空気入りタイヤ
【課題】センター領域の耐摩耗性と操縦安定性とを向上する。
【解決手段】ベルト層7とカーカス層6との間に、タイヤ周方向に実質90［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設され、タイヤ赤道面ＣＬからそれぞれベルト層の有効ベルト幅の5[％]以上25［％］以下の範囲で、かつ有効ベルト幅の10[％]以上50［％］以下の総幅で形成されるスチール補強層9を備える。また、ショルダー側円弧21bおよびサイド部円弧21dの各延長線の交点を基準点Ｐとした場合、扁平率βに対して基準点とセンタークラウンCCとを結ぶ直線Aと、センタークラウンを通過するタイヤ幅方向の直線Bとの角度θを0.025×β＋1.0≦θ≦0.045×β＋2.5とし、中央部円弧21aの曲率半径Rcとショルダー側円弧の曲率半径Rsとを12≦Rc／Rs≦30とし、タイヤ赤道面CLからショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部までの基準展開幅Lとトレッド展開幅TDWとを0.2≦L／（TDW／2）≦0.7とする。
【解決手段】ベルト層7とカーカス層6との間に、タイヤ周方向に実質90［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設され、タイヤ赤道面ＣＬからそれぞれベルト層の有効ベルト幅の5[％]以上25［％］以下の範囲で、かつ有効ベルト幅の10[％]以上50［％］以下の総幅で形成されるスチール補強層9を備える。また、ショルダー側円弧21bおよびサイド部円弧21dの各延長線の交点を基準点Ｐとした場合、扁平率βに対して基準点とセンタークラウンCCとを結ぶ直線Aと、センタークラウンを通過するタイヤ幅方向の直線Bとの角度θを0.025×β＋1.0≦θ≦0.045×β＋2.5とし、中央部円弧21aの曲率半径Rcとショルダー側円弧の曲率半径Rsとを12≦Rc／Rs≦30とし、タイヤ赤道面CLからショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部までの基準展開幅Lとトレッド展開幅TDWとを0.2≦L／（TDW／2）≦0.7とする。
【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し、特に、低燃費化を目的として転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化した場合に、センター領域の径成長増加に伴う接地圧増加によるセンター領域の摩耗および操縦安定性の悪化を改善した空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率を直線に近づける空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。この空気入りタイヤは、トレッド面が、少なくともタイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外方に位置するショルダー側円弧とを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、ベルト層のタイヤ幅方向最外方位置からタイヤ径方向外周側へタイヤ径方向と平行に仮想される仮想線とトレッド面のプロファイルとの交点を基準点とし、タイヤ赤道面と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、基準点とセンタークラウンとを結んだ線とタイヤ幅方向に平行な線とがなす角度をθとし、中央部円弧の曲率半径をＲｃとし、ショルダー側円弧の曲率半径をＲｓとし、タイヤ赤道面からショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をＬとし、タイヤ幅方向のトレッド面の円弧長であるトレッド展開幅をＴＤＷとした場合に、トレッド面は、１［°］＜θ＜４．５［°］、５＜Ｒｃ／Ｒｓ＜１０、および０．４＜Ｌ／（ＴＤＷ／２）＜０．７を満たすように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、空気入りタイヤが装着された車両の低燃費化を目的とし、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するため、使用空気圧を高圧化することが検討されている。ところが、使用空気圧の高圧化によりタイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加し、これに伴いセンター領域の接地圧が増加すると、トレッド面のセンター領域が摩耗し易くなる。しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。
【０００５】
上述した特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率を直線に近づけることで、トレッド面のセンター領域の摩耗が改善される傾向となる。しかしながら、特許文献１に記載の空気入りタイヤを高圧にした場合、空気入りタイヤの摩耗の偏りを十分に抑制することは難しく、さらに操縦安定性を向上することは難しい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上することの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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、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るベルト層と、を備えるとともに、前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層をさらに備え、当該スチール補強層は、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれ前記ベルト層の有効ベルト幅の５[％]以上２５［％］以下の範囲に設けられ、かつ総幅が前記有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成された空気入りタイヤであり、さらに、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、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続する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、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、前記ショルダー側円弧の仮想の延長線と前記トレッド部におけるタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点とし、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ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側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、１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０、および０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７を満たして形成されていることを特徴とする。
【０００８】
タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層の有効ベルト幅の２５［％］を超え、かつ総幅が有効ベルト幅の５０［％］を超えてスチール補強層を形成すると、接地変形時のトレッド面の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層の有効ベルト幅の５［％］未満で、かつ総幅が有効ベルト幅の１０［％］未満としてスチール補強層を形成すると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、規定の範囲でスチール補強層を配置することで、トレッド部の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することができる。しかも、この空気入りタイヤによれば、基準点とセンタークラウンとを結んだ直線と、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θを０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５の範囲としたことにより、中央部円弧からショルダー側円弧に至りタイヤ径方向内側への落ち込み量がより小さくなる。さらに、中央部円弧の曲率半径Ｒｃと、ショルダー側円弧の曲率半径Ｒｓとの関係を１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０とし、タイヤ赤道面からショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの中央部円弧の円弧長である基準展開幅Ｌと、トレッド展開幅ＴＤＷとの関係を０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７としたことにより、中央部円弧からショルダー側円弧に至りトレッド面の円弧が直線により近くなる。このため、中央部円弧の径成長が抑制されるので、ショルダー領域の摩耗及びトレッド面のセンター領域の摩耗を改善することができる。より詳しくは、ショルダー領域の摩耗の悪化を抑制しつつ、センター領域の摩耗を改善することができる。
【０００９】
また、本発明の空気入りタイヤは、一方の端部が前記ショルダー側円弧と接し、他方の端部が前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧と接するショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲが、３２≦ＳＨＲ≦４０を満たして形成されていることを特徴とする。
【００１０】
曲率半径ＳＨＲを３２以上とすることで、ショルダー摩耗をより好適に抑制することができ、４０以下とすることで、センター摩耗を好適に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることを特徴とする。
【００１２】
スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］未満の場合、スチール補強層の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が８．０［ｍｍ２］を超える場合、スチール補強層の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］とすることで、スチール補強層の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するため、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることができる。
【００１３】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が、１０本以上５０本以下であることを特徴とする。
【００１４】
スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が１０本未満の場合、スチール補強層の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が５０本を超える場合、スチール補強層の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を１０本以上５０本以下とすることで、スチール補強層の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するとともに、路面の凹凸に追従し易いことから、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることができる。
【００１５】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層の前記スチールコードは、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする。
【００１６】
スチール補強層は、トレッド部の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から前記有効ベルト幅の２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
スチール補強層が分割されている場合、圧縮剛性を確保するには、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から大きく離れていないことが好ましく、そのため、スチール補強層は、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から有効ベルト幅の２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることを特徴とする。
【００２０】
スチール補強層の圧縮剛性を確保するには、タイヤ赤道面の位置でスチール補強層が離れていないことが好ましく、そのため、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記カーカス層をなすカーカスコードは、有機繊維であることを特徴とする。
【００２２】
スチール補強層によって圧縮剛性を確保することから、カーカス層のカーカスコードを金属コードにした場合、圧縮剛性が高すぎてしまう。このため、カーカス層をなすカーカスコードを有機繊維とすることが、圧縮剛性を適宜確保するうえで好ましい。
