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JP6586081B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、ビード部を補強する補強コード層を有するタイヤに関する。
従来、乗用自動車などに装着されるタイヤでは、操縦安定性を向上するために、ビード部を補強する様々な方法が実現されている。特許文献1には、ビード部を構成するビードフィラーのタイヤ幅方向内側に有機繊維補強コード層を配置し、かつビードフィラーのタイヤ幅方向外側に金属補強コード層を配置したタイヤが記載されている。特許文献1のタイヤは、金属補強コード層と有機繊維補強コード層によってビード部の補強することによって横方向剛性が高まり、操縦安定性が向上する。
特開2012−179944号公報
また、近年、タイヤの重量は、環境性能の観点から軽量化が求められている。特許文献1のタイヤのように、金属補強コード層と有機繊維補強コード層の2層の補強コード層を設けると、タイヤの重量は、当該補強コード層の枚数に応じて重くなる。よって、環境性能を十分に高めることができないことがある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、タイヤの軽量化を図りつつ、ビード部の横方向剛性を高めて旋回時の操縦安定性を向上できるタイヤを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係るタイヤ(タイヤ1)は、路面と接するトレッド部(トレッド部5)と、ビードコア(ビードコア21)及びビードフィラー(ビードフィラー22)を含む一対のビード部(ビード部2)と、ビードコアの周りで折り返されてビード部の間でトロイド状に延びるカーカス層(カーカス層3)と、ビード部を補強するコードを有する補強コード層と、を備える車両装着方向が指定されたタイヤであって、車両装着内側のビード部では、ビードフィラーに対するタイヤ幅方向外側よりもビードフィラーに対するタイヤ幅方向内側で補強コード層の層数が多く、車両装着外側のビード部では、ビードフィラーに対するタイヤ幅方向内側よりもビードフィラーに対するタイヤ幅方向外側で補強コード層の層数が多いことを要旨とする。
タイヤは、車両装着内側のビード部では、ビードフィラーに対するタイヤ幅方向内側にのみ補強コード層を有し、車両装着外側のビード部では、ビードフィラーに対するタイヤ幅方向外側にのみに補強コード層を有するものであってもよい。
コードのタイヤ周方向に対する角度は、20度以上80度以下であってもよい。
補強コード層のタイヤ径方向外側端部は、ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの20%以上50%以下の範囲内に位置するものであってもよい。
車両装着外側のビード部の補強コード層のタイヤ径方向の長さと車両装着内側のビード部の補強コード層のタイヤ径方向の長さは、同じであってもよい。
車両装着外側のビード部の補強コード層のタイヤ径方向の長さは、車両装着内側のビード部の補強コード層のタイヤ径方向の長さよりも長いものであってもよい。
車両装着外側のビード部の補強コード層のタイヤ径方向外側端部は、ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの20%以上50%以下の範囲内に位置し、車両装着内側のビード部の補強コード層のタイヤ径方向外側端部は、ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの15%以上40%の範囲内に位置するものであってもよい。
車両装着外側のビード部の補強コード層のコードの密度は、車両装着外側のビード部の補強コード層のコードの密度よりも高いものであってもよい。
本発明の特徴によれば、タイヤの軽量化を図りつつ、ビード部の横方向剛性を高めて旋回時の操縦安定性を向上できるタイヤを提供することができる。
図1は、本実施の形態に係るタイヤのタイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向に沿った断面図である。 図2は、補強コード層を構成する有機繊維コードの角度とコーナリングパワーの関係を示す図である。 図3は、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率とタイヤの性能変化率との関係を示す図である。
本発明に係るタイヤの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態に係るタイヤ1のタイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向Wに沿った断面図である。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、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異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
