JP2015217891A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ Download PDF

Info

Publication number
JP2015217891A
JP2015217891A JP2014104579A JP2014104579A JP2015217891A JP 2015217891 A JP2015217891 A JP 2015217891A JP 2014104579 A JP2014104579 A JP 2014104579A JP 2014104579 A JP2014104579 A JP 2014104579A JP 2015217891 A JP2015217891 A JP 2015217891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
region
tread
tdw
pneumatic tire
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
JP2014104579A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5928525B2 (ja
Inventor
栄星 清水
Eisei Shimizu
栄星 清水
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 JP2014104579A priority Critical patent/JP5928525B2/ja
Priority to DE112015002374.7T priority patent/DE112015002374B4/de
Priority to PCT/JP2015/064290 priority patent/WO2015178367A1/ja
Priority to CN201580019851.3A priority patent/CN106232381B/zh
Priority to US15/312,587 priority patent/US10828938B2/en
Publication of JP2015217891A publication Critical patent/JP2015217891A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5928525B2 publication Critical patent/JP5928525B2/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
    • 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
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0008Compositions of the inner liner
    • 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
    • B60C11/0083Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the curvature 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
    • B60C5/00Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • 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
    • B60C9/02Carcasses
    • B60C9/04Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship
    • B60C9/08Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship the cords extend transversely from bead to bead, i.e. radial ply
    • 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
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • 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
    • B60C9/02Carcasses
    • B60C9/04Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship
    • B60C2009/0416Physical properties or dimensions of the carcass cords
    • B60C2009/0425Diameters of the cords; Linear density thereof
    • 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
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C2009/2012Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel with particular configuration of the belt cords in the respective belt layers
    • B60C2009/2019Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel with particular configuration of the belt cords in the respective belt layers comprising cords at an angle of 30 to 60 degrees to the circumferential direction
    • 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
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C2009/2074Physical properties or dimension of the belt cord
    • B60C2009/2083Density in width direction
    • 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

Landscapes

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

Abstract

【課題】タイヤ重量を低減し、操縦安定性と低燃費性能とを両立可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】少なくとも1層のカーカス層4を装架した空気入りタイヤにおいて、タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/ODがSW/OD≦0.3の関係を満足すると共に、一対の第一境界線L1,L1の相互間に第一領域Aを区分し、第一境界線L1と第二境界線L2との間に第二領域Bを区分し、第二境界線L2よりもビードトウ側に第三領域Cを区分し、第一領域A乃至第三領域Cの断面積(mm2)をそれぞれSA,SB,SCとし、第一領域A乃至第三領域Cのタイヤ内面に沿ったペリフェリ長さ(mm)をそれぞれa,b,cとしたとき、比SA/a,SB/bについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0の関係を満足し、トレッド展開幅TDWとタイヤ総幅SWとの比TDW/SWが0.7≦TDW/SW≦0.95の関係を満足する。
【選択図】図2

