JP5912794B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤの転がり抵抗は、車両の走行性能、燃料消費率等に悪影響を与えることが知られている。転がり抵抗の要因は、タイヤの回転に伴う、タイヤのゴムやコードからなる構成部材の繰り返し変形によって生じるヒステリシスロスによる抵抗、空気抵抗、路面からの摩擦抵抗等である。これらのうちの主たる要因はタイヤ構成部材のヒステリシスロスによる抵抗である。

そこで、従来、タイヤの転がり抵抗を低減するための種々の方策がとられている。これらのうちの一つとして、走行時に生じる変形が大きく、且つ、ゴムの使用量が多いトレッドに対し、エネルギー損失の比較的少ないゴムを使用する方法がある。しかし、この方法では、タイヤのグリップ性能が損なわれるおそれがある。特に、ウエット時のグリップ性能の低下が問題となる。

他の方法として、使用されるリムのフランジ高さを低くすることがなされている。これにより、タイヤをリムに組み込んだときに、サイドウォールの変形領域が拡大され、トレッド領域の変形挙動が抑制されるというものである。しかし、この方法を採用するに当たっては、リムのフランジ部分を特殊な形状にする必要がある。このため、かかる製品を市場に普及させにくいという問題がある。

タイヤ内圧を通常より高めに設定することにより、荷重負荷時のタイヤの変形を低減する方法も知られている。しかし、この方法では、タイヤのバネ定数が上昇し、振動の減衰不良を招来し、乗り心地が悪化するおそれがある。

特開昭５７−８７７０４号公報は、タイヤの赤道を中心としたベルトの繰り返し曲げ変形による内部損失が、タイヤの転がり抵抗に大きな影響を与えること、及び、上記内部損失は、トレッドの表面形状とベルトの配置形状とに特定の関係を持たせることによって低減しうること、を教示している。この技術では、転がり抵抗に影響を及ぼすタイヤ構造上のパラメータとして、荷重が負荷されたタイヤの、トレッド面の頂点位置、及び、ベルト面の頂点位置の凹み寸法（半径方向内側への変位量）を採用している。この技術では、タイヤの広い範囲のアライメント、及び、三次元的な広い範囲の変形が考慮されていない。

特開昭５７−８７７０４号公報

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、タイヤの転がり抵抗に影響を及ぼすタイヤの変形について、より実際に近い態様を設定し、この変形に基づいて、転がり抵抗が低減されうるように特定された構成を有する空気入りタイヤの提供を目的としている。

本発明に係る空気入りタイヤは、
その外面がトレッド面をなすトレッドと、
上記トレッドのタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内向きに延びるサイドウォールと、
トレッド及びサイドウォールの内側に沿って配設されたカーカスとを有しており、
トレッドから、仮想接地平面であるトレッドスライスカット面によって切り取られたトレッドスライス部の縦断面の面積Ａｔに対する、カーカスからカーカススライスカット面によって切り取られたカーカススライス部の縦断面の面積Ａｃの比Ａｃ／Ａｔが、０．６８以上１．０以下であり、
上記仮想接地平面は、上記トレッドスライス部の仮想接地平面による切断面の面積Ａｓがタイヤに負荷される荷重をタイヤに充填される内圧で除して得られる面積と等しくなる平面であり、
上記カーカススライスカット面が、タイヤの軸を含む平面で切った断面において、上記トレッドスライスカット面とタイヤ半径方向内方に対応する平面である。

好ましくは、上記トレッドスライス部の縦断面の面積Ａｔは、トレッドスライス部を、トレッドスライスカット面及びタイヤ赤道面のいずれにも垂直で且つタイヤ半径を含む切断平面によって切った断面の面積であり、
上記カーカススライス部の縦断面の面積Ａｃは、トレッドスライス部の縦断面のタイヤ軸方向両端それぞれからタイヤ半径方向に延びる直線とカーカスとの交点同士を結ぶ仮想直線と、上記切断平面上のカーカス断面線とで囲まれた面積である。

