JP4760722B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、グルーブクラックの発生を抑制できる空気入りタイヤに関する。

低い扁平率を有する重荷重用の空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向外側の周方向主溝にグルーブクラック（溝底の亀裂）が発生するという課題がある。

かかる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。従来の空気入りタイヤ（重荷重用空気入りタイヤ）は、対をなすそれぞれのビードコアの周りに端部分を折返したカーカスと、カーカスのクラウン部の外周側に配設したベルトと、ベルトのさらに外周側に配設したトレッドと、トレッド踏面に形成されて周方向に連続する複数本の周溝とを具える重荷重用空気入りタイヤであって、標準リムにリム組みし、最高空気圧の５％の空気圧の充填姿勢で、少なくとも、トレッド幅方向の最外側に位置する周溝のタイヤ半径方向内周側部分で、カーカスラインの曲率半径を他の部分の曲率半径より小さくしてなる。しかしながら、このようにカーカスラインの曲率半径を局所的に小さくしたタイヤを製造することは、困難である。

特開平１１−１８０１０９号公報

この発明は、グルーブクラックの発生を抑制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、一対のビードコアと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層とを有する扁平率６５以下の空気入りタイヤであって、タイヤベース幅が適用リムのリム幅の１００［％］以上１２０［％］以下の幅となるようにタイヤが単体で保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視にて、リム高さＦＨの位置Ａからタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とすると共にセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸とするときに、タイヤベース幅の半分の幅ＷＡと、Ｙ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおける前記カーカス層の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｘ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＨＢと、Ｘ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＨＣとが、４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有することを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、カーカス層の形状（カーカスライン）が適正化されているので、タイヤの単体時とインフレート時とにおける主溝（特に、タイヤ幅方向外側に位置する主溝）の形状変化が低減される。これにより、主溝の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、一対のビードコアと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層とを有する扁平率６５以下の空気入りタイヤであって、タイヤが加硫成形金型内にて保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視にて、リム高さＦＨの位置Ａからタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とすると共にセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸とするときに、タイヤベース幅の半分の幅ＷＡと、Ｙ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおける前記カーカス層の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｘ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＨＢと、Ｘ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＨＣとが、４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有することを特徴とする。