Description

本発明は、乗用車に対して標準的に装着されるタイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ重量を低減し、操縦安定性と低燃費性能とを両立することを可能にした空気入りタイヤに関する。
従来、自動車の低燃費性能に貢献するために、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減する手法が種々提案されている。特に、近年では、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、タイヤ総幅(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)。
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。その結果、空気入りタイヤの接地長が長くなる一方で、接地幅が狭くなることになる。
このようにして空気入りタイヤの接地幅が狭くなると、コーナリングフォースが低下し、延いては、操縦安定性が低下する恐れがある。これに対して、接地幅を確保する目的でトレッド展開幅を広く設定することが考えられるが、この場合、タイヤ重量の増加により低燃費性能を十分に発揮することができなくなる。そのため、空気入りタイヤの狭幅・大径化に基づいて空気抵抗を低減したとしても、操縦安定性と低燃費性能とを両立することは困難である。
国際公開第2011/135774号
本発明の目的は、タイヤ重量を低減し、操縦安定性と低燃費性能とを両立することを可能にした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ための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に少なくとも1層のカーカス層を装架した空気入りタイヤにおいて、
タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/ODがSW/OD≦0.3の関係を満足すると共に、
タイヤ子午線断面において前記トレッド部の輪郭を形成するトレッドプロファイルが、前記トレッド部のタイヤ幅方向の最も外側に位置するサイド円弧と、該サイド円弧のタイヤ幅方向内側に位置するショルダー円弧とを含み、これらサイド円弧の延長線とショルダー円弧の延長線との交点を通りタイヤ内面に対して直交する一対の第一境界線を規定し、各サイドウォール部がタイヤ周方向に延在するリムチェックラインを有し、タイヤ子午線断面において前記リムチェックラインを通りタイヤ内面に対して直交する一対の第二境界線を規定し、前記一対の第一境界線の相互間に第一領域を区分し、前記第一境界線と前記第二境界線との間に第二領域を区分し、前記第二境界線よりもビードトウ側に第三領域を区分し、前記第一領域乃至前記第三領域の断面積(mm2)をそれぞれSA,SB,SCとし、前記第一領域乃至前記第三領域のタイヤ内面に沿ったペリフェリ長さ(mm)をそれぞれa,b,cとしたとき、比SA/a,SB/bについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0の関係を満足し、
前記一対の第一境界線の相互間において前記トレッドプロファイルに沿って測定されるトレッド展開幅TDWと前記タイヤ総幅SWとの比TDW/SWが0.7≦TDW/SW≦0.95の関係を満足することを特徴とするものである。
本発明では、タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/ODをSW/OD≦0.3の関係とし、空気入りタイヤを狭幅・大径化することにより、空気入りタイヤの前方投影面積を低減し、その空気抵抗を低減することができる。また、トレッド展開幅TDWとタイヤ総幅SWとの比TDW/SWを0.7≦TDW/SW≦0.95の関係とし、トレッド展開幅TDWを広く設定することにより、接地幅の減少によるコーナリングフォースの低下及び操縦安定性の悪化を防止することができる。更に、第一境界線及び第二境界線により空気入りタイヤを第一領域乃至第三領域に区分し、第一領域乃至第三領域の断面積SA,SB,SCを第一領域乃至第三領域のタイヤ内面に沿ったペリフェリ長さa,b,cで除した値を求めたとき、比SA/a,SB/bについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0の関係を満足することにより、空気入りタイヤの第一領域及び第二領域のボリュームを必要最小限に抑制し、トレッド展開幅TDWの拡張に伴うタイヤ重量の増加を抑えて転がり抵抗を低減することができる。これにより、タイヤ重量を低減し、操縦安定性と低燃費性能とを両立することが可能になる。その結果、車両の燃費を改善し、省資源・省エネルギーに大きく貢献すると共に、車両からの二酸化炭素排出量を削減することができる。
本発明において、タイヤ赤道面とトレッドプロファイルとの交点を通りタイヤ軸方向に対して平行な直線と、第一境界線とトレッドプロファイルとの交点を通りタイヤ径方向に対して平行な直線との交点と、第一境界線とトレッドプロファイルとの交点とを結んだ線分の長さにより特定されるトレッド落ち込み量をdとしたとき、このトレッド落ち込み量dとトレッド展開幅TDWとの比d/TDWは0.02≦d/TDW≦0.07の関係を満足することが好ましい。このように比d/TDWを小さくすることにより、トレッド部の接地面積を十分に確保し、コーナリングフォースの増大を図ることができる。
トレッド部におけるカーカス層の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含む少なくとも1層の傾斜補強層を有することが好ましい。このような傾斜補強層を設けることにより、コーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。
傾斜補強層のタイヤ幅方向の長さをBWとしたとき、この長さBWとトレッド展開幅TDWとの比BW/TDWは0.8≦BW/TDW≦1.2の関係を満足することが好ましい。傾斜補強層のタイヤ幅方向の長さBWを十分に確保することにより、コーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。
傾斜補強層の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は15°〜60°であることが好ましい。傾斜補強層の補強コードの傾斜角度を適正化することにより、コーナリングフォースを十分に確保することができる。
傾斜補強層のうち、少なくとも1層の傾斜補強層の補強コードはスチールコードであることが好ましい。傾斜補強層の補強コードとして、有機繊維コードよりも高弾性のスチールコードを用いることにより、傾斜補強層の面内剛性を高めてコーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。
傾斜補強層のタイヤ幅方向への長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数は25本〜50本であることが好ましい。傾斜補強層の補強コードの打ち込み本数を多くすることにより、傾斜補強層の面内剛性を高めてコーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。
トレッド部におけるカーカス層の外周側には、タイヤ径方向に積層された複数層の傾斜補強層を有することが好ましい。これにより、トレッド部のタイヤ幅方向の剛性を高めてコーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。
傾斜補強層の外周側には、タイヤ周方向に沿って延在する少なくとも1層の周方向補強層を配置することが好ましい。このように周方向補強層を配置することにより、コーナリングパワーの増加を図り、操縦安定性を向上することができる。
周方向補強層はタイヤ周方向に配向する補強コードをゴム中に埋没させた複合材料から構成されることが好ましい。タイヤ周方向に配向する補強コードを含む周方向補強層を付加することで傾斜補強層の面内曲げ剛性を高め、コーナリングパワーの増加を図り、操縦安定性を向上することができる。
周方向補強層の補強コードは有機繊維コードであることが好ましい。周方向補強層の補強コードとして軽量な有機繊維コードを用いることで軽量化を図ることができ、これが転がり抵抗の低減に寄与する。
比SC/cについて4.0≦SC/c≦8.0の関係を満足することが好ましい。これにより、空気入りタイヤの第三領域のボリュームを必要最小限に抑制するので、タイヤ重量及び転がり抵抗を更に低減することができる。
カーカス層に沿ってタイヤ内部及び/又はタイヤ内面には空気透過係数が50×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg以下の空気透過防止層を設けることが好ましい。特に、空気透過防止層が熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成されることが好ましい。このように従来のブチルゴムを主体とする空気透過防止層に比べて空気透過係数が低い空気透過防止層を設けることにより、空気透過防止層を薄くして更なる軽量化を図ることができる。なお、空気透過係数はJIS K7126「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験法」に準拠して30℃の温度条件で測定した値である。
本発明の空気入りタイヤは、特に乗用車用として好適である。ここで、乗用車用空気入りタイヤは応急用を除く乗用車標準装着用空気入りタイヤを意味し、これは応急用タイヤやレーシング用タイヤを除外するものである。