本実施形態に係るタイヤ1は、主に乗用車用に用いられるタイヤ1である。乗用車用タイヤは、特に用途は限定されるものではなく、サマー用、オールシーズン用、冬用といった用途に使用することができるタイヤ1である。また、サイドウォール部4に三日月型の補強ゴム層を有するサイド補強型ランフラットタイヤや、スタッドタイヤ、スタッドレスタイヤといった特殊な構造の乗用車用タイヤに使用することも可能である。
(1)タイヤの全体構成
タイヤ1は、一対のビード部2と、カーカス層3と、サイドウォール部4と、トレッド部5と、ベルト層6と、補強コード層9と、を有する。タイヤは、車両装着方向が指定されたタイヤである。
タイヤ1は、例えば、タイヤ内面に、パンク時の空気の漏れを防ぐためのシーラント部材を備えるものであってもよい。タイヤ1は、例えば、タイヤ内面に、空洞共鳴音を低減するための、多孔質部材を配置したり、静電植毛加工を行ったりすることができる。
タイヤ1は、カーカス層3のタイヤ内面側にインナーライナーを備えるものであってもよい。インナーライナーは、例えば、ブチルゴムを主体としたゴム層のほか、樹脂を主成分とするフィルム層によって形成することもできる。
一対のビード部2は、ビードコア21と、ビードフィラー22と、をそれぞれ有する。ビード部2は、タイヤ径方向Rの内側においてリムに接するように構成されている。
ビードコア21は、円形や多角形状など、タイヤ1におけるさまざまな構造を採用することができる。
カーカス層3は、一対のビードコア21間にトロイド状に延びる。カーカス層3は、ビードコア21間に配置された本体プライ31と、ビード部2においてタイヤ径方向外側に向けて折り返された折返しプライ32と、を有する。
カーカス層3は、従来構造を含めて種々の構成を採用することが可能である。カーカス層3は、ラジアル構造を有していてもよいし、バイアス構造を有していてもよい。
カーカス層3は、カーカスラインにタイヤ1におけるさまざまな構造を採用することができる。例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置をビード部2側に近づけることも、トレッド部5側に近づけることもできる。例えば、カーカス最大幅位置は、ビード底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で50%以上90%以下の範囲に設けることができる。
カーカス層3は、タイヤにおけるさまざまな構造を採用することができる。打ち込み数としては、一般的に10本/50mm以上60本/50mm以下の範囲であるが、これに限定されるものではない。
カーカス層3は、タイヤにおけるさまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカスの折り返し端をビードフィラー端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、またカーカス折り返し端をビードフィラー端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで伸ばし、場合によってはベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカス層が複数の場合、カーカス折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることができる。また、そもそも折返しプライ32を存在させずに、複数のビードコア部材で挟みこんだり、ビードコア21に巻きつけたりする構造を採用することもできる。
カーカス層3は、一対のビードコア21間を途切れずに延びる構造が一般的であるが、ビードコア21から延びてトレッド付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。
サイドウォール部4は、ビード部2のタイヤ径方向外側に連なる。サイドウォール部4は、ビード部2とトレッド部5の間にのびている。
サイドウォール部4のタイヤ最大幅位置は、ビード底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で50%以上90%以下の範囲に設けることができる。
サイドウォール部4は、例えば、リムガードを有する構造とすることもできる。サイドウォール部4は、例えば、乗用車用タイヤとして、リムフランジと接触する凹部が形成されているのが好ましい。
トレッド部5は、路面と接する接地面を有する。トレッド部5の形状は、タイヤ幅方向端部が滑らかであることが好ましい。
トレッドパターンは、例えば、タイヤ赤道面CL近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンであってもよい。この場合、周方向溝を含まなくてもよい。このような横溝が主体のトレッドパターンは、特に雪上性能を効果的に発揮することができる。
トレッドパターンは、例えば、一本以上の周方向溝もしくは周方向溝とトレッド端部によりタイヤ幅方向に区画された、リブ状陸部を主体とするトレッドパターンであってもよい。ここでリブ状陸部とはタイヤ幅方向に横断する横溝を有さずにタイヤ周方向に延びる陸部をいうが、リブ状陸部はサイプやリブ状陸部内で終端する横溝を有していてもよい。
トレッドパターンは、例えば、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンであってもよい。また、例えば、回転方向が指定されたパターンであってもよい。
