JP2010001006A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】転動抵抗の改善に寄与する空気入りタイヤを提供することにある。
【解決手段】左右のビード部３間にカーカス層４を延設し、トレッド部１のカーカス層４外周側に複数のベルト層７，８を配置した空気入りタイヤである。タイヤ最大幅位置Ａの領域にあるカーカス層部分４Ａ１，４Ａ２とがなすタイヤ内側での角度θが９０°≦θ≦１１０°の関係を満足している。また、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向高さＳＷＨが、タイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ／Ｈ≦０．５５になっている。左右のタイヤ最大幅位置Ａ間のタイヤ断面幅ＳＷは、リム幅ＲＷとの関係で０．５５≦ＲＷ／ＳＷ≦０．７８を満足している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、転動抵抗を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

環境対策の一環として、車両の燃費向上が求められている。その対策の一つとして、空気入りタイヤにおいては転動抵抗の低減がある。従来、空気入りタイヤの転動抵抗を低減する手法として、例えば、タイヤの軽量化により転動抵抗を低減したり、あるいはトレッドゴム層を薄くしてゴムの発熱を抑制することにより転動抵抗を低減する手法が知られている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、近年の環境意識の高まりから、更なる車両の燃費向上が求められており、空気入りタイヤにおいても更なる転動抵抗の改善が求められていた。

特開２００５−２２４３０号公報

本発明の目的は、転動抵抗の改善に寄与する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本発明の空気入りタイヤは、左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側に複数のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、１８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態で、サイドウォール部のタイヤ最大幅位置Ａを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍとカーカス層との交点をＡ’、タイヤ最大幅位置Ａからタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎとカーカス層との交点をＢ’、タイヤ最大幅位置Ａからタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑとカーカス層との交点をＣ’とすると、交点Ｂ’と交点Ａ’間のカーカス層部分と交点Ａ’と交点Ｃ’間のカーカス層部分とがなすタイヤ内側での角度θがタイヤ子午線断面において９０°≦θ≦１１０°を満足し、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向高さＳＷＨがタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ／Ｈ≦０．５５を満足し、左右のタイヤ最大幅位置Ａ間のタイヤ断面幅ＳＷがリム幅ＲＷとの関係で０．５５≦ＲＷ／ＳＷ≦０．７８を満足することを特徴とする。

また、上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていると共に、左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側に複数のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、１８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態で、車両内側のサイドウォール部について、該サイドウォール部のタイヤ最大幅位置Ａ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍ₁ とカーカス層との交点をＡ₁'、タイヤ最大幅位置Ａ₁ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎ₁ とカーカス層との交点をＢ₁'、タイヤ最大幅位置Ａ₁ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑ₁ とカーカス層との交点をＣ₁'とすると、交点Ｂ₁'と交点Ａ₁'間のカーカス層部分と交点Ａ₁'と交点Ｃ₁'間のカーカス層部分とがなすタイヤ内側での角度θ₁ がタイヤ子午線断面において９０°≦θ₁ ≦１１０°を満足し、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₁ がタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₁ ／Ｈ≦０．５５を満足し、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両内側のタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₁ がリム幅ＲＷとの関係で０．５５≦（ＲＷ／２）／ＳＷ₁ ≦０．７８を満足することを特徴とする。

特に、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいては、１８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態で、車両外側のサイドウォール部について、該サイドウォール部のタイヤ最大幅位置Ａ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍ₂ とカーカス層との交点をＡ₂'、タイヤ最大幅位置Ａ₂ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎ₂ とカーカス層との交点をＢ₂'、タイヤ最大幅位置Ａ₂ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑ₂ とカーカス層との交点をＣ₂'とすると、交点Ｂ₂'と交点Ａ₂'間のカーカス層部分と交点Ａ₂'と交点Ｃ₂'間のカーカス層部分とがなすタイヤ内側での角度θ₂ がタイヤ子午線断面においてθ₂ ＞１１０°を満足し、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₂ がタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₂ ／Ｈ≦０．５５を満足し、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両外側のタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₂ がリム幅ＲＷとの関係で（ＲＷ／２）／ＳＷ₂ ＞０．７８を満足することが好ましい。

本発明によれば、タイヤ最大幅の領域におけるカーカス層の角度θ及びそのタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向高さを上記の範囲に規定することにより、接地時にサイドウォール部がトレッド部の曲げ変形を吸収するような撓み変形をすることが可能になるので、トレッド部の曲げ変形が抑制され、転動抵抗を改善できることができる。

