(57)【要約】【課題】操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能の向上を図り、かつ高周波ロードノイズを低減すること。【解決手段】トレッド面１１を中央部円弧３１とショルダー側円弧３２とショルダー部円弧３３とにより形成する。赤道面５から中央部円弧３１の端部までの幅である輪郭範囲Ｌ１と、トレッド展開幅ＴＤＷとの関係式Ｋ１＝Ｌ１／（ＴＤＷ×０．５）が、０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内となるとともに、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比をＫ２＝ＴＲ１／ＯＤが、０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内となるように形成する。偏平率βとトレッド展開幅ＴＤＷと総幅ＳＷとの関係式Ｋ３＝（β×ＴＤＷ）／（１００×ＳＷ）が、０．４０≦Ｋ３≦０．４８の範囲内となるように形成する。さらに、前記赤道面から前記ラグ溝の開始位置までの距離を、０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下とする。【選択図】        図１
2010126103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ幅方向の両端にサイドウォール部を有し、当該サイドウォール部のタイヤ径方向外方には、少なくともラグ溝が形成されたキャップトレッドを有するトレッド部が設けられるとともに、子午面断面で見た場合に前記キャップトレッドの表面であるトレッド面が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であって、
正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧の５％を充填した状態において、前記トレッド面は、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、当該中央部円弧のタイヤ幅方向両端側２箇所に位置するとともに２箇所の円弧がほぼ同一の曲率半径となって形成されるショルダー側円弧と、前記トレッド面のタイヤ幅方向の端部に位置するショルダー部を形成するショルダー部円弧と、により形成されており、
前記中央部円弧の曲率半径をＴＲ１とし、
赤道面から前記中央部円弧のタイヤ幅方向における端部までの幅である輪郭範囲をＬ１とし、
タイヤ幅方向における前記トレッド面の幅であるトレッド展開幅をＴＤＷとし、
タイヤ幅方向の両端に位置して対向する前記サイドウォール部のうちタイヤ幅方向の最も外方に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅である総幅をＳＷとし、
前記トレッド面のうちタイヤ径方向における径が最も大きい部分の直径であるタイヤ外径をＯＤとし、
偏平率をβとした場合に、
前記輪郭範囲Ｌ１と前記トレッド展開幅ＴＤＷとの関係式である下記の式（１）で求められたＫ１が０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内になるとともに、
前記中央部円弧の曲率半径ＴＲ１と前記タイヤ外径ＯＤとの比を求める式である下記の式（２）で求められたＫ２が０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内になり、
前記偏平率βと前記トレッド展開幅ＴＤＷと前記総幅ＳＷとの関係式である下記の式（３）で求められたＫ３が０．４０≦Ｋ３≦０．４８の範囲内になり、
前記赤道面から前記ラグ溝の開始位置までの距離が、０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下となることを特徴とする空気入りタイヤ。
Ｋ１＝Ｌ１／（ＴＤＷ×０．５）・・・（１）
Ｋ２＝ＴＲ１／ＯＤ・・・（２）
Ｋ３＝（β×ＴＤＷ）／（１００×ＳＷ）・・・（３）
【請求項２】
前記中央部円弧のタイヤ幅方向における端部を通り、かつ、前記中央部円弧に接する接線と、
前記ショルダー部円弧のタイヤ幅方向外方側の端部を通り、かつ、前記ショルダー部円弧に接する接線とでなす角度αが、３５度≦α≦６０度の範囲内となることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ショルダー部円弧の曲率半径をＳＨＲとした場合に、
前記中央部円弧の曲率半径ＴＲ１と前記ショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲとの比を求める式である下記の式（４）で求められたＫ４が、０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５の範囲内にな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。
Ｋ４＝ＳＨＲ／ＴＲ１・・・（４）
【請求項４】
前記キャップトレッドの少なくとも一部には、３００％引張モジュラスの範囲が５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であるコンパウンドが用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記キャップトレッドの少なくとも一部には、タイヤ幅方向モジュラスがタイヤ周方向モジュラスより小さい特性を持つ異方性ゴムが用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。特に、本発明は、断面形状が複数の円弧によって形成されたトレッド面を有する空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気入りタイヤでは、直進走行時とカーブ走行時とではトレッド部における使用領域が異なっているので、走行状況に応じてトレッド部の各部の摩耗の度合いに変化が生じ、偏摩耗が生じる場合がある。そこで、従来の空気入りタイヤでは、トレッド部の形状を適切な形状にし、偏摩耗の低減を図っているものがある。例えば、特許文献１では、トレッド部が接地した際の接地圧分布の一様化と接地長さ分布の一様化を図るために、トレッド部のクラウンの形状を曲率半径の異なる３つの円弧により形成し、この円弧の曲率半径、及び各円弧のタイヤ幅方向における幅が、適切な範囲内になるようにして形成している。