JP2010158967A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させること。
【解決手段】第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂは、空気入りタイヤ１の幅方向外側部分から幅方向中心線ＣＬに向かうにしたがって、空気入りタイヤの回転軸（Ｙ軸）との距離が小さくなる凹形状である。また、空気入りタイヤ１のトレッドプロファイルは、空気入りタイヤ１の幅方向中心線ＣＬから幅方向外側部分に向かうにしたがって、空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凸形状である。さらに、空気入りタイヤ１の幅方向中心における空気入りタイヤの厚さ＞空気入りタイヤ１の幅方向中心と接地端Ｅとの中央位置Ｍにおける空気入りタイヤ１の厚さ＞接地端Ｅにおける空気入りタイヤ１の厚さとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。特に、本発明は、断面形状が複数の円弧によって形成されたトレッド面を有する空気入りタイヤに関するものである。

空気入りタイヤには、耐摩耗性能、転がり抵抗、運動性能といった様々な性能が求められる。特許文献１には、傾斜部分を有する路面での直進安定性を向上させるため、ベルト幅方向端部を、ベルト幅方向中央部よりもタイヤ径方向外側に位置させる偏平空気入りラジアルタイヤが開示されている。

特開平７−２３７４０４号公報

特許文献１に開示された技術は、直進安定性を向上させることはできるが、燃料消費を抑制するために転がり抵抗を低減させることや、コーナーリングパワーを増加させて運動性能を向上させることについては改善の余地がある。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤは、規定内圧を充填した空気入りタイヤにおいて、少なくとも当該空気入りタイヤの補強部材であるベルトは、前記空気入りタイヤの幅方向外側部分から幅方向中心に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凹形状であり、前記空気入りタイヤのトレッドプロファイルは、前記空気入りタイヤの幅方向中心から幅方向外側部分に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凸形状であり、前記空気入りタイヤの幅方向中心における前記空気入りタイヤの厚さをｈｃ、接地端における前記空気入りタイヤの厚さをｈｅ、前記幅方向中心と前記接地端との中央位置における前記空気入りタイヤの厚さをｈｍとすると、ｈｃ＞ｈｍ＞ｈｅであることを特徴とする。

このように、ベルトを凹形状とするとともに、トレッドプロファイルを凸形状とし、かつ空気入りタイヤの幅方向中心から接地端に向かうにしたがって、タイヤの厚さを小さくする。これにより、空気入りタイヤ全体での粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を低減できるので、燃料消費を抑制できる。また、トレッド部の中央部における接地長が長くなるので接地圧分布の均一化を図ることができるとともに接地面積が増加するので、コーナーリングパワーが増加して、運動性能を向上させることができる。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの幅方向中心における、前記ベルトと前記空気入りタイヤの回転軸との距離をＲｃ１、前記中央位置と前記接地端との間における、前記ベルトと前記空気入りタイヤの回転軸との距離の最大値をＲｂ１とすると、Ｒｃ１＜Ｒｂ１であることが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの規定内圧をＰとすると、空気入りタイヤの内圧が（Ｐ−３０）ｋＰａ以上（Ｐ＋３０）ｋＰａ以下である場合もＲｃ１＜Ｒｂ１であることが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの幅方向中心から前記空気入りタイヤの接地端までの、前記空気入りタイヤの幅方向における距離をＬとし、前記空気入りタイヤの幅方向中心から０．３０×Ｌ以上０．７０×Ｌ以下の位置を境界として、前記空気入りタイヤの幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも前記空気入りタイヤの幅方向外側をショルダー部とした場合、前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムよりも発熱量が小さいことが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤの幅方向中心から前記空気入りタイヤの接地端までの、前記空気入りタイヤの幅方向における距離をＬとし、前記空気入りタイヤの幅方向中心から０．３０×Ｌ以上０．７０×Ｌ以下の位置を境界として、前記空気入りタイヤの幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも前記空気入りタイヤの幅方向外側をショルダー部とした場合、前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムよりも弾性率が大きいことが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、空気入りタイヤのトレッド部を構成するキャップトレッドよりも前記空気入りタイヤの径方向内側には、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムを配置し、前記トレッド部に形成される溝の溝底は、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムに含まれることが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤのトレッド部に形成される溝の溝底の周囲に、前記トレッド部を構成するゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置することが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤのショルダー部に存在する溝の溝底と前記空気入りタイヤの内面との距離は、前記空気入りタイヤの幅方向中心に最も近い溝の溝底と前記空気入りタイヤの内面との距離よりも小さくすることが好ましい。

