JP2018162013A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビードコアに金属以外の材料からなる複合コードを用いて軽量化を図りつつ、従来と同等以上の性能を発揮することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ビード部３に埋設された環状のビードコア５と、該ビードコア５に係止されたカーカス層４とを備えた空気入りタイヤにおいて、ビードコア５は、炭素繊維からなる芯線１１と該芯線１１の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線１２とを含む複合コード１０が環状の芯体２０の周りに螺旋状に巻き付けられたケーブルビード構造を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ビード部に埋設された環状のビードコアと、該ビードコアに係止されたカーカス層とを備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ビードコアに金属以外の材料からなる複合コードを用いて軽量化を図りつつ、従来と同等以上の性能を発揮することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、一般に、一対のビード部間に装架されたカーカス層を備えている。そして、ビード部には環状のビードコアが埋設されており、カーカス層はビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられて該ビードコアに係止されている。

従来、空気入りタイヤのビードコアとして、１本又は複数本のスチールワイヤをタイヤ周方向に沿って連続的に層状に巻回してなる積層ビードや、スチールワイヤからなる環状の芯体の廻りに他のスチールワイヤからなる側線を螺旋状に巻き付けてなるケーブルビードが使用されている。このようなビードコアは、空気入りタイヤのビード部をリムに対して強固に嵌合させると共に、内圧に基づく張力が掛かったカーカス層を保持するという重要な役割を担う部材である。

近年、空気入りタイヤを軽量化するためにビードコアの質量を削減することが求められている。このような要求に鑑みて、ビードコアに炭素繊維のような金属以外の材料からなる線材を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。

しかしながら、ビードコアに金属以外の材料からなる線材を用いた場合、例えば、空気入りタイヤをリム組みする際にビードコアを構成する線材が局所的に変形して座屈し、その座屈によりビードコアの強度が低下し、ビードコアの破断を引き起こすことが懸念される。また、ビードコアの線材が十分な強度を有するものであっても、その破断伸びが小さい場合には応力集中による破壊が懸念される。そのため、ビードコアに金属以外の材料からなる線材を用いた空気入りタイヤを実用化することは難しいのが現状である。

更に、ベルトやタイヤに使用されるゴム補強用コードを炭素繊維ストランドと該炭素繊維ストランドの周囲に配置されたガラス繊維ストランドとから構成することが提案されている（例えば、特許文献６，７参照）。しかしながら、これら文献は上記のようなゴム補強用コードをビードコアという特定の部材に適用することを示唆しておらず、しかも、ビードコアに適用するための具体的な要件を全く教えていない。

実開昭６４−１６９０１号公報 特表２００８−５４２０９９号公報 特表２０１０−５１０１２４号公報 特表２０１５−５１８７９５号公報 特表２０１５−５２３４７５号公報 特許第４２９５７６３号公報 特許第５３６７５８２号公報

本発明の目的は、ビードコアに金属以外の材料からなる複合コードを用いて軽量化を図りつつ、従来と同等以上の性能を発揮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、ビード部に埋設された環状のビードコアと、該ビードコアに係止されたカーカス層とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ビードコアは、炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードが環状の芯体の周りに螺旋状に巻き付けられたケーブルビード構造を有することを特徴とするものである。

本発明では、ビードコアの構成材料として、炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードを使用することにより、高強力の炭素繊維の特長を活かしながら、ガラス繊維からなる側線の配置に基づいて炭素繊維の欠点である耐疲労性を改善し、ビードコアを軽量化することが可能になる。

上述のように炭素繊維とガラス繊維とから構成されていて破断伸びが小さい複合コードをビードコアに採用するにあたって、本発明者がビードコアの特性について鋭意研究を行ったところ、このような複合コードがタイヤ周方向に沿って連続的に層状に巻回された積層ビード構造を採用した場合、その巻き数を増やしてもビード部の破壊圧は殆ど変化しないことを知見した。つまり、積層ビード構造を有するビードコアの廻りにカーカス層がタイヤ内側から外側に巻き上げられた空気入りタイヤでは、ビードコアにおけるタイヤ軸方向最内側かつタイヤ径方向最内側に位置する周回部分の張力が最も高くなり、複合コードの他の周回部分が張力を担持する前にタイヤ軸方向最内側かつタイヤ径方向最内側に位置する周回部分が優先的に破断するため、巻き数を増やしてもビード部の破壊圧を高めることができないのである。