好ましくは、上記比Ａｃ／Ａｔが、０．６８以上０．８５以下である。

好ましくは、上記トレッドスライス部の体積Ｖｓを、トレッドスライス部のトレッドスライスカット面による切断面の面積Ａｓで除した値Ｖｓ／Ａｓが、３．９以上４．７以下である。

好ましくは、上記値Ｖｓ／Ａｓが、４．１以上４．５以下である。

好ましくは、仮想接地面の面積である上記トレッドスライス部のトレッドスライスカット面による切断面の面積Ａｓは、タイヤに負荷される荷重をタイヤに充填される内圧で除して得られる面積である。

好ましくは、上記トレッドスライスカット面が、タイヤ赤道面に垂直な平面から、タイヤ軸方向に対して１．０°以上２．０°以下の範囲で傾斜している。

本発明に係る空気入りタイヤによれば、トレッドゴム材質の変更、特殊形状のリムの使用等を伴うことなく、トレッド等の構成を物理量によって規定することにより、転がり抵抗の低減が可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤを示す、その中心軸を含む面で切った断面図である。 図２は、図１のタイヤに荷重が負荷されたときの変形の一例を示す断面図である。 図３は、図１のタイヤの半分におけるトレッド面、及び、そのトレッドスライス部を、ＸＹＺ各軸からなる三次元座標上に概略的に示す斜視図である。 図４は、図１のタイヤのトレッドスライス部及びトレッドスライスカット面（仮想接地面）を示す斜視図である。 図５は、図１のタイヤのトレッド負荷面、カーカス負荷面及び仮想接地形状を示す図である。

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は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す、子午線方向に切った断面図である。図１において、上下方向がタイヤ半径方向（以下、単に半径方向ともいう）であり、左右方向がタイヤ軸方向（以下、単に軸方向ともいう）であり、紙面に垂直な方向がタイヤ周方向（以下、単に周方向ともいう）である。このタイヤ１は、図１中の中心線ＣＬに関してほぼ左右対称の形状を呈する。この中心線ＣＬは、トレッドセンターラインとも呼び、タイヤ１の赤道面ＥＱを表す。

このタイヤ１は、トレッド２、サイドウォール３、ビード４、カーカス５及びベルト６を備えている。このタイヤ１は、チューブレスタイプである。

トレッド２は耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド２はトレッド面７を備えている。トレッド面７は、タイヤ１の子午線方向に切った断面において、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド面７は路面と接地する。トレッド面７には、周方向に延びる複数本の溝８が刻まれている。この溝８により、トレッドパターンが形成されている。トレッド２のタイヤ軸方向外方部分はショルダー部１５と呼ばれる。はサイドウォール３は、トレッド２の端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３は架橋ゴムからなる。

図１に示されるように、ビード４は、サイドウォール３よりも半径方向略内側に位置している。ビード４は、コア１０と、このコア１０から半径方向外向きに延びるエイペックス１１とを備えている。コア１０は、タイヤの周方向に沿ってリング状を呈している。コア１０は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア１０にスチール製ワイヤーが用いられる。エイペックス１１は半径方向外向きに先細りである。エイペックス１１は高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス５はカーカスプライ１２からなる。カーカスプライ１２は、両側のビード４の間に架け渡されており、トレッド２及びサイドウォール３の内側に沿っている。カーカスプライ１２は、コア１０の周りを、タイヤ軸方向内側から外側に向かって折り返されている。図示されていないが、カーカスプライ１２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。各コードが赤道面ＥＱ（ＣＬ）に対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス５はラジアル構造を有する。