【００２３】
また、本発明の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする。
【００２４】
空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、タイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加し、これに伴いセンター領域の接地圧が増加すると、トレッド面のセンター領域が摩耗し易くなり、しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上する効果を顕著に得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの一部裁断子午断面図である。
【図３−１】図３−１は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−２】図３−２は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−３】図３−３は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−４】図３−４は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−５】図３−５は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図４−１】図４−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時でのコーナリングパワーを示す図である。
【図４−２】図４−２は、図３−１、図３−４および図３−５のスチール補強層の形態における高内圧時でのコーナリングパワーを示す図である。
【図５−１】図５−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時でのセルフアライニングトルクを示す図である。
【図５−２】図５−２は、図３−１、図３−４および図３−５のスチール補強層の形態における高内圧時でのセルフアライニングトルクを示す図である。
【図６−１】図６−１は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−２】図６−２は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−３】図６−３は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−４】図６−４は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−５】図６−５は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−６】図６−６は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。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。
【００２８】
図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図であり、図２は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの一部裁断子午断面図である。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（タイヤ赤道線）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、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅ＳＷ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。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。
【００２９】
本実施の形態の空気入りタイヤは、図１に示すようにトレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤは、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。
【００３０】
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の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施の形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。
【００３１】
ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤにおけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
【００３２】
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５１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、少なくとも１層で設けられている。
【００３３】
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。
【００３４】
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、補強層８１および補強層８２がベルト層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る。また、ベルト補強層８は、補強層８１，８２のいずれか一つからなる構成であってもよい。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。
【００３５】
また、この空気入りタイヤは、スチール補強層９を備える。スチール補強層９は、ベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１とカーカス層６との間に配置されている。スチール補強層９は、タイヤ周方向に対する角度が実質９０［度］（±５度の誤差を含む）でタイヤ周方向に複数並設されたスチールコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されている。スチール補強層９のスチールコード（金属コード）は、例えば、スチールや炭素鋼からなる。このスチール補強層９は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法Ｗ２がそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５[％]以上２５［％］以下の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向寸法Ｗ１である総幅が有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されている。具体的に、スチール補強層９は、図１に示すように、タイヤ幅方向で連続して設けられ、空気入りタイヤのタイヤ幅方向の中央位置となるタイヤ赤道面ＣＬ上に配置され、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法Ｗ２がそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５[％]以上２５［％］以下の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向寸法Ｗ１である総幅が有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されている。また、スチール補強層９は、図には明示しないが、タイヤ赤道面ＣＬを境にタイヤ幅方向で２つに分割され、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法Ｗ２がそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５[％]以上２５［％］以下の範囲で設けられ、かつ総幅が有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されていてもよい。なお、ベルト層７の有効ベルト幅Ｗとは、ベルト層７において最もタイヤ幅方向寸法が短いベルト（本実施の形態ではベルト７２）のタイヤ幅方向寸法を示す。
【００３６】
また、本実施の形態の空気入りタイヤにおいて、トレッド部２の表面であるトレッド面２１のプロファイルは、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２に示すように、中央部円弧２１ａと、ショルダー側円弧２１ｂと、ショルダー部円弧２１ｃと、サイド部円弧２１ｄとで構成されている。
【００３７】
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。ショルダー部円弧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、ショルダー部円弧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。
【００３８】
そして、空気入りタイヤ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のタイヤ幅方向内側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、上記基準点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。
【００３９】
この場合、本実施の形態の空気入りタイヤのトレッド面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）
１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０…（２）
０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７…（３）
【００４０】
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。
【００４１】
このように本実施の形態の空気入りタイヤは、カーカス層６と、ベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層９を備えている。そして、スチール補強層９は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅の５[％]以上２５［％］以下の範囲に設けられ、かつ総幅が有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されている。さらに、ショルダー側円弧２１ｂおよびサイド部円弧２１ｄの各延長線の交点を基準点Ｐとした場合、扁平率βに対して基準点とセンタークラウンＣＣとを結ぶ直線Ａと、センタークラウンＣＣを通過するタイヤ幅方向の直線Ｂとの角度θが０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５とされ、中央部円弧２１ａの曲率半径Ｒｃとショルダー側円弧２１ｂの曲率半径Ｒｓとが１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０とされ、タイヤ赤道面ＣＬからショルダー側円弧２１ｂのタイヤ幅方向内側端部までの基準展開幅Ｌとトレッド展開幅ＴＤＷとが０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７とされている。
【００４２】
タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの２５［％］を超え、かつ総幅が有効ベルト幅Ｗの５０［％］を超えてスチール補強層９を形成すると、接地変形時のトレッド面２１の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５［％］未満で、かつ総幅が有効ベルト幅Ｗの１０［％］未満としてスチール補強層９を形成すると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、規定の範囲でスチール補強層９を配置しているため、トレッド部２の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することが可能になる。
【００４３】
ここで、スチール補強層９の作用について具体的に説明する。図３−１〜図３−５は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図であり、図４−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時（例えば２３０［ｋＰａ］）でのコーナリングパワーを示す図であり、図４−２は、図３−１および図３−４のスチール補強層の形態における高内圧時（例えば図３−１の形態が２３０［ｋＰａ］、図３−４および図３−５の形態が３００［ｋＰａ］）でのコーナリングパワーを示す図であり、図５−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時（例えば２３０［ｋＰａ］）でのセルフアライニングトルクを示す図であり、図５−２は、図３−１および図３−４のスチール補強層の形態における高内圧時（例えば図３−１の形態が２３０［ｋＰａ］、図３−４および図３−５の形態が３００［ｋＰａ］）でのセルフアライニングトルクを示す図である。
【００４４】
