JP5671546B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

一対のビードコア間にトロイダル状に跨る複数本のカーカスコードをゴム材料で被覆したプライからなるカーカス本体部と、前記カーカス本体部が前記ビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを骨格とする空気入りタイヤに関する。

車両のローリング、ピッチに対する安定性には、空気入りタイヤのビード部からサイドウォール部に亘る部分の強度が寄与している。とりわけ、大型車両用タイヤでは、乗用車用タイヤに比べて、ビード部から路面に接地するトレッド部までの間に位置するサイドウォール部が長い上に、大きな荷重が加わる。このため、ビード部がリムフランジに接触する接触部分を基点として、サイドウォール部がタイヤ幅方向外側に倒れる曲げ変形が起こりやすく、乗用車用タイヤに比べて、ローリング、ピッチに対する安定性が劣る。

これに対して、本出願人は、曲げ変形を防止する措置を提案している（特許文献１参照）。特許文献１では、一対のビードコア間にトロイダル状に跨る複数本のカーカスコードをゴム材料で被覆したプライからなるカーカス本体部と、カーカス本体部がビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを骨格とする空気入りタイヤにおいて、カーカス本体部とカーカス折返し部とに挟まれて、ゴム材料よりも１００％伸長モジュラスが大きいスティフナーと呼ばれる充填材と、JIS A硬度５０度〜８５度のゴムを配置することにより、ビード部の剛性を高めている（特許文献１参照）。

特開２００１−１５０９１０号公報

ところが、従来の空気入りタイヤであっても、高負荷がかかると、ビード部とリムフランジとの接触部分を基点としてサイドウォール部の曲げ変形が生じる。サイドウォール部がタイヤ幅方向外側に向けて倒れると、サイドウォール部の内部では、スティフナーとカーカスコードとの間に位置しカーカス本体部を被覆するゴム材料に、カーカス本体部に沿ってタイヤ径方向外側に引っ張られる歪みがかかる。

また、サイドウォール部がタイヤ幅方向外側に向けて倒れるときには、カーカス本体部とカーカス折返し部との間に配置されたスティフナーがカーカス本体部とカーカス折返し部に挟まれて圧縮される。スティフナーは、カーカス本体部に沿ったタイヤ径方向外側に膨張するため、膨張によって、ゴム材料がカーカス本体部に沿ってタイヤ径方向外側に引っ張られ、歪みが助長される。

スティフナーとカーカスコードとの間のゴム材料に歪みが繰り返し与えられると、スティフナーとゴム材料とが剥離し易くなったり、ゴム材料がカーカスコードから剥離し易くなり、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の耐久性を低下させる原因となる。すなわち、空気入りタイヤにおいて、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の剛性の確保と耐久性の低下防止を両立させるには、更なる改良が必要であった。

そこで、本発明は、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の剛性の確保と、耐久性の向上とを高いレベルで両立させることが可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の出願人は、空気入りタイヤがリムフランジから応力を受ける領域では、サイドウォール部の倒れ込みを防止するために第１充填材を配置したことによって、カーカスコードを被覆するゴム材料に過度の歪みがかかるため、空気入りタイヤがリムフランジから応力を受ける領域に第１充填材を配置しないことが肝要であることを見出した。そこで、出願人は、サイドウォール部の倒れ込みを防止するという第１充填材の本来の機能を損なわず、カーカス本体部の第１充填材に接するゴム材料に生じるせん断歪みを抑制できるような第１充填材とカーカス本体部との関係を詳細に検討した。

検討の結果、 ０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８ を満たすと、サイドウォール部の変形によるゴム材料に加わる歪みを表す指標を最小にできることが判った。

