空気入りタイヤ
【課題】操縦安定性の向上等が期待できる空気入りタイヤ１の提供。
【解決手段】トレッド面７に、トレッド２の幅方向中心を中心として左右対称に、２本ずつ周方向に延びる内主溝８ａ及び外主溝８ｂが形成され、上記左右の内主溝８ａ同士の間に中央リブ１５ａが形成され、左右の内主溝８ａと外主溝８ｂとの間それぞれに中間リブ１５ｂが形成され、トレッド２の子午線方向に切った断面において、トレッド面７が、その幅方向中心から幅方向端部に向けて、連続する第一円弧２１及び第二円弧２２を含み、第一円弧２１及び第二円弧２２が、互いに異なる大きさの曲率半径である第一トレッドラジアスＴＲ１及び第二トレッドラジアスＴＲ２を有し、ＴＲ１＞ＴＲ２とされ、第一円弧２１の中心はタイヤの赤道面上にあり、第一円弧２１と第二円弧２２との接点である変更点Ｐが上記中間リブ１５ｂの幅方向中央に位置している。
【解決手段】トレッド面７に、トレッド２の幅方向中心を中心として左右対称に、２本ずつ周方向に延びる内主溝８ａ及び外主溝８ｂが形成され、上記左右の内主溝８ａ同士の間に中央リブ１５ａが形成され、左右の内主溝８ａと外主溝８ｂとの間それぞれに中間リブ１５ｂが形成され、トレッド２の子午線方向に切った断面において、トレッド面７が、その幅方向中心から幅方向端部に向けて、連続する第一円弧２１及び第二円弧２２を含み、第一円弧２１及び第二円弧２２が、互いに異なる大きさの曲率半径である第一トレッドラジアスＴＲ１及び第二トレッドラジアスＴＲ２を有し、ＴＲ１＞ＴＲ２とされ、第一円弧２１の中心はタイヤの赤道面上にあり、第一円弧２１と第二円弧２２との接点である変更点Ｐが上記中間リブ１５ｂの幅方向中央に位置している。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操縦安定性の向上を図る手段の一つとして、トレッドラジアスの大きいタイヤを採用することがなされている。トレッドラジアスを大きくすることにより、トレッド部の接地幅が大きくなり、接地面積の拡大が可能となる。トレッドラジアスとは、タイヤの子午線方向の断面における、トレッドセンタ（タイヤの赤道面とトレッド面との交点）からショルダー部にかけての、トレッド面のなす円弧の曲率半径を意味する。
【０００３】
一般に、トレッドセンタからショルダー部にかけて、異なる曲率半径であるトレッドラジアスを有する複数種類の円弧が組み合わされる。狙っているキャンバー量に対して、トレッドセンタを含む第一円弧のトレッドラジアス（第一トレッドラジアスと呼ぶ）が大きすぎると、隣接する第二円弧（第二トレッドラジアスを有する円弧）が小さくならざるを得ない。上記「キャンバー量」とは、トレッドのショルダー部において、トレッドセンタとトレッド表面との、タイヤ半径方向の距離を意味する。隣接する円弧同士のトレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の差が大きくなる。その結果、隣接する円弧同士の接点（トレッドラジアスの変更点）のタイヤ幅方向左右において、タイヤの接地面圧の分布が不均一になるおそれがある。また、タイヤの実際の接地面の外周形状（接地形状）が、上記変更点近傍において凹凸になるおそれがある。接地面圧の分布が不均一であったり、接地形状Ｓに大きな凹凸が生じるようなタイヤであれば、操縦安定性を損なったり、タイヤの偏摩耗が生じるおそれがある。
【０００４】
図４及び図５に示されるように、上記の問題は、第一及び第二のトレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の大きさのみならず、トレッド面５２における変更点Ｐの位置によっても発生するおそれがある。図４に示されたタイヤ５１では、第一円弧５３と第二円弧５４との接点（変更点Ｐ）が、タイヤ５１の周方向に沿って形成された主溝５５内に位置している。図４（ａ）は、タイヤ５１の子午線方向に切った断面図であり、図４（ｂ）は、このタイヤ５１の接地形状Ｓを示す平面図である。従って、図４（ａ）では点として表される変更点Ｐが、図４（ｂ）では線として表される。この線を変更線ＰＬと呼ぶ。
【０００５】
主溝５５の部分はトレッド５８の肉厚が薄いので曲げ剛性が低い。また、タイヤ５１が路面に押し付けられたとき、トレッド面５２は、変更点Ｐの左右両側部分も含めて路面に沿って平面（トレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２が無限大）になろうとする。トレッド面５２が単一のトレッドラジアスになろうとする。換言すれば、トレッド５８は、変更点Ｐを支点として折れ曲がろうとする。従って、変更点Ｐが主溝５５内に位置している場合、タイヤ５１は、変更点Ｐを支点として主溝５５部分から折れ曲がりやすくなる。また、図４（ｂ）に示されるように、このタイヤの接地形状Ｓの外周線における外側の主溝５５近傍に大きな凹凸が生じている。
【０００６】
図５に示されたタイヤ５６では、第一円弧５３と第二円弧５４との変更点Ｐが、タイヤ５６の幅方向に沿って形成された横溝（ラグ溝ともいう）５７内に位置している。図５（ａ）は、タイヤ５６の子午線方向に切った断面図であり、図５（ｂ）は、このタイヤ５６の接地形状Ｓを示す平面図である。従って、図５（ａ）では点として表される変更点Ｐが、図５（ｂ）では線として表される。ラグ溝５７が形成されている部分は曲げ剛性が低い。変更点Ｐが横溝５７内に位置している場合、タイヤ５６が路面に押し付けられたとき、タイヤ５６は、変更点Ｐを支点として横溝５７部分から折れ曲がりやすくなる。また、図５（ｂ）に示されるように、このタイヤの接地形状Ｓの外周線における外側の主溝５５近傍には、大きな凹凸が生じている。
【０００７】
特開平５−２２９３０８号公報には、異なるトレッドラジアスの円弧の配置を考慮することにより、タイヤのバックリングの解消、操縦性の安定を図った空気入りラジアルタイヤが開示されている。特開２００２−３１６５１０公報には、異なるトレッドラジアスの円弧の配置を考慮することにより、高速耐久性能、耐偏摩耗性能、耐グルーブクラック性能等の向上を図った空気入りラジアルタイヤが開示されている。しかし、上記のいずれのタイヤも、円弧の配置に対し、トレッドに形成された溝は考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２２９３０８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１６５１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、操縦安定性及びタイヤの偏摩耗の抑制効果等の向上が期待できる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気入りタイヤは、
その外面がトレッド面をなすトレッドを有しており、
上記トレッド面に、トレッドの幅方向中心を中心として左右対称に、２本ずつ周方向に延びる内主溝及び外主溝が形成されており、
上記左右の内主溝同士の間に中央リブが形成され、左右の内主溝と外主溝との間にそれぞれ中間リブが形成されており、
トレッドの子午線方向に切った断面において、
トレッド面が、その幅方向中心から幅方向端部に向けて、連続する第一円弧及び第二円弧を含んでおり、
第一円弧及び第二円弧が、互いに異なる大きさの曲率半径である第一トレッドラジアスＴＲ１及び第二トレッドラジアスＴＲ２を有しており、
これらのトレッドラジアスの大きさが、ＴＲ１＞ＴＲ２とされており、