図３−１〜図３−５においては、カーカス層６を示さず、ベルト層７（ベルト７１，７２）およびベルト補強層８（１つの補強層）を示している。そして、図３−１は、スチール補強層９を有していない形態である。図３−２は、スチール補強層９を有しているが、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの９０［％］とした形態である。図３−３は、スチール補強層９有し、タイヤ幅方向寸法の総幅をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］としているが、タイヤ幅方向の両側に分割されており、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの９０[％]の範囲で設けられている形態である。図３−４は、スチール補強層９を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］とし、かつタイヤ幅方向の中央位置にてタイヤ幅方向に連続して配置することでタイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの２２．５[％]の範囲で設けられている形態である。図３−５は、スチール補強層９を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］とし、かつタイヤ幅方向の両側に分割され、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５０[％]の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから有効ベルト幅Ｗの５［％］の位置に設けられている形態である。また、図４−１および図５−１において、図３−１の形態を太い破線、図３−２の形態を一点鎖線、図３−３の形態を細い実線、図３−４の形態を太い実線、図３−５の形態を細い破線で示し、図４−２および図５−２において、図３−１の形態を太い破線、図３−４の形態を太い実線で示している。
【００４５】
そして、図４−１に示すように、通常内圧時においては、低負荷（１［ｋＮ］〜３［ｋＮ］）でコーナリングパワーが比較的高く、高負荷（３［ｋＮ］以上）でコーナリングパワーが高すぎないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図３−１、図３−４および図３−５に示す形態は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎることがない。一方、図３−３に示す形態は、高負荷（３［ｋＮ］以上）でコーナリングパワーが比較的高く、図３−２に示す形態は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎてしまう。
【００４６】
また、図４−２に示すように、高内圧時においては、低負荷時にコーナリングパワーが低下しないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図３−４に示す形態は、図３−１に示す形態と同等にコーナリングパワーの低下が見られない。なお、図３−４に示す形態は、高負荷においてもコーナリングパワーが低下しない。
【００４７】
また、図５−１に示すように、通常内圧時においては、セルフアライニングトルクが比較的高いことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図３−４および図３−５に示す形態は、セルフアライニングトルクが比較的高い。一方、図３−１および図３−３に示す形態は、セルフアライニングトルクが比較的低く、図３−２に示す形態は、セルフアライニングトルクが大幅に低くなってしまう。
【００４８】
また、図５−２に示すように、高圧時においては、図３−４に示す形態は、図３−１に示す形態と同等にセルフアライニングトルクの低下が見られない。
【００４９】
しかも、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、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θを０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５の範囲としたことにより、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至りタイヤ径方向内側への落ち込み量がより小さくなる。さらに、中央部円弧２１ａの曲率半径Ｒｃと、ショルダー側円弧２１ｂの曲率半径Ｒｓとの関係を１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０とし、タイヤ赤道面ＣＬからショルダー側円弧２１ｂのタイヤ幅方向内側端部位置までの中央部円弧２１ａの円弧長である基準展開幅Ｌと、トレッド展開幅ＴＤＷとの関係を０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７としたことにより、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至りトレッド面２１の円弧が直線により近くなる。このため、中央部円弧２１ａの径成長が抑制されるので、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗およびトレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗を改善することが可能になる。より詳しくは、ショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ、センター領域ＧＣの摩耗を改善することが可能になる。
【００５０】
ここで、トレッド面２１のセンター領域ＧＣは、トレッド面２１における接地領域Ｇにおいて、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＴＤＷ／２の４５［％］の位置までの範囲とする。また、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳは、接地領域Ｇにおいて、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＴＤＷ／２の９０［％］の位置までの範囲内であってセンター領域ＧＣのタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側への範囲とする。また、接地領域Ｇとは、空気入りタイヤを正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の７０［％］をかけたとき、トレッド面２１が路面と接地するタイヤ幅方向およびタイヤ周方向の領域である。なお、正規荷重とは、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。
【００５１】
角度θが「０．０２５×β＋１．０」未満の場合、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至る落ち込み量が小さすぎてショルダー領域ＧＳの摩耗（ショルダー摩耗）が生じ易くなる。一方、角度θが「０．０４５×β＋２．５」を超える場合、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至る落ち込み量が大きく、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善することが困難となる。なお、角度θを０．０３×β＋１．２≦θ≦０．０４×β＋２．３の範囲とすることで、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至る落ち込み量が適正化されるので、ショルダー摩耗を生じさせず、つまり、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ（または、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を向上させつつ）、センター摩耗を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
【００５２】
また、Ｒｃ／Ｒｓが１２未満の場合、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制できず、センター領域ＧＣの接地圧が増加してトレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善することが困難となる。一方、Ｒｃ／Ｒｓが３０を超える場合、中央部円弧２１ａの径成長を抑制する効果を十分に得られず、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果が望めなくなる。なお、１５≦Ｒｃ／Ｒｓ≦２５の範囲とすることで、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制し、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ（または、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を向上させつつ）、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
【００５３】
また、Ｌ／（ＴＤＷ／２）が０．２未満の場合も、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制できず、センター領域ＧＣの接地圧が増加してトレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善することが困難となる。一方、Ｌ／（ＴＤＷ／２）が０．７を超える場合も中央部円弧２１ａの径成長を抑制する効果を十分に得られず、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果が望めなくなる。なお、０．４≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．５の範囲とすることで、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制し、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ（または、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を向上させつつ）、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
【００５４】
この結果、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、操縦安定性を向上すると共に、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの耐摩耗性（耐センター摩耗性）を向上し、かつ、ショルダー領域ＧＳの耐摩耗性（耐ショルダー摩耗性）を向上することが可能である。または、操縦安定性を向上すると共に、ショルダー領域ＧＳの耐摩耗性（耐ショルダー摩耗性）の低下を抑制しつつ、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの耐摩耗性（耐センター摩耗性）を向上することが可能である。
【００５５】
また、本実施の形態の空気入りタイヤは、一方の端部がショルダー側円弧２１ｂ（曲率半径がＲｓの円弧）と接し、他方の端部が、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧２１ｄ（曲率半径がＳＣＲの円弧）と接するショルダー部円弧２１ｃの曲率半径ＳＨＲが、３２≦ＳＨＲ≦４０を満たして形成されていることが好ましい。
【００５６】
曲率半径ＳＨＲを３２以上とすることで、ショルダー摩耗をより好適に抑制することができ、４０以下とすることで、センター摩耗を好適に抑制することができる。また、曲率半径ＳＨＲは、３５≦ＳＨＲ≦３７とすることがさらに好ましい。曲率半径ＳＨＲを３５≦ＳＨＲ≦３７とすることで、上記効果をより向上させることができる。なお、空気入りタイヤを高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用する場合は、曲率半径ＳＨＲを３２≦ＳＨＲ≦４０（好ましくは３５≦ＳＨＲ≦３７）の範囲とすることで特に好適な効果を得ることが可能である。
【００５７】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることが好ましい。
【００５８】
スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］未満の場合、スチール補強層９の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が８．０［ｍｍ２］を超える場合、スチール補強層９の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するため、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることが可能になる。なお、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．５［ｍｍ２］以上５．０［ｍｍ２］以下の範囲とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が適宜確保され、コーナリングパワーがより上昇し、操縦安定性の向上効果をより顕著に得ることが可能になる。
【００５９】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が、１０本以上５０本以下であることが好ましい。
【００６０】
スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が１０本未満の場合、スチール補強層９の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が５０本を超える場合、スチール補強層９の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を１０本以上５０本以下とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するとともに、路面の凹凸に追従し易いことから、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることが可能になる。なお、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を１５本以上３５本以下とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が適宜確保され、コーナリングパワーがより上昇するとともに、路面の凹凸により追従し易くなるため、操縦安定性の向上効果をより顕著に得ることが可能になる。
【００６１】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９のスチールコードは、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることが好ましい。
【００６２】
スチール補強層９は、トレッド部２の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。そして、モノフィラメントにおいてトレッド部２の圧縮変形剛性を向上するには、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下であることが望ましい。
【００６３】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから有効ベルト幅Ｗの２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていてもよい。
【００６４】
スチール補強層９が分割されている場合、圧縮剛性を確保するには、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから大きく離れていないことが好ましく、そのため、スチール補強層９は、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから有効ベルト幅Ｗの２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることが好ましい。
【００６５】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
【００６６】
スチール補強層９の圧縮剛性を確保するには、タイヤ赤道面ＣＬの位置でスチール補強層９が離れていないことが好ましく、そのため、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
【００６７】
本実施の形態の空気入りタイヤでは、カーカス層６をなすカーカスコードは、有機繊維であることが好ましい。
【００６８】
スチール補強層９によって圧縮剛性を確保することから、カーカス層６のカーカスコードを金属コードにした場合、圧縮剛性が高すぎてしまう。このため、カーカス層６をなすカーカスコードを有機繊維とすることが、圧縮剛性を適宜確保するうえで好ましい。
【００６９】
また、本実施の形態の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることが好ましい。ここで、高内圧とは、２８０［ｋＰａ］以上３５０［ｋＰａ］以下の範囲の内圧を示す。
【００７０】
空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、タイヤ幅方向中央であるセンター領域ＧＣの径成長が増加し、これに伴いセンター領域ＧＣの接地圧が増加すると、トレッド面２１のセンター領域ＧＣが摩耗し易くなり、しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上する効果を顕著に得ることが可能になる。
【実施例】
【００７１】
本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、タイヤ性能（操縦安定性、センター摩耗、摩耗寿命）に関する性能試験が行われた（図６−１〜図６−６参照）。
【００７２】
この性能試験では、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを、１５×６ＪＪのアルミホイールのリムに組み付け、各例に適用した空気圧（２３０［ｋＰａ］または３００［ｋＰａ］）を充填し、試験車両（１５００［ｃｃ］フロント駆動乗用車）に装着した。
【００７３】
操縦安定性の評価方法は、上記試験車両にて乾燥試験路を走行し、レーンチェンジ時およびコーナリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について、５人のテストドライバーによる１０段階の官能評価の平均値によって行う。そして、この官能評価に基づいて従来例の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数評価を行う。この指数評価は、数値が大きいほど、操縦安定性が優れていることを示している。
【００７４】
センター摩耗の評価方法では、上記試験車両にて乾燥試験路を１万［ｋｍ］走行したときのセンター領域内の最大溝深さ位置の残溝量（溝深さ）と、ショルダー領域内の最大溝深さ位置の残溝量（溝深さ）との比が測定される。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。この指数評価は、数値が大きいほど耐センター摩耗性能が優れていることを示している。
【００７５】
摩耗寿命の評価方法では、上記試験車両にて乾燥試験路を１万［ｋｍ］走行したときのトレッド部における最大溝深さ位置の残溝量（溝深さ）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。この指数評価は、数値が大きいほど摩耗寿命が優れていることを示している。
【００７６】
図６−１において、従来例の空気入りタイヤは、上記特許文献１（特願２００８−３０７９４８号公報）の空気入りタイヤであり、スチール補強層を有しておらず、内圧を２３０［ｋＰａ］とした。そして、比較例１および比較例２の空気入りタイヤは、トレッド面のプロファイルを規定の範囲としているが、スチール補強層が規定のものではない。また、比較例３〜比較例５の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのθを規定の範囲外とした。一方、実施例１〜実施例４の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、θを変化させた。なお、この性能試験の空気入りタイヤは、扁平率が６５であり、θの規定の範囲は２．６２５以上５．４２５以下であり、好ましくは３．１５以上４．９以下である。
【００７７】
図６−２において、比較例６〜比較例８の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのＲｃ／Ｒｓを規定の範囲外とした。一方、実施例５〜実施例８の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、Ｒｃ／Ｒｓを変化させた。
【００７８】
図６−３において、比較例９〜比較例１１の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのＬ／（ＴＤＷ／２）を規定の範囲外とした。一方、実施例９〜実施例１２の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、Ｌ／（ＴＤＷ／２）を変化させた。
【００７９】
図６−４において、実施例１３〜実施例１８の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、ＳＨＲを変化させた。
【００８０】
図６−５において、実施例１９〜実施例２２の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコードの断面積と打ち込み本数との積を変化させた。
【００８１】
図６−６において、実施例２３〜実施例２６の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を変化させた。
【００８２】
また、図６−６において、実施例２７の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコード構造を規定のモノフィラメントとした。
【００８３】
また、図６−６において、実施例２８および実施例２９の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層を分割構造とした。
【００８４】
また、図６−６において、比較例１２の空気入りタイヤは、上記特許文献１（特願２００８−３０７９４８号公報）の空気入りタイヤであり、スチール補強層を有しておらず、内圧を３００［ｋＰａ］とした。一方、実施例３０の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、内圧を３００［ｋＰａ］とした。
【００８５】
図６−１〜図６−６の試験結果に示すように、実施例１〜実施例３０の空気入りタイヤは、それぞれ操縦安定性、センター摩耗性能および摩耗寿命が改善されていることが分かる。
【符号の説明】
【００８６】
２ トレッド部
２１ トレッド面
２１ａ 中央部円弧
２１ｂ ショルダー側円弧
２１ｃ ショルダー部円弧
２１ｄ サイド部円弧
６ カーカス層
７ ベルト層
９ スチール補強層
Ａ 基準点とセンタークラウンとを結ぶ直線
Ｂ 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
ＣＣ センタークラウン
ＣＬ タイヤ赤道面（タイヤ赤道線）
Ｇ 接地領域
ＧＣ センター領域
ＧＳ ショルダー領域
Ｌ 基準展開幅
Ｐ 基準点
Ｒｃ 中央部円弧の曲率半径
Ｒｓ ショルダー側円弧の曲率半径
ＳＨＲ ショルダー部円弧の曲率半径
ＳＷ タイヤ幅
ＴＤＷ トレッド展開幅
Ｗ 有効ベルト幅
β 扁平率
θ 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、低燃費化を目的として転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化した場合に、センター領域の径成長増加に伴う接地圧増加によるセンター領域の摩耗および操縦安定性の悪化を改善した空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率を直線に近づける空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。この空気入りタイヤは、トレッド面が、少なくともタイヤ幅方向の中央に位置する中央部円弧と、タイヤ幅方向最外方に位置するショルダー側円弧とを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、ベルト層のタイヤ幅方向最外方位置からタイヤ径方向外周側へタイヤ径方向と平行に仮想される仮想線とトレッド面のプロファイルとの交点を基準点とし、タイヤ赤道面と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、基準点とセンタークラウンとを結んだ線とタイヤ幅方向に平行な線とがなす角度をθとし、中央部円弧の曲率半径をＲｃとし、ショルダー側円弧の曲率半径をＲｓとし、タイヤ赤道面からショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの円弧長である基準展開幅をＬとし、タイヤ幅方向のトレッド面の円弧長であるトレッド展開幅をＴＤＷとした場合に、トレッド面は、１［°］＜θ＜４．５［°］、５＜Ｒｃ／Ｒｓ＜１０、および０．４＜Ｌ／（ＴＤＷ／２）＜０．７を満たすように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、空気入りタイヤが装着された車両の低燃費化を目的とし、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するため、使用空気圧を高圧化することが検討されている。ところが、使用空気圧の高圧化によりタイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加し、これに伴いセンター領域の接地圧が増加すると、トレッド面のセンター領域が摩耗し易くなる。しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。
【０００５】
