JP6330491B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、低燃費性を向上させた空気入りタイヤに関する。

従来、特にハイブリット自動車や電気自動車などの低燃費化を図るために、転がり抵抗を低減した空気入りタイヤが提案されてきた。近年では、環境への配慮が高まるにつれ、自動車の低燃費化により貢献する空気入りタイヤがさらに求められている。

自動車の低燃費化を図る一つの手法である、転がり抵抗の低減手法としては、空気入りタイヤの総幅を狭くしてその前面投影面積（空気入りタイヤの転動方向前方位置から見たときの投影面積をいう。）を小さくすることによって、タイヤの空気抵抗を低減させる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１１／１３５７７４号

しかしながら、上述の手法では、空気入りタイヤの総幅が狭くなることに伴って接地幅も狭くなる。このように接地幅が狭くなると、空気入りタイヤによって発生されるコーナリングフォースが低下し、その結果、操縦安定性能が低下するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、操縦安定性能の低下を最小限にとどめつつ、転がり抵抗を低減させた空気入りタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明によれば、
一対のビード部と、前記ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部に連なるトレッド部とを備え、
タイヤ子午線断面視で、
前記ビード部同士の間において、前記サイドウォール部及び前記トレッド部を介して架け渡されているカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に位置する少なくとも２つのベルト層と、を備え、かつ、
タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外側に位置するサイド部円弧と、前記サイド部円弧よりもタイヤ幅方向内側に位置するショルダー側円弧とを含むトレッドプロファイルを有する、
空気入りタイヤであって、
前記空気入りタイヤの総幅をＳＷと、前記空気入りタイヤの外径をＯＤとしたときに、
ＳＷ／ＯＤ ≦ ０．３
を満たし、
タイヤ幅方向の一方の側における、前記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一方の第一の基準点とし、前記一方の第一の基準点から前記トレッドプロファイルに垂線を下ろした箇所を一方の第二の基準点とし、タイヤ幅方向の他方の側における、前記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他方の第一の基準点とし、前記他方の第一の基準点から前記トレッドプロファイルに垂線を下ろした箇所を他方の第二の基準点とし、一方の第二の基準点から他方の第二の基準点までの前記トレッドプロファイルに沿った長さをトレッド展開幅ＴＤＷとしたときに、
０．５ ≦ ＴＤＷ／ＳＷ ≦ ０．７
を満たし、かつ、
前記ベルト層は、タイヤ周方向に対して０度以上１０度以下の角度で延在するコードを含む低角度ベルト層と、タイヤ周方向に対して２０度以上７０度以下の角度で延在するコードを含む高角度ベルト層とを含むことを特徴とする、
空気入りタイヤが提供される。

本発明によれば、操縦安定性能の低下を最小限にとどめつつ、転がり抵抗を低減させた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ全体の子午断面形状を示す概略図。 図１の空気入りタイヤのトレッド部及びショルダー部の部分拡大図である。 図２のショルダー側円弧及びサイド部円弧の境界部分の拡大図。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の一部を示す平面展開図。

これより、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１全体の子午断面形状を示す概略図である。ここで、空気入りタイヤ１の子午断面形状とは、タイヤ赤道面ＣＬと垂直な平面上に現れる空気入りタイヤ１の断面形状をいう。なお、図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の子午断面形状の概略を示す図であって、後述するベルト層等の構成要素が省略されており、かつ記載されている構成要素に関してもごく概略的に示されている点に留意されたい。

また、本実施形態において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸ＡＸ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をいい、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸ＡＸから離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸ＡＸを中心として回転する方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸ＡＸ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ＣＬに向かう方向の側をいい、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から離れる方向の側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸ＡＸに直交するとともに、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。

図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、一対のビード部Ａと、ビード部Ａに連なる一対のサイドウォール部Ｂと、前記サイドウォール部Ｂに連なる一対のショルダー部Ｃと、前記ショルダー部Ｃに連なるトレッド部Ｄとを備える。

また、図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、ビードコア１０と、ビードフィラー１２と、カーカス層１４と、トレッドゴム１６と、サイドウォールゴム１８とを備える。そして、これらの部材１０から１８がそれぞれタイヤ周方向に連続的に延在し、空気入りタイヤ１は全体としてトロイダル形状をなしている。

ビードコア１０は、一般的にはスチール製のビードワイヤを複数本束ねた部材であって、空気入りタイヤをリム（図示しない）に固定するための、ビード部Ａに含まれる部材である。ビードフィラー１２は、ビードコア１０のタイヤ径方向外側に位置し、ビードコア１０のタイヤ径方向外側の隙間を埋めると共に、隣接する他のゴム層よりも高硬度の部材であって、空気入りタイヤ全体のケーシング剛性を高める部材である。

カーカス層１４は、ビード部Ａ同士の間において、サイドウォール部Ｂ、ショルダー部Ｃ及びトレッド部Ｄを介して架け渡されて、タイヤの骨格を形成する部材である。

トレッドゴム１６は、トレッド部Ｄにおいて、カーカス層１４のタイヤ径方向外側に位置して路面と接する部材であり、カーカス層１４を保護し、かつその摩耗や外傷を防止する空気入りタイヤの外皮部材である。

サイドウォールゴム１８は、主にサイドウォール部Ｂにおいて、カーカス層１４のタイヤ幅方向外側に位置するタイヤの外皮部材である。サイドウォールゴム１８は、タイヤ転動時の繰り返しの屈曲変形に耐え、カーカス層１４を外力から保護することにより、その外傷を防止する部材である。

