JP6472081B2 - 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。

タイヤは、リムに装着される。この装着では、タイヤのビードの部分が、リムに嵌め合わされる。リムにおいて、ビードの部分が嵌め合わされる部分はビードシートと称される。このビードシートにおける外径に基づいて、リムのリム径が表される。

タイヤの形状は通常、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。一方のサイドウォールからビードに至るまでの部分（以下、第一サイド部）の長さは、他方のサイドウォールからビードに至るまでの部分（以下、第二サイド部）の長さと同等である。このタイヤが装着されるリムにおいては、左右のリム径は同じである。

高速道路網の発達、そして、車輌の高性能化が進んでいる。車輌は、高速で長時間走行する傾向にある。タイヤは、車輌の性能を路面に伝達する役割を担っている。このタイヤでは、操縦安定性、乗り心地及び高速耐久性の向上に重点を置いた開発が進められている。このタイヤとしては、大きな断面幅と小さな断面高さとを有するタイヤ、すなわち、低い偏平率を有するタイヤが主流である。

タイヤによる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。この動きにおいては、材料又は構造面から、例えば、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。

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。

大きな断面幅を有するタイヤでは、小さな断面幅を有するタイヤと比較して、空気抵抗は大きい。大きな断面幅を有するタイヤは、転がり抵抗の低減に不利である。転がり抵抗のさらなる低減のためには、小さな断面幅を有するタイヤが有利である。

小さな断面幅を有するタイヤでは、大きな断面幅を有するタイヤと比較して、路面との接地幅が小さい。このため、このタイヤでは、操縦安定性が低下する恐れがある。

グリップ力の向上に寄与するゴム組成物をトレッドに適用すれば、操縦安定性の低下を抑えることができる。しかしこのゴム組成物は、転がり抵抗を増加させる恐れがある。この場合、小さな断面幅を採用したことにより得られるメリットが薄れてしまう。

補強部材を追加してタイヤの剛性を上げれば、操縦安定性の低下を抑えることができる。しかし補強部材の追加は、転がり抵抗を増加させる恐れがある。この場合においても、小さな断面幅を採用したことにより得られるメリットが薄れてしまう。このように、転がり抵抗のさらなる低減を図るのは難しい状況にある。

図４には、従来タイヤ２の一例が示されている。図４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。

このタイヤ２は、リム４に組み込まれている。左右のビードの部分６はそれぞれ、リム４のビードシート８に嵌め合わされている。第一サイド部１０ａのビードの部分６ａ（第一ビード部６ａ）は、第一ビードシート８ａ（第一シート８ａ）に嵌め合わされている。第二サイド部１０ｂのビードの部分６ｂ（第二ビード部６ｂ）は、第二ビードシート８ｂ（第二シート８ｂ）に嵌め合わされている。

図４から明らかなように、このタイヤ２では、第一サイド部１０ａは第二サイド部１０ｂよりも長い。このため、このタイヤ２が装着されるリム４においては、第一シート８ａにおけるリム径は第二シート８ｂにおけるリム径よりも小さい。このタイヤ２は、異径ビードタイプである。この異径ビードタイプのタイヤに関する検討例が、例えば、特開平０６−０９２１０４号公報及び特開平０５−１３９１０９号公報に開示されている。

タイヤの性能のうち、操縦安定性と乗り心地とは互いに相反する性能として理解されている。操縦安定性を改善すると乗り心地が悪化する。乗り心地を改善すれば操縦安定性が悪化する。操縦安定性と乗り心地とを両立させるのは難しい。操縦安定性及び乗り心地の両立の観点から、異径ビードタイプのタイヤの採用を検討することがある。

特開平０６−０９２１０４号公報 特開平０５−１３９１０９号公報

前述したように、転がり抵抗のさらなる低減を図るのは難しい状況にある。転がり抵抗のさらなる低減のために、異径ビードタイプのタイヤも含めた検討が求められている。

図５には、図４のタイヤ２の接地面１２の様子が示されている。この図５において、上下方向はタイヤ２の周方向に相当する。左右方向は、このタイヤ２の軸方向に相当する。紙面に対して垂直な方向は、このタイヤ２の半径方向に相当する。この紙面において、左側はタイヤ２の小径側であり、右側はこのタイヤ２の大径側である。

図５に示されているように、異径ビードタイプのタイヤ２では、接地面１２が左右非対称な形状を有することがある。この接地面１２では、大径側において、接地面１２の長さは軸方向外側に向かって長くなる様相を呈している。この接地面１２の形状は、特異である。

図５に示されているように、異径ビードタイプのタイヤ２では、矢印Ａで示されている箇所において、高い接地圧を観測することがある。この接地面１２における接地圧分布には、局所的に接地圧が高い部分が含まれている。このタイヤ２では、接地面１２の形状だけでなく、接地圧分布も特異である。このタイヤ２の接地面１２は、特異である。

