JP5931331B2

JP5931331B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5931331B2
Application number: JP2010242362A
Authority: JP
Inventors: 正剛久保田; 信田　全一郎; 全一郎信田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: JP2012091733A

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、高内圧条件下にてショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年では、タイヤの使用空気圧を高圧化することにより、タイヤの転がり抵抗を低減して車両の低燃費化を実現することが検討されている。しかしながら、タイヤの内圧を高くすると、トレッド部センター領域の接地圧が増加して、タイヤ転動時の摩擦エネルギーが増加する。すると、センター領域が摩耗し易くなり、センター領域の耐摩耗性が低下するおそれがある。

ここで、センター領域の接地圧を低減するためには、トレッド部ショルダー領域の落ち込み量を小さくすることが効果的である。しかしながら、ショルダー領域の落ち込み量を小さくすると、ショルダー領域に接地圧が集中して、ショルダー領域の耐摩耗性が低下するおそれがある。

このような課題に関する従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開２００８−３０７９４８号公報

この発明は、高内圧条件下にてショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、２６０［ｋＰａ］を超える内圧にて使用される乗用車用タイヤであり、カーカス層と、ベルト層と、ベルト補強層とを備え、前記カーカス層が、有機繊維から成るカーカスコードをタイヤ周方向に対して９０度±５度の角度で併設して構成され、前記ベルト層が、スチールまたは有機繊維から成るコードをタイヤ周方向に対して２０度〜３０度の角度で併設して構成された少なくとも２層のベルトを有し、２層の前記ベルトが、前記コードの角度を互いに交差させつつ積層されて多層構造を有すると共に前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置され、前記ベルト補強層が、スチールまたは有機繊維から成るコードをタイヤ周方向に対して±５度の角度で併設して構成されると共に前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、トレッド部のトレッド面が、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側に位置するサイド部円弧と、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続する第一のショルダー側円弧および前記サイド部円弧のタイヤ幅方向内側に連続する第二のショルダー側円弧とを少なくとも含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成された空気入りタイヤにおいて、正規リムに組込んで正規内圧の５［％］を内圧充填した状態で、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記第一のショルダー側円弧の仮想の延長線と前記サイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点Ｐとし、タイヤ赤道面と前記トレッド面のプロファイルとの交点をセンタークラウンとし、前記基準点Ｐと前記センタークラウンとを結んだ直線と、前記センタークラウンを通過してタイヤ幅方向に平行な直線とがなす角度をθとし、前記中央部円弧の曲率半径をＲｃとし、前記ショルダー側円弧の曲率半径をＲｓとし、前記タイヤ赤道面から前記第一のショルダー側円弧のタイヤ幅方向内方端部位置までの円弧長である基準展開幅をＬとし、前記基準点Ｐを通過すると共に前記タイヤ赤道面と平行な基準線が前記トレッド面に交差した点間でのタイヤ幅方向の円弧長であるトレッド展開幅をＴＤＷとし、扁平率をβとした場合に、前記トレッド面は、０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５２０≦Ｒｃ／Ｒｓ≦５００．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７を満たして形成され、さらに、トレッド面のうちタイヤ赤道面からトレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置までの領域をセンター領域と呼ぶと共に、トレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置から９０［％］の位置までの領域をショルダー領域と呼ぶときに、タイヤ赤道面から基準展開幅Ｌまでの領域に配置された第一周方向主溝と、前記センター領域であって基準展開幅Ｌのタイヤ幅方向外側に配置された第二周方向主溝と、前記ショルダー領域に配置されたラグ溝とを備え、且つ、前記第一周方向主溝および前記第二周方向主溝の最大溝深さｄｃと、前記ラグ溝の最大溝深さｄｓとが、１．２≦ｄｃ／ｄｓ≦２．０の関係を有す。

