JP2018069783A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤ２の提供。【解決手段】このタイヤ２では、トレッド４のうち、トレッド面２４を含む半径方向外側部分の損失正接の、サイドウォール６の損失正接に対する比は、２．５以上である。第一の仮想平面と接地面５４との交線を線分ＳＱとし、第二の仮想平面とこの接地面５４との交線を線分ＳＴとしたとき、線分ＳＱから接地面５４の外側端までの軸方向距離に対するこの線分ＳＱから線分ＳＴまでの軸方向距離の比は０．８であり、線分ＳＴの長さＬ８０に対する線分ＳＱの長さＬ０の比は１．０５以上１．３５以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、サーキットを走行する車輌のための空気入りタイヤに関する。

タイヤによる車輌の燃費への影響を抑え、環境に配慮しようとする動きがある。ラベリング制度が導入されたこともあり、タイヤの選定に際し、転がり抵抗を重視するユーザーは多い。タイヤが小さな転がり抵抗を有することが当たり前のように考えられる時代が、到来している。このような状況から、小さな転がり抵抗を有するタイヤの開発が進められている。

タイヤにおいて小さな転がり抵抗を達成するためには、タイヤを構成する各部材の剛性を上げて変形の程度を抑制する、タイヤの構成部材に低発熱性のゴムを採用する、構成部材のボリュームを小さくし発熱量を抑える等の手段が検討される。この検討の例が、特開２０１４−０３１０９３公報に開示されている。

特開２０１４−０３１０９３公報

レース用のタイヤには、高いグリップ性能が要求される。この観点から、このタイヤのトレッドには大きな損失正接を有するゴムが用いられている。このため、このタイヤの転がり抵抗は大きい。

近年の環境保護に関する意識の高まりから、レースのレギュレーションにおいても、ラベリング制度を導入しようとする動きがある。

レース用のタイヤの偏平率は小さい。このタイヤのボリュームに占めるトレッドのボリュームの割合は大きい。このタイヤでは、転がり抵抗にトレッドが与える影響はかなり大きい。有限要素法（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ；ＦＥＭ）による解析により、転がり抵抗の９割はトレッドの部分に含まれるゴムの作用によることが試算された例もある。

発熱しにくい、すなわち、小さな損失正接を有するゴムをトレッドに採用すれば、小さな転がり抵抗を達成できる見込みはある。しかし小さな損失正接を有するゴムで構成されたトレッドは、グリップ性能を低下させる恐れがある。グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗を達成できる技術の確立が求められている。

本発明の目的は、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド、一対のサイドウォール、一対のビード、カーカス及びベルトを備えている。上記トレッドの外面は、路面と接触するトレッド面を備えている。それぞれのサイドウォールは、上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びている。それぞれのビードは、上記サイドウォールよりも半径方向内側に位置している。上記カーカスは、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されている。上記ベルトは、上記トレッドの半径方向内側において上記カーカスと積層されている。上記トレッドのうち、上記トレッド面を含む半径方向外側部分の損失正接の、上記サイドウォールの損失正接に対する比は、２．５以上である。このタイヤの接地面の軸方向中心に位置しこのタイヤの赤道面と平行な平面を第一の仮想平面とし、この第一の仮想平面とこの接地面との交線を線分ＳＱとし、この線分ＳＱとこの接地面の外側端との間においてこの赤道面と平行な平面を第二の仮想平面とし、この第二の仮想平面とこの接地面との交線を線分ＳＴとしたとき、上記線分ＳＱから上記接地面の外側端までの軸方向距離に対するこの線分ＳＱから上記線分ＳＴまでの軸方向距離の比は０．８である。上記線分ＳＴの長さＬ８０に対する上記線分ＳＱの長さＬ０の比は１．０５以上１．３５以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記サイドウォールの損失正接に対する上記トレッド面を含む半径方向外側部分の損失正接の比は４．５以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記トレッド面の輪郭が軸方向に並列された複数の円弧を含んでおり、これらの円弧のうち、軸方向において中心に位置する円弧をセンター円弧としたとき、このセンター円弧の半径は１３００ｍｍ以上である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、トレッドのうち、トレッド面を含む半径方向外側部分は大きな損失正接を有している。このタイヤのトレッドは、良好なグリップ性能の発揮に寄与する。

このタイヤでは、接地面の形状指数としての、線分ＳＴの長さＬ８０に対する線分ＳＱの長さＬ０の比は１．３５以下である。このタイヤでは、接地面の長さ、すなわち、接地長は、この接地面の幅方向において、ほぼ一様である。これは、トレッドの輪郭（プロファイル）が全体として略フラットな形状で構成されていることを表す。フラットな輪郭は、接地圧の低下を招来する。このタイヤでは、特に、トレッドの赤道面の部分、すなわち、クラウン部における歪みが低減される。
このタイヤでは、線分ＳＴの長さＬ８０に対する線分ＳＱの長さＬ０の比は１．０５以上である。このタイヤでは、トレッドの輪郭が、全体として完全なフラットな形状で構成されているというわけではない。このトレッドの輪郭には、特に、トレッドの端の部分、すなわち、ショルダー部において、ラウンドな形状が含まれている。このタイヤでは、トレッドの輪郭をフラットな形状とすることでもたらされる、ショルダー部における接地圧の上昇が効果的に抑えられている。このタイヤでは、ショルダー部において歪みはそれほど増加しない。

