JP2018008664A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐グルーブクラック性を向上できる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】この空気入りタイヤ１は、カーカス層１３と、カーカス層１３のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層１４とを備えると共に、複数の周方向主溝２１〜２４と、周方向主溝２１〜２４に区画された複数の陸部３１〜３４とをトレッド面に備える。また、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態にて、図２に示すカーカスプロファイル上の点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を定義するときに、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄｂ≦Ｄａの関係を有する。【選択図】図２

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、耐グルーブクラック性を向上できる空気入りタイヤに関する。

トラック、バスなどに装着される重荷重用ラジアルタイヤでは、最外周方向主溝の溝底におけるクラックの発生を抑制すべき課題がある。かかる課題に関する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開平１１−１８０１０９号公報

この発明は、耐グルーブクラック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、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たベルト層とを備えると共に、複数の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画された複数の陸部とをトレッド面に備える空気入りタイヤであって、タイヤ幅方向の最も外側にある前記周方向主溝を最外周方向主溝として定義し、前記最外周方向主溝に区画されたタイヤ幅方向外側の前記陸部をショルダー陸部として定義し、タイヤ子午線方向の断面視にて、前記ショルダー陸部の前記最外周方向主溝側のエッジ部の点Ｐｅを通りタイヤ赤道面に平行な直線とカーカスプロファイルとの交点Ｐ１を定義し、タイヤ赤道面からタイヤ接地端までのタイヤ幅方向の距離Ｄｔｗの９５［％］の位置にある前記カーカスプロファイル上の点Ｐ２を定義し、点Ｐ２から前記カーカスプロファイルの最大幅位置までのタイヤ幅方向の距離Ｄ２を定義し、点Ｐ２から距離Ｄ２の５０［％］の位置にある前記カーカスプロファイル上の点Ｐ３を定義し、且つ、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態にて、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄｂ≦Ｄａの関係を有することを特徴とする。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、トレッド部ショルダー領域におけるカーカスプロファイルの形状が適正化されて、インフレート後における最外周方向主溝の溝底の最大歪みが低減される。これにより、最外周方向主溝におけるグルーブクラックの発生が抑制されて、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上する利点がある。

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のショルダー部を示す拡大図である。 図３は、図１に記載した空気入りタイヤのベルト層を示す説明図である。 図４は、図２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５は、図２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６は、従来の空気入りタイヤの作用を示す説明図である。 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図表である。

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。同図は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、長距離輸送用のトラック、バスなどに装着される重荷重用ラジアルタイヤを示している。なお、同図では、後述する周方向補強層１４５にハッチングを付してある。

同図において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸（図示省略）を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号ＣＬは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。

空気入りタイヤ１は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のリムクッションゴム１７、１７と、インナーライナ１８とを備える（図１参照）。

一対のビードコア１１、１１は、複数のビードワイヤを束ねて成る環状部材であり、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、ローアーフィラー１２１およびアッパーフィラー１２２から成り、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。

カーカス層１３は、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で８５［deg］以上９５［deg］以下のカーカス角度（タイヤ周方向に対するカーカスコードの長手方向の傾斜角として定義される）を有する。

ベルト層１４は、複数のベルトプライ１４１〜１４５を積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。ベルト層１４の具体的な構成については、後述する。

トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびカーカス層１３の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、リムフランジに対する左右のビード部の接触面を構成する。

インナーライナ１８は、タイヤ内腔面に配置されてカーカス層１３を覆う空気透過防止層であり、例えば、帯状のゴムシートから構成される。このインナーライナ１８は、カーカス層１３の露出による酸化を抑制し、また、タイヤに充填された空気の洩れを防止する。

［主溝および陸部］
また、空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝２１〜２４と、これらの周方向主溝２１〜２４に区画された複数の陸部３１〜３４とをトレッド面に備える（図１参照）。

主溝とは、ＪＡＴＭＡに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝であり、重荷重用ラジアルタイヤでは、一般に４．０［ｍｍ］以上の溝幅および６．５［ｍｍ］以上２５．５［ｍｍ］以下の溝深さを有する。

溝幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、溝開口部における左右の溝壁の距離の最大値として測定される。陸部が切欠部や面取部をエッジ部に有する構成では、溝長さ方向を法線方向とする断面視にて、トレッド踏面と溝壁の延長線との交点を基準として、溝幅が測定される。また、溝がタイヤ周方向にジグザグ状あるいは波状に延在する構成では、溝壁の振幅の中心線を基準として、溝幅が測定される。

溝深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面から溝底までの距離の最大値として測定される。また、溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。

