JP7187852B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ビード部にビードコアとビードフィラーを備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐摩耗性を改善すると共に、操縦安定性のリニアリティを改善し、更には、荒れた路面を走行する際に車両に伝わる振動の減衰性を高めることを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、一般に、一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された複数層のベルト層と、ビード部の各々に配置されたビードコアと、該ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを備えている。

このような空気入りタイヤにおいて、耐摩耗性を改善するために、ベルト層を含むベルト部の剛性を高くする手法が提案されている。しかしながら、このような手法を採用した場合、高荷重域でのコーナリングパワーが増大し、操縦安定性のリニアリティが悪化するという問題がある。つまり、ハンドル操舵の初期に比べて中盤から後半にかけてコーナリングパワーが増大して車両の動きが過敏になるような走行状態は、操縦安定性のリニアリティ（線形感）が良好ではない。そのため、操縦安定性のリニアリティが良好になるようなチューニングが求められている（例えば、特許文献１参照）。

これに対して、低荷重域のコーナリングパワーを高めることで操縦安定性を改善することが提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。しかしながら、低荷重域のコーナリングパワーを高めるだけでは、操縦安定性のリニアリティの改善要求に対して十分に応えることができないのが現状である。

特開２０１６－１４１２６８号公報 特開２０１１－２３０７３７号公報 特開２０１２－１７００１号公報

本発明の目的は、耐摩耗性を改善すると共に、操縦安定性のリニアリティを改善し、更には、荒れた路面を走行する際に車両に伝わる振動の減衰性を高めることを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された複数層のベルト層と、前記ビード部の各々に配置されたビードコアと、該ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーのタイヤ径方向の高さＤｆが前記空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して０．１８≦Ｄｆ／ＳＨ≦０．５０の関係を満足し、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆが８０≦ＨＳｆ＜１００の範囲にあり、
規格にて定められた最大負荷能力の４０％，７５％，１００％に対応する荷重をそれぞれＷ４０，Ｗ７５，Ｗ１００（ｋＮ）とし、前記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００を負荷した条件にて測定されるコーナリングパワーをそれぞれＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００（ｋＮ／°）とし、前記空気入りタイヤの偏平比をＲとし、その外径をＤ（ｍｍ）とし、その断面幅の呼びをＡ（ｍｍ）としたとき、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及び前記コーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足すると共に、
前記サイドウォール部において前記カーカス層の外側に配置されるサイドゴム層を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓが５５≦ＨＳｓ＜８０≦ＨＳｆの関係を満足することを特徴とするものである。

本発明では、ビードフィラーのタイヤ径方向の高さＤｆを空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して０．１８≦Ｄｆ／ＳＨ≦０．５０の関係とし、ビードフィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆを８０≦ＨＳｆ＜１００の範囲にすることにより、サイドウォール部の剛性を高めて旋回時のトレッド部の滑りを抑制し、耐摩耗性を改善することができる。そして、サイドウォール部の剛性に基づいて耐摩耗性を改善するので、ベルト層を含むベルト部の剛性を高める場合とは異なって、高荷重域でのコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。更に、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及びコーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足することにより、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。これにより、荷重の増大に伴って適度なコーナリングパワーが発揮されるので、操縦安定性のリニアリティを改善することができる。特に、タイヤサイズによりコーナリングパワーの出易さが異なるため、上記関係式は（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²の値により補正されている。つまり、偏平比が低く、断面幅の呼びに対する外径の比が小さいタイヤほど高荷重側のコーナリングパワーの寄与を低下させるのである。また、上述のようにサイドウォール部の剛性を高めた場合、荒れた路面を走行する際に車両に伝わる振動の減衰性を高めることができ、所謂乗心地のブルブル感を良化することができる。

本発明において、ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θが１８°≦θ≦３４°の範囲にあることが好ましい。ベルト層のコード角度θを小さくするとベルト層の剛性が大きくなる傾向があるが、ベルト層の剛性が過度に大きくならない範囲において、サイドウォール部の剛性を増加させることで、操縦安定性のリニアリティを効果的に改善することができる。なお、ベルト層の剛性が低過ぎると、ドレッド部とサイドウォール部との剛性バランスが崩れ易くなる。

