WO2014084369A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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bead
tire
carcass layer
layer
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栄星 清水
正俊 栗山
張替　紳也
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横浜ゴム株式会社
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    • B60C2015/0621—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a cushion rubber other than the chafer or clinch rubber adjacent to the carcass turnup portion

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire having a plurality of carcass layers. More specifically, while maintaining good steering stability, the tire can be reduced in weight and rolling resistance can be reduced, and separation resistance can be improved.
  • the present invention relates to a pneumatic tire that can be improved.
  • a reinforcing structure in which a plurality of carcass layers are mounted between a pair of bead portions is employed in order to maintain a high internal pressure.
  • a three-layer carcass layer is mounted between a pair of bead portions, and both end portions of two inner-circumference-side carcass layers are folded around the bead cores from the inside of the tire to the outside, while one outer-circular-side carcass layer is folded.
  • a pneumatic tire having a structure in which both end portions of the layer are disposed on the outer side in the tire width direction of the folded portion of the inner circumferential side carcass layer (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 6 schematically shows a conventional pneumatic tire having three carcass layers. As shown in FIG. 6, both end portions of the inner peripheral side carcass layers 41, 42 are folded back from the inside of the tire around the bead core 5, and both end portions of the outer peripheral side carcass layer 43 are formed on the inner peripheral side carcass layers 41, 42. It is arrange
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of reducing the tire weight and rolling resistance while improving steering stability while maintaining good steering stability. is there.
  • the pneumatic tire of the present invention has two carcass layers including a plurality of carcass cords mounted between a pair of bead portions, and a bead core and a bead filler are disposed on each bead portion,
  • both end portions of the inner peripheral carcass layer are folded around the bead cores from the inner side to the outer side, and the inner circumferential carcass layer is folded.
  • the terminal of the part is disposed between the inner peripheral side belt layer and the outer peripheral side carcass layer, while both ends of the outer peripheral side carcass layer pass between the main body part of the inner peripheral side carcass layer and the bead filler.
  • the two end portions of the outer peripheral side carcass layer are terminated at each bead portion without being folded back around each bead core.
  • the both ends of the inner circumferential carcass layer are folded from the tire inner side to the outer side around each bead core, and the folded portion of the inner circumferential carcass layer is extended to a position overlapping the inner circumferential belt layer,
  • the carcass layer has a three-layer structure at the sidewall to ensure sufficient rigidity of the pneumatic tire and good maneuverability. Stability can be demonstrated.
  • the tire radial height FH of the bead filler preferably satisfies the relationship of 0.05 SH ⁇ FH ⁇ 0.5 SH with respect to the tire cross-section height SH.
  • the bead filler is composed of an inner filler and an outer filler that are divided in the tire radial direction, and the end of the outer peripheral carcass layer is disposed adjacent to the inner filler, and the JIS hardness of the outer filler is higher than the JIS hardness of the inner filler. It is preferable to lower by 3 points or more. Thereby, the share rate of the bending deformation in the whole bead filler of the inner side filler which the terminal of an outer peripheral side carcass layer adjoins can be made low, and the tension
  • the inner filler preferably has a breaking strength of 15 MPa to 25 MPa and a loss tangent at 60 ° C. of 0.10 to 0.25.
  • rupture of the inner side filler which the terminal of an outer peripheral side carcass layer adjoins can be suppressed.
  • reducing the loss tangent of the inner filler also contributes to a reduction in rolling resistance of the tire.
  • the tire radial height FOH of the intersection of the boundary line that separates the inner filler and the outer filler and the outer contour line of the bead filler, and the intersection of the boundary line that separates the inner filler and the outer filler and the inner contour line of the bead filler preferably satisfies the relations 0.1FH ⁇ FOH ⁇ 0.4FH and 0.6FH ⁇ FIH ⁇ 0.9FH with respect to the tire radial height FH of the bead filler, respectively. .
  • the tire radial direction height PH from the innermost end of the bead core in the tire radial direction to the end of the outer carcass layer is the tire radial direction at the intersection of the boundary line separating the inner filler and the outer filler and the inner contour line of the bead filler. It is preferable to satisfy a relationship of 0.05 ⁇ (BH + FIH) ⁇ PH ⁇ 0.7 ⁇ (BH + FIH) with respect to the height FIH and the tire radial height BH of the bead core. Thereby, the position of the terminal of an outer peripheral side carcass layer can be optimized, and a separation-proof performance can be improved.