本発明は、以下の特徴を有する。一対のビードコア間にトロイダル状に跨る複数本のカーカスコードをゴム材料で被覆したプライからなるカーカス本体部と、前記カーカス本体部が前記ビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを備える空気入りタイヤであって、前記カーカス本体部の法線における前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離が前記タイヤ径方向外側に向かうに連れて漸減する漸減領域を有し、前記カーカス本体部と前記カーカス本体部のタイヤ幅方向外側に位置する前記カーカス折返し部との間には、前記ビードコアからタイヤ径方向外側に順次配置された第１充填材と第２充填材とを有し、前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記漸減領域に位置しており、前記第１充填材及び前記第２充填材の一部は、少なくとも前記カーカス本体部を構成するゴム材料に接しており、前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記第２充填材のタイヤ径方向内側の端部とはタイヤ幅方向に重なっており、前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部におけるタイヤ幅方向の厚みは、タイヤ径方向外側に向かうに連れて減少し、前記第２充填材のタイヤ径方向内側の端部は、前記空気入りタイヤのビード部において前記空気入りタイヤが装着される規格に定められたリムのリムフランジが接する接触部分よりもタイヤ径方向内側に位置しており、前記リムにおいてリム径を規定する位置を通るタイヤ軸方向線であるリムベースラインから前記カーカス折返し部の端部までの高さＣＨと、前記リムベースラインから前記カーカス本体部のタイヤ幅方向における最大幅を有するカーカス最大幅部までの高さＯＷＨとが、
０．８５ＯＷＨ≦ＣＨ≦１．２ＯＷＨ
を満たし、前記リムベースラインから前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部までの高さＫＳＨと、前記高さＯＷＨと、前記リムベースラインから前記リムフランジのタイヤ径方向外側の端部までの高さＦＨとが
０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
を満たすことを要旨とする。

これにより、サイドウォール部の倒れ込みを防止するという第１充填材の本来の機能を損なわず、サイドウォール部の変形による第１充填材とゴム材料との剥離や、ゴム材料とカーカスコードとの剥離を防止でき、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の耐久性の低下を防止できる。

従って、本発明の空気入りタイヤによれば、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の剛性の確保と、耐久性の向上とを高いレベルで両立させることができる。

図１は、第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面図である。 図２は、第１実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明する構成図である。 図３は、図２の領域Ａの拡大図である。 図４は、空気入りタイヤのビード部が変形する様子を説明する模式図である。 図５は、変形したビード部の拡大図である。 図６は、（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）の値に対する歪みの指標を有限要素法により算出した結果を示す図である。 図７は、第２実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。 図８は、第３実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。 図９は、第４実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。 図１０は、比較例の空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。 図１１は、比較例のビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。 図１２は、空気入りタイヤの耐久試験の結果を示す図である。

本発明に係る空気入りタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）第１実施形態、（２）第２実施形態、（３）第３実施形態、（４）第４実施形態、（５）その他の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、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る。

（１）第１実施形態
第１実施形態について、以下の項目に従って説明する。具体的に、（１−１）空気入りタイヤの全体構成、（１−２）ビード部〜サイドウォール部の構成、（１−３）作用・効果について説明する。

（１−１）空気入りタイヤの全体構成
以下、図面を参照して、空気入りタイヤの全体構成を説明する。図１は、空気入りタイヤ１の構成を説明する説明である。空気入りタイヤ１は、ビードコア１１を有する一対のビード部１２と、一対のサイドウォール部１３と、一対のサイドウォール部に連なるトレッド部１４とを有する。図１には、ビードコア１１、ビード部１２、サイドウォール部１３は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ赤道線ＣＬに対する一方側のみ記されている。また、空気入りタイヤ１は、一対のビードコア１１間にトロイダル状に跨るカーカス２０を備える。トレッド部１４の路面に接する接地面１４Ａとカーカス２０との間には、複数のベルト層１５が設けられている。

カーカス２０は、カーカス本体部２１と、カーカス折返し部２２とを有する。カーカス折返し部２２は、ビードコア１１の回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びる。実施形態では、カーカス折返し部２２の端部２２ａは、カーカス２０のタイヤ幅方向Ｗにおける最大幅を有するカーカス最大幅部２０Ｗまで延びる。

トロイダル状のカーカス本体部２１とビードコア１１において折り返されたカーカス折返し部２２との間には、ビードコア１１からタイヤ径方向外側に順次配置されたスティフナー３１と、パッドゴム３２とが配置される。実施形態において、スティフナー３１は、第１充填材を構成し、パッドゴム３２は、第２充填材を構成する。

スティフナー３１のタイヤ径方向外側の端部３１Ａとパッドゴム３２のタイヤ径方向内側の端部３２Ａとはタイヤ幅方向Ｗに重なっている。スティフナー３１は、タイヤ径方向外側に向かうに連れてタイヤ幅方向Ｗの厚みｄが減少する。パッドゴム３２のタイヤ径方向内側の端部３２Ａは、空気入りタイヤ１のビード部１２において空気入りタイヤ１が装着される規格に定められた正規リム１００のリムフランジ１０１が接する位置Ｐ１よりもタイヤ径方向内側に位置する。

