IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 横浜ゴム株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-タイヤ 図1
  • 特開-タイヤ 図2
  • 特開-タイヤ 図3
  • 特開-タイヤ 図4
  • 特開-タイヤ 図5
  • 特開-タイヤ 図6
  • 特開-タイヤ 図7
  • 特開-タイヤ 図8
  • 特開-タイヤ 図9
  • 特開-タイヤ 図10
  • 特開-タイヤ 図11
  • 特開-タイヤ 図12
  • 特開-タイヤ 図13
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022153347
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 9/18 20060101AFI20221004BHJP
   B60C 11/00 20060101ALI20221004BHJP
   B60C 3/04 20060101ALI20221004BHJP
【FI】
B60C9/18 K
B60C11/00 F
B60C3/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022054689
(22)【出願日】2022-03-29
(31)【優先権主張番号】P 2021056263
(32)【優先日】2021-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤城 雅之
(72)【発明者】
【氏名】甲田 啓
(72)【発明者】
【氏名】舘野 晴香
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131AA32
3D131AA33
3D131AA34
3D131AA35
3D131AA36
3D131AA39
3D131AA44
3D131BA01
3D131BA02
3D131BA05
3D131BB01
3D131BB03
3D131BC02
3D131BC05
3D131BC31
3D131BC33
3D131BC34
3D131BC36
3D131BC55
3D131CA03
3D131DA02
3D131DA07
3D131DA09
3D131DA12
3D131DA14
3D131DA33
3D131DA34
3D131DA43
3D131DA44
3D131DA54
3D131DA56
3D131EA02U
3D131EA08U
3D131EA08X
3D131EA09U
3D131EA09V
3D131EA10V
3D131EB24V
3D131EB24W
3D131EB24X
3D131GA19
(57)【要約】
【課題】低転がり抵抗性能および耐摩耗性能を両立できる小径のタイヤを提供すること。
【解決手段】このタイヤ1では、タイヤ外径OD[mm]が、200≦OD≦660の範囲にあり、タイヤ総幅SW[mm]が、100≦SW≦400の範囲にある。また、ベルト層14が、相互に異符号かつタイヤ周方向に対して15[deg]以上55[deg]以下のコード角度を有する一対の交差ベルト141、142と、タイヤ周方向に対して15[deg]以上80[deg]以下のコード角度を有する付加ベルト145とを積層して成る。また、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tbt[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して25≦Tbt/OD≦250の範囲にある。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のビードコアと、前記ビードコアに架け渡されたカーカス層と、前記カーカス層の径方向外側に配置されたベルト層とを備えるタイヤであって、
タイヤ外径OD[mm]が、200≦OD≦660の範囲にあり、
タイヤ総幅SW[mm]が、100≦SW≦400の範囲にあり、
前記ベルト層が、相互に異符号かつタイヤ周方向に対して15[deg]以上55[deg]以下のコード角度を有する一対の交差ベルトと、タイヤ周方向に対して15[deg]以上80[deg]以下のコード角度を有する付加ベルトとを積層して成り、且つ、
前記一対の交差ベルトおよび前記付加ベルトのそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tbt[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して25≦Tbt/OD≦250の範囲にあることを特徴とするタイヤ。
【請求項2】
前記一対の交差ベルトおよび前記付加ベルトのうち最も幅広なベルトプライの幅Wbmaxが、2番目に広いベルトプライの幅Wbmidに対して1.00≦Wbmax/Wbmid≦1.30の範囲にある請求項1に記載のタイヤ。
【請求項3】
前記一対の交差ベルトおよび前記付加ベルトのうち最も幅広なベルトプライの幅Wbmaxが、最も幅狭なベルトプライの幅Wbminに対して1.00≦Wbmax/Wbmin≦1.40の範囲にある請求項1または2に記載のタイヤ。
【請求項4】
前記一対の交差ベルトおよび前記付加ベルトのうち最も幅狭なベルトプライの幅Wbminが、タイヤ総幅SWに対して0.61≦Wbmin/SW≦0.96の範囲にある請求項1~3のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項5】
前記付加ベルトのベルトコードと、前記一対の交差ベルトのうち前記付加ベルトに隣接する交差ベルトのベルトコードとのなす角度が、10[deg]以上90[deg]以下の範囲にある請求項1~4のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項6】
前記一対の交差ベルトおよび前記追加ベルトのうち隣り合うベルトプライのコード間距離Hbを定義し、且つ、少なくとも一組の前記ベルトプライの端部におけるコード間距離Hb_shが、タイヤ赤道面におけるコード間距離Hb_ceに対して1.05≦Hb_sh/Hb_ce≦2.00の範囲にある請求項1~5のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項7】
タイヤ接地端におけるトレッドプロファイルから前記幅広交差ベルトの外周面までの距離Tsh[mm]が、タイヤ赤道面における距離Tce[mm]に対して0.60≦Tsh/Tce≦1.70の範囲にある請求項1~6のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項8】
タイヤ接地端における距離Tshが、前記幅広交差ベルトの端部から前記カーカス層の外周面までのゴムゲージTu[mm]に対して1.50≦Tsh/Tu≦30.0の範囲にある請求項1~7のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項9】
タイヤ接地端におけるトレッドプロファイルの落ち込み量DA[mm]が、タイヤ接地幅TW[mm]に対して0.008≦DA/TW≦0.090の関係を有する請求項1~8のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項10】
前記一対の交差ベルトおよび前記付加ベルトが、スチールコードをコートゴムで被覆して成る請求項1~9のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項11】
前記カーカス層が、有機繊維コードをコートゴムで被覆して成る2層のカーカスプライを積層して成り、
前記2層のカーカスプライの前記有機繊維コードが、タイヤ周方向に対して80[deg]以上100[deg]以下の範囲にあるコード角度を有し、且つ、
前記2層のカーカスプライのそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して17≦Tcs/OD≦120の範囲にある請求項10に記載のタイヤ。
【請求項12】
前記カーカス層が、スチールコードをコートゴムで被覆して成る単層のカーカスプライから成り、
前記カーカスプライの前記スチールコードが、タイヤ周方向に対して80[deg]以上100[deg]以下の範囲にあるコード角度を有し、且つ、
前記カーカスプライの幅50[mm]あたりの強力Tcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して17≦Tcs/OD≦120の範囲にある請求項10に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、タイヤに関し、さらに詳しくは、低転がり抵抗性能および耐摩耗性能を両立できる小径のタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、床面を低くして車内スペースを拡張した車両に装着される、小径タイヤが開発されている。かかる小径タイヤでは、回転慣性が小さくタイヤ重量も小さいため、輸送コストの低減が期待される。一方で、小径タイヤには、高い負荷能力が要求される。このような課題に関する従来のタイヤとして、特許文献1に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2020/122169号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は、低転がり抵抗性能および耐摩耗性能を両立できる小径のタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、この発明にかかるタイヤは、一対のビードコアと、前記ビードコアに架け渡されたカーカス層と、前記カーカス層の径方向外側に配置されたベルト層とを備えるタイヤであって、タイヤ外径OD[mm]が、200≦OD≦660の範囲にあり、タイヤ総幅SW[mm]が、100≦SW≦400の範囲にあり、前記ベルト層が、相互に異符号かつタイヤ周方向に対して15[deg]以上55[deg]以下のコード角度を有する一対の交差ベルトと、タイヤ周方向に対して15[deg]以上80[deg]以下のコード角度を有する付加ベルトとを積層して成り、且つ、前記一対の交差ベルトおよび前記付加ベルトのそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tbt[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して25≦Tbt/OD≦250の範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
この発明にかかるタイヤでは、一対の交差ベルトおよび付加ベルトのそれぞれの負荷能力が適正に確保される利点がある。具体的に、上記下限により、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。上記上限により、ベルトプライの質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、この発明の実施の形態にかかるタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。
図2図2は、図1に記載したタイヤを示す拡大図である。
図3図3は、図1に記載したタイヤのベルト層の積層構造を示す説明図である。
図4図4は、図1に記載したタイヤのトレッド部を示す拡大図である。
図5図5は、図4に記載したトレッド部の片側領域を示す拡大図である。
図6図6は、図1に記載したタイヤのサイドフォール部およびビード部を示す拡大図である。
図7図7は、図6に記載したサイドウォール部を示す拡大図である。
図8図8は、図1に記載したタイヤのカーカス層およびベルト層の積層構造を示す説明図である。
図9図9は、図1に記載したタイヤの変形例1を示す説明図である。
図10図10は、図1に記載したタイヤの変形例2を示す説明図である。
図11図11は、この発明の実施の形態にかかるタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
図12図12は、この発明の実施の形態にかかるタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
図13図13は、この発明の実施の形態にかかるタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。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、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。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。
【0009】
[タイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかるタイヤ1を示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、リム10に装着されたタイヤ1のタイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。この実施の形態では、タイヤの一例として、乗用車用空気入りラジアルタイヤについて説明する。
【0010】
同図において、タイヤ子午線方向の断面は、タイヤ回転軸(図示省略)を含む平面でタイヤを切断したときの断面として定義される。また、タイヤ赤道面CLは、JATMAに規定されたタイヤ断面幅の中点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面として定義される。また、タイヤ幅方向は、タイヤ回転軸に平行な方向として定義され、タイヤ径方向は、タイヤ回転軸に垂直な方向として定義される。また、点Tは、タイヤ接地端であり、点Acは、タイヤ最大幅位置である。
【0011】
タイヤ1は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、ベルト層14と、トレッドゴム15と、一対のサイドウォールゴム16、16と、一対のリムクッションゴム17、17と、インナーライナ18とを備える(図1参照)。
【0012】
一対のビードコア11、11は、スチールから成る1本あるいは複数本のビードワイヤを環状かつ多重に巻き廻して成り、ビード部に埋設されて左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー12、12は、一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。
【0013】
カーカス層13は、2枚のカーカスプライ13A、13Bを積層して成る多層構造を有し、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層13の両端部は、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層13のカーカスプライ13A、13Bは、有機繊維材(例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、80[deg]以上100[deg]以下のコード角度(タイヤ周方向に対するカーカスコードの長手方向の傾斜角として定義される。)を有する。また、上記に限らず、カーカス層13が、単層のカーカスプライ(図示省略)から構成されても良い。また、カーカスプライ13A、13Bが、スチールから成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成されても良い。