ベルト６はカーカス５の半径方向外側に位置している。ベルト６はカーカス５に積層されている。ベルト６はカーカス５を補強する。ベルト６は、内層ベルト１３及び外層ベルト１４からなる。本実施形態では、両ベルト１３、１４の幅が異なっている。本実施形態では、内層ベルト１３の幅が外層ベルト１４の幅より広い。両ベルト１３、１４の幅の差は、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされるのが好ましい。より具体的には、幅狭の外層ベルト１４の端部から外方に露出した幅広の内層ベルト１３の部分（ステップ）１７の幅が、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされるのが好ましい。この幅が５ｍｍ未満であると、ベルト６の端部外側のすべりが多くなって段差摩耗（端部の内側と外側との高低差）が生じるおそれがある。一方、この幅が１０ｍｍを超えると、ベルト６の端部近傍の跳ね上がり挙動が大きくなり、接地圧の不連続性が増大して偏摩耗を生じるおそれがある。

図示されてはいないが、内層ベルト１３及び外層ベルト１４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。各コードは、赤道面ＥＱに対して傾斜している。内層ベルト１３のコードの傾斜方向は、外層ベルトのコードの傾斜方向とは逆である。

タイヤ１にキャンバー角が設定されている場合、トレッドの接地面の外縁（接地端と呼ぶ）は、タイヤ軸方向外方へ移動する。この場合であっても、少なくとも上記幅広の内層ベルト１３の幅方向端部（エッジ部）１６は、上記接地端よりタイヤ軸方向外方に位置しうるように構成される。すなわち、内層ベルト１３の幅は、タイヤ１に対してキャンバー角が１．５°±０．５°の範囲内で設定された場合であっても、エッジ部１６が接地端よりタイヤ軸方向外方に位置しうるように決定される。このようなベルト６により、キャンバー角が設定されるタイヤであっても、ショルダー部１５の耐摩耗性の低下が防止されうる。

図示されていないが、ベルト６のタイヤ半径方向外側にバンドが積層されているのが好ましい。このバンドの幅はベルト６の幅よりも大きい。このバンドは、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。このコードによりベルトが拘束されるので、ベルト６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は、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。

図示されていないが、ベルト６のタイヤ半径方向外側であって、かつベルト６の幅方向端部（エッジ部）近傍に、エッジバンドが配設されているのが好ましい。このエッジバンドも、上記バンドと同様、コードとトッピングゴムとからなる。上記エッジバンドの一例としては、幅広の内層ベルト１３のステップ１７の上面に積層されるものである。このエッジバンドのコードは、幅狭の外層ベルト１４のコードの方向と同一方向に傾斜し、幅広の内層ベルト１３のコードとバイアスする。傾斜角は２０°以上９０°以下の範囲である。このエッジバンドにより、ベルト６のエッジ部において幅方向に生じやすい剛性の不連続性に起因した挙動が抑制される。その結果、偏摩耗の発生が抑制されうる。

図示されていないが、ベルト６の幅方向端部（エッジ部）近傍において、クッションゴム層がカーカス５と積層されているのが好ましい。クッション層は、軟質な架橋ゴムからなる。クッション層は、ベルトの端の応力を吸収する。このクッション層により、ベルトのリフティングが抑制される。

図２には、内圧が充填され且つ荷重が負荷されたときのタイヤ１の、典型的な変形態様が示されている。タイヤ１は、上記のとおり、ゴム２、３、１１とコード５、６、１０との複合材料から形成されている。剛性の高いカーカス５やベルト６が、タイヤ内圧と釣り合ってタイヤ１としての形状を保っている。タイヤ１に車体からの荷重や走行による荷重が負荷されると、図中に二点鎖線で示されるように、トレッド面７は路面に沿って平坦になる。トレッド面７は概ね半径方向内方へ変位する。タイヤ１内部のベルト６及びカーカス５にも、トレッドへの負荷分の変位が伝達され、その曲率を変化させる曲げモーメントＭが作用する。このときに生じる曲げエネルギーがタイヤの転がり抵抗を大きくする要因となる。トレッド２の変形が大きいタイヤほど、耐転がり抵抗に不利である。特に、剛性の高いベルト６及びカーカス５の変形が大きくなるタイヤはさらに不利となる。このベルト６とカーカス５との積層体は、ブレーカーパッケージとも呼ばれる。