第一円弧の中心はタイヤの赤道面上にあり、
第一円弧と第二円弧との接点である変更点が上記中間リブ上に位置している。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤによれば、接地面圧の分布の均一化、及び、接地形状の局所的凹凸の発生防止が図られる。
【００１２】
好ましくは、上記変更点が上記中間リブの幅方向中央に位置している。
【００１３】
好ましくは、上記トレッドの両端から半径方向内向きに延びるサイドウォールと、サイドウォールから半径方向内向きに延びるビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビード間に掛け渡されたカーカスと、カーカスに積層される外層ベルト及び内層ベルトとをさらに備えており、
トレッドの幅方向中心から上記変更点までの軸方向距離をＬ１とし、トレッドの幅方向中心から上記外主溝の外側縁部までの軸方向距離をＬ２とし、上記外層ベルトの軸方向幅をＢＷとしたとき、
０．１７×ＢＷ ≦ Ｌ１ ≦ ０．２２×ＢＷ
０．３１×ＢＷ ≦ Ｌ２ ≦ ０．３４×ＢＷ
である。
【００１４】
好ましくは、上記第一トレッドラジアスＴＲ１と、第二トレッドラジアスＴＲ２との関係が、
０．２７ ≦ ＴＲ２／ＴＲ１ ≦ ０．３０
である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、タイヤの接地面圧の分布の均一化、及び、接地形状の局所的凹凸の発生防止により、タイヤを装着した車両の操縦安定性の向上、タイヤの偏摩耗の抑制効果の向上等が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す、子午線方向に切った断面図である。
【図２】図２は、図１のタイヤのトレッドラジアスの配置を示す、子午線方向に切った断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の形状を示す子午線方向の断面図であり、図３（ｂ）は、このタイヤの接地形状を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、従来のタイヤの一例におけるトレッド部の形状を示す子午線方向の断面図であり、図４（ｂ）は、このタイヤの接地形状を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）は、従来のタイヤの他の例におけるトレッド部の形状を示す子午線方向の断面図であり、図５（ｂ）は、このタイヤの接地形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す、子午線方向に切った断面図である。図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向（幅方向）であり、紙面に垂直な方向が周方向である。このタイヤ１は、図１中の中心線ＣＬに関してほぼ左右対称の形状を呈する。この中心線ＣＬは、トレッドセンターラインとも呼び、タイヤ１の赤道面を表す。このタイヤ１は、トレッド２、サイドウォール３、ビード４、カーカス５及びベルト６を備えている。このタイヤ１は、チューブレスタイプである。このタイヤ１は乗用車に装着される。このタイヤ１は、その呼称幅が１９５ｍｍ以上で、偏平率が５５％以下のものである。偏平率とは、タイヤ幅Ｗに対するタイヤ高さＨの割合を百分率で示したものである。
【００１９】
トレッド２は耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド２はトレッド面７を備えている。トレッド面７は、タイヤ１の子午線方向に切った断面において、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド面７は路面に接地する。トレッド面７には、周方向に延びる複数本の主溝８、及び、ショルダー部１６近傍を外方に向かって延びる多数本の横溝９が刻まれている。これらの溝８、９により、トレッドパターンが形成されている。サイドウォール３は、トレッド２の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール３は架橋ゴムからなる。
【００２０】
本実施形態では、上記主溝８は４本形成されている。トレッド面７とトレッドセンターラインＣＬとの交点、すなわちトレッド面７の幅方向中心をトレッドセンタＴＣと呼ぶ。図１及び図２に示されるように、主溝８は、トレッドセンタＴＣを中心とした中心振り分けで左右に２本ずつ形成されている。主溝８の配置は、トレッドセンタＴＣを中心として左右対称である。トレッドセンタＴＣ寄りの左右２本の主溝を内主溝８ａと呼び、幅方向外側の２本の主溝を外主溝８ｂと呼ぶ。本発明では、上記２本の内主溝８ａ及び２本の外主溝８ｂを含んでおれば、それより外方に他の主溝が加えられてもよい。
【００２１】
主溝８同士の間、及び、主溝８と横溝９との間は、周方向に延びるリブ１５として形成されている。トレッドセンタＴＣを幅方向の中心とし、２本の内主溝８ａで挟まれたリブを中央リブ１５ａと呼び、内主溝８ａと外主溝８ｂとに挟まれたリブを中間リブ１５ｂと呼ぶ。図示されていないが、本発明では、外主溝８ｂの外側に周方向のリブ（外リブ）を備えていてもよい。各リブ１５ａ、１５ｂの形状は、トレッドセンタＴＣを中心として左右対称である。横溝９は、外主溝８ｂの外側で、軸方向又は軸方向から傾斜した方向に形成されている。トレッド２における、外主溝８ｂより外方（ショルダー部１６側）の部分であって横溝９によって区切られた部分は、ショルダーブロック２３である。図２において、トレッド面７と交わる外主溝８ｂの外端縁（以下、外溝端という）を符号Ｑで示す。この外溝端Ｑについては後述する。
【００２２】
図１に示されるように、ビード４は、サイドウォール３よりも半径方向略内側に位置している。ビード４は、コア１０と、このコア１０から半径方向外向きに延びるエイペックス１１とを備えている。コア１０は、タイヤの周方向に沿ってリング状を呈している。コア１０は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア１０にスチール製ワイヤーが用いられる。エイペックス１１は半径方向外向きに先細りである。エイペックス１１は高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２３】
カーカス５はカーカスプライ１２からなる。カーカスプライ１２は、両側のビード４の間に架け渡されており、トレッド２及びサイドウォール３の内側に沿っている。カーカスプライ１２は、コア１０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。図示されていないが、カーカスプライ１２は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面ＣＬに対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス５はラジアル構造を有する。
【００２４】
ベルト６はカーカス５の半径方向外側に位置している。ベルト６はカーカス５に積層されている。ベルト６はカーカス５を補強する。ベルト６は、内層ベルト１３及び外層ベルト１４からなる。図示されていないが、内層ベルト１３及び外層ベルト１４のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面ＣＬに対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内層ベルト１３のコードの傾斜方向は、外層ベルトのコードの傾斜方向とは逆である。