また、タイヤ最大幅位置Ａ間のタイヤ断面幅ＳＷを上記範囲とすることで、ＪＡＴＭＡに規定するリムを使用することができ、特別仕様のリムを新たに作製する必要がない。

車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいては、車両内側のサイドウォール部について、タイヤ最大幅の領域におけるカーカス層の角度θ₁ 及びそのタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ径方向高さを上記の範囲に規定することにより、接地時にサイドウォール部がトレッド部の曲げ変形を吸収するような撓み変形をすることが可能になるので、トレッド部の曲げ変形が抑制され、転動抵抗を改善することができる。一方、車両外側のサイドウォール部について、タイヤ最大幅の領域におけるカーカス層の角度θ₂ 及びそのタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ径方向高さを上記の範囲に規定することにより、転動抵抗の低減を維持しながら、コーナリング性能を向上することができる。

この場合、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両内側のタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₁ 及びトレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両外側のタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₂ を上記範囲とすることで、ＪＡＴＭＡに規定するリムを使用することができ、特別仕様のリムを新たに作製する必要がない。

本発明では、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ でのトレッドゴムゲージをＤ₀ 、中心位置Ｐ₀ からタイヤ軸方向外側に向かって最も幅が広いベルト層のベルト幅ＢＷの１５％の距離だけ離れた位置Ｐ₁ でのトレッドゴムゲージをＤ₁ としたとき、トレッドゴムゲージＤ₀ がトレッドゴムゲージＤ₁ に対して１．１≦Ｄ₀ ／Ｄ₁ ≦１．３を満足することが望ましい。

このようにトレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ でのトレッドゴムゲージＤ₀ をその外側位置Ｐ₁ でのトレッドゴムゲージＤ₁ よりも大きくすることにより、転動抵抗の低減を維持しながら、中心位置Ｐ₀ での接地長を十分に確保し、コーナリング性能を向上することが可能になる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す概略断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるトレッド部の変形例を示す拡大断面図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるトレッド部の他の変形例を示す拡大断面図である。 本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示す概略断面図である。 図５における車両内側のサイドウォール部を示す拡大断面図である。 図５における車両外側のサイドウォール部を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１，２は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。

左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する有機繊維コードからなる補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配置してゴム層に埋設したカーカス層４が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。

カーカス層４は、ビードコア５間に延在する本体部４Ａと折り返された両端部４Ｂとから構成され、両端部４Ｂはタイヤ径方向外側にタイヤ最大幅位置Ａを超える位置まで延設されている。ビードコア５の外周側に配置したビードフィラー６は、ビード部３からサイドウォール部２に向けて延在し、その外周端６Ａがタイヤ最大幅位置Ａよりタイヤ径方向内側に配置されている。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には、スチールコードなどの補強コードをタイヤ周方向に対して傾斜配列すると共に、層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにしてゴム層に埋設した２層（複数）のベルト層７，８が設けられている。内側に配置されたベルト層７が外側に配置されたベルト層８より幅が広くなっている。

カーカス層４のタイヤ子午線断面形状は、サイドウォール部２の表面に位置するタイヤ最大幅位置Ａを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍとカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＡ’、タイヤ最大幅位置Ａからタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎとカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＢ’、タイヤ最大幅位置Ａからタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑとカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＣ’とすると、交点Ｂ’と交点Ａ’間のカーカス層部分４Ａ１と交点Ａ’と交点Ｃ’間のカーカス層部分４Ａ２とがなすタイヤ内側での角度θが、タイヤ子午線断面において９０°≦θ≦１１０°の関係を満足するように構成されている。

また、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向高さＳＷＨが、タイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ／Ｈ≦０．５５を満足するようにしている。

本発明者は、タイヤの転動抵抗について鋭意検討した結果、以下のことを知見した。即ち、タイヤの転動抵抗は、トレッド部の曲げ変形に大きく影響される。接地時にトレッド部の曲げ変形が大きくなるとタイヤ内部の発熱が増大し転動抵抗が増加する傾向を示し、逆に接地時のトレッド部の曲げ変形が小さくなると転動抵抗が低下する傾向を示す。