加硫成形金型内におけるタイヤ形状（タイヤが加硫成形金型から取り出される直前のタイヤ形状）は、適用リムにリム組みされる前のタイヤ単体の形状に略等しい。したがって、タイヤ形状は、加硫成形金型内での形状のみならず、タイヤの単体時の形状を基準として規定されても良い。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧の１０％の空気圧が付与された状態にて、幅ＷＡ、距離ＷＢ、距離ＷＣ、距離ＨＡ、距離ＨＢおよび距離ＨＣが４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、カーカス層の形状がさらに適正化されるので、インフレート時における主溝の形状変化が低減される。これにより、主溝の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生がより効果的に抑制される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、ＷＣ／ＷＢとタイヤの扁平率Ｓとが−０．００７×Ｓ＋０．９５≦ＷＣ／ＷＢ≦−０．００７×Ｓ＋１．０５の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、ＷＣ／ＷＢとタイヤの扁平率Ｓとの関係が適正化されるので、タイヤの耐グルーブクラック性能および耐久性能が向上する（維持される）利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧が付与された状態にて、前記ベルト層の最大ベルト幅Ｗｄとタイヤの総幅Ｗｓとタイヤの扁平率Ｓとが−０．５×Ｓ＋１０８≦Ｗｄ／Ｗｓ≦−０．５×Ｓ＋１１８の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、最大ベルト幅Ｗｄとタイヤ総幅Ｗｓと扁平率Ｓとの関係が適正化されるので、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上する（維持される）利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、一対のビードコアと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層とを有する空気入りタイヤであって、タイヤが加硫成形金型内にて保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視にて、リム高さＦＨの位置Ａからタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とすると共にセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸とするときに、タイヤの扁平率の呼びＳと、前記カーカス層の最大幅位置Ｐから前記カーカス層の変曲点ＱまでのＹ軸方向の距離ＵＳＨと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおける前記カーカス層の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｙ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣとが、０．４８≦ＵＳＨ／ＨＡ≦０．５２、５．５２Ｓ²×１０^-5−２．４０７Ｓ×１０^-2＋２．２９≦ＷＢ／ＨＡ≦５．５２Ｓ²×１０^-5−２．４０７Ｓ×１０^-2＋２．３９、および、−１．１３１２Ｓ²×１０^-4＋５．８２２Ｓ×１０^-3＋０．６２≦ＷＣ／ＷＢ≦−１．１３１２Ｓ²×１０^-4＋５．８２２Ｓ×１０^-3＋０．６８の関係を有することを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、カーカス層の断面形状（カーカスライン）が適正化されているので、タイヤの単体時とインフレート時とにおける主溝（特に、タイヤ幅方向外側に位置する主溝）の形状変化が低減される。これにより、主溝の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤベース幅の半分の幅ＷＡとタイヤ断面幅の呼びＭとが０．４４≦ＷＡ／Ｍ≦０．４６の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、タイヤベース幅（半幅ＷＡ）とタイヤ断面幅の呼びＭとの比ＷＡ／Ｍが適正化されるので、タイヤのエアインフレート性能、ビード部の耐久性能および耐製造故障性能が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、前記ベルト層よりもタイヤ幅方向外側の位置における前記カーカス層の曲率半径ＲＡと、前記カーカス層の最大幅位置Ｐから前記カーカス層の変曲点ＱまでのＹ軸方向の距離ＵＳＨとが０．９５≦ＲＡ／ＵＳＨ≦１．０５の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、ショルダー部からサイドウォール部に至るカーカスラインの曲率半径ＲＡが適正化されるので、主溝の溝底に発生する歪みが効果的に低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧の５［％］の空気圧が付与された状態にて、タイヤの扁平率の呼びＳと、距離ＵＳＨと、距離ＨＡと、距離ＷＢと、距離ＷＣとが、４．１５７Ｓ²×１０^-5−６．７３８Ｓ×１０^-3＋０．５６≦ＵＳＨ／ＨＡ≦４．１５７Ｓ²×１０^-5−６．７３８Ｓ×１０^-3＋０．６３、および、１．７８７４Ｓ²×１０^-4−２．７５２２Ｓ×１０^-2＋１．６０≦ＷＣ／ＷＢ≦１．７８７４Ｓ²×１０^-4−２．７５２２Ｓ×１０^-2＋１．６６の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、カーカス層の形状がさらに適正化されるので、インフレート時における主溝の形状変化が低減される。これにより、主溝の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生がより効果的に抑制される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤの扁平率の呼びＳがＳ≦７０の範囲にある。

重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、特にグルーブクラックの発生が顕著である。したがって、これらのタイヤを適用対象とすることにより、より顕著な耐グルーブクラック性能に関する効果が得られる利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、カーカス層の形状（カーカスライン）が適正化されているので、タイヤの単体時とインフレート時とにおける主溝（特に、タイヤ幅方向外側に位置する主溝）の形状変化が低減される。これにより、主溝の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

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、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例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。

図１は、この発明の実施例１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の作用を示す説明図である。図３および図４は、図１に記載した空気入りタイヤの各扁平率による相異を示すグラフである。図５および図６は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

［空気入りタイヤ］
空気入りタイヤ１は、ビードコア２と、カーカス層３と、ベルト層４と、トレッドゴム５と、サイドウォールゴム６とを含み構成される（図１参照）。ビードコア２は、環状構造を有し、左右一対を一組として構成される。カーカス層３は、左右のビードコア２、２間にトロイド状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。ベルト層４は、積層された複数のベルト材から成り、カーカス層３のタイヤ径方向外周に配置される。トレッドゴム５は、カーカス層３およびベルト層４のタイヤ径方向外周に配置されて空気入りタイヤ１のトレッド部を構成する。サイドウォールゴム６は、カーカス層３のタイヤ幅方向外側に配置されて空気入りタイヤ１のサイドウォール部を構成する。また、空気入りタイヤ１のトレッド部には、タイヤ周方向に延在する複数の主溝５１、５２が形成されている。また、タイヤ幅方向外側にある主溝５２は、正規内圧時のトレッド展開幅に対してタイヤ幅方向外側から１５［％］〜３０［％］の範囲内の位置に配置される。