トレッドパターンは、タイヤ赤道面CLを境とした車両装着内側と車両装着外側のタイヤ半部において非対称な種々のパターンと組み合わせることができる。例えば、赤道面CLを境とした車両装着内側と車両装着外側のタイヤ半部においてネガティブ率に差を設けてもよい。また、例えば、タイヤ赤道面CLを境とした車両装着内側と車両装着外側のタイヤ半部において、周方向溝・幅方向溝・サイプに関して、数・密度・位置・深さ・角度が異なる構成としてもよい。
トレッドパターンは、タイヤ赤道面CLを中心としてトレッド幅の50%の幅を有する領域をセンター領域とし、そのタイヤ幅方向外側をショルダー領域としたとき、センター領域とショルダー領域でパターン設定に種々の差異を設けることができる。例えば、センター領域とショルダー領域でネガティブ率が異なっていてもよい。また、例えば、センター領域とショルダー領域で、周方向溝・幅方向溝・サイプに関して、数・密度・位置・深さ・角度が異なる構成としてもよい。
トレッドゴムは、例えば、発泡ゴムを使用することができる。
トレッドゴムは、タイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよい。複数のゴム層としては、正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材料等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部のみをその周囲とは異なるゴム層とすることができる。
ベルト層6は、トレッド部5を補強するようにトレッド部5のタイヤ径方向内側に設けられている。ベルト層6は、高強度の有機繊維からなり、タイヤ周方向に沿って複数重ねられている。
ベルト層6の具体的な構成は、例えば、タイヤ周方向に対して傾斜するベルトコードからなり、ベルトコードが層間で互いに交差してなるタイヤ幅方向の寸法の異なる2層の傾斜ベルト層からなる構成とすることができる。また、ベルトコードが層間で互いに交差してなる2層の傾斜ベルト層と、この傾斜ベルト層の端部のみを覆う周方向コード層とからなる構成とすることができる。また、ベルトコードが層間で互いに交差してなる2層の傾斜ベルト層と、タイヤ赤道面CLを跨いで傾斜ベルト層の大半を覆う周方向コード層からなる構成とすることもできる。また、ベルトコードが層間で互いに交差してなる2層の傾斜ベルト層と、タイヤ赤道面CLを跨いで傾斜ベルト層の大半を覆う周方向コード層からなる周方向コード層と傾斜ベルト層の端部のみを覆う周方向コード層とからなる構成とすることもできる。なお、ベルト層6は、周方向コード層を設けないものであってもよい。
傾斜ベルト層は、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅が、トレッド幅の90%以上115%以下とするのが好ましい。特に100%以上105%以下が好ましい。
傾斜ベルト層は、金属コード、特にスチールコードで構成されるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いることも可能である。スチールコードは、スチールを主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むことができる。
傾斜ベルト層のベルトコードは、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。傾斜ベルト層の撚り構造は、種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。傾斜ベルト層の撚り構造は、異なる材質のフィラメントを縒り合せたコードを採用することで、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
傾斜ベルト層のベルトコードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して10度以上とすることが好ましい。
周方向コード層は、破断強度を高めるために波状のコードを用いるものであってもよい。同様に破断強度を高めるために、周方向コード層は、ハイエロンゲーションコード(例えば破断時の伸びが4.5%以上5.5%以下)を用いるものであってもよい。
周方向コード層は、種々の材質を採用可能であり、代表的な例としては、レーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アラミド、ガラス繊維、カーボン繊維、スチール等が採用できる。軽量化の点から、有機繊維コードが特に好ましい。
周方向コード層のコードは、モノフィラメントコードや、複数のフィラメントを縒り合せたコード、さらには異なる材質のフィラメントを縒り合せたハイブリットコードを採用することができる。
周方向コード層の打ち込み数は、一般的には20本/50mm以上60本/50mm以下の範囲であるが、この範囲に限定されるものではない。
周方向コード層は、タイヤ幅方向に剛性・材質・層数・打ち込み密度等の分布を持たせることができ、例えば、タイヤ幅方向端部のみ層数を増やすことができ、また、例えば、センター部のみ層数を増やすことができる。
周方向コード層は、傾斜ベルト層よりも幅広または幅狭に設計することができる。例えば、傾斜ベルト層のうち幅の最も大きい最大幅傾斜ベルト層の90%以上110%以下の幅とすることができる。