図２は、図１の空気入りタイヤのトレッド部Ｄ及びショルダー部Ｃの部分拡大図である。図２に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、カーカス層１４のタイヤ径方向外側に２つのベルト層２０と、ベルトカバー層２２とをさらに備える。なお、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、２つのベルト層２０を備えるが、３つ以上のベルト層を備えてもよい。

ベルト層２０は、カーカス層１４を強く締め付け、トレッド部Ｄの剛性を高める部材である。ベルト層２０は、一般的な乗用車用の空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に対して例えば２０度から３０度の角度で延在する、通常はスチールから形成される複数のコードを含む。

ベルトカバー層２２は、ベルト層２０のタイヤ径方向外側に位置し、高速走行時のベルト層２０のタイヤ幅方向両端部の遠心力による浮き上がりを抑制することにより、主にベルト層２０端部の剥離故障を防止して高速耐久性を向上させるための構成部材である。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、部材１０から１８と同様に、部材２０及び２２に関しても、タイヤ周方向に連続的に延在している。

なお、図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１のカーカス層１４は、２つのカーカスプライ１４Ａ、１４Ｂを含む。

そして、図２に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧Ｄｃと、タイヤ幅方向最外側に位置するサイド部円弧Ｄｓｉと、前記サイド部円弧Ｄｓｉよりもタイヤ幅方向内側に位置するショルダー側円弧Ｄｓｈとを含む、トレッド部Ｄの外表面に形成されるトレッドプロファイルＤｐを有する。

以上に示す前提の下、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、その総幅をＳＷとし、その外径をＯＤとしたときに、
ＳＷ／ＯＤ ≦ ０．３ ・・・＜１＞
を満たすように形成されている。

図３は、図２のショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉの境界部分の拡大図である。図３（ａ）はタイヤ幅方向の一方側（図２の紙面右側をいう）についての拡大図であり、図３（ｂ）はタイヤ幅方向の他方側（図２の紙面左側をいう）の拡大図である。図３では、トレッド部Ｄのタイヤ幅方向中央部が省略されている。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、図３（ａ）に示すように、タイヤ幅方向の一方側において、ショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉが、例えば別の円弧である湾曲した線分Ｄｊを介して滑らかに接続されている。このとき、これらショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉのそれぞれの延長線Ｄｓｈｅｘ、Ｄｓｉｅｘ（図３（ａ）では点線で示されている）は、図に示されているように交わる。本実施形態では、このように形成された交点を一方の第一の基準点Ｐ１とし、さらに、一方の第一の基準点Ｐ１からトレッドプロファイルＤｐに垂線ＰＬを下ろした箇所を一方の第二の基準点Ｑ１とする。

次いで、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、図３（ｂ）に示すように、タイヤ幅方向の他方側において、ショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉが、例えば別の円弧である湾曲した線分Ｄｊを介して滑らかに接続されている。このとき、これらショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉのそれぞれの延長線Ｄｓｈｅｘ、Ｄｓｉｅｘ（図３（ｂ）では点線で示されている）は、図に示されているように交わる。本実施形態では、このように形成された交点を他方の第一の基準点Ｐ２とし、さらに、他方の第一の基準点Ｐ２からトレッドプロファイルＤｐに垂線ＰＬを下ろした箇所を他方の第二の基準点Ｑ２とする。

なお、特に図示しないが、別の実施形態に係る空気入りタイヤ１では、ショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉが上記線分Ｄｊを介して滑らかに接続されておらず、これらの端部同士が直接に接続されている。このとき、タイヤ幅方向のそれぞれの側における、ショルダー側円弧Ｄｓｈ及びサイド部円弧Ｄｓｉの交点を第二の基準点Ｑ１、Ｑ２とする。言い換えれば、この場合では、タイヤ幅方向のそれぞれの側において、第一の基準点Ｐ１、Ｐ２と第二の基準点Ｑ１、Ｑ２とがそれぞれ重なり、このような構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

そして、一方の第二の基準点Ｑ１から他方の第二の基準点Ｑ２までの前記トレッドプロファイルＤｐに沿った長さをトレッド展開幅ＴＤＷとする。

このとき、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、
０．５ ≦ ＴＤＷ／ＳＷ ≦ ０．７ ・・・＜２＞
を満たすように形成されている。

なお、総幅ＳＷは、空気入りタイヤ１をリム組みしたときの、サイドウォール上のデザインを含んだサイドウォール同士の間の間隔である。そして、外径ＯＤ、トレッド展開幅ＴＤＷは、リム組みした状態で測定される。

ここで、本実施形態において使用されるリムは、空気入りタイヤ１の内径に適合したリム径を有する。そして、当該リムは、ＩＳＯ４０００−１：２００１に準拠して、タイヤ断面幅の呼びＳｎと、リム組みされるタイヤの偏平比により表１の対応表によって定められる係数Ｋ１との積で求められた値（Ｒｍ＝Ｋ１×Ｓｎ）に最も近い、表２に示されている規定リム幅Ｒｍ（ｍｍ）に対応するリム幅の呼びを有する。

また、本実施形態では、空気入りタイヤ１の寸法は、通常に使用される範囲の内圧（例えば、正規内圧）を充填したときの無負荷状態で測定される。その具体例として、図１では、２３０ｋＰａの内圧で充填された空気入りタイヤが示されている。しかしながら、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、通常に使用される範囲の内圧が充填されていれば、その効果を発揮する。よって、空気入りタイヤ１に２３０ｋＰａの内圧が充填されていることが本発明の実施上、必須でないことに留意されたい。なお、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。

