JP5759549B2 - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ及びその使用方法に関するものである。

西暦１９６０年頃までの車両は、車両の重量が軽く、車両に要求される巡航速度も遅かったため、タイヤへの負担が軽く、タイヤの断面幅が狭いバイアスタイヤが用いられていた。しかし、近年の車両の高出力化や高速道路網の発達に伴い、高速走行時の操縦安定性や耐磨耗性の向上が求められるようになってきており、幅広、偏平のラジアル構造のタイヤが主流となりつつある（特許文献１など）。

しかし、タイヤの幅広化は、車両スペースを圧迫し、居住性を低下させる。また、近年、環境問題への関心の高まりにより低燃費性への要求が厳しくなってきている状況にあるが、タイヤを幅広化すると空気抵抗が増大するため、燃費が悪くなるという問題がある。
また、特に、将来に向けて実用化されている電気自動車は、タイヤ車軸回りにタイヤを回転させるトルクを制御するためのモーターなどの駆動部品を収容するスペースの確保が必要となることから、タイヤ回りのスペース確保の重要性も高まりつつある。

さらに、上記のような幅広偏平タイヤは、雨天走行時において、図１（ａ）にて水の流線を矢印で模式的に示すように、踏み込み面の幅が広いため、水がタイヤの両側方に排出されづらく、排水性が良くない。また、幅広偏平タイヤは、接地長Ｌも短くなるため、図１（ａ）に示すように、踏み込み面から侵入した水膜により踏面が浮き上がり、実接地面積が減少してグリップを失う、いわゆるハイドロプレーニング現象を発生しやすく、ウェット性能が低下するという問題がある。

そこで、従来、特に広幅偏平のラジアルタイヤにおいては、大きな溝断面を有する、トレッド周方向に延びる主溝をトレッド踏面に配設する必要があった。
しかし、溝幅の広い主溝を設ける場合には、ネガティブ率が増大して接地面積が減少するため、グリップ力、すなわち操縦安定性やドライ路面での制動性、さらに耐磨耗性や騒音性能も低下してしまうという問題が生じる。また、溝深さの深い溝を設ける場合には、その分、トレッドゴムを厚くする必要があるため、タイヤの重量増を招き、走行性能が悪化する。さらに、冬道でも運転可能なオールシーズン用のタイヤとする場合には、上述の通り、接地面積が減少することから、雪上トラクション性能や雪上ブレーキ性能が低下するという問題も生じる。

さらに、広幅偏平のラジアルタイヤにおいては、転がり抵抗を小さくして低燃費化を図るために、ヒシテリシスロスの小さいトレッドゴムを用いることが有効であることが知られている。しかし、ヒステリシスロスの小さいゴムを用いると、ウェット路面でのグリップ性能が低下するという問題が生じる。

特開平７−４０７０６号公報

以上のように、タイヤの低燃費性、居住性（車両スペース）と、ウェット性能と、ドライ性能と、雪上性能とを両立させるのは一般的に困難であり、これらの性能を両立させるための抜本的な技術が希求されていた。

それゆえ、本発明は、上記の問題を解決することを課題とするものであり、空気抵抗値（Ｃｄ値）とタイヤの転がり抵抗値（ＲＲ値）とが共に低く、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つ、ドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能に優れた、乗用車用空気入りタイヤ及びその使用方法を提供することを目的とする。

発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、まず、ラジアルタイヤの燃費性及び居住性を向上させるためには、タイヤの狭幅化及び大径化、すなわち、タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとを適切な比の下に規制することが極めて有効であることを見出した。

さらに、発明者らは、上記のような狭幅、大径化したタイヤにおいて、トレッドパターンンの適切化を図ることにより、ドライ路面、ウェット路面、雪上での走行性能までも向上させることができることの新規知見を得た。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨構成は、以下の通りである。
（１）一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
ＯＤ≧２．１３５×ＳＷ＋２８２．３
を満たし、
前記トレッド踏面における、単位面積当たりの前記溝の総延長ρは、０．１５（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上０．２（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以下であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

（２）一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
ＯＤ≧２．１３５×ＳＷ＋２８２．３
を満たし、
前記トレッド踏面をトレッド幅方向に６つの領域に等分し、トレッド幅方向中央の２つの領域をセンタ部、該センタ部のトレッド幅方向両外側の他の４つの領域をショルダ部とするとき、前記センタ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であり、且つ、前記ショルダ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