周方向コード層は、スパイラル層として構成すると、製造の観点から特に有利である。
周方向コード層は、平面内において互いに平行に配列された複数本のコアワイヤを、上記平行配列を維持したままラッピングワイヤによって束ねた、ストリップ状のコードによって周方向コード層を形成してもよい。
補強コード層9は、ビード部2を補強するように構成されている。補強コード層9は、ビードフィラー22に沿い、タイヤ径方向Rに延びている。補強コード層9は、ゴム層、またはコード層をゴム被覆した補強コード層9によって形成される。補強コード層9は、有機繊維コードとゴムの複合体によって構成され、有機繊維コードとしては、ナイロン、ポリエステル、アラミドからなる撚糸又は不織布を例示できる。
本実施の形態の補強コード層9は、複数の有機繊維コードを有する補強コード層9である。有機繊維コードは、タイヤ周方向に対して傾斜している。有機繊維コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、20度以上80度以下である。
補強コード層9は、車両装着内側に位置するビードフィラー22よりもタイヤ幅方向内側に位置する内側補強コード層91と、車両装着外側に位置するビードフィラー22よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側補強コード層92とを有する。内側補強コード層91は、車両装着内側のビード部2に配置され、外側補強コード層92は、車両装着外側のビード部2に配置されている。
内側補強コード層91は、ビードフィラー22と本体プライ31の間に配置されている。外側補強コード層92は、ビードフィラー22と折返しプライ32の間に配置されている。外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さと内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さは、同じである。また、外側補強コード層のタイヤ径方向外側端部の高さと内側補強コード層のタイヤ径方向外側端部の高さとは、同じである。なお、外側補強コード層のタイヤ径方向外側端部及び内側補強コード層のタイヤ径方向外側端部は、ビード部2の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの15%以上50%以下の範囲内に位置する。
なお、タイヤ断面高さSRは、正規内圧充填、無負荷でのタイヤ径方向の長さであり、換言すると、正規内圧充填、無負荷でのタイヤ最大高さである。ここでのビード底面は、ビード底面のうちタイヤ幅方向外側部に位置するビードヒール部における底面とする。
(2)作用・効果
補強コード層9は、車両装着内側のビード部2では、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向外側よりもビードフィラー22に対するタイヤ幅方向内側で補強コード層9の層数が多く、車両装着外側のビード部2では、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向内側よりもビードフィラー22に対するタイヤ幅方向外側で補強コード層9の層数が多く構成されている。そのため、車両装着内側のビード部2において、ビード部2の曲げの中立軸よりもタイヤ幅方向内側を補強し、車両装着外側のビード部2において、ビード部2の曲げの中立軸よりもタイヤ幅方向外側を補強する。
より詳細には、本実施の形態に係るタイヤ1は、車両装着内側に位置するビードフィラー22よりもタイヤ幅方向内側に位置する内側補強コード層91と、車両装着外側に位置するビードフィラー22よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側補強コード層92とを有する。よって、車両装着内側において、ビード部2の曲げの中立軸よりもタイヤ幅方向内側を補強し、車両装着外側において、ビード部2の曲げの中立軸よりもタイヤ幅方向外側を補強する。
本出願人は、車両装着外側と車両装着内側のそれぞれのビード部2において、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向内側とビードフィラー22に対するタイヤ幅方向外側に補強コード層9を配置した。そしてビード部2が変形し易い旋回時に、どの位置の補強コード層が引っ張り張力を負担するかを検討した。なお、旋回時の検討は、横力が最も大きくなる旋回時の車両装着外側のタイヤ1を用いて行った。
その結果、車両装着内側のビード部2では、ビードフィラー22よりもタイヤ幅方向内側に位置する内側補強コード層91が、ビードフィラー22よりもタイヤ幅方向外側に位置する補強コード層9よりも引っ張り張力を負担することがわかった。また、車両装着外側のビード部2では、ビードフィラー22よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側補強コード層92が、ビードフィラー22よりもタイヤ幅方向内側に位置する補強コード層9よりも引っ張り張力を負担することがわかった。
本実施の形態に係るタイヤ1は、旋回時に引っ張り張力を負担しやすい部分に内側補強コード層91と外側補強コード層92を配置することにより、車両装着外側のビード部2を効率よく補強するとともに、車両装着内側のビード部2を効率よく補強できる。よって、ビード部2の横方向剛性が高まり、旋回時の操縦安定性が向上する。