特異な接地面１２は、摩耗を促す。異径ビードタイプのタイヤには、耐摩耗性が低下する恐れがある。

本発明の目的は、耐摩耗性の低下を抑えつつ、転がり抵抗の低減及び操縦安定性の向上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、１９５ｍｍ以下の断面幅を有し、リムに装着して使用する。このタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、上記トレッドの第一端から半径方向略内向きに延びる第一サイドウォールと、半径方向において上記第一サイドウォールよりも内側に位置する第一ビードと、上記トレッドの第二端から半径方向略内向きに延びる第二サイドウォールと、半径方向において上記第二サイドウォールよりも内側に位置する第二ビードと、上記第一サイドウォール、上記トレッド及び上記第二サイドウォールの内側に沿って、上記第一ビードと上記第二ビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えている。上記トレッド面のプロファイルは、このタイヤの軸方向中心に位置する基準面から上記トレッドの第一端に向かって延在する第一円弧と、この基準面からこのトレッドの第二端に向かって延在する第二円弧とを含んでいる。上記第一円弧と上記第二円弧とは、上記基準面において接している。上記第一円弧の曲率半径Ｒ１は、上記第二円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きい。上記リムは、上記第一ビードの部分が嵌め合わされる第一シートと、上記第二ビードの部分が嵌め合わされる第二シートとを備えている。上記第一シートにおけるこのリムのリム径を第一リム径とし、上記第二シートにおけるこのリムのリム径を第二リム径としたとき、このタイヤにおける上記第二リム径の呼びは上記第一リム径の呼びよりも大きい。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第一円弧の曲率半径Ｒ１の上記第二円弧の曲率半径Ｒ２に対する比は１．５以上２．５以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第二リム径の呼びと上記第一リム径の呼びとの差は１インチ以上３インチ以下である。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記第一リム径の呼びは１７インチ以上１９インチ以下である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、断面幅は１９５ｍｍ以下である。このタイヤの断面幅は小さい。小さな断面幅は、空気抵抗及び接地面の面積の低減に寄与する。このタイヤでは、転がり抵抗の低減が達成される。

このタイヤは、異径ビードタイプである。このタイヤは、その大径側が小径側に引っ張られるように膨張する。タイヤの基準面は小径側にシフトし、大径側に位置する第二サイドウォールから第二ビードに至るまでの部分は立ち上がる。これにより、大径側におけるカーカスは概ね半径方向に沿うように延在する。このカーカスのプロファイルは、タイヤの支持に効果的に寄与する。横剛性が増加するので、このタイヤでは、小さな断面幅を採用しているにもかかわらず、操縦安定性の向上が達成される。

しかもこのタイヤでは、トレッド面のプロファイルに含まれる第一円弧及び第二円弧において、小径側の第一円弧の曲率半径Ｒ１が大径側の第二円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きい。このトレッド面のプロファイルは、特異な接地面の形成の防止に寄与する。このタイヤでは、耐摩耗性の低下が抑えられる。

本発明によれば、耐摩耗性の低下を抑えつつ、転がり抵抗の低減及び操縦安定性の向上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のタイヤに空気の充填前後での輪郭の変化が示された模式図である。 図３は、図１のタイヤの接地面の様子が示されたグラフである。 図４は、従来の空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図５は、図４のタイヤの接地面の様子が示されたグラフである。

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１４がリム１６と共に示されている。図１において、上下方向がタイヤ１４の半径方向であり、左右方向がタイヤ１４の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ１４の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬは半径方向に延びる。この一点鎖線ＣＬは、このタイヤ１４の軸方向中心に位置している。この一点鎖線ＣＬは、この図１に示されたタイヤ１４の軸方向中心を表す基準面である。本発明において、この基準面ＣＬは、後述するモールドのキャビティ面に基づいて決められる。図１から明らかなように、このタイヤ１４の形状は基準面ＣＬに対して非対称である。この基準面ＣＬは、このタイヤ１４の軸方向中心を表している。

タイヤ１４において、その半径方向高さが最大となる位置を通る面は赤道面とも称される。赤道面は、基準面ＣＬと平行である。この図１において、基準面ＣＬは、タイヤ１４の半径方向高さが最大となる位置を通る。この図１に示された断面においては、この基準面ＣＬはタイヤ１４の赤道面でもある。

このタイヤ１４は、トレッド１８、一対のサイドウォール２０、一対のクリンチ２２、一対のビード２４、カーカス２６、ベルト２８、バンド３０、インナーライナー３２及び一対のチェーファー３４を備えている。このタイヤ１４は、チューブレスタイプである。このタイヤ１４は、乗用車用である。

トレッド１８は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド１８の外面は、路面と接地するトレッド面３６を形成する。トレッド１８には、溝３８が刻まれている。この溝３８により、トレッドパターンが形成されている。トレッド１８は、ベース層４０とキャップ層４２とを有している。キャップ層４２は、ベース層４０の半径方向外側に位置している。キャップ層４２は、ベース層４０に積層されている。ベース層４０は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層４０の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層４２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。図１において符号ＰＴ１は、このトレッド１８の一方の軸方向外端（第一端）を表している。符号ＰＴ２は、このトレッド１８の他方の軸方向外端（第二端）を表している。

一対のサイドウォール２０のうち一方のサイドウォール２０ａ（第一サイドウォール２０ａ）は、トレッド１８の第一端ＰＴ１から半径方向略内向きに延びている。他方のサイドウォール２０ｂ（第二サイドウォール２０ｂ）は、トレッド１８の第二端ＰＴ２から半径方向略内向きに延びている。

それぞれのサイドウォール２０の半径方向外側部分は、トレッド１８と接合されている。このサイドウォール２０の半径方向内側部分は、クリンチ２２と接合されている。このサイドウォール２０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２０は、カーカス２６の損傷を防止する。

一対のクリンチ２２のうち一方のクリンチ２２ａ（第一クリンチ２２ａ）は、第一サイドウォール２０ａの半径方向略内側に位置している。他方のクリンチ２２ｂ（第二クリンチ２２ｂ）は、第二サイドウォール２０ｂの半径方向略内側に位置している。

