JP5993863B2 - 乗用車用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤ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摩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。このことは、特に、近年実用化されている電気自動車においては、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り、タイヤ回りのスペース確保の重要性が高まりつつある状況を鑑みると、大きな問題である。

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。ここで、燃費性を向上させるためにタイヤの転がり抵抗値（ＲＲ値）を低減するには、タイヤを大径化、幅広化することが有効であることが知られているが、タイヤを大径化、幅広化すると、タイヤ重量及び車両の空気抵抗が増大するため、かえって車両抵抗が増大し、また、タイヤの負荷能力も過剰となってしまうという問題がある。
また、タイヤを大径化すると、ベルト張力が増大してリング剛性が高まるため、路面からの入力に対してより敏感となり、静音性が悪化してしまうという問題もある。

特開平７−４０７０６号公報

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、低燃費性と車両スペースの確保とを実現しつつ、静音性を向上させた、乗用車用空気入りラジアルタイヤ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車両スペースを確保するためには、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とを適切な関係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、狭幅化及び大径化したタイヤにおいて、ベルト補強層の周方向剛性のタイヤ幅方向での分布を適切に規制することが静音性の向上に有効であ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のカーカスコードのプライからなるカーカスを有し、該カーカスのタイヤ径方向外側に、１層又は２層のベルト層からなるベルトと、タイヤ周方向に延びるコードのゴム引き層からなる１層以上のベルト補強層とを備えた、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、
前記タイヤの接地面のタイヤ幅方向の各半部をタイヤ幅方向に３等分し、タイヤ幅方向中央側から、タイヤ幅方向中央部、タイヤ幅方向中間部、タイヤ幅方向外側部に分けるとき、
前記ベルト補強層は、前記タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域での、該ベルト補強層のコードのヤング率Ｙ（ＧＰａ）と該コードの打ち込み数（本／５０ｍｍ）と該ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗ（ｍｍ）と前記ベルト補強層の層数ｍとの積Ｘ＝Ｙ×ｎ×Ｗ×ｍが、前記タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域での前記積より小さく、
前記タイヤのエアボリュームは、１５０００ｃｍ ³ 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。

ここでいう、「接地面」とは、タイヤをリムに組み込み、タイヤを装着する車両毎に規定される空気圧を充填して、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た際にタイヤと路面とが接触する面をいうものとする。
ここに、「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。
また、ベルト補強層の周方向剛性Ｘを、ベルト補強層のコードのヤング率Ｙ（ＧＰａ）と、同コードの打ち込み数ｎ（本／５０ｍｍ）と、ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗ（ｍｍ）と、ベルト補強層の層数ｍとの積、
Ｘ＝Ｙ×ｎ×Ｗ×ｍ
で定義するものとする。
なお、タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層のコードの打ち込み数は、当該タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域において、タイヤ幅方向にわたって平均をとるものとする。タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域についても同様とする。

（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のカーカスコードのプライからなるカーカスを有し、該カーカスのタイヤ径方向外側に、１層又は２層のベルト層からなるベルトと、タイヤ周方向に延びるコードのゴム引き層からなる１層以上のベルト補強層とを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ²＋９．１５×ＳＷ−３８０
を満たし、
前記タイヤの接地面のタイヤ幅方向の各半部をタイヤ幅方向に３等分し、タイヤ幅方向中央側から、タイヤ幅方向中央部、タイヤ幅方向中間部、タイヤ幅方向外側部に分けるとき、
前記ベルト補強層は、前記タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域での、該ベルト補強層のコードのヤング率Ｙ（ＧＰａ）と該コードの打ち込み数（本／５０ｍｍ）と該ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗ（ｍｍ）と前記ベルト補強層の層数ｍとの積Ｘ＝Ｙ×ｎ×Ｗ×ｍが、前記タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域での前記積より小さく、
前記タイヤのエアボリュームは、１５０００ｃｍ ³ 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。

本発明によれば、低燃費性や車両スペースを確保しつつも、静音性にも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。

