JP2002036826A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提
供することを目的とする。 【解決手段】 トレッド表面に形成されたブロック１８
の端部には、面取り部２４が施されている。これによっ
て、ブロック１８の端部で局部的に増大する接地圧が均
一化され、操縦安定性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、操縦安定性能を向
上させた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りタイヤにおいてブロック
高さは一定になっているのが通常であった。

【０００３】このように形成されたブロック１００で
は、走行時に図１４（Ｂ）に示すように変形し、踏面１
０２における接地圧が不均一になる（端部において高く
なる）（図１４（Ａ）参照）ため、踏面１０２全体で路
面１０４に制動力／駆動力を伝えることが困難になる。

【０００４】また、このような接地圧のばらつきからブ
ロック１００の一部が早期に摩耗してしまう偏摩耗が起
こりやすいことや、接地圧の局所的集中に起因する剪断
入力時に入力入り側接地端付近のみが局所的に高い圧力
で接地し、踏面１０２がめくれあがるようになり（図１
５参照）、操縦安定性に悪影響を及ぼす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】タイヤの接地特性を改
良するために、従来からトレッドパターンの改良なども
行われてきたが、排水性の面やその他諸性能との兼ね合
いから限界が有るのが現状である。

【０００６】また、ブロック高さをタイヤ周方向または
幅方向断面において凸状態となるような発明もなされて
きたが、このような手法のみでは諸性能との両立を考え
た踏面形状は得にくく、また、形状決定には試行錯誤を
伴い、困難を伴うのが通常である。その理由は次の２点
である。

【０００７】先ず第１に、接地圧の分布はパターンの形
状に依存しており、入力の変形の影響を受けるため予測
が難しい。

【０００８】第２に、タイヤが受ける入力は様々であ
り、その全てを満たす適切な改良方向を一意的に決める
ことは非常に困難だからである。

【０００９】そこで、本発明の目的は、トレッドパター
ンに存在する各ブロック内のブロック高さを適正化する
形状を定義することにより接地圧の不均一を解消し、操
縦安定性能、耐偏摩耗性能を向上させる空気入りタイヤ
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の本発明は、タイヤの周方向に延びる
周方向溝と、前記周方向溝に交差する溝とによって区画
された多数のブロックをトレッドに備えた空気入りタイ
ヤにおいて、ブロックエッジの少なくとも一部が面取り
されていることを特徴としている。

【００１１】次に、請求項１記載の空気入りタイヤの作
用について説明する。

【００１２】トレッドに形成された面取り無しブロック
の接地圧分布は図１４（Ａ）で示されるように中央部か
ら端部に向かって徐々に大きくなり、端部で局所的に高
くなっている。

【００１３】この事実から、ブロックの踏面側の端部に
面取り部を設ければ、端部での接地圧を低下させること
ができ、ブロック踏面における接地圧を均一化すること
ができる。この結果、操縦安定性が向上する。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
空気入りタイヤにおいて、前記面取り部の断面形状が、
ブロック周上で部分的に変化していることを特徴として
いる。

【００１５】次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００１６】ブロックの接地圧は、踏面側の端部をブロ
ック周方向に見たときに分布を持っている。例えば、ブ
ロック端部でもタイヤ周方向であるかタイヤ幅方向であ
るかによって、また、角部近傍か否か等で接地圧の分布
が異なる。

【００１７】したがって、接地圧の分布に対応させて形
成される面取り部の形状をブロックの周上で部分的に変
化させることによって、踏面における接地圧がより均一
となる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２記載の空気入りタイヤにおいて、前記面取り部の断面
形状が、ブロック接地面に対して滑らかに接続する凸曲
線で形成されていることを特徴としている。

【００１９】次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００２０】面取り部の断面形状を一定角度の傾斜面と
すると、ブロック接地面（踏面）と面取り部との接続部
分付近で接地圧が極端に変化してしまい、実際の接地圧
の変化と対応しない場合が生ずる。

【００２１】このため、面取り部の断面形状を、ブロッ
ク接地面に対して滑らかに接続する凸曲線で形成するこ
とが好ましい。

【００２２】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記面取り部の断面形状が、曲率中心をブロック内方に
有しブロック接地面に対して滑らかに接続する円弧で形
成されていることを特徴としている。

【００２３】次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００２４】請求項４に記載の空気入りタイヤでは、曲
率中心をブロック内方に有しブロック接地面に対して滑
らかに接続する円弧で形成したので、面取り部を形成す
るためのモールドの加工が容易になる。