本発明において、タイヤ総幅SWは、空気入りタイヤをリム組みし、空気入りタイヤの寸法を規定するために230kPa(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む空気入りタイヤの総幅であり、タイヤ外径ODは、このときの空気入りタイヤの外径である。なお、上述の230kPaという内圧は、タイヤ総幅SWやタイヤ外径ODなどの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り、本明細書に記載されているタイヤ寸法に係るパラメータは全て内圧230kPaかつ無負荷状態において規定されるものとする。しかしながら、本発明に係る空気入りタイヤは、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、本発明の効果を奏するものであり、230kPa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。
ここで、本発明において使用されるリムは、空気入りタイヤ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基づいて表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に示される規定リム幅Rm(mm)に対応するリム幅の呼びを有するリムである。
Figure 2015217891
Figure 2015217891
更に、本発明において、第一領域乃至第三領域の断面積はタイヤ子午線断面のタイヤ周方向への投影面積である。そのため、トレッド部にタイヤ周方向に延在する周方向溝又はタイヤ幅方向に延びるラグ溝が存在する場合、ラグ溝の部分は断面積に含まれるが、周方向溝の部分は断面積から除外される。
本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを全体的に示す子午線断面図である。 図1の空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図1の空気入りタイヤのトレッド部を拡大して示す断面図である。 図1の空気入りタイヤのトレッド部の要部を拡大して示す断面図である。
以下、本発明の構成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〜図4は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図1において、CLはタイヤ赤道面であり、AXはタイヤ中心軸である。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。
図2に示すように、一対のビード部3,3間にはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含む少なくとも1層のカーカス層4が装架されている。カーカス層4を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部3には環状のビードコア5が埋設されており、そのビードコア5の外周上にゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。ビードフィラー6はビードコア5とカーカス層4との隙間を埋めるために必要に応じてビードコア5の外周側に配置される。このようなビードフィラー6は配置しても配置しなくても良いが、製造時の故障を抑制するためには配置することが好ましい。しかしながら、軽量化の観点から、ビードフィラー6を配置する際には断面積を可及的に小さくすることが望ましい。また、カーカス層4に沿ってタイヤ内面には空気透過防止層7が設けられている。このような空気透過防止層7はカーカス層4に沿ってタイヤ内部に埋設するようにしても良く、或いは、タイヤ内面及びタイヤ内部の両方に設けるようにしても良い。
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側にはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含む少なくとも1層の傾斜補強層8が埋設されている。傾斜補強層8の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用されるが、アラミド、ポリオレフィンケトン(POK)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の有機繊維コードの使用も可能である。傾斜補強層8の外周側には、タイヤ周方向に沿って延在する少なくとも1層の周方向補強層が配置されていても良い。また、トレッド部1にはタイヤ周方向に延びる複数本の周方向溝11及びタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝12が形成されている。
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/ODはSW/OD≦0.3の関係を満足するようになっている。このようにして空気入りタイヤを狭幅・大径化することにより、空気入りタイヤの前方投影面積を低減し、その空気抵抗を低減することができる。なお、比SW/ODの実用上の下限値は0.15とすれば良い。また、空気入りタイヤを狭幅・大径化するにあたって、タイヤ総幅SWは125mm〜185mmの範囲に設定し、タイヤ外径ODは650mm〜850mmの範囲に設定することが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午線断面においてトレッド部1の輪郭を形成するトレッドプロファイル10が、トレッド部1のタイヤ幅方向の中央部に位置して曲率半径Rcを有するセンター円弧と、トレッド部1のタイヤ幅方向の最も外側に位置して曲率半径Rsを有するサイド円弧と、該サイド円弧のタイヤ幅方向内側に位置して曲率半径Rshを有するショルダー円弧とを含む複数の円弧を繋げることによって形成されている。ショルダー円弧はトレッド部1のタイヤ幅方向の最も外側に位置する陸部の踏面の輪郭を規定する円弧であり、サイド円弧はトレッド部1のタイヤ幅方向の最も外側に位置する陸部の側壁面の輪郭を規定する円弧である。センター円弧とショルダー円弧とは共通の円弧であっても良く、或いは、互いに異なる円弧であっても良い。これらセンター円弧とショルダー円弧との間には他の円弧を介在させても良い。ショルダー円弧とサイド円弧とは互いに接するように連結されていても良く、或いは、互いに交差するように連結されていても良い。これらショルダー円弧とサイド円弧との間に両者を滑らかに連結するために他の円弧を介在させても良い。
ここで、図3に示すように、トレッド部1のタイヤ幅方向両側において、サイド円弧の延長線Esとショルダー円弧の延長線Eshとの交点Pを通りタイヤ内面に対して直交する直線を引いたとき、これら直線からなる一対の第一境界線L1が規定される。なお、ショルダー円弧とサイド円弧とが直接連結される場合、交点Pはトレッドプロファイル10上に位置することになる。
一方、図2に示すように、各サイドウォール部2はタイヤ外面においてタイヤ周方向に延在するリムチェックライン21を有している。リムチェックライン21はリムに対するタイヤの嵌合状態を確認するために形成されるものであって、通常、タイヤ外面から突出する突条をなしている。タイヤ子午線断面において各サイドウォール部2のリムチェックライン21を通りタイヤ内面に対して直交する直線を引いたとき、これら直線からなる一対の第二境界線L2が規定される。
一対の第一境界線L1,L1の相互間に第一領域Aを区分し、第一境界線L1と第二境界線L2との間に第二領域Bを区分し、第二境界線L2よりもビードトウ31側に第三領域Cを区分し、第一領域A、第二領域B及び第三領域Cの断面積(mm2)をそれぞれSA,SB,SCとし、第一領域A、第二領域B及び第三領域Cのタイヤ内面に沿ったペリフェリ長さ(mm)をそれぞれa,b,cとしたとき、上記空気入りタイヤは比SA/a,SB/bについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0の関係を満足するように構成されている。
上述した空気入りタイヤでは、比SA/a,SB/bについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0の関係を満足することにより、空気入りタイヤの第一領域A及び第二領域Bのボリューム(実質的な平均厚さ)を必要最小限に抑制するので、耐摩耗性や耐カット性等のタイヤ性能を損なうことなく、タイヤ重量を大幅に低減し、それに伴って転がり抵抗を大幅に低減することができる。ここで、トレッド部1に対応する第一領域Aについて、比SA/aが7.5よりも小さいと耐摩耗性が低下し、逆に11.5よりも大きいと軽量化効果が不十分になる。また、サイドウォール部2に対応する第二領域Bについて、比SB/bが2.0よりも小さいと耐カット性が低下し、逆に6.0よりも大きいと軽量化効果が不十分になる。
上記空気入りタイヤにおいて、比SC/cについて4.0≦SC/c≦8.0の関係を満足すると良い。つまり、ビードコア5のワイヤ巻き数を減らしたり、ビードフィラー6の断面積を減らしたり、リムクッションゴム層の厚さを減らしたりすることにより、比SC/cを可及的に小さくすると良い。これにより、空気入りタイヤの第三領域Cのボリュームを必要最小限に抑制するので、嵌合特性、特に耐リム外れ性を損なうことなく、タイヤ重量及び転がり抵抗を大幅に低減することができる。ここで、ビード部3に対応する第三領域Cについて、比SC/cが4.0よりも小さいと嵌合特性が悪化し、逆に8.0よりも大きいと軽量化効果が低下する。
なお、第一領域Aの断面積SA、第二領域Bの断面積SB及び第三領域Cの断面積SCはタイヤサイズに応じて適正範囲が大きく異なるが、これら断面積SA,SB,SCをそれぞれ各領域のペリフェリ長さa,b,cで除した値からなる比SA/a,SB/b、SC/cを規定することにより、タイヤサイズに拘わらず上述した作用効果を期待することができる。