規定リムとは、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、規定内圧とは、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。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、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「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

タイヤ赤道面ＣＬを境界とする１つの領域において、タイヤ幅方向の最も外側にある左右の周方向主溝２１、２１を最外周方向主溝として定義する。一般に、タイヤ赤道面ＣＬから最外周方向主溝の溝中心線までの距離（図中の寸法記号省略）は、タイヤ接地幅ＴＷの３８［％］以上４３［％］以下の範囲にある。

タイヤ接地幅ＴＷは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を付与したときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離として測定される。

タイヤ接地端Ｔは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置として定義される。

また、周方向主溝２１〜２４に区画された複数の陸部３１〜３４のうち、タイヤ幅方向の最も外側にある陸部３１をショルダー陸部として定義する。ショルダー陸部３１は、最外周方向主溝２１に区画されたタイヤ幅方向外側の陸部であり、タイヤ接地端Ｔを踏面に有する。また、タイヤ幅方向外側から２列目の陸部３２をセカンド陸部として定義する。セカンド陸部３２は、最外周方向主溝２１に区画されたタイヤ幅方向内側の陸部であり、最外周方向主溝２１を挟んでショルダー陸部３１に隣接する。

［ベルト層］
図２は、図１に記載した空気入りタイヤのショルダー部を示す拡大図である。図３は、図１に記載した空気入りタイヤのベルト層を示す説明図である。同図は、ベルト層１４の積層構造を示し、また、各ベルトプライ１４１〜１４５中の細線がベルトコードの配置構成を模式的に示している。

ベルト層１４は、高角度ベルト１４１と、一対の交差ベルト１４２、１４３と、ベルトカバー１４４と、周方向補強層１４５とを積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される（図２参照）。

高角度ベルト１４１は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で４５［deg］以上７０［deg］以下、好ましくは、５４［deg］以上６８［deg］以下のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの長手方向の傾斜角として定義される）を有する。また、高角度ベルト１４１は、カーカス層１３のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。

一対の交差ベルト１４２、１４３は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上５５［deg］以下、好ましくは、１４［deg］以上２８［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４２、１４３は、相互に異符号のベルト角度を有し、ベルトコードの長手方向を相互に交差させて積層される（いわゆるクロスプライ構造）。ここでは、タイヤ径方向内側に位置する交差ベルト１４２を内径側交差ベルトと呼び、タイヤ径方向外側に位置する交差ベルト１４３を外径側交差ベルトと呼ぶ。また、一対の交差ベルト１４２、１４３は、高角度ベルト１４１のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。

また、ベルトカバー１４４は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で１０［deg］以上５５［deg］以下、好ましくは、１４［deg］以上２８［deg］以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー１４４は、交差ベルト１４２、１４３のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。なお、この実施の形態では、ベルトカバー１４４が、外径側交差ベルト１４３と同一のベルト角度を有し、また、ベルト層１４の最外層に配置されている。

周方向補強層１４５は、コートゴムで被覆されたスチール製のベルトコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き廻わして構成され、絶対値で５［deg］以下のベルト角度を有する。また、周方向補強層１４５は、一対の交差ベルト１４２、１４３の間に挟み込まれて配置される。また、周方向補強層１４５は、一対の交差ベルト１４２、１４３の左右のエッジ部よりもタイヤ幅方向内側に配置される。具体的には、１本あるいは複数本のワイヤが内径側交差ベルト１４２の外周に螺旋状に巻き廻されて、周方向補強層１４５が形成される。また、周方向補強層１４５が、タイヤ赤道面ＣＬを横断してタイヤ幅方向に連続する。この周方向補強層１４５がタイヤ周方向の剛性を補強することにより、タイヤの耐久性能が向上する。

［カーカスプロファイル］
図２に示すように、タイヤ子午線方向の断面視にて、ショルダー陸部３１の最外周方向主溝２１側のエッジ部の点Ｐｅを通りタイヤ赤道面ＣＬに平行な直線（図中の符号省略）とカーカスプロファイルとの交点Ｐ１を定義する。

点Ｐｅは、最外周方向主溝２１の溝幅の測定点であり、最外周方向主溝２１がジグザグ形状を有する場合には、ジグザグ形状の振幅の中心線上の点として定義される。また、ショルダー陸部３１が面取部をエッジ部に有する場合には、ショルダー陸部３１の踏面の延長線と最外周方向主溝２１の溝壁の延長線との交点として、点Ｐｅが定義される。

