JP2016172540A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 必要なウエット性能及び操縦安定性能を確保しながら、優れた燃費性を発揮しさせる。【解決手段】 タイヤ断面巾をＷｔ（単位：mm）、ビード径をＤｂ（単位：インチ）としたとき、タイヤ断面巾Ｗｔが次式（１）、（２）を充足する。Ｗｔ≦ −0.7257×(Ｄｂ)２ ＋ 42.763×Ｄｂ − 339.67 −−−（１）Ｗｔ≧ −0.7257×(Ｄｂ)２ ＋ 48.568×Ｄｂ − 552.33 −−−（２）トレッド部は、タイヤ周方向にのびる２本の縦主溝によって区分された３本のリブ状陸部を有しランド比は、８５％以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、ウエット性能及び操縦安定性能を確保しながら、優れた燃費性を発揮しうる空気入りタイヤに関する。

タイヤにおける燃費性の要因として、タイヤの転がり抵抗および空気抵抗がある。このうちタイヤの転がり抵抗は、走行時におけるゴムの繰返し変形に伴うエネルギー損失が主原因であり、この転がり抵抗を減じるために、トレッドゴムにエネルギー損失の少ない（tanδが小さい）ゴムを使用することが行われている。

しかしエネルギー損失が小さいゴムを使用した場合、転がり抵抗は減じるものの、グリップ性能（特に、ウェットグリップ性能）が低下し、また耐摩耗性も悪化するという問題がある。なお下記の特許文献１、２などに示されるように、耐摩耗性を向上させつつ転がり抵抗を減じたトレッドゴム組成物の研究が進められている。しかしゴム組成物による改善だけでは限界があり、ゴム組成物以外からの低転がり抵抗性へのアプローチが強く望まれている。

このような状況に鑑み、本発明者が研究を行った結果、以下のことを究明し得た。タイヤ外径が同一のタイヤにおいてタイヤ断面巾を減じた場合、それに伴いトレッド巾も減少するため、トレッドゴムのゴム量も少なくなる。そのためトレッドゴムによるエネルギー損失量が減じ、かつタイヤの軽量化も図られる。又車両を前面視したとき、バンパー下端から下方に露出するタイヤの露出面積も、タイヤ断面巾とともに減じるため、タイヤの空気抵抗を減じることができる。

又、タイヤ外径が同一のタイヤにおいて、ビード径を大きくした場合、走行時の変形が大なサイドウォール領域が狭くなる。その結果、サイドウォール部におけるエネルギー損失量の低減、及びタイヤの軽量化が図られる。

従って、タイヤ外径が同一のタイヤにおいて、タイヤ断面巾を減じかつビード径を大きくした巾狭・大ビード径のタイヤにおいては、トレッド部及びサイドウォール部におけるエネルギー損失量の低減、タイヤ質量の低減、及び空気抵抗の低減により、燃費性が大幅に改善されることが判明した。

しかしながら、本発明者のさらなる研究の結果、前述の巾狭・大ビード径のタイヤにおいては、タイヤ断面巾の減少に伴い操縦安定性が低下するという解決すべき新たな問題があることが判明した。

特開２００４−０１０７８１号公報 特開２００４−００２６２２号公報

そこで発明は、巾狭・大ビード径のタイヤにおいて、３本のリブ状陸部を有するトレッドパターンを採用するとともに、そのランド比を８５％以上に設定することを基本として、必要なウエット性能及び操縦安定性能を確保しながら、優れた燃費性を発揮しうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具えた空気入りタイヤであって、
タイヤ断面巾をＷｔ（単位：mm）、ビード径をＤｂ（単位：インチ）としたとき、前記タイヤ断面巾Ｗｔが次式（１）、（２）を充足し、
Ｗｔ≦ −0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 42.763×Ｄｂ − 339.67 −−−（１）
Ｗｔ≧ −0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 48.568×Ｄｂ − 552.33 −−−（２）
しかも前記トレッド部は、タイヤ周方向にのびる２本の縦主溝によって区分された３本のリブ状陸部を有するトレッドパターンを具えるとともに、
前記トレッドパターンのランド比は、８５％以上であることを特徴としている。