また、本実施の形態に係るタイヤ1は、車両装着内側のビード部2では、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向内側にのみ補強コード層91を有し、車両装着外側のビード部2では、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向外側にのみに補強コード層92を有する。旋回時に引っ張り張力を負担しやすい部分のみに内側補強コード層91と外側補強コード層92を配置するため、車両装着外側と車両装着内側のそれぞれのビード部2において、ビードフィラー22よりも幅方向外側とビードフィラー22よりも幅方向内側に補強コード層9を配置する構成と比較して、補強コード層9の数を減らし、軽量化を図ることが可能となる。例えば、補強コード層9の数が多くなると、重量が増加し、転がり抵抗が悪化する。補強コード層9の数を減らすことにより、転がり抵抗の悪化を抑制し、またコスト増大を抑制できる。
また、車両装着外側と車両装着内側でビード部2の中立軸に対する変形状態が異なり、当該非対象の変形状態で回転する。このように変形状態で回転すると、変形前の状態に戻ろうとする力が生じる。この変形前の状態に戻ろうとする力が内向力となり、初期操舵時の操縦安定性が良好になる。
また、外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さと内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さは、同じであることが望ましい。外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さと内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さが同じ構成においては、補強コード層9のタイヤ径方向外側端部は、ビード部2の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さSRの15%以上50%以下の範囲内に位置することが望ましい。外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さと内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さは、同じであることにより、製造効率を向上できる。
有機繊維コードのタイヤ周方向に対する角度が、20度以上80度以下である。当該角度で有機繊維コードを配置することにより、主としてタイヤ径方向の引っ張り剛性が特に強くなり、旋回時の操縦安定性がより向上する。加えて、有機繊維コードを有する補強コード層9は、ゴムからなるゴム層と比較して、引っ張り剛性が大きい。よって、補強コード層9が有機繊維コードを有することにより、軽量化とビード部2の補強を両立することができる。
(3)変形例
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本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る。
上述した実施形態では、内側補強コード層91が1層であり、外側補強コード層92が1層であるが、当該構成に限られず、変形例として、内側補強コード層91が複数層であり、外側補強コード層92が複数層であってもよい。変形例に係るタイヤの補強コード層9は、車両装着内側のビード部2では、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向外側よりもビードフィラー22に対するタイヤ幅方向内側で補強コード層9の層数が多く、車両装着外側のビード部2では、ビードフィラー22に対するタイヤ幅方向内側よりもビードフィラー22に対するタイヤ幅方向外側で補強コード層9の層数が多く構成される。変形例に係るタイヤ1によっても、タイヤ1の軽量化を図りつつ、ビード部2の横方向剛性を高めて旋回時の操縦安定性を向上できる。
上述した実施の形態では、内側補強コード層91と外側補強コード層92は、タイヤ径方向の長さ、及び有機繊維コードの数や密度が同じであり、その剛性が同じである。しかし、当該構成に限られない。例えば、内側補強コード層91の剛性と外側補強コード層92の剛性が異なるように構成されていてもよい。
具体的には、外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さが、内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さよりも長く構成されていてもよい。また、外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さが、内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さよりも長い構成にあっては、外側補強コード層92のタイヤ径方向外側端部が、ビード部2の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さSRの20%以上50%以下の範囲内に位置し、かつ内側補強コード層91のタイヤ径方向外側端部が、ビード部2の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さSRの15%以上40%以下の範囲内に位置することが好ましい。また、他の内側補強コード層91の剛性と外側補強コード層92の剛性が異なる構成としては、外側補強コード層92の有機繊維コードの密度は、内側補強コード層91の有機繊維コードの密度よりも高い構成を例示できる。