この空気入りタイヤでは、（１）トレッド部ショルダー領域の落ち込み量（角度θ）およびセンター領域とショルダー領域との曲率半径比Ｒｃ／Ｒｓが適正化されるので、センター領域の接地圧とショルダー領域の接地圧との関係が適正化される。これにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できる利点がある。また、（２）センター領域とショルダー領域との最大溝深さ比ｄｃ／ｄｓが適正化されるので、センター領域とショルダー領域との接地圧の関係が適正化される。これにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性をさらに向上できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記センター領域の最大溝深さｄｃと前記ショルダー領域の最大溝深さｄｓとが８．０［ｍｍ］≦ｄｃ≦１０．０［ｍｍ］かつ４．０［ｍｍ］≦ｄｓ≦８．３［ｍｍ］の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、センター領域の最大溝深さｄｃとショルダー領域の最大溝深さｄｓとが適正化されることにより、センター領域の耐摩耗性がさらに向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記センター領域の最大溝深さｄｃを有する溝の溝下ゲージｇｃが０．５［ｍｍ］≦ｇｃ≦２．０［ｍｍ］の範囲内にある。

この空気入りタイヤでは、溝下ゲージｇｃが適正化されるので、タイヤの耐グルーブクラック性を維持しつつ転がり抵抗を低減できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記トレッド部のトレッドゴムが、タイヤのトレッド面を構成するキャップトレッドゴム層と、前記キャップトレッドゴム層のタイヤ径方向内側に配置されるアンダートレッドゴム層とを積層して成るときに、前記アンダートレッドゴム層が４２０［％］以上の破断伸びを有する。

この空気入りタイヤでは、高い破断伸び特性を有するアンダートレッドゴム層を配置することにより、タイヤの耐グルーブクラック性が向上する利点がある。

この空気入りタイヤは、高内圧条件で使用されるタイヤを適用対象とすることにより、耐摩耗性にかかる効果を顕著に得られる利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤによれば、高内圧条件下にてショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できる利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤを示すトレッド平面図である。図３は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。図４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。図５は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図６は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図７は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図８は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図９は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図１０は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図１１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図１２は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤを示すトレッド平面図である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道面）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道面とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１の周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道面にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。なお、以下に説明する空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてほぼ対称になるように構成されていることから、空気入りタイヤ１の回転軸を通る平面で該空気入りタイヤ１を切った場合の子午断面図（図１）においては、タイヤ赤道面ＣＬを中心とした一側（図１において右側）のみを図示して当該一側のみを説明し、他側（図１において左側）の説明は省略する。

本実施の形態の空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド部２を有している。トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。このトレッド部２の表面は、空気入りタイヤ１を装着する車両（図示省略）が走行した際に路面と接触する面であるトレッド面２１として形成されている。

トレッド面２１は、複数の溝により陸部が形成されている。その一例として、本実施の形態の空気入りタイヤ１では、トレッド面２１は、図１および図２に示すように、タイヤ周方向に沿って延在する複数の縦溝２２が設けられている。本実施の形態における縦溝２２は、トレッド面２１に４本設けられた周方向主溝２２ａと、２本設けられた周方向細溝２２ｂとを含んでいる。そして、トレッド面２１は、複数の周方向主溝２２ａにより、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道面ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。本実施の形態における陸部２３は、周方向主溝２２ａを境にしてトレッド面２１に５本設けられ、タイヤ赤道面ＣＬ上に配置された第一陸部２３ａと、第一陸部２３ａのタイヤ幅方向外側に配置された第二陸部２３ｂと、第二陸部２３ｂのタイヤ幅方向外側であってトレッド面２１のタイヤ幅方向最外側に配置された第三陸部２３ｃとを有している。第二陸部２３ｂには、周方向細溝２２ｂが設けられている。

また、トレッド面２１は、各陸部２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）について、縦溝２２に交差する横溝２４が設けられている。第一陸部２３ａに設けられた横溝２４は、周方向主溝２２ａに一端が開口すると共に他端が閉塞し、かつタイヤ幅方向およびタイヤ周方向に対して傾斜した突起溝２４ａとして形成されている。この突起溝２４ａは、タイヤ赤道面ＣＬを境にして周方向主溝２２ａからの傾斜方向が逆向きに形成されている。

また、第二陸部２３ｂに設けられた横溝２４は、タイヤ幅方向外側の周方向主溝２２ａに一端が開口すると共に周方向細溝２２ｂに他端が開口し、かつタイヤ幅方向およびタイヤ周方向に対して傾斜しつつ湾曲した傾斜溝２４ｂとして形成されている。この傾斜溝２４ｂは、タイヤ赤道面ＣＬを境にして周方向主溝２２ａからの傾斜方向が逆向きに形成されている。