そこで、本発明では、上述のような破断伸びが小さい複合コードをビードコアに用いるにあたって、その複合コードが環状の芯体の周りに螺旋状に巻き付けられたケーブルビード構造を採用する。この場合、ビードコアにおける複合コードの位置がタイヤ周方向に沿って変遷するため、複合コードへの応力集中が回避され、複合コードの全体が張力を担持するようになる。その結果、複合コードの太さや巻き数に基づいて必要な破壊圧を確保することが可能になる。これにより、ビードコアに金属以外の材料からなる複合コードを用いて軽量化を図りつつ、従来と同等以上の性能を発揮することが可能になる。

本発明において、複合コードにおける炭素繊維の全断面積は、複合コードにおける炭素繊維の全断面積とガラス繊維の全断面積との合計の２０％〜８０％であることが好ましい。これにより、複合コードの強度と耐疲労性と確保することができる。

芯体は金属材料又は非金属材料から構成される。芯体は円形断面形状を有する直径１ｍｍ以上の環状体であり、材料としては引張弾性率が１ＧＰａ以上であり、融点が２００℃以上であることが好ましい。芯体が金属材料から構成される場合、軽量化の効果が若干低下するものの、空気入りタイヤのユニフォミティーが良好になるという利点がある。一方、芯体が非金属材料から構成される場合、軽量化の効果を最大限に享受することができる。

複合コードを構成する側線はゴムとの接着性を有する被膜で被覆されていることが好ましい。側線を被覆する被膜に基づいて複合コードのゴムに対する接着性を高めることにより、ビードコアの耐久性を改善することができる。また、複合コードは、被膜の周囲がゴムで被覆されていても良い。

複合コードは、芯線の周りに複数本の側線が螺旋状に巻き回された撚りコードの形態を有することが好ましく、複合コードの上撚り数（側線が芯線の周りを周回する回数）は２〜１０回／１０ｃｍが好ましい。また、複合コードを構成する芯線と側線とを撚り合わせる前にそれぞれが下撚りされていても良い。下撚りの回数としては、芯線は１０回／１０ｃｍ以下が好ましく、側線は１〜２０回／１０ｃｍが好ましい。これ以上の回数で下撚りした場合、複合コードが伸び易くなり好ましくない。下撚りの方向としては、上撚りの方向と同じでも良いが、耐座屈性の観点からは同じ向きが良く、複合コードの形態安定性の観点からは逆向きが良い。

芯体への複合コードの巻き付け方向は、複合コードに上撚りが施されている場合、ビードコアの伸び難さの観点から複合コードの上撚り方向とは逆方向であることが好ましい。複合コードの芯体への巻き付け回数は、１〜４回／１０ｃｍであることが好ましい。複合コードを２層以上巻き付ける場合には、その巻き付け方向が１層目と同じであることが好ましく、各層の撚り角が実質的に同じになるような巻き付け回数で巻き付けることが耐久性の観点から好ましい。

ビード部のベース面にはタイヤ軸方向に対する傾斜角度が異なる２段階の傾斜角度が付与され、ビードヒール側の第１傾斜面の傾斜角度よりもビードトウ側の第２傾斜面の傾斜角度の方が大きいことが好ましい。複合コードの引張剛性はスチールワイヤよりも低いためリムに対するビード部の嵌合力が低くなる傾向がある。これに対して、ビード部のベース面に上記のような２段テーパーを付与することにより、リム組み性を良好に維持しながら、リムに対するビード部の嵌合力を高めることができる。これにより、軽量化を図りながら操縦安定性を改善するという相乗効果も得られる。

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。 本発明の空気入りタイヤにおけるビードコアの一例を示す断面図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるビードコアを示す側面図である。 本発明の空気入りタイヤのビードコアに使用される複合コードを示す断面図である。

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、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。