このタイヤでは、トレッドに生じる歪みは従来のタイヤに比べて小さい。小さな歪みはエネルギーロスの低減を招来するので、このタイヤでは、小さな転がり抵抗が達成される。

このタイヤの接地面には、略均一な接地圧分布が構成される。このタイヤでは、接地圧の高低差によって生じるワイピング変形が防止される。このタイヤでは、トレッドに作用する力が効率良くグリップ性能に貢献する。しかもこのトレッドでは、トレッド面を含む半径方向外側部分に大きな損失正接を有する架橋ゴムが用いられている。このタイヤは、グリップ性能に寄与する。

このタイヤでは、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成される。本発明によれば、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤが得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの外面の輪郭の一部が示された図である。 図３は、図１のタイヤの接地面が示された模式図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、空気入りタイヤ２が示されている。詳細には、この図１には、このタイヤ２の回転の中心軸を含む平面に沿った、このタイヤ２の断面の一部が示されている。この図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。この赤道面は、軸方向における、このタイヤ２の中心線でもある。

このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６、一対のチェーファー１８、一対の第一フィラー２０及び一対の第二フィラー２２を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、サーキットを走行する車輌（四輪自動車）に装着される。このタイヤ２は、レース用である。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接触するトレッド面２４を形成する。言い換えれば、トレッド４の外面は、路面と接触するトレッド面２４を備えている。このトレッド４には、溝は刻まれていない。このタイヤ２は、スリックタイプである。このトレッド４に溝が刻まれて、トレッドパターンが形成されてもよい。

このタイヤ２では、トレッド４はベース層２６とキャップ層２８とを有している。詳細には、トレッド４は、ベース層２６及びキャップ層２８からなる二つの部材で構成されている。キャップ層２８は、ベース層２６の半径方向外側に位置している。キャップ層２８は、ベース層２６に積層されている。図１から明らかなように、ベース層２６はトレッド４の半径方向内側部分を構成しており、キャップ層２８はこのトレッド４の半径方向内側部分を構成している。前述のトレッド面２４は、キャップ層２８に形成されている。このキャップ層２８は、トレッド４のうち、トレッド面２４を含む半径方向外側部分である。

このタイヤ２では、ベース層２６は接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層２６の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層２８は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。

それぞれのサイドウォール６は、トレッド４の端の部分から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６の半径方向外側部分は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール６は、カーカス１０の損傷を防止する。

このタイヤ２では、サイドウォール６の損失正接（以下、損失正接ＬＴｓとも称される。）は０．２０以下である。このサイドウォール６は低い損失正接を有している。低い損失正接を有するサイドウォール６では、エネルギーロスが小さい。このサイドウォール６は、小さな転がり抵抗に寄与する。損失正接は小さいほど好ましいので、この損失正接の下限は設定されない。

本発明において、タイヤ２の構成部材として用いられる架橋ゴムの損失正接（ｔａｎδ）は、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して測定される。この測定のための条件は、以下の通りである。
粘弾性スペクトロメーター：岩本製作所の「ＶＥＳＦ−３」
初期歪み：１０％
動歪み：±２．５％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：５０℃

それぞれのビード８は、サイドウォール６よりも半径方向内側に位置している。このビード８は、サイドウォール６の軸方向内側に位置している。ビード８は、タイヤ２の半径方向内側部分に位置している。ビード８は、コア３０と、このコア３０から半径方向外向きに延びるエイペックス３２とを備えている。コア３０はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３２は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、カーカスプライ３４を備えている。このタイヤ２のカーカス１０は、第一カーカスプライ３６（以下、第一プライ）及び第二カーカスプライ３８（以下、第二プライ）、すなわち２枚のカーカスプライ３４から構成されている。このカーカス１０が３枚以上のカーカスプライ３４で構成されてもよい。

このタイヤ２では、第一プライ３６及び第二プライ３８は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６に沿っている。第一プライ３６は、それぞれのコア３０の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第一プライ３６には、第一主部３６ａと一対の第一折り返し部３６ｂとが形成されている。この第一プライ３６は、第一主部３６ａと一対の第一折り返し部３６ｂとを備えている。第二プライ３８は、それぞれのコア３０の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第二プライ３８には、第二主部３８ａと一対の第二折り返し部３８ｂとが形成されている。この第二プライ３８は、第二主部３８ａと一対の第二折り返し部３８ｂとを備えている。

