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WO2015037440A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ Download PDF

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Publication number
WO2015037440A1
WO2015037440A1 PCT/JP2014/072378 JP2014072378W WO2015037440A1 WO 2015037440 A1 WO2015037440 A1 WO 2015037440A1 JP 2014072378 W JP2014072378 W JP 2014072378W WO 2015037440 A1 WO2015037440 A1 WO 2015037440A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
point
tire
arc
carcass
radial direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/072378
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎太郎 富田
田中 進
一夫 浅野
Original Assignee
住友ゴム工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013186883A external-priority patent/JP2015054528A/ja
Priority claimed from JP2013199888A external-priority patent/JP6371509B2/ja
Application filed by 住友ゴム工業株式会社 filed Critical 住友ゴム工業株式会社
Priority to EP14844468.0A priority Critical patent/EP3037278B1/en
Priority to CN201480050002.XA priority patent/CN105555546B/zh
Priority to US14/913,600 priority patent/US10071597B2/en
Publication of WO2015037440A1 publication Critical patent/WO2015037440A1/ja

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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire.
  • a pneumatic tire is attached to the vehicle.
  • the pneumatic tire supports the vehicle body and plays a role of transmitting power to the road surface.
  • the tire affects the fuel efficiency of the vehicle.
  • Tire development is also progressing from the viewpoint of achieving low fuel consumption of vehicles.
  • a study focusing on the rolling resistance of tires has been made.
  • An example of this study is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-219537.
  • the tire size is determined by a standard (for example, JATMA standard). For example, there is 195 / 65R15 as a tire size. 195 is a nominal width (mm), 65 is a nominal flatness, R is radial, and 15 is a nominal rim diameter (inch).
  • a method for expanding and expanding the tire width at one flatness ratio first, the representative tire width of the flatness ratio is selected. A mold profile of this representative tire width is designed. A mold profile for each tire width is determined so as to be similar to the representative profile. Next, the necessary rubber gauge is taken into consideration, and a carcass profile for each tire width is designed.
  • the carcass profile refers to the shape indicated by the center line (carcass line) of the carcass thickness.
  • the design man-hour load increases according to the number of tire widths. Since the carcass profile is designed for each tire width, the design may vary. As a result, for a tire having a specific tire width, a change in the carcass profile before and after inflation becomes large, and there is a possibility that excessive distortion occurs in the rubber and the cord. In other words, the carcass profile may deviate from the natural equilibrium shape.
  • the carcass profile based on the above natural equilibrium shape theory is formed when the normal internal pressure is filled and the tension of the carcass receives no force other than the tire internal pressure and the reaction force from the belt. This is the equilibrium shape of the carcass.
  • the carcass based on this natural equilibrium shape theory changes its overall shape approximately to a similar shape as the internal pressure increases or decreases. This means that the carcass deforms substantially uniformly as the internal pressure increases and decreases, and the amount of deformation is small.
  • the durability of the tire may be reduced due to concentration of strain and stress. There is.
  • JP-A-8-142601 proposes a method of manufacturing a radial tire using a natural equilibrium shape theory.
  • this manufacturing method in order to improve vibration resistance performance and ride comfort performance, the carcass profile sticking out due to a change in tire internal pressure is defined.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-142602 also proposes a method for manufacturing a radial tire using the natural equilibrium shape theory.
  • the radius (curvature radius) of the carcass profile is specified in order to improve vibration resistance performance and ride comfort performance.
  • JP 2005-219537 A JP-A-8-142601 JP-A-8-142602
  • Tire mass affects the rolling resistance described above. From the viewpoint of reducing rolling resistance, weight reduction of tires may be considered.
  • a thin sidewall may be adopted.
  • Thin sidewalls may cause poor appearance such as bulges and dents.
  • a tire having a thin sidewall is inferior in impact resistance.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire in which a reduction in rolling resistance is achieved without considering the influence on mass.
  • the design of the carcass profile is performed for each tire width, so the load of design man-hours increases according to the number of tire widths.
  • the present invention has been made in view of the current situation of providing a carcass profile determination method that can easily and quickly determine the carcass profile when expanding the tire width series, and is manufactured by applying this method.
  • One of the objectives is to provide pneumatic tires.
  • the pneumatic tire according to the present invention includes a tread, a pair of sidewalls each extending substantially inward in the radial direction from the end of the tread, and a pair of clinch each positioned radially inward of the sidewalls, Each includes a pair of beads positioned axially inward of the clinch, and a carcass spanned between one bead and the other bead along the inside of the tread and the sidewall.
  • the tire profile includes a grounding surface and a pair of side surfaces each extending substantially inward in the radial direction from the grounding surface.
  • the maximum value of the distance between both side surfaces in the axial direction is the maximum width of the tire.
  • a boundary between the ground contact surface and the side surface is a point PB
  • a point on the side surface showing the maximum width is a point PW
  • a virtual straight line extending in the axial direction through the point PW is a first reference.
  • the radial length from the first reference line to the equator is the first reference length, is located radially outward from the point PW, and is the radial length from the first reference line.
  • the point on the side surface corresponding to 1/3 of the first reference length is a point PU1, is located radially outside the point PU1, and the radial length from the point PU1 is A point on the side surface corresponding to 1/3 of the first reference length is a point PU2, and a point on the side surface that is in the middle position between the point PU2 and the point PU1 in the radial direction is a point PU3.
  • a point on the side surface is a point PU4
  • an end point of the side surface is a point PT
  • a virtual straight line passing through the point PT in the axial direction is a second reference line
  • the radial length of the tire is the cross-sectional height of the tire
  • the radial length from the second reference line to the point PW is the second reference length, located radially inward of the point PW
  • the point on the side surface in which the radial length from the first reference line corresponds to 1/3 of the second reference length is a point PL1, located radially inward of the point PL1, and
  • a point on the side surface in which a radial length from the first reference line corresponds to 11/20 of the second reference length is a point PL2, and a thickness of the sidewall at the point PW is a reference. Thickness.
  • a zone from the point PB to the point PW is formed by three main arcs.
  • These main arcs are a first main arc, a second main arc extending substantially outward in the radial direction from the first main arc, and a third main arc extending further outward in the radial direction from the second main arc. Consists of.
  • the first main arc passes through the point PW and the point PU1.
  • the second main arc passes through the point PU1, the point PU3, and the point PU2.
  • the third main arc passes through the point PU2, the point PU4, and the point PB.
  • the ratio of the radius of curvature RM2 of the second main arc to the radius of curvature RM1 of the first main arc is 1.45 or more and 3.26 or less.
  • the ratio of the curvature radius RM3 of the third main arc to the curvature radius RM1 of the first main arc is 0.45 or more and 0.56 or less.
  • the extension line of the first main arc passes through the virtual point PU5 that is in a line-symmetrical positional relationship with the point PU1 and the first reference line.
  • a zone from the point PW to the point PL2 is formed from a fourth main arc.
  • the fourth main arc passes through the point PW, the point PL1, and the point PL2.
  • the extension line of the fourth main arc passes through the virtual point PL3 which is in a line-symmetrical positional relationship with the point PL1 and the first reference line.
  • the sidewall includes a first dent and a second dent recessed inward from the side surface.
  • the first dent is located outside the point PW in the radial direction.
  • the second dent is located inside the point PW in the radial direction.
  • the ratio of the radial length SU from the first reference line to the bottom of the first recess with respect to the cross-sectional height is 0.08 or more and 0.24 or less.
  • the ratio of the radial length SL from the first reference line to the bottom of the second recess with respect to the cross-sectional height is 0.08 or more and 0.24 or less.
  • the ratio of the depth TU of the first recess to the reference thickness is 0.16 or more and 0.48 or less.
  • the ratio of the depth TL of the second recess to the reference thickness is 0.16 or more and 0.48 or less.
  • a method for determining a carcass profile of a tire includes: A method for determining a carcass profile of a tire including a carcass, a belt laminated on the carcass, and a bead, A representative carcass profile forming step of applying a natural equilibrium shape theory to obtain a natural equilibrium shape carcass profile for a tire having a representative tire width among tires having a flatness ratio; A point which is four specific points of tires of other tire widths having the same flatness as the tire of the representative tire width, corresponding to four specific points on the natural equilibrium shape carcass profile of the tire of the representative tire width, A carcass profile calculating step of calculating a carcass profile based on a natural equilibrium shape theory using the positions of the points B, C and D, In this carcass profile calculation step, the following formula for calculating the tire internal pressure sharing ratio Tb of the belt at an arbitrary position Z on the carcass in the stacking range of the carcass and the belt is used.
  • Tb ⁇ o ⁇ a (ZA ⁇ Z) / (ZA ⁇ ZB)
  • the ZA coincides with the coordinate position in the Z-axis direction of the following point A
  • ZB coincides with the coordinate position in the Z-axis direction of the following point B
  • the point A is a coordinate on the cross-section perpendicular to the circumferential direction of the tire, with the intersection of the tire rotation axis and the tire equatorial plane as the origin, the tire rotation axis direction as the Y axis, and the tire radial direction as the Z axis.
  • the point B is a separation start point from the carcass belt at the coordinates
  • the ⁇ o is a share ratio of the tire internal pressure of the belt at the point A
  • the a is a decrease in the sharing ratio ⁇ o at the point B
  • a selection range of each coordinate position of at least three points among A point, B point, C point, and D point, which are four specific points of the tire of the other tire width is included.
  • the Y coordinate value B (y) of the B point is set with a range for each tire width
  • the Z coordinate value D (z) of the D point is set for each tire width. It is set with a range.
  • the Z coordinate value A (z) of the point A is determined by the die inner diameter defined in the standard, the tread rubber wall thickness in the tire axial direction center portion of the tread, and the thickness of the belt,
  • the Y-coordinate value C (y) of the above point C depends on 1/2 of the total mold width defined in the standard, the thickness of the sidewall, and the thickness of the carcass when the carcass has a high turn-up structure. Determined.
  • the pneumatic tire according to the present invention is: A tread, a pair of sidewalls extending substantially inward in the tire radial direction from both ends of the tread, a pair of beads positioned on the inner side in the tire axial direction of each sidewall, and along the inside of the tread and the sidewall A carcass spanned between one bead and the other bead, and a belt laminated on the outer side in the tire radial direction of the carcass,
  • the shape of the carcass when assembled to the rim and filled with the internal pressure is determined based on the natural equilibrium shape theory, and when determining the shape of the carcass, any one of the above-mentioned A method for determining a carcass profile is applied.
  • the rolling resistance can be reduced without considering the influence on the mass.
  • carcass profiles of different tire widths can be determined easily and quickly.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a state of manufacturing the tire of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the tire of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part different from FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a portion showing the maximum width of the tire of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view perpendicular to the tire circumferential direction showing an example of a tire to which a carcass profile determination method according to another embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view perpendicular to the tire circumferential direction showing an example of a tire to which a carcass profile determination method according to another embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view perpendicular to the tire circumferential direction
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the tire internal pressure sharing ratio of the tire of FIG.
  • FIG. 8 shows a preferable range of the belt internal tire pressure sharing ratio ⁇ o at the intersection (point A) between the equator plane and the carcass, and the separation start point of the belt from the carcass (point B).
  • 9 is an enlarged cross-sectional view of a portion IV in FIG. 6, showing a separation start point (point B) between the carcass and the belt of the tire in FIG. 6.
  • 10 is an enlarged cross-sectional view of a portion V in FIG. 1 showing a point (point C) at the maximum width position of the carcass of the tire in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an intersection (point D) between the carcass line of the tire of FIG. 6 and a straight line in the tire radial direction passing through the clip width end of the tire.
  • FIG. 1 shows a pneumatic tire 2.
  • the vertical direction is the radial direction of the tire 2
  • the horizontal direction is the axial direction of the tire 2
  • the direction perpendicular to the paper surface is the circumferential direction of the tire 2.
  • an alternate long and short dash line CL represents the equator plane of the tire 2.
  • the shape of the tire 2 is symmetrical with respect to the equator plane except for the tread pattern.
  • This tire 2 is incorporated in the rim 4.
  • the rim 4 is a regular rim.
  • the tire 2 is filled with air.
  • the internal pressure of the tire 2 is a normal internal pressure.
  • the size and angle of each member of the tire 2 are measured in a state where the tire 2 is incorporated in a regular rim and the tire 2 is filled with air so as to have a regular internal pressure.
  • the normal rim means a rim defined in a standard on which the tire 2 depends.
  • “Standard rim” in the JATMA standard, “Design Rim” in the TRA standard, and “Measuring Rim” in the ETRTO standard are regular rims.
  • the normal internal pressure means an internal pressure defined in a standard on which the tire 2 relies.
  • “Maximum air pressure” in JATMA standard, “Maximum value” published in “TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” in TRA standard, and “INFLATION PRESSURE” in ETRTO standard are normal internal pressures.
  • the tire 2 includes a tread 6, a sidewall 8, a clinch 10, a bead 12, a carcass 14, a belt 16, a band 18, an inner liner 20, and a cushion layer 22.
  • the tire 2 is a tubeless type.
  • the tire 2 is mounted on a passenger car.
  • the tread 6 has a shape protruding outward in the radial direction.
  • the tread 6 forms a tread surface 24 that comes into contact with the road surface.
  • a groove 26 is carved in the tread surface 24.
  • the groove 26 forms a tread pattern.
  • the tread 6 has a base layer and a cap layer.
  • the cap layer is located on the radially outer side of the base layer.
  • the cap layer is laminated on the base layer.
  • the base layer is made of a crosslinked rubber having excellent adhesiveness.
  • a typical base rubber for the base layer is natural rubber.
  • the cap layer is made of a crosslinked rubber having excellent wear resistance, heat resistance and grip properties.
  • the sidewall 8 extends substantially inward in the radial direction from the end of the tread 6. A radially outer end of the sidewall 8 is joined to the tread 6. The radially inner end of the sidewall 8 is joined to the clinch 10.
  • the sidewall 8 is made of a crosslinked rubber having excellent cut resistance and weather resistance. The sidewall 8 is located outside the carcass 14 in the axial direction. The sidewall 8 prevents the carcass 14 from being damaged.
  • the clinch 10 is located inside the sidewall 8 in the radial direction.
  • the clinch 10 is located outside the beads 12 and the carcass 14 in the axial direction.
  • the clinch 10 is made of a crosslinked rubber having excellent wear resistance.
  • the clinch 10 contacts the flange 28 of the rim 4.
  • the bead 12 is located inward of the clinch 10 in the axial direction.
  • the bead 12 includes a core 30 and an apex 32 that extends radially outward from the core 30.
  • the core 30 has a ring shape and includes a wound non-stretchable wire. A typical material for the wire is steel.
  • the apex 32 is tapered outward in the radial direction.
  • the apex 32 is made of a highly hard crosslinked rubber.
  • the carcass 14 includes a carcass ply 34.
  • the carcass ply 34 is bridged between the beads 12 on both sides.
  • the carcass ply 34 extends along the inside of the tread 6 and the sidewall 8.
  • the carcass ply 34 is folded around the core 30 from the inner side to the outer side in the axial direction. By this folding, the carcass ply 34 is formed with a main portion 34a and a folding portion 34b.
  • the carcass ply 34 is composed of a large number of cords arranged in parallel and a topping rubber.
  • the absolute value of the angle formed by each cord with respect to the equator plane is 75 ° to 90 °.
  • the carcass 14 has a radial structure.
  • the cord is made of organic fiber.
  • Preferred organic fibers include polyethylene terephthalate fiber, nylon fiber, rayon fiber, polyethylene naphthalate fiber and aramid fiber.
  • the carcass 14 may be formed from two or more carcass plies 34.
  • the belt 16 is located inside the tread 6 in the radial direction.
  • the belt 16 is laminated with the carcass 14.
  • the belt 16 reinforces the carcass 14.
  • the axial width of the belt 16 is preferably 0.7 times or more the maximum width of the tire 2.
  • the belt 16 of the tire 2 includes an inner layer 36a and an outer layer 36b.
  • the outer layer 36b is located radially outside the inner layer 36a.
  • the width of the outer layer 36b is slightly smaller than the width of the inner layer 36a.
  • the axial width of the outer layer 36b is usually 0.85 times or more and 0.95 times or less of the axial width of the inner layer 36a.
  • each of the inner layer 36a and the outer layer 36b is composed of a large number of cords arranged in parallel and a topping rubber.
  • the belt 16 includes a number of cords arranged in parallel. Each cord is inclined with respect to the equator plane. The absolute value of the tilt angle is usually 10 ° to 35 °. The inclination direction of the cord of the inner layer 36a with respect to the equator plane is opposite to the inclination direction of the cord of the outer layer 36b with respect to the equator plane.
  • a preferred material for the cord is steel.
  • An organic fiber may be used for the cord.
  • the belt 16 may include three or more layers 36.
  • the band 18 is located outside the belt 16 in the radial direction. In the axial direction, the width of the band 18 is larger than the width of the belt 16.
  • the band 18 is composed of a cord and a topping rubber.
  • the cord is wound in a spiral.
  • the band 18 has a so-called jointless structure.
  • the cord extends substantially in the circumferential direction.
  • the angle of the cord with respect to the circumferential direction is 5 ° or less, and further 2 ° or less. Since the belt 16 is restrained by this cord, lifting of the belt 16 is suppressed.
  • the axial width of the band 18 is preferably 1.05 times or more, and preferably 1.10 times or less of the axial width of the belt.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include nylon fibers, polyethylene terephthalate fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers.
  • the belt 16 and the band 18 constitute a reinforcing layer.
  • the reinforcing layer may be formed only from the belt 16.
  • a reinforcing layer may be formed only from the band 18.
  • the inner liner 20 is located inside the carcass 14.
  • the inner liner 20 is joined to the inner surface of the carcass 14.
  • the inner liner 20 is made of a crosslinked rubber.
  • the inner liner 20 is made of rubber having excellent air shielding properties.
  • a typical base rubber of the inner liner 20 is butyl rubber or halogenated butyl rubber.
  • the inner liner 20 holds the internal pressure of the tire 2.
  • the cushion layer 22 is laminated with the carcass 14 near the end of the belt 16.
  • the cushion layer 22 is made of a soft crosslinked rubber.