この空気入りタイヤ１では、タイヤの各寸法が以下のように規定される（図１参照）。まず、タイヤベース幅が適用リムのリム幅の１００［％］以上１２０［％］以下の幅となるように、タイヤが単体で保持される。そして、タイヤ子午線方向の断面視にて、適用リム（ホイールのリムフランジ部）１０の仮想線を引き、リム高さＦＨの位置（リムフランジ部の径方向の最外点Ａ）からタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とする。また、タイヤのセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸（タイヤ中心軸）とする。

次に、タイヤベース幅の半分の幅ＷＡと、Ｙ軸からカーカス層３の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸からカーカス層３の変曲点Ｑまでの距離ＷＣとをとる。また、リム高さＦＨの位置ＡからセンタークラウンＣＬにおけるカーカス層３の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｘ軸からカーカス層３の最大幅位置Ｐまでの距離ＨＢと、Ｘ軸からカーカス層３の変曲点Ｑまでの距離ＨＣとをとる。このとき、これらの寸法ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＨＡ、ＨＢ、ＨＣとが、４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有する。

なお、タイヤ単体の形状とは、適用リム１０にリム組みされる前のタイヤ単体の形状をいう。このときのタイヤ単体の形状は、加硫成形金型内におけるタイヤ形状（タイヤが加硫成形金型から取り出される直前のタイヤ形状）に略等しい。また、一般に、タイヤの設計寸法は、かかるインモールド時のタイヤ形状を基準として規定される。言い換えると、加硫成形金型内におけるタイヤ形状とは、適用リム１０にリム組みされる前のタイヤ単体の形状に略等しい。

また、適用リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、リム高さＦＨは、ホイールのリム径φを基準としたリムフランジ部の高さにより規定される。

また、カーカス層３の変曲点Ｑは、タイヤ子午線方向の断面視にてセンタークラウンＣＬからタイヤ幅方向外側に向かってカーカス層３の曲率半径の変化をみたときに、カーカス層３がタイヤ径方向内側に曲がり始める位置により定義される。具体的には、ベルト層４よりもタイヤ幅方向外側の位置におけるカーカス層３の曲率半径ＲＡと、この位置よりもタイヤ幅方向内側（センタークラウンＣＬ側）の位置におけるカーカス層３の曲率半径ＲＢとが１［％］≦ＲＡ／ＲＢ≦１０［％］の関係を有する範囲内に、カーカス層３の変曲点Ｑが位置する。また、変曲点Ｑは、トレッド部センター領域のカーカスラインを近似して成る円弧が、このカーカスラインから剥離する点として定義されても良い。

一般に、タイヤのインフレート時には、リム幅による拘束および内圧負荷によってタイヤ単体時よりも主溝５１、５２の溝幅が拡張される。すると、タイヤ転動時にて溝底に発生する歪みが大きくなり、グルーブクラックが発生すると考えられる。

この点において、この空気入りタイヤ１では、カーカス層３の形状（カーカスライン）が適正化されているので、タイヤの単体時とインフレート時とにおける主溝５１、５２（特に、タイヤ幅方向外側に位置する主溝５２）の形状変化が低減される（図２参照）。これにより、主溝５１、５２の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

例えば、ＨＢ／ＨＡ＜４８［％］では、クラック・リム・クッション（ビード部に生じるクラック）が発生し易くなるおそれがあり、５２［％］＜ＨＢ／ＨＡでは、耐グルーブクラック性能が悪化するおそれがある。また、ＨＣ／ＨＡ＜９８［％］では、ショルダー部のボリュームが増加してタイヤの耐久性能が悪化するおそれがあり、１００［％］＜ＨＣ／ＨＡでは、耐グルーブクラック性能が悪化するおそれがある。また、ＷＢ／ＷＡ＜１０８［％］では、耐グルーブクラック性能が悪化するおそれがあり、１１５［％］＜ＷＢ／ＷＡでは、クラック・リム・クッションが発生し易くなるおそれがある。また、ＷＣ／ＷＡ＜５５［％］あるいは７５［％］＜ＷＣ／ＷＡでは、耐グルーブクラック性能が悪化するおそれがある。