【0014】
ベルト層14は、複数のベルトプライ141~144を積層して成り、カーカス層13の外周に掛け廻されて配置される。図1の構成では、ベルトプライ141~144が、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143および一対のベルトエッジカバー144、144と、付加ベルト145とから構成される。
【0015】
一対の交差ベルト141、142は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で15[deg]以上55[deg]以下のコード角度θ41、θ42(後述する図3参照。タイヤ周方向に対するベルトコードの長手方向の傾斜角として定義される。)を有する。また、一対の交差ベルト141、142は、相互に異符号のコード角度を有し、ベルトコードの長手方向を相互に交差させて積層される(いわゆるクロスプライ構造)。また、一対の交差ベルト141、142は、カーカス層13のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。
【0016】
ベルトカバー143および一対のベルトエッジカバー144、144は、スチールあるいは有機繊維材から成るベルトカバーコードをコートゴムで被覆して構成され、絶対値で0[deg]以上10[deg]以下のコード角度θ43、θ44(後述する図3参照。)を有する。また、ベルトカバー143およびベルトエッジカバー144は、例えば、1本あるいは複数本のベルトカバーコードをコートゴムで被覆して成るストリップ材であり、このストリップ材を交差ベルト141、142の外周面に対してタイヤ周方向に複数回かつ螺旋状に巻き付けて構成される。また、ベルトカバー143が交差ベルト141、142の全域を覆って配置され、一対のベルトエッジカバー144、144が交差ベルト141、142の左右のエッジ部をタイヤ径方向外側から覆って配置される。
【0017】
付加ベルト145は、例えば、(1)第三の交差ベルトであり、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成されると共に絶対値で15[deg]以上80[deg]以下のコード角度θ45(後述する図3参照)を有し、または、(2)いわゆる高角度ベルトであり、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成されると共に絶対値で45[deg]以上70[deg]以下、好ましくは、54[deg]以上68[deg]以下のコード角度θ45(後述する図9参照)を有する。また、付加ベルト145が、(a)内径側交差ベルト141とカーカス層13との間(図1および後述する図3参照)、(b)一対の交差ベルト141、142の間(図示省略)、または、(c)一対の交差ベルト141、142の径方向外側(後述する図9参照)に配置される。これらの構成では、タイヤの外径成長が付加ベルト145により抑制されて、タイヤの負荷能力が向上する。
【0018】
トレッドゴム15は、カーカス層13およびベルト層14のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤ1のトレッド部を構成する。また、トレッドゴム15は、キャップトレッド151と、アンダートレッド152とを備える。
【0019】
キャップトレッド151は、接地特性および耐候性に優れるゴム材料から成り、タイヤ接地面の全域に渡ってトレッド面に露出して、トレッド部の外表面を構成する。また、キャップトレッド151が、50以上80以下のゴム硬さHs_cap、1.0以上4.0以下の100[%]伸長時のモジュラスM_cap[MPa]および0.03以上0.36以下の損失正接tanδ_capを有し、好ましくは58以上76以下のゴム硬さHs_cap、1.5以上3.2以下の100[%]伸長時のモジュラスM_cap[MPa]および0.06以上0.29以下の損失正接tanδ_capを有する。
【0020】
ゴム硬さHsは、JIS K6253に準拠した20[℃]の温度条件にて測定される。
【0021】
モジュラス(破断強度)は、JIS K6251(3号ダンベル使用)に準拠して、ダンベル状試験片を用いた温度20[℃]での引張試験により測定される。
【0022】
損失正接tanδは、(株)東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、温度60[℃]、剪断歪み10[%]、振幅±0.5[%]および周波数20[Hz]の条件で測定される。
【0023】
アンダートレッド152は、耐熱性に優れるゴム材料から成り、キャップトレッド151とベルト層14との間に挟み込まれて配置されて、トレッドゴム15のベース部分を構成する。また、アンダートレッド152が、47以上80以下のゴム硬さHs_ut、1.4以上5.5以下の100[%]伸長時のモジュラスM_ut[MPa]および0.02以上0.23以下の損失正接tanδ_utを有し、好ましくは50以上65以下のゴム硬さHs_ut、1.7以上3.5以下の100[%]伸長時のモジュラスM_ut[MPa]および0.03以上0.10以下の損失正接tanδ_utを有する。
【0024】
また、ゴム硬さの差Hs_cap-Hs_utが3以上20以下の範囲にあり、好ましくは5以上15以下の範囲にある。また、モジュラスの差M_cap-M_ut[MPa]が0以上1.4以下の範囲にあり、好ましくは0.1以上1.0以下の範囲にある。また、損失正接の差tanδ_cap-tanδ_utが0以上0.22以下の範囲にあり、好ましくは0.02以上0.16以下の範囲にある。
【0025】
一対のサイドウォールゴム16、16は、カーカス層13のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。図1の構成では、サイドウォールゴム16のタイヤ径方向外側の端部が、トレッドゴム15の下層に配置されてベルト層14の端部とカーカス層13との間に挟み込まれている。しかし、これに限らず、サイドウォールゴム16のタイヤ径方向外側の端部が、トレッドゴム15の外層に配置されてタイヤのバットレス部に露出しても良い(図示省略)。この場合には、ベルトクッション(図示省略)が、ベルト層14の端部とカーカス層13との間に挟み込まれる。
【0026】
また、サイドウォールゴム16が、48以上65以下のゴム硬さHs_sw、1.0以上2.4以下の100[%]伸長時のモジュラスM_sw[MPa]および0.02以上0.22以下の損失正接tanδ_swを有し、好ましくは50以上59以下のゴム硬さHs_sw、1.2以上2.2以下の100[%]伸長時のモジュラスM_sw[MPa]および0.04以上0.20以下の損失正接tanδ_swを有する。
【0027】
一対のリムクッションゴム17、17は、左右のビードコア11、11およびカーカス層13の巻き返し部のタイヤ径方向内側からタイヤ幅方向外側に延在して、ビード部のリム嵌合面を構成する。図1の構成では、リムクッションゴム17のタイヤ径方向外側の端部が、サイドウォールゴム16の下層に挿入されて、サイドウォールゴム16とカーカス層13との間に挟み込まれて配置されている。
【0028】
インナーライナ18は、タイヤ内腔面に配置されてカーカス層13を覆う空気透過防止層であり、カーカス層13の露出による酸化を抑制し、また、タイヤに充填された空気の洩れを防止する。また、インナーライナ18は、例えば、ブチルゴムを主成分とするゴム組成物で構成されても良いし、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂中にエラストマー成分をブレンドした熱可塑性エラストマー組成物などから構成されても良い。
【0029】
また、図1において、タイヤ外径OD[mm]が、200≦OD≦660の範囲にあり、好ましくは、250[mm]≦OD≦580[mm]の範囲にある。かかる小径のタイヤを適用対象とすることにより、後述する負荷性能の向上効果が顕著に得られる。また、タイヤ総幅SW[mm]が、100≦SW≦400の範囲にあり、好ましくは105[mm]≦SW≦340[mm]の範囲にある。かかる小径のタイヤ1では、例えば、小型車両の床面を低くして車内スペースを拡張できる。また、回転慣性が小さくタイヤ重量も小さいため、燃費が向上して輸送コストが低減される。特に車両のインホイールモータに装着された場合に、モータへの負荷が効果的に低減される。
【0030】
タイヤ外径ODは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0031】
タイヤ総幅SWは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときのサイドウォール間の(タイヤ側面の模様、文字などのすべての部分を含む)直線距離として測定される。
【0032】
規定リムとは、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、規定内圧とは、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、規定荷重とは、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。ただし、JATMAにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧180[kPa]であり、規定荷重が最大負荷能力の88[%]である。
【0033】
また、タイヤ総幅SW[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.23≦SW/OD≦0.84の範囲にあり、好ましくは0.25≦SW/OD≦0.81の範囲にある。
【0034】
また、タイヤ外径ODとタイヤ総幅SWとが、以下の数式(1)を満たすことが好ましい。ここで、A1min=-0.0017、A2min=0.9、A3min=130、A1max=-0.0019、A2max=1.4、A3max=400であり、好ましくはA1min=-0.0018、A2min=0.9、A3min=160、A1max=-0.0024、A2max=1.6、A3max=362である。
【0035】
【数1】
【0036】
上記タイヤ1では、5[inch]以上16[inch]以下(すなわち125[mm]以上407[mm]以下)のリム径を有するリム10の使用が想定される。また、リム径RD[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.50≦RD/OD≦0.74の範囲にあり、好ましくは0.52≦RD/OD≦0.71の範囲にある。上記下限により、リム径RDが確保されて、特にインホイールモータの設置スペースを確保できる。上記上限により、後述するタイヤの内容積Vが確保されて、タイヤの負荷能力が確保される。
【0037】
なお、タイヤ内径は、リム10のリム径RDに等しい。
【0038】
また、上記タイヤ1は、規定よりも高い内圧、具体的には350[kPa]以上1200[kPa]以下、好ましくは500[kPa]以上1000[kPa]以下の内圧での使用が想定される。上記下限により、タイヤの転がり抵抗が効果的に低減され、上記上限により、内圧充填作業の安全性が確保される。
【0039】
また、上記タイヤ1は、例えば小型シャトルバスのような、低速で走行する車両に装着されることが想定される。また、車両の最高速度が100[km/h]以下であり、好ましくは80[km/h]以下であり、より好ましくは60[km/h]以下である。また、上記タイヤ1は、6~12輪の車両に装着されることが想定される。これにより、タイヤの負荷能力が適正に発揮される。
【0040】
また、タイヤの偏平比、すなわちタイヤ断面高さSH[mm](後述する図2参照)とタイヤ断面幅[mm](図中の寸法記号省略:図1ではタイヤ総幅SWと同じ。)との比が、0.16以上0.85以下の範囲にあり、好ましくは0.19以上0.82以下の範囲にある。
【0041】
タイヤ断面高さSHは、タイヤ外径とリム径との差の1/2の距離であり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0042】
タイヤ断面幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときのサイドウォール間の(タイヤ側面の模様、文字などを除いた)直線距離として測定される。
【0043】
また、タイヤ接地幅TWが、タイヤ総幅SWに対して0.65≦TW/SW≦0.95の範囲にあり、好ましくは0.80≦TW/SW≦0.92の範囲にある。
【0044】
タイヤ接地幅TWは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を付与したときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離として測定される。
【0045】
また、タイヤ内容積V[m^3]が、タイヤ外径OD[mm]に対して4.0≦(V/OD)×10^6≦60の範囲にあり、好ましくは6.0≦(V/OD)×10^6≦50の範囲にある。これにより、タイヤ内容積Vが適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤ内容積が確保されて、タイヤの負荷能力が確保される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、タイヤ内容積Vが十分に確保されることが好ましい。上記上限により、タイヤ内容積Vが過大となることに起因するタイヤの大型化が抑制される。
【0046】
また、タイヤ内容積V[m^3]が、リム径RD[mm]に対して0.5≦V×RD≦17の範囲にあり、好ましくは1.0≦V×RD≦15の範囲にある。
【0047】
[ビードコア]
図1において、上記のように、一対のビードコア11、11がスチールから成る1本あるいは複数本のビードワイヤ(図示省略)を環状かつ多重に巻き廻して成る。また、一対のビードフィラー12、12が一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置される。
【0048】
また、1つのビードコア11の強力Tbd[N]が、タイヤ外径OD[mm]に対して45≦Tbd/OD≦120の範囲にあり、好ましくは50≦Tbd/OD≦110の範囲にあり、より好ましくは60≦Tbd/OD≦105の範囲にある。また、ビードコアの強力Tbd[N]が、タイヤ総幅SW[mm]に対して90≦Tbd/SW≦400の範囲にあり、好ましくは110≦Tbd/SW≦350の範囲にある。これにより、ビードコア11の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。また、高内圧での使用が可能となり、タイヤの転がり抵抗が低減される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記したタイヤの耐摩耗性能および転がり抵抗の低減作用が顕著に得られる。上記上限により、ビードコアの質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0049】