一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。カーカス層４を構成する補強コードとしては、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。ビードコア５の外周上には断面三角形状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の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。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を構成する補強コードとしては、スチールコードやアラミドコード等の高弾性な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例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルト補強層８が配置されている。ベルト補強層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。ベルト補強層８を構成する補強コードとしては、ナイロンやポリエステルやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

上述のようにビード部３に埋設された環状のビードコア５と、そのビードコア５に係止されたカーカス層４とを備えた空気入りタイヤにおいて、ビードコア５としては、図２及び図３に示すように、複合コード１０が環状の芯体２０の周りに螺旋状に巻き付けられたケーブルビード構造を有する環状体が使用されている。即ち、ビードコア５においては、１本の複合コード１０が環状の芯体２０の周りに螺旋状に複数周巻き付けられて側部が形成されている。図２では複合コード１０からなる単一層の側部が形成されているが、芯体２０の周りに複数層の側部が形成されていても良い。また、複合コード１０の両端末は例えば加締め部材を介して互いに連結することが可能である。

芯体２０への複合コード１０の巻き付け方向は、複合コード１０に上撚りが施されている場合、ビードコア５の伸び難さの観点から複合コード１０の上撚り方向とは逆方向であると良い。複合コード１０の芯体２０への巻き付け回数は、１〜４回／１０ｃｍとすれば良い。これにより、複合コード１０への応力集中を回避しながらビードコア５としての強度を良好に確保することができる。複合コード１０を２層以上巻き付ける場合には、その巻き付け方向は１層目と一致することが好ましい。

複合コード１０は、図４に示すように、炭素繊維からなる少なくとも１本の芯線１１と、該芯線１１の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線１２とから構成されている。

複合コード１０の中心部に配置される炭素繊維の芯線１１は、その特性によって、複合コード１０に対して高い引張強度と優れた寸法安定性を付与する。耐屈曲疲労性が高い複合コード１０を得るには、複合コード１０及びそのインシュレーションゴムが屈曲した場合に、引張応力や圧縮応力を緩和する構造が必要となる。ガラス繊維の側線１２は、炭素繊維の芯線１１に比べて、弾性率が低く耐摩耗性が高い。このようなガラス繊維の側線１２で炭素繊維の芯線１１の周囲を取り巻くことによって、引張応力や圧縮応力を緩和できるため、耐屈曲疲労性が高い複合コード１０が得られる。

炭素繊維の芯線１１としては、引張弾性率が１５５〜６５０ＧＰａの範囲のものが好適に用いられる。そのような炭素繊維の芯線１１の密度は、たとえば１．７４〜１．９７ｇ／ｃｍ³である。特に、直径が４μｍ〜８μｍの炭素フィラメントを５００〜２５０００本束ねて形成される３０〜２０００ｔｅｘの芯線１１が好適に使用される。

炭素繊維の芯線１１の全断面積は、炭素繊維の芯線１１の全断面積とガラス繊維の側線１２の全断面積との合計の２０〜８０％の範囲であることが好ましい。複合コード１０の中心側に配置された炭素繊維の芯線１１は、高い引張強度と優れた寸法安定性とに寄与する。しかし、複合コード１０内における炭素繊維の芯線１１の割合が高過ぎると、静的強度は向上するが、屈曲性が低下する場合がある。そのため、炭素繊維の芯線１１の全断面積は、炭素繊維の芯線１１の全断面積とガラス繊維の側線１２の全断面積との合計の８０％以下、より好ましくは７０％以下であると良い。一方、複合コード１０内における炭素繊維の芯線１１の割合が低過ぎると、炭素繊維の芯線１１による効果を十分に得ることができない場合がある。そのため、炭素繊維の芯線１１の全断面積は、炭素繊維の芯線１１の全断面積とガラス繊維の側線１２の全断面積との合計の２０％以上、より好ましくは４０％以上であると良い。