本発明は、燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させることができる。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。本発明は、空気入りタイヤ全般に適用できるが、特に、空気入りタイヤの幅方向中心部に周方向溝がない空気入りタイヤに対して好適である。

（実施形態）
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す断面図である。子午断面とは、タイヤの回転軸と平行かつ前記回転軸を含む平面でタイヤを切ったときの断面である。図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤを構成するベルトの拡大図である。図３−１、図３−２は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドプロファイルを説明するための図である。図３−３は、本実施形態に係る空気入りタイヤの溝を説明するための図である。図４は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。

図１のＹ軸は、空気入りタイヤ１の回転軸である。Ｚ軸は、Ｙ軸に直交するとともに、空気入りタイヤ１が接地する路面と直交する軸である。Ｘ軸は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する軸である。空気入りタイヤ１の周方向（以下タイヤ周方向という）は、空気入りタイヤ１が回転軸（Ｙ軸）の周りに回転する方向であり、空気入りタイヤ１の赤道面ＣＣと、空気入りタイヤ１の接地面６とが交わる線が延びる方向、すなわち、空気入りタイヤ１の中心線（以下幅方向中心線という）ＣＬと平行な線が延びる方向である。幅方向中心線ＣＬは、空気入りタイヤ１の赤道線に相当する。すなわち、赤道線である幅方向中心線ＣＬは、空気入りタイヤ１の幅方向（回転軸であるＹ軸と平行な方向）中心を通り、かつ空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）に直交する平面と、空気入りタイヤ１の接地面６とが交わる線である。

ここで、空気入りタイヤ１の赤道面ＣＣは、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）と直交し、かつ、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）と平行な方向、すなわち空気入りタイヤ１の幅方向（以下タイヤ幅方向という）における中心を通る平面である。また、空気入りタイヤ１の径方向（以下タイヤ径方向という）は、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）と直交する方向である。タイヤ径方向外側は、空気入りタイヤ１の接地面６側であり、タイヤ径方向内側は、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）側である。

図１に示すように、空気入りタイヤ１は、ビードコア２と、タイヤ径方向内側から順に、カーカス３と、第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂからなるベルト層４とを有する。第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂを構成するコードは、例えば、金属のワイヤが用いられる。ベルト層４のタイヤ径方向外側、すなわち、第２ベルト４Ｂの径方向外側には、トレッド部７を構成するトレッドゴムが配置される。また、カーカス３のタイヤ幅方向外側には、サイドウォール部ＳＷを構成するサイドウォールゴムが配置される。

ビードコア２は、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向両側の一対を一組として構成される。カーカス３は、左右のビードコア２間にトロイド状に架け渡される。第１ベルト４Ａは、カーカス３のタイヤ径方向外側に配置され、カーカス３と隣接して配置される。図１、図２に示すように、第１ベルト４Ａのタイヤ径方向外側には、第２ベルト４Ｂが配置される。

図１に示すように、空気入りタイヤ１の接地面６は、空気入りタイヤ１の路面接地部に配置されており、カーカス３やベルト層４の外側を覆うゴム層である。カーカス３は、ビードコア２で折り返され、ビードコア２に巻き込まれる。カーカス３をビードコア２の周囲に巻き込む際に生ずる空間へは、ビードフィラーと呼ばれるゴムが配置される。