［付加的事項１］
なお、この空気入りタイヤ１では、タイヤが適用リム１０にリム組みされると共にタイヤに正規内圧の１０％の空気圧が付与された状態においても、上記の幅ＷＡ、距離ＷＢ、距離ＷＣ、距離ＨＡ、距離ＨＢおよび距離ＨＣが４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有することが好ましい。かかる構成では、カーカス層３の形状がさらに適正化されるので、インフレート時における主溝５１、５２の形状変化が低減される。これにより、主溝５１、５２の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生がより効果的に抑制される利点がある。

なお、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。

［付加的事項２］
また、この空気入りタイヤ１では、ＷＣ／ＷＢとタイヤの扁平率Ｓとが−０．００７×Ｓ＋０．９５≦ＷＣ／ＷＢ≦−０．００７×Ｓ＋１．０５の関係を有することが好ましい（図３参照）。かかる構成では、ＷＣ／ＷＢとタイヤの扁平率Ｓとの関係が適正化されるので、タイヤの耐グルーブクラック性能および耐久性能が向上する（維持される）利点がある。例えば、ＷＣ／ＷＢ＜−０．００７×Ｓ＋０．９５では、ショルダー部のボリュームが増加してタイヤの耐久性能が悪化するおそれがある。また、−０．００７×Ｓ＋１．０５＜ＷＣ／ＷＢでは、耐グルーブクラック性能が悪化するおそれがある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧が付与された状態にて、ベルト層４の最大ベルト幅Ｗｄとタイヤ総幅Ｗｓとタイヤの扁平率Ｓとが−０．５×Ｓ＋１０８≦Ｗｄ／Ｗｓ≦−０．５×Ｓ＋１１８の関係を有することが好ましい（図４参照）。かかる構成では、最大ベルト幅Ｗｄとタイヤ総幅Ｗｓと扁平率Ｓとの関係が適正化されるので、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上する（維持される）利点がある。例えば、Ｗｄ／Ｗｓ＜−０．５×Ｓ＋１０８では、耐グルーブクラック性能が悪化するおそれがある。また、−０．５×Ｓ＋１１８＜Ｗｄ／Ｗｓでは、ベルト幅が広過ぎてタイヤの重量が過度に増加するおそれがある。

また、この空気入りタイヤ１は、複輪装着タイヤに限らず、単輪装着タイヤ（例えば、タイヤ総幅Ｗｓが３５０［ｍｍ］以上のタイヤ）にも適用され得る。かかる適用対象では、ベルト層４の最大ベルト幅Ｗｄとタイヤ総幅Ｗｓとタイヤの扁平率Ｓとが−０．６×Ｓ＋１０８≦Ｗｄ／Ｗｓ≦−０．６×Ｓ＋１１８の関係を有することが好ましい。これにより、かかるワイドベースタイプのタイヤにおいても、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上する（維持される）利点がある。

また、この空気入りタイヤ１は、扁平率（呼び扁平）が６５以下である重荷重用タイヤに適用されることが好ましい。このような重荷重用タイヤでは、トレッド部ショルダー領域の主溝５２にてグルーブクラックが発生し易いという課題がある。したがって、かかる重荷重用タイヤを適用対象とすることにより、タイヤの耐グルーブクラック性能に関する効果が顕著に得られる利点がある。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、耐クラック・リム・クッション性能および耐グルーブクラック性能に関する性能試験が行われた（図５および図６参照）。この性能試験では、（１）扁平率６０でタイヤサイズ２８５／６０Ｒ２２．５の空気入りタイヤおよび（２）扁平率５５でタイヤサイズ３８５／５５Ｒ２２．５の空気入りタイヤが用いられる。そして、これらの空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに装着され、この空気入りタイヤに規定内圧および規定荷重が負荷される。

耐クラック・リム・クッション性能（ビード部表面の耐周方向クラック性能）に関する性能試験では、空気入りタイヤに規定荷重の１４０［％］の荷重が負荷されてドラム試験が行われ、時速４５［ｋｍ／ｈ］の走行速度にて２００００［ｋｍ］走行後にビード部表面に発生した周方向クラックの個数および長さが測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が小さいほど好ましい。