（３）一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ ^２ ＋９．１５×ＳＷ−３８０
を満たし、
前記トレッド踏面における、単位面積当たりの前記溝の総延長ρは、０．１５（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上０．２（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以下であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

（４）一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ ^２ ＋９．１５×ＳＷ−３８０
を満たし、
前記トレッド踏面をトレッド幅方向に６つの領域に等分し、トレッド幅方向中央の２つの領域をセンタ部、該センタ部のトレッド幅方向両外側の他の４つの領域をショルダ部とするとき、前記センタ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であり、且つ、前記ショルダ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

（５）前記比ＳＷ／ＯＤは、０．２４以下である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のタイヤを、内圧を２５０ｋＰａ以上として使用することを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤの使用方法。

本発明によれば、空気抵抗値（Ｃｄ値）とタイヤの転がり抵抗値（ＲＲ値）とを両立させ、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つ、ドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能に優れた、乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

（ａ）広幅のラジアルタイヤのウェット性能について説明するための図である。（ｂ）狭幅のラジアルタイヤのウェット性能について説明するための図である。 タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤを示す図である。 （ａ）本発明の大径化、狭幅化したタイヤを装着した車両を示す図である。（ｂ）従来のタイヤを装着した車両を示す図である。 （ａ）、（ｂ）供試タイヤおよび従来タイヤにおける、ＳＷとＯＤとの関係を示す図である。 各タイヤの転がり抵抗値と空気抵抗値との関係を示す図である。 本発明の一実施形態にかかるトレッドパターンの一部を示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるトレッドパターンの一部を示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるトレッドパターンの一部を示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるトレッドパターンの一部を示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるトレッドパターンの一部を示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるトレッドパターンを示す展開図である。 溝の投影長さについて説明するための図である。 トレッドパターンを示す展開図である。 トレッドパターンを示す展開図である。 トレッドパターンを示す展開図である。 トレッドパターンを示す展開図である。 トレッドパターンを示す展開図である。

以下、本発明の乗用車用空気入りラジアルタイヤ（以下、タイヤとも称する）を導くに至った過程について説明する。
まず、発明者らは、ラジアルタイヤのタイヤ断面幅ＳＷ（図２参照）を従前に比し狭くすることによって、車両スペースの確保が可能であること、特にタイヤの車両装着内側近傍に駆動部品の設置スペースが確保されることに着目した（図３参照）。
さらに、タイヤ断面幅ＳＷを狭くすると、タイヤを前方から見た面積（以下、前方投影面積と称する）が減少するため、車両の空気抵抗値（Ｃｄ値）が低減されるという効果がある。
しかしながら、接地部分の変形が大きくなるため、同じ空気圧の場合、タイヤの転がり抵抗値（ＲＲ値）が大きくなるという問題がある。

一方で、発明者らは、ラジアルタイヤ特有の性質により、上記の問題点を解決しうることを見出した。すなわち、ラジアルタイヤはバイアスタイヤに比し、トレッドの変形が小さいため、ラジアルタイヤの外径ＯＤ（図２参照）を従前に比し大きくすることによって、路面の粗さの影響を受けにくくし、同じ空気圧の場合に、転がり抵抗値（ＲＲ値）を低減させることができることに着目した。また、大径化することで、タイヤの負荷能力を向上させることもでき、さらに、図３に示すように、ラジアルタイヤの大径化によって車輪軸が高くなり、床下のスペースが拡大されるため、車両のトランク等のスペースや、駆動部品の設置スペースが確保できることができることも見出した。

ここで、上記のように、タイヤの狭幅化と大径化は、共に車両スペース確保の効果があるものの、転がり抵抗値（ＲＲ値）に関しては、トレードオフの関係にある。また、タイヤの狭幅化によって車両の空気抵抗値（Ｃｄ値）の低減を図ることができる。

そこで、発明者らは、空気抵抗値（Ｃｄ値）と転がり抵抗値（ＲＲ値）について、タイヤ断面幅とタイヤ外径とのバランスの適切化を図ることによって、これらの特性を従来のラジアルタイヤより向上させるべく鋭意検討した。

発明者らは、タイヤ断面幅ＳＷとタイヤの外径ＯＤとの関係に着目し、規格外のものを含む様々なタイヤサイズのタイヤを車両に装着させて、空気抵抗値（Ｃｄ値）と転がり抵抗値（ＲＲ値）を計測する試験を行い、これらの特性が共に従来のラジアルタイヤより上回るタイヤのＳＷとＯＤとが満たす条件を導出した。
以下、ＳＷとＯＤとの最適な関係を導出するに至った実験結果について、詳しく説明する。