【００２５】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックの踏面側１辺に形成される前記面取り部の
面取り深さは、前記１辺の長手方向中央側に比較して、
前記１辺の長手方向端付近で大きいことを特徴としてい
る。

【００２６】次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００２７】請求項５に記載の空気入りタイヤでは、ブ
ロックの接地圧は、踏面側の端部をブロック周方向に見
たときに分布を持っているが、例えば、矩形のブロック
の場合、踏面側の１辺を見た場合、１辺の長手中央側に
比較して、長手方向両側付近で接地圧が大きい傾向にあ
る。

【００２８】したがって、面取り深さを、１辺の長手方
向中央側に比較して、長手方向端付近で大きくすること
により、長手方向端部付近での接地圧の低下量を大きく
し、１辺全体に渡って接地圧を均一化することができ
る。

【００２９】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記長手方向端付近とは、
前記１辺の長手方向端から前記１辺の長さの４０％以内
の領域であることを特徴としている。

【００３０】次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００３１】ブロックの接地圧は、１辺のなかで分布を
持っており、１辺の長手中央側に比較して長手方向両側
付近で接地圧が大きい傾向にあるが、特には、ブロック
端から１辺の長さの４０％以内の領域での接地圧の上昇
を抑えれば、実際には１辺全体を略均一な接地圧にでき
る。

【００３２】したがって、面取り深さは、１辺の長手方
向中央側では比較的小さくても良く、１辺の長手方向端
から１辺の長さの４０％以内の領域で大きくすれば良
い。

【００３３】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、
踏面側の２つの辺と溝底側へ延びる辺とが接続する前記
ブロックの角部分に、これら３つの辺の何れの寸法も減
ずる角面取りを形成したことを特徴としている。

【００３４】次に、請求項７に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００３５】ブロックの接地圧は、前述したように１辺
の長手中央側に比較して長手方向両側付近で接地圧が大
きい傾向にある。

【００３６】したがって、踏面側の２辺が接続するブロ
ック角部分は、接地圧が高い。また、この角部分は、他
の部分に比較して剛性が低いため損傷しやすい部位でも
ある。

【００３７】そこで、踏面側の２つの辺と溝底側へ延び
る辺とが接続するブロックの角部分に、これら３つの辺
の何れの寸法も減ずる角面取りを形成すると、接地圧を
低下させると共に、ブロックの耐久性を向上することが
できる。

【００３８】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、
溝壁面に垂直な断面方向において、前記ブロックの中央
部表面の延長線上に投影された前記面取り部の長さをＬ
としたときに、Ｌが１．０〜１０mmの範囲内であること
を特徴としている。

【００３９】次に、請求項８に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００４０】面取り部の長さＬが１．０mm未満では、接
地圧を十分に下げることができなくなる。

【００４１】一方、面取り部の長さＬが１０mmを越える
と、逆に接地圧が不均一になってしまう。

【００４２】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請
求項８の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、
溝壁面に垂直な断面方向において、前記ブロックの中央
部表面の延長線上に投影された前記面取り部の長さＬと
し、溝壁面に垂直な断面方向において、前記ブロックの
中央部表面の延長線と、前記面取り部と溝壁面の交点と
のタイヤ半径方向距離をＨとしたときに、H／Ｌが０．
２５以下であることを特徴としている。

【００４３】次に、請求項９に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００４４】H／Ｌが０．２５よりも大きいと、Ｌに対
してＨが大きくなりすぎ、ブロックの接地面積が減少し
て操縦安定性を損なう。

【００４５】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
請求項９の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおい
て、溝壁面に垂直な断面方向において、前記ブロックの
中央部表面の延長線と、前記面取り部と溝壁面の交点と
のタイヤ半径方向距離をＨとしたときに、Ｈが２．５mm
以下であることを特徴としている。

【００４６】次に、請求項１０に記載の空気入りタイヤ
の作用を説明する。

【００４７】タイヤ半径方向距離Ｈが０．２mm未満にな
ると、面取り部により接地圧を十分に低下させることが
できない。

【００４８】一方、タイヤ半径方向距離Ｈが２．５mmを
越えると、ブロックの接地面積が減少して操縦安定性を
損なう。

【００４９】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明の第１
の実施形態に係る空気入りタイヤについて詳細に説明す
る。以下、図１及び図２を参照して、本実施形態につい
て説明する。