耐グルーブクラック性能に関する性能試験では、空気入りタイヤにオゾンが吹き付けられながらドラム試験が行われ、時速４５［ｋｍ／ｈ］の走行速度にて１００００［ｋｍ］走行後に発生したクラックの個数および長さが測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。なお、この性能試験では、指数値１５０以上を基準として耐グルーブクラック性能の向上効果が判断される。この評価は、数値が小さいほど好ましい。

従来例の空気入りタイヤは、市販されている既存のタイヤである。発明例１〜発明例３の空気入りタイヤ１は、各寸法（幅ＷＡ、距離ＷＢ、距離ＷＣ、距離ＨＡ、距離ＨＢおよび距離ＨＣ）が適正化されているタイヤである。試験結果に示すように、発明例１〜３の空気入りタイヤ１では、いずれも耐クラック・リム・クッション性能が維持されつつ耐グルーブクラック性能が向上していることが分かる。

図７は、この発明の実施例２にかかる空気入りタイヤの各扁平率による相異を示すグラフである。図８は、この発明の実施例２にかかる空気入りタイヤのカーカスラインを示す説明図である。図９は、この発明の実施例２にかかる空気入りタイヤの作用を示す説明図である。図１０および図１１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

この実施例２の空気入りタイヤ１では、実施例１の空気入りタイヤ１と比較して、タイヤ子午線方向の断面視におけるカーカス層３の断面形状（カーカスライン）にて、所定の寸法比ＵＳＨ／ＨＡ、ＷＢ／ＨＡ、ＷＣ／ＷＢが所定の二次式近似により規定されている点に特徴を有する。

具体的には、まず、カーカス層３の最大幅位置Ｐからカーカス層３の変曲点ＱまでのＹ軸方向の距離ＵＳＨと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおけるカーカス層３の頂点Ｒまでの距離ＨＡとが０．４８≦ＵＳＨ／ＨＡ≦０．５２の関係を有する。また、タイヤの扁平率の呼びＳと、Ｙ軸からカーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、距離ＨＡとが５．５２Ｓ²×１０^-5−２．４０７Ｓ×１０^-2＋２．２９≦ＷＢ／ＨＡ≦５．５２Ｓ²×１０^-5−２．４０７Ｓ×１０^-2＋２．３９の関係を有する。また、扁平率の呼びＳと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣと、距離ＷＢとが−１．１３１２Ｓ²×１０^-4＋５．８２２Ｓ×１０^-3＋０．６２≦ＷＣ／ＷＢ≦−１．１３１２Ｓ²×１０^-4＋５．８２２Ｓ×１０^-3＋０．６８の関係を有する。

なお、この実施例２では、タイヤが加硫成形金型内に保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視を基準として、各タイヤ寸法が規定される。しかし、これに限らず、タイヤ単体時におけるタイヤ子午線方向の断面視を基準として、各タイヤ寸法が規定されても良い。

この空気入りタイヤでは、カーカス層３の断面形状（カーカスライン）が適正化されているので、タイヤの単体時とインフレート時とにおける主溝５１、５２（特に、タイヤ幅方向外側に位置する主溝５２）の形状変化が低減される（図２参照）。したがって、タイヤがリム組みされてタイヤに空気圧が付与されたときに、主溝５１、５２の溝底が広がり難い。これにより、主溝５１、５２の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

また、ＷＢ／ＨＡおよびＷＣ／ＷＢが所定の二次式近似により規定されるので、これらが一次式近似により規定される構成と比較して、カーカス層３の断面形状が高精度に適正化される（図８参照）。具体的には、二次式近似の方が一次式近似よりも主溝５２の溝底部付近におけるカーカスラインの位置が高くなる（タイヤ径方向に位置する）。すると、タイヤの単体時とインフレート時とにおける主溝５１、５２の形状変化が効果的に低減されて、主溝５１、５２の溝底に発生する歪みが低減される。これにより、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上する。