上述した特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、トレッド面のタイヤ幅方向に沿ったプロファイルの曲率を直線に近づけることで、トレッド面のセンター領域の摩耗が改善される傾向となる。しかしながら、特許文献１に記載の空気入りタイヤを高圧にした場合、空気入りタイヤの摩耗の偏りを十分に抑制することは難しく、さらに操縦安定性を向上することは難しい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上することの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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、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るベルト層と、を備えるとともに、前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層をさらに備え、当該スチール補強層は、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれ前記ベルト層の有効ベルト幅の５[％]以上２５［％］以下の範囲に設けられ、かつ総幅が前記有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成された空気入りタイヤであり、さらに、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、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続する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、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、前記ショルダー側円弧の仮想の延長線と前記トレッド部におけるタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点とし、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ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側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、１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０、および０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７を満たして形成されていることを特徴とする。
【０００８】
タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層の有効ベルト幅の２５［％］を超え、かつ総幅が有効ベルト幅の５０［％］を超えてスチール補強層を形成すると、接地変形時のトレッド面の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層の有効ベルト幅の５［％］未満で、かつ総幅が有効ベルト幅の１０［％］未満としてスチール補強層を形成すると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、規定の範囲でスチール補強層を配置することで、トレッド部の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することができる。しかも、この空気入りタイヤによれば、基準点とセンタークラウンとを結んだ直線と、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θを０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５の範囲としたことにより、中央部円弧からショルダー側円弧に至りタイヤ径方向内側への落ち込み量がより小さくなる。さらに、中央部円弧の曲率半径Ｒｃと、ショルダー側円弧の曲率半径Ｒｓとの関係を１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０とし、タイヤ赤道面からショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側端部位置までの中央部円弧の円弧長である基準展開幅Ｌと、トレッド展開幅ＴＤＷとの関係を０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７としたことにより、中央部円弧からショルダー側円弧に至りトレッド面の円弧が直線により近くなる。このため、中央部円弧の径成長が抑制されるので、ショルダー領域の摩耗及びトレッド面のセンター領域の摩耗を改善することができる。より詳しくは、ショルダー領域の摩耗の悪化を抑制しつつ、センター領域の摩耗を改善することができる。
【０００９】
また、本発明の空気入りタイヤは、一方の端部が前記ショルダー側円弧と接し、他方の端部が前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧と接するショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲが、３２≦ＳＨＲ≦４０を満たして形成されていることを特徴とする。
【００１０】
曲率半径ＳＨＲを３２以上とすることで、ショルダー摩耗をより好適に抑制することができ、４０以下とすることで、センター摩耗を好適に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることを特徴とする。
【００１２】
スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］未満の場合、スチール補強層の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が８．０［ｍｍ２］を超える場合、スチール補強層の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］とすることで、スチール補強層の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するため、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることができる。
【００１３】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、前記スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が、１０本以上５０本以下であることを特徴とする。
【００１４】
スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が１０本未満の場合、スチール補強層の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が５０本を超える場合、スチール補強層の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本発明の空気入りタイヤによれば、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を１０本以上５０本以下とすることで、スチール補強層の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するとともに、路面の凹凸に追従し易いことから、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることができる。
【００１５】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層の前記スチールコードは、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする。
【００１６】
スチール補強層は、トレッド部の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から前記有効ベルト幅の２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
スチール補強層が分割されている場合、圧縮剛性を確保するには、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から大きく離れていないことが好ましく、そのため、スチール補強層は、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から有効ベルト幅の２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記スチール補強層は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることを特徴とする。
【００２０】
スチール補強層の圧縮剛性を確保するには、タイヤ赤道面の位置でスチール補強層が離れていないことが好ましく、そのため、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記カーカス層をなすカーカスコードは、有機繊維であることを特徴とする。
【００２２】
スチール補強層によって圧縮剛性を確保することから、カーカス層のカーカスコードを金属コードにした場合、圧縮剛性が高すぎてしまう。このため、カーカス層をなすカーカスコードを有機繊維とすることが、圧縮剛性を適宜確保するうえで好ましい。
【００２３】
また、本発明の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする。
【００２４】
空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、タイヤ幅方向中央であるセンター領域の径成長が増加し、これに伴いセンター領域の接地圧が増加すると、トレッド面のセンター領域が摩耗し易くなり、しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上する効果を顕著に得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド面のセンター領域の耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの一部裁断子午断面図である。
【図３−１】図３−１は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−２】図３−２は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−３】図３−３は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−４】図３−４は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図３−５】図３−５は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図である。
【図４−１】図４−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時でのコーナリングパワーを示す図である。
【図４−２】図４−２は、図３−１、図３−４および図３−５のスチール補強層の形態における高内圧時でのコーナリングパワーを示す図である。
【図５−１】図５−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時でのセルフアライニングトルクを示す図である。
【図５−２】図５−２は、図３−１、図３−４および図３−５のスチール補強層の形態における高内圧時でのセルフアライニングトルクを示す図である。
【図６−１】図６−１は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−２】図６−２は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−３】図６−３は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−４】図６−４は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−５】図６−５は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【図６−６】図６−６は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。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。
【００２８】
図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの子午断面図であり、図２は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの一部裁断子午断面図である。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（タイヤ赤道線）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、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅ＳＷ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。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。
【００２９】
本実施の形態の空気入りタイヤは、図１に示すようにトレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤは、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。
【００３０】
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の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施の形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。
【００３１】
ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤにおけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
【００３２】