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。 本発明の試験に用いたラジアルタイヤの半部の概略断面図である。 （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係るラジアルタイヤの半部の概略断面図である。 タイヤ幅方向中央部Ｃ１、Ｃ２、タイヤ幅方向中間部Ｍ１、Ｍ２、タイヤ幅方向外側部Ｓ１、Ｓ２について説明するための図である。

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１参照）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２参照）。
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１参照）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２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す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、車両の空気抵抗値（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、車両の空気抵抗値（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。

ここで、図３は、上記試験に用いたタイヤのタイヤ幅方向の概略断面図である。なお、図３は、タイヤ赤道面ＣＬを境界とした一方の半部のみを示しており、図示しない他方の半部については、一方の半部と同様の構造であるため、図示を省略してある。
図３は、タイヤをリムに装着し、タイヤを装着する車両毎に規定される空気圧を充填して、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た際のタイヤを示している。
供試タイヤとして、図３に示すような、一対のビード部１間をトロイダル状に跨り、ラジアルに配列した、カーカス２を備えた乗用車用空気入りラジアルタイヤを、タイヤサイズを変えて複数試作した。
ここで、図示例のタイヤにおいて、カーカス２は有機繊維で構成され、カーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側には複数の、図示例では２層のベルト層からなるベルト３、トレッド４が順に配置されている。図示例の２層のベルト層は、タイヤ赤道面ＣＬに対して２０〜４０°の角度で傾斜した、傾斜ベルト層であり、層間でベルトコードが交差する配置となっている。また、ベルト層のタイヤ径方向外側には、タイヤ赤道面ＣＬに沿って螺旋巻きし、従って実質上周方向に延びるコードのゴム引き層からなる、１層のベルト補強層５が配置されている。
図示例では、ベルト補強層５はナイロンからなる、ヤング率３．２ＧＰａ、繊度１４００ｄｔｅｘのコードで構成され、打ち込み数は５０（本／５０ｍｍ）である。
なお、ヤング率は、タイヤ周方向に対するヤング率を意味し、ＪＩＳ Ｌ１０１７ ８．５ ａ） （２００２）にて試験を行い、ＪＩＳ Ｌ１０１７ ８．８（２００２）に準拠して求めるものである。
さらに、トレッド４には、複数の、図示例で半部に１つのタイヤ周方向に延びる主溝６が設けられている。
以上のタイヤ構造を基本として、種々の断面幅及び外径のタイヤを多数試作した。
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、リムに組み込み、内圧を２２０ｋＰａとし、以下の試験を行った。
表１に各タイヤの諸元を示す。
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。

＜転がり抵抗値（ＲＲ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て、ドラム回転速度１００ｋｍ／ｈの条件にて転がり抵抗を測定した。
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。
＜車両の空気抵抗値（Ｃｄ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。
以下、評価結果を表２及び図４に示す。

表２、図４（ａ）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）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）を示している（ＳＷ＜１６５ｍｍの範囲では、ＯＤ＝（１／０．２６）×ＳＷを示す直線が境界線であり、ＳＷ≧１６５ｍｍの範囲では、ＯＤ＝２．１３５×ＳＷ＋２８２．３を示す直線が境界線である）。

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）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）を示している（境界線は、ＯＤ＝−０．０１８７×ＳＷ^２＋９．１５×ＳＷ−３８０を示す曲線である）。

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）と（２）とのいずれも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。

ここで、さらに、発明者らは、上記関係式（１）及び／又は（２）を満たすタイヤは、大径化したことにより、ベルト張力が増大してリング剛性が高まること、また、狭幅化したことにより、接地端付近での接地圧が他の部分に比して大きくなることから、路面からの入力に対してより敏感となり、静音性が悪化するという、狭幅・大径タイヤに特有の問題が生じることを見出し、この問題を解決すべく鋭意検討を行い、この問題を解決し得るタイヤ構造に関する知見を得た。
そこで、次に、上記関係式（１）及び／又は（２）を満たす乗用車用空気入りラジアルタイヤにおいて、静音性を向上させるためのタイヤの構造について説明する。

