JP2015123947A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ Download PDF

Info

Publication number
JP2015123947A
JP2015123947A JP2013271932A JP2013271932A JP2015123947A JP 2015123947 A JP2015123947 A JP 2015123947A JP 2013271932 A JP2013271932 A JP 2013271932A JP 2013271932 A JP2013271932 A JP 2013271932A JP 2015123947 A JP2015123947 A JP 2015123947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
annular structure
groove
area
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013271932A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6488543B2 (ja
Inventor
正剛 久保田
Masataka Kubota
正剛 久保田
丹野 篤
Atsushi Tanno
丹野  篤
祐二 南
Yuji Minami
祐二 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP2013271932A priority Critical patent/JP6488543B2/ja
Priority to PCT/JP2014/083721 priority patent/WO2015098755A1/ja
Priority to DE112014006034.8T priority patent/DE112014006034T5/de
Priority to CN201480070978.3A priority patent/CN105848925B/zh
Priority to US15/108,226 priority patent/US10308075B2/en
Publication of JP2015123947A publication Critical patent/JP2015123947A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6488543B2 publication Critical patent/JP6488543B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0327Tread patterns characterised by special properties of the tread pattern
    • B60C11/0332Tread patterns characterised by special properties of the tread pattern by the footprint-ground contacting area of the tyre tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0304Asymmetric patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0327Tread patterns characterised by special properties of the tread pattern
    • B60C11/033Tread patterns characterised by special properties of the tread pattern by the void or net-to-gross ratios of the patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C3/00Tyres characterised by the transverse section
    • B60C3/04Tyres characterised by the transverse section characterised by the relative dimensions of the section, e.g. low profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/28Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers characterised by the belt or breaker dimensions or curvature relative to carcass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0033Thickness of the tread
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

【課題】転がり抵抗を低減しつつ、それにより悪化した操縦安定性能を改善することができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤは、回転軸の周囲に配置される円筒形状の環状構造体と、少なくとも一部が回転軸と平行な方向に関して環状構造体の外側に配置され、ゴムで覆われたコードを有するカーカス部と、少なくとも一部が回転軸に対する放射方向に関して環状構造体の外側に配置され、トレッド部を有するゴム層と、を備え、タイヤ総幅をSW、タイヤ外径をOD、としたとき、SW/OD≦0.30、の条件を満たす。
【選択図】図1

Description

本発明は、乗用車用の省燃費性を向上させた空気入りタイヤに関する。
従来、特にハイブリット自動車(HV)や電気自動車(EV)などの自動車の低燃費性に貢献するために、転がり抵抗を低減する空気入りタイヤが提案されてきた。近年はさらに、環境への配慮が高まるにつれ、自動車の低燃費化に対する貢献度がより高い空気入りタイヤが求められている。
空気入りタイヤの転がり抵抗を低減する手法としては、空気入りタイヤの総幅(SW)を狭くして前方投影面積を小さくすることによって、タイヤ周辺の空気抵抗を低減させることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2011/135774号
しかしながら、上述の手法では、空気入りタイヤの総幅が狭くなることに伴って接地幅も狭くなることから、一定の負荷能力を維持するために外径(OD)を大きくすることが必要となる。そのため、空気入りタイヤの接地長が比較的長くなることになる。
空気入りタイヤの接地長が長くなると、排水性(WET性能)が大きく向上する。その一方で、接地幅が狭くなることによって、コーナリングフォース(CF)が低下し、ひいては操縦安定性が低下するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、転がり抵抗を低減しつつ、それにより悪化した操縦安定性能を改善することができる空気入りタイヤを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明によれば、回転軸の周囲に配置される円筒形状の環状構造体と、少なくとも一部が前記回転軸と平行な方向に関して前記環状構造体の外側に配置され、ゴムで覆われたコードを有するカーカス部と、少なくとも一部が前記回転軸に対する放射方向に関して前記環状構造体の外側に配置され、トレッド部を有するゴム層と、を備え、タイヤ総幅をSW、タイヤ外径をOD、としたとき、SW/OD≦0.30、
の条件を満たす空気入りタイヤが提供される。
前記トレッド部の接地面、及び前記回転軸に対する放射方向に関して外側を向く前記環状構造体の外面のそれぞれは、前記回転軸と平行であることが好ましい。
前記トレッド部の接地領域の幅をW、前記回転軸と平行な方向に関する前記環状構造体の寸法をBW、としたとき、0.9≦BW/W≦1.1、の条件を満たすことが好ましい。
前記トレッド部の接地領域の幅をW、としたとき、0.65≦W/SW≦0.90、の条件を満たすことが好ましい。
前記トレッド部の接地領域の幅をW、タイヤリム径をRD、としたとき、0.14×(OD−RD)/2SW+0.65≦W/SW≦0.14×(OD−RD)/2SW+0.76、の条件を満たすことが好ましい。
前記環状構造体は、複数の貫通孔を有することが好ましい。
前記環状構造体は、帯状の金属の板の端部同士を溶接することにより形成され、前記金属のヤング率をE、前記板の厚みをTb、としたとき、150GPa≦E≦250GPa、且つ、0.2mm≦Tb≦0.8mm、の条件を満たすことが好ましい。
前記ゴム層は、前記回転軸を囲むように前記トレッド部に形成された主溝と、前記トレッド部の接地面の反対方向を向く内面と、を有し、前記トレッド部の接地面と前記内面との距離である前記ゴム層の第1厚みをT1、前記主溝の底面と前記内面との距離である前記ゴム層の第2厚みをTu、としたとき、0.05≦Tu/T1≦0.15、の条件を満たすことが好ましい。
前記ゴム層は、前記回転軸と平行な方向に関する前記トレッド部の接地領域の端部を含む端部領域に、前記回転軸を囲むように形成された細溝を有し、前記回転軸と平行な方向に関して、前記端部領域の中心は、前記接地領域の端部と一致し、前記トレッド部の接地領域の幅をW、前記端部領域の幅をDW、としたとき、DW=0.1W、の条件を満たすことが好ましい。
前記環状構造体は、前記回転軸と平行な方向に関する端部の少なくとも一部に凹凸部を有することが好ましい。
前記トレッド部に溝によって形成された非対称パターンが形成され、前記トレッド部における接地領域での溝面積比率をGRとし、車両装着時において、接地領域におけるタイヤ赤道線から車両側に位置する範囲をタイヤ内側領域Aiとし、前記タイヤ内側領域Aiにおける溝面積比率をGRiとし、車両装着時において、接地領域におけるタイヤ赤道線から車両側とは反対側に位置する範囲をタイヤ外側領域Aoとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける溝面積比率をGRoとしたときに、前記接地領域は、10[%]≦GR≦25[%]、GRo<GRi、0.1≦(GRi−GRo)/GR≦0.6を満たして形成されていることが好ましい。
前記トレッド部には、タイヤ周方向を横断する方向に延びる複数の幅方向溝が設けられ、前記接地領域での前記幅方向溝の溝面積比率をGRLとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける幅方向溝の溝面積比率をGRLoとし、前記タイヤ内側領域Aiにおける幅方向溝の溝面積比率をGRLiとしたときに、1.1≦GRLi/GRLo≦1.9、を満たすことが好ましい。
前記幅方向溝は、タイヤ周方向に間隔をもって配置されており、前記空気入りタイヤの前記トレッド部の全周において、前記タイヤ内側領域Aiに配置された幅方向溝の本数をPiとし、前記タイヤ外側領域Aoに配置された幅方向溝の本数をPoとしたときに、1<Pi/Po≦2、を満たすことが好ましい。
前記タイヤ外側領域Aoのうちのタイヤ赤道線側に位置する、接地幅の25%の幅を有する範囲をタイヤ外内側領域Aoiとし、前記タイヤ外側領域Aoのうちの前記タイヤ外内側領域Aoi以外の範囲をタイヤ外外側領域Aooとしたときに、タイヤ周方向に延びる周方向溝が、前記タイヤ外内側領域Aoiには設けられているが、前記タイヤ外外側領域Aooには設けられていないことが好ましい。
前記タイヤ内側領域Aiにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝である内側周方向溝と、前記タイヤ外側領域Aoにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝である外側周方向溝とが設けられており、前記タイヤ内側領域Aiにおける前記内側周方向溝の溝面積比率をGRBiとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける前記外側周方向溝の溝面積比率をGRBoとしたとき、1≦GRBi/GRBo≦2、を満たすことが好ましい。
