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(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】P2023167188
(43)【公開日】2023-11-24
(54)【発明の名称】タイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/01 20060101AFI20231116BHJP
   B60C 13/00 20060101ALI20231116BHJP
   B60C 11/00 20060101ALI20231116BHJP
   B60C 3/04 20060101ALI20231116BHJP
【FI】
B60C11/01 A
B60C13/00 H
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 2022078167
(22)【出願日】2022-05-11
(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】長谷川 茉由子
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131BB01
3D131BC02
3D131BC12
3D131BC19
3D131CA03
3D131DA33
3D131EA08Y
3D131EA09Y
3D131EA10V
3D131EA10X
3D131EA10Y
3D131EB11V
3D131EB11X
3D131EB27V
3D131GA19
(57)【要約】
【課題】高内圧での使用条件下にてタイヤの低転がり抵抗性能とウェット性能とを両立できるタイヤを提供すること。
【解決手段】このタイヤ1は、タイヤ1を規定リムに装着して230[kPa]を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、点P1から点T3までの径方向距離D3が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.05≦D3/D1≦0.15の範囲にある。また、点P1から点T6までの径方向距離D6が、点P1から径方向距離D3に対して3.00≦D6/D3≦6.00の範囲にある。また、点T3、T4およびT5を通る第一円弧の曲率半径R1が、点T1、T6およびT7を通る第二円弧の曲率半径R2に対して0.40≦R1/R2≦1.00の範囲にある。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カーカス層と、一対の交差ベルトを積層して成るベルト層と、トレッドゴムおよびサイドウォールゴムとを備えるタイヤであって、
タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤプロファイルの最大径位置を点P1として定義し、タイヤプロファイルの最大幅位置を点T1として定義し、点T1を通りタイヤ幅方向に平行な直線とタイヤ赤道面との交点を点T2として定義し、点T1から点T2までの距離の30[%]の位置を点T3として定義し、点T1から点T2までの距離の20[%]の位置を点T4として定義し、点T1から点T2までの距離の15[%]の位置を点T5として定義し、点T1から点T2までの距離の10[%]の位置を点T6として定義し、点T1から点T2までの距離の3[%]の位置を点T7として定義するときに、
点P1から点T3までの径方向距離D3が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.05≦D3/D1≦0.15の範囲にあり、
点P1から点T6までの径方向距離D6が、点P1から径方向距離D3に対して3.00≦D6/D3≦6.00の範囲にあり、且つ、
点T3、T4およびT5を通る第一円弧の曲率半径R1が、点T1、T6およびT7を通る第二円弧の曲率半径R2に対して0.40≦R1/R2≦1.00の範囲にあることを特徴とするタイヤ。
【請求項2】
点P1から点T5までの径方向距離D5が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.20≦D5/D1≦0.40の範囲にある請求項1に記載のタイヤ。
【請求項3】
点T3からT4までの径方向距離Daが、点T4からT5までの径方向距離Dbに対して0.20≦Da/Db≦1.30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】
前記第一円弧の曲率半径R1が、20[mm]≦R1≦50[mm]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】
複数の周方向主溝を備え、
前記複数の周方向主溝のうちのタイヤ赤道面に最も近い周方向主溝をセンター主溝として定義し、
点P1を通りタイヤ幅方向に平行な直線と点T5を通りタイヤ径方向に平行な直線との交点P2を定義し、且つ、
タイヤ子午線方向の断面視における前記センター主溝の溝断面積Acが、交点P2、点T3、点T5および前記第一円弧で囲まれた領域の面積Atに対して0.30≦Ac/At≦1.00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】
前記複数の周方向主溝のうちのタイヤ幅方向の最外側にある周方向主溝をショルダー主溝として定義し、且つ、