  • the cushion layer 22 absorbs stress at the end of the belt 16.
  • the cushion layer 22 suppresses lifting of the belt 16.
  • This cushion layer 22 can contribute to prevention of occurrence of a tread loose casing (TLC).
  • This tire 2 is manufactured as follows. Although not shown, in the method of manufacturing the tire 2, members such as the tread 6 and the sidewall 8 are combined on the former drum. Thereby, a raw cover is obtained.
  • the raw cover is an uncrosslinked tire 2.
  • the process of assembling the raw cover is also referred to as a molding process.
  • the raw cover is put into the mold.
  • the bladder is located inside the raw cover.
  • the bladder expands.
  • the raw cover is deformed.
  • the mold is tightened and the internal pressure of the bladder is increased.
  • a core may be used instead of the bladder.
  • the core has a toroidal outer surface. The outer surface is approximated to the shape of the inner surface of the tire 2 that is filled with air and whose internal pressure is maintained at 5% of the normal internal pressure.
  • FIG. 2 shows the state when the mold 38 is tightened.
  • the raw cover 40 is sandwiched between the mold 38 and the bladder 42 and pressed.
  • the raw cover 40 is heated by heat conduction from the mold 38 and the bladder 42.
  • the rubber composition of the raw cover 40 flows by pressurization and heating.
  • the rubber composition causes a crosslinking reaction by heating, and the tire 2 shown in FIG. 1 is obtained.
  • the process in which the raw cover 40 is pressurized and heated is also referred to as a crosslinking process.
  • the expanded bladder 42 presses the raw cover 40 against the cavity surface 44 of the mold 38.
  • the rubber flows and sinks into the cavity surface 44.
  • the outer surface of the tire 2 is formed.
  • the outer surface includes the groove 26 of the tread surface 24 described above.
  • the contour of the outer surface is called a profile.
  • This profile is determined based on the dimensions measured in a state where the tire 2 is incorporated in a normal rim and the tire 2 is filled with air so as to have a normal internal pressure.
  • a profile is represented using the virtual tread surface obtained on the assumption that this groove
  • this profile is expressed using the virtual outer surface of the sidewall 8 obtained on the assumption that the decorative object is not present.
  • the profile of the tire 2 is represented by a solid line OL.
  • the profile OL includes a ground surface 46 and a side surface 48 extending substantially inward in the radial direction from the ground surface 46.
  • the point PB represents the boundary between the ground plane 46 and the side surface 48.
  • This point PB is represented by an end located on the outermost side in the axial direction in a portion where the tire 2 is in contact with the road surface when a normal load is applied to the tire 2 in a state of normal internal pressure.
  • a zone from the left point PB (not shown) to the right point PB in the profile OL is defined as the ground plane 46.
  • the tire 2 has the maximum width between the left and right side surfaces 48 in the axial direction.
  • the maximum value of the distance between both side surfaces 48 in the axial direction is the maximum width of the tire 2.
  • a point on the side surface 48 indicating the maximum width is represented by a point PW.
  • the solid line LB is an imaginary straight line that passes through this point PW and extends in the axial direction. In the present invention, this solid line LB is referred to as a first reference line.
  • a solid line LE represents an imaginary straight line passing through the equator PE and extending in the axial direction.
  • the outer diameter of the tire 2 is defined by the solid line LE.
  • a double-headed arrow HA represents the radial length from the first reference line LB to the solid line LE.
  • This length HA is a radial direction length from the first reference line LB to the equator PE. In the present invention, this length HA is referred to as a first reference length.
  • the toe of the tire 2 is represented by a point PT.
  • the point PT is also the end point of the side surface 48.
  • a solid line BBL represents an imaginary straight line passing through the point PT and extending in the axial direction. In the present invention, this solid line BBL is referred to as a second reference line.
  • a double-headed arrow HB represents the length in the radial direction from the second reference line BBL to the first reference line LB.
  • This length HB is the length in the radial direction from the second reference line BBL to the point PW. In the present invention, this length HB is referred to as a second reference length.
  • a double-headed arrow HS represents the length in the radial direction from the second reference line BBL to the solid line LE.
  • This length HS is the length in the radial direction from the second reference line BBL to the equator PE.
  • This length HS is the cross-sectional height of the tire 2.
  • FIG. 3 shows a part of the tire 2 shown in FIG.
  • a point PU1 is a point on the side surface 48 that is located radially outward from the point PW.
  • a double-headed arrow HU1 represents the length in the radial direction from the first reference line LB to this point PU1.
  • the length HU1 is 1/3 of the first reference length HA.
  • the point PU1 is a point on the side surface 48 that is located radially outward from the point PW and whose radial length from the first reference line LB corresponds to 1/3 of the first reference length HA.
  • the point PU2 is a point on the side surface 48 that is located radially outward from the point PU1.
  • a double-headed arrow HU2 represents the length in the radial direction from the point PU1 to the point PU2.
  • the length HU2 is 1/3 of the first reference length HA.
  • the point PU2 is a point on the side surface 48 that is located on the outer side in the radial direction than the point PU1 and whose radial direction length from the point PU1 corresponds to 1/3 of the first reference length HA.
  • the point PU3 is a point on the side surface 48 at an intermediate position between the point PU2 and the point PU1 in the radial direction.
  • the point PU4 is a point on the side surface 48 at an intermediate position between the point PU2 and the point PB in the radial direction.
  • a zone from the point PB to the point PW is formed by three main arcs in the side surface 48 forming the profile OL of the outer surface. These main arcs are composed of a first main arc, a second main arc, and a third main arc.
  • the first main arc extends substantially outward in the radial direction from the point PW.
  • the first main arc passes through the point PW and the point PU1.
  • what is indicated by an arrow RM1 is the radius of curvature of the first main arc.
  • a point PU5 is a virtual point that is in a line-symmetrical positional relationship with respect to the point PU1 and the first reference line LB.
  • What is indicated by a two-dot chain line LU is an extension line of the first main arc.
  • the extension line LU of the first main arc passes through the virtual point PU5.
  • the first main arc passes through the point PW and the point P1.
  • the center of the first main arc exists on the first reference line LB.
  • the second main arc extends substantially outward in the radial direction from the first main arc.
  • the second main arc passes through point PU1, point PU3 and point PU2.
  • what is indicated by an arrow RM2 is the radius of curvature of the second main arc.
  • the center of the second main arc exists on a straight line passing through the point PU1 and the center of the first main arc.
  • the second main arc is in contact with the first main arc at the point PU1.
  • Point PU1 is a contact point between the first main arc and the second main arc.
  • Point PU1 is also the boundary between the first main arc and the second main arc.
  • the third main arc extends substantially outward in the radial direction from the second main arc.
  • the third main arc passes through point PU2, point PU4, and point PB.
  • what is indicated by an arrow RM3 is the radius of curvature of the third main arc.
  • the center of the third main arc exists on a straight line passing through the point PU2 and the center of the second main arc.
  • the third main arc is in contact with the second main arc at the point PU2.
  • Point PU2 is a contact point between the second main arc and the third main arc.
  • Point P2 is also the boundary between the second main arc and the third main arc.
  • FIG. 4 shows another part of the tire 2 shown in FIG.
  • a point PL1 is a point on the side surface 48 that is located radially inward of the point PW.
  • a double-headed arrow HL1 represents the length in the radial direction from the first reference line LB to this point PL1.
  • the length HL1 is 1/3 of the second reference length HB.
  • the point PL1 is a point on the side surface 48 that is located radially inward of the point PW and whose radial length from the first reference line LB corresponds to 1/3 of the second reference length HB.
  • the point PL2 is a point on the side surface 48 located radially inward from the point PL1.
  • a double arrow HL2 represents the length in the radial direction from the first reference line LB to this point PL2.
  • the length HL2 is 11/20 of the second reference length HB.
  • the point PL2 is a point on the side surface 48 that is located radially inward of the point PL1 and whose radial direction length from the first reference line LB corresponds to 11/20 of the second reference length HB.
  • the point PL2 is on the boundary between the sidewall 8 and the clinch 10.
  • a zone from the point PW to the point PL2 is formed by one main arc in the side surface 48 forming the profile OL of the outer surface.
  • this main arc is referred to as a fourth main arc.
  • the fourth main arc extends substantially inward in the radial direction from the point PW.
  • the fourth main arc passes through the point PW, the point PL1, and the point PL2.
  • what is indicated by an arrow RM4 is the radius of curvature of the fourth main arc.
  • a point PL3 is a virtual point that is in a line symmetric positional relationship with respect to the point PL1 and the first reference line LB.
  • What is indicated by a two-dot chain line LL is an extension line of the fourth main arc.
  • the extension line LL of the fourth main arc passes through the virtual point PL3.
  • the fourth main arc passes through the point PW and the point PL1. In the tire 2, the center of the fourth main arc exists on the first reference line LB.
  • a third main arc and a second main arc exist between the ground contact surface 46 and the first main arc.
  • the contact surface corresponding to the contact surface 46 of the tire 2 and the arc corresponding to the first main arc of the tire 2 are connected by a straight line. For this reason, the conventional tire bends so that the vicinity of the boundary between the arc and the straight line corresponding to the first main arc is depressed. Since the way of bending is peculiar, the conventional tire cannot sufficiently absorb the energy generated by the deformation by the bending of the sidewall. Conventional tires cannot be expected to reduce rolling resistance.
  • the tire 2 of the present invention bends properly without being depressed because the ground contact surface 46 is connected to the first main arc via the third main arc and the second main arc.
  • the bending of the side wall 8 sufficiently absorbs energy generated by the deformation.
  • rolling resistance is reduced.
  • the zone from the point PB to the point PU1 in other words, the portion from the shoulder to the buttress of the tire 2 bends without causing a depression.
  • the bending due to the depression does not occur, so that an increase in rolling resistance due to repeated bending is prevented.
  • rolling resistance is further reduced.
  • the rolling resistance is reduced by optimizing the profile OL. For this reason, reduction in rolling resistance is achieved without reducing the volume of the tread 6, the sidewall 8, the belt 16, and the like. According to the present invention, it is possible to obtain the tire 2 in which reduction of rolling resistance is achieved without considering the influence on mass.
  • the ratio of the curvature radius RM2 of the second arc to the curvature radius RM1 of the first arc is 1.45 or more and 3.26 or less.
  • the deflection of the sidewall 8 is appropriately controlled.
  • the rolling resistance is effectively reduced.
  • the tire 2 in which the distance from the carcass 14 to the profile OL is appropriate in the zone from the point PB to the point PU1 is obtained.
  • the profile OL can function effectively to reduce rolling resistance.
  • the ratio of the curvature radius RM3 of the third arc to the curvature radius RM1 of the first arc is 0.45 or more and 0.56 or less.
  • the shoulder contacts the road surface with a uniform contact pressure. This profile OL can contribute to prevention of uneven wear such as shoulder wear.
  • the curvature radius RM2 of the second arc is 80 mm or more and 180 mm or less are preferable.
  • the radius of curvature RM3 of the third arc is preferably 25 mm or more and 31 mm or less.
  • the curvature radius RM4 of the fourth main arc is preferably larger than the curvature radius RM1 of the first main arc.
  • the portion located on the rim 4 side and located radially inward from the point PW can effectively contribute to the support of the vehicle body.
  • the ratio of the curvature radius RM4 to the curvature radius RM1 is preferably greater than 1, and more preferably 1.30 or more. This ratio is preferably 1.45 or less from the viewpoint that the deflection in the side portion is appropriately maintained.
  • FIG. 5 shows a zone from the point PU3 to the point PL2 in the profile OL of the tire 2 shown in FIG.
  • the sidewall 8 of the tire 2 is provided with two recesses 50.
  • the two dents 50 provided on the sidewall 8 are recessed inward from the side surface 48.
  • the recess 50a located outside the point PW in the radial direction is referred to as a first recess.
  • the dent 50b located inside the point PW in the radial direction is referred to as a second dent.
  • the sidewall 8 of the tire 2 includes a first dent 50 a and a second dent 50 b that are recessed inward from the side surface 48.
  • the point PSU is the bottom of the first recess 50a.
  • the point PU6 is a point on the outer surface of the sidewall 8 that is at an intermediate position between the point PW and the point PSU in the radial direction.
  • the point PU7 is a point on the outer surface of the sidewall 8 that is at an intermediate position between the point PSU and the point PU3 in the radial direction.
  • the contour of the first recess 50a is formed by two sub-arcs. These sub-arcs are composed of a first sub-arc and a second sub-arc.
  • the first sub arc extends substantially outward in the radial direction from the point PW.
  • the first sub-arc passes through point PW, point PU6, and point PSU.
  • what is indicated by an arrow RS1 is the radius of curvature of the first sub-arc.
  • the center of the first sub-arc exists on the first reference line LB.
  • the first sub arc is in contact with the first main arc at the point PW.
  • the second sub arc extends substantially outward in the radial direction from the first sub arc.
  • the second sub-arc passes through point PSU, point PU7 and point PU3.
  • what is indicated by an arrow RS2 is the radius of curvature of the second secondary arc.
  • the center of the second sub-arc exists on a straight line passing through the point PU3 and the center of the second main arc.
  • the second secondary arc is in contact with the second primary arc at the point PU3.
  • Point PU3 is a contact point between the second sub-arc and the second main arc.
  • the point PU3 is also a boundary between the second sub arc and the second main arc.
  • the center of the first secondary arc does not exist on a straight line passing through the point PSU and the center of the second secondary arc.
  • the center of the second secondary arc does not exist on a straight line passing through the point PSU and the center of the first secondary arc.
  • the first sub arc and the second sub arc are not in contact at the point PSU.
  • the arc representing the first sub arc and the arc representing the second sub arc intersect at the point PSU.
  • the point PSU is a boundary between the first sub arc and the second sub arc, but is not a contact point.
  • the point PSL is the bottom of the second recess 50b.
  • the point PL4 is a point on the outer surface of the sidewall 8 that is at an intermediate position between the point PW and the point PSL in the radial direction.
  • the point PL5 is a point on the outer surface of the sidewall 8 that is at an intermediate position between the point PSL and the point PL2 in the radial direction.
  • the contour of the second recess 50b is formed by two sub-arcs. These sub-arcs are composed of a third sub-arc and a fourth sub-arc.
  • the third secondary arc extends substantially inward in the radial direction from the point PW.
  • the third sub-arc passes through point PW, point PL4, and point PSL.
  • what is indicated by an arrow RS3 is the radius of curvature of the third sub-arc.
  • the center of the third sub-arc exists on the first reference line LB.
  • the third sub arc is in contact with the first main arc at the point PW.
  • the fourth sub arc extends substantially inward in the radial direction from the third sub arc.
  • the fourth sub-arc passes through the point PSL, the point PL5, and the point PL2.
  • what is indicated by an arrow RS4 is the radius of curvature of the fourth sub-arc.
  • the center of the fourth sub-arc exists on a straight line passing through the point PL2 and the center of the fourth main arc.
  • the fourth sub arc is in contact with the fourth main arc at the point PL2.
  • Point PL2 is a contact point between the fourth sub-arc and the fourth main arc.
  • the center of the third subarc does not exist on a straight line passing through the point PSL and the center of the fourth subarc.
  • the center of the fourth sub-arc does not exist on a straight line passing through the point PSL and the center of the third sub-arc.
  • the third sub arc and the fourth sub arc are not in contact at the point PSL.
  • the arc representing the third sub arc and the arc representing the fourth sub arc intersect at the point PSL.
  • the point PSL is a boundary between the third sub arc and the fourth sub arc, but is not a contact point.
  • a double arrow E represents the thickness of the sidewall 8 at the point PW.
  • This thickness E is also referred to as a reference thickness.
  • This reference thickness E is represented by the length from the outer surface of the carcass 14 to the point PW, measured along the first reference line LB.
  • a double-headed arrow SU represents the radial length from the first reference line LB to the point PSU as the bottom of the first recess 50a.
  • a double arrow SL represents the length in the radial direction from the first reference line LB to the point PSL as the bottom of the second recess 50b.
  • a double-headed arrow TU indicates the depth of the first recess 50a. This depth TU is represented by the length from the side surface 48 to the point PSU.
  • a double arrow TL indicates the depth of the second recess 50b. This depth TL is represented by the length from the side surface 48 to the point PSL.
  • the first dent 50a is provided on the outer side in the radial direction from the point PW.
  • the first dent 50a can contribute to the bending of the portion of the sidewall 8 of the tire 2 (hereinafter referred to as a side portion).
  • the position and depth of the first dent 50a are appropriately adjusted.
  • the movement of the tread 6 is effectively suppressed, and the side portion is bent mainly in the vicinity of the maximum width.
  • energy generated with the deformation is sufficiently absorbed, so that the rolling resistance of the tire 2 is sufficiently reduced as compared with a tire not provided with the first recess 50a.
  • the ratio of the radial length SU to the cross-sectional height HS is 0.08 or more and 0.24 or less.
  • the 1st dent 50a is arrange
  • the ratio of the depth TU to the reference thickness E is 0.16 or more and 0.48 or less.
  • this ratio By setting this ratio to be equal to or greater than 0.16, the first dent 50a can effectively contribute to bending.
  • this ratio By setting this ratio to 0.48 or less, appearance defects such as bulges and dents are prevented, and impact resistance is appropriately maintained.
  • the ratio of the radius of curvature RS1 of the first sub-arc to the radius of curvature RM1 of the first main arc is 0. From the viewpoint that the first dent 50a having an appropriate shape is obtained at an appropriate position. 45 or more is preferable and 1.18 or less is preferable. From the same viewpoint, the ratio of the curvature radius RS2 of the second sub-arc to the curvature radius RM1 of the first main arc is preferably 0.63 or more, and more preferably 1.54 or less.
  • the radial height SU is 10 mm.
  • the thickness is preferably 30 mm or less.
  • the depth TU is preferably 0.4 mm or greater and 1.2 mm or less.
  • the radius of curvature RS1 of the first subarc is 25 mm to 65 mm.
  • the radius of curvature RS2 of the second secondary arc is preferably 35 mm or greater and 85 mm or less.
  • the second dent 50b is provided radially inward from the point PW.
  • the second recess 50b can contribute to the bending of the side portion.
  • the position and depth of the second recess 50b are appropriately adjusted.
