JP2015051768A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対のビード部2と、ビード部に連なるサイドウォール部3と、サイドウォール部を連結するトレッド部10とを備える空気入りタイヤ1に関する。空気入りタイヤの総幅SWと外径ODとの比が「SW/OD ≦ 0.3」の関係を満たし、空気入りタイヤの内径RDと前記外径ODとの比が「RD/OD ≧ 0.7」の関係を満たす。さらに、一方の第二の基準点Q1から他方の第二の基準点Q2までのトレッドプロファイル12に沿った長さをトレッド展開幅TDWとしたときに、「0.5 ≦ TDW/SW ≦ 0.7」の関係を満たして形成されている。
【選択図】図2
Description
一対のビード部と、前記ビード部に連なるサイドウォール部と、前記サイドウォール部を連結するトレッド部とを備える空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの総幅SWと外径ODとの比が、
SW/OD ≦ 0.3
の関係を満たし、
前記空気入りタイヤの内径RDと前記外径ODとの比が、
RD/OD ≧ 0.7
の関係を満たし、かつ、
タイヤ子午線方向の断面視における前記トレッド部の表面の輪郭線であるトレッドプロファイルは、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記トレッド部におけるタイヤ幅方向の最も外側に位置するサイド部円弧と、前記サイド部円弧と連続する、前記サイド部円弧の次にタイヤ幅方向の外側に位置するショルダー側円弧とを少なくとも含む、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を繋げることによって形成されており、
タイヤ子午線方向の断面視にて、一方の前記ショルダー側円弧の延長線と前記サイド部円弧の延長線との交点を一方の第一の基準点とし、前記一方の第一の基準点を通る前記トレッドプロファイルに垂直な直線と、前記トレッドプロファイルとの交点を一方の第二の基準点とし、他方の前記ショルダー側円弧の延長線と前記サイド部円弧の延長線との交点を他方の第一の基準点とし、前記他方の第一の基準点を通る前記トレッドプロファイルに垂直な直線と、前記トレッドプロファイルとの交点を他方の第二の基準点とし、前記一方の第二の基準点から前記他方の第二の基準点までの前記トレッドプロファイルに沿った長さをトレッド展開幅TDWとしたときに、
0.5 ≦ TDW/SW ≦ 0.7
の関係を満たして形成されていることを特徴とする、
空気入りタイヤが提供される。
これより、本発明の第一の実施形態に係る空気入りタイヤ1について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第一の実施形態に係る空気入りタイヤ1全体の子午断面図である。ここで、空気入りタイヤの子午断面形状とは、タイヤ赤道面CLと垂直な平面上に現れる空気入りタイヤの断面形状をいう。
SW/OD ≦ 0.3 ・・・<1>
RD/OD ≧ 0.7 ・・・<2>
の関係を満たすように形成されている。
0.5 ≦ TDW/SW ≦ 0.7 ・・・<3>
の関係を満たすように形成されている。第一の実施形態に係る空気入りタイヤ1は、上記の式<3>の関係を満たすように、その内部構造、トレッドプロファイル12の形状、空気入りタイヤ1の各部材の材料などを、従来のやり方によって、例えば試作試験やシミュレーションなどによって決定することができる。
0.55 ≦ TDW/SW < 0.65
の関係を満たすと、転がり抵抗及び操縦安定性をより高次元で両立することができるのでさらに好ましい。つまり、「TDW/SW」が0.55以上であることにより、一般的なサイズの空気入りタイヤ(例えば205/55R16(TDW/SW=0.72))と比較しても、接地幅を十分に確保することができるので、操縦安定性を維持又は改善することができる。その一方で、「TDW/SW」が0.65よりも小さいことにより、一般的なサイズの空気入りタイヤと比較しても、トレッド部10におけるゴムボリュームを十分に小さくすることができるので、転がり抵抗を十分に低減することができる。
(4)(1)において説明したように、本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、一般的なサイズの空気入りタイヤと比較すると、相対的に外径ODが大きく総幅SWが狭い。したがって、自動車の省スペース化、意匠性の向上などを見込むことができる。
