JP2017121875A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 カーカスプロファイルの改善により、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化を図る。【解決手段】 タイヤ偏平率が４０〜４５％である。カーカス６の半径方向外側に内外のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなるベルト層７を具える。正規リムに装着されかつ正規内圧が充填された基準状態において、カーカスラインＪは、式（１）〜（３）を充足するプロファイルを有する。０．２４＜ＤＺ／ＡＺ＜０．２８ −−−（１）０．７５＜ＢＹ／ＣＹ＜０．８６ −−−（２）０．８９＜ＢＺ／ＡＺ＜０．９３ −−−（３）【選択図】図２

Description

本発明は、カーカスプロファイルを改善することにより、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化を図りうる空気入りタイヤに関する。

車両の低燃費性能を向上させるために、タイヤの軽量化が望まれる。このタイヤの軽量化に対しては、従来より、例えばゴムゲージ厚を薄くしたり、またタイヤ構成部材（例えばカーカスプライやベルトプライ等）の使用量を減じるなどの手段がとられている。しかしながら、このような従来の手段では、不用意にゴムゲージ厚やタイヤ構成部材の使用量を減少させた場合、それに伴い、タイヤ剛性、特に横バネ定数が減じ、操縦安定性を低下させるという問題が生じる。

このような状況に鑑み本発明者が研究した結果、ある特定のカーカスプロファイルを採用した場合、横バネ定数を高く確保でき、操縦安定性の低下を抑えながらタイヤの軽量化を図りうることを見出し得た。

なお下記の特許文献１、２等には、カーカスプロファイルを特定することにより、転がり抵抗を低減した空気入りタイヤが提案されているが、軽量化に対しての記載はない。

特開２０１０−２５４２４９号公報 特開２０１０−２４７７０５号公報

そこで発明は、カーカスプロファイルを改善することにより、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化を図り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本体部を有するカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、
前記ベルト層は、半径方向内外で重置される２枚のベルトプライからなり、かつタイヤ偏平率を４０〜４５％とするとともに、
正規リムに装着されかつ正規内圧が充填された基準状態において、前記カーカス本体部のカーカスラインは、
カーカスラインがタイヤ赤道と交わる点を赤道点Ａ、カーカスラインが前記外のベルトプライの外端を通る半径方向線と交わる点をベルト端側点Ｂ、カーカスラインがタイヤ軸方向外側に最も張り出す点を最大巾点Ｃ、カーカスラインがリム径及びリム巾の基準となるリムヒール点Ｒを通る半径方向線と交わる点をビード側点Ｄと定義したとき、
リムヒール点Ｒからビード側点Ｄまでの半径方向距離ＤＺ、リムヒール点Ｒから赤道点Ａまでの半径方向距離ＡＺ、リムヒール点Ｒからベルト端側点Ｂまでの半径方向距離ＢＺ、タイヤ赤道からベルト端側点Ｂまでのタイヤ軸方向距離ＢＹ、タイヤ赤道から最大巾点Ｃまでのタイヤ軸方向距離ＣＹが、次式（１）〜（３）を充足することを特徴としている。
０．２４＜ＤＺ／ＡＺ＜０．２８ −−−（１）
０．７５＜ＢＹ／ＣＹ＜０．８６ −−−（２）
０．８９＜ＢＺ／ＡＺ＜０．９３ −−−（３）

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に、カーカスラインを拘束するサイド補強層を具え、該サイド補強層により、前記カーカスラインは、リムヒール点Ｒから最大巾点Ｃまでの半径方向距離ＣＺが、次式（４）を充足することが好ましい。
５０＜ＣＺ／ＡＺ＜０．５８ −−−（４）