発明者らは、以上の知見を元に、タイヤの大径化及び狭幅化により、車両の空気抵抗値の低減と転がり抵抗値の低減とを両立することのできる具体的な条件を究明した。
まず、評価基準となるタイヤとして、最も汎用的な車両で使用され、タイヤ性能の比較に適している、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを基準タイヤ１として用意した。この基準タイヤ１のインチアップとなるタイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤを基準タイヤ２として用意した。
また、様々なタイヤサイズのタイヤ（供試タイヤ１〜５２）を用意した。
そして、これらのタイヤをリムに組み込み、以下の試験を行った。
表１、及び図４に各タイヤの諸元を示す。タイヤの内部構造等、表１に示さないタイヤの諸元については、一般的なタイヤと同様であり、各タイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備える。
なお、タイヤサイズに関しては、ＪＡＴＭＡ（日本のタイヤ規格）、ＴＲＡ（アメリカのタイヤ規格）、ＥＴＲＴＯ（欧州のタイヤ規格）等の従来の規格に捉われずに、これらの規格外のタイヤサイズも含めて、幅広く検討した。

＜空気抵抗値＞
実験室にて、上記各タイヤを、表２に記載する内圧として、排気量１５００ｃｃの車両に装着し、１００ｋｍ／ｈに相当する速度で送風したときの空気力を車輪下にある床置き天秤を用いて測定し、基準タイヤ１を１００とする指数によって評価した。数値が小さいほど空気抵抗は小さい。
＜転がり抵抗値＞
上記各タイヤを、表２に記載する内圧として、リムに装着して、タイヤ・リム組立体とし、タイヤを装着する車両毎に規定される最大荷重を負荷し、ドラム回転速度１００ｋｍ／ｈの条件にて転がり抵抗を測定した。
ここで、「タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷」とは、最大乗員数を想定した時に、４輪の中で最も荷重のかかるタイヤへの負荷荷重を意味する。
評価結果は、基準タイヤ１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
以下、評価結果を表２、図４及び図５に示す。図４には、転がり抵抗の低減の効果、及び空気抵抗の低減の効果が見られるタイヤを白色の印で、これらの効果が十分でないタイヤを黒色の印で示す。

表２、図４及び図５に示す試験結果から、タイヤの断面幅ＳＷが１６５ｍｍ未満である場合は、ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であり、ＳＷが１６５ｍｍ以上である場合は、ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、ＯＤ≧２．１３５×ＳＷ＋２８２．３を満たす（以下、「関係式１を満たす」ともいう。）、タイヤサイズのラジアルタイヤは、従来のタイヤであるタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の基準タイヤ１と比較して、車両の空気抵抗値（Ｃｄ値）と転がり抵抗値（ＲＲ値）とが両立されるとの知見を得た。
図４（ａ）には、タイヤの転がり抵抗値（ＲＲ値）及び車両の空気抵抗値（Ｃｄ値）とを共に低減するという効果を有するタイヤと、これらの効果を十分に有しないタイヤとを分ける境界（一次式による境界線）を示す；ＳＷ＜１６５ｍｍの範囲では、ＯＤ＝（１／０．２６）×ＳＷを示す直線、ＳＷ≧１６５ｍｍの範囲では、ＯＤ＝２．１３５×ＳＷ＋２８２．３を示す直線。

また、表２、図４（ｂ）及び図５に示す試験結果から、タイヤ内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ^２＋９．１５×ＳＷ−３８０を満たす（以下、「関係式２を満たす」ともいう。）、タイヤサイズのラジアルタイヤは、従来のタイヤであるタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の基準タイヤ１と比較して、車両の空気抵抗値（Ｃｄ値）と転がり抵抗値（ＲＲ値）とが両立されるとの知見を得た。
図４（ｂ）には、タイヤの転がり抵抗値（ＲＲ値）及び車両の空気抵抗値（Ｃｄ値）とを共に低減するという効果を有するタイヤと、これらの効果を十分に有しないタイヤとを分ける境界（二次式による境界線）を示す；ＯＤ＝−０．０１８７×ＳＷ^２＋９．１５×ＳＷ−３８０を示す曲線。