本発明の空気入りタイヤによれば、転がり抵抗を低減しつつ、それにより悪化した操縦安定性能を改善することができる。
以下、添付図面と本発明の好適な実施形態の記載から、本発明を一層十分に理解できるであろう。
図1は、第1実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。 図2は、第1実施形態に係るタイヤの一部を拡大した図である。 図3は、第1実施形態に係るカーカス部の一例を示す図である。 図4は、第1実施形態に係るトレッド部の一例を示す図である。 図5は、第1実施形態に係る環状構造体の製造方法の一例を説明するための図である。 図6は、第1実施形態に係る環状構造体の製造方法の一例を説明するための図である。 図7は、第1実施形態に係る環状構造体の製造方法の一例を説明するための図である。 図8は、第1実施形態に係る環状構造体の溶接部の近傍の一例を示す図である。 図9は、第2実施形態に係る環状構造体の一例を模式的に示す図である。 図10は、第3実施形態に係る環状構造体の一例を模式的に示す図である。 図11は、第4実施形態に係る環状構造体の一例を模式的に示す図である。 図12は、第5実施形態に係る環状構造体の一例を模式的に示す図である。 図13は、第6実施形態に係る環状構造体の一例を模式的に示す図である。 図14は、第7実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面展開図である。 図15は、第7実施形態の変形例に係る空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面展開図である。 図16は、従来例の空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面展開図である。
<第1実施形態>
これより、本発明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、本発明の実施形態の空気入りタイヤ1の子午断面図である。図2は、本発明の実施形態に係るタイヤ1の一部を拡大した子午断面図である。なお、本実施形態の空気入りタイヤ1は、従来の空気入りタイヤと同様の子午断面形状を有する。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。
以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。
空気入りタイヤ1は、環状である。空気入りタイヤ1の使用時において、空気入りタイヤ1の内部に空気が充填される。以下の説明においては、空気入りタイヤ1を単に、タイヤ1、と称する。
本実施形態において、タイヤ1の回転軸(中心軸)AXとY軸とが平行である。Y軸方向は、車幅方向又はタイヤ1の幅方向である。タイヤ1(タイヤ1の回転軸AX)の回転方向(θY方向に相当)を、周方向と称してもよい。X軸方向及びZ軸方向は、回転軸(中心軸)AXに対する放射方向である。回転軸(中心軸)AXに対する放射方向を、径方向と称してもよい。タイヤ1が転がる(走行する)地面は、XY平面とほぼ平行である。
図1及び図2は、タイヤ1の回転軸AXを通る子午断面を示す。図1及び図2において、タイヤ1は、回転軸(中心軸)AXの周囲に配置される円筒形状の環状構造体100と、少なくとも一部がY軸方向に関して環状構造体100の外側に配置されるカーカス部120と、少なくとも一部が回転軸AXに対する放射方向に関して環状構造体100の外側に配置され、トレッド部10を有するトレッドゴム層11と、カーカス部120を保護するサイドウォール部3と、を備えている。
環状構造体100は、円筒形状の部材である。環状構造体100は、タイヤ1の形状を保持する部材(強度部材)である。環状構造体100は、外面100A及び内面100Bを有する。外面100Aは、回転軸AXに対する放射方向に関して外側を向く。内面100Bは、外面100Aの反対方向を向く。外面100A及び内面100Bはそれぞれ、Y軸(回転軸AX)と平行である。
カーカス部120は、タイヤ1の骨格を形成する部材(強度部材)である。カーカス部120は、コード(補強材)を含む。カーカス部120のコードを、カーカスコードと称してもよい。カーカス部120は、コードを含むコード層(補強材層)である。カーカス部120は、タイヤ1に気体(空気)が充填されたときの圧力容器として機能する。
図3は、カーカス部120の一部を拡大した図である。図3に示すように、カーカス部120は、ゴム120Rと、ゴム120Rで覆われたコード120Fとを有する。コード120Fは、有機繊維を含む。コード120Fを覆うゴム120Rを、コートゴムと称してもよいし、トッピングゴムと称してもよい。なお、カーカス部120は、ポリエステルのコード120Fを含んでもよいし、脂肪族骨格を含むポリアミドのコード120Fを含んでもよいし、芳香族骨格のみのポリアミドのコード120Fを含んでもよいし、レーヨンのコード120Fを含んでもよい。
図2に示すように、カーカス部120の少なくとも一部は、Y軸方向に関して環状構造体100の外側に配置される。本実施形態において、カーカス部120の少なくとも一部は、環状構造体100の内面100B側に配置される。カーカス部120の少なくとも一部は、回転軸AXに対する放射方向に関して環状構造体100の内側に配置される。カーカス部120の少なくとも一部は、環状構造体100の内面100Bと対向するように配置される。カーカス部120は、環状構造体100の内面100Bと対向する外面120Aを有する。環状構造体100の内面100Bとカーカス部120の外面120Aの少なくとも一部とは接触する。環状構造体100とカーカス部120とは結合される。
カーカス部120は、ビード部2に支持される。ビード部2は、Y軸方向に関してカーカス部120の一側及び他側のそれぞれに配置される。カーカス部120は、ビード部2において折り返される。ビード部2は、Y軸方向に関するカーカス部120の一端部及び他端部を固定する部材(強度部材)である。ビード部2は、タイヤ1をホイールのリムに固定させる。ビード部2は、スチールワイヤの束である。なお、ビード部2が、炭素鋼の束でもよい。本実施形態において、カーカス部120は、内側にインナーライナー140を有する。インナーライナー140によって、タイヤ1の内部に充填された気体の漏洩が抑制される。
トレッドゴム層11は、トレッド部10を有する。トレッドゴム層11は、カーカス部120を保護する。トレッドゴム層11は、円筒形状の部材である。トレッドゴム層11の少なくとも一部は、カーカス部120の周囲に配置される。トレッドゴム層11は、外面11A及び内面11Bを有する。外面11Aは、回転軸AXに対する放射方向に関して外側を向く。内面11Bは、外面11Aの反対方向を向く。外面11A及び内面11Bはそれぞれ、Y軸(回転軸AX)と平行である。
外面11Aは、地面と接触する接地面である。トレッドゴム層11は、地面と接触する接地面(外面)11Aと、回転軸AXを囲むように接地面11Aの少なくとも一部に形成された主溝40と、接地面11Aの反対方向を向く内面11Bとを有する。雨天時など、タイヤ1が濡れた地面を転がる際、主溝40は、タイヤ1と地面との間から水を排除可能(排水可能)である。本実施形態において、主溝40とは、トレッドゴム層11に設けられた溝のうち、深さが2.5mm以上、幅が4mm以上のものをいう。
トレッドゴム層11は、天然ゴム、合成ゴム、カーボンブラック、硫黄、亜鉛華、亀裂防止材、加硫促進剤、及び老化防止剤を含む。
トレッドゴム層11の少なくとも一部は、環状構造体100の外面100A側に配置される。トレッドゴム層11の少なくとも一部は、回転軸AXに対する放射方向に関して環状構造体100の外側に配置される。トレッドゴム層11の少なくとも一部は、環状構造体100の外面100Aと対向するように配置される。トレッドゴム層11の内面11Bの少なくとも一部は、環状構造体100の外面100Aと対向する。環状構造体100の外面100Aとトレッドゴム層11の内面11Bの少なくとも一部とは接触する。環状構造体100とトレッドゴム層11とは結合される。
本実施形態において、回転軸AXと、環状構造体100の外面100Aと、環状構造体100の内面100Bと、トレッドゴム層11の接地面11Aと、トレッドゴム層11の内面11Bとは、実質的に平行である。
なお、本実施形態において、接地面11Aと外面100Aとが平行とは、タイヤ1の周方向及び幅方向の両方において、接地面11Aと外面100Aとの距離が均一であることを含む。また、接地面11Aと外面100Aとが平行とは、タイヤ1の周方向及び幅方向の両方において、接地面11Aと外面100Aとの距離の最大値と最小値との差が0.3mm以下であることを含む。接地面11Aと内面11Bとの関係、接地面11Aと内面100Bとの関係、内面11Bと外面100Aとの関係、内面11Bと内面100Bとの関係、及び外面100Aと内面100Bとの関係も同様である。
サイドウォール部3は、カーカス部120を保護する。サイドウォール部3は、Y軸方向に関してトレッドゴム層11の一側及び他側のそれぞれに配置される。
本実施形態において、タイヤ総幅をSW、タイヤ外径をODとしたとき、
SW/OD≦0.30 …(1A)
の条件が満たされている。
また、本実施形態において、接地面11Aの接地領域の幅である接地幅をW、回転軸AXと平行なY軸方向に関する環状構造体100の寸法(幅)をBWとしたとき、
0.9≦BW/W≦1.1 …(2A)
の条件が満たされている。
なお、好ましくは、
0.95≦BW/W≦1.05 …(2B)
の条件が満たされていることが好ましい。
また、本実施形態において、
0.65≦W/SW≦0.90 …(3A)
の条件が満たされている。
なお、好ましくは、
0.70≦W/SW≦0.80 …(3B)
の条件が満たされていることが好ましい。
タイヤ幅SWとは、タイヤ1の総幅を意味し、回転軸AXと平行なY軸方向に関するタイヤ1の最大の寸法をいう。本実施形態において、タイヤ幅SWは、トレッドゴム層11の+Y側に配置されたサイドウォール部3の最も+Y側の部位(表面)と、−Y側に配置されたサイドウォール部3の最も−Y側の部位(表面)との距離をいう。例えば、トレッドゴム層11の+Y側に配置されたサイドウォール部3の表面にそのサイドウォール部3の表面から+Y側に突出するようにデザイン(マーク、構造物)が設けられている場合、サイドウォール部3の最も+Y側の部位は、そのデザインの先端部を含む。同様に、トレッドゴム層11の−Y側に配置されたサイドウォール部3の表面にそのサイドウォール部3の表面から−Y側に突出するようにデザインが設けられている場合、サイドウォール部3の最も−Y側の部位は、そのデザインの先端部を含む。具体的には、タイヤ幅SWとは、タイヤ1をリム組みし、タイヤ1の寸法を規定するために230kPaでタイヤ1の内部に空気を充填したときの無負荷状態における、サイドウォール部3上のデザインを含んだサイドウォール部3間の間隔である。
タイヤ外径ODとは、タイヤ1をリム組みし、タイヤ1の寸法を規定するために230kPaでタイヤ1の内部に空気を充填したときの無負荷状態における、タイヤ1の外径である。
接地幅Wとは、接地面11Aの接地領域の幅を意味し、回転軸AXと平行なY軸方向に関する接地領域の最大の寸法(最大幅)をいう。接地面11Aの接地領域とは、タイヤ1をリム組みし、タイヤ1の寸法を規定するために230kPaでタイヤ1の内部に空気を充填し、負荷能力の80%に相当する荷重をかけて平面に接地させたときの接地面の領域である。
上記(1A)式の条件を満たすことにより、すなわち、タイヤ幅SWを小さくして前方投影面積を小さくすることにより、タイヤ1の周辺の空気抵抗が低減されるため、低燃費化が実現される。また、本実施形態においては、タイヤ1は環状構造体100を有するため、タイヤ幅SWが小さくなっても、操縦安定性の低下が抑制される。