【００２５】
図２は、上記タイヤ１を子午線方向に切った断面図である。この図２には、トレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の配置が示されている。図２が参照されつつ、図１のタイヤ１のトレッド面７の形状が説明される。トレッド面７は、互いに異なる曲率半径（トレッドラジアス）を有する２つの円弧２１、２２の組み合わせからなる部分を含む。トレッド面７は半径方向外向きに凸な形状を呈している。このような円弧２１、２２の組み合わせは、タイヤ１の成形金型の設計において規定される。第一円弧２１の中心Ｏ１はトレッドセンターライン（赤道面）ＣＬ上にある。
【００２６】
トレッド面を構成する円弧が１つのみであれば、タイヤ設計の自由度が大幅に制限される。トレッド面を構成する円弧が多くなれば、タイヤの排水性、排土性、スノー性能等の確保のために、後述する変更点Ｐが横溝内に位置してしまう可能性が高くなる。かかる理由から、トレッドパターン設計に制約が生じるおそれがある。
【００２７】
第一円弧２１の曲率半径が第一トレッドラジアスＴＲ１であり、第二円弧２２の曲率半径が第二トレッドラジアスＴＲ２である。第一トレッドラジアスＴＲ１は第二トレッドラジアスＴＲ２より大きい。第二円弧２２は第一円弧２１に内接している。
【００２８】
図２において、第一円弧２１と第二円弧２２との接点を変更点Ｐと呼ぶ。図２のようにタイヤ１の子午線方向に切った断面では、変更点Ｐは点として表されている。しかし、図３（ｂ）のようなタイヤ１の接地面を示す平面図では、変更点Ｐに対応する部位は線状で表れる。これらを変更線ＰＬと呼ぶ。前述した外溝端Ｑは、断面図（図２、図３（ａ））でも平面図（図３（ｂ））でも、符号Ｑで表す。
【００２９】
上記変更点Ｐ（変更線ＰＬ）は上記中間リブ１５上に位置している。本実施形態では、変更点Ｐは、とくに中間リブ１５の幅方向中央に位置している。変更点Ｐが中間リブ１５上に位置しているので、タイヤ１が路面に押し付けられたときのトレッド２の変形が一箇所に集中しない。トレッド２は、タイヤ１が路面に押し付けられたときに変更点Ｐを支点として折れ曲がろうとする。リブ１５部分は、溝８、９部分に較べて肉厚が厚いので、曲げ剛性が高く、折れ曲がりにくい。従って、トレッド２の変形がタイヤ幅方向に沿って大きく変動しない。この観点から、変更点Ｐは中間リブ１５上のうちでも、とくに幅方向中央に位置するのが最善である。
【００３０】
図３には、上記タイヤ１のトレッド２の断面（図３（ａ））、及び、このタイヤ１の接地形状Ｓ（図３（ｂ））が示されている。接地形状図は、有限要素法によって算出された結果を示したものであり、平面図に相当する。図３（ｂ）中の左右方向がタイヤの軸方向であり、上下方向がタイヤの周方向である。接地形状Ｓは、タイヤの接地面の外周形状を示している。
【００３１】
図３に示されたタイヤ１では、変更点Ｐが中間リブ１５ｂの幅方向中央に位置している（図３（ａ））。図３の実施形態では、ショルダー部１６における接地範囲（接地形状Ｓ）の周方向へのせり出しが殆ど無い（図３（ｂ））。これに伴い、トレッドセンタＴＣからショルダー部１６にかけての接地面圧の分布の不均一が防止されている。
【００３２】
一方、前述した従来技術に係るタイヤ５１（図４）では、変更点Ｐが外側の主溝５５内に位置している。また、前述したもう一方の従来技術に係るタイヤ５６（図５）では、変更点Ｐが横溝５７及びショルダーブロックの範囲に位置している。いずれの従来技術に係るタイヤ５１、５６も、外側の主溝５５のトレッドセンタＴＣ側及びショルダー部側の両方において、接地範囲が周方向にせり出している。その結果、トレッドセンタＴＣからショルダー部６０にかけて、接地面圧の分布が不均一となる。
【００３３】
以上のとおり、変更点Ｐが中間リブ１５ｂに位置することにより、とくにその幅方向中央に位置することにより、変更点Ｐを支点とした折れ曲がりが、曲げ剛性の低い溝部８、９において生じることが防止される。これにより、接地時のタイヤの変形が小さくなり、滑り量も小さくなる。その結果、接地面圧の均一化、接地形状の局所的凹凸の発生防止が図られ、当該タイヤを装着した車両の操縦安定性の向上が期待できる。また、タイヤの偏摩耗の抑制効果の向上も期待できる。
【００３４】
図２に示されるように、トレッドセンターラインＣＬから変更点Ｐまでの軸方向距離が変更点距離Ｌ１とされている。トレッドセンターラインＣＬから前述した外主溝８ｂの外溝端Ｑまでの軸方向距離は外溝端距離Ｌ２とされている。外層ベルト１４の軸方向幅がＢＷとされている。このとき、Ｌ１及びＬ２とＢＷとの関係は、
０．１７×ＢＷ ≦ Ｌ１ ≦ ０．２２×ＢＷ
０．３１×ＢＷ ≦ Ｌ２ ≦ ０．３４×ＢＷ
とされるのが好ましい。変更点距離Ｌ１及び外溝端距離Ｌ２の範囲を定めるのに、外層ベルト１４の軸方向幅ＢＷを基準としたのは、以下の理由からである。すなわち、外層ベルト１４はサイズ呼称幅に対する比率によって設計されるため、呼称幅が変更されても容易に変更点距離Ｌ１及び外溝端距離Ｌ２の範囲を定めることができるからである。
【００３５】
変更点距離Ｌ１が０．１７×ＢＷより小さく設定されると、変更点ＰがトレッドセンタＴＣ側に寄る。このため、ショルダー部１６側のトレッドラジアスＴＲ２が大きくならざるを得ない。その結果、接地端部（トレッド面７のショルダー部１６側にある）における接地面圧が高くなるおそれがある。また、変更点Ｐが内主溝８ａ内に位置してしまうおそれもある。一方、変更点距離Ｌ１が０．２２×ＢＷより大さく設定されると、変更点Ｐがショルダー部１６側に寄る。このため、ショルダー部１６側のトレッドラジアスＴＲ２が小さくならざるを得ない。その結果、ショルダー部１６側における接地面積が減少しすぎるおそれがある。以上のようにタイヤの接地端部側の接地面圧が高すぎたり低すぎたりすると、接地面圧の分布が不均一となる。変更点が主溝内に位置してしまうと、接地形状Ｓに大きな凹凸が生じるおそれがある。接地面圧の分布が不均一であったり、接地形状Ｓに大きな凹凸が生じるようなタイヤであれば、操縦安定性を損なったり、タイヤの偏摩耗が生じるおそれがある。
【００３６】
外溝端距離Ｌ２の範囲を定めるのは、外主溝８ｂのタイヤ幅方向位置の好適な範囲を定める目的である。外主溝８ｂがトレッドセンタＴＣに近づけば、ハイドロ性能が向上し、逆にショルダー部側に近づけばノイズ性能（ノイズを低減する性能）が向上する。この外溝端距離Ｌ２が、０．３１×ＢＷより小さく設定されると、ノイズ性能の低下が懸念される。一方、外溝端距離Ｌ２が０．３４×ＢＷより大さく設定されると、ハイドロ性能の低下が懸念される。
【００３７】
第一トレッドラジアスＴＲ１と第二トレッドラジアスＴＲ２との比（ＴＲ２／ＴＲ１）は、
０．２７ ≦ ＴＲ２／ＴＲ１ ≦ ０．３０
とされるのが好ましい。
【００３８】
上記比（ＴＲ２／ＴＲ１）が０．２７より小さく設定されると、第一及び第二のトレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２同士の差が大きくなる。このため、接地面圧の分布が大きく変動する（不均一になる）ことが懸念される。一方、比（ＴＲ２／ＴＲ１）が０．３０より大きく設定されると、第二トレッドラジアスＴＲ２が大きくなる。このため、トレッド面７のセンター部分１７と較べてミドル部（センター部分１７とショルダー部１６との中間部分）１８での接地面圧が高くなるおそれがある。そうなると、接地面圧の分布が大きく変動する（不均一になる）ことになる。