上記空気入りタイヤにおいて、一対の第一境界線L1,L1の相互間においてトレッドプロファイル10に沿って測定されるトレッド展開幅TDWとタイヤ総幅SWとの比TDW/SWは0.7≦TDW/SW≦0.95の関係を満足するようになっている。このようにトレッド展開幅TDWを広く設定することにより、空気入りタイヤの狭幅・大径化により接地幅が減少した場合であっても、コーナリングフォースの低下及び操縦安定性の悪化を防止することができる。また、トレッド展開幅TDWを広く設定した場合であっても、上述のように比SA/a,SB/b,SC/cに基づいて空気入りタイヤの第一領域A乃至第三領域Cのボリュームを必要最小限に抑制しているので、トレッド展開幅TDWの拡張に伴うタイヤ重量の増加を抑えて転がり抵抗を低減することができる。これにより、タイヤ重量を低減し、操縦安定性と低燃費性能とを両立することが可能になる。なお、接地幅を十分に確保して高いコーナリングフォースを得るために、比TDW/SWは好ましくは0.86≦TDW/SW≦0.95の関係とし、より好ましくは0.89≦TDW/SW≦0.95の関係とする。
上記空気入りタイヤにおいて、図4に示すように、タイヤ赤道面CLとトレッドプロファイル10との交点Oを通りタイヤ軸方向に対して平行な直線をL3とし、第一境界線L1とトレッドプロファイル10との交点P'を通りタイヤ径方向に対して平行な直線L4とし、直線L3と直線L4との交点Qと、第一境界線L1とトレッドプロファイル10との交点P'とを結んだ線分の長さにより特定されるトレッド落ち込み量をdとしたとき、このトレッド落ち込み量dとトレッド展開幅TDWとの比d/TDWは0.02≦d/TDW≦0.07の関係を満足するのが良い。このように比d/TDWを小さくすることにより、トレッド部1の接地面積を十分に確保し、コーナリングフォースの増大を図ることができる。ここで、比d/TDWが0.02より小さいとトレッド部1のショルダー領域でのタイヤ周方向の接地長が長くなり、転がり抵抗が悪化する。逆に、比d/TDWが0.07よりも大きいとトレッド部1の接地面積が小さくなるため十分なコーナリングフォースが得られなくなる。
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層4のカーカスコードの繊度は例えば900dtex/2〜2000dtex/2の範囲から選択することができ、その幅50mm当たりの打ち込み本数は例えば30本〜70本の範囲から選択することができる。特に、カーカス層4のカーカスコードの繊度は900dtex/2〜1400dtex/2とし、その幅50mm当たりの打ち込み本数は45本〜70本とすると良い。つまり、より細いカーカスコードを採用することでカーカス層4を薄くして軽量化に貢献する一方で、カーカスコードの打ち込み本数をより多くすることで必要な耐圧性を確保することが可能になる。ここで、カーカスコードの繊度が900dtex/2よりも小さいと耐圧性の確保が困難になり、逆に1400dtex/2よりも大きいと軽量化効果が低下する。
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含む少なくとも1層の傾斜補強層8を設けることにより、コーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。特に、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側に、タイヤ径方向に積層された複数層の傾斜補強層8を設けた場合、トレッド部1のタイヤ幅方向の剛性を高めてコーナリングフォースを効果的に増加させ、操縦安定性を更に向上することができる。但し、トレッド部1に傾斜補強層8を含まない構造とすることも可能である。
傾斜補強層8は第一領域A内に収まるように配置されていても良く、或いは、第二領域Bまで延在するように配置されていても良い。いずれにしても、傾斜補強層8のタイヤ幅方向の長さをBWとしたとき、この長さBWとトレッド展開幅TDWとの比BW/TDWは0.8≦BW/TDW≦1.2の関係を満足するのが良い。傾斜補強層8のタイヤ幅方向の長さBWを十分に確保することにより、コーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。ここで、比BW/TDWが0.8よりも小さいとコーナリングフォースを増加させる効果が低下し、逆に1.2よりも大きいと耐久性が低下する等の不都合を生じることになる。なお、複数層の傾斜補強層8が存在する場合、その長さBWは最もタイヤ幅方向の寸法が大きい傾斜補強層8により特定されるものとする。
傾斜補強層8の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は15°〜60°であると良い。傾斜補強層8の補強コードの傾斜角度を適正化することにより、コーナリングフォースを十分に確保することができる。ここで、傾斜補強層8の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が15°よりも小さいとタイヤ周方向のタガ効果が過大となるため接地面積が減少してコーナリングフォースが低下し、逆に60°よりも大きいと傾斜補強層8の面内曲げ剛性が小さくなるためコーナリングフォースが低下する。なお、複数層の傾斜補強層8が配設されている場合、これら傾斜補強層8の補強コードが層間でタイヤ周方向に対して互いに逆方向に傾斜することが望ましい。但し、タイヤ周方向に対する傾斜角度は同一角度である必要はない。また、タガ効果と面内曲げ剛性とをバランス良く両立するために、傾斜補強層8の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は18°〜45°とするのが良い。
傾斜補強層8のうち、少なくとも1層の傾斜補強層8の補強コードはスチールコードであると良い。勿論、全ての傾斜補強層8の補強コードがスチールコードであっても良い。傾斜補強層8の補強コードとして、有機繊維コードよりも高弾性のスチールコードを用いることにより、傾斜補強層8の面内剛性を高めてコーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。
傾斜補強層8のタイヤ幅方向への長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数は25本〜50本であると良い。傾斜補強層8の補強コードの打ち込み本数を多くすることにより、傾斜補強層8の面内剛性を高めてコーナリングフォースを増加させ、操縦安定性を向上することができる。ここで、 傾斜補強層8のタイヤ幅方向への長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数が25本よりも少ないとコーナリングフォースが低下し、逆に50本よりも多いとタイヤ重量の増加を招くことになる。特に、傾斜補強層8のタイヤ幅方向への長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数は28本〜40本であると良い。
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層4に沿ってタイヤ内部及び/又はタイヤ内面には空気透過防止層7が配置されているが、この空気透過防止層7の空気透過係数は50×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg以下であると良い。特に、空気透過防止層7は熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成されるのが良い。このように従来のブチルゴムを主体とする空気透過防止層に比べて空気透過係数が低い空気透過防止層7を設けることにより、空気透過防止層7を薄くして更なる軽量化を図ることができる。ここで、空気透過防止層7の空気透過係数が50×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHgよりも大きいと更なる軽量化を図ることが困難になる。
以下、本発明の空気入りタイヤの空気透過防止層を構成する熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物について説明する。
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えば、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6/66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/66/610)、ナイロンMXD6(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合体〕及びそれらのN−アルコキシアルキル化物〔例えば、ナイロン6のメトキシメチル化物、ナイロン6/610共重合体のメトキシメチル化物、ナイロン612のメトキシメチル化物〕、ポリエステル系樹脂〔例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸/ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、(メタ)アクリロニトリル/スチレン共重合体、(メタ)アクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体〕、ポリメタクリレート系樹脂〔例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチル〕、ポリビニル系樹脂〔例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エチレン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン/アクリロニトリル共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体(ETFE)〕、イミド系樹脂〔例えば、芳香族ポリイミド(PI)〕等を好ましく用いることができる。