そこで、トレッド部に繋がるサイドウォール部に着目した。サイドウォール部がトレッド部を支持するため、トレッド部の曲げ変形はサイドウォール部の撓み変形の影響を受ける。このサイドウォール部は、接地時にタイヤ最大幅位置が屈曲点となって撓み変形する。そこで、サイドウォール部のこの屈曲点の領域におけるカーカス層の断面形状を変更してトレッド部の曲げ変形の状態を調べてみると、上述した角度θを上記の範囲に特定することにより、トレッド部（ショルダー領域）の曲げ変形を吸収するような撓み変形挙動をサイドウォール部が示し、それによりトレッド部の曲げ変形が抑制され、転動抵抗が改善できることがわかった。また、屈曲点となるタイヤ最大幅位置としては、上記した範囲で示すタイヤ断面高さＨの中央部分にするのがよいこともわかった。

そこで、本発明では、上記のように角度θを９０°≦θ≦１１０°、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向高さＳＷＨをタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ／Ｈ≦０．５５の範囲にしたのである。これにより接地時のトレッド部１の曲げ変形を抑制し、転動抵抗を改善することができる。従って、他の転動抵抗を改善する技術と組み合わせることにより、転動抵抗を一層改善することが可能になり、車両の燃費向上に大きく寄与する。

また、本発明では、左右のタイヤ最大幅位置Ａ間のタイヤ断面幅ＳＷが、装着するリムの幅（リム幅）ＲＷとの関係で０．５５≦ＲＷ／ＳＷ≦０．７８を満足している。これによりＪＡＴＭＡに規定するリムを使用可能にし、特別仕様のリムを新たに作製するのを回避している。

角度θが９０°より小さくなると、逆にトレッド部１の曲げ変形が増加する傾向を示し、転動抵抗が悪化する。角度θが１１０°を超えると、トレッド部１の曲げ変形抑制効果が得られず、転動抵抗を改善することができない。角度θは好ましくは９５〜１０５°の範囲がよい。

ＳＷＨ／Ｈが０．４５より小さくても０．５５より大きくても、トレッド部１の曲げ変形抑制効果が得られず、転動抵抗を改善することが難しくなる。

ＲＷ／ＳＷが０．５５より小さいと、特別仕様のリムが必要になる。ＲＷ／ＳＷが０．７８を超えても、ＪＡＴＭＡ規定リム外になり、特別仕様のリムが必要になる。

本発明において、タイヤ断面幅ＳＷは、最も幅が広いベルト層７のベルト幅ＢＷとの関係でＢＷ／ＳＷ≦０．７０を満足するのが、ベルト層７のエッジ部の歪みを小さく、即ちトレッド部１の歪みを小さくして転動抵抗を改善する上で好ましい。ＢＷ／ＳＷの下限値としては、トレッド部１の歪を適正にするという観点から０．６０≦ＢＷ／ＳＷにするのがよい。

カーカス層４の両端部４Ｂは、上記したようにタイヤ径方向外側にタイヤ最大幅位置Ａを超える位置まで延在させるのが耐久性の点からよい。より好ましくは、リム径位置ＲＰから少なくともタイヤ断面高さＨの８０％の高さ０．８０Ｈまで延設させるのが、転動抵抗と耐久性の点からよい。上限値は、転動抵抗の点から、タイヤ断面高さＨの９０％の高さ０．９０Ｈの位置までとするのが望ましい。

周囲のゴムより硬度が高いビードフィラー６は、好ましくは、外周端６Ａをリム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの２５％の高さ０．２５Ｈの位置Ｇからタイヤ径方向内側に位置する領域に配置するのが、転動抵抗（サイドウォール部２の曲げ変形の適正化）の点からよい。下限値は、サイドウォール部２の曲げ変形が大きくなり過ぎないようにする点から、タイヤ断面高さＨの１０％の高さとするのが望ましい。

図２に示すように、サイドウォール部２に配置したサイドゴム層９において、タイヤ最大幅位置Ａを含むゴム部分９Ａは、６０℃のｔａｎδが０．１０以下のゴムから構成するのがよく、それによりサイドウォール部２の発熱を抑えることができるので、転動抵抗及び耐久性の点からよい。６０℃のｔａｎδの下限値は、ゴムの粘弾性特性の点から、０．０１以上にするのが望ましい。なお、６０℃のｔａｎδは、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を使用し、温度６０℃の雰囲気中で、周波数２０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％の条件で測定するものである。

ゴム部分９Ａが位置する領域Ｘとしては、リム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲にするのがよく、これによりサイドゴム層９の変形時の発熱を効果的に抑えることができる。