これにより、様々な走行状態が混在している場合でも、トレッド部がクラウン幅方向に沿って一様に摩耗するので、偏摩耗の低減を図ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７１１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の空気入りタイヤでは、上述したように空気入りタイヤのクラウン形状を適切な形状にすることによって偏摩耗の低減を図っているが、空気入りタイヤの接地時の特性は、トレッド部に作用する荷重によっても変化する。例えば、トレッド部に作用する荷重が変化すると、空気入りタイヤを装着した車両の旋回時の最大コーナーリングフォースが変化する。この最大コーナーリングフォースは、操縦安定性と車両の耐転覆性能とに寄与し、これらは相反する性能となっているが、近年では車両の高重心化と空気入りタイヤの低偏平率化の傾向が強いため、これに応じて操縦安定性と耐転覆性能とを改良すべき要望が多くなっている。また、空気入りタイヤには静粛性が求められるので、操縦安定性と耐転覆性能とを改良しつつ、目立ちやすい高周波ロードノイズを低減する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能の向上を図り、かつ高周波ロードノイズを低減できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ幅方向の両端にサイドウォール部を有し、当該サイドウォール部のタイヤ径方向外方には、少なくともラグ溝が形成されたキャップトレッドを有するトレッド部が設けられるとともに、子午面断面で見た場合に前記キャップトレッドの表面であるトレッド面が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であって、
正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧の５％を充填した状態において、前記トレッド面は、タイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、当該中央部円弧のタイヤ幅方向両端側２箇所に位置するとともに２箇所の円弧がほぼ同一の曲率半径となって形成されるショルダー側円弧と、前記トレッド面のタイヤ幅方向の端部に位置するショルダー部を形成するショルダー部円弧と、により形成されており、前記中央部円弧の曲率半径をＴＲ１とし、赤道面から前記中央部円弧のタイヤ幅方向における端部までの幅である輪郭範囲をＬ１とし、タイヤ幅方向における前記トレッド面の幅であるトレッド展開幅をＴＤＷとし、タイヤ幅方向の両端に位置して対向する前記サイドウォール部のうちタイヤ幅方向の最も外方に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅である総幅をＳＷとし、前記トレッド面のうちタイヤ径方向における径が最も大きい部分の直径であるタイヤ外径をＯＤとし、偏平率をβとした場合に、前記輪郭範囲Ｌ１と前記トレッド展開幅ＴＤＷとの関係式である下記の式（１）で求められたＫ１が０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内になるとともに、前記中央部円弧の曲率半径ＴＲ１と前記タイヤ外径ＯＤとの比を求める式である下記の式（２）で求められたＫ２が０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内になり、前記偏平率βと前記トレッド展開幅ＴＤＷと前記総幅ＳＷとの関係式である下記の式（３）で求められたＫ３が０．４０≦Ｋ３≦０．４８の範囲内になり、前記赤道面から前記ラグ溝の開始位置までの距離が、０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下となることを特徴とする。
Ｋ１＝Ｌ１／（ＴＤＷ×０．５）・・・（１）
Ｋ２＝ＴＲ１／ＯＤ・・・（２）
Ｋ３＝（β×ＴＤＷ）／（１００×ＳＷ）・・・（３）
【０００７】
本発明では、上記の式によって輪郭範囲Ｌ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係Ｋ１を算出し、Ｋ１が０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内になるとともに、中央部円弧の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比Ｋ２が０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内になるようにすることにより、トレッド面のプロファイルが平坦な形状に近づく。これにより、例えば最大荷重の４０％荷重等における低荷重時の接地面積を増大させることができ、低荷重時の最大コーナーリングフォースを増加させることができる。したがって、低荷重時の操縦安定性を確保できる。また、上記の式によって偏平率βとトレッド展開幅ＴＤＷと総幅ＳＷとの関係であるＫ３を算出し、Ｋ３が０．４０≦Ｋ３≦０．４８の範囲内になるようにすることにより、トレッド展開幅を狭くできるので、例えば最大荷重時、すなわち１００％荷重時などの高荷重時の接地面積を減少させることができ、高荷重時の最大コーナーリングフォースを低減できる。したがって、高荷重時の耐転覆性の向上を図ることができる。さらに、赤道面からラグ溝開始位置までの距離を０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下とすることにより、空気入りタイヤの接地面の接地前端が四角に近い形状からより円形に近づくので、ショルダー部近傍で空気入りタイヤが滑る領域が低減される。これらの結果、操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能が向上し、かつ高周波ロードノイズを低減できる。
【０００８】
本発明の好ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記中央部円弧のタイヤ幅方向における端部を通り、かつ、前記中央部円弧に接する接線と、前記ショルダー部円弧のタイヤ幅方向外方側の端部を通り、かつ、前記ショルダー部円弧に接する接線とでなす角度αが、３５度≦α≦６０度の範囲内となることが望ましい。
【０００９】