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR、高シスBR及び低シスBR)、ニトリルゴム(NBR)、水素化NBR、水素化SBR〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム(EPDM、EPM)、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム(M−EPM)、ブチルゴム(IIR)、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム〔例えば、Br−IIR、CI−IIR、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物(Br−IPMS)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、塩素化ポリエチレンゴム(CM)、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム(M−CM)〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。
前記した特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの相溶性が異なる場合は、第3成分として適当な相溶化剤を用いて両者を相溶化させることができる。ブレンド系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマーとの界面張力が低下し、その結果、分散相を形成しているゴム粒子径が微細になることから両成分の特性はより有効に発現されることになる。そのような相溶化剤としては、一般的に熱可塑性樹脂及びエラストマーの両方又は片方の構造を有する共重合体、或いは熱可塑性樹脂又はエラストマーと反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造をとるものとすることができる。これらは混合される熱可塑性樹脂とエラストマーの種類によって選定すればよいが、通常使用されるものには、スチレン/エチレン・ブチレンブロック共重合体(SEBS)及びそのマレイン酸変性物、EPDM、EPM、EPDM/スチレン又はEPDM/アクリロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性物、スチレン/マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量には特に限定はないが、好ましくは、ポリマー成分(熱可塑性樹脂とエラストマーとの合計)100重量部に対して、0.5〜10重量部がよい。
熱可塑性エラストマー組成物において、特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比は、特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとるように適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比90/10〜15/85である。
本発明において、熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマー組成物には、空気透過防止層としての必要特性を損なわない範囲で前記した相溶化剤などの他のポリマーを混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂とエラストマーとの相溶性を改良するため、材料の成型加工性をよくするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等があり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ABS、SBS、ポリカーボネート(PC)等を例示することができる。また、一般的にポリマー配合物に配合される充填剤(炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ等)、カーボンブラック、ホワイトカーボン等の補強剤、軟化剤、可塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等を空気透過防止層としての必要特性を損なわない限り任意に配合することもできる。
また、エラストマーは熱可塑性樹脂との混合の際、動的に加硫することもできる。動的に加硫する場合の加硫剤、加硫助剤、加硫条件(温度、時間)等は、添加するエラストマーの組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤(架橋剤)を用いることができる。具体的には、イオウ系加硫剤としては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等を例示でき、例えば、0.5〜4phr〔本明細書において、「phr」は、エラストマー成分100重量部あたりの重量部をいう。以下、同じ。〕程度用いることができる。
また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(パーオキシルベンゾエート)等が例示され、例えば、1〜20phr程度用いることができる。
更に、フェノール樹脂系の加硫剤としては、アルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、クロロプレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール樹脂とを含有する混合架橋系等が例示でき、例えば、1〜20phr程度用いることができる。
その他として、亜鉛華(5phr程度)、酸化マグネシウム(4phr程度)、リサージ(10〜20phr程度)、p−キノンジオキシム、p−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−p−ベンゾキノン、ポリ−p−ジニトロソベンゼン(2〜10phr程度)、メチレンジアニリン(0.2〜10phr程度)が例示できる。
また、必要に応じて、加硫促進剤を添加してもよい。加硫促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加硫促進剤を、例えば、0.5〜2phr程度用いることができる。
具体的には、アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等、グアジニン系加硫促進剤としては、ジフェニルグアジニン等、チアゾール系加硫促進剤としては、ジベンゾチアジルジサルファイド(DM)、2−メルカプトベンゾチアゾール及びそのZn塩、シクロヘキシルアミン塩等、スルフェンアミド系加硫促進剤としては、シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアマイド(CBS)、N−オキシジエチレンベンゾチアジル−2−スルフェンアマイド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアマイド、2−(チモルポリニルジチオ)ベンゾチアゾール等、チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジサルファイド(TMTD)、テトラエチルチウラムジサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド(TMTM)、ジペンタメチレンチウラムテトラサルファイド等、ジチオ酸塩系加硫促進剤としては、Zn−ジメチルジチオカーバメート、Zn−ジエチルジチオカーバメート、Zn−ジ−n−ブチルジチオカーバメート、Zn−エチルフェニルジチオカーバメート、Te−ジエチルジチオカーバメート、Cu−ジメチルジチオカーバメート、Fe−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア等を挙げることができる。
また、加硫促進助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華(5phr程度)、ステアリン酸やオレイン酸及びこれらのZn塩(2〜4phr程度)等が使用できる。
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー(ゴムの場合は未加硫物)とを2軸混練押出機等で溶融混練し、連続相(マトリックス)を形成する熱可塑性樹脂中に分散相(ドメイン)としてエラストマーを分散させることによる。エラストマーを加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的加硫させてもよい。また、熱可塑性樹脂またはエラストマーへの各種配合剤(加硫剤を除く)は、上記混練中に添加してもよいが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、2軸混練押出機等が使用できる。中でも熱可塑性樹脂とエラストマーの混練およびエラストマーの動的加硫には、2軸混練押出機を使用するのが好ましい。更に、2種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよい。また、混練時の剪断速度は1000〜7500sec-1であるのが好ましい。混練全体の時間は30秒から10分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は15秒から5分であるのが好ましい。上記方法で製作されたポリマー組成物は、射出成形、押出し成形等、通常の熱可塑性樹脂の成形方法によって所望の形状にすればよい。
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる構造をとることにより、インナーライナー層に十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果により十分な剛性を併せ付与することができると共に、エラストマーの多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができる。
熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマー組成物のJIS K7100により定められるところの標準雰囲気中におけるヤング率は、特に限定されるものではないが、好ましくは1〜500MPa、より好ましくは50〜500MPaにするとよい。