図６は、本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向の概略断面図である。なお、図６は、タイヤ赤道ＣＬを境界とした一方の半部のみを示しており、図示しない他方の半部については、一方の半部と同様の構造であるため、図示を省略してある。
図６は、タイヤをリムに装着し、タイヤを装着する車両毎に規定される空気圧を充填して、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た際のタイヤを示している。
図６に示すタイヤは、一対のビード部１にトロイダル状に跨るカーカス２のタイヤ径方向外側に、図示例で２層のベルト層からなるベルト８と、図示例で１層のベルト補強層７と、トレッド４とを順に備えている。
本発明にかかるタイヤにおいて、ベルト８は、２層以下のベルト層からなり、ベルト補強層７は、１層以上、好ましくは１層又は２層（図６に示す実施形態では１層）からなる。
ここで、図６に示すタイヤは、ベルト補強層７の周方向剛性がタイヤ幅方向位置により異なっている点で、図３に示すタイヤと異なっている。
具体的には、図７に示すように、タイヤの接地面のタイヤ幅方向の各半部をタイヤ幅方向に３等分し、タイヤ幅方向内側から、タイヤ幅方向中央部Ｃ１（Ｃ２）、タイヤ幅方向中間部Ｍ１（Ｍ２）、タイヤ幅方向外側部Ｓ１（Ｓ２）に分けたとき、少なくとも一方の半部において、タイヤ幅方向外側部Ｓ１（又はＳ２）に相当するタイヤ幅方向領域（図６参照）でのベルト補強層７の周方向剛性が、タイヤ幅方向中央部Ｃ１（又はＣ２）に相当するタイヤ幅方向領域（図６参照）でのベルト補強層７の周方向剛性より低い。
具体的には、例えば、タイヤ幅方向外側部Ｓ１（Ｓ２）に相当するタイヤ幅方向領域で、タイヤ幅方向中央部Ｃ１（Ｃ２）に相当するタイヤ幅方向領域より、ベルト補強層のコードの材質をヤング率の小さいものとすることができる。また、例えば、タイヤ幅方向外側部Ｓ１（Ｓ２）に相当するタイヤ幅方向領域で、タイヤ幅方向中央部Ｃ１（Ｃ２）に相当するタイヤ幅方向領域より、ベルト補強層のコードの打ち込み数を少なくすることもできる。さらに、例えば、タイヤ幅方向外側部Ｓ１（Ｓ２）に相当するタイヤ幅方向領域で、タイヤ幅方向中央部Ｃ１（Ｃ２）に相当するタイヤ幅方向領域より、ベルト補強層の層数を少なくすることもできる。あるいは、タイヤ幅方向外側部Ｓ１（Ｓ２）に相当するタイヤ幅方向領域で、タイヤ幅方向中央部Ｃ１（Ｃ２）に相当するタイヤ幅方向領域より、ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅を狭くすることもできる。さらに、上記手法の２つ以上を組み合わせ用いることによって、タイヤ幅方向外側部に相当する領域でのベルト補強層の周方向剛性をタイヤ幅方向中央部に相当する領域での周方向剛性より低くしても良い。
以下、本発明の作用効果について説明する。

本発明によれば、タイヤ幅方向外側部Ｓ１、Ｓ２に対応するタイヤ幅方向位置での周方向剛性が、タイヤ幅方向中央部Ｃ１、Ｃ２に対応するタイヤ幅方向位置での周方向剛性より低いため、まず、接地端付近への接地圧の集中を緩和し、接地圧のタイヤ幅方向分布の均一化を図ることができる。さらに、タイヤ幅方向外側部分Ｓ１、Ｓ２での周方向剛性を低くしているため、リング剛性が低減する。これらにより、路面からの入力に起因する騒音を低減することができる。
また、本発明の直接の目的ではないが、本発明によれば、接地端付近での接地圧の集中を緩和することができるため、横力発生時の接地端付近での滑りを抑制して、コーナリングパワーを向上させることもできる。
さらにまた、上記接地端付近での滑りを抑制することができ、且つ、大径化により接地長が増大して走行時のタイヤ回転数が減少するため、タイヤの耐摩耗性を向上させることもできる。