本タイヤ１では、回転時に生じる曲げエネルギーが小さくなるように工夫されている。本タイヤ１は、荷重が負荷されたときの、トレッド面７の仮想変位とカーカス５の仮想変位とが、所定の関係となるように構成されている。タイヤの条件は、ＪＡＴＭＡ規格の正規内圧が充填され、正規リムに装着された状態である。この構成により、回転時の曲げエネルギーが低減される。上記トレッド面７の仮想変位とカーカス５の仮想変位とは、以下のように定量化される。すなわち、トレッド面７の仮想変位は、図５を参照しつつ後述するトレッドスライス部１８の最大縦断面積（トレッド負荷面積ともいう）Ａｔによって特定され、カーカス５の仮想変位は、後述するカーカススライス部１９の最大縦断面積（ケース負荷面積ともいう）Ａｃによって特定される。

図３では、ＸＹＺ各軸からなる三次元座標上に、タイヤ１のトレッド面７のほぼ上半分が示されている。Ｒはタイヤの赤道面内半径である。図３中、Ｙ軸方向はタイヤ軸２０と一致している。図４（ａ）には、上記トレッドスライス部１８が示され、図４（ｂ）には、後述する仮想接地形状２２が示されている。図３及び図４に示されるように、タイヤ１のトレッド２に対し、荷重負荷による接地面が設定される。これを仮想接地面２１と呼ぶ。仮想接地面２１は平面である。図３に示されるように、ＪＡＴＭＡ規格の正規内圧が充填され、正規リムに装着された状態にあるタイヤ１のトレッド２から仮想接地面２１によって切り取られた部分がトレッドスライス部１８である。従って、このトレッドスライス部１８は、トレッド２のうち、概ね、荷重負荷時にタイヤ１の中心方向に押し込まれるように変形する部分であると言える。

本実施形態に係るタイヤ１が装着された車輪には、１．５°のキャンバー角βが設定されている。従って、仮想接地面２１は、タイヤ赤道面ＥＱに垂直な位置から、タイヤ軸方向に対して１．５°傾斜している。キャンバー角βが設定されていないタイヤの場合は、その仮想接地面は、タイヤ赤道面ＥＱに垂直な面となる。

仮想接地面２１のタイヤ半径方向の位置は、以下のように設定される。図３に示されるように、タイヤ１のトレッド２を、タイヤ赤道面ＥＱに垂直な位置からタイヤ軸方向に対して１．５°傾斜した平面（トレッドスライスカット面と呼ぶ）で切断したとき、トレッド２の切断面（図３、図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）２２の面積Ａｓが、タイヤに負荷される荷重をタイヤに充填される内圧で除して得られる面積と一致する位置である。この位置は、図３に示されるように、タイヤ赤道面ＥＱ内のタイヤ半径方向とトレッド面が交差する位置（クラウンセンター）２３から、δだけタイヤ半径方向内側の位置である。この位置δにおけるトレッドスライスカット面が、仮想接地面２１である。以上のごとく、仮想接地面２１は容易に設定されうる。また、上記トレッド２の切断面（図３、図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）２２は、仮想接地形状２２であると言える。

図３に示されるように、トレッドスライス部１８を、仮想接地面２１及びタイヤ赤道面ＥＱのいずれにも垂直で且つタイヤ半径を含む切断平面（Ｚ軸面）２４によって切断したのが、トレッド負荷面２５である。このトレッド負荷面２５の面積が、前述したトレッド負荷面積Ａｔであり、トレッド面７の仮想変位を特定する。上記仮想接地面２１は容易に設定されるので、トレッド２のプロファイルが明確になっていれば、トレッド負荷面積Ａｔも容易に算出されうる。また、トレッドスライス部１８の形状及び体積も容易に算出されうる。