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５１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、少なくとも１層で設けられている。
【００３３】
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。
【００３４】
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、補強層８１および補強層８２がベルト層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る。また、ベルト補強層８は、補強層８１，８２のいずれか一つからなる構成であってもよい。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。
【００３５】
また、この空気入りタイヤは、スチール補強層９を備える。スチール補強層９は、ベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１とカーカス層６との間に配置されている。スチール補強層９は、タイヤ周方向に対する角度が実質９０［度］（±５度の誤差を含む）でタイヤ周方向に複数並設されたスチールコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されている。スチール補強層９のスチールコード（金属コード）は、例えば、スチールや炭素鋼からなる。このスチール補強層９は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法Ｗ２がそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５[％]以上２５［％］以下の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向寸法Ｗ１である総幅が有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されている。具体的に、スチール補強層９は、図１に示すように、タイヤ幅方向で連続して設けられ、空気入りタイヤのタイヤ幅方向の中央位置となるタイヤ赤道面ＣＬ上に配置され、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法Ｗ２がそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５[％]以上２５［％］以下の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向寸法Ｗ１である総幅が有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されている。また、スチール補強層９は、図には明示しないが、タイヤ赤道面ＣＬを境にタイヤ幅方向で２つに分割され、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にタイヤ幅方向寸法Ｗ２がそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５[％]以上２５［％］以下の範囲で設けられ、かつ総幅が有効ベルト幅Ｗの１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されていてもよい。なお、ベルト層７の有効ベルト幅Ｗとは、ベルト層７において最もタイヤ幅方向寸法が短いベルト（本実施の形態ではベルト７２）のタイヤ幅方向寸法を示す。
【００３６】
また、本実施の形態の空気入りタイヤにおいて、トレッド部２の表面であるトレッド面２１のプロファイルは、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２に示すように、中央部円弧２１ａと、ショルダー側円弧２１ｂと、ショルダー部円弧２１ｃと、サイド部円弧２１ｄとで構成されている。
【００３７】
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。ショルダー部円弧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、ショルダー部円弧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。
【００３８】
そして、空気入りタイヤ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のタイヤ幅方向内側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、上記基準点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。
【００３９】
この場合、本実施の形態の空気入りタイヤのトレッド面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）
１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０…（２）
０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７…（３）
【００４０】
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。
【００４１】
このように本実施の形態の空気入りタイヤは、カーカス層６と、ベルト層７のタイヤ径方向最内側のベルト７１との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層９を備えている。そして、スチール補強層９は、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅の５[％]以上２５［％］以下の範囲に設けられ、かつ総幅が有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成されている。さらに、ショルダー側円弧２１ｂおよびサイド部円弧２１ｄの各延長線の交点を基準点Ｐとした場合、扁平率βに対して基準点とセンタークラウンＣＣとを結ぶ直線Ａと、センタークラウンＣＣを通過するタイヤ幅方向の直線Ｂとの角度θが０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５とされ、中央部円弧２１ａの曲率半径Ｒｃとショルダー側円弧２１ｂの曲率半径Ｒｓとが１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０とされ、タイヤ赤道面ＣＬからショルダー側円弧２１ｂのタイヤ幅方向内側端部までの基準展開幅Ｌとトレッド展開幅ＴＤＷとが０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７とされている。
【００４２】
タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの２５［％］を超え、かつ総幅が有効ベルト幅Ｗの５０［％］を超えてスチール補強層９を形成すると、接地変形時のトレッド面２１の圧縮剛性が高くなりすぎ、セルフアライニングトルクが減少するため操縦安定性の向上が見込めない。また、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５［％］未満で、かつ総幅が有効ベルト幅Ｗの１０［％］未満としてスチール補強層９を形成すると、接地状態を好適に保てず操縦安定性の向上が見込めない。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、規定の範囲でスチール補強層９を配置しているため、トレッド部２の圧縮変形剛性を向上して接地状態を好適に保つことができ、操縦安定性を向上することが可能になる。
【００４３】
ここで、スチール補強層９の作用について具体的に説明する。図３−１〜図３−５は、スチール補強層の有無や配置を示す概略図であり、図４−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時（例えば２３０［ｋＰａ］）でのコーナリングパワーを示す図であり、図４−２は、図３−１および図３−４のスチール補強層の形態における高内圧時（例えば図３−１の形態が２３０［ｋＰａ］、図３−４および図３−５の形態が３００［ｋＰａ］）でのコーナリングパワーを示す図であり、図５−１は、図３−１〜図３−５のスチール補強層の形態における通常内圧時（例えば２３０［ｋＰａ］）でのセルフアライニングトルクを示す図であり、図５−２は、図３−１および図３−４のスチール補強層の形態における高内圧時（例えば図３−１の形態が２３０［ｋＰａ］、図３−４および図３−５の形態が３００［ｋＰａ］）でのセルフアライニングトルクを示す図である。
【００４４】
図３−１〜図３−５においては、カーカス層６を示さず、ベルト層７（ベルト７１，７２）およびベルト補強層８（１つの補強層）を示している。そして、図３−１は、スチール補強層９を有していない形態である。図３−２は、スチール補強層９を有しているが、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの９０［％］とした形態である。図３−３は、スチール補強層９有し、タイヤ幅方向寸法の総幅をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］としているが、タイヤ幅方向の両側に分割されており、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの９０[％]の範囲で設けられている形態である。図３−４は、スチール補強層９を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］とし、かつタイヤ幅方向の中央位置にてタイヤ幅方向に連続して配置することでタイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの２２．５[％]の範囲で設けられている形態である。図３−５は、スチール補強層９を有し、タイヤ幅方向寸法をベルト層７の有効ベルト幅Ｗの４５［％］とし、かつタイヤ幅方向の両側に分割され、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側にそれぞれベルト層７の有効ベルト幅Ｗの５０[％]の範囲で設けられ、かつタイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから有効ベルト幅Ｗの５［％］の位置に設けられている形態である。また、図４−１および図５−１において、図３−１の形態を太い破線、図３−２の形態を一点鎖線、図３−３の形態を細い実線、図３−４の形態を太い実線、図３−５の形態を細い破線で示し、図４−２および図５−２において、図３−１の形態を太い破線、図３−４の形態を太い実線で示している。
【００４５】
そして、図４−１に示すように、通常内圧時においては、低負荷（１［ｋＮ］〜３［ｋＮ］）でコーナリングパワーが比較的高く、高負荷（３［ｋＮ］以上）でコーナリングパワーが高すぎないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図３−１、図３−４および図３−５に示す形態は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎることがない。一方、図３−３に示す形態は、高負荷（３［ｋＮ］以上）でコーナリングパワーが比較的高く、図３−２に示す形態は、高負荷においてコーナリングパワーが高すぎてしまう。
【００４６】
また、図４−２に示すように、高内圧時においては、低負荷時にコーナリングパワーが低下しないことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図３−４に示す形態は、図３−１に示す形態と同等にコーナリングパワーの低下が見られない。なお、図３−４に示す形態は、高負荷においてもコーナリングパワーが低下しない。
【００４７】
また、図５−１に示すように、通常内圧時においては、セルフアライニングトルクが比較的高いことが操縦安定性を向上するうえで好ましい。この点で、図３−４および図３−５に示す形態は、セルフアライニングトルクが比較的高い。一方、図３−１および図３−３に示す形態は、セルフアライニングトルクが比較的低く、図３−２に示す形態は、セルフアライニングトルクが大幅に低くなってしまう。
【００４８】
また、図５−２に示すように、高圧時においては、図３−４に示す形態は、図３−１に示す形態と同等にセルフアライニングトルクの低下が見られない。
【００４９】
しかも、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、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θを０．０２５×β＋１．０≦θ≦０．０４５×β＋２．５の範囲としたことにより、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至りタイヤ径方向内側への落ち込み量がより小さくなる。さらに、中央部円弧２１ａの曲率半径Ｒｃと、ショルダー側円弧２１ｂの曲率半径Ｒｓとの関係を１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０とし、タイヤ赤道面ＣＬからショルダー側円弧２１ｂのタイヤ幅方向内側端部位置までの中央部円弧２１ａの円弧長である基準展開幅Ｌと、トレッド展開幅ＴＤＷとの関係を０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７としたことにより、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至りトレッド面２１の円弧が直線により近くなる。このため、中央部円弧２１ａの径成長が抑制されるので、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗およびトレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗を改善することが可能になる。より詳しくは、ショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ、センター領域ＧＣの摩耗を改善することが可能になる。