【００３９】
以上の変更点距離Ｌ１及び外溝端距離Ｌ２とベルト幅ＢＷとの関係、及び、トレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の比に関する規定は、呼称幅が１９５ｍｍ以上であり、偏平率が５５％以下であるタイヤに適用するのが好ましい。なぜなら、呼称幅が１９５ｍｍ未満のタイヤでは、剛性の低下による耐摩耗性の低下が懸念され、偏平率が６０％以上のタイヤでは、ベルト剛性の低下によるショルダー部における摩耗が懸念されるからである。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４１】
［実施例１］
実施例１として、第一トレッドラジアスＴＲ１、第二トレッドラジアスＴＲ２、第一トレッドラジアスＴＲ１と第二トレッドラジアスＴＲ２との比（ＴＲ２／ＴＲ１）、外層ベルト幅ＢＷに対する変更点距離Ｌ１の比（Ｌ１／ＢＷ）、及び、外層ベルト幅ＢＷに対する外溝端距離Ｌ２の比（Ｌ２／ＢＷ）、の各諸元がそれぞれ表１に示された数値であるタイヤが用意された。このタイヤは図１及び図２に示される基本構造を有している。変更点Ｐは中間リブ１５ｂの幅方向中央に位置している。このタイヤのサイズは、２３５／４０Ｒ１９である。このタイヤの各部の寸法は金型図面中に規定されている。２３５はタイヤ幅（ｍｍ）を示し、４０は偏平率（％）を示し、Ｒはラジアルタイヤであることを示し、１９はリム径（インチ）を示す。
【００４２】
［実施例２］
実施例２として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。変更点Ｐは、中間リブ１５ｂ上に位置しているが、その幅方向中央ではない。
【００４３】
［実施例３］
実施例３として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。変更点Ｐは、中間リブ１５ｂ上に位置しているが、その幅方向中央ではない。
【００４４】
［実施例４］
実施例４として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。変更点Ｐは、中間リブ１５ｂ上に位置しているが、その幅方向中央ではない。
【００４５】
［比較例１］
比較例１として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、変更点Ｐが内主溝８ａ内に位置している。接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。
【００４６】
［比較例２］
比較例２として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、変更点Ｐが内主溝８ａ内に位置している。接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。
【００４７】
［タイヤの性能の机上評価］
実施例１から４並びに比較例１及び２の各タイヤの性能評価のために、内圧２３０ｋｐａ及び鉛直荷重４．６０ｋＮの条件下、有限要素法により、各タイヤの路面に対する接地形状、接地面圧の分布、接地長さ、接地幅、接地面積が算出された。接地面圧の分布については、その均一性が５段階評価された。数値が高いほど、均一性が高いことを示す。接地形状については、局所的な凹凸の発生の度合いが５段階評価された。数値が高いほど、局所的凹凸が少なく良好であることを示す。接地長さ、接地幅及び接地面積については、比較例１の結果を１００とした指数値によって示されている。この数値が大きいほど良好である。評価結果が表１に示される。
【００４８】
［操縦安定性の官能試験］
日本製四輪乗用車に、実施例１から４並びに比較例１及び２の各タイヤを順次装着して、これらのタイヤについて、コーナリング時の操縦安定性、直進時のハイドロ性能、及び、ノイズ性能の試験が行われた。エンジンの排気量は３５００ｃｃである。乗用車は、上記エンジンを前部に搭載した後輪駆動車である。各タイヤの内圧は２３０ｋｐａとされた。操縦安定性能、ハイドロ性能、及び、ノイズ性能のいずれについても、ドライバーの官能評価とし、５段階で評価された。数値が高いほど良好であることを示す。評価結果が表１に示される。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１に示されるように、実施例１、２、３、４では、比較例１、２に対して全ての評価項目について良好な結果が得られている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る空気入りタイヤは、種々の車両に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・タイヤ
２・・・トレッド
３・・・サイドウォール
４・・・ビード
５・・・カーカス
６・・・ベルト
７・・・トレッド面
８・・・主溝
９・・・横溝
１０・・・コア
１１・・・エイペックス
１２・・・カーカスプライ
１３・・・内層ベルト
１４・・・外層ベルト
１５・・・リブ
１６・・・ショルダー部
１７・・・センター部
１８・・・ミドル部
２１・・・第一円弧
２２・・・第二円弧
２３・・・ショルダーブロック
ＢＷ・・・ベルト外層の軸方向幅
ＣＬ・・・中心線（トレッドセンターライン）
Ｈ・・・タイヤ高さ
Ｌ１・・・変更点距離
Ｌ２・・・外溝端距離
Ｏ１・・・第一円弧の中心
Ｐ・・・変更点
ＰＬ・・・変更線
Ｑ・・・外溝端
Ｓ・・・接地形状
ＴＣ・・・トレッドセンタ
ＴＲ１・・・第一トレッドラジアス
ＴＲ２・・・第二トレッドラジアス
Ｗ・・・タイヤ幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操縦安定性の向上を図る手段の一つとして、トレッドラジアスの大きいタイヤを採用することがなされている。トレッドラジアスを大きくすることにより、トレッド部の接地幅が大きくなり、接地面積の拡大が可能となる。トレッドラジアスとは、タイヤの子午線方向の断面における、トレッドセンタ（タイヤの赤道面とトレッド面との交点）からショルダー部にかけての、トレッド面のなす円弧の曲率半径を意味する。
【０００３】
一般に、トレッドセンタからショルダー部にかけて、異なる曲率半径であるトレッドラジアスを有する複数種類の円弧が組み合わされる。狙っているキャンバー量に対して、トレッドセンタを含む第一円弧のトレッドラジアス（第一トレッドラジアスと呼ぶ）が大きすぎると、隣接する第二円弧（第二トレッドラジアスを有する円弧）が小さくならざるを得ない。上記「キャンバー量」とは、トレッドのショルダー部において、トレッドセンタとトレッド表面との、タイヤ半径方向の距離を意味する。隣接する円弧同士のトレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の差が大きくなる。その結果、隣接する円弧同士の接点（トレッドラジアスの変更点）のタイヤ幅方向左右において、タイヤの接地面圧の分布が不均一になるおそれがある。また、タイヤの実際の接地面の外周形状（接地形状）が、上記変更点近傍において凹凸になるおそれがある。接地面圧の分布が不均一であったり、接地形状Ｓに大きな凹凸が生じるようなタイヤであれば、操縦安定性を損なったり、タイヤの偏摩耗が生じるおそれがある。