炭素繊維の芯線１１は、撚られていても良いし、撚られていなくても良い。炭素繊維の芯線１１の撚り数は、１０回／１０ｃｍ以下であると良い。

また、炭素繊維の芯線１１の表面には、接着性を向上させるための処理や繊維がほつれるのを防止するための処理をしても良い。例えば、炭素繊維の芯線１１の表面に、ゴムとの接着性を有する被膜１１ａを形成しても良い。そのような被膜１１ａは、例えば、レゾルシン及びホルマリンの初期縮合物とゴムラテックスとの混合物を主成分とする処理液（ＲＦＬ処理液）を用いて形成することができる。レゾルシン及びホルマリンの初期縮合物には、公知のものを適用できる。例えば、レゾルシンとホルムアルデヒドをアルカリ性触媒の存在下で反応させて得られるレゾール型の縮合物や、レゾルシンとホルムアルデヒドを酸触媒の存在下で反応させて得られるノボラック型の縮合物を用いることができる。また、エポキシ化合物やイソシアネート化合物などを用いて、炭素繊維の芯線１１の表面の接着性を向上させる処理を行っても良い。

ガラス繊維の側線１２としては、弾性率が６０〜８０ＧＰａのものが好適に用いられる。そのようなガラス繊維の側線１２の密度は例えば約２．５ｇ／ｃｍ³であり、引張強度は例えば２５０〜３１０ｃＮ／ｄｔｅｘである。ガラス繊維の側線１２としては、直径が例えば７〜９μｍであるガラスフィラメントを２００〜２４００本束ねて下撚りすることによって得られるストランドであって、太さが２０〜４８０ｔｅｘの範囲であるものが好ましく用いられる。また、炭素繊維の芯線１１の周囲に配置されるガラス繊維の側線１２の本数は、特に限定されるものではないが、例えば、５本〜２４本、好ましくは８本〜１５本とすることが好ましい。

ガラス繊維の側線１２は複合コード１０の外周側に配置されるため、複合コード１０が埋め込まれるインシュレーションゴムとの接着性が重要である。ガラス繊維の側線１２とインシュレーションゴムとの接着性は、接着性を向上させるための処理をガラス繊維の側線１２に施したり、ガラス繊維の側線１２に撚りを加えたりすることによって改善することができる。

ガラス繊維の側線１２の表面には、ゴムとの接着性を有する被膜１２ａを形成するのが良い。そのような被膜１２ａは、例えば、レゾルシン及びホルマリンの縮合物とゴムラテックスとの混合物を主成分とする処理液（ＲＦＬ処理液）を用いて形成することができる。この場合、ガラス繊維の側線１２の耐屈曲疲労性を向上でき、また、ガラス繊維の側線１２とゴムとの接着性を改善することができる。また、ガラス繊維の側線１２の表面に接着剤を塗布しても良い。例えば、エポキシ化合物やイソシアネート化合物などを使用して、ガラス繊維の側線１２の表面の接着性を向上させる処理を行っても良い。

ガラス繊維の側線１２は、１〜２０回／１０ｃｍの範囲の撚り数で下撚りされていても良い。撚り数をこの範囲とすることによって、耐屈曲疲労性を改善することができる。ガラス繊維の側線１２に下撚りが施されている場合、複合コード１０は、ガラス繊維の側線１２の下撚り方向とは逆の方向に上撚りされることが望ましい。これにより、撚り戻りを減少させることができる。複合コード１０を上撚りする場合、上撚り数は２〜１０回／１０ｃｍの範囲であることが好ましい。

複合コード１０の表面には、カバーゴム層１３が形成されていても良い。このカバーゴム層１３は、複合コード１０が埋め込まれるインシュレーションゴムに応じて選択することができる。なお、被膜１１ａ，１２ａ及びカバーゴム層１３は省略することが可能である。

上述のように構成される空気入りタイヤでは、ビードコア５の構成材料として、炭素繊維からなる芯線１１と該芯線１１の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線１２とを含む複合コード１０を使用することにより、高強力の炭素繊維の特長を活かしながら、ガラス繊維からなる側線の配置に基づいて炭素繊維の欠点である耐疲労性を改善し、ビードコア５を軽量化することができる。

また、上述のような複合コード１０をビードコアに用いるにあたって、その複合コード１０が環状の芯体２０の周りに螺旋状に巻き付けられたケーブルビード構造を採用することにより、ビードコア５における複合コード１０の位置がタイヤ周方向に沿って変遷するため、複合コード１０への応力集中が回避され、複合コード１０の全体が張力を担持するようになる。その結果、複合コード１０の太さや巻き数に基づいて必要な破壊圧を確保することが可能になる。これにより、ビードコア５に金属以外の材料からなる複合コード１０を用いて軽量化を図りつつ、従来と同等以上の性能を発揮することが可能になる。