タイヤ子午線方向の断面視における前記センター主溝の溝断面積Acが、前記ショルダー主溝の溝断面積Asに対して1.05≦Ac/As≦1.80の範囲にある請求項5に記載のタイヤ。
【請求項7】
複数の周方向主溝を備え、前記複数の周方向主溝のうちのタイヤ幅方向の最外側にある周方向主溝をショルダー主溝として定義し、且つ、タイヤ赤道面から前記ショルダー主溝までの距離Dsが、タイヤ断面幅DWに対して0.03≦Ds/DW≦0.20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】
タイヤ断面幅DWが、タイヤ外径ODに対してDW/OD≦0.40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】
前記一対の交差ベルトのうちの幅広な交差ベルトのベルト幅Wb1が、タイヤ断面幅DWに対して0.60≦Wb1/DW≦0.90の範囲にある請求項1~8のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項10】
点T3から前記一対の交差ベルトのうちの外径側交差ベルトまでのゲージGa3が、点P1から前記外径側交差ベルトまでのゲージGa1に対して0.70≦Ga3/Ga1≦0.98の範囲にある請求項1~9のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項11】
点T3からタイヤ内面までのゲージGb3が、点P1からタイヤ内面までのゲージGb1に対して0.80≦Gb3/Gb1≦1.10の範囲にある請求項1~10のいずれか一つに記載のタイヤ。
【請求項12】
点T4からタイヤ内面までのゲージGb4が、点T3からタイヤ内面までのゲージGb3に対して0.70≦Gb4/Gb3≦1.10の範囲にある請求項1~11のいずれか一つに記載のタイヤ。
【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、高内圧での使用条件下にてタイヤの低転がり抵抗性能とウェット性能とを両立できるタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
近年のタイヤでは、タイヤの転がり抵抗を低減するために、トレッド部からタイヤサイド部に至るプロファイルを最適化した構造が採用されている。かかる構造を採用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】特開2015-113008号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
また、近年では、タイヤの転がり抵抗を低減するために、規定内圧よりも高い内圧にてタイヤを使用することが想定されている。かかる高内圧での使用条件下においてもタイヤの接地形状を適正に確保して、タイヤのウェット性能を確保する必要がある。
【0005】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高内圧での使用条件下にてタイヤの低転がり抵抗性能とウェット性能とを両立できる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】
【0006】
上記目的を達成するため、この発明にかかるタイヤは、カーカス層と、一対の交差ベルトを積層して成るベルト層と、トレッドゴムおよびサイドウォールゴムとを備えるタイヤであって、タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤプロファイルの最大径位置を点P1として定義し、タイヤプロファイルの最大幅位置を点T1として定義し、点T1を通りタイヤ幅方向に平行な直線とタイヤ赤道面との交点を点T2として定義し、点T1から点T2までの距離の30[%]の位置を点T3として定義し、点T1から点T2までの距離の20[%]の位置を点T4として定義し、点T1から点T2までの距離の15[%]の位置を点T5として定義し、点T1から点T2までの距離の10[%]の位置を点T6として定義し、点T1から点T2までの距離の3[%]の位置を点T7として定義するときに、点P1から点T3までの径方向距離D3が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.05≦D3/D1≦0.15の範囲にあり、点P1から点T6までの径方向距離D6が、点P1から径方向距離D3に対して3.00≦D6/D3≦6.00の範囲にあり、且つ、点T3、T4およびT5を通る第一円弧の曲率半径R1が、点T1、T6およびT7を通る第二円弧の曲率半径R2に対して0.40≦R1/R2≦1.00の範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