なお、一般には、比ＵＳＨ／ＨＡ、比ＷＢ／ＨＡおよび比ＷＣ／ＷＢと、タイヤの耐グルーブクラック性能およびベルト層４の耐久性能が以下の関係を有する（図９参照）。まず、比ＵＳＨ／ＨＡが増加すると、耐グルーブクラック性能が向上してベルト層４の耐久性能が低下する傾向にある。逆に、比ＵＳＨ／ＨＡが現象すると、耐グルーブクラック性能が低下してベルト層４の耐久性能が向上する傾向にある。また、比ＷＢ／ＨＡが増加すると、耐グルーブクラック性能が低下してベルト層４の耐久性能が向上する傾向にある。逆に、比ＷＢ／ＨＡが増加すると、耐グルーブクラック性能が向上してベルト層４の耐久性能が低下する傾向にある。また、比ＷＣ／ＷＢが増加すると、耐グルーブクラック性能が低下してベルト層４の耐久性能が向上する傾向にある。逆に、比ＷＣ／ＷＢが増加すると、耐グルーブクラック性能が向上してベルト層４の耐久性能が低下する傾向にある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤベース幅の半分の幅ＷＡとタイヤ断面幅の呼びＭとが０．４４≦ＷＡ／Ｍ≦０．４６の関係を有することが好ましい。かかる構成では、タイヤベース幅（半幅ＷＡ）とタイヤ断面幅の呼びＭとの比ＷＡ／Ｍが適正化されるので、タイヤのエアインフレート性能、ビード部の耐久性能および耐製造故障性能が向上する利点がある（図１１参照）。なお、理論リム幅は、この比ＷＡ／ＭがＷＡ／Ｍ＝０．７５となり、使用リム幅には、この数値に近いものが採用される。したがって、ＷＡ／Ｍが上記の範囲（０．４４≦ＷＡ／Ｍ≦０．４６）に設定される構成では、タイヤのベース幅が広くなる。

また、この空気入りタイヤ１では、ベルト層４よりもタイヤ幅方向外側の位置におけるカーカス層３の曲率半径ＲＡと、カーカス層３の最大幅位置Ｐからカーカス層３の変曲点ＱまでのＹ軸方向の距離ＵＳＨとが０．９５≦ＲＡ／ＵＳＨ≦１．０５の関係を有することが好ましい（図１参照）。かかる構成では、ショルダー部からサイドウォール部に至るカーカスラインの曲率半径ＲＡが適正化されるので、主溝５１、５２の溝底に発生する歪みが効果的に低減されてグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。例えば、Ｒ／ＵＳＨ＜０．９５では、インフレート時におけるカーカスラインがタイヤ単体時よりもタイヤ幅方向外側に変形し易くなり好ましくない。また、１．０５＜Ｒ／ＵＳＨでは、タイヤ形状自体が不適正となり、タイヤ重量の増加やタイヤ耐久性能の低下などの不具合が生じ易い。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧の５［％］の空気圧が付与された状態にて、タイヤの扁平率の呼びＳと、距離ＵＳＨと、距離ＨＡと、距離ＷＢと、距離ＷＣとが、４．１５７Ｓ²×１０^-5−６．７３８Ｓ×１０^-3＋０．５６≦ＵＳＨ／ＨＡ≦４．１５７Ｓ²×１０^-5−６．７３８Ｓ×１０^-3＋０．６３の関係を有する。１．７８７４Ｓ²×１０^-4−２．７５２２Ｓ×１０^-2＋１．６０≦ＷＣ／ＷＢ≦１．７８７４Ｓ²×１０^-4−２．７５２２Ｓ×１０^-2＋１．６６の関係を有することが好ましい。

かかる構成では、カーカス層の形状がさらに適正化されるので、インフレート時における主溝の形状変化が低減される。これにより、主溝の溝底に発生する歪みが低減されてグルーブクラックの発生がより効果的に抑制される利点がある。

例えば、扁平率の呼びＳがＳ＝６０であるタイヤでは、０．３０５≦ＵＳＨ／ＨＡ≦０．３７５、且つ、０．５９２≦ＷＣ／ＷＢ≦０．６５２となる。また、タイヤサイズ２６５／６０Ｒ２２．５のタイヤのプロファイルでは、ＵＳＨ／ＨＡ＝０．２９、且つ、ＷＣ／ＷＢ＝０．６７となる。