スティフナー３１の１００％伸長モジュラスは、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスよりも大きく、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスは、パッドゴム３２の１００％伸長モジュラスよりも大きい。すなわち、スティフナー３１の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、パッドゴム３２の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが
Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
を満たす。

正規リム１００においてリム径を規定する位置を通るタイヤ軸方向線であるリムベースラインＢＬからスティフナー３１のタイヤ径方向外側の端部３１Ａまでの高さＫＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨと、リムベースラインＢＬからリムフランジ１０１のタイヤ径方向外側の端部１０１Ａまでの高さＦＨとが
０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
を満たす。

正規リム１００においてリム径を規定する位置を通るタイヤ軸方向線であるリムベースラインＢＬからカーカス折返し部２２の端部２２ａまでの高さＣＥと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨとが、
０．８５ＯＷＨ≦ＣＥ≦１．２ＯＷＨ
を満たす。従って、カーカス折返し部２２の端部２２ａは、カーカス２０のタイヤ幅方向Ｗにおける最大幅を有するカーカス最大幅部２０Ｗの近傍まで延びる。実施形態では、リムベースラインＢＬからカーカス折返し部２２の端部２２ａまでの高さＣＥと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨとは、略等しい。高さＣＥと高さＯＷＨとが、略等しいとは、｜ＣＥ−ＯＷＨ｜×１００／ＯＷＨ≦１５％の関係を少なくとも満たすことをいう。

また、リムベースラインＢＬからカーカス折返し部２２の端部２２ａまでの高さＣＥと、リムベースラインＢＬから空気入りタイヤ１のタイヤ赤道線ＣＬにおけるカーカス２０までの高さＳＨとが、０．４ＳＨ≦ＣＥ≦０．６ＳＨを満たす。

実施形態では、パットゴム３２のタイヤ径方向外側の端部３２Ｂは、カーカス最大幅部２０Ｗ近傍に位置する。すなわち、リムベースラインＢＬからパットゴム３２のタイヤ径方向外側の端部３２Ｂまでの高さＰＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨとは、略等しい。高さＰＳＨと高さＯＷＨとが、略等しいとは、｜ＰＳＨ−ＯＷＨ｜×１００／ＯＷＨ≦１５％の関係を少なくとも満たすことをいう。

なお、高さＫＳＨ、高さＯＷＨ、高さＦＨ、高さＣＥ及び高さＳＨは、それぞれタイヤ径方向に沿った高さである。

また、正規リム１００とは、規格に定められたリムである。規格とは、タイヤが生産又は使用される地域において有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では "THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC. の YEAR BOOK" 、欧州では"THE EUROPEAN TIRE AND RIM TECHNICAL ORGANIZATION の STANDARDS MANUAL"、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK"に規定されている。

（１−２）ビード部〜サイドウォール部の構成
図２は、空気入りタイヤ１のビード部１２〜サイドウォール部１３を説明する構成図である。図３は、図２における領域Ａの拡大図である。すなわち、第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向及びトレッド幅方向断面におけるスティフナー及びカーカスの拡大図である。

カーカス２０は、一対のビードコア１１間にトロイダル状に跨る複数本のカーカスコード２３をゴム材料２４で被覆したプライ２５からなる。スティフナー３１及びパッドゴム３２の一部は、少なくともカーカス本体部２１を構成するゴム材料２４に接する。カーカス２０は、カーカス本体部２１の法線Ｈにおけるカーカス本体部２１のコードの中心と、カーカス折返し部２２のコードの中心との距離Ｇがほぼ一定になる平行領域Ｓｐを有する。ここで、距離Ｇがほぼ一定とは、距離Ｇの最小値をＧｓとするとき、
Ｇｓ≦Ｇ≦１．２Ｇｓ
の関係を少なくとも満たす。スティフナー３１のタイヤ径方向外側の端部３１Ａは、平行領域Ｓｐに位置する。

