特許 6165615 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6165615

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 13/00 20060101AFI20170710BHJP

   B60C 3/04 20060101ALI20170710BHJP

   B60C 11/00 20060101ALI20170710BHJP

   B60C 11/01 20060101ALI20170710BHJP

【ＦＩ】

   B60C13/00 F

   B60C13/00 H

   B60C3/04 Z

   B60C3/04 B

   B60C11/00 F

   B60C11/01 A

【請求項の数】2

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-256551(P2013-256551)

(22)【出願日】2013年12月12日

(65)【公開番号】特開2015-113008(P2015-113008A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2016年10月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107940

【弁理士】

【氏名又は名称】岡 憲吾

(74)【代理人】

【識別番号】100120938

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 教郎

(74)【代理人】

【識別番号】100122806

【弁理士】

【氏名又は名称】室橋 克義

(74)【代理人】

【識別番号】100168192

【弁理士】

【氏名又は名称】笠川 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100174311

【弁理士】

【氏名又は名称】染矢 啓

(74)【代理人】

【識別番号】100182523

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 由賀里

(72)【発明者】

【氏名】富田 慎太郎

【審査官】 岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５１−１４１１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６８７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６０４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６１１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６９８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７９４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１０９６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−００１６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０１０５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ ３／０４

Ｂ６０Ｃ ９／０８

Ｂ６０Ｃ １１／００

Ｂ６０Ｃ １１／０１

Ｂ６０Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このトレッドの半径方向内側に位置するベルトとを備えた空気入りタイヤであって、
このタイヤが、それぞれが上記ベルトよりも軸方向外側に位置する一対の補強層をさらに備えており、
上記ベルトが、内側層と、この内側層の半径方向外側に位置する外側層とを備えており、
上記内側層及び外側層のそれぞれが並列された多数のベルトコードを含んでおり、
それぞれのベルトコードが赤道面に対して傾斜しており、
上記補強層が、並列された多数の補強コードを含んでおり、
それぞれの補強コードが周方向に対して傾斜しており、
このタイヤのプロファイルが、接地面とそれぞれがこの接地面から半径方向略内向きに延びる一対の側面とを備えており、
軸方向における両側面間距離の最大値がこのタイヤの最大幅であり、
上記接地面と上記側面との境界が点ＰＢとされ、上記最大幅を示す上記側面上の地点が点ＰＷとされ、上記点ＰＷを通り軸方向に延びる仮想直線が基準線とされ、上記基準線から赤道までの半径方向長さが基準長さとされ、上記点ＰＷよりも半径方向外側に位置し、かつ、上記基準線からの半径方向長さが上記基準長さの１／３に相当する上記側面上の地点が点Ｐ１とされ、上記点Ｐ１よりも半径方向外側に位置し、かつ、この点Ｐ１からの半径方向長さが上記基準長さの１／３に相当する上記側面上の地点が点Ｐ２とされ、半径方向における上記点Ｐ２と上記点Ｐ１との中間位置にある上記側面上の地点が点Ｐ３とされ、そして、半径方向における上記点Ｐ２と上記点ＰＢとの中間位置にある上記側面上の地点が点Ｐ４とされたとき、
上記プロファイルのうち、上記点ＰＢから上記点ＰＷまでのゾーンが３つの円弧により形成されており、
これらの円弧が、第一円弧と、この第一円弧から半径方向略外向きに延びる第二円弧と、この第二円弧からさらに半径方向略外向きに延びる第三円弧とからなり、
上記第一円弧が、上記点ＰＷ及び上記点Ｐ１を通り、
上記第二円弧が、上記点Ｐ１、上記点Ｐ３及び上記点Ｐ２を通り、
上記第三円弧が、上記点Ｐ２、上記点Ｐ４及び上記点ＰＢを通り、
上記第二円弧の曲率半径Ｒ２の上記第一円弧の曲率半径Ｒ１に対する比が１．４５以上３．２６以下であり、
上記第三円弧の曲率半径Ｒ３の上記第一円弧の曲率半径Ｒ１に対する比が０．４５以上０．５８以下であり、
上記第一円弧の延長線が、上記点Ｐ１と上記基準線に対して線対称な位置関係にある仮想点を通り、
上記外側層の軸方向幅の、上記タイヤの呼び幅に対する比が、０．６６以上０．７７以下であり、
上記外側層の軸方向幅に対する上記第三円弧の曲率半径Ｒ３の比が、０．１８以上０．２３以下であり、
上記補強層が、上記側面の上記点Ｐ１から上記点Ｐ２までのゾーンと重複しており、
上記点Ｐ３における上記側面法線が上記補強層の半径方向における中点を通り、
上記補強層の長さの上記第二円弧の長さに対する比が、１．１以上１．７以下である、空気入りタイヤ。