また、第三陸部２３ｃに設けられた横溝２４は、トレッド面２１のタイヤ幅方向最外端からタイヤ幅方向内側に湾曲して延在しつつ延在端が周方向主溝２２ａに開口する円弧溝２４ｃとして形成されている。この円弧溝２４ｃは、タイヤ赤道面ＣＬを境にして湾曲方向が逆向きに形成されている。

また、トレッド面２１は、横溝２４として、第二陸部２３ｂおよび第三陸部２３ｃについて、タイヤ周方向に交差するサイプ２４ｄ，２４ｅが設けられている。第二陸部２３ｂに設けられたサイプ２４ｄは、タイヤ幅方向外側の周方向主溝２２ａに一端が開口すると共に他端が閉塞し、かつタイヤ幅方向およびタイヤ周方向に対して傾斜しつつ湾曲して形成されている。このサイプ２４ｄは、タイヤ赤道面ＣＬを境にして周方向主溝２２ａからの傾斜方向が逆向きに形成されている。また、第三陸部２３ｃに設けられたサイプ２４ｅは、タイヤ幅方向外側の周方向主溝２２ａに一端が開口すると共に他端が閉塞し、かつタイヤ幅方向およびタイヤ周方向に対して傾斜しつつ湾曲して形成されている。このサイプ２４ｅは、タイヤ赤道面ＣＬを境にして周方向主溝２２ａからの傾斜方向が逆向きに形成されている。

ここで、周方向主溝２２ａは、溝幅が４［ｍｍ］以上のタイヤ周方向に延在する溝を示す。また、周方向細溝２２ｂは、溝幅が４［ｍｍ］未満のタイヤ周方向に延在する溝を示す。また、サイプ２４ｄ，２４ｅは、溝幅が１［ｍｍ］以下のタイヤ周方向に対して横切る溝を示す。突起溝２４ａ、傾斜溝２４ｂおよび円弧溝２４ｃは、ラグ溝と総称され、サイプ２４ｄ，２４ｅ以外で、溝幅が１［ｍｍ］を超えてタイヤ周方向に対して横切る溝を示す。なお、溝や陸部の構成は、上述した例に限定されるものではなく、縦溝２２や横溝２４の配置により様々な構成がある。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、縦溝２２を有さず、タイヤ幅方向で屈曲または湾曲した横溝２４のみ設けられた構成であってもよい。

また、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８とを備えている。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア（図示せず）でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度が９０度（±５度）でタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、図１に示すように、本実施の形態では２層で設けられているが、少なくとも１層で設けられていてもよい。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０度〜３０度）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、ベルト層７の外周を覆う態様で少なくとも２層配置された補強層８１，８２を有する。補強層８１，８２は、タイヤ周方向に並行（±５度）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１で示すベルト補強層８は、ベルト層７側の補強層８１がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、補強層８１のタイヤ径方向外側の補強層８２がベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように補強層８１のタイヤ幅方向端部にのみ配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、各補強層８１，８２が共にベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置された構成、または各補強層８１，８２が共にベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置された構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものであればよい。また、ベルト補強層８（補強層８１，８２）は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

［高内圧用プロファイル構造］
近年では、タイヤの使用空気圧を高圧化することにより、タイヤの転がり抵抗を低減して車両の低燃費化を実現することが検討されている。しかしながら、タイヤの内圧を高くすると、トレッド部センター領域の接地圧が増加して、タイヤ転動時の摩擦エネルギーが増加する。すると、センター領域が摩耗し易くなり、センター領域の耐摩耗性が低下するおそれがある。

ここで、センター領域の接地圧を低減するためには、トレッド部ショルダー領域の落ち込み量（後述する角度θ）を小さくすることが効果的である。しかしながら、ショルダー領域の落ち込み量を小さくすると、ショルダー領域に接地圧が集中して、ショルダー領域の耐摩耗性が低下するおそれがある。

そこで、この空気入りタイヤ１では、高内圧条件下にてショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上するために、以下の構成が採用されている。

まず、トレッド部２の表面であるトレッド面２１のプロファイルが、タイヤ径方向外側に凸形状の複数の異なる曲率半径の円弧により形成されている。具体的に、トレッド面２１は、図１に示すように、中央部円弧２１ａと、ショルダー側円弧２１ｂと、ショルダー領域円弧２１ｃと、サイド部円弧２１ｄとで構成されている。