  • the movement of the tread 6 is effectively suppressed, and the side portion is bent mainly in the vicinity of the maximum width.
  • energy generated with the deformation is sufficiently absorbed, so that the rolling resistance of the tire 2 is sufficiently reduced as compared with a tire not provided with the second recess 50b.
  • the ratio of the radial length SL to the cross-sectional height HS is 0.08 or more and 0.24 or less.
  • the 2nd dent 50b is arrange
  • the ratio of the depth TL to the reference thickness E is 0.16 or more and 0.48 or less.
  • this ratio is 0.16 or more, the second dent 50b can effectively contribute to the bending.
  • this ratio is 0.48 or less, appearance defects such as bulges and dents are prevented, and impact resistance is appropriately maintained.
  • the ratio of the radius of curvature RS3 of the third sub-arc to the radius of curvature RM4 of the fourth main arc is 0. From the viewpoint that the second recess 50b having an appropriate shape is obtained at an appropriate position. 39 or more is preferable and 0.91 or less is preferable. From the same viewpoint, the ratio of the curvature radius RS4 of the fourth sub-arc to the curvature radius RM4 of the fourth main arc is preferably 0.65 or more, and preferably 1.95 or less.
  • the radial height SL is 10 mm.
  • the thickness is preferably 30 mm or less.
  • the depth TL is preferably 0.4 mm or greater and 1.2 mm or less.
  • the curvature radius RS3 of the third subarc is 30 mm to 70 mm.
  • the curvature radius RS4 of the fourth sub-arc is preferably 50 mm or greater and 150 mm or less.
  • the radial length SU is preferably equal to the radial length SL.
  • the position of the 1st dent 50a with respect to the 1st reference line LB and the position of the 2nd dent 50b with respect to this 1st reference line LB are made equivalent.
  • the side portion is bent mainly in the vicinity of the maximum width. Moreover, the movement of the tread 6 is effectively suppressed.
  • the rolling resistance of the tire 2 is quite small. According to the present invention, it is possible to obtain the tire 2 in which reduction of rolling resistance is achieved without considering the influence on mass.
  • the depth TU is preferably equal to the depth TL.
  • the degree of bending caused by the first dent 50a and the degree of bending caused by the second dent 50b are substantially equal.
  • the side portion is bent mainly in the vicinity of the maximum width. Moreover, the movement of the tread 6 is effectively suppressed.
  • the rolling resistance of the tire 2 is quite small. According to the present invention, it is possible to obtain the tire 2 in which reduction of rolling resistance is achieved without considering the influence on mass.
  • FIG. 6 shows a pneumatic tire 102 to which a carcass profile determination method according to an embodiment of the present invention can be applied.
  • the vertical direction is the tire radial direction (hereinafter also simply referred to as the radial direction)
  • the left-right direction is the tire axial direction (hereinafter also simply referred to as the axial direction)
  • the direction perpendicular to the paper surface is the tire circumferential direction ( Hereinafter, it is also simply referred to as a circumferential direction).
  • a dashed-dotted line CL in FIG. 6 is a center line of the meridional section of the tire 102 and also represents the equator plane.
  • the shape of the tire 102 is symmetric with respect to the equator plane except for the tread pattern.
  • a two-dot chain line BL represents a bead base line of the tire 102.
  • the tire 102 includes a tread 104, a sidewall 106, a bead 108, a carcass 110, a belt 112, an inner liner 114, and a chafer 116.
  • the tire 102 is a tubeless type.
  • the tire 102 can be attached to a passenger car.
  • the tread 104 has a shape protruding outward in the radial direction.
  • the tread 104 forms a tread surface 120 that comes into contact with the road surface.
  • a groove 122 is carved in the tread surface 120.
  • the groove 122 forms a tread pattern.
  • the sidewall 106 extends substantially inward in the radial direction from the end of the tread 104.
  • the radially outer end of the sidewall 106 is joined to the tread 104.
  • the sidewall 106 is made of a crosslinked rubber having excellent cut resistance and weather resistance. This sidewall 106 prevents the carcass 110 from being damaged.
  • the bead 108 is located inside the sidewall 106 in the radial direction.
  • the bead 108 includes a core 124 and an apex 126 that extends radially outward from the core 124.
  • the core 124 is ring-shaped and includes a wound non-stretchable wire. A typical material for the wire is steel.
  • the apex 126 is tapered outward in the radial direction.
  • the apex 126 is made of a highly hard crosslinked rubber.
  • the carcass 110 includes a carcass ply 128.
  • the carcass ply 128 is stretched between the beads 108 on both sides, and extends along the tread 104 and the sidewall 106.
  • the carcass ply 128 is folded around the core 124 from the inner side to the outer side in the axial direction. By this folding, the carcass ply 128 is formed with a main portion 128a and a folding portion 128b.
  • the carcass ply 128 is composed of a large number of cords arranged in parallel and a topping rubber.
  • the absolute value of the angle formed by each cord with respect to the equator plane is 75 ° to 90 °.
  • the carcass 110 has a radial structure.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include polyester fibers, nylon fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers.
  • the carcass 110 may be formed of two or more plies.
  • the belt 112 is located inside the tread 104 in the radial direction.
  • the belt 112 is laminated with the carcass 110.
  • the belt 112 reinforces the carcass 110.
  • the belt 112 includes an inner belt layer 130 and an outer belt layer 132 superimposed on the radially outer side of the inner belt layer 130.
  • the width of the inner belt layer 130 is slightly larger than the width of the outer belt layer 132 in the axial direction.
  • each of the inner belt layer 130 and the outer belt layer 132 is composed of a large number of cords arranged in parallel and a topping rubber. Each cord is inclined with respect to the equator plane.
  • the absolute value of the tilt angle is usually 10 ° to 35 °.
  • the inclination direction of the cord of the inner belt layer 130 with respect to the equator plane is opposite to the inclination direction of the cord of the outer belt layer 132 with respect to the equator plane.
  • a preferred material for the cord is steel.
  • An organic fiber may be used for the cord.
  • the inner liner 114 is located inside the carcass 110.
  • the inner liner 16 is made of a crosslinked rubber.
  • the inner liner 114 is made of rubber having excellent air shielding properties.
  • a typical base rubber of the inner liner 114 is butyl rubber or halogenated butyl rubber.
  • the inner liner 114 holds the internal pressure of the tire.
  • the chafer 116 is located in the vicinity of the bead 108. When the tire 102 is incorporated into the rim, the chafer 116 contacts the rim. By this contact, the vicinity of the bead 108 is protected.
  • the chafer 116 can be formed of, for example, a cloth and rubber impregnated in the cloth.
  • the maximum width WC of the carcass 110 is measured as a linear distance in the axial direction. This maximum width WC is measured as a distance from the center of the thickness of the carcass 110 to the center of the thickness.
  • a double-headed arrow WB2 indicates the width of a range where the belt 112 composed of the inner and outer layers 130 and 132 and the carcass 110 are overlapped without being separated.
  • both ends of the double-pointed arrow WB2 indicate separation start points PP between the inner belt layer 130 and the carcass 110, respectively.
  • This clip width WL is measured as a linear distance in the axial direction.
  • the clip width WL is usually designed to be larger than the width of the normal rim defined in the standard (reference rim width). This is because the tire shrinks after vulcanization. However, if the clip width WL is too larger than the reference rim width, compression distortion has already occurred in the bead portion from the stage of rim assembly. Therefore, there is a possibility that it will not be able to withstand an increase in compressive strain due to a load. If the clip width WL is too smaller than the normal rim width, the bead portion tends to stand (along the tire radial direction) when the rim is assembled and inflated.
  • the normal rim means a rim defined in a standard on which the tire depends.
  • “Standard rim” in the JATMA standard, “Design Rim” in the TRA standard, and “Measuring Rim” in the ETRTO standard are regular rims.
  • the carcass profile based on the natural equilibrium shape theory means that when the tire is filled with a normal internal pressure, if the tension of the carcass receives no force other than the tire internal pressure and the reaction force from the belt 112, these forces are balanced. This is the equilibrium shape of the carcass formed.
  • the normal internal pressure means an internal pressure defined in a standard on which the tire depends. “Maximum air pressure” in JATMA standard, “Maximum value” published in “TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES” in TRA standard, and “INFLATION PRESSURE” in ETRTO standard are normal internal pressures.
  • a carcass profile of a tire having one tire width as a representative of tires having one flatness ratio is obtained by applying a natural equilibrium shape theory.
  • This carcass profile is on a cross section perpendicular to the circumferential direction of the tire (hereinafter also referred to as a meridian cross section).
  • a preferable tire internal pressure sharing ratio ⁇ o of the belt 112 on the center line CL and a decrease a thereof of the tire having the flatness ratio are selected.
  • four specific points (A, B, C, D) of tires having other tire widths for which the carcass profile is to be determined are set on the carcass line of the natural balance shape of the representative tire width. For example, if ⁇ o and a associated with the natural equilibrium shape theory and at least three of the four specific points (A, B, C, D) are determined, the carcass profile having the natural equilibrium shape is quantified. Is determined.
  • FIGS. 7, 9, 10 and 11 show the positions of the four specific points (A, B, C, D).
  • Point A is the position of the intersection of the carcass 110 and the center line (equatorial plane) CL.
  • Point B is the position of the separation start point PP between the carcass 110 and the belt 112.
  • Point C is the position of the end point of the maximum width of the carcass 110.
  • Point D is the position of the intersection of the carcass line CCL determined by the three points (A, B, C) and the radial straight line RL passing through the bead heel 134 that is the end of the clip width WL.
  • a belt 112 is laminated on the carcass 110 in the tread portion of the tire 102. Between this point A and point D, the belt 112 also shares the tire internal pressure with the carcass 110 only in this laminated region, so that tension is generated in the belt 112.
  • the internal pressure sharing ratio Tb of the belt 112 is expressed as a function of the position Z on the Z-axis at that position as shown in the following equation (1).
  • N is the number of cords included in the carcass ply 128 as described in paragraph [0052] of JP-A-8-142601.
  • N ⁇ tc / 2 ⁇ ⁇ z p ⁇ Tc ⁇ Rs (2)
  • the shape of the carcass 110 in the stacking range (between points A and B) of the carcass 110 and the inner belt layer 130 in the tread 104 is obtained by the following formula (4).
  • y ⁇ G 1 (z) dz (4)
  • the shape of the carcass 110 in the portion of the sidewall 106 (between points B and D) is obtained by the following formula (5).
  • y ⁇ G 1 (z) dz ⁇ G 2 (z) dz (5)
  • G 1 (z) and G 2 (z) are both functions of Z
  • G 1 (z) is represented by the following formula (6)
  • G 2 (z) (Z 2 -ZC 2) ⁇ B 2 - (Z 2 -ZC 2) 2 ⁇ -1/2 (7)
  • B is represented by the following formula (8).
  • B ZB 2 -ZC 2 + ⁇ 1- ⁇ o + aZA / (ZA-ZB) ⁇ (ZA 2 -ZB 2 ) -2a (ZA 3 -ZB 3 ) / 3 (ZA-ZB) (8) ⁇ o, a, ZA and ZB are as described above.
  • ZC is the position on the Z-axis of the point C.
  • the carcass profile of the natural equilibrium shape for each tire width can be determined by performing sequential calculation while appropriately applying ⁇ o, a, ZA, ZB, ZC to the above formulas (1) to (8).
  • the selection of each value of ⁇ o, a, ZA, ZB, ZC will be described below.
  • the numerical range of is defined.
  • preferable ranges are defined for the flatness ratios of 80 to 35 regardless of the tire width.
  • ⁇ o and a are preferably selected from the range shown in Table 1.
  • point A is a drawing start point on the carcass line.
  • the point A can be defined as a coordinate position with the intersection point of the tire rotation axis (Y axis) RA and the tire center line (Z axis) CL as the origin.
  • the Y coordinate position A (y) of point A is fixed on the center line CL.
  • the Z coordinate position A (z) of point A is defined by the diameter on the center line CL. That is, A (z) is the thickness of the tread rubber in the center line CL portion and the thickness of the belt 112 based on the die inner diameter (corresponding to the tire outer diameter) defined by the standard for each tire width. Is calculated for each tire width.
  • a (z) 1/2 (standard mold inner diameter) ⁇ (thickness of tread rubber at center line CL portion + thickness of hook belt 112).
  • the standards in which the inner diameter of the mold is defined are JATMA standard, TRA standard, and ETRTO standard.
  • B point is a separation start point PP with the inner belt layer 130 in the carcass 110, and is the position of the end of the range where the belt 112 shares the internal pressure.
  • the B point can also be defined as a coordinate position with the intersection point of the tire rotation axis RA and the center line (Z axis) CL as the origin.
  • the Y coordinate position B (y) of point B is defined by the distance in the tire rotation axis direction from the origin.
  • the Z coordinate position B (z) of point B is defined by the distance in the tire radial direction from the tire rotation axis RA.
  • B (z) is a value calculated as a result of uniformly determining the carcass profile and the profile of the belt 112 laminated on the carcass 110 based on ⁇ o and a.
  • Table 2 shows the range of the ratio of the width of the outer belt layer 132 to the nominal width of the tire and the additional dimension L. From the description of Table 2, in this embodiment, a preferable numerical range of B (y) is obtained for each of a plurality of predetermined flatness ratios (80, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35) of the tire. It can be easily calculated. In Table 2, it can be said that a substantially preferable range of numerical values of B (y) corresponding to the tire width is determined for each of the flatness ratios from 80 to 35. B (y) is preferably calculated from the range shown in Table 2.
  • B (y) is a position separated from the end of the outer belt layer 132 by a predetermined dimension L in the axial direction.
  • L is an additional dimension that is negative inward in the axial direction and positive in the outward direction.
  • the width of the outer belt layer 132 includes a lower limit value obtained by multiplying the tire nominal width by a predetermined small coefficient, and an upper limit value obtained by multiplying the tire nominal width by a predetermined large coefficient. Is preferably set to a value between.
  • the selection range of the ratio and the additional dimension L described in Table 2 are such that the grounding shape and the ground pressure distribution are optimal from the small nominal width to the large nominal width (conforming to JATMA standard) for each flatness ratio. Determined using the finite element method.
  • the value of B (y) is calculated for a tire having a flatness ratio of 65 and a tire nominal width of 195 using the values in Table 2.
  • the point C is the point at the end of the maximum width of the carcass.
  • the point C can also be defined as a coordinate position with the intersection point of the tire rotation axis (Y axis) RA and the tire center line (Z axis) CL as the origin.
  • the Y coordinate position C (y) of point C is defined by the distance in the tire rotation axis direction from the origin.
  • the Z coordinate position C (z) of point C is defined by the distance in the tire radial direction from the origin.
  • the Z-axis direction position C (z) of the C point is determined uniformly by the carcass profile and the profile of the belt 112 laminated on the carcass 110 by the above-described ⁇ o and a, similarly to the above-described B (z). The result is a calculated value.
  • the standards in which the inner diameter of the mold is defined are JATMA standard, TRA standard, and ETRTO standard.
  • C (y) is larger than the value obtained from the above formula, it means that the tire deviates from the standard. Conversely, if C (y) is smaller than the value obtained from the above formula, the actual width of the tire is narrower than the specified nominal width, and the range of the internal pressure sharing ratio ⁇ o (Table 1) is not satisfied.
  • the point D coincides with the intersection of the carcass line CCL determined by the points A, B and C and the radial straight line RL passing through the bead heel 134 which is the clip width WL end.
  • Point D is a position near the upper end of the range in which the carcass 110 shares the internal pressure with the beads 108. Therefore, the range from point B to point D is a range where only the carcass receives the tire internal pressure, and is a range where the membrane theory can be applied.
  • the point D is different from the points A to C, and can be defined as a coordinate position with the intersection point of the bead base line (Y axis) BL and the tire center line (Z axis) CL as the origin.
  • the Y coordinate position D (y) of point D is defined by the distance in the tire rotation axis direction from the origin.
  • D (y) coincides with the position of the end of the clip width WL.
  • the Z coordinate position D (z) of point D is defined by the distance in the tire radial direction from the origin.
  • the clip width WL of the tire that serves as a basis for specifying the point D is determined according to the rim width of the rim to which this tire is assembled.
  • the clip width WL is designed to be larger than the reference rim width defined in the standard.
  • the clip width WL is too larger than the reference rim width, compression distortion already occurs in the bead portion from the stage of rim assembly. Therefore, there is a possibility that it cannot withstand the increase in compressive strain due to a load.
  • the difference obtained by subtracting the reference rim width from the clip width WL is too small, the bead portion tends to stand (along the tire radial direction) when the rim is assembled and inflated. For this reason, D (z) becomes high (moves outward in the tire radial direction).
  • Table 3 shows a formula for obtaining D (z) in consideration of an appropriate value ⁇ of the “clip width WL ⁇ reference rim width”.
  • D (z) c the calculated value obtained by this formula is denoted as D (z) c for convenience.
  • This formula is defined for each flat rate.
  • a formula is defined for each tire having a flatness ratio of 80, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, and 35.
  • the calculated value D (z) c is calculated by adding and subtracting a predetermined plurality of coefficients to the tire nominal width and multiplying it. Further, this formula includes a difference ⁇ obtained by subtracting the reference rim width from the aforementioned clip width WL. As shown in Table 4, an appropriate range is defined for this value ⁇ for each flatness. Further, Table 5 defines a preferable range of D (z). That is, in Table 5, a preferable range of D (z) is defined by giving a width to D (z) c calculated based on the definitions of Tables 3 and 4.
  • is smaller than the preferred range, that is, if D (y) is smaller than the preferred range, the bead-to-bead distance becomes small. If the distance between the rim humps is narrower, it is difficult to inject air and the rim assembly workability is reduced. On the contrary, if ⁇ is larger than the above preferred range, that is, if D (y) is larger than the preferred range, the difference from the actual rim width becomes large, and initial strain tends to remain in the bead portion when assembling the rim. As a result, the durability of the bead portion decreases.
  • D (z) is larger than the preferred range (D point is too high), it is necessary to increase the height of the apex 126 and increase the thickness. As a result, the longitudinal spring constant becomes high, and the ride comfort becomes worse. If D (z) is less than the preferred range (D point is too low), apex 126 must be low and thin. As a result, the lateral spring constant is lowered and the steering stability is lowered.