この発明にかかるタイヤでは、高内圧での使用条件下における比D3/D1、比D6/D3および比R1/R2が適正化されるので、タイヤの低転がり抵抗性能およびウェット性能が両立する利点がある。具体的に、(1)比D3/D1の上記下限により、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タイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。また、比D3/D1の上記上限により、トレッド部ショルダー領域の接地長が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、(2)比D6/D3の上記下限により、点P1から点T3までの径方向距離D3が過大となることに起因するタイヤの接地面積の減少が抑制されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、比D6/D3の上記上限により、バットレス部のゴムボリューム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。また、(3)比R1/R2の上記下限により、タイヤ接地面における接地圧分布の均一性が確保されて、タイヤ転動時におけるエネルギーロスが低減される。これにより、タイヤの転がり抵抗が低減される。また、比R1/R2の上記上限により、カーカス層13の張力が確保されて、タイヤの剛性が確保される。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
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に記載したタイヤのプロファイルを示す説明図である。
図3図3は、図2に記載したタイヤのプロファイルの要部を示す拡大図である。
図4図4は、図1に記載したタイヤのトレッド部を示す説明図である。
図5図5は、図4に記載したタイヤの変形例を示す説明図である。
図6図6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7図7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8図8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9図9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】
【0009】
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。
【0010】
[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、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。
【0011】
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。
【0012】
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とを備える(図1参照)。
【0013】
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。
【0014】
カーカス層13は、1枚のカーカスプライから成る単層構造あるいは複数枚のカーカスプライ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のカーカスプライは、スチールあるいは有機繊維材(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。
【0015】
ベルト層14は、複数のベルトプライ141~143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。ベルトプライ141~143は、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143とを含む。
【0016】
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(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。ここでは、タイヤ径方向内側にある交差ベルト141を内側交差ベルトと定義し、タイヤ径方向外側にある交差ベルト142を外側交差ベルトと定義する。
【0017】
ベルトカバー143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]以下のコード角度を有する。また、ベルトカバー143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。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。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。
【0019】
[タイヤプロファイル]
図2は、図1に記載したタイヤ1のプロファイルを示す説明図である。同図は、タイヤ赤道面CLからタイヤ最大幅位置T1までのプロファイルを示している。ここでは、タイヤプロファイルがタイヤ赤道面CLを中心とする左右対称な構造を有するため、タイヤ赤道面CLを境界とする片側領域について詳細に説明する。
【0020】
図1および図2において、タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤプロファイルの最大径位置を点P1として定義する。また、タイヤプロファイルの最大幅位置を点T1として定義する。
【0021】
規定リムとは、JATMAに規定される「標準リム」、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、後述する規定内圧とは、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、規定荷重が規定内圧での最大負荷能力の88[%]である。
【0022】