ビードコア11の強力Tbd[N]は、ビードワイヤ1本あたりの強力[N/本]と径方向断面視におけるビードワイヤの総本数[本]との積として算出される。ビードワイヤの強力は、JIS K1017に準拠した温度20[℃]での引張試験により測定される。
【0050】
また、ビードコア11の強力Tbd[N]が、タイヤ外径OD[mm]、距離SWD[mm]およびリム径RD[mm]に対して以下の数式(2)を満たすことが好ましい。ここで、B1min=0.26、B2min=10.0、B1max=2.5、B2max=99.0であり、好ましくはB1min=0.35、B2min=14.0、B1max=2.5、B2max=99.0であり、より好ましくはB1min=0.44、B2min=17.6、B1max=2.5、B2max=99.0であり、さらに好ましくはB1min=0.49、B2min=17.9、B1max=2.5、B2max=99.0である。さらに、タイヤの規定内圧P[kPa]を用いて、B1min=0.0016×P、B2min=0.07×Pであることが好ましい。
【0051】
【数2】
【0052】
距離SWDは、タイヤ回転軸(図示省略)からタイヤ最大幅位置Acまでの径方向距離の2倍の距離、すなわちタイヤ最大幅位置Acの直径であり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0053】
タイヤ最大幅位置Acは、JATMAに規定されるタイヤ断面幅の最大幅位置として定義される。
【0054】
また、1つのビードコア11の径方向断面視にて、上記したスチールから成るビードワイヤの総断面積σbd[mm^2]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.025≦σbd/OD≦0.075の範囲にあり、好ましくは0.030≦σbd/OD≦0.065の範囲にある。また、ビードワイヤの総断面積σbd[mm^2]が、11≦σbd≦36の範囲にあり、好ましくは13≦σbd≦33の範囲にある。これにより、上記したビードコア11の強力Tbd[N]が実現される。
【0055】
ビードワイヤの総断面積σbd[mm^2]は、1つのビードコア11の径方向断面視におけるビードワイヤの断面積の総和として算出される。
【0056】
例えば、図1の構成では、ビードコア11が、円形断面を有するビードワイヤ(図示省略)を格子状に配列して成る四角形を有している。しかし、これに限らず、ビードコア11が、円形断面を有するビードワイヤを最密充填構造にて配列して成る六角形を有しても良い(図示省略)。その他、当業者自明の範囲内にて、任意のビードワイヤの配列構造を採用できる。
【0057】
また、ビードワイヤの総断面積σbd[mm^2]が、タイヤ外径OD[mm]、距離SWD[mm]およびリム径RD[mm]に対して以下の数式(3)を満たすことが好ましい。ここで、Cmin=30、Cmax=8であり、好ましくはCmin=25、Cmax=10である。
【0058】
【数3】
【0059】
また、ビードワイヤの総断面積σbd[mm^2]が、径方向断面視における1つのビードコア11のビードワイヤの総断面数(すなわち総巻き数)Nbd[本]に対して0.50≦σbd/Nbd≦1.40の範囲にあり、好ましくは0.60≦σbd/Nbd≦1.20範囲にある。すなわち、単体のビードワイヤの断面積σbd’[mm^2]が、0.50[mm^2/本]以上1.40[mm^2/本]以下の範囲にあり、好ましくは0.60[mm^2/本]以上1.20[mm^2/本]以下の範囲にある。
【0060】
また、径方向断面視における1つのビードコア11の最大幅Wbd[mm](後述する図2参照)が、ビードワイヤの総断面積σbd[mm^2]に対して0.16≦Wbd/σbd≦0.50の範囲にあり、好ましくは0.20≦Wbd/σbd≦0.40の範囲にある。
【0061】
また、図1において、一対のビードコア11、11の重心間の距離Dbd[mm]が、タイヤ総幅SW[mm]に対して0.63≦Dbd/SW≦0.97の範囲にあり、好ましくは0.65≦Dbd/SW≦0.95の範囲にある。上記下限により、タイヤの撓み量が低減されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。上記上限により、タイヤサイド部に作用する応力が低減されて、タイヤ故障が抑制される。
【0062】
[カーカス層]
図2は、図1に記載したタイヤ1を示す拡大図である。同図は、タイヤ赤道面CLを境界とした片側領域を示している。
【0063】
図1の構成では、上記のように、カーカス層13が、積層された2枚のカーカスプライ13A、13Bから成り、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されて配置される。また、カーカス層13の両端部が、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。
【0064】
また、カーカス層13を構成するカーカスプライ13A、13Bのそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して17≦Tcs/OD≦120の範囲にあり、好ましくは20≦Tcs/OD≦60の範囲にある。また、カーカス層13の強力Tcs[N/50mm]が、タイヤ総幅SW[mm]に対して30≦Tcs/SW≦260の範囲にあり、好ましくは35≦Tcs/SW≦180の範囲にある。これにより、カーカス層13の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。また、高内圧での使用が可能となり、タイヤの転がり抵抗が低減される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記したタイヤの耐摩耗性能および転がり抵抗の低減作用が顕著に得られる。上記上限により、カーカス層の質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0065】
カーカスプライの強力Tcs[N/50mm]は、以下のように算出される。すなわち、左右のビードコア11、11に架け渡されてタイヤ内周の全域に渡って延在するカーカスプライ13A、13Bを、有効カーカスプライとして定義する。そして、有効カーカスプライ13A、13Bを構成するカーカスコード1本あたりの強力[N/本]とタイヤ全周かつタイヤ赤道面CL上における幅50[mm]あたりのカーカスコードの打ち込み本数[本/50mm]との積が、カーカスプライの強力Tcs[N/50mm]として算出される。カーカスコードの強力は、JIS K1017に準拠した温度20[℃]での引張試験により測定される。例えば、1本のカーカスコードが例えば複数の素線を撚り合わせて成る構成では、撚り合わされた1本のカーカスコードの強力が計測されて、カーカス層13の強力Tcsが算出される。また、図1のように、カーカス層13が複数の有効カーカスプライ13A、13Bを積層して成る多層構造を有する構成では、複数の有効カーカスプライ13A、13Bのそれぞれについて上記した強力Tcsが定義される。
【0066】
例えば、図1の構成では、カーカス層13が2層のカーカスプライ13A、13Bから成る多層構造を有し、また、カーカスプライ13A、13Bが、コートゴムで被覆された有機繊維材(例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成るカーカスコードにより構成されている(図示省略)。この場合には、上記有機繊維材から成るカーカスコードが、0.6≦φcs≦0.9の範囲にあるコード径φcs[mm]および40≦Ecs≦70の範囲にある打ち込み本数Ecs[本/50mm]を有することにより、上記したカーカス層13の強力Tcs[N/50mm]が実現される。その他、ナイロン、アラミドなどの複数種類の有機繊維材を撚り合わせて成るカーカスコードを当業者自明の範囲内で採用できる。
【0067】
また、上記に限らず、例えば、単層のカーカスプライが、コートゴムで被覆されたスチールから成るカーカスコードをタイヤ周方向に対して80[deg]以上100[deg]以下のコード角度で配列して構成されても良い(図示省略)。また、上記したスチールから成るカーカスコードが、0.3≦φcs≦1.1の範囲にあるコード径φcs[mm]および25≦Ecs≦80の範囲にある打ち込み本数Ecs[本/50mm]を有することにより、上記したカーカス層13の強力Tcs[N/50mm]が実現される。また、カーカスコードが複数の素線を撚り合わせて成り、且つ、その素線径φcss[mm]が0.12≦φcss≦0.24の範囲にあり、好ましくは0.14≦φcss≦0.22の範囲にある。
【0068】
また、カーカス層13の総強力TTcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して300≦TTcs/OD≦1900の範囲にあり、好ましくは400≦TTcs/OD≦1000の範囲にある。これにより、カーカス層13の全体の負荷能力が確保される。
【0069】
カーカス層13の総強力TTcs[N/50mm]は、上記した有効カーカスプライの強力Tcs[N/50mm]の総和として算出される。このため、カーカス層13の総強力TTcs[N/50mm]は、各カーカスプライの強力Tcs[N/50mm]、カーカスプライの積層枚数、カーカスプライの周長などの増加に伴って増加する。
【0070】
また、カーカス層13の総強力TTcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]および距離SWD[mm]に対して以下の数式(4)を満たすことが好ましい。ここで、Dmin=2.2、Dmax=40であり、好ましくはDmin=4.3、Dmax=40であり、より好ましくはDmin=6.5、Dmax=40であり、さらに好ましくはDmin=8.7、Dmax=40である。さらに、タイヤの規定内圧P[kPa]を用いて、Dmin=0.02×Pであることが好ましい。
【0071】
【数4】
【0072】
また、図1の構成では、図2に示すように、カーカス層13が、タイヤ内面に沿って延在する本体部131と、ビードコア11を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻きあげられてタイヤ径方向に延在する巻き上げ部132とを有する。また、図2において、リム径RDの測定点からカーカス層13の巻き上げ部132の端部までの径方向高さHcs[mm]が、タイヤ断面高さSH[mm]に対して0.49≦Hcs/SH≦0.80の範囲にあり、好ましくは0.55≦Hcs/SH≦0.75の範囲にある。これにより、カーカス層13の巻き上げ部132の径方向高さHcsが適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部の負荷能力が確保され、上記上限により、カーカス層の質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0073】
カーカス層13の巻き上げ部132の径方向高さHcs[mm]は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。また、図2のように、カーカス層13が2層のカーカスプライ13A、13Bから成る構成では、大きい方の径方向高さHcs[mm]が採用される。
【0074】
例えば、図2の構成では、2層のカーカスプライ13A、13Bの双方がビードコア11を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き上げられている。また、内径側のカーカスプライ13Aの巻き上げ部132が、外径側のカーカスプライ13Bの巻き上げ部132の径方向外側の端部(図中の符号省略)をタイヤ幅方向外側から覆っている。また、内径側のカーカスプライ13Aの巻き上げ部132の径方向外側の端部(図中の符号省略)が、タイヤ最大幅位置Acとベルト層14の端部(後述する点Au)との間の領域にあり、より具体的にはタイヤ最大幅位置Acから後述する距離Huの70[%]の径方向位置Au’まで領域内にある。このとき、カーカス層13の本体部131と巻き上げ部132との接触高さHcs’[mm]が、タイヤ断面高さSH[mm]に対して0.07≦Hcs’/SHの範囲にあり、好ましくは0.15≦Hcs’/SHの範囲にある。これにより、タイヤサイド部の負荷能力が効果的に高まる。比Hcs’/SHの上限は、特に限定がないが、接触高さHcs’がカーカス層13の巻き上げ部132の径方向高さHcsに対してHcs’<Hcsの関係を有することにより制約を受ける。
【0075】
カーカス層13の接触高さHcs’は、本体部131と巻き上げ部132とが相互に接触する領域のタイヤ径方向の延在長さであり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0076】
なお、上記に限らず、カーカス層13がいわゆるローターンナップ構造を有することにより、カーカス層13の巻き上げ部132の端部が、タイヤ最大幅位置Acとビードコアとの間の領域に配置されても良い(図示省略)。
【0077】
[ベルト層]
図3は、図1に記載したタイヤ1のベルト層の積層構造を示す説明図である。同図では、各ベルトプライ141~145に付された細線が、ベルトコードの配置構成を模式的に示している。
【0078】
図1の構成では、上記のように、ベルト層14が、複数のベルトプライ141~145を積層して成る。また、図3に示すように、これらのベルトプライ141~145が、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143および一対のベルトエッジカバー144、144と、付加ベルト145とから構成される。
【0079】
このとき、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tbt[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して25≦Tbt/OD≦250の範囲にあり、好ましくは30≦Tbt/OD≦180の範囲にある。また、交差ベルト141、142および付加ベルト145の強力Tbt[N/50mm]が、タイヤ総幅SW[mm]に対して45≦Tbt/SW≦500の範囲にあり、好ましくは50≦Tbt/SW≦300の範囲にある。これにより、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のそれぞれの負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。また、高内圧での使用が可能となり、タイヤの転がり抵抗が低減される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記したタイヤの耐摩耗性能および転がり抵抗の低減作用が顕著に得られる。上記上限により、ベルトプライの質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0080】
ベルトプライの強力Tbt[N/50mm]は、以下のように算出される。すなわち、タイヤ赤道面CLを中心とするタイヤ接地幅TWの80[%]の領域(すなわちタイヤ接地領域の中央部)の全域に渡って延在するベルトプライを、有効ベルトプライとして定義する。そして、有効ベルトプライを構成するベルトコード1本あたりの強力[N/本]と上記したタイヤ接地幅TWの80[%]の領域における幅50[mm]あたりのベルトコードの打ち込み本数[本]との積が、ベルトプライの強力Tbt[N/50mm]として算出される。ベルトコードの強力は、JIS K1017に準拠した温度20[℃]での引張試験により測定される。例えば、1本のベルトコードが例えば複数の素線を撚り合わせて成る構成では、撚り合わされた1本のベルトコードの強力が計測されて、ベルトプライの強力Tbtが算出される。また、ベルト層14が複数の有効カーカスプライを積層して成る構成(図1参照)では、複数の有効カーカスプライのそれぞれについて上記した強力Tbtが定義される。例えば、図1の構成では、一対の交差ベルト141、142、ベルトカバー143および付加ベルト145が有効ベルトプライに該当する。