また、本実施形態においては、接地面11A及び外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行であるため、幅方向に関するトレッドゴム層11の剛性分布が均一化される。そのため、トレッドゴム層11の局所的な変形が抑制され、転がり抵抗が低減される。したがって、低燃費化が実現される。
また、上記(2A)式の条件を満たすことにより、タイヤ1の転がり抵抗を低減しつつ、良好な操縦安定性を得ることができる。例えば、BW/Wが1.1よりも大きい場合、操縦安定性が低下する可能性がある。一方、BW/Wが0.9よりも小さい場合、接地面11Aの接地領域の端部において撓みが大きくなり、転がり抵抗が大きくなって低燃費化を実現できなくなる可能性がある。
また、上記(3A)式の条件を満たすことにより、タイヤ1の転がり抵抗を低減しつつ、良好な操縦安定性を得ることができる。例えば、W/SWが0.90よりも大きい場合、接地領域が大きく、接地面11Aの変形も大きくなるため、タイヤ1の転がり抵抗が十分に低減されない。一方、W/SWが0.65よりも小さい場合、操縦安定性が低下する。
また、本実施形態において、タイヤリム径(内径)をRD、としたとき、
0.14×(OD−RD)/2SW+0.65≦W/SW≦0.14×(OD−RD)/2SW+0.76 …(4A)
の条件が満たされる。
タイヤ1の偏平比は、(OD−RD)/2SWである。(4A)式は、偏平比に応じてW/SWを変化させることを意味する。転がり抵抗を維持しつつ、操縦安定性を効率的に向上させるために、本実施形態においては、偏平比に応じた接地幅Wを規定する。(OD−RD)/2SWの値が小さい(低偏平サイズである)タイヤ1は、(OD−RD)/2SWの値が大きい(高偏平サイズである)タイヤ1に比べ操縦安定性に優れる。そのため、接地幅Wをその分小さくすることで、転がり抵抗を維持しつつ、操縦安定性の低下を抑制することができる。
また、本実施形態において、接地面11Aと内面11Bとの距離であるトレッドゴム層11の厚みをT1、主溝40の底面40Bと内面11Bとの距離であるトレッドゴム層11の厚みをTuとしたとき、
0.05≦Tu/T1≦0.15 …(5A)
の条件が満たされている。
なお、好ましくは、
0.08≦Tu/T1≦0.12 …(5B)
の条件が満たされていることが好ましい。
厚みT1及び厚みTuは、回転軸AXと直交するZ軸方向に関する寸法である。換言すれば、厚みT1及び厚みTuは、所謂、垂直厚みである。
本実施形態においては、環状構造体100により、タイヤ1の剛性が高められている。そのため、上記(5A)式のようにトレッドゴム層11の厚みT1に対して厚みTuを薄くしても、トレッドゴム層11に亀裂が生じることが抑制される。また、上記(5A)式のようにトレッドゴム層11の厚みT1及び厚みTuを規定することにより、排水性の低下を抑制しつつ、良好な操縦安定性を維持することができる。例えば、コーナリング特性のようなタイヤ1の動的特性を要求に適った特性にすることができる。また、転がり抵抗の低減にも効果がある。
なお、本実施形態においては、環状構造体100は、トレッドゴム層11及びサイドウォール部3を含むゴム層、表面処理剤、及び接着剤の少なくとも一つで覆われている。換言すれば、本実施形態に係るタイヤ1において、環状構造体100は露出してない。
図4は、タイヤ1の接地面11Aの一例を示す図(平面展開図)である。トレッドゴム層11は、回転軸AXと平行なY軸方向に関する接地面11Aの接地領域の端部Egを含む端部領域ERを有する。回転軸AXと平行なY軸方向に関して、端部領域ERの中心は、接地領域の端部Egと一致する。トレッドゴム層11は、端部領域ERに形成された細溝30を有する。細溝30は、回転軸AXを囲むように形成される。細溝30の幅は、主溝40の幅よりも小さい。主溝40の幅及び細溝30の幅は、Y軸方向に関する寸法である。本実施形態において、細溝30とは、トレッドゴム層11に設けられた溝のうち、幅が2mm以上4mm以下のものをいう。
本実施形態において、端部領域ERの幅をDWとしたとき、
DW=0.1W …(6A)
の条件が満たされる。
タイヤ1が環状構造体100を有する場合、端部Rg又はその近傍において、トレッドゴム層11の歪みが大きくなる可能性がある。そのため、上記(6A)式に示されるような端部Rgを含む端部領域ERに、赤道線CLと平行な細溝30を設けることにより、転がり抵抗を低減して、低燃費化を実現することができる。
次に、本実施形態に係る環状構造体100の製造方法の一例について説明する。図5、図6、及び図7は、環状構造体100の製造方法の一例を示す図である。図5に示すように、帯状(長方形形状)の金属の板20が用意される。板20は、長手方向(矢印C参照)における一方の端部20TL及び他方の端部20TLのそれぞれに、短手方向(矢印S参照)に関して両側に突出する凸部22を有する。
次に、図6に示すように、板20の長手方向の端部20TL同士が突き合わされ、その端部20TL同士が溶接により接合される。端部20TLは、板20の長手方向と直交することが好ましい。溶接は、ガス溶接(酸素アセチレン溶接)、アーク溶接、TIG(Tungsten Inert Gas)溶接、プラズマ溶接、MIG(Metal Inert Gas)溶接、エレクトロスラグ溶接、電子ビーム溶接、レーザービーム溶接、超音波溶接等を用いることができる。このように、板20の端部20TL同士を溶接することにより、簡単に環状構造体100を製造することができる。なお、溶接後の板20に、熱処理及び圧延の少なくとも一方が施されてもよい。これにより、環状構造体100の強度が向上する。熱処理は、例えば、析出硬化系ステンレス鋼を用いる場合、一例として、500℃で60分保持する。熱処理の条件は、要求される特性によって適宜変更することができるので、前述の条件に限定されるものではない。
次に、図7に示すように、溶接後の凸部22が除去される。これにより、環状構造体100が形成される。なお、環状構造体100に熱処理を施す場合、凸部22を切断した後に熱処理を施すことが好ましい。熱処理によって環状構造体100の強度が向上するため、熱処理等を施す前に凸部22を切断することにより、凸部22の切断が容易になる。環状構造体100が形成された後、環状構造体100の外側に未加硫のトレッドゴム層11が配置される。また、カーカス部120が環状構造体100に取り付けられる。これにより、グリーンタイヤが作成される。その後、グリーンタイヤが加硫され、トレッドゴム層11と環状構造体100とが結合することにより、タイヤ1が完成する。
図8は、溶接により接合された環状構造体100の溶接部201の近傍を示す側面図である。図8に示すように、溶接部201の厚みは、溶接部201の周辺の部分の厚みTbよりも厚い。周辺の部分の厚みTbは、板20の厚みTbである。厚みTbは、溶接部201を除いた部分における環状構造体100の厚みである。厚みTbは、外面100Aと内面100Bとの距離を含む。
上述のように、環状構造体100は、金属材料で製造される。環状構造体100(板20)を形成する金属材料のヤング率(縦弾性係数)をEとしたとき、
150GPa≦E≦250GPa …(7A)
の条件が満たされている。
なお、好ましくは、
170GPa≦E≦210GPa …(7B)
の条件が満たされていることが好ましい。
また、板20の厚みをTbとしたとき、
0.2mm≦Tb≦0.8mm …(8A)
の条件が満たされている。
なお、好ましくは、
0.4mm≦Tb≦0.6mm …(8B)
の条件が満たされていることが好ましい。
また、本実施形態において、環状構造体100の金属材料の引張強度は、900MPa以上1800MPa以下でもよい。
上記(7A)式及び上記(8A)式の条件を満たすことにより、タイヤ1の転がり抵抗が低減され、タイヤ1の耐久性が確保される。また、操縦安定性も向上する。また、タイヤ1が大外径サイズであるため、比較的剛性が大きい環状構造体100を適用するのが好ましい。
ヤング率Eが150GPaよりも小さい場合、トレッドゴム層11の接地領域における変形が大きくなり、転がり抵抗の低減が困難となる。一方、ヤング率Eが250GPaよりも大きい場合、曲げ剛性が大きくなり、接地領域の面積が減少して接地圧が増大するため、転がり抵抗の低減が困難となる。また、十分な接地領域の面積が確保できなくなることで、操縦安定性の向上効果も小さくなる。
厚みTbが0.2mmよりも薄い場合、トレッドゴム層11の接地領域における変形が大きくなり、転がり抵抗の低減が困難となる。また、厚みTbが薄くなることにより、十分な耐久性を得られなくなる可能性もある。一方、厚みTbが0.8mmよりも厚い場合、曲げ剛性が大きくなり、接地領域の面積が減少して接地圧が増大するため、転がり抵抗の低減が困難となる。また、十分な接地領域の面積が確保できなくなることで、操縦安定性の向上効果も小さくなる。
環状構造体100は、ばね鋼、高張力鋼、ステンレス鋼、及びチタンの少なくとも一つを含んでもよい。チタンは、チタン合金を含んでもよい。本実施形態において、環状構造体100は、ステンレス鋼を含む。ステンレス鋼の耐食性は高い。ステンレス鋼は、上述の数値のヤング率E及び引張強度を得ることができる。
環状構造体100をステンレス鋼で製造する場合、JIS G4303の分類における、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼、及び析出硬化系ステンレス鋼の少なくとも一つを用いてもよい。ステンレス鋼を用いることにより、引張強度及び靱性が高い環状構造体100を製造可能である。
次に、本発明に係る実施例について説明する。本発明者は、上述の実施形態に従ってタイヤ1を作成し、本実施形態に係るタイヤ1の燃費指数の評価試験、及び操縦安定性の評価試験を行った。また、従来例及び比較例1に係るタイヤを作成し、従来例及び比較例1に係るタイヤの燃費指数の評価試験、及び操縦安定性の評価試験も行った。
燃費指数の評価試験は、タイヤを排気量1500ccの小型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、比較例のタイヤ(基準タイヤ)の燃料消費率を基準値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。
操縦安定性の評価試験は、タイヤを標準リムにリム組みして排気量1500ccの乗用車に装着し、1周1km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。評価結果は比較例のタイヤ(基準タイヤ)のフィーリング評価点の平均値を基準値100とし、各タイヤの評価点の平均値を指数で表示したものを評価値とした。この評価値が大きいほど操縦安定性が優れていることを示す。
表1は、本発明の実施例1から実施例6に係るタイヤ1についての評価試験結果と、従来例及び比較例1に係るタイヤ(基準タイヤ)についての評価試験結果とを示す。従来例のSW/ODは、0.32であり、比較例1のSW/ODは、0.24である。実施例1から実施例6それぞれのSW/ODは、0.24である。
Figure 2015123947
表1において、「環状構造体」が「無」とは、ベルト層が従来のコードを引き揃えたベルト層であることを意味し、「環状構造体」が「有」とは、ベルト層が本発明に係る環状構造体100であることを意味する。すなわち、表1において、従来例及び比較例1に係るタイヤは、本発明に係る環状構造体100を有していない。実施例1から実施例6のそれぞれに係るタイヤは、本発明に係る環状構造体100を有する。従来例及び比較例1は、環状構造体100ではなく、従来において一般的に使用されているコードを引き揃えたベルト層を有する。
また、表1において、「接地面及び環状構造体が回転軸に平行である」が「○」とは、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行であることを意味する。「接地面及び環状構造体が回転軸に平行である」が「×」とは、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと非平行であることを意味する。
表1に示すように、従来例は、上述の(2A)式、(3A)式、及び(4A)式の条件を満たすものの、(1A)式の条件を満たさない。また、従来例は、環境構造体100を有しない。
比較例1は、(1A)式、(2A)式、(3A)式、及び(4A)式の条件を満たすものの、環状構造体100を有しない。