ビードフィラーを構成するゴム組成物の２０℃における貯蔵弾性率Ｅ′は７０ＭＰａ≦Ｅ′≦１３０ＭＰａの範囲にあることが好ましい。ビードフィラーを構成するゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ′を上記範囲に設定することにより、振動減衰性を高めることができる。

ビードフィラーの高さＤｆの中間位置におけるビードフィラーのタイヤ幅方向の厚さＷｈとビードフィラーの高さＤｆの中間位置におけるサイドウォール部のタイヤ幅方向の総厚さＷｔは０．３５≦Ｗｈ／Ｗｔ≦０．８０の関係を満足することが好ましい。剛性が高いビードフィラーがサイドウォール部に占める割合を高くすることにより、サイドウォール部の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。

カーカス層の巻き上げ高さＤｐはＤｆ＜Ｄｐ＜ＳＨかつ５ｍｍ≦Ｄｐ－Ｄｆの関係を満足することが好ましい。カーカス層の巻き上げ高さＤｐをビードフィラーの高さＤｆよりも大きくすることにより、サイドウォール部の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、Ｄｐ－Ｄｆの値を十分に確保することで、応力集中を回避してタイヤ故障を抑制することができる。

ビードフィラーのタイヤ径方向外側には第２フィラーが設けられており、該第２フィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２が７０≦ＨＳ２＜９０かつＨＳ２≦ＨＳｆの関係を満足することが好ましい。第２フィラーを追加することにより、サイドウォール部の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。第２フィラーのゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２をビードフィラーのゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆよりも小さくすることで、サイドウォール部の剛性を効果的に増大させる一方で、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。

第２フィラーの下端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｌ及び第２フィラーの上端のタイヤ径方向の高さＤ２ＵはＤ２Ｌ＜Ｄｆ＜Ｄ２Ｕ＜０．８０×ＳＨかつ０．１×Ｄｆ≦Ｄｆ－Ｄ２Ｌ≦０．５×Ｄｆの関係を満足することが好ましい。第２フィラーをビードフィラーに対してタイヤ径方向に重複させることにより、サイドウォール部の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、Ｄｆ－Ｄ２Ｌの値を十分に確保することで、応力集中を回避してタイヤ故障を抑制することができる。更に、第２フィラーの上端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｕを空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して十分に小さくすることにより、コーナリングパワーのバランスを最適化することができる。

サイドウォール部においてカーカス層の外側に配置されるサイドゴム層を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓは５５≦ＨＳｓ＜８０≦ＨＳｆの関係を満足することが好ましい。サイドゴム層を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓを比較的高くすることにより、サイドウォール部の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、サイドゴム層のゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓをビードフィラーのゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度Ｈｓｆよりも低くすることで、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。

本発明において、空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力のそれぞれ４０％，７５％，１００％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をそれぞれＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をそれぞれＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅ＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をそれぞれＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２としたとき、最大接地長ＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１及び前記外部接地長ＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２が１．０２≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．２５、１．００≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．２０、０．７５≦ＬＢ２／ＬＢ１≦１．００の関係を満足することが好ましい。このように接地形状の荷重依存性をコントロールすることにより、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。

本発明の空気入りタイヤは偏平比０．６５以下の乗用車用タイヤであることが好ましい。本発明によれば、操縦安定性のリニアリティや乗心地が厳しく要求される乗用車用タイヤにおいて、耐摩耗性と操縦安定性とを両立し、更には乗心地（振動減衰性）を改善することが可能になる。

本発明において、貯蔵弾性率Ｅ′は、ＪＩＳ－Ｋ６３９４に準拠して、粘弾性スペクトロメーターを用い、周波数２０Ｈｚ、初期歪み２ｍｍ、動歪み±２％、温度２０℃の条件にて測定されるものである。ＪＩＳ－Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ－６２５３に準拠して、Ａタイプのデュロメータを用いて温度２０℃の条件にて測定されるデュロメータ硬さである。