  • the overlap amount W between the folded portion of the inner peripheral side carcass layer and the inner peripheral side belt layer is preferably 5 mm to 40 mm. Thereby, a good separation resistance can be ensured.
  • a buffer rubber layer having a thickness of 0.5 mm to 2 mm and a breaking strength of 20 MPa or more between the folded portion of the inner circumferential carcass layer and the inner circumferential belt layer.
  • the outer end in the tire width direction of the cushioning rubber layer is arranged on the outer side in the tire width direction of the end of the inner belt layer, and the inner end of the cushion rubber layer in the tire width direction is more tire than the end of the folded portion of the inner carcass layer. It is preferable to arrange in the width direction inner side. Thereby, the shear distortion of the said location can be relieve
  • auxiliary filler having a JIS hardness lower by 3 points or more than the inner filler on the outer side in the tire width direction than the folded portion of the inner circumferential carcass layer in the bead portion.
  • the outer end in the tire radial direction of the auxiliary filler is arranged outside the outer end in the tire radial direction of the bead filler, and the inner end of the auxiliary filler in the tire radial direction is arranged within the range of the tire radial height FH of the bead filler. It is preferable to do. Thereby, the bending deformation of the bead filler can be effectively suppressed.
  • the tire radial height SFH of the auxiliary filler satisfies the relationship of 0.5FH ⁇ SFH ⁇ 1.5FH with respect to the tire radial height FH of the bead filler, and the auxiliary filler gradually increases toward both sides of the tire radial direction. It is preferable that the portion that has a thinned shape and the maximum thickness of the auxiliary filler is disposed within the range of the height FH of the bead filler in the tire radial direction. Thereby, the bending deformation of the bead filler can be effectively suppressed without increasing the weight excessively, and the durability can be improved.
  • JIS hardness is durometer hardness measured at a temperature of 20 ° C. using an A type durometer in accordance with JIS K-6253.
  • the breaking strength is a tensile strength measured at a temperature of 20 ° C. using a dumbbell specimen in accordance with JIS K-6251.
  • Loss tangent (tan ⁇ ) is measured in accordance with JIS-K6394 using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) under the conditions of frequency 20 Hz, initial strain 10%, dynamic strain ⁇ 2%, temperature 60 ° C. It is what is done.
  • FIG. 1 is a meridian cross-sectional view showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a meridian half sectional view schematically showing the pneumatic tire of FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a bead portion of the pneumatic tire of FIG.
  • FIG. 4 is a meridian half sectional view schematically showing a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the bead portion of the pneumatic tire of FIG.
  • FIG. 6 is a meridian cross-sectional view schematically showing a conventional pneumatic tire having three carcass layers.
  • 1 to 3 show a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • the pneumatic tire of the present embodiment includes a tread portion 1 that extends in the tire circumferential direction and has an annular shape, a pair of sidewall portions 2 that are disposed on both sides of the tread portion 1, And a pair of bead portions 3 disposed inside the wall portion 2 in the tire radial direction.
  • the carcass layer 4 includes an inner circumferential carcass layer 4A located on the inner side in the tire radial direction in the tread portion 1 and an outer circumferential side carcass layer 4B located on the outer side in the tire radial direction in the tread portion 1.
  • organic fiber cords such as nylon and polyester are preferably used.
  • An annular bead core 5 is embedded in each bead portion 3, and a bead filler 6 made of a rubber composition having a triangular cross section is disposed on the outer periphery of the bead core 5.
  • the belt layer 7 includes an inner circumferential belt layer 7A located on the inner side in the tire radial direction and an outer circumferential side belt layer 7B located on the outer side in the tire radial direction.
  • These belt layers 7 include a plurality of reinforcing cords inclined with respect to the tire circumferential direction, and are arranged so that the reinforcing cords cross each other between the layers.
  • the inclination angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is set, for example, in the range of 10 ° to 40 °.
  • a steel cord is preferably used as the reinforcing cord of the belt layer 7.