実施例1は、(1A)式、(2A)式、(3A)式、及び(4A)式の条件を満たす。また、実施例1は、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと非平行である。
実施例2は、(1A)式、(3A)式、及び(4A)式の条件を満たし、(2A)式の条件を満たさない。また、実施例2は、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行である。
実施例3は、(1A)式及び(2A)式の条件を満たし、(3A)式及び(4A)式の条件を満たさない。実施例3において、W/SWは0.6である。また、実施例3は、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行である。
実施例4は、(1A)式及び(2A)式の条件を満たし、(3A)式及び(4A)式の条件を満たさない。実施例4において、W/SWは0.92である。また、実施例4は、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行である。
実施例5は、(1A)式、(2A)式、及び(3A)式の条件を満たし、(4A)式の条件を満たさない。また、実施例5は、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行である。
実施例6は、(1A)式、(2A)式、(3A)式、及び(4A)式の条件を満たす。また、実施例5は、トレッド部10の接地面11A、及び環状構造体100の外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行である。
表1に示すように、タイヤ1が上記(1A)式の条件を満たすことにより、実施例1から実施例6に係る燃費指数は、従来例及び比較例1に係る燃費指数よりも良好であることが分かる。
表1に示すように、タイヤ1が上記(1A)式の条件を満たすことにより、実施例1から実施例6のそれぞれに係る操縦安定性は、比較例1に係る操縦安定性よりも良好であることが分かる。
表1に示すように、環状構造体100を有する実施例1から実施例6に係る燃費指数は、環状構造体100を有しない従来例及び比較例1に係る燃費指数よりも良好であることが分かる。
表1に示すように、環状構造体100を有する実施例1から実施例6に係る操縦安定性は、環状構造体100を有しない従来例及び比較例1に係る操縦安定性と同等、又は従来例及び比較例1に係る操縦安定性よりも良好であることが分かる。
以上説明したように、本実施形態によれば、環状構造体100を備えるタイヤ1において、タイヤ幅SWとタイヤ外径ODとの比率を上記(1A)式の条件を満たすように規定しているので、タイヤ1の転がり抵抗を低減して、低燃費化を実現することができる。また、タイヤ1が環状構造体100を備えることにより、操縦安定性の低下が抑制される。このように、本実施形態によれば、要求に適ったタイヤ1の動的特性を得ることができる。
また、本実施形態においては、接地面11A及び外面100Aのそれぞれが、回転軸AXと平行であるため、幅方向に関するトレッドゴム層11の剛性分布が均一化される。そのため、トレッドゴム層11の局所的な変形が抑制され、転がり抵抗が低減される。したがって、低燃費化が実現される。
また、本実施形態においては、接地幅Wと環状構造体100の幅BWとの比率を上記(2A)式の条件を満たすように規定しているので、タイヤ1の転がり抵抗を低減しつつ、良好な操縦安定性を得ることができる。
また、本実施形態においては、接地幅Wとタイヤ幅SWとの比率を上記(3A)式の条件を満たすように規定しているので、タイヤ1の転がり抵抗を低減しつつ、良好な操縦安定性を得ることができる。
また、本実施形態においては、上記(4A)式に示したように、タイヤ1の偏平比(OD−RD)/2SWに応じて、W/SWを変化させるようにしたので、転がり抵抗を維持しつつ、操縦安定性を効率的に向上させることができる。低偏平サイズであるタイヤ1は、高偏平サイズであるタイヤ1に比べ操縦安定性に優れる。そのため、接地幅Wをその分小さくすることで、転がり抵抗を維持しつつ、操縦安定性の低下を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、トレッドゴム層11の厚みT1と厚みTuとの比率を上記(5A)の条件を満たすように規定しているので、トレッドゴム層11の厚みが抑制された状態で、トレッドゴム層11の亀裂の発生を抑制しつつ、タイヤ1の動的特性を要求に適った特性にすることができる。
また、本実施形態によれば、上記(6A)式に示されるような幅DWを有する端部領域ERに、赤道線CLと平行な細溝30を設けることにより、転がり抵抗を低減して、低燃費化を実現することができる。
また、本実施形態によれば、環状構造体100のヤング率E及び厚みTbを上記(7A)式及び上記(8A)式の条件を満たすように規定しているので、タイヤ1の転がり抵抗が低減され、タイヤ1の耐久性が確保される。
<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。以下の実施形態においては、環状構造体の例について説明する。
図9は、本実施形態に係る環状構造体101の一例を示す斜視図である。図9において、環状構造体101は、環状構造体101の幅方向(回転軸AXと平行な方向)に関する端部の少なくとも一部に凹凸部50を有する。凹凸部50は、環状構造体101の幅方向の両側のそれぞれに設けられる。凹凸部50の凸部は、尖っている。凹凸部50は、所謂、鋸刃状である。本実施形態において、幅方向に関する凹凸部50の寸法Weは、5mm以上40mm以下である。
環状構造体101の幅方向の両側にトレッドゴム層11の少なくとも一部が配置される場合、凹凸部50は、トレッドゴム層11に食い込むことができる。これにより、環状構造体101とトレッドゴム層11との結合が強化される。
また、凹凸部50が設けられることにより、タイヤ1の幅方向の端部において剛性が急激に変化することが抑制される。特に、環状構造体101の幅を小さくした場合に有効である。
また、環状構造体101は円筒形状であり、回転軸AXに対する放射方向に関しては変形し易い(Z軸方向に撓み易い)が、回転軸AXと平行な方向に関しては変形し難い(剛性が高い)。そのため、回転軸AXと平行な方向に関して剛性のバランスが偏る可能性がある。本実施形態においては、凹凸部50が設けられているため、環状構造体101は、回転軸AXと平行な方向に関して変形し易い。そのため、剛性のバランスが偏ることが抑制される。
<第3実施形態>
第3実施形態について説明する。図10は、本実施形態に係る環状構造体102の一例を示す斜視図である。図10において、環状構造体102は、外面102Aと、内面102Bと、外面102Aと内面102Bとを貫通する複数の貫通孔4とを有する。
本実施形態において、環状構造体102の幅方向に関して、貫通孔4は、等間隔で複数配置される。また、環状構造体102の周方向に関して、貫通孔4は、等間隔で複数配置される。環状構造体102の幅方向及び周方向のそれぞれに関して、貫通孔4は、等しい密度で複数形成される。
本実施形態においては、環状構造体102の外面102Aに接合されるトレッドゴム層11の少なくとも一部と、環状構造体102の内面102Bに接合されるカーカス部120とが、貫通孔4を介して接触可能である。トレッドゴム層11の内面11B及びカーカス部120の外面120Aの少なくとも一方に接着剤(接着剤層)が設けられている場合、トレッドゴム層11の内面11Bの少なくとも一部と、カーカス部120の外面120Aとは、貫通孔4を介して、接着剤(接着剤層)により接合される。これにより、トレッドゴム層11と環状構造体102との結合、及び環状構造体102とカーカス部120との結合のそれぞれが強化され、タイヤ1の耐久性が向上する。
また、貫通孔4により、環状構造体102の剛性を調整することができる。例えば、貫通孔4の数を調整したり、貫通孔4の大きさを調整したりすることにより、環状構造体102の剛性を調整することができる。例えば、貫通孔4により、コーナーリングパワーが過剰に大きくなることを抑制することで、操縦安定性が向上する。
<第4実施形態>
第4実施形態について説明する。図11は、本実施形態に係る環状構造体103の一例を示す斜視図である。図11において、環状構造体103は、凹凸部50と、複数の貫通孔4とを有する。このように、図9を参照して説明した構成要素と、図10を参照して説明した構成要素とを組み合わせてもよい。
<第5実施形態>
第5実施形態について説明する。図12は、本実施形態に係る環状構造体104の一例を示す斜視図である。図12において、環状構造体104は、複数の貫通孔4を有する。また、環状構造体104は、凹部5を有する。凹部5を、切欠部5、と称してもよい。凹部5は、環状構造体104の幅方向の両側のそれぞれに設けられる。凹部5は、環状構造体104の周方向に関して、間隔をあけて複数配置される。環状構造体104の幅方向の両側にトレッドゴム層11の少なくとも一部が配置される場合、トレッドゴム層11の少なくとも一部が、凹部5に食い込むことができる。これにより、環状構造体104とトレッドゴム層11との結合が強化される。
<第6実施形態>
第6実施形態について説明する。図13は、本実施形態に係る環状構造体105の一例を示す斜視図である。図13において、環状構造体105は、複数の貫通孔4を有する。環状構造体105の周方向に関して、貫通孔4は、等間隔で複数配置される。環状構造体105の幅方向に関して、貫通孔4は、間隔をあけて配置される。環状構造体105の幅方向に関して、貫通孔4は、不等間隔で複数配置される。本実施形態において、環状構造体105の幅方向に関して、環状構造体105のエッジの近傍に配置される貫通孔4の間隔は、環状構造体105の中央に配置される貫通孔4の間隔よりも小さい。なお、環状構造体105の幅方向に関して、環状構造体105のエッジの近傍に配置される貫通孔4の間隔が、環状構造体105の中央に配置される貫通孔4の間隔よりも大きくてもよい。
本実施形態においても、貫通孔4により、トレッドゴム層11と環状構造体105との結合、及び環状構造体105とカーカス部120との結合のそれぞれが強化される。
<第7実施形態>
第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸AXと直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸AXを中心として回転する方向をいう(図14参照)。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸AXと平行な方向をいう。タイヤ赤道面CLとは、空気入りタイヤ1の回転軸AXに直交するとともに、空気入りタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤ1のタイヤ周方向に沿う線をいう。本明細書及び図面では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「CL」を付す。
本実施形態の空気入りタイヤ1は、タイヤ子午断面視で、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、サイドウォール部同士を連結するトレッド部10とを備える。
なお、本発明では、空気入りタイヤの内部構造は特に限定されない。空気入りタイヤの内部構造は、その空気入りタイヤに要求される性能やデザインなどによって異なるべきものであり、例えば実験やシミュレーションなどにより様々な要求を満足するように決定することが好ましい。
本実施形態の空気入りタイヤ1は、その総幅(呼び幅)SWと外径ODとの比が、
SW/OD≦0.3 …<1>
の関係を満たすように形成されている。<1>式は、上述の(1A)式と同等である。