それぞれのクリンチ２２は、軸方向において、ビード２４及びカーカス２６よりも外側に位置している。このクリンチ２２は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ２２は、リム１６のフランジ４４と当接する。

一対のビード２４のうち一方のビード２４ａ（第一ビード２４ａ）は、第一クリンチ２２ａの軸方向内側に位置している。第一ビード２４ａは、半径方向において、第一サイドウォール２０ａよりも内側に位置している。他方のビード２４ｂ（第二ビード２４ｂ）は、第二クリンチ２２ｂの軸方向内側に位置している。第二ビード２４ｂは、半径方向において、第二サイドウォール２０ｂよりも内側に位置している。

それぞれのビード２４は、内側パート４６と外側パート４８とを備えている。外側パート４８は、軸方向において、内側パート４６よりも外側に位置している。

それぞれの内側パート４６は、内側コア５０と内側エイペックス５２とを備えている。詳細には、内側パート４６は内側コア５０及び内側エイペックス５２から構成されている。

内側コア５０は、リング状である。図示されていないが、内側コア５０は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。内側エイペックス５２は、架橋ゴムからなる。内側エイペックス５２は、内側コア５０を覆い、かつ、この内側コア５０から半径方向略外向きに延在している。内側エイペックス５２の半径方向外側部分は、先細りな形状を呈している。

それぞれの外側パート４８は、外側コア５４と外側エイペックス５６とを備えている。詳細には、外側パート４８は外側コア５４及び外側エイペックス５６から構成されている。

外側コア５４は、リング状である。図示されていないが、外側コア５４は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。外側エイペックス５６は、架橋ゴムからなる。外側エイペックス５６は、外側コア５４を覆い、かつ、この外側コア５４から半径方向略外向きに延在している。外側エイペックス５６の半径方向外側部分は、先細りな形状を呈している。

このタイヤ１４では、それぞれのビード２４の半径方向内側部分では、内側エイペックス５２は外側エイペックス５６と接合している。この部分において、内側エイペックス５２と外側エイペックス５６とは一体的に形成されている。

カーカス２６は、カーカスプライ５８を備えている。このタイヤ１４のカーカス２６は、一枚のカーカスプライ５８からなる。このカーカス２６が２枚以上のカーカスプライ５８から形成されてもよい。

カーカスプライ５８は、第一ビード２４ａと第二ビード２４ｂとの間に架け渡されている。カーカスプライ５８は、第一サイドウォール２０ａ、トレッド１８及び第二サイドウォール２０ｂの内側に沿って延在している。図示されていないが、カーカスプライ５８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基準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２６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、ポリエチレンテレフタレート繊維、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。高い剛性を有するカーカス２６が得られるとの観点から、このコードとしては、アラミド繊維がより好ましい。このカーカス２６は、軽量化及び転がり抵抗の低減に寄与する。

このタイヤ１４では、ビード２４の内側パート４６は軸方向においてカーカスプライ５８の内側に位置している。外側パート４８は、軸方向において、このカーカスプライ５８の外側に位置している。詳細には、カーカスプライ５８の端部は内側パート４６と外側パート４８との間に挟まれている。前述したように、ビード２４の半径方向内側部分において、内側エイペックス５２と外側エイペックス５６とは一体的に形成されている。このタイヤ１４では、カーカスプライ５８は従来のタイヤのようにビード２４の周りにて折り返されていない。本発明においては、端部が内側パート４６と外側パート４８との間に挟まれたカーカスプライ５８から構成されたカーカス２６の構造を「インサート構造」とも称することがある。従来のタイヤのように、カーカス２６がビード２４の周りにて折り返されたカーカスプライ５８を有している場合には、このカーカス２６の構造を「折り返し構造」と称することがある。

ベルト２８は、トレッド１８の半径方向内側に位置している。ベルト２８は、カーカス２６と積層されている。ベルト２８は、カーカス２６を補強する。ベルト２８は、内側層６０及び外側層６２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６０の幅は外側層６２の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層６０及び外側層６２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、基準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６０のコードの基準面に対する傾斜方向は、外側層６２のコードの基準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。好ましい有機繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、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２８の軸方向幅は、タイヤ１４の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト２８が、３以上の層を備えてもよい。

バンド３０は、ベルト２８の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド３０の幅はベルト２８の幅よりも大きい。図示されていないが、このバンド３０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３０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２８が拘束されるので、ベルト２８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。高い剛性を有するバンド３０が得られるとの観点から、このコードとしては、アラミド繊維がより好ましい。このバンド３０は、軽量化及び転がり抵抗の低減に寄与する。

ベルト２８及びバンド３０は、補強層を構成している。ベルト２８のみから、補強層が構成されてもよい。バンド３０のみから、補強層が構成されてもよい。

インナーライナー３２は、カーカス２６の内側に位置している。インナーライナー３２は、カーカス２６の内面に接合されている。インナーライナー３２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３２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３２は、タイヤ１４の内圧を保持する。

一対のチェーファー３４のうち一方のチェーファー３４ａ（第一チェーファー３４ａ）は、第一ビード２４ａの近傍に位置している。他方のチェーファー３４ｂ（第二チェーファー３４ｂ）は、第二ビード２４ｂの近傍に位置している。タイヤ１４がリム１６に組み込まれると、それぞれのチェーファー３４はリム１６と当接する。この当接により、それぞれのビード２４の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー３４は、クリンチ２２と一体である。従って、チェーファー３４の材質はクリンチ２２の材質と同じである。チェーファー３４が、布とこの布に含浸したゴムとからなってもよい。