タイヤプロファイルの最大径位置の点P1は、タイヤ子午線方向の断面視におけるタイヤプロファイルとタイヤ赤道面CLとの交点として定義される。
【0023】
タイヤプロファイルの最大幅位置の点T1は、タイヤ断面幅DWの端点として定義される。また、点P1から点T1までの径方向距離D1が、タイヤ外径OD(図示省略)に対して0.15≦D1/(OD/2)≦0.20の範囲にある。
【0024】
タイヤ断面幅DWは、タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与すると共に無負荷状態としたときの、タイヤ側面の模様、文字などを除いたサイドウォール間の直線距離として測定される。
【0025】
また、点T1を通りタイヤ幅方向に平行な直線とタイヤ赤道面CLとの交点を点T2として定義する。また、点T1から点T2までの距離の30[%]の位置を点T3として定義する。また、点T1から点T2までの距離の20[%]の位置を点T4として定義する。また、点T1から点T2までの距離の15[%]の位置を点T5として定義する。また、点T1から点T2までの距離の10[%]の位置を点T6として定義する。また、点T1から点T2までの距離の3[%]の位置を点T7として定義する。
【0026】
このとき、点P1から点T3までの径方向距離D3が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.05≦D3/D1≦0.15の範囲にあり、好ましくは0.10≦D3/D1≦0.13の範囲にある。
【0027】
また、点P1から点T6までの径方向距離D6が、点P1から径方向距離D3に対して3.00≦D6/D3≦6.00の範囲にあり、好ましくは3.20≦D6/D3≦5.00の範囲にあり、より好ましくは3.50≦D6/D3≦4.50の範囲にある。
【0028】
また、点T3、T4およびT5を通る第一円弧の曲率半径R1が、点T1、T6およびT7を通る第二円弧の曲率半径R2に対して0.40≦R1/R2≦1.00の範囲にあり、好ましくは0.45≦R1/R2≦0.85の範囲にあり、より好ましくは0.50≦R1/R2≦0.70の範囲にある。また、曲率半径R1が、20[mm]≦R1≦50[mm]の範囲にあり、より好ましくは22[mm]≦R1≦35[mm]の範囲にある。
【0029】
上記の構成では、高内圧での使用条件下における比D3/D1、比D6/D3および比R1/R2が適正化されるので、タイヤの低転がり抵抗性能およびウェット性能が両立する。具体的に、(1)比D3/D1の上記下限により、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タイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。また、比D3/D1の上記上限により、トレッド部ショルダー領域の接地長が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、(2)比D6/D3の上記下限により、点P1から点T3までの径方向距離D3が過大となることに起因するタイヤの接地面積の減少が抑制されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、比D6/D3の上記上限により、バットレス部のゴムボリューム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。また、(3)比R1/R2の上記下限により、タイヤ接地面における接地圧分布の均一性が確保されて、タイヤ転動時におけるエネルギーロスが低減される。これにより、タイヤの転がり抵抗が低減される。また、比R1/R2の上記上限により、カーカス層13の張力が確保されて、タイヤの剛性が確保される。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。
【0030】
また、図2において、点P1から点T5までの径方向距離D5が、点T1までの径方向距離D1に対して0.20≦D5/D1≦0.40の範囲にあり、好ましくは0.30≦D5/D1≦0.35の範囲にある。これにより、タイヤの接地形状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接地圧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。上記上限により、点T3から点T5に至るプロファイルの曲率半径が過大となることに起因するタイヤの接地面積の減少が抑制されて、タイヤのウェット性能が確保される。
【0031】
また、上記した230[kPa]および規定内圧の付与時におけるタイヤ接地端(図中の符号省略)が、上記した点T1から点T2までの距離の25[%]から35[%]の位置にあり、好ましくは26[%]から33[%]の位置にある。さらに、タイヤ接地端から点T3までのタイヤ幅方向の距離(図中の符号省略)が、上記した点T1から点T2までの距離に対して±5[%]の範囲にあることが好ましい。したがって、タイヤ接地端が点T3に対して略同位置にあることが好ましい。また、タイヤ接地端が点T3よりもタイヤ幅方向内側に位置しても良いし、タイヤ幅方向外側に位置しても良い(図示省略)。
【0032】
また、上記した230[kPa]の内圧にて適正なプロファイルを得るために、タイヤ1が規定内圧にて以下のプロファイルを有する。
【0033】