また、発明者らは、表２、図４及び図５に示すように、ＳＷ／ＯＤ≦０．２４を満たす供試タイヤ１〜７及び１７において、これらの効果が得られやすいことを見出した。

次に、特に、供試タイヤ１〜１８について、車両の燃費性や居住性を評価するため、以下の試験を行った。

<実燃費>
ＪＯＣ８モード走行による試験を行った。評価結果は、基準タイヤ１の評価結果を１００とした指数で表し、指数が大きい方が、燃費が良いことを表している。
<居住性>
１．７ｍ幅車両にタイヤを装着した際のリアトランク幅を計測した。評価結果は、基準タイヤ１の評価結果を１００とした指数で表し、指数が大きい方が、居住性が良いことを表している。
試験結果を以下の表３に示す。

表３に示すように、上記関係式（１）及び／又は（２）を満たさない供試タイヤ（図４参照）では、それぞれ、燃費性、居住性の少なくとも一方が、基準タイヤ１より低下した供試タイヤがあったのに対し、上記関係式（１）及び／又は（２）を満たす供試タイヤ１〜７、１２及び１７（図４参照）は、いずれも基準タイヤ１より燃費性、居住性が共に優れていることがわかる。
発明者らは、斯くの如くして、空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤについて、上記関係式（１）及び／又は（２）を満たすことで、車両の空気抵抗値及びタイヤの転がり抵抗値を共に低減し、更に、車両の居住性を向上させつつ、燃費性を向上させることができることを見出したものである。

次に、上記ＳＷとＯＤとが上記関係式（１）及び／又は（２）を満たす空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンについて説明する。

図６は、本発明の第１の実施形態にかかる、乗用車用空気入りラジアルタイヤ（以下、タイヤと称する）のトレッドパターンを示す展開図である。図６は、タイヤの非接地状態でのトレッド展開図を示している。
図６に示すように、第１の実施形態にかかるタイヤは、トレッド踏面１に、少なくとも１本の、トレッド幅方向に延びる溝２と該溝２及びトレッド端ＴＥによって区画される陸部３とを有する。また、溝２は、全て、溝幅が３ｍｍ以下である。すなわち、このタイヤは、溝幅が３ｍｍ以下の溝のみからなる溝パターンを有している。
なお、ここでいう溝幅とは、溝の延在方向にわたって溝幅が一定でない場合には、最大溝幅をいうものとする。
また、トレッド踏面とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、タイヤを装着する車両毎に規定される最高空気圧を充填して平板上に垂直に置き、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷に相当する重量を負荷したときに平板と接触することになるトレッドゴムの表面領域をいうものとする。
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムをいうものとする。また、「最高空気圧」とは、上記のＪＡＴＭＡＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（日本自動車タイヤ協会規格）等に定められたラジアルプライタイヤのサイズに対応する適用リム及び空気圧−負荷能力対応表に基づくものである。また、「最大負荷に相当する重量」とは、上記所定の産業規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことである。

ここで、トレッド踏面１をトレッド幅方向に６つの領域に等分し、タイヤ赤道面ＣＬを挟むトレッド幅方向中央の２つの領域をセンタ部４、センタ部４のトレッド幅方向両外側の他の４つの領域をショルダ部５と称する。
図６に示すように、溝２は、タイヤ赤道面ＣＬを境界とする、トレッド踏面１の一方の幅方向半部のトレッド端ＴＥに開口する一方の端部（始端）から、指定タイヤ回転方向Ｒの方向に向かって、トレッド幅方向内側に、タイヤ赤道面ＣＬに跨ってトレッド踏面１の他方の幅方向半部まで延びている。この溝２の他方の端部（終端）は、トレッド踏面１の他方の半部の陸部３内（センタ部４）に留まっている。
また、図６に示す例では、トレッド周方向に隣接する溝２は、互いに、タイヤ赤道面ＣＬを境界とする反対側のトレッド端ＴＥから延びるように配設されている。
さらに、第１の実施形態において、図６に示すように、溝２は、トレッド幅方向内側へ延びるにつれ、トレッド幅方向に沿った形状となるように配設されている。

このように、本発明にあっては、タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとが上記関係式（１）及び／又は（２）を満たし、トレッド踏面１に、少なくとも１本の溝を有し、溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であることが肝要である。
以下、図６の矢印の方向Ｒをタイヤ回転方向として車両に装着した場合の、本発明の作用効果について説明する。