このとき、タイヤ幅方向外側部Ｓ１、Ｓ２に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層７の周方向剛性Ｘ１は、タイヤ幅方向中央部Ｃ１、Ｃ２に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層７の周方向剛性Ｘ２の７５％以下であることが好ましい。より有効に接地圧のタイヤ幅方向分布を均一化することができるからである。
一方、ベルト端部の周方向剛性が低すぎると、スチールベルト端の層間剪断歪が大きくなり、耐久性が低下するため、タイヤ幅方向外側部Ｓ１、Ｓ２に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層７の周方向剛性Ｘ１は、タイヤ幅方向中央部Ｃ１、Ｃ２に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層７の周方向剛性Ｘ２の３０％以上であることが好ましい。
なお、タイヤ幅方向中間部に相当するタイヤ幅方向領域では、ベルト補強層の周方向剛性を、タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域と同等とするか、若しくは、タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域と同等とするか、あるいは、タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域とタイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域との中間程度とすることもできる。
また、タイヤ幅方向半部の中間部Ｍ１（Ｍ２）、外側部Ｓ１（Ｓ２）にそれぞれ相当するタイヤ幅方向領域の合計（平均）剛性が、２つの中央部Ｃ１、Ｃ２の合計（平均）剛性の８７．５％以下であることが接地圧分布の均一化のために好ましい。

また、本発明にあっては、タイヤ幅方向外側部Ｓ１、Ｓ２に対応するタイヤ幅方向位置での、ベルト補強層７のコードの打ち込み数ｎ（本／５０ｍｍ）は、タイヤ幅方向中央部Ｃ１、Ｃ２に対応するタイヤ幅方向位置での、ベルト補強層７のコードの打ち込み数ｎ（本／５０ｍｍ）の０．３〜０．７５倍とすることが好ましい。
なぜなら、０．７５倍以下とすることにより、より有効に接地圧のタイヤ幅方向分布を均一化することができるからであり、一方で、０．３倍以上とすることにより、ベルト端の耐久性を確保することができるからである。

さらに、本発明にあっては、トレッド幅ＴＷに対する、ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗの比Ｗ／ＴＷは、
０．９≦Ｗ／ＴＷ≦１．１
を満たすことが好ましい。
なぜなら、比Ｗ／ＴＷを０．９以上とすることにより、ベルト補強層が補強部材として接地面とスチールベルトとの間の変形を適切に抑制して、転がり抵抗値の増大を抑えることができるからであり、一方で、比Ｗ／ＴＷを１．１以下とすることにより、ベルト補強層による過剰な周方向拘束によって接地端近傍の接地圧及び剪断力が不均一となるのを緩和し、耐摩耗性を確保することができるからである。

ここで、ベルト補強層に用いるコードのヤング率は、３ＧＰａ〜２０ＧＰａとすることが好ましい。周方向補強部材を所望の周方向剛性に対応させて、タイヤ幅方向に効果的に配置するためである。
また、コードは、繊度１０００〜１８００ｄｔｅｘのケブラーなどの有機繊維等を用いることが好ましい。高剛性コードと打ち込み変化のバリエーションにより幅広い剛性分布を実現することができるためである。

加えて、ベルト層は、タイヤ周方向に対して、４５°以上の角度で傾斜して延びるベルトコードからなり、層間で前記ベルトコードが互いに交差する、２層の傾斜ベルト層とすることが好ましい。
なぜなら、コードをタイヤ周方向に対して高角度で傾斜させることにより、タイヤ周方向の面外曲げ剛性を低下させて、踏面変形時のゴムのタイヤ周方向の伸びを増大させ、接地長の減少を抑制することができ、これにより、コーナリングパワーや耐偏摩耗性を向上させることができるからである。
なお、周方向接地長の伸びによる転がり抵抗値の増大及び耐摩耗性悪化を避けるため、ベルト層のコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、７５°以下と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。公道での使用が可能な乗用車としての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。