  • the belt cover layer 8 On the outer peripheral side of the belt layer 7, at least one belt cover layer 8 in which reinforcing cords are arranged at an angle of 5 ° or less with respect to the tire circumferential direction is disposed for the purpose of improving high-speed durability. . It is desirable that the belt cover layer 8 has a jointless structure in which a strip material formed by aligning at least one reinforcing cord and covering with rubber is continuously wound in the tire circumferential direction. Further, the belt cover layer 8 may be disposed so as to cover the entire width direction of the belt layer 7, or may be disposed so as to cover only the outer edge portion of the belt layer 7 in the width direction. As the reinforcing cord of the belt cover layer 8, an organic fiber cord such as nylon or aramid is preferably used.
  • both end portions of the inner circumferential carcass layer 4A are folded around the bead cores 5 from the inside to the outside of the tire, and are arranged so as to wrap the bead cores 5 and the bead fillers 6.
  • the inner circumferential carcass layer 4A has a main body portion 4Ax inside the tire and a folded portion 4Ay outside the tire with the bead core 5 as a boundary.
  • turning part 4Ay of 4 A of inner periphery side carcass layers is arrange
  • both end portions of the outer peripheral side carcass layer 4B are arranged so as to pass between the main body portion 4Ax of the inner peripheral side carcass layer 4A and the bead filler 6, and both end portions of the outer peripheral side carcass layer 4B are around each bead core 5. It terminates at each bead portion 3 without being folded back. That is, the terminal 4Be of the outer peripheral side carcass layer 4B is arranged in the vicinity of the bead core 5.
  • the outer circumferential side carcass layer 4 ⁇ / b> B may extend to the lower side of the bead core 5, but does not extend from the radially innermost end position of the bead core 5 toward the outer side in the tire radial direction.
  • both end portions of the inner circumferential side carcass layer 4A are folded back from the inner side to the outer side around the bead cores 5 until the folded portion 4Ay of the inner circumferential side carcass layer 4A overlaps the inner circumferential side belt layer 7A.
  • both end portions of the outer peripheral side carcass layer 4B are terminated at each bead portion 3 without being folded around each bead core 5, so that the carcass layer 4 has a three-layer structure in the sidewall portion 2 and is filled with air. Tire rigidity can be sufficiently secured and good steering stability can be exhibited.
  • the conventional carcass layer has three carcass layers.
  • the weight of the tire can be reduced.
  • the folded portion 4Ay of the inner peripheral side carcass layer 4A extends to a position overlapping the inner peripheral side belt layer 7A, the side wall portion 2 has the three-layer structure of the carcass layer 4, while the tread portion 1
  • the carcass layer 4 can have a two-layer structure below the belt layer 7 in FIG.
  • the both ends of the outer peripheral side carcass layer 4B are not folded back around each bead core 5, the weight around the bead portion 3 can be reduced. Thereby, a tire can be reduced in weight and rolling resistance of a tire can be reduced in connection with it.
  • the pneumatic tire there are two ends (4Ae, 4Be) of the carcass layer 4 on one side of the tire, and one of the ends is between the inner peripheral belt layer 7A and the outer peripheral carcass layer 4B. Therefore, the separation failure starting from the end of the carcass layer 4 can be suppressed, and the separation resistance can be improved.
  • the tire radial height FH of the bead filler 6 is 0.05SH ⁇ FH ⁇ 0.5SH, more preferably 0.1SH ⁇ FH ⁇ 0.4SH with respect to the tire cross-section height SH. Satisfy the relationship.
  • the tire radial height FH of the bead filler 6 is set within the above range, the bead portion 3 has a high bending rigidity due to a so-called sandwich effect sandwiched between the main body portion 4Ax and the folded portion 4Ay of the inner circumferential side carcass layer 4A.
  • the bending deformation of the bead filler 6 at the time of grounding is ensured, and the tension applied to the terminal 4Be of the outer peripheral side carcass layer 4B adjacent to the bead filler 6 can be reduced. This improves the separation resistance and suppresses heat generation and fatigue fracture of the bead filler 6.
  • the tire radial height FH of the bead filler 6 is the height in the tire radial direction from the radially innermost end to the outermost end of the bead filler 6.
