JP2006188094A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、空気入りラジアルタイヤにおいて、耐摩耗性を犠牲にすることなく初期応答性を高めることを目的とする。
【解決手段】コーナリング時アウト側における車輌装着内側の周方向接地長ＬＢが、車輌装着外側の周方向接地長ＬＡと同等となり、トレッド踏面の接地圧分布が均一化されて接地性が改善され、微少舵角の入力に対して横力がリニアに発生する。外側ショルダー領域陸部列２０Ａと内側ショルダー領域陸部列２０Ｂとで、副主溝２２，２４の設定位置を変え、外側副陸部列２６のタイヤ軸方向幅ＷＡを、内側副陸部列２８のタイヤ軸方向幅ＷＢよりも大きく設定しているので、摩耗性能と初期応答性を両立させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、非対称のトレッドパターンを有する空気入りラジアルタイヤに係り、特に耐摩耗性及び初期応答性に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。

空気入りラジアルタイヤの性能が向上するに伴い、タイヤの形状、構造、材料及びトレッドパターンには、様々な工夫や修正、変更が行われている。

中でも、車輌装着時のタイヤには、車輌内側となる部分と車輌外側となる部分とが生じ、各々の部分では走行時の入力が夫々異なることから、その対策としてタイヤを非対称にする技術が数多く考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

タイヤの機能を考えれば、タイヤへの入力の違いに見合った形状、構造及びトレッドパターンを採用することは理にかなっていることである。
特開昭５７−１４７９０１号公報 特開平９−３００９０６号公報

一方で、自動車メーカーからは、ステアリングを操舵したときのタイヤの初期応答性を改良する要求が増えて来ている。これは日常での使用において、最も重要な性能のうちの一つである。

タイヤの初期応答性が優れていれば、ステアリング操作時の舵角が少なくても車輌の向きを変えることができ、運転に余裕が生まれるばかりでなく、タイヤへの余計な入力が入らないので、偏摩耗が発生し難く、タイヤ寿命が延び、偏摩耗による不快な音の発生も抑制できるといったメリットがある。

タイヤの応答性を向上させる手段としては、例えばグリップの高いゴムを使用することが考えられる。

しかしながら、このようなゴムは、一般に耐摩耗性に劣るという欠点がある。

本発明は、上記事実を考慮して、空気入りラジアルタイヤにおいて、耐摩耗性を犠牲にすることなく初期応答性を高めることを目的とする。

請求項１の発明は、トレッドに、タイヤ周方向に形成された周方向主溝と、該周方向主溝と交差する方向かつタイヤ周方向に配列して形成された横主溝と、該横主溝及び前記周方向主溝により区画された陸部がタイヤ周方向に連なって形成された陸部列とを備え、前記トレッドが車輌装着内側と車輌装着外側とで非対称のパターンに形成された空気入りラジアルタイヤであって、正規リムに組み付け正規内圧を充填し正規荷重を作用させた状態において、車輌装着時における外側接地端からタイヤ赤道面までの距離をＡとし、車輌装着時における内側接地端からタイヤ赤道面までの距離をＢとすると、タイヤ赤道面から車輌装着内側に０．８Ｂの位置における周方向接地長が、タイヤ赤道面から車輌装着外側に０．８Ａの位置における周方向接地長の７５乃至９０％であり、タイヤ赤道面におけるトレッド踏面と前記内側接地端におけるトレッド踏面とのタイヤ半径方向落差である内側落ち量を前記距離Ｂで除してなる内側落ち率が、前記タイヤ赤道面における前記トレッド踏面と前記外側接地端におけるトレッド踏面とのタイヤ半径方向落差である外側落ち量を前記距離Ａで除してなる外側落ち率に対し１０５乃至１２０％であり、車輌装着内側に位置する内側ショルダー領域陸部列及び車輌装着外側に位置する外側ショルダー領域陸部列には、タイヤ周方向の内側副主溝及び外側副主溝が夫々形成され、前記外側ショルダー領域陸部列における前記外側副主溝の前記タイヤ赤道面側領域である外側副陸部列のタイヤ軸方向幅が、前記内側ショルダー領域陸部列における前記内側副主溝の前記タイヤ赤道面側領域である内側副陸部列のタイヤ軸方向幅に対し１０５乃至１３５％であること、を特徴としている。

ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を指す。

使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。

請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤを車輌に装着して、例えば左方向へコーナリングした場合、右側車輪における車輌装着内側の周方向接地長が、車輌装着外側の周方向接地長と同等となり、トレッド踏面の接地圧分布が均一化されて接地性が改善され、わずかにステアリングを操舵したとき（微少舵角）でも横力がリニアに発生する（初期応答性が向上する）。

