイヤ１０はビードフィラーシート４００を備えていないが、図１６に示すように空気入りタイヤ１０はビードフィラーシート４００を備えていてもよい。

また、図１７に示すように、ビードコア２８０ｂは、コア部２８２ｂと凸部２８４ｂとを含んでもよい。コア部２８２ｂは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分２８２ｂ１を有する。外側部分２８２ｂ１は、ビードコア２８０ｂのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア２８０ｂの長手方向ＬＤ３に対して傾斜する。

図１７に示すように、凸部２８４ｂは、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２とビードコア２８０ｂのコア部２８２ｂとの間に形成される空間に向けて、コア部２８２ｂから突出する。

図１７に示すように、凸部２８４ｂは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分２８４ｂ１を有する。外側部分２８４ｂ１は、ビードコア２８０ｂのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア２８０ｂの長手方向ＬＤ３に対して傾斜する。コア部２８２ｂの外側部分２８２ｂ１及び凸部２８４ｂの外側部分２８４ｂ１は一直線状に連なり、ビードコア２８０ｂの外側部分２８０ｂ１を形成する。このように、ビードコア２８０ｂのタイヤ幅方向外側面は面一に形成される。

図１７に示すように、カーカス４０の折り返し部４２は、凸部２８４ｂの外側部分２８４ｂ１の一部に接していない。充填部３３０は、カーカス４０の本体部４１と折り返し部４２とビードコア２８０ｂの凸部２８４ｂとの間に形成される空間を埋める。このような構成により、空気入りタイヤ１０の加硫工程において、カーカス４０の折り返し部４２をビードコア２８０ｂの凸部２８４ｂの外側部分２８４ｂ１の全てに接するように押し付けると、折り返し部４２に歪みが生じる場合に、折り返し部４２と凸部２８４ｂとの間に、充填部３３０を介在させることにより、歪みの発生を抑制することができる。これにより、リムフランジ１１０付近の剛性が低くなるのを回避することができる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１０，１０Ａ，１０Ｂ空気入りタイヤ
２０トレッド部
３０タイヤサイド部
４０カーカス
４０ａタイヤ径方向内側端
４１本体部
４２折り返し部
５０ベルト層
５０ａ～ｃベルト
６０ビード部
６１外側表面部
６５リムライン
１００リムホイール
１１０リムフランジ
２００，２０５，２０５Ａ，２０５Ｂビードコア
２１０内側ビードコア
２１０ａタイヤ径方向内側端
２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ外側ビードコア
２２０ａタイヤ径方向内側端
２５０，２５０ａ，２５０ｂビードコア
２５２ａ外側部分
２６０，２６０ａ，２６０ｂコア部
２６４ａ，２６４ｂ外側部分
２７０，２７０ａ，２７０ｂ先細り部
２７２，２７２ｂ内側部分
２７４，２７４ａ，２７４ｂ外側部分
２８０，２８０ａ、２８０ｂビードコア
２８０ｂ１外側部分
２８２，２８２ａ、２８２ｂコア部
２８２ｂ１外側部分
２８４，２８４ａ、２８４ｂ凸部
２８４ｂ１外側部分
２８６，２８６ａ内側部分
２８８，２８８ａ外側部分
２９０ラッピング部材
３００，３１０，３２０、３３０充填部
４００ビードフィラーシート
４０１タイヤ径方向外側端
４０３タイヤ径方向内側端

Claims

路面に接するトレッド部と、
前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と、
前記タイヤの骨格を形成するカーカスと、
前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられたベルト層と
を含むタイヤであって、
前記ビード部は、
タイヤ周方向に延びる円環状のビードコアと、
前記タイヤに組み付けられるリムホイールのリムフランジと接触する外側表面部と
を有し、
前記カーカスは、
本体部と、
前記本体部に連なり、前記ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部と
を有し、
前記本体部と前記折り返し部との間には、ビードフィラーが介在せず、
タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、
前記トレッド部におけるタイヤ赤道面上の位置を点Ａ、前記点Ａを通る前記タイヤ幅方向と平行な仮想直線をＬ１、前記ベルト層のうち、もっとも前記タイヤ径方向外側に設けられたベルトの前記タイヤ幅方向外側の端部を点Ｊ、前記点Ｊを通る前記タイヤ径方向と平行な仮想直線をＬ１０、前記仮想直線Ｌ１と前記仮想直線をＬ１０との交点を点Ｎ、前記点Ａから前記点Ｎまでの距離をＸ、前記点Ｎから前記点Ｊまでの距離をＹ、前記点Ｊを通り、タイヤ外側表面に直角に交わる仮想垂線をＬ１１、前記仮想垂線Ｌ１１と前記タイヤ外側表面との交点を点Ｋとした場合、
前記点Ｊから前記点Ｋまでの距離Ｕは、２～１０ｍｍであり、
前記距離Ｙと前記距離Ｘとの比Ｙ／Ｘは、０．０３～０．２５であり、
前記カーカスのタイヤ幅方向外側には、ビードフィラーシートが設けられ、
前記ビードフィラーシートのタイヤ径方向内側の部分は、前記折り返し部と接し、
前記ビードフィラーシートのタイヤ径方向外側の部分は、前記本体部と接することを特徴とするタイヤ。