まず、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤプロファイルの最大径位置を点P1’として定義する(図示省略。図2参照)。また、タイヤプロファイルの最大幅位置を点T1’として定義する。また、点T1’を通りタイヤ幅方向に平行な直線とタイヤ赤道面CLとの交点を点T2’として定義する。また、点T1’から点T2’までの距離の30[%]の位置を点T3’として定義する。また、点T1’から点T2’までの距離の20[%]の位置を点T4’として定義する。また、点T1’から点T2’までの距離の15[%]の位置を点T5’として定義する。また、点T1’から点T2’までの距離の10[%]の位置を点T6として定義する。また、点T1’から点T2’までの距離の3[%]の位置を点T7’として定義する。
【0034】
このとき、点P1’から点T3’までの径方向距離D3’が、点P1’から点T1’までの径方向距離D1’に対して0.05≦D3’/D1’≦0.15の範囲にあり、好ましくは0.08≦D3’/D1’≦0.13の範囲にある(図示省略)。また、点P1’から点T6’までの径方向距離D6’が、点P1’から点T3’までの径方向距離D3’に対して3.20≦D6’/D3’≦5.00の範囲にあり、好ましくは3.20≦D6’/D3’≦4.50の範囲にある。また、点T3’、T4’およびT5’を通る第一円弧の曲率半径R1’が、点T1’、T6’およびT7’を通る第二円弧の曲率半径R2’に対して0.20≦R1’/R2’≦0.80の範囲にあり、好ましくは0.25≦R1’/R2’≦0.75の範囲にあり、さらに好ましくは0.28≦R1’/R2’≦0.58の範囲にある(図示省略)。これにより、上記した230[kPa]の高内圧時におけるタイヤプロファイルが適正に確保される。
【0035】
図3は、図2に記載したタイヤプロファイルの要部を示す拡大図である。
【0036】
図2において、点T3からT4までの径方向距離Daが、点T4からT5までの径方向距離Dbに対して0.20≦Da/Db≦1.30の範囲にあり、好ましくは0.40≦Da/Db≦1.10の範囲にある。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保される。具体的には、図3に示すように、比Da/Dbが小さいほど、点T3、T4およびT5から成る第一円弧の曲率半径R1(図2参照)が小さくなり、トレッド部ショルダー領域の接地圧が大きくなる。そこで、比Da/Dbの上記下限により、トレッド部ショルダー領域の接地圧が過大となる事態が抑制されて、タイヤ接地面における接地圧分布の均一性が確保される。これにより、タイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。一方で、比Da/Dbが大きいほど、第一円弧の曲率半径R1が大きくなり、タイヤの接地面積が減少する。そこで、比Da/Dbの上記上限により、タイヤの接地面積が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、径方向距離Daが、2.0[mm]≦Da≦7.0[mm]の範囲にあることが好ましい。
【0037】
図4は、図1に記載したタイヤ1のトレッド部を示す説明図である。図5は、図4に記載したタイヤ1の変形例を示す説明図である。
【0038】
図1の構成では、タイヤ1が、複数の周方向主溝2c、2sをトレッド面の接地領域に備える。ここでは、これらの周方向主溝2c、2sのうちのタイヤ赤道面CLに最も近い周方向主溝2cをセンター主溝として定義し、タイヤ幅方向の最外側にある周方向主溝をショルダー主溝として定義する。
【0039】
図1の構成では、図4に示すように、センター主溝2cがタイヤ赤道面CL上にある。しかし、これに限らず、図5に示すように、センター主溝2cがタイヤ赤道面CLから外れた位置に配置されても良い。
【0040】
また、図1の構成では、タイヤ1が、単一のセンター主溝2cおよび一対のショルダー主溝2s、2sから成る3本の周方向主溝を備えている。しかし、これに限らず、タイヤ1が4本以上の周方向主溝を備えても良い(図示省略)。例えば、一対のセンター主溝2c、2cがタイヤ赤道面CLの左右に配置されても良いし、センター主溝2cとショルダー主溝2sとの間にミドル主溝が配置されても良い(図示省略)。
【0041】
ここで、図4に示すように、点P1を通りタイヤ幅方向に平行な直線と交点T5を通りタイヤ径方向に平行な直線との交点P2を定義する。
【0042】
このとき、タイヤ子午線方向の断面視におけるセンター主溝2cの溝断面積Acが、点P2、点T3、点T5および上記した点T3、T4およびT5を通る第一円弧で囲まれた領域の面積Atに対して0.30≦Ac/At≦1.00の範囲にあり、好ましくは0.40≦Ac/At≦0.70の範囲にある。これにより、センター主溝2cの溝断面積Acが適正化される。すなわち、センター主溝2cの溝断面積Acが小さいほど、タイヤ接地領域の溝面積が減少して、タイヤのウェット性能が低下する。また、上記領域の面積Atが大きいほど、点T3、T4およびT5から成る第一円弧の曲率半径R1(図2参照)が大きくなり、タイヤ接地面における接地圧分布が不均一となり、タイヤの転がり抵抗が悪化する。そこで、比Ac/Atの上記下限により、タイヤのウェット性能が確保され、また、タイヤの転がり抵抗が低減される。また、センター主溝2cの溝断面積Acが大きいほど、トレッド部センター領域の接地面積が減少して、タイヤの転がり抵抗が悪化する。また、上記領域の面積Atが小さいほど、点T3、T4およびT5から成る第一円弧の曲率半径R1が小さくなり、トレッド部ショルダー領域の接地圧が大きくなり、タイヤの転がり抵抗が悪化する。そこで、比Ac/Atの上記上限により、タイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0043】