中央部円弧２１ａは、トレッド面２１におけるタイヤ幅方向の中央に位置しており、タイヤ赤道面ＣＬを含み、タイヤ赤道面ＣＬを中心としてタイヤ幅方向の両側に形成されている。この中央部円弧２１ａは、タイヤ赤道面ＣＬを含む部分のタイヤ径方向における径が最も大きく形成されている。ショルダー側円弧２１ｂは、中央部円弧２１ａのタイヤ幅方向外側に連続して形成されている。ショルダー領域円弧２１ｃは、ショルダー側円弧２１ｂのタイヤ幅方向外側に連続して形成されている。サイド部円弧２１ｄは、ショルダー領域円弧２１ｃのタイヤ幅方向外側に連続して形成され、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側に位置している。

そして、空気入りタイヤ１を正規リムに組込んで正規内圧の５［％］を内圧充填した無負荷状態で、図１に示すタイヤ子午線方向の断面視にて、ショルダー側円弧２１ｂの仮想の延長線とサイド部円弧２１ｄの仮想の延長線との交点を基準点Ｐとする。また、タイヤ赤道面ＣＬとトレッド面２１のプロファイルとの交点をセンタークラウンＣＣとし、基準点ＰとセンタークラウンＣＣとを結んだ直線Ａと、センタークラウンＣＣを通過してタイヤ幅方向に平行な直線Ｂとがなす角度をθとする。また、中央部円弧２１ａの曲率半径をＲｃとする。また、ショルダー側円弧２１ｂの曲率半径をＲｓとする。また、タイヤ赤道面ＣＬからショルダー側円弧２１ｂのタイヤ幅方向内方端部位置までの円弧長である基準展開幅をＬとする。また、基準点Ｐを通過すると共にタイヤ赤道面ＣＬと平行な基準線がトレッド面２１に交差した点間でのタイヤ幅方向の円弧長であるトレッド展開幅をＴＤＷとする。また、扁平率をβとする。

この場合、本実施の形態の空気入りタイヤ１のトレッド面２１は、下記式（１）〜式（３）を満たして形成される。
０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５…（１）
１０≦Ｒｃ／Ｒｓ≦５０…（２）
０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７…（３）

ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、扁平率とは、タイヤの断面幅に対する断面高さの比である。断面幅は、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態でタイヤの側面の模様や文字などを除いた幅である。断面高さは、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態のタイヤの外径とリム径との差の１／２である。

なお、この空気入りタイヤ１では、ショルダー領域の落ち込み量（角度θ）が、０．０３×β＋１．２≦θ≦０．０４×β＋２．３の範囲内にあることが好ましい。

また、センター領域とショルダー領域との曲率半径比Ｒｃ／Ｒｓが、１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０の範囲内にあることが好ましい。

また、基準展開幅Ｌとトレッド展開半幅ＴＤＷ／２との比Ｌ／（ＴＤＷ／２）が、０．４≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．５の範囲内にあることが好ましい。

［センター領域の最大溝深さ］
また、トレッド面のうちタイヤ赤道面からトレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置までの領域をセンター領域と呼び、トレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置から９０［％］の位置までの領域をショルダー領域と呼ぶ（図２参照）。このとき、センター領域に形成された溝の最大溝深さｄｃと、ショルダー領域に形成された溝の最大溝深さｄｓとの比ｄｃ／ｄｓが１．２≦ｄｃ／ｄｓ≦２．０の範囲内にあることが好ましく、１．４≦ｄｃ／ｄｓ≦１．８の範囲内にあることがより好ましい。

ここで、最大溝深さｄｃ、ｄｓは、各領域に形成されたすべての溝の溝深さにかかる最大値をいう。例えば、この実施の形態では、トレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置が第三陸部２３ｃの周方向主溝２２ａ側のエッジ部よりもややタイヤ幅方向外側にあり、この位置を境界として、センター領域とショルダー領域とが区画されている（図１および図２参照）。このため、第一陸部２３ａと第二陸部２３ｂとを区画する周方向主溝２２ａの溝深さがセンター領域の最大溝深さｄｃとなり、また、第三陸部２３ｃにある円弧溝２４ｃの溝深さがショルダー領域の最大溝深さｄｓとなっている。そして、これらの最大溝深さｄｃ、ｄｓの比ｄｃ／ｄｓが上記の範囲内に設定されている。