【０００４】
図４及び図５に示されるように、上記の問題は、第一及び第二のトレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の大きさのみならず、トレッド面５２における変更点Ｐの位置によっても発生するおそれがある。図４に示されたタイヤ５１では、第一円弧５３と第二円弧５４との接点（変更点Ｐ）が、タイヤ５１の周方向に沿って形成された主溝５５内に位置している。図４（ａ）は、タイヤ５１の子午線方向に切った断面図であり、図４（ｂ）は、このタイヤ５１の接地形状Ｓを示す平面図である。従って、図４（ａ）では点として表される変更点Ｐが、図４（ｂ）では線として表される。この線を変更線ＰＬと呼ぶ。
【０００５】
主溝５５の部分はトレッド５８の肉厚が薄いので曲げ剛性が低い。また、タイヤ５１が路面に押し付けられたとき、トレッド面５２は、変更点Ｐの左右両側部分も含めて路面に沿って平面（トレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２が無限大）になろうとする。トレッド面５２が単一のトレッドラジアスになろうとする。換言すれば、トレッド５８は、変更点Ｐを支点として折れ曲がろうとする。従って、変更点Ｐが主溝５５内に位置している場合、タイヤ５１は、変更点Ｐを支点として主溝５５部分から折れ曲がりやすくなる。また、図４（ｂ）に示されるように、このタイヤの接地形状Ｓの外周線における外側の主溝５５近傍に大きな凹凸が生じている。
【０００６】
図５に示されたタイヤ５６では、第一円弧５３と第二円弧５４との変更点Ｐが、タイヤ５６の幅方向に沿って形成された横溝（ラグ溝ともいう）５７内に位置している。図５（ａ）は、タイヤ５６の子午線方向に切った断面図であり、図５（ｂ）は、このタイヤ５６の接地形状Ｓを示す平面図である。従って、図５（ａ）では点として表される変更点Ｐが、図５（ｂ）では線として表される。ラグ溝５７が形成されている部分は曲げ剛性が低い。変更点Ｐが横溝５７内に位置している場合、タイヤ５６が路面に押し付けられたとき、タイヤ５６は、変更点Ｐを支点として横溝５７部分から折れ曲がりやすくなる。また、図５（ｂ）に示されるように、このタイヤの接地形状Ｓの外周線における外側の主溝５５近傍には、大きな凹凸が生じている。
【０００７】
特開平５−２２９３０８号公報には、異なるトレッドラジアスの円弧の配置を考慮することにより、タイヤのバックリングの解消、操縦性の安定を図った空気入りラジアルタイヤが開示されている。特開２００２−３１６５１０公報には、異なるトレッドラジアスの円弧の配置を考慮することにより、高速耐久性能、耐偏摩耗性能、耐グルーブクラック性能等の向上を図った空気入りラジアルタイヤが開示されている。しかし、上記のいずれのタイヤも、円弧の配置に対し、トレッドに形成された溝は考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２２９３０８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１６５１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、操縦安定性及びタイヤの偏摩耗の抑制効果等の向上が期待できる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気入りタイヤは、
その外面がトレッド面をなすトレッドを有しており、
上記トレッド面に、トレッドの幅方向中心を中心として左右対称に、２本ずつ周方向に延びる内主溝及び外主溝が形成されており、
上記左右の内主溝同士の間に中央リブが形成され、左右の内主溝と外主溝との間にそれぞれ中間リブが形成されており、
トレッドの子午線方向に切った断面において、
トレッド面が、その幅方向中心から幅方向端部に向けて、連続する第一円弧及び第二円弧を含んでおり、
第一円弧及び第二円弧が、互いに異なる大きさの曲率半径である第一トレッドラジアスＴＲ１及び第二トレッドラジアスＴＲ２を有しており、
これらのトレッドラジアスの大きさが、ＴＲ１＞ＴＲ２とされており、
第一円弧の中心はタイヤの赤道面上にあり、
第一円弧と第二円弧との接点である変更点が上記中間リブ上に位置している。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤによれば、接地面圧の分布の均一化、及び、接地形状の局所的凹凸の発生防止が図られる。
【００１２】
好ましくは、上記変更点が上記中間リブの幅方向中央に位置している。
【００１３】
好ましくは、上記トレッドの両端から半径方向内向きに延びるサイドウォールと、サイドウォールから半径方向内向きに延びるビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビード間に掛け渡されたカーカスと、カーカスに積層される外層ベルト及び内層ベルトとをさらに備えており、
トレッドの幅方向中心から上記変更点までの軸方向距離をＬ１とし、トレッドの幅方向中心から上記外主溝の外側縁部までの軸方向距離をＬ２とし、上記外層ベルトの軸方向幅をＢＷとしたとき、
０．１７×ＢＷ ≦ Ｌ１ ≦ ０．２２×ＢＷ
０．３１×ＢＷ ≦ Ｌ２ ≦ ０．３４×ＢＷ
である。
【００１４】
好ましくは、上記第一トレッドラジアスＴＲ１と、第二トレッドラジアスＴＲ２との関係が、
０．２７ ≦ ＴＲ２／ＴＲ１ ≦ ０．３０
である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、タイヤの接地面圧の分布の均一化、及び、接地形状の局所的凹凸の発生防止により、タイヤを装着した車両の操縦安定性の向上、タイヤの偏摩耗の抑制効果の向上等が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す、子午線方向に切った断面図である。
【図２】図２は、図１のタイヤのトレッドラジアスの配置を示す、子午線方向に切った断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の形状を示す子午線方向の断面図であり、図３（ｂ）は、このタイヤの接地形状を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）は、従来のタイヤの一例におけるトレッド部の形状を示す子午線方向の断面図であり、図４（ｂ）は、このタイヤの接地形状を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）は、従来のタイヤの他の例におけるトレッド部の形状を示す子午線方向の断面図であり、図５（ｂ）は、このタイヤの接地形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部を示す、子午線方向に切った断面図である。図１において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向（幅方向）であり、紙面に垂直な方向が周方向である。このタイヤ１は、図１中の中心線ＣＬに関してほぼ左右対称の形状を呈する。この中心線ＣＬは、トレッドセンターラインとも呼び、タイヤ１の赤道面を表す。このタイヤ１は、トレッド２、サイドウォール３、ビード４、カーカス５及びベルト６を備えている。このタイヤ１は、チューブレスタイプである。このタイヤ１は乗用車に装着される。このタイヤ１は、その呼称幅が１９５ｍｍ以上で、偏平率が５５％以下のものである。偏平率とは、タイヤ幅Ｗに対するタイヤ高さＨの割合を百分率で示したものである。