【0081】
例えば、図3の構成では、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145が、コートゴムで被覆されたスチール製のベルトコードをタイヤ周方向に対して15[deg]以上80[deg]以下のコード角度θ41、θ42、θ45で配列して構成されている。また、上記スチール製のベルトコードが、0.50≦φbt≦1.80の範囲にあるコード径φbt[mm]および15≦Ebt≦60の範囲にある打ち込み本数Ebt[本/50mm]を有することにより、上記交差ベルト141、142および付加ベルト145の強力Tbt[N/50mm]が実現される。また、コード径φbt[mm]および打ち込み本数Ebt[本/50mm]は、0.55≦φbt≦1.60および17≦Ebt≦50の範囲にあることが好ましく、0.60≦φbt≦1.30および20≦Ebt≦40の範囲にあることがより好ましい。また、ベルトコードが複数の素線を撚り合わせて成り、且つ、その素線径φbts[mm]が0.16≦φbts≦0.43の範囲にあり、好ましくは0.21≦φbts≦0.39の範囲にある。
【0082】
また、上記に限らず、交差ベルト141、142および付加ベルト145が、コートゴムで被覆された有機繊維材(例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成るベルトコードにより構成されても良い。この場合には、上記有機繊維材から成るベルトコードが、0.50≦φbt≦0.90の範囲にあるコード径φbt[mm]および30≦Ebt≦65の範囲にある打ち込み本数Ebt[本/50mm]を有することにより、上記した交差ベルト141、142および付加ベルト145の強力Tbt[N/50mm]が実現される。また、例えばナイロン、アラミドなどの複数種類の有機繊維材を撚り合わせて成るベルトコードを当業者自明の範囲内で採用できる。
【0083】
また、ベルト層14の総強力TTbt[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して70≦TTbt/OD≦750の範囲にあり、好ましくは110≦TTbt/OD≦690の範囲にあり、より好ましくは150≦TTbt/OD≦600の範囲にあり、さらに好ましくは170≦TTbt/OD≦560の範囲にある。これにより、ベルト層14の全体の負荷能力が確保される。さらに、タイヤの規定内圧P[kPa]を用いて、0.16×P≦TTbt/ODであることが好ましい。
【0084】
ベルト層14の総強力TTbt[N/50mm]は、上記した有効ベルトプライ(図1では一対の交差ベルト141、142、ベルトカバー143および付加ベルト145)の強力Tbt[N/50mm]の総和として算出される。このため、ベルト層14の総強力TTbt[N/50mm]は、各ベルトプライの強力Tbt[N/50mm]、ベルトプライの積層枚数などの増加に伴って増加する。
【0085】
また、図3において、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のうち最も幅狭なベルトプライ(図3では、外径側交差ベルト142)の強力Tbt_min[N/50mm]が、ベルト層14の総強力TTbt[N/50mm]に対して0.10≦Tbt_min/TTbt≦0.40の範囲にあり、好ましくは0.12≦Tbt_min/TTbt≦0.35の範囲にある。上記下限により、付加ベルト145によるタイヤ外径成長の抑制作用が確保され、上記上限により、他のベルトプライによるベルト耐久性能向上作用が確保される。
【0086】
また、図3において、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のうち最も幅広なベルトプライの幅Wbmax[mm](図3では、内径側の交差ベルト141の幅Wb1[mm]あるいは付加ベルト145の幅Wb5[mm])が、最も幅狭なベルトプライの幅Wbmin[mm](図3では、外径側の交差ベルト142の幅Wb2[mm])に対して1.00≦Wbmax/Wbmin≦1.40の範囲にあり、好ましくは1.10≦Wbmax/Wbmin≦1.35の範囲にある。また、最も幅広なベルトプライの幅Wbmax[mm]が、2番目に広いベルトプライの幅Wbmid[mm](図3では、付加ベルト145の幅Wb5[mm]あるいは内径側の交差ベルト141の幅Wb1[mm])に対して1.00≦Wbmax/Wbmid≦1.30の範囲にある。また、最も幅狭なベルトプライの幅Wbmin[mm](図3では、外径側の交差ベルト142の幅Wb2[mm])が、タイヤ総幅SW[mm]に対して0.61≦Wbmin/SW≦0.96の範囲にあり、好ましくは0.70≦Wbmin/SW≦0.94の範囲にある。これにより、ベルトプライ141、142、145の幅Wb1、Wb2、Wb5の関係が適正化される利点がある。具体的に、上記下限により、ベルトプライの幅が確保されて、タイヤ接地領域の接地圧分布が適正化されて、タイヤの耐偏摩耗性が確保される。上記上限により、タイヤ転動時におけるベルトプライの端部の歪が低減されて、ベルトプライ端部の周辺ゴムのセパレーションが抑制される。
【0087】
ベルトプライの幅は、各ベルトプライの左右の端部のタイヤ回転軸方向の距離であり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0088】
また、最も幅広なベルトプライの幅Wbmax[mm]が、最も幅狭なベルトプライの幅Wbmin[mm]およびタイヤ総幅SW[mm]に対して以下の数式(5)を満たすことが好ましい。ここで、Umin=10、Umax=30であり、好ましくはUmin=11、Umax=28である。
【0089】
【数5】
【0090】
また、最も幅広なベルトプライの幅Wbmax[mm]が、2番目に広いベルトプライの幅Wbmid[mm]およびタイヤ総幅SW[mm]に対して以下の数式(6)を満たすことが好ましい。ここで、Vmin=10.0、Vmax=26.0であり、好ましくはVmin=10.5、Umax=25.0であり、より好ましくはVmin=10.5、Umax=24.0である。
【0091】
【数6】
【0092】
また、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のうち最も幅広なベルトプライの幅Wbmax[mm](図3では、内径側の交差ベルト141の幅Wb1[mm]あるいは付加ベルト145の幅Wb5[mm])が、タイヤ接地幅TW[mm]に対して0.85≦Wbmax/TW≦1.23の範囲にあり、好ましくは0.90≦Wbmax/TW≦1.20の範囲にある。
【0093】
例えば、図1図3の構成では、幅広な交差ベルト141がタイヤ径方向の最内層に配置され、幅狭な交差ベルト142が幅広な交差ベルト141の径方向外側に配置されている。また、付加ベルト145が、15[deg]以上80[deg]以下のコード角度を有する第三の交差ベルトであり、幅狭な交差ベルト142の径方向外側に配置されると共に、幅狭な交差ベルト142のコード角度に対して異符号のコード角度を有している。また、ベルトカバー143が、付加ベルト145の径方向外側に配置されて、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145の全体を覆っている。また、一対のベルトエッジカバー144、144が、相互に離間しつつベルトカバー143の径方向外側に配置されて、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145の左右のエッジ部をそれぞれ覆っている。
【0094】
[トレッドプロファイルおよびトレッドゲージ]
図4は、図1に記載したタイヤ1のトレッド部を示す拡大図である。
【0095】
図4において、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルの落ち込み量DA[mm]、タイヤ接地幅TW[mm]およびタイヤ外径OD[mm]が、0.015≦TW/(DA×OD)≦0.400の関係を有し、好ましくは0.020≦TW/(DA×OD)≦0.250の関係を有する。また、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルの落ち込み量DA[mm]が、タイヤ接地幅TW[mm]に対して0.008≦DA/TW≦0.090の関係を有し、好ましくは0.013≦DA/TW≦0.080の関係を有する。これにより、トレッド部ショルダー領域の落ち込み角(比DA/(TW/2)で定義される。)が適正化されて、トレッド部の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、トレッド部ショルダー領域の落ち込み角が確保されて、トレッド部ショルダー領域の接地圧が過大となることに起因する摩耗寿命の低下が抑制される。上記上限により、タイヤ接地領域がフラットになり接地圧が均一化されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記構成によりタイヤ接地領域の接地圧分布を効果的に最適化できる。また、上記のようにカーカス層13のカーカス強力Tcsおよびベルト層14のベルト強力Tbtが補強されることにより、接地圧が過大となる事態が抑制される。一方で、タイヤがラウンド形状のショルダー部を有することにより、タイヤ転動におけるトレッド部の発熱が抑制されてタイヤの耐久性能が向上し、また、トレッド部のゴムボリュームが低減されて、タイヤの低転がり抵抗性能が向上する。
【0096】
落ち込み量DAは、タイヤ子午線方向の断面視におけるタイヤ赤道面CLとトレッドプロファイルとの交点C1からタイヤ接地端Tまでのタイヤ径方向の距離であり、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0097】
タイヤのプロファイルは、タイヤ子午線方向の断面視におけるタイヤの輪郭線であり、レーザープロファイラを用いて計測される。レーザープロファイラとしては、例えば、タイヤプロファイル測定装置(株式会社マツオ製)が使用される。
【0098】
また、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルの落ち込み量DA[mm]が、タイヤ外径OD[mm]およびタイヤ総幅SW[mm]に対して以下の数式(7)を満たすことが好ましい。ここで、Emin=3.5、Emax=17であり、好ましくはEmin=3.8、Emax=13であり、さらに好ましくはEmin=4.0、Emax=9である。
【0099】
【数7】
【0100】
また、図4において、タイヤ赤道面CLにおけるトレッドプロファイル上の点C1と、タイヤ赤道面CLからタイヤ接地幅TWの1/4の距離におけるトレッドプロファイル上の一対の点C2、C2とを定義する。
【0101】
このとき、点C1および一対の点C2を通る円弧の曲率半径TRc[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.15≦TRc/OD≦12の範囲にあり、好ましくは0.18≦TRc/OD≦8.0の範囲にある。また、前記円弧の曲率半径TRc[mm]が30≦TRc≦3000の範囲にあり、好ましくは50≦TRc≦2300の範囲にあり、さらに好ましくは80≦TRc≦2000の範囲にある。これにより、トレッド部の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、トレッド部センター領域がフラットになりタイヤ接地領域の接地圧が均一化されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。上記上限により、トレッド部ショルダー領域の接地圧が過大となることに起因する摩耗寿命の低下が抑制される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、かかる使用条件下における接地圧の均一化作用が効果的に得られる。
【0102】
円弧の曲率半径は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0103】
また、図4において、上記したタイヤ赤道面CLの点C1および左右のタイヤ接地端T、Tを通る円弧の曲率半径TRw[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.20≦TRw/OD≦10の範囲にあり、好ましくは0.35≦TRw/OD≦8の範囲にある。また、前記円弧の曲率半径TRw[mm]が、100≦TRw≦2300の範囲にあり、好ましくは150≦TRw≦2000の範囲にある。これにより、トレッド部の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、タイヤ接地領域の全体がフラットになり接地圧が均一化されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。上記上限により、トレッド部ショルダー領域の接地圧が過大となることに起因する摩耗寿命の低下が抑制される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記構成によりタイヤ接地領域の接地圧分布を効果的に最適化できる。
【0104】
また、上記した点C1、C2を通る第一円弧の曲率半径TRw[mm]が、点C1およびタイヤ接地端Tを通る第二円弧の曲率半径TRw[mm]に対して0.55≦TRw/TRc≦1.00の範囲にあり、好ましくは0.65≦TRw/TRc≦0.98の範囲にあり、より好ましくは0.75≦TRw/TRc≦0.96の範囲にある。これにより、タイヤの接地形状が適正化される。具体的に、上記下限により、トレッド部センター領域の接地圧が分散されて、タイヤの摩耗寿命が向上する。上記上限により、トレッド部ショルダー領域の接地圧が過大となることに起因する摩耗寿命の低下が抑制される。
【0105】
また、図4において、タイヤ赤道面CLにおけるカーカス層13上の点B1と、左右のタイヤ接地端T、Tからカーカス層13の最外層(図4では、外径側のカーカスプライ13B)に下した垂線の足B2、B2とを定義する。
【0106】
このとき、点B1および一対の点B2、B2を通る円弧の曲率半径CRwが、上記した点C1およびタイヤ接地端T、Tを通る円弧の曲率半径TRwに対して0.35≦CRw/TRw≦1.45の範囲にあり、好ましくは0.40≦CRw/TRw≦1.40の範囲にあり、より好ましくは0.45≦CRw/TRw≦1.35の範囲にある。また、曲率半径CRw[mm]が、100≦CRw≦2500の範囲にあり、好ましくは120≦CRw≦2200の範囲にある。これにより、タイヤ接地形状がより適正化される。具体的に、上記下限により、トレッド部ショルダー領域のゴムゲージの増加に起因する摩耗寿命の低下が抑制される。上記上限により、トレッド部センター領域の摩耗寿命が確保される。
【0107】
図5は、図4に記載したトレッド部の片側領域を示す拡大図である。
【0108】