本発明に係る前記タイヤでは、前記トレッドパターンは、タイヤ軸方向の横剛性が、２．８〜３．２kg/mm/mmであることが好ましい。

本発明に係る前記タイヤでは、前記トレッドパターンは、タイヤ周方向の前後剛性が、４．１kg/mm/mm以上であることが好ましい。

本発明に係る前記タイヤでは、前記トレッド部のトレッドゴムは、損失弾性率Ｅ”が０．０６kg/mm^２以下、かつロスコンプライアンスＬｃが０．２８mm^２/kg以下であることが好ましい。

本発明に係る前記タイヤでは、前記３本のリブ状陸部は、車両装着時に車両外側に位置する外のショルダ陸部と、車両装着時に車両内側に位置する内のショルダ陸部と、その間に位置するセンタ陸部とからなるとともに、
外のショルダ陸部のタイヤ軸方向の陸部巾ＷＳ_ｏと、センタ陸部のタイヤ軸方向の陸部巾ＷＣとの比ＷＳ_ｏ／ＷＣは、０．９５〜１．３２の範囲、
かつ内のショルダ陸部のタイヤ軸方向の陸部巾ＷＳ_ｉと、前記陸部巾ＷＣとの比ＷＳ_ｉ／ＷＣは、１．３５〜１．６０の範囲であることが好ましい。

前記「損失弾性率Ｅ”」、及び「ロスコンプライアンスＬｃ」は、ＪＩＳ−Ｋ６３９４に準拠し、粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪み（１０％）、振幅（２％）、周波数（１０Ｈｚ）、変形モード（引張）、測定温度（３０℃）の条件にて測定した値である。

本発明の空気入りタイヤは、叙上の如く、タイヤ断面巾Ｗｔが前式（１）、（２）を充足する巾狭・大ビード径のタイヤとして形成される。そのため、トレッド部及びサイドウォール部におけるエネルギー損失量の低減、タイヤ質量の低減、及び空気抵抗の低減を達成でき、燃費性を改善させることが可能となる。しかし前記巾狭・大ビード径のタイヤでは、タイヤ断面巾の減少に伴い操縦安定性が低下するという問題を招く。

そこで本発明では、３本のリブ状陸部を有するトレッドパターンを採用するとともに、このトレッドパターンのランド比を８５％以上に設定している。

巾狭・大ビード径のタイヤでは、タイヤ断面巾とともにトレッド巾も狭くなるため、通常のタイヤに比して排水性に優れる。そのため、通常のタイヤと同レベルのウエット性能を確保しながら、従来よりも高いランド比、即ち８５％以上のランド比を採用することができる。また本発明者の研究の結果、トレッドパターンのみが相違するトレッド巾同一のタイヤにおいて、ランド比が同じ場合、３本のリブ状陸部を有するトレッドパターンの方が、４本のリブ状陸部を有するトレッドパターンよりも横剛性が高いことが判明した。

従って、３本のリブ状陸部を有するトレッドパターンを用い、かつ従来よりも高い８５％以上のランド比を採用することにより、通常のタイヤと同レベルのウエット性能を確保しながら、横剛性をより高めて、大きなコーナリングパワーを発生させることができる。即ち、巾狭・大ビード径のタイヤのメリットである低燃費性を発揮しながら、ディメリットである操縦安定性の低下を、ウエット性能を確保しながら改善することができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 ＪＡＴＭ表示の従来タイヤにおける、タイヤ断面巾とビード径との関係をプロットしたグラフである。 ＪＡＴＭ表示の従来タイヤにおける、タイヤ断面巾とタイヤ外径との関係をプロットしたグラフである。 タイヤ大径化による効果を説明する概念図である。 トレッドパターンの一実施例を示す展開図である。 ３リブパターン及び４リブパターンにおける、ランド比とパターン横剛性とコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）との関係を示すグラフである。 ３リブパターン及び４リブパターンにおける、ランド比とパターン横剛性とウエット性能との関係を示すグラフである。 ３リブパターンにおける、ランド比とパターン前後剛性と低転がり抵抗性との関係を示すグラフである。 パターン横剛性及びパターン前後剛性を測定するための測定装置の一例を示す断面図である。 ゴムの応力歪み曲線である。 トレッドパターンの他の実施例を示す展開図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６を具える。本例では、カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２内に配されるベルト層７と、このベルト層７の半径方向外側に配されるバンド層９とをさらに具えた場合が例示される。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道面Ｃｏに対して例えば７５〜９０゜の角度で配列した１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、該ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを具える。プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道面Ｃｏに対して例えば１０〜３５゜の角度で配列した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。前記ベルトコードは、プライ間相互で交差する。これによりベルト剛性が高まり、トレッド部２がタガ効果を有して補強される。