接地面６、すなわちトレッド面には、タイヤ周方向に向かって延在する周方向溝、すなわち主溝５が設けられる。空気入りタイヤ１は、４本の周方向主溝を備えており、接地面６は、４本の主溝で区画されて陸部が形成される。４本の主溝のうち、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における中央部に設けられる主溝を中央部主溝５Ｃといい、中央部主溝５Ｃよりもタイヤ幅方向外側にある主溝をショルダー側主溝５Ｓという。ここで、接地面６のタイヤ幅方向における接地端をＥとし、両方の接地端Ｅ同士の距離を２×Ｌとする。また、赤道面ＣＣ（タイヤ幅方向中心）と接地端Ｅとの中央位置を、中央位置Ｍとする。赤道面ＣＣから中央位置Ｍまでの距離はＬ／２である。本実施形態では、両方の中央位置Ｍを含み、かつ中央位置Ｍよりも赤道面ＣＣ側の領域を中央部とする。

子午断面における接地面６の形状をトレッドプロファイルという。トレッドプロファイルは、接地面６と、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）を含む平面とが交わって形成される線である。主溝５の部分には接地面が存在しないため、図３−１に示すように、主溝５の部分には仮想のトレッドプロファイル（仮想トレッドプロファイル）６Ｖを設定する。図３−２に示す空気入りタイヤ１では、２本の中央部主溝５Ｃの間に、幅方向中心線ＣＬと平行な主溝（中心部主溝）５Ａが設けられている。すなわち、図３−２に示す空気入りタイヤ１は、５本の周方向主溝を有する。この場合も、主溝５の部分には仮想のトレッドプロファイル（仮想トレッドプロファイル）６Ｖを設定する。

図３−３に示すように、主溝５（中央部主溝５Ｃ、中心部主溝５Ａ、ショルダー側主溝５Ｓ）は、溝壁５ｗと溝底５Ｂとで構成される。溝壁５ｗと接地面６とが交わって形成される線を、主溝境界５ｅという。本実施形態において、仮想トレッドプロファイル６Ｖは、両方の主溝境界５ｅ同士を結んだ直線とする。また、本実施形態において、主溝とは、接地面６と溝壁５ｗとのなす角度θが８０度以上１４０度以下のものをいうものとする。

空気入りタイヤ１は、規定内圧を充填した場合、図１に示すように、少なくとも補強部材である第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂ（ベルト層４）は、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向外側部分から幅方向中心（赤道面ＣＣ）に向かうにしたがって、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）との距離が小さくなる凹形状である。本実施形態では、カーカス３も第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂと同様に凹形状である。また、空気入りタイヤ１のトレッドプロファイルは、空気入りタイヤ１の幅方向中心から幅方向外側部分に向かうにしたがって、空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）との距離が小さくなる凸形状である。また、図４に示すように、空気入りタイヤ１の幅方向中心（赤道面ＣＣ）における空気入りタイヤの厚さをｈｃ、接地端Ｅにおける前記空気入りタイヤの厚さをｈｅ、幅方向中心（赤道面ＣＣ）と接地端Ｅとの中央の位置である中央位置Ｍにおける前記空気入りタイヤの厚さをｈｍとすると、ｈｃ＞ｈｍ＞ｈｅである。ここで、空気入りタイヤ１の厚さは、接地面６と直交する方向の寸法である。

このように、空気入りタイヤ１は、規定内圧を充填したときに、ベルト層４が凹形状かつトレッドプロファイルが凸形状となるので、ベルトの張力が高くなるとともに、路面における接地端Ｅ近傍の接地圧を低減できる。また、上記構成により、空気入りタイヤ１は偏心変形が大きくなり、かつ接地時におけるベルト端部（タイヤ幅方向におけるベルト端部）近傍のひずみが低減されるので、ショルダー部の損失エネルギが低減されるとともに、ショルダー部の変形が抑制される。これらの作用により、空気入りタイヤ１全体での粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を低減できる。その結果、この空気入りタイヤ１を装着した車両の燃料消費を抑制できる。