本発明では、上述した角度αが３５度≦α≦６０度の範囲内になるようにすることにより、トレッド面方向からサイドウォール部方向にかけてのショルダー部付近での角度変化を大きくする、すなわち、ショルダー部の肩落ちを急角度にできる。これにより、高荷重、かつ、高スリップアングル時に接地幅が拡がることを抑制できるので、より確実に高荷重時の最大コーナーリングフォースの低減を図ることができ、より確実に高荷重時の耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の好ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記ショルダー部円弧の曲率半径をＳＨＲとした場合に、前記中央部円弧の曲率半径ＴＲ１と前記ショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲとの比を求める式である下記の式（４）で求められたＫ４が、０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５の範囲内になることが望ましい。
Ｋ４＝ＳＨＲ／ＴＲ１・・・（４）
【００１１】
本発明では、中央部円弧の曲率半径ＴＲ１とショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲとの比Ｋ４が０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５の範囲内になるようにすることにより、ショルダー部の曲率半径を小さくできる。これにより、高荷重、かつ、高スリップアングル時に接地幅が拡がることを抑制できるので、より確実に高荷重時の最大コーナーリングフォースの低減を図ることができ、より確実に高荷重時の耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記キャップトレッドの少なくとも一部には、３００％引張モジュラスの範囲が５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であるコンパウンドが用いられることが望ましい。
【００１３】
本発明では、耐転覆性能はトレッド部が有するキャップトレッドのコンパウンドによる影響も大きいため、キャップトレッドの少なくとも一部に３００％引張モジュラスの範囲が５〜１０ＭＰａであるコンパウンドを用いることにより、耐転覆性の向上を図っている。つまり、キャップトレッドの少なくとも一部にこのようなコンパウンドを用いることにより、高荷重、かつ、高スリップアングル時におけるタイヤ幅方向の摩擦力の低減を図ることができ、耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記空気入りタイヤにおいて、前記キャップトレッドの少なくとも一部には、タイヤ幅方向モジュラスがタイヤ周方向モジュラスより小さい特性を持つ異方性ゴムが用いられることが望ましい。
【００１５】
本発明では、キャップトレッドの少なくとも一部に、タイヤ周方向モジュラスに対してタイヤ幅方向モジュラスが小さい異方性ゴムを用いていることにより、耐転覆性の向上を図っている。つまり、キャップトレッドの少なくとも一部に、このような異方性ゴムを用いることにより、高荷重、かつ、高スリップアングル時におけるタイヤ幅方向の摩擦力の低減を図ることができ、耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る空気入りタイヤは、操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能の向上を図り、かつ高周波ロードノイズを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施形態において説明する内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に説明する構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００１８】
（実施形態）
以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内方とはタイヤ幅方向において赤道面に向かう方向、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において赤道面に向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、タイヤ周方向とは、前記回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤを示す子午面断面図である。同図に示す空気入りタイヤ１は、子午面断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側となる部分にトレッド部１０が設けられている。また、前記トレッド部１０のタイヤ幅方向の端部、すなわち、ショルダー部１６付近からタイヤ径方向内方側の所定の位置までは、サイドウォール部１５が設けられている。つまり、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の両端には、サイドウォール部１５が設けられている。さらに、このサイドウォール部１５のタイヤ径方向内方側には、ビード部２４が設けられている。このビード部２４は、当該空気入りタイヤ１の２箇所に設けられており、赤道面５を中心として対称になるように、赤道面５の反対側にも設けられている。このビード部２４にはビードコア２５が設けられており、ビードコア２５のタイヤ径方向外方にはビードフィラー２６が設けられている。
【００２０】
また、トレッド部１０のタイヤ径方向内方には、複数のベルト層２１が設けられている。このベルト層２１のタイヤ径方向内方、及びサイドウォール部１５の赤道面５側には、カーカス２２が連続して設けられている。このカーカス２２は、ビード部２４でビードコア２５に沿ってタイヤ幅方向外方に折り返されている。また、このカーカス２２の内側、あるいは、当該カーカス２２の、空気入りタイヤ１における内部側には、インナーライナ２３がカーカス２２に沿って形成されている。
【００２１】
また、トレッド部１０は、キャップトレッド１２を有している。このキャップトレッド１２は、トレッド部１０におけるタイヤ径方向外方に位置し、空気入りタイヤ１の外部に対して露出している。このようにキャップトレッド１２の外部に露出している部分、つまり、キャップトレッド１２の表面は、トレッド面１１として形成されている。また、キャップトレッド１２は、当該キャップトレッド１２を形成するコンパウンドが、３００％引張モジュラスが５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の範囲内となっている。つまり、キャップトレッド１２を形成するコンパウンドの特性は、ＪＩＳ−Ｋ６２５１による３００％引張モジュラスが、５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下の範囲内になっている。