前記バンド層９は、バンドコードをタイヤ赤道面Ｃｏに対して５°以下の角度で螺旋状に巻回させた１枚のバンドプライ９Ａから形成される。バンドプライ９Ａは、ベルト層７の外表面の略全面を被覆し、ベルト層７の動きを拘束する。これにより、高速走行に伴うタイヤの外径成長、とりわけショルダ側での外径成長が抑えられる。本例では、バンド層９が、ベルト層７よりも幅広をなす場合が示される。

そして前記空気入りタイヤ１は、タイヤ断面巾をＷｔ（単位：mm）、ビード径をＤｂ（単位：インチ）としたとき、前記タイヤ断面巾Ｗｔが、次式（１）、（２）を充足する巾狭・大ビード径のタイヤとして形成される。
Ｗｔ≦ −0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 42.763×Ｄｂ − 339.67 −−−（１）
Ｗｔ≧ −0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 48.568×Ｄｂ − 552.33 −−−（２）

図２は、ＪＡＴＭ表示の従来タイヤに対して実施された、タイヤ断面巾Ｗｔとビード径Ｄｂとの関係の調査結果をプロットしたグラフである。この調査結果から、ＪＡＴＭ表示の従来タイヤにおけるタイヤ断面巾Ｗｔとビード径Ｄｂとの平均的な関係は、同図に一点鎖線Ｋａで示されるように、次式（Ａ）で示すことができる。
Ｗｔ＝−0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 39.134×Ｄｂ − 217.30 −−−（Ａ）

これに対して、前記式（１）、（２）を充足する領域Ｙ１は、プロットで示される従来タイヤの範囲外で、しかも前記式（Ａ）で示す平均的な関係Ｋａを、タイヤ断面巾Ｗｔが小な方向、かつビード径Ｄｂが大な方向に平行移動した位置に配されている。即ち、前記式（１）、（２）を充足するタイヤは、タイヤ外径が同一の従来タイヤに比して、タイヤ断面巾Ｗｔを減じかつビード径Ｄｂを大きくした巾狭・大ビード径のタイヤである。

このようなタイヤは、タイヤ断面巾が狭いことにより、トレッド巾も減少し、それに伴いトレッドゴムのゴム量も減少する。そのためトレッドゴムによるエネルギー損失量が相対的に少なくなり、かつタイヤ質量も減少する。又車両を前面視したとき、バンパー下端から下方に露出するタイヤの露出面積も、タイヤ断面巾とともに減じる。そのため、走行時のタイヤの空気抵抗を小さくすることができる。

またタイヤ外径が同一の従来タイヤに比して、ビード径が大きいため、走行時の変形が大きいサイドウォール領域が狭くなる。その結果、サイドウォール部３におけるエネルギー損失量が少なくなり、かつタイヤ質量も減少する。

従って、前記巾狭・大ビード径のタイヤでは、トレッド部２及びサイドウォール部３におけるエネルギー損失量の低減、タイヤ質量の低減、及び空気抵抗の低減により、タイヤの燃費性能を改善することができる。

なおタイヤ断面巾Ｗｔが、前記式（１）から外れる場合、巾狭・大ビード径化が過小となって燃費性能の改善効果が不十分となる。逆に前記式（２）から外れる場合、巾狭となりすぎるため、必要な負荷能力を確保するために使用内圧を高く設定する必要が生じる。そのため、乗り心地性能やロードノイズ性能に悪影響を与える。

また燃費性能のさらなる向上のために、前記空気入りタイヤ１では、タイヤ外径Ｄｔ（単位：mm）が、次式（４）、（５）を充足することが好ましい。
Ｄｔ≦ 59.078×Ｗｔ^{０．４９８} −−−（３）
Ｄｔ≧ 59.078×Ｗｔ^{０．４６７} −−−（４）