このタイヤ１４は、リム１６に装着し内部に空気を充填して使用する。このリム１６としては、例えば、二つ割りリムが用いられる。このリム１６は、一対のハーフリム６４を備えている。一対のハーフリム６４のうち一方のハーフリム６４ａ（第一ハーフリム６４ａ）は、ビードシート６６ａ（第一シート６６ａ）を備えている。他方のハーフリム６４ｂ（第二ハーフリム６４ｂ）は、別のビードシート６６ｂ（第二シート６６ｂ）を備えている。このリム１６は、第一シート６６ａと第二シート６６ｂとを備えている。第一シート６６ａには、第一ビード２４ａの部分（第一ビード部６８ａ）が嵌め合わされる。第二シート６６ｂには、第二ビード２４ｂの部分（以下、第二ビード部６８ｂ）が嵌め合わされる。

図１から明らかなように、このタイヤ１４では、第一サイドウォール２０ａから第一ビード２４ａに至るまでの部分（第一サイド部７０ａ）は、第二サイドウォール２０ｂから第二ビード２４ｂに至るまでの部分（第二サイド部７０ｂ）の長さよりも大きな長さを有している。このため、第一シート６６ａにおけるリム１６のリム径を第一リム径とし、第二シート６６ｂにおけるこのリム１６のリム径を第二リム径としたとき、第二リム径は第一リム径よりも大きい。このタイヤ１４では、第一サイド部７０ａが位置する側が小径側であり、第二サイド部７０ｂが位置する側が大径側である。したがってこのタイヤ１４では、大径側のリム径の呼び（すなわち、第二リム径の呼びＤ２）は小径側のリム径の呼び（すなわち、第一リム径の呼びＤ１）よりも大きい。本発明において「リム径の呼び」は、ＪＡＴＭＡ規格における「タイヤの呼び」に含まれる「リム径の呼び」と同義である。

本発明において、タイヤ１４が装着されるリム１６の形状は、左右のリム径が同じ通常のリム（以下、正規リム）の形状と比べて特異である。このリム１６は特殊である。本発明のタイヤ１４のために、例えば、リム径の異なる、二つ割りタイプの正規リムを２つ準備し、一方の正規リムのハーフリムと、他方の正規リムのハーフリムとを組み合わせることで、リム１６を構成することができる。このようにして構成されたリム１６は、２つの正規リムを組み合わせて構成しているので、本発明においては、正規リムに準じるリム（以下、準正規リム）として、準正規リムとも称される。さらに本明細書において正規リムとは、タイヤ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。

以上説明されたタイヤ１４は、次のようにして製造される。この製造方法では、中子が準備される。図示されていないが、この中子はトロイダル状の外面を備えている。

このタイヤ１４の製造方法では、中子の外面においてインナーライナー３２をはじめとする多数の要素が組み合わされて、ローカバー（未加硫タイヤ１４）が得られる。この製造方法では、ローカバーは中子の外面において組み立てられる。

この製造方法では、ローカバーは中子とともにモールド（図示されず）に投入される。投入後、モールドは閉じられる。ローカバーの内面は、中子に当接している。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。ローカバーは、モールドのキャビティ面と中子の外面とに挟まれて加圧される。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１４が得られる。このように、中子を用いたタイヤの製法は、中子工法とも称される。

前述したように、このタイヤ１４の形状は基準面ＣＬに対して非対称である。このタイヤ１４の形状は、例えば、断面幅の呼びが同じで、偏平比の呼び及びリム径の呼びが異なる２つのタイヤを、それぞれの基準面において組み合わせることにより、構成することができる。具体的には、例えば、１５５／７０Ｒ１９の「タイヤの呼び」で表されるタイヤの形状でその小径側の形状を構成し、１５５／４５Ｒ２２の「タイヤの呼び」で表されるタイヤの形状でその大径側の形状を構成することにより、図１に示されたタイヤ１４の形状を得ることができる。この場合、モールドのキャビティ面には、１５５／７０Ｒ１９の「タイヤの呼び」で表されるタイヤの外面と１５５／４５Ｒ２２の「タイヤの呼び」で表されるタイヤの外面とが反映される。中子の外面には、１５５／７０Ｒ１９の「タイヤの呼び」で表されるタイヤの内面と１５５／４５Ｒ２２の「タイヤの呼び」で表されるタイヤの内面とが反映される。

図１において、実線ＢＬ１は第一ベースラインである。第一ベースラインは、このタイヤ１４が装着されるリム１６の第一リム径を規定する線に相当する。この第一ベースラインは、軸方向に延びる。実線ＢＬ２は、第二ベースラインである。第二ベースラインは、このリム１６の第二リム径を規定する線に相当する。この第二ベースラインは、軸方向に延びる。

この図１において、両矢印Ｈ１は、第一ベースラインからこのタイヤ１４の半径方向高さが最大となる位置までの半径方向高さを表している。この高さＨ１は、第一ベースラインを基準として得られるこのタイヤ１４の断面高さである。両矢印Ｈ２は、第二ベースラインからこのタイヤ１４の半径方向高さが最大となる位置までの半径方向高さを表している。この高さＨ２は、第二ベースラインを基準として得られるこのタイヤ１４の断面高さである。両矢印Ｗは、軸方向におけるこのタイヤ１４の最大幅を表している。この幅Ｗは、このタイヤ１４の断面幅である。