上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物はシート又はフィルムに成形して単体で用いることが可能であるが、隣接するゴムとの接着性を高めるために接着層を積層しても良い。この接着層を構成する接着用ポリマーの具体例としては、分子量100万以上、好ましくは300万以上の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、エチレンエチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレンメチルアクリレート樹脂(EMA)、エチレンアクリル酸共重合体(EAA)等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン(PP)及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SEBS)、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。これらは常法に従って例えば樹脂用押出機によって押し出してシート状又はフィルム状に成形することができる。接着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽量化のためには厚さが少ない方がよく、5μm〜150μmが好ましい。
タイヤサイズを195/65R15又は155/55R20とし、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に1層のカーカス層を装架し、タイヤ内面に空気透過防止層を設けた空気入りタイヤにおいて、タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/OD、第一領域乃至第三領域の断面積SA,SB,SC(mm2)及びペリフェリ長さa,b,c(mm)から求められる比SA/a,SB/b,SC/c、トレッド展開幅TDWとタイヤ総幅SWとの比TDW/SW、トレッド落ち込み量dとトレッド展開幅TDWとの比d/TDW、傾斜補強層の仕様(層数、長さBWとトレッド展開幅TDWとの比BW/TDW、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度、材質、長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数)、空気透過防止層の材質、空気透過防止層の空気透過係数を表3〜表5のように種々異ならせた従来例、比較例1〜4及び実施例1〜18のタイヤを製作した。
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ重量、低燃費性能、操縦安定性を評価し、その結果を表3〜表5に併せて示した。
タイヤ重量:
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど軽量であることを意味する。
低燃費性能:
各試験タイヤをリムサイズ15×6J又は20×5Jのホイールに組み付けて排気量1800ccの前輪駆動車に装着し、空気圧を230kPaとし、全長2kmのテストコースを時速100km/hにて50周走行し、燃料消費率(km/l)を計測した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど低燃費性能が優れていることを意味する。
操縦安定性:
各試験タイヤをリムサイズ15×6J又は20×5Jのホイールに組み付けて排気量1800ccの前輪駆動車に装着し、空気圧を230kPaとし、3名のテストドライバーがそれぞれ全長2kmのテストコースをレーンチェンジしながら3周走行した際の操縦安定性について官能評価を行い、これらテストドライバーによる評価点の平均値を求めた。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。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意味する。
Figure 2015217891
Figure 2015217891
Figure 2015217891
表3〜表5から判るように、実施例1〜18のタイヤは、従来例との対比において、タイヤ重量を大幅に低減することができ、しかも、操縦安定性と低燃費性能とを両立することが可能であった。
一方、比較例1のタイヤは、従来例と同様に比SW/ODが0.32である空気入りタイヤにおいて、比SA/a,SB/bを小さくしたため、タイヤ重量の低減効果が得られるものの、操縦安定性が低下していた。比較例2のタイヤは、比SW/ODを小さくしているものの、比SA/a,SB/bが大き過ぎるため、低燃費性能の改善効果が不十分であった。比較例3のタイヤは、比SW/ODを小さくし、比SA/a,SB/bを小さくしているものの、比TDW/SWが小さ過ぎるため、操縦安定性が大幅に悪化していた。比較例4のタイヤは、比SW/ODを小さくし、比TDW/SWを大きくしているものの、比SA/a,SB/bが大き過ぎるため、低燃費性能の改善効果が不十分であった。
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
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 空気透過防止層
8 傾斜補強層
10 トレッドプロファイル
21 リムチェックライン
L1 第一境界線
L2 第二境界線
A 第一領域
B 第二領域
C 第三領域
OD タイヤ外径
SW タイヤ総幅
TDW トレッド展開幅
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に少なくとも1層のカーカス層を装架した空気入りタイヤにおいて、
タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/ODがSW/OD≦0.3の関係を満足すると共に、
タイヤ子午線断面において前記トレッド部の輪郭を形成するトレッドプロファイルが、前記トレッド部のタイヤ幅方向の最も外側に位置するサイド円弧と、該サイド円弧のタイヤ幅方向内側に位置するショルダー円弧とを含み、これらサイド円弧の延長線とショルダー円弧の延長線との交点を通りタイヤ内面に対して直交する一対の第一境界線を規定し、各サイドウォール部がタイヤ周方向に延在するリムチェックラインを有し、タイヤ子午線断面において前記リムチェックラインを通りタイヤ内面に対して直交する一対の第二境界線を規定し、前記一対の第一境界線の相互間に第一領域を区分し、前記第一境界線と前記第二境界線との間に第二領域を区分し、前記第二境界線よりもビードトウ側に第三領域を区分し、前記第一領域乃至前記第三領域の断面積(mm2)をそれぞれSA,SB,SCとし、前記第一領域乃至前記第三領域のタイヤ内面に沿ったペリフェリ長さ(mm)をそれぞれa,b,cとしたとき、比SA/a,SB/b,SC/cについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0、4.0≦SC/c≦8.0の関係を満足し、
前記一対の第一境界線の相互間において前記トレッドプロファイルに沿って測定されるトレッド展開幅TDWと前記タイヤ総幅SWとの比TDW/SWが0.7≦TDW/SW≦0.95の関係を満足することを特徴とするものである。
上記空気入りタイヤにおいて、図4に示すように、タイヤ赤道面CLとトレッドプロファイル10との交点Oを通りタイヤ軸方向に対して平行な直線をL3とし、第一境界線L1とトレッドプロファイル10との交点P'を通りタイヤ径方向に対して平行な直線L4とし、直線L3と直線L4との交点Qと、第一境界線L1とトレッドプロファイル10との交点P'とを結んだ線分の長さにより特定されるトレッド落ち込み量をdとしたとき、このトレッド落ち込み量dとトレッド展開幅TDWとの比d/TDWは0.02≦d/TDW≦0.07の関係を満足するのが良い。このように比d/TDWを小さくすることにより、トレッド部1の接地面積を十分に確保し、コーナリングフォースの増大を図ることができる。ここで、比d/TDWが0.02より小さいとトレッド部1のショルダー領域でのタイヤ周方向の接地長が長くなり、転がり抵抗が悪化する。逆に、比d/TDWが0.07よりも大きいとトレッド部1の接地面積が小さくなるため十分なコーナリングフォースが得られなくなる。
タイヤサイズを195/65R15又は155/55R20とし、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に1層のカーカス層を装架し、タイヤ内面に空気透過防止層を設けた空気入りタイヤにおいて、タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/OD、第一領域乃至第三領域の断面積SA,SB,SC(mm2)及びペリフェリ長さa,b,c(mm)から求められる比SA/a,SB/b,SC/c、トレッド展開幅TDWとタイヤ総幅SWとの比TDW/SW、トレッド落ち込み量dとトレッド展開幅TDWとの比d/TDW、傾斜補強層の仕様(層数、長さBWとトレッド展開幅TDWとの比BW/TDW、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度、材質、長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数)、空気透過防止層の材質、空気透過防止層の空気透過係数を表3〜表5のように種々異ならせた従来例、比較例1〜4、参考例1〜8及び実施例1〜10のタイヤを製作した。
Figure 2015217891
Figure 2015217891
Figure 2015217891
表3〜表5から判るように、参考例1〜8及び実施例1〜10のタイヤは、従来例との対比において、タイヤ重量を大幅に低減することができ、しかも、操縦安定性と低燃費性能とを両立することが可能であった。