【００５０】図２に示すように、空気入りタイヤ１０
は、左右一対のサイドウォール（図示せず）に跨がる円
筒状のトレッド１２を備えている。

【００５１】トレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ｐ
方向）に沿って形成された複数の主溝１４と、タイヤ幅
方向（矢印Ｗ方向）に沿って形成された複数のラグ溝１
６とが形成されている。

【００５２】この主溝１４とラグ溝１６によって複数の
ブロック１８が区画されている。

【００５３】これらのブロック１８は、踏面２０のタイ
ヤ幅方向長さとタイヤ周方向長さが等しい正方形の直方
体形状に形成されている。

【００５４】ブロック１８の踏面２０における端部に
は、全て面取りが施されている（以下、面取りが施され
ている部分を面取り部２４という）。

【００５５】ブロック１８の面取り部２４に接する溝壁
面２２から壁面に垂直に対向する他側面に向かう方向
（以下、断面方向という）の断面形状（端部近傍のみ）
を図１に示す。

【００５６】本実施形態の面取り部２４の断面形状（溝
壁面に垂直な断面）は、ブロック１８の端部近傍におい
てブロック中央部２１（ブロック１８の踏面２０におい
て、中央の面取りされていない部分）に滑らかに接続さ
れる曲率半径Ｒの円弧形状である。

【００５７】なお、本実施形態において、ブロック１８
のタイヤ幅方向寸法は３０mm、タイヤ周方向寸法は３０
mm、高さは１０mmである。

【００５８】また、本実施形態の面取り部２４は、Ｈが
０．５mm、Ｌが５．０mm、Ｒが約６．７mmである。な
お、これらの寸法はブロック全周に渡って一定である。 （作用）このように空気入りタイヤ１０を形成すること
によって、以下のような作用がある。

【００５９】すなわち、著しく接地圧が上昇する踏面２
０における端部の全てに面取り部２４が形成されている
ため、ブロック１８の踏面２０における接地圧を均一化
することができる。

【００６０】ここで、本実施形態の効果を確かめるため
に、試験を行った。

【００６１】供試タイヤは、サイズ２０５／５５Ｒ１６
の第１の実施形態で説明したトレッドパターンを備えた
ラジアルタイヤである。

【００６２】試験は、タイヤを実車に装着し、テストコ
ースにてテストドライバーが各種のモードで運転したし
た。

【００６３】評価は、テストドライバーによるフィーリ
ング評価であり、評点は従来例のタイヤを１００とし
た。なお、数値が大きいほど性能に優れていることを表
している。

【００６４】また、評点の差が１０以上違いがある場合
には、一般ドライバーにおいて明確な違いが分かるレベ
ルである。

【００６５】

【表１】 ［第２の実施形態］本発明の第２の実施形態を図３及び
図４にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同
一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００６６】本実施形態では、面取り部２４の寸法Ｈ及
び長さＬを、ブロック１８の周上で変化させたものであ
る。

【００６７】具体的には、ブロック１８の踏面２０側の
１辺の長さを１００とした場合、寸法Ｈが図３に示すよ
うに変化しており、長さＬが図４に示すように変化して
いる。

【００６８】第１の実施形態と同様の試験を行った。試
験結果は、以下の表２に示すとおりであった。

【００６９】

【表２】 試験結果から、接地圧に対応してブロック周上で面取り
寸法（Ｈ，Ｌ）を変化させることにより、第１の実施形
態より大きな効果が得られることが分かる。 ［第３、４の実施形態］本発明の第３、４の実施形態を
図５及び図６にしたがって説明する。なお、第１の実施
形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００７０】第３の実施形態では、図５に示すように、
寸法Ｈが０．５mm、長さＬが５．０mmで、一定角度で傾
斜したテーパー状の面取り部２４がブロック１８に施さ
れている。

【００７１】また、第４の実施形態では、図６に示すよ
うに、寸法Ｈが０．５mm、長さＬが５．０mmで、端部側
へ向かうにしたがってより大きい曲率となるように加工
された曲面状の面取り部２４がブロック１８に施されて
いる。

【００７２】第３、４の実施形態についても、第１の実
施形態と同様の試験を行った。試験結果は、以下の表３
に示すとおりであった。

【００７３】

【表３】 試験結果から、いずれの実施形態においても面取りの効
果はあるが、希求水準（明らかに違いのある評点１１０
以上。）を満たすには、接地圧均一化のため、面取り部
２４はブロック中央部２１に対して滑らかに接続する曲
面が好ましいことが分かる。