カーカスプロファイルは、カーカス層１３のカーカスコードの断面の中心点を接続した曲線として定義される。

また、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ接地端Ｔまでのタイヤ幅方向の距離Ｄｔｗの９５［％］の位置にあるカーカスプロファイル上の点Ｐ２を定義する。一般的なトレッドパターンでは、距離Ｄｔｗが、タイヤ接地幅ＴＷの半幅となる。

また、点Ｐ２からカーカスプロファイルの最大幅位置Ｐｓｅｃまでのタイヤ幅方向の距離Ｄ２を定義し、点Ｐ２から距離Ｄ２の５０［％］の位置であって点Ｐｓｅｃよりもタイヤ径方向外側にあるカーカスプロファイル上の点Ｐ３を定義する。

また、第一の測定条件として、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態を定義する。かかる規定内圧付与時におけるカーカスプロファイルの形状は、タイヤ加硫成形金型内におけるプロファイル形状、すなわちインフレート前の自然なプロファイル形状に最も近い。

この空気入りタイヤ１では、上記５［％］内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄｂ≦Ｄａの関係を有する。また、距離Ｄａ、Ｄｂが、１．０５≦Ｄａ／Ｄｂ≦１．６０の関係を有することが好ましく、１．２０≦Ｄａ／Ｄｂ≦１．５０の関係を有することがより好ましい。

また、第二の測定条件として、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態を定義する。以下、規定内圧付与時に測定される寸法には、符号「’」を追記する。

また、５［％］内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、点Ｐ１からタイヤ赤道面ＣＬまでの領域におけるカーカスプロファイルの曲率半径Ｒ１と、点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を通る円弧の曲率半径Ｒ２とが、Ｒ２≦Ｒ１の関係を有する。また、曲率半径Ｒ１、Ｒ２が、０．７０≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９５の関係を有することが好ましく、０．７５≦Ｒ２／Ｒ１≦０．９０の関係を有することがより好ましい。

曲率半径Ｒ１は、例えば、タイヤ赤道面ＣＬとカーカスプロファイルとの交点Ｐｃｃ（図示省略）と、距離Ｄｔｗの５０［％］の位置にあるカーカスプロファイル上の点Ｐ４（図示省略）と、点Ｐ１とを通る円弧の曲率半径として測定される。

また、５［％］内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を通る円弧の曲率半径Ｒ２と、点Ｐ３からカーカスプロファイルの最大幅位置の点Ｐｓｅｃまでの領域におけるカーカスプロファイルの曲率半径Ｒ３とが、Ｒ３＜Ｒ２の関係を有する。また、曲率半径Ｒ２、Ｒ３が、０．４０≦Ｒ３／Ｒ２≦０．８０の関係を有することが好ましく、０．５０≦Ｒ３／Ｒ２≦０．７５の関係を有することがより好ましい。

曲率半径Ｒ３は、例えば、点Ｐ３と、点Ｐｓｅｃと、点Ｐ２から距離Ｄ２の５０［％］の位置であって点Ｐｓｅｃよりもタイヤ径方向内側にあるカーカスプロファイル上の点Ｐ５（図示省略）とを通る円弧の曲率半径として測定される。

例えば、図２の構成では、タイヤ赤道面ＣＬからカーカス最大幅位置（点Ｐｓｅｃ）までの領域におけるカーカスプロファイルが、曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３をそれぞれ有する３つの円弧から構成されている。また、曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が、Ｒ３＜Ｒ２＜Ｒ１の関係を有している。そして、これらの円弧が、点Ｐ１および点Ｐ３で相互に滑らかに接続されて、タイヤ赤道面ＣＬからカーカス最大幅位置Ｐｓｅｃに至るカーカスプロファイルが形成されている。

なお、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視においても、曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が、Ｒ３＜Ｒ２＜Ｒ１の関係を有する。これにより、カーカスプロファイルの形状が適正化される。

また、５［％］内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ接地幅ＴＷと、カーカス断面幅Ｗｃａとが、０．７２≦ＴＷ／Ｗｃａ≦０．９３の関係を有することが好ましく、０．７８≦ＴＷ／Ｗｃａ≦０．８９の関係を有することがより好ましい（図１参照）。これにより、比ＴＷ／Ｗｃａが適正化される。

カーカス断面幅Ｗｃａは、タイヤを規定リムに装着して所定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときのカーカス層１３の左右の最大幅位置の直線距離として定義される。

図４〜図６は、図２に記載した空気入りタイヤの作用を示す説明図である。これらの図は、従来例および実施例の試験タイヤにかかるカーカス層１３およびトレッド表面の輪郭線を抽出して模式的に示している。また、図４は、従来例および実施例の５［％］内圧付与時における比較説明図を示し、図５および図６は、従来例および実施例のインフレート前後の比較説明図をそれぞれ示している。また、図５および図６の図中の矢印は、インフレート前後におけるカーカス層１３の輪郭線の拡径方向と拡径量を示している。