なお、本発明では、総幅SWは、空気入りタイヤ1をリム組みし、空気入りタイヤ1の寸法を規定するために230[kPa](任意に設定した内圧)で内圧を充填したときの無負荷状態における、サイドウォール上のデザインを含んだサイドウォール同士の間の間隔であり、外径ODは、このときのタイヤの外径である。なお、上述のように230[kPa]という内圧は、空気入りタイヤの寸法を規定するために選択されたものである。したがって、本発明に係る空気入りタイヤ1は、通常に使用される範囲の内圧が充填されているものであれば、本発明の効果を発揮するものであり、230[kPa]の内圧が充填されていることが本発明を実施する上で必須ではないことに留意されたい。
ここで、本発明において使用されるリムは、空気入りタイヤ1の内径に適合したリム径を有し、かつISO4000−1:2001に準拠して、タイヤ断面幅の呼びSnと、リム組みされるタイヤの偏平比により表1の対応表によって定められる係数K1との積で求めた値(Rm=K1×Sn)に最も近い、表2及び表3に示されている規定リム幅Rm[mm]に対応するリム幅の呼びを有するリムである。
Figure 2015123947
Figure 2015123947
図14は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ1のトレッド部10の一部を示す平面展開図である。図14では、タイヤ赤道線CLよりも右側が車両装着時の車両側であり、タイヤ赤道線CLよりも左側が車両装着時の車両側とは反対側であるものとして説明する。つまり、本明細書及び図面では、この空気入りタイヤ1は、車両の左側に装着されているものとして説明される。
本実施形態の空気入りタイヤ1のトレッド部10には、タイヤ周方向に延びる4つの周方向溝12A、12B、12C、12Dと、各周方向溝12A、12B、12C、12Dによって区画された陸部14A、14B、14C、14D、14Eと、が形成されている。陸部14A、14B、14C、14D、14Eにはそれぞれ、周方向溝12A、12B、12C、12D以外のトレッド部10に配置された溝12、16である、タイヤ周方向を横断する方向に延びる複数の幅方向溝16A、16B、16C、16D、16Eが形成されている。なお、本明細書では、周方向溝12及び幅方向溝16を総称して溝12、16と呼び、本発明では、幅方向溝16は1.5〜8mmの溝幅を有するものとする。図14に示されているように、溝12、16及び陸部14の構成によって、トレッド部10には、非対称パターンが形成されている。
本実施形態の空気入りタイヤ1におけるトレッド部10の接地領域Gにおいて、接地面積に対する溝面積比率GR、タイヤ内側領域Aiにおける接地溝面積比率GRi、及びタイヤ外側領域Aoにおける接地溝面積比率GRoが、以下の関係を満たすように形成されている。
10[%]≦GR≦25[%] …<2>
GRo<GRi …<3>
0.1≦(GRi−GRo)/GR≦0.6 …<4>
本発明では、接地領域Gとは、空気入りタイヤ1を上述したリムにリム組みし、230[kPa]で内圧を充填し、負荷能力の80%に相当する荷重をかけて平面に接地させたときの接地面の領域である。接地幅Wとは、接地領域内のタイヤ幅方向の最大幅である。接地長Lとは、接地領域内のタイヤ周方向の最大長さである。また、本発明では、負荷能力は、ISO4000−1:1994に基づいて負荷能力が決定される。しかしながら、当該ISO規格において負荷能力指数が設定されていないサイズについては、個別で算出して諸外国の規格との整合を考慮して決定するとの記載があり、この場合では、負荷能力については各国の規格に基づいて算出される。したがって、本発明では実際には、JIS規格で採用している負荷能力算出式を利用したJIS D4202−1994解説の「負荷能力の算定」に記載されている、下記の算定式(c)から各タイヤサイズの負荷能力が算出されている。
X=K×2.735×10−5×P0.585×Sd1.39×(D−12.7+Sd)
但し、X=負荷能力[kg]
K=1.36
P=230(=空気圧[kPa])
Sd=0.93×S.75−0.637d
.75=S×((180°−Sin−1((Rm/S))/131.4°)
S=設計断面幅[mm]
=設計断面幅に対応したリム幅[mm]
d=(0.9−偏平比[−])×S.75−6.35
=リム径の基準値[mm]
そして、溝面積比率GRとは、接地領域G内の陸部面積と溝面積との総和(=接地面積)に対する溝面積の比率である。
さらに、図14に示すように、タイヤ内側領域Aiとは、車両装着時に、接地領域Gにおいてタイヤ赤道線CLから車両側に位置すると共に接地幅Wの半分の幅を有する範囲であり、タイヤ外側領域Aoとは、車両装着時に、接地領域においてタイヤ赤道線CLから車両側とは反対側に位置すると共に接地幅Wの半分の幅を有する範囲である。そして、タイヤ内側領域Aiでの接地溝面積比率をGRiは、前記タイヤ内側領域Aiにおける陸部面積と溝面積との総和に対する溝面積の比率であり、タイヤ外側領域Aoでの接地溝面積比率をGRoは、タイヤ外側領域Aoにおける陸部面積と溝面積との総和に対する溝面積の比率である。
本実施形態に係る空気タイヤ1によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
(1) 本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、その総幅SWと外径ODとの比が、上述の<1>式の関係を満たすように形成されている。それにより、一般的なサイズ(例えば205/55R16(SW/OD=0.32))の空気入りタイヤと比較すると、外径ODに対して総幅SWが狭くなる。その結果、空気入りタイヤ1の前方投影面積が小さく、タイヤ周辺の空気抵抗が低減され、ひいては空気入りタイヤ1の転がり抵抗を低減することができる。その一方で、単に総幅SWを狭くすると空気入りタイヤ1の負荷能力が低下するが、<1>式を満たすことにより外径ODが総幅SWに対して相対的に大きいので、負荷能力の低下を抑制することができる。
(2) 本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、接地面積に対する溝面積比率GRが、上述の<2>式に示された範囲の値を取るように形成されている。この溝面積比率GRの範囲は、一般的な空気入りタイヤと比較して、低く設定されている。それにより、陸部14が接地する面積が増大することよってトレッド部10の剛性が高くなり、操縦安定性を向上させることができる。なお、溝面積比率GRが25%よりも高くなると、トレッド部10の剛性が低下してしまい、コーナリングフォースを十分に得ることができず操縦安定性を向上させることが困難になる。そして、上述のように総幅SWが狭いと排水性が向上するが、溝面積比率GRが10%よりも低くなると、トレッド部10に設けられる溝12、16が少なくなり接地領域Gにおいて十分に排水することができず、総合的に排水性を維持することが困難になってしまう。
(3) 本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、接地領域Gにおける溝面積比率GRと、タイヤ外側領域Aoにおける接地溝面積比率GRoと、タイヤ内側領域Aiにおける接地溝面積比率GRiとが、上述の<3>式及び<4>式の関係を満たすように形成されている、それにより、タイヤ内側領域Aiよりも、タイヤ外側領域Aoに設けられる溝が少なくなる。これにより、本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、(2)において説明したように溝面積比率GRが比較的低いことによる排水性の低下を、タイヤ内側領域Aiの溝面積比率GRiをタイヤ外側領域Aoの溝面積比率GRoよりも大きくすることによって抑制することができる。さらに、タイヤ外側領域Aoに位置する陸部14が接地する面積が、タイヤ内側領域Aiに比べて大きいので、タイヤ外側領域Aoにおけるトレッド部10の剛性が高い。それにより、十分なコーナリングフォースを得ることができ、ひいては操縦安定性を向上させることができる。なお、<4>式に関連して、一方では、「(GRi−GRo)/GR」が0.1よりも小さいと、排水性の悪化を充分に抑制することができない。他方では、「(GRi−GRo)/GR」が0.6よりも大きいと、タイヤ内側領域Aiにおいてトレッド部10のブロック剛性が低下しすぎてしまい、操縦安定性の低下を引き起こす場合がある。
(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。
また、溝面積比率GR、GRi、GRoが、
15[%]≦GR≦22[%]、及び/又は、
0.2≦(GRi−GRo)/GR≦0.4
の関係を満たすとさらに好ましい。さらに高度に、排水性の悪化を抑制しつつ、タイヤ外側領域Aoにおけるトレッド部10の剛性が高くなり、ひいては操縦安定性を向上させることができるからである。
ここで、図14に示されているように、トレッド部10には複数の幅方向溝16が配置されている。これら幅方向溝16の溝面積比率GRL(接地領域G内の陸部面積と溝面積との総和(=接地面積)に対する幅方向溝16の溝面積の比率)に関し、タイヤ外側領域Aoにおける幅方向溝16の溝面積比率GRLoと、タイヤ内側領域Aiにおける幅方向溝16の溝面積比率GRLiとの関係が、
1.1≦GRLi/GRLo≦1.9 …<5>
を満たすと好ましい。排水性の悪化抑制と、ブロック剛性及び接地面積の増加による操縦安定性の向上とをさらに、高度に両立させることができるからである。なお、一方では「GRLi/GRLo」が1.1よりも小さいと、排水性の悪化を抑制する効果が充分ではなくなる。他方では、「GRLi/GRLo」が1.9よりも大きいと、タイヤ内側領域Aiにおけるトレッド部10のブロック剛性の低下が顕著となり、操縦安定性が低下してしまうおそれがある。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1におけるトレッド部10の全周にわたって、周方向に間隔をもって配置されている幅方向溝16のうちの、タイヤ外側領域Aoに配置された幅方向溝16A、16Bの本数Piと、タイヤ内側領域Aiに配置された幅方向溝16C、16D、16Eの本数Poとの関係が、
1<Pi/Po≦2 …<6>
を満たすとさらに好ましい。タイヤ外側領域Aoよりもタイヤ内側領域Aiにより多くの幅方向溝16を配置することによって、排水性の向上が見込め、さらに、排水性の悪化抑制と、ブロック剛性及び接地面積の増加による操縦安定性の向上とを、より一層高度に両立させることができるからである。
さらに、<6>式と同じ趣旨で、タイヤ内側領域Aiに位置する幅方向溝16C、16D、16Eの本数が、40〜80本であると好ましい。なお、幅方向溝16C、16D、16Eの本数は、タイヤ周方向に整列しかつ互いに隣接するそれぞれの幅方向溝16C、16D、16E同士の間隔が最も広い幅方向溝16C、幅方向溝16D及び幅方向溝16Eのいずれかの、タイヤ全周にわたった総本数をいう。
さらに、図14を参照すると、トレッド部10には、上述のように、タイヤ内側領域Aiに周方向溝12C、12D(内側周方向溝に相当)と、タイヤ外側領域Aoに周方向溝12A、12B(外側周方向溝に相当)とが設けられている。このときの、タイヤ内側領域Aiに位置する周方向溝12C、12Dの溝面積比率GRBiと、タイヤ外側領域Aoに位置する周方向溝12A、12Bの溝面積比率GRBoiとの関係が、
1≦GRBi/GRBoi≦2 …<7>
を満たすと好ましい。タイヤ内側領域Aiに位置する周方向溝12C、12Dの溝面積比率GRBiを大きくすることによって、排水性の悪化をさらに抑制することができるからである。
上述のように、本実施形態の空気入りタイヤ1のトレッド部10には、周方向溝12及び幅方向溝16の両方が設けられている。しかしながら、本発明では、空気入りタイヤ1のトレッド部10には溝12,16が設けられており、この空気入りタイヤ1の接地領域Gにおいて、少なくとも<2>式から<4>式が満たされていればよい。言い換えれば、本発明の空気入りタイヤ1のトレッド部10には、少なくとも<2>式から<4>式を満たすように、周方向溝12又は幅方向溝16のいずれか一方が設けられていればよい。
[変形例]
図15は、本発明の実施形態の変形例に係る空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面展開図である。ここで、図15を参照しつつ、タイヤ外内側領域Aoi及びタイヤ外外側領域Aooを定義する。タイヤ外内側領域Aoiは、タイヤ外側領域Aoのうちのタイヤ赤道線CL側に位置する、接地幅Wの25%の幅を有する範囲である。そして、タイヤ外外側領域Aooは、タイヤ外側領域Aoのうちの、タイヤ外内側領域Aoi以外の、タイヤ幅方向の接地端側に位置する、接地幅Wの25%の幅を有する範囲である。