図３は、ＪＡＴＭ表示の従来タイヤに対して実施された、タイヤ断面巾Ｗｔとタイヤ外径Ｄｔとの関係の調査結果をプロットしたグラフである。この調査結果から、ＪＡＴＭ表示の従来タイヤにおけるタイヤ断面巾Ｗｔとタイヤ外径Ｄｔとの平均的な関係は、同図に一点鎖線Ｋｂで示されるように、次式（Ｂ）で示すことができる。
Ｄｔ＝ 59.078×Ｗｔ^{０．４４８} −−−（Ｂ）

これに対して、前記式（３）、（４）を充足する領域Ｙ２は、前記式（Ｂ）で示す平均的な関係Ｋｂを、タイヤ外径Ｄｔが大な方向に平行移動した位置に配される。即ち、前記式（３）、（４）をさらに充足するタイヤは、巾狭・大ビード径かつタイヤ外径Ｄｔが大なタイヤといえる。

タイヤ外径Ｄｔが相対的に大なタイヤＴ１は、図４に概念的に示すように、タイヤ外径Ｄｔが小なタイヤＴ２に比して接地部での周方向の曲げ変形が少ない。そのため、エネルギー損失量が小さく、転がり抵抗の低減に効果がある。よって前記式（４）から外れる場合、タイヤ大径化による前記転がり抵抗の低減が十分見込めなくなる。逆に前記式（３）から外れる場合、必要な負荷能力を確保するために使用内圧を高く設定する必要が生じる。そのため、乗り心地性能やロードノイズ性能に悪影響を与える。

次に、図５に示すように、前記空気入りタイヤ１のトレッド部２は、タイヤ周方向にのびる２本の縦主溝１０によって区分された３本のリブ状陸部１１を有するトレッドパターンを具える。前記３本のリブ状陸部１１は、縦主溝１０、１０間に配されるセンタ陸部１１Ｃと、縦主溝１０のタイヤ軸方向外側に配されるショルダ陸部１１Ｓとからなる。本例では、縦主溝１０、１０がタイヤ赤道Ｃｏ両側の対称位置に形成され、従って、一方のショルダ陸部１１Ｓの陸部巾ＷＳ１と、他方のショルダ陸部１１Ｓの陸部巾ＷＳ２とが等しい場合が示される。

なおトレッド部２には、前記縦主溝１０以外に、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝は形成されていない。この周方向溝には、溝巾０．５mm以下の切り込み状をなし接地時にその開口を閉じるサイピングも含まれる。

また前記リブ状陸部１１には、このリブ状陸部１１を横切ることにより複数のブロックに分割する横溝はされないが、リブ状陸部１１を横切るサイピングを形成することは許可される。従って、各リブ状陸部１１は、タイヤ周方向に実質的に連続してのびるリブとして形成される。

本例の場合、センタ陸部１１Ｃには、このセンタ陸部１１Ｃを横切るセンタサイピング１２Ｃが形成される。又各ショルダ陸部１１Ｓには、トレッド接地端Ｔｅの外側からタイヤ軸方向内側にのびかつ内端Ｅがショルダ陸部１１Ｓ内で途切れるラグ溝１３Ｓと、前記内端Ｅから縦主溝１０までのびる第１のショルダサイピング１２Ｓ_１と、周方向で隣り合うラグ溝１３Ｓ間に配される１本以上の第２のショルダサイピング１２Ｓ_２とが配される。なお第２のショルダサイピング１２Ｓ_２は、少なくとも一端、本例では両端がショルダ陸部１１Ｓ内で途切れている。

そして、前記縦主溝１０の溝巾、及びラグ溝１３Ｓの溝長さ、溝巾、形成数等を調整することにより、前記トレッドパターンのランド比は８５％以上に設定される。前記「ランド比」は、周知の如く、トレッド部２の全ての溝を埋めて得られるトレッド全表面積Ｍａと、全ての陸部の踏面の合計面積Ｍｂとの比（Ｍａ／Ｍｂ）で定義される。