【００７４】また、接地圧の変化があまり大きくない中
央部側と、接地圧の変化が大きい端部側を異なる曲率の
２つの曲線で構成するこによって、簡単な構成でありな
がら接地圧のより一層の均一化を図ることができる。 ［第５、６の実施形態］本発明の第５、６の実施形態を
図７乃至図１０にしたがって説明する。な、第１の実施
形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略す
る。

【００７５】第５の実施形態では、面取り部２４は、図
７及び図８に示すように、寸法Ｈ及び長さＬに関して、
辺の中央部分で一定とし、辺の両端付近では大きく変化
するように設定している。

【００７６】一方、第６の実施形態では、面取り部２３
は、図９及び図１０に示すように、寸法Ｈ及び長さＬに
関して、辺の両端付近の落ちが大で、残りの部分（辺の
中央部分）はそれに滑らかにつながるように辺の両側に
向けて若干増大傾向に設定している。

【００７７】第５、６の実施形態についても、第１の実
施形態と同様の試験を行った。試験結果は、以下の表４
に示すとおりであった。

【００７８】

【表４】 試験結果から、実施形態５，６においても従来例に対し
て性能に優れており、何れの面取り部も希求水準を満た
していることが分かる。

【００７９】なお、第５の実施形態では、面取り部２４
の寸法Ｈ及び長さＬに関して、辺の中央部分で一定と
し、辺の両端付近では大きく変化するように設定してお
り、第６の実施形態では、辺の両端付近の落ちが大で、
辺の中央部分は辺の両側に向けて若干増大傾向に設定し
ていたが、本発明はこれに限らず、面取り部２４は、寸
法Ｈに関しては辺の中央部分で一定に、辺の両端付近で
大きく変化するように設定し、長さＬに関しては辺の中
央部分で若干増大傾向に、辺の両端付近で大きく変化す
るように設定しても良い（図７と図１０の組み合わ
せ。）。

【００８０】また、面取り部２４は、寸法Ｈに関しては
辺の中央部分で若干増大傾向に、辺の両端付近で大きく
変化するように設定し、長さＬに関しては辺の中央部分
で一定に、辺の両端付近で大きく変化するように設定し
ても良い（図９と図８の組み合わせ。）。

【００８１】辺の中央部分において、Ｈ又はＬの何れか
一方を一定にすることにより、Ｈ及びＬの両方を変化さ
せる場合に比較して面取り部２４を成型するためのモー
ルドの加工が容易となる。

【００８２】即ち、各種関数で表されるような曲率の微
妙な変化を製品で実現するのは、理想的であるが煩雑で
ある。そこで、高い性能を得つつ、モールドの加工を容
易にするためには、Ｈ又はＬの何れか一方を一定にする
ことが効果的である。

【００８３】ここで、辺のどの領域で面取り部２４の寸
法を大きくすれば効果的であるか、面取り部２４の寸法
を変化させる端部の範囲を種々変えた第５実施形態の面
取り形状を有したタイヤを試作し、評価した。

【００８４】図１１及び図１２に示すように、面取り部
の寸法が変化し始める位置をX（端部から）とした。評
価は以下の表５に示すとおりである。

【００８５】

【表５】 試験の結果、希求水準を満たすには、Ｘが４０以下であ
ることが望ましいことが分かった。

【００８６】また、角部の局所的接地圧集中が比較的ロ
ーカルな部分で処理されるべきものであることが推察さ
れる。

【００８７】そこで、ブロック１８の耐久性なども考え
た場合には、図１３に示すように、ブロック角部を大き
な切欠や滑らかに溝底部につながる曲面で構成すること
も良い方向であることが考えられる。

【００８８】（試験例）ここで、寸法Ｈと長さＬの最適
な範囲を確かめるために、面取り部の寸法Ｈを一定（実
施例１と同一）とし、長さＬを各々異ならせた実施例１
２〜１６のタイヤと、長さＬを一定とし（実施例１と同
一）、寸法Ｈを各々異ならせた実施例１７〜２３のタイ
ヤを試作し、前述と同様の試験を行った。