実施形態では、リムベースラインからタイヤ径方向外側に向けて１．２ＦＨに相当するビード部１２の位置Ｐ２を通るカーカス本体部２１の法線Ｈ１を定義したとき、法線Ｈ１上におけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇ１と、ビードコア１１のタイヤ幅方向の長さＢＷとが、
０．３ＢＷ≦Ｇ１≦０．４ＢＷ
を満たす。

なお、本実施形態では、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇ，Ｇ１とは、カーカス本体部２１及びカーカス折返し部２２を構成するカーカスコード２３の中心間距離である。

（１−３）作用・効果
図４は、空気入りタイヤ１のサイドウォール部１３が変形する様子を説明する模式図である。空気入りタイヤ１のサイドウォール部１３が変形する様子を有限要素法解析を用いてシミュレーションすると、次のような変形がシミュレーションできる。空気入りタイヤ１に高負荷がかかると、ビード部１２とリムフランジ１０１との接触部分を基点としてサイドウォール部１３の曲げ変形が生じる。図４における一点鎖線は、変形前のサイドウォール部１３を表し、実線は、変形後のサイドウォール部１３を表す。サイドウォール部１３がタイヤ幅方向外側に向けて倒れると、ビード部１２からサイドウォール部１３に連なる連結部分には、矢印方向の力が加わる。

このとき、カーカス本体部２１は、中立軸となり、変形量が少なく、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間に配置されたスティフナー３１、パッドゴム３２は、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２に挟まれて圧縮されるように変形する。

図５は、変形したサイドウォール部１３におけるカーカス２０及びスティフナー３１の様子を説明する拡大図である。サイドウォール部１３がビード部１２とリムフランジ１０１との接触部分を基点（中立軸）としてタイヤ幅方向外側に向けて倒れると、サイドウォール部１３の内部では、スティフナー３１とカーカスコード２３との間に位置するゴム材料２４に、カーカス本体部２１に沿ってタイヤ径方向外側に引っ張られる歪みがかかる（図５における黒矢印ｆ１）。カーカスコード２３よりもタイヤ幅方向内側に位置するゴム材料２４には、カーカス本体部２１に沿ってタイヤ径方向内側に引っ張られる歪みがかかる（黒矢印ｆ２）。

また、スティフナー３１がカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２に挟まれて圧縮されて、カーカス本体部２１に沿ってタイヤ径方向外側に膨張する。このため、膨張によって、ゴム材料２４がカーカス本体部に沿ってタイヤ径方向外側に引っ張られ、黒矢印ｆ１方向の歪みが助長される。

有限要素法による変形の解析から、出願人は、サイドウォール部１３の倒れ込みを防止するというスティフナー３１の本来の機能を損なわず、カーカス本体部２１のスティフナー３１側のゴム材料２４のせん断歪みを抑制できるようなスティフナー３１とカーカス２０の関係を詳細に検討した。

図６は、有限要素法による変形の解析の結果を示す図である。（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）の値を０．１５〜０．３５まで変化させて、歪みを表す指標を算出した。解析の結果、リムベースラインＢＬからスティフナー３１のタイヤ径方向外側の端部３１Ａまでの高さＫＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨと、リムベースラインＢＬからリムフランジ１０１のタイヤ径方向外側の端部１０１Ａまでの高さＦＨとが、
０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
を満たすと、サイドウォール部１３の変形によるゴム材料２４に加わる歪みを表す指標を低減できることが判った。サイドウォール部１３の変形によるゴム材料２４に加わる歪みを低減できることから、サイドウォール部１３の変形によるスティフナー３１とゴム材料２４との剥離や、ゴム材料２４とカーカスコード２３との剥離を防止でき、ビード部１２からサイドウォール部１３に亘る部分の耐久性の低下を防止できる。

また、実施形態では、スティフナー３１の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、パッドゴム３２の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが
Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
を満たすことにより、サイドウォール部１３の変形によりスティフナー３１に接するゴム材料２４に変形が起きても、変形に追従しやすいため、せん断応力によるゴム材料２４のダメージを抑制できる。従って、空気入りタイヤにおいて、ビード部１２からサイドウォール部１３に亘る部分の剛性の確保と、耐久性の向上とを高いレベルで両立させることができる。