  • the technique introduced by “Tire Engineering” by Hideo Sakai is adopted.
  • the carcass profile of the tire when mounted on the standard rim can be drawn by the equations (4) and (5) in addition to the above equation (1).
  • a carcass profile having a natural equilibrium shape for each tire width can be determined by appropriately giving WL and the internal pressure sharing ratio Tb of the belt.
  • the carcass having the natural equilibrium shape As described above, if at least three of the above-described ⁇ o and a associated with the natural equilibrium shape theory and four specific points (A, B, C, D) are determined, the carcass having the natural equilibrium shape.
  • the profile is determined quantitatively.
  • ⁇ o, a, A (y), A (z), B (y), B (z), C (y), C (z), and D, which are undetermined multipliers, are used. If at least seven of (y) and D (z) are determined in association with the natural equilibrium shape theory, a carcass profile having a natural equilibrium shape is quantitatively determined.
  • Example I-1 The pneumatic tire of Example I-1 having the basic configuration shown in FIG. 1 and shown in Table 6 below was obtained.
  • the tire size was 195 / 65R15.
  • the tire sectional height HS was 125.0 mm.
  • the sidewall thickness at the point PW was 2.5 mm.
  • the zone from point PB to point PW was formed by the first main arc, the second main arc, and the third main arc.
  • the radius of curvature RM1 of the first main arc was 55.3 mm.
  • the curvature radius RM2 of the second main arc was 130.0 mm.
  • the radius of curvature RM3 of the third main arc was 28.0 mm.
  • the zone from the point PW to the point PL2 was formed from the fourth main arc.
  • the curvature radius RM1 of the fourth arc was 76.8 mm.
  • the ratio (RM2 / RM1) was set to 2.35.
  • the ratio (RM3 / RM1) was 0.51.
  • the ratio (RM4 / RM1) was 1.39.
  • the second main arc is in contact with the first main arc at the point PU1.
  • the third main arc is in contact with the second main arc at the point PU2.
  • the fourth main arc is in contact with the first main arc at the point PW.
  • the side wall was provided with a first dent and a second dent.
  • the contour of the first recess was formed from the first sub arc and the second sub arc.
  • the radius of curvature RS1 of the first secondary arc was 45.0 mm.
  • the radius of curvature RS2 of the second secondary arc was 60.3 mm. Accordingly, the radial height SU from the first reference line to the bottom of the first dent was set to 20.0 mm.
  • the depth TU of the first recess was 0.8 mm.
  • the ratio (RS1 / RM1) was 0.81.
  • the ratio (RS2 / RM1) was 1.09.
  • the ratio (SU / HS) was 0.16.
  • the ratio (TU / E) was 0.32.
  • the first sub arc is in contact with the first main arc at the point PW.
  • the second secondary arc is in contact with the second main arc at point PU3.
  • the outline of the second dent was formed from the third subarc and the fourth subarc.
  • the curvature radius RS3 of the third sub arc was 50.0 mm.
  • the curvature radius RS4 of the fourth sub-arc was 100.0 mm. Accordingly, the radial height SU from the first reference line to the bottom of the first dent was set to 20.0 mm.
  • the depth TU of the first recess was 0.8 mm.
  • the ratio (RS3 / RM4) was 0.65.
  • the ratio (RS4 / RM4) was 1.30.
  • the ratio (SL / HS) was 0.16.
  • the ratio (TL / E) was 0.32.
  • the third sub-arc is in contact with the fourth main arc at the point PW.
  • the fourth sub arc is in contact with the fourth main arc at the point PL2.
  • Comparative Example I-1 The first main arc and the third main arc are connected by a straight line instead of an arc, and the radius RM1, the radius RM3 and the radius RM4 are as shown in Table 6 below, and the first dent and the second dent are not provided.
  • a tire of Comparative Example I-1 was obtained in the same manner as Example I-1.
  • Comparative Example I-2 The first main arc and the third main arc are connected by a straight line instead of an arc, and the radius RM1, the radius RM3, the radius RM4, the radius RS1, the radius RS2, the radius RS3, and the radius RS4 are set as shown in Table 1 below on the sidewall.
  • a tire of Comparative Example I-2 was obtained in the same manner as Example I-1 except that the first recess and the second recess were provided.
  • Comparative Example I-3 A tire of Comparative Example I-3 was obtained in the same manner as Example I-1, except that the first and second dents were not provided.
  • Comparative Example I-4 A tire of Comparative Example I-4 was obtained in the same manner as Example I-1 except that the second dent was not provided.
  • Comparative Example I-5 A tire of Comparative Example I-5 was obtained in the same manner as Example I-1 except that the first dent was not provided.
  • this protrusion amount was based on the finite element method. In particular, the amount of protrusion of the buttress portion and the amount of protrusion of the bead portion were calculated.
  • the uniformity of the deformation of the carcass profile was evaluated by the ratio of the protruding amounts of both parts. A ratio closer to 1 is preferred.
  • the riding comfort performance was evaluated by an actual vehicle running test using a test vehicle. The evaluation is a sensory evaluation related to pushing up on a rough road by the driver of the test vehicle. The evaluation was made with an index of 5 points. Larger numbers are preferable.
  • Each tire was evaluated for road noise resistance by an actual vehicle running test using a test vehicle. The sound pressure level during traveling was measured by a measuring instrument installed at a predetermined position in the driver's seat of the test vehicle. The evaluation was made with an index of 5 points. Larger numbers are preferable.
  • Example II-1 As Example II-1, a tire having the basic structure shown in FIG. 6 was produced. Table 14 shows the values of ⁇ o, a, B (y) and D (z) described above at the design stage of the tire carcass. Table 14 shows the evaluation results of the contact shape, the protruding amount of the carcass profile, the uneven wear resistance performance, the riding comfort performance, and the road noise resistance performance.
  • Example II-2 As Example II-2, a tire having the basic structure shown in FIG. 6 was produced. Table 14 shows the values of ⁇ o, a, B (y) and D (z) described above at the design stage of the tire carcass. Other configurations and the points of the evaluation test are the same as those in Example II-1. Table 14 shows the evaluation results of the contact shape, the protruding amount of the carcass profile, the uneven wear resistance performance, the riding comfort performance, and the road noise resistance performance.
  • Comparative Examples II-1 to II-4 tires having the basic structure shown in FIG. 6 were produced.
  • Table 14 shows the values of ⁇ o, a, B (y) and D (z) described above at the design stage of the tire carcass. Other configurations and the points of the evaluation test are the same as those in Example II-1.
  • Table 14 shows the evaluation results of the contact shape, the protruding amount of the carcass profile, the uneven wear resistance performance, the riding comfort performance, and the road noise resistance performance.
  • Example II-3 to II-7 tires having the basic structure shown in FIG. 6 were produced.
  • Table 15 shows the values of ⁇ o, a, B (y), and D (z) described above at the design stage of the tire carcass. Other configurations and the points of the evaluation test are the same as those in Example II-1.
  • Table 15 shows the evaluation results of the ground contact shape, the protruding amount of the carcass profile, the uneven wear resistance performance, the riding comfort performance, and the road noise resistance performance.
  • the tires of the examples have higher evaluation regarding the uniformity of the protruding amount than the tires of the comparative examples.
  • the evaluation regarding the contact shape, contact pressure distribution and uneven wear resistance is also high.
  • the tire described above can be applied to various vehicles.
  • the carcass profile determination method described above can be applied to various passenger cars.

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Abstract

質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成された空気入りタイヤ(2)を提供する。 この空気入りタイヤ(2)のプロファイル(OL)は、接地面(46)と一対の側面(48)とを備える。このプロファイル(OL)のうち、点PBから点PWまでのゾーンが3つの円弧により形成される。これらの円弧は、第一円弧と、この第一円弧から半径方向略外向きに延びる第二円弧と、この第二円弧からさらに半径方向略外向きに延びる第三円弧とからなる。第二円弧の曲率半径(R2)の第一円弧の曲率半径(R1)に対する比は、1.45以上3.26以下である。第三円弧の曲率半径(R3)の第一円弧の曲率半径(R1)に対する比は、0.45以上0.56以下である。この空気入りタイヤ(2)のサイドウォール(8)は、側面(48)から内向きに窪んだ、第一凹み(50a)と第二凹み(50b)とを備えている。

Description

空気入りタイヤ
 本発明は、空気入りタイヤに関する。
 環境への配慮から、近年、低燃費な車輌の開発が進んでいる。車輌には、空気入りタイヤが装着される。空気入りタイヤは、車体を支持するとともに、路面に動力を伝える役割を担っている。タイヤは、車輌の燃費性能に影響する。
 車輌の低燃費化の達成の観点から、タイヤの開発も進んでいる。この開発では、タイヤの転がり抵抗に着目した検討がなされている。この検討の一例が、特開2005-219537公報に開示されている。
 従来、市販用リプレイスタイヤでは、1つのトレッドパターンについて、多数のサイズがラインナップされている。多いものでは、1つのトレッドパターンについて、70サイズを超えるラインナップもある。このタイヤサイズは、規格(例えばJATMA規格)によって定められている。例えば、タイヤサイズとして、195/65R15がある。195は呼称幅(mm)、65は呼称偏平率、Rはラジアル、15は呼称リム径(インチ)である。このうち、一つの偏平率におけるタイヤ幅の拡張展開の手法として、まず、当該偏平率のうちの代表となるタイヤ幅が選定される。この代表タイヤ幅の金型のプロファイルが設計される。この代表プロファイルと相似形になるように、各タイヤ幅の金型プロファイルが決定される。次いで、必要なゴムゲージが考慮され、タイヤ幅毎のカーカスプロファイルが設計される。カーカスプロファイルとは、カーカスの肉厚の中心線(カーカスライン)によって示される形状を言う。
 上記のごとく、タイヤ幅の拡張展開に際しては、個々のタイヤ幅についてカーカスプロファイルの設計を行う必要がある。タイヤ幅の数に応じて設計工数の負荷が増大する。タイヤ幅毎にカーカスプロファイルを設計するので、設計にバラツキが生じるおそれがある。その結果、特定のタイヤ幅のタイヤについて、インフレート前後のカーカスプロファイルの変化が大きくなり、ゴム及びコードに余分なひずみが発生するおそれがある。換言すれば、カーカスプロファイルが、自然平衡形状から外れてしまうおそれがある。
 上記自然平衡形状理論に基づいたカーカスプロファイルとは、正規内圧が充填されたとき、カーカスの張力が、タイヤ内圧及びベルトからの反力以外の力を受けない場合、これらの力と釣り合って形成されるカーカスの平衡形状のことである。この自然平衡形状理論に基づいたカーカスは、内圧の増減により、その全体形状がほぼ相似形に近似して変化する。このことは、内圧の増減に伴いカーカスが略均一に変形し、その変形量が小さいということを意味する。内圧の変化に応じてカーカスプロファイルが相似的に変形するという平衡状態が崩れたカーカス、すなわち、自然平衡形状から崩れたカーカスの場合、ひずみや応力の集中のためにタイヤの耐久性が低下するおそれがある。