Tave = (T1+T2+T3)/3
と定義する。
0.10 ≦ Tave/(TDW/2) ≦ 0.16 ・・・<4>
の関係を満たすと好ましい。それにより、通常の寸法を有する空気入りタイヤと比較すると、タイヤ展開幅TDWに対して、平均トレッドゲージTaveが小さい。したがって、トレッド部10の表面部分のゴムの厚さが薄くなり、それにより操縦安定性を向上させることができる。なお、「Tave/(TDW/2)」が0.10よりも小さいと、溝の深さを充分に取ることができず排水性を維持することが困難となり、「Tave/(TDW/2)」が0.16よりも大きいと、平均トレッドゲージが大きすぎて、トレッド部10の表面部分のゴムの厚さが厚くなってしまい、操縦安定性の向上効果が小さくなってしまうおそれがある。また、同様の趣旨から、平均トレッドゲージTave及びトレッド展開幅TDWが、
0.12 ≦ Tave/(TDW/2) ≦ 0.14
の関係を満たすとさらに好ましい。
Tc = (T1+T2)/2
とし、第二の基準点Q1、Q2からタイヤ幅方向内側に向かう方向に、トレッド展開幅TDWの25%に相当する幅をそれぞれ有するトレッド部10の領域をショルダー領域Ashとし、ショルダー領域Ashにおける平均トレッドゲージを、
Tsh = (T2+T3)/2
とする。
0.15 ≦ Guc/Tc ≦ 0.25 ・・・<5>
0.2 ≦ Gush/Tsh ≦ 0.3 ・・・<6>
の関係を満たすと好ましい。例えば、溝下トレッドゲージGuc、Gushを比較的小さくすることによって、ステアリングホイールからの入力による溝下のゴムのたわみ量を抑えることによって、排水性能や摩耗性能などの他の性能を悪化させることなく、操縦安定性を向上させることができるからである。
X=K×2.735×10−5×P0.585×Sd1.39×(DR−12.7+Sd)
但し、X=負荷能力[kg]
K=1.36
P=230(=空気圧[kPa])
Sd=0.93×S1−0.637d
S1=S×((180°−Sin−1((Rm/S))/131.4°)
S=設計断面幅[mm]
Rm=設計断面幅に対応したリム幅[mm]
d=(0.9−偏平比[−])×S1−6.35
DR=リム径の基準値[mm]
これより、図4を参照しつつ、本発明の第二の実施形態に係る空気入りタイヤ1について説明する。図4は、図2に類似する、本発明の第二の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の子午断面視部分拡大図である。第二の実施形態に係る空気入りタイヤは、後述する補強層40を備える点で、第一の実施形態と異なる。
テストタイヤを排気量1800ccの前輪駆動車に装着し、全長2kmのテストコースを時速100km/hにて50周走行し、従来例の燃料消費率を100としたときの燃費改善率を測定した。指数が大きいほど燃費が良いことを表している。
テストタイヤを標準リムにリム組みして乗用車(排気量1800cc)に装着し、1周2kmのテストコースをレーンチェンジしながら3周走行したときのフィーリングを3人の専門ドライバーにより評価した。評価結果は、後述する比較例1のフィーリング評価点の平均値を100としたときの、各テストタイヤの評価点の平均値を指数で表示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを示す。
直線ハイドロプレーニング試験を行い、ハイドロプレーニングが発生した速度を計測して評価した。この直線ハイドロプレーニング試験は、水深10mmのプールを、速度を上げながら進入し、そのときの空気入りタイヤのスリップ率を測定する。このときのスリップ率が10%となったときをハイドロプレーニング発生速度とする。この試験では比較例1における計測結果を100として他の例の計測結果を指数化した。本実施例では、指数の値が大きいほど耐ハイドロプレーニング性能が優れていることを示す。
従来例に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが205/55R16であり、その「SW/OD」の値が0.32であり、かつ「RD/OD」の値が0.64であり、すなわち式<1>及び式<2>を満たさない。