  • the bead filler 6 can be composed of a single rubber composition, but can also be composed of a plurality of types of rubber compositions having different physical properties.
  • the bead filler 6 is composed of an inner filler 6A and an outer filler 6B that are divided in the tire radial direction, and the terminal 4Be of the outer peripheral side carcass layer 4B is disposed adjacent to the inner filler 6A.
  • the JIS hardness of the outer filler 6B is preferably lower by 3 points or more than the JIS hardness of the inner filler 6A.
  • the JIS hardness of the inner filler 6A is preferably set in the range of 75 to 97, and the JIS hardness of the outer filler 6B is preferably set in the range of 72 to 94.
  • the inner filler 6A preferably has a breaking strength of 15 MPa to 25 MPa and a loss tangent at 60 ° C. of 0.10 to 0.25. Thereby, while suppressing heat_generation
  • the breaking strength of the inner filler 6A is less than 15 MPa, deformation tends to occur, and conversely if it exceeds 25 MPa, fatigue fracture tends to occur.
  • the loss tangent of the inner filler 6A at 60 ° C. exceeds 0.25 heat is likely to be generated due to deformation, which causes an increase in rolling resistance.
  • the intersection of the boundary line X1 that divides the inner filler 6A and the outer filler 6B and the outer contour line X2 of the bead filler 6 (the contour line of the sidewall on the outer side in the tire width direction)
  • the height FIH preferably satisfies the relationship of 0.1 FH ⁇ FOH ⁇ 0.4 FH and 0.6 FH ⁇ FIH ⁇ 0.9 FH with respect to the tire radial height FH of the bead filler 6.
  • the boundary line X1 that separates the inner filler 6A and the outer filler 6B is inclined with respect to the tire width direction (that is, the tire axial direction), whereby the rigidity of the bead filler 6 is increased in the tire radial direction. Accordingly, the stress concentration at the boundary between the inner filler 6A and the outer filler 6B can be relaxed, and the separation resistance can be improved. If the heights FOH and FIH are out of the above ranges, it becomes difficult to optimize the rigidity balance of the bead filler 6 and the effect of improving the separation resistance is reduced.
  • the tire radial direction height PH from the innermost end in the tire radial direction of the bead core 5 to the terminal 4Be of the outer carcass layer 4B is a boundary line X1 that separates the inner filler 6A and the outer filler 6B from the inner contour line of the bead filler 6. It is preferable that a relationship of 0.05 ⁇ (BH + FIH) ⁇ PH ⁇ 0.7 ⁇ (BH + FIH) is satisfied with respect to the tire radial height FIH at the intersection with X3 and the tire radial height BH of the bead core 5. . Thereby, the position of the terminal 4Be of the outer periphery side carcass layer 4B can be optimized, and the separation resistance can be improved.
  • the end 4Be of the outer circumferential carcass layer 4B may be disposed below the bead core 5 due to manufacturing errors, and tire performance may become unstable. Further, when PH> 0.7 ⁇ (BH + FIH), the contact length between the outer peripheral side carcass layer 4B and the inner filler 6A is reduced, so that the effect of improving the separation resistance is reduced.
  • the tire radial direction height BH of the bead core 5 is the height in the tire radial direction from the radially innermost end to the outermost end of the bead core 5.
  • the bead core 5 for example, a cross-sectional shape that is a quadrangle or a hexagon can be used, but the shape is not particularly limited.
  • the height BH of the bead core 5 in the tire radial direction is specified based on the above definition.
  • the overlap amount W between the folded portion 4Ay of the inner circumferential side carcass layer 4A and the inner circumferential side belt layer 7A is preferably 5 mm to 40 mm. Thereby, a good separation resistance can be ensured.
  • the overlap amount W is less than 5 mm, the terminal 4Ae of the inner peripheral side carcass layer 4A and the end of the inner peripheral side belt layer 7A are close to each other, so that the effect of improving the separation resistance is reduced. Since the usage amount of the layer 4 increases, the rolling resistance reduction effect is reduced.
  • the overlap amount W is defined as the reference line of the inner peripheral side belt layer 7A and the outer side when the reference line passing through the terminal 4Ae of the inner peripheral side carcass layer 4A and orthogonal to the inner peripheral side belt layer 7A is obtained. The width of the part.