外側補強コード層92は、ビードフィラー22のタイヤ幅方向外側に位置するため、ビード部2の補強効果に加え、サイドカットの耐久性を向上させる効果も発揮することができる。外側補強コード層92のタイヤ径方向の長さが内側補強コード層91のタイヤ径方向の長さを長くすることにより、サイドカットの耐久性を高めつつ、一方で内側補強コード層91を小さくして、重量増加を抑制できる。
また、本実施の形態に係る補強コード層9は、カーカス層3とビードフィラー22の間に配置されているが、補強コード層9がカーカス層3よりもタイヤ幅方向外側又はタイヤ幅方向内側に配置されていてもよい。具体的には、外側補強コード層92が折返しプライ32よりもタイヤ幅方向外側に配置されていてもよい。また、内側補強コード層91が本体プライ31よりもタイヤ幅方向内側に配置されていてもよい。
補強コード層9のタイヤ径方向内側端部は、ビードコア21のタイヤ径方向内側端部よりもタイヤ径方向外側に配置されていてもよいし、ビードコア21のタイヤ径方向端部を覆い、かつタイヤ径方向外側に向けて折り返されていてもよい。タイヤ径方向外側に向けて折り返された補強コード層9の端部は、重量の過度な増加を抑制するために、ビードフィラー22よりもタイヤ径方向内側に位置することが望ましい。
本実施の形態に係るタイヤ1は、特に乗用車用タイヤ、中でも軽量化された乗用車用タイヤにおいて好適に用いることができる。軽量化された乗車車用タイヤとしては、例えば、次の条件のうち少なくとも1つの条件を満たすタイヤ1を例示できる。カーカスプライが有機繊維コードを含むコード層からなり、カーカスプライは1層のみであるタイヤ1。ビードフィラー22の高さがタイヤ断面高さSRの30%以下のタイヤ。サイドウォール部4の最小厚さが、ビードコア21の径よりも小さいタイヤ1。折り返しプライ32の高さが、タイヤ断面高さSRの20%以上50%以下であるタイヤ。
(4)実施例
次いで、本発明の効果を検証するため、実施例と比較例とを比較評価した。まず、第1に、補強コード層の配置位置によるコーナリングパワー及びコニシティ成分について評価した。
実施例1、比較例1〜2に係るタイヤは、225/45R18の乗用車用ラジアルタイヤであり、有機繊維コードを含むラジアルプライを1層のみ有する。補強コード層のタイヤ径方向内側端部は、ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの20%の位置である。ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部は、ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの27%の位置である。ビードコア径に対するサイドウォール部の最小厚さが60%である。折り返しプライのタイヤ径方向外側端部は、ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの32%の位置である。リム幅は、9Jである。荷重は、250kPaであり、試験条件は、6.08kNである。補強コード層内の有機繊維コードのタイヤ周方向に対する角度は、45度であり、タイヤの断面高さに対する補強コード層の断面高さは、35%である。なお、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部位置、ビードコア径に対するサイドウォール部の最小厚さ、折り返しプライのタイヤ径方向外側端部位置は、車両装着外側と車両装着内側において同じである。
比較例1に係るタイヤは、内側補強コード層と外側補強コード層の両方が、ビードフィラーよりもタイヤ幅方向内側に配置されている。比較例2に係るタイヤは、内側補強コード層と外側補強コード層の両方が、ビードフィラーよりもタイヤ幅方向外側に配置されている。実施例1に係るタイヤは、内側補強コード層が、ビードフィラーよりもタイヤ幅方向内側に配置されており、外側補強コード層が、ビードフィラーよりもタイヤ幅方向外側に配置されている。
比較例1〜2及び実施例1に係る補強コード層を有しないタイヤに対するコーナリングパワーの増加率と、スリップ角が0度時におけるコニシティ成分の補強コード層を有しないタイヤに対する増加率と、を測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 0006586081
表1の測定結果から、内側補強コード層が、ビードフィラーよりもタイヤ幅方向内側に配置されており、外側補強コード層が、ビードフィラーよりもタイヤ幅方向外側に配置することにより、コーナリングパワー及びコニシティ成分を飛躍的に増加できることがわかった。なお、コニシティ成分を増加させることにより、初期操舵が向上することがわかった。