本発明の効果を確かめるため、発明例１〜１３、比較例１、２にかかるタイヤを試作し、タイヤの諸性能を評価する試験を行った。
上記各タイヤは、図６に示すタイヤと同等であるが、ベルト層７は、傾斜ベルト層であり、層間でベルトコードが交差し、各層のベルトコードがタイヤ周方向に対して傾斜する角度（互いに反対方向で同一）については、以下の表４、５に示してある。また、ベルト８は、スチールコードからなる。
また、ベルト補強層７のコードの材質、ヤング率、及び打ち込み数は表４、５に示してある。その他の各タイヤの諸元は、表４、５に示している。
なお、表４、５において、「中央部相当位置」とは、上記のタイヤ幅方向中央部Ｃ１、Ｃ２に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層の諸元を示したものであり、一方で、「外側部相当位置」とは、上記のタイヤ幅方向外側部Ｓ１、Ｓ２に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層の諸元を示したものである。
また、「周方向剛性比」とは、タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層の周方向剛性の、タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域でのベルト補強層の周方向剛性に対する比をいう。
さらに、「ベルトコード傾斜角度」とは、ベルトコードがタイヤ周方向に対してなす傾斜角度を意味する。

上記各タイヤに対し、タイヤ性能を評価する、以下の試験を行った。
＜静音性＞
ドライバーシートの外側（車内窓側）に音圧計を設置して、既定のロードノイズ評価直線路にて、０〜２ｋＨｚの音圧（ｄＢ）を計測し、そのオーバーオール値の大きさで静音性を評価した。
比較例２にかかるタイヤにおける静音性を１００とした指数で表す。当該指数は小さいほど静音性に優れている。
＜コーナリングパワー＞
フラットベルト式コーナリング試験機において、内圧２２０ｋＰａ、荷重３．５ｋＮ、速度１００ｋｍ／ｈで測定を行った。
コーナリングパワーは、比較例２にかかるタイヤにおけるコーナリングパワーを１００として指数で評価した。当該指数が大きいほどコーナリングパワーが大きく好ましい。
＜耐摩耗性＞
上記各タイヤの内圧を２２０ｋＰａとした。その後タイヤに荷重３．５ｋＮを負荷し、８０ｋｍ／ｈの速度で３００００ｋｍ走行させるドラム試験を行った。
耐摩耗性の評価は、上記ドラム走行後の残溝量を求めることにより行い、比較例２にかかるタイヤにおける耐摩耗性を１００とした指数で表す。当該指数は大きいほど耐摩耗性に優れている。
＜耐偏摩耗性＞
上記各タイヤの内圧を２２０ｋＰａとした。その後タイヤに荷重３．５ｋＮを負荷し、８０ｋｍ／ｈの速度で３００００ｋｍ走行させるドラム試験を行った。
耐偏摩耗性の評価は、上記ドラム走行後のトレッド中央部とトレッド端部との摩耗量の差を求めることにより行い、比較例２にかかるタイヤにおける耐偏摩耗性を１００とした指数で表す。当該指数は小さいほど耐偏摩耗性に優れている。
＜実燃費＞
上述した燃費性の試験を行い、比較例２を１００とした指数で評価した。数値が大きい方が燃費性に優れている。
＜車両スペース＞
上述した車両スペースの評価を行い、比較例２を１００とした指数で示した。数値が大きい方が、車両スペースが広いことを示している。
各評価結果を、以下の表６、表７に示す。

表６、表７に示すように、関係式（１）及び／又は（２）を満たし、且つ、ベルト補強層のタイヤ周方向剛性をタイヤ幅方向位置に応じて適切化した発明例１〜１３は、いずれも、静音性、コーナリングパワー、耐摩耗性、耐偏摩耗性、燃費性に優れ、車両スペースが確保できていることがわかる。

表６に示すように、発明例２と発明例３との比較により、タイヤ幅方向中央部とタイヤ幅方向外側部とで、ベルト補強層のコードの打ち込み数を好適化して、タイヤ幅方向中央部とタイヤ幅方向外側部との、ベルト補強層の周方向剛性比を好適化した発明例２は、発明例３より、静音性、コーナリングパワー、耐摩耗性、耐偏摩耗性にさらに優れていることがわかる。

さらに、表７に示すように、比Ｔ／ＴＷを好適化した発明例７は、発明例６より燃費性が良く、また、発明例９は発明例８よりさらに耐摩耗性に優れていることがわかる。
加えて、表７に示すように、ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度を好適化した発明例１１は、発明例１０より、コーナリングパワー及び耐摩耗性にさらに優れていることがわかる。