 特開平8-142601号公報には、自然平衡形状理論を適用したラジアルタイヤの製造方法が提案されている。この製造方法では、耐振動性能及び乗り心地性能を向上させるために、タイヤ内圧の変化によるカーカスプロファイルのせり出しを規定している。特開平8-142602号公報にも、自然平衡形状理論を適用したラジアルタイヤの製造方法が提案されている。この製造方法では、耐振動性能及び乗り心地性能を向上させるために、カーカスプロファイルのラジアス(曲率半径)を規定している。
 しかし、自然平衡形状理論を適用してカーカスプロファイルを設計する場合であっても、個々のタイヤ幅についてカーカスプロファイルの設計を行うため、タイヤ幅の数に応じて設計工数の負荷が増大する。
特開2005-219537公報 特開平8-142601号公報 特開平8-142602号公報
 タイヤの質量は、前述の、転がり抵抗に影響する。転がり抵抗の低減の観点から、タイヤの軽量化が検討されることがある。
 トレッドのボリュームを低減すると、タイヤは軽くなる。この場合、トレッド面の溝は浅くなってしまう。浅い溝は、耐摩耗性に影響する。浅い溝では、排水性能が不足してしまう。
 軽量化の観点から、薄いサイドウォールを採用することがある。薄いサイドウォールは、バルジ、デント等の外観不良を招来する恐れがある。薄いサイドウォールを有するタイヤは、耐衝撃性に劣る。
 本発明の目的は、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成された空気入りタイヤの提供にある。
 さらに本発明は、自然平衡形状理論を適用してカーカスプロファイルを設計する場合であっても、個々のタイヤ幅についてカーカスプロファイルの設計を行うため、タイヤ幅の数に応じて設計工数の負荷が増大するという現状に鑑みてなされたものであり、タイヤ幅のシリーズを拡張する際、カーカスプロファイルの決定を容易且つ迅速に行いうるカーカスプロファイルの決定方法の提供、及び、この方法を適用して製造された空気入りタイヤの提供も目的の一つとしている。
 本発明に係る空気入りタイヤは、トレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがこのサイドウォールよりも半径方向内側に位置する一対のクリンチと、それぞれがこのクリンチよりも軸方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えている。このタイヤのプロファイルは、接地面とそれぞれがこの接地面から半径方向略内向きに延びる一対の側面とを備えている。
 このタイヤでは、軸方向における両側面間距離の最大値がこのタイヤの最大幅である。このタイヤでは、上記接地面と上記側面との境界が点PBとされ、上記最大幅を示す上記側面上の地点が点PWとされ、この点PWを通り軸方向に延びる仮想直線が第一基準線とされ、この第一基準線から赤道までの半径方向長さが第一基準長さとされ、上記点PWよりも半径方向外側に位置し、かつ、上記第一基準線からの半径方向長さが上記第一基準長さの1/3に相当する上記側面上の地点が点PU1とされ、上記点PU1よりも半径方向外側に位置し、かつ、この点PU1からの半径方向長さが上記第一基準長さの1/3に相当する上記側面上の地点が点PU2とされ、半径方向における上記点PU2と上記点PU1との中間位置にある上記側面上の地点が点PU3とされ、半径方向における上記点PU2と上記点PBとの中間位置にある上記側面上の地点が点PU4とされ、上記側面の終点が点PTとされ、この点PTを通り軸方向に延びる仮想直線が第二基準線とされ、上記第二基準線から上記赤道までの半径方向長さがこのタイヤの断面高さとされ、上記第二基準線から上記点PWまでの半径方向長さが第二基準長さとされ、上記点PWよりも半径方向内側に位置し、かつ、上記第一基準線からの半径方向長さが上記第二基準長さの1/3に相当する上記側面上の地点が点PL1とされ、上記点PL1よりも半径方向内側に位置し、かつ、上記第一基準線からの半径方向長さが上記第二基準長さの11/20に相当する上記側面上の地点が点PL2とされ、そして、上記点PWにおける上記サイドウォールの厚みが基準厚みとされる。
 上記側面のうち、上記点PBから上記点PWまでのゾーンは、3つの主円弧により形成されている。これらの主円弧は、第一主円弧と、この第一主円弧から半径方向略外向きに延びる第二主円弧と、この第二主円弧からさらに半径方向略外向きに延びる第三主円弧とからなる。上記第一主円弧は、上記点PW及び上記点PU1を通る。上記第二主円弧は、上記点PU1、上記点PU3及び上記点PU2を通る。上記第三主円弧は、上記点PU2、上記点PU4及び上記点PBを通る。上記第二主円弧の曲率半径RM2の上記第一主円弧の曲率半径RM1に対する比は、1.45以上3.26以下である。上記第三主円弧の曲率半径RM3の上記第一主円弧の曲率半径RM1に対する比は、0.45以上0.56以下である。上記第一主円弧の延長線は、上記点PU1と上記第一基準線に対して線対称な位置関係にある仮想点PU5を通る。
 上記側面のうち、上記点PWから上記点PL2までのゾーンが第四主円弧から形成されている。上記第四主円弧は、上記点PW、上記点PL1及び上記点PL2を通る。この第四主円弧の延長線は、上記点PL1と上記第一基準線に対して線対称な位置関係にある仮想点PL3を通る。
 上記サイドウォールは、上記側面から内向きに窪んだ、第一凹みと第二凹みとを備えている。上記第一凹みは、半径方向において上記点PWよりも外側に位置している。上記第二凹みは、半径方向において上記点PWよりも内側に位置している。上記第一基準線から上記第一凹みの底までの半径方向長さSUの上記断面高さに対する比は、0.08以上0.24以下である。この第一基準線から上記第二凹みの底までの半径方向長さSLの上記断面高さに対する比は、0.08以上0.24以下である。上記第一凹みの深さTUの上記基準厚みに対する比は、0.16以上0.48以下である。上記第二凹みの深さTLの上記基準厚みに対する比は、0.16以上0.48以下である。
 他の観点によれば、本発明に係るタイヤのカーカスプロファイルの決定方法は、
 カーカスと、カーカスに積層されたベルトと、ビードとを備えたタイヤのカーカスプロファイルを決定する方法であって、
 一の偏平率を有するタイヤのうちの代表タイヤ幅のタイヤについて、自然平衡形状理論を適用して、その自然平衡形状カーカスプロファイルを得る、代表カーカスプロファイル形成ステップと、
 上記代表タイヤ幅のタイヤの自然平衡形状カーカスプロファイル上の4つの特定点に対応する、上記代表タイヤ幅のタイヤと同一偏平率を有する他のタイヤ幅のタイヤの4つの特定点であるA点、B点、C点及びD点の位置を用い、自然平衡形状理論に基づいてカーカスプロファイルを算出する、カーカスプロファイル算出ステップとを含んでおり、
 このカーカスプロファイル算出ステップには、カーカスとベルトとの積層範囲において、カーカス上の任意の位置Zにおけるベルトのタイヤ内圧分担率Tbを算出するための下記算式が用いられており、
   Tb = τo - a(ZA-Z)/(ZA-ZB)
 上記ZAは、下記A点のZ軸方向の座標位置に一致し、
 上記ZBは、下記B点のZ軸方向の座標位置に一致し、
 上記A点は、タイヤの周方向に垂直な断面における、タイヤ回転軸とタイヤ赤道面との交点を原点とし、タイヤ回転軸方向をY軸とし、タイヤ半径方向をZ軸とした座標上の、カーカスとタイヤ赤道面との交点であり、
 上記B点は、上記座標におけるカーカスのベルトとの離間開始点であり、
 上記τoは、上記A点におけるベルトのタイヤ内圧の分担率であり、
 上記aは、上記B点における上記分担率τoの減少分であり、
 上記τo及びaのそれぞれの値について、タイヤの偏平率毎に、選択範囲が用意されている。
 好ましくは、上記カーカスプロファイル算出ステップにおいて、上記他のタイヤ幅のタイヤの4つの特定点であるA点、B点、C点及びD点のうち、少なくとも3点の各座標位置の選択範囲を、自然平衡形状理論を適用して用意する、特定点の数値範囲設定ステップが含まれている。
 好ましくは、上記B点のY座標値B(y)が、各タイヤ幅に対し、範囲を持って設定されており、上記D点のZ座標値D(z)が、各タイヤ幅に対し、範囲を持って設定されている。
 好ましくは、上記A点のZ座標値A(z)が、規格に規定された金型内径、トレッドのタイヤ軸方向中央部におけるトレッドゴム肉厚、及び、ベルトの厚さによって定められ、
 上記C点のY座標値C(y)が、規格に規定された金型総幅の1/2、サイドウォールの厚さ、及び、カーカスがハイターンアップ構造である場合のカーカスの厚さによって定められる。
 さらに他の観点によれば、本発明に係る空気入りタイヤは、
 トレッドと、このトレッドの両端それぞれからタイヤ半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、各サイドウォールのタイヤ軸方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、カーカスのタイヤ半径方向外側に積層されたベルトとを備えており、
 リムに組み付けられ、且つ、内圧が充填されたときの上記カーカスの形状が、自然平衡形状理論に基づいて決定されたものであり、このカーカスの形状を決定するに際し、前述したうちのいずれかのカーカスプロファイルを決定する方法が適用されている。
 本発明に係る空気入りタイヤでは、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成される。
 さらに本発明に係るタイヤのカーカスプロファイルの決定方法では、同一偏平率内でのタイヤ幅のシリーズを拡張する際、異なるタイヤ幅のカーカスプロファイルの決定が容易且つ迅速に行いうる。
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が示された断面図である。 図2は、図1のタイヤの製造の様子が示された模式図である。 図3は、図1のタイヤの一部が示された拡大断面図である。 図4は、図3とは別の部分が示された拡大断面図である。 図5は、図1のタイヤの最大幅を示す部分が示された拡大断面図である。 図6は、本発明の他の実施形態に係るカーカスプロファイルの決定方法が適用されうるタイヤの一例を示す、タイヤ周方向に垂直な断面図である。 図7は、図6のタイヤの、ベルトのタイヤ内圧分担率を示す概略断面図である。 図8は、図2のタイヤの各偏平率における、赤道面とカーカスとの交点(A点)でのベルトのタイヤ内圧分担率τoの好ましい範囲と、ベルトのカーカスからの離間開始点(B点)におけるタイヤ内圧分担率τoの減少分aの好ましい範囲とを示すグラフである。 図9は、図6のタイヤのカーカスとベルトとの離間開始点(B点)を示す、図6のIV部拡大断面図である。 図10は、図6のタイヤのカーカスの最大幅位置の点(C点)を示す、図1のV部拡大断面図である。 図11は、図6のタイヤのカーカスラインと、このタイヤのクリップ幅端を通るタイヤ半径方向の直線との交点(D点)を示す、概略断面図である。
 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。
[第一実施形態]
 図1には、空気入りタイヤ2が示されている。図1において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。図1において、一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表わす。このタイヤ2の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
 このタイヤ2は、リム4に組み込まれている。このリム4は、正規リムである。このタイヤ2には、空気が充填されている。このタイヤ2の内圧は、正規内圧である。本発明では、タイヤ2の各部材の寸法及び角度は、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ2には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ2が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
 このタイヤ2は、トレッド6、サイドウォール8、クリンチ10、ビード12、カーカス14、ベルト16、バンド18、インナーライナー20及びクッション層22を備えている。このタイヤ2は、チューブレスタイプである。このタイヤ2は、乗用車に装着される。
 トレッド6は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド6は、路面と接触するトレッド面24を形成する。トレッド面24には、溝26が刻まれている。この溝26により、トレッドパターンが形成されている。図示されていないが、トレッド6は、ベース層とキャップ層とを有している。キャップ層は、ベース層の半径方向外側に位置している。キャップ層は、ベース層に積層されている。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。
 サイドウォール8は、トレッド6の端から半径方向略内向きに延びている。サイドウォール8の半径方向外側端は、トレッド6と接合されている。サイドウォール8の半径方向内側端は、クリンチ10と接合されている。サイドウォール8は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。サイドウォール8は、軸方向においてカーカス14よりも外側に位置している。サイドウォール8は、カーカス14の損傷を防止する。
 クリンチ10は、サイドウォール8の半径方向内側に位置している。クリンチ10は、軸方向において、ビード12及びカーカス14よりも外側に位置している。クリンチ10は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ10は、リム4のフランジ28と当接する。
 ビード12は、クリンチ10よりも軸方向内側に位置している。ビード12は、コア30と、このコア30から半径方向外向きに延びるエイペックス32とを備えている。コア30はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス32は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス32は、高硬度な架橋ゴムからなる。
 カーカス14は、カーカスプライ34からなる。カーカスプライ34は、両側のビード12の間に架け渡されている。カーカスプライ34は、トレッド6及びサイドウォール8の内側に沿っている。カーカスプライ34は、コア30の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ34には、主部34aと折り返し部34bとが形成されている。
 カーカスプライ34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。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。換言すれば、このカーカス14はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス14が、2枚以上のカーカスプライ34から形成されてもよい。
 ベルト16は、トレッド6の半径方向内側に位置している。ベルト16は、カーカス14と積層されている。ベルト16は、カーカス14を補強する。ベルト16の軸方向幅は、タイヤ2の最大幅の0.7倍以上が好ましい。
 このタイヤ2のベルト16は、内側層36a及び外側層36bからなる。図1から明らかなように、外側層36bは内側層36aの半径方向外側に位置している。軸方向において、外側層36bの幅は内側層36aの幅よりも若干小さい。外側層36bの軸方向幅は、通常、内側層36aの軸方向幅の0.85倍以上0.95倍以下である。
 図示されていないが、内側層36a及び外側層36b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。言い換えれば、ベルト16は並列された多数のコードを含んでいる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層36aのコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層36bのコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト16が、3以上の層36を備えてもよい。
 バンド18は、ベルト16の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド18の幅はベルト16の幅よりも大きい。図示されていないが、このバンド18は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド18は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルト16が拘束されるので、ベルト16のリフティングが抑制される。バンド18の軸方向幅は、ベルトの軸方向幅の1.05倍以上が好ましく、1.10倍以下が好ましい。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
 ベルト16及びバンド18は、補強層を構成している。ベルト16のみから、補強層が構成されてもよい。バンド18のみから、補強層が構成されてもよい。
 インナーライナー20は、カーカス14の内側に位置している。インナーライナー20は、カーカス14の内面に接合されている。インナーライナー20は、架橋ゴムからなる。インナーライナー20には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー20の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー20は、タイヤ2の内圧を保持する。
 クッション層22は、ベルト16の端の近くにおいて、カーカス14と積層されている。クッション層22は、軟質な架橋ゴムからなる。クッション層22は、ベルト16の端の応力を吸収する。このクッション層22により、ベルト16のリフティングが抑制される。このクッション層22は、トレッドルースケーシング(Tread Loose Casing;TLC)の発生防止に寄与しうる。
 このタイヤ2は、次のようにして製造される。図示されていないが、このタイヤ2の製造方法では、フォーマーのドラム上で、トレッド6、サイドウォール8等の部材が組み合わされる。これにより、ローカバーが得られる。ローカバーは、未架橋のタイヤ2である。ローカバーが組み立てられる工程は、成形工程とも称されている。
 ローカバーは、モールドに投入される。このとき、ブラダーはローカバーの内側に位置している。ブラダーにガスが充填されると、ブラダーは膨張する。これにより、ローカバーは変形する。モールドが締められ、ブラダーの内圧が高められる。なお、ブラダーに代えて中子が用いられてもよい。中子は、トロイダル状の外面を備える。この外面は、空気が充填されその内圧が正規内圧の5%に保持された状態にあるタイヤ2の内面の形状に近似される。
 図2に示されているのは、モールド38が締められたときの様子である。モールド38が締められると、ローカバー40はモールド38とブラダー42とに挟まれて加圧される。ローカバー40は、モールド38及びブラダー42からの熱伝導により、加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバー40のゴム組成物が流動する。加熱によりゴム組成物が架橋反応を起こし、図1に示されたタイヤ2が得られる。ローカバー40が加圧及び加熱される工程は、架橋工程とも称されている。
 架橋工程では、膨張したブラダー42がモールド38のキャビティ面44にローカバー40を押し付ける。ゴムは、流動し、キャビティ面44にめり込む。これにより、タイヤ2の外面が形成される。この外面には、前述のトレッド面24の溝26が含まれる。サイドウォール8に文字、記号等の装飾物が設けられている場合は、この装飾物もこの外面に含まれる。
 本発明では、外面の輪郭はプロファイルと称される。このプロファイルは、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態で測定された寸法に基づいて決められる。なお、この外面の一部をなすトレッド面24に溝26がある場合は、この溝26がないと仮定して得られる仮想トレッド面を用いてプロファイルは表される。サイドウォール8に装飾物が設けられている場合は、この装飾物がないと仮定して得られる、サイドウォール8の仮想外面を用いて、このプロファイルは表される。
 図1において、このタイヤ2のプロファイルが実線OLで表されている。このプロファイルOLは、接地面46と、この接地面46から半径方向略内向きに延びる側面48とを備えている。図1中、点PBは接地面46と側面48との境界を表している。この点PBは、正規内圧の状態にあるタイヤ2に正規荷重を付加したときにこのタイヤ2が路面と接触している部分のうち、軸方向において最も外側に位置する端により表される。本発明では、プロファイルOLのうち、左側の点PB(図示されず)から右側の点PBまでのゾーンが接地面46とされる。
 このタイヤ2は、軸方向における左右の側面48の間において最大幅を有する。言い換えれば、軸方向における両側面48の間の距離の最大値が、このタイヤ2の最大幅である。図1では、最大幅を示す側面48上の地点が点PWで表されている。実線LBは、この点PWを通り軸方向に延びる仮想直線である。本発明では、この実線LBは第一基準線と称される。
 図中、符号PEで示されているのは接地面46と赤道面との交点である。本発明において、この交点PEは赤道と称される。実線LEは、この赤道PEを通り軸方向に延びる仮想直線を表している。このタイヤ2の外径は、この実線LEにより規定される。
