上述した従来の空気入りタイヤによれば、複合コードがカーカスコードに平行となるように補強層をカーカスに隣接して配設することで、タイヤ内部からカーカスに作用する応力を補強層により確実に受け止め、十分なタイヤ剛性を確保する。しかも、タイヤの低空気圧静止時には、複合コードの高弾性域の剛性によりフラットスポットの発生を確実に抑制する一方、通常走行状態では、低弾性域の剛性により乗心地の悪化を防止する。
このように、従来の空気入りタイヤでは、剛性を高める要素と剛性を低める要素とを備えた補強層により、フラットスポットの発生を抑えた上で、乗り心地の悪化を防ぐことができる。しかし、従来の空気入りタイヤでは、補強層のような構成の追加により、空気入りタイヤの重量が増すことになる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、追加構成を用いることなく、フラットスポットの発生を抑えることのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明にかかる空気入りタイヤでは、一対の円環状のビード部で各端部が折り返された内側にビードフィラーが設けられていると共に、タイヤ周方向にトロイド状に配置され、かつタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に並設された複数のカーカスコードを有する少なくとも1層のカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置された少なくとも2つのベルトを有するベルト層とを備えた空気入りタイヤにおいて、少なくとも1層の前記カーカスの前記カーカスコードは、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端から前記ベルト層のタイヤ幅方向最外側端までの範囲で少なくとも1箇所が断続する断続部を設けられた断続コードと、タイヤ子午線方向で連続する連続コードとを有することを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、断続コードの断続部により、サイドウォール部の範囲において、実質的にカーカスコードのエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。これにより、サイドウォール部の範囲でカーカスの剛性が低減されて当該範囲でのたわみ量が大きくなるのでタイヤ径方向の剛性が低減され、かつトレッド部およびショルダー部の曲げ変形が抑制される。このため、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の剛性の悪化が抑えられ、タイヤ耐久性が向上する。この結果、車両の重量などの垂直荷重がサイドウォール部の範囲で吸収され、かつ路面に接地するトレッド部およびショルダー部の変形が抑制されるので、フラットスポットの発生を抑えることができる。しかも、カーカスコードの構成を変更したものであることから、従前のように追加構成を用いることがない。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続部に対応するサイドウォール部の範囲のタイヤ外殻に、タイヤ周方向に沿って連続する溝部が設けられ、かつ前記溝部の深さd1が、1[mm]≦d1≦4[mm]の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、溝部と、断続コードの断続部との組み合わせにより、サイドウォール部の変形を助長させるので、トレッド部およびショルダー部の曲げ変形をさらに抑制し、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。また、溝部の深さd1が1[mm]未満の場合は、サイドウォール部の変形を助長させることが難しい。一方、溝部の深さd1が4[mm]を超える場合では、局所的なカーカスの剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、溝部の深さd1が、1[mm]≦d1≦4[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コードからなる断続コード部と、前記連続コードからなる連続コード部とがタイヤ周方向で隣接され、かつ前記連続コード部に対応するサイドウォール部の範囲のタイヤ外殻に凹部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、断続コード部の断続部により、サイドウォール部の範囲において、実質的にカーカスコードのエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。これにより、サイドウォール部の範囲でカーカスの剛性が低減されて当該範囲でのたわみ量が大きくなるのでタイヤ径方向の剛性が低減され、かつトレッド部およびショルダー部の曲げ変形が抑制される。このため、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の剛性の悪化が抑えられ、タイヤ耐久性が向上する。この結果、車両の重量などの垂直荷重がサイドウォール部の範囲で吸収され、かつ路面に接地するトレッド部およびショルダー部の変形が抑制されるので、フラットスポットの発生を抑えることができる。しかも、カーカスコードの構成を変更したものであることから、従前のように追加構成を用いることがない。さらに、連続コード部に対応して設けられた凹部と、断続コード部の断続部との組み合わせにより、サイドウォール部の変形を助長させるので、トレッド部およびショルダー部の曲げ変形をさらに抑制し、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コード部および前記連続コード部の総数n1が、20≦n1≦200の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、コード部の総数n1が20未満の場合は、局所的なカーカスの剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。一方、コード部の総数n1が200を超える場合では、変形に対する効果が少なく、トレッド部およびショルダー部の変形(フラットスポット)を抑制する効果が得られ難い。このため、コード部の総数n1が、20≦n1≦200の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記凹部の深さd2が、1[mm]≦d2≦4[mm]の範囲に設定されていることを特徴とする。
凹部の深さd2が1[mm]未満の場合は、サイドウォール部の変形を助長させることが難しい。一方、凹部の深さd2が4[mm]を超える場合では、局所的なカーカスの剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、凹部の深さd2が、1[mm]≦d2≦4[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コードは、前記断続部のコード端間隔hが、h≦10[mm]の範囲に設定され、かつタイヤ周方向に並設された前記カーカスコードの50本当たりの本数m1が、5[本]≦m1≦25[本]の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、断続部は、コード端間隔hがh=0[mm]であってもよく、コード端が切断されているだけで変形に対する効果があり、トレッド部およびショルダー部の変形を抑制する効果が得られる。一方、コード端間隔hが10[mm]を超える場合では、カーカスの強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、断続コードは、断続部のコード端間隔hが、h≦10[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。