空気入りタイヤ１では、カーカス折返し部２２の端部２２ａをリムベースラインＢＬからカーカス折返し部２２の端部２２ａまでの高さＣＥの位置に配置し、高さＣＥと、リムベースラインＢＬからタイヤ赤道線ＣＬにおけるカーカスまでの高さＳＨとが、０．４ＳＨ≦ＣＥ≦０．６ＳＨを満たす。この関係を満たすようにカーカス折返し部２２の端部２２ａを配置することにより、カーカス折返し部２２の端部２２ａから発生する周囲のゴムへの亀裂を防止できる。

また、空気入りタイヤ１では、リムベースラインＢＬからタイヤ径方向外側に向けて１．２ＦＨに相当するビード部１２の位置を通るカーカス本体部２１の法線Ｈを定義するとき、法線Ｈ上におけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇと、ビードコア１１のタイヤ幅方向の長さＢＷとが、０．３ＢＷ≦Ｇ≦０．４ＢＷを満たす。

リムベースラインＢＬからタイヤ径方向外側に向けた１．２ＦＨに相当する位置Ｐ２では、カーカス本体部２１及びカーカス折返し部２２の曲げ変形が最も大きくなる。この部分において、カーカス本体部２１及びカーカス折返し部２２との距離Ｇを上述の範囲に近づけることにより、カーカス折返し部２２に生じる圧縮歪みを低減できる。

（２）第２実施形態
第２実施形態について、図面を参照して説明する。具体的に、（２−１）ビード部〜サイドウォール部の構成、（２−２）作用・効果について説明する。図７は、第２実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成には、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

（２−１）ビード部〜サイドウォール部の構成
第２実施形態として示す空気入りタイヤ２は、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間隔がタイヤ径方向外側に向かって変化する。第２実施形態の空気入りタイヤ２は、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間にスティフナー１３１と、パッドゴム１３２とが配置されている。

第２実施形態として示す空気入りタイヤ２は、リムベースラインＢＬからスティフナー１３１のタイヤ径方向外側の端部１３１Ａまでの高さＫＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨと、リムベースラインＢＬからリムフランジ１０１のタイヤ径方向外側の端部１０１Ａまでの高さＦＨとが、
０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
を満たす。

また、スティフナー１３１の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、パッドゴム１３２の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが
Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
を満たす。

更に、カーカス２０は、カーカス本体部２１の法線ＯＨにおけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇ０がタイヤ径方向外側に向かうに連れて漸減する漸減領域Ｓｄを有し、スティフナー１３１のタイヤ径方向外側の端部１３１Ａは、漸減領域Ｓｄに位置している。

更に、第２実施形態では、カーカス２０は、漸減領域Ｓｄよりタイヤ径方向外側には、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇが漸減領域Ｓｄにおいて最小になる最短部２０１が形成される。最短部におけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離は、Ｇｍｉｎで表される。

また、最短部２０１よりもタイヤ径方向外側にカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇが最大になる最長部２０２が形成される。最長部２０２におけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離は、Ｇｍａｘで表される。

第２実施形態では、最長部２０２からタイヤ径方向外側に向けてカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離が漸減する外側漸減領域Ｓｄｏを有する。最長部２０２を通るカーカス本体部２１の法線Ｈ２と、サイドウォール部１３の表面との交点Ｐ３と定義するとき、リムベースラインＢＬから交点Ｐ３までの高さＨＰ３は、
ＨＰ３≦３．７５ＦＨ
を満たす。

なお、本実施形態では、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇｍｉｎ，Ｇｍａｘ，Ｇ０などは、カーカス本体部２１及びカーカス折返し部２２を構成するカーカスコード２３の中心間距離である。

（２−２）作用・効果
空気入りタイヤ２によれば、漸減領域Ｓｄよりタイヤ径方向外側には、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇが漸減領域Ｓｄにおいて最小になる最短部２０１が形成される。カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間のコード間距離を漸減する漸減領域Ｓｄでは、カーカス折返し部２２に生じる圧縮による変形が低減される。

また、最短部２０１からタイヤ径方向外側へ、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間の距離を漸増させて、最長部２０２を設けることにより、カーカス折返し部２２が曲げの基点となる位置（中立軸）から離れ、カーカス折返し部２２がタイヤ径方向外側に引っ張られるため、カーカス折返し部２２に生じる圧縮による変形を低減させる効果が高められる。