図１に示されているように、軸方向において、第一折り返し部３６ｂの端４０はベルト１２の端４２よりも内側に位置している。第一折り返し部３６ｂの端４０は、ベルト１２と第二主部３８ａとの間に挟まれている。第二折り返し部３８ｂの端４４は、軸方向において、第一折り返し部３６ｂの端４０とベルト１２の端４２との間に位置している。第二折り返し部３８ｂの端４４は、第一折り返し部３６ｂと第二主部３８ａとの間に挟まれている。

それぞれのカーカスプライ３４は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１２は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、内側層４６及び外側層４８からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層４６の幅は外側層４８の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層４６及び外側層４８のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の一般的な絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層４６のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層４８のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。この場合、有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

バンド１４は、ベルト１２の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド１４の幅はベルト１２の幅と略同等である。図示されていないが、このバンド１４は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド１４は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト１２が拘束されるので、ベルト１２のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

インナーライナー１６は、カーカス１０の内側に位置している。インナーライナー１６は、カーカス１０の内面に接合されている。インナーライナー１６は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー１６の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー１６は、タイヤ２の内圧を保持する。

それぞれのチェーファー１８は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１８がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。このチェーファー１８は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。

それぞれの第一フィラー２０は、ビード８の近傍に位置している。第一フィラー２０は、ビード８とカーカス１０との間に位置している。この第一フィラー２０は、コア３０の周りにて折り返されている。第一フィラー２０は、タイヤ２のビード８の部分を補強する。この実施形態では、第一フィラー２０は架橋ゴムからなる。この第一フィラー２０が並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる部材で構成されてもよい。

それぞれの第二フィラー２２は、ビード８の近傍に位置している。第二フィラー２２は、ビード８とカーカス１０との間に位置している。第一フィラー２０は、ビード８の軸方向外側においてカーカス１０に沿って半径方向に延在している。第二フィラー２２は、コア３０の周りにて折り返されていない。第二フィラー２２は、タイヤ２のビード８の部分を補強する。この実施形態では、第二フィラー２２は架橋ゴムからなる。この第二フィラー２２が並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる部材で構成されてもよい。

このタイヤ２の製造では、複数のゴム部材がアッセンブリーされて、ローカバー（未加硫タイヤ２）が得られる。このローカバーが、モールドに投入される。ローカバーの外面は、モールドのキャビティ面と当接する。ローカバーの内面は、ブラダー又は中子に当接する。ローカバーは、モールド内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤ２が得られる。そのキャビティ面に凸凹模様を有するモールドが用いられることにより、タイヤ２に凹凸模様が形成される。

図２には、図１に示されたタイヤ２の外面５０の輪郭（プロファイル）が示されている。この図２において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。この図２に示されたタイヤ２の外面５０の輪郭は、モールドのキャビティ面の輪郭と概ね一致している。

本発明において、以下に説明するタイヤ２の外面５０の輪郭は、モールドのキャビティ面に基づいて特定される。トレッド４に溝が刻まれている場合には、この溝がないと仮定して得られる仮想外面によりトレッド面２４の輪郭は特定される。サイドウォール６に凹凸模様が付されている場合には、この凹凸模様がないと仮定して得られる仮想外面により、このサイドウォール６の外面の輪郭は特定される。

図２において、符号ＰＷはこのタイヤ２の軸方向外側端である。この図２に示されたタイヤ２の外面５０の輪郭は、この符号ＰＷで示された位置において、最大の軸方向幅を有する。実線ＳＬは、外側端ＰＷを通る直線である。この直線ＳＬは、軸方向に延びる。この直線ＳＬは基準線と称される。

このタイヤ２では、その外面５０のうちトレッド面２４の輪郭は複数の円弧５２を含んでいる。これらの円弧５２は、軸方向に並列されている。このタイヤ２では、トレッド面２４の輪郭は５つの円弧５２を含んでいる。詳細には、このトレッド面２４の輪郭は５つの円弧５２で構成されている。このトレッド面２４の輪郭を構成する円弧５２の数に、特に、制限はない。このトレッド面２４の輪郭が３つの円弧５２で構成されてもよい。このトレッド面２４の輪郭が７以上の円弧５２で構成されてもよい。トレッド面２４の輪郭を構成する円弧５２の数は、タイヤ２の仕様が考慮され、適宜、決められる。

前述したように、このタイヤ２では、トレッド面２４の輪郭は５つの円弧５２で構成されており、これらの円弧５２は軸方向に並列されている。これらは全て、外向きに凸な円弧である。これらの円弧５２の中心は、トレッド面２４の内側に位置している。これらの円弧５２は、一の円弧５２の半径がこの一の円弧５２の軸方向内側に位置する他の円弧５２の半径よりも小さくなるように構成されている。