また、カーカスコード50本当たりの断続コードの本数m1が5[本]未満の場合は、変形に対する効果が少なく、トレッド部およびショルダー部の変形を抑制する効果が得られ難い。一方、カーカスコード50本当たりの断続コードの本数m1が25[本]を超える場合では、カーカスの強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、断続コードは、カーカスコードの50本当たりの本数m1が、5[本]≦m1≦25[本]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コードの前記断続部の高さH1が、前記カーカスのタイヤ幅方向最大幅での高さHaおよびタイヤ断面高さHtに対し、(Ha−0.15×Ht)≦H1≦(Ha+0.15×Ht)の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、サイドウォール部のタイヤ幅方向最大幅で、変形量が大きくできる範囲で、実質的にカーカスコードのエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。このため、車両の重量などの垂直荷重をより吸収し、かつ路面に接地するトレッド部およびショルダー部の変形をより抑制して、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コードは、前記カーカスが2層設けられている場合に、2層の前記カーカスのうちの何れかに設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、カーカスが2層設けられている場合、両方のカーカスコードに断続コードが含まれていると、カーカスの強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、カーカスが2層設けられている場合には、何れか一方のカーカスにおけるカーカスコードに断続コードが含まれるものとし、他方のカーカスにおけるカーカスコードには、断続コードを含まず連続コードのみが含まれるものとすることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コードの前記断続部は、前記カーカスが1層のみ設けられている場合に、該カーカスにおいて、前記ビード部で前記カーカスの端部が折り返された外側の折返部に設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、カーカスが1層のみ設けられている場合、ビード部でカーカスの端部が折り返される前の内側に断続部を設けると、カーカスの強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、カーカスが1層のみ設けられている場合には、折り返された外側の折返部に断続部を設けることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記断続コードの前記断続部は、トレッド部のパターンによるタイヤ周方向での体積変動による剛性変動を打ち消す態様で、タイヤ径方向位置が設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、トレッド部のパターンにより剛性が高い部分に近接する断続部をタイヤ径方向内側寄りに位相をずらして設けて、カーカスの剛性を比較的低くする。一方、トレッド部のパターンにより剛性が低い部分に近接する断続部をタイヤ径方向外側寄りに位相をずらして設けて、カーカスの剛性を比較的高くする。このように、カーカスのタイヤ周方向位置での剛性を変化させてサイドウォール部のタイヤ周方向位置での変形度合いを変化させることで、トレッド部およびショルダー部の剛性変動を相殺させるので、ハンドルや車両の振動および車室内騒音の発生原因となる空気入りタイヤの均一性(UF:ユニフォーミティ)の悪化を抑制できる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、一対の円環状のビード部で各端部が折り返されると共にタイヤ周方向にトロイド状に配置され、かつタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に並設された複数のカーカスコードを有する少なくとも1層のカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置された少なくとも2つのベルトを有するベルト層とを備えた空気入りタイヤにおいて、少なくとも1層の前記カーカスは、端部が折り返された外側の折返部において、前記カーカスコードが所定長さに形成された第1コード部と、前記第1コード部よりも前記カーカスコードの長さが短く形成された第2コード部とがタイヤ周方向で隣接されてなり、前記第1コード部に対応するサイドウォール部の範囲のタイヤ外殻には、凹部が設けられていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、第1コード部よりもカーカスコードの長さが短く形成された第2コード部により、サイドウォール部の範囲において、実質的にカーカスコードのエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。これにより、サイドウォール部の範囲でカーカスの剛性が低減されて当該範囲でのたわみ量が大きくなるのでタイヤ径方向の剛性が低減され、かつトレッド部およびショルダー部の曲げ変形が抑制される。このため、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の剛性の悪化が抑えられ、タイヤ耐久性が向上する。この結果、車両の重量などの垂直荷重がサイドウォール部の範囲で吸収され、かつ路面に接地するトレッド部およびショルダー部の変形が抑制されるので、フラットスポットの発生を抑えることができる。しかも、カーカスコードの構成を変更したものであることから、従前のように追加構成を用いることがない。さらに、第2コード部におけるカーカスコードと、凹部との組み合わせにより、サイドウォール部の変形を助長させるので、トレッド部およびショルダー部の曲げ変形をさらに抑制し、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記第1コード部および前記第2コード部の総数n2が、20≦n2≦200の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、コード部の総数n2が20未満の場合は、局所的なカーカスの剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。一方、コード部の総数n2が200を超える場合では、変形に対する効果が少なく、トレッド部およびショルダー部の変形(フラットスポット)を抑制する効果が得られ難い。このため、コード部の総数n2が、20≦n2≦200の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記第1コード部の前記カーカスコードと、前記第2コード部の前記カーカスコードとの前記折返部での長さの差tが、10[mm]≦t≦50[mm]の範囲に設定され、かつ前記第1コード部における前記カーカスコードの総数に対する前記第2コード部における前記カーカスコードの本数の比m2が、0.1≦m2≦0.5の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、第1コード部のカーカスコードと第2コード部のカーカスコードとの折返部での長さの差tが10[mm]未満の場合は、変形に対する効果が少なく、トレッド部およびショルダー部の変形を抑制する効果が得られ難い。