上述のように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１はベルト層２０を含む。本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、ベルト層２０は、タイヤ周方向に対して０度以上１０度以下の角度で延在するコードを含む低角度ベルト層２０Ａと、タイヤ周方向に対して２０度以上７０度以下の角度で延在するコードを含む高角度ベルト層２０Ｂとを含む。

なお、本実施形態では、低角度ベルト層２０Ａは高角度ベルト層２０Ｂよりもタイヤ径方向外側に位置する。つまり、高角度ベルト層２０Ｂは低角度ベルト層２０Ａよりもタイヤ径方向内側に位置する。しかしながら、低角度ベルト層２０Ａが高角度ベルト層２０Ｂよりもタイヤ径方向内側に位置してもよく、つまり、高角度ベルト層２０Ｂが低角度ベルト層２０Ａよりもタイヤ径方向外側に位置してもよい。

これより、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の作用について説明する。

（１） 本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、上述の式＜１＞を満たすように形成されている。それにより、一般的な乗用自動車用タイヤのサイズ（例えば２０５／５５Ｒ１６（ＳＷ／ＯＤ＝０．３２））の空気入りタイヤと比較すると、外径ＯＤに対して総幅ＳＷが小さい。その結果、空気入りタイヤ１の前面投影面積が小さく、タイヤの空気抵抗が低減され、ひいては空気入りタイヤ１の転がり抵抗を低減することができる。その一方で、単に総幅ＳＷを狭くすると空気入りタイヤ１の負荷能力が低下するが、式＜１＞を満たすことにより、外径ＯＤが総幅ＳＷに対して十分に大きいので、負荷能力の低下を抑制することができる。また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、上記式＜１＞を満たすことにより、一般的な乗用自動車用タイヤのサイズの空気入りタイヤと比較すると接地形状が細長くなる。その結果、耐ハイドロプレーニング性能が向上する。

（２） 本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、上述の式＜２＞を満たすように形成されている。本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、式＜２＞の関係を満たすことにより、総幅ＳＷに対してトレッド展開幅ＴＤＷが、一般的な空気入りタイヤよりも狭くなるように設定されている。これにより、トレッド部１０におけるゴムボリュームを小さくすることができるので、転がり抵抗が低減される。「ＴＤＷ／ＳＷ」が０．５よりも小さいと、接地幅が狭くなりすぎることにより、コーナリングフォース（ＣＦ）を充分に発生させることが困難となり、ひいては操縦安定性の悪化を制御することが困難となるおそれがある。「ＴＤＷ／ＳＷ」が０．７よりも大きいと、転がり抵抗の低減効果が小さくなるおそれがある。また、本発明の目的は、操縦安定性能の低下を最小限にとどめつつ、転がり抵抗を低減させることであるところ、本実施形態に係る空気入りタイヤ１が、
０．５３ ≦ ＴＤＷ／ＳＷ ＜ ０．６５
を満たすと、転がり抵抗及び操縦安定性をより高次元で両立することができるのでさらに好ましい。つまり、「ＴＤＷ／ＳＷ」が０．５３以上であることにより、一般的なサイズの空気入りタイヤ（例えば２０５／５５Ｒ１６（ＴＤＷ／ＳＷ＝０．８０））と比較しても、接地幅を十分に確保することができるので、操縦安定性を維持又は改善することができる。その一方で、「ＴＤＷ／ＳＷ」が０．６５よりも小さいことにより、一般的なサイズの空気入りタイヤと比較しても、トレッド部Ｄにおけるゴムボリュームを十分に小さくすることができるので、転がり抵抗を十分に低減することができる。さらに操縦安定性を改善するという観点から、総幅ＳＷとトレッド展開幅ＴＤＷとの比が、
０．５５ ≦ ＴＤＷ／ＳＷ ＜ ０．６５
を満たすと、接地幅をさらに多く確保することができ、転がり抵抗及び操縦安定性をさらに高次元で両立することができるのでさらに好ましい。

（３） 本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、上述のように、低角度ベルト層２０Ａ及び高角度ベルト層２０Ｂを含む。本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に対して、通常使用される角度範囲（例えば２０度以上３０度以下）よりも十分に低い角度である１０度以下の角度で延在するコードを含む低角度ベルト層２０Ａを含む。それにより、トレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性を十分に向上させることができる。その一方で、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に対して、通常使用される角度から通常使用されることのない高い角度までを包含する角度範囲である２０度から７０度で延びるコードを含む高角度ベルト層２０Ｂをさらに含む。高角度ベルト層２０Ｂに含まれるコードの延在角度が２０度以上であることから、低角度ベルト層２０Ａと協働して、トレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性が過剰に高くなることを抑制する。また、高角度ベルト層２０Ｂに含まれるコードの延在角度が７０度以下であることから、トレッド部Ｄのタイヤ幅方向剛性が過剰に高くなることを抑制することができる。それにより、トレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性及びタイヤ幅方向剛性を適度にバランスさせることができる。よって、トレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性が過剰に高い場合に接地面で発生するおそれのある、トレッド部Ｄのバックリング（座屈）を抑制する。それにより、接地面圧分布が不均一になることを、極端な場合には、トレッド部Ｄの表面が路面から浮き上がることを、抑制することができる。以上により、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、高角度ベルト層２０Ｂの作用により、低角度ベルト層２０Ａによるトレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性の向上効果を十分に奏することができる。その結果、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、操縦安定性能を向上させることができる。