ここで、巾狭・大ビード径のタイヤでは、タイヤ断面巾Ｗｔとともにトレッド巾も狭くなるため、通常のタイヤに比して排水性に優れている。そのため、通常のタイヤと同レベルのウエット性能を確保しながら、従来よりも高いランド比、即ち８５％以上のランド比を採用することが可能となる。

また本発明者の研究の結果、トレッドパターンのみが相違するトレッド巾同一のタイヤでは、ランド比が同じ場合、３本のリブ状陸部１１を有するトレッドパターン（「３リブパターンＰ３」という場合がある。）の方が、４本のリブ状陸部１１を有するトレッドパターン（「４リブパターンＰ４」という場合がある。）よりも、横剛性が高くなり、大きなコーナリングパワーが得られることを究明し得た。

図６に、本発明者による実験結果から得られた、３リブパターンＰ３におけるランド比とパターン横剛性とコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）との関係、及び４リブパターンＰ４におけるランド比とパターン横剛性とコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）との関係が示される。グラフ中の括弧内の数値はランド比を示す。なおコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）は、コーナリングパワー（Ｃｐ）を荷重（Ｗ）で除した無次元値である。同図６から、ランド比が同じ場合、４リブパターンＰ４に比して３リブパターンＰ３の方が、パターン横剛性が高くなり、大きなコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）を発生させうるのが確認できる。特に、ランド比８５％以上では、コーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）が１６以上となり、優れた操縦安定性が得られるのが確認できる。

また図７には、３リブパターンＰ３におけるランド比とパターン横剛性とウエット性能との関係、及び４リブパターンＰ４におけるランド比とパターン横剛性とウエット性能との関係が示される。グラフ中の括弧内の数値はランド比を示す。同図７から、ランド比が同じ場合、３リブパターンＰ３と４リブパターンＰ４とでは、ウエット性能に関して大差なく、巾狭・大ビード径による排水性の向上効果により、ランド比８５％以上とした場合にも、十分なウエット性能が確保しうるのが確認できる。なお図７のウエット性能は、ハイドロプレーン発生速度（km/h)で示している。

前記トレッドパターンでは、操縦安定性の観点から、周方向の単位長さ（１mm）当たりのパターン横剛性は、２．８〜３．２kg/mm/mmの範囲が好ましい。２．８kg/mm/mmを下回ると、コーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）が不足傾向となって、優れた操縦安定性が発揮されなくなる。逆にパターン横剛性が３．２kg/mm/mmを越えると、必要な溝面積の確保が難しくなり排水性が減じて優れたウエット性能が発揮されなくなる。なおウエット性能の観点から、ランド比の上限は９０％以下が好ましい。

また前記トレッドパターンでは、転がり抵抗の観点から、周方向の単位長さ（１mm）当たりのパターン前後剛性は、４．１kg/mm/mm以上が好ましい。図８に、本発明者による実験結果から得られた３リブパターンＰ３におけるランド比とパターン前後剛性と低転がり抵抗性との関係が示される。グラフ中の括弧内の数値はランド比を示す。同図８から、パターン前後剛性の増加につれて、低転がり抵抗性が向上（転がり抵抗が低くなる。）するのが確認できる。これは、ランド比が高い場合、放熱性が下がり蓄熱性が上がるためトレッドゴムの温度上昇を招く。他方、ゴムの損失正接は、温度の増加に伴い低くなる傾向がある。即ち、ランド比が高い（パターン剛性が高い）タイヤでは、蓄熱による温度上昇によってゴムの損失正接が下がるため、転がり抵抗が低くなる。また巾狭・大ビード径のタイヤは、トレッド巾が狭くタイヤ外径が大きいため、トレッドの挙動に関しては、横剛性より前後（周方向）剛性の方が影響が大きい。従って、パターン前後剛性を高めることで、低転がり抵抗性を向上させることが可能になるのであって、パターン前後剛性が４．１kg/mm/mmを下回ると、低転がり抵抗性の向上効果が低くなる。