一方、第1コード部のカーカスコードと第2コード部のカーカスコードとの折返部での長さの差tが50[mm]を超える場合では、カーカスの強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、第1コード部のカーカスコードと第2コード部のカーカスコードとの折返部での長さの差tが10[mm]≦t≦50[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。また、第1コード部におけるカーカスコードの総数に対する第2コード部におけるカーカスコードの本数の比m2が、0.1未満の場合は、変形に対する効果が少なく、トレッド部およびショルダー部の変形を抑制する効果が得られ難い。一方、第1コード部におけるカーカスコードの総数に対する第2コード部におけるカーカスコードの本数の比m2が、0.5を超える場合では、カーカスの強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、第1コード部におけるカーカスコードの総数に対する第2コード部におけるカーカスコードの本数の比m2が、0.1≦m2≦0.5の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記凹部の深さd3が、1[mm]≦d3≦4[mm]の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、凹部の深さd3が1[mm]未満の場合は、サイドウォール部の変形を助長させることが難しい。一方、凹部の深さd3が4[mm]を超える場合では、局所的なカーカスの剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、凹部の深さd3が、1[mm]≦d3≦4[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記第2コード部における折返部端の高さH2が、前記カーカスのタイヤ幅方向最大幅での高さHaおよびタイヤ断面高さHtに対し、(Ha−0.15×Ht)≦H2≦(Ha+0.15×Ht)の範囲に設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、サイドウォール部のタイヤ幅方向最大幅で、変形量が大きくできる範囲で、実質的にカーカスコードのエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。このため、車両の重量などの垂直荷重をより吸収し、かつ路面に接地するトレッド部およびショルダー部の変形をより抑制して、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、前記第2コード部における折返部端は、トレッド部のパターンによるタイヤ周方向での体積変動による剛性変動を打ち消す態様で、タイヤ径方向位置が設定されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、トレッド部のパターンにより剛性が高い部分に近接する第2コード部の折返部端をタイヤ径方向内側寄りに位相をずらして設けて、カーカスの剛性を比較的低くする。一方、トレッド部のパターンにより剛性が低い部分に近接する第2コード部の折返部端をタイヤ径方向外側寄りに位相をずらして設けて、カーカスの剛性を比較的高くする。このように、カーカスのタイヤ周方向位置での剛性を変化させてサイドウォール部のタイヤ周方向位置での変形度合いを変化させることで、トレッド部およびショルダー部の剛性変動を相殺させるので、ハンドルや車両の振動および車室内騒音の発生原因となる空気入りタイヤの均一性(UF:ユニフォーミティ)の悪化を抑制できる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、トレッド部のトレッド面が、少なくともタイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー側円弧とを含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成されており、正規リムに組込んで正規内圧の5%を内圧充填した状態でのタイヤ子午断面視にて、前記ベルト層のタイヤ幅方向最外側端からタイヤ径方向外側へタイヤ径方向と平行に仮想される仮想線と、前記トレッド面のプロファイルとの交点を基準点とし、タイヤ赤道面と前記トレッド面のプロファイルとの交点をセンタークラウンとし、前記基準点と前記センタークラウンとを結んだ線と、タイヤ幅方向に平行な線とがなす角度をθとし、前記中央部円弧の曲率半径をR1とし、前記ショルダー側円弧の曲率半径をR2とし、前記タイヤ赤道面から前記ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をLとし、タイヤ幅方向の前記トレッド面の円弧長であるトレッド展開幅をTDWとした場合、前記トレッド面は、1[度]<θ<3[度]、5<R1/R2<10、および0.4<L/(TDW/2)<0.7を満たすように形成されていることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、角度θ、中央部円弧の曲率半径R1、ショルダー側円弧の曲率半径R2、基準展開幅Lのプロファイル変量因子が適宜設定されることで、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率が直線に近づくことから、操縦安定性能と耐フラットスポット性能の両立に対して最適化することができる。
また、本発明にかかる空気入りタイヤでは、扁平率が55[%]以下であることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、タイヤ幅方向の距離が比較的長い扁平率55[%]以下のものに適用されることで、より顕著に耐フラットスポット性能の向上効果を奏する。
本発明にかかる空気入りタイヤは、追加構成を用いることなく、フラットスポットの発生を抑えることができる。
以下に、本発明にかかる空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側をいう。
また、以下に説明する空気入りタイヤは、タイヤ赤道面を中心としてほぼ対称になるように構成されている。タイヤ赤道面とは、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から最も離れている部分間の距離である。また、タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面上にあって空気入りタイヤの周方向に沿う線をいう。そして、以下に説明する空気入りタイヤは、タイヤ赤道面を中心としてほぼ対称になるように構成されていることから、空気入りタイヤの回転軸を通る平面で該空気入りタイヤを切った場合の子午断面図においては、タイヤ赤道面を中心とした一側のみを図示して当該一側のみを説明し、他側の説明は省略する。
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1にかかる空気入りタイヤの子午断面図、図2は、図1に示す空気入りタイヤにおけるカーカスのカーカスコードをあらわす概略側面図、図3は、図1に示す空気入りタイヤにおける溝部をあらわす概略側面図、図4は、図3に示す溝部の深さをあらわす概略断面図、図5は、図2および図3に示す断続コードの断続部をあらわす概略図、図6は、カーカスを2層設けた形態の概略子午断面図、図7は、カーカスを1層設けた形態の概略子午断面図、図8は、図1に示す空気入りタイヤの概略斜視図、図9は、本発明の実施の形態1にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