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記サイド補強層は、長さ方向に引き揃えた補強コードがゴム被覆された小巾帯状のゴムストリップを、タイヤ軸芯を中心として渦巻き状に連続して巻き付けることにより形成されることが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記サイド補強層の半径方向外端は、リムヒール点Ｒからの半径方向高さＨｏが、前記半径方向距離ＡＺの６０％以下、かつサイド補強層の半径方向内端は、リムヒール点Ｒからの半径方向高さＨｉが、リムフランジ高さＨｆ以下であることが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記基準状態において、前記タイヤ軸方向距離ＣＹに対するタイヤ赤道からのタイヤ軸方向距離の比がｙであるタイヤ軸方向位置をＰ_ｙ、
各タイヤ軸方向位置Ｐ_ｙにおける、カーカスの外表面からトレッド部の外表面までのタイヤ半径方向距離であるトレッド厚さをｔ（ｙ）としたとき、
次式（５）で示されるトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）において、
ｆ（ｙ）＝１−ｔ（ｙ）／ｔ（０） −−−（５）
ｙ＝０．４の時の、ｆ（ｙ）は０．０３〜０．０６の範囲であり、
しかもトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）は、ｙに関する変化率がｙ＝０．４まで増加する増加領域と、ｙ＝０．４から減少する減少領域とを有することが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）において、
ｙ＝０．３の時の、ｆ（ｙ）は０．０１〜０．０３、
ｙ＝０．５の時の、ｆ（ｙ）は０．０６〜０．１０５、
の範囲であることが好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）において、
ｙ＝０．５の時のｆ（ｙ）と、ｙ＝０．７の時のｆ（ｙ）との差ｆ（０．７）−ｆ（０．５）は、−０．０２〜０．０２の範囲であることが好ましい。

ここで、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、基準状態において特定される値とする。

本発明は叙上の如く、リムヒール点Ｒからビード側点Ｄまでの半径方向距離ＤＺ、リムヒール点Ｒから赤道点Ａまでの半径方向距離ＡＺ、リムヒール点Ｒからベルト端側点Ｂまでの半径方向距離ＢＺ、タイヤ赤道からベルト端側点Ｂまでのタイヤ軸方向距離ＢＹ、タイヤ赤道から最大巾点Ｃまでのタイヤ軸方向距離ＣＹが、次式（１）〜（３）を充足するカーカスプロファイルを具える。
０．２４＜ＤＺ／ＡＺ＜０．２８ −−−（１）
０．７５＜ＢＹ／ＣＹ＜０．８６ −−−（２）
０．８９＜ＢＺ／ＡＺ＜０．９３ −−−（３）

ここで、同一サイズ（タイヤ最大巾、タイヤ断面高さ、及びタイヤ外径が同一のタイヤにおいて、タイヤ赤道上でのトレッド厚さ、及び最大巾の位置でのサイドウォール厚さを同じとした場合、比ＤＺ／ＡＺが０．２８以上になると、ビード部及びその周辺の厚さが増加するため、軽量化が難しくなる。逆に、比ＤＺ／ＡＺが０．２４以下になると、ビード部及びその周辺の厚さの減少に伴ってビード剛性が減じるため、操縦安定性の低下を招く。

また、比ＢＹ／ＣＹが０．８６以上になると、ベルト巾が大となり比重が大きいベルトプライの部材量が増加するため、軽量化が難しくなる。逆に、比ＢＹ／ＣＹが０．７５以下になると、ベルト巾が小となってベルト層の面内曲げ剛性が減じるため、操縦安定性の低下を招く。

また、比ＢＺ／ＡＺが０．８９以下になる場合、厚さが小な部位であるサイドウォール部の領域が減じる、或いはベルト巾が大となってベルトプライの部材量が増加するため、軽量化が難しくなる。逆に、比ＢＺ／ＡＺが０．９３以上になる場合、サイドウォール部の領域が大となってサイド剛性が減じる、或いはベルト巾が小となってベルト層の面内曲げ剛性が減じるため、操縦安定性の低下を招く。

従って、カーカスラインが式（１）〜（３）を充足するプロファイルを有するタイヤは、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化を達成することが可能となる。

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。 カーカスラインのプロファイルを示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、比ＤＺ／ＡＺ及び比ＢＹ／ＣＹとタイヤ質量及び操縦安定性との関係を示すグラフである。 （Ａ）、（Ｂ）は、比ＤＺ／ＡＺ及び比ＢＺ／ＡＺと、タイヤ質量及び操縦安定性との関係を示すグラフである。 （Ａ）、（Ｂ）は、比ＢＺ／ＡＺ及び比ＢＹ／ＣＹと、タイヤ質量及び操縦安定性との関係を示すグラフである。 （Ａ）、（Ｂ）はサイド補強層に用いるゴムストリップの斜視図、及びサイド補強層の側面図である。 トレッド厚さｔ（ｙ）を説明する断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）を示すグラフである。 表２に記載のサンプルＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３のトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）を示すグラフである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、サンプルＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の接地面形状を示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はサンプルＢ２、Ｂ４、Ｂ５の接地面形状を示す平面図である。