本発明において、コーナリングパワーは、タイヤを正規リムにリム組みして所定の空気圧を充填した状態で所定の荷重を負荷した条件にて、キャンバー角度を０°とし、速度を１０ｋｍ／ｈとし、スリップ角度を変化させながらコーナリングフォースを測定し、スリップ角度が０°～１°となる範囲におけるコーナリングフォースに基づいて算出される。トレッド部の接地形状は、タイヤを正規リムにリム組みして所定の空気圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて所定の荷重を負荷した条件にて測定される。空気入りタイヤの外径及び断面高さは、タイヤを正規リムにリム組みして所定の空気圧を充填した状態でタイヤ中心位置において測定される。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。空気圧は２３０ｋＰａとする。また、所定の荷重は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている最大負荷能力の４０％，７５％又は１００％の荷重とする。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図１の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 コーナリングパワー（ＣＰ）と荷重との関係を示すグラフである。 図１の空気入りタイヤを構成するベルト層を示す展開図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図１又は図２の空気入りタイヤの接地形状（４０％荷重）を示す平面図である。 図１又は図２の空気入りタイヤの接地形状（７５％荷重）を示す平面図である。 図１又は図２の空気入りタイヤの接地形状（１００％荷重）を示す平面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１～図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１～図２において、ＣＬはタイヤ中心位置であり、Ｔｃはタイヤ周方向であり、Ｔｗはタイヤ幅方向である。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。図１はタイヤ中心位置ＣＬからタイヤ幅方向の一方側を描写しているが、他方側もそれに対応する構造を有している。

一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７を構成するベルトコードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、タイヤ周方向に配向する複数本のバンドコードを含む少なくとも１層のベルト補強層８が配置されている。ベルト補強層８は少なくとも１本のバンドコードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。ベルト補強層８を構成するバンドコードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

図２に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝１０が形成されている。主溝１０は、少なくとも１本のセンター主溝１１と、該センター主溝１１の外側に位置する一対のショルダー主溝１２，１２を含んでいる。これら主溝１０によりトレッド部１には複数の陸部２０が区画されている。陸部２０は、一対のショルダー主溝１２，１２の相互間に位置するセンター陸部２１と、各ショルダー主溝１２の外側に位置するショルダー陸部２２とを含んでいる。各センター陸部２１には、一端がショルダー主溝１２に開口し、他端がセンター陸部２１内で終端する複数本の閉止溝１３が形成されている。また、各ショルダー陸部２２には、タイヤ幅方向に延在してショルダー主溝１２に対して非連通となる複数本のラグ溝１４と、タイヤ幅方向に延在してショルダー主溝１２に対して連通する複数本のサイプ１５とがタイヤ周方向に沿って交互に形成されている。

上記空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー６のタイヤ径方向の高さＤｆが空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して０．１８≦Ｄｆ／ＳＨ≦０．５０の関係を満足している。ビードフィラー６のタイヤ径方向の高さＤｆはビードヒール位置（リム径の基準位置）からビードフィラー６のタイヤ径方向外側の頂点までの高さである。また、ビードフィラー６を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆは８０≦ＨＳｆ＜１００の範囲に設定されている。

上記空気入りタイヤにおいて、規格にて定められた最大負荷能力の４０％，７５％，１００％に対応する荷重をそれぞれＷ４０，Ｗ７５，Ｗ１００（ｋＮ）とし、空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００を負荷した条件にて測定されるコーナリングパワーをそれぞれＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００（ｋＮ／°）とし、空気入りタイヤの偏平比をＲとし、その外径をＤ（ｍｍ）とし、その断面幅の呼びをＡ（ｍｍ）とする。

ここで、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及びコーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００は、０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足する。