【００１９】
トレッド２は耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド２はトレッド面７を備えている。トレッド面７は、タイヤ１の子午線方向に切った断面において、半径方向外向きに凸な形状を呈している。このトレッド面７は路面に接地する。トレッド面７には、周方向に延びる複数本の主溝８、及び、ショルダー部１６近傍を外方に向かって延びる多数本の横溝９が刻まれている。これらの溝８、９により、トレッドパターンが形成されている。サイドウォール３は、トレッド２の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール３は架橋ゴムからなる。
【００２０】
本実施形態では、上記主溝８は４本形成されている。トレッド面７とトレッドセンターラインＣＬとの交点、すなわちトレッド面７の幅方向中心をトレッドセンタＴＣと呼ぶ。図１及び図２に示されるように、主溝８は、トレッドセンタＴＣを中心とした中心振り分けで左右に２本ずつ形成されている。主溝８の配置は、トレッドセンタＴＣを中心として左右対称である。トレッドセンタＴＣ寄りの左右２本の主溝を内主溝８ａと呼び、幅方向外側の２本の主溝を外主溝８ｂと呼ぶ。本発明では、上記２本の内主溝８ａ及び２本の外主溝８ｂを含んでおれば、それより外方に他の主溝が加えられてもよい。
【００２１】
主溝８同士の間、及び、主溝８と横溝９との間は、周方向に延びるリブ１５として形成されている。トレッドセンタＴＣを幅方向の中心とし、２本の内主溝８ａで挟まれたリブを中央リブ１５ａと呼び、内主溝８ａと外主溝８ｂとに挟まれたリブを中間リブ１５ｂと呼ぶ。図示されていないが、本発明では、外主溝８ｂの外側に周方向のリブ（外リブ）を備えていてもよい。各リブ１５ａ、１５ｂの形状は、トレッドセンタＴＣを中心として左右対称である。横溝９は、外主溝８ｂの外側で、軸方向又は軸方向から傾斜した方向に形成されている。トレッド２における、外主溝８ｂより外方（ショルダー部１６側）の部分であって横溝９によって区切られた部分は、ショルダーブロック２３である。図２において、トレッド面７と交わる外主溝８ｂの外端縁（以下、外溝端という）を符号Ｑで示す。この外溝端Ｑについては後述する。
【００２２】
図１に示されるように、ビード４は、サイドウォール３よりも半径方向略内側に位置している。ビード４は、コア１０と、このコア１０から半径方向外向きに延びるエイペックス１１とを備えている。コア１０は、タイヤの周方向に沿ってリング状を呈している。コア１０は、非伸縮性ワイヤーが巻かれてなる。典型的には、コア１０にスチール製ワイヤーが用いられる。エイペックス１１は半径方向外向きに先細りである。エイペックス１１は高硬度な架橋ゴムからなる。
【００２３】
カーカス５はカーカスプライ１２からなる。カーカスプライ１２は、両側のビード４の間に架け渡されており、トレッド２及びサイドウォール３の内側に沿っている。カーカスプライ１２は、コア１０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。図示されていないが、カーカスプライ１２は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面ＣＬに対してなす角度の絶対値は、通常は７０°から９０°である。換言すれば、このカーカス５はラジアル構造を有する。
【００２４】
ベルト６はカーカス５の半径方向外側に位置している。ベルト６はカーカス５に積層されている。ベルト６はカーカス５を補強する。ベルト６は、内層ベルト１３及び外層ベルト１４からなる。図示されていないが、内層ベルト１３及び外層ベルト１４のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面ＣＬに対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、１０°以上３５°以下である。内層ベルト１３のコードの傾斜方向は、外層ベルトのコードの傾斜方向とは逆である。
【００２５】
図２は、上記タイヤ１を子午線方向に切った断面図である。この図２には、トレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の配置が示されている。図２が参照されつつ、図１のタイヤ１のトレッド面７の形状が説明される。トレッド面７は、互いに異なる曲率半径（トレッドラジアス）を有する２つの円弧２１、２２の組み合わせからなる部分を含む。トレッド面７は半径方向外向きに凸な形状を呈している。このような円弧２１、２２の組み合わせは、タイヤ１の成形金型の設計において規定される。第一円弧２１の中心Ｏ１はトレッドセンターライン（赤道面）ＣＬ上にある。
【００２６】
トレッド面を構成する円弧が１つのみであれば、タイヤ設計の自由度が大幅に制限される。トレッド面を構成する円弧が多くなれば、タイヤの排水性、排土性、スノー性能等の確保のために、後述する変更点Ｐが横溝内に位置してしまう可能性が高くなる。かかる理由から、トレッドパターン設計に制約が生じるおそれがある。
【００２７】
第一円弧２１の曲率半径が第一トレッドラジアスＴＲ１であり、第二円弧２２の曲率半径が第二トレッドラジアスＴＲ２である。第一トレッドラジアスＴＲ１は第二トレッドラジアスＴＲ２より大きい。第二円弧２２は第一円弧２１に内接している。
【００２８】
図２において、第一円弧２１と第二円弧２２との接点を変更点Ｐと呼ぶ。図２のようにタイヤ１の子午線方向に切った断面では、変更点Ｐは点として表されている。しかし、図３（ｂ）のようなタイヤ１の接地面を示す平面図では、変更点Ｐに対応する部位は線状で表れる。これらを変更線ＰＬと呼ぶ。前述した外溝端Ｑは、断面図（図２、図３（ａ））でも平面図（図３（ｂ））でも、符号Ｑで表す。
【００２９】
上記変更点Ｐ（変更線ＰＬ）は上記中間リブ１５上に位置している。本実施形態では、変更点Ｐは、とくに中間リブ１５の幅方向中央に位置している。変更点Ｐが中間リブ１５上に位置しているので、タイヤ１が路面に押し付けられたときのトレッド２の変形が一箇所に集中しない。トレッド２は、タイヤ１が路面に押し付けられたときに変更点Ｐを支点として折れ曲がろうとする。リブ１５部分は、溝８、９部分に較べて肉厚が厚いので、曲げ剛性が高く、折れ曲がりにくい。従って、トレッド２の変形がタイヤ幅方向に沿って大きく変動しない。この観点から、変更点Ｐは中間リブ１５上のうちでも、とくに幅方向中央に位置するのが最善である。
【００３０】
図３には、上記タイヤ１のトレッド２の断面（図３（ａ））、及び、このタイヤ１の接地形状Ｓ（図３（ｂ））が示されている。接地形状図は、有限要素法によって算出された結果を示したものであり、平面図に相当する。図３（ｂ）中の左右方向がタイヤの軸方向であり、上下方向がタイヤの周方向である。接地形状Ｓは、タイヤの接地面の外周形状を示している。
【００３１】
図３に示されたタイヤ１では、変更点Ｐが中間リブ１５ｂの幅方向中央に位置している（図３（ａ））。図３の実施形態では、ショルダー部１６における接地範囲（接地形状Ｓ）の周方向へのせり出しが殆ど無い（図３（ｂ））。これに伴い、トレッドセンタＴＣからショルダー部１６にかけての接地面圧の分布の不均一が防止されている。