これにより、サイドウォール部１３の変形によるスティフナー１３１とゴム材料２４との剥離や、ゴム材料２４とカーカスコード２３との剥離を防止でき、ビード部１２からサイドウォール部１３に亘る部分の耐久性の低下を防止できる。従って、空気入りタイヤ２において、ビード部１２からサイドウォール部１３に亘る部分の剛性の確保と、耐久性の向上とを高いレベルで両立させることができる。また、リムベースラインＢＬから３．７５ＦＨまでの間に最長部２０２を設定することにより、パッドゴムの比率を高めることができ、ゴム材料２４に大きなせん断歪みがかかることを抑制できる。

（３）第３実施形態
第３実施形態について、図面を参照して説明する。具体的に、（３−１）ビード部〜サイドウォール部の構成、（３−２）作用・効果について説明する。図８は、第３実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。第３実施形態において、第１，２実施形態と同一の構成には、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

（３−１）ビード部〜サイドウォール部の構成
第３実施形態として示す空気入りタイヤ３は、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間にスティフナー１３３と、パッドゴム１３４とが配置されている。

第３実施形態として示す空気入りタイヤ３は、リムベースラインＢＬからスティフナー１３３のタイヤ径方向外側の端部１３３Ａまでの高さＫＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨと、リムベースラインＢＬからリムフランジ１０１のタイヤ径方向外側の端部１０１Ａまでの高さＦＨとが、
０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
を満たす。

また、スティフナー１３３の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、パッドゴム１３４の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが
Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
を満たす。

更に、スティフナー１３３のタイヤ径方向外側の端部１３３Ａを通るカーカス本体部２１の法線Ｈ４において、カーカス本体部２１のコード中心とスティフナー１３３の端部１３３Ａとの距離をＤＡと定義し、法線Ｈ４におけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇ３と定義するとき、ＤＡが０．２５Ｇ３〜０．７５Ｇ３の間にある。

（３−２）作用・効果
空気入りタイヤ３では、カーカス本体部２１とスティフナー１３３の端部１３３Ａとが直接接していないことから、スティフナー１３３の端部１３３Ａによるカーカス本体部２１のゴム材料２４の歪みを低減できる。従って、サイドウォール部１３の変形によるスティフナー１３３とゴム材料２４との剥離や、ゴム材料２４とカーカスコード２３との剥離を防止でき、ビード部１２からサイドウォール部１３に亘る部分の耐久性の低下を防止できる。カーカス本体部２１の法線Ｈ４におけるカーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との距離Ｇ３とが０．２５Ｇ３≦ＤＡ≦０．７５Ｇ３を満たさない場合は、パッドゴム１３４の厚さが薄くなり、パッドゴム１３４に歪みが集中し、パッドゴム１３４とゴム材料との剥離が起こりやすくなるため、不適である。

（４）第４実施形態
第４実施形態について、図面を参照して説明する。具体的に、（４−１）ビード部〜サイドウォール部の構成、（４−２）作用・効果について説明する。図９は、第４実施形態に係る空気入りタイヤのビード部〜サイドウォール部を説明するタイヤ径方向及びタイヤ幅方向断面の拡大図である。第４実施形態において、第１乃至３実施形態と同一の構成には、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

（４−１）ビード部〜サイドウォール部の構成
第４実施形態として示す空気入りタイヤ４は、カーカス本体部２１とカーカス折返し部２２との間にスティフナー１３５と、パッドゴム１３６とが配置されている。

第４実施形態として示す空気入りタイヤ４は、リムベースラインＢＬからスティフナー１３５のタイヤ径方向外側の端部１３５Ａまでの高さＫＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨと、リムベースラインＢＬからリムフランジ１０１のタイヤ径方向外側の端部１０１Ａまでの高さＦＨとが、
０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
を満たす。

また、スティフナー１３５の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、パッドゴム１３６の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが
Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
を満たす。

更に、スティフナー１３５のタイヤ径方向外側の端部１３５Ａとカーカス本体部２１との間、かつパッドゴム１３６のタイヤ径方向内側の端部１３６Ａとカーカス本体部２１との間に緩衝ゴム１４０が配置されている。緩衝ゴム１４０の１００％伸長モジュラスＭｎ４は、パッドゴム１３６の１００％伸長モジュラスＭｎ２の０．７〜１．０倍である。すなわち、０．７×Ｍｎ２≦Ｍｎ４≦Ｍｎ２を満たす。