また、従来例および実施例の試験タイヤは、タイヤサイズ２７５／７０Ｒ２２．５のタイヤを２２．５×８．２５のリムに装着し、タイヤにＪＡＴＭＡの規定内圧あるいは５［％］内圧を付与して無負荷状態とされる。このときの、各試験タイヤのカーカス層１３およびトレッド表面の輪郭線が、ＦＥＭ（Finite Element Method ）インフレート計算により算出される。

実施例の試験タイヤは、図１および図２に記載した構造を有し、５［％］内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄａ／Ｄｂ＝１．５０であり、曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が、Ｒ２／Ｒ１＝０．８０、Ｒ３／Ｒ２＝０．６０かつＲ２＝１５０［ｍｍ］の条件を満たす。

従来例の試験タイヤは、実施例と同一構造を有し、５［％］内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄａ／Ｄｂ＝０．７５であり、曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が、Ｒ２／Ｒ１＝０．５０、Ｒ３／Ｒ２＝０．６０かつＲ２＝１２０［ｍｍ］の条件を満たす。

図４に示すように、インフレート前（５［％］内圧付与時）には、従来例および実施例のトレッド表面の輪郭線が相互に一致する。また、従来例および実施例のカーカス層１３の輪郭線が、タイヤ赤道面ＣＬから最外周方向主溝２１の溝下付近（図２の点Ｐ１付近）まで相互に一致する。しかし、最外周方向主溝２１よりもタイヤ幅方向外側の領域、すなわちショルダー陸部３１の下方の領域では、実施例のカーカスプロファイルの比Ｄａ／Ｄｂ（図２参照）が大きいため、実施例のカーカス層１３の外径が従来例よりも急な勾配をもって減少する。

図５に示すように、実施例の試験タイヤでは、カーカス層１３の輪郭線が、インフレート前後（充填空気圧が規定内圧の５［％］から１００［％］まで増加したとき。以下同じ。）で全体的に拡径する。特に、ショルダー陸部３１の接地領域におけるカーカス層１３の輪郭線が、インフレート前後で拡径側に変形する。その結果として、ショルダー陸部３１の踏面の輪郭線が、インフレート前後でショルダー陸部３１の全域に渡って拡径側に変形する。具体的には、インフレート前後におけるタイヤ接地端Ｔの拡径量ＸｔがＸｔ＝０［ｍｍ］であり、タイヤ接地端Ｔがインフレート前後で変位しない。また、インフレート前後におけるショルダー陸部３１およびセカンド陸部３２の最外周方向主溝２１側のエッジ部の拡径量（図中の寸法記号省略）が、いずれも正である。このため、インフレート前後におけるショルダー陸部３１の踏面の拡径量が、ショルダー陸部３１の最外周方向主溝２１側のエッジ部の点Ｐｅからタイヤ幅方向外側に向かって漸減してタイヤ接地端Ｔでゼロ（Ｘｔ＝０［ｍｍ］）である。したがって、ショルダー陸部３１の踏面が、インフレート前後で全域に渡って拡径側に変形する。

これに対して、図６に示すように、従来例の試験タイヤでは、インフレート前後におけるカーカス層１３の輪郭線が、ショルダー陸部３１の中央部付近を境界としてタイヤ赤道面ＣＬ側の全域で拡径し、タイヤ接地端Ｔ側で縮径する。その結果として、インフレート前後におけるタイヤ接地端Ｔの拡径量ＸｔがＸｔ＜０［ｍｍ］であり、タイヤ接地端Ｔが縮径側に変位する。一方、インフレート前後におけるショルダー陸部３１およびセカンド陸部３２の最外周方向主溝２１側のエッジ部の拡径量は、図５の場合と同様に、いずれも正である。このため、ショルダー陸部３１の踏面が、図５の実施例と比較して、インフレート前後で大きく変形することが分かる。

ＦＥＭインフレート計算の算出結果によれば、図５の実施例では、図６の従来例と比較して、インフレート前後におけるカーカスプロファイルの形状の変化が小さい。これにより、インフレート後における最外周方向主溝２１の溝底の最大歪みが低減されて、最外周方向主溝２１におけるグルーブクラックの発生が抑制される。