【請求項2】

上記第二円弧の曲率半径Ｒ２が、８０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下であり、
上記第三円弧の曲率半径Ｒ３が、２４ｍｍ以上３４ｍｍ以下であり、
上記外側層の軸方向幅が、１２８ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、
上記補強層の長さが、２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

環境への配慮から、近年、低燃費な車輌の開発が進んでいる。車輌には、空気入りタイヤが装着される。空気入りタイヤは、車体を支持するとともに、路面に動力を伝える役割を担っている。タイヤは、車輌の燃費性能に影響する。

【0003】

車輌の低燃費化の達成の観点から、タイヤの開発も進んでいる。この開発では、タイヤの転がり抵抗に着目した検討がなされている。この検討の一例が、特開２００５−２１９５３７公報に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２１９５３７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

タイヤの質量は、前述の、転がり抵抗に影響する。転がり抵抗の低減の観点から、タイヤの軽量化が検討されることがある。

【0006】

トレッドのボリュームを低減すると、タイヤは軽くなる。この場合、トレッド面の溝は浅くなってしまう。浅い溝は、耐摩耗性に影響する。浅い溝では、排水性能が不足してしまう。

【0007】

軽量化の観点から、薄いサイドウォールを採用することがある。薄いサイドウォールは、バルジ、デント等の外観不良を招来する恐れがある。薄いサイドウォールを有するタイヤは、耐衝撃性に劣る。

【0008】

幅狭のベルトを採用すると、タイヤは軽くなる。幅狭のベルトでは、操縦安定性、耐摩耗性等の性能が阻害されてしまう。

【0009】

本発明の目的は、操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗を低減しつつ、耐衝撃性の向上が達成された空気入りタイヤの提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、このトレッドの半径方向内側に位置するベルトとを備えている。このタイヤは、それぞれが上記ベルトよりも軸方向外側に位置する一対の補強層をさらに備えている。上記ベルトは、内側層と、この内側層の半径方向外側に位置する外側層とを備えている。上記内側層及び外側層のそれぞれは、並列された多数のベルトコードを含んでいる。それぞれのベルトコードは、赤道面に対して傾斜している。上記補強層は、並列された多数の補強コードを含んでいる。それぞれの補強コードは、周方向に対して傾斜している。このタイヤのプロファイルは、接地面とそれぞれがこの接地面から半径方向略内向きに延びる一対の側面とを備えている。軸方向における両側面間距離の最大値は、このタイヤの最大幅である。上記接地面と上記側面との境界が点ＰＢとされ、上記最大幅を示す上記側面上の地点が点ＰＷとされ、上記点ＰＷを通り軸方向に延びる仮想直線が基準線とされ、上記基準線から赤道までの半径方向長さが基準長さとされ、上記点ＰＷよりも半径方向外側に位置し、かつ、上記基準線からの半径方向長さが上記基準長さの１／３に相当する上記側面上の地点が点Ｐ１とされ、上記点Ｐ１よりも半径方向外側に位置し、かつ、この点Ｐ１からの半径方向長さが上記基準長さの１／３に相当する上記側面上の地点が点Ｐ２とされ、半径方向における上記点Ｐ２と上記点Ｐ１との中間位置にある上記側面上の地点が点Ｐ３とされ、そして、半径方向における上記点Ｐ２と上記点ＰＢとの中間位置にある上記側面上の地点が点Ｐ４とされたとき、上記プロファイルのうち、上記点ＰＢから上記点ＰＷまでのゾーンは３つの円弧により形成されている。これらの円弧は、第一円弧と、この第一円弧から半径方向略外向きに延びる第二円弧と、この第二円弧からさらに半径方向略外向きに延びる第三円弧とからなる。上記第一円弧は、上記点ＰＷ及び上記点Ｐ１を通る。上記第二円弧は、上記点Ｐ１、上記点Ｐ３及び上記点Ｐ２を通る。上記第三円弧は、上記点Ｐ２、上記点Ｐ４及び上記点ＰＢを通る。上記第二円弧の曲率半径Ｒ２の上記第一円弧の曲率半径Ｒ１に対する比は、１．４５以上３．２６以下である。上記第三円弧の曲率半径Ｒ３の上記第一円弧の曲率半径Ｒ１に対する比は、０．４５以上０．５８以下である。上記第一円弧の延長線は、上記点Ｐ１と上記基準線に対して線対称な位置関係にある仮想点を通る。上記外側層の軸方向幅の、上記タイヤの呼び幅に対する比は、０．６６以上０．７７以下である。上記外側層の軸方向幅に対する上記第三円弧の曲率半径Ｒ３の比は、０．１８以上０．２３以下である。上記補強層は、上記側面の上記点Ｐ１から上記点Ｐ２までのゾーンと重複している。上記点Ｐ３における上記側面法線は、上記補強層の半径方向における中点を通る。上記補強層の長さの上記第二円弧の長さに対する比は、１．１以上１．７以下である。