このタイヤ２では、トレッド面２４の輪郭を構成する５つの円弧５２のうち、軸方向において中心に位置する円弧５２ｃは、センター円弧と称される。このトレッド面２４の輪郭は、センター円弧５２ｃを含んでいる。図２において、符号ＰＣは赤道面（図２の一点鎖線ＣＬ）とトレッド面２４との交点である。この交点は、タイヤ２の赤道である。センター円弧５２ｃは、この交点すなわち赤道ＰＣを通る。図２において、矢印Ｒｃは、センター円弧５２ｃの半径である。この図２には示されてはいないが、このセンター円弧５２ｃの中心は赤道面に位置している。

このタイヤ２では、センター円弧５２ｃの隣に位置する円弧５２ｍはミドル円弧と称される。このトレッド面２４の輪郭は、一対のミドル円弧５２ｍを含んでいる。

それぞれのミドル円弧５２ｍは、センター円弧５２ｃの軸方向外側に位置している。図２において、矢印Ｒｍはこのミドル円弧５２ｍの半径である。符号Ｐｃｍは、ミドル円弧５２ｍとセンター円弧５２ｃとの境界である。このミドル円弧５２ｍは、この境界Ｐｃｍにおいてセンター円弧５２ｃと接している。この図２には示されていないが、境界Ｐｃｍとセンター円弧５２ｃの中心とを通る直線は、このミドル円弧５２ｍの中心も通過する。

このタイヤ２では、ミドル円弧５２ｍの隣に位置する円弧５２ｓはサイド円弧と称される。このトレッド面２４の輪郭は、一対のサイド円弧５２ｓを含んでいる。

それぞれのサイド円弧５２ｓは、ミドル円弧５２ｍの軸方向外側に位置している。図２において、矢印Ｒｓはこのサイド円弧５２ｓの半径である。符号Ｐｍｓは、サイド円弧５２ｓとミドル円弧５２ｍとの境界である。このサイド円弧５２ｓは、この境界Ｐｍｓにおいてミドル円弧５２ｍと接している。この図２には示されていないが、境界Ｐｍｓとミドル円弧５２ｍの中心とを通る直線は、このサイド円弧５２ｓの中心も通過する。

このタイヤ２の外面５０は、前述の、センター円弧５２ｃ、ミドル円弧５２ｍ及びサイド円弧５２ｓ以外に、第一上部円弧５２ｕ、第二上部円弧５２ｐ及びショルダー円弧５２ｈを含んでいる。このタイヤ２では、第一上部円弧５２ｕ、第二上部円弧５２ｐ及びショルダー円弧５２ｈは、タイヤ２の外面５０のうち、トレッド面２４の端の部分から外側端ＰＷに至る部分の輪郭を構成する。このタイヤ２の外面５０の輪郭は、一対の第一上部円弧５２ｕ、一対の第二上部円弧５２ｐ及び一対のショルダー円弧５２ｈをさらに含んでいる。

このタイヤ２では、その外面５０は複数の円弧５２を含んでいる。これらの円弧５２のうち、外側端ＰＷを通り、半径方向略外向きに延びる円弧５２ｕが、第一上部円弧である。符号Ｃ１Ｕは、この第一上部円弧５２ｕの中心である。この中心Ｃ１Ｕは、軸方向において外側端ＰＷよりも内側に位置している。この第一上部円弧５２ｕは、外向きに凸な円弧である。図２に示されているように、基準線ＳＬはこの中心Ｃ１Ｕを通る。矢印Ｒ１Ｕは、第一上部円弧５２ｕの半径である。このタイヤ２では、この第一上部円弧５２ｕの半径Ｒ１Ｕに、特に、制限はない。従来のタイヤにおいて採用されている第一上部円弧の半径の範囲と同様の範囲で、この半径Ｒ１Ｕは設定される。

このタイヤ２では、第二上部円弧５２ｐは、第一上部円弧５２ｕの半径方向外側に位置する円弧である。図２において、矢印Ｒ２Ｕはこの第二上部円弧５２ｐの半径である。符号Ｐ２１は、第一上部円弧５２ｕと第二上部円弧５２ｐとの境界である。この第二上部円弧５２ｐは、この境界Ｐ２１において第一上部円弧５２ｕと接している。この図２には示されていないが、境界Ｐ２１と第一上部円弧５２ｕの中心Ｃ１Ｕとを通る直線は、この第二上部円弧５２ｐの中心も通過する。この第二上部円弧５２ｐの中心は、このタイヤ２の外面５０の外側に位置している。この第二上部円弧５２ｐは、内向きに凸な円弧である。このタイヤ２では、この第二上部円弧５２ｐの半径Ｒ２Ｕに、特に、制限はない。従来のタイヤにおいて採用されている第二上部円弧の半径の範囲と同様の範囲で、この半径Ｒ２Ｕは設定される。