 図1において、両矢印HAは第一基準線LBから実線LEまでの半径方向長さを表している。この長さHAは、第一基準線LBから赤道PEまでの半径方向長さである。本発明では、この長さHAは第一基準長さと称される。
 図中、点PTで表されているのはこのタイヤ2のトゥである。点PTは、側面48の終点でもある。実線BBLは、この点PTを通り軸方向に延びる仮想直線を表している。本発明では、この実線BBLは第二基準線と称される。
 図1において、両矢印HBは第二基準線BBLから第一基準線LBまでの半径方向長さを表している。この長さHBは、第二基準線BBLから点PWまでの半径方向長さである。本発明では、この長さHBは第二基準長さと称される。
 図1において、両矢印HSは第二基準線BBLから実線LEまでの半径方向長さを表している。この長さHSは、第二基準線BBLから赤道PEまでの半径方向長さである。この長さHSは、このタイヤ2の断面高さである。
 図3には、図1に示されたタイヤ2の一部が示されている。この図3において、点PU1は、点PWよりも半径方向外側に位置する側面48上の地点である。両矢印HU1は、第一基準線LBからこの点PU1までの半径方向長さを表している。このタイヤ2では、長さHU1は、第一基準長さHAの1/3である。点PU1は、点PWよりも半径方向外側に位置し、かつ、第一基準線LBからの半径方向長さが第一基準長さHAの1/3に相当する側面48上の地点である。
 点PU2は、点PU1よりも半径方向外側に位置する側面48上の地点である。両矢印HU2は、点PU1からこの点PU2までの半径方向長さを表している。このタイヤ2では、長さHU2は、第一基準長さHAの1/3である。点PU2は、点PU1よりも半径方向外側に位置し、かつ、この点PU1からの半径方向長さが第一基準長さHAの1/3に相当する側面48上の地点である。
 点PU3は、半径方向における点PU2と点PU1との中間位置にある側面48上の地点である。点PU4は、半径方向における点PU2と点PBとの中間位置にある側面48上の地点である。
 このタイヤ2では、外面のプロファイルOLをなす側面48のうち、点PBから点PWまでのゾーンは3つの主円弧により形成されている。これらの主円弧は、第一主円弧と、第二主円弧と、第三主円弧とからなる。
 第一主円弧は、点PWから半径方向略外向きに延びている。第一主円弧は、点PW及び点PU1を通る。図3において、矢印RM1で示されているのは、この第一主円弧の曲率半径である。
 図3において、点PU5は点PU1と第一基準線LBに対して線対称な位置関係にある仮想点である。二点鎖線LUで示されているのは、第一主円弧の延長線である。図から明らかなように、この第一主円弧の延長線LUは仮想点PU5を通る。前述したように、第一主円弧は点PW及び点P1を通る。このタイヤ2では、第一主円弧の中心は第一基準線LB上に存在している。
 第二主円弧は、第一主円弧から半径方向略外向きに延びている。第二主円弧は、点PU1、点PU3及び点PU2を通る。図3において、矢印RM2で示されているのは、この第二主円弧の曲率半径である。図示されていないが、このタイヤ2では、第二主円弧の中心は点PU1と第一主円弧の中心とを通る直線上に存在している。言い換えれば、第二主円弧は第一主円弧と点PU1において接している。点PU1は、第一主円弧と第二主円弧との接点である。点PU1は、第一主円弧と第二主円弧との境界でもある。
 第三主円弧は、第二主円弧から半径方向略外向きに延びている。第三主円弧は、点PU2、点PU4及び点PBを通る。図3において、矢印RM3で示されているのは、この第三主円弧の曲率半径である。図示されていないが、このタイヤ2では、第三主円弧の中心は点PU2と第二主円弧の中心とを通る直線上に存在している。言い換えれば、第三主円弧は第二主円弧と点PU2において接している。点PU2は、第二主円弧と第三主円弧との接点である。点P2は、第二主円弧と第三主円弧との境界でもある。
 図4には、図1に示されたタイヤ2の他の一部が示されている。この図4において、点PL1は、点PWよりも半径方向内側に位置する側面48上の地点である。両矢印HL1は、第一基準線LBからこの点PL1までの半径方向長さを表している。このタイヤ2では、長さHL1は、第二基準長さHBの1/3である。点PL1は、点PWよりも半径方向内側に位置し、かつ、第一基準線LBからの半径方向長さが第二基準長さHBの1/3に相当する側面48上の地点である。
 点PL2は、点PL1よりも半径方向内側に位置する側面48上の地点である。両矢印HL2は、第一基準線LBからこの点PL2までの半径方向長さを表している。このタイヤ2では、長さHL2は、第二基準長さHBの11/20である。点PL2は、点PL1よりも半径方向内側に位置し、かつ、第一基準線LBからの半径方向長さが第二基準長さHBの11/20に相当する側面48上の地点である。このタイヤ2では、点PL2はサイドウォール8とクリンチ10との境界上にある。
 このタイヤ2では、外面のプロファイルOLをなす側面48のうち、点PWから点PL2までのゾーンは一つの主円弧により形成されている。本発明では、この主円弧は第四主円弧と称される。
 第四主円弧は、点PWから半径方向略内向きに延びている。第四主円弧は、点PW、点PL1及び点PL2を通る。図4において、矢印RM4で示されているのは、この第四主円弧の曲率半径である。
 図4において、点PL3は、点PL1と第一基準線LBに対して線対称な位置関係にある仮想点である。二点鎖線LLで示されているのは、第四主円弧の延長線である。図から明らかなように、この第四主円弧の延長線LLは仮想点PL3を通る。前述したように、第四主円弧は点PW及び点PL1を通る。このタイヤ2では、第四主円弧の中心は第一基準線LB上に存在している。
 このタイヤ2では、図3に示されているように、接地面46と第一主円弧との間には第三主円弧及び第二主円弧が存在している。従来のタイヤでは、このタイヤ2の接地面46に相当する接地面と、このタイヤ2の第一主円弧に相当する円弧とは直線で繋げられる。このため、従来のタイヤは、第一主円弧に相当する円弧と直線との境界付近が窪むように撓む。撓み方が特異であるため、従来のタイヤは、変形に伴って生じるエネルギーをサイドウォールの撓みで十分に吸収できない。従来のタイヤでは、転がり抵抗の低減を期待できない。これに対して本発明のタイヤ2は、接地面46が第三主円弧及び第二主円弧を介して第一主円弧と繋げられているので、窪むことなく適正に撓む。このタイヤ2では、サイドウォール8の部分の撓みが変形に伴って生じるエネルギーを十分に吸収する。このタイヤ2では、転がり抵抗が低減される。
 このタイヤ2では、点PBから点PU1までのゾーン、言い換えれば、このタイヤ2のショルダーからバットレスまでの部分は、窪みを生じることなく撓む。このタイヤ2では、この窪みに起因した屈曲が生じないので、この屈曲が繰り返されることによる、転がり抵抗の上昇が防止されている。このタイヤ2では、転がり抵抗がさらに低減される。
 このタイヤ2では、プロファイルOLの最適化により転がり抵抗の低減が達成されている。このため、トレッド6、サイドウォール8、ベルト16等のボリュームを減らすことなく、転がり抵抗の低減が達成される。本発明によれば、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されたタイヤ2が得られる。
 このタイヤ2では、第二円弧の曲率半径RM2の第一円弧の曲率半径RM1に対する比は1.45以上3.26以下である。この比が1.45以上に設定されることにより、サイドウォール8の撓みが適正にコントロールされる。このタイヤ2では、転がり抵抗が効果的に低減される。この比が3.26以下に設定されることにより、点PBから点PU1までのゾーンにおける、カーカス14からプロファイルOLまでの距離が適正とされたタイヤ2が得られる。このタイヤ2では、プロファイルOLが転がり抵抗の低減に有効に機能しうる。
 このタイヤ2では、第三円弧の曲率半径RM3の第一円弧の曲率半径RM1に対する比は0.45以上0.56以下である。このタイヤ2では、ショルダーが一様な接地圧で路面と接触する。このプロファイルOLは、肩落ち摩耗のような偏摩耗の発生防止に寄与しうる。
 質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されるとの観点から、特に、このタイヤ2のサイズが195/65R15で表される場合においては、第二円弧の曲率半径RM2は80mm以上180mm以下が好ましい。第三円弧の曲率半径RM3は25mm以上31mm以下が好ましい。
 このタイヤ2では、好ましくは、第四主円弧の曲率半径RM4は第一主円弧の曲率半径RM1よりも大きい。このタイヤ2がリム4に組み込まれたとき、このリム4の側に位置する、点PWよりも半径方向内側の部分が車体の支持に効果的に寄与しうる。この観点から、曲率半径RM4の曲率半径RM1に対する比は、1よりも大きいのが好ましく、1.30以上がより好ましい。サイド部における撓みが適切に維持されるとの観点から、この比は1.45以下が好ましい。
 図5には、図1に示されたタイヤ2のプロファイルOLのうち、点PU3から点PL2までのゾーンが示されている。図から明らかなように、このタイヤ2のサイドウォール8には、2つの凹み50が設けられている。
 このタイヤ2では、サイドウォール8に設けられた2つの凹み50は、側面48から内向きに窪んでいる。本発明では、半径方向において点PWよりも外側に位置する凹み50aは第一凹みと称される。半径方向において点PWよりも内側に位置する凹み50bは、第二凹みと称される。このタイヤ2のサイドウォール8は、側面48から内向きに窪んだ、第一凹み50aと第二凹み50bとを備えている。
 図5において、点PSUで示されているのは第一凹み50aの底である。点PU6は、半径方向における点PWと点PSUとの中間位置にある、サイドウォール8の外面上の地点である。点PU7は、半径方向における点PSUと点PU3との中間位置にあるサイドウォール8の外面上の地点である。
 このタイヤ2では、第一凹み50aの輪郭は2つの副円弧により形成されている。これらの副円弧は、第一副円弧と、第二副円弧とからなる。
 第一副円弧は、点PWから半径方向略外向きに延びている。第一副円弧は、点PW、点PU6及び点PSUを通る。図5において、矢印RS1で示されているのは、この第一副円弧の曲率半径である。図示されていないが、このタイヤ2では、第一副円弧の中心は第一基準線LB上に存在している。第一副円弧は、第一主円弧と点PWにおいて接している。
 第二副円弧は、第一副円弧から半径方向略外向きに延びている。第二副円弧は、点PSU、点PU7及び点PU3を通る。図5において、矢印RS2で示されているのは、この第二副円弧の曲率半径である。図示されていないが、このタイヤ2では、第二副円弧の中心は点PU3と第二主円弧の中心とを通る直線上に存在している。言い換えれば、第二副円弧は第二主円弧と点PU3において接している。点PU3は、第二副円弧と第二主円弧との接点である。点PU3は、第二副円弧と第二主円弧との境界でもある。
 このタイヤ2では、第一副円弧の中心は、点PSUと第二副円弧の中心とを通る直線上に存在していない。第二副円弧の中心は、点PSUと第一副円弧の中心とを通る直線上に存在していない。このタイヤ2では、第一副円弧と第二副円弧とは点PSUにおいて接していない。第一副円弧を表す円弧と第二副円弧を表す円弧とは、点PSUにおいて交差している。点PSUは、第一副円弧と第二副円弧との境界であるが、接点ではない。
 図5において、点PSLで示されているのは第二凹み50bの底である。点PL4は、半径方向における点PWと点PSLとの中間位置にある、サイドウォール8の外面上の地点である。点PL5は、半径方向における点PSLと点PL2との中間位置にある、サイドウォール8の外面上の地点である。
 このタイヤ2では、第二凹み50bの輪郭は2つの副円弧により形成されている。これらの副円弧は、第三副円弧と、第四副円弧とからなる。
 第三副円弧は、点PWから半径方向略内向きに延びている。第三副円弧は、点PW、点PL4及び点PSLを通る。図5において、矢印RS3で示されているのは、この第三副円弧の曲率半径である。図示されていないが、このタイヤ2では、第三副円弧の中心は第一基準線LB上に存在している。第三副円弧は、第一主円弧と点PWにおいて接している。
 第四副円弧は、第三副円弧から半径方向略内向きに延びている。第四副円弧は、点PSL、点PL5及び点PL2を通る。図5において、矢印RS4で示されているのは、この第四副円弧の曲率半径である。図示されていないが、このタイヤ2では、第四副円弧の中心は点PL2と第四主円弧の中心とを通る直線上に存在している。言い換えれば、第四副円弧は第四主円弧と点PL2において接している。点PL2は、第四副円弧と第四主円弧との接点である。
 このタイヤ2では、第三副円弧の中心は、点PSLと第四副円弧の中心とを通る直線上に存在していない。第四副円弧の中心は、点PSLと第三副円弧の中心とを通る直線上に存在していない。このタイヤ2では、第三副円弧と第四副円弧とは点PSLにおいて接していない。第三副円弧を表す円弧と第四副円弧を表す円弧とは、点PSLにおいて交差している。点PSLは、第三副円弧と第四副円弧との境界であるが、接点ではない。
 図5において、両矢印Eは点PWにおけるサイドウォール8の厚みを表している。この厚みEは、基準厚みとも称される。この基準厚みEは、第一基準線LBに沿って計測される、カーカス14の外面から点PWまでの長さにより表される。両矢印SUは、第一基準線LBから第一凹み50aの底としての点PSUまでの半径方向長さを表している。両矢印SLは第一基準線LBから第二凹み50bの底としての点PSLまでの半径方向長さを表している。両矢印TUは、第一凹み50aの深さを示している。この深さTUは、側面48から点PSUまでの長さにより表される。両矢印TLは、第二凹み50bの深さを示している。この深さTLは、側面48から点PSLまでの長さにより表される。
 このタイヤ2では、点PWよりも半径方向外側に第一凹み50aが設けられている。この第一凹み50aは、このタイヤ2のサイドウォール8の部分(以下、サイド部)の撓みに寄与しうる。後述するように、このタイヤ2では、この第一凹み50aの位置及び深さが適切に調整されている。このタイヤ2では、トレッド6の動きが効果的に抑えられるとともに、主に最大幅付近においてサイド部は撓む。これにより、変形に伴って生じるエネルギーが十分に吸収されるので、このタイヤ2の転がり抵抗はこの第一凹み50aが設けられていないタイヤに比べて十分に低減される。本発明によれば、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されたタイヤ2が得られる。
 このタイヤ2では、半径方向長さSUの断面高さHSに対する比は0.08以上0.24以下である。これにより、第一凹み50aが適切な位置に配置される。サイド部が最大幅付近において撓むので、このタイヤ2の転がり抵抗が従来のタイヤに比べて十分に低減される。
 このタイヤ2では、深さTUの基準厚みEに対する比は、0.16以上0.48以下である。この比が0.16以上に設定されることにより、第一凹み50aが撓みに効果的に寄与しうる。この比が0.48以下に設定されることにより、バルジ、デント等の外観不良の発生が防止されると共に、耐衝撃性が適切に維持される。
 このタイヤ2では、適正な位置に、適正な形状を有する第一凹み50aが得られるとの観点から、第一副円弧の曲率半径RS1の第一主円弧の曲率半径RM1に対する比は、0.45以上が好ましく、1.18以下が好ましい。同様の観点から、第二副円弧の曲率半径RS2の第一主円弧の曲率半径RM1に対する比は、0.63以上が好ましく、1.54以下が好ましい。
 質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されるとの観点から、特に、このタイヤ2のサイズが195/65R15で表される場合においては、半径方向高さSUは、10mm以上30mm以下が好ましい。深さTUは、0.4mm以上1.2mm以下が好ましい。半径方向高さSUが10mm以上30mm以下とされ、深さTUが0.4mm以上1.2mm以下とされたタイヤ2が得られるとの観点から、第一副円弧の曲率半径RS1は25mm以上65mm以下が好ましい。第二副円弧の曲率半径RS2は、35mm以上85mm以下が好ましい。
 このタイヤ2では、点PWよりも半径方向内側に第二凹み50bが設けられている。この第二凹み50bは、サイド部の撓みに寄与しうる。後述するように、このタイヤ2では、この第二凹み50bの位置及び深さが適切に調整されている。このタイヤ2では、トレッド6の動きが効果的に抑えられるとともに、主に最大幅付近においてサイド部は撓む。これにより、変形に伴って生じるエネルギーが十分に吸収されるので、このタイヤ2の転がり抵抗はこの第二凹み50bが設けられていないタイヤに比べて十分に低減される。本発明によれば、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されたタイヤ2が得られる。
 このタイヤ2では、半径方向長さSLの断面高さHSに対する比は0.08以上0.24以下である。これにより、第二凹み50bが適切な位置に配置される。サイド部が最大幅付近において撓むので、このタイヤ2の転がり抵抗が従来のタイヤに比べて十分に低減される。
 このタイヤ2では、深さTLの基準厚みEに対する比は、0.16以上0.48以下である。この比が0.16以上に設定されることにより、第二凹み50bが撓みに効果的に寄与しうる。この比が0.48以下に設定されることにより、バルジ、デント等の外観不良の発生が防止されると共に、耐衝撃性が適切に維持される。
 このタイヤ2では、適正な位置に、適正な形状を有する第二凹み50bが得られるとの観点から、第三副円弧の曲率半径RS3の第四主円弧の曲率半径RM4に対する比は、0.39以上が好ましく、0.91以下が好ましい。同様の観点から、第四副円弧の曲率半径RS4の第四主円弧の曲率半径RM4に対する比は、0.65以上が好ましく、1.95以下が好ましい。
 質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されるとの観点から、特に、このタイヤ2のサイズが195/65R15で表される場合においては、半径方向高さSLは、10mm以上30mm以下が好ましい。深さTLは、0.4mm以上1.2mm以下が好ましい。半径方向高さSLが10mm以上30mm以下とされ、深さTLが0.4mm以上1.2mm以下とされたタイヤ2が得られるとの観点から、第三副円弧の曲率半径RS3は30mm以上70mm以下が好ましい。第四副円弧の曲率半径RS4は、50mm以上150mm以下が好ましい。
 このタイヤ2では、半径方向長さSUは半径方向長さSLと同等であるのが好ましい。これにより、第一基準線LBに対する第一凹み50aの位置と、この第一基準線LBに対する第二凹み50bの位置とが同等とされる。このタイヤ2では、主に最大幅付近においてサイド部は撓む。しかもトレッド6の動きが、効果的に抑えられる。このタイヤ2の転がり抵抗は、かなり小さい。本発明によれば、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されたタイヤ2が得られる。
 このタイヤ2では、深さTUは深さTLと同等であるのが好ましい。このタイヤ2では、第一凹み50aに起因した撓みの程度と、第二凹み50bに起因した撓みの程度とが略同等とされる。このタイヤ2では、主に最大幅付近においてサイド部は撓む。しかもトレッド6の動きが、効果的に抑えられる。このタイヤ2の転がり抵抗は、かなり小さい。本発明によれば、質量への影響を考慮することなく、転がり抵抗の低減が達成されたタイヤ2が得られる。
[第二実施形態]
 図6には、本発明の一実施形態に係るカーカスプロファイルの決定方法が適用されうる空気入りタイヤ102が示されている。図6において、上下方向がタイヤ半径方向(以下、単に半径方向ともいう)であり、左右方向がタイヤ軸方向(以下、単に軸方向ともいう)であり、紙面と垂直な方向がタイヤ周方向(以下、単に周方向ともいう)である。図6における一点鎖線CLはタイヤ102の子午線断面のセンターラインであり、赤道面をも表わす。このタイヤ102の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。二点鎖線BLは、タイヤ102のビードベースラインを表す。
 このタイヤ102は、トレッド104、サイドウォール106、ビード108、カーカス110、ベルト112、インナーライナー114及びチェーファー116を有している。このタイヤ102は、チューブレスタイプである。このタイヤ102は、乗用車に装着されうる。
 トレッド104は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド104は、路面と接地するトレッド面120を形成する。トレッド面120には、溝122が刻まれている。この溝122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106は、トレッド104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106の半径方向外側端は、トレッド104と接合されている。このサイドウォール106は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール106は、カーカス110の損傷を防止する。
 ビード108は、サイドウォール106の半径方向内側に位置している。ビード108は、コア124と、このコア124から半径方向外向きに延びるエイペックス126とを備えている。コア124はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス126は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス126は、高硬度な架橋ゴムからなる。
 カーカス110は、カーカスプライ128からなる。カーカスプライ128は、両側のビード108の間に架け渡されており、トレッド104及びサイドウォール106に沿っている。カーカスプライ128は、コア124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。この折り返しにより、カーカスプライ128には、主部128aと折り返し部128bとが形成されている。