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、偏平率が４０〜４５％の偏平タイヤであって、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と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のカーカス本体部６ａを有する。本例では、カーカス本体部６ａの両端に、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して係止される折返し部６ｂが連設される。またカーカス本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、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エーペックスゴム８が配され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強される。前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃｏに対して例えば７５〜９０゜の角度で配列したカーカスコードを有する１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。

前記ベルト層７は、半径方向内外で重置される２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなる。外のベルトプライ７Ｂは、内のベルトプライ７Ａよりも例えば５〜１５mm程度巾狭であり、これによりベルト端での応力集中が緩和される。また各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃｏに対して例えば１０〜３５°程度で配列したベルトコードを具える。各ベルトコードは、プライ間相互で交差し、これによりベルト剛性が高まりトレッド部２が補強される。

本例では、前記ベルト層７のタイヤ半径方向外側に、高速耐久性を高める目的で、バンド層９が配される。このバンド層９は、タイヤ赤道Ｃｏに対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されたバンドコード有する１枚以上、本例では１枚のバンドプライ９Ａから形成される。バンドプライ９Ａとして、ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライが適宜採用できる。

カーカスコード及びバンドコードとしては、軽量化の観点から、従来と同様、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードが好適に採用される。またベルトコードとして、操縦安定性の観点から、従来と同様、スチールコード等の金属コードが好適であるが、例えばアラミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のハイモジュラスの有機繊維コードも要求により採用できる。

そして前記空気入りタイヤ１では、正規リム１０に装着されかつ正規内圧が充填された基準状態の子午断面において、図２に示すように、前記カーカス本体部６ａのカーカスラインＪは、次式（１）〜（３）を充足するプロファイルを有する。
０．２４＜ＤＺ／ＡＺ＜０．２８ −−−（１）
０．７５＜ＢＹ／ＣＹ＜０．８６ −−−（２）
０．８９＜ＢＺ／ＡＺ＜０．９３ −−−（３）

式中、「ＤＺ」は、リムヒール点Ｒからビード側点Ｄまでの半径方向の距離を意味する。なお前記「リムヒール点Ｒ」は、図１に示すように、正規リム１０において、リム径及びリム巾の基準となる点であって、具体的にはリムシート１０ａとリムフランジのタイヤ軸方向内側面１０ｂとが仮想的に交差する点として定義される。前記「ビード側点Ｄ」は、カーカスラインＪが、前記リムヒール点Ｒを通る半径方向線と交わる点として定義される。

「ＡＺ」は、前記リムヒール点Ｒから赤道点Ａまでの半径方向の距離を意味する。なお前記「赤道点Ａ」は、カーカスラインＪが、タイヤ赤道Ｃｏと交わる点として定義される。

「ＢＺ」は、前記リムヒール点Ｒからベルト端側点Ｂまでの半径方向の距離を意味する。なお前記「ベルト端側点Ｂ」は、カーカスラインＪが、前記外のベルトプライ７Ｂの外端を通る半径方向線と交わる点として定義される。

「ＢＹ」は、タイヤ赤道Ｃｏから前記ベルト端側点Ｂまでのタイヤ軸方向の距離を意味する。

「ＣＹ」は、タイヤ赤道Ｃｏから最大巾点Ｃまでのタイヤ軸方向の距離を意味する。前記「最大巾点Ｃ」は、カーカスラインＪがタイヤ軸方向外側に最も張り出す点として定義される。

ここで、同一サイズのタイヤにおいて、タイヤ赤道Ｃｏ上でのトレッド厚さｔ、及び最大巾点Ｃでのサイドウォール厚さｓを同じとした場合、カーカスラインＪが式（１）〜（３）を充足するプロファイルを有するタイヤは、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化を達成することができる。なお、同一サイズのタイヤとは、具体的には、例えばＩＳＯ表示によって定まるタイヤサイズ（断面幅、偏平率、リム径）が同一、即ちタイヤ最大巾、タイヤ断面高さ、及びタイヤ外径が同一のタイヤを意味する。