【0011】

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第二円弧の曲率半径Ｒ２は８０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下である。上記第三円弧の曲率半径Ｒ３は、２４ｍｍ以上３４ｍｍ以下である。上記外側層の軸方向幅は、１２８ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。上記補強層の長さは、２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下である。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る空気入りタイヤでは、操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗を低減しつつ、耐衝撃性の向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。

【図2】図２は、図１のタイヤの製造の様子が示された模式図である。

【図3】図３は、図１のタイヤの一部が示された拡大断面図である。

【図4】図４は、補強層の一部がカーカスとともに示された概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

【0015】

図１には、空気入りタイヤ２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

【0016】

このタイヤ２は、リム４に組み込まれている。このリム４は、正規リムである。このタイヤ２には、空気が充填されている。このタイヤ２の内圧は、正規内圧である。本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

【0017】

このタイヤ２は、トレッド６、サイドウォール８、クリンチ１０、ビード１２、カーカス１４、ベルト１６、インナーライナー１８及び補強層２０を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、乗用車に装着される。

【0018】

トレッド６は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド６は、路面と接触するトレッド面２２を形成する。トレッド面２２には、溝２４が刻まれている。この溝２４により、トレッドパターンが形成されている。図示されていないが、トレッド６は、ベース層とキャップ層とを有している。キャップ層は、ベース層の半径方向外側に位置している。キャップ層は、ベース層に積層されている。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。

【0019】

サイドウォール８は、トレッド６の端から半径方向略内向きに延びている。サイドウォール８の半径方向外側端は、トレッド６と接合されている。サイドウォール８の半径方向内側端は、クリンチ１０と接合されている。サイドウォール８は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。サイドウォール８は、軸方向においてカーカス１４よりも外側に位置している。サイドウォール８は、カーカス１４の損傷を防止する。

【0020】

クリンチ１０は、サイドウォール８の半径方向略内側に位置している。クリンチ１０は、軸方向において、ビード１２及びカーカス１４よりも外側に位置している。クリンチ１０は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ１０は、リム４のフランジ２６と当接する。

【0021】

ビード１２は、クリンチ１０の軸方向内側に位置している。ビード１２は、コア２８と、このコア２８から半径方向外向きに延びるエイペックス３０とを備えている。コア２８はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３０は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３０は、高硬度な架橋ゴムからなる。

【0022】

カーカス１４は、カーカスプライ３２からなる。カーカスプライ３２は、両側のビード１２の間に架け渡されており、トレッド６及びサイドウォール８に沿っている。カーカスプライ３２は、コア２８の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ３２には、主部３２ａと折り返し部３２ｂとが形成されている。

【0023】

カーカスプライ３２は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス１４はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス１４が、２枚以上のカーカスプライ３２から形成されてもよい。

【0024】

ベルト１６は、トレッド６の半径方向内側に位置している。ベルト１６は、カーカス１４と積層されている。ベルト１６は、カーカス１４を補強する。

【0025】

このタイヤ２のベルト１６は、内側層３４ａ及び外側層３４ｂからなる。図１から明らかなように、外側層３４ｂは内側層３４ａの半径方向外側に位置している。軸方向において、外側層３４ｂの幅は内側層３４ａの幅よりも若干小さい。外側層３４ｂの軸方向幅は、通常、内側層３４ａの軸方向幅の０．８５倍以上１．１５倍以下である。

【0026】

図示されていないが、内側層３４ａ及び外側層３４ｂのそれぞれは、並列された多数のベルトコードとトッピングゴムとからなる。言い換えれば、ベルト１６は並列された多数のベルトコードを含んでいる。各ベルトコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側層３４ａのベルトコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層３４ｂのベルトコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。ベルトコードの好ましい材質は、スチールである。ベルトコードに、有機繊維が用いられてもよい。好ましい有機繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。ベルト１６が、３以上の層３４を備えてもよい。

【0027】

インナーライナー１８は、カーカス１４の内側に位置している。インナーライナー１８は、カーカス１４の内面に接合されている。インナーライナー１８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１８には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１８の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー１８は、タイヤ２の内圧を保持する。

【0028】

補強層２０は、ベルト１６よりも軸方向外側に位置している。この補強層２０は、トレッド６のショルダーからサイドウォール８にかけての領域、すなわち、バットレス領域に位置している。補強層２０は、サイドウォール８とカーカス１４との間に位置している。図から明らかなように、補強層２０はカーカス１４と積層されている。

【0029】

補強層２０は、並列された多数の補強コードとトッピングゴムとからなる。言い換えれば、補強層２０は並列された多数の補強コードを含んでいる。補強コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

【0030】

このタイヤ２では、補強層２０の剛性の観点から、この補強層２０における補強コードの密度は３０エンズ／５ｃｍ以上が好ましく、４０エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。なお、この補強コードの密度は、補強層２０における補強コードの長手方向に垂直な断面において、この補強層２０の５ｃｍ幅あたりに存在する補強コードの断面の数（エンズ）が計測されることにより得られる。