【００２２】
さらに、このキャップトレッド１２は、３００％引張時のタイヤ幅方向モジュラスが、３００％引張時のタイヤ周方向モジュラスよりも小さくなっている。つまり、キャップトレッド１２は、タイヤ幅方向における引張モジュラスよりも、タイヤ周方向における引張モジュラスの方が小さい異方性ゴムからなり、キャップトレッド１２を形成するコンパウンドには、この異方性ゴムが用いられている。
【００２３】
また、トレッド部１０は、当該空気入りタイヤ１を子午面断面で見た場合に、キャップトレッド１２の表面、あるいはトレッド部１０の表面であるトレッド面１１が複数の異なる曲率半径の円弧で形成されている。詳細には、トレッド面１１は、空気入りタイヤを正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧の５％を内圧充填した状態において、トレッド面１１は中央部円弧３１と、ショルダー側円弧３２と、ショルダー部円弧３３とにより形成されている。なお、ここでいう正規リムとは、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。ただし、乗用車用の空気入りタイヤ１の場合には、１８０ｋＰａである。
【００２４】
トレッド面１１を形成する複数の円弧のうち、中央部円弧３１は、トレッド面１１におけるタイヤ幅方向の中央に位置しており、赤道面５を含み、赤道面５を中心として赤道面５のタイヤ幅方向の両側に形成されている。その形状は、タイヤ径方向外方に凸で、赤道面５付近のタイヤ径方向における径が最も大きくなる円弧となっている。
【００２５】
また、ショルダー側円弧３２は、中央部円弧３１のタイヤ幅方向両側２箇所に位置しており、この２箇所のショルダー側円弧３２は、ともにタイヤ径方向外方に凸となり、曲率半径がほぼ同一の円弧となっている。また、ショルダー部円弧３３は、２箇所のショルダー側円弧３２のうちの双方のショルダー側円弧３２のタイヤ幅方向外方に位置している。また、このショルダー部円弧３３は、前記ショルダー部１６を形成し、タイヤ径方向外方に凸となる円弧となっている。
【００２６】
つまり、トレッド面１１は、タイヤ幅方向における中央部に位置する中央部円弧３１のタイヤ幅方向の両側２箇所にショルダー側円弧３２が位置し、２箇所のショルダー側円弧３２のそれぞれのタイヤ幅方向外方側にショルダー部円弧３３が位置している。また、中央部円弧３１とショルダー側円弧３２、及びショルダー側円弧３２とショルダー部円弧３３とは、それぞれ接続されて連続的に形成されている。また、このように位置している中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１と、ショルダー側円弧３２の曲率半径ＴＲ２と、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲとは、大きさがすべて異なっている。
【００２７】
また、ショルダー部円弧３３のタイヤ幅方向外方には、サイド部円弧３４が形成されている。このサイド部円弧３４は、ショルダー部円弧３３のタイヤ幅方向外方に位置するとともにショルダー部円弧３３に接続され、ショルダー部円弧３３からサイドウォール部１５の方向に向けて形成されている。
【００２８】
また、トレッド部１０のタイヤ径方向内方で、当該空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における両端の２箇所には、前記サイドウォール部１５が設けられているが、この２箇所のサイドウォール部１５は、子午面断面の形状が、ともにタイヤ幅方向外方に凸となるように湾曲している。また、このように２箇所のサイドウォール部１５は、タイヤ幅方向外方に凸となるように湾曲しているため、双方のサイドウォール部１５のうちタイヤ幅方向において最も赤道面５から離れている部分同士のタイヤ幅方向における距離は、当該空気入りタイヤ１の総幅となる。
【００２９】
これらのように形成される空気入りタイヤ１は、中央部円弧３１のタイヤ幅方向における端部である中央部円弧端点３５から赤道面５までのタイヤ幅方向における幅である輪郭範囲をＬ１とし、当該空気入りタイヤ１の外径、つまり、トレッド面１１のうちタイヤ径方向における径が最も大きい部分の直径であるタイヤ外径をＯＤとし、タイヤ幅方向におけるトレッド面１１の幅であるトレッド展開幅をＴＤＷとした場合に、輪郭範囲Ｌ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係を下記式（５）で求め、式（５）によって求められたＫ１が０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内になるとともに、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比を下記式（６）で求め、式（６）によって求められたＫ２が０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内になるように、トレッド面１１は形成されている。
Ｋ１＝Ｌ１／（ＴＤＷ×０．５）・・・（５）
Ｋ２＝ＴＲ１／ＯＤ・・・（６）
【００３０】
図２は、図１のＡ部詳細図である。なお、トレッド展開幅ＴＤＷは、トレッド部１０のタイヤ幅方向における両端側に位置する仮想トレッド端４７同士の距離をトレッド展開幅ＴＤＷとする。すなわち、空気入りタイヤ１の子午面断面において、タイヤ幅方向の両側に位置するショルダー側円弧３２のうち、一方のショルダー側円弧３２をタイヤ幅方向外方に延長した仮想線であるショルダー側円弧延長線４５と、当該ショルダー側円弧３２と連続して形成されるショルダー部円弧３３に接続されるサイド部円弧３４をタイヤ径方向外方に延長した仮想線であるサイド部円弧延長線４６との交点を仮想トレッド端４７とする。この仮想トレッド端４７は、タイヤ幅方向における両端側に形成されるため、タイヤ幅方向における仮想トレッド端４７同士の距離を、トレッド展開幅ＴＤＷとする。
【００３１】
さらに、空気入りタイヤ１の偏平率をβとし、当該空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における前記総幅をＳＷとした場合に、偏平率βとトレッド展開幅ＴＤＷと総幅ＳＷとの関係を下記式（７）で求め、式（７）によって求められたＫ３が０．４０≦Ｋ３≦０．４８の範囲内になるように、当該空気入りタイヤ１は形成されている。