図1の構成では、上記のように、ベルト層14が一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145を有し、また、トレッドゴム15がキャップトレッド151およびアンダートレッド152を有する。
【0109】
また、図5において、タイヤ赤道面CLにおけるトレッドプロファイルから幅広な交差ベルト141の外周面までの距離Tce[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.008≦Tce/OD≦0.13の関係を有し、好ましくは0.012≦Tce/OD≦0.10の関係を有し、より好ましくは0.015≦Tce/OD≦0.07の関係を有する。また、距離Tce[mm]が5≦Tce≦25の範囲にあり、好ましくは7≦Tce≦20の範囲にある。これにより、トレッド部の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記した耐摩耗性能が顕著に得られる。上記上限により、トレッドゴムの質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0110】
距離Tceは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0111】
ベルトプライの外周面は、ベルトコードおよびコートゴムから成るベルトプライの全体の径方向外側の周面として定義される。
【0112】
また、タイヤ赤道面CLにおけるトレッドプロファイルから幅広な交差ベルト141の外周面までの距離Tce[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(8)を満たすことが好ましい。ここで、Fmin=35、Fmax=207であり、好ましくはFmin=42、Fmax=202である。
【0113】
【数8】
【0114】
また、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルから幅広交差ベルト141の外周面までの距離Tsh[mm]が、タイヤ赤道面CLにおける距離Tce[mm]に対して0.60≦Tsh/Tce≦1.70の範囲にあり、好ましくは0.85≦Tsh/Tce≦1.55の範囲にあり、より好ましくは0.97≦Tsh/Tce≦1.50の範囲にある。上記下限により、ショルダー領域のトレッドゲージが確保されるので、タイヤ転動時におけるタイヤの繰り返し変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。また、上記上限により、センター領域のトレッドゲージが確保されるので、小径タイヤ特有の高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。
【0115】
距離Tshは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。また、タイヤ接地端Tの直下に幅広な交差ベルトが存在しない場合には、距離Tshがトレッドプロファイルからベルトプライの外周面を延長した仮想線までの距離として測定される。
【0116】
また、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルから幅広交差ベルト141の外周面までの距離Tsh[mm]が、タイヤ赤道面CLにおける距離Tce[mm]に対して以下の数式(9)を満たすことが好ましい。ここで、Gmin=0.36、Gmax=0.72であり、好ましくはGmin=0.37、Gmax=0.71であり、より好ましくはGmin=0.38、Gmax=0.70である。
【0117】
【数9】
【0118】
また、図5において、タイヤ接地幅TWの10[%]の幅ΔTWを有する区間を定義する。このとき、タイヤ接地領域の任意の区間におけるトレッドゴム15のゴムゲージの最大値Taと最小値Tbとの比が、0[%]以上40[%]以下の範囲にあり、好ましくは0[%]以上20[%]以下の範囲にある。かかる構成では、タイヤ接地領域の任意の区間(特にベルトプライ141~144の端部を含む区間)におけるトレッドゴム15のゴムゲージの変化量が小さく設定されるので、タイヤ幅方向における接地圧分布が滑らかとなり、タイヤの耐摩耗性能が向上する。
【0119】
トレッドゴム15のゴムゲージは、トレッドプロファイルからトレッドゴム15の内周面までの距離(図5では、キャップトレッド151の外周面からアンダートレッド152の内周面までの距離)として定義される。したがって、トレッド踏面に形成された溝が除外されて、トレッドゴム15のゴムゲージが測定される。
【0120】
また、図5において、タイヤ赤道面CLにおけるアンダートレッド152のゴムゲージUTceが、上記したタイヤ赤道面CLにおける距離Tceに対して0.04≦UTce/Tce≦0.60の範囲にあり、好ましくは0.06≦UTce/Tce≦0.50の範囲にある。これにより、アンダートレッド152のゴムゲージUTceが適正化される。
【0121】
また、上記したタイヤ接地端Tにおける距離Tshが、ベルト層14の最内層(図5では幅広交差ベルト141)の端部からカーカス層13の外周面までのゴムゲージTu[mm]に対して1.50≦Tsh/Tu≦30.0の範囲にあり、好ましくは2.00≦Tsh/Tu≦6.70の範囲にある。これにより、カーカス層13のプロファイルが適正化されてカーカス層13の張力が適正化される。具体的に、上記下限により、カーカス層の張力およびショルダー領域のトレッドゲージが確保されるので、タイヤ転動時におけるタイヤの繰り返し変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。上記上限により、ベルトプライの端部付近のゴムゲージが確保されるので、ベルトプライの周辺ゴムのセパレーションが抑制される。
【0122】
ゴムゲージTuは、実質的に、ベルト層14の最内層(図5では幅広交差ベルト141)の端部とカーカス層13との間に挿入されたゴム部材(図5ではサイドウォールゴム16)のゲージとして測定される。
【0123】
カーカス層13の外周面は、カーカスコードおよびコートゴムから成るカーカスプライの全体の径方向外側の周面として定義される。また、カーカス層13が複数のカーカスプライから成る多層構造を有する場合(図1参照)には、最外層のカーカスプライ13Bの外周面がカーカス層13の外周面を構成する。また、カーカス層13の巻き上げ部132(図1参照)がベルト層14の最内層の端部とカーカス層13との間に存在する場合(図示省略)には、この巻き上げ部132の外周面がカーカス層13の外周面を構成する。
【0124】
例えば、図5の構成では、サイドウォールゴム16が幅広交差ベルト141の端部とカーカス層13との間に挿入されて、幅広交差ベルト141の端部とカーカス層13との間のゴムゲージTuを形成している。しかし、これに限らず、例えばベルトクッションが、サイドウォールゴム16に代えて幅広交差ベルト141の端部とカーカス層13との間に挿入されても良い(図示省略)。また、挿入されたゴム部材が、46以上67以下のゴム硬さHs_sp、1.0以上3.5以下の100[%]伸長時のモジュラスM_sp[MPa]および0.02以上0.22以下の損失正接tanδ_spを有し、好ましくは48以上63以下のゴム硬さHs_sp、1.2以上3.2以下の100[%]伸長時のモジュラスM_sp[MPa]および0.04以上0.20以下の損失正接tanδ_spを有する。
【0125】
また、図1の構成では、タイヤ1が、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21~23(図5参照)と、これらの周方向主溝21~23に区画された陸部(図中の符号省略)とをトレッド面に備える。主溝は、JATMAに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝として定義される。
【0126】
このとき、図5に示すように、複数の周方向主溝21~23のうちタイヤ赤道面CLに最も近い周方向主溝21の溝深さGd1[mm]が、トレッドゴム15のゴムゲージGce[mm]に対して0.50≦Gd1/Gce≦1.00の範囲にあり、好ましくは0.55≦Gd1/Gce≦0.98の範囲にある。これにより、タイヤの耐摩耗性能が確保される。具体的に、上記下限により、トレッド部センター領域の接地圧が分散されて、タイヤの摩耗寿命が向上する。上記上限により、陸部の剛性が確保され、また、周方向主溝21の溝底からベルト層までのゴムゲージが確保される。
【0127】
タイヤ赤道面CLに最も近い周方向主溝は、タイヤ赤道面CL上にある周方向主溝21(図5参照)として定義され、タイヤ赤道面CL上に周方向主溝がない場合(図示省略)には、タイヤ赤道面CLから最も近い周方向主溝として定義される。
【0128】
また、上記した比Gd1/Gceが、タイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(10)を満たすことが好ましい。ここで、Hmin=0.10、Hmax=0.60であり、好ましくはHmin=0.12、Hmax=0.50であり、より好ましくはHmin=0.14、Hmax=0.40である。
【0129】
【数10】
【0130】
また、複数の周方向主溝21~23のうちタイヤ赤道面CLに最も近い周方向主溝21の溝深さGd1[mm]が、他の周方向主溝22、23の溝深さGd2[mm]、Gd3[mm]よりも深い(Gd2<Gd1、Gd3<Gd1)。具体的には、タイヤ赤道面CLからタイヤ接地端Tまでの領域をタイヤ幅方向に二等分したときに、タイヤ赤道面CLに最も近い周方向主溝(図中の符号省略)の溝深さGd1が、タイヤ接地端T側の領域にある他の周方向主溝(図中の符号省略)の溝深さGd2、Gd3の最大値に対して1.00倍以上2.50倍以下の範囲にあり、好ましくは1.00倍以上2.00倍以下の範囲にあり、より好ましくは1.00倍以上1.80倍以下の範囲にある。上記下限により、トレッド部センター領域の接地圧が分散されて、タイヤの耐摩耗性能が向上する。上記上限により、トレッド部センター領域とショルダー領域との接地圧差が過大となることに起因する偏摩耗が抑制される。
【0131】
[サイドプロファイルおよびサイドゲージ]
図6は、図1に記載したタイヤ1のサイドフォール部およびビード部を示す拡大図である。図7は、図6に記載したサイドウォール部を示す拡大図である。
【0132】
図6において、ベルト層14の最内層(図6では、内径側交差ベルト141)の端部に対してタイヤ径方向の同位置にあるサイドプロファイル上の点Auと、ビードコア11の径方向外側の端部に対してタイヤ径方向の同位置にあるサイドプロファイル上の点Alとを定義する。また、タイヤ最大幅位置Acから点Auまでのタイヤ径方向の距離Huと、タイヤ最大幅位置Acから点Alまでのタイヤ径方向の距離Hlとを定義する。また、タイヤ最大幅位置Acから距離Huの70[%]の径方向位置にあるサイドプロファイル上の点Au’と、タイヤ最大幅位置Acから距離Hlの70[%]の径方向位置にあるサイドプロファイル上の点Al’と、を定義する。
【0133】
このとき、距離Hu[mm]および距離Hl[mm]の和が、タイヤ断面高さSH[mm](図2参照)に対して0.45≦(Hu+Hl)/SH≦0.90の範囲にあり、好ましくは0.50≦(Hu+Hl)/SH≦0.85の範囲にある。これにより、ベルト層14からビードコア11までの径方向距離が適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部の変形可能な領域が確保されて、タイヤサイド部の故障(例えばビードフィラー12の径方向外側端部におけるゴム部材のセパレーション)が抑制される。上記上限により、タイヤ転動時におけるタイヤサイド部の撓み量が低減されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。
【0134】
距離Huおよび距離Hlは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0135】
また、距離Hu[mm]および距離Hl[mm]の和が、タイヤ外径OD(図1)、タイヤ断面高さSH[mm](図2参照)およびタイヤ最大幅位置Ac、点Au’および点Al’を通る円弧の曲率半径RSc[mm]に対して以下の数式(11)を満たすことが好ましい。ここで、I1min=0.06、I1max=0.20、I2=0.70であり、好ましくはI1min=0.09、I1max=0.20、I2=0.65である。
【0136】
【数11】
【0137】
円弧の曲率半径RScは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0138】
また、距離Hu[mm]および距離Hl[mm]が、0.30≦Hu/(Hu+Hl)≦0.70の関係を有し、好ましくは0.35≦Hu/(Hu+Hl)≦0.65の関係を有する。これにより、タイヤサイド部の変形可能な領域におけるタイヤ最大幅位置Acの位置が適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤ最大幅位置Acがベルト層14の端部に近過ぎることに起因するベルトプライの端部付近の応力集中が緩和されて、周辺ゴムのセパレーションが抑制される。上記上限により、タイヤ最大幅位置Acがビードコア11の端部に近過ぎることに起因するビード部付近の応力集中が緩和されて、ビード部の補強部材(図6ではビードフィラー12)の故障が抑制される。
【0139】
また、タイヤ最大幅位置Ac、点Au’および点Al’を通る円弧の曲率半径RSc[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.05≦RSc/OD≦1.70の範囲にあり、好ましくは0.10≦RSc/OD≦1.60の範囲にある。また、前記円弧の曲率半径RSc[mm]が、25≦RSc≦330の範囲にあり、好ましくは30≦RSc≦300の範囲にある。これにより、サイドプロファイルの曲率半径が適正化されて、タイヤサイド部の負荷能力が適正に確保される。具体的に、上記下限により、タイヤ転動時におけるタイヤサイド部の撓み量が低減されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。上記上限により、タイヤサイド部がフラットになることに起因する応力集中の発生が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する。特に小径タイヤでは、上記した高内圧および高負荷での使用によりタイヤサイド部に大きな応力が作用する傾向にあるため、タイヤの耐サイドカット性能を確保すべき課題もある。この点において、上記下限により、サイドプロファイルの曲率半径が確保され、カーカス張力が適正化されることでタイヤのつぶれが抑制されて、タイヤのサイドカットが抑制される。また、上記上限により、カーカス層13の張力が過大となることに起因するタイヤのサイドカットが抑制される。
【0140】
また、円弧の曲率半径RSc[mm]が、タイヤ断面高さSH[mm]に対して0.50≦RSc/SH≦0.95の範囲にあり、好ましくは0.55≦RSc/SH≦0.90の範囲にある。
【0141】
また、円弧の曲率半径RSc[mm]が、タイヤ外径OD[mm]およびリム径RD[mm]に対して以下の数式(12)を満たすことが好ましい。ここで、Jmin=15、Jmax=360であり、好ましくはJmin=20、Jmax=330であり、より好ましくはJmin=25、Jmax=300である。