【0031】

このタイヤ２は、次のようにして製造される。図示されていないが、このタイヤ２の製造方法では、フォーマーのドラム上で、トレッド６、サイドウォール８等の部材が組み合わされる。これにより、ローカバーが得られる。ローカバーは、未架橋のタイヤ２である。ローカバーが組み立てられる工程は、成形工程とも称されている。

【0032】

ローカバーは、モールドに投入される。このとき、ブラダーはローカバーの内側に位置している。ブラダーにガスが充填されると、ブラダーは膨張する。これにより、ローカバーは変形する。モールドが締められ、ブラダーの内圧が高められる。図２に模式的に示されているのは、このときの様子である。なお、ブラダーに代えて中子が用いられてもよい。中子は、トロイダル状の外面を備える。この外面は、空気が充填されその内圧が正規内圧の５％に保持された状態にあるタイヤ２の内面の形状に近似される。

【0033】

図２に示されているのは、モールド３６が締められたときの様子である。モールド３６が締められると、ローカバー３８はモールド３６とブラダー４０とに挟まれて加圧される。ローカバー３８は、モールド３６及びブラダー４０からの熱伝導により、加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバー３８のゴム組成物が流動する。加熱によりゴム組成物が架橋反応を起こし、図１に示されたタイヤ２が得られる。ローカバー３８が加圧及び加熱される工程は、架橋工程とも称されている。

【0034】

架橋工程では、膨張したブラダー４０がモールド３６のキャビティ面４２にローカバー３８を押し付ける。ゴムは、流動し、キャビティ面４２にめり込む。これにより、タイヤ２の外面が形成される。この外面には、前述のトレッド面２２の溝２４が含まれる。サイドウォール８に文字、記号等の装飾物が設けられている場合は、この装飾物もこの外面に含まれる。

【0035】

本発明では、外面の輪郭はプロファイルと称される。このプロファイルは、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定された寸法に基づいて決められる。なお、この外面の一部をなすトレッド面２２に溝２４がある場合は、この溝２４がないと仮定して得られる仮想トレッド面を用いてプロファイルは表される。サイドウォール８に装飾物が設けられている場合は、この装飾物がないと仮定して得られる、サイドウォール８の仮想外面を用いて、このプロファイルは表される。

【0036】

図１において、このタイヤ２のプロファイルが実線ＯＬで表されている。このプロファイルＯＬは、接地面４４と、この接地面４４から半径方向略内向きに延びる側面４６とを備えている。図１中、点ＰＢは接地面４４と側面４６との境界を表している。この点ＰＢは、正規内圧の状態にあるタイヤ２に、その軸方向が水平となるように保持した状態、つまり、キャンバー角が０°となる状態で、正規荷重を付加したときにこのタイヤ２が路面と接触している部分のうち、軸方向において最も外側に位置する端により表される。本発明では、プロファイルＯＬのうち、左側の点ＰＢ（図示されず）から右側の点ＰＢまでのゾーンが接地面４４とされる。

【0037】

このタイヤ２は、軸方向における左右の側面４６の間において最大幅を有する。言い換えれば、軸方向における両側面４６の間の距離の最大値が、このタイヤ２の最大幅である。図１では、最大幅を示す側面４６上の地点が点ＰＷで表されている。実線ＬＢは、この点ＰＷを通り軸方向に延びる仮想直線である。本発明では、この実線ＬＢは基準線と称される。

【0038】

図中、符号ＰＥで示されているのは接地面４４と赤道面との交点である。本発明において、この交点ＰＥは赤道と称される。実線ＬＥは、この赤道ＰＥを通り軸方向に延びる仮想直線を表している。このタイヤ２の外径は、この実線ＬＥにより規定される。

【0039】

図１において、両矢印ＨＡは基準線ＬＢから実線ＬＥまでの半径方向長さを表している。この長さＨＡは、基準線ＬＢから赤道ＰＥまでの半径方向長さである。本発明では、この長さＨＡは基準長さと称される。

【0040】

点Ｐ１は、点ＰＷよりも半径方向外側に位置する側面４６上の地点である。両矢印Ｈ１は、基準線ＬＢからこの点Ｐ１までの半径方向長さを表している。このタイヤ２では、長さＨ１は、基準長さＨＡの１／３である。点Ｐ１は、点ＰＷよりも半径方向外側に位置し、かつ、基準線ＬＢからの半径方向長さが基準長さＨＡの１／３に相当する側面４６上の地点である。

【0041】

点Ｐ２は、点Ｐ１よりも半径方向外側に位置する側面４６上の地点である。両矢印Ｈ２は、点Ｐ１からこの点Ｐ２までの半径方向長さを表している。このタイヤ２では、長さＨ２は、基準長さＨＡの１／３である。点Ｐ２は、点Ｐ１よりも半径方向外側に位置し、かつ、この点Ｐ１からの半径方向長さが基準長さＨＡの１／３に相当する側面４６上の地点である。