【００３２】
一方、前述した従来技術に係るタイヤ５１（図４）では、変更点Ｐが外側の主溝５５内に位置している。また、前述したもう一方の従来技術に係るタイヤ５６（図５）では、変更点Ｐが横溝５７及びショルダーブロックの範囲に位置している。いずれの従来技術に係るタイヤ５１、５６も、外側の主溝５５のトレッドセンタＴＣ側及びショルダー部側の両方において、接地範囲が周方向にせり出している。その結果、トレッドセンタＴＣからショルダー部６０にかけて、接地面圧の分布が不均一となる。
【００３３】
以上のとおり、変更点Ｐが中間リブ１５ｂに位置することにより、とくにその幅方向中央に位置することにより、変更点Ｐを支点とした折れ曲がりが、曲げ剛性の低い溝部８、９において生じることが防止される。これにより、接地時のタイヤの変形が小さくなり、滑り量も小さくなる。その結果、接地面圧の均一化、接地形状の局所的凹凸の発生防止が図られ、当該タイヤを装着した車両の操縦安定性の向上が期待できる。また、タイヤの偏摩耗の抑制効果の向上も期待できる。
【００３４】
図２に示されるように、トレッドセンターラインＣＬから変更点Ｐまでの軸方向距離が変更点距離Ｌ１とされている。トレッドセンターラインＣＬから前述した外主溝８ｂの外溝端Ｑまでの軸方向距離は外溝端距離Ｌ２とされている。外層ベルト１４の軸方向幅がＢＷとされている。このとき、Ｌ１及びＬ２とＢＷとの関係は、
０．１７×ＢＷ ≦ Ｌ１ ≦ ０．２２×ＢＷ
０．３１×ＢＷ ≦ Ｌ２ ≦ ０．３４×ＢＷ
とされるのが好ましい。変更点距離Ｌ１及び外溝端距離Ｌ２の範囲を定めるのに、外層ベルト１４の軸方向幅ＢＷを基準としたのは、以下の理由からである。すなわち、外層ベルト１４はサイズ呼称幅に対する比率によって設計されるため、呼称幅が変更されても容易に変更点距離Ｌ１及び外溝端距離Ｌ２の範囲を定めることができるからである。
【００３５】
変更点距離Ｌ１が０．１７×ＢＷより小さく設定されると、変更点ＰがトレッドセンタＴＣ側に寄る。このため、ショルダー部１６側のトレッドラジアスＴＲ２が大きくならざるを得ない。その結果、接地端部（トレッド面７のショルダー部１６側にある）における接地面圧が高くなるおそれがある。また、変更点Ｐが内主溝８ａ内に位置してしまうおそれもある。一方、変更点距離Ｌ１が０．２２×ＢＷより大さく設定されると、変更点Ｐがショルダー部１６側に寄る。このため、ショルダー部１６側のトレッドラジアスＴＲ２が小さくならざるを得ない。その結果、ショルダー部１６側における接地面積が減少しすぎるおそれがある。以上のようにタイヤの接地端部側の接地面圧が高すぎたり低すぎたりすると、接地面圧の分布が不均一となる。変更点が主溝内に位置してしまうと、接地形状Ｓに大きな凹凸が生じるおそれがある。接地面圧の分布が不均一であったり、接地形状Ｓに大きな凹凸が生じるようなタイヤであれば、操縦安定性を損なったり、タイヤの偏摩耗が生じるおそれがある。
【００３６】
外溝端距離Ｌ２の範囲を定めるのは、外主溝８ｂのタイヤ幅方向位置の好適な範囲を定める目的である。外主溝８ｂがトレッドセンタＴＣに近づけば、ハイドロ性能が向上し、逆にショルダー部側に近づけばノイズ性能（ノイズを低減する性能）が向上する。この外溝端距離Ｌ２が、０．３１×ＢＷより小さく設定されると、ノイズ性能の低下が懸念される。一方、外溝端距離Ｌ２が０．３４×ＢＷより大さく設定されると、ハイドロ性能の低下が懸念される。
【００３７】
第一トレッドラジアスＴＲ１と第二トレッドラジアスＴＲ２との比（ＴＲ２／ＴＲ１）は、
０．２７ ≦ ＴＲ２／ＴＲ１ ≦ ０．３０
とされるのが好ましい。
【００３８】
上記比（ＴＲ２／ＴＲ１）が０．２７より小さく設定されると、第一及び第二のトレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２同士の差が大きくなる。このため、接地面圧の分布が大きく変動する（不均一になる）ことが懸念される。一方、比（ＴＲ２／ＴＲ１）が０．３０より大きく設定されると、第二トレッドラジアスＴＲ２が大きくなる。このため、トレッド面７のセンター部分１７と較べてミドル部（センター部分１７とショルダー部１６との中間部分）１８での接地面圧が高くなるおそれがある。そうなると、接地面圧の分布が大きく変動する（不均一になる）ことになる。
【００３９】
以上の変更点距離Ｌ１及び外溝端距離Ｌ２とベルト幅ＢＷとの関係、及び、トレッドラジアスＴＲ１、ＴＲ２の比に関する規定は、呼称幅が１９５ｍｍ以上であり、偏平率が５５％以下であるタイヤに適用するのが好ましい。なぜなら、呼称幅が１９５ｍｍ未満のタイヤでは、剛性の低下による耐摩耗性の低下が懸念され、偏平率が６０％以上のタイヤでは、ベルト剛性の低下によるショルダー部における摩耗が懸念されるからである。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４１】
［実施例１］
実施例１として、第一トレッドラジアスＴＲ１、第二トレッドラジアスＴＲ２、第一トレッドラジアスＴＲ１と第二トレッドラジアスＴＲ２との比（ＴＲ２／ＴＲ１）、外層ベルト幅ＢＷに対する変更点距離Ｌ１の比（Ｌ１／ＢＷ）、及び、外層ベルト幅ＢＷに対する外溝端距離Ｌ２の比（Ｌ２／ＢＷ）、の各諸元がそれぞれ表１に示された数値であるタイヤが用意された。このタイヤは図１及び図２に示される基本構造を有している。変更点Ｐは中間リブ１５ｂの幅方向中央に位置している。このタイヤのサイズは、２３５／４０Ｒ１９である。このタイヤの各部の寸法は金型図面中に規定されている。２３５はタイヤ幅（ｍｍ）を示し、４０は偏平率（％）を示し、Ｒはラジアルタイヤであることを示し、１９はリム径（インチ）を示す。
【００４２】
［実施例２］
実施例２として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。変更点Ｐは、中間リブ１５ｂ上に位置しているが、その幅方向中央ではない。
【００４３】
［実施例３］
実施例３として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。変更点Ｐは、中間リブ１５ｂ上に位置しているが、その幅方向中央ではない。
【００４４】
［実施例４］
実施例４として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。変更点Ｐは、中間リブ１５ｂ上に位置しているが、その幅方向中央ではない。
【００４５】
［比較例１］
比較例１として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、変更点Ｐが内主溝８ａ内に位置している。接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。
【００４６】
［比較例２］
比較例２として、下記表１に示される諸元以外は、上記実施例１のタイヤと同一の仕様のタイヤが用意された。すなわち、変更点Ｐが内主溝８ａ内に位置している。接地端部におけるトレッドプロファイルのキャンバー量、トレッド部からサイドウォールにかけてのゴム厚さ、内部構造は上記実施例１のタイヤと同一である。
【００４７】
［タイヤの性能の机上評価］