上述した空気入りタイヤでは、図１に示すように、ビードフィラー６のタイヤ径方向の高さＤｆを空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して０．１８≦Ｄｆ／ＳＨ≦０．５０の関係とし、ビードフィラー６を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆを８０≦ＨＳｆ＜１００の範囲にすることにより、サイドウォール部２の剛性を高めて旋回時のトレッド部１の滑りを抑制し、耐摩耗性を改善することができる。そして、サイドウォール部２の剛性に基づいて耐摩耗性を改善するので、ベルト層７を含むベルト部の剛性を高める場合とは異なって、高荷重域でのコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。これにより、操縦安定性のリニアリティを改善することができる。また、サイドウォール部２の剛性を高めることにより、荒れた路面を走行する際に車両に伝わる振動の減衰性を高めることができる。

ここで、Ｄｆ／ＳＨの値が０．１８より小さいとサイドウォール部２の剛性が不足するため耐摩耗性や振動減衰性の改善効果が不十分になり、逆に０．５０よりも大きいと操縦安定性のリニアリティが悪化する。特に、０．２２≦Ｄｆ／ＳＨ≦０．４０の関係を満足することが望ましい。また、ビードフィラー６を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆが８０未満であるとサイドウォール部２の剛性が不足するため耐摩耗性や振動減衰性の改善効果が不十分になる。特に、ＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆは８６≦ＨＳｆ＜１００の範囲にあることが望ましい。なお、ビードフィラー６は一般的にカーボンブラックで補強されたゴム組成物で構成されるが、ナイロンやポリエチレンテレフタレート等の短繊維やセルロースナノファイバーで補強されたゴム組成物で構成されていても良い。

図３はコーナリングパワー（ＣＰ）と荷重との関係を示すグラフである。図３において、タイヤＣは基準構造を有する空気入りタイヤであり、タイヤＡはベルト層７を含むベルト部の剛性を高くした空気入りタイヤであり、タイヤＢはベルト部の剛性を高める替わりにサイドウォール部２の剛性を高くした空気入りタイヤである。タイヤＡ，Ｃの対比から明らかなように、ベルト部の剛性を高くすると高荷重域でのコーナリングパワーが増大する。これに対して、サイドウォール部２の剛性を高くした場合（タイヤＢ）、高荷重域でのコーナリングパワーの過度な増大が抑制される。

また、上述した空気入りタイヤでは、荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及びコーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足することにより、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。これにより、荷重の増大に伴って適度なコーナリングパワーが発揮されるので、操縦安定性のリニアリティを改善することができる。特に、上記関係式は（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²の値により補正されているので、偏平比が低く、断面幅の呼びに対する外径の比が小さいタイヤほど高荷重側のコーナリングパワーの寄与を低下させる。そのため、タイヤサイズに応じて適度なコーナリングパワーを発揮することができる。

ここで、（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］が０．０５よりも小さいと低荷重域でのコーナリングパワーが過剰となり、逆に０．５０よりも大きいと高荷重域でのコーナリングパワーが過剰となり、いずれの場合も、操縦安定性のリニアリティが損なわれることになる。特に、０．１０≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．４０の関係を満足することが望ましい。

図４は図１の空気入りタイヤを構成するベルト層を示すものである。上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層７のタイヤ周方向に対するコード角度θは１８°≦θ≦３４°の範囲に設定されていると良い。ベルト層７のコード角度θはタイヤ中心位置ＣＬにおけるベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度である。ベルト層７のコード角度θを小さくするとベルト層７の剛性が大きくなる傾向があるが、ベルト層７の剛性が過度に大きくならない範囲において、サイドウォール部２の剛性を増加させることで、操縦安定性のリニアリティを効果的に改善することができる。