ここで、図15に示されているように、タイヤ外内側領域Aoiにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝12Aが設けられているが、タイヤ外外側領域Aooには周方向溝12が設けられていないと好ましい。タイヤ外側領域Aoにおいて、接地幅端部GEから周方向溝12Aまでのタイヤ幅方向距離を確保して、それによりトレッド部10のタイヤ幅方向剛性を高くすることができ、ひいてはコーナリング時において、操縦安定性を向上させることができるからである。
[実施例]
本実施例では、様々な条件を有する空気入りタイヤについて、RRC指数、燃費指数、操縦安定性、耐ハイドロプレーニング性能(排水性)に関するタイヤ性能試験が行われた。
これらの性能試験では、各テストタイヤに適合する上述したサイズのリムを組付け、実車試験に関しては、各々に230[kPa]の内圧を充填して行われた。
これより、テストタイヤについて行われた性能試験の試験方法について説明する。
(燃費性能)
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。
(操縦安定性)
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、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。
(耐ハイドロプレーニング性能)
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。この試験では従来例での計測結果を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。
これより、各テストタイヤ及びその性能試験結果について説明する。従来例及び実施例7から実施例18に係る空気入りタイヤについて、燃費指数、操縦安定性、及び耐ハイドロプレーニング性能(ハイドロ性能)に関する性能試験が行われた。表4には、各テストタイヤの寸法に関する数値と、性能試験結果とが示されている。
Figure 2015123947
表4において、「環状構造体」が「無」とは、ベルト層が従来のコードを引き揃えたベルト層であることを意味し、「環状構造体」が「有」とは、ベルト層が本発明に係る環状構造体100であることを意味する。すなわち、表4において、従来例に係るタイヤは、本発明に係る環状構造体100を有していない。実施例7から実施例18のそれぞれに係るタイヤは、本発明に係る環状構造体100を有する。従来例は、環状構造体100ではなく、従来において一般的に使用されているコードを引き揃えたベルト層を有する。
また、表4の「外側周方向溝位置」の項目において、「Aoi」はタイヤ外内側領域Aoiに、「Aoo」はタイヤ外外側領域Aooに、そして「Aoi,Aoo」はタイヤ外内側領域Aoiとタイヤ外外側領域Aooとの両方に、周方向溝12が設けられていることを示している。
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、すなわち<1>式を満たさない。また、従来例に係る空気入りタイヤは、環状構造体を有しない。従来例に係る空気入りタイヤのトレッド部には、図16に示されているトレッドパターンが設けられている。
実施例7から実施例18に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが165/55R20であり、その「SW/OD」の値が0.24であり、すなわち<1>式を満たす。実施例7から実施例18に係る空気入りタイヤのトレッド部10には、図16に示されているトレッドパターンを基礎として各タイヤサイズに適合するように変更されたトレッドパターンが設けられている。
従来例は、操縦安定性の基準タイヤとなっている。つまり、本発明では、操縦安定性では、転がり抵抗が幅狭大径のタイヤサイズに変更され、操縦安定性が低下した状態を基準としている。そして、実施例に係る空気入りタイヤは、操縦安定性が従来例からどの程度改善したかについて評価されるものとする。
ここで、実施例及び従来例に係る空気入りタイヤのトレッド部には、従来例のトレッドパターン、つまり図16のトレッドパターンを基礎として、各テストタイヤに設定されている溝面積比率GRなどの各寸法パラメータに適合するように変更されたトレッドパターンが設けられている。実施例に係る空気入りタイヤでは、図14に示されたトレッドパターンのように、図16のトレッドパターンを基礎として、周方向溝12及び幅方向溝16の溝面積や、周方向溝12の数及びタイヤ幅方向位置などを変更することによって、各テストタイヤの各寸法パラメータに適合させている。
表4に示すように、従来例は、上述の<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たしてない。また、従来例は、環状構造体を有しない。また、従来例は、タイヤ外内側領域Aoiとタイヤ外外側領域Aooとの両方に、周方向溝12が設けられている。
実施例7は、<1>式、<3>式、<4>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たし、<2>式の条件を満たさない。実施例7では、GRは8%である。また、実施例7は、環状構造体を有する。また、実施例7は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例8は、<1>式、<3>式、<4>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たし、<2>式の条件を満たさない。実施例8では、GRは30%である。また、実施例8は、環状構造体を有する。また、実施例8は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例9は、<1>式、<2>式、<3>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たし、<4>式の条件を満たさない。実施例9では、(GRi−GRo)/GRは0.00である。また、実施例9は、環状構造体を有する。また、実施例9は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例10は、<1>式、<2>式、<3>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たし、<4>式の条件を満たさない。実施例10では、(GRi−GRo)/GRは0.70である。また、実施例10は、環状構造体を有する。また、実施例10は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例11は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たし、<5>式の条件を満たさない。実施例11では、GRLi/GRoは1.0である。また、実施例11は、環状構造体を有する。また、実施例11は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例12は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たし、<5>式の条件を満たさない。実施例12では、GRLi/GRoは2.0である。また、実施例12は、環状構造体を有する。また、実施例12は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例13は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、及び<7>式の条件を満たし、<6>式の条件を満たさない。実施例13では、Pi/Poは1.0である。また、実施例13は、環状構造体を有する。また、実施例13は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例14は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、及び<7>式の条件を満たし、<6>式の条件を満たさない。実施例14では、Pi/Poは2.1である。また、実施例14は、環状構造体を有する。また、実施例14は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例15は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たす。実施例15は、環状構造体を有する。実施例15は、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられ、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられていない。
実施例16は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、及び<6>式の条件を満たし、<7>式の条件を満たさない。実施例16では、GRBi/GRBoは0.9である。また、実施例16は、環状構造体を有する。また、実施例16は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例17は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、及び<6>式の条件を満たし、<7>式の条件を満たさない。実施例17では、GRBi/GRBoは2.1である。また、実施例17は、環状構造体を有する。また、実施例17は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
実施例18は、<1>式、<2>式、<3>式、<4>式、<5>式、<6>式、及び<7>式の条件を満たす。また、実施例18は、環状構造体を有する。また、実施例18は、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝12が設けられ、タイヤ外外側領域Aooに周方向溝12が設けられていない。
表4の性能試験結果によれば、<1>式を満たす実施例7から実施例18に係る空気入りタイヤは、従来例よりも燃費指数において優れている。この性能試験結果により、試験されたタイヤサイズのうちでは、タイヤサイズ165/55R20であれば、表4の従来例であるタイヤサイズ205/55R16に対して燃費が十分に改善されることが確認された。
また、表4の性能試験結果によれば、<1>式から<4>式の条件を満たす実施例11から実施例18に係る空気入りタイヤは、燃費指数のみならず、操縦安定性において従来例を上回る。つまり、これらテストタイヤは、転がり抵抗を低減しつつ、それにより悪化した操縦安定性能を改善することができる。
なお、実施例7に係る空気入りタイヤ(<2>式の条件を満たさないタイヤ)は、溝面積比率GRが低過ぎてしまい(GR=8[%])、操縦安定性は良いものの、耐ハイドロプレーニング性能が極端に低下する。
また、表4の性能試験結果によれば、<1>式から<5>式の条件を満たす実施例13から実施例18に係る空気入りタイヤは、操縦安定性及び耐ハイドロプレーニング性能がより高度に両立されている。
また、表4の性能試験結果によれば、<1>式から<6>式の条件を満たす実施例15から実施例18に係る空気入りタイヤは、操縦安定性及び耐ハイドロプレーニング性能がより高度に両立されている。
また、表4の性能試験結果によれば、実施例15及び実施例18から分かるように、タイヤ外内領域Aoiに周方向溝が設けられている実施例18に係る空気入りタイヤは、タイヤ外内側領域Aoiに周方向溝が設けられていない実施例15に係る空気入りタイヤよりも、操縦安定性能及び耐ハイドロプレーニング性能において上回っている。
また、表4の性能試験結果によれば、<1>式から<7>式の条件を満たす実施例18に係る空気入りタイヤは、<1>式から<6>式の条件を満たすものの<7>式の条件を満たさない実施例16及び実施例17に係る空気入りタイヤと比較して、耐ハイドロプレーニング性能において上回る。