実施例1〜11に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズがそれぞれ異なり、「SW/OD」が0.30〜0.21の範囲の値を取り、すなわち式<1>を満たし、かつ「RD/OD」が0.71〜0.74の範囲の値を取り、すなわち式<2>を満たすテストタイヤである。
実施例12、13及び比較例1、2に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが165/55R20であり、「TDW/SW」の値が0.40〜0.80の範囲で振り分けられたテストタイヤである。ここで、実施例12、13に係る空気入りタイヤは式<1>〜<3>の関係を全て満たしているが、比較例1、2に係る空気入りタイヤは、式<3>の関係を満たしていない。
実施例14〜18に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが165/55R20であり、「Tave/(TDW/2)」の値が0.08〜0.17の範囲で振り分けられたテストタイヤである。ここで、実施例15〜17に係る空気入りタイヤは式<4>の関係を全て満たしているが、実施例14、18に係る空気入りタイヤは、式<4>の関係を満たしていない。
実施例19〜23に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが165/55R20であり、第二の実施形態において示された補強層を含むテストタイヤである。各実施例に係る空気入りタイヤに含まれる補強層が配置される位置は、図5A〜5Eに示されている。図5A〜5Eはそれぞれ、実施例19〜23に係る空気入りタイヤのトレッド部に位置するカーカス層、ベルト層及び補強層をタイヤ幅方向に展開した、補強層の位置を示すための模式図である。図5Aを参照すると、実施例19に係る空気入りタイヤの補強層は、第一のベルト層と第二のベルト層との間に設けられており、上述のセンター領域Acに全く含まれていない。図5Bを参照すると、実施例20に係る空気入りタイヤの補強層は、第一のベルト層と第二のベルト層との間に設けられており、その一部がセンター領域Acに含まれている。図5Cを参照すると、実施例21に係る空気入りタイヤの補強層は、ベルト層とカーカス層との間に設けられており、その全体がセンター領域Acに含まれており、つまりそのタイヤ幅方向の幅のうちの50%以上がセンター領域Acに含まれている。図5Dを参照すると、実施例22に係る空気入りタイヤの補強層は、ベルト層とカーカス層との間に設けられており、そのタイヤ幅方向の幅の80%が、つまり50%以上がセンター領域Acに含まれ、さらにそのタイヤ幅方向の幅は有効ベルト幅の40%であり、つまり25%〜50%に入っている。そして、図5Eを参照すると、実施例23に係る空気入りタイヤの補強層は、ベルト層とカーカス層との間に設けられており、そのタイヤ幅方向の幅は有効ベルト幅の40%であって、タイヤ赤道面を中心として有効ベルト幅の50%の幅を有する範囲内に設けられている。なお、これら実施例に係る空気入りタイヤに含まれる補強層のコードは、直径0.28mmの単線を3本撚り合わせることによって形成されたスチールコードである。
前記空気入りタイヤの総幅SWと外径ODとの比が、
SW/OD ≦ 0.3
の関係を満たし、
前記空気入りタイヤの内径RDと前記外径ODとの比が、
RD/OD ≧ 0.7
の関係を満たし、かつ、
タイヤ子午線方向の断面視における前記トレッド部の表面の輪郭線であるトレッドプロファイルは、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記トレッド部におけるタイヤ幅方向の最も外側に位置するサイド部円弧と、前記サイド部円弧と連続する、前記サイド部円弧の次にタイヤ幅方向の外側に位置するショルダー側円弧とを少なくとも含む、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を繋げることによって形成されており、
タイヤ子午線方向の断面視にて、一方の前記ショルダー側円弧の延長線と前記サイド部円弧の延長線との交点を一方の第一の基準点とし、前記一方の第一の基準点を通る前記トレッドプロファイルに垂直な直線と、前記トレッドプロファイルとの交点を一方の第二の基準点とし、他方の前記ショルダー側円弧の延長線と前記サイド部円弧の延長線との交点を他方の第一の基準点とし、前記他方の第一の基準点を通る前記トレッドプロファイルに垂直な直線と、前記トレッドプロファイルとの交点を他方の第二の基準点とし、前記一方の第二の基準点から前記他方の第二の基準点までの前記トレッドプロファイルに沿った長さをトレッド展開幅TDWとしたときに、