このタイヤ２では、ショルダー円弧５２ｈは、第二上部円弧５２ｐの半径方向外側に位置する円弧である。図２において、矢印Ｒｓｈはこのショルダー円弧５２ｈの半径である。符号Ｐｓ２は、第二上部円弧５２ｐとショルダー円弧５２ｈとの境界である。このショルダー円弧５２ｈは、この境界Ｐｓ２において第二上部円弧５２ｐと接している。この図２には示されていないが、境界Ｐｓ２と第二上部円弧５２ｐの中心とを通る直線は、このショルダー円弧５２ｈの中心も通過する。このショルダー円弧５２ｈの中心は、このタイヤ２の外面５０の内側に位置している。このショルダー円弧５２ｈは、外向きに凸な円弧である。この図２において、符号Ｐｓｓは、ショルダー円弧５２ｈとサイド円弧５２ｓとの境界である。このショルダー円弧５２ｈは、この境界Ｐｓｓにおいてサイド円弧５２ｓとも接している。この図２には示されていないが、境界Ｐｓｓとサイド円弧５２ｓの中心とを通る直線は、このショルダー円弧５２ｈの中心も通過する。このタイヤ２では、ショルダー円弧５２ｈの半径Ｒｓｈは、サイド円弧５２ｓ及び第二上部円弧５２ｐのそれぞれと接するように適宜調整される。このため、この半径Ｒｓｈの範囲は特に設定されないが、この半径Ｒｓｈは、概ね、１０ｍｍ以上２０ｍｍの範囲で設定される。。

このタイヤ２では、その外面５０のうち、左右の外側端ＰＷの間の輪郭は、センター円弧５２ｃ、一対のミドル円弧５２ｍ、一対のサイド円弧５２ｓ、一対のショルダー円弧５２ｈ、一対の第二上部円弧５２ｐ、及び、一対の第一上部円弧５２ｕを含んでいる。詳細には、左右の外側端ＰＷの間の輪郭は、センター円弧５２ｃ、一対のミドル円弧５２ｍ、一対のサイド円弧５２ｓ、一対のショルダー円弧５２ｈ、一対の第二上部円弧５２ｐ、及び、一対の第一上部円弧５２ｕで構成されている。

このタイヤ２では、サイド円弧５２ｓは、トレッド面２４を構成する５つの円弧５２のうち、軸方向において最も外側に位置している円弧である。そして軸方向において、このサイド円弧５２ｓの内側に位置する円弧５２ｍが、ミドル円弧である。このタイヤ２では、サイド円弧５２ｓとショルダー円弧５２ｈとの境界Ｐｓｓは、トレッド面２４の端でもある。

前述したように、このタイヤ２では、トレッド面２４の輪郭を構成する複数の円弧５２は、一の円弧５２の半径がこの一の円弧５２の軸方向内側に位置する他の円弧５２の半径よりも小さくなるように構成される。このタイヤ２では、ミドル円弧５２ｍの半径Ｒｍはセンター円弧５２ｃの半径Ｒｃよりも小さい。具体的には、センター円弧５２ｃの半径Ｒｃに対するミドル円弧５２ｍの半径Ｒｍの比は、０．１以上０．３以下の範囲で設定される。

このタイヤ２では、サイド円弧５２ｓの半径Ｒｓはミドル円弧５２ｍの半径Ｒｍよりも小さい。具体的には、ミドル円弧５２ｍの半径Ｒｍに対するサイド円弧５２ｓの半径Ｒｓの比は、０．０５以上０．３以下の範囲で設定される。

図３には、このタイヤ２の接地面５４が示されている。図３において、上下方向はタイヤ２の周方向に相当し、左右方向はタイヤ２の軸方向に相当する。この接地面５４は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにこのタイヤ２に空気が充填された状態で、このタイヤ２を正規荷重で路面に押し当てることで得られる。なお、この接地面５４を得るにあたって、このタイヤ２は、その軸方向が路面に対して平行となるように配置されている。そして、この路面に対して垂直な向きに荷重は掛けられている。

本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。

本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

本明細書において正規荷重とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。

図３において、一点鎖線ＱＬは接地面５４の軸方向中心線である。本発明においては、この中心線ＱＬは、接地面５４の軸方向中心に位置しこのタイヤ２の赤道面に平行な平面でもある。この平面ＱＬは、第一の仮想平面とも称される。線分ＳＱは、第一の仮想平面ＱＬと接地面５４との交線である。両矢印Ｌ０は、この線分ＳＱの長さである。

この図３において、符号Ｐ１００は、接地面５４の軸方向外側端である。二点鎖線ＴＬは、線分ＳＱと、この外側端Ｐ１００との間においてこのタイヤ２の赤道面に平行な平面である。この平面ＴＬは、第二の仮想平面とも称される。線分ＳＴは、第二の仮想平面ＴＬと接地面５４との交線である。両矢印Ｌ８０は、この線分ＳＴの長さである。