また、その後更に舵角が大きくなっても良好な接地性が確保され、応答ゲインの線形性が確保される。つまり、舵角に対する横力の増加量が一定となるので、該横力の大きさが予測でき、操縦が安定する。

更に、外側ショルダー領域陸部列と内側ショルダー領域陸部列とで、副主溝の設定位置を変え、外側副陸部列のタイヤ軸方向幅を、内側副陸部列のタイヤ軸方向幅よりも大きく設定しているので、外側ショルダー領域陸部列において偏摩耗が起き難く、かつ該外側ショルダー領域陸部列の路面への追従性が高くなり、摩耗性能と初期応答性を両立させることができる。

ここで、車輌装着内側の周方向接地長を、車輌装着外側の周方向接地長の７５乃至９０％としたのは、７５％を下回ると直進時にコンプライアンス力が発生し、摩耗性能も悪化するからであり、また９０％を上回ると、微少舵角入力時の応答性は良くても、舵角を大きくして行った場合に、外側ショルダー領域陸部列の接地圧が高くなり、応答ゲインの線形性が損なわれるからである。

また、内側落ち率を、外側落ち率に対して１０５乃至１２０％としたのは、１０５％を下回ると、車輌装着内側の周方向接地長を車輌装着外側の周方向接地長よりも短くできなくなるからであり、また１２０％を上回ると、車輌装着内側の周方向接地長が短くなり過ぎて、車輌装着外側における接地圧が高くなり、応答ゲインの線形性が損なわれるからである。

更に、外側副陸部列のタイヤ軸方向幅を、内側副陸部列のタイヤ軸方向幅に対し１０５乃至１３５％としたのは、１０５％を下回ると、陸部剛性が弱くなり、路面からのせん断方向の入力に対しチッピングや異常摩耗が発生するからであり、また１３５％を上回ると、陸部剛性が高すぎて、路面に対する追従性が悪化し、路面との間にすべりが発生して摩耗性能が悪化するからである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記外側副主溝及び前記内側副主溝の溝幅は、前記周方向主溝の溝幅の１５％以上３５％以下であり、前記外側副主溝及び前記内側副主溝の溝深さは、前記周方向主溝の溝深さの１５％以上６０％以下であることを特徴としている。

ここで、外側副主溝及び内側副主溝の溝幅を、周方向主溝の溝幅の１５％以上３５％以下としたのは、１５％を下回るとショルダー領域陸部列の剛性が高くなり過ぎるからであり、３５％を上回ると、ショルダー領域陸部列の剛性が低くなり過ぎるからである。

請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤでは、外側ショルダー領域陸部列及び内側ショルダー領域陸部列に、溝深さが浅く溝幅が狭い外側副主溝及び内側副主溝を夫々形成しているので、ショルダー領域陸部列の陸部剛性が適正化される。これによりショルダー領域陸部列での接地圧の集中を防ぎ、接地性を改善することができるので、微少舵角入力時でも横力が適度に発生する。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、ネガティブキャンバーに設定された車輌に装着して用いるものであることを特徴としている。

実際の車輌は、ネガティブキャンバーに設定されているケースがほとんどであり、特にコーナリング中にアウト側（例えば、左へのコーナリングの場合、右側）となるタイヤでは、キャンバー角がよりネガティブ方向に変化する。

このため、請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤを、ネガティブキャンバーに設定された車輌に用いると、コーナリング中の接地性が改善されるので、偏摩耗も生じ難く、かつ操舵時の初期応答性が高くなって、運転に余裕が生まれ、タイヤ寿命も伸ばすことができる。

以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、空気入りラジアルタイヤにおいて、耐摩耗性を犠牲にすることなく初期応答性を高めることができる、という優れた効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、図１及び図２において、トレッド１２に、周方向主溝１４と、横主溝１６と、該横主溝１６及び周方向主溝１４により区画された陸部１８がタイヤ周方向に連なって形成された陸部列２０とを備え、トレッド１２が車輌装着内側と車輌装着外側とで非対称のパターンに形成されている。

周方向主溝１４は、トレッド１２上にタイヤ周方向に形成された溝であって、例えば３本形成されている。

横主溝１６は、周方向主溝１４と交差する方向かつタイヤ周方向に配列して形成された溝である。

陸部列２０には、車輌装着時における外側接地端１２Ａが位置する外側ショルダー領域陸部列２０Ａと、車輌装着時における内側接地端１２Ｂが位置する内側ショルダー領域陸部列２０Ｂと、中央領域陸部列２０Ｃ，２０Ｄとがある。