図５にもトレッド負荷面２５が示されている。図５（ａ）は、図３におけるタイヤ１をＺ軸面２４で切断した断面図である。図５（ａ）中の上方にはトレッド面７の断面が示され、下方にはカーカス５の断面が示されている。図中には、赤道面ＥＱに垂直な水平面２７から、タイヤ軸方向に対してキャンバー角β（１．５°）だけ傾斜した仮想接地面２１が示されている。仮想接地面２１は、トレッド面７のクラウンセンター２３から赤道面ＥＱ上のδ下方に位置している。トレッド面７と仮想接地面２１とに囲まれた範囲がトレッド負荷面２５である。このトレッド負荷面２５の面積はトレッド負荷面積Ａｔであり、トレッド面７の仮想変位を特定する。

図５（ａ）にはカーカス負荷面２６も示されている。カーカス負荷面２６は、図５（ａ）において、トレッド負荷面２５とタイヤ半径方向に対応している。トレッドスライス部１８の幅の両端位置から、すなわち、仮想接地面２１とトレッド面７の断面線との２箇所の交点から、タイヤ半径方向内方へ下ろした直線とカーカス５の断面線との交点Ｈ、Ｋが、カーカス負荷面２６の幅方向両端位置である。この交点Ｈ、Ｋ同士を結んだ直線２８と、カーカス５の断面線とに囲まれた範囲が、カーカス負荷面２６である。このカーカス負荷面２６の面積はカーカス負荷面積Ａｃであり、カーカス５の仮想変位を特定する。トロイダル状に配設されたカーカス５を、Ｚ軸面２４に垂直で且つ上記直線２８を含んだ平面であるカーカススライスカット面２９で切断した上方部分は、カーカススライス部１９である。

図５（ｂ）には、仮想接地形状２２が示されている。この仮想接地形状２２は、トレッド２を、前述した位置δにおいてトレッドスライスカット面（仮想接地面）２１によって切断したときの切断面の形状である。この仮想接地形状２２は、前述したトレッドスライス部１８の底面形状である。この仮想接地形状２２は、タイヤ１が完全なトロイダル状である限り、平面視で、タイヤ軸２０に関して対称形である。上記トレッドスライス部１８を、上記対称形の中心線及びタイヤ軸２０を通る平面で切断した断面が、トレッド負荷面２５である。仮想接地形状２２は、赤道面ＥＱに関しては対称形ではない。仮想接地面２１が、赤道面ＥＱに垂直な位置から、キャンバー角βだけタイヤ軸方向に対して傾斜しているからである。キャンバー角βが設定されていなければ、仮想接地形状２２は、赤道面ＥＱに関しても概ね対称形となる。

この実施形態に係るタイヤ１では、上記カーカス負荷面積Ａｃが、上記トレッド負荷面積Ａｔと同一か又はより小さくされている。具体的には、このタイヤ１は、トレッド負荷面積Ａｔに対するカーカス負荷面積Ａｃの比Ａｃ／Ａｔが、
０．６８ ≦ Ａｃ／Ａｔ ≦ １．００
となるように構成されている。タイヤ１の回転に伴う曲げ変形のエネルギーを小さくすることができるからである。

図５（ａ）に示されるようなカーカス５の断面形状について、一般的な傾向として、無負荷時のカーカスの曲率が小さく、カーカスの配置形状がややフラットであるタイヤにおいては、荷重付加後にカーカスの中央が凹状に湾曲する。一方、無負荷時のカーカスの曲率が大きく中央が凸状に湾曲したタイヤにおいては、荷重付加後にカーカスがややフラットになる。いずれのタイヤも、上記比Ａｃ／Ａｔが比較的大きいタイヤであると言える。これらのタイヤは、荷重負荷時のカーカスの曲率変化が大きく、それに費やされるエネルギーは大きくなる。その結果、タイヤの転がり抵抗が増大する。しかしながら、上記比Ａｃ／Ａｔが小さすぎると、カーカスやベルトのタイヤ軸方向両側が跳ね上がるような変形が生じやすい。その結果、トレッドのショルダー部（図１における符号１５）の接地性が悪化し、偏摩耗を発生するおそれがある。かかる観点からすれば、比Ａｃ／Ａｔは、
０．６８ ≦ Ａｃ／Ａｔ ≦ ０．８５
の範囲にあるのがさらに好ましい。