また、空気入りタイヤ１は、トレッドプロファイルが凸形状であり、また、ｈｃ＞ｈｍ＞ｈｅなので、トレッド部７の中央部は、トレッド部７のショルダー部よりもタイヤ径方向の寸法が大きい。このため、トレッド部７の中央部における接地長が長くなる。その結果、接地圧分布の均一化を図ることができるとともに接地面積が増加するので、コーナーリングパワーが増加して車両の運動性能を向上させることができる。このように、空気入りタイヤは、燃料消費を抑制し、かつ運動性能を向上させることができる。

ここで、ｈｅはｈｃの７０％以下が好ましく、６５％以下が望ましい。また、ｈｍはｈｃの９０％以下が好ましく、８５％以下が望ましい。このようにすると、接地圧分布をより均一にできるとともに、接地面積をより増加できるので、コーナーリングパワーの増加に有効である。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である（以下同様）。また、正規リムとは、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。正規荷重とは、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。

図５は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す断面図である。空気入りタイヤ１の幅方向中心（赤道面ＣＣ）におけるベルト（具体的には第２ベルト４Ｂ）と空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）との距離をＲｃ１、中央位置Ｍと接地端Ｅとの間におけるベルト（具体的には第２ベルト４Ｂ）と空気入りタイヤ１の回転軸（Ｙ軸）との距離の最大値をＲｂ１とする。空気入りタイヤ１は、少なくとも第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂが凹形状なので、規定内圧を充填したときにはＲｃ１＜Ｒｂ１となる。この場合、Ｒｂ１とＲｃ１との差（Ｒｂ１−Ｒｃ１）とＲｃ１との比（Ｒｂ１−Ｒｃ１）／Ｒｃ１が０．０２（２％）以下であることが好ましい。これによって、粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を効果的に低減できる。また、規定内圧をＰとすると、空気入りタイヤ１の内圧が（Ｐ−３０）ｋＰａ以上（Ｐ＋３０）ｋＰａ以下である場合もＲｃ１＜Ｒｂ１となり、また、（Ｒｂ１−Ｒｃ１）／Ｒｃ１が０．０２（２％）以下となることが好ましい。このようにすれば、内圧が変化した場合でも、確実に粘弾性損失エネルギ及び転がり抵抗を低減できる。

図６は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。上述したように、空気入りタイヤ１の第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂ等を凹形状にして、トレッドプロファイルを凸形状にすると、ショルダー側の粘弾性エネルギ損失が低減されるが、相対的にセンター側の粘弾性エネルギ損失が増加する。

このため、空気入りタイヤ１は、幅方向中心（赤道面ＣＣ）から空気入りタイヤ１の接地端Ｅまでの、タイヤ幅方向における距離をＬとし、空気入りタイヤ１の幅方向中心から距離Ｋ（＝０．３０×Ｌ以上０．７０×Ｌ以下）の位置Ｑを境界として、前記空気入りタイヤ１の幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも空気入りタイヤ１の幅方向外側をショルダー部とする。この場合、空気入りタイヤ１のトレッド部のセンター部に配置されるゴム７ＧＣは、空気入りタイヤ１のトレッド部のショルダー部に配置されるゴム７ＧＥよりも発熱量が小さいことが好ましい。

このように、センター部のみ発熱量の低いゴムを用いることで、粘弾性エネルギ損失を抑制でき、さらに転がり抵抗を低減できる。センター部に配置するゴム７ＧＣのｔａｎδはショルダー部に配置するゴム７ＧＥのｔａｎδの９０％以下とすることがより好ましい。これによって、転がり抵抗をより効果的に低減できる。