図３は本発明の空気入りタイヤにおけるトレッド部の変形例を示すものである。図３に示すように、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ でのトレッドゴムゲージをＤ₀ 、中心位置Ｐ₀ からタイヤ軸方向外側に向かって最も幅が広いベルト層７のベルト幅ＢＷの１５％の距離だけ離れた位置Ｐ₁ でのトレッドゴムゲージをＤ₁ としたとき、トレッドゴムゲージＤ₀ がトレッドゴムゲージＤ₁ に対して１．１≦Ｄ₀ ／Ｄ₁ ≦１．３を満足している。ここで、トレッドゴムゲージＤ₀ はトレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ を中心とするベルト幅ＢＷの１０％の領域での平均ゴムゲージを意味し、トレッドゴムゲージＤ₁ は位置Ｐ₁ を中心とするベルト幅ＢＷの１０％の領域での平均ゴムゲージを意味する。

このようにトレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ でのトレッドゴムゲージＤ₀ をその外側位置Ｐ₁ でのトレッドゴムゲージＤ₁ よりも大きくすることにより、転動抵抗の低減を維持しながら、中心位置Ｐ₀ での接地長を十分に確保し、コーナリング性能を向上することが可能になる。Ｄ₀ ／Ｄ₁ が１．１未満であると接地長が不足するためコーナリング性能の向上効果が得られず、逆に１．３を超えると段差による接地面積の減少によりコーナリング性能の向上効果が得られなくなる。

図４は本発明の空気入りタイヤにおけるトレッド部の他の変形例を示すものである。図３ではトレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ をトレッド表面の他の部位よりも突き出させることによってＤ₀ ／Ｄ₁ の値を上記範囲に設定しているが、図４ではベルト層７をトレッド幅方向の中央部においてタイヤ径方向内側へ窪ませることによってＤ₀ ／Ｄ₁ の値を上記範囲に設定している。このような構成であっても、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ での接地長を十分に確保し、コーナリング性能を向上することが可能になる。

図５〜７は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示すものである。この空気入りタイヤは車両に対するタイヤ表裏の装着向きは指定されたものであり、車両内側をＩＮにて示し、車両外側をＯＵＴにて示す。

図５〜７において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する有機繊維コードからなる補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配置してゴム層に埋設したカーカス層４が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。

カーカス層４は、ビードコア５間に延在する本体部４Ａと折り返された両端部４Ｂとから構成され、両端部４Ｂはタイヤ径方向外側にタイヤ最大幅位置Ａ₁ ，Ａ₂ を超える位置まで延設されている。ビードコア５の外周側に配置したビードフィラー６は、ビード部３からサイドウォール部２に向けて延在し、その外周端６Ａがタイヤ最大幅位置Ａ₁ ，Ａ₂ よりタイヤ径方向内側に配置されている。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には、スチールコードなどの補強コードをタイヤ周方向に対して傾斜配列すると共に、層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにしてゴム層に埋設した２層（複数）のベルト層７，８が設けられている。内側に配置されたベルト層７が外側に配置されたベルト層８より幅が広くなっている。

カーカス層４のタイヤ子午線断面形状は、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ の両側で非対称になっている。つまり、車両内側のサイドウォール部２においては、該サイドウォール部２の表面に位置するタイヤ最大幅位置Ａ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍ₁ とカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＡ₁'、タイヤ最大幅位置Ａ₁ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎ₁ とカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＢ₁'、タイヤ最大幅位置Ａ₁ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑ₁ とカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＣ₁'とすると、交点Ｂ₁'と交点Ａ₁'間のカーカス層部分４１１と交点Ａ₁'と交点Ｃ₁'間のカーカス層部分４１２とがなすタイヤ内側での角度θ₁ が、タイヤ子午線断面において９０°≦θ₁ ≦１１０°の関係を満足するように構成されている。

また、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₁ が、タイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₁ ／Ｈ≦０．５５を満足するようになっている。

一方、車両外側のサイドウォール部２においては、該サイドウォール部２の表面に位置するタイヤ最大幅位置Ａ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍ₂ とカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＡ₂'、タイヤ最大幅位置Ａ₂ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎ₂ とカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＢ₂'、タイヤ最大幅位置Ａ₂ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑ₂ とカーカス層４の本体部４Ａとの交点をＣ₂'とすると、交点Ｂ₂'と交点Ａ₂'間のカーカス層部分４２１と交点Ａ₂'と交点Ｃ₂'間のカーカス層部分４２２とがなすタイヤ内側での角度θ₂ がタイヤ子午線断面においてθ₂ ＞１１０°を満足するように構成されている。