また、タイヤ子午線方向の断面視におけるセンター主溝2cの溝断面積Acが、ショルダー主溝2sの溝断面積Asに対して1.05≦Ac/As≦1.80の範囲にあり、好ましくは1.05≦Ac/As≦1.55の範囲にある。これにより、センター主溝2cおよびショルダー主溝2sの溝断面積比Ac/Asが適正化される。すなわち、センター主溝2cは、排水性に対して高い寄与度を有するため、センター主溝2cの溝断面積Acが大きいほど、タイヤのウェット性能が向上する。一方で、センター主溝2cの溝断面積Acが大きいほど、トレッド部センター領域の接地面積が減少して、タイヤの転がり抵抗が悪化する。また、ショルダー主溝2sの溝断面積Asが大きいほど、タイヤ接地面における接地圧分布が不均一となり、タイヤの転がり抵抗が悪化する。そこで、上記下限により、排水性に対して高い寄与度を有するセンター主溝2cの溝断面積Acが確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、上記上限により、ショルダー主溝2sの溝断面積Asが過大となる事態が抑制されて、タイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。
【0044】
主溝2c、2sの溝断面積Ac、Asは、タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、主溝の溝壁面とタイヤプロファイルとに囲まれた領域の面積として測定される。また、主溝が溝開口部に面取部を有する構成(図示省略)では、面取部の面積が加算されて溝断面積Ac、Asが算出される。一方で、主溝が装飾的な凹凸部を溝壁に有する構成(図示省略)では、これらの凹凸部を除外した溝壁面を用いて溝断面積Ac、Asが算出される。また、主溝の溝面積がタイヤ周方向で変化する構成(図示省略)では、タイヤ全周における溝断面積の最大値が溝断面積Ac、Asとして用いられる。
【0045】
図6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。同図は、タイヤ赤道面CLを境界とする片側領域のトレッド部を示している。
【0046】
図6において、タイヤ赤道面CLからショルダー主溝2sまでの距離Dsが、タイヤ断面幅DWに対して0.03≦Ds/DW≦0.20の範囲にあり、好ましくは0.10≦Ds/DW≦0.20の範囲にある。これにより、ショルダー主溝2sの位置が適正化される。具体的に、上記下限により、トレッド部センター領域の剛性が確保されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。上記上限により、ショルダー主溝2sによる排水作用が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。
【0047】
ショルダー主溝2sまでの距離Dsは、タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与すると共に無負荷状態としたときの、ショルダー主溝2sの溝中心線を端点として測定される。
【0048】
ショルダー主溝2sの溝中心線は、溝幅の端点の中点を接続した仮想線として定義される。溝中心線がジグザグ形状あるいは波状形状を有する構成では、溝中心線の仮想線が、振幅の中心線を通りタイヤ赤道面に平行な直線として定義される。
【0049】
また、タイヤ断面幅DWが、タイヤ外径OD(図示省略)に対してDW/OD≦0.40の範囲にあり、好ましくはDW/OD≦0.35の範囲にある。
【0050】
また、図1において、一対の交差ベルト141、142のうちの幅広な交差ベルト(図1では、内径側交差ベルト141)のベルト幅Wb1が、タイヤ断面幅DWに対して0.60≦Wb1/DW≦0.90の範囲にあり、好ましくは0.70≦Wb1/DW≦0.85の範囲にある。これにより、ベルト幅Wb1が適正化される。
【0051】
ベルトプライの幅Wb1は、ベルトプライの左右の端部(より詳細には、タイヤ幅方向の最も外側にあるベルトコード)のタイヤ幅方向の距離であり、タイヤを規定リムに装着して230[kPa]を付与すると共に無負荷状態にて測定される。
【0052】
例えば、図1の構成では、ベルト層14の内径側交差ベルト141および外径側交差ベルト142がタイヤ赤道面CLを中心とする左右対称な構造を有している。また、内径側交差ベルト141が外径側交差ベルト142よりも幅広である。また、図6に示すように、内径側交差ベルト141のエッジ部が、タイヤ幅方向にて点T3と点T4との間に位置している。
【0053】
また、図6において、点T3から外径側交差ベルト142までのゲージGa3が、点P1から外径側交差ベルト142までのゲージGa1に対して0.70≦Ga3/Ga1≦0.98の範囲にあり、好ましくは0.80≦Ga3/Ga1≦0.98の範囲にある。これにより、トレッド部ショルダー領域のトレッドゲージが適正化されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。
【0054】
外径側交差ベルト142までのゲージGa1、Ga3は、タイヤプロファイル上の各点P1、T3から外径側交差ベルト142の外面に下した垂線の長さとして測定される。外径側交差ベルト142の外面は、外径側交差ベルト142を構成するベルトコードの外端を接続した仮想線(図示省略)として定義される。