同一サイズ、かつ前記厚さが同じタイヤの場合、比ＤＺ／ＡＺが大きくなると、それに伴ってビード部４及びその周辺の厚さが増加する。その結果、重量増加を招く。逆に、比ＤＺ／ＡＺが小さくなると、ビード部４及びその周辺の厚さが減少し、それに伴ってビード剛性が減じるため操縦安定性の低下を招く。

また、比ＢＹ／ＣＹが大きくなると、ベルト巾が大となり、比重の大きいベルトプライの部材量が増加する。その結果、重量増加を招く。逆に、比ＢＹ／ＣＹが小さくなると、ベルト巾が小となってベルト層の面内曲げ剛性が減じるため、操縦安定性の低下を招く。

また、比ＢＺ／ＡＺが小さくなると、厚さが小な部位であるサイドウォール部３の領域が減じる、或いはベルト巾が大となってベルトプライの部材量が増加する。その結果、重量増加を招く。逆に、比ＢＺ／ＡＺが大きくなると、サイドウォール部３の領域が大となってサイド剛性が減少する、或いはベルト巾が小となってベルト層の面内曲げ剛性が減少する。そのため、操縦安定性の低下を招く。

そして前記比ＤＺ／ＡＺ、比ＢＹ／ＣＹ、比ＢＺ／ＡＺを式（１）〜（３）を満たす範囲に規制することで、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化を図ることが可能となる。

図３〜５に、本発明者が行った表１のテスト結果に基づいて得られた、比ＤＺ／ＡＺ、比ＢＹ／ＣＹ、比ＢＺ／ＡＺと、タイヤ質量及び操縦安定性との関係が示される。具体的には、タイヤサイズ（２２５／４５Ｒ１７）及び厚さｔ、ｓを一定とし、かつ比ＤＺ／ＡＺ、比ＢＹ／ＣＹ、比ＢＺ／ＡＺを変化させたタイヤを試作した。そして各試作タイヤのタイヤ質量及び操縦安定性についてテストし、その測定結果を、比ＤＺ／ＡＺ、比ＢＹ／ＣＹ、比ＢＺ／ＡＺをパラメータとしてグラフ化している。各ドットには、質量又は操縦安定性が指数として並記されている。なお質量は、タイヤ１本当たりの質量を、実施例１を１００とした指数で示しており、値が大なほど重い。また操縦安定性は、リム（１７×８Ｊ）、内圧（２３０kPa）、荷重（４．５kN）の条件にて測定した横バネ定数を、実施例１を１００とした指数で示している。値が大なほど操縦安定性に優れる。図３〜５に示すように、比ＤＺ／ＡＺ、比ＢＹ／ＣＹ、比ＢＺ／ＡＺと、タイヤ質量及び操縦安定性との間に、上記相関性があることが確認できる。このような相関性は、偏平率４５％以下の偏平タイヤにおいて明確に現れる。

なお比ＤＺ／ＡＺが０．２８以上になると、軽量化が妨げられかつ転がり抵抗の悪化を招く。逆に比ＤＺ／ＡＺが０．２４以下になると、横バネ定数が減じて操縦安定性の低下を招く。また比ＢＹ／ＣＹが０．８６以上になる、及び比ＢＺ／ＡＺが０．８９以下になると、軽量化が妨げられかつ転がり抵抗の悪化を招く。逆に比ＢＹ／ＣＹが０．７５以下になる、及び比ＢＺ／ＡＺが０．９３以上になると、横バネ定数が減じて操縦安定性の低下を招く。

またカーカスラインＪでは、前記リムヒール点Ｒから最大巾点Ｃまでの半径方向距離ＣＺが、次式（４）を充足することが好ましい。
０．５０＜ＣＺ／ＡＺ＜０．５８ −−−（４）