１ ビード部
２ カーカス
３ ベルト層
４ トレッド
５ ベルト補強層
６ 溝
７ ベルト補強層
８ ベルト
Ｃ１、Ｃ２ タイヤ幅方向中央部
Ｍ１、Ｍ２ タイヤ幅方向中間部
Ｓ１、Ｓ２ タイヤ幅方向外側部

Claims (12)

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のカーカスコードのプライからなるカーカスを有し、該カーカスのタイヤ径方向外側に、１層又は２層のベルト層からなるベルトと、タイヤ周方向に延びるコードのゴム引き層からなる１層以上のベルト補強層とを備えた、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、
   前記タイヤの接地面のタイヤ幅方向の各半部をタイヤ幅方向に３等分し、タイヤ幅方向中央側から、タイヤ幅方向中央部、タイヤ幅方向中間部、タイヤ幅方向外側部に分けるとき、
   前記ベルト補強層は、前記タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域での、該ベルト補強層のコードのヤング率Ｙ（ＧＰａ）と該コードの打ち込み数（本／５０ｍｍ）と該ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗ（ｍｍ）と前記ベルト補強層の層数ｍとの積Ｘ＝Ｙ×ｎ×Ｗ×ｍが、前記タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域での前記積より小さく、
   前記タイヤのエアボリュームは、１５０００ｃｍ ³ 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。
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のカーカスコードのプライからなるカーカスを有し、該カーカスのタイヤ径方向外側に、１層又は２層のベルト層からなるベルトと、タイヤ周方向に延びるコードのゴム引き層からなる１層以上のベルト補強層とを備えた、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、関係式、
   ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ²＋９．１５×ＳＷ−３８０
   を満たし、
   前記タイヤの接地面のタイヤ幅方向の各半部をタイヤ幅方向に３等分し、タイヤ幅方向中央側から、タイヤ幅方向中央部、タイヤ幅方向中間部、タイヤ幅方向外側部に分けるとき、
   前記ベルト補強層は、前記タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域での、該ベルト補強層のコードのヤング率Ｙ（ＧＰａ）と該コードの打ち込み数（本／５０ｍｍ）と該ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗ（ｍｍ）と前記ベルト補強層の層数ｍとの積Ｘ＝Ｙ×ｎ×Ｗ×ｍが、前記タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域での前記積より小さく、
   前記タイヤのエアボリュームは、１５０００ｃｍ ³ 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. 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。
4. 前記タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域での前記積は、前記タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域での前記積の７５％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記タイヤ幅方向外側部に相当するタイヤ幅方向領域での、前記ベルト補強層のコードの打ち込み数ｎ（本／５０ｍｍ）は、前記タイヤ幅方向中央部に相当するタイヤ幅方向領域での、前記ベルト補強層のコードの打ち込み数ｎ（本／５０ｍｍ）の０．７５倍以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記タイヤのトレッド幅ＴＷに対する、前記ベルト補強層のタイヤ幅方向の幅Ｗの比Ｗ／ＴＷは、
   ０．９≦Ｗ／ＴＷ≦１．１
   を満たす、請求項１〜５のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記ベルト層は、タイヤ周方向に対して、４５°以上の角度で傾斜して延びるベルトコードからなり、層間で前記ベルトコードが互いに交差する、複数の傾斜ベルト層である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
8. 前記タイヤの外径は、５９３．８ｍｍ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
9. 前記タイヤの内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、前記関係式、ＯＤ≧２．１３５×ＳＷ＋２８２．３、を満たす、請求項１又は請求項１に従属する請求項３〜８のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
10. 前記タイヤの内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、前記関係式、ＯＤ≧−０．０１８７×ＳＷ ² ＋９．１５×ＳＷ−３８０、を満たす、請求項２又は請求項２に従属する請求項３〜８のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
11. 前記タイヤ幅方向中間部及び前記タイヤ幅方向外側部での前記積の平均は、前記タイヤ幅方向中央部での前記積の平均の８７．５％以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。
12. 前記ベルト補強層のコードの維度は、１０００〜１８００（ｄｔｅｘ）である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

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