また、本実施形態において、空気入りタイヤ１は、ショルダー部に配置されるゴム７ＧＥの弾性率を、センター部に配置されるゴム７ＧＣの弾性率よりも大きくすることが好ましい。これによって、タイヤ幅方向に変形に対するトレッドせん断剛性が増加するので、コーナーリングパワーが上昇する。コーナーリングパワーを効果的に上昇させるためには、ショルダー部に配置されるゴム７ＧＥの弾性率を、センター部に配置されるゴム７ＧＣの弾性率よりも１０％以上大きくすることが好ましい。空気入りタイヤ１のトレッド部７を構成するゴムの弾性率を上述のようにすることで、転がり抵抗を低減しつつ、コーナーリングパワーを増加させることができる。ここで、弾性率は、１００％伸張時の応力である。

図７は、本実施形態に係る空気入りタイヤの溝の断面を示す拡大断面図である。空気入りタイヤ１に主溝５がある場合、溝底５Ｂ付近のゴムの応力及びひずみが、他の箇所よりも大きくなり、粘弾性損失が増加する。これを抑制するため、空気入りタイヤ１は、トレッド部７を構成するキャップトレッド７Ｃよりも空気入りタイヤ１の径方向内側に、キャップトレッド７Ｃよりも発熱量の小さいゴム７Ｕを、キャップトレッド７Ｃに隣接させて配置する。そして、空気入りタイヤ１のトレッド部７に形成される溝（主溝５）の溝底５Ｂは、キャップトレッド７Ｃよりも発熱量の小さいゴム７Ｕに含まれるようにすることが好ましい。これによって、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減できる。なお、キャップトレッド７Ｃに隣接し、かつ空気入りタイヤ１の径方向内側の部分は、アンダートレッドである。

溝底５Ｂからのゴム７Ｕの厚さ（空気入りタイヤ１の径方向における寸法）ｄｕは、溝深さ（仮想トレッドプロファイル６Ｖから溝底５Ｂまでの距離）ｄａの１０％以上５０％以下とすることが好ましい。これによって、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減する効果を確実に得ることができる。

図８は、本実施形態に係る空気入りタイヤの溝の断面を示す拡大断面図である。図８に示すように、空気入りタイヤ１のトレッド部７に形成される溝（主溝５）の溝底５Ｂの周囲に、トレッド部７を構成するゴムよりも発熱量の小さいゴム７ＧＬを配置してもよい。このように、溝底５Ｂの周囲のみに発熱量の小さいゴム７ＧＬを配置することにより、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減する効果に加え、発熱量の小さいゴム７ＧＬの使用量を低減できる。

溝底５Ｂからのゴム７ＧＬの厚さｄｕは、溝深さｄａの１０％以上５０％以下とすることが好ましい。また、溝底５Ｂの周囲を覆うゴム７ＧＬの厚さｈｇｌは、１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、好ましくは１．８ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が望ましい。このようにすれば、コーナーリングパワーを維持したまま、さらに転がり抵抗を低減する効果を確実に得ることができる。なお、本実施形態において、ｈｇｌは２ｍｍである。

図９は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。上述したように、本実施形態では、第１ベルト４Ａ及び第２ベルト４Ｂを凹形状としている。このようなベルト構造は、センター部と比較してショルダー部の厚さが小さくなるので、センター部と比較してショルダー部の方が早期に摩耗限界に達するおそれがある。本実施形態では、空気入りタイヤ１のショルダー部に存在する溝（本実施形態ではショルダー側主溝５Ｓ）の溝底５ＢＳと、空気入りタイヤ１の内面１Ｉとの距離をｈｕｓとする。また、空気入りタイヤ１の幅方向中心（赤道面ＣＣ）に最も近い溝（本実施形態では中央部主溝５Ｃ）の溝底５ＢＣと、空気入りタイヤ１の内面１Ｉとの距離をｈｕｃとする。このとき、ｈｕｓ＜ｈｕｃとする。これによって、空気入りタイヤ１のショルダー部の早期摩耗を抑制できる。