（４−２）作用・効果
空気入りタイヤ４は、リムフランジから反力を受けやすい部分に緩衝ゴム１４０を配置することにより、カーカス本体部２１とスティフナー１３５との剛性差を低減でき、ゴム材料２４の歪みを低減できる。緩衝ゴムの１００％伸長モジュラスがパッドゴム１３６の１００％伸長モジュラスの７０％以下になると、緩衝ゴムへ歪みが集中し、緩衝ゴムにダメージが集中しやすくなるため不適である。

（５）その他の実施形態
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、実施例が明らかとなる。例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。

実施形態では、スティフナー３１の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、パッドゴム３２の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、ゴム材料２４の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが、
Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
を満たしていたが、必ずしもこれに限られない。例えば、Ｍｎ１とＭｎ２とＭｎ３とが、
Ｍｎ１＞Ｍｎ２＞Ｍｎ３
を満たしてもよい。

実施形態では、リムベースラインＢＬからパッドゴム３２のタイヤ径方向外側の端部３２Ｂまでの高さＰＳＨと、リムベースラインＢＬからカーカス最大幅部２０Ｗまでの高さＯＷＨとは略等しいと説明した。しかし、例えば、両者の関係は、ＰＳＨ＜ＯＷＨであってもよい。パッドゴムのタイヤ径方向外側の端部は、高さＣＥよりもタイヤ径方向内側に存在してもよい。この場合、カーカス折返し部２２の端部２２ａに隣接して、亀裂の進展しにくいゴムを配置しやすくなる。その結果、カーカス折返し部２２の端部２２ａから発生する周囲のゴムへの亀裂をより防止できる。亀裂の進展しにくいゴムとして、１００％伸長モジュラスが、パッドゴム３２の１００％伸長モジュラスよりも小さいゴムを用いることができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

条件を変えて実施例１〜４、比較例１〜３の空気入りタイヤを作製し、下記条件のもとビード部からサイドウォール部に亘る部分の耐久性を調べる耐久試験を行った。実施例１は、図２に示す構造を有する空気入りタイヤ１であり、実施例２は、図７に示す構造を有する空気入りタイヤ２であり、実施例３は、図８に示す構造を有する空気入りタイヤ３であり、実施例４は、図９に示す構造を有する空気入りタイヤ４である。

また、比較例１の構造は、図１０に示される。比較例２の構造は、図１１に示される。比較例１，２は、図２，７に示す構造と類似しているが、スティフナーのタイヤ径方向外側の端部の位置が、図２，７に示す空気入りタイヤ１，２よりもタイヤ径方向外側に位置している点が異なる。比較例３は、図８に示す空気入りタイヤ３の距離ＤＡと、距離Ｇ３との比を異ならせたものである。
タイヤサイズ：５９／８０Ｒ６３
内圧：５００ｋＰａに設定し
リム：ＴＲＡ正規リム
ドラム試験機：ドラム径７ｍ
ドラム回転速度：８ｋｍ／ｈ
ドラム荷重：正規荷重９９６．４ｋＮの１５０％〜１８０％（ステップロード方式） ステップロード方式とは、測定対象の空気入りタイヤに１２時間にわたるドラム荷重を負荷するにあたり、スタート時正規荷重１５０％とし、以後正規荷重の１０％を加えて、最終的に正規荷重の１８０％を負荷するものである。

１２時間経過後の空気入りタイヤのビード部からサイドウォール部に亘る部分を解剖し、コードの破断やゴム材料の亀裂を直接目視にて調査した。耐久試験の結果を図１２に示す。なお、結果は、比較例を１００とする指標で表している。

図１２に示す結果から、実施例１〜４の空気入りタイヤでは、カーカス折返し部におけるコード破断が無いことが判った。また、ゴム材料２４の歪み指数が低減され、スティフナーに接するゴム材料の亀裂がないことが判った。

以上の結果から、本実施形態の空気入りタイヤによれば、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の剛性の確保と、耐久性の向上とを高いレベルで両立させることが可能になることが判った。

なお、日本国特許出願第２０１０−２０７９４６号（２０１０年９月１６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

以上のように、本発明の空気入りタイヤによれば、ビード部からサイドウォール部に亘る部分の剛性の確保と、耐久性の向上とを高いレベルで両立させることができる。

Claims (8)