なお前記パターン横剛性及びパターン前後剛性は、例えば図９の装置１９を用いて測定される。符号２０は台板２１上をＸ方向に移動可能な移動台、符号２２はトレッドパターンの測定サンプル、符号２３は測定サンプル２２の踏面を固定する固定台、符号２４は移動台２０に付加されるＸ方向の荷重ｆを測定する荷重測定器（例えばロードセル）、符号２５は荷重ｆによる移動台２０のＸ方向の移動距離を測定する距離測定器である。

前記測定サンプル２２は、空気入りタイヤ１から切除されたトレッドゴムＧから形成される。しかし、トレッドゴムＧとゴム組成が同一、かつパターン及びサイズが同一であるならば、トレッドゴムＧのレプリカから測定サンプル２２を形成することもできる。測定サンプル２２の踏面は、位置ズレしないように接着剤などにより固定台２３に支持される。また測定サンプル２２は、移動台２０と一体移動可能かつ位置ズレしないように接着剤などにより移動台２０に支持される。そして、測定サンプル２２に、基準の縦荷重Ｆ_０の負荷状態においてＸ方向に荷重ｆを与えたときの、測定サンプル２２におけるパターン陸部２２ａのＸ方向の変位量ｔを測定する。前記基準の縦荷重Ｆ_０は、測定サンプル２２の踏面の面積（単位：cm^２）をＲｓとした時、Ｆ_０＝２．５×Ｒｓ（単位：kgf）で示される。なお測定サンプル２２における溝下のベース部２２ｂの変形は、移動台２０上のストッパー片２０Ａによって防止されている。

そしてパターン前後剛性は、測定サンプル２２を、そのタイヤ周方向をＸ方向に合わせて装置１９に装着し、測定サンプル２２のタイヤ周方向の長さＬと、前記荷重ｆと、Ｘ方向の変位量ｔとから次式で示される。
パターン前後剛性＝（ｆ／ｔ）／Ｌ（単位：kg/mm/mm）

パターン横剛性は、測定サンプル２２を、そのタイヤ周方向をＸ方向と直角なＹ方向に合わせて装置１９に装着し、測定サンプル２２のタイヤ周方向の長さＬと、前記荷重ｆと、Ｘ方向の変位量ｔとから次式で示される。
パターン横剛性＝（ｆ／ｔ）／Ｌ（単位：kg/mm/mm）

さらに空気入りタイヤ１では、低転がり抵抗性のために、トレッドゴムＧにおいて、その損失弾性率Ｅ”が０．０６kg/mm^２以下、かつロスコンプライアンスＬｃが０．２８mm^２/kg以下であるのが好ましい。なおトレッドゴムＧが複数層のゴムで形成される場合、損失弾性率Ｅ”、ロスコンプライアンスＬｃは、踏面を構成するキャップゴム層のゴムにて特定される。

周知のように、ゴムを強制振動したときの応力歪み曲線は図１０に示される。このときのヒステリシスロスＱは、次式（ア）、（イ）で示すことができる。
Ｑ＝π×Ｅ”×ε０^２ −−−（ア）
Ｑ＝π×Ｌｃ×σ０^２ −−−（イ）
即ち、ヒステリシスロスＱは、歪みε０が一定条件の場合、損失弾性乗数Ｅ“に影響し、これを小さくすることで、エネルギロスが減じて転がり抵抗を下げることができる。また、応力σ０が一定条件の場合、ロスコンプライアンスＬｃに影響し、これを小さくすることで、エネルギロスが減じて転がり抵抗を下げることができる。

また本発明者は、歪一定の挙動は曲げ変形が主流であり、応力一定挙動は圧縮変形が大きく影響するという知見を得た。そして巾狭・大ビード径のタイヤでは、トレッド巾が狭く接地長が長くなるため、周方向の曲げ変形が大きくなる。そのため、損失弾性乗数Ｅ“を小さくすることで、ヒステリシスロスＱを効果的に減じうる。また巾狭・大ビード径のタイヤは、従来タイヤに対しロードインデックスが小さくなるため、必要な負荷能力を確保するために使用内圧を高く設定する必要がある。そのため、ロスコンプライアンスＬｃを小さくすることで、ヒステリシスロスＱを効果的に減じることができる。