ここで、ｈｕｓ／ｈｕｃが０．７、又はｈｕｓ＜ｈｕｃ−（Ｒｂ１−Ｒｃ１）のうち、いずれか一方を満たすことが好ましい。このようにすることで、ショルダー部の早期摩耗をより確実に抑制できる。なお、本実施形態において、幅方向中心（赤道面ＣＣ）における空気入りタイヤ１の内面１Ｉからベルト層４の最外層、すなわち、第２ベルト４Ｂの径方向外側までの距離は、５ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。

（評価例）
本発明に係る空気入りタイヤを７種類作成した（表１の評価例１から評価例７）。比較対象として、ベルトが凸形状であり、空気入りタイヤの厚さがタイヤ幅方向で一定のものを作成した（表１の比較例）。本発明に係る空気入りタイヤ及び比較例に係る空気入りタイヤのサイズは、２２５／５０Ｒ１８である。また、本発明に係る空気入りタイヤ及び比較例に係る空気入りタイヤは、２−ＯＰＬ、かつ２枚ベルト（周方向に対する傾斜角度が２７度）、かつフルエッジカバー構造である。空気圧は２５０ｋＰａ、荷重は４．６ｋＮとした。転がり抵抗は、試験に供する空気入りタイヤをリムサイズ１８×８Ｊのホイールに組み付け、ドラム試験機において、タイヤの転動速度が８０ｋｎ／ｈの条件で転動させて評価した。また、コーナーリングパワーは、試験に供する空気入りタイヤをリムサイズ１８×８Ｊのホイールに組み付け、フラットベルト試験機において、１０ｋｍ／ｈの条件で転動させ、スリップ角が−１度の場合と＋１度の場合とでのコーナーリングフォースの変化量で評価した。表１に評価結果を示す。なお、転がり抵抗及びコーナーリングパワー（ＣＰ）は、いずれも比較例に係る空気入りタイヤを１００とした指数で表示してある。転がり抵抗は値が小さいほど小さく、コーナーリングパワーは値が大きいほど大きくなる。表１中のｔａｎδは６０℃のときのものであり、弾性率は１００％伸張時の応力である。

表１に示す評価結果から、ベルト、カーカスが凹形状でトレッドプロファイルが凸形状、かつｈｃ＞ｈｍ＞ｈｅである空気入りタイヤ（評価例１）は、比較例に対して転がり抵抗が低下するとともに、コーナーリングパワーは増加していることがわかる。評価例２は、評価例１の構成に加え、センター部に配置されるゴムの発熱量を、ショルダー部に配置されるゴムの発熱量よりも小さくしているが、このようにすると、評価例１よりも転がり抵抗が低下することがわかる。評価例３は、評価例１の構成に加え、ショルダー部に配置されるゴムの弾性率を、センター部に配置されるゴムの弾性率よりも大きくしているが、このようにすると、評価例１よりもコーナーリングパワーが増加することがわかる。

評価例４は、評価例１の構成に加え、キャップトレッドよりも径方向内側に、キャップトレッドのゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置するとともに、キャップトレッドの径方向内側に配置された前記ゴムに、溝底が含まれるようにしたものである。このようにすると、評価例１よりも転がり抵抗が低下することがわかる。評価例５は、評価例２の構成に加え、キャップトレッドよりも径方向内側に、キャップトレッドのゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置するとともに、キャップトレッドの径方向内側に配置された前記ゴムに、溝底が含まれるようにしたものである。このようにすると、評価例２よりも転がり抵抗が低下することがわかる。

評価例６は、評価例２の構成に加え、溝底の周囲に、トレッド部のゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置したものである。このようにすると、評価例２よりも転がり抵抗が低下することがわかる。評価例７は、評価例２の構成と評価例４とを加えた構成に対し、さらに、溝底の周囲に、トレッド部のゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置した構成を加えたものである。このようにすると、転がり抵抗は評価例２と同等であり、評価例４よりも低下することがわかる。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、燃料消費の抑制及び運動性能の向上を両立させることに有用である。