なお、本発明について特定の実施形態に基づいて詳述しているが、当業者であれば、本発明の請求の範囲及び思想から逸脱することなく様々な変更、修正等が可能である。
本発明は、以下のように規定される。
(1) トレッド部に溝によって形成された非対称パターンが形成されてい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との比であるSW/ODが、
SW/OD≦0.3、
を満たし、
前記トレッド部における接地領域での溝面積比率をGRとし、
車両装着時において、接地領域におけるタイヤ赤道線から車両側に位置する範囲をタイヤ内側領域Aiとし、前記タイヤ内側領域Aiにおける溝面積比率をGRiとし、車両装着時において、接地領域におけるタイヤ赤道線から車両側とは反対側に位置する範囲をタイヤ外側領域Aoとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける溝面積比率をGRoとしたときに、前記接地領域は、
10[%]≦GR≦25[%]、
GRo<GRi、
0.1≦(GRi−GRo)/GR≦0.6、
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。
(2) 前記トレッド部には、タイヤ周方向を横断する方向に延びる複数の幅方向溝が設けられ、
前記接地領域での前記幅方向溝の溝面積比率をGRLとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける幅方向溝の溝面積比率をGRLoとし、前記タイヤ内側領域Aiにおける幅方向溝の溝面積比率をGRLiとしたときに、
1.1≦GRLi/GRLo≦1.9、
を満たすこと特徴とする、
(1)に記載の空気入りタイヤ。
(3) 前記幅方向溝は、タイヤ周方向に間隔をもって配置されており、
前記空気入りタイヤの前記トレッド部の全周において、前記タイヤ内側領域Aiに配置された幅方向溝の本数をPiとし、前記タイヤ外側領域Aoに配置された幅方向溝の本数をPoとしたときに、
1<Pi/Po≦2、
を満たすことを特徴とする、
(2)に記載の空気入りタイヤ。
(4) 前記タイヤ外側領域Aoのうちのタイヤ赤道線側に位置する、接地幅の25%の幅を有する範囲をタイヤ外内側領域Aoiとし、前記タイヤ外側領域Aoのうちの前記タイヤ外内側領域Aoi以外の範囲をタイヤ外外側領域Aooとしたときに、
タイヤ周方向に延びる周方向溝が、前記タイヤ外内側領域Aoiには設けられているが、前記タイヤ外外側領域Aooには設けられていないことを特徴とする、
(1)〜(3)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
(5) 前記タイヤ内側領域Aiにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝である内側周方向溝と、前記タイヤ外側領域Aoにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝である外側周方向溝とが設けられており、
前記タイヤ内側領域Aiにおける前記内側周方向溝の溝面積比率をGRBiとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける前記外側周方向溝の溝面積比率をGRBoとしたとき、
1≦GRBi/GRBo≦2、
を満たすことを特徴とする、
(1)〜(4)のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
なお、上述の第1実施形態から第7実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第7実施形態で説明したタイヤ1のベルト層が、第1実施形態から第6実施形態で説明した環状構造体100でもよい。すなわち、第1実施形態から第6実施形態などで説明した、環状構造体100と、カーカス部120と、トレッドゴム層11とを有するタイヤ1が、第7実施形態で説明した<1>式の条件を満たし、そのトレッドゴム層11のトレッド部10が、<2>式から式<4>式の条件を満たしてもよい。また、第1実施形態から第6実施形態などで説明したタイヤ1のトレッド部10が、第7実施形態で説明した<5>式、<6>式、及び<7>式の少なくとも一つの条件を満たしてもよい。また、そのタイヤ1が、第2実施形態から第6実施形態で説明した環状構造体のいずれか一つを有してもよい。また、それらのタイヤ1が、第1実施形態で説明した(1A)式から(8B)式の少なくとも一つの条件を満たしてもよい。
1 タイヤ(空気入りタイヤ)
4 貫通孔
10 トレッド部
11 トレッドゴム層
11A 接地面
11B 内面
12 周方向溝(溝)
16 幅方向溝(溝)
30 細溝
40 主溝
50 凹凸部
100 環状構造体
100A 外面
100B 内面
120 カーカス部
AX 回転軸
Ai タイヤ内側領域
Ao タイヤ外側領域
G 接地領域
GR 溝面積比率
GRi タイヤ内側領域における溝面積比率
GRo タイヤ外側領域における溝面積比率
OD 外径
SW 総幅

Claims (15)

  1. 回転軸の周囲に配置される円筒形状の環状構造体と、
    少なくとも一部が前記回転軸と平行な方向に関して前記環状構造体の外側に配置され、ゴムで覆われたコードを有するカーカス部と、
    少なくとも一部が前記回転軸に対する放射方向に関して前記環状構造体の外側に配置され、トレッド部を有するゴム層と、を備え、
    タイヤ総幅をSW、
    タイヤ外径をOD、としたとき、
    SW/OD≦0.30、
    の条件を満たす空気入りタイヤ。
  2. 前記トレッド部の接地面、及び前記回転軸に対する放射方向に関して外側を向く前記環状構造体の外面のそれぞれは、前記回転軸と平行である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記トレッド部の接地領域の幅をW、
    前記回転軸と平行な方向に関する前記環状構造体の寸法をBW、としたとき、
    0.9≦BW/W≦1.1、
    の条件を満たす請求項1又は請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記トレッド部の接地領域の幅をW、としたとき、
    0.65≦W/SW≦0.90、
    の条件を満たす請求項1又は請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記トレッド部の接地領域の幅をW、
    タイヤリム径をRD、としたとき、
    0.14×(OD−RD)/2SW+0.65≦W/SW≦0.14×(OD−RD)/2SW+0.76、
    の条件を満たす請求項1又は請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記環状構造体は、複数の貫通孔を有する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記環状構造体は、帯状の金属の板の端部同士を溶接することにより形成され、
    前記金属のヤング率をE、
    前記板の厚みをTb、としたとき、
    150GPa≦E≦250GPa、且つ、0.2mm≦Tb≦0.8mm、
    の条件を満たす請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記ゴム層は、前記回転軸を囲むように前記トレッド部に形成された主溝と、前記トレッド部の接地面の反対方向を向く内面と、を有し、
    前記トレッド部の接地面と前記内面との距離である前記ゴム層の第1厚みをT1、
    前記主溝の底面と前記内面との距離である前記ゴム層の第2厚みをTu、としたとき、
    0.05≦Tu/T1≦0.15、
    の条件を満たす請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記ゴム層は、前記回転軸と平行な方向に関する前記トレッド部の接地領域の端部を含む端部領域に、前記回転軸を囲むように形成された細溝を有し、
    前記回転軸と平行な方向に関して、前記端部領域の中心は、前記接地領域の端部と一致し、
    前記トレッド部の接地領域の幅をW、
    前記端部領域の幅をDW、としたとき、
    DW=0.1W、
    の条件を満たす請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記環状構造体は、前記回転軸と平行な方向に関する端部の少なくとも一部に凹凸部を有する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記トレッド部に溝によって形成された非対称パターンが形成され、
    前記トレッド部における接地領域での溝面積比率をGRとし、
    車両装着時において、接地領域におけるタイヤ赤道線から車両側に位置する範囲をタイヤ内側領域Aiとし、前記タイヤ内側領域Aiにおける溝面積比率をGRiとし、車両装着時において、接地領域におけるタイヤ赤道線から車両側とは反対側に位置する範囲をタイヤ外側領域Aoとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける溝面積比率をGRoとしたときに、前記接地領域は、
    10[%]≦GR≦25[%]、
    GRo<GRi、
    0.1≦(GRi−GRo)/GR≦0.6、
    を満たして形成されている請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  12. 前記トレッド部には、タイヤ周方向を横断する方向に延びる複数の幅方向溝が設けられ、
    前記接地領域での前記幅方向溝の溝面積比率をGRLとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける幅方向溝の溝面積比率をGRLoとし、前記タイヤ内側領域Aiにおける幅方向溝の溝面積比率をGRLiとしたときに、
    1.1≦GRLi/GRLo≦1.9、
    を満たす請求項11に記載の空気入りタイヤ。
  13. 前記幅方向溝は、タイヤ周方向に間隔をもって配置されており、
    前記空気入りタイヤの前記トレッド部の全周において、前記タイヤ内側領域Aiに配置された幅方向溝の本数をPiとし、前記タイヤ外側領域Aoに配置された幅方向溝の本数をPoとしたときに、
    1<Pi/Po≦2、
    を満たす請求項12に記載の空気入りタイヤ。
  14. 前記タイヤ外側領域Aoのうちのタイヤ赤道線側に位置する、接地幅の25%の幅を有する範囲をタイヤ外内側領域Aoiとし、前記タイヤ外側領域Aoのうちの前記タイヤ外内側領域Aoi以外の範囲をタイヤ外外側領域Aooとしたときに、
    タイヤ周方向に延びる周方向溝が、前記タイヤ外内側領域Aoiには設けられているが、前記タイヤ外外側領域Aooには設けられていない請求項11から請求項13のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  15. 前記タイヤ内側領域Aiにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝である内側周方向溝と、前記タイヤ外側領域Aoにおいてタイヤ周方向に延びる周方向溝である外側周方向溝とが設けられており、
    前記タイヤ内側領域Aiにおける前記内側周方向溝の溝面積比率をGRBiとし、前記タイヤ外側領域Aoにおける前記外側周方向溝の溝面積比率をGRBoとしたとき、
    1≦GRBi/GRBo≦2、
    を満たす請求項11から請求項14のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
JP2013271932A 2013-12-27 2013-12-27 空気入りタイヤ Active JP6488543B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013271932A JP6488543B2 (ja) 2013-12-27 2013-12-27 空気入りタイヤ