  • 4 to 5 show a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • a buffer rubber layer 11 is disposed between the folded portion 4Ay of the inner circumferential side carcass layer 4A and the inner circumferential side belt layer 7A.
  • the buffer rubber layer 11 has a thickness of 0.5 mm to 2 mm and a breaking strength of 20 MPa or more. By adding such a buffer rubber layer 11, the shear strain of the said location can be relieved and a separation-proof performance can be improved. When the thickness of the buffer rubber layer 11 is less than 0.5 mm, the effect of improving the separation resistance is reduced. Moreover, the improvement effect of a separation-proof performance will fall that the breaking strength of the buffer rubber layer 11 is less than 20 Mpa.
  • the outer end in the tire width direction of the cushioning rubber layer 11 is disposed on the outer side in the tire width direction from the end of the inner circumferential belt layer 7A, and the inner end in the tire width direction of the cushioning rubber layer 11 is the folded portion 4Ay of the inner circumferential carcass layer 4A It is good to arrange
  • the auxiliary filler 12 is disposed on the outer side in the tire width direction from the folded portion 4Ay of the inner circumferential side carcass layer 4A in the bead portion 3.
  • the auxiliary filler 12 is embedded between a sidewall rubber layer or rim cushion rubber layer (not shown) disposed on the outer surface of the tire and the folded portion 4Ay of the inner circumferential carcass layer 4A.
  • the JIS hardness of the auxiliary filler 12 is set lower by 3 points or more than the JIS hardness of the inner filler 6A.
  • the JIS hardness of the auxiliary filler 12 is preferably set in the range of 72 to 94.
  • the rubber composition constituting the auxiliary filler 12 the same rubber composition as that constituting the outer filler 6B may be used.
  • the outer end in the tire radial direction of the auxiliary filler 12 is disposed outside the outer end in the tire radial direction of the bead filler 6, and the inner end in the tire radial direction of the auxiliary filler 12 is the bead filler 6. It is good to arrange in the range of tire radial direction height FH. Thereby, the bending deformation of the bead filler 6 can be effectively suppressed. That is, by arranging the auxiliary filler 12 at a position shifted to the outer side in the tire radial direction with respect to the bead filler 6, bending deformation of the bead portion 3 with the rim flange as a fulcrum can be effectively suppressed.
  • the tire radial height SFH of the auxiliary filler 12 satisfies the relationship of 0.5 FH ⁇ SFH ⁇ 1.5 FH with respect to the tire radial height FH of the bead filler 6, and the auxiliary filler 12 is on both sides of the tire radial direction. It is preferable to arrange a portion having a crescent-shaped cross-sectional shape that gradually decreases toward the maximum thickness of the auxiliary filler 12 within the range of the tire radial height FH of the bead filler 6. Thereby, the bending deformation of the bead filler 6 can be effectively suppressed without increasing the weight excessively, and the durability can be improved. If SFH ⁇ 0.5FH, the above effect cannot be expected.
  • the maximum thickness of the auxiliary filler 12 is preferably set to 6 mm or less.
  • the buffer rubber layer 11 is disposed on the tread portion 1 and the auxiliary filler 12 is disposed on the bead portion 3.
  • the auxiliary filler 12 is disposed on the bead portion 3.
  • a plurality of carcass layers including a plurality of carcass cords are mounted between a pair of bead portions, a bead core and a bead filler are disposed in each bead portion, and two layers are provided on the outer peripheral side of the carcass layer.
  • Conventional tires, comparative examples 1 and 2 and examples 1 to 7 having different structures of the carcass layer in the pneumatic tire in which the belt layer was arranged were manufactured.
  • the conventional tire has a structure using three carcass layers (see FIG. 6), and both end portions of the inner circumferential carcass layer (first ply and second ply) are folded around each bead core.
  • the both ends of the outer peripheral side carcass layer (third ply) are terminated at each bead portion without being folded around each bead core.
  • the tire of Comparative Example 1 has a structure using two carcass layers, and both end portions of the inner circumferential carcass layer (first ply) are folded back around each bead core, and the folded portion of the inner circumferential carcass layer is While the terminal is disposed between the inner peripheral belt layer and the outer peripheral carcass layer, both ends of the outer peripheral carcass layer (second ply) are terminated without being folded around each bead core.