サイドウォール部３に補強コード層がない場合、カーカスラインＪの前記最大巾点Ｃは、ベルト端側点Ｂとビード側点Ｄとが決まれば、自然平衡の釣り合い状態によって定まる。この場合、前記比ＤＺ／ＡＺ、比ＢＹ／ＣＹ、比ＢＺ／ＡＺが式（１）〜（３）の範囲内ならば、比ＣＺ／ＡＺは０．５８〜０．６３の範囲となる。

しかし本例では、図１に示すように、サイドウォール部３にサイド補強層１２を配し、最大巾点Ｃの位置を、自然平衡の釣り合い状態によって定まる位置よりも半径方向内側にずらし、比ＣＺ／ＡＺを前記式（４）の範囲に設定している。これにより、サイドウォール部３における横剛性を高めて、操縦安定性を向上させている。詳しくは、サイド補強層１２を設けて、最大巾点Ｃを半径方向内側にずらすことにより、サイドウォール部３におけるカーカスラインＪの曲率半径を大きく、即ちフラットに近づけることができる。カーカスラインＪがフラットに近づくと、カーカスコード長が短くなるためカーカス張力が高まる。その結果、横力が作用してカーカスラインＪのプロファイルが左右に変形するときの抗力を高める、即ち横バネ定数を高めることが可能となる。なお比ＣＺ／ＡＺが０．５８以上の場合、上記効果が不十分となる。逆に、比ＣＺ／ＡＺが０．５０以下の場合、サイド補強層１２の部材量が増し軽量化に不利を招く。

本例のサイド補強層１２は、図６（Ａ）、（Ｂ）に略示するように、長さ方向に引き揃えた補強コード１２ａがゴム被覆された小巾帯状のゴムストリップ１２Ａを、タイヤ軸芯ｉを中心として渦巻き状に連続して巻き付けることにより形成される。このような渦巻き状のサイド補強層１２では、サイドウォール部３がタイヤ軸方向外側に変形する際、補強コードに長さ方向の引っ張り力が作用する。そのため、補強コードをバイアス配列させたものに比して、タイヤ軸方向への拘束力を高めることができ、カーカスラインＪをフラットに近づけることができる。補強コードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維が採用しうるが、好ましくは、アラミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、カーボン、ガラス等のハイモジュラスの繊維コードが採用される。なおゴムストリップ１２Ａとして、補強コード１２ａに代えて、短繊維を長さ方向に配勾させても良い。

サイド補強層１２の半径方向外端の、リムヒール点Ｒからの半径方向高さＨｏは、前記半径方向距離ＡＺの６０％以下が好ましい。またサイド補強層１２の半径方向内端の、リムヒール点Ｒからの半径方向高さＨｉは、リムフランジ高さＨｆ以下であるのが好ましい。

次に、カーカスラインＪが前記プロファイルをなすタイヤでは、トレッドゲージをタイヤ軸方向に均一分布した場合、負荷時にショルダー部で接地巾が成長できず、接地長が長くなったり接地圧が高くなる。そして、これに原因してコーナリング時のショルダー摩耗に不利を招く。

そこで本例では、前記基準状態において、次式（５）で規定されるトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）を、下記のように規定している。
ｆ（ｙ）＝１−ｔ（ｙ）／ｔ（０） −−−（５）
図８（Ａ）に例示するように、トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）は、ｙに関する変化率がｙ＝０．４まで増加する増加領域Ｋａと、変化率がｙ＝０．４から減少する減少領域Ｋｂとを有するとともに、ｙ＝０．４の時のｆ（ｙ）を０．０３〜０．０６の範囲としている。

図７に略示するように、ｔ（ｙ）とは、タイヤ軸方向位置Ｐ_ｙにおける、カーカス６の外表面からトレッド部２の外表面までのタイヤ半径方向距離であるトレッド厚さを意味する。又、前記タイヤ軸方向位置Ｐ_ｙとは、前記最大巾点Ｃのタイヤ軸方向距離ＣＹに対するタイヤ赤道Ｃｏからのタイヤ軸方向距離の比がｙであるタイヤ軸方向位置を意味する。即ち、例えばタイヤ赤道Ｃｏからのタイヤ軸方向距離が前記距離ＣＹの０．４倍である場合のタイヤ軸方向位置は、Ｐ_０．４である。逆に、タイヤ軸方向位置Ｐ_ｙのタイヤ赤道Ｃｏからのタイヤ軸方向距離は、ＣＹとｙの積（ＣＹ×ｙ）で示される。