【００５０】
ここで、トレッド面２１のセンター領域ＧＣは、トレッド面２１における接地領域Ｇにおいて、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＴＤＷ／２の４５［％］の位置までの範囲とする。また、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳは、接地領域Ｇにおいて、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向外側にＴＤＷ／２の９０［％］の位置までの範囲内であってセンター領域ＧＣのタイヤ幅方向外側端からタイヤ幅方向外側への範囲とする。また、接地領域Ｇとは、空気入りタイヤを正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の７０［％］をかけたとき、トレッド面２１が路面と接地するタイヤ幅方向およびタイヤ周方向の領域である。なお、正規荷重とは、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。
【００５１】
角度θが「０．０２５×β＋１．０」未満の場合、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至る落ち込み量が小さすぎてショルダー領域ＧＳの摩耗（ショルダー摩耗）が生じ易くなる。一方、角度θが「０．０４５×β＋２．５」を超える場合、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至る落ち込み量が大きく、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善することが困難となる。なお、角度θを０．０３×β＋１．２≦θ≦０．０４×β＋２．３の範囲とすることで、中央部円弧２１ａからショルダー側円弧２１ｂに至る落ち込み量が適正化されるので、ショルダー摩耗を生じさせず、つまり、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ（または、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を向上させつつ）、センター摩耗を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
【００５２】
また、Ｒｃ／Ｒｓが１２未満の場合、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制できず、センター領域ＧＣの接地圧が増加してトレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善することが困難となる。一方、Ｒｃ／Ｒｓが３０を超える場合、中央部円弧２１ａの径成長を抑制する効果を十分に得られず、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果が望めなくなる。なお、１５≦Ｒｃ／Ｒｓ≦２５の範囲とすることで、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制し、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ（または、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を向上させつつ）、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
【００５３】
また、Ｌ／（ＴＤＷ／２）が０．２未満の場合も、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制できず、センター領域ＧＣの接地圧が増加してトレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善することが困難となる。一方、Ｌ／（ＴＤＷ／２）が０．７を超える場合も中央部円弧２１ａの径成長を抑制する効果を十分に得られず、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果が望めなくなる。なお、０．４≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．５の範囲とすることで、中央部円弧２１ａの径成長を十分に抑制し、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を抑制しつつ（または、トレッド面２１のショルダー領域ＧＳの摩耗の悪化を向上させつつ）、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの摩耗（センター摩耗）を改善する効果を顕著に得ることが可能である。
【００５４】
この結果、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、操縦安定性を向上すると共に、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの耐摩耗性（耐センター摩耗性）を向上し、かつ、ショルダー領域ＧＳの耐摩耗性（耐ショルダー摩耗性）を向上することが可能である。または、操縦安定性を向上すると共に、ショルダー領域ＧＳの耐摩耗性（耐ショルダー摩耗性）の低下を抑制しつつ、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの耐摩耗性（耐センター摩耗性）を向上することが可能である。
【００５５】
また、本実施の形態の空気入りタイヤは、一方の端部がショルダー側円弧２１ｂ（曲率半径がＲｓの円弧）と接し、他方の端部が、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧２１ｄ（曲率半径がＳＣＲの円弧）と接するショルダー部円弧２１ｃの曲率半径ＳＨＲが、３２≦ＳＨＲ≦４０を満たして形成されていることが好ましい。
【００５６】
曲率半径ＳＨＲを３２以上とすることで、ショルダー摩耗をより好適に抑制することができ、４０以下とすることで、センター摩耗を好適に抑制することができる。また、曲率半径ＳＨＲは、３５≦ＳＨＲ≦３７とすることがさらに好ましい。曲率半径ＳＨＲを３５≦ＳＨＲ≦３７とすることで、上記効果をより向上させることができる。なお、空気入りタイヤを高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用する場合は、曲率半径ＳＨＲを３２≦ＳＨＲ≦４０（好ましくは３５≦ＳＨＲ≦３７）の範囲とすることで特に好適な効果を得ることが可能である。
【００５７】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることが好ましい。
【００５８】
スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］未満の場合、スチール補強層９の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が８．０［ｍｍ２］を超える場合、スチール補強層９の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するため、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることが可能になる。なお、スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．５［ｍｍ２］以上５．０［ｍｍ２］以下の範囲とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が適宜確保され、コーナリングパワーがより上昇し、操縦安定性の向上効果をより顕著に得ることが可能になる。
【００５９】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が、１０本以上５０本以下であることが好ましい。
【００６０】
スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が１０本未満の場合、スチール補強層９の圧縮剛性が確保し難い傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下する。一方、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が５０本を超える場合、スチール補強層９の圧縮剛性が高すぎる傾向となり、コーナリングパワーの上昇度合いが低下するとともに、タイヤ質量が増加し、操縦安定性の向上効果が低下する。この点、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を１０本以上５０本以下とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が確保され、コーナリングパワーが上昇するとともに、路面の凹凸に追従し易いことから、操縦安定性の向上効果を顕著に得ることが可能になる。なお、スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を１５本以上３５本以下とすることで、スチール補強層９の圧縮剛性が適宜確保され、コーナリングパワーがより上昇するとともに、路面の凹凸により追従し易くなるため、操縦安定性の向上効果をより顕著に得ることが可能になる。
【００６１】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９のスチールコードは、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることが好ましい。
【００６２】
スチール補強層９は、トレッド部２の圧縮変形剛性を向上するものであるが、タイヤ質量を増加させないためには、モノフィラメントを採用することが好ましい。そして、モノフィラメントにおいてトレッド部２の圧縮変形剛性を向上するには、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下であることが望ましい。
【００６３】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから有効ベルト幅Ｗの２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていてもよい。
【００６４】
スチール補強層９が分割されている場合、圧縮剛性を確保するには、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから大きく離れていないことが好ましく、そのため、スチール補強層９は、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面ＣＬから有効ベルト幅Ｗの２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることが好ましい。
【００６５】
また、本実施の形態の空気入りタイヤでは、スチール補強層９は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
【００６６】
スチール補強層９の圧縮剛性を確保するには、タイヤ赤道面ＣＬの位置でスチール補強層９が離れていないことが好ましく、そのため、タイヤ幅方向で連続して形成されていることが好ましい。
【００６７】
本実施の形態の空気入りタイヤでは、カーカス層６をなすカーカスコードは、有機繊維であることが好ましい。
【００６８】
スチール補強層９によって圧縮剛性を確保することから、カーカス層６のカーカスコードを金属コードにした場合、圧縮剛性が高すぎてしまう。このため、カーカス層６をなすカーカスコードを有機繊維とすることが、圧縮剛性を適宜確保するうえで好ましい。
【００６９】
また、本実施の形態の空気入りタイヤは、高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることが好ましい。ここで、高内圧とは、２８０［ｋＰａ］以上３５０［ｋＰａ］以下の範囲の内圧を示す。
【００７０】
空気入りタイヤが装着された乗用車両の低燃費化は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために使用空気圧を高圧化することが効果的であるが、使用空気圧の高圧化は、路面からの入力を増加させるため、タイヤ幅方向中央であるセンター領域ＧＣの径成長が増加し、これに伴いセンター領域ＧＣの接地圧が増加すると、トレッド面２１のセンター領域ＧＣが摩耗し易くなり、しかも、使用空気圧の高圧化により、たわみ量が減少し、これに伴い接地長が短くなって操縦安定性が悪化し易くなる。この空気入りタイヤによれば、このような高内圧の乗用車用空気入りタイヤにおいて、トレッド面２１のセンター領域ＧＣの耐摩耗性を向上し、かつ操縦安定性を向上する効果を顕著に得ることが可能になる。
【実施例】
【００７１】
本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、タイヤ性能（操縦安定性、センター摩耗、摩耗寿命）に関する性能試験が行われた（図６−１〜図６−６参照）。
【００７２】
この性能試験では、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを、１５×６ＪＪのアルミホイールのリムに組み付け、各例に適用した空気圧（２３０［ｋＰａ］または３００［ｋＰａ］）を充填し、試験車両（１５００［ｃｃ］フロント駆動乗用車）に装着した。
【００７３】