上記空気入りタイヤにおいて、複合コード１０を構成する側線１２はゴムとの接着性を有する被膜１２ａで被覆され、複合コード１０はゴム層１３で被覆されているのが良い。特に、ビードコア５を作製する際には、複合コード１０を未加硫ゴムで被覆しておくことが望ましい。このように側線１２を被覆する被膜１２ａに基づいて複合コード１０のゴムに対する接着性を高めることにより、ビードコア５の耐久性を改善することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、ビードコア５の断面中心位置に配置される環状の芯体２０は金属材料又は非金属材料から構成することができる。芯体２０が金属材料から構成される場合、軽量化の効果が若干低下するものの、空気入りタイヤのユニフォミティーが良好になるという利点がある。芯体２０の金属材料としては、スチールやアルミニウム等が挙げられる。このような金属材料は、引張弾性率が１ＧＰａ以上であり、融点が２００℃以上であると良い。特に、芯体２０は金属ロッドからなる環状体であると良い。芯体２０が金属材料から構成される場合、その直径は１ｍｍ以上であると良い。

一方、芯体２０が非金属材料から構成される場合、軽量化の効果を最大限に享受することができる。芯体２０の非金属材料としては、ナイロン等の合成樹脂等が挙げられる。このような非金属材料は、引張弾性率が１ＧＰａ以上であり、融点が２００℃以上であると良い。特に、芯体２０は樹脂ロッドからなる環状体であると良い。このような合成樹脂には補強用の短繊維を配合することも可能である。芯体２０が非金属材料から構成される場合、その直径は１ｍｍ以上であると良い。また、上述した複合コード１０を用いて環状体を形成し、これを芯体２０として用いることも可能である。

更に、図２に示すように、ビード部３のベース面にはタイヤ軸方向に対する傾斜角度が異なる２段階の傾斜角度が付与され、ビードヒール側の第１傾斜面３１の傾斜角度θ１よりもビードトウ側の第２傾斜面３２の傾斜角度θ２の方が大きいことが好ましい。例えば、ビードヒール側の第１傾斜面３１の傾斜角度θ１を５°〜１０°の範囲に設定する一方で、ビードトウ側の第２傾斜面３２の傾斜角度θ２を１２°〜２５°の範囲に設定することができる。複合コード１０の引張剛性はスチールワイヤよりも低いためリムに対するビード部３の嵌合力が低くなる傾向がある。これに対して、ビード部３のベース面に上記のような２段テーパーを付与した場合、ビードヒール側の第１傾斜面３１の傾斜角度θ１が相対的に小さいためリム組み性を良好に維持することができる一方で、ビードトウ側の第２傾斜面３２の傾斜角度θ２の相対的に大きいため嵌合時にビード部３のビードトウ側の部分が強く圧縮されてリムに対するビード部３の嵌合力を高めることができる。これにより、軽量化を図りながら操縦安定性を改善することができる。

タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６で、ビード部に埋設された環状のビードコアと、該ビードコアに係止されたカーカス層とを備えた空気入りタイヤにおいて、ビードコアの構造だけを異ならせた従来例１、比較例１〜２及び実施例１〜３のタイヤを製作した。

従来例１においては、断面六角形の積層ビード構造を有するビードコアを採用し、その線材としてスチールワイヤを使用した。比較例１においては、断面六角形の積層ビード構造を有するビードコアを採用し、その線材として炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードを使用した。比較例２においては、ケーブルビード構造を有するビードコアを採用し、その芯体及び側部の線材として炭素繊維コードを使用した。

実施例１においては、ケーブルビード構造を有するビードコアを採用し、その芯体及び側部の線材として炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードを使用した。実施例２においては、ケーブルビード構造を有するビードコアを採用し、その芯体の線材としてスチールワイヤを使用し、その側部の線材として炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードを使用した。実施例３においては、ケーブルビード構造を有するビードコアを採用し、その芯体の線材としてナイロンワイヤを使用し、その側部の線材として炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードを使用した。そして、ビードコアの積層構造、巻き数、線材の直径を表１のように設定した。