［付加的事項］
この空気入りタイヤ１では、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ接地幅ＴＷ’と、カーカス断面幅Ｗｃａ’とが、０．８２≦ＴＷ’／Ｗｃａ’≦０．９２の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、比ＴＷ’／Ｗｃａ’が適正化されて、タイヤ幅方向における接地圧分布が均一化される。特に、ベルト層１４が周方向補強層１４５を有する構成では、トレッド部センター領域の径成長が周方向補強層１４５により抑制される。このとき、比ＴＷ’／Ｗｃａ’が上記の範囲内にあることにより、トレッド部センター領域とショルダー領域との径成長差が緩和されて、タイヤ幅方向における接地圧分布が均一化される。これにより、最外周方向主溝２１の溝底の歪み量が低減される。

また、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、カーカス層１３の最大高さ位置の径Ｙａ’と、カーカス層１３の最大幅位置の径Ｙｃ’とが、０．６５≦Ｙｃ’／Ｙａ’≦０．９０の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、カーカス層１３の断面形状が適正化されて、タイヤの接地圧分布が均一化される。

また、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、カーカス層１３の最大高さ位置の径Ｙａ’と、カーカスプロファイルの点Ｐ１（最外周方向主溝２１の溝底付近に相当する点）におけるカーカス層１３の径Ｙｄ’とが、０．９５≦Ｙｄ’／Ｙａ’≦１．０２の関係を有することが好ましい。これにより、カーカス層１３の形状が適正化されて、タイヤ接地時における最外周方向主溝２１の溝下でのカーカス層１３の変形量が低減される。

カーカス層１３の径Ｙａ、Ｙｃ、Ｙｄは、タイヤを規定リムに装着して所定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときの、タイヤ回転軸からカーカスプロファイルの各測定点までの距離として測定される。

また、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッドプロファイルの外径Ｈｃｃ’と、タイヤ接地端Ｔにおけるトレッドプロファイルの外径Ｈｓｈ’とが、０．００６≦（Ｈｃｃ’−Ｈｓｈ’）／Ｈｃｃ’≦０．０１５の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、トレッド部ショルダー領域の肩落ち量ΔＨ’（＝Ｈｃｃ’−Ｈｓｈ’）が適正化されて、タイヤの接地圧分布が均一化される。

トレッドプロファイルの外径Ｈｃｃ、Ｈｓｈは、タイヤを規定リムに装着して所定内圧を付与すると共に無負荷状態とし、タイヤ回転軸から各測定点までの距離として測定される。

また、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、一対の交差ベルト１４２、１４３のうち幅広な交差ベルト（図２参照。同図では、内径側交差ベルト１４２）の幅Ｗｂ２’とカーカス層１３の断面幅Ｗｃａ’（図１参照）とが、０．７３≦Ｗｂ２’／Ｗｃａ’≦０．８９の関係を有する。これにより、幅広な交差ベルトの幅Ｗｂ２’が適正化されて、タイヤ周方向の剛性が適正化される。

また、規定内圧付与時におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、周方向補強層１４５の幅Ｗｓ’と、カーカス層１３の幅Ｗｃａ’とが、０．６０≦Ｗｓ’／Ｗｃａ’≦０．７０の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、周方向補強層１４５の幅Ｗｓ’が適正化されて、タイヤ周方向の剛性が適正化される。

また、図３に示すように、一対の交差ベルト１４２、１４３のうち幅広な交差ベルト（図２参照。同図では、内径側交差ベルト１４２）の幅Ｗｂ２と周方向補強層１４５の幅Ｗｓとが、Ｗｓ＜Ｗｂ２の関係を有することが好ましい。また、周方向補強層１４５の左右の端部が、幅広な交差ベルト１４２の左右の端部よりもタイヤ幅方向内側にある。これにより、周方向補強層１４５の幅Ｗｓが適正化されて、タイヤ周方向の剛性が適正化される。

また、上記した５［％］内圧付与時におけるカーカスプロファイルの形状は、周方向補強層１４５のタイヤ幅方向外側のエッジ部が最外周方向主溝２１の溝底よりもタイヤ幅方向内側にある構成（図１および図２参照）に適用されることが好ましい。かかる構成では、周方向補強層１４５の配置領域の内外でタイヤ周方向の剛性に差が生じるため、最外周方向主溝２１の溝底の歪み量が大きくなる傾向にある。したがって、かかる構成を適用対象とすることにより、カーカスプロファイルの形状を適正化したことによる最外周方向主溝２１の溝底の歪み量の低減作用が効率的に得られる。