本発明では、断面高さＨ１、断面高さＨ２及び断面幅Ｗは、タイヤ１４に空気を充填した状態で測定される。測定時には、このタイヤ１４には荷重がかけられない。測定時におけるタイヤ１４の内圧は、用途及び大きさを考慮して、タイヤ１４が依拠する規格において定められた正規内圧を参照して決められる。図１に示されたタイヤ１４は乗用車用であるので、タイヤ１４の内圧が１８０ｋＰａとなるように空気が充填された状態で、断面高さＨ１、断面高さＨ２及び断面幅Ｗは測定される。なお本明細書において正規内圧とは、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」を意味する。

このタイヤ１４では、断面幅Ｗは１９５ｍｍ以下である。言い換えれば、このタイヤ１４は１９５ｍｍ以下の断面幅Ｗを有する。このタイヤ１４の断面幅Ｗは小さい。小さな断面幅Ｗは、空気抵抗の低減に寄与する。タイヤ１４は、路面を踏みしめる。これにより、タイヤ１４には接地面が形成される。小さな断面幅Ｗは、この接地面の面積の低減にも寄与する。このタイヤ１４では、転がり抵抗の低減が達成される。この観点から、この断面幅Ｗは１９０ｍｍ以下が好ましい。

このタイヤ１４では、断面幅Ｗは１４５ｍｍ以上が好ましい。これにより、適切な面積を有する接地面が得られる。このタイヤ１４では、操縦安定性、耐摩耗性及び高速耐久性が適切に維持される。この観点から、この断面幅Ｗは１５０ｍｍ以上がより好ましい。

図２には、図１のタイヤ１４の内部に空気を充填した場合における、タイヤ１４の輪郭７２の変化が示されている。この図２において、点線が空気充填前における輪郭７２であり、実線が空気充填後における輪郭７２である。この空気充填後の輪郭７２は、このタイヤ１４を準正規リムに組み込み、内圧を１８０ｋＰａに調整したタイヤ１４において確認されている。

タイヤ１４の内部に空気を充填すると、タイヤ１４は膨張する。前述したように、このタイヤ１４のカーカス２６は多数のコードを含んでいる。膨張により、それぞれのコードには張力が作用する。膨張状態にあるタイヤ１４では、これらのコードに作用する張力は一様である。

このタイヤ１４では、小径側に位置する第一サイド部７０ａは大径側に位置する第二サイド部７０ｂよりも大きな長さを有している。言い換えれば、このタイヤ１４は異径ビードタイプである。このため、このタイヤ１４は、図２に示されているように、その大径側が小径側に引っ張られるように膨張する。タイヤ１４の基準面ＣＬは小径側にシフトし、第二サイド部７０ｂは立ち上がる。これにより、膨張状態のタイヤ１４では、その第二サイド部７０ｂにおけるカーカス２６は概ね半径方向に沿うように延在する。このカーカス２６のプロファイル（カーカスラインとも称される。）は、タイヤ１４の支持に効果的に寄与する。横剛性が増加するので、このタイヤ１４では、小さな断面幅を採用しているにもかかわらず、操縦安定性の向上が達成される。

本発明では、半径方向に沿ったタイヤ１４の断面に表される、このタイヤ１４の外面の輪郭７２はプロファイルと称される。本発明では、特に言及がない限り、プロファイルに関する記載は、モールドのキャビティ面を前提としている。図１に示されたタイヤ１４のように、トレッド面３６に溝３８が設けられている場合には、この溝３８がないとして得られる仮想トレッド面が、本発明のプロファイルの対象である。図示されていないが、このトレッド面３６に突起が設けられている場合には、この突起がないとして得られる仮想トレッド面が、本発明のプロファイルの対象である。

このタイヤ１４では、トレッド面３６のプロファイルは複数の円弧を含んでいる。これらの円弧は、軸方向に並列されている。言い換えれば、このトレッド面３６のプロファイルは軸方向に並列された複数の円弧で構成されている。

このタイヤ１４では、トレッド面３６のプロファイルは第一円弧と第二円弧とを含んでいる。図１において、矢印Ｒ１は第一円弧の曲率半径を表している。矢印Ｒ２は、第二円弧の曲率半径を有している。前述したように、本発明では、特に言及がない限り、プロファイルに関する記載は、モールドのキャビティ面を前提としている。したがって、この曲率半径Ｒ１及びＲ２は、モールドのキャビティ面において計測される。

このタイヤでは、第一円弧は基準面ＣＬからトレッド１８の第一端ＰＴ１に向かって延在している。第二円弧は、基準面ＣＬからトレッド１８の第二端ＰＴ２に向かって延在している。

図１において、符号ＰＥはトレッド面３６上の特定の位置を表している。このタイヤ１４では、この位置ＰＥはトレッド面３６と基準面ＣＬとの交点である。このタイヤ１４では、この第一円弧と第二円弧とは基準面ＣＬにおいて接している。このタイヤ１４では、図１に示された断面において、位置ＰＥはトレッド面３６と赤道面との交点でもある。したがってこのタイヤ１４では、この第一円弧と第二円弧とは赤道面において接している。このタイヤ１４では、第一円弧と第二円弧との境界は特異ではない。このタイヤ１４のトレッド面３６のプロファイルは滑らかである。このプロファイルは、特異な接地面の形成防止に寄与する。