そして、前記トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）は、タイヤ赤道Ｃｏにおけるトレッド厚さｔ（０）に対する、各タイヤ軸方向位置Ｐ_ｙにおけるトレッド厚さｔ（ｙ）の変化の割合を示す。そして、ｙ＝０．４の時の、ｆ（ｙ）を０．０３〜０．０６の範囲とし、しかもｆ（ｙ）が、ｆ（ｙ）のｙに関する変化率が、ｙ＝０．４まで増加する増加領域Ｋａと、ｙ＝０．４から減少する減少領域Ｋｂとを有することにより、接地形状の適正化および接地圧の均一化が図られ、転がり抵抗およびショルダー部での偏摩耗性を改善することができる。

図９に、後述する表２に記載のサンプルＢ１〜Ｂ３、サンプルＡ１〜Ａ３のタイヤにおけるトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）が示される。又図１０（Ａ）〜（Ｄ）には、そのうちのサンプルＢ１、Ｂ２、サンプルＡ１、Ａ２の接地面形状が示される。前記接地面形状では、接地圧が高い部分の色が濃く示される。

ここで、ｙ＝０．４のタイヤ軸方向位置Ｐ_０．４では、通常、接地長が長く、かつ接地圧が高くなる。これは、荷重負荷時、接地端付近で曲げ変形し、前記タイヤ軸方向位置Ｐ_０．４において、トレッドゴムにタイヤ周方向とタイヤ軸方向とから圧縮が働き、トレッドゴムが集まってくることが原因する。そして、接地長が長くかつ接地圧が高くなると、コーナリング時のショルダー摩耗や転がり抵抗に不利をもたらす。特に、サンプルＡ１のように、トレッド厚さｈ（ｙ）がタイヤ軸方向に均一に分布し、トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）がｆ（ｙ）≒０の水平線状となる場合、図１０（Ａ）に示すように、ショルダー部の接地長が極端に長く、かつ接地圧が高くなってしまう。

これに対して、ｆ（ｙ）を、ｙとともに増加する曲線とすることで、この傾向は改善される。しかしながら、サンプルＡ２のように、ｙ＝０．４の時のｆ（ｙ）の値が０．０３より小さいと、タイヤ赤道Ｃｏでのトレッド厚さｈ（０）に対して、タイヤ軸方向位置Ｐ_０．４でのトレッド厚さｈ（０．４）がまだ十分に厚く、しかもタイヤ軸方向外側からの圧縮によってトレッドゴムも厚くなる。その結果、図１０（Ｂ）に示すように、ショルダー部の接地長、および接地圧が依然大となり、コーナリング時のショルダー部での摩耗や転がり抵抗が十分に改善されない。

逆にｙ＝０．４の時のｆ（ｙ）の値が０．０６より大きいと、タイヤ赤道側の接地長が長く、かつショルダー部側の接地長が短くなりすぎる。その結果、フリーローリング時にショルダー部で滑りが大きくなって、ショルダー部で偏摩耗が起こりやすくなる。

また、ｙ＝０．４の時のｆ（ｙ）が０．０３〜０．０６の範囲内にある場合にも、サンプルＡ３に示すようにｆ（ｙ）の変化率が略一定、即ちｆ（ｙ）が略直線状に傾斜する場合には、タイヤ赤道Ｃｏ側のトレッド厚さが不足傾向、かつショルダー部側のトレッド厚さが過剰傾向となる。従って、図８（Ａ）にサンプルＢ２を代表して示すように、ｆ（ｙ）を、増加領域Ｋａと減少領域Ｋｂとを有するＳ字状曲線とすることが好ましく、これによりトレッド厚さを適正化でき、接地形状の適正化および接地圧の均一化が達成できる。特には、ｙ＝０．３の時のｆ（ｙ）の値が０．０１〜０．０３の範囲、かつｙ＝０．５の時のｆ（ｙ）の値が０．０６〜０．１０５の範囲がさらに好ましい。