【0042】

図１において、点Ｐ３は、半径方向における点Ｐ２と点Ｐ１との中間位置にある側面４６上の地点である。点Ｐ４は、半径方向における点Ｐ２と点ＰＢとの中間位置にある側面４６上の地点である。

【0043】

このタイヤ２では、外面のプロファイルＯＬのうち、点ＰＢから点ＰＷまでのゾーンは３つの円弧により形成されている。これらの円弧は、第一円弧と、第二円弧と、第三円弧とからなる。

【0044】

第一円弧は、点ＰＷから半径方向略外向きに延びている。第一円弧は、点ＰＷ及び点Ｐ１を通る。図１において、矢印Ｒ１で示されているのは、この第一円弧の曲率半径である。

【0045】

図１において、符号Ｐ５で示されているのは、点Ｐ１と基準線ＬＢに対して線対称な位置関係にある仮想点である。二点鎖線Ｌ１で示されているのは、第一円弧の延長線である。図から明らかなように、この第一円弧の延長線Ｌ１は仮想点Ｐ５を通る。前述したように、第一円弧は点ＰＷ及び点Ｐ１を通る。このタイヤ２では、第一円弧の中心は基準線ＬＢ上に存在している。

【0046】

第二円弧は、第一円弧から半径方向略外向きに延びている。第二円弧は、点Ｐ１、点Ｐ３及び点Ｐ２を通る。図１において、矢印Ｒ２で示されているのは、この第二円弧の曲率半径である。このタイヤ２では、第二円弧の中心は点Ｐ１と第一円弧の中心とを通る直線上に存在している。言い換えれば、第二円弧は第一円弧と点Ｐ１において接している。点Ｐ１は、第一円弧と第二円弧との接点である。点Ｐ１は、第一円弧と第二円弧との境界でもある。

【0047】

第三円弧は、第二円弧から半径方向略外向きに延びている。第三円弧は、点Ｐ２、点Ｐ４及び点ＰＢを通る。図１において、矢印Ｒ３で示されているのは、この第三円弧の曲率半径である。このタイヤ２では、第三円弧の中心は点Ｐ２と第二円弧の中心とを通る直線上に存在している。言い換えれば、第三円弧は第二円弧と点Ｐ２において接している。点Ｐ２は、第二円弧と第三円弧との接点である。点Ｐ２は、第二円弧と第三円弧との境界でもある。

【0048】

従来のタイヤでは、設計の効率化を図るために、接地面と第一円弧とは直線で繋げられる。このため、従来のタイヤでは、荷重がかけられたとき、第一円弧と直線との境界に歪みが集中しやすい傾向にある。撓みが特異であるため、従来のタイヤでは、サイドウォールの撓みが、変形に伴って生じるエネルギーを十分に吸収できない。このため、転がり抵抗の低減のために、例えば、質量を低減しても、期待通りの効果が得られないという現状がある。しかもこの直線部分において繰り返される屈曲が転がり抵抗の増大に拍車をかける恐れもある。

【0049】

これに対して、本発明のタイヤ２では、接地面４４と第一円弧との間には第三円弧及び第二円弧が存在している。このタイヤ２では、接地面４４は、第三円弧及び第二円弧を介して第一円弧と繋げられている。

【0050】

このタイヤ２では、第一円弧に接する第二円弧は、カーカス１４からプロファイルＯＬまでの距離を適切に維持することに寄与する。つまり、このタイヤ２では、接地面４４と第一円弧とが直線で繋げられた従来のタイヤのように、カーカス１４がプロファイルＯＬに急激に近づくことなく、徐々に近づいていく。このタイヤ２では、点ＰＢから点Ｐ１までのゾーン、言い換えれば、このタイヤ２のバットレス領域に、特異な剛性を有する部分はない。この第二円弧は、このタイヤ２のトレッド６の部分の動きとそのサイドウォール８の部分の動きとの分離に効果的に寄与しうる。このタイヤ２は、荷重がかけられたとき、適正に撓む。このタイヤ２では、この領域において繰り返される屈曲が転がり抵抗に与える影響が、効果的に抑えられる。このタイヤ２では、サイドウォール８が撓むことにより、変形に伴って生じるエネルギーが十分に吸収される。このタイヤ２では、転がり抵抗が低減される。このタイヤ２の転がり抵抗は、従来のタイヤの転がり抵抗に比べて小さい。しかも、適正な撓みは操縦安定性にも寄与する。

【0051】

このタイヤ２では、接地面４４に接する第三円弧は、このタイヤ２のショルダーにおける接地圧の均一化に寄与する。均一な接地圧は、ショルダーにおける肩落ち摩耗を抑制する。このタイヤは、耐摩耗性に優れる。