即ち、巾狭・大ビード径のタイヤでは、損失弾性率Ｅ”を０．０６kg/mm^２以下、かつロスコンプライアンスＬｃを０．２８mm^２/kg以下に規制することで、ヒステリシスロスＱを減じて転がり抵抗をさらに低下させることができる。なお損失弾性率Ｅ”が０．０４kg/mm^２を下回る場合、及びロスコンプライアンスＬｃが０．２０mm^２/kgを下回る場合、貯蓄弾性率Ｅ’が過大となって、ウエットグリップ性が低下する傾向となる。従って損失弾性率Ｅ”及びロスコンプライアンスＬｃの下限として、０．０４kg/mm^２以上、及び０．２０mm^２/kg以上が好ましい。

図１１に、トレッドパターンの第２実施形態を示す。一般に、乗用車の後輪側のタイヤでは、例えばタイヤ負荷率の４０％程度と低い荷重負荷状態にて使用されるため、発生するコーナリングパワーも小さくなる。また後輪側のタイヤは、ネガキャンバーを付けて装着される傾向がある。従って、後輪側のタイヤでは、車両装着時に車両外側に位置する外のショルダ陸部１１Ｓｏよりも、車両装着時に車両内側に位置する内のショルダ陸部１１Ｓｉを巾広として接地面積を高めることが好ましい。これにより、ネガキャンバーを利用してコーナリングパワーを補うことができる。

具体的には、第２実施形態のトレッドパターンでは、前記３本のリブ状陸部１１は、車両装着時に車両外側に位置する外のショルダ陸部１１Ｓ_ｏと、車両装着時に車両内側に位置する内のショルダ陸部１１Ｓ_ｉと、その間に位置するセンタ陸部１１Ｃとから構成される。外のショルダ陸部１１Ｓ_ｏのタイヤ軸方向の陸部巾ＷＳ_ｏと、センタ陸部１１Ｃのタイヤ軸方向の陸部巾ＷＣとの比ＷＳ_ｏ／ＷＣは、０．９５〜１．３２の範囲に設定される。また内のショルダ陸部１１Ｓ_ｉのタイヤ軸方向の陸部巾ＷＳ_ｉと、前記陸部巾ＷＣとの比ＷＳ_ｉ／ＷＣは、１．３５〜１．６０の範囲に設定される。

これにより、ネガキャンバーが付与されたときの接地面積を高めることができ、コーナリングパワーを補うことができる。なお比ＷＳ_ｉ／ＷＣが１．３５を下回る場合、及び比ＷＳ_ｏ／ＷＣが１．３２を越える場合、比（前輪側のコーナリングパワー／後輪側のコーナリングパワー）が小さくなってオーバーステアー気味となり、操縦安定性の低下を招く。逆に比ＷＳ_ｉ／ＷＣが１．６を越える場合、及び比ＷＳ_ｏ／ＷＣが０．９５を下回る場合、後輪側のタイヤの溝面積が十分でなくなり、ウエット性能の低下を招く。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

（Ａ）
図１に示す内部構造を有し、かつ前記式（１）、（２）を充足する空気入りタイヤを、表１の仕様で試作し、転がり抵抗性、空気抵抗性について、式（１）、（２）を充足しない空気入りタイヤと比較した。各タイヤともランド比１００としている。

＜転がり抵抗性＞
転がり抵抗試験機を用い、下記の条件にて、タイヤの転がり抵抗（単位Ｎ）を測定した。評価は、測定値の逆数を、サンプル１を１００とする指数で示している。数値が大なほど転がり抵抗が少なく良好である。
温度：２０℃、
荷重：４．８ｋＮ
内圧：表１に記載（ロードインデックス相当内圧）
リム：正規リム
速度：８０ｋｍ／ｈ
アライメント（トー角：０°、キャンバー角：０°）

＜空気抵抗＞
実験室にて、バンパー下端からの露出高さを１４０mmとし、走行速度１００km/hに相当する空気をタイヤの露出面に送風し、そのときタイヤが受ける空気力を測定した。評価は、測定値の逆数を、サンプル１を１００とする指数で示し、数値が大なほど空気抵抗が小さく良好である。