 このカーカスプライ128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。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。換言すれば、このカーカス110はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス110が、2枚以上の複数枚のプライから形成されてもよい。
 ベルト112は、トレッド104の半径方向内側に位置している。ベルト112は、カーカス110と積層されている。ベルト112は、カーカス110を補強する。ベルト112は、内側ベルト層130と、内側ベルト層130の半径方向外側に重ね合わされた外側ベルト層132とを含む。図6から明らかなように、軸方向において、内側ベルト層130の幅は外側ベルト層132の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側ベルト層130及び外側ベルト層132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、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側ベルト層130のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側ベルト層132のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。
 インナーライナー114は、カーカス110の内側に位置している。インナーライナー16は、架橋ゴムからなる。インナーライナー114には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー114の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー114は、タイヤの内圧を保持する。
 チェーファー116は、ビード108の近傍に位置している。タイヤ102がリムに組み込まれると、このチェーファー116がリムと当接する。この当接により、ビード108の近傍が保護される。チェーファー116は、例えば、布とこの布に含浸したゴムとから形成されうる。
 図6の両矢印WCは、カーカス110の最大幅を示している。このカーカス110の最大幅WCは、軸方向の直線距離として測られる。この最大幅WCは、カーカス110の厚さの中心から厚さの中心までの距離として測られる。
 図6中の両矢印WB1は、外側ベルト層132の幅を示している。両矢印WB2は、内側及び外側の両層130、132からなるベルト112とカーカス110とが離れずに重ね合わされている範囲の幅を示している。詳細に言えば、両矢印WB2の両端は、それぞれ、内側ベルト層130とカーカス110との離間開始点PPを示している。これらの幅WB1、WB2は、いずれもタイヤ102の軸方向の直線距離として測られる。
 図6の両矢印WLは、このタイヤ102のクリップ幅を示している。このクリップ幅WLは、軸方向の直線距離として測られる。クリップ幅WLは、通常、規格に規定された正規リムの幅(基準リム幅)より大きく設計される。タイヤは加硫後にシュリンクするからである。しかし、クリップ幅WLが基準リム幅より大きすぎると、リム組みの段階からに既にビード部に圧縮歪みが生じている。従って、荷重負荷時による圧縮歪みの増加に耐えられなくなるおそれがある。クリップ幅WLが正規リム幅より小さすぎると、リム組みしてインフレートしたときに、ビード部が立ってくる(タイヤ半径方向に沿う)傾向となる。
 本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。
 以下、上記タイヤ102の設計において重要な工程であるカーカス110のプロファイルの決定方法について説明される。ここでは、同一偏平率内でのタイヤ幅(タイヤの呼称幅)のシリーズを拡張する際のカーカスプロファイルの決定方法が説明される。
 カーカスプロファイルの決定には、タイヤ内圧の変化に伴う形状変化が相似的になるように、自然平衡形状理論が適用される。この自然平衡形状理論に基づいたカーカスプロファイルとは、タイヤに正規内圧が充填されたとき、カーカスの張力が、タイヤ内圧とベルト112からの反力以外の力を受けない場合、これらの力と釣り合って形成されるカーカスの平衡形状のことである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。
 この自然平衡形状理論によれば、カーカスコードに作用する張力が一定となる。したがって、カーカスコードに伸びが生じることを前提とすると、この理論に基づくカーカスプロファイルは、元の形状から相似的に略均一に変形しうることになる。その結果、変形量は小さくなる。自然平衡形状のカーカスラインを設定するための理論式は多数知られている。本実施形態では、酒井秀男著、「タイヤ工学」に紹介された手法が採用される。
 まず、一の偏平率のタイヤのうち、代表としての一のタイヤ幅を有するタイヤのカーカスプロファイルを、自然平衡形状理論を適用して得ておく。このカーカスプロファイルは、タイヤの周方向に垂直な断面(以下、子午線断面ともいう)上におけるものである。そして、この偏平率のタイヤの、センターラインCL上のベルト112の好ましいタイヤ内圧分担率τo及びその減少分aを選定する。同時に、上記代表タイヤ幅の自然平衡形状のカーカスライン上に、そのカーカスプロファイルを決定しようとする他のタイヤ幅のタイヤの4つの特定点(A、B、C、D)を設定する。例えば、自然平衡形状理論に関連づけられた上記τo及びa、並びに、4つの特定点(A、B、C、D)のうちの少なくとも3点が定まれば、自然平衡形状を有するカーカスプロファイルが定量的に定まる。
 図7、図9、図10及び図11に、上記4つの特定点(A、B、C、D)の位置が示されている。A点は、カーカス110とセンターライン(赤道面)CLとの交点の位置である。B点は、カーカス110のベルト112との離間開始点PPの位置である。C点は、カーカス110の最大幅の端部の点の位置である。D点は、上記3点(A、B、C)で定まったカーカスラインCCLと、クリップ幅WLの端部であるビードヒール134を通る半径方向直線RLと、の交点の位置である。
 タイヤ102のトレッド部において、カーカス110にベルト112が積層されている。上記A点とD点との間で、この積層領域だけは、カーカス110とともにベルト112もタイヤ内圧を分担するので、ベルト112に張力が生じる。自然平衡形状理論では、ベルト112の内圧分担率Tbが、下式(1)のとおり、その位置のZ軸上の位置Zの関数として表される。なお、Z、ZA及びZBが規定される座標では、子午線断面上の平面座標において、タイヤ回転軸(タイヤの中心軸)RAとタイヤセンターライン(赤道面)CLとの交点が原点であり、タイヤ回転軸方向がY軸であり、タイヤ半径方向がZ軸である。
  Tb = τo - a{(ZA-Z)/(ZA-ZB)}    (1)
 この算式(1)において、τoは、センターラインCL上におけるベルト112のタイヤ内圧分担率である。aは、ベルト112のカーカス110からの離間開始点PPにおけるタイヤ内圧分担率τoの減少分である。ZAは、上記A点のZ軸上の位置である。ZBは、上記B点のZ軸上の位置である。上記τo及びaのいずれも、使用するベルト112に応じて任意に決定することが可能である。
 この場合、カーカス110のコードに作用する張力tcと、タイヤ内圧pとの釣り合い条件から、タイヤ回転軸RAを中心位置とした半径zの点における断面曲率半径Rsの間には、下記算式(2)の関係が成立する。Nは、特開平8-142601公報の段落[0052]に記載の通り、カーカスプライ128に含まれるコードの本数である。
  N・tc/2π・z = p・Tc・Rs           (2)
ここで、Tcはカーカス110のタイヤ内圧分担率である。カーカス110とベルト112との積層範囲であるA点からB点までは、Tc = 1-Tbである。カーカス110にベルト112等が積層されていないB点からD点までは、Tc = 1となる。
 算式(2)中のRsは、幾何学的な関係式である下記算式(3)のように表される。
  1/Rs = y/(1+y’23/2             (3)
 この算式(3)及び前述のカーカス110の内圧分担率Tcを、上記算式(2)に代入し、積分することにより、カーカスプロファイルが以下の算式(4)及び(5)によって得られる。
 トレッド104におけるカーカス110と内側ベルト層130との積層範囲(A点とB点との間)における、カーカス110の形状は、下記算式(4)によって求められる。
  y = -∫G(z)dz                   (4)
 サイドウォール106の部分(B点とD点との間)におけるカーカス110の形状は、下記算式(5)によって求められる。
  y = -∫G(z)dz - ∫G(z)dz          (5)
 ここで、G(z)及びG(z)は、いずれもZの関数であり、G(z)は下記算式(6)で表され、G(z)は下記算式(7)で表される。
 G(z)=[ZB-ZC+{1-τo+aZA/(ZA-ZB)}(Z-ZB)-2a(Z-ZB)/3(ZA-ZB)]×[B-{ZB-ZC+{1-τo+aZA/(ZA-ZB)}(Z-ZB)-2a(Z-ZB)/3(ZA-ZB)}-1/2               (6)
 G(z)=(Z-ZC){B-(Z-ZC-1/2     (7)
 ここで、Bは下記算式(8)で表される。
 B = ZB-ZC+{1-τo+aZA/(ZA-ZB)}(ZA-ZB)-2a(ZA-ZB)/3(ZA-ZB)         (8)
 τo、a、ZA及びZBは前述したとおりである。ZCは、上記C点のZ軸上の位置である。
 上記算式(1)から(8)に対し、適宜、τo、a、ZA、ZB、ZCを与えつつ逐次計算を行うことにより、タイヤ幅毎の自然平衡形状のカーカスプロファイルを決定することができる。上記τo、a、ZA、ZB、ZCの各値の選択について、以下に説明される。
 表1及び図8に示されるように、本実施形態では、タイヤの所定の複数の偏平率(80、70、65、60、55、50、45、40、35)毎に、好ましいτo及びaの数値範囲が定められている。τo及びaの数値は、80から35までの各偏平率について、そのタイヤ幅に関わらず、好ましい範囲が定められている。τo及びaは、この表1に示される範囲から選択されるのが好ましい。τo及びaの数値が選択されて決定されることにより、A点からB点までの間の、ベルト112のタイヤ内圧分担率の分布が決定され、カーカスプロファイル及びカーカスに沿ったベルトのプロファイルが決定される。この表1及び図8に示された数値の範囲は、適正な接地形状及び接地圧分布、並びに、プロファイルのせり出し量の均一性が得られる数値として、有限要素法を用いることにより定められた。表1から明らかなように、低偏平率になるほど、τoの値が大きく、aの値が小さくなっている。これは、低偏平率のタイヤほど、ベルトによる拘束力が強く、ベルトの形状がフラットになっていることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 τoが、表1に示された選択範囲の下限より小さくなると、カーカスプロファイルは外方に凸のラウンド状となり、ベルト112もラウンド状になりすぎる。その結果、トレッド104の軸方向のミドル部からショルダー部にかけて、トレッド104のゲージを厚くする必要が生じる。狙いの接地形状との両立が難しくなるおそれがある。aが表1に示された選択範囲の下限より小さい場合も同じである。一方、τoが表1の選択範囲の上限より大きくなると、カーカスプロファイルはフラット状になりすぎ、ベルト112もフラット状となる。その結果、狙いの接地形状との両立が難しくなるおそれがある。aが表1に示された選択範囲の上限より大きい場合も同じである。
 次に、A点、B点、C点及びD点の設定方法が説明される。まず、A点は、カーカスライン上の描画開始点である。A点は、タイヤ回転軸(Y軸)RAとタイヤセンターライン(Z軸)CLとの交点を原点とした座標上の位置として定義することができる。図6に示されるように、A点のY座標位置A(y)は、センターラインCL上に固定されている。A点のZ座標位置A(z)は、センターラインCL上での径で定義される。すなわち、A(z)は、タイヤ幅毎に規格で規定されている金型内径(タイヤ外径に対応)を基に、センターラインCL部におけるトレッドゴムの肉厚、及び、ベルト112の厚さから、タイヤ幅毎に算出される。一般的には、A(z) = 1/2(規格規定の金型内径)-(センターラインCL部におけるトレッドゴム肉厚 + ベルト112の厚さ)である。上記金型内径が規定されている規格とは、JATMA規格、TRA規格及びETRTO規格である。
 B点は、カーカス110における内側ベルト層130との離間開始点PPであり、ベルト112が内圧を分担する範囲の端部の位置である。B点も、A点と同様に、タイヤ回転軸RAとセンターライン(Z軸)CLとの交点を原点とした座標上の位置として定義することができる。B点のY座標位置B(y)は、上記原点からのタイヤ回転軸方向の距離で定義される。B点のZ座標位置B(z)は、タイヤ回転軸RAからのタイヤ半径方向の距離で定義される。B(z)は、上記τo及びaにより、カーカスプロファイル及びカーカス110に積層されたベルト112のプロファイルが一律に決定されるので、その結果として算出される値となる。
 表2には、タイヤの呼称幅に対する外側ベルト層132の幅の比の範囲、及び、付加寸法Lが示されている。表2の記載から、本実施形態では、タイヤの所定の複数の偏平率(80、70、65、60、55、50、45、40、35)毎に、好ましいB(y)の数値範囲が容易に算出可能にされている。表2には、80から35までの各偏平率について、そのタイヤ幅に応じた、実質的に好ましいB(y)の数値の範囲が定められているといえる。B(y)は、この表2に示される範囲から算出されるのが好ましい。
 B(y)は、外側ベルト層132の端部から、軸方向に所定寸法Lだけ離間した位置である。Lは、軸方向内方にマイナスとされ、外方にプラスとされた付加寸法である。
 表2に示されるように、本実施形態では、外側ベルト層132の幅は、タイヤ呼称幅に所定の小係数を乗じた下限値と、タイヤ呼称幅に所定の大係数を乗じた上限値との間の値に設定されるのが好ましいとされる。B(y)の値は、下記算式により求められる。
  B(y) = 1/2 × (外側ベルト層132の幅) + L
すなわち、B(y)の値は、外側ベルト層132の下限値と上限値とに規定された選択範囲に対応した、好ましい選択範囲を有している。この表2に記載された比の選択範囲及び付加寸法Lは、各偏平率について、小さい呼称幅から大きい呼称幅(JATMA規格に準拠)まで、接地形状及び接地圧分布が最適となるように、有限要素法を用いて定められた。
 以下に、一例として、表2中の数値を用いて、偏平率が65、タイヤ呼称幅が195のタイヤについて、B(y)の値を算出する。表2の記載から、以下のことが解る。すなわち、外側ベルト層132の幅の範囲は、0.708×(タイヤ呼称幅)195=138.06以上であり、0.748×(タイヤ呼称幅)195=145.86以下である。付加寸法Lが-1.0であるから、好ましいB(y)の範囲は、1/2×138.06-1.0=68.03以上であり、1/2×145.86-1.0=71.93以下となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 B(y)が、表2から算出される上限値より大きい場合、τo及びaも共に大きくなる。また、ビード部ではカーカスラインの曲率半径が小さくなる。その結果、カーカスラインが、目標とするD点より内側を通るラインとなってしまう。タイヤ幅によっては、ベルトのタイヤ半径方向内側にクッション層を確保し得ないおそれがある。逆にB(y)が、表2から算出される上限値より狭いと、ビード部のカーカスラインがD点より外側を通ることになる。このように、B(y)の範囲は、カーカスラインがD点を通るために重要な点になる。また、タイヤ幅に見合ったベルト幅を確保しにくくなるおそれがある。
 C点は、カーカスの最大幅の端部の点である。C点も、A点及びB点と同様に、タイヤ回転軸(Y軸)RAとタイヤセンターライン(Z軸)CLとの交点を原点とした座標上の位置として定義することができる。C点のY座標位置C(y)は、上記原点からのタイヤ回転軸方向の距離で定義される。C点のZ座標位置C(z)は、上記原点からのタイヤ半径方向の距離で定義される。C点のZ軸方向位置C(z)は、前述のB(z)と同様に、上記τo及びaにより、カーカスプロファイル及びカーカス110に積層されたベルト112のプロファイルが一律に決定されるので、その結果として算出される値となる。
 C(y)は、規格で規定されている金型総幅(タイヤの幅に対応)WMを基に、サイドウォール106の厚さTSと、カーカス110が、図6に示されるようなハイターンアップ構造のときはカーカス110の厚さTCとから算出される。すなわち、一般的には、C(y) = 規格規定の金型総幅WM×1/2 - (サイドウォールの厚さTS + カーカス110がハイターンアップ構造である場合のカーカス110の厚さTC)、である。上記金型内径が規定されている規格とは、JATMA規格、TRA規格及びETRTO規格である。
 C(y)が上記算式から得られる値より大きいと、タイヤが規格規定から外れることを意味している。逆にC(y)が上記算式から得られる値より小さいと、タイヤの実際の幅が規定の呼び幅より狭くなり、内圧分担率τo(表1)の範囲を満たさなくなる。以上のA(y、z)、B(y、z)、C(y、z)が定まると、自然平衡形状ラインを画くことができる。
 図11に示されるように、D点は、上記A点、B点及びC点によって定まったカーカスラインCCLと、クリップ幅WL端であるビードヒール134を通る半径方向の直線RLとの交点に一致する。D点は、カーカス110がビード108と内圧を分担する範囲の上端近傍の位置とされる。従って、B点からD点までの間は、カーカスのみがタイヤ内圧を受ける範囲となり、膜理論を適用することができる範囲である。
 D点は、AからCの各点とは異なり、ビードベースライン(Y軸)BLとタイヤセンターライン(Z軸)CLとの交点を原点とした座標上の位置として定義することができる。D点のY座標位置D(y)は、上記原点からのタイヤ回転軸方向の距離で定義される。D(y)は、クリップ幅WLの端部の位置と一致する。D点のZ座標位置D(z)は、上記原点からのタイヤ半径方向の距離で定義される。
 D点を特定するための基礎になるタイヤのクリップ幅WLは、このタイヤが組み付けられるリムのリム幅に応じて決定される。通常、クリップ幅WLは、規格に規定された基準リム幅より大きく設計される。しかし、クリップ幅WLが基準リム幅より大きすぎると、リム組みの段階からに既にビード部に圧縮歪みが生じる。従って、荷重負荷による圧縮歪みの増加に耐えられなくなるおそれがある。逆に、クリップ幅WLから基準リム幅を減じた差が小さすぎると、リム組みしてインフレートしたときに、ビード部が立ってくる(タイヤ半径方向に沿う)傾向となる。このため、D(z)が高くなる(タイヤ半径方向の外方へ移動する)。
 表3には、上記「クリップ幅WL-基準リム幅」の適正な値αを考慮して、上記D(z)を求めるための算式が示されている。ここでは、この算式によって求められた算出値を、便宜上D(z)cと記す。この算式は、偏平率毎に規定されている。本実施形態では、偏平率が80、70、65、60、55、50、45、40及び35の各タイヤについて、算式が規定されている。
 表3に示されるように、本実施形態では、算出値D(z)cは、タイヤ呼称幅に所定の複数の係数を加減し且つ乗じることにより、算出される。さらに、この算式には、前述のクリップ幅WLから基準リム幅を減じた差αが含まれている。表4に示されるように、この値αには、偏平率毎に適正な範囲が規定されている。さらに、表5には、好ましいD(z)の範囲が規定されている。すなわち、表5には、表3及び表4の規定に基づいて算出されたD(z)cに幅を持たせることにより、好ましいD(z)の範囲が規定されている。
 上記αが上記好ましい範囲より小さいと、すなわち、D(y)が好ましい範囲より小さいと、ビードトゥビードの距離が小さくなる。リムのハンプ間距離より狭いと、エアーを入れにくくなり、リム組み作業性が低下する。逆に、αが上記好ましい範囲より大きいと、すなわち、D(y)が好ましい範囲より大きいと、実リム幅との差が大きくなり、リム組み時にビード部に初期歪が残留しやすくなる。その結果、ビード部の耐久性が低下する。
 以下に、一例として、偏平率が65、タイヤ呼称幅が195のタイヤについて、例えば、αとして1.0を選択した場合、D(z)の値を好ましい範囲を算出する。
D(z)c = 0.899×(0.116×195+2.556)+1.620×1.0+0.920 = 25.17である。D(z)の値の好ましい範囲は、上記算出値D(z)c±4の範囲であるので、21.17mm以上、29.17mm以下となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 上記D(z)が好ましい範囲より大きい(D点が高すぎる)と、エイペックス126の高さを高くし、厚さを厚くする必要が生じる。その結果、縦バネ定数が高くなり、乗り心地が悪くなる。D(z)が好ましい範囲より小さい(D点が低すぎる)と、エイペックス126を低く薄くしなければならない。その結果、横バネ定数が低くなり、操縦安定性が低下する。
 前述したように、本実施形態では、酒井秀男著、「タイヤ工学」に紹介された手法が採用される。この手法では、前述の算式(1)の他、算式(4)及び算式(5)により、標準リムに装着されたときのタイヤの、カーカスプロファイルを画くことができる。上記算式(1)から(8)に対し、A点、B点、C点及びD点を特定するカーカス径(タイヤ半径方向の径)rc、カーカス幅WC、ベルト幅BW、リム幅、クリップ幅WL、ベルトの内圧分担率Tbを、適宜与えることにより、タイヤ幅毎の自然平衡形状のカーカスプロファイルを決定することができる。その際、本発明では、予め、自然平衡形状理論に基づいて得られたカーカスプロファイル上に、タイヤ幅毎の上記4点(A、B、C、D)を、平面座標として設定することにより、タイヤの呼称幅と偏平率とを指定して、容易にタイヤ幅毎の自然平衡形状のカーカスプロファイルを決定することができる。