本発明の第１の実施形態によれば、まず、ＳＷとＯＤとが上記関係式（１）及び／又は（２）を満たし、踏み込み面の幅が狭いため、ウェット路面においては、図１（ｂ）に矢印で水の流線を模式的に示すように、水がタイヤの幅方向両側方に排出されやすい。このため、トレッド踏面に設ける溝が全て溝幅が小さい溝であっても、排水性を確保して、実接地面積を確保することができる。
また、ドライ路面での走行に関しては、第１の実施形態にかかるタイヤはトレッド踏面に溝幅の小さい溝のみを有しているため、ネガティブ率が低い。また、陸部の剛性が高く、陸部の倒れ込みが抑えられる。このため、接地面積を確保して、操縦安定性、制動性、耐磨耗性を確保することができる。
同様に、雪上路面においても、接地面積が確保されるため、雪上トラクション性能や雪上ブレーキ性能が向上する。
従って、第１の実施形態によれば、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能を両立させることができる。

図７は、本発明の第２の実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図７に示すように、このタイヤは、トレッド踏面１に、少なくとも１本のトレッド幅方向に延びる溝２と、該溝２及びトレッド端ＴＥにより区画される陸部３とを有する。トレッド踏面１に配設されている溝２は全て、溝幅が３ｍｍ以下である。
また、図７に示す例では、溝２は、タイヤ赤道面ＣＬを中心として対称に配置されており、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするトレッド幅方向半部において、トレッド端ＴＥから指定タイヤ回転方向に向かってトレッド幅方向内側に延びている。
さらに、図７に示すように、溝２は、トレッド半部において、トレッド端ＴＥから幅方向内側へ延びるにつれ、よりトレッド幅方向に沿った形状となるように配設されている。
また、図７に示すように、第２の実施形態にかかるタイヤは、トレッド踏面１のセンタ部４内に、このセンタ部４内に留まる、トレッド幅方向に延びる溝２を有している。
以下、第２の実施形態にかかるタイヤを図７の矢印の方向Ｒをタイヤ回転方向として車両に装着したときの作用効果について説明する。

本発明の第２の実施形態によれば、まず、第１の実施形態と同様の作用効果により、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能を両立させることができる。
さらに、第２の実施形態によれば、上記センタ部において幅方向に延びる溝を有するため、接地長が長くなるセンタ部における幅方向エッジ成分が増大し、より一層ドライ性能及び雪上性能が向上する。

図８は、本発明の第３の実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図８に示すように、第３の実施形態にかかるタイヤは、トレッド踏面１に、少なくとも１本のトレッド幅方向に延びる溝２と、該溝２及びトレッド端ＴＥ１、ＴＥ２により区画される陸部３とを有する。溝２は、タイヤ赤道面ＣＬを境界として非対称に配設されている。トレッド踏面１に配設されている溝２は全て、溝幅が３ｍｍ以下である。
ここで、トレッド踏面１のタイヤ赤道面ＣＬを境界とする一方の半部Ｔ１を、他方の半部をＴ２とする。
図８に示すように、溝２は、一方の半部Ｔ１において、トレッド端ＴＥ１からトレッド周方向の一方向に向かってトレッド幅方向に延びている。また、溝２は、他方の半部Ｔ２において、トレッド端ＴＥ２から上記一方向とは逆方向に向かってトレッド幅方向に延びている。

さらに、図８に示すように、溝２は、一方の半部Ｔ１において、トレッド端ＴＥ１からタイヤ赤道面ＣＬに向かって幅方向内側に延びるにつれ、よりトレッド幅方向に沿った形状となるように配設され、また、他方の半部Ｔ２において、トレッド端ＴＥ２からタイヤ赤道面ＣＬに向かって幅方向内側に延びるにつれ、よりトレッド幅方向に沿った形状となるように配設されている。
以下、第３の実施形態にかかるタイヤの作用効果について説明する。

第３の実施形態によれば、まず、第１、第２の実施形態と同様の作用効果により、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能を両立させることができる。
さらに、第３の実施形態によれば、タイヤの回転方向指定が無いため、装着内側と装着外側との間でのクロスローテーションが可能となり、左右荷重不当配分等による偏磨耗を抑制でき、タイヤ寿命を長くすることができる。

図９は、本発明の第４の実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図９に示すように、このタイヤは、トレッド踏面１に、少なくとも１本のトレッド幅方向に延びる溝２と、該溝２及びトレッド端ＴＥにより区画される陸部３とを有する。トレッド踏面１に配設されている溝２は全て、溝幅が３ｍｍ以下である。
また、図９に示す例では、溝２は、タイヤ赤道面ＣＬを中心として対称に配置されており、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするトレッド幅方向半部において、トレッド端ＴＥからトレッド周方向の一方向に向かってトレッド幅方向内側に延びる溝２と、トレッド端ＴＥから上記一方向とは逆方向に向かってトレッド幅方向内側に延びる溝２とがトレッド周方向に交互に配設されている。また、図９に示す例では、溝２は、互いに交差している。
さらに、図９に示すように、溝２は、トレッド半部において、トレッド端ＴＥから幅方向内側へ延びるにつれ、よりトレッド幅方向に沿った形状となるように配設されている。
以下、第４の実施形態にかかるタイヤを車両に装着したときの作用効果について説明する。