この図３において、両矢印Ｗ１００は線分ＳＱから外側端Ｐ１００までの軸方向距離である。両矢印Ｗ８０は、線分ＳＱから線分ＳＴまでの軸方向距離である。このタイヤ２では、距離Ｗ１００に対する距離Ｗ８０の比は０．８である。

このタイヤ２では、トレッド４のうち、トレッド面２４を含む半径方向外側部分、すなわち、キャップ層２８の損失正接（以下、損失正接ＬＴｃとも称される。）は、サイドウォール６の損失正接ＬＴｓよりも大きい。具体的には、損失正接ＬＴｃの、損失正接ＬＴｓの比は２．５以上である。このタイヤ２では、キャップ層２８は大きな損失正接を有している。このタイヤ２のトレッド４は、良好なグリップ性能の発揮に寄与する。この観点から、この比は２．６以上が好ましく、２．６５以上がより好ましい。

このタイヤ２では、損失正接ＬＴｓに対する損失正接ＬＴｃの比は４．５以下が好ましい。この比が４．５以下に設定されることにより、トレッド４のうち、トレッド面２４を含む半径方向外側部分、すなわち、キャップ層２８による転がり抵抗への影響が抑えられる。これにより、転がり抵抗の増加を抑えつつ、良好なグリップ性能が維持される。この観点から、この比は４．４以下がより好ましく、４．３４以下がさらに好ましい。

このタイヤ２では、接地面５４の形状指数としての、線分ＳＴの長さＬ８０に対する線分ＳＱの長さＬ０の比は１．３５以下である。このタイヤ２では、接地面５４の長さ、すなわち、接地長は、この接地面５４の幅方向において、ほぼ一様である。これは、トレッド４の輪郭が全体として略フラットな形状で構成されていることを表す。フラットな輪郭は、接地圧の低下を招来する。このタイヤ２では、特に、トレッド４の赤道面の部分、すなわち、クラウン部における歪みが低減される。しかもトレッド４が十分に路面と接触するので、良好なグリップが確保される。

このタイヤ２では、長さＬ８０に対する長さＬ０の比は１．０５以上である。このタイヤ２では、トレッド４の輪郭が、全体として完全なフラットな形状で構成されているというわけではない。このトレッド４の輪郭には、特に、トレッド４の端の部分、すなわち、ショルダー部において、ラウンドな形状が含まれている。このタイヤ２では、トレッド４の輪郭をフラットな形状とすることでもたらされる、ショルダー部における接地圧の上昇が効果的に抑えられている。このタイヤ２では、ショルダー部において歪みはそれほど増加しない。

このタイヤ２では、トレッド４に生じる歪みは従来のタイヤに比べて小さい。小さな歪みはエネルギーロスの低減を招来するので、このタイヤ２では、小さな転がり抵抗が達成される。

このタイヤ２の接地面５４には、略均一な接地圧分布が構成される。このタイヤ２では、接地圧の高低差によって生じるワイピング変形が防止される。このタイヤ２では、トレッド４に作用する力が効率良くグリップ性能に貢献する。しかもこのトレッド４では、トレッド面２４を含む半径方向外側部分に大きな損失正接を有する架橋ゴムが用いられている。このタイヤ２は、グリップ性能に優れる。

このタイヤ２では、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成される。本発明によれば、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成された空気入りタイヤ２が得られる。

前述したように、このタイヤ２では、トレッド面２４の輪郭を構成する複数の円弧５２は、一の円弧５２の半径がこの一の円弧５２の軸方向内側に位置する他の円弧５２の半径よりも小さくなるように構成される。センター円弧５２ｃは、軸方向において、トレッド面２４の輪郭を構成する複数の円弧５２の中心に位置している。このセンター円弧５２ｃは、これらの円弧５２の中で、最も大きな半径Ｒｃを有している。このセンター円弧５２ｃは、トレッド面２４にフラットな輪郭を提供する。フラットな輪郭は、接地圧の低下を招来する。このタイヤ２では、特に、トレッド４の赤道面の部分、すなわち、クラウン部における歪みが効果的に低減される。歪みの低減は、転がり抵抗の増加を抑制する。しかもトレッド４が十分に路面と接触するので、このタイヤ２は良好なグリップ性能を発揮する。この観点から、このセンター円弧５２ｃの半径Ｒｃは１３００ｍｍ以上が好ましく、１５００ｍｍ以上がより好ましい。

このタイヤ２では、センター円弧５２ｃの半径Ｒｃは３０００ｍｍ以下が好ましい。このタイヤ２では、センター円弧５２ｃの大きさが適切に維持される。センター円弧５２ｃが大きすぎないので、ショルダー部における接地圧の上昇が効果的に抑えられる。このタイヤ２では、ショルダー部において歪みはそれほど増加しない。この場合においても、このタイヤ２では、転がり抵抗の増加が抑えられる。この観点から、この半径Ｒｃは２８００ｍｍ以下がより好ましい。