 前述したように、自然平衡形状理論に関連づけられた上記τo及びa、並びに、4つの特定点(A、B、C、D)のうちの少なくとも3点が定まれば、自然平衡形状を有するカーカスプロファイルが定量的に定まる。また、カーカスプロファイルの算出ステップにおいて、未定乗数である前述したτo、a、A(y)、A(z)、B(y)、B(z)、C(y)、C(z)、D(y)及びD(z)のうち、少なくとも7個が自然平衡形状理論に関連づけられて定まれば、自然平衡形状を有するカーカスプロファイルが定量的に定まる。
 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。
  [実験1]
  [実施例I-1]
 図1に示された基本構成を備え、下記の表6に示された実施例I-1の空気入りタイヤを得た。タイヤのサイズは、195/65R15とされた。この実施例I-1では、タイヤの断面高さHSは125.0mmであった。点PWにおけるサイドウォールの厚みは、2.5mmであった。そして、この実施例I-1の側面のうち、点PBから点PWまでのゾーンは、第一主円弧、第二主円弧及び第三主円弧により形成された。第一主円弧の曲率半径RM1は、55.3mmとされた。第二主円弧の曲率半径RM2は、130.0mmとされた。第三主円弧の曲率半径RM3は、28.0mmとされた。この側面のうち、点PWから点PL2までのゾーンは、第四主円弧から形成された。第四円弧の曲率半径RM1は、76.8mmとされた。これにより、この実施例I-1では、比(RM2/RM1)は2.35とされた。比(RM3/RM1)は0.51とされた。比(RM4/RM1)は、1.39とされた。なお、第二主円弧は、点PU1において、第一主円弧と接している。第三主円弧は、点PU2において、第二主円弧と接している。第四主円弧は、点PWにおいて、第一主円弧と接している。
 サイドウォールには、第一凹み及び第二凹みが設けられた。第一凹みの輪郭は、第一副円弧及び第二副円弧から形成された。第一副円弧の曲率半径RS1は、45.0mmとされた。第二副円弧の曲率半径RS2は、60.3mmとされた。これにより、第一基準線から第一凹みの底までの半径方向高さSUは20.0mmとされた。第一凹みの深さTUは、0.8mmとされた。比(RS1/RM1)は、0.81であった。比(RS2/RM1)は、1.09であった。比(SU/HS)は、0.16であった。比(TU/E)は、0.32であった。なお、第一副円弧は、点PWにおいて、第一主円弧と接している。第二副円弧は、点PU3において、第二主円弧と接している。
 第二凹みの輪郭は、第三副円弧及び第四副円弧から形成された。第三副円弧の曲率半径RS3は、50.0mmとされた。第四副円弧の曲率半径RS4は、100.0mmとされた。これにより、第一基準線から第一凹みの底までの半径方向高さSUは20.0mmとされた。第一凹みの深さTUは、0.8mmとされた。比(RS3/RM4)は、0.65であった。比(RS4/RM4)は、1.30であった。比(SL/HS)は、0.16であった。比(TL/E)は、0.32であった。なお、第三副円弧は、点PWにおいて、第四主円弧と接している。第四副円弧は、点PL2において、第四主円弧と接している。
 [比較例I-1]
 第一主円弧と第三主円弧とを円弧ではなく直線で繋げ、半径RM1、半径RM3及び半径RM4を下記の表6の通りとするとともに、第一凹み及び第二凹みを設けなかった他は実施例I-1と同様にして、比較例I-1のタイヤを得た。
 [比較例I-2]
 第一主円弧と第三主円弧とを円弧ではなく直線で繋げ、半径RM1、半径RM3、半径RM4、半径RS1、半径RS2、半径RS3及び半径RS4を下記の表1の通りとして、サイドウォールに第一凹み及び第二凹みを設けた他は実施例I-1と同様にして、比較例I-2のタイヤを得た。
 [比較例I-3]
 第一凹み及び第二凹みを設けなかった他は実施例I-1と同様にして、比較例I-3のタイヤを得た。
 [比較例I-4]
 第二凹みを設けなかった他は実施例I-1と同様にして、比較例I-4のタイヤを得た。
 [比較例I-5]
 第一凹みを設けなかった他は実施例I-1と同様にして、比較例I-5のタイヤを得た。
 [実施例I-2からI-29及び比較例I-6からI-9]
 半径RM1、半径RM2、半径RM3、半径RM4、半径RS1、半径RS2、半径RS3及び半径RS4を調整して、比(RM2/RM1)、比(RM3/RM1)、比(RS1/RM1)、比(RS2/RM1)、比(RS4/RM4)、比(RS3/RM4)、高さSU、深さTU、比(SU/HS)、比(TU/E)、高さSL、深さTL、比(SL/HS)及び比(TL/E)を下記の表7から表13の通りとした他は実施例I-1と同様にして、実施例I-2からI-29及び比較例I-6からI-9のタイヤを得た。
[質量及び転がり抵抗]
 下記の条件にて、有限要素法(Finite Element Method;FEM)による解析を行い、タイヤの質量及び転がり抵抗を算出した。この結果が、比較例I-5を100とした指数で下記の表6から表13に示されている。質量の指数は、数値が小さいほど軽いことを表している。転がり抵抗の指数は、数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを表している。したがって、転がり抵抗については、数値が小さいほど好ましい。
  リム:6.0JJ
  内圧:230kPa
  荷重:4.24kN
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 表6から表13に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
  [実験2]
 以下に実施例及び比較例として挙げられたタイヤは、全てのタイヤのサイズが、195/65R15である。各タイヤについて、その接地形状及び接地圧分布が測定された。接地形状は、ファクターFSF(Foot Print Shape Factor)により評価された。評価は5点満点の指数によりなされた。数値が大きいほど好ましい。各タイヤについて、台上摩耗エネルギー試験装置により、耐偏摩耗性能を評価するための公知の試験が行われた。タイヤのトレッドの、クラウン部の摩耗エネルギーとショルダー部の摩耗エネルギーとの比に基づいて評価された。評価は5点満点の指数によりなされた。数値が大きいほど好ましい。各タイヤについて、設計段階において、規定内圧を充填することによるカーカスプロファイルのせり出し量を算出した。このせり出し量の算出は、有限要素法によった。特に、バットレス部のせり出し量とビード部のせり出し量とが算出された。両部分のせり出し量の比により、カーカスプロファイルの変形の均一性が評価された。比が1に近いほど好ましい。各タイヤについて、試験車両を用いた実車走行試験により、乗り心地性能が評価された。評価は、試験車両のドライバーによる、悪路走行時の突き上げに関する官能評価である。評価は5点満点の指数によりなされた。数値が大きいほど好ましい。各タイヤについて、試験車両を用いた実車走行試験により、耐ロードノイズ性能が評価された。試験車両の運転席の所定位置に設置された計測器により、走行中の音圧レベルが測定された。評価は5点満点の指数によりなされた。数値が大きいほど好ましい。
  [実施例II-1]
 実施例II-1として、図6に示される基本構造を備えたタイヤが製作された。このタイヤのカーカスの設計段階における、前述のτo、a、B(y)及びD(z)の値は表14に示されている。接地形状、カーカスプロファイルのせり出し量、耐偏摩耗性能、乗り心地性能及び耐ロードノイズ性能の評価結果は表14に示されている。
  [実施例II-2]
 実施例II-2として、図6に示される基本構造を備えたタイヤが製作された。このタイヤのカーカスの設計段階における、前述のτo、a、B(y)及びD(z)の値は表14に示されている。その他の構成及び評価試験の要領は、実施例II-1と同じである。接地形状、カーカスプロファイルのせり出し量、耐偏摩耗性能、乗り心地性能及び耐ロードノイズ性能の評価結果は表14に示されている。
 [比較例II-1からII-4]
 比較例II-1からII-4として、図6に示される基本構造を備えたタイヤが製作された。このタイヤのカーカスの設計段階における、前述のτo、a、B(y)及びD(z)の値は表14に示されている。その他の構成及び評価試験の要領は、実施例II-1と同じである。接地形状、カーカスプロファイルのせり出し量、耐偏摩耗性能、乗り心地性能及び耐ロードノイズ性能の評価結果は表14に示されている。
 [実施例II-3からII-7]
 実施例II-3からII-7として、図6に示される基本構造を備えたタイヤが製作された。このタイヤのカーカスの設計段階における、前述のτo、a、B(y)及びD(z)の値は表15に示されている。その他の構成及び評価試験の要領は、実施例II-1と同じである。接地形状、カーカスプロファイルのせり出し量、耐偏摩耗性能、乗り心地性能及び耐ロードノイズ性能の評価結果は表15に示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 表14及び表15に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べてせり出し量の均一性に関する評価が高い。その結果、接地形状、接地圧分布及び耐偏摩耗性能に関する評価も高い。また、乗り心地性能及び耐ロードノイズ性能については、実施例と比較例との差はないといえる。
 以上説明されたタイヤは、種々の車輌にも適用されうる。以上説明されたカーカスプロファイルの決定方法は、種々の乗用車に適用されうる。
 2・・・タイヤ
 4・・・リム
 6・・・トレッド
 8・・・サイドウォール
 10・・・クリンチ
 12・・・ビード
 14・・・カーカス
 38・・・モールド
 40・・・ローカバー
 42・・・ブラダー
 44・・・キャビティ面
 46・・・接地面
 48・・・側面
 50、50a、50b・・・凹み
 102・・・タイヤ
 104・・・トレッド
 106・・・サイドウォール
 108・・・ビード
 110・・・カーカス
 112・・・ベルト
 114・・・インナーライナー
 116・・・チェーファー
 120・・・トレッド面
 122・・・溝
 124・・・コア
 126・・・エイペックス
 128・・・カーカスプライ
 130・・・内側ベルト層
 132・・・外側ベルト層
 134・・・ビードヒール
 BL・・・ビードベースライン
 CL・・・センターライン
 CCL・・・カーカスライン
 PP・・・(カーカスとベルトとの)離間開始点
 RA・・・タイヤ回転軸
 RL・・・クリップ幅端を通る半径方向の直線
 TC・・・カーカスの厚さ
 TS・・・サイドウォールゴムの厚さ
 WB1・・・外側ベルト層の幅
 WB2・・・内側ベルト層とカーカスとの積層幅
 WC・・・カーカスの最大幅
 WL・・・クリップ幅
 WM・・・金型総幅

Claims (12)

  1.  カーカスと、カーカスに積層されたベルトと、ビードとを備えたタイヤのカーカスプロファイルを決定する方法であって、
     一の偏平率を有するタイヤのうちの代表タイヤ幅のタイヤについて、自然平衡形状理論を適用して、その自然平衡形状カーカスプロファイルを得る、代表カーカスプロファイル形成ステップと、
     上記代表タイヤ幅のタイヤの自然平衡形状カーカスプロファイル上の4つの特定点に対応する、上記代表タイヤ幅のタイヤと同一偏平率を有する他のタイヤ幅のタイヤの4つの特定点であるA点、B点、C点及びD点の位置を用い、自然平衡形状理論に基づいてカーカスプロファイルを算出する、カーカスプロファイル算出ステップとを含んでおり、
     このカーカスプロファイル算出ステップには、カーカスとベルトとの積層範囲において、カーカス上の任意の位置Zにおけるベルトのタイヤ内圧分担率Tbを算出するための下記算式が用いられており、
       Tb = τo - a(ZA-Z)/(ZA-ZB)
     上記ZAは、下記A点のZ軸方向の座標位置に一致し、
     上記ZBは、下記B点のZ軸方向の座標位置に一致し、
     上記A点は、タイヤの周方向に垂直な断面における、タイヤ回転軸とタイヤ赤道面との交点を原点とし、タイヤ回転軸方向をY軸とし、タイヤ半径方向をZ軸とした座標上の、カーカスとタイヤ赤道面との交点であり、
     上記B点は、上記座標におけるカーカスのベルトとの離間開始点であり、
     上記τoは、上記A点におけるベルトのタイヤ内圧の分担率であり、
     上記aは、上記B点における上記分担率τoの減少分であり、
     上記τo及びaのそれぞれの値について、タイヤの偏平率毎に、選択範囲が用意されている、カーカスプロファイルを決定する方法。
  2.  上記カーカスプロファイル算出ステップにおいて、上記他のタイヤ幅のタイヤの4つの特定点であるA点、B点、C点及びD点のうち、少なくとも3点の各座標位置の選択範囲を、自然平衡形状理論を適用して用意する、特定点の数値範囲設定ステップが含まれている、請求項1に記載のカーカスプロファイルを決定する方法。
  3.  上記B点のY座標値B(y)が、各タイヤ幅に対し、範囲を持って設定されており、上記D点のZ座標値D(z)が、各タイヤ幅に対し、範囲を持って設定されている、請求項1または2に記載のカーカスプロファイルを決定する方法。
  4.  上記A点のZ座標値A(z)が、規格に規定された金型内径、トレッドのタイヤ軸方向中央部におけるトレッドゴム肉厚、及び、ベルトの厚さによって定められ、
     上記C点のY座標値C(y)が、規格に規定された金型総幅の1/2、サイドウォールの厚さ、及び、カーカスがハイターンアップ構造である場合のカーカスの厚さによって定められる請求項1から3のいずれかに記載のカーカスプロファイルを決定する方法。
  5.  トレッドと、このトレッドの両端それぞれからタイヤ半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、各サイドウォールのタイヤ軸方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、カーカスのタイヤ半径方向外側に積層されたベルトとを備えており、
     リムに組み付けられ、且つ、内圧が充填されたときの上記カーカスの形状が、自然平衡形状理論に基づいて決定されたものであり、このカーカスの形状を決定するに際し、請求項1から4のいずれかに記載のカーカスプロファイルを決定する方法が適用された、空気入りタイヤ。
  6.  トレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがこのサイドウォールよりも半径方向内側に位置する一対のクリンチと、それぞれがこのクリンチよりも軸方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えた空気入りタイヤであって、
     このタイヤのプロファイルが、接地面とそれぞれがこの接地面から半径方向略内向きに延びる一対の側面とを備えており、
     軸方向における両側面間距離の最大値がこのタイヤの最大幅であり、
     上記接地面と上記側面との境界が点PBとされ、上記最大幅を示す上記側面上の地点が点PWとされ、この点PWを通り軸方向に延びる仮想直線が第一基準線とされ、この第一基準線から赤道までの半径方向長さが第一基準長さとされ、上記点PWよりも半径方向外側に位置し、かつ、上記第一基準線からの半径方向長さが上記第一基準長さの1/3に相当する上記側面上の地点が点PU1とされ、上記点PU1よりも半径方向外側に位置し、かつ、この点PU1からの半径方向長さが上記第一基準長さの1/3に相当する上記側面上の地点が点PU2とされ、半径方向における上記点PU2と上記点PU1との中間位置にある上記側面上の地点が点PU3とされ、半径方向における上記点PU2と上記点PBとの中間位置にある上記側面上の地点が点PU4とされ、上記側面の終点が点PTとされ、この点PTを通り軸方向に延びる仮想直線が第二基準線とされ、上記第二基準線から上記赤道までの半径方向長さがこのタイヤの断面高さとされ、上記第二基準線から上記点PWまでの半径方向長さが第二基準長さとされ、上記点PWよりも半径方向内側に位置し、かつ、上記第一基準線からの半径方向長さが上記第二基準長さの1/3に相当する上記側面上の地点が点PL1とされ、上記点PL1よりも半径方向内側に位置し、かつ、上記第一基準線からの半径方向長さが上記第二基準長さの11/20に相当する上記側面上の地点が点PL2とされ、そして、上記点PWにおける上記サイドウォールの厚みが基準厚みとされたとき、
     上記側面のうち、上記点PBから上記点PWまでのゾーンが3つの主円弧により形成されており、
     これらの主円弧が、第一主円弧と、この第一主円弧から半径方向略外向きに延びる第二主円弧と、この第二主円弧からさらに半径方向略外向きに延びる第三主円弧とからなり、
     上記第一主円弧が、上記点PW及び上記点PU1を通り、
     上記第二主円弧が、上記点PU1、上記点PU3及び上記点PU2を通り、
     上記第三主円弧が、上記点PU2、上記点PU4及び上記点PBを通り、
     上記第二主円弧の曲率半径RM2の上記第一主円弧の曲率半径RM1に対する比が1.45以上3.26以下であり、
     上記第三主円弧の曲率半径RM3の上記第一主円弧の曲率半径RM1に対する比が0.45以上0.56以下であり、
     上記第一主円弧の延長線が、上記点PU1と上記第一基準線に対して線対称な位置関係にある仮想点PU5を通り、
     上記側面のうち、上記点PWから上記点PL2までのゾーンが第四主円弧から形成されており、
     上記第四主円弧が、上記点PW、上記点PL1及び上記点PL2を通り、
     この第四主円弧の延長線が、上記点PL1と上記第一基準線に対して線対称な位置関係にある仮想点PL3を通り、
     上記サイドウォールが、上記側面から内向きに窪んだ、第一凹みと第二凹みとを備えており、
     上記第一凹みが半径方向において上記点PWよりも外側に位置しており、
     上記第二凹みが半径方向において上記点PWよりも内側に位置しており、
     上記第一基準線から上記第一凹みの底までの半径方向長さSUの上記断面高さに対する比が、0.08以上0.24以下であり、
     この第一基準線から上記第二凹みの底までの半径方向長さSLの上記断面高さに対する比が、0.08以上0.24以下であり、
     上記第一凹みの深さTUの上記基準厚みに対する比が、0.16以上0.48以下であり、
     上記第二凹みの深さTLの上記基準厚みに対する比が、0.16以上0.48以下である、空気入りタイヤ。
  7.  上記第一凹みの輪郭が、2つの副円弧により形成されており、
     これらの副円弧が、第一副円弧と、この第一副円弧から半径方向略外向きに延びる第二副円弧とからなり、
     半径方向における上記点PWと上記第一凹みの底との中間位置にある、上記サイドウォールの外面上の地点が点PU6とされ、そして、半径方向における上記第一凹みの底と上記点PU3との中間位置にある、上記サイドウォールの外面上の地点が点PU7とされたとき、
     上記第一副円弧が、上記点PW、上記点PU6及び上記第一凹みの底を通り、
     上記第二副円弧が、上記第一凹みの底、上記点PU7及び上記点PU3を通り、
     上記第一副円弧の曲率半径RS1の上記第一主円弧の曲率半径RM1に対する比が、0.45以上1.18以下であり、
     上記第二副円弧の曲率半径RS2の上記第一主円弧の曲率半径RM1に対する比が、0.63以上1.54以下である、請求項6に記載の空気入りタイヤ。
  8.  上記第二凹みの輪郭が、2つの副円弧により形成されており、
     これらの副円弧が、第三副円弧と、この第三副円弧から半径方向略内向きに延びる第四副円弧とからなり、
     半径方向における上記点PWと上記第二凹みの底との中間位置にある、上記サイドウォールの外面上の地点が点PL4とされ、そして、半径方向における上記第二凹みの底と上記点PL2との中間位置にある、上記サイドウォールの外面上の地点が点PL5とされたとき、
     上記第三副円弧が、上記点PW、上記点PL4及び上記第二凹みの底を通り、
     上記第四副円弧が、上記第二凹みの底、上記点PL5及び上記点PL2を通り、
     上記第三副円弧の曲率半径RS3の上記第四主円弧の曲率半径RM4に対する比が、0.39以上0.91以下であり、
     上記第四副円弧の曲率半径RS4の上記第四主円弧の曲率半径RM4に対する比が、0.65以上1.95以下である、請求項6又は7に記載の空気入りタイヤ。
  9.  上記第二主円弧の曲率半径RM2が、80mm以上180mm以下であり、
     上記第三主円弧の曲率半径RM3が、25mm以上31mm以下である、請求項6から8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  10.  上記半径方向長さSUが、10mm以上30mm以下であり、
     上記半径方向長さSLが、10mm以上30mm以下であり、
     上記深さTUが、0.4mm以上1.2mm以下であり、
     上記深さTLが、0.4mm以上1.2mm以下である、請求項6から9のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  11.  上記第一副円弧の曲率半径RS1が、25mm以上65mm以下であり、
     上記第二副円弧の曲率半径RS2が、35mm以上85mm以下である、請求項7に記載の空気入りタイヤ。
  12.  上記第三副円弧の曲率半径RS3が、30mm以上70mm以下であり、
     上記第四副円弧の曲率半径RS4が、50mm以上150mm以下である、請求項8に記載の空気入りタイヤ。
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