ここで、ベルト層７のタイヤ周方向に対するコード角度θが１８°よりも小さいベルト層７の剛性が大き過ぎるため操縦安定性のリニアリティが悪化する要因となり、逆に３４°よりも大きいとベルト層７の剛性が低過ぎるためドレッド部１とサイドウォール部２との剛性バランスが悪化する。コード角度θにはタイヤサイズにより好適な範囲がある。偏平比Ｒが０．６５超である場合、１８°≦θ≦３０°が好ましく、特に２１°≦θ≦２９°が好ましい。偏平比Ｒが０．６５以下である場合、２１°≦θ≦３４°が好ましく、特に２２°≦θ≦３２°が好ましい。

上記空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー６を構成するゴム組成物の２０℃における貯蔵弾性率Ｅ′は７０ＭＰａ≦Ｅ′≦１３０ＭＰａの範囲にあると良い。ビードフィラー６を構成するゴム組成物の貯蔵弾性率Ｅ′を上記範囲に設定することにより、振動減衰性を高めることができる。この貯蔵弾性率Ｅ′が７０ＭＰａよりも小さいと振動減衰性を高める効果が低下し、逆に１３０ＭＰａよりも大きいと操縦安定性のリニアリティの改善効果が低下する。特に、貯蔵弾性率Ｅ′は７７ＭＰａ≦Ｅ′≦１２０ＭＰａの範囲にあることが望ましい。

上記空気入りタイヤにおいて、図１に示すように、ビードフィラー６の高さＤｆの中間位置（Ｄｆ／２）におけるビードフィラー６のタイヤ幅方向の厚さＷｈとビードフィラーの高さＤｆの中間位置におけるサイドウォール部２のタイヤ幅方向の総厚さＷｔは０．３５≦Ｗｈ／Ｗｔ≦０．８０の関係を満足すると良い。剛性が高いビードフィラー６がサイドウォール部２に占める割合を高くすることにより、サイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。ここで、Ｗｈ／Ｗｔの値が０．３５よりも小さいとサイドウォール部２の剛性が不十分になり、逆に０．８０よりも大きいとサイドウォール部２の剛性が過度に高くなるため操縦安定性のリニアリティが悪化する。

上記空気入りタイヤにおいて、図１に示すように、カーカス層４の巻き上げ高さＤｐはＤｆ＜Ｄｐ＜ＳＨかつ５ｍｍ≦Ｄｐ－Ｄｆの関係を満足すると良い。カーカス層４の巻き上げ高さＤｐをビードフィラー６の高さＤｆよりも大きくすることにより、サイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、Ｄｐ－Ｄｆの値を十分に確保することで、応力集中を回避してタイヤ故障を抑制することができる。ここで、Ｄｐ－Ｄｆの値が５ｍｍよりも小さいとビードフィラー６の頂点とカーカス層４の巻き上げ端とが近接するため応力集中に起因するタイヤ故障を生じ易くなる。

図５は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図５において、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。図５に示すように、ビードフィラー６のタイヤ径方向外側の位置には第２フィラー９が配設されている。第２フィラー９はシート状をなし、カーカス層４のタイヤ幅方向外側で該カーカス層４に沿って配置されている。第２フィラー９を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２は７０≦ＨＳ２＜９０かつＨＳ２≦ＨＳｆの関係を満足すると良い。このような第２フィラー９を追加することにより、サイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、第２フィラー９のゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２をビードフィラー６のゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆよりも小さくすることで、サイドウォール部２の剛性を効果的に増大させる一方で、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。

ここで、第２フィラー９を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２が７０よりも小さいとサイドウォール部２の剛性を高くする効果が低下し、逆に９０以上であったりビードフィラー６のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆよりも高かったりすると高荷重域のコーナリングパワーが過度に増大する。

上記空気入りタイヤにおいて、図５に示すように、第２フィラー９の下端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｌ及び第２フィラー９の上端のタイヤ径方向の高さＤ２ＵはＤ２Ｌ＜Ｄｆ＜Ｄ２Ｕ＜０．８０×ＳＨかつ０．１×Ｄｆ≦Ｄｆ－Ｄ２Ｌ≦０．５×Ｄｆの関係を満足すると良い。第２フィラー９をビードフィラー６に対してタイヤ径方向に重複させることにより、サイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、Ｄｆ－Ｄ２Ｌの値を十分に確保することで、応力集中を回避してタイヤ故障を抑制することができる。更に、第２フィラー９の上端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｕを空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して十分に小さくすることにより、コーナリングパワーのバランスを最適化することができる。