【0052】

このタイヤ２では、プロファイルＯＬの最適化により転がり抵抗の低減が達成される。このため、転がり抵抗の低減の観点から、トレッド６、サイドウォール８、ベルト１６等のボリュームを減らす必要はない。適正な仕様を有するベルト１６を有することができるので、操縦安定性及び耐摩耗性が適切に維持される。このタイヤ２では、操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗の低減が達成される。

【0053】

このタイヤ２では、第二円弧の曲率半径Ｒ２の第一円弧の曲率半径Ｒ１に対する比は１．４５以上３．２６以下である。この比が１．４５以上に設定されることにより、サイドウォール８の撓みが適正にコントロールされる。このタイヤ２では、そのトレッド６の部分の動きとそのサイドウォール８の部分の動きとが効果的に分離される。このプロファイルＯＬは、転がり抵抗の低減に有効に機能しうる。この比が３．２６以下に設定されることにより、点ＰＢから点Ｐ１までのゾーンにおける、カーカス１４からプロファイルＯＬまでの距離が適正とされたタイヤ２が得られる。このタイヤ２では、プロファイルＯＬに基づく質量の増加による、転がり抵抗への影響が抑えられる。この場合においても、このプロファイルＯＬは、転がり抵抗の低減に有効に機能しうる。しかもこの比が１．４５以上３．２６以下に設定されたタイヤの撓みは適正であるため、良好な操縦安定性も達成される。

【0054】

このタイヤ２では、第三円弧の曲率半径Ｒ３の第一円弧の曲率半径Ｒ１に対する比は０．４５以上０．５８以下である。このタイヤ２では、ショルダーが一様な接地圧で路面と接触する。しかも前述したように、適正な仕様を有するベルト１６を有することができる。このプロファイルＯＬは、肩落ち摩耗のような偏摩耗の発生防止に寄与しうる。この観点から、この比は０．４６以上が好ましく、０．５６以下が好ましい。

【0055】

図１において、両矢印ＢＷ／２は外側層３４ｂの軸方向幅の半分を表している。したがって、この外側層３４ｂの軸方向幅はＢＷで表される。

【0056】

このタイヤ２では、その呼び幅をＲＷで表したとき、軸方向幅ＢＷの呼び幅ＲＷに対する比は０．６６以上０．７７以下が好ましい。この比が０．６６以上に設定されることにより、ベルト１６の軸方向幅が十分に確保される。このベルト１６は、操縦安定性及び耐摩耗性に寄与しうる。この比が０．７７以下に設定されることにより、ベルト１６の軸方向幅が適切に維持される。このタイヤ２では、ベルト１６の端に起因して生じるクラックの発生が効果的に防止される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。しかもこのタイヤ２では、ベルト１６による質量への影響が効果的に抑えられる。

【0057】

本発明では、タイヤ２のサイズに表される、幅の呼びが、呼び幅ＲＷと称されている。例えば、タイヤ２のサイズが１９５／６５Ｒ１５で表される場合には、「１９５」がこのタイヤ２の呼び幅ＲＷである。

【0058】

このタイヤ２では、第三円弧の曲率半径Ｒ３の軸方向幅ＢＷに対する比は０．１８以上０．２３以下が好ましい。この比が０．１８以上に設定されることにより、ベルト１６の端に起因して生じるクラックの発生が効果的に防止される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。この観点から、この比は０．１９以上が好ましい。この比が０．２３以下に設定されることにより、曲率半径Ｒ３の第三円弧を有するプロファイルＯＬからベルト１６の端までの距離が適正に維持される。このタイヤ２では、プロファイルＯＬによるタイヤ２の質量への影響が効果的に抑えられている。しかもベルト１６が適正な位置に配置されるので、このベルト１６が操縦安定性及び耐摩耗性に効果的に寄与しうる。この観点から、この比は０．２２以下が好ましい。

【0059】

図３には、このタイヤ２のバットレス領域が示されている。図３において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。

【0060】

図３において、実線ＶＬは点Ｐ３における側面４６の接平面に直交する直線である。直線ＶＬは、この点Ｐ３における側面４６の法線である。両矢印ＨＲは、補強層２０の半径方向内端からその半径方向外端までの半径方向長さである。点ＰＶは、この半径方向長さＨＲの中間位置にあるこの補強層２０の内面上の地点である。この点ＰＶは、この補強層２０の半径方向における中点である。このタイヤ２では、補強層２０は、その中点ＰＶが法線ＶＬ上に位置するように配置されている。したがって、この法線ＶＬはこの中点ＰＶを通る。