図1に示すように、本実施の形態1に係る空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、その両側のショルダー部3と、各ショルダー部3から順次連続するサイドウォール部4およびビード部5とを有している。この空気入りタイヤ1は、カーカス6と、ベルト層7と、ベルト補強層8とを含み構成されている。
トレッド部2は、空気入りタイヤ1の外部に露出したものであり、その表面が空気入りタイヤ1の輪郭となる。トレッド部2の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面21が形成されている。このトレッド面21には、タイヤ周方向に延在して形成された複数(本実施の形態1では4つ)の周方向主溝22と、これら周方向主溝22により区画形成された複数の陸部をなすリブ23とが設けられている。
ショルダー部3は、トレッド部2のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部4は、空気入りタイヤ1におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部5は、ビードコア51とビードフィラー52とを有する。ビードコア51は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー52は、カーカス6の端部がビードコア51の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間に配置される。
カーカス6は、一対のビード部5に対して各タイヤ幅方向端部が折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス6は、有機繊維(ナイロンやポリエステルなど)やスチールなどのカーカスコード61(図2参照)が、ゴム材で被覆されたものである。カーカスコード61は、空気入りタイヤ1のタイヤ赤道線に直交してタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に複数並設されている。なお、図1で示すカーカス6は、1層で構成されているが、剛性を向上するために多層構造としてもよい。すなわち、本実施の形態1でのカーカス6は、所望とする剛性に応じて少なくとも1層設けられている。また、カーカスコード61は、タイヤ赤道線に直交しているが、タイヤ赤道線(タイヤ周方向)に対する角度が実質的に90[度]であって、タイヤ赤道線に対する90度を基準に−5[度]から+5[度]の範囲の角度を含む。
ベルト層7は、少なくとも2つのベルト71,72を積層した多層構造をなし、カーカス6のタイヤ径方向外側に配置されてカーカス6をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト71,72は、有機繊維(ナイロンやポリエステルなど)やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線に対して、所定の角度をつけて配置されている。また、ベルト71,72は、タイヤ赤道線に対して、相互にコードを反対方向に傾けて配置されている。
ベルト補強層8は、ベルト層7のタイヤ径方向外側に配置されてベルト層7をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層8は、有機繊維(ナイロンやポリエステルなど)やスチールなどのコードがゴム材で被覆されたもので、該コードがタイヤ周方向、つまりタイヤ赤道線に対して実質的に0度(タイヤ周方向に対する角度が10°以下)の角度となるように配置されている。
このような空気入りタイヤ1にかかり、図2に示すように、少なくとも1層のカーカス6におけるカーカスコード61は、断続コード611と連続コード612とを有している。断続コード611は、ビードフィラー52のタイヤ径方向外側端を通過するカーカス6の法線A(図1参照)の位置から、ベルト層7(タイヤ幅方向に最大幅のベルト71)のタイヤ幅方向最外側端を通過するカーカス6の法線B(図1参照)の位置までの範囲、すなわちサイドウォール部4の範囲で、少なくとも1箇所が断続する断続部611aが設けられている。断続部611aは、タイヤ子午線方向に沿うカーカスコード61を切断、あるいは分割することにより設けられる。また、連続コード612は、タイヤ子午線方向に沿うカーカスコード61が連続して形成されたもので、断続部611aを有さないものである。
このように断続コード611と連続コード612とを有するカーカス6を備えた空気入りタイヤ1は、断続コード611の断続部611aにより、サイドウォール部4の範囲において、実質的にカーカスコード61のエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。これにより、サイドウォール部4の範囲でカーカス6の剛性が低減されて当該範囲でのたわみ量が大きくなるのでタイヤ径方向の剛性が低減され、かつトレッド部2およびショルダー部3の曲げ変形が抑制される。このため、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の剛性の悪化が抑えられ、タイヤ耐久性が向上する。この結果、車両の重量などの垂直荷重がサイドウォール部4の範囲で吸収され、かつ路面に接地するトレッド部2およびショルダー部3の変形が抑制されるので、フラットスポットの発生を抑えることができる。しかも、カーカスコード61の構成を変更したものであることから、従前のように追加構成を用いることがない。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図1および図3に示すように、断続コード611の断続部611aに対応するサイドウォール部4の範囲のタイヤ外殻に、タイヤ周方向に沿って帯状に連続して形成された溝部9が設けられている。そして、図4に示すように、溝部9の深さd1は、1[mm]≦d1≦4[mm]の範囲に設定されている。なお、溝部9の深さd1は、図4に示すように、タイヤ外殻から溝部9に変形する溝部9の開口をなす対向する各変曲点Qを結んだ直線と、溝部9の底である最大落ち込み位置との距離として規定される。
かかる構成によれば、溝部9と断続コード611の断続部611aとの組み合わせにより、サイドウォール部4の変形を助長させるので、トレッド部2およびショルダー部3の曲げ変形をさらに抑制し、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。また、溝部9の深さd1が1[mm]未満の場合は、サイドウォール部4の変形を助長させることが難しい。一方、溝部9の深さd1が4[mm]を超える場合では、局所的なカーカス6の剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、溝部9の深さd1が、1[mm]≦d1≦4[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図5に示すように、断続コード611は、断続部611aのコード端間隔hが、h≦10[mm]の範囲に設定されている。さらに、断続コード611は、タイヤ周方向に並設されたカーカスコード61の50本当たりの本数m1が、5[本]≦m1≦25[本]の範囲に設定されている。