【0055】
また、図6において、点T3からタイヤ内面までのゲージGb3が、点P1からタイヤ内面までのゲージGb1に対して0.80≦Gb3/Gb1≦1.10の範囲にあり、好ましくは0.90≦Gb3/Gb1≦1.10の範囲にある。これにより、トレッド部ショルダー領域のトータルゲージが適正化されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。
【0056】
また、図6において、点T4からタイヤ内面までのゲージGb4が、点T3からタイヤ内面までのゲージGb3に対して0.70≦Gb4/Gb3≦1.10の範囲にあり、好ましくは0.75≦Gb4/Gb3≦1.05の範囲にある。これにより、トレッド部ショルダー領域の接地形状が適正化されて、タイヤのウェット性能が向上し、また、タイヤの転がり抵抗が低減される。
【0057】
タイヤ内面までのゲージGb1、Gb3、Gb4は、タイヤプロファイル上の各点P1、T3からタイヤ内面に下した垂線の長さとして測定される。
【0058】
[効果]
以上説明したように、[1]このタイヤ1は、カーカス層13と、一対の交差ベルト141、142を積層して成るベルト層14と、トレッドゴム15およびサイドウォールゴム16とを備える(図1参照)。また、タイヤ1を規定リムに装着して230[kPa]を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤプロファイルの最大径位置を点P1として定義し、タイヤプロファイルの最大幅位置を点T1として定義し、点T1を通りタイヤ幅方向に平行な直線とタイヤ赤道面との交点を点T2として定義し、点T1から点T2までの距離の30[%]の位置を点T3として定義し、点T1から点T2までの距離の20[%]の位置を点T4として定義し、点T1から点T2までの距離の15[%]の位置を点T5として定義し、点T1から点T2までの距離の10[%]の位置を点T6として定義し、点T1から点T2までの距離の3[%]の位置を点T7として定義する(図2参照)。このとき、点P1から点T3までの径方向距離D3が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.05≦D3/D1≦0.15の範囲にある。また、点P1から点T6までの径方向距離D6が、点P1から径方向距離D3に対して3.00≦D6/D3≦6.00の範囲にある。また、点T3、T4およびT5を通る第一円弧の曲率半径R1が、点T1、T6およびT7を通る第二円弧の曲率半径R2に対して0.40≦R1/R2≦1.00の範囲にある。
【0059】
かかる構成では、高内圧での使用条件下における比D3/D1、比D6/D3および比R1/R2が適正化されるので、タイヤの低転がり抵抗性能およびウェット性能が両立する利点がある。具体的に、(1)比D3/D1の上記下限により、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タイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。また、比D3/D1の上記上限により、トレッド部ショルダー領域の接地長が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。(2)比D6/D3の上記下限により、点P1から点T3までの径方向距離D3が過大となることに起因するタイヤの接地面積の減少が抑制されて、タイヤのウェット性能が確保される。また、比D6/D3の上記上限により、バットレス部のゴムボリューム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。また、(3)比R1/R2の上記下限により、タイヤ接地面における接地圧分布の均一性が確保されて、タイヤ転動時におけるエネルギーロスが低減される。これにより、タイヤの転がり抵抗が低減される。また、比R1/R2の上記上限により、カーカス層13の張力が確保されて、タイヤの剛性が確保される。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。
【0060】
また、[2]このタイヤ1では、上記[1]において、点P1から点T5までの径方向距離D5が、点P1から点T1までの径方向距離D1に対して0.20≦D5/D1≦0.40の範囲にある(図2参照)。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保される利点がある。
【0061】
また、[3]このタイヤ1では、上記[1]または[2]において、点T3からT4までの径方向距離Daが、点T4からT5までの径方向距離Dbに対して0.20≦Da/Db≦1.30の範囲にある(図2参照)。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保される利点がある。
【0062】
また、[4]このタイヤ1では、上記[1]~[3]のいずれか一つにおいて、上記第一円弧の曲率半径R1が、20[mm]≦R1≦50[mm]の範囲にある(図2参照)。これにより、タイヤの接地形状が適正に確保される利点がある。
【0063】