0.5 ≦ TDW/SW ≦ 0.7
の関係を満たして形成されていることを特徴とする、
空気入りタイヤ。
Tave = (T1+T2+T3)/3
としたときに、
0.10 ≦ Tave/(TDW/2) ≦ 0.16
の関係を満たして形成されていることを特徴とする、
(1)に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ幅中央位置を中心として、前記トレッド展開幅TDWの50%に相当する幅を有する前記トレッド部の領域をセンター領域Acとし、前記センター領域Acにおける平均トレッドゲージを、
Tc = (T1+T2)/2
とし、
前記第二の基準点からタイヤ幅方向内側に向かう方向に、前記トレッド展開幅TDWの25%に相当する幅をそれぞれ有する前記トレッド部の領域をショルダー領域Ashとし、前記ショルダー領域Ashにおける平均トレッドゲージを、
Tsh = (T2+T3)/2
とし、
前記センター領域Acで最も深い溝における溝下トレッドゲージをGucとし、前記ショルダー領域Ashで最も深い溝における溝下トレッドゲージをGushとしたときに、
0.15 ≦ Guc/Tc ≦ 0.25
0.2 ≦ Gush/Tsh ≦ 0.3
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする、
(1)又は(2)に記載の空気入りタイヤ。
タイヤ周方向に対して略90度の方向に延びるコードを含む補強層の少なくとも一部が、前記センター領域Acに含まれることを特徴とする、
(1)〜(3)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
前記補強層が、タイヤ径方向の最も内側に位置する前記ベルト層と前記カーカス層との間に配置され、かつタイヤ赤道面を中心として有効ベルト幅の50%の幅を有する範囲内に配置されることを特徴とする、
(4)に記載の空気入りタイヤ。
(4)又は(5)に記載の空気入りタイヤ。
(1)〜(6)のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー端領域Asheの少なくとも一方に、タイヤ周方向に延びる周方向細溝を設けることを特徴とする、
(1)〜(7)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
2 ビード部
3 サイドウォール部
10 トレッド部
12 トレッドプロファイル
12c 中央部円弧
12sh ショルダー側円弧
12shex ショルダー側円弧の延長線
12si サイド部円弧
12siex サイド部円弧の延長線
P1 一方の第一の基準点(第一の基準点)
P2 他方の第一の基準点(第一の基準点)
Q1 一方の第二の基準点(第二の基準点)
Q2 他方の第二の基準点(第二の基準点)
TDW トレッド展開幅
Claims (8)
- 一対のビード部と、前記ビード部に連なるサイドウォール部と、前記サイドウォール部を連結するトレッド部とを備える空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの総幅SWと外径ODとの比が、
SW/OD ≦ 0.3
の関係を満たし、
前記空気入りタイヤの内径RDと前記外径ODとの比が、
RD/OD ≧ 0.7
の関係を満たし、かつ、
タイヤ子午線方向の断面視における前記トレッド部の表面の輪郭線であるトレッドプロファイルは、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記トレッド部におけるタイヤ幅方向の最も外側に位置するサイド部円弧と、前記サイド部円弧と連続する、前記サイド部円弧の次にタイヤ幅方向の外側に位置するショルダー側円弧とを少なくとも含む、互いに異なる曲率半径を有する複数の円弧を繋げることによって形成されており、