ベルトプライ１４２、１４３、１４５の幅Ｗｂ２、Ｗｂ３、Ｗｓは、各ベルトプライ１４２、１４３、１４５の左右の端部のタイヤ幅方向の距離であり、タイヤを規定リムに装着して所定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、カーカス層１３と、カーカス層１３のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層１４とを備えると共に、複数の周方向主溝２１〜２４と、周方向主溝２１〜２４に区画された複数の陸部３１〜３４とをトレッド面に備える（図１参照）。また、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態にて、図２に示すカーカスプロファイル上の点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を定義するときに、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄｂ≦Ｄａの関係を有する。

かかる構成では、トレッド部ショルダー領域におけるカーカスプロファイルの形状が適正化されて、インフレート後における最外周方向主溝２１の溝底の最大歪みが低減される（図４〜図６参照）。これにより、最外周方向主溝２１におけるグルーブクラックの発生が抑制されて、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、点Ｐ１からタイヤ赤道面ＣＬまでの領域におけるカーカスプロファイルの曲率半径Ｒ１と、点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を通る円弧の曲率半径Ｒ２とが、Ｒ２≦Ｒ１の関係を有する（図２参照）。これにより、カーカスプロファイルの形状が適正化されて、インフレート後における最外周方向主溝２１の溝底の最大歪みが低減される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を通る円弧の曲率半径Ｒ２と、点Ｐ３からカーカスプロファイルの最大幅位置までの領域におけるカーカスプロファイルの曲率半径Ｒ３とが、Ｒ３＜Ｒ２の関係を有する（図２参照）。これにより、カーカスプロファイルの形状が適正化されて、インフレート後における最外周方向主溝２１の溝底の最大歪みが低減される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ接地幅ＴＷと、カーカス断面幅Ｗｃａとが、０．７２≦ＴＷ／Ｗｃａ≦０．９３の関係を有する（図１参照）。これにより、比ＴＷ／Ｗｃａが適正化されて、インフレート前後におけるカーカスプロファイルの形状が適正化される利点がある。すなわち、０．７２≦ＴＷ／Ｗｃａであることにより、距離Ｄａ、Ｄｂの関係（Ｄｂ≦Ｄａ）を適正に確保できる。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、充填空気圧が規定内圧の５［％］から１００［％］まで増加したときのタイヤ接地端Ｔの拡径量Ｘｔが、０［ｍｍ］≦Ｘｔの条件を満たす（図５参照）。かかる構成では、ショルダー陸部３１の踏面（すなわち、最外周方向主溝２１側のエッジ部からタイヤ接地端Ｔまでの領域）の輪郭線が、インフレート前後でショルダー陸部３１の全域に渡って拡径側に変形する。これにより、インフレート後における最外周方向主溝２１の溝底の最大歪みが低減されて、最外周方向主溝２１におけるグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ接地幅ＴＷ’と、カーカス断面幅Ｗｃａ’とが、０．８２≦ＴＷ’／Ｗｃａ’≦０．９２の関係を有する（図１参照）。かかる構成では、比ＴＷ’／Ｗｃａ’が適正化されて、タイヤ幅方向における接地圧分布が均一化される。これにより、最外周方向主溝２１の溝底の歪み量が低減されて、最外周方向主溝２１におけるグルーブクラックの発生が抑制される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、カーカス層１３の最大高さ位置の径Ｙａ’と最大幅位置の径Ｙｃ’とが、０．６５≦Ｙｃ’／Ｙａ’≦０．９０の関係を有する（図１参照）。これにより、カーカス層１３の断面形状が適正化されて、タイヤの接地圧分布が均一化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、カーカス層１３の最大高さ位置の径Ｙａ’と、点Ｐ１におけるカーカス層１３の径Ｙｄ’とが、０．９５≦Ｙｄ’／Ｙａ’≦１．０２の関係を有する（図１参照）。これにより、カーカス層１３の断面形状が適正化されて、タイヤの接地圧分布が均一化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッドプロファイルの外径Ｈｃｃ’と、タイヤ接地端Ｔにおけるトレッドプロファイルの外径Ｈｓｈ’とが、０．００６≦（Ｈｃｃ’−Ｈｓｈ’）／Ｈｃｃ’≦０．０１５の関係を有する（図１参照）。これにより、トレッド部ショルダー領域の肩落ち量ΔＨ’（＝Ｈｃｃ’−Ｈｓｈ’）が適正化されて、タイヤの接地圧分布が均一化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、内径側交差ベルト１４２および外径側交差ベルト１４３のうち幅広な交差ベルト（図１では、内径側交差ベルト１４２）の幅Ｗｂ２’とカーカス層１３の断面幅Ｗｃａ’とが、０．７３≦Ｗｂ２’／Ｗｃａ’≦０．８９の関係を有する。これにより、比Ｗｂ２’／Ｗｃａ’が適正化される利点がある。すなわち、０．７３≦Ｗｂ２’／Ｗｃａ’であることにより、幅広な交差ベルトの幅Ｗｂ２が確保されて、タイヤ周方向の剛性が確保される。また、Ｗｂ２’／Ｗｃａ’≦０．８９であることにより、タイヤ周方向の剛性が過大となることが防止される。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、周方向補強層１４５の幅Ｗｓ’と、カーカス層１３の幅Ｗｃａ’とが、０．６０≦Ｗｓ’／Ｗｃａ’≦０．７０の関係を有する（図１参照）。かかる構成では、比Ｗｓ’／Ｗｃａ’が上記の範囲内にあることにより、トレッド部センター領域とショルダー領域との径成長差が緩和されて、タイヤ幅方向における接地圧分布が均一化される。これにより、最外周方向主溝２１の溝底の歪み量が低減される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、一対の交差ベルト１４２、１４３のうち幅広な交差ベルトの幅Ｗｂ２と周方向補強層１４５の幅Ｗｓとが、Ｗｓ＜Ｗｂ２の関係を有する（図３参照）。これにより、周方向補強層１４５の幅Ｗｓが適正化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、周方向補強層１４５のタイヤ幅方向外側のエッジ部が、最外周方向主溝２１の溝底よりもタイヤ幅方向内側にある（図１参照）。かかる構成を適用対象とすることにより、カーカスプロファイルの形状を適正化したことによる最外周方向主溝２１の溝底の歪み量の低減作用が効率的に得られる利点がある。