第2に、補強コード層を構成する有機繊維コードの角度によるコーナリングパワーについて評価した。第2の評価のタイヤは、上述した第1の評価のタイヤと同じであり、試験条件等も同様である。タイヤ周方向に対する有機繊維コードの角度を0度以上90度以下の範囲で変化させて、タイヤ周方向に対する有機繊維コードの角度が0度のタイヤを基準としたコーナリングパワーの増加率を測定した。
測定結果を図2に示す。図2の測定結果から、タイヤ周方向に対する有機繊維コードの角度は、20度以上80度以下が望ましいことがわかった。
第3に、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率によるコーナリングパワーについて評価した。第3の評価のタイヤは、上述した第1の評価のタイヤと同じであり、試験条件等も同様である。補強コード層のタイヤ径方向における長さを、20mmから60mmまで変化させて、補強コード層を有しないタイヤを基準としたコーナリングパワーの増加率を測定した。
第4に、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率による転がり抵抗について評価した。第4の評価のタイヤは、上述した第1の評価のタイヤと同じであり、試験条件等も同様である。タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さを変化させて、補強コード層を有しないタイヤを基準とした転がり抵抗の増減率を測定した。
第3の評価、及び第4の評価の測定結果を図3に示す。
図3の測定結果から、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率が20%以上であることにより、コーナリングパワーが増加することがわかった。また、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率が50%以下であることにより、転がり抵抗が減少することがわかった。特に、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率が20%以上かつ50%以下の場合は、ビードフィラー等の変形が抑制されるため、転がり抵抗が減少すると考えられる。一方、タイヤ断面高さに対する補強コード層の断面高さの比率が50%より大きい場合は、トレッド部が変形し易くなり、転がり抵抗が悪化すると考えられる。
本出願は、2014年4月10日に出願された日本国特許出願第2014−081160号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本願明細書に組み込まれる。
本発明の特徴によれば、タイヤの軽量化を図りつつ、ビード部の横方向剛性を高めて旋回時の操縦安定性を向上できるタイヤを提供することができる。
1 タイヤ、2 ビード部、3 カーカス層、4 サイドウォール部、5 トレッド部、6 ベルト層、9 補強コード層、21 ビードコア、22 ビードフィラー、31 本体プライ、32 折返しプライ、91 内側補強コード層、92 外側補強コード層

Claims (5)

  1. 路面と接するトレッド部と、
    ビードコア及びビードフィラーを含む一対のビード部と、
    前記ビードコアの周りで折り返されて前記ビード部の間でトロイド状に延びるカーカス層と、
    前記ビード部を補強するコードを有する補強コード層と、を備える車両装着方向が指定されたタイヤであって、
    車両装着内側のビード部では、前記ビードフィラーに対するタイヤ幅方向外側よりも前記ビードフィラーに対するタイヤ幅方向内側で前記補強コード層の層数が多く、
    前記車両装着外側のビード部では、前記ビードフィラーに対するタイヤ幅方向内側よりも前記ビードフィラーに対するタイヤ幅方向外側で前記補強コード層の層数が多く、
    前記車両装着外側の前記ビード部の前記補強コード層のタイヤ径方向の長さと前記車両装着内側の前記ビード部の前記補強コード層のタイヤ径方向の長さは、同じであることを特徴とする、タイヤ。
  2. 前記車両装着内側のビード部では、前記ビードフィラーに対するタイヤ幅方向内側にのみ前記補強コード層を有し、前記車両装着外側のビード部では、前記ビードフィラーに対するタイヤ幅方向外側にのみに前記補強コード層を有することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記コードのタイヤ周方向に対する角度は、20度以上80度以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタイヤ。
  4. 前記補強コード層のタイヤ径方向外側端部は、前記ビード部の底面からタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さの20%以上50%以下の範囲内に位置することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のタイヤ。
  5. 前記車両装着外側の前記ビード部の前記補強コード層の前記コードの密度は、前記車両装着内側の前記ビード部の前記補強コード層の前記コードの密度よりも高いことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のタイヤ。
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