Ｋ３＝（β×ＴＤＷ）／（１００×ＳＷ）・・・（７）
【００３２】
またさらに、当該空気入りタイヤ１は、前記中央部円弧端点３５を通り、かつ、中央部円弧３１に接する接線である中央部円弧接線４１と、ショルダー部円弧３３のタイヤ幅方向外方側の端部であるショルダー部円弧端点３６を通り、かつ、ショルダー部円弧３３に接する接線であるショルダー部円弧接線４２と、が交差した際になす複数の角度のうち、中央部円弧接線４１のタイヤ径方向内方側で、かつ、ショルダー部円弧接線４２のタイヤ幅方向外方側に位置する角度αは、３５度≦α≦６０度の範囲内になっている。
【００３３】
また、当該空気入りタイヤ１は、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲとの比を下記式（８）で求め、式（８）で求められたＫ４が０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５の範囲内になるように、トレッド面１１は形成されている。
Ｋ４＝ＳＨＲ／ＴＲ１・・・（８）
【００３４】
この空気入りタイヤ１を車両に装着して走行すると、トレッド面１１のうち下方に位置するトレッド面１１が路面（図示省略）に接触しながら当該空気入りタイヤ１は回転する。車両走行時には、このようにトレッド面１１が路面に接触するため、トレッド面１１には車両の重量などよる荷重が作用する。このトレッド面１１に作用する荷重は、車両の走行状態によって変化し、低速走行をしている際のコーナーリング時などには、トレッド面１１に作用する荷重は比較的低く、高速走行をしている際のレーンチェンジ時やコーナーリング時などには、トレッド面１１に作用する荷重は比較的高くなる。
【００３５】
車両走行時には、このように作用する荷重が変化しながらトレッド面１１が路面に接地するが、トレッド面１１は作用する荷重によって変形するため、そのトレッド面１１の変形に応じて各状態におけるコーナーリングフォースの最大値、すなわち、最大コーナーリングフォースは変化する。
【００３６】
具体的には、トレッド面１１に作用する荷重が低い場合には、トレッド面１１は変形し難いが、前記空気入りタイヤ１のトレッド面１１は、輪郭範囲Ｌ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係であるＫ１が、０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内になるようになっており、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比Ｋ２が０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内になるようになっている。これにより、低荷重時、例えば、当該空気入りタイヤ１の最大荷重の４０％荷重時などのトレッド面１１の形状が、平坦な形状に近くなり、低荷重時の接地面積が広くなる。
【００３７】
つまり、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比Ｋ２が０．９以上になるようにすることにより、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１を適度に大きくすることができ、Ｋ２が２．０以下になるようにすることにより、中央部円弧３１とショルダー側円弧３２との曲率半径の差が大きくなり過ぎることを抑制し、中央部円弧端点３５付近に大きな応力が作用することを抑制できる。
【００３８】
また、輪郭範囲Ｌ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係であるＫ１が０．６以上になるようにすることにより、曲率半径の大きい中央部円弧３１がタイヤ幅方向において形成されている範囲を大きくすることができ、Ｋ１が０．８以下になるようにすることにより、タイヤ幅方向におけるショルダー側円弧３２の形成範囲を確保することができ、中央部円弧３１からショルダー部円弧３３にかけて曲率半径をなだらかに小さくできる。
【００３９】
これらにより、輪郭範囲Ｌ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係であるＫ１が０．６≦Ｋ１≦０．８の範囲内になるようにし、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比Ｋ２が０．９≦Ｋ２≦２．０の範囲内になるようにすることにより、トレッド面１１のプロファイルを平坦な形状に近付けることができる。このため、最大荷重の４０％荷重などの低荷重時の接地面積を増大させることができ、低荷重時の最大コーナーリングフォースを増加させることができる。したがって、低荷重時の操縦安定性を確保できる。なお、ここでいう最大荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、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「LOAD CAPACITY」である。
【００４０】
また、トレッド面１１に作用する荷重が大きい場合いは、トレッド面１１は変形し易くなるが、前記空気入りタイヤ１は、偏平率βとトレッド展開幅ＴＤＷと総幅ＳＷとの関係であるＫ３が０．４０≦Ｋ３≦０．４８の範囲内になるようになっているので、高荷重時においても接地面積があまり広くならないようになっている。
【００４１】
つまり、偏平率βとトレッド展開幅ＴＤＷと総幅ＳＷとの関係であるＫ３が０．４０以上になるようにすることにより、空気入りタイヤ１の総幅ＳＷに対するトレッド展開幅ＴＤＷが狭くなるようにすることができ、Ｋ３が０．４８以下になるようにすることにより、総幅ＳＷに対する必要最低限のトレッド展開幅ＴＤＷを確保できる。このため、１００％荷重時、つまり、空気入りタイヤ１の最大荷重時など、高荷重がトレッド面１１に作用している場合における接地面積の増大を低減でき、高荷重時の最大コーナーリングフォースを低減させることができる。従って、高荷重時の耐転覆性の向上を図ることができる。これらの結果、操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００４２】