【００８９】実施例１２〜１６の結果を以下の表６に、
実施例１７〜２３の結果を以下の表７に示す。

【００９０】

【表６】

【００９１】

【表７】 試験の結果から、長さＬに関しては１．０mm以上１０．
０mm以下が好ましく、寸法Ｈに関しては２．５mm以下が
好ましいことが分かる。

【００９２】また、寸法Ｈが０．１５mm未満になると、
大きな効果は得られなくなることが分かる。

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る空気入りタ
イヤでは、ブロック踏面における接地圧が均一化され、
操縦安定性能を大幅に向上させることができる、という
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの端部近傍の断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ
のトレッド平面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ
における面取り部の辺の位置と寸法Ｈの関係を示すグラ
フである。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ
における面取り部の辺の位置と長さＬの関係を示すグラ
フである。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの端部近傍の断面図である。

【図６】本発明の第４の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの端部近傍の断面図である。

【図７】本発明の第５の実施形態に係る空気入りタイヤ
における面取り部の辺の位置と寸法Ｈの関係を示すグラ
フである。

【図８】本発明の第５の実施形態に係る空気入りタイヤ
における面取り部の辺の位置と長さＬの関係を示すグラ
フである。

【図９】本発明の第６の実施形態に係る空気入りタイヤ
における面取り部の辺の位置と寸法Ｈの関係を示すグラ
フである。

【図１０】本発明の第６の実施形態に係る空気入りタイ
ヤにおける面取り部の辺の位置と長さＬの関係を示すグ
ラフである。

【図１１】寸法Ｈに関して、変化開始位置Ｘを説明する
ためのグラフである。

【図１２】長さLに関して、変化開始位置Ｘを説明する
ためのグラフである。

【図１３】他の実施形態に係る空気入りタイヤのブロッ
クの角部付近の斜視図である。

【図１４】従来例の空気入りタイヤにおいて（Ａ）は接
地圧分布を示す図であり、（Ｂ）はブロック変形図であ
る。

【図１５】従来例の空気入りタイヤにおけるブロック変
形状態図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ トレッド １４ 主溝 １６ ラグ溝 １８ ブロック ２１ 中央部 ２４ 面取り部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤの周方向に延びる周方向溝と、前
   記周方向溝に交差する溝とによって区画された多数のブ
   ロックをトレッドに備えた空気入りタイヤにおいて、 ブロックエッジの少なくとも一部が面取りされているこ
   とを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記面取り部の断面形状が、ブロック周
   上で部分的に変化していることを特徴とする請求項１記
   載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記面取り部の断面形状が、ブロック接
   地面に対して滑らかに接続する凸曲線で形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイ
   ヤ。
4. 【請求項４】 前記面取り部の断面形状が、曲率中心を
   ブロック内方に有しブロック接地面に対して滑らかに接
   続する円弧で形成されていることを特徴とする請求項１
   乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 前記ブロックの踏面側１辺に形成される
   前記面取り部の面取り深さは、前記１辺の長手方向中央
   側に比較して、前記１辺の長手方向端付近で大きいこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか1項に記載
   の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 前記長手方向端付近とは、前記１辺の長
   手方向端から前記１辺の長さの４０％以内の領域である
   ことを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 踏面側の２つの辺と溝底側へ延びる辺と
   が接続する前記ブロックの角部分に、これら３つの辺の
   何れの寸法も減ずる角面取りを形成したことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項６の何れか1項に記載の空気入り
   タイヤ。
8. 【請求項８】 溝壁面に垂直な断面方向において、前記
   ブロックの中央部表面の延長線上に投影された前記面取
   り部の長さをＬとしたときに、Ｌが１．０〜１０mmの範
   囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何
   れか1項に記載の空気入りタイヤ。
9. 【請求項９】 溝壁面に垂直な断面方向において、前記
   ブロックの中央部表面の延長線上に投影された前記面取
   り部の長さＬとし、 溝壁面に垂直な断面方向において、前記ブロックの中央
   部表面の延長線と、前記面取り部と溝壁面の交点とのタ
   イヤ半径方向距離をＨとしたときに、 H／Ｌが０．２５以下であることを特徴とする請求項１
   乃至請求項８の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
10. 【請求項１０】 溝壁面に垂直な断面方向において、前
    記ブロックの中央部表面の延長線と、前記面取り部と溝
    壁面の交点とのタイヤ半径方向距離をＨとしたときに、
    Ｈが２．５mm以下であることを特徴とする請求項１乃至
    請求項９の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。