実施例１から４並びに比較例１及び２の各タイヤの性能評価のために、内圧２３０ｋｐａ及び鉛直荷重４．６０ｋＮの条件下、有限要素法により、各タイヤの路面に対する接地形状、接地面圧の分布、接地長さ、接地幅、接地面積が算出された。接地面圧の分布については、その均一性が５段階評価された。数値が高いほど、均一性が高いことを示す。接地形状については、局所的な凹凸の発生の度合いが５段階評価された。数値が高いほど、局所的凹凸が少なく良好であることを示す。接地長さ、接地幅及び接地面積については、比較例１の結果を１００とした指数値によって示されている。この数値が大きいほど良好である。評価結果が表１に示される。
【００４８】
［操縦安定性の官能試験］
日本製四輪乗用車に、実施例１から４並びに比較例１及び２の各タイヤを順次装着して、これらのタイヤについて、コーナリング時の操縦安定性、直進時のハイドロ性能、及び、ノイズ性能の試験が行われた。エンジンの排気量は３５００ｃｃである。乗用車は、上記エンジンを前部に搭載した後輪駆動車である。各タイヤの内圧は２３０ｋｐａとされた。操縦安定性能、ハイドロ性能、及び、ノイズ性能のいずれについても、ドライバーの官能評価とし、５段階で評価された。数値が高いほど良好であることを示す。評価結果が表１に示される。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１に示されるように、実施例１、２、３、４では、比較例１、２に対して全ての評価項目について良好な結果が得られている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る空気入りタイヤは、種々の車両に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・タイヤ
２・・・トレッド
３・・・サイドウォール
４・・・ビード
５・・・カーカス
６・・・ベルト
７・・・トレッド面
８・・・主溝
９・・・横溝
１０・・・コア
１１・・・エイペックス
１２・・・カーカスプライ
１３・・・内層ベルト
１４・・・外層ベルト
１５・・・リブ
１６・・・ショルダー部
１７・・・センター部
１８・・・ミドル部
２１・・・第一円弧
２２・・・第二円弧
２３・・・ショルダーブロック
ＢＷ・・・ベルト外層の軸方向幅
ＣＬ・・・中心線（トレッドセンターライン）
Ｈ・・・タイヤ高さ
Ｌ１・・・変更点距離
Ｌ２・・・外溝端距離
Ｏ１・・・第一円弧の中心
Ｐ・・・変更点
ＰＬ・・・変更線
Ｑ・・・外溝端
Ｓ・・・接地形状
ＴＣ・・・トレッドセンタ
ＴＲ１・・・第一トレッドラジアス
ＴＲ２・・・第二トレッドラジアス
Ｗ・・・タイヤ幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その外面がトレッド面をなすトレッドを有しており、
上記トレッド面に、トレッドの幅方向中心を中心として左右対称に、２本ずつ周方向に延びる内主溝及び外主溝が形成されており、
上記左右の内主溝同士の間に中央リブが形成され、左右の内主溝と外主溝との間にそれぞれ中間リブが形成されており、
トレッドの子午線方向に切った断面において、
トレッド面が、その幅方向中心から幅方向端部に向けて、連続する第一円弧及び第二円弧を含んでおり、
第一円弧及び第二円弧が、互いに異なる大きさの曲率半径である第一トレッドラジアスＴＲ１及び第二トレッドラジアスＴＲ２を有しており、
これらのトレッドラジアスの大きさが、ＴＲ１＞ＴＲ２とされており、
第一円弧の中心はタイヤの赤道面上にあり、
第一円弧と第二円弧との接点である変更点が上記中間リブ上に位置している、空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記変更点が上記中間リブの幅方向中央に位置している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
上記トレッドの両端から半径方向内向きに延びるサイドウォールと、サイドウォールから半径方向内向きに延びるビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビード間に掛け渡されたカーカスと、カーカスに積層される外層ベルト及び内層ベルトとをさらに備えており、
トレッドの幅方向中心から上記変更点までの軸方向距離をＬ１とし、トレッドの幅方向中心から上記外主溝の外側縁部までの軸方向距離をＬ２とし、上記外層ベルトの軸方向幅をＢＷとしたとき、
０．１７×ＢＷ ≦ Ｌ１ ≦ ０．２２×ＢＷ
０．３１×ＢＷ ≦ Ｌ２ ≦ ０．３４×ＢＷ
である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
上記第一トレッドラジアスＴＲ１と、第二トレッドラジアスＴＲ２との関係が、
０．２７ ≦ ＴＲ２／ＴＲ１ ≦ ０．３０
である請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項１】
その外面がトレッド面をなすトレッドを有しており、
上記トレッド面に、トレッドの幅方向中心を中心として左右対称に、２本ずつ周方向に延びる内主溝及び外主溝が形成されており、
上記左右の内主溝同士の間に中央リブが形成され、左右の内主溝と外主溝との間にそれぞれ中間リブが形成されており、
トレッドの子午線方向に切った断面において、
トレッド面が、その幅方向中心から幅方向端部に向けて、連続する第一円弧及び第二円弧を含んでおり、
第一円弧及び第二円弧が、互いに異なる大きさの曲率半径である第一トレッドラジアスＴＲ１及び第二トレッドラジアスＴＲ２を有しており、
これらのトレッドラジアスの大きさが、ＴＲ１＞ＴＲ２とされており、
第一円弧の中心はタイヤの赤道面上にあり、
第一円弧と第二円弧との接点である変更点が上記中間リブ上に位置している、空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記変更点が上記中間リブの幅方向中央に位置している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
上記トレッドの両端から半径方向内向きに延びるサイドウォールと、サイドウォールから半径方向内向きに延びるビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビード間に掛け渡されたカーカスと、カーカスに積層される外層ベルト及び内層ベルトとをさらに備えており、
トレッドの幅方向中心から上記変更点までの軸方向距離をＬ１とし、トレッドの幅方向中心から上記外主溝の外側縁部までの軸方向距離をＬ２とし、上記外層ベルトの軸方向幅をＢＷとしたとき、
０．１７×ＢＷ ≦ Ｌ１ ≦ ０．２２×ＢＷ
０．３１×ＢＷ ≦ Ｌ２ ≦ ０．３４×ＢＷ
である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
上記第一トレッドラジアスＴＲ１と、第二トレッドラジアスＴＲ２との関係が、
０．２７ ≦ ＴＲ２／ＴＲ１ ≦ ０．３０
である請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９５３３６（Ｐ２０１３−９５３３６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１５６８（Ｐ２０１１−２４１５６８）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
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