Claims (11)

  1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に少なくとも1層のカーカス層を装架した空気入りタイヤにおいて、
    タイヤ総幅SWとタイヤ外径ODとの比SW/ODがSW/OD≦0.3の関係を満足すると共に、
    タイヤ子午線断面において前記トレッド部の輪郭を形成するトレッドプロファイルが、前記トレッド部のタイヤ幅方向の最も外側に位置するサイド円弧と、該サイド円弧のタイヤ幅方向内側に位置するショルダー円弧とを含み、これらサイド円弧の延長線とショルダー円弧の延長線との交点を通りタイヤ内面に対して直交する一対の第一境界線を規定し、各サイドウォール部がタイヤ周方向に延在するリムチェックラインを有し、タイヤ子午線断面において前記リムチェックラインを通りタイヤ内面に対して直交する一対の第二境界線を規定し、前記一対の第一境界線の相互間に第一領域を区分し、前記第一境界線と前記第二境界線との間に第二領域を区分し、前記第二境界線よりもビードトウ側に第三領域を区分し、前記第一領域乃至前記第三領域の断面積(mm2)をそれぞれSA,SB,SCとし、前記第一領域乃至前記第三領域のタイヤ内面に沿ったペリフェリ長さ(mm)をそれぞれa,b,cとしたとき、比SA/a,SB/bについて7.5≦SA/a≦11.5、2.0≦SB/b≦6.0の関係を満足し、
    前記一対の第一境界線の相互間において前記トレッドプロファイルに沿って測定されるトレッド展開幅TDWと前記タイヤ総幅SWとの比TDW/SWが0.7≦TDW/SW≦0.95の関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. タイヤ赤道面と前記トレッドプロファイルとの交点を通りタイヤ軸方向に対して平行な直線と、前記第一境界線と前記トレッドプロファイルとの交点を通りタイヤ径方向に対して平行な直線との交点と、前記第一境界線と前記トレッドプロファイルとの交点とを結んだ線分の長さにより特定されるトレッド落ち込み量をdとしたとき、このトレッド落ち込み量dと前記トレッド展開幅TDWとの比d/TDWが0.02≦d/TDW≦0.07の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含む少なくとも1層の傾斜補強層を有す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。
  4. 前記傾斜補強層のタイヤ幅方向の長さをBWとしたとき、この長さBWと前記トレッド展開幅TDWとの比BW/TDWが0.8≦BW/TDW≦1.2の関係を満足することを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記傾斜補強層の補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度が15°〜60°であることを特徴とする請求項3又は4に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記傾斜補強層のうち、少なくとも1層の傾斜補強層の補強コードがスチールコードであることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記傾斜補強層のタイヤ幅方向への長さ50mm当たりの補強コードの打ち込み本数が25本〜50本であることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に、タイヤ径方向に積層された複数層の傾斜補強層を有することを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. 比SC/cについて4.0≦SC/c≦8.0の関係を満足することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記カーカス層に沿ってタイヤ内部及び/又はタイヤ内面に空気透過係数が50×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg以下の空気透過防止層を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記空気透過防止層が熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成されることを特徴とする請求項10に記載の空気入りタイヤ。
JP2014104579A 2014-05-20 2014-05-20 空気入りタイヤ Active JP5928525B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014104579A JP5928525B2 (ja) 2014-05-20 2014-05-20 空気入りタイヤ
DE112015002374.7T DE112015002374B4 (de) 2014-05-20 2015-05-19 Luftreifen
PCT/JP2015/064290 WO2015178367A1 (ja) 2014-05-20 2015-05-19 空気入りタイヤ
CN201580019851.3A CN106232381B (zh) 2014-05-20 2015-05-19 充气轮胎
US15/312,587 US10828938B2 (en) 2014-05-20 2015-05-19 Pneumatic tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014104579A JP5928525B2 (ja) 2014-05-20 2014-05-20 空気入りタイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015217891A true JP2015217891A (ja) 2015-12-07
JP5928525B2 JP5928525B2 (ja) 2016-06-01