【0142】
【数12】
【0143】
また、図6において、タイヤ最大幅位置Acに対してタイヤ径方向の同位置にあるカーカス層13の最内層のカーカスプライ13Aの本体部131上の点Bcを定義する。また、タイヤ最大幅位置Acから上記した距離Huの70[%]の径方向位置にある最内層のカーカスプライ13Aの本体部131上の点Bu’を定義する。また、タイヤ最大幅位置Acから上記した距離Hlの70[%]の径方向位置にある最内層のカーカスプライ13Aの本体部131上の点Bl’を定義する。
【0144】
このとき、上記したタイヤ最大幅位置Ac、点Au’および点Al’を通る円弧の曲率半径RSc[mm]が、点Bc、点Bu’および点Bl’を通る円弧の曲率半径RCc[mm]に対して1.10≦RSc/RCc≦4.00の範囲にあり、好ましくは1.50≦RSc/RCc≦3.50の範囲にある。また、点Bc、点Bu’および点Bl’を通る円弧の曲率半径RCc[mm]が、5≦RCc≦300の範囲にあり、好ましくは10≦RCc≦270の範囲にある。これにより、タイヤのサイドプロファイルの曲率半径RScとカーカス層13のサイドプロファイルの曲率半径RCcとの関係が適正化される。具体的に、上記下限により、カーカスプロファイルの曲率半径RCcが確保され、後述するタイヤの内容積Vが確保されて、タイヤの負荷能力が確保される。上記上限により、後述するタイヤサイド部のトータルゲージGuおよびGlが確保されて、タイヤサイド部の負荷能力が確保される。
【0145】
また、上記したサイドプロファイルの曲率半径RSc[mm]が、上記カーカスプロファイルの曲率半径RCc[mm]およびタイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(13)を満たすことが好ましい。ここで、Kmin=1、Kmax=130であり、好ましくはKmin=2、Kmax=100であり、より好ましくはKmin=3、Kmax=70である。
【0146】
【数13】
【0147】
また、図6において、上記した点Auにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGu[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.010≦Gu/OD≦0.080の範囲にあり、好ましくは0.017≦Gu/OD≦0.070の範囲にある。これにより、タイヤサイド部の径方向外側領域のトータルゲージGuが適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部の径方向外側領域のトータルゲージGuが確保され、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用を想定されるため、上記したタイヤの転がり抵抗の低減作用が顕著に得られる。上記上限により、トータルゲージGuが過大となることに起因するタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0148】
タイヤサイド部のトータルゲージは、サイドプロファイル上の所定の点からカーカス層13の本体部131に引いた垂線上におけるサイドプロファイルからタイヤ内面までの距離として測定される。
【0149】
また、図6において、上記した点AuにおけるトータルゲージGu[mm]が、タイヤ最大幅位置Acにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGc[mm]に対して1.20≦Gu/Gc≦5.00の範囲にあり、好ましくは比Gu/Gcが、1.30≦Gu/Gc≦3.00の範囲にある。これにより、タイヤ最大幅位置Acからベルト層14の最内層に至るタイヤサイド部のゲージ配分が適正化される。具体的に、上記下限により、径方向外側領域のトータルゲージGuが確保され、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。上記上限により、トータルゲージGuが過大となることに起因するタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0150】
また、上記した点AuにおけるトータルゲージGu[mm]が、タイヤ最大幅位置AcにおけるトータルゲージGc[mm]およびタイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(14)を満たすことが好ましい。ここで、Lmin=0.10、Lmax=0.70であり、好ましくはLmin=0.14、Lmax=0.70であり、より好ましくはLmin=0.19、Lmax=0.70である。
【0151】
【数14】
【0152】
また、図6において、タイヤ最大幅位置Acにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGc[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して0.003≦Gc/OD≦0.060の関係を有し、好ましくは0.004≦Gc/OD≦0.050の関係を有する。上記下限により、タイヤ最大幅位置AcのトータルゲージGcが確保されて、タイヤの負荷能力が確保される。上記上限により、タイヤ最大幅位置AcのトータルゲージGcを薄くしたことによるタイヤの転がり抵抗の低減作用が確保される。
【0153】
また、タイヤ最大幅位置AcにおけるトータルゲージGc[mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(15)を満たすことが好ましい。ここで、Mmin=70、Mmax=450であり、好ましくはMmin=80、Mmax=400である。
【0154】
【数15】
【0155】
また、タイヤ最大幅位置AcにおけるトータルゲージGc[mm]が、タイヤ外径OD[mm]およびタイヤ総幅SW[mm]に対して以下の数式(16)を満たすことが好ましい。ここで、Nmin=0.20、Nmax=15であり、好ましくはNmin=0.40、Nmax=15であり、より好ましくはNmin=0.60、Nmax=12である。
【0156】
【数16】
【0157】
また、タイヤ最大幅位置AcにおけるトータルゲージGc[mm]が、上記したタイヤ最大幅位置Ac、点Au’および点Al’を通る円弧の曲率半径RSc[mm]に対して以下の数式(17)を満たすことが好ましい。ここで、Omin=13、Omax=260であり、好ましくはOmin=20、Omax=200である。
【0158】
【数17】
【0159】
また、図6において、上記した点Alにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGl[mm]が、タイヤ外径ODに対して0.010≦Gl/OD≦0.150の範囲にあり、好ましくは0.015≦Gl/OD≦0.100の範囲にある。これにより、タイヤサイド部の径方向内側領域のトータルゲージGlが適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部の径方向内側領域のトータルゲージGlが確保され、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用を想定されるため、上記したタイヤの転がり抵抗の低減作用が顕著に得られる。上記上限により、トータルゲージGlが過大となることに起因するタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0160】
また、図6において、上記した点Alにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGl[mm]とタイヤ最大幅位置Acにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGc[mm]との比Gl/Gcが、1.00≦Gl/Gc≦7.00の範囲にあり、好ましくは比Gu/Gcが、2.00≦Gl/Gc≦5.00の範囲にある。これにより、タイヤ最大幅位置Acからビードコア11に至るタイヤサイド部のゲージ配分が適正化される。具体的に、上記下限により、径方向内側領域のトータルゲージGlが確保され、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。上記上限により、トータルゲージGlが過大となることに起因するタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0161】
また、上記した点Alにおけるタイヤサイド部のトータルゲージGl[mm]が、タイヤ最大幅位置AcにおけるトータルゲージGc[mm]およびタイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(18)を満たすことが好ましい。ここで、Pmin=0.12、Pmax=1.00であり、好ましくはPmin=0.15、Pmax=1.00であり、より好ましくはPmin=0.18、Pmax=1.00である。
【0162】
【数18】
【0163】
また、図6において、上記した点AlにおけるトータルゲージGl[mm]が、上記した点AuにおけるトータルゲージGu[mm]に対して0.80≦Gl/Gu≦5.00の範囲にあり、好ましくは0.85≦Gl/Gu≦4.00の範囲にある。これにより、タイヤサイド部の径方向外側領域のトータルゲージGlと径方向内側領域のトータルゲージGuとの比が適正化される。
【0164】
また、上記した点AlにおけるトータルゲージGl[mm]が、上記した点AuにおけるトータルゲージGu[mm]およびタイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(19)を満たすことが好ましい。ここで、Qmin=0.09、Qmax=0.80であり、好ましくはQmin=0.10、Qmax=0.70であり、より好ましくはQmin=0.11、Qmax=0.50である。
【0165】
【数19】
【0166】
また、図6において、トータルゲージGcの測定位置におけるの平均ゴム硬さHscと、トータルゲージGuの測定位置における平均ゴム硬さHsuと、トータルゲージGlの測定点位置における平均ゴム硬さHslとが、Hsc≦Hsu<Hslの関係を有し、好ましくは1≦Hsu-Hsc≦18および2≦Hsl-Hsu≦27の関係を有し、より好ましくは2≦Hsu-Hsc≦15および5≦Hsl-Hsu≦23の関係を有する。これにより、タイヤサイド部のゴム硬さの関係が適正化される。
【0167】
平均ゴム硬さHsc、Hsu、Hslは、タイヤ最大幅位置AcのトータルゲージGc[mm]、点AuのトータルゲージGuおよび点AlのトータルゲージGlのそれぞれの測定点における、各ゴム部材の断面長さとゴム硬さとの積をトータルゲージで除した数値の総和として算出される。
【0168】
また、図7において、タイヤ最大幅位置Acから点Au’までのタイヤ幅方向の距離ΔAu’[mm]が、上記したタイヤ最大幅位置Acからの距離Hu[mm]の70%に対して0.03≦ΔAu’/(Hu×0.70)≦0.23の範囲にあり、好ましくは0.07≦ΔAu’/(Hu×0.70)≦0.17の範囲にある。これにより、径方向外側領域におけるサイドプロファイルの湾曲度が適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部がフラットになることに起因する応力集中の発生が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する。上記上限により、タイヤ転動時におけるタイヤサイド部の撓み量が低減されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。特に小径タイヤでは、上記した高内圧および高負荷での使用によりタイヤサイド部に大きな応力が作用する傾向にあるため、タイヤの耐サイドカット性能を確保すべき課題もある。この点において、上記下限により、サイドプロファイルの曲率半径が確保され、カーカス張力が適正化されることでタイヤのつぶれが抑制されて、タイヤのサイドカットが抑制される。また、上記上限により、カーカス層13の張力が過大となることに起因するタイヤのサイドカットが抑制される。
【0169】
また、タイヤ最大幅位置Acから点Al’までのタイヤ幅方向の距離ΔAl’[mm]が、タイヤ最大幅位置Acからの距離Hl[mm]の70%に対して0.03≦ΔAl’/(Hl×0.70)≦0.28の範囲にあり、好ましくは0.07≦ΔAl’/(Hl×0.70)≦0.20の範囲にある。これにより、径方向内側領域におけるサイドプロファイルの湾曲度が適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部がフラットになることに起因する応力集中の発生が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する。特に小径タイヤでは、上記のようにビードコア11が補強されるため、ビードコア11付近における応力集中が効果的に抑制される。上記上限により、タイヤ転動時におけるタイヤサイド部の撓み量が低減されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。
【0170】
距離ΔAu’、ΔAl’は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0171】
また、タイヤ最大幅位置Acから点Au’までのタイヤ幅方向の距離ΔAu’[mm]が、上記したタイヤ最大幅位置Ac、点Au’および点Al’を通る円弧の曲率半径RSc[mm]に対して以下の数式(20)を満たすことが好ましい。ここで、Rmin=0.05、Rmax=5.00であり、好ましくはRmin=0.10、Rmax=4.50である。
【0172】
【数20】
【0173】
また、図7において、点Bcから点Bu’までのタイヤ幅方向の距離ΔBu’[mm]が、タイヤ最大幅位置から点Au’までのタイヤ幅方向の距離ΔAu’[mm]に対して1.10≦ΔBu’/ΔAu’≦8.00の範囲にあり、好ましくは1.60≦ΔBu’/ΔAu’≦7.50の範囲にある。これにより、径方向外側領域におけるサイドプロファイルの湾曲度とカーカスプロファイルの湾曲度との関係が適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部の耐カット性能が確保される。上記上限により、カーカス層13の張力が確保され、タイヤサイド部の剛性が確保されて、タイヤの負荷能力および耐久性能が確保される。
【0174】
また、図7において、点Bcから点Bl’までのタイヤ幅方向の距離ΔBl’[mm]が、タイヤ最大幅位置Acから点Al’までのタイヤ幅方向の距離ΔAl’[mm]に対して1.80≦ΔBl’/ΔAl’≦11.0の範囲にあり、好ましくは2.30≦ΔBl’/ΔAl’≦9.50の範囲にある。これにより、径方向内側領域におけるサイドプロファイルの湾曲度とカーカスプロファイルの湾曲度との関係が適正化される。具体的に、上記下限により、タイヤサイド部のトータルゲージGlが確保されて、タイヤサイド部の負荷能力が確保される。上記上限により、カーカス層13の張力が確保され、タイヤサイド部の剛性が確保されて、タイヤの負荷能力および耐久性能が確保される。
【0175】
距離ΔBu’、ΔBl’は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。
【0176】