また、ベルト層２０のうち、最も幅の狭いベルト層のタイヤ幅方向の長さを有効ベルト幅ＢＷとしたときに、本実施形態に係る空気入りタイヤ１が、
０．９７ ≦ ＢＷ／ＴＤＷ ≦ １．１ ・・・＜３＞
を満たすように形成されると好ましい。「ＢＷ／ＴＤＷ」が０．９７以上であることにより、有効ベルト幅ＢＷが十分に大きく、ベルト剛性を十分に確保することができる。その結果、操縦安定性能の悪化を抑制することができる。また、「ＢＷ／ＴＤＷ」が１．１以下であることにより、ベルト層２０のタイヤ幅方向両端部とトレッドプロファイルＤｐとの距離を十分に確保することができる。その結果、耐久性の悪化を抑制することができる。

また、低角度ベルト層２０Ａが、ベルト層２０のうちタイヤ径方向最外側に位置すると好ましい。低角度ベルト層２０Ａが接地面の近くに位置することにより、低角度ベルト層２０Ａによるトレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性の向上効果を、効果的に発揮させることができる。その結果、操縦安定性能を向上させることができる。

また、低角度ベルト層２０Ａが複数のスチールコードを含み、上記スチールコードの弾性率（ｋＮ／ｍｍ^２）と、上記スチールコードの断面積（ｍｍ^２）と、低角度ベルト層２０Ａにおける５０ｍｍ幅あたりの上記スチールコードの打込み本数（本／５０ｍｍ）と、の積をＹ（ｋＮ／５０ｍｍ）としたときに、
−ＳＷ／ＯＤ＋１．２ ≦ Ｙ／１０００ ≦ −５．０（ＳＷ／ＯＤ）＋３．０ ・・・＜４＞
を満たすとさらに好ましい。なお、Ｙは空気入りタイヤ１のベルト剛性に相当する数値である。「Ｙ／１０００」が「−ＳＷ／ＯＤ＋１．２」以上であることにより、ベルト剛性を十分に確保することができる。その結果、操縦安定性能の悪化を抑制することができる。また、「Ｙ／１０００」が「−５．０（ＳＷ／ＯＤ）＋３．０」以下であることにより、トレッド部Ｄのタイヤ周方向剛性が過剰に高くなり、ひいては接地長が小さくなることを抑制する。その結果、耐ハイドロプレーニング性能の悪化を抑制することができる。以上により、タイヤサイズによって、具体的には「ＳＷ／ＯＤ」の値に基づいてベルト剛性を適正化することができ、ひいては操縦安定性能及び耐ハイドロプレーニング性能を高次元でバランスさせることができる。

なお、スチールコードの弾性率Ｅ（ｋＮ／ｍｍ^２）は、タイヤから採取したコードの２５０（Ｎ）から５００（Ｎ）負荷時の伸びから算出されるものであり、無負荷時に対する２５０（Ｎ）負荷時のコードの伸びをｅ１（％）、５００（Ｎ）負荷時のコードの伸びをｅ２（％）、コードの断面積をＳ（ｍｍ^２）として、以下の式より算出する。
Ｅ＝（５００―２５０）／｛Ｓ×（ｅ１―ｅ２）／１００｝／１０００
＝２５×Ｓ×（ｅ１―ｅ２）

これより、図４を参照しつつ、本実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッドパターンについて説明する。図４は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッド部Ｄの一部を示す平面展開図である。

本実施形態の空気入りタイヤ１のトレッド部Ｄには、タイヤ周方向に延在する４つの周方向溝２６が設けられており、かつ、タイヤ周方向に対して傾斜する方向に延在する複数の横溝２８がさらに設けられている。また、各周方向溝２６によって、又は各周方向溝２６及び横溝２８によって、陸部３０が区画形成されている。なお、以下では、周方向溝２６及び横溝２８を単に溝２６、２８と呼ぶ。

ここで、図２に戻って、トレッド部Ｄのセンター領域Ａｃを定義する。図２に示すように、トレッドプロファイルＤｐとタイヤ赤道面ＣＬとの交点であるトレッド頂点ｃｃを中心として、トレッドプロファイルＤｐに沿って、トレッド展開幅ＴＤＷの５０％に相当する長さを有するトレッド部Ｄの長さ領域をセンター領域Ａｃとする。ここで図４を再び参照すると、図４では、同様にタイヤ赤道線ＣＬを中心としてトレッド展開幅ＴＤＷの５０％に相当するタイヤ幅方向寸法を有するセンター領域Ａｃが示されている。

このとき、本実施形態の空気入りタイヤ１では、センター領域Ａｃの接地領域Ｇにおける接地面積に対する溝面積比率ＧＣＲが、２０％以下であると好ましい。これにより、センター領域Ａｃにおいて、溝面積比率が十分に小さくなり、すなわち陸部面積が大きくなる。その結果、トレッド部Ｄのセンター領域Ａｃにおいてトレッド剛性を向上させることができ、ひいては操縦安定性能を向上させることができる。

なお、センター領域Ａｃの接地領域Ｇにおける接地面積に対する溝面積比率ＧＣＲとは、センター領域Ａｃ内の接地領域Ｇにおける、陸部面積と溝面積との総和（すなわち接地面積）に対する溝面積の比率である。