また、中央部円弧接線４１とショルダー部円弧接線４２とでなす角度αが３５度≦α≦６０度の範囲内になっているので、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。つまり、中央部円弧接線４１とショルダー部円弧接線４２とでなす角度αを３５度以上にすることにより、トレッド面１１方向からサイドウォール部１５方向にかけてのショルダー部１６付近での角度変化を大きくできる。すなわち、ショルダー部１６の肩落ちを急角度にできる。また、中央部円弧接線４１とショルダー部円弧接線４２とでなす角度αを６０度以下にすることにより、ショルダー部円弧３３付近の剛性を確保できる。これにより、高荷重時で、かつ、高スリップアングル時において、ショルダー部１６が変形してショルダー部１６の多くの部分が接地することを抑制でき、ショルダー部１６が変形して接地することにより接地面積が拡がることを抑制できる。したがって、より確実に高荷重時の最大コーナーリングフォースの低減を図ることができ、より確実に高荷重時の耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００４３】
また、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲとの比であるＫ４が０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５の範囲内となっているので、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。つまり、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲとの比Ｋ４を０．０２５以上にすることにより、ショルダー部円弧３３付近の剛性を確保できる。また、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲとの比Ｋ４を０．０３５以下にすることにより、ショルダー部１６の肩落ちを急角度にできる。これにより、高荷重時で、かつ、高スリップアングル時において、ショルダー部１６が変形してショルダー部１６の多くの部分が接地することを抑制でき、ショルダー部１６の変形により接地面積が拡がることを抑制できる。したがって、より確実に高荷重時の最大コーナーリングフォースの低減を図ることができ、より確実に高荷重時の耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００４４】
また、キャップトレッド１２に、３００％引張モジュラスの範囲が５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であるコンパウンドを用いているので、高荷重時で、かつ、高スリップアングル時におけるタイヤ幅方向の摩擦力の低減を図ることができ、耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００４５】
また、キャップトレッド１２を形成するコンパウンドとして、３００％引張時のタイヤ周方向モジュラスに対して３００％引張時のタイヤ幅方向モジュラスが小さい異方性ゴムを用いているので、耐転覆性の向上を図ることができる。つまり、キャップトレッド１２のコンパウンドとして、このような異方性ゴムを用いることにより、高荷重時で、かつ、高スリップアングル時におけるタイヤ幅方向の摩擦力の低減を図ることができ、耐転覆性の向上を図ることができる。この結果、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、キャップトレッド１２は、３００％引張モジュラスの範囲が５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であるコンパウンドを用いているが、このコンパウンドは、キャップトレッド１２の一部に用いても、キャップトレッド１２の全部に用いてもよい。同様に、キャップトレッド１２を形成するコンパウンドとして、タイヤ周方向モジュラスに対してタイヤ幅方向モジュラスが小さい異方性ゴムを用いているが、この異方性ゴムは、キャップトレッド１２の一部に用いても、キャップトレッド１２の全部に用いてもよい。これらを少なくともキャップトレッド１２の一部に用いることにより、高荷重時で、かつ、高スリップアングル時におけるタイヤ幅方向の摩擦力の低減を図ることができ、より確実に耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００４７】
図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤにおいて、赤道面から前記ラグ溝の開始位置までの距離を説明するための平面図である。図４〜図６は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。図３、図４に示すように、空気入りタイヤ１は、キャップトレッドにラグ溝（横溝）５５が形成されている。ラグ溝５５は、赤道面５からタイヤ幅方向外方に向かう溝であり、主溝（周方向溝）５０と交差する。本実施形態において、ラグ溝５５の溝幅は、１．５ｍｍ以上である。
【００４８】
子午面断面で見た場合に、キャップトレッドの表面であるトレッド面１１が、上述したような複数の異なる曲率半径の円弧で形成され、かつ上記式（５）〜（７）を満たすような形状（以下、耐転覆プロファイルという）の空気入りタイヤ１は、接地面の形状が四角に近くなる。すると、ショルダー部１６の近傍で空気入りタイヤ１が滑る領域が大きくなり、その結果、高周波ロードノイズが大きくなる。
【００４９】
本実施形態において、空気入りタイヤ１は、赤道面５からラグ溝５５の開始位置ＲＳまでの距離を、０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下とする。すなわち、赤道面５からラグ溝５５の開始位置ＲＳまでの距離が、Ｌ１±ΔＬ（ΔＬ＝０．０３×Ｌ１）の範囲に入るようにする。すなわち、Ｌ１と、赤道面５からラグ溝５５の開始位置までの距離との差が、Ｌ１の±３％となる。このようにすることで、ラグ溝５５は、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が、ショルダー側円弧３２の曲率半径ＴＲ２に変化する位置の近傍（中央部円弧端点３５を基準として、Ｌ１の±３％の領域）から開始する。これによって、空気入りタイヤ１の接地面ＣＰの接地前端ＬＥが四角に近い形状から円形に近づくので、ショルダー部１６近傍で空気入りタイヤ１が滑る領域が低減される。その結果、空気入りタイヤ１は、操縦安定性及び耐転覆性能を維持したまま、高周波ロードノイズが低減される。
【００５０】