本発明の第４の実施形態によれば、まず、第１の実施形態と同様の作用効果により、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能を両立させることができる。
さらに、第４の実施形態によれば、溝が互いに交差して連結しているため、排水性が高まり、特に、ウェット性能が向上する。
また、タイヤの回転方向指定が無いため、装着内側と装着外側との間でのクロスローテーションが可能となり、左右荷重不当配分等による偏磨耗を抑制でき、タイヤ寿命を長くすることができる。

図１０は、本発明の第５の実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図１０に示すように、このタイヤは、トレッド踏面１に、複数の溝２と、溝２及びトレッド端ＴＥにより区画される陸部３とを有する。トレッド踏面１に配設されている溝２は全て、溝幅が３ｍｍ以下である。
ここで、図１０に示す例では、トレッド踏面１のセンタ部４に配設される溝２は、トレッド幅方向に延び、ショルダ部５に配設される溝２は、トレッド周方向に延びている。
以下、第５の実施形態にかかるタイヤを車両に装着したときの作用効果について説明する。

本発明の第５の実施形態によれば、まず、第１の実施形態と同様の作用効果により、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能を両立させることができる。
さらに、第５の実施形態によれば、上記センタ部においては、溝がトレッド幅方向に延びているため、幅方向エッジ成分を確保することができ、氷上制動性能が高い。また、上記ショルダ部においては、溝がトレッド周方向に延びているため、周方向エッジ成分を確保することができ、氷上旋回性能が高い。また、車両旋回時の排水性が高い。
従って、第５の実施形態によれば、特に、ウェット旋回性、並びに、ドライ性能及び雪上性能をさらに向上させることができる。
また、タイヤの回転方向指定が無いため、装着内側と装着外側との間でのクロスローテーションが可能となり、左右荷重不当配分等による偏磨耗を抑制でき、タイヤ寿命を長くすることができる。

図１１は、本発明の第６の実施形態にかかるタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。図１１に示すように、このタイヤは、トレッド踏面１に、複数の溝２と、溝２及びトレッド端ＴＥにより区画される陸部３とを有する。トレッド踏面１に配設されている溝２は全て、溝幅が３ｍｍ以下である。
ここで、図１１に示す例では、溝２は、タイヤ赤道面ＣＬを境界として対称に配置されている。
トレッド踏面１の上記センタ部においては、溝２は、楕円形であり、トレッド周方向に隣接する楕円形の溝同士が交差している。また、上記ショルダ部においては、溝２は、四角形の四辺をなす形状である。
以下、第６の実施形態にかかるタイヤを車両に装着したときの作用効果について説明する。

本発明の第６の実施形態によれば、まず、第１の実施形態と同様の作用効果により、低燃費性と車両スペースの確保とを実現でき、且つドライ路面、ウェット路面、雪上路面での走行性能を両立させることができる。
さらに、第６の実施形態によれば、タイヤの回転方向指定が無いため、装着内側と装着外側との間でのクロスローテーションが可能となり、左右荷重不当配分等による偏磨耗を抑制でき、タイヤ寿命を長くすることができる。

ここで、トレッド踏面１内に配置した全ての溝の延在長さ（延在方向に沿った長さ）の合計を、トレッド踏面１の面積で除したものを、「トレッド踏面における、単位面積当たりの溝の総延長ρ」と定義する。
このとき、トレッド踏面１における、単位面積当たりの溝２の総延長ρは、０．１５（ｍｍ／ｍｍ^２）以上であることが好ましい。排水性をより向上させるためである。
一方で、トレッド踏面１における、単位面積当たりの溝２の総延長ρは、０．２（ｍｍ／ｍｍ^２）以下であることが好ましい。陸部の剛性を確保して、ドライ路面、雪上路面での走行性能をより向上させるためである。