さらに、本発明の実施形態では、接地領域Ｇとは、空気入りタイヤ１を上述のリムにリム組みし、２３０ｋＰａで内圧を充填し、かつ負荷能力の８０％に相当する荷重をかけて平面に接地させたときの接地面の領域である。また、本発明の実施形態では、負荷能力は、ＩＳＯ４０００−１：１９９４に基づいて決定される。しかしながら、当該ＩＳＯ規格において負荷能力指数（ロードインデックス）が設定されていないサイズについては、個別に算出して諸外国の規格との整合を考慮して決定するとの記載があり、この場合は、負荷能力については各国の規格に基づいて算出される。したがって、本発明の実施形態では、ＪＩＳ規格で採用している負荷能力算出式を利用したＪＩＳ Ｄ４２０２−１９９４解説の「負荷能力の算定」に記載されている、算定式（ｃ）（下記式）から各タイヤサイズの負荷能力を算出するものとする。
Ｘ＝Ｋ×２．７３５×１０−５×Ｐ^{０．５８５}×Ｓｄ^１．３９×（Ｄ_Ｒ−１２．７＋Ｓｄ）
但し、Ｘ＝負荷能力（ｋｇ）
Ｋ＝１．３６
Ｐ＝２３０（＝空気圧（ｋＰａ））
Ｓｄ＝０．９３×Ｓ_．７５−０．６３７ｄ
Ｓ_．７５＝Ｓ×（（１８０°−Ｓｉｎ^−１（（Ｒｍ／Ｓ））／１３１．４°）
Ｓ＝設計断面幅（ｍｍ）
Ｒ_ｍ＝設計断面幅に対応したリム幅（ｍｍ）
ｄ＝（０．９−偏平比（−））×Ｓ_．７５−６．３５
Ｄ_Ｒ＝リム径の基準値（ｍｍ）

ここで再び図２に戻って、トレッド部Ｄのショルダー端領域Ａｓｈｅを定義する。図２に示すように、第二の基準点Ｑ１、Ｑ２から、トレッドプロファイルＤｐに沿ってタイヤ幅方向内側に向かって、トレッド展開幅ＴＤＷの１０％に相当する長さをそれぞれ有するトレッド部Ｄの長さ領域をショルダー端領域Ａｓｈｅとする。ここで図４を再び参照すると、図４では、第二の基準点Ｑ１、Ｑ２に対応するタイヤ幅方向位置Ｑ１’、Ｑ２’から、タイヤ幅方向内側に向かって、トレッド展開幅ＴＤＷの１０％に相当する長さタイヤ幅方向寸法を有するショルダー端領域Ａｓｈｅが示されている。

このとき、本実施形態の空気入りタイヤ１では、タイヤ幅方向の一方の側及び他方の側の両方のショルダー端領域Ａｓｈｅに、周方向細溝２６ｎが設けられている。本発明では、ショルダー端領域Ａｓｈｅの少なくとも一方に周方向細溝２６ｎが設けられていると好ましい。接地領域Ｇの接地端ＧＥに近いタイヤ幅方向領域に集中する傾向のある内部応力が、周方向細溝２６ｎが設けられていることで分散される。その結果、空気入りタイヤ１の転動によるヒステリシスロスを減少させ、ひいては転がり抵抗を低減できる。なお、周方向細溝２６ｎとは、周方向溝２６のうち、開口部における溝幅が２ｍｍ以上４ｍｍ以下の溝をいう。

あるいは、本発明の別の実施形態では、ショルダー端領域Ａｓｈｅに周方向細溝が設けられていない。

本実施例では、様々な条件が設定されたテストタイヤについて、燃費指数、操縦安定性能及び耐ハイドロプレーニング性能に関するタイヤ性能試験が行われた。

これらの性能試験では、上述のようにＩＳＯ４０００−１：２００１に準拠した、各テストタイヤに適合するサイズのリムを組付け、各々に２３０ｋＰａの内圧を充填して行われた。

これより、各テストタイヤについて行われた性能試験の試験方法について説明する。

（燃費性能）
テストタイヤを排気量１８００ｃｃの前輪駆動車に装着し、全長２ｋｍのテストコースを時速１００ｋｍ／ｈにて５０周走行したときの燃料消費率を計測した。従来例の計測結果を１００としたときの各テストタイヤの燃費改善率を指数にて示した。この指数値は、大きいほど燃費性能に優れていることを示す。

（操縦安定性能）
テストタイヤを乗用車（排気量１８００ｃｃ）に装着し、１周２ｋｍのテストコースをレーンチェンジしながら３周走行したときのフィーリングを３人の専門ドライバーにより評価した。評価結果は、従来例のフィーリング評価値の平均値を１００としたときの、各テストタイヤのフィーリング評価値の平均値を指数にて示した。この指数値は、大きいほど操縦安定性能が優れていることを示す。

（耐ハイドロプレーニング性能）
テストタイヤを乗用車（排気量１８００ｃｃ）に装着し、直線ハイドロプレーニング試験を行い、ハイドロプレーニングが発生した速度を計測して評価した。この直線ハイドロプレーニング試験は、水深１０ｍｍのプールを、速度を上げながら進入し、そのときのテストタイヤのスリップ率を計測した。このときのスリップ率が１０％となったときをハイドロプレーニング発生速度とする。計測結果は、従来例での計測結果を１００としたときの各テストタイヤの計測結果を指数にて示した。この指数値は、大きいほど耐ハイドロプレーニング性能が優れていることを示す。