また、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₂ が、タイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₂ ／Ｈ≦０．５５を満足するようになっている。

上記のように、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいては、車両内側のサイドウォール部２について、角度θ₁ を９０°≦θ₁ ≦１１０°、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₁ をタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₁ ／Ｈ≦０．５５の範囲にすることにより、接地時のトレッド部１の曲げ変形を抑制し、転動抵抗を改善することができる。従って、他の転動抵抗を改善する技術と組み合わせることにより、転動抵抗を一層改善することが可能になり、車両の燃費向上に大きく寄与する。

一方、車両外側のサイドウォール部２について、角度θ₂ をθ₂ ＞１１０°、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₂ をタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₂ ／Ｈ≦０．５５の範囲にすることにより、転動抵抗の低減を維持しながら、コーナリング性能を向上することができる。

ここで、角度θ₁ が９０°より小さくなると、トレッド部１の曲げ変形が増加する傾向を示し、転動抵抗が悪化する。角度θ₁ が１１０°を超えると、トレッド部１の曲げ変形抑制効果が得られず、転動抵抗を改善することができない。角度θ₁ は好ましくは９５〜１０５°の範囲がよい。角度θ₂ が１１０°以下であるとコーナリング性能の改善効果が低下する。なお、角度θ₂ の上限値は１６０°とするのがよい。

ＳＷＨ₁ ／Ｈ及びＳＷＨ₂ ／Ｈが０．４５より小さくても０．５５より大きくても、トレッド部１の曲げ変形抑制効果が得られず、転動抵抗を改善することが難しくなる。

上記空気入りタイヤにおいては、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両内側のタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₁ がリム幅ＲＷとの関係で０．５５≦（ＲＷ／２）／ＳＷ₁ ≦０．７８を満足している共に、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両外側のタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₂ がリム幅ＲＷとの関係で（ＲＷ／２）／ＳＷ₂ ＞０．７８を満足している。これにより、ＪＡＴＭＡに規定するリムを使用可能にし、特別仕様のリムを新たに作製するのを回避している。

ここで、（ＲＷ／２）／ＳＷ₁ が０．５５より小さいと、特別仕様のリムが必要になる。（ＲＷ／２）／ＳＷ₁ が０．７８を超えても、ＪＡＴＭＡ規定リム外になり、特別仕様のリムが必要になる。また、（ＲＷ／２）／ＳＷ₂ が０．７８以下であると、特別仕様のリムが必要になる。（ＲＷ／２）／ＳＷ₂ の上限値は０．８８とするのがよい。

上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ断面半幅ＳＷ₁ は、最も幅が広いベルト層７のベルト幅ＢＷとの関係で（ＢＷ／２）／ＳＷ₁ ≦０．７０を満足するのが、ベルト層７のエッジ部の歪みを小さく、即ちトレッド部１の歪みを小さくして転動抵抗を改善する上で好ましい。（ＢＷ／２）／ＳＷ₁ の下限値としては、トレッド部１の歪を適正にするという観点から０．６０≦（ＢＷ／２）／ＳＷ₁ にするのがよい。一方、タイヤ断面半幅ＳＷ₂ は、最も幅が広いベルト層７のベルト幅ＢＷとの関係で（ＢＷ／２）／ＳＷ₂ ＞０．７０を満足するのがよい。（ＢＷ／２）／ＳＷ₂ の上限値は０．８０とするのがよい。

カーカス層４の両端部４Ｂは、上記したようにタイヤ径方向外側にタイヤ最大幅位置Ａ₁ ，Ａ₂ を超える位置まで延在させるのが耐久性の点からよい。より好ましくは、リム径位置ＲＰから少なくともタイヤ断面高さＨの８０％の高さ０．８０Ｈまで延設させるのが、転動抵抗と耐久性の点からよい。上限値は、転動抵抗の点から、タイヤ断面高さＨの９０％の高さ０．９０Ｈの位置までとするのが望ましい。

周囲のゴムより硬度が高いビードフィラー６は、好ましくは、外周端６Ａをリム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの２５％の高さ０．２５Ｈの位置Ｇからタイヤ径方向内側に位置する領域に配置するのが、転動抵抗（サイドウォール部２の曲げ変形の適正化）の点からよい。下限値は、サイドウォール部２の曲げ変形が大きくなり過ぎないようにする点から、タイヤ断面高さＨの１０％の高さとするのが望ましい。