PCT/JP2014/083721 WO2015098755A1 (ja) 2013-12-27 2014-12-19 空気入りタイヤ
DE112014006034.8T DE112014006034T5 (de) 2013-12-27 2014-12-19 Luftreifen
CN201480070978.3A CN105848925B (zh) 2013-12-27 2014-12-19 充气轮胎
US15/108,226 US10308075B2 (en) 2013-12-27 2014-12-19 Pneumatic tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013271932A JP6488543B2 (ja) 2013-12-27 2013-12-27 空気入りタイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015123947A true JP2015123947A (ja) 2015-07-06
JP6488543B2 JP6488543B2 (ja) 2019-03-27

Family

ID=53478612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013271932A Active JP6488543B2 (ja) 2013-12-27 2013-12-27 空気入りタイヤ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10308075B2 (ja)
JP (1) JP6488543B2 (ja)
CN (1) CN105848925B (ja)
DE (1) DE112014006034T5 (ja)
WO (1) WO2015098755A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019043237A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りラジアルタイヤ
JP2019043233A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りラジアルタイヤ
WO2022130659A1 (ja) * 2020-12-16 2022-06-23 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
WO2023105831A1 (ja) * 2021-12-10 2023-06-15 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
WO2023105832A1 (ja) * 2021-12-10 2023-06-15 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190061430A1 (en) * 2017-08-30 2019-02-28 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Pneumatic radial tire
JP7163136B2 (ja) * 2018-10-22 2022-10-31 Toyo Tire株式会社 空気入りタイヤ
DE102021001421A1 (de) 2021-03-17 2022-09-22 Wolfgang Scholz Leichtlauf-Luftreifen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05294111A (ja) * 1992-04-16 1993-11-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
JP2008201380A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Bridgestone Corp タイヤ
JP2013001193A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法
JP2013237283A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 空気入りタイヤ
JP5360333B1 (ja) * 2013-02-25 2013-12-04 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103205A (ja) * 1985-07-19 1987-05-13 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
JP2617713B2 (ja) * 1987-03-26 1997-06-04 横浜ゴム株式会社 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
CN100467289C (zh) 2001-09-17 2009-03-11 普利司通株式会社 充气轮胎
US20070125468A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Poling David C Pneumatic tire
JP2008201379A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Bridgestone Corp タイヤ
US9393839B2 (en) * 2010-03-29 2016-07-19 Bridgestone Corporation Tire
EP2565054B1 (en) 2010-04-30 2017-05-03 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tire for passenger vehicle
CN102555675B (zh) 2010-12-28 2015-12-02 横滨橡胶株式会社 充气轮胎以及充气轮胎的制造方法
JP5621604B2 (ja) 2011-01-13 2014-11-12 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
DE102012208873A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Luftreifen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05294111A (ja) * 1992-04-16 1993-11-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
JP2008201380A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Bridgestone Corp タイヤ
JP2013001193A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤの製造方法
JP2013237283A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 空気入りタイヤ
JP5360333B1 (ja) * 2013-02-25 2013-12-04 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019043237A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りラジアルタイヤ
JP2019043233A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りラジアルタイヤ
WO2022130659A1 (ja) * 2020-12-16 2022-06-23 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
JP2022095315A (ja) * 2020-12-16 2022-06-28 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
WO2023105831A1 (ja) * 2021-12-10 2023-06-15 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ
WO2023105832A1 (ja) * 2021-12-10 2023-06-15 株式会社ブリヂストン 乗用車用空気入りラジアルタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014006034T5 (de) 2016-10-20
CN105848925B (zh) 2018-05-29
CN105848925A (zh) 2016-08-10
WO2015098755A1 (ja) 2015-07-02
JP6488543B2 (ja) 2019-03-27
US20160318349A1 (en) 2016-11-03
US10308075B2 (en) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6488543B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP5066240B2 (ja) 空気入りタイヤ
EP1872972B1 (en) Heavy duty pneumatic tire
US9108472B2 (en) Pneumatic heavy-duty tire having circumferential reinforcing layer and sipes
JP6175427B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP5022003B2 (ja) 重荷重用タイヤ
JP5452388B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP5360333B1 (ja) 空気入りタイヤ
JP6446979B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2016074391A (ja) 空気入りタイヤ
JP2015037924A (ja) 空気入りタイヤ
JP2016074390A (ja) 空気入りタイヤ
WO2015063974A1 (ja) 空気入りタイヤ
JP2016088120A (ja) 乗用車用空気入りタイヤ
JP4785428B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2017024562A (ja) 空気入りタイヤ
JP6446980B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2017024561A (ja) 空気入りタイヤ
US20200376892A1 (en) Pneumatic tire
JP6709675B2 (ja) ランフラットラジアルタイヤ
JP2016020159A (ja) レーシングカート用の空気入りタイヤ
JP6446957B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2017024563A (ja) 空気入りタイヤ
JP2016141317A (ja) 空気入りタイヤ
JP2007296878A (ja) 空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180417

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6488543

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250