これより、各テストに関する、各テストタイヤ及びその性能試験結果について説明する。

［テスト１］
（従来例）
従来例に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６であり、その「ＳＷ／ＯＤ」の値が０．３２であり、すなわち式＜１＞を満たさず、「ＴＤＷ／ＳＷ」の値が０．８０であり、すなわち式＜２＞を満たさないテストタイヤである。また、従来例に係る空気入りタイヤは、高角度ベルト層を含むものの、低角度ベルト層を含まない。

（実施例１から１１）
実施例１から１１に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズがそれぞれ異なり、式＜１＞の「ＳＷ／ＯＤ」の値が０．３０から０．２１の範囲で振り分けられており、すなわち式＜１＞を満たし、式＜２＞の「ＴＤＷ／ＳＷ」の値が０．６０であり、すなわち式＜２＞を満たすテストタイヤである。また、実施例１から１１に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に対して０度の角度で（つまり、タイヤ周方向と平行に）延在するコードを含む低角度ベルト層と、タイヤ周方向に対して３０度の角度で延在するコードを含む高角度ベルト層とを含む。

テスト１では、従来例及び実施例１から１１に係る空気入りタイヤについて、燃費指数及び操縦安定性能に関する性能試験が行われた。表３には、各テストタイヤの寸法等に関する数値と、性能試験結果とが示されている。

なお、表３において「外側ベルト層コード角度」とは、各テストタイヤに含まれる２つのベルト層のうち、タイヤ径方向外側に位置するベルト層に含まれるコードのタイヤ周方向に対する延在角度を示す。また、表３において、「内側ベルト層コード角度」とは、各テストタイヤに含まれる２つのベルト層のうち、タイヤ径方向内側に位置するベルト層に含まれるコードのタイヤ周方向に対する延在角度を示す。なお、以降のテストに関する、表３以降の表においても同じものとする。

表３の性能試験結果によれば、式＜１＞及び式＜２＞を満たしかつ低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含む実施例１から１１に係る空気入りタイヤは、燃費指数及び操縦安定性能において、従来例を上回っている。

［テスト２］
テスト１の性能試験結果により、試験されたタイヤサイズのうちでは、タイヤサイズ１６５／５５Ｒ２０（実施例９）であれば、タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６（従来例）に対して燃費指数及び操縦安定性能が有意に改善されることが確認された。したがって、テスト２以降のテストタイヤについては、このタイヤサイズが使用される。

（実施例１２から１６、比較例１、２）
実施例１２から１６及び比較例１、２に係る空気入りタイヤは、式＜１＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含み、かつ式＜２＞の「ＴＤＷ／ＳＷ」の値が０．４０から０．７５の範囲で振り分けられたテストタイヤである。実施例１２から１６に係る空気入りタイヤは式＜２＞を満たすが、比較例１、２に係る空気入りタイヤは式＜２＞を満たさない。

（比較例３）
比較例３に係る空気入りタイヤは、低角度ベルト層を含まない点のみにおいて比較例９に係る空気入りタイヤと異なるテストタイヤである。

テスト２では、従来例、実施例１２から１６及び比較例１から３に係る空気入りタイヤについて、燃費指数及び操縦安定性能に係るタイヤ性能試験が行われた。表４には、各テストタイヤの寸法等に関する数値と、性能試験結果とが示されている。なお、実施例９に関しては、表３に記載の数値を再掲している。

表４の性能試験結果によれば、式＜２＞を満たす実施例１２から１６に係る空気入りタイヤは、式＜２＞を満たさない比較例１、２と比較して、燃費指数及び操縦安定性能が高度に両立されている。そして、実施例１２から１６に係る空気入りタイヤは、燃費指数及び操縦安定性能において従来例を上回っている。

また、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含む実施例９に係る空気入りタイヤは、低角度ベルト層を含むが高角度ベルト層を含まない比較例３に係る空気入りタイヤよりも、操縦安定性において優れている。

［テスト３］
テスト３では、テスト２と同様にタイヤサイズ１６５／５５Ｒ２０が使用される。

（実施例１７から２０）
実施例１７から２０に係る空気入りタイヤは、式＜１＞及び＜２＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含み、かつ式＜３＞の「ＢＷ／ＴＤＷ」の値が０．９５から１．１５の範囲で振り分けられたテストタイヤである。実施例１８、１９に係る空気入りタイヤは式＜３＞を満たすが、実施例１７、２０に係る空気入りタイヤは式＜３＞を満たさない。

（実施例２１、２２）
実施例２１、２２に係る空気入りタイヤは、式＜１＞から＜３＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含むが、低角度ベルト層及び高角度ベルト層のタイヤ径方向位置が互いに異なるテストタイヤである。

テスト３では、従来例、実施例１７から２２に係る空気入りタイヤについて、燃費指数及び操縦安定性能に係るタイヤ性能試験が行われた。表５には、各テストタイヤの寸法等に関する数値と、性能試験結果とが示されている。

表５の性能試験結果によれば、式＜３＞を満たす実施例１８、１９に係る空気入りタイヤは、式＜３＞を満たさない実施例１７、２０に係る空気入りタイヤと比較して、燃費指数及び操縦安定性能が高度に両立されている。また、実施例１８、１９に係る空気入りタイヤは、燃費指数及び操縦安定性能に関して、従来例を上回っている。

さらに、低角度ベルト層が、高角度ベルト層よりもタイヤ径方向外側に位置しており、すなわちベルト層のうちタイヤ径方向最外側に位置する実施例２２に係る空気入りタイヤは、低角度ベルト層が高角度ベルト層よりもタイヤ径方向内側に位置する実施例２１と比較して、操縦安定性に優れる。