本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤを構成するベルトの拡大図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドプロファイルを説明するための図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドプロファイルを説明するための図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの溝を説明するための図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの溝の断面を示す拡大断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの溝の断面を示す拡大断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面を示す一部断面図である。

１ 空気入りタイヤ
１Ｉ 内面
２ ビードコア
３ カーカス
４ ベルト層
４Ａ 第１ベルト
４Ｂ 第２ベルト
５ 主溝
５Ｓ ショルダー側主溝
５Ａ 中心部主溝
５Ｂ、５ＢＣ、５ＢＳ 溝底
５Ｃ 中央部主溝
５ｅ 主溝境界
５ｗ 溝壁
６ 接地面
６Ｖ 仮想トレッドプロファイル
７Ｃ キャップトレッド
７ＧＣ、７ＧＥ、７Ｕ、７ＧＬ ゴム
７ トレッド部

Claims (8)

1. 規定内圧を充填した空気入りタイヤにおいて、
   少なくとも当該空気入りタイヤの補強部材であるベルトは、前記空気入りタイヤの幅方向外側部分から幅方向中心に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凹形状であり、
   前記空気入りタイヤのトレッドプロファイルは、前記空気入りタイヤの幅方向中心から幅方向外側部分に向かうにしたがって、前記空気入りタイヤの回転軸との距離が小さくなる凸形状であり、
   前記空気入りタイヤの幅方向中心における前記空気入りタイヤの厚さをｈｃ、接地端における前記空気入りタイヤの厚さをｈｅ、前記幅方向中心と前記接地端との中央位置における前記空気入りタイヤの厚さをｈｍとすると、ｈｃ＞ｈｍ＞ｈｅであることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記空気入りタイヤの幅方向中心における、前記ベルトと前記空気入りタイヤの回転軸との距離をＲｃ１、前記中央位置と前記接地端との間における、前記ベルトと前記空気入りタイヤの回転軸との距離の最大値をＲｂ１とすると、Ｒｃ１＜Ｒｂ１である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記空気入りタイヤの規定内圧をＰとすると、空気入りタイヤの内圧が（Ｐ−３０）ｋＰａ以上（Ｐ＋３０）ｋＰａ以下である場合もＲｃ１＜Ｒｂ１である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記空気入りタイヤの幅方向中心から前記空気入りタイヤの接地端までの、前記空気入りタイヤの幅方向における距離をＬとし、前記空気入りタイヤの幅方向中心から０．３０×Ｌ以上０．７０×Ｌ以下の位置を境界として、前記空気入りタイヤの幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも前記空気入りタイヤの幅方向外側をショルダー部とした場合、
   前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムよりも発熱量が小さい請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記空気入りタイヤの幅方向中心から前記空気入りタイヤの接地端までの、前記空気入りタイヤの幅方向における距離をＬとし、前記空気入りタイヤの幅方向中心から０．３０×Ｌ以上０．７０×Ｌ以下の位置を境界として、前記空気入りタイヤの幅方向中心側をセンター部とし、前記境界よりも前記空気入りタイヤの幅方向外側をショルダー部とした場合、
   前記空気入りタイヤのショルダー部に配置されるゴムは、前記空気入りタイヤのセンター部に配置されるゴムよりも弾性率が大きい請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 空気入りタイヤのトレッド部を構成するキャップトレッドよりも前記空気入りタイヤの径方向内側には、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムを配置し、
   前記トレッド部に形成される溝の溝底は、前記キャップトレッドよりも発熱量の小さいゴムに含まれる請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記空気入りタイヤのトレッド部に形成される溝の溝底の周囲に、前記トレッド部を構成するゴムよりも発熱量の小さいゴムを配置する請求項１から６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記空気入りタイヤのショルダー部に存在する溝の溝底と前記空気入りタイヤの内面との距離は、前記空気入りタイヤの幅方向中心に最も近い溝の溝底と前記空気入りタイヤの内面との距離よりも小さくした請求項１から７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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