断続部611aは、コード端間隔hがh=0[mm]であってもよく、コード端が切断されているだけで変形に対する効果があり、トレッド部2およびショルダー部3の変形を抑制する効果が得られる。一方、コード端間隔hが10[mm]を超える場合では、カーカス6の強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、断続コード611は、断続部611aのコード端間隔hが、h≦10[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。また、50本当たりの本数m1が5[本]未満の場合は、変形に対する効果が少なく、トレッド部2およびショルダー部3の変形を抑制する効果が得られ難い。一方、50本当たりの本数m1が25[本]を超える場合では、カーカス6の強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、断続コード611は、カーカスコード61の50本当たりの本数m1が、5[本]≦m1≦25[本]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図1に示すように、断続コード611の断続部611aのタイヤ径方向の中心位置の高さHが、カーカス6のタイヤ幅方向最大幅での高さHaおよびタイヤ断面高さHtに対し、(Ha−0.15×Ht)≦H≦(Ha+0.15×Ht)の範囲に設定されている。
なお、タイヤ断面高さHtは、(タイヤ径方向の外径−リム径)/2であって、ビード部5のタイヤ径方向内周側端部(すなわち、リムベース53の位置)からタイヤ赤道面Sとトレッド面21との交点であるセンタークラウンCLまでのタイヤ径方向の高さである。また、断続部611aのタイヤ径方向の中心位置の高さH、およびカーカス6のタイヤ幅方向最大幅での高さHaは、タイヤ断面高さHtと同様にビード部5のリムベース53からのタイヤ径方向の高さである。
かかる構成によれば、サイドウォール部4のタイヤ幅方向最大幅で、変形量が大きくできる範囲で、実質的にカーカスコード61のエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。このため、車両の重量などの垂直荷重をより吸収し、かつ路面に接地するトレッド部2およびショルダー部3の変形をより抑制して、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図6に示すように、カーカス6が2層設けられている場合に、2層のカーカス6のうちの何れか一方に断続コード611が設けられ、他方のカーカス6は連続コード612のみ設けられている。
カーカス6が2層設けられている場合、両方のカーカスコード61に断続コード611が含まれていると、カーカス6の強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、カーカス6が2層設けられている場合には、何れか一方のカーカス6におけるカーカスコード61に断続コード611が含まれるものとし、他方のカーカス6におけるカーカスコード61には、断続コード611を含まず連続コード612のみが含まれるものとすることが好ましい。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図7に示すように、断続コード611の断続部611aは、カーカス6が1層のみ設けられている場合に、このカーカス6において、ビード部5でカーカス6の端部が折り返された外側の折返部6aに設けられている。
カーカス6が1層のみ設けられている場合、ビード部5でカーカス6の端部が折り返される前の内側に断続部611aを設けると、カーカス6の強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、カーカス6が1層のみ設けられている場合には、折り返された外側の折返部6aに断続部611aを設けることが好ましい。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図8に示すように、断続コード611の断続部611aは、トレッド部2のパターンによるタイヤ周方向での体積変動による剛性変動を打ち消す態様で、タイヤ径方向位置が設定されている。具体的には、例えばトレッド部2のトレッド面21に周方向主溝22間を繋ぐラグ溝24を設けて形成されたブロック25の大きさが大きい場合、このブロック25のタイヤ径方向では剛性が高くなる。一方、ブロック25の大きさが小さい場合、このブロック25のタイヤ径方向では剛性が低くなる。このため、大きいブロック25に近接する部分の断続部611aをビード部5側の低い位置(タイヤ径方向内側寄り)に位相をずらして設けて、カーカス6の剛性を比較的低くする。一方、小さいブロック25に近接する部分の断続部611aをショルダー部3側の高い位置(タイヤ径方向外側寄り)に位相をずらして設けて、カーカス6の剛性を比較的高くする。このように、カーカス6のタイヤ周方向位置での剛性を変化させてサイドウォール部4のタイヤ周方向位置での変形度合いを変化させることで、トレッド部2およびショルダー部3の剛性変動を相殺させるので、ハンドルや車両の振動および車室内騒音の発生原因となる空気入りタイヤの均一性(UF:ユニフォーミティ)の悪化を抑制できる。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1では、図1に示すように、トレッド部2のトレッド面21が、少なくともタイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧21aと、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー側円弧21bとを含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成されている。そして、正規リムに組込んで正規内圧の5%を内圧充填した状態でのタイヤ子午断面視にて、以下のように形成されている。なお、ここでいう正規リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、正規荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。
まず、ベルト層7の1番ベルト71のタイヤ幅方向最外側端からタイヤ径方向外側へタイヤ径方向と平行に仮想される仮想線Cを設定する。そして、この仮想線Cとトレッド面21のプロファイル(輪郭)との交点を基準点Dとし、この基準点DとセンタークラウンCLとを結んだ線をショルダー片落線Eとする。そして、このショルダー片落線Eと、タイヤ幅方向に平行であってタイヤ断面高さHtになる平行線Fとがなす角度をθとする。角度θは、ショルダー片落線Eと平行線Fとがなす鋭角側の角度である。さらに、中央部円弧21aの曲率半径をR1、ショルダー側円弧21bの曲率半径をR1とすると共に、タイヤ赤道面Sからショルダー側円弧21bのタイヤ幅方向内側端部位置G(中央部円弧21aとショルダー側円弧21bとが連続する位置)までの円弧長である基準展開幅をL、タイヤ幅方向のトレッド面21の円弧長であるトレッド展開幅をTDWとする。
なお、上記角度θは、トレッド部2の両端部に連続するショルダー部3のセンタークラウンCLに対する落ち込み量に相当する。また、トレッド展開幅TDWは、曲率半径R1の中央部円弧21aにおけるタイヤ幅方向の円弧長をL1、曲率半径R2のショルダー側円弧21bにおけるタイヤ幅方向の円弧長をL2とすると、TDW=(L1+L2)×2に相当する。そして、本実施の形態1では、トレッド面21において中央部円弧21aとショルダー側円弧21bとの間には異なる曲率半径の円弧は設定されていないことから、曲率半径R1の中央部円弧21aにおけるタイヤ幅方向の円弧長L1が基準展開幅Lに相当することになる。なお、トレッド面21において中央部円弧21aとショルダー側円弧21bとの間に異なる曲率半径の円弧が設定されている場合、基準展開幅Lは、タイヤ赤道面Sからショルダー側円弧21bのタイヤ幅方向内側端部位置Gまでの間にある円弧の円弧長の和となる。言い換えれば、L=TDW/2−L2となる。