図６，７に示すように、サイドウォール部２に配置したサイドゴム層９において、タイヤ最大幅位置Ａ₁ ，Ａ₂ をそれぞれ含むゴム部分９Ａ₁ ，９Ａ₂ は、６０℃のｔａｎδが０．１０以下のゴムから構成するのがよく、それによりサイドウォール部２の発熱を抑えることができるので、転動抵抗及び耐久性の点からよい。６０℃のｔａｎδの下限値は、ゴムの粘弾性特性の点から、０．０１以上にするのが望ましい。

ゴム部分９Ａ₁ ，９Ａ₂ が位置する領域Ｘとしては、リム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲にするのがよく、これによりサイドゴム層９の変形時の発熱を効果的に抑えることができる。

上述した空気入りタイヤにおいては、コーナリング性能を確保するために、車両外側のサイドウォール部２について、角度θ₂ をθ₂ ＞１１０°としているが、車両内側と同様に、９０°≦θ₂ ≦１１０°とすることも可能である。この場合、車両内側及び車両外側のサイドウォール部２を対称構造としてもよく、或いは、非対称構造としてもよい。

本発明は、サイドウォール部２の高さが比較的高い扁平率５５％以上の乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができる。

なお、本発明では、タイヤ子午線断面において規定される各位置及び各寸法は、適用リムに装着した空気入りタイヤに１８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態におけるものである。

タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１５で共通にし、角度θ、ＳＷＨ／Ｈ、ＲＷ／ＳＷを表１のようにした図１に示す構成の扁平率６０％の本発明タイヤ１〜７（実施例１〜７）と比較タイヤ１〜４（比較例１〜４）及び従来タイヤ１（従来例１）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

各試験タイヤ共に、ＢＷ／ＳＷが０．７４、タイヤ断面高さＨに対するカーカス層両端部のエッジ位置が０．６Ｈ、タイヤ断面高さＨに対するビードフィラーの外周端の位置が０．３５Ｈ、サイドゴム層のタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置するゴム部分のゴムの６０℃のｔａｎδが０．２０で共通である。

これら各試験タイヤを以下に示す方法により、転動抵抗の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

転動抵抗：
各試験タイヤを適用リムに装着し、空気圧を２３０ｋＰａにして測定ドラム試験機に取り付け、負荷荷重４．５ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件下での抵抗値を測定した。その評価結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示す。この値が大きい程、転動抵抗が小さく、転動抵抗が改善されたことを意味する。

表１から、本発明は、転動抵抗を改善できることがわかる。

次に、タイヤサイズを実施例１と同じにし、角度θ、ＳＷＨ／Ｈ、ＲＷ／ＳＷ、ＢＷ／ＳＷ、タイヤ断面高さＨに対するカーカス層両端部のエッジ位置、タイヤ断面高さＨに対するビードフィラーの外周端の位置、サイドゴム層のタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置するゴム部分のゴムの６０℃のｔａｎδを表２のようにした図１に示す構成の扁平率６０％の本発明タイヤ８〜１１（実施例８〜１１）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

これら各試験タイヤを実施例１と同様にして転動抵抗の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。

表２から、ＢＷ／ＳＷ、タイヤ断面高さＨに対するカーカス層両端部のエッジ位置、タイヤ断面高さＨに対するビードフィラーの外周端の位置、サイドゴム層のタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置するゴム部分のゴムの６０℃のｔａｎδをそれぞれ変更することにより、転動抵抗を一層改善できることがわかる。

次に、タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１５で共通にし、角度θ、ＳＷＨ／Ｈ、ＢＷ／ＳＷ、ＲＷ／ＳＷ、Ｄ₀ ／Ｄ₁ 、サイドゴム層のタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置するゴム部分のゴムの６０℃のｔａｎδを表３のようにした図３に示す構成の扁平率６０％の本発明タイヤ１２〜１７（実施例１２〜１７）及び従来タイヤ２（従来例２）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

各試験タイヤ共に、タイヤ断面高さＨに対するカーカス層両端部のエッジ位置が０．６Ｈ、タイヤ断面高さＨに対するビードフィラーの外周端の位置が０．３５Ｈで共通である。

これら各試験タイヤについて、上記と同様の方法により転動抵抗の評価試験を行うと共に、以下に示す方法によりコーナリング性能の評価試験を行ったところ、表３に示す結果を得た。但し、転動抵抗の評価結果は従来タイヤ２を１００とする指数値である。