タイヤ子午線方向の断面視にて、一方の前記ショルダー側円弧の延長線と前記サイド部円弧の延長線との交点を一方の第一の基準点とし、前記一方の第一の基準点を通る前記トレッドプロファイルに垂直な直線と、前記トレッドプロファイルとの交点を一方の第二の基準点とし、他方の前記ショルダー側円弧の延長線と前記サイド部円弧の延長線との交点を他方の第一の基準点とし、前記他方の第一の基準点を通る前記トレッドプロファイルに垂直な直線と、前記トレッドプロファイルとの交点を他方の第二の基準点とし、前記一方の第二の基準点から前記他方の第二の基準点までの前記トレッドプロファイルに沿った長さをトレッド展開幅TDWとしたときに、
0.5 ≦ TDW/SW ≦ 0.7
の関係を満たして形成されていることを特徴とする、
空気入りタイヤ。 - タイヤ幅中央位置におけるトレッドゲージをT1とし、タイヤ幅中央位置から、前記トレッド展開幅TDWの25%に相当する長さだけ前記トレッドプロファイルに沿って移動した位置におけるトレッドゲージをT2とし、前記第二の基準点の位置におけるトレッドゲージをT3とし、平均トレッドゲージTaveを、
Tave = (T1+T2+T3)/3
としたときに、
0.10 ≦ Tave/(TDW/2) ≦ 0.16
の関係を満たして形成されていることを特徴とする、
請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - タイヤ幅中央位置におけるトレッドゲージをT1とし、タイヤ幅中央位置から、前記トレッド展開幅TDWの25%に相当する長さだけ前記トレッドプロファイルに沿って移動した位置におけるトレッドゲージをT2とし、前記第二の基準点の位置におけるトレッドゲージをT3とし、
タイヤ幅中央位置を中心として、前記トレッド展開幅TDWの50%に相当する幅を有する前記トレッド部の領域をセンター領域Acとし、前記センター領域Acにおける平均トレッドゲージを、
Tc = (T1+T2)/2
とし、
前記第二の基準点からタイヤ幅方向内側に向かう方向に、前記トレッド展開幅TDWの25%に相当する幅をそれぞれ有する前記トレッド部の領域をショルダー領域Ashとし、前記ショルダー領域Ashにおける平均トレッドゲージを、
Tsh = (T2+T3)/2
とし、
前記センター領域Acで最も深い溝における溝下トレッドゲージをGucとし、前記ショルダー領域Ashで最も深い溝における溝下トレッドゲージをGushとしたときに、
0.15 ≦ Guc/Tc ≦ 0.25
0.2 ≦ Gush/Tsh ≦ 0.3
の関係を満たすように形成されていることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。 - タイヤ幅中央位置を中心として、前記トレッド展開幅TDWの50%に相当する幅を有する前記トレッド部の領域をセンター領域Acとしたときに、
タイヤ周方向に対して略90度の方向に延びるコードを含む補強層の少なくとも一部が、前記センター領域Acに含まれることを特徴とする、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記空気入りタイヤはさらに、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記ビード部同士の間において、前記サイドウォール部及び前記トレッド部を介して架け渡されているカーカス層と前記トレッド部において前記カーカス層よりもタイヤ径方向外側に位置するベルト層とを備え、
前記補強層が、タイヤ径方向の最も内側に位置する前記ベルト層と前記カーカス層との間に配置され、かつタイヤ赤道面を中心として有効ベルト幅の50%の幅を有する範囲内に配置されることを特徴とする、
請求項4に記載の空気入りタイヤ。 - 前記補強層のコードの材料がスチールであることを特徴とする、
請求項4又は5に記載の空気入りタイヤ。 - 前記トレッド部における接地領域での溝面積比率GRが25%以下であることを特徴とする、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第二の基準点から、前記トレッドプロファイルに沿ってタイヤ幅方向内側に向かって、前記トレッド展開幅TDWの10%の幅をそれぞれ有するトレッド部の領域をショルダー端領域Asheとしたときに、
前記ショルダー端領域Asheの少なくとも一方に、タイヤ周方向に延びる周方向細溝を設けることを特徴とする、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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