ここで、第２フィラー９の下端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｌがビードフィラー６の高さＤｆよりも大きいとビードフィラー６と第２フィラー９とが連続的に配置されないためサイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができなくなる。また、Ｄｆ－Ｄ２Ｌの値が０．１×Ｄｆよりも小さいとビードフィラー６の頂点と第２フィラー９の下端とが近接するため応力集中に起因するタイヤ故障を生じ易くなり、逆に０．５×Ｄｆよりも大きいとサイドウォール部２の剛性が過度に高くなる。更に、第２フィラー９の上端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｕが０．８０×ＳＨ以上に大きいと操縦安定性のリニアリティが悪化する。

上述した空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外側に配置されるサイドゴム層２Ａを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓは５５≦ＨＳｓ＜８０≦ＨＳｆの関係を満足すると良い。サイドゴム層２Ａを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓを比較的高くすることにより、サイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができ、その結果、耐摩耗性や振動減衰性を改善することができる。また、サイドゴム層２Ａのゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓをビードフィラー６のゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆよりも低くすることで、高荷重域のコーナリングパワーの過度の増大を抑制することができる。

ここで、サイドゴム層２Ａを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓが５５よりも小さいとサイドウォール部２の剛性を効果的に増大させることができなくなり、逆に８０以上であったりビードフィラー６のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆよりも高かったりすると高荷重域のコーナリングパワーが過度に増大する。

図６～図８はそれぞれ図１又は図２の空気入りタイヤの接地形状（４０％荷重、７５％荷重、１００％荷重）を示すものである。上記空気入りタイヤにおいて、該空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力のそれぞれ４０％，７５％，１００％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をそれぞれＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１（ｍｍ）とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をそれぞれＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１（ｍｍ）とし、タイヤ中心位置からタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅ＷＡ１，ＷＢ１，ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をそれぞれＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２（ｍｍ）とする。

つまり、図６に示すように、上記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の４０％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬＡ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷＡ１とし、タイヤ中心位置ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅ＷＡ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をＬＡ２とする。外部接地長ＬＡ２はタイヤ中心位置ＣＬの両側における測定値の平均値である。

また、図７に示すように、上記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の７５％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬＢ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷＢ１とし、タイヤ中心位置ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅ＷＢ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をＬＢ２とする。外部接地長ＬＢ２はタイヤ中心位置ＣＬの両側における測定値の平均値である。

更に、図８に示すように、上記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、規格にて定められた最大負荷能力の１００％の荷重を負荷した条件にて接地した際のタイヤ周方向の最大接地長をＬＣ１とし、タイヤ幅方向の最大接地幅をＷＣ１とし、タイヤ中心位置ＣＬからタイヤ幅方向外側に向かって最大接地幅ＷＣ１の４０％の位置におけるタイヤ周方向の外部接地長をＬＣ２とする。外部接地長ＬＣ２はタイヤ中心位置ＣＬの両側における測定値の平均値である。

ここで、最大接地長ＬＡ１，ＬＢ１，ＬＣ１及び外部接地長ＬＡ２，ＬＢ２，ＬＣ２は以下の関係を満足すると良い。
１．０２≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．２５
１．００≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．２０
０．７５≦ＬＢ２／ＬＢ１≦１．００

このように接地形状の荷重依存性をコントロールすることにより、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。つまり、ＬＡ２／ＬＡ１は４０％荷重時の矩形率を意味し、ＬＢ２／ＬＢ１は７５％荷重時の矩形率を意味し、ＬＣ２／ＬＣ１は１００％荷重時の矩形率を意味するものであるが、低荷重域の接地形状をコントロールするための指標として（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）の値を規定し、高荷重域の接地形状をコントロールするための指標として（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）の値を規定することにより、操縦安定性のリニアリティを更に改善することができる。