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図表である。同図において、規定内圧付与時に測定された寸法には、符号「’」が付されている。

この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、耐グルーブクラック性能に関する評価が行われた。また、タイヤサイズ２７５／７０Ｒ２２．５の試験タイヤがリムサイズ２２．５×８．２５のリムに組み付けられ、この試験タイヤに空気圧６３０［ｋＰａ］（ＪＡＴＭＡの規定内圧の８０［％］の空気圧）およびＪＡＴＭＡの規定荷重の１２０［％］の荷重が付与される。

耐久性能に関する評価は、試験タイヤにオゾンを吹き付けつつ、室内ドラム試験機を用いた低圧耐久試験により行われる。そして、走行速度を５０［ｋｍ／ｈ］で２万［ｋｍ］走行した後に、最外周方向主溝２１に発生したグルーブ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、数値が大きいほど好ましく、１０５以上で優位性ありと判断される。

実施例１〜６の試験タイヤは、図１〜図３の構造を有する。また、規定内圧時におけるタイヤ接地幅ＴＷ’がＴＷ’＝２４０［ｍｍ］であり、カーカス層１３の各位置における径Ｙａ’、Ｙｃ’、Ｙｄ’がＹａ’＝９００［ｍｍ］、Ｙｃ’＝７８５［ｍｍ］、Ｙｄ’＝８９８［ｍｍ］であり、トレッドプロファイルの各位置における外径Ｈｃｃ’、Ｈｓｈ’がＨｃｃ’＝９７０［ｍｍ］、Ｈｓｈ’＝９６０［ｍｍ］である。また、５［％］内圧時におけるタイヤ接地幅ＴＷがＴＷ＝２４０［ｍｍ］である。

従来例の試験タイヤは、実施例１の試験タイヤにおいて、距離Ｄａ、ＤｂがＤａ＜Ｄｂの関係を有している。

試験結果に示すように、実施例１〜６の試験タイヤでは、タイヤの耐グルーブクラック性能が向上することが分かる。

１：空気入りタイヤ、１１：ビードコア、１２：ビードフィラー、１２１：ローアーフィラー、１２２：アッパーフィラー、１３：カーカス層、１４：ベルト層、１４１：高角度ベルト、１４２：内径側交差ベルト、１４３：外径側交差ベルト、１４４：ベルトカバー、１４５：周方向補強層、１５：トレッドゴム、１６：サイドウォールゴム、１７：リムクッションゴム、１８：インナーライナ、２１〜２４：周方向主溝、３１〜３４：陸部

Claims (13)