【0061】

前述したように、このタイヤ２では、第二円弧は、側面４４上の、点Ｐ１、点Ｐ３及び点Ｐ２を通る。つまり、この点Ｐ１から点Ｐ２までのゾーンは、第二円弧で表される。このタイヤ２では、補強層２０はこの点Ｐ１から点Ｐ２までのゾーンと重複している。この補強層２０は、このタイヤ２のトレッド６の部分の動きとそのサイドウォール８の部分の動きとをより効果的に分離する。この補強層２０は、タイヤ２の質量に影響するものの、転がり抵抗の低減に寄与する。しかも補強層２０はバットレス領域の剛性に寄与するので、このタイヤ２では耐衝撃性の向上が達成される。このタイヤ２は、薄いサイドウォール８を採用できる。本発明によれば、操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗を低減しつつ、耐衝撃性の向上が達成された空気入りタイヤ２が得られる。

【0062】

図３において、両矢印Ｌは補強層２０の長さを表している。この長さＬは、補強層２０の内端からその外端までの長さをこの補強層２０に沿って計測することにより得られる。両矢印ＬＣ２は、第二円弧の長さを表している。この長さＬＣ２は、点Ｐ２から点Ｐ１までの側面４６の長さである。両矢印ｔは、この補強層２０の厚みを表している。

【0063】

このタイヤ２では、補強層２０の長さＬの、第二円弧の長さＬＣ２に対する比は１．１以上１．７以下である。この比が１．１以上に設定されることにより、補強層２０は、このタイヤ２のトレッド６の部分の動きとそのサイドウォール８の部分の動きとをより効果的に分離する。この補強層２０は、タイヤ２の質量に影響するものの、転がり抵抗の低減に寄与する。しかも補強層２０はバットレス領域の剛性に寄与するので、このタイヤ２では耐衝撃性の向上が達成される。この観点から、この比は１．２以上が好ましい。この比が１．７以下に設定されることにより、補強層２０の質量が適切に維持される。このタイヤ２では、補強層２０による転がり抵抗への影響が防止される。この観点から、この比は１．６以下が好ましい。

【0064】

このタイヤ２では、補強層２０の厚みｔは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下が好ましい。この厚みｔが０．５ｍｍ以上に設定されることにより、補強層２０が転がり抵抗の低減に効果的に寄与する。この観点から、この厚みｔは０．８ｍｍ以上がより好ましい。この厚みｔが１．５ｍｍ以下に設定されることにより、補強層２０の質量が適切に維持される。この観点から、この厚みｔは１．２ｍｍ以下がより好ましい。

【0065】

図４には、補強層２０がカーカスとともに示されている。図４において、左右方向はタイヤ２の軸方向であり、上下方向はタイヤ２の半径方向である。この図４においては、補強層２０の補強コードが符号４８で、この補強層２０のトッピングゴムが符号５０で示されている。符号ＰＶで表された実線は、前述の、この補強層２０の半径方向における中点である。

【0066】

図４から明らかなように、補強層２０に含まれる補強コード４８は周方向に対して傾斜している。言い換えれば、この補強層２０は、周方向に対して傾斜して延在する補強コード４８を多数含んでいる。この補強層２０は、サイドウォール８の適正な撓みに寄与しうる。この補強層２０は、、このタイヤ２のトレッド６の部分の動きとそのサイドウォール８の部分の動きとをより効果的に分離する。この補強層２０は、転がり抵抗の低減に寄与する。しかも補強層２０はバットレス領域の剛性に寄与するので、このタイヤ２では耐衝撃性の向上が達成される。このタイヤ２は、薄いサイドウォール８を採用できる。このタイヤ２では、操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗を低減しつつ、耐衝撃性の向上が達成される。

【0067】

図４において、符号αは補強コード４８が実線ＰＶに対してなす角度を表している。この角度αは、補強コード４８が周方向に対してなす角度である。本願においては、補強コード４８の傾斜角度αは、補強層２０の、半径方向における中点ＰＶの位置において計測される。

【0068】

このタイヤ２では、補強層２０が適度な剛性を有し、サイドウォール８が適正に撓むとの観点から、補強コード４８の傾斜角度αの絶対値は２０°以上が好ましく、５０°以下が好ましい。このタイヤ２では、操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗を低減しつつ、耐衝撃性の向上が達成される。

【0069】

操縦安定性及び耐摩耗性を損なうことなく、転がり抵抗を低減しつつ、耐衝撃性の向上が達成れるとの観点から、特に、このタイヤ２のサイズが１９５／６５Ｒ１５で表される場合においては、プロファイルＯＬについては、第二円弧の曲率半径Ｒ２は８０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下が好ましく、第三円弧の曲率半径Ｒ３は２５ｍｍ以上３１ｍｍ以下が好ましい。ベルト１６の外側層３４ｂについては、その軸方向幅ＢＷは１２８ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が好ましい。補強層２０については、その長さＬは２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下が好ましい。