［適用対象］
なお、この空気入りタイヤ１は、例えば、扁平率の呼びＳがＳ≦７０の範囲にあるタイヤに適用されることが好ましい。また、特に、重荷重用空気入りラジアルタイヤに適用されることが好ましい。これらのタイヤでは、特にグルーブクラックの発生が顕著である。したがって、これらのタイヤを適用対象とすることにより、より顕著な耐グルーブクラック性能に関する効果が得られる利点がある。

［性能試験］
この実施例２では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、（１）耐グルーブクラック性能、（２）ベルト層の耐久性能、（３）エアインフレート性能および（４）ビード部耐久性能に関する性能試験が行われた（図１０および図１１参照）。

（１）耐グルーブクラック性能および（２）ベルト層の耐久性能に関する性能試験では、内圧充填時の主溝溝底のひずみ及びベルト層端部のひずみエネルギーの密度解析が有限要素法を用いたシミュレーション解析により行われ、各空気入りタイヤについて指数評価が行われる。具体的には、タイヤサイズ３１５／６０Ｒ２２．５の空気入りタイヤがリムサイズ２２．５×９．００のリムに組み付けられ、この空気入りタイヤに空気圧９００［ｋＰａ］が付与されたときの試験条件が用いられる。また、耐グルーブクラック性能が指数値１３０以上、ベルト層耐久性能が指数値８５以上で、効果が認められる。

また、（３）エアインフレート性能および（４）ビード部耐久性能に関する性能試験では、タイヤサイズ３１５／６０Ｒ２２．５の空気入りタイヤがリムサイズ２２．５×９．００のリムに組み付けられ、この空気入りタイヤに空気圧９００［ｋＰａ］が付与される。そして、このとき、エアインフレート性能が評価され、また、実車走行により、ビード部に破損が生じたときの走行距離が測定されてビード部耐久性能に関する指数評価が行われる。

従来例の空気入りタイヤは、公知のタイヤである。発明例４〜発明例１８の空気入りタイヤ１は、比ＵＳＨ／ＨＡ、タイヤの扁平率の呼びＳに対する比ＷＢ／ＨＡおよび比ＷＣ／ＷＢ、ならびに、比ＲＡ／ＵＳＨが適正化されているタイヤである。

試験結果に示すように、発明例４〜１３の空気入りタイヤ１では、いずれもベルト層耐久性能が維持されつつ耐グルーブクラック性能が向上していることが分かる（図１０参照）。また、比ＵＳＨ／ＨＡ、ならびに、タイヤの扁平率の呼びＳに対する比ＷＢ／ＨＡおよび比ＷＣ／ＷＢが適正化されることにより、ベルト層耐久性能が維持されつつ耐グルーブクラック性能がさらに向上することが分かる。

また、図１１の試験結果に示すように、比ＲＡ／ＵＳＨとエアインフレート性能およびビード部耐久性能とが相対関係にあることが分かる。したがって、比ＲＡ／ＵＳＨが適正化されることにより、所望のタイヤ性能が得られることが分かる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、グルーブクラックの発生を抑制できる点で有用である。

この発明の実施例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１に記載した空気入りタイヤの作用を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの各扁平率による相異を示すグラフである。 図１に記載した空気入りタイヤの各扁平率による相異を示すグラフである。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。 この発明の実施例２にかかる空気入りタイヤの各扁平率による相異を示すグラフである。 この発明の実施例２にかかる空気入りタイヤのカーカスラインを示す説明図である。 この発明の実施例２にかかる空気入りタイヤの作用を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア
３ カーカス層
４ ベルト層
５ トレッドゴム
６ サイドウォールゴム
１０ 適用リム

Claims (10)