ここで、接地前端ＬＥは、空気入りタイヤ１の周方向における接地面の端部のうち、空気入りタイヤ１の回転方向（図３、図４の矢印Ｒ方向、以下同様）側における端部である。ここで、開始位置ＲＳを上記のようにする対象のラグ溝５５は、空気入りタイヤ１の最もタイヤ幅方向外方に配置されるラグ溝である。また、ラグ溝５５の開始位置ＲＳは、空気入りタイヤ１の赤道面５側におけるラグ溝５５の端部である。図３、図４に示す空気入りタイヤ１は、ラグ溝５５が主溝５０に開口しており、ラグ溝５５の開始位置ＲＳが主溝５０のタイヤ幅方向外方と一致している。
【００５１】
図５に示す空気入りタイヤ１ａは、耐転覆プロファイルを有し、ラグ溝５５ａの開始位置ＲＳが主溝５０のタイヤ幅方向外方と一致していない。この場合も、赤道面５からラグ溝５５の開始位置ＲＳまでの距離は、０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下とする。図６に示す空気入りタイヤ１ｂは、赤道面５に対して左右が非対称のトレッドパターンを有する。空気入りタイヤ１ｂにおいて、赤道面５に対して一方のタイヤ幅方向外方に配置されるラグ溝５５ｂの開始位置をＲＳａ、赤道面５に対して他方のタイヤ幅方向外方に配置されるラグ溝５６ｂの開始位置をＲＳｂとする。この場合、赤道面５から一方のラグ溝５５ｂの開始位置ＲＳａまでの距離を０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１ａ以下とし、赤道面５から他方のラグ溝５６ｂの開始位置ＲＳｂまでの距離を、ともに０．９７×Ｌ１ｂ以上１．０３×Ｌ１以下とする。なお、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、ともに、０．６≦Ｌ１ａ／（ＴＤＷ×０．５）≦０．８、０．６≦Ｌ１ｂ／（ＴＤＷ×０．５）≦０．８を満たすことが必要である。
【００５２】
［評価例］
次に、従来の空気入りタイヤと空気入りタイヤ１とに対する性能評価試験について説明する。性能評価試験は、従来の空気入りタイヤ及び空気入りタイヤ１を車両に装着し、車両の実走行によるダブルレーンチェンジテストである。
【００５３】
性能評価試験は、２２５／６５Ｒ１７サイズの空気入りタイヤ１をリムに組み付け、この空気入りタイヤ１を排気量１８００ｃｃのＳＵＶ車に装着してテスト走行をすることにより実行した。性能評価試験では、前記車両でＩＳＯ３８８８−２に規定するダブルレーンチェンジテスト（エルクテスト）を実行し、試験速度が時速６０ｋｍで、車両の車輪がリフトアップするか否かによって耐転覆性能を判定した。この判定では、車輪がリフトアップしなかった場合を○、車輪がリフトアップした場合には×とし、判定が○の場合には、耐転覆性能が優れていると判断した。
【００５４】
試験対象の空気入りタイヤは、本発明に係るものが２種類、本発明と比較する比較例に係るものが３種類、そして、従来例に係るものが１種類である。これらに対し、ダブルレーンチェンジテストを実行する。従来例は、トレッド展開幅ＴＤＷが１７６ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１が４４ｍｍ、総幅ＳＷが２２８ｍｍ、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が５８０ｍｍ、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲが３０ｍｍ、タイヤ外径ＯＤが７２３ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１とトレッド展開幅ＴＤＷとの関係式により求められた値Ｋ１が０．５０、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とタイヤ外径ＯＤとの比Ｋ２が０．８０、偏平率βとトレッド展開幅ＴＤＷと総幅ＳＷとの関係式により求められた値Ｋ３が０．５０、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１とショルダー部１６の曲率半径ＳＨＲとの比Ｋ４が０．０５２、中央部円弧接線４１とショルダー部円弧接線４２とでなす角度αが３２度になっている。
【００５５】
また、比較例１は、トレッド展開幅ＴＤＷが１６８ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１が４６ｍｍ、総幅ＳＷが２２８ｍｍ、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が８００ｍｍ、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲが２５ｍｍ、タイヤ外径ＯＤが７２３ｍｍ、Ｋ１が０．５５、Ｋ２が１．１１、Ｋ３が０．４８、Ｋ４が０．０３１、角度αが５０度になっている。また、比較例２は、トレッド展開幅ＴＤＷが１６４ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１が４９ｍｍ、総幅ＳＷが２２８ｍｍ、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が５８０ｍｍ、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲが２５ｍｍ、タイヤ外径ＯＤが７２３ｍｍ、Ｋ１が０．６０、Ｋ２が０．８０、Ｋ３が０．４７、Ｋ４が０．０４３、角度αが５０度になっている。また、比較例３は、トレッド展開幅ＴＤＷが１７６ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１が５６ｍｍ、総幅ＳＷが２２８ｍｍ、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が８００ｍｍ、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲが２５ｍｍ、タイヤ外径ＯＤが７２３ｍｍ、Ｋ１が０．６４、Ｋ２が１．１１、Ｋ３が０．５０、Ｋ４が０．０３１、角度αが５０度になっている。
【００５６】