また、上記センタ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃは、０．１（ｍｍ／ｍｍ^２）以上であり、且つ、上記センタ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｓは、０．１（ｍｍ／ｍｍ^２）以上であることが好ましい。
上記センタ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃを、０．１（ｍｍ／ｍｍ^２）以上とすることで、幅方向エッジ成分を増加させ、氷上や圧雪路面を引掻く働き、及びウェット路面での接地面への水膜侵入抑止による、制動性能を向上させることができるからである。
また、上記ショルダ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓを、０．１（ｍｍ／ｍｍ^２）以上とすることで、周方向エッジ成分を増加させ、氷上や圧雪路面を引掻く働きにより、旋回性能を向上させることができるからである。
なお、上記センタ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃは、０．２（ｍｍ／ｍｍ^２）以下とすることが好ましく、上記ショルダ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓは、０．２（ｍｍ／ｍｍ^２）以下とすることが好ましい。
ここで、「溝をトレッド幅方向に投影した総延長」は、図１２に示すように、溝が複数（図示例では特に３つに注目する）ある場合には、重なり部分も含む投影長さ「２Ａ＋Ｂ」を意味するものとする。また、「溝をトレッド周方向に投影した総延長」は、図１２に示すように、溝が複数（図示例では特に３つに注目する）ある場合には、重なり部分も含む投影長さ「２Ｃ＋Ｄ」を意味するものとする。
さらに、「センタ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃ」とは、センタ部内に配設されている溝について、上記の定義による「溝をトレッド幅方向に投影した総延長」を求め、その値をセンタ部の面積で除したものをいう。
また、「ショルダ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓ」とは、ショルダ部内に配設されている溝について、上記の定義による「溝をトレッド周方向に投影した総延長」を求め、その値をショルダ部の面積で除したものをいう。

加えて、本発明のタイヤにあっては、内圧を２５０ｋＰａ以上として使用することが好ましい。
なぜなら、高内圧とすることにより、ベルト張力が増大し、接地圧が増大することと相まって、ハイドロプレーニング性が向上するからである。
また、内圧は３５０ｋＰａ以下で使用することが好ましい。
なお、本発明のタイヤは、エアボリュームが１５０００ｃｍ^３以上のものであることが好ましい。タイヤの最低限の負荷能力を保持するために必要だからである。

ここで、本発明のタイヤにあっては、トレッド踏面の外側部分において、冬季用の滑り止めチェーン等を巻くための凹部を設けることが好ましい。

また、本発明のタイヤにあっては、タイヤ周上に、法規で定められるところにより、トレッドウェアインジケータ（溝内の突起）を設けることが好ましい。

また、本発明において、トレッド踏面に配設する溝の溝深さを、例えば、４〜６ｍｍとすることができる。
さらに、本発明にあっては、ネガティブ率は、５％〜２０％程度とすることが好ましい。

本発明の効果を確かめるため、発明例１、２、３、４にかかるタイヤを試作し、従来例１、２にかかるタイヤを用意した。
これらのタイヤについて性能を評価するため、以下の試験を行った。

＜ウェット制動性＞
上記各タイヤを装着した車両につき、ウェット路面を、初速４０ｋｍ／ｈで走行し、フルブレーキ時の停止距離（ｍｍ）を指数評価した。
評価において従来例１を１００とした指数で表し、数値が大きい方が、性能が優れていることを示す。
＜操縦安定性＞
上記各タイヤについて、長い直線部分を含む周回路、および緩やかなカーブの多いハンドリング評価路などからなるテストコース内を、低速から１５０ｋｍ／ｈ程度までの速度域で走行し、操縦安定性（ハンドル応答性）をドライバーが１０点満点でフィーリング評価した。数値が大きい方が性能に優れていることを示す。
＜耐磨耗性＞
１０万キロ走行後の残溝測定から磨耗量を算出した。従来例１における評価の値を１００として、指数評価をした。数値が大きいほど耐磨耗性に優れていることを示す。
＜雪上トラクション性能＞
雪上でのトラクション性能は、圧雪上をフル加速し、５０ｍの距離に達するまでの時間を測定し、その測定した時間から評価した。評価は、従来例１の結果を１００とした指数で表したものであり、数値が大きいほど雪上でのトラクション性能が良好であることを示す。
＜雪上ブレーキ性能＞
雪上でのブレーキ性能は、圧雪上を時速４０ｋｍ／ｈからＡＢＳフル制動したときの制動距離を測定し、その測定した距離から評価した。評価は、従来例１の結果を１００としたときの指数で表したものであり、数値が大きいほど雪上でのブレーキ性能が良好であることを示す。
＜タイヤ質量＞
タイヤの質量を計測した。従来例１の結果を１００としたときの指数で示し、数値が小さい方がタイヤが軽量であることを示している。
各タイヤの諸元及び評価結果は、以下の表４に示している。