1. 一対のビードコアと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層とを有する扁平率６５以下の空気入りタイヤであって、
   タイヤベース幅が適用リムのリム幅の１００［％］以上１２０［％］以下の幅となるようにタイヤが単体で保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視にて、リム高さＦＨの位置Ａからタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とすると共にセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸とするときに、
   タイヤベース幅の半分の幅ＷＡと、Ｙ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおける前記カーカス層の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｘ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＨＢと、Ｘ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＨＣとが、４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 一対のビードコアと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層とを有する扁平率６５以下の空気入りタイヤであって、
   タイヤが加硫成形金型内にて保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視にて、リム高さＦＨの位置Ａからタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とすると共にセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸とするときに、
   タイヤベース幅の半分の幅ＷＡと、Ｙ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおける前記カーカス層の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｘ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＨＢと、Ｘ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＨＣとが、４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
3. タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧の１０％の空気圧が付与された状態にて、幅ＷＡ、距離ＷＢ、距離ＷＣ、距離ＨＡ、距離ＨＢおよび距離ＨＣが４８［％］≦ＨＢ／ＨＡ≦５２［％］、９８［％］≦ＨＣ／ＨＡ≦１００［％］、１０８［％］≦ＷＢ／ＷＡ≦１１５［％］および５５［％］≦ＷＣ／ＷＡ≦７５［％］の関係を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. ＷＣ／ＷＢとタイヤの扁平率Ｓとが−０．００７×Ｓ＋０．９５≦ＷＣ／ＷＢ≦−０．００７×Ｓ＋１．０５の関係を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧が付与された状態にて、前記ベルト層の最大ベルト幅Ｗｄとタイヤの総幅Ｗｓとタイヤの扁平率Ｓとが−０．５×Ｓ＋１０８≦Ｗｄ／Ｗｓ≦−０．５×Ｓ＋１１８の関係を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 一対のビードコアと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されるカーカス層と、前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置されるベルト層とを有する空気入りタイヤであって、
   タイヤが加硫成形金型内にて保持されているときのタイヤ子午線方向の断面視にて、リム高さＦＨの位置Ａからタイヤ幅方向に引いた直線をＸ軸とすると共にセンタークラウンＣＬを通りタイヤ径方向に引いた直線をＹ軸とするときに、
   タイヤの扁平率の呼びＳと、前記カーカス層の最大幅位置Ｐから前記カーカス層の変曲点ＱまでのＹ軸方向の距離ＵＳＨと、Ｘ軸からセンタークラウンＣＬにおける前記カーカス層の頂点Ｒまでの距離ＨＡと、Ｙ軸から前記カーカス層の最大幅位置Ｐまでの距離ＷＢと、Ｙ軸から前記カーカス層の変曲点Ｑまでの距離ＷＣとが、０．４８≦ＵＳＨ／ＨＡ≦０．５２、５．５２Ｓ²×１０^-5−２．４０７Ｓ×１０^-2＋２．２９≦ＷＢ／ＨＡ≦５．５２Ｓ²×１０^-5−２．４０７Ｓ×１０^-2＋２．３９、および、−１．１３１２Ｓ²×１０^-4＋５．８２２Ｓ×１０^-3＋０．６２≦ＷＣ／ＷＢ≦−１．１３１２Ｓ²×１０^-4＋５．８２２Ｓ×１０^-3＋０．６８の関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
7. タイヤベース幅の半分の幅ＷＡとタイヤ断面幅の呼びＭとが０．４４≦ＷＡ／Ｍ≦０．４６の関係を有する請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ベルト層よりもタイヤ幅方向外側の位置における前記カーカス層の曲率半径ＲＡと、前記カーカス層の最大幅位置Ｐから前記カーカス層の変曲点ＱまでのＹ軸方向の距離ＵＳＨとが０．９５≦ＲＡ／ＵＳＨ≦１．０５の関係を有する請求項６または７に記載の空気入りタイヤ。
9. タイヤが適用リムにリム組みされると共にタイヤに正規内圧の５［％］の空気圧が付与された状態にて、タイヤの扁平率の呼びＳと、距離ＵＳＨと、距離ＨＡと、距離ＷＢと、距離ＷＣとが、４．１５７Ｓ²×１０^-5−６．７３８Ｓ×１０^-3＋０．５６≦ＵＳＨ／ＨＡ≦４．１５７Ｓ²×１０^-5−６．７３８Ｓ×１０^-3＋０．６３、および、１．７８７４Ｓ²×１０^-4−２．７５２２Ｓ×１０^-2＋１．６０≦ＷＣ／ＷＢ≦１．７８７４Ｓ²×１０^-4−２．７５２２Ｓ×１０^-2＋１．６６の関係を有する請求項６〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
10. タイヤの扁平率の呼びＳがＳ≦７０の範囲にある請求項６〜９のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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