［テスト４］
テスト４では、テスト２及びテスト３と同様にタイヤサイズ１６５／５５Ｒ２０が使用される。さらに、テスト４では、式＜４＞を用いることにより、タイヤサイズによって、具体的には「ＳＷ／ＯＤ」の値に基づいて、ベルト剛性を適正化できることを示すために、他のタイヤサイズ１９５／４５Ｒ１９（ＳＷ／ＯＤ＝０．２９）及び１３５／７５Ｒ２２（ＳＷ／ＯＤ＝０．２１）も使用される。

（実施例２３から３１）
実施例２３から２５に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが１９５／４５Ｒ１９であって、式＜１＞から＜３＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含み、かつ式＜４＞の「Ｙ」の値が８００から１６００の範囲で振り分けられたテストタイヤである。

実施例２６から２８に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが１６５／５５Ｒ２０であって、式＜１＞から＜３＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含み、かつ式＜４＞の「Ｙ」の値が９００から１９００の範囲で振り分けられたテストタイヤである。

実施例２９から３１に係る空気入りタイヤは、タイヤサイズが１３５／７５Ｒ２２であって、式＜１＞から＜３＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含み、かつ式＜４＞の「Ｙ」の値が９５０から２０００の範囲で振り分けられたテストタイヤである。

実施例２３から３１のうち実施例２４、２７、３０に係る空気入りタイヤは式＜４＞を満たし、その他の実施例に係る空気入りタイヤは式＜４＞を満たさない。

テスト４では、従来例、実施例２３から３１に係る空気入りタイヤについて、燃費指数、操縦安定性能及び耐ハイドロプレーニング性能に係るタイヤ性能試験が行われた。表６には、各テストタイヤの寸法等に関する数値と、性能試験結果とが示されている。

表６の性能試験結果によれば、式＜４＞を満たす実施例２４、２７、３０に係る空気入りタイヤはそれぞれ、実施例２３、２５、実施例２６、２８及び実施例２９、３１に係る空気入りタイヤと比較して、操縦安定性能及び耐ハイドロプレーニング性能が高度に両立されている。また、実施例２４、２７、３０に係る空気入りタイヤは、燃費指数、操縦安定性能及び耐ハイドロプレーニング性能に関して、従来例を上回っている。

［テスト５］
テスト５では、テスト２から４と同様にタイヤサイズ１６５／５５Ｒ２０が使用される。

（実施例３２、３３）
実施例３２、３３に係る空気入りタイヤは、式＜１＞から＜３＞を満たし、低角度ベルト層及び高角度ベルト層を含むテストタイヤである。なお、実施例３２、３３に係る空気入りタイヤには、図４に示されているトレッドパターンを基礎としたトレッドパターンが設けられている。実施例３２、３３に係る空気入りタイヤのトレッドパターンは、センター領域ＡＣの接地領域Ｇにおける接地面積に対する溝面積比率ＧＣＲがそれぞれ２５％及び１９％になるように各溝の幅が調整されている。

テスト５では、従来例、実施例３２、３３に係る空気入りタイヤについて、燃費指数及び操縦安定性能に係るタイヤ性能試験が行われた。表７には、各テストタイヤの寸法等に関する数値と、性能試験結果とが示されている。

表７の性能試験結果によれば、ＧＣＲが２０％以下のトレッドパターンが設けられている実施例３３に係る空気入りタイヤは、ＧＣＲが２０％よりも大きいトレッドパターンが設けられている実施例３２と比較して、操縦安定性能において優れている。

本発明は、以下のように規定される。

（１） 一対のビード部と、前記ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部に連なるトレッド部とを備え、タイヤ子午線断面視で、前記ビード部同士の間において、前記サイドウォール部及び前記トレッド部を介して架け渡されているカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に位置する少なくとも２つのベルト層と、を備え、かつ、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外側に位置するサイド部円弧と、前記サイド部円弧よりもタイヤ幅方向内側に位置するショルダー側円弧とを含むトレッドプロファイルを有する、空気入りタイヤであって、前記空気入りタイヤの総幅をＳＷと、前記空気入りタイヤの外径をＯＤとしたときに、「ＳＷ／ＯＤ ≦ ０．３」を満たし、タイヤ幅方向の一方の側における、前記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一方の第一の基準点とし、前記一方の第一の基準点から前記トレッドプロファイルに垂線を下ろした箇所を一方の第二の基準点とし、タイヤ幅方向の他方の側における、前記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他方の第一の基準点とし、前記他方の第一の基準点から前記トレッドプロファイルに垂線を下ろした箇所を他方の第二の基準点とし、一方の第二の基準点から他方の第二の基準点までの前記トレッドプロファイルに沿った長さをトレッド展開幅ＴＤＷとしたときに、「０．５ ≦ ＴＤＷ／ＳＷ ≦ ０．７」を満たし、かつ、前記ベルト層は、タイヤ周方向に対して０度以上１０度以下の角度で延在するコードを含む低角度ベルト層と、タイヤ周方向に対して２０度以上７０度以下の角度で延在するコードを含む高角度ベルト層とを含むことを特徴とする、空気入りタイヤ。