図２において、符号ＰＥはサイド円弧５２ｓの延長線とショルダー円弧５２ｈの延長線との交点である。本発明において、この交点ＰＥは、トレッド４の幅を特定する基準点である。両矢印ＣＡは、赤道ＰＣから基準点ＰＥまでの半径方向距離である。本発明においては、この距離ＣＡはキャンバー量と称される。

このタイヤ２では、キャンバー量ＣＡは５ｍｍ以上２５ｍｍ以下が好ましい。このタイヤ２では、キャンバー量が２５ｍｍ以下に設定されることにより、トレッド４が路面と十分に接触する。このタイヤ２は、良好なグリップ性能を発揮する。しかも低い接地圧が得られるので、このタイヤ２では、特に、トレッド４の赤道面の部分、すなわち、クラウン部における歪みが効果的に低減される。歪みの低減は、転がり抵抗の増加を抑制する。このタイヤ２では、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成される。この観点から、このキャンバー量は２０ｍｍ以下がより好ましい。このタイヤ２では、キャンバー量が５ｍｍ以上に設定されることにより、ショルダー部における接地圧の上昇が効果的に抑えられる。このタイヤ２では、ショルダー部において歪みはそれほど増加しないので、転がり抵抗の増加が効果的に抑えられる。しかもトレッド４が路面と十分に接触した状態が維持されているので、このタイヤ２はグリップ性能にも優れる。この観点から、このキャンバー量は１０ｍｍ以上がより好ましい。

このタイヤ２では、キャンバー量ＣＡに対するセンター円弧５２ｃの半径Ｒｃの比は、６５以上が好ましく、６００以下が好ましい。この比が６５以上に設定されることにより、トレッド４が路面と十分に接触する。このタイヤ２は、良好なグリップ性能を発揮する。しかも低い接地圧が得られるので、このタイヤ２では、特に、トレッド４の赤道面の部分、すなわち、クラウン部における歪みが効果的に低減される。歪みの低減は、転がり抵抗の増加を抑制する。このタイヤ２では、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗が達成される。この観点から、この比は１００以上がより好ましい。この比が６００以下に設定されることにより、ショルダー部における接地圧の上昇が効果的に抑えられる。このタイヤ２では、ショルダー部において歪みはそれほど増加しないので、転がり抵抗の増加が効果的に抑えられる。しかもトレッド４が路面と十分に接触した状態が維持されているので、このタイヤ２はグリップ性能にも優れる。この観点から、この比は４００以下がより好ましい。

図１において、両矢印ＷＴはトレッド４の軸方向幅である。この幅ＷＴは、トレッド４の一方の端ＰＥからその他方の端ＰＥまでの軸方向距離により表される。両矢印ＷＢは、ベルト１２の軸方向幅である。この幅ＷＢは、ベルト１２の一方の端４２からその他方の端４２までの軸方向距離により表される。

このタイヤ２では、トレッド４の幅ＷＴに対するベルト１２の幅ＷＢの比は０．９５以上が好ましく、０．９８以下が好ましい。この比が０．９５以上に設定されることにより、ベルト１２がトレッド４の剛性に寄与する。このタイヤ２では、トレッド４の歪みが効果的に抑えられる。このベルト１２は、良好なグリップ及び小さな転がり抵抗に寄与する。この比が０．９８以下に設定されることにより、ベルト１２の端４２への歪みの集中が抑えられる。このタイヤ２では、このベルト１２の端４２を起点とする損傷が防止される。このタイヤ２は、耐久性に優れる。

このタイヤ２では、トレッド４のうち、トレッド面２４を含む半径方向外側部分、すなわちキャップ層２８の損失正接ＬＴｃは０．４０以上が好ましく、０．６５以下が好ましい。この損失正接ＬＴｃが０．４０以上に設定されることにより、キャップ層２８がグリップに効果的に寄与する。この観点から、この損失正接ＬＴｃは０．４５以上がより好ましい。この損失正接ＬＴｃが０．６５以下に設定されることにより、このキャップ層２８による転がり抵抗への影響が抑えられる。この観点から、この損失正接ＬＴｃは０．６０以下がより好ましい。

本発明では、特に言及がない限り、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。乗用車用タイヤ２の場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１−２に示されたタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、２２５／４０Ｒ１８である。この実施例１の諸元は、下記の表１に示された通りである。この実施例１では、サイドウォールの損失正接ＬＴｓは、０．１５であった。この実施例１では、ベルトの幅ＷＢは２１４ｍｍであり、トレッドの幅ＷＴに対するベルトの幅ＷＢの比は０．９５であった。