1. 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たベルト層とを備えると共に、複数の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画された複数の陸部とをトレッド面に備える空気入りタイヤであって、
   タイヤ幅方向の最も外側にある前記周方向主溝を最外周方向主溝として定義し、前記最外周方向主溝に区画されたタイヤ幅方向外側の前記陸部をショルダー陸部として定義し、
   タイヤ子午線方向の断面視にて、前記ショルダー陸部の前記最外周方向主溝側のエッジ部の点Ｐｅを通りタイヤ赤道面に平行な直線とカーカスプロファイルとの交点Ｐ１を定義し、タイヤ赤道面からタイヤ接地端までのタイヤ幅方向の距離Ｄｔｗの９５［％］の位置にある前記カーカスプロファイル上の点Ｐ２を定義し、点Ｐ２から前記カーカスプロファイルの最大幅位置までのタイヤ幅方向の距離Ｄ２を定義し、点Ｐ２から距離Ｄ２の５０［％］の位置にある前記カーカスプロファイル上の点Ｐ３を定義し、且つ、
   タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態にて、交点Ｐ１から点Ｐ２までのタイヤ径方向の距離Ｄａと、点Ｐ２から点Ｐ３までのタイヤ径方向の距離Ｄｂとが、Ｄｂ≦Ｄａの関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   点Ｐ１からタイヤ赤道面までの領域における前記カーカスプロファイルの曲率半径Ｒ１と、点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を通る円弧の曲率半径Ｒ２とが、Ｒ２≦Ｒ１の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   点Ｐ１、Ｐ２およびＰ３を通る円弧の曲率半径Ｒ２と、点Ｐ３から前記カーカスプロファイルの最大幅位置までの領域における前記カーカスプロファイルの曲率半径Ｒ３とが、Ｒ３＜Ｒ２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. タイヤを規定リムに装着して規定内圧の５［％］の空気圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   タイヤ接地幅ＴＷと、カーカス断面幅Ｗｃａとが、０．７２≦ＴＷ／Ｗｃａ≦０．９３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. タイヤを規定リムに装着した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   充填空気圧が規定内圧の５［％］から１００［％］まで増加したときのタイヤ接地端の拡径量Ｘｔが、０［ｍｍ］≦Ｘｔの条件を満たす請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   タイヤ接地幅ＴＷ’と、カーカス断面幅Ｗｃａ’とが、０．８２≦ＴＷ’／Ｗｃａ’≦０．９２の関係を有する請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   前記カーカス層の最大高さ位置の径Ｙａ’と最大幅位置の径Ｙｃ’とが、０．８０≦Ｙｃ’／Ｙａ’≦０．９０の関係を有する請求項１〜６のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
8. タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   前記カーカス層の最大高さ位置の径Ｙａ’と、点Ｐ１における前記カーカス層の径Ｙｄ’とが、０．９５≦Ｙｄ’／Ｙａ’≦１．０２の関係を有する請求項１〜７のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
9. タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
   タイヤ赤道面におけるトレッドプロファイルの外径Ｈｃｃ’と、タイヤ接地端におけるトレッドプロファイルの外径Ｈｓｈ’とが、０．００６≦（Ｈｃｃ’−Ｈｓｈ’）／Ｈｃｃ’≦０．０１５の関係を有する請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記ベルト層が、相互に異符号のベルト角度を有する一対の交差ベルトと、絶対値で５［deg］以下のベルト角度を有する周方向補強層とを備え、且つ、
    タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
    前記一対の交差ベルトのうち幅広な前記交差ベルトの幅Ｗｂ２’と前記カーカス層の断面幅Ｗｃａ’とが、０．７３≦Ｗｂ２’／Ｗｃａ’≦０．８９の関係を有する請求項１〜９のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記ベルト層が、相互に異符号のベルト角度を有する一対の交差ベルトと、絶対値で５［deg］以下のベルト角度を有する周方向補強層とを備え、且つ、
    タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与した無負荷状態におけるタイヤ子午線方向の断面視にて、
    前記周方向補強層の幅Ｗｓ’と、前記カーカス層の幅Ｗｃａ’とが、０．６０≦Ｗｓ’／Ｗｃａ’≦０．７０の関係を有する請求項１〜１０のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記ベルト層が、相互に異符号のベルト角度を有する一対の交差ベルトと、絶対値で５［deg］以下のベルト角度を有する周方向補強層とを備え、且つ、
    前記一対の交差ベルトのうち幅広な交差ベルトの幅Ｗｂ２と前記周方向補強層の幅Ｗｓとが、Ｗｓ＜Ｗｂ２の関係を有する請求項１〜１１のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
13. 前記ベルト層が、相互に異符号のベルト角度を有する一対の交差ベルトと、絶対値で５［deg］以下のベルト角度を有する周方向補強層とを備え、且つ、
    前記周方向補強層のタイヤ幅方向外側のエッジ部が、前記最外周方向主溝の溝底よりもタイヤ幅方向内側にある請求項１〜１２のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

Images