コーナリング性能：
各試験タイヤを適用リムに装着し、空気圧を２３０ｋＰａにしてフラットベルト式タイヤ特性試験機に取り付け、負荷荷重４．５ｋＮ、速度１０ｋｍ／ｈ、スリップ角１°の条件下でコーナリングフォースを計測した。その評価結果を従来例２を１００とする指数値で示す。この値が大きい程、コーナリングフォースが大きく、コーナリング性能が優れていることを意味する。

表３から、Ｄ₀ ／Ｄ₁ を変更することにより、転動抵抗の低減を維持しながら、コーナリング性能を向上できることがわかる。

次に、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１５で共通にし、車両内側の角度θ₁ 、（ＢＷ／２）／ＳＷ₁ 、（ＲＷ／２）／ＳＷ₁ 、車両外側の角度θ₂ 、（ＢＷ／２）／ＳＷ₂ 、（ＲＷ／２）／ＳＷ₂ 、サイドゴム層のタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置するゴム部分のゴムの６０℃のｔａｎδを表４のようにした図５に示す構成の扁平率６０％の本発明タイヤ１８〜２１（実施例１８〜２１）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

各試験タイヤ共に、ＳＷＨ₁ ／Ｈ及びＳＷＨ₂ ／Ｈが０．５、タイヤ断面高さＨに対するカーカス層両端部のエッジ位置が０．６Ｈ、タイヤ断面高さＨに対するビードフィラーの外周端の位置が０．３５Ｈで共通である。

これら各試験タイヤについて、上記と同様の方法により転動抵抗及びコーナリング性能の評価試験を行ったところ、表４に示す結果を得た。但し、転動抵抗及びコーナリング性能の評価結果は本発明タイヤ１８を１００とする指数値である。

表４から、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、車両内側のサイドウォール部について、タイヤ最大幅の領域におけるカーカス層の角度θ₁ 及びそのタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₁ を規定することにより、転動抵抗を改善できることがわかる。また、車両外側のサイドウォール部について、タイヤ最大幅の領域におけるカーカス層の角度θ₂ 及びそのタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₂ を規定することにより、転動抵抗の低減を維持しながら、コーナリング性能を向上できることがわかる。

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
４Ａ 本体部
４Ａ１，４Ａ２ カーカス層部分
４Ｂ 端部
５ ビードコア
６ ビードフィラー
６Ａ 外周端
７，８ ベルト層
９ サイドゴム層
９Ａ ゴム部分

Claims (20)