なお、タイヤの仕様により、第二陸部２３ｂと第三陸部２３ｃとを区画する周方向主溝２２ａが、ショルダー領域に位置する場合もある（図示省略）。かかる場合には、この周方向主溝２２ａと円弧溝２４ｃとの溝深さの比較により、最大溝深さｄｃが規定される。また、円弧溝２４ｃなどのラグ溝がショルダー領域にない場合（図示省略）には、他の溝（例えば、サイプ２４ｅ、２４ｆ。図２参照。）の溝深さの比較により、最大溝深さｄｃが規定される。

また、この空気入りタイヤ１では、センター領域の最大溝深さｄｃとショルダー領域の最大溝深さｄｓとが７．８［ｍｍ］≦ｄｃ≦９．０［ｍｍ］かつ４．６［ｍｍ］≦ｄｓ≦６．２［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。これにより、センター領域の最大溝深さｄｃとショルダー領域の最大溝深さｄｓとが適正化される。

また、この空気入りタイヤ１では、センター領域の最大溝深さｄｃを有する溝の溝下ゲージｇｃが０．５［ｍｍ］≦ｇｃ≦２．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましく、１．０［ｍｍ］≦ｇｃ≦１．５［ｍｍ］の範囲内にあることがより好ましい（図３参照）。これにより、溝下ゲージｇｃが適正化される。例えば、この実施の形態では、第一陸部２３ａと第二陸部２３ｂとを区画する周方向主溝２２ａがセンター領域の最大溝深さｄｃを有している。そして、この周方向主溝２２ａの溝下ゲージｇｃが上記の範囲内に設定されている。

なお、溝下ゲージｇｃとは、タイヤを正規リムに組み込んでタイヤに正規内圧の５［％］の内圧を充填した無負荷状態における溝底からベルト補強層８の外側表面までの距離をいう。ここでは、センター領域の最大溝深さｄｃを有する周方向主溝２２ａについて、この溝下ゲージｇｃが測定される（図３参照）。

また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部２のトレッドゴムが、タイヤのトレッド面を構成するキャップトレッドゴム層２Ａと、このキャップトレッドゴム層２Ａのタイヤ径方向内側に配置されるアンダートレッドゴム層２Ｂとを積層して成る（図４参照）。このとき、トレッド部２のアンダートレッドゴム層２Ｂが破断伸び４２０［％］を有することが好ましく、４５０［％］以上の破断伸びを有することがより好ましい。なお、かかる破断伸びを実現するためのゴム材料の配合は、公知のものが適宜採用され得る。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１では、（１）角度θ、センター領域の曲率半径Ｒｃとショルダー領域の曲率半径Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓ、および、基準展開幅Ｌとトレッド展開半幅ＴＤＷ／２との比Ｌ／（ＴＤＷ／２）が、０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５、１０≦Ｒｃ／Ｒｓ≦５０、且つ、０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７の範囲内にある。かかる構成では、トレッド部ショルダー領域の落ち込み量（角度θ）およびセンター領域とショルダー領域との曲率半径比Ｒｃ／Ｒｓが適正化されるので、センター領域の接地圧とショルダー領域の接地圧との関係が適正化される。これにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できる利点がある。例えば、θ＜０．０２５×β＋１．０となるとショルダー領域の耐摩耗性が悪化し、θ＞０．０４５×β＋２．５となるとセンター領域の耐摩耗性にかかる向上効果が小さいため、好ましくない。また、Ｒｃ／Ｒｓ＜１０となるとセンター領域の耐摩耗性にかかる向上効果が小さいため、好ましくない。

さらに、（２）センター領域に形成された溝の最大溝深さｄｃと、ショルダー領域に形成された溝の最大溝深さｄｓとが１．２［ｍｍ］≦ｄｃ／ｄｓ≦２．０［ｍｍ］の関係を有する。かかる構成では、センター領域とショルダー領域との最大溝深さ比ｄｃ／ｄｓが適正化されるので、センター領域とショルダー領域との接地圧の関係が適正化される。これにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性をさらに向上できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、センター領域の最大溝深さｄｃとショルダー領域の最大溝深さｄｓとが７．８［ｍｍ］≦ｄｃ≦９．０［ｍｍ］かつ４．６［ｍｍ］≦ｄｓ≦６．２［ｍｍ］の範囲内にある（図１参照）。かかる構成では、センター領域の最大溝深さｄｃとショルダー領域の最大溝深さｄｓとが適正化されることにより、センター領域の耐摩耗性がさらに向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、センター領域の最大溝深さｄｃを有する溝（例えば、第一陸部２３ａと第二陸部２３ｂとを区画する周方向主溝２２ａ）の溝下ゲージｇｃが０．５［ｍｍ］≦ｇｃ≦２．０［ｍｍ］の範囲内にある（図３参照）。かかる構成では、溝下ゲージｇｃが適正化されるので、タイヤの耐グルーブクラック性を維持しつつ転がり抵抗を低減できる利点がある。また、例えば、ｇｃ＜０．５となると、溝下ゲージｇｃが小さ過ぎるためグルーブクラックが発生するおそれがあり、また、ｇｃ≧２．０となると、トレッドゴム層が厚くなりタイヤ重量が増加して転がり抵抗が悪化するおそれがあるため、好ましくない。