なお、前記増加領域Ｋａは、ｆ（ｙ）の変化率（例えばｆ（ｙ）の接線の傾き）が、ｙの増加とともに大きくなる領域であって、凹円弧状の曲線をなす。これに対して減少領域Ｋｂでは、ｆ（ｙ）の変化率が、ｙの増加とともに小さくなる領域であって、凸円弧状の曲線をなす。また図８（Ｂ）のサンプルＢ４に示すように、減少領域Ｋｂの外側に、ｙの増加とともにｆ（ｙ）自体が低下する低下領域Ｋｃを有することもできる。

低下領域Ｋｃが有る場合無い場合の何れにおいても、ｙ＝０．５の時のｆ（ｙ）と、ｙ＝０．７の時のｆ（ｙ）との差、即ちｆ（０．７）−ｆ（０．５）が、−０．０２〜０．０２の範囲であることが好ましい。前記差（ｆ（０．７）−ｆ（０．５））が０．０２より大きい場合、サンプルＢ５に示すように、タイヤ赤道Ｃｏ側の接地圧が、ショルダー部側の接地圧より高くなる。逆に、−０．０２より小さい場合、サンプルＢ４のように、ショルダー部側の接地圧が高くなる。

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。

（１）図１に示す内部構造を有する空気入りタイヤ（２２５／４５Ｒ１７）を、表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤにおける、タイヤ質量、操縦安定性（横バネ定数）、転がり抵抗性をテストした。表１に記載以外は、実質的に同仕様である。なお各タイヤにおいて、タイヤ赤道Ｃｏ上でのトレッド厚さｔは１２．６mm、最大巾点Ｃでのサイドウォール厚さｓは５．６mmである。

＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量を測定し、実施例１を１００とした指数で示した。値が小なほど軽量である。

＜操縦安定性＞
リム（１７×８Ｊ）、内圧（２３０kPa）、荷重（４．５kN）の条件にてタイヤの横バネ定数を測定し、実施例１を１００とした指数で示した。値が大なほど、操縦安定性に優れている。

＜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を測定し、実施例１を１００とした指数で示した。値が小なほど、転がり抵抗が少なく良好である。
・温度：２０℃、
・アライメント
トー角：ゼロ、
キャンバー角：０．０°
・ドラム径：１．７ｍ（ドラム表面：smooth steel）
・荷重：４．８kN
・内圧：２３０kPa
・リム：１７×８Ｊ
・速度：８０ｋｍ／ｈ

実施例のタイヤは、操縦安定性の低下を抑えながら軽量化、及び転がり抵抗の低減を図りうるのが確認できる。

（２）実施例４のカーカスプロファイルを有し、かつ表２に示すトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）を有するタイヤを試作するとともに、各試供タイヤにおける、転がり抵抗性、及びＳｈの耐摩耗性をテストした。表２に記載以外は、実質的に同仕様である。

図８、９に示すように、サンプルＢ１〜Ｂ５では、トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）が、ｙ＝０．４の時、０．０３〜０．０６の範囲、かつ増加領域と減少領域とを有するＳ字状曲線をなす。またサンプルＡ１〜Ａ３では、トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）がｙ＝０．４の時、０．０３〜０．０６の範囲外、及び／又はＳ字状曲線をなさない。

＜Ｓｈの耐摩耗性＞
台上摩耗エネルギ試験装置を用い、下記の条件にて、最もタイヤ赤道側に配されるセンタブロックの摩耗エネルギEcと、最も接地端側に配されるショルダーブロックの摩耗エネルギーEsとを測定した。摩耗エネルギーEsとEcとを比較したとき、比Es/Ecの値が大きい程、Sh摩耗することになる。そこで、前記比Es/Eの値の逆数（％表示）を指数化してＳｈ摩耗性を評価した。例えばEs/Ec＝１．３３の場合、Ｓｈ摩耗性の評価は、（１／１．３３）×１００＝７５であり、数値が大なほど、Ｓｈ摩耗が少なく耐摩耗性に優れている。
・内圧：２３０kPa
・リム：１７×８Ｊ
・荷重：４．８kN
・キャンバー角：０．０°

サンプルＢのタイヤは、上記の実施例の利点を確保しながら、転がり抵抗のさらなる低減を図るとともに、ショルダー摩耗を減じうるのが確認できる。

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
６ａ カーカス本体部
７ ベルト層
７Ａ、７Ｂ 内外のベルトプライ
１０ 正規リム
Ｃｏ タイヤ赤道
Ｊ カーカスライン