このタイヤ１４では、第一円弧の曲率半径Ｒ１は第二円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きい。言い換えれば、第一円弧は大きな曲率半径Ｒ１を有し、第二円弧は小さな曲率半径Ｒ２を有している。大きな曲率半径Ｒ１は、トレッド面３６の路面への接触を促す。小さな曲率半径Ｒ２は、トレッド面３６の路面への接触を適度に抑える。前述したように、大径側が小径側に引っ張られるようにこのタイヤ１４は膨張し、このタイヤ１４の基準面ＣＬは小径側にシフトし、第二サイド部７０ｂは立ち上がる。このタイヤ１４では、第一円弧は小径側に位置し第二円弧は大径側に位置している。このため、このタイヤ１４では、充分な接地面が確保されるとともに、第二サイド部７０ｂによる局所的な接地圧の上昇が抑えられる。

図３には、図１のタイヤ１４の接地面７４の様子が示されている。この接地面７４は、タイヤ１４を準正規リムに組み込み、内圧を２３０ｋＰａに調整し、３．０ｋＮの縦荷重を付与した状態において確認されている。この図３において、上下方向はタイヤ１４の周方向に相当する。左右方向は、このタイヤ１４の軸方向に相当する。紙面に対して垂直な方向は、このタイヤ１４の半径方向に相当する。この接地面７４の長さは上下方向の長さで表され、接地面７４の幅は左右方向の長さで表される。この図３においては、接地面７４各部の接地圧が色の濃淡で表されている。色の濃い部分は高い接地圧を表し、色の薄い部分は低い接地圧を表している。なおこの紙面において、左側はタイヤ１４の小径側であり、右側はこのタイヤ１４の大径側である。

図３に示されているように、この接地面７４の形状は概ね左右対称である。この接地面７４の形状は、図５に示された従来タイヤ２の接地面１２の形状とは相違する。この接地面７４の形状は、特異でない。さらにこのタイヤ１４の接地面７４には、この従来タイヤ２の接地面１２において確認されたような、局所的に高い接地圧を有する箇所Ａも確認されていない。このタイヤ１４の接地面７４では、接地圧分布の平準化が促されている。このタイヤ１４では、接地面７４の形状だけでなく、接地圧分布も特異でない。ここに、第一円弧の曲率半径Ｒ１を第二円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きくしたことによる効果が確認される。

このタイヤ１４では、トレッド面３６のプロファイルは特異な接地面７４の形成の防止に寄与する。このタイヤ１４では、図５に示された接地圧分布を有する従来タイヤ２で認められるような、摩耗が抑えられる。言い換えれば、このタイヤ１４では、耐摩耗性の低下が抑えられる。前述したように、このタイヤ１４では、転がり抵抗の低減及び操縦安定性の向上が達成される。本発明によれば、耐摩耗性の低下を抑えつつ、転がり抵抗の低減及び操縦安定性の向上が達成された空気入りタイヤ１４が得られる。

特異な接地面７４の形成が防止され、耐摩耗性の低下が効果的に抑えられるとの観点から、このタイヤ１４では、第一円弧の曲率半径Ｒ１の第二円弧の曲率半径Ｒ２に対する比は１．５以上が好ましく、２．５以下が好ましい。この比は、１．７以上がより好ましく、２．３以下がより好ましい。これにより、接地圧分布の平準化がいっそう進み、良好な耐摩耗性を維持した状態で、転がり抵抗のさらなる低減を図ることができる。

このタイヤ１４では、耐摩耗性の低下を抑えつつ、転がり抵抗の低減及び操縦安定性の向上を図れるとの観点から、第一円弧の曲率半径Ｒ１は４００ｍｍ以上が好ましく、１２００ｍｍ以下が好ましい。第二円弧の曲率半径Ｒ２は、３００ｍｍ以上が好ましく、５００ｍｍ以上が好ましい。

前述したようにこのタイヤ１４は、異径ビードタイプである。これにより、膨張状態におけるカーカスラインをコントロールし、操縦安定性の向上が図られている。この観点から、第二リム径の呼びＤ２と第一リム径の呼びＤ１との差（Ｄ２−Ｄ１）は１インチ以上が好ましい。このカーカスラインが維持され、直進安定性及び耐摩耗性の低下が防止されるとの観点から、この差（Ｄ２−Ｄ１）は３インチ以下が好ましい。

このタイヤ１４では、第一サイド部７０ａは第二サイド部７０ｂよりも長い。長い第一サイド部７０ａは、撓みに寄与する。縦剛性の増加が抑えられるので、このタイヤ１４では、良好な乗り心地が得られる。長い第一サイド部７０ａの形成の観点から、第一リム径の呼びＤ１は１９インチ以下が好ましい。長い第一サイド部７０ａによる操縦安定性への影響が抑えられるとの観点から、この第一リム径の呼びＤ１は１７インチ以上が好ましい。

このタイヤ１４では、第二サイド部７０ｂは第一サイド部７０ａよりも短い。短い第二サイド部７０ｂは縦剛性を効果的に増加させるので、このタイヤ１４では、良好な操縦安定性が得られる。この観点から、第二リム径の呼びＤ２は１８インチ以上が好ましい。短い第二サイド部７０ｂによる耐摩耗性への影響が抑えられるとの観点から、この第二リム径の呼びＤ２は２２インチ以下が好ましい。

本発明においては、小径側の偏平比（以下、第一偏平比Ｆ１）は断面高さＨ１の断面幅Ｗに対する比で表される。大径側の偏平比（以下、第二偏平比Ｆ２）は、断面高さＨ２の断面幅Ｗに対する比で表される。