表１に示されるように、式（１）、（２）を満たす巾狭・大ビード径のサンプルタイヤ３、４は転がり抵抗性及び空気抵抗性に優れているのが確認できる。

（Ｂ）
サンプル４のタイヤを基準タイヤとし、３リブパターン（図５に示す）及び４リブパターン（図示しない）のタイヤを表２の仕様で試作し、転がり抵抗性、操縦安定性能、ウエット性能についてテストした。ランド比は、縦主溝の溝巾、ラグ溝の溝長さ、溝巾、形成数を調整することで相違させている。転がり抵抗性のテスト方法は、上記と同じであり、比較例１を１００とする指数で評価している。数値が大なほど転がり抵抗性は良好である。

＜操縦安定性能＞
実験室にて、スリップ角ＳＡ（１°）、内圧（３１０kPa）、荷重（４．８２kN）の条件で測定したコーナリングパワーＣｐを、荷重Ｗで除したコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）にて評価している。コーナリングパワー指数が大なほど操縦安定性能に優れる。荷重（Ｗ）としては、前輪側のタイヤではタイヤ負荷率の７０％、後輪側のタイヤではタイヤ負荷率の４０％としている。

＜ウエット性能＞
実験室にて、スリップ角ＳＡ（１°）、内圧（３１０kPa）、荷重（４．８２kN）の条件で測定したハイドロプレーン発生速度（km/h)で評価している。

表２に示されるように、３リブパターン、かつランド比８５％以上のタイヤは、必要なウエット性能及び操縦安定性能を確保しながら、優れた燃費性を発揮しうるのが確認できる。

（Ｃ）
サンプル４のタイヤを基準タイヤとし、表３の仕様のトレッドゴムを用いた３リブパターン（図５に示す）かつランド比８５％の空気入りタイヤを試作し、転がり抵抗性及びウエット性能についてテストした。

（Ｄ）
サンプル４のタイヤを基準タイヤとし、表４の仕様の３リブパターン（図５に示す）の空気入りタイヤを試作し、転がり抵抗性、ウエット性能、操縦安定性についてテストした。操縦安定性については、ネガキャンバーは１°、前輪側のタイヤでは荷重をタイヤ負荷率の７０％、後輪側のタイヤでは荷重をタイヤ負荷率の４０％としたコーナリングパワー指数（Ｃｐ／Ｗ）にて評価している。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６カーカス
１０縦主溝
１１リブ状陸部
１１Ｓｏ外のショルダ陸部
１１Ｓｉ内のショルダ陸部
１１Ｃセンタ陸部
Ｇトレッドゴム

Claims (5)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具えた空気入りタイヤであって、
   タイヤ断面巾をＷｔ（単位：mm）、ビード径をＤｂ（単位：インチ）としたとき、前記タイヤ断面巾Ｗｔが次式（１）、（２）を充足し、
   Ｗｔ≦ −0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 42.763×Ｄｂ − 339.67 −−−（１）
   Ｗｔ≧ −0.7257×(Ｄｂ)^２ ＋ 48.568×Ｄｂ − 552.33 −−−（２）
   しかも前記トレッド部は、タイヤ周方向にのびる２本の縦主溝によって区分された３本のリブ状陸部を有するトレッドパターンを具えるとともに、
   前記トレッドパターンのランド比は、８５％以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッドパターンは、タイヤ軸方向の横剛性が、２．８〜３．２kg/mm/mmであることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記トレッドパターンは、タイヤ周方向の前後剛性が、４．１kg/mm/mm以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部のトレッドゴムは、損失弾性率Ｅ”が０．０６kg/mm^２以下、かつロスコンプライアンスＬｃが０．２８mm^２/kg以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記３本のリブ状陸部は、車両装着時に車両外側に位置する外のショルダ陸部と、車両装着時に車両内側に位置する内のショルダ陸部と、その間に位置するセンタ陸部とから構成されるとともに、
   外のショルダ陸部のタイヤ軸方向の陸部巾ＷＳ_ｏと、センタ陸部のタイヤ軸方向の陸部巾ＷＣとの比ＷＳ_ｏ／ＷＣは、０．９５〜１．３２の範囲、
   かつ内のショルダ陸部のタイヤ軸方向の陸部巾ＷＳ_ｉと、前記陸部巾ＷＣとの比ＷＳ_ｉ／ＷＣは、１．３５〜１．６０の範囲であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
   

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