【実施例】

【0070】

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

【0071】

［実施例１］
図１に示された基本構成を備え、下記の表１に示された実施例１の空気入りタイヤを得た。タイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５とされた。したがって、このタイヤの呼び幅ＲＷは、１９５ｍｍである。この実施例１では、第一円弧の曲率半径Ｒ１は５５ｍｍとされた。第二円弧の曲率半径Ｒ２は、１３０ｍｍとされた。第三円弧の曲率半径Ｒ３は、２８ｍｍとされた。ベルトの一部をなす外側層の軸方向幅ＢＷは、１４０ｍｍとされた。この実施例１では、バットレス領域に補強層が設けられている。補強層のための補強コードには、アラミド繊維からなるコード（構成＝１８４０ｄｔｅｘ／２）が用いられた。補強コードの傾斜角度αは、３５°とされた。この補強層における補強コードの密度は、５０エンズ／５ｃｍとされた。補強層の長さＬは、３０ｍｍとされた。第二円弧の長さＬＣ２が２１ｍｍであったので、比（Ｌ／ＬＣ２）は１．４であった。補強層の厚みｔは、１．０ｍｍとされた。

【0072】

この実施例１では、半径Ｒ２の半径Ｒ１に対する比（Ｒ２／Ｒ１）は２．３５であった。半径Ｒ３の半径Ｒ１に対する比（Ｒ３／Ｒ１）は、０．５１であった。幅ＢＷの呼び幅ＲＷに対する比（ＢＷ／ＲＷ）は、０．７２であった。半径Ｒ３の幅ＢＷに対する比（Ｒ３／ＢＷ）は、０．２０であった。

【0073】

［実施例２−３及び比較例１−２］
半径Ｒ２を変えて、比（Ｒ２／Ｒ１）を下記の表１の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−３及び比較例１−２のタイヤを得た。

【0074】

［実施例４−７及び比較例３−４］
半径Ｒ３を変えて、比（Ｒ３／Ｒ１）及び比（Ｒ３／ＢＷ）を下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例４−７及び比較例３−４のタイヤを得た。

【0075】

［実施例８−９及び比較例５−６］
半径Ｒ３及び幅ＢＷを変えて、比（Ｒ３／Ｒ１）及び比（ＢＷ／ＲＷ）を下記の表３の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例８−９及び比較例５−６のタイヤを得た。

【0076】

［実施例１０−１３］
補強層の長さＬを変えて、比（Ｌ／ＬＣ２）を下記の表４の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１０−１３のタイヤを得た。

【0077】

［比較例７］
第一円弧と第三円弧とを円弧ではなく直線で繋げ、半径Ｒ１、半径Ｒ３及び幅ＢＷを下記の表５の通りとするとともに、補強層を設けなかった他は実施例１と同様にして、比較例７のタイヤを得た。

【0078】

［比較例８］
補強層を設けなかった他は実施例１と同様にして、比較例８のタイヤを得た。

【0079】

［質量及び転がり抵抗］
下記の条件にて、有限要素法（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ；ＦＥＭ）による解析を行い、タイヤの質量及び転がり抵抗を算出した。この結果が、比較例１を１００とした指数で下記の表１から表５に示されている。質量の指数は、数値が小さいほど軽いことを表している。転がり抵抗の指数は、数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを表している。したがって、転がり抵抗については、数値が小さいほど好ましい。
リム：６．０ＪＪ
内圧：２３０ｋＰａ
荷重：４．２４ｋＮ

【0080】

［操縦安定性及び耐摩耗性］
タイヤを６．０ＪＪのリムに組み込み、このタイヤに内圧が２３０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が１８００ｃｃである前輪駆動の国産乗用車に装着した。ドライバーに、この乗用車をレーシングサーキットで運転させて、操縦安定性及び耐摩耗性を評価させた。この結果が、５点が満点とされた指数として下記の表１から表５に示されている。数値が大きいほど好ましい。

【0081】

［耐衝撃性］
タイヤを６．０ＪＪのリムに組み込み、このタイヤに内圧が２３０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを試験機に装着した。このタイヤに荷重を付与し、このタイヤのバットレス領域とクリンチ領域とを挟み、そのときの荷重−歪み曲線を計測した。この計測は、カーカスに含まれるコードが破断した時点で終了した。得られた曲線に基づいて、単位歪み当たりの荷重の積算値（タイヤ破壊エネルギー）を算出した。この結果が、比較例１を１００とした指数で下記の表１から表５に示されている。数値が大きいほど耐衝撃性が良好である。つまり、数値が大きいほど好ましい。

【0082】

【表1】

【0083】

【表2】

【0084】

【表3】

【0085】

【表4】

【0086】

【表5】

【0087】

表１から表５に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0088】

以上説明されたタイヤは、種々の車輌にも適用されうる。

【符号の説明】

【0089】

２・・・タイヤ
４・・・リム
６・・・トレッド
８・・・サイドウォール
１６・・・ベルト
２０・・・補強層
２２・・・トレッド面
２４・・・溝
３６・・・モールド
４２・・・キャビティ面
４４・・・接地面
４６・・・側面
４８・・・補強コード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】