［比較例１］
トレッド面の輪郭を変えて、キャンバー量ＣＡ及び線分ＳＴの長さＬ８０に対する線分ＳＱの長さＬ０の比（Ｌ０／Ｌ８０）を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。この比較例１は、従来のタイヤである。この比較例１では、トレッド面の輪郭は、１５の円弧で構成された。赤道面からトレッドの端までの間に８個の円弧が並列されており、軸方向中心に位置する円弧から順にその半径をＲ１、Ｒ２・・・・Ｒ８としたとき、Ｒ１は５９１ｍｍ、Ｒ２は５６５ｍｍ、Ｒ３は５０２ｍｍ、Ｒ４は４１２ｍｍ、Ｒ５は３００ｍｍ、Ｒ６は１９１ｍｍ、Ｒ７は１０９ｍｍ、そして、Ｒ８は６３ｍｍであった。下記の表１には、「Ｒｃ」の欄に半径Ｒ１を、「Ｒｓ」の欄に半径Ｒ８を記載している。

［比較例２−３］
ゴム組成物を変えて、キャップ層の損失正接ＬＴｃ及び損失正接ＬＴｓに対する損失正接ＬＴｃの比（ＬＴｃ／ＬＴｓ）を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例２−３のタイヤを得た。

［実施例２−３及び比較例４］
センター円弧の半径Ｒｃ、ミドル円弧の半径Ｒｍ及びサイド円弧の半径Ｒｓを変えてキャンバー量ＣＡ及び比（Ｌ０／Ｌ８０）を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−３及び比較例４のタイヤを得た。

［実施例４−５］
ゴム組成物を変えて、キャップ層の損失正接ＬＴｃ及び比（ＬＴｃ／ＬＴｓ）を下記の表２に示される通りとした他は実施例３と同様にして、実施例４−５のタイヤを得た。

［実施例６−８及び比較例５］
ゴム組成物を変えて、キャップ層の損失正接ＬＴｃ及び比（ＬＴｃ／ＬＴｓ）を下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例６−８及び比較例５のタイヤを得た。

［転がり抵抗係数］
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗係数（ＲＲＣ）を測定した。
使用リム：１８×９．０Ｊ（アルミニウム合金製）
内圧：２１０ｋＰａ
荷重：５．４２ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
この結果が、指数として、下記の表１−２に示されている。数値が小さいほど転がり抵抗が小さく好ましい。

［コーナリングパワー］
フラットベルト式タイヤ６分力測定装置を用い、下記の測定条件でコーナリングパワー（ＣＰ）を測定した。このコーナリングパワーが、サイドグリップの指標として用いられた。
使用リム：１８×９．０Ｊ（アルミニウム合金製）
内圧：２１０ｋＰａ
荷重：６．００ｋＮ
速度：５０ｋｍ／ｈ
キャンバー角：０°
スリップ角：１°
この結果が、指数として、下記の表１−２に示されている。数値が大きいほどコーナリングパワーが大きく良好なサイドグリップが得られ好ましい。

表１−２に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された、グリップ性能を損なうことなく、小さな転がり抵抗を達成するための技術は、種々のタイプのタイヤにも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
２４・・・トレッド面
２６・・・ベース層
２８・・・キャップ層
３４・・・カーカスプライ
４２・・・ベルト１２の端
５０・・・タイヤ２の外面
５２、５２ｃ、５２ｍ、５２ｓ、５２ｕ、５２ｐ、５２ｈ・・・円弧
５４・・・タイヤ２の接地面

Claims (3)

1. トレッド、一対のサイドウォール、一対のビード、カーカス及びベルトを備えており、
   上記トレッドの外面が、路面と接触するトレッド面を備えており、
   それぞれのサイドウォールが、上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びており、
   それぞれのビードが、上記サイドウォールよりも半径方向内側に位置しており、
   上記カーカスが、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されており、
   上記ベルトが、上記トレッドの半径方向内側において上記カーカスと積層されており、
   上記トレッドのうち、上記トレッド面を含む半径方向外側部分の損失正接の、上記サイドウォールの損失正接に対する比が２．５以上であり、
   このタイヤの接地面の軸方向中心に位置しこのタイヤの赤道面と平行な平面を第一の仮想平面とし、この第一の仮想平面とこの接地面との交線を線分ＳＱとし、この線分ＳＱとこの接地面の外側端との間においてこの赤道面と平行な平面を第二の仮想平面とし、この第二の仮想平面とこの接地面との交線を線分ＳＴとしたとき、
   上記線分ＳＱから上記接地面の外側端までの軸方向距離に対するこの線分ＳＱから上記線分ＳＴまでの軸方向距離の比が０．８であり、
   上記線分ＳＴの長さＬ８０に対する上記線分ＳＱの長さＬ０の比が１．０５以上１．３５以下である、空気入りタイヤ。
2. 上記サイドウォールの損失正接に対する上記トレッド面を含む半径方向外側部分の損失正接の比が４．５以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記トレッド面の輪郭が軸方向に並列された複数の円弧を含んでおり、
   これらの円弧のうち、軸方向において中心に位置する円弧をセンター円弧としたとき、
   このセンター円弧の半径が１３００ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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