上記のように空気入りタイヤ1の各部を規定した場合に、トレッド面21は、角度θが1[度]<θ<3[度]の範囲に設定され、曲率半径R1と曲率半径R2との関係を下記の式(1)で求め、この式(1)よって求められたF1(トレッド部面曲率半径比)が、5<F1<10の範囲に設定される。さらに、基準展開幅Lとトレッド展開幅TDWとの関係を下記の式(2)で求め、この式(2)よって求められたF2(展開幅比)が、0.4<F2<0.7の範囲に設定されるように形成される。
式(1)・・・F1=Rc/Rs
式(2)・・・F2=L/(TDW/2)
かかる構成によれば、角度θ、中央部円弧21aの曲率半径R1、ショルダー側円弧21bの曲率半径R2、基準展開幅L(言い換えれば、円弧長L1、円弧長L2、トレッド展開幅TDW)のプロファイル変量因子が上記のように設定されることで、トレッド面21のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率が直線に近づくことから、操縦安定性能と耐フラットスポット性能の両立に対して最適化することができる。
すなわち、角度θが1[度]<θ<3[度]の範囲に設定されることにより、角度θが3[度]よりも小さいので、トレッド面21にて、トレッド部2からサイドウォール部4にかけてのショルダー部3付近での角度変化が小さくなる。すなわち、トレッド部2の両端部に連続するショルダー部3におけるセンタークラウンCLに対する落ち込み量を少なくすることができ、トレッド面21の曲率を平坦に近づけることができる。一方、角度θが1[度]よりも大きいので、この角度θが小さすぎて空気入りタイヤ1としての適正な形状が崩れてしまうことを防止できる。さらに、曲率半径R1と曲率半径R2との関係式(1)によって求められたF1を、5<F1=Rc/Rs<10の範囲に設定し、かつ基準展開幅Lとトレッド展開幅TDWとの関係式(2)によって求められたF2を、0.4<F2=L/(TDW/2)<0.7の範囲に設定することにより、トレッド面21のプロファイルをより平坦な形状に近付け、トレッド面21における接地圧の均一化を図ることができる。これにより、トレッド面21やショルダー部3、ビード部5における局所的な変形、特に、トレッド面21が表面に形成されたトレッド部2のタイヤ径方向内側に配置されるベルト補強層8や、荷重が作用した際に耐フラットスポット性能に対して影響が大きいビードフィラー52の局所的な変形が抑制される。これにより、空気入りタイヤ1の熱冷却の際の残留歪を低減し、フラットスポットの発生を抑制できる。
また、本実施の形態1にかかる空気入りタイヤ1は、特に、タイヤ幅方向の距離が比較的長い扁平率55[%]以下のものに適用されることで、より顕著に耐フラットスポット性能の向上効果を奏する。なお、偏平率とは、図1に示すように、タイヤ幅Wに対するタイヤ高さHtを比率で表したものである。
本実施の形態1では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、タイヤ耐久性、ユニフォーミティ(UF)および耐フラットスポット性に関する性能試験が行われた(図9参照)。
この性能試験では、タイヤサイズ225/45ZR17の空気入りタイヤを、JATMA規定の正規リムに組み付け、JATMA規定の最高空気圧を充填し、JATMA規定の最大荷重を加えた。
評価方法は、タイヤ耐久性の性能試験では、ドラム径1707mmでJATMA高速耐久性試験終了後、30分毎に10km/h加速してタイヤが破壊するまで試験を続行した。この結果に基づいて比較例1を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。また、ユニフォーミティの性能試験では、JIS D4233に従いRFV値を測定した。このときの空気圧は230kPa、タイヤ荷重は5kNである。この結果に基づいて比較例1を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。また、耐フラットスポット性の性能試験では、ユニフォーミティを上記と同様に測定し、時速150km/hで30分予備走行後に、荷重を負荷した状態で1時間ドラム停止する。その後、再び、タイヤユニフォーミティを測定し、ラジアルフォースバリエーションの予備走行前後の差ΔRFVを評価指標とする。この差ΔRFVが小さいほど、耐フラットスポット性に優れる。この結果に基づいて比較例1を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
比較例1の空気入りタイヤは、断続部(断続コード)および溝部を有しておらず、ショルダー部落ち込み量θ、トレッド部面曲率半径比(R1/R2)および展開幅比(L/(TDW/2))が適正化されている。一方、実施例1〜実施例8の空気入りタイヤは、断続部(断続コード)を有しており、断続部のコード端間隔、カーカスコード50本当たりの断続コードの本数、断続部の高さ、カーカスにおける断続部の位置、溝部の深さ、断続部のタイヤ径方向位置設定、ショルダー部落ち込み量θ、トレッド部面曲率半径比(R1/R2)および展開幅比(L/(TDW/2))がそれぞれ適正化されている。
図9の試験結果に示すように、実施例1〜実施例8の空気入りタイヤでは、それぞれ耐久性が許容範囲で維持され、かつユニフォーミティおよび耐フラットスポット性に優れていることが分かる。
[実施の形態2]
図10は、本発明の実施の形態2にかかる空気入りタイヤにおけるカーカスのカーカスコードをあらわす概略側面図、図11は、本発明の実施の形態2にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。なお、以下に説明する実施の形態2において、上述した実施の形態1と同等部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、カーカス6において、断続部611aが設けられた少なくとも1本の断続コード611からなる断続コード部611Sと、少なくとも1本の連続コード612からなる連続コード部612Sとがタイヤ周方向で隣接して設けられている。また、連続コード部612Sに対応するサイドウォール部4の範囲のタイヤ外殻には、凹部91が設けられている。断続コード部611Sは、タイヤ周方向で隣接された断続コード611の一側から他側までの範囲であらわされる。また、連続コード部612Sは、タイヤ周方向で隣接された連続コード612の一側から他側までの範囲であらわされる。
このように断続コード部611Sと連続コード部612Sとを有するカーカス6を備えた空気入りタイヤ1は、断続コード部611Sの断続部611aにより、サイドウォール部4の範囲において、実質的にカーカスコード61のエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。これにより、サイドウォール部4の範囲でカーカス6の剛性が低減されて当該範囲でのたわみ量が大きくなるのでタイヤ径方向の剛性が低減され、かつトレッド部2およびショルダー部3の曲げ変形が抑制される。このため、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の剛性の悪化が抑えられ、タイヤ耐久性が向上する。この結果、車両の重量などの垂直荷重がサイドウォール部4の範囲で吸収され、かつ路面に接地するトレッド部2およびショルダー部3の変形が抑制されるので、フラットスポットの発生を抑えることができる。しかも、カーカスコード61の構成を変更したものであることから、従前のように追加構成を用いることがない。さらに、凹部91と、断続コード部611Sの断続部611aとの組み合わせにより、サイドウォール部4の変形を助長させるので、トレッド部2およびショルダー部3の曲げ変形をさらに抑制し、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、断続コード部611Sおよび連続コード部612Sの総数n1が、20≦n1≦200の範囲に設定されている。