Claims (7)

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本体部を有するカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内部に配されるベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、
   前記ベルト層は、半径方向内外で重置される２枚のベルトプライからなり、かつタイヤ偏平率を４０〜４５％とするとともに、
   正規リムに装着されかつ正規内圧が充填された基準状態において、前記カーカス本体部のカーカスラインは、
   カーカスラインがタイヤ赤道と交わる点を赤道点Ａ、カーカスラインが前記外のベルトプライの外端を通る半径方向線と交わる点をベルト端側点Ｂ、カーカスラインがタイヤ軸方向外側に最も張り出す点を最大巾点Ｃ、カーカスラインがリム径及びリム巾の基準となるリムヒール点Ｒを通る半径方向線と交わる点をビード側点Ｄと定義したとき、
   リムヒール点Ｒからビード側点Ｄまでの半径方向距離ＤＺ、リムヒール点Ｒから赤道点Ａまでの半径方向距離ＡＺ、リムヒール点Ｒからベルト端側点Ｂまでの半径方向距離ＢＺ、タイヤ赤道からベルト端側点Ｂまでのタイヤ軸方向距離ＢＹ、タイヤ赤道から最大巾点Ｃまでのタイヤ軸方向距離ＣＹが、次式（１）〜（３）を充足することを特徴とする空気入りタイヤ。
   ０．２４＜ＤＺ／ＡＺ＜０．２８ −−−（１）
   ０．７５＜ＢＹ／ＣＹ＜０．８６ −−−（２）
   ０．８９＜ＢＺ／ＡＺ＜０．９３ −−−（３）
2. 前記カーカスのタイヤ軸方向外側に、カーカスラインを拘束するサイド補強層を具え、
   該サイド補強層により、前記カーカスラインは、リムヒール点Ｒから最大巾点Ｃまでの半径方向距離ＣＺが、次式（４）を充足することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
   ０．５０＜ＣＺ／ＡＺ＜０．５８ −−−（４）
3. 前記サイド補強層は、長さ方向に引き揃えた補強コードがゴム被覆された小巾帯状のゴムストリップを、タイヤ軸芯を中心として渦巻き状に連続して巻き付けることにより形成されることを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記サイド補強層の半径方向外端は、リムヒール点Ｒからの半径方向高さＨｏが、前記半径方向距離ＡＺの６０％以下、かつサイド補強層の半径方向内端は、リムヒール点Ｒからの半径方向高さＨｉが、リムフランジ高さＨｆ以下であることを特徴とする請求項２又は３記載の空気入りタイヤ。
5. 前記基準状態において、前記タイヤ軸方向距離ＣＹに対するタイヤ赤道からのタイヤ軸方向距離の比がｙであるタイヤ軸方向位置をＰ_ｙ、
   各タイヤ軸方向位置Ｐ_ｙにおける、カーカスの外表面からトレッド部の外表面までのタイヤ半径方向距離であるトレッド厚さをｔ（ｙ）としたとき、
   次式（５）で示されるトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）において、
   ｆ（ｙ）＝１−ｔ（ｙ）／ｔ（０） −−−（５）
   ｙ＝０．４の時の、ｆ（ｙ）は０．０３〜０．０６の範囲であり、
   しかもトレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）は、ｙに関する変化率がｙ＝０．４まで増加する増加領域と、ｙ＝０．４から減少する減少領域とを有す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。
6. 前記トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）において、
   ｙ＝０．３の時の、ｆ（ｙ）は０．０１〜０．０３、
   ｙ＝０．５の時の、ｆ（ｙ）は０．０６〜０．１０５、
   の範囲であることを特徴とする請求項５記載の空気入りタイヤ。
7. 前記トレッド厚さ分布曲線ｆ（ｙ）において、
   ｙ＝０．５の時のｆ（ｙ）と、ｙ＝０．７の時のｆ（ｙ）との差ｆ（０．７）−ｆ（０．５）は、−０．０２〜０．０２の範囲であることを特徴とする請求項５又は６記載の空気入りタイヤ。