Family

ID=54554036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014104579A Active JP5928525B2 (ja) 2014-05-20 2014-05-20 空気入りタイヤ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10828938B2 (ja)
JP (1) JP5928525B2 (ja)
CN (1) CN106232381B (ja)
DE (1) DE112015002374B4 (ja)
WO (1) WO2015178367A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334329A (zh) * 2018-06-19 2021-02-05 株式会社普利司通 轮胎

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6989356B2 (ja) * 2017-11-09 2022-01-05 Toyo Tire株式会社 空気入りタイヤ
CN109501523B (zh) * 2018-12-04 2023-12-01 安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司 一种高里程的全钢子午线轮胎
JP6809548B2 (ja) * 2019-02-07 2021-01-06 横浜ゴム株式会社 空気入りラジアルタイヤ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05254310A (ja) * 1992-03-11 1993-10-05 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH09286211A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The 空気入りラジアルタイヤ
JP2002002216A (ja) * 2000-06-26 2002-01-08 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2004352174A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りラジアルタイヤ
JP2013060138A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
WO2013065319A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 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及びその使用方法
WO2013065322A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 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

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1213201A (en) 1983-06-06 1986-10-28 Michael A. Kolowski Pneumatic tire
JP2926504B2 (ja) * 1990-03-28 1999-07-28 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
US6079465A (en) * 1995-01-23 2000-06-27 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Polymer composition for tire and pneumatic tire using same
JP3165651B2 (ja) * 1996-02-14 2001-05-14 住友ゴム工業株式会社 空気入りラジアルタイヤ
JP3410636B2 (ja) * 1997-07-11 2003-05-26 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
US6527025B1 (en) * 1998-09-11 2003-03-04 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Tubeless tire
DE69923759T2 (de) * 1998-12-21 2006-05-11 Bridgestone Corp. Radialer Luftreifen
EP1125768B1 (en) * 2000-02-17 2004-05-26 Sumitomo Rubber Industries Ltd. Pneumatic Tyre
US6617383B2 (en) * 2000-04-11 2003-09-09 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Thermoplastic elastomer composition having improved processability and tire using the same
JP4275148B2 (ja) 2006-04-28 2009-06-10 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ及びその製造方法
CN102958710B (zh) 2010-04-30 2015-11-25 株式会社普利司通 乘用车用充气子午线轮胎
JP5683977B2 (ja) * 2011-01-25 2015-03-11 株式会社ブリヂストン 農業用タイヤ
JP5238050B2 (ja) * 2011-03-08 2013-07-17 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP6050568B2 (ja) * 2011-06-20 2016-12-21 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
CN103717407B (zh) * 2011-07-28 2016-11-09 株式会社普利司通 乘用车用充气子午线轮胎及该轮胎的使用方法
WO2013014983A1 (ja) 2011-07-28 2013-01-31 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
EP3216625B1 (en) * 2011-08-26 2019-08-07 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tire for a passenger vehicle and method of using the same
JP5469692B2 (ja) * 2012-02-17 2014-04-16 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP5556841B2 (ja) * 2012-04-04 2014-07-23 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP5559235B2 (ja) * 2012-04-12 2014-07-23 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05254310A (ja) * 1992-03-11 1993-10-05 Bridgestone Corp 空気入りラジアルタイヤ
JPH09286211A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd :The 空気入りラジアルタイヤ
JP2002002216A (ja) * 2000-06-26 2002-01-08 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2004352174A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りラジアルタイヤ
JP2013060138A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
WO2013065319A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 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及びその使用方法
WO2013065322A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6015050136; V.L.ビーデルマン: 自動車タイヤ工学・下巻(実務編) 初版, 19790320, 1.3.4項表-9、図-5, 現代工学社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112334329A (zh) * 2018-06-19 2021-02-05 株式会社普利司通 轮胎

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015178367A1 (ja) 2015-11-26
CN106232381A (zh) 2016-12-14
US20170113487A1 (en) 2017-04-27
CN106232381B (zh) 2017-12-26
JP5928525B2 (ja) 2016-06-01
DE112015002374B4 (de) 2024-02-01
DE112015002374T5 (de) 2017-02-23
US10828938B2 (en) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4442700B2 (ja) 空気入りタイヤ及びその製造方法
JP3695840B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP4346666B2 (ja) 空気入りタイヤ
US8596319B2 (en) Pneumatic tire and method of manufacturing the same
JP2010047074A (ja) 低騒音空気入りタイヤ
JPH1035232A (ja) 空気入りタイヤ
JP2010125891A (ja) 空気入りタイヤ
JP5494894B1 (ja) 乗用車用空気入りタイヤ
JP6236977B2 (ja) 乗用車用空気入りタイヤ
JP5928525B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP5928524B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP3568323B2 (ja) 空気入りラジアルタイヤ
JPH11189009A (ja) 空気入りタイヤ
JP6152741B2 (ja) 乗用車用空気入りタイヤ
JPH11180110A (ja) 空気入りタイヤ
JP6331685B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP6241125B2 (ja) 乗用車用空気入りタイヤ
JP6428145B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP4710480B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP6236978B2 (ja) 乗用車用空気入りタイヤ
JP2009208734A (ja) 空気入りタイヤ
JP5326604B2 (ja) 空気入りタイヤ
JPH10236115A (ja) 空気入りタイヤ
JP2001047811A (ja) 空気入りタイヤ
JP2020006822A (ja) 空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160125

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: 20160329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5928525

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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