タイヤ１の製造工程において、上記比Ａｃ／Ａｔが上記好ましい範囲に収まるようにするために、例えば、トレッド２のプロファイルを定めておき、このトレッドの負荷面積Ａｔに対して、その負荷面積Ａｃが上記比Ａｃ／Ａｔの範囲となるようにカーカス５の配設形状を定めることができる。

前述したように、トレッドスライス部１８（図３、図４（ａ））は、トレッド２のうち、概ね、荷重負荷時にタイヤ１の中心方向に押し込まれるように変形した部分を模擬している。このようなトレッドスライス部１８の体積Ｖｓが大きいほど、回転時のタイヤ１で消費されるエネルギーが大きくなる。この荷重負荷時のトレッド２の変位の指標として、上記トレッドスライス部１８の体積Ｖｓを、前述したトレッドスライスカット面積Ａｓで除した値で表すことが可能である。この値は、荷重負荷時のトレッド面７の内方押し込み程度の指標と言える。

本実施形態に係るタイヤ１では、トレッドスライス部１８の体積Ｖｓを、前述したトレッドスライスカット面積Ａｓで除した値Ｖｓ／Ａｓが、
３．９ ≦ Ｖｓ／Ａｓ ≦ ４．７
となるように構成されている。前述したごとく、トレッドスライス部１８の体積Ｖｓ、及び、トレッドスライスカット面積Ａｓともに、容易に算出することができる。

この値Ｖｓ／Ａｓが４．７を超えるほど大きいと、回転時のタイヤが消費するエネルギーが大きくなり、転がり抵抗が増大するおそれがある。逆に、上記値Ｖｓ／Ａｓが３．９を下回るほど小さいと、トレッドのプロファイルを、赤道面ＥＱに関する左右対称形とすることが困難になるおそれがある。非対称プロファイルでは、車両への装着について、汎用性に欠けるおそれがある。かかる観点からすれば、上記値Ｖｓ／Ａｓは、
４．１ ≦ Ｖｓ／Ａｓ ≦ ４．５
の範囲にあるのがさらに好ましい。

本実施形態では、キャンバー角βが１．５°に設定されている。しかし、本発明ではかかる角度には限定されない。キャンバー角βが設定されていなくてもよい。すなわち、β＝０°であってもよい。しかし、キャンバー角βが１．５°±０．５°の範囲で設定されたタイヤにとって、上記比Ａｃ／Ａｔ及び上記値Ｖｓ／Ａｓを、それぞれ前述した範囲に制限する効果が特に大きい。この場合、上記トレッドスライスカット面（仮想接地面）２１は、タイヤ赤道面に垂直な平面から、タイヤ軸方向に対して１．０°以上２．０°以下の範囲で傾斜させられる。

以下に、上記タイヤ１の構成の評価を行うための、タイヤの転がり抵抗の測定要領、ショルダー部１５のエッジ摩耗の評価要領、及び、タイヤの対称設計の容易性の評価要領が説明される。

［転がり抵抗の測定］
タイヤの転がり抵抗の測定には、回転駆動ドラムを有する台上試験機が用いられる。供試タイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５である。タイヤの正転時及び逆転時のそれぞれについて、転がり抵抗値が測定される。試験環境温度は２５°にされる。試験用リムに組み込まれた供試タイヤのアライメントについて、トー角は０°に設定され、キャンバー角βは１．５°に設定される。タイヤ内圧は２１０ｋＰａ、タイヤ荷重は３５０ｋｇｆである。供試タイヤの走行速度は８０ｋｍ／ｈである。

［エッジ摩耗の評価］
ショルダー部のエッジ摩耗の評価は、上記転がり抵抗測定に供されるタイヤと同一仕様のタイヤに対し、摩耗エネルギー測定機を用いて行われる。評価の方法の概略は以下のとおりである。トレッドのクラウン部とミドル部（クラウン部とショルダー部との間）とショルダー部（エッジ部）とに対して摩耗エネルギーが測定される。ショルダー部（エッジ部）の摩耗エネルギーが、クラウン部及びミドル部の摩耗エネルギーより大きい場合を「劣」とする。