ここで、（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）又は（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）が上記範囲から外れると操縦安定性のリニアリティの改善効果が低下する。特に、１．０３≦（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）≦１．１５、１．０２≦（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）≦１．１０の関係を満足することが望ましい。

また、摩耗寿命を向上するために、一般常用荷重とみなされる７５％の荷重条件において、ＬＢ２／ＬＢ１を上記範囲に設定することが望ましい。ＬＢ２／ＬＢ１が０．７５よりも小さいと摩耗寿命が短くなり、逆に１．００よりも大きいと操縦安定性のリニアリティのチューニングが難しくなる。特に、０．８０≦ＬＢ２／ＬＢ１≦０．９５の関係を満足することが望ましい。

上述した空気入りタイヤは偏平比０．６５以下の乗用車用タイヤとして好適である。操縦安定性のリニアリティや乗心地が厳しく要求される乗用車用タイヤにおいて、耐偏摩耗性と操縦安定性とを両立し、更には乗心地（振動減衰性）を改善することが可能になる。

タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６ ９１Ｖで、一対のビード部間に装架されたカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された２層のベルト層と、ビード部の各々に配置されたビードコアと、該ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを備えた空気入りタイヤにおいて、ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θ、空気入りタイヤの断面高さＳＨ、ビードフィラーのタイヤ径方向の高さＤｆ、Ｄｆ／ＳＨ、ビードフィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆ、ビードフィラーを構成するゴム組成物の２０℃における貯蔵弾性率Ｅ′、ビードフィラーの高さＤｆの中間位置におけるビードフィラーのタイヤ幅方向の厚さＷｈ、ビードフィラーの高さＤｆの中間位置におけるサイドウォール部のタイヤ幅方向の総厚さＷｔ、Ｗｈ／Ｗｔ、カーカス層の巻き上げ高さＤｐ、Ｄｐ－Ｄｆ、第２フィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２、第２フィラーの下端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｌ、第２フィラーの上端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｕ、Ｄｆ－Ｄ２Ｌ、サイドゴム層を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓ、低荷重域ＣＰ変動係数Ｘ＝［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］、高荷重域ＣＰ変動係数Ｙ＝［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］、（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×（Ｙ／Ｘ）、（ＬＢ２／ＬＢ１）／（ＬＡ２／ＬＡ１）、（ＬＣ２／ＬＣ１）／（ＬＢ２／ＬＢ１）、ＬＢ２／ＬＢ１（矩形率）を表１及び表２のように設定した従来例、比較例１～２及び実施例１～８のタイヤを製作した。なお、本明細書において、実施例１～６は参考例である。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐摩耗性（ショルダー領域、センター領域）、操縦安定性のリニアリティ、乗心地［振動減衰性］を評価し、その結果を表１及び表２に併せて示した。

耐摩耗性（ショルダー領域、センター領域）：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて摩擦エネルギー測定試験機に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、負荷荷重４．５ｋＮの条件下にて、トレッド部のショルダー領域及びセンター領域での平均摩擦エネルギーを測定した。測定値は、各領域で１０ｍｍ間隔となるタイヤ幅方向２箇所×タイヤ周方向２箇所の計４点における摩擦エネルギーを測定し、これらを平均したものである。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど耐摩耗性が優れていることを意味する。

操縦安定性のリニアリティ：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２リットルの前輪駆動車に装着し、当該車両の指定空気圧を充填し、舗装路からなるテストコースにてパネラーによる走行試験を実施し、操縦安定性のリニアリティについて官能評価を行った。評価結果は、比較例２を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど操縦安定性のリニアリティが良好であることを意味する。