ビードコアの積層構造について、積層ビードの場合、例えば、「４＋５＋４」は線材の周回部分がタイヤ径方向内側から外側に向かって４列、５列、４列の順番で積層されていることを意味する。また、ケーブルビードの場合、例えば、「１＋６＋１２」は１本の芯体の周囲に６列の周回部分からなる側部が配置され、その外側に１２列の周回部分からなる側部が配置されていることを意味する。

これら従来例１、比較例１〜２及び実施例１〜３のタイヤについて、下記試験方法により、ビードコアの総強力、ビードコアの質量、新品時の破壊圧、耐久試験後の破壊圧を評価し、その結果を表１に併せて示した。

ビードコアの総強力：
各試験タイヤに使用されるビードコアの総強力を測定し、従来タイヤ１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどビードコアの総強力が大きいことを意味する。

ビードコアの質量：
各試験タイヤに使用されるビードコアの質量を測定し、従来タイヤ１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどビードコアの質量が大きいことを意味する。

新品時の破壊圧：
各試験タイヤを水圧試験装置に装着し、タイヤ内の圧力を増大させ、ビード部が破壊する際の最大圧力を求めた。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど新品時のタイヤにおいてビード部の破壊強度が高いことを意味する。

耐久試験後の破壊圧：
各試験タイヤに対してＪＩＳ−Ｄ４２３０で規定される荷重耐久性試験を実施した後、その試験タイヤを水圧試験装置に装着し、タイヤ内の圧力を増大させ、ビード部が破壊する際の最大圧力を求めた。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久試験後のタイヤにおいてビード部の破壊強度が高いことを意味する。

この表１から判るように、実施例１〜３のタイヤは、従来例１との対比において、ビード部の破壊強度を十分に維持しながら軽量化を図ることができた。一方、比較例１のタイヤは、ビードコアの線材に炭素繊維とガラス繊維とからなる複合コードを使用しているものの、ビードコアが断面六角形の積層ビード構造を有しているため、ビード部の破壊強度を十分に確保することができなかった。また、比較例２のタイヤは、ケーブルビード構造を有するビードコアを採用しているものの、その芯体及び側部の線材に炭素繊維コードを使用しているため、耐久試験後においてビード部の破壊強度を十分に確保することができなかった。これは、ビードコアを構成する炭素繊維コードが走行に伴って損傷を受けて強度が低下したからである。

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
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
１０ 複合コード
１１ 芯線
１１ａ 被膜
１２ 側線
１２ａ 被膜
１３ カバーゴム層
２０ 芯体

Claims (9)

1. ビード部に埋設された環状のビードコアと、該ビードコアに係止されたカーカス層とを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアは、炭素繊維からなる芯線と該芯線の周囲に配置されたガラス繊維からなる複数本の側線とを含む複合コードが環状の芯体の周りに螺旋状に巻き付けられたケーブルビード構造を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記複合コードにおける前記炭素繊維の全断面積が、前記複合コードにおける前記炭素繊維の全断面積と前記ガラス繊維の全断面積との合計の２０％〜８０％であ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. 前記芯体は円形断面形状を有する直径１ｍｍ以上の環状体であり、引張弾性率が１ＧＰａ以上であり、融点が２００℃以上である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. 前記芯体が金属材料から構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記芯体が非金属材料から構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記複合コードを構成する前記側線はゴムとの接着性を有する被膜で被覆されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記複合コードは、前記炭素繊維に１０回／１０ｃｍ以下の撚りを加えた芯線の周りに、前記ガラス繊維に１〜２０回／１０ｃｍの撚りを加えた複数本の側線が螺旋状に巻き回された撚りコードの形態を有す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. 前記ビードコアにおける前記芯体への前記複合コードの巻き付け方向が、前記複合コードの上撚り方向とは逆方向である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. 前記ビード部のベース面にはタイヤ軸方向に対する傾斜角度が異なる２段階の傾斜角度が付与され、ビードヒール側の第１傾斜面の傾斜角度よりもビードトウ側の第２傾斜面の傾斜角度の方が大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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