特に、高内圧（２６０［ｋＰａ］を超える内圧）での使用条件下では、タイヤ転動時のトレッド部の変形が小さいため、溝下ゲージｇｃを小さくしてもグルーブクラックが発生し難い。そこで、溝下ゲージｇｃを上記のような通常よりも低い範囲に設定できるので、トレッドゲージを一定にしたままセンター領域の最大溝深さｄｃを大きくできる。これにより、タイヤの転がり抵抗を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を効果的に向上できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部２のアンダートレッドゴム層２Ｂが４２０［％］以上の破断伸びを有する。かかる構成では、高い破断伸び特性を有するアンダートレッドゴム層２Ｂを配置することにより、タイヤの耐グルーブクラック性が向上する利点がある。

［適用対象］
この空気入りタイヤ１は、２６０［ｋＰａ］を超える内圧、より好ましくは、２８０［ｋＰａ］〜３５０［ｋＰａ］の内圧を付与されて使用される乗用車用タイヤに適用されることが好ましい。かかる高内圧条件で使用される乗用車用タイヤでは、トレッド部センター領域の接地圧が高いため、センター領域の耐摩耗性が低下する傾向にある。したがって、かかるタイヤを適用対象とすることにより、耐摩耗性にかかる効果を顕著に得られる利点がある。

この実施の形態では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）センター領域の耐摩耗性、（２）ショルダー領域の耐摩耗性、（３）転がり抵抗、（４）耐久性、（５）耐グルーブクラック性および（６）破断伸びに関する性能試験が行われた（図５〜図１２参照）。これらの性能試験では、タイヤサイズ２１５／５５Ｒ１７９３Ｖ（扁平率５５）の空気入りタイヤがリムサイズ１７×７Ｊのアルミホイールに組み付けられ、あるいは、タイヤサイズ２４５／３５ＺＲ１９９３Ｙ（扁平率３５）の空気入りタイヤがリムサイズ１９×８１のアルミホイールに組み付けられる。また、この空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力が付与される。また、試験車両として、排気量３０００［ｃｃ］かつＦＲ車である国産セダンが使用される。

（１）センター領域の耐摩耗性（センター摩耗）および（２）ショルダー領域の耐摩耗性（ショルダー摩耗）に関する性能試験では、空気入りタイヤを装着した試験車両が所定の舗装路を１万［ｋｍ］走行し、その後にセンター領域の最大溝深さｄｃを有する溝の残溝量およびショルダー領域の最大溝深さｄｓを有する溝の残溝量がそれぞれ測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例２を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。なお、センター領域の耐摩耗性は、１０３以上で優位性があると判断され、また、ショルダー領域の耐摩耗性は、１００以上であれば適性に維持されていると判断される。

（３）転がり抵抗に関する性能試験では、空気入りタイヤに図５〜図１２に示す内圧を充填してスチールドラムを有するドラム試験機に取り付け、走行速度８０［ｋｍ／ｈ］で２０［ｍｉｎ］の予備走行後に転がり抵抗を測定する。そして、この測定結果に基づいて従来例２を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、測定値の逆数を用いて算出され、その数値が大きいほど好ましい。

（４）耐久性に関する性能試験では、空気入りタイヤに１．４［ｋｇ／ｃｍ^２］の内圧を充填してドラム試験機に取り付け、４５０［ｋｇ］の荷重を負荷して１５［ｋｍ／ｈ］の走行速度で２０００［ｋｍ］のスローラム走行を行う。その後に、タイヤのベルト層の部分を切り出してベルトコードの破断の有無が観察される。そして、ベルトコードの破断がない場合には「○」評価、破断がわずかにある場合には「△」評価、破断が明らかにある場合には「×」評価が行われる。