［対称設計容易性の評価］
タイヤを、その赤道面に関して対称形となるように設計することの容易性は、前述したＡｃ／Ａｔ、及び、Ｖｓ／Ａｓの各値によって評価されうる。例えば、Ａｃ／Ａｔが小さく、Ｖｓ／Ａｓが大きくなると、クラウン部とショルダー部とのトレッド厚さの差が大きくなる。このような知見に基づき、対称設計容易性は、Ａｃ／Ａｔ、及び、Ｖｓ／Ａｓの各値の大小によって評価される。

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１−５］
実施例１から５として、図１に示された空気入りタイヤが製作された。これらのタイヤのサイズは、１９５／６５Ｒ１５である。これらのタイヤのトレッド負荷面積Ａｔ、カーカス負荷面積Ａｃ、これらの比Ａｃ／Ａｔ、トレッドスライス部１８の体積Ｖｓ、トレッドスライスカット面積Ａｓ、及び、これらの比Ｖｓ／Ａｓは、いずれも表１に記載されているとおりである。タイヤのその他の構成は、実施例１から５について同一である。実施例１から５の各タイヤに対して、転がり抵抗、ショルダー部１５のエッジ摩耗、及び、タイヤの対称設計の容易性、の各評価が行われた。評価の方法、要領は前述したとおりである。評価結果は、指数によって表１に示されている。

［実施例６、７］
実施例６及び７として、図１に示された空気入りタイヤが製作された。これらのタイヤのトレッド負荷面積Ａｔ、カーカス負荷面積Ａｃ、これらの比Ａｃ／Ａｔ、トレッドスライス部１８の体積Ｖｓ、トレッドスライスカット面積Ａｓ、及び、これらの比Ｖｓ／Ａｓは、いずれも表２に記載されているとおりである。タイヤのその他の構成は、実施例１の構成と同一である。実施例６及び７のタイヤに対して、転がり抵抗、ショルダー部１５のエッジ摩耗、及び、タイヤの対称設計の容易性、の各評価が行われた。評価の方法、要領は前述したとおりである。評価結果は、指数によって表２に示されている。

［比較例１−３］
比較例１から３として、図１に示された空気入りタイヤが製作された。これらのタイヤのトレッド負荷面積Ａｔ、カーカス負荷面積Ａｃ、これらの比Ａｃ／Ａｔ、トレッドスライス部１８の体積Ｖｓ、トレッドスライスカット面積Ａｓ、及び、これらの比Ｖｓ／Ａｓは、いずれも表２に記載されているとおりである。タイヤのその他の構成は、実施例１の構成と同一である。比較例１から３の各タイヤに対して、転がり抵抗、ショルダー部１５のエッジ摩耗、及び、タイヤの対称設計の容易性、の各評価が行われた。評価の方法、要領は前述したとおりである。評価結果は、指数によって表２に示されている。

［比較例４、５］
比較例４及び５として、図１に示された空気入りタイヤが製作された。これらのタイヤのトレッド負荷面積Ａｔ、カーカス負荷面積Ａｃ、これらの比Ａｃ／Ａｔ、トレッドスライス部１８の体積Ｖｓ、トレッドスライスカット面積Ａｓ、及び、これらの比Ｖｓ／Ａｓは、いずれも表３に記載されているとおりである。タイヤのその他の構成は、実施例１の構成と同一である。比較例４及び５のタイヤに対して、転がり抵抗、ショルダー部１５のエッジ摩耗、及び、タイヤの対称設計の容易性、の各評価が行われた。評価の方法、要領は前述したとおりである。評価結果は、指数によって表３に示されている。