表４に示すように、発明例１、２、３、４と、従来例１、２との比較により、ＳＷとＯＤとが上記関係式（１）及び／又は（２）を満たし、且つ溝が全て溝幅３ｍｍ以下である発明例１、２、３、４は、従来例１、２より、それぞれ、ウェット制動性、操縦安定性、耐磨耗性、雪上トラクション性能、雪上ブレーキ性能に優れ、タイヤが軽量であることがわかる。

ここで、トレッド踏面における、単位面積当たりの溝の総延長ρを好適化することの効果を見るため、発明例５〜７にかかるタイヤを試作し、上記タイヤ性能を評価する試験を行った。
各タイヤの諸元及び評価結果を以下の表５に示す。なお、表５における「溝密度」とは、トレッド踏面における、単位面積当たりの溝の総延長ρを意味する。また、表５において、評価結果は、発明例６を１００としたときの相対値で示している。

表５に示すように、トレッド踏面における、単位面積当たりの溝の総延長ρを好適化した発明例６は、発明例５よりさらにウェット制動性に優れ、また発明例７よりさらにドライ性能、雪上性能に優れていることがわかる。

次に、センタ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃ、及び、ショルダ部における、単位面積当たりの、溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓを好適化することの効果を見るため、発明例８〜１０にかかるタイヤを試作し、タイヤ性能を評価する試験を行った。
表６に各タイヤの諸元及び評価結果を示す。なお、表６において、評価結果は、発明例８を１００としたときの相対値で示している。

表６に示すとおり、上記ρｃを好適化した発明例８は、発明例９、１０よりさらにウェット制動性に優れていることがわかる。

加えて、タイヤを高内圧化して使用することの効果を見るため、上記供試タイヤ１７について内圧を変えて、タイヤ性能を評価する試験を行った。
各タイヤの諸元及び評価結果を以下の表７に示す。なお、評価結果は、内圧を２５０ｋＰａとしたときの相対値で示している。数値が大きい方が各性能に優れていることを示す。

表７に示すとおり、タイヤの内圧を好適化した使用方法によれば、転がり抵抗値が低減され、ウェット制動性も向上することがわかる。

更に、タイヤの溝幅が３ｍｍ以下とすることの効果を見るため、上記供試タイヤ１７について溝幅を変えて、タイヤ性能を評価する試験を行った。

表８に示すとおり、タイヤの諸性能が向上するためには、タイヤの溝幅を３ｍｍ以下とすることが肝要であることがわかる。

１ トレッド踏面
２ 溝
３ 陸部
４ センタ部
５ ショルダ部

Claims (6)

1. 一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
   前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
   前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であり、
   前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
   ＯＤ≧２．１３５×ＳＷ＋２８２．３
   を満たし、
   前記トレッド踏面における、単位面積当たりの前記溝の総延長ρは、０．１５（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上０．２（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以下であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
2. 一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
   前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
   前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤとの比ＳＷ／ＯＤは、０．２６以下であり、
   前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
   ＯＤ≧２．１３５×ＳＷ＋２８２．３
   を満たし、
   前記トレッド踏面をトレッド幅方向に６つの領域に等分し、トレッド幅方向中央の２つの領域をセンタ部、該センタ部のトレッド幅方向両外側の他の４つの領域をショルダ部とするとき、前記センタ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であり、且つ、前記ショルダ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
3. 一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
   前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
   前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
   ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ ^２ ＋９．１５×ＳＷ−３８０
   を満たし、
   前記トレッド踏面における、単位面積当たりの前記溝の総延長ρは、０．１５（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上０．２（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以下であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
4. 一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのプライからなるカーカスと、トレッドとを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記トレッドの踏面に、少なくとも１本の溝を有し、
   前記溝の各々は、溝幅が３ｍｍ以下であり、
   前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
   ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ ^２ ＋９．１５×ＳＷ−３８０
   を満たし、
   前記トレッド踏面をトレッド幅方向に６つの領域に等分し、トレッド幅方向中央の２つの領域をセンタ部、該センタ部のトレッド幅方向両外側の他の４つの領域をショルダ部とするとき、前記センタ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド幅方向に投影した総延長ρｃは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であり、且つ、前記ショルダ部における、単位面積当たりの、前記溝をトレッド周方向に投影した総延長ρｓは、０．１（ｍｍ／ｍｍ ^２ ）以上であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記比ＳＷ／ＯＤは、０．２４以下である、請求項１又は２に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤを、内圧を２５０ｋＰａ以上として使用することを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤの使用方法。

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