また、点Bcから点Bu’までのタイヤ幅方向の距離ΔBu’[mm]が、上記した点Bc、点Bu’および点Bl’を通る円弧の曲率半径RCc[mm]に対して以下の数式(21)を満たすことが好ましい。ここで、Smin=0.40、Smax=7.0であり、好ましくはSmin=0.50、Smax=6.0である。
【0177】
【数21】
【0178】
また、図7において、タイヤ最大幅位置Acにおけるサイドウォールゴム16のゴムゲージGcr[mm]が、上記したタイヤ最大幅位置AcのトータルゲージGc[mm]に対して0.40≦Gcr/Gc≦0.90の範囲にある。また、サイドウォールゴム16のゴムゲージGcr[mm]が1.5≦Gcrの範囲にあり、好ましくは2.5≦Gcrの範囲にある。上記下限により、サイドウォールゴム16のゴムゲージGcr[mm]が確保されて、サイドウォール部の負荷能力が確保される。
【0179】
また、タイヤ最大幅位置Acにおけるサイドウォールゴム16のゴムゲージGcr[mm]が、上記したタイヤ最大幅位置AcのトータルゲージGc[mm]およびタイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(22)を満たすことが好ましい。ここで、Tmin=80、Tmax=0.90であり、好ましくはTmin=120、Tmax=0.90である。
【0180】
【数22】
【0181】
また、図7において、タイヤ最大幅位置Acにおけるインナーライナ18のゴムゲージGin[mm](図示省略)が、タイヤ最大幅位置AcのトータルゲージGc[mm]に対して0.03≦Gin/Gc≦0.50の範囲にあり、好ましくは0.05≦Gin/Gc≦0.40の範囲にある。これにより、カーカス層13の内面が適正に保護される。
【0182】
[カーカスプライおよびベルトプライ]
図8は、図1に記載したタイヤのカーカス層およびベルト層の積層構造を示す説明図である。同図は、タイヤ子午線方向の断面視における拡大図を示している。
【0183】
図1の構成では、図8に示すように、カーカス層13が、カーカスコード13ccをコートゴム13crで被覆して成る2層のカーカスプライ13A、13Bを積層して成り、また、ベルト層14が、ベルトコード14bcをコートゴム14crで被覆して成る一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145を積層して成る。また、インナーライナ18が、カーカス層13の内周面を覆って配置される。
【0184】
また、図8において、最内層のカーカスプライ(図8では、内径側カーカスプライ13A)のカーカスコード13ccの外径の中心からタイヤ内面までの距離TL[mm]が、タイヤ外径OD[mm](図1参照)に対して0.001≦TL/OD≦0.009の範囲にあり、好ましくは0.002≦TL/OD≦0.008の範囲にある。また、距離TL[mm]が、タイヤ総幅SW[mm](図1参照)に対して0.003≦TL/SW≦0.025の範囲にあり、好ましくは0.004≦TL/SW≦0.020の範囲にある。上記下限により、エア漏れが適正に抑制され、上記上限により、タイヤ重量の増加が抑制される。
【0185】
距離TL[mm]は、上記した2点B2、B2(図4参照)の間の領域における平均値として算出される。
【0186】
また、距離TL[mm]が、タイヤ総幅SW[mm]、タイヤ外径OD[mm]およびリム径RD[mm](図1参照)に対して1/80000≦TL/(SW×(OD-RD))≦1/3760の範囲にある。
【0187】
また、図8において、最内層のカーカスプライ(図8では、内径側カーカスプライ13A)のカーカスコード13ccの中心から最内層のカーカスプライ13Aの外面までの距離TCSU[mm]が、最内層のカーカスプライ13Aのカーカスコード13ccの中心からタイヤ内面までの距離TL[mm]に対して0.09≦TCSU/TL≦1.00の範囲にあり、好ましくは0.10≦TCSU/TL≦0.90の範囲にある。上記下限により、エア漏れが適正に抑制され、上記上限により、タイヤ重量の増加が抑制される。
【0188】
また、図8において、カーカスプライ13A、13Bのコートゴム13crの100[%]伸張時のモジュラスMC[MPa]が、インナーライナ18の100[%]伸張時のモジュラスMIL[MPa]およびベルト層14の最内層のベルトプライ141のコートゴム14crの100[%]伸張時のモジュラスMB[MPa]に対してMIL≦MC≦MBの範囲にある。また、比MC/MILが、1.00≦MC/MIL≦3.00の範囲にあり、好ましくは1.10≦MC/MIL≦2.30の範囲にある。また、比MB/MCが、1.00≦MB/MC≦2.40の範囲にあり、好ましくは1.00≦MB/MC≦2.00の範囲にある。また、カーカスプライ13A、13Bのコートゴム13crのモジュラスMC[MPa]が、1.5≦MC≦12.0の範囲にあり、好ましくは2.0≦MC≦10.0の範囲にある。これにより、エア漏れが適正に抑制され、また、タイヤの耐久性能が確保される。
【0189】
また、図8において、カーカスプライ13A、13Bの厚さTC[mm]と、カーカスプライ13A、13Bのコートゴム13crの60[℃]における損失正接tanδとの積が、0.08≦TC×tanδ≦0.45の範囲にあり、好ましくは0.10≦TC×tanδ≦0.40の範囲にある。これにより、カーカス層13の発熱が適正に抑制され、また、タイヤの耐久性能が確保される。
【0190】
また、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccが有機繊維材から成る場合に、カーカスコード13ccのコード径φcs[mm]が、カーカスプライ13A、13Bの強力Tcs[N/50mm]、カーカスプライ13A、13Bの層数Pcs[枚]および1枚のカーカスプライ13A;13Bにおけるカーカスコードの打ち込み本数の総和Ncs[本]に対して以下の数式(23)を満たすことが好ましい。
【0191】
【数23】
【0192】
また、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccが有機繊維材から成る場合に、打ち込み本数Ecs[本/50mm]が、カーカスコード13ccのコード径φcs[mm]に対して以下の数式(24)を満たすことが好ましい。
【0193】
【数24】
【0194】
また、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccがスチールから成る場合に、カーカスコード13ccのコード径φcs[mm]が、カーカスプライ13A、13Bの強力Tcs[N/50mm]、カーカスプライ13A、13Bの層数Pcs[枚]および1枚のカーカスプライ13A;13Bにおけるカーカスコードの打ち込み本数の総和Ncs[本]に対して以下の数式(25)を満たすことが好ましい。
【0195】
【数25】
【0196】
また、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccがスチールから成る場合に、打ち込み本数Ecs[本/50mm]が、カーカスコード13ccのコード径φcs[mm]に対して以下の数式(26)を満たすことが好ましい。
【0197】
【数26】
【0198】
また、図8において、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccが有機繊維材から成る場合に、カーカス層13の最外層のカーカスプライ13Bとベルト層14の最内層のベルトプライ(図8では内径側交差ベルト141)との幅25[mm]あたりの剥離力Hpp[N/25mm]が、カーカスプライ13Bのカーカスコード13ccの外径の中心からベルトプライ141のベルトコード14bcの外径の中心までの距離TCB[mm]に対して90≦Hpp/TCB≦300の範囲にあり、好ましくは100≦Hpp/TCB≦250の範囲にある。また、剥離力Hpp[N/25mm]が、カーカスプライのカーカスコード13ccの打ち込み本数Ecs[本/50mm]に対して1.50≦Hpp/Ecs≦15.0の範囲にあり、1.80≦Hpp/Ecs≦10.0の範囲にある。これにより、タイヤの耐久性が確保される。
【0199】
剥離力Hpp[N/25mm]は、カーカスコードの延在方向に長尺な矩形状を有すると共に25[mm]の幅および100[mm]以上の長さ(好ましくは、約50[mm]の試験つかみ代を含む150[mm]以上の長さ)を有する試験サンプルが用いられ、解析された波状曲線のピーク値の最大値および最小値の平均値として算出される。また、試験サンプルの数が2以上であることが好ましい。
【0200】
また、図8において、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccがスチールから成る場合に、カーカス層13の最外層のカーカスプライ13Bとベルト層14の最内層のベルトプライ(図8では内径側交差ベルト141)との幅25[mm]あたりの剥離力Hpp[N/25mm]が、カーカスプライ13Bのカーカスコード13ccの外径の中心からベルトプライ141のベルトコード14bcの外径の中心までの距離TCB[mm]に対して25≦Hpp/TCB≦215の範囲にあり、好ましくは30≦Hpp/TCB≦185の範囲にある。また、剥離力Hpp[N/25mm]が、カーカスプライのカーカスコード13ccの打ち込み本数Ecs[本/50mm]に対して0.30≦Hpp/Ecs≦15の範囲にあり、0.60≦Hpp/Ecs≦7.5の範囲にある。これにより、タイヤの耐久性が確保される。
【0201】
また、図8において、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccが有機繊維材から成る場合に、カーカス層13の最外層のカーカスプライ13Bとベルト層14の最内層のベルトプライ(図8では内径側交差ベルト141)との幅25[mm]あたりの剥離力Hpp[N/25mm]が、カーカス層13の最外層のカーカスプライ13Bのカーカスコード13ccの外径の中心からベルト層14の最内層のベルトプライ141のベルトコード14bcの外径の中心までの距離TCBと、カーカスコード13ccのコード径φcs[mm]および打ち込み本数Ecs[本/50mm]とに対して以下の数式(27)を満たすことが好ましい。
【0202】
【数27】
【0203】
また、図8において、カーカスプライ13A、13Bのカーカスコード13ccがスチールから成る場合に、カーカス層13の最外層のカーカスプライ13Bとベルト層14の最内層のベルトプライ(図8では内径側交差ベルト141)との幅25[mm]あたりの剥離力Hpp[N/25mm]が、カーカス層13の最外層のカーカスプライ13Bのカーカスコード13ccの外径の中心からベルト層14の最内層のベルトプライ141のベルトコード14bcの外径の中心までの距離TCBと、カーカスコード13ccのコード径φcs[mm]および打ち込み本数Ecs[本/50mm]とに対して以下の数式(28)を満たすことが好ましい。
【0204】
【数28】
【0205】
また、図8において、一対の交差ベルト141、142および追加ベルト145のうち隣り合うベルトプライのコード間距離Hb(図8では、一対の交差ベルト141、142のコード間距離Hb1、ならびに、外径側交差ベルトおよび追加ベルト145のコード間距離Hb2)を定義する。このとき、少なくとも一組のベルトプライの端部におけるコード間距離Hb_sh(図示省略)が、タイヤ赤道面CLにおけるコード間距離Hb_ce(図示省略)に対して1.05≦Hb_sh/Hb_ce≦2.00の範囲にあり、好ましくは1.50≦Hb_sh/Hb_ce≦1.80の範囲にある。したがって、コード間距離Hbが、トレッド部センター領域で大きく設定されることが好ましい。上記下限により、ベルト層14によるタイヤ外径成長の抑制作用が効果的に得られ、上記上限により、ベルト層の耐久性が確保される。上記の構成は、例えば、ベルトプライのコートゴムのゲージをトレッド部センター領域で厚くした構成、隣り合うベルトプライ間に追加ゴムシートを挿入した構成などにより実現される(図示省略)。
【0206】
[変形例1]
図9は、図1に記載したタイヤ1の変形例1を示す説明図である。同図は、ベルト層14の積層構造を示している。同図において、図3で記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0207】
図1の構成では、上記のように、ベルト層14が、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143と、一対のベルトエッジカバー144、144と、付加ベルト145とを備える。また、交差ベルト141、142のコード角度θ41、θ42が相互に異符号かつ絶対値で15[deg]以上55[deg]以下の範囲にある。
【0208】
また、図3に示すように、付加ベルト145が、一対の交差ベルト141、142の径方向外側に積層される。また、付加ベルト145のコード角度θ45が、隣り合う交差ベルト142のコード角度θ42に対して異符号であり、且つ、タイヤ周方向に対して絶対値で15[deg]以上80[deg]以下の範囲にある。このため、付加ベルト145が、一対の交差ベルト141、142に積層された第三の交差ベルトを構成する。また、付加ベルト145の幅Wb5が、隣り合う交差ベルト142の幅Wb2よりも広く、且つ、幅Wb2に対して1.03≦Wb5/Wb2≦1.40の範囲にあり、好ましくは1.05≦Wb5/Wb2≦1.25の範囲にある。このため、付加ベルト145の端部が、隣り合う交差ベルト142の端部に対してタイヤ幅方向にオフセットして配置される。これらにより、付加ベルトによるタイヤの外径成長の抑制作用が効果的に得られ、また、ベルト層14の耐久性が向上する。
【0209】
これに対して、図9の構成では、付加ベルト145が、一対の交差ベルト141、142の径方向内側に積層されて、内径側交差ベルト141とカーカス層13(図1参照)との間に位置する。また、付加ベルト145がいわゆる高角度ベルトであり、付加ベルト145のコード角度θ45が、内径側交差ベルト141のコード角度θ41に対して同符号かつ大きく、また、タイヤ周方向に対して絶対値で45[deg]以上70[deg]以下、好ましくは54[deg]以上68[deg]以下の範囲にある。また、付加ベルト145の幅Wb5が、内径側交差ベルト141の幅Wb1に対して0.60≦Wb5/Wb1≦1.40の範囲にあり、好ましくは0.70≦Wb5/Wb1≦1.30の範囲にある。このため、付加ベルト145の端部が、隣り合う交差ベルト141の端部に対してタイヤ幅方向にオフセットして配置される。これらにより、付加ベルトによるタイヤの外径成長の抑制作用が効果的に得られ、また、ベルト層14の耐久性が向上する。
【0210】
また、図3および図9において、付加ベルト145のベルトコードと、一対の交差ベルト141、142のうち付加ベルト145に隣接する交差ベルト(図3では外径側交差ベルト142、図9では内径側交差ベルト141)のベルトコードとのなす角度Δθ[deg](図示省略)が、10[deg]≦Δθ[deg]≦90[deg]の範囲にあり、好ましくは20[deg]≦Δθ[deg]≦60[deg]の範囲にあり、より好ましくは30[deg]≦Δθ[deg]≦55[deg]の範囲にある。これにより、タイヤの外径成長が効果的に抑制され、また、ベルト層14の耐久性が確保される。
【0211】
また、上記したコード角度のなす角度Δθが、タイヤ外径OD[mm]に対して以下の数式(29)を満たすことが好ましい。ここで、Wmin=30、Wmax=330であり、好ましくはWmin=60、Wmax=220であり、より好ましくはWmin=90、Wmax=210である。