（５）耐グルーブクラック性に関する性能試験では、空気入りタイヤを装着した試験車両が所定の舗装路を走行速度５０［ｋｍ／ｈ］かつ単輪最大荷重にて１万［ｋｍ］走行し、その後に溝底に発生したクラックの長さが測定される。そして、このクラックの長さが０．８［ｍｍ］未満なら「○」評価、０．８［ｍｍ］以上１．０［ｍｍ］未満なら「△」評価、１．０［ｍｍ］以上なら「×」評価が行われる。

（６）破断伸びに関する性能試験では、ＪＩＳＫ６２５１に準拠し、３号ダンベルにて２［ｍｍ］シートを打ち抜き、５００［ｍｍ／ｍｉｎ］の引張り速度にて切断時伸びを測定した。この数値が大きいほど、破断伸びが良いことを示す。

従来例１、２は、特開２００８−３０７９４８号公報のタイヤである。従来例１では、内圧２３０［ｋＰａ］が付与され、従来例２では、内圧３００［ｋＰａ］が付与されている。

実施例１〜２８は、図１に記載した空気入りタイヤ１であり、内圧３００［ｋＰａ］が付与されている。また、（１）角度θ、センター領域の曲率半径Ｒｃとショルダー領域の曲率半径Ｒｓとの比Ｒｃ／Ｒｓ、および、基準展開幅Ｌとトレッド展開半幅ＴＤＷ／２との比Ｌ／（ＴＤＷ／２）が適正化されている。また、（２）センター領域に形成された溝の最大溝深さｄｃと、ショルダー領域に形成された溝の最大溝深さｄｓとが所定の範囲内にある。また、第一陸部２３ａと第二陸部２３ｂとを区画する周方向主溝２２ａの溝深さがセンター領域の最大溝深さｄｃとなり、また、第三陸部２３ｃにある円弧溝２４ｃの溝深さがショルダー領域の最大溝深さｄｓとなっている。なお、角度θは、上記のように、０．０３×β＋１．２≦θ≦０．０４×β＋２．３の範囲に設定されている。例えば、扁平率βがβ＝５５の場合には、角度θが２．３７５≦θ≦４．９７５となり、β＝３５の場合には、角度θが１．８７５≦θ≦４．０７５となる。

試験結果に示すように、実施例１〜２８の空気入りタイヤ１では、従来例１、２と比較して、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できることが分かる。また、タイヤの転がり抵抗が向上することが分かる。また、タイヤの耐久性および耐グルーブクラック性が適正に確保されることが分かる（図５〜図１２参照）。

また、実施例１〜４と比較例１、２とを比較すると、角度θを適正化することにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できることが分かる（図５参照）。また、実施例５〜８と比較例３、４とを比較すると、比Ｒｃ／Ｒｓを適正化することにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できることが分かる（図６参照）。また、実施例９〜１２と比較例５、６とを比較すると、比Ｌ／（ＴＤＷ／２）を適正化することにより、ショルダー領域の耐摩耗性を適正に維持できることが分かる（図７参照）。

また、実施例１３〜１６と比較例７、８とを比較すると、扁平率βの変更により角度θが変化した場合にも、この角度θを適正化することにより、ショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できることが分かる（図８参照）。

また、実施例１７〜２０と比較例９、１０とを比較すると、比ｄｃ／ｄｓを適正化することにより、ショルダー領域の耐摩耗性を適正に維持しつつセンター領域の耐摩耗性をさらに向上できることが分かる（図９参照）。また、実施例２１〜２６を比較すると、溝下ゲージｇｃを適正化することにより、タイヤの耐久性および耐グルーブクラック性を確保しつつ転がり抵抗を向上できることが分かる（図１０参照）。また、実施例２７、２８を比較すると、アンダートレッドゴム層２Ｂの破断伸び特性が適正化されることにより、タイヤの耐久性および耐グルーブクラック性が適正に確保されることが分かる（図１１および図１２参照）。