操縦安定性の評価方法は、上記試験車両にて乾燥試験路を走行し、レーンチェンジ時およびコーナリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について、５人のテストドライバーによる１０段階の官能評価の平均値によって行う。そして、この官能評価に基づいて従来例の空気入りタイヤを基準（１００）とした指数評価を行う。この指数評価は、数値が大きいほど、操縦安定性が優れていることを示している。
【００７４】
センター摩耗の評価方法では、上記試験車両にて乾燥試験路を１万［ｋｍ］走行したときのセンター領域内の最大溝深さ位置の残溝量（溝深さ）と、ショルダー領域内の最大溝深さ位置の残溝量（溝深さ）との比が測定される。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。この指数評価は、数値が大きいほど耐センター摩耗性能が優れていることを示している。
【００７５】
摩耗寿命の評価方法では、上記試験車両にて乾燥試験路を１万［ｋｍ］走行したときのトレッド部における最大溝深さ位置の残溝量（溝深さ）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。この指数評価は、数値が大きいほど摩耗寿命が優れていることを示している。
【００７６】
図６−１において、従来例の空気入りタイヤは、上記特許文献１（特願２００８−３０７９４８号公報）の空気入りタイヤであり、スチール補強層を有しておらず、内圧を２３０［ｋＰａ］とした。そして、比較例１および比較例２の空気入りタイヤは、トレッド面のプロファイルを規定の範囲としているが、スチール補強層が規定のものではない。また、比較例３〜比較例５の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのθを規定の範囲外とした。一方、実施例１〜実施例４の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、θを変化させた。なお、この性能試験の空気入りタイヤは、扁平率が６５であり、θの規定の範囲は２．６２５以上５．４２５以下であり、好ましくは３．１５以上４．９以下である。
【００７７】
図６−２において、比較例６〜比較例８の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのＲｃ／Ｒｓを規定の範囲外とした。一方、実施例５〜実施例８の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、Ｒｃ／Ｒｓを変化させた。
【００７８】
図６−３において、比較例９〜比較例１１の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有しているが、トレッド面のプロファイルのうちのＬ／（ＴＤＷ／２）を規定の範囲外とした。一方、実施例９〜実施例１２の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、Ｌ／（ＴＤＷ／２）を変化させた。
【００７９】
図６−４において、実施例１３〜実施例１８の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、ＳＨＲを変化させた。
【００８０】
図６−５において、実施例１９〜実施例２２の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコードの断面積と打ち込み本数との積を変化させた。
【００８１】
図６−６において、実施例２３〜実施例２６の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数を変化させた。
【００８２】
また、図６−６において、実施例２７の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層におけるスチールコード構造を規定のモノフィラメントとした。
【００８３】
また、図６−６において、実施例２８および実施例２９の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、スチール補強層を分割構造とした。
【００８４】
また、図６−６において、比較例１２の空気入りタイヤは、上記特許文献１（特願２００８−３０７９４８号公報）の空気入りタイヤであり、スチール補強層を有しておらず、内圧を３００［ｋＰａ］とした。一方、実施例３０の空気入りタイヤは、規定のスチール補強層を有し、かつトレッド面のプロファイルを規定の範囲とし、内圧を３００［ｋＰａ］とした。
【００８５】
図６−１〜図６−６の試験結果に示すように、実施例１〜実施例３０の空気入りタイヤは、それぞれ操縦安定性、センター摩耗性能および摩耗寿命が改善されていることが分かる。
【符号の説明】
【００８６】
２ トレッド部
２１ トレッド面
２１ａ 中央部円弧
２１ｂ ショルダー側円弧
２１ｃ ショルダー部円弧
２１ｄ サイド部円弧
６ カーカス層
７ ベルト層
９ スチール補強層
Ａ 基準点とセンタークラウンとを結ぶ直線
Ｂ 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
ＣＣ センタークラウン
ＣＬ タイヤ赤道面（タイヤ赤道線）
Ｇ 接地領域
ＧＣ センター領域
ＧＳ ショルダー領域
Ｌ 基準展開幅
Ｐ 基準点
Ｒｃ 中央部円弧の曲率半径
Ｒｓ ショルダー側円弧の曲率半径
ＳＨＲ ショルダー部円弧の曲率半径
ＳＷ タイヤ幅
ＴＤＷ トレッド展開幅
Ｗ 有効ベルト幅
β 扁平率
θ 角度
【特許請求の範囲】
【請求項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るベルト層と、を備えるとともに、前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層をさらに備え、当該スチール補強層は、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれ前記ベルト層の有効ベルト幅の５[％]以上２５［％］以下の範囲に設けられ、かつ総幅が前記有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成された空気入りタイヤであり、
さらに、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、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続する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、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、前記ショルダー側円弧の仮想の延長線と前記トレッド部におけるタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点とし、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ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側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
１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０
０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７
を満たして形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
一方の端部が前記ショルダー側円弧と接し、他方の端部が前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧と接するショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲが、３２≦ＳＨＲ≦４０を満たして形成されてい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】
前記スチール補強層は、前記スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スチール補強層は、前記スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が、１０本以上５０本以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記スチール補強層の前記スチールコードは、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記スチール補強層は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から前記有効ベルト幅の２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記スチール補強層は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記カーカス層をなすカーカスコードは、有機繊維であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項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るベルト層と、を備えるとともに、前記ベルト層のタイヤ径方向最内側のベルトと前記カーカス層との間に、タイヤ周方向に対して実質９０［度］のスチールコードがタイヤ周方向に並設されてなるスチール補強層をさらに備え、当該スチール補強層は、タイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれ前記ベルト層の有効ベルト幅の５[％]以上２５［％］以下の範囲に設けられ、かつ総幅が前記有効ベルト幅の１０[％]以上５０［％］以下の範囲で形成された空気入りタイヤであり、
さらに、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、前記中央部円弧のタイヤ幅方向外側に連続する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、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、前記ショルダー側円弧の仮想の延長線と前記トレッド部におけるタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧の仮想の延長線との交点を基準点とし、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ショルダー側円弧のタイヤ幅方向内側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
１２≦Ｒｃ／Ｒｓ≦３０
０．２≦Ｌ／（ＴＤＷ／２）≦０．７
を満たして形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
一方の端部が前記ショルダー側円弧と接し、他方の端部が前記トレッド部のタイヤ幅方向最外側のサイド部円弧と接するショルダー部円弧の曲率半径ＳＨＲが、３２≦ＳＨＲ≦４０を満たして形成されてい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】
前記スチール補強層は、前記スチールコードの１本の断面積と５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数との積が１．０［ｍｍ２］以上８．０［ｍｍ２］以下であり、かつ強度が３２００［ＭＰａ］であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スチール補強層は、前記スチールコードの５０［ｍｍ］あたりの打ち込み本数が、１０本以上５０本以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記スチール補強層の前記スチールコードは、直径０．２０［ｍｍ］以上０．４５［ｍｍ］以下の無撚りのモノフィラメントであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記スチール補強層は、分割されて、タイヤ幅方向内側の端部がタイヤ赤道面から前記有効ベルト幅の２［％］以上８［％］以下の位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記スチール補強層は、タイヤ幅方向で連続して形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記カーカス層をなすカーカスコードは、有機繊維であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
高内圧の乗用車用空気入りタイヤに適用されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図３−３】
【図３−４】
【図３−５】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図６−４】
【図６−５】
【図６−６】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図３−３】
【図３−４】
【図３−５】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図６−４】
【図６−５】
【図６−６】
【公開番号】特開２０１３−６３７３８（Ｐ２０１３−６３７３８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４６２１（Ｐ２０１１−２０４６２１）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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