コード部611S,612Sの総数n1が20未満の場合は、局所的なカーカス6の剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。一方、コード部611S,612Sの総数n1が200を超える場合では、変形に対する効果が少なく、トレッド部2およびショルダー部3の変形(フラットスポット)を抑制する効果が得られ難い。このため、コード部611S,612Sの総数n1が、20≦n1≦200の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、図4に示すように、凹部91の深さd2が、1[mm]≦d2≦4[mm]の範囲に設定されている。この凹部91の深さd2は、図4に示すように、タイヤ外殻から溝部9に変形する溝部9の開口をなす対向する各変曲点Qを結んだ直線と、溝部9の底である最大落ち込み位置との距離として規定される。
凹部91の深さd2が1[mm]未満の場合は、サイドウォール部4の変形を助長させることが難しい。一方、凹部91の深さd2が4[mm]を超える場合では、局所的なカーカス6の剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、凹部91の深さd2が、1[mm]≦d2≦4[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。
なお、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、断続コード611は、断続部611aのコード端間隔hが、h≦10[mm]の範囲に設定されていることが好ましい(図5参照)。さらに、断続コード611は、タイヤ周方向に並設されたカーカスコード61の50本当たりの本数m1が、5[本]≦m1≦25[本]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、断続コード611の断続部611aのタイヤ径方向の中心位置の高さHが、カーカス6のタイヤ幅方向最大幅での高さHaおよびタイヤ断面高さHtに対し、(Ha−0.15×Ht)≦H≦(Ha+0.15×Ht)の範囲に設定されていることが好ましい(図1参照)。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、カーカス6が2層設けられている場合に、2層のカーカス6のうちの何れか一方に断続コード611が設けられ、他方のカーカス6は連続コード612のみ設けられていることが好ましい(図6参照)。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、断続コード611の断続部611aは、カーカス6が1層のみ設けられている場合に、このカーカス6において、ビード部5でカーカス6の端部が折り返された外側の折返部6aに設けられていることが好ましい(図7参照)。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、断続コード611の断続部611aは、トレッド部2のパターンによるタイヤ周方向での体積変動による剛性変動を打ち消す態様で、タイヤ径方向位置が設定されていることが好ましい(図8参照)。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、正規リムに組込んで正規内圧の5%を内圧充填した状態でのタイヤ子午断面視にて、ショルダー部3の落ち込み角度(量)θが1[度]<θ<3[度]の範囲に設定され、トレッド部面曲率半径比F1が5<F1<10の範囲に設定され、展開幅比F2が0.4<F2<0.7の範囲に設定されるように形成されていることが好ましい(図1参照)。
また、本実施の形態2にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、特に、タイヤ幅方向の距離が比較的長い扁平率55[%]以下のものに適用される。
本実施の形態2では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、タイヤ耐久性、操縦安定性、ユニフォーミティ(UF)および耐フラットスポット性に関する性能試験が行われた(図11参照)。
この性能試験では、タイヤサイズ225/45ZR17の空気入りタイヤを、JATMA規定の正規リムに組み付け、JATMA規定の最高空気圧を充填し、JATMA規定の最大荷重を加えた。
評価方法は、タイヤ耐久性、ユニフォーミティおよび耐フラットスポット性の性能試験については、上述した実施の形態1と同様であり、比較例2を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。また、操縦安定性の性能試験では、上記空気入りタイヤを車両に装着し、テストコースおよびサーキットでテストドライバー5人によって10点法によりフィーリング評価した。この結果に基づいて比較例2を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
比較例2の空気入りタイヤは、断続コード部および連続コード部を有しておらず、ショルダー部落ち込み量θ、トレッド部面曲率半径比(R1/R2)および展開幅比(L/(TDW/2))が適正化されている。比較例3の空気入りタイヤは、断続コード部および連続コード部を有しているが、コード部総数が15である。一方、実施例9〜実施例16の空気入りタイヤは、断続コード部および連続コード部を有しており、コード部総数、断続部のコード端間隔、カーカスコード50本当たりの断続コードの本数、凹部の深さ、断続部の高さ、カーカスにおける断続部の位置、ショルダー部落ち込み量θ、トレッド部面曲率半径比(R1/R2)および展開幅比(L/(TDW/2))がそれぞれ適正化されている。
図11の試験結果に示すように、実施例9〜実施例16の空気入りタイヤでは、それぞれ耐久性および操縦安定性が許容範囲で維持され、かつユニフォーミティおよび耐フラットスポット性に優れていることが分かる。
[実施の形態3]
図12は、本発明の実施の形態3にかかる空気入りタイヤにおけるカーカスのカーカスコードをあらわす概略側面図、図13は、本発明の実施の形態3にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。なお、以下に説明する実施の形態3において、上述した実施の形態1と同等部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、少なくとも1層のカーカス6におけるカーカスコード61は、端部が折り返された外側の折返部6aにおいて、コード長が所定長さの長コード614(上述した実施の形態1および実施の形態2の連続コード612に相当)からなる長コード部(第1コード部)614Sと、長コード614よりもコード長が短い短コード613からなる短コード部(第2コード部)613Sとがタイヤ周方向で隣接されている。また、長コード部614Sに対応するサイドウォール部4の範囲のタイヤ外殻には、凹部92が設けられている。
このように短コード部613Sと長コード部614Sとを有するカーカス6を備えた空気入りタイヤ1は、短コード部613Sにより、サイドウォール部4の範囲において、実質的にカーカスコード61のエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。これにより、サイドウォール部4の範囲でカーカス6の剛性が低減されて当該範囲でのたわみ量が大きくなるのでタイヤ径方向の剛性が低減され、かつトレッド部2およびショルダー部3の曲げ変形が抑制される。このため、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向の剛性の悪化が抑えられ、タイヤ耐久性が向上する。この結果、車両の重量などの垂直荷重がサイドウォール部4の範囲で吸収され、かつ路面に接地するトレッド部2およびショルダー部3の変形が抑制されるので、フラットスポットの発生を抑えることができる。しかも、カーカスコード61の構成を変更したものであることから、従前のように追加構成を用いることがない。さらに、凹部92と、短コード部613Sの短コード613との組み合わせにより、サイドウォール部4の変形を助長させるので、トレッド部2およびショルダー部3の曲げ変形をさらに抑制し、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、短コード部613Sおよび長コード部614Sの総数n2が、20≦n2≦200の範囲に設定されている。