1. 一対のビードコア間にトロイダル状に跨る複数本のカーカスコードをゴム材料で被覆したプライからなるカーカス本体部と、前記カーカス本体部が前記ビードコアの回りにタイヤの内側から外側へ巻き返されてタイヤ径方向外側に延びるカーカス折返し部とを有するカーカスを備える空気入りタイヤであって、
   前記カーカス本体部の法線における前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離が前記タイヤ径方向外側に向かうに連れて漸減する漸減領域を有し、
   前記カーカス本体部と前記カーカス本体部のタイヤ幅方向外側に位置する前記カーカス折返し部との間に、前記ビードコアからタイヤ径方向外側に順次配置された第１充填材と第２充填材とを有し、
   前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記漸減領域に位置しており、
   前記第１充填材及び前記第２充填材の一部は、少なくとも前記カーカス本体部を構成するゴム材料に接しており、
   前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記第２充填材のタイヤ径方向内側の端部とはタイヤ幅方向に重なっており、
   前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部におけるタイヤ幅方向の厚みは、タイヤ径方向外側に向かうに連れて減少し、
   前記第２充填材のタイヤ径方向内側の端部は、前記空気入りタイヤのビード部において前記空気入りタイヤが装着される規格に定められたリムのリムフランジが接する接触部分よりもタイヤ径方向内側に位置しており、
   前記リムにおいてリム径を規定する位置を通るタイヤ軸方向線であるリムベースラインから前記カーカス折返し部の端部までの高さＣＥと、
   前記リムベースラインから前記カーカス本体部のタイヤ幅方向における最大幅を有するカーカス最大幅部までの高さＯＷＨとが、
   ０．８５ＯＷＨ≦ＣＥ≦１．２ＯＷＨ
   を満たし、
   前記リムベースラインから前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部までの高さＫＳＨと、
   前記高さＯＷＨと、
   前記リムベースラインから前記リムフランジのタイヤ径方向外側の端部までの高さＦＨとが
   ０．２≦［（ＫＳＨ−ＦＨ）／（ＯＷＨ−ＦＨ）］≦０．２８
   を満たす空気入りタイヤ。
2. 前記第１充填材の１００％伸長モジュラスＭｎ１と、前記第２充填材の１００％伸長モジュラスＭｎ２と、前記ゴム材料の１００％伸長モジュラスＭｎ３とが
   Ｍｎ１＞Ｍｎ３＞Ｍｎ２
   を満たす請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカスは、
   前記カーカス本体部の法線上における前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離が一定になる平行領域を有し、
   前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部は、前記平行領域に位置している請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記カーカスは、
   前記漸減領域よりタイヤ径方向外側に、前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離が最大になる最長部と、
   前記最長部からタイヤ径方向外側に向けて前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離が漸減する外側漸減領域と
   を有し、
   前記最長部は、前記リムベースラインからタイヤ径方向外側に３．７５ＦＨまでの間に位置する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部を通る前記カーカス本体部の法線上における前記カーカス本体部と前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部との距離ＤＡと、
   前記カーカス本体部の法線における前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離Ｇ３とが
   ０．２５Ｇ３≦ＤＡ≦０．７５Ｇ３
   を満たす請求項１に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１充填材のタイヤ径方向外側の端部と前記カーカス本体部との間、かつ前記第２充填材のタイヤ径方向内側の端部と前記カーカス本体部との間に配置される第３充填材を有し、
   前記第３充填材の１００％伸長モジュラスは、前記第２充填材の１００％伸長モジュラスの０．７〜１．０倍である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記高さＣＥと、
   前記リムベースラインから前記空気入りタイヤのタイヤ赤道線における前記カーカスまでの高さＳＨとが、
   ０．４ＳＨ≦ＣＥ≦０．６ＳＨ
   を満たす請求項１に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記リムベースラインからタイヤ径方向外側に向けて１．２ＦＨに相当する前記ビード部の位置を通る前記カーカス本体部の法線上における前記カーカス本体部と前記カーカス折返し部との距離Ｇ１と、
   前記ビードコアのタイヤ幅方向の長さＢＷとが、
   ０．３ＢＷ≦Ｇ１≦０．４ＢＷ
   を満たす請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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