［全体評価］
表１から３に、実施例１から７、及び、比較例１から５の各タイヤの各種性能評価の結果が示されている。転がり抵抗の評価は、比較例２の結果を１００とした指数値によって示されている。この数値が小さいほど良好である。ショルダー部１５のエッジ摩耗の評価も、比較例２の結果を１００とした指数値によって示されている。この数値が大きいほど良好である。タイヤの対称設計の容易性の評価も、比較例２の結果を１００とした指数値によって示されている。この数値が大きいほど良好である。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された空気入りタイヤは、乗用車等の車両に適用されうる。

１・・・タイヤ
２・・・トレッド
３・・・サイドウォール
４・・・ビード
５・・・カーカス
６・・・ベルト
７・・・トレッド面
８・・・溝
１０・・・コア
１１・・・エイペックス
１２・・・カーカスプライ
１３・・・内層ベルト
１４・・・外層ベルト
１５・・・ショルダー部
１６・・・幅広ベルトの端部位置
１７・・・ステップ
１８・・・トレッドスライス部
１９・・・カーカススライス部
２０・・・タイヤ軸
２１・・・仮想接地面
２２・・・仮想接地形状
２３・・・クラウンセンター
２４・・・Ｚ軸面
２５・・・トレッド負荷面
２６・・・カーカス負荷面
２７・・・水平面
２８・・・（ＨとＫとを結ぶ）直線
２９・・・カーカススライスカット面
Ａｃ・・・カーカス負荷面積
Ａｓ・・・トレッドスライスカット面積
Ａｔ・・・トレッド負荷面積
Ｍ・・・曲げモーメント
Ｒ・・・タイヤの半径
Ｖｓ・・・トレッドスライス部の体積
β・・・キャンバー角

Claims (4)

1. 空気入りタイヤの設計方法であって、
   この空気入りタイヤが、その外面がトレッド面をなすトレッドと、上記トレッドのタイヤ軸方向の両端からタイヤ半径方向内向きに延びるサイドウォールと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って配設されたカーカスとを有しており、
   トレッドから、仮想接地平面であるトレッドスライスカット面によって切り取られたトレッドスライス部の縦断面の面積Ａｔに対する、カーカスからカーカススライスカット面によって切り取られたカーカススライス部の縦断面の面積Ａｃの比Ａｃ／Ａｔを、０．６８以上１．０以下とし、
   上記仮想接地平面は、上記トレッドスライス部の仮想接地平面による切断面の面積Ａｓがタイヤに負荷される荷重をタイヤに充填される内圧で除して得られる面積と等しくなる平面であり、
   上記カーカススライスカット面は、タイヤの軸を含む平面で切った断面において、上記トレッドスライスカット面のタイヤ半径方向内方に対応する面であり、
   上記トレッドスライス部の縦断面の面積Ａｔは、トレッドスライス部を、トレッドスライスカット面及びタイヤ赤道面のいずれにも垂直で且つタイヤ半径を含む切断平面によって切った断面の面積であり、
   上記カーカススライス部の縦断面の面積Ａｃは、トレッドスライス部の縦断面のタイヤ軸方向両端それぞれからタイヤ半径方向に延びる直線とカーカスとの交点同士を結ぶ仮想直線と、上記切断平面上のカーカス断面線とで囲まれた面積であり、
   上記トレッドスライス部の体積Ｖｓを、トレッドスライス部のトレッドスライスカット面による切断面の面積Ａｓで除した値Ｖｓ／Ａｓを、３．９以上４．７以下とし、
   上記切断面の面積Ａｓが、タイヤに負荷される荷重をタイヤに充填される内圧で除して得られる面積である空気入りタイヤの設計方法。
2. 上記比Ａｃ／Ａｔを、０．６８以上０．８５以下とする請求項１に記載の空気入りタイヤの設計方法。
3. 上記値Ｖｓ／Ａｓを、４．１以上４．５以下とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの設計方法。
4. 上記トレッドスライスカット面を、タイヤ赤道面に垂直な平面から、タイヤ軸方向に対して１．０°以上２．０°以下の範囲で傾斜させる請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤの設計方法。

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