このタイヤ１４では、第一偏平比Ｆ１は０．５０以上０．９０以下が好ましい。この第一偏平比Ｆ１が０．５０以上に設定されることにより、適切な面積を有する接地面７４が得られる。このタイヤ１４では、良好な転がり抵抗が維持される。この観点から、この第一偏平比Ｆ１は０．５５以上がより好ましい。この第一偏平比Ｆ１が０．９０以下に設定されることにより、第一サイド部７０ａによる横剛性への影響が抑えられる。このタイヤ１４では、良好な操縦安定性が維持される。さらにこの第一偏平比Ｆ１は、０．８０以下が好ましい。これにより、転がり抵抗が適切に維持される。この観点から、この第一偏平比Ｆ１は０．７５以下が特に好ましい。

このタイヤ１４では、第二偏平比Ｆ２は０．３５以上０．８０以下が好ましい。この第二偏平比Ｆ２が０．３５以上に設定されることにより、第二サイド部７０ｂによる耐摩耗性への影響が抑えられる。この観点から、この第二偏平比Ｆ２は０．４０以上がより好ましい。この第二偏平比Ｆ２が０．８０以下に設定されることにより、第二サイド部７０ｂが縦剛性に効果的に寄与するので、このタイヤ１４では、良好な操縦安定性が得られる。この観点から、この第二偏平比Ｆ２は０．７５以下がより好ましく、０．７０以下がさらに好ましい。

四輪自動車に装着されたタイヤ１４では、車輌の幅方向内側部分にその外側部分よりも大きな荷重が作用する傾向にある。特に、赤道面が鉛直線に対して傾斜するように車輌に装着されている場合、詳細には、キャンバー角をネガティブキャンバーで設定した場合において、この傾向は顕著である。このタイヤ１４では、第一サイド部７０ａが主に縦剛性に寄与し、第二サイド部７０ｂが主に横剛性に寄与する。操縦安定性の観点から、第一サイド部７０ａが車輌の幅方向外側（表側又はＳ側とも称される。）に位置し、第二サイド部７０ｂがこの車輌の幅方向内側（裏側又はＮＳ側とも称される。）に位置するように、このタイヤ１４は四輪自動車に装着されるのが好ましい。

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に示されたタイヤを製作した。この実施例１では、第一リム径の呼びＤ１は１９インチである。第二リム径の呼びＤ２は、２２インチである。トレッド面のプロファイルにおいては、第一円弧の曲率半径Ｒ１は７００ｍｍとされ、第二円弧の曲率半径Ｒ２は３５０ｍｍとされた。断面幅Ｗ、第一偏平比Ｆ１及び第二偏平比Ｆ２は、下記の表１の通りである。

この実施例１には、「インサート構造」のカーカスが採用されている。このことが、表の「カーカスの構造」の欄に、「Ｉ」で示されている。このカーカスに含まれるコードには、アラミド繊維からなるコードが用いられている。ベルトに含まれるコードには、その材質がスチールとされたコードが用いられている。バンドに含まれるコードには、アラミド繊維からなるコードが用いられている。この実施例１は、中子工法で製作されている。

［比較例１−４］
比較例１−４は、従来のタイヤである。これらのタイヤの形状は、基準面に対して対称である。断面幅Ｗ、偏平比Ｆ１、第一リム径の呼びＤ１、曲率半径Ｒ１、偏平比Ｆ２、第二リム径の呼びＤ２及び曲率半径Ｒ２は、下記の表１の通りである。なお、比較例１及び２には、「折り返し構造」のカーカスが採用されている。このことが、表の「カーカスの構造」の欄に、「Ｆ」で示されている。比較例３及び４には、実施例１と同じ、「インサート構造」のカーカスが採用されている。

［比較例５−９］
曲率半径Ｒ１、第二リム径の呼びＤ２及び曲率半径Ｒ２を変えて、偏平比Ｆ２、曲率半径Ｒ１の曲率半径Ｒ２に対する比（Ｒ１／Ｒ２）及び第二リム径の呼びＤ２と第一リム径の呼びＤ１との差（Ｄ２−Ｄ１）を下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、比較例５−９のタイヤを得た。

［実施例２−６及び比較例１０］
曲率半径Ｒ１を変えて、比（Ｒ１／Ｒ２）を下記の表３の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−６及び比較例１０のタイヤを得た。

［実施例７−１３］
第一リム径の呼びＤ１及び第二リム径の呼びＤ２を変えて、偏平比Ｆ１、偏平比Ｆ２及び第二リム径の呼びＤ２と第一リム径の呼びＤ１との差（Ｄ２−Ｄ１）を下記の表４の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例７−１３のタイヤを得た。

［実施例１４−１６及び比較例１１］
断面幅Ｗを変えて、偏平比Ｆ１及び偏平比Ｆ２を下記の表５の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１４−１６及び比較例１１のタイヤを得た。

［転がり抵抗係数（ＲＲＣ）］
転がり抵抗試験機（ドラム径＝１．７ｍ、ドラム表面＝ｓｍｏｏｔｈ ｓｔｅｅｌ）を用い、下記の測定条件で転がり抵抗係数（ＲＲＣ）を測定した。なお、リムには、第一リム径の呼びＤ１を参照して第一ハーフリム（アルミニウム合金製）を選定し、第二リム径の呼びＤ２を参照して第二ハーフリム（アルミニウム合金製）を選定して、この第一ハーフリム及び第二ハーフリムを組み合わせて構成した、二つ割りリム（準正規リム）を用いた。このリムでは、リム幅は５インチに設定された。
内圧：２１０ｋＰａ
荷重：３．８ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
温度：２０℃
慣らし時間：３０分
この結果が、比較例１を１００とした指数で、下記の表１−５に示されている。数値が大きいほど好ましい、つまり転がり抵抗係数（ＲＲＣ）が小さい。