1. 左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側に複数のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
   １８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態で、サイドウォール部のタイヤ最大幅位置Ａを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍとカーカス層との交点をＡ’、タイヤ最大幅位置Ａからタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎとカーカス層との交点をＢ’、タイヤ最大幅位置Ａからタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃを通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑとカーカス層との交点をＣ’とすると、交点Ｂ’と交点Ａ’間のカーカス層部分と交点Ａ’と交点Ｃ’間のカーカス層部分とがなすタイヤ内側での角度θがタイヤ子午線断面において９０°≦θ≦１１０°を満足し、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａまでのタイヤ径方向高さＳＷＨがタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ／Ｈ≦０．５５を満足し、左右のタイヤ最大幅位置Ａ間のタイヤ断面幅ＳＷがリム幅ＲＷとの関係で０．５５≦ＲＷ／ＳＷ≦０．７８を満足する空気入りタイヤ。
2. タイヤ断面幅ＳＷが、最も幅が広いベルト層のベルト幅ＢＷとの関係で０．６０≦ＢＷ／ＳＷ≦０．７０を満足する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. カーカス層の両端部をビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ軸方向内側から外側に折り返すと共にタイヤ径方向外側にタイヤ最大幅位置Ａを超える位置まで延設した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. カーカス層の両端部をリム径位置ＲＰから少なくともタイヤ断面高さＨの８０％の高さまで延設した請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. ビード部からサイドウォール部に向けて延在するビードフィラーを有し、該ビードフィラーの外周端をタイヤ最大幅位置Ａよりタイヤ径方向内側に配置した請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. ビードフィラーの外周端をリム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの２５％の高さの位置からタイヤ径方向内側に位置する領域に配置した請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. サイドウォール部のサイドゴム層において、タイヤ最大幅位置Ａを含むゴム部分を６０℃のｔａｎδが０．１０以下のゴムから構成した請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. ゴム部分がリム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置する請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていると共に、左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側に複数のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
   １８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態で、車両内側のサイドウォール部について、該サイドウォール部のタイヤ最大幅位置Ａ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍ₁ とカーカス層との交点をＡ₁'、タイヤ最大幅位置Ａ₁ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎ₁ とカーカス層との交点をＢ₁'、タイヤ最大幅位置Ａ₁ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃ₁ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑ₁ とカーカス層との交点をＣ₁'とすると、交点Ｂ₁'と交点Ａ₁'間のカーカス層部分と交点Ａ₁'と交点Ｃ₁'間のカーカス層部分とがなすタイヤ内側での角度θ₁ がタイヤ子午線断面において９０°≦θ₁ ≦１１０°を満足し、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₁ がタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₁ ／Ｈ≦０．５５を満足し、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両内側のタイヤ最大幅位置Ａ₁ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₁ がリム幅ＲＷとの関係で０．５５≦（ＲＷ／２）／ＳＷ₁ ≦０．７８を満足する空気入りタイヤ。
10. タイヤ断面半幅ＳＷ₁ が、最も幅が広いベルト層のベルト幅ＢＷとの関係で０．６０≦（ＢＷ／２）／ＳＷ₁ ≦０．７０を満足する請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. １８０ｋＰａの５％に相当する空気圧を充填した状態で、車両外側のサイドウォール部について、該サイドウォール部のタイヤ最大幅位置Ａ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｍ₂ とカーカス層との交点をＡ₂'、タイヤ最大幅位置Ａ₂ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ内側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｂ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｎ₂ とカーカス層との交点をＢ₂'、タイヤ最大幅位置Ａ₂ からタイヤ径方向に沿ってタイヤ外側にタイヤ断面高さＨの１０％の距離だけ離れた位置Ｃ₂ を通りタイヤ軸と平行に延びる直線Ｑ₂ とカーカス層との交点をＣ₂'とすると、交点Ｂ₂'と交点Ａ₂'間のカーカス層部分と交点Ａ₂'と交点Ｃ₂'間のカーカス層部分とがなすタイヤ内側での角度θ₂ がタイヤ子午線断面においてθ₂ ＞１１０°を満足し、リム径位置ＲＰからタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ径方向高さＳＷＨ₂ がタイヤ断面高さＨとの関係で０．４５≦ＳＷＨ₂ ／Ｈ≦０．５５を満足し、トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ から車両外側のタイヤ最大幅位置Ａ₂ までのタイヤ断面半幅ＳＷ₂ がリム幅ＲＷとの関係で（ＲＷ／２）／ＳＷ₂ ＞０．７８を満足する請求項９または１０に記載の空気入りタイヤ。
12. タイヤ断面半幅ＳＷ₂ が、最も幅が広いベルト層のベルト幅ＢＷとの関係で（ＢＷ／２）／ＳＷ₂ ＞０．７０を満足する請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
13. カーカス層の両端部をビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ軸方向内側から外側に折り返すと共にタイヤ径方向外側にタイヤ最大幅位置を超える位置まで延設した請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
14. カーカス層の両端部をリム径位置ＲＰから少なくともタイヤ断面高さＨの８０％の高さまで延設した請求項１３に記載の空気入りタイヤ。
15. ビード部からサイドウォール部に向けて延在するビードフィラーを有し、該ビードフィラーの外周端をタイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側に配置した請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
16. ビードフィラーの外周端をリム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの２５％の高さの位置からタイヤ径方向内側に位置する領域に配置した請求項１５に記載の空気入りタイヤ。
17. サイドウォール部のサイドゴム層において、タイヤ最大幅位置を含むゴム部分を６０℃のｔａｎδが０．１０以下のゴムから構成した請求項９乃至１６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
18. ゴム部分がリム径位置ＲＰからタイヤ断面高さＨの４０〜６０％の範囲に位置する請求項１７に記載の空気入りタイヤ。
19. トレッド幅方向の中心位置Ｐ₀ でのトレッドゴムゲージをＤ₀ 、中心位置Ｐ₀ からタイヤ軸方向外側に向かって最も幅が広いベルト層のベルト幅ＢＷの１５％の距離だけ離れた位置Ｐ₁ でのトレッドゴムゲージをＤ₁ としたとき、トレッドゴムゲージＤ₀ がトレッドゴムゲージＤ₁ に対して１．１≦Ｄ₀ ／Ｄ₁ ≦１．３を満足する請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
20. 扁平率が５５％以上である請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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