乗心地［振動減衰性］：
各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに組み付けて排気量２リットルの前輪駆動車に装着し、当該車両の指定空気圧を充填し、舗装路からなるテストコースにてパネラーによる走行試験を実施し、乗心地［振動減衰性］について官能評価を行った。評価結果は、従来を１００とする指数にて示した。指数値が大きいほど乗心地［振動減衰性］が良好であることを意味する。

この表１及び表２から判るように、実施例１～８のタイヤは、従来例との対比において、耐摩耗性が優れていると共に、操縦安定性のリニアリティが良好であり、しかも、走行時の振動減衰性が良好であって乗心地が優れていた。これに対して、比較例１のタイヤは、ビードフィラーが小さいため耐摩耗性や乗心地［振動減衰性］の改善効果が得られなかった。また、比較例２のタイヤは、従来例と同様に軟らかいビードフィラーを備える一方で、ベルト層のコード角度θを小さくしてベルト部の剛性を高めているため、操縦安定性のリニアリティが必ずしも良好ではなく、また、乗心地［振動減衰性］の改善効果が得られなかった。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
９ 第２フィラー
１０ 主溝
１１ センター主溝
１２ ショルダー主溝

Claims (8)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された複数層のベルト層と、前記ビード部の各々に配置されたビードコアと、該ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードフィラーのタイヤ径方向の高さＤｆが前記空気入りタイヤの断面高さＳＨに対して０．１８≦Ｄｆ／ＳＨ≦０．５０の関係を満足し、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｆが８０≦ＨＳｆ＜１００の範囲にあり、
   規格にて定められた最大負荷能力の４０％，７５％，１００％に対応する荷重をそれぞれＷ４０，Ｗ７５，Ｗ１００（ｋＮ）とし、前記空気入りタイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填し、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００を負荷した条件にて測定されるコーナリングパワーをそれぞれＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００（ｋＮ／°）とし、前記空気入りタイヤの偏平比をＲとし、その外径をＤ（ｍｍ）とし、その断面幅の呼びをＡ（ｍｍ）としたとき、前記荷重Ｗ４０，Ｗ７５，Ｗ１００及び前記コーナリングパワーＣＰ４０，ＣＰ７５，ＣＰ１００が０．０５≦（Ｒ×Ｄ／２Ａ）²×［（ＣＰ１００－ＣＰ７５）／（Ｗ１００－Ｗ７５）］／［（ＣＰ７５－ＣＰ４０）／（Ｗ７５－Ｗ４０）］≦０．５０の関係を満足すると共に、
   前記サイドウォール部において前記カーカス層の外側に配置されるサイドゴム層を構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳｓが５５≦ＨＳｓ＜８０≦ＨＳｆの関係を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度θが１８°≦θ≦３４°の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ビードフィラーを構成するゴム組成物の２０℃における貯蔵弾性率Ｅ′が７０ＭＰａ≦Ｅ′≦１３０ＭＰａの範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ビードフィラーの高さＤｆの中間位置における前記ビードフィラーのタイヤ幅方向の厚さＷｈと前記ビードフィラーの高さＤｆの中間位置における前記サイドウォール部のタイヤ幅方向の総厚さＷｔが０．３５≦Ｗｈ／Ｗｔ≦０．８０の関係を満足することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記カーカス層の巻き上げ高さＤｐがＤｆ＜Ｄｐ＜ＳＨかつ５ｍｍ≦Ｄｐ－Ｄｆの関係を満足することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側に第２フィラーが設けられており、該第２フィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ－Ａ硬度ＨＳ２が７０≦ＨＳ２＜９０かつＨＳ２≦ＨＳｆの関係を満足することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第２フィラーの下端のタイヤ径方向の高さＤ２Ｌ及び前記第２フィラーの上端のタイヤ径方向の高さＤ２ＵがＤ２Ｌ＜Ｄｆ＜Ｄ２Ｕ＜０．８０×ＳＨかつ０．１×Ｄｆ≦Ｄｆ－Ｄ２Ｌ≦０．５×Ｄｆの関係を満足することを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記空気入りタイヤが偏平比０．６５以下の乗用車用タイヤであることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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