これらに対し、本発明１は、トレッド展開幅ＴＤＷが１６４ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１が５２ｍｍ、総幅ＳＷが２２８ｍｍ、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が８００ｍｍ、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲが２０ｍｍ、タイヤ外径ＯＤが７２３ｍｍ、Ｋ１が０．６４、Ｋ２が１．１１、Ｋ３が０．４７、Ｋ４が０．０２５、角度αが５０度になっている。また、本発明２は、トレッド展開幅ＴＤＷが１６４ｍｍ、輪郭範囲Ｌ１が５７ｍｍ、総幅ＳＷが２２８ｍｍ、中央部円弧３１の曲率半径ＴＲ１が８００ｍｍ、ショルダー部円弧３３の曲率半径ＳＨＲが２５ｍｍ、タイヤ外径ＯＤが７２３ｍｍ、Ｋ１が０．７０、Ｋ２が１．１１、Ｋ３が０．４７、Ｋ４が０．０３１、角度αが５０度になっている。これらの従来例、比較例１〜３、本発明１及び本発明２の空気入りタイヤ１に対して上記のダブルレーンチェンジテストを実行し、得られた結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2010126103.tif 000003
【００５８】
評価したすべての空気入りタイヤは、ダブルレーンチェンジができた。したがって、すべて操縦安定性を維持している。一方、表１に示した上記の試験結果でも明らかなように、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４が、それぞれ（０．６≦Ｋ１≦０．８）、（０．９≦Ｋ２≦２．０）、（０．４０≦Ｋ３≦０．４８）、（０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５）の範囲内にならない場合には、効果的に耐転覆性能の向上を図ることができない（比較例１〜３）。
【００５９】
これに対し、本発明１及び本発明２に係る空気入りタイヤは、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４が、それぞれ（０．６≦Ｋ１≦０．８）、（０．９≦Ｋ２≦２．０）、（０．４０≦Ｋ３≦０．４８）、（０．０２５≦Ｋ４≦０．０３５）の範囲内になるようにしている。このようにすることで、本発明１及び本発明２に係る空気入りタイヤは、上述した耐転覆プロファイルを備える。これにより、４０％荷重時などの低荷重時の操縦安定性を確保することができ、かつ、７０％〜１００％荷重時など高荷重時の最大コーナーリングフォースを低減できるので、高荷重時の耐転覆性能を向上させることができる。これらの結果、本発明１及び本発明２に係る空気入りタイヤは、操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能の向上を図ることができる。
【００６０】
次に、表１に示す本発明１及び本発明２のそれぞれの空気入りタイヤ、すなわち、上述した耐転覆プロファイルを備える空気入りタイヤにおいて、ラグ溝の開始位置を変更して、高周波ロードノイズ（Ｒ／Ｎ）及び耐転覆性能を評価した。具体的には、本発明１の空気入りタイヤについて、赤道面からラグ溝の開始位置までの距離を変更したものを５種類、本発明２の空気入りタイヤについてラグ溝の開始位置を変更したものを５種類作成し、それぞれ高周波ロードノイズ及び耐転覆性能を評価した。高周波ロードノイズは、滑らかな路面を時速１００ｋｍで走行し、５００Ｈｚから２５００Ｈｚの範囲の車内音を官能評価した。高周波ロードノイズの評価結果は指数表示であり、数値が大きい程、高周波ロードノイズは低減される。なお、指数は、３ポイントで有意差がある。ダブルレーンチェンジテストについては上述した通りである。なお、評価した空気入りタイヤのトレッドパターンは、図３、図４に示したものである。結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
2010126103.tif 000004
【００６２】
表２から分かるように、いずれの空気入りタイヤにおいても、ダブルレーンチェンジテストにおいては車輪がリフトアップしなかったので、良好な耐転覆性能を示す。また、赤道面からラグ溝開始位置までの距離が０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下である場合（Ｎｏ．３、４、５）、赤道面５からラグ溝開始位置までの距離がこの範囲を超える場合（Ｎｏ．１、２）と比較して、高周波ロードノイズが低減される。特に、ラグ溝の開始位置を、本発明１、２の空気入りタイヤの中央部円弧のタイヤ幅方向における端部である中央部円弧端点と揃える、すなわち、赤道面からラグ溝開始位置までの距離をＬ１とした場合、高周波ロードノイズの低減効果が最も大きい。
このように、空気入りタイヤに上述した耐転覆プロファイル形成し、かつ赤道面からラグ溝開始位置までの距離を０．９７×Ｌ１以上１．０３×Ｌ１以下とすることにより、操縦安定性を維持しつつ耐転覆性能を向上させ、かつ高周波ロードノイズを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、子午面断面で見た場合のトレッド面が複数の円弧により形成されている場合に有用であり、特に、トレッド面が３種類の円弧により形成されている場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態に係る空気入りタイヤの要部を示す子午面断面図である。
【図２】図１のＡ部詳細図である。
【図３】本実施形態に係る空気入りタイヤにおいて、赤道面から前記ラグ溝の開始位置までの距離を説明するための平面図である。
【図４】本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。
【図５】本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。
【図６】本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  空気入りタイヤ
５  赤道面
１０  トレッド部
１１  トレッド面
１２  キャップトレッド
１５  サイドウォール部
１６  ショルダー部
２１  ベルト層
２２  カーカス
２３  インナーライナ
２４  ビード部
２５  ビードコア
２６  ビードフィラー
３１  中央部円弧
３２  ショルダー側円弧
３３  ショルダー部円弧
３４  サイド部円弧
３５  中央部円弧端点
３６  ショルダー部円弧端点
４１  中央部円弧接線
４２  ショルダー部円弧接線
４５  ショルダー側円弧延長線
４６  サイド部円弧延長線
４７  仮想トレッド端
【図１】
2010126103.tif 000005
【図２】
2010126103.tif 000006
【図３】
2010126103.tif 000007
【図４】
2010126103.tif 000008
【図５】
2010126103.tif 000009
【図６】
2010126103.tif 000010