コード部613S,614Sの総数n2が20未満の場合は、局所的なカーカス6の剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。一方、コード部613S,614Sの総数n2が200を超える場合では、変形に対する効果が少なく、トレッド部2およびショルダー部3の変形(フラットスポット)を抑制する効果が得られ難い。このため、コード部613S,614Sの総数n2が、20≦n2≦200の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、短コード部613Sの短コード613と、長コード部614Sの長コード614との折返部6aでの長さの差tが、10[mm]≦t≦50[mm]の範囲に設定されている。さらに、長コード614の総数に対する短コード613の本数の比m2が、0.1≦m2≦0.5の範囲に設定されている。
短コード613と長コード614との折返部6aでの長さの差tが10[mm]未満の場合は、変形に対する効果が少なく、トレッド部2およびショルダー部3の変形を抑制する効果が得られ難い。一方、短コード613と長コード614との折返部6aでの長さの差tが50[mm]を超える場合では、カーカス6の強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、短コード613と長コード614との折返部6aでの長さの差tが10[mm]≦t≦50[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。また、長コード614の総数に対する短コード613の本数の比m2が0.1未満の場合は、変形に対する効果が少なく、トレッド部2およびショルダー部3の変形を抑制する効果が得られ難い。一方、長コード614の総数に対する短コード613の本数の比m2が、0.5を超える場合では、カーカス6の強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、長コード614の総数に対する短コード613の本数の比m2が、0.1≦m2≦0.5の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、図4に示すように、凹部92の深さd3が、1[mm]≦d3≦4[mm]の範囲に設定されている。この凹部92の深さd3は、図4に示すように、タイヤ外殻から溝部9に変形する溝部9の開口をなす対向する各変曲点Qを結んだ直線と、溝部9の底である最大落ち込み位置との距離として規定される。
かかる構成によれば、凹部92の深さd3が1[mm]未満の場合は、サイドウォール部4の変形を助長させることが難しい。一方、凹部92の深さd3が4[mm]を超える場合では、局所的なカーカス6の剛性の低下により強度が不足してタイヤ耐久性が悪化する。このため、凹部92の深さd3が、1[mm]≦d3≦4[mm]の範囲に設定されていることが好ましい。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、短コード部613Sの折返部6a端の高さH2が、カーカス6のタイヤ幅方向最大幅での高さHaおよびタイヤ断面高さHtに対し、(Ha−0.15×Ht)≦H2≦(Ha+0.15×Ht)の範囲に設定されている。
かかる構成によれば、サイドウォール部4のタイヤ幅方向最大幅で、変形量が大きくできる範囲で、実質的にカーカスコード61のエンド数が低減され、柔軟性を備えた領域が得られる。このため、車両の重量などの垂直荷重をより吸収し、かつ路面に接地するトレッド部2およびショルダー部3の変形をより抑制して、フラットスポットの発生をさらに抑えることができる。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、短コード部613Sの折返部6a端は、トレッド部2のパターンによるタイヤ周方向での体積変動による剛性変動を打ち消す態様で、タイヤ径方向位置が設定されている。具体的には、図8で参照するように、例えばトレッド部2のトレッド面21に周方向主溝22間を繋ぐラグ溝24を設けて形成されたブロック25の大きさが大きい場合、このブロック25のタイヤ径方向では剛性が高くなる。一方、ブロック25の大きさが小さい場合、このブロック25のタイヤ径方向では剛性が低くなる。このため、大きいブロック25に近接する部分の短コード部613Sの折返部6a端をビード部5側の低い位置(タイヤ径方向内側寄り)に位相をずらして設けて、カーカス6の剛性を比較的低くする。一方、小さいブロック25に近接する部分の短コード部613Sの折返部6a端をショルダー部3側の高い位置(タイヤ径方向外側寄り)に位相をずらして設けて、カーカス6の剛性を比較的高くする。このように、カーカス6のタイヤ周方向位置での剛性を変化させてサイドウォール部4のタイヤ周方向位置での変形度合いを変化させることで、トレッド部2およびショルダー部3の剛性変動を相殺させるので、ハンドルや車両の振動および車室内騒音の発生原因となる空気入りタイヤの均一性(UF:ユニフォーミティ)の悪化を抑制できる。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、正規リムに組込んで正規内圧の5%を内圧充填した状態でのタイヤ子午断面視にて、ショルダー部3の落ち込み角度(量)θが1[度]<θ<3[度]の範囲に設定され、トレッド部面曲率半径比F1が5<F1<10の範囲に設定され、展開幅比F2が0.4<F2<0.7の範囲に設定されるように形成されていることが好ましい(図1参照)。
また、本実施の形態3にかかる空気入りタイヤ1では、上述した実施の形態1と同様に、特に、タイヤ幅方向の距離が比較的長い扁平率55[%]以下のものに適用される。
本実施の形態3では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、タイヤ耐久性、操縦安定性、ユニフォーミティ(UF)および耐フラットスポット性に関する性能試験が行われた(図13参照)。
この性能試験では、タイヤサイズ225/45ZR17の空気入りタイヤを、JATMA規定の正規リムに組み付け、JATMA規定の最高空気圧を充填し、JATMA規定の最大荷重を加えた。また、評価方法は、上述した実施の形態2と同様である。
比較例4の空気入りタイヤは、短コード部および長コード部を有しておらず、ショルダー部落ち込み量θ、トレッド部面曲率半径比(R1/R2)および展開幅比(L/(TDW/2))が適正化されている。一方、実施例17〜実施例22の空気入りタイヤは、短コード部および長コード部を有しており、
コード部総数、短コードと長コードとの折返部の長さの差、長コード総数に対する短コードの本数の比、凹部の深さ、短コード部の折返部端の高さ、ショルダー部落ち込み量θ、トレッド部面曲率半径比(R1/R2)および展開幅比(L/(TDW/2))がそれぞれ適正化されている。
図13の試験結果に示すように、実施例17〜実施例22の空気入りタイヤでは、それぞれ耐久性および操縦安定性が許容範囲で維持され、かつユニフォーミティおよび耐フラットスポット性に優れていることが分かる。