  • both end portions of the outer peripheral side carcass layer do not reach the bead filler.
  • the tire of Comparative Example 2 has a structure using two carcass layers, and both end portions of the inner peripheral carcass layer (first ply) are folded around each bead core, while the outer peripheral carcass layer (second Both ends of the ply) are arranged so as to pass between the main body of the inner peripheral carcass layer and the bead filler, and both ends of the outer peripheral carcass layer are terminated at each bead portion without being folded around each bead core.
  • the end of the folded portion of the inner circumferential carcass layer does not reach the position overlapping the inner circumferential belt layer.
  • the tires of Examples 1 to 7 have a structure using two carcass layers (see FIGS. 1 to 5), and both end portions of the inner peripheral carcass layer (first ply) are folded around each bead core.
  • the terminal of the folded portion of the inner circumferential side carcass layer is disposed between the inner circumferential belt layer and the outer circumferential side carcass layer, while both ends of the outer circumferential side carcass layer (second ply) are connected to the inner circumferential side carcass layer. It arrange
  • the bead filler was composed of an inner filler and an outer filler.
  • a buffer rubber layer was disposed between the folded portion of the inner circumferential carcass layer and the inner circumferential belt layer.
  • the shock-absorbing rubber layer is disposed between the folded portion of the inner circumferential side carcass layer and the inner circumferential side belt layer, and the outer side in the tire width direction than the folded portion of the inner circumferential side carcass layer in the bead portion.
  • An auxiliary filler was placed in
  • Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 the overlap amount W between the folded portion of the inner circumferential carcass layer and the inner circumferential belt layer was 30 mm.
  • the buffer rubber layer had a thickness of 1.0 mm and a breaking strength of 10 MPa.
  • the auxiliary filler had a JIS hardness of 85.
  • Each test tire is assembled to a wheel with a rim size of 16 ⁇ 6 1 / 2JJ and mounted on a drum durability tester.
  • a running test is performed under the conditions of air pressure 400 kPa, load 11.8 kN, speed 80 km / h, and separation of the carcass layer. The mileage until failure was measured.
  • the evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the separation resistance.
  • Tire weight The weight of each test tire was measured. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100, using the reciprocal of the measured value. A larger index value means lighter weight.
  • Rolling resistance Each test tire is assembled to a wheel of rim size 16 ⁇ 6 1/2 JJ and mounted on a rolling resistance tester equipped with a drum having a radius of 854 mm, and the pressure is 210 kPa, the load is 6.47 kN, and the speed is 80 km / h for 30 minutes. After the preliminary running, the rolling resistance was measured under the same conditions. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100, using the reciprocal of the measured value. It means that rolling resistance is so small that this index value is large.
  • the tires of Examples 1 to 7 can reduce the weight of the tire and reduce the rolling resistance while maintaining good steering stability in comparison with the conventional example, and also have anti-separation performance. Was able to improve.
  • both end portions of the outer peripheral side carcass layer do not reach the bead filler, and both end portions of the outer peripheral side carcass layer are between the main body portion of the inner peripheral side carcass layer and the bead filler. Since it is not arranged so as to pass, the steering stability is worse than the conventional example, and the separation resistance is also lowered. Moreover, since the tire of the comparative example 2 does not reach the position where the end of the folded portion of the inner circumferential side carcass layer overlaps with the inner circumferential side belt layer, the steering stability is worse than the conventional example, and the separation performance is also improved. It was falling.

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Abstract

　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。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、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、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ことを特徴とする。

Description

空気入りタイヤ
　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は本発明の実施形態からな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は本発明の他の実施形態からなる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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。
　図１に示すように、本実施形態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は本発明の他の実施形態からなる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及び実施例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。
　実施例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、実施例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。実施例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。実施例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及び実施例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。
　実施例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。実施例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。実施例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。実施例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。実施例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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から判るように、実施例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 (12)

  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請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. 　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８に記載の空気入りタイヤ。
  10. 　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３～９のいずれか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１０に記載の空気入りタイヤ。
  12. 　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１０又は１１に記載の空気入りタイヤ。
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