（２） 前記ベルト層のうち、最も幅の狭いベルト層のタイヤ幅方向の長さを有効ベルト幅ＢＷとしたときに、「０．９７ ≦ ＢＷ／ＴＤＷ ≦ １．１」を満たすことを特徴とする、（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３） 前記低角度ベルト層が、前記ベルト層のうちタイヤ径方向最外側に位置することを特徴とする、（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４） 前記低角度ベルト層が複数のスチールコードを含み、前記スチールコードの弾性率と、前記スチールコードの断面積と、前記低角度ベルト層における５０ｍｍ幅あたりの前記スチールコードの打込み本数と、の積をＹとしたときに、「−ＳＷ／ＯＤ＋１．２ ≦ Ｙ／１０００ ≦ −５．０（ＳＷ／ＯＤ）＋３．０」を満たすことを特徴とする、（１）から（３）のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

（５） 前記トレッドプロファイルとタイヤ赤道面との交点であるトレッド頂点を中心として、前記トレッドプロファイルに沿って、前記トレッド展開幅ＴＤＷの５０％に相当する長さを有する前記トレッド部の長さ領域をセンター領域とし、前記センター領域の接地領域における接地面積に対する溝面積比率ＧＣＲが２０％以下であることを特徴とする、（１）から（４）のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

（６） 前記第二の基準点から、前記トレッドプロファイルに沿ってタイヤ幅方向内側に向かって、前記トレッド展開幅ＴＤＷの１０％に相当する長さをそれぞれ有するトレッド部の長さ領域をショルダー端領域としたときに、前記ショルダー端領域の少なくとも一方に周方向細溝が設けられていることを特徴とする、（１）から（５）のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

１ 空気入りタイヤ
１４ カーカス層
２０ ベルト層
２０Ａ 低角度ベルト層
２０Ｂ 高角度ベルト層
Ａ ビード部
Ｂ サイドウォール部
Ｄ トレッド部
Ｄｃ 中央部円弧
Ｄｓｉ サイド部円弧
Ｄｓｈ ショルダー部円弧
Ｄｓｈｅｘ ショルダー側円弧の延長線
Ｄｐ トレッドプロファイル
Ｄｓｉｅｘ サイド部円弧の延長線
Ｐ１ 一方の第一の基準点（第一の基準点）
Ｐ２ 他方の第一の基準点（第一の基準点）
Ｑ１ 一方の第二の基準点（第二の基準点）
Ｑ２ 他方の第二の基準点（第二の基準点）

Claims (5)

1. 一対のビード部と、前記ビード部に連なる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部に連なるトレッド部とを備え、
   タイヤ子午線断面視で、
   前記ビード部同士の間において、前記サイドウォール部及び前記トレッド部を介して架け渡されているカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に位置する少なくとも２つのベルト層と、を備え、かつ、
   タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外側に位置するサイド部円弧と、前記サイド部円弧よりもタイヤ幅方向内側に位置するショルダー側円弧とを含むトレッドプロファイルを有する、
   空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤの総幅をＳＷと、前記空気入りタイヤの外径をＯＤとしたときに、
   ＳＷ／ＯＤ ≦ ０．３
   を満たし、
   タイヤ幅方向の一方の側における、前記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一方の第一の基準点とし、前記一方の第一の基準点から前記トレッドプロファイルに垂線を下ろした箇所を一方の第二の基準点とし、タイヤ幅方向の他方の側における、前記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他方の第一の基準点とし、前記他方の第一の基準点から前記トレッドプロファイルに垂線を下ろした箇所を他方の第二の基準点とし、一方の第二の基準点から他方の第二の基準点までの前記トレッドプロファイルに沿った長さをトレッド展開幅ＴＤＷとしたときに、
   ０．５ ≦ ＴＤＷ／ＳＷ ≦ ０．７
   を満たし、かつ、
   前記ベルト層は、タイヤ周方向に対して０度以上１０度以下の角度で延在するコードを含む低角度ベルト層と、タイヤ周方向に対して２０度以上７０度以下の角度で延在するコードを含む高角度ベルト層とを含み、
   前記ベルト層のうち、最も幅の狭いベルト層のタイヤ幅方向の長さを有効ベルト幅ＢＷとしたときに、
   ０．９７ ≦ ＢＷ／ＴＤＷ ≦ １．１
   を満たすことを特徴とする、
   空気入りタイヤ。
2. 前記低角度ベルト層が、前記ベルト層のうちタイヤ径方向最外側に位置す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. 前記低角度ベルト層が複数のスチールコードを含み、
   前記スチールコードの弾性率と、前記スチールコードの断面積と、前記低角度ベルト層における５０ｍｍ幅あたりの前記スチールコードの打込み本数と、の積をＹとしたときに、
   −ＳＷ／ＯＤ＋１．２ ≦ Ｙ／１０００ ≦ −５．０（ＳＷ／ＯＤ）＋３．０
   を満たすことを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッドプロファイルとタイヤ赤道面との交点であるトレッド頂点を中心として、前記トレッドプロファイルに沿って、前記トレッド展開幅ＴＤＷの５０％に相当する長さを有する前記トレッド部の長さ領域をセンター領域とし、
   前記センター領域の接地領域における接地面積に対する溝面積比率ＧＣＲが２０％以下であることを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第二の基準点から、前記トレッドプロファイルに沿ってタイヤ幅方向内側に向かって、前記トレッド展開幅ＴＤＷの１０％に相当する長さをそれぞれ有するトレッド部の長さ領域をショルダー端領域としたときに、
   前記ショルダー端領域の少なくとも一方に周方向細溝が設けられていることを特徴とする、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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