【0212】
【数29】
【0213】
また、ベルト層14を構成する有効ベルトプライ141、142、143、145のコード角度のうち最も小さいコード角度θmin[deg](図3および図9ではベルトカバー144のコード角度θ43)が、このコード角度θminを有するベルトプライの強力Tbt[N/50mm]に対して以下の数式(30)を満たすことが好ましい。ここで、Xmin=3、Xmax=410であり、好ましくはXmin=3、Xmax=310であり、より好ましくはXmin=30、Xmax=310である。
【0214】
【数30】
【0215】
また、最内層のベルトプライのコード角度と第二層のベルトプライのコード角度とのなす角度(図3では一対の交差ベルト141、142のコード角度θ41、θ42のなす角度、図9では付加ベルト145のコード角度θ45と内径側交差ベルト141とのなす角度)Δθ12[deg]を定義する。また、第二層のベルトプライのコード角度と第三層のベルトプライのコード角度とのなす角度(図3では外径側交差ベルト142のコード角度θ42と付加ベルト145のコード角度θ45とのなす角度、一対の交差ベルト141、142のコード角度θ41、θ42のなす角度)Δθ23を定義する。このとき、これらの角度Δθ12、Δθ23[deg]が、50≦Δθ12+Δθ23≦100の関係を有する。これにより、タイヤの外径成長が効果的に抑制され、また、ベルト層14の耐久性が確保される。
【0216】
[変形例2]
図10は、図1に記載したタイヤ1の変形例2を示す説明図である。同図において、図3で記載した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0217】
図1の構成では、上記のように、カーカス層13が、有機繊維コードから成る一対のカーカスプライ13A、13Bから構成される。
【0218】
これに対して、図12の構成では、カーカス層13が、スチールコードから成る単一のカーカスプライから構成される。かかる構成としても、カーカス層13の負荷能力および耐久性を適正に確保できる。
【0219】
[効果]
以上説明したように、このタイヤ1は、一対のビードコア11、11と、ビードコア11、11に架け渡されたカーカス層13と、カーカス層13の径方向外側に配置されたベルト層14とを備える(図1参照)。また、タイヤ外径OD[mm]が、200≦OD≦660の範囲にあり、タイヤ総幅SW[mm]が、100≦SW≦400の範囲にある。また、ベルト層14が、相互に異符号かつタイヤ周方向に対して15[deg]以上55[deg]以下のコード角度(θ41、θ41;図3参照)を有する一対の交差ベルト141、142と、タイヤ周方向に対して15[deg]以上80[deg]以下のコード角度(θ45;図3参照)を有する付加ベルト145とを積層して成る。また、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tbt[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して25≦Tbt/OD≦250の範囲にある。
【0220】
かかる構成では、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のそれぞれの負荷能力が適正に確保される利点がある。具体的に、上記下限により、高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。また、高内圧での使用が可能となり、タイヤの転がり抵抗が低減される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記したタイヤの耐摩耗性能および転がり抵抗の低減作用が顕著に得られる。上記上限により、ベルトプライの質量増加に起因する転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0221】
また、このタイヤ1では、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のうち最も幅広なベルトプライの幅Wbmax(図3では内径側交差ベルト141の幅Wb1あるいは付加ベルト145の幅Wb5)が、2番目に広いベルトプライの幅Wbmid(図3では外径側交差ベルト142の幅Wb2)に対して1.00≦Wbmax/Wbmid≦1.30の範囲にある。これにより、ベルトプライ141、142、145の幅Wb1、Wb2、Wb5の関係が適正化される利点がある。具体的に、上記下限により、ベルトプライの幅が確保されて、タイヤ接地領域の接地圧分布が適正化されて、タイヤの耐偏摩耗性が確保される。上記上限により、タイヤ転動時におけるベルトプライの端部の歪が低減されて、ベルトプライ端部の周辺ゴムのセパレーションが抑制される。
【0222】
また、このタイヤ1では、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のうち最も幅広なベルトプライの幅Wbmax(図3では内径側交差ベルト141の幅Wb1あるいは付加ベルト145の幅Wb5)が、最も幅狭なベルトプライの幅Wbmin(図3では、外径側の交差ベルト142の幅Wb2[mm])に対して1.00≦Wbmax/Wbmin≦1.40の範囲にある。これにより、ベルトプライ141、142、145の幅Wb1、Wb2、Wb5の関係が適正化される利点がある。
【0223】
また、このタイヤ1では、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145のうち最も幅狭なベルトプライの幅Wbmin(図3では、外径側の交差ベルト142の幅Wb2[mm])が、タイヤ総幅SW(図1参照)に対して0.61≦Wbmin/SW≦0.96の範囲にある。これにより、ベルトプライ142の幅Wb2の関係が適正化される利点がある。
【0224】
また、このタイヤ1では、付加ベルト145のベルトコードと、一対の交差ベルト141、142のうち付加ベルト145に隣接する交差ベルト(図3では外径側交差ベルト142)のベルトコードとのなす角度Δθ[deg]が、10[deg]≦Δθ[deg]≦90[deg]の範囲にある。これにより、タイヤの外径成長が効果的に抑制され、また、ベルト層14の耐久性が確保される利点がある。
【0225】
また、このタイヤ1では、一対の交差ベルト141、142および追加ベルト145のうち隣り合うベルトプライのコード間距離Hb(図8では、一対の交差ベルト141、142のコード間距離Hb1、ならびに、外径側交差ベルトおよび追加ベルト145のコード間距離Hb2)を定義する。このとき、少なくとも一組のベルトプライの端部におけるコード間距離Hb_shが、タイヤ赤道面CLにおけるコード間距離Hb_ceに対して1.05≦Hb_sh/Hb_ce≦2.00の範囲にある。したがって、コード間距離Hbが、トレッド部センター領域で大きく設定される。上記下限により、ベルト層14によるタイヤ外径成長の抑制作用が効果的に得られ、上記上限により、ベルト層の耐久性が確保される利点がある。
【0226】
また、このタイヤ1では、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルから幅広交差ベルト(図5では、内径側交差ベルト141)の外周面までの距離Tsh[mm]が、タイヤ赤道面CLにおける距離Tce[mm]に対して0.60≦Tsh/Tce≦1.70の範囲にある(図5参照)。これにより、比Tsh/Tceが適正化される利点がある。具体的に、上記下限により、ショルダー領域のトレッドゲージが確保されるので、タイヤ転動時におけるタイヤの繰り返し変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。また、上記上限により、センター領域のトレッドゲージが確保されるので、小径タイヤ特有の高負荷での使用時におけるタイヤ変形が抑制されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。
【0227】
また、このタイヤ1では、タイヤ接地端Tにおける距離Tshが、幅広交差ベルト141の端部からカーカス層13の外周面までのゴムゲージTu[mm]に対して1.50≦Tsh/Tu≦30.0の範囲にある(図5参照)。これにより、カーカス層13のプロファイルが適正化されてカーカス層13の張力が適正化される利点がある。
【0228】
また、このタイヤ1では、タイヤ接地端Tにおけるトレッドプロファイルの落ち込み量DA[mm]が、タイヤ接地幅TW[mm]に対して0.008≦DA/TW≦0.090の関係を有する(図4参照)。これにより、トレッド部ショルダー領域の落ち込み角(比DA/(TW/2)で定義される。)が適正化されて、トレッド部の負荷能力が適正に確保される利点がある。具体的に、上記下限により、トレッド部ショルダー領域の落ち込み角が確保されて、トレッド部ショルダー領域の接地圧が過大となることに起因する摩耗寿命の低下が抑制される。上記上限により、タイヤ接地領域がフラットになり接地圧が均一化されて、タイヤの耐摩耗性能が確保される。特に小径タイヤでは、高内圧および高負荷での使用が想定されるため、上記構成によりタイヤ接地領域の接地圧分布を効果的に最適化できる。
【0229】
また、このタイヤ1では、一対の交差ベルト141、142および付加ベルト145が、スチールコードをコートゴムで被覆して成る。これにより、タイヤの外径成長の抑制作用が効果的に得られ、また、ベルト層14の耐久性が向上する利点がある。
【0230】
このタイヤ1では、カーカス層13が、有機繊維コードをコートゴムで被覆して成る2層のカーカスプライ13A、13Bを積層して成る。また、2層のカーカスプライ13A、13Bの有機繊維コードが、タイヤ周方向に対して80[deg]以上100[deg]以下の範囲にあるコード角度を有する。また、2層のカーカスプライ13A、13Bのそれぞれの幅50[mm]あたりの強力Tcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して17≦Tcs/OD≦120の範囲にある。かかる構成では、小径タイヤにおいてカーカス層13の負荷能力が適正に確保されるので、タイヤの耐摩耗性能および低転がり抵抗性能が両立する利点がある。
【0231】
このタイヤ1では、カーカス層13が、スチールコードをコートゴムで被覆して成る単層のカーカスプライ13から成る(図10参照)。また、カーカスプライ13のスチールコードが、タイヤ周方向に対して80[deg]以上100[deg]以下の範囲にあるコード角度を有する。また、カーカスプライ13の幅50[mm]あたりの強力Tcs[N/50mm]が、タイヤ外径OD[mm]に対して17≦Tcs/OD≦120の範囲にある。かかる構成では、小径タイヤにおいてカーカス層13の負荷能力が適正に確保されるので、タイヤの耐摩耗性能および低転がり抵抗性能が両立する利点がある。
【実施例0232】
図11図13は、この発明の実施の形態にかかるタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【0233】
この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、(1)低転がり抵抗性能(燃費消費率)、(2)耐摩耗性能および(3)荷重耐久性能に関する評価が行われた。また、小径タイヤの一例として、2種類のタイヤサイズの試験タイヤが用いられる。具体的に、[A]タイヤサイズ235/45R10の試験タイヤがリムサイズ10×8のリムに組付けられ、また、[B]タイヤサイズ145/80R12の試験タイヤがリムサイズ12×4.00Bのリムに組付けられる。
【0234】
(1)低転がり抵抗性能に関する評価では、上記[A]の試験タイヤに230[kPa]の内圧および4.2[kN]の荷重が付与され、また、上記[B]の試験タイヤにJATMAの規定内圧の80[%]の内圧およびJATMAの規定荷重の80[%]の荷重が付与される。また、試験タイヤを総輪に装着した4輪の低床車両が、全長2[km]のテストコースを速度100[km/h]で50周走行する。その後に、燃費消費率[km/l]が算出されて評価が行われる。この評価は、比較例を基準(100)とした指数評価により行われ、数値が大きいほど燃費消費率が小さく、転がり抵抗が減少する傾向にあり好ましい。
【0235】
(2)耐摩耗性能に関する評価では、上記[A]の試験タイヤに230[kPa]の内圧および4.2[kN]の荷重が付与され、また、上記[B]の試験タイヤにJATMAの規定内圧の80[%]の内圧およびJATMAの規定荷重の80[%]の荷重が付与される。また、試験タイヤを総輪に装着した4輪の低床車両が、ドライ路面のテストコースを1万[km]走行する。その後に、各タイヤの摩耗量および偏摩耗の程度が測定されて評価が行われる。この評価は比較例を基準(100)とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。
【0236】
(3)耐久性能に関する評価では、ドラム径1707[mm]の室内ドラム試験機が使用され、上記[A]の試験タイヤに230[kPa]の内圧および4.2[kN]の荷重が付与され、また、上記[B]の試験タイヤにJATMAの規定内圧の80[%]の内圧およびJATMAの規定荷重の88[%]の荷重が付与される。そして、走行速度81[km/h]にて2時間毎に13[%]ずつ荷重を増加させて、タイヤが故障するまでの走行距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて比較例を基準(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。
【0237】
実施例の試験タイヤは、図1に記載した構造を備え、一対のビードコア11、11と、一対のカーカスプライ13A、13Bから成るカーカス層13と、一対の交差ベルト141、142、ベルトカバー143、一対のベルトエッジカバー144、144および付加ベルト145から成るベルト層14と、トレッドゴム15、サイドウォールゴム16およびリムクッションゴム17とを備える。また、カーカス層13のカーカスコードの角度(図示省略)が90[deg]であり、ベルト層14の各ベルトプライの角度(図3参照)がθ41=20[deg]、θ42=-20[deg]、θ43=θ44=0[deg]、θ45=20[deg]である。
【0238】
比較例の試験タイヤは、実施例1の試験タイヤにおいて、タイヤ外径OD=531[mm]、タイヤ総幅SW=143[mm]およびタイヤ接地幅TW=123[mm]であり、リムサイズ12のリムに組付けられる。
【0239】
試験結果が示すように、実施例の試験タイヤでは、タイヤの低転がり抵抗性能、耐摩耗性能および耐久性能が両立することが分かる。
【符号の説明】
【0240】
1 タイヤ;10 リム;11 ビードコア;12 ビードフィラー;13 カーカス層;131 本体部;132 巻き上げ部;13cc カーカスコード;13cr コートゴム;14 ベルト層;141、142 交差ベルト;143 ベルトカバー;144 ベルトエッジカバー;145 付加ベルト;14bc ベルトコード;14cr コートゴム;15 トレッドゴム;151 キャップトレッド;152 アンダートレッド;16 サイドウォールゴム;17 リムクッションゴム;18 インナーライナ;21~23 周方向主溝
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13