［タイヤの質量］
タイヤ一本の質量を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数で、下記の表１−５に示されている。数値が大きいほど好ましい、つまり質量が小さい。

［乗り心地及び操縦安定性］
タイヤをリムに組み込み、このタイヤに内圧が２３０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、市販のハイブリッドタイプの乗用車に装着した。タイヤの小径側が車両の幅方向外側（Ｓ側）に位置し、大径側が車両の幅方向内側（ＮＳ側）に位置するように、このタイヤは装着された。リムには、転がり抵抗係数の測定で用いた準正規リムが用いられた。ドライバーに、この乗用車をレーシングサーキットで運転させて、乗り心地及び操縦安定性を評価させた。この乗用車には、ドライバー以外は乗車していない。この結果が、比較例１を１００とした指数で、下記の表１−５に示されている。数値が大きいほど好ましい。

［耐摩耗性］
タイヤをリムに組み込み、このタイヤに内圧が２３０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、市販のハイブリッドタイプの乗用車に装着した。タイヤの小径側が車両の幅方向外側（Ｓ側）に位置し、大径側が車両の幅方向内側（ＮＳ側）に位置するように、このタイヤは装着された。リムには、転がり抵抗係数の測定で用いた準正規リムが用いられた。ドライバーに、この乗用車をレーシングサーキットで運転させた。この乗用車には、ドライバー以外は乗車していない。走行距離が１２０ｋｍである時点での摩耗量を測定した。この結果が、比較例１を１００とした指数で、下記の表１−５に示されている。数値が大きいほど好ましい、つまり摩耗量が小さい。

表１−５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。

発明者は、実施例１−２及び５並びに比較例１−８について、空気充填後の輪郭において、第一円弧に対応する円弧の曲率半径Ｒ１ｐ及び第二円弧に対応する円弧の曲率半径Ｒ２ｐを計測した。この結果が、設計の時点で設定される、第一円弧の曲率半径Ｒ１、第二円弧の曲率半径Ｒ２、半径Ｒ１の半径Ｒ２に対する比（Ｒ１／Ｒ２）及び第二リム径の呼びＤ２と第一リム径の呼びＤ１との差（Ｄ２−Ｄ１）と共に、下記の表６−８に示されている。

表６−８に示されるように、異径ビードタイプであり、比（Ｒ１／Ｒ２）が１．５から２．５の範囲にある実施例１−２及び５では、充填後の輪郭から得られる、曲率半径Ｒ１ｐの曲率半径Ｒ２ｐに対する比（Ｒ１ｐ／Ｒ２ｐ）が０．９から１．３の範囲にあることが確認されている。このことは、本発明のタイヤでは、充填後の輪郭において、基準線に対する対称性が高まり、特異な接地面の形成が効果的に防止されることを表している。この結果からも、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたタイヤは、種々のタイプの四輪自動車にも適用されうる。

２、１４・・・タイヤ
４、１６・・・リム
６、６ａ、６ｂ、６８ａ、６８ｂ・・・ビードの部分又はビード部
８、８ａ、８ｂ、６６、６６ａ、６６ｂ・・・ビードシート又はシート
１０ａ、７０ａ・・・第一サイド部
１０ｂ、７０ｂ・・・第二サイド部
１２、７４・・・接地面
１８・・・トレッド
２０、２０ａ、２０ｂ・・・サイドウォール
２２、２２ａ、２２ｂ・・・クリンチ
２４、２４ａ、２４ｂ・・・ビード
２６・・・カーカス
２８・・・ベルト
３０・・・バンド
３６・・・トレッド面
４６・・・内側パート
４８・・・外側パート
５８・・・カーカスプライ
６４、６４ａ、６４ｂ・・・ハーフリム
７２・・・輪郭

Claims (4)

1. １９５ｍｍ以下の断面幅を有し、リムに装着して使用するタイヤであって、
   上記タイヤが、その外面がトレッド面をなすトレッドと、上記トレッドの第一端から半径方向略内向きに延びる第一サイドウォールと、半径方向において上記第一サイドウォールよりも内側に位置する第一ビードと、上記トレッドの第二端から半径方向略内向きに延びる第二サイドウォールと、半径方向において上記第二サイドウォールよりも内側に位置する第二ビードと、上記第一サイドウォール、上記トレッド及び上記第二サイドウォールの内側に沿って、上記第一ビードと上記第二ビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えており、
   上記トレッド面のプロファイルが、このタイヤの軸方向中心に位置する基準面から上記トレッドの第一端に向かって延在する第一円弧と、この基準面からこのトレッドの第二端に向かって延在する第二円弧とを含んでおり、
   上記第一円弧と上記第二円弧とが上記基準面において接しており、
   上記第一円弧の曲率半径Ｒ１が上記第二円弧の曲率半径Ｒ２よりも大きく、
   上記リムが、上記第一ビードの部分が嵌め合わされる第一シートと、上記第二ビードの部分が嵌め合わされる第二シートとを備えており、
   上記第一シートにおけるこのリムのリム径を第一リム径とし、上記第二シートにおけるこのリムのリム径を第二リム径としたとき、
   このタイヤにおける上記第二リム径の呼びが上記第一リム径の呼びよりも大きい、空気入りタイヤ。
2. 上記第一円弧の曲率半径Ｒ１の上記第二円弧の曲率半径Ｒ２に対する比が１．５以上２．５以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記第二リム径の呼びと上記第一リム径の呼びとの差が１インチ以上３インチ以下である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記第一リム径の呼びが１７インチ以上１９インチ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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