以上のように、この発明にかかる空気入りタイヤは、高内圧条件下にてショルダー領域の耐摩耗性を維持しつつセンター領域の耐摩耗性を向上できる点で有用である。

１空気入りタイヤ、２トレッド部、２Ｂアンダートレッドゴム層、２Ａキャップトレッドゴム層、２１トレッド面、２１ａ中央部円弧、２１ｂショルダー側円弧、２１ｄサイド部円弧、２１ｃショルダー領域円弧、２２縦溝、２２ａ周方向主溝、２２ｂ周方向細溝、２３陸部、２３ａ第一陸部、２３ｃ第三陸部、２３ｂ第二陸部、２４横溝、２４ａ突起溝、２４ｂ傾斜溝、２４ｃ円弧溝、２４ｄ，２４ｅサイプ、６カーカス層、７ベルト層、７１，７２ベルト、８ベルト補強層、８１，８２補強層

Claims

２６０［ｋＰａ］を超える内圧にて使用される乗用車用タイヤであり、
カーカス層と、ベルト層と、ベルト補強層とを備え、前記カーカス層が、有機繊維から成るカーカスコードをタイヤ周方向に対して９０度±５度の角度で併設して構成され、前記ベルト層が、スチールまたは有機繊維から成るコードをタイヤ周方向に対して２０度〜３０度の角度で併設して構成された少なくとも２層のベルトを有し、２層の前記ベルトが、前記コードの角度を互いに交差させつつ積層されて多層構造を有すると共に前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置され、前記ベルト補強層が、スチールまたは有機繊維から成るコードをタイヤ周方向に対して±５度の角度で併設して構成されると共に前記ベルト層のタイヤ径方向外側に配置され、
トレッド部のトレッド面が、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側に位置するサイド部円弧と、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続する第一のショルダー側円弧および前記サイド部円弧のタイヤ幅方向内側に連続する第二のショルダー側円弧とを少なくとも含む複数の異なる曲率半径の円弧で形成された空気入りタイヤにおいて、
正規リムに組込んで正規内圧の５［％］を内圧充填した状態で、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記第一のショルダー側円弧の仮想の延長線と前記サイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点Ｐとし、タイヤ赤道面と前記トレッド面のプロファイルとの交点をセンタークラウンとし、前記基準点Ｐと前記センタークラウンとを結んだ直線と、前記センタークラウンを通過してタイヤ幅方向に平行な直線とがなす角度をθとし、前記中央部円弧の曲率半径をＲｃとし、前記ショルダー側円弧の曲率半径をＲｓとし、前記タイヤ赤道面から前記第一のショルダー側円弧のタイヤ幅方向内方端部位置までの円弧長である基準展開幅をＬとし、前記基準点Ｐを通過すると共に前記タイヤ赤道面と平行な基準線が前記トレッド面に交差した点間でのタイヤ幅方向の円弧長であるトレッド展開幅をＴＤＷとし、扁平率をβとした場合に、
前記トレッド面は、
０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５
２０≦Ｒｃ／Ｒｓ≦５０
０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７
を満たして形成され、
さらに、トレッド面のうちタイヤ赤道面からトレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置までの領域をセンター領域と呼ぶと共に、トレッド展開半幅ＴＤＷ／２の７０［％］の位置から９０［％］の位置までの領域をショルダー領域と呼ぶときに、
タイヤ赤道面から基準展開幅Ｌまでの領域に配置された第一周方向主溝と、前記センター領域であって基準展開幅Ｌのタイヤ幅方向外側に配置された第二周方向主溝と、前記ショルダー領域に配置されたラグ溝とを備え、且つ、
前記第一周方向主溝および前記第二周方向主溝の最大溝深さｄｃと、前記ラグ溝の最大溝深さｄｓとが、１．２≦ｄｃ／ｄｓ≦２．０の関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記センター領域の最大溝深さｄｃと前記ショルダー領域の最大溝深さｄｓとが８．０［ｍｍ］≦ｄｃ≦１０．０［ｍｍ］かつ４．０［ｍｍ］≦ｄｓ≦８．３［ｍｍ］の範囲内にある請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記センター領域の最大溝深さｄｃを有する溝の溝下ゲージｇｃが０．５［ｍｍ］≦ｇｃ≦２．０［ｍｍ］の範囲内にある請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部のトレッドゴムが、タイヤのトレッド面を構成するキャップトレッドゴム層と、前記キャップトレッドゴム層のタイヤ径方向内側に配置されるアンダートレッドゴム層とを積層して成るときに、
前記アンダートレッドゴム層が４２０［％］以上の破断伸びを有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。