また、[5]このタイヤ1は、上記[1]~[4]のいずれか一つにおいて、複数の周方向主溝2c、2sを備える(図1参照)。また、点P1を通りタイヤ幅方向に平行な直線と点T5を通りタイヤ径方向に平行な直線との交点P2を定義するときに、タイヤ子午線方向の断面視におけるセンター主溝2cの溝断面積Acが、交点P2、点T3、点T5および上記第一円弧で囲まれた領域の面積Atに対して0.30≦Ac/At≦1.00の範囲にある。これにより、センター主溝2cの溝断面積Acが適正化される利点がある。
【0064】
また、[6]このタイヤ1では、上記[5]において、タイヤ子午線方向の断面視におけるセンター主溝2cの溝断面積Acが、ショルダー主溝2sの溝断面積Asに対して1.05≦Ac/As≦1.80の範囲にある(図4参照)。これにより、センター主溝2cおよびショルダー主溝2sの溝断面積比Ac/Asが適正化される利点がある。
【0065】
また、[7]このタイヤ1では、上記[1]~[6]のいずれか一つにおいて、タイヤ赤道面CLからショルダー主溝2sまでの距離Ds(図6参照)が、タイヤ断面幅DW(図1参照)に対して0.03≦Ds/DW≦0.20の範囲にある。これにより、ショルダー主溝2sの位置が適正化される利点がある。上記下限により、トレッド部センター領域の剛性が確保されて、タイヤの転がり抵抗が低減される。上記上限により、ショルダー主溝2sによる排水作用が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。
【0066】
また、[8]このタイヤ1では、上記[1]~[7]のいずれか一つにおいて、タイヤ断面幅DW(図1参照)が、タイヤ外径ODに対してDW/OD≦0.40の範囲にある。これにより、タイヤ断面幅DWが適正化される利点がある。
【0067】
また、[9]このタイヤ1では、上記[1]~[8]のいずれか一つにおいて、一対の交差ベルト141、142のうちの幅広な交差ベルト(図1では内径側交差ベルト141)のベルト幅Wb1が、タイヤ断面幅DWに対して0.60≦Wb1/DW≦0.90の範囲にある。これにより、ベルト幅Wb1が適正化される利点がある。
【0068】
また、[10]このタイヤ1では、上記[1]~[9]のいずれか一つにおいて、点T3から一対の交差ベルト141、142のうちの外径側交差ベルト142までのゲージGa3が、点P1から外径側交差ベルト142までのゲージGa1に対して0.70≦Ga3/Ga1≦0.98の範囲にある(図6参照)。これにより、トレッド部ショルダー領域のトレッドゲージが適正化される利点がある。
【0069】
また、[11]このタイヤ1では、上記[1]~[10]のいずれか一つにおいて、点T3からタイヤ内面までのゲージGb3が、点P1からタイヤ内面までのゲージGb1に対して0.80≦Gb3/Gb1≦1.10の範囲にある(図6参照)。これにより、トレッド部ショルダー領域のトータルゲージが適正化される利点がある。
【0070】
また、[12]このタイヤ1では、上記[1]~[11]のいずれか一つにおいて、点T4からタイヤ内面までのゲージGb4が、点T3からタイヤ内面までのゲージGb3に対して0.70≦Gb4/Gb3≦1.10の範囲にある(図6参照)。これにより、トレッド部ショルダー領域の接地形状が適正化される利点がある。
【実施例0071】
図7図9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。
【0072】
この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、(1)低転がり抵抗性能および(2)ウェット性能に関する評価が行われた。
【0073】
(1)低転がり抵抗性能に関する評価では、タイヤサイズ195/65R15の試験タイヤがリムサイズ15x6のリムに組み付けられ、この試験タイヤに230[kPa]の内圧および4.82[kN]の荷重が付与される。また、ドラム径1707[mm]のドラム試験機が用いられ、ISO28580に準拠して速度80[km/h]の条件にて試験タイヤの転がり抵抗係数の逆数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、その数値が大きいほど好ましい。
【0074】
(2)ウェット性能に関する評価では、タイヤサイズ195/65R15の試験タイヤがリムサイズ15x6のリムに組み付けられ、この試験タイヤに230[kPa]の内圧および4.1[kN]の荷重が付与される。また、試験車両が水深1[mm]で散水したアスファルト路を走行し、初速度40[km/h]からの制動距離が測定される。そして、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。評価は、その数値が大きいほど好ましい。
【0075】
実施例および比較例の試験タイヤは、図1および図2の構成を備える。また、タイヤ外径OD(図示省略)が640[mm]であり、タイヤ断面幅DW(図1参照)が211[mm]である。また、点P1から点T1までの径方向距離D1が63[mm]である。
【0076】
試験結果が示すように、実施例の試験タイヤでは、高内圧での使用条件下にてタイヤの低転がり抵抗性能とウェット性能とを両立できることが分かる。
【符号の説明】
【0077】
1 タイヤ;2s ショルダー主溝;2c センター主溝;11 ビードコア;12 ビードフィラー;13 カーカス層;14 ベルト層;141 内径側交差ベルト;142 外径側交差ベルト;143 ベルトカバー;15 トレッドゴム;16 サイドウォールゴム;17 リムクッションゴム
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9