正規リムに組み付け正規内圧を充填し正規荷重を作用させた状態において、車輌装着時における外側接地端１２Ａからタイヤ赤道面ＣＬまでの距離をＡとし、車輌装着時における内側接地端１２Ｂからタイヤ赤道面ＣＬまでの距離をＢとすると、該タイヤ赤道面ＣＬから車輌装着内側に０．８Ｂの位置における周方向接地長ＬＢが、タイヤ赤道面ＣＬから車輌装着外側に０．８Ａの位置における周方向接地長ＬＡの７５乃至９０％である。

ここで、周方向接地長ＬＢを、周方向接地長ＬＡの７５乃至９０％としたのは、７５％を下回ると直進時にコンプライアンス力が発生し、摩耗性能も悪化するからであり、また９０％を上回ると、微少舵角入力時の応答性は良くても、舵角を大きくして行った場合に、車輌装着外側に位置する外側ショルダー領域陸部列２０Ａの接地圧が高くなり、応答ゲインの線形性が損なわれるからである。

なお、タイヤ赤道面ＣＬから車輌装着外側に０．８Ａの位置における周方向接地長をＬＡとし、タイヤ赤道面ＣＬから車輌装着内側に０．８Ｂの位置における周方向接地長をＬＢとしたのは、ショルダー領域陸部列２０Ａ及び内側ショルダー領域陸部列２０Ｂにおける各々の周方向平均接地長を簡単に表すためであり、周方向平均接地長の定義はこれに限られない。

図２において、内側落ち率（ＧＢ／Ｂ）は、外側落ち率（ＧＡ／Ａ）に対し１０５乃至１２０％である。

ここで、内側落ち率とは、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッド踏面と内側接地端１２Ｂにおけるトレッド踏面とのタイヤ半径方向落差である内側落ち量ＧＢを距離Ｂで除したものである。

また、外側落ち率とは、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッド踏面と外側接地端１２Ａにおけるトレッド踏面とのタイヤ半径方向落差である外側落ち量ＧＡを距離Ａで除したものである。

内側落ち率を、外側落ち率に対して１０５乃至１２０％としたのは、１０５％を下回ると、車輌装着内側の周方向接地長ＬＢを車輌装着外側の周方向接地長ＬＡよりも短くできなくなるからであり、また１２０％を上回ると、内側ショルダー領域陸部列２０Ｂの周方向接地長ＬＢが短くなり過ぎて、外側ショルダー領域陸部列２０Ａにおける接地圧が高くなり、応答ゲインの線形性が損なわれるからである。

内側ショルダー領域陸部列２０Ｂ及び外側ショルダー領域陸部列２０Ａには、タイヤ周方向の内側副主溝２４及び外側副主溝２２が夫々形成されている。

外側ショルダー領域陸部列２０Ａにおける外側副主溝２２のタイヤ赤道面ＣＬ側領域である外側副陸部列２６のタイヤ軸方向幅ＷＡは、内側ショルダー領域陸部列２０Ｂにおける内側副主溝２４のタイヤ赤道面ＣＬ側領域である内側副陸部列２８のタイヤ軸方向幅ＷＢに対し１０５乃至１３５％である。

ここで、外側副陸部列２６のタイヤ軸方向幅ＷＡを、内側副陸部列２８のタイヤ軸方向幅ＷＢに対し１０５乃至１３５％としたのは、１０５％を下回ると、陸部剛性が弱くなり、路面からのせん断方向の入力に対しチッピングや異常摩耗が発生するからであり、また１３５％を上回ると、陸部剛性が高すぎて、路面に対する追従性が悪化し、路面との間にすべりが発生して摩耗性能が悪化するからである。

外側副主溝２２及び内側副主溝２４の溝幅は、周方向主溝１４の溝幅の１５％以上３５％以下であり、外側副主溝２２及び内側副主溝２４の溝深さは、周方向主溝１４の溝深さの１５％以上６０％以下である。

ここで、外側副主溝２２及び内側副主溝２４の溝幅を、周方向主溝１４の溝幅の１５％以上３５％以下としたのは、１５％を下回るとショルダー領域陸部列の剛性が高くなり過ぎるからであり、３５％を上回ると、ショルダー領域陸部列の剛性が低くなり過ぎるからである。

外側ショルダー領域陸部列２０Ａのうち、外側副主溝２２よりもタイヤ軸方向外側には、該外側副主溝２２に開口しないラグ溝３０が形成され、外側副陸部列２６には外側副主溝２２には開口するが周方向主溝１４には開口しないラグ溝３２が形成されている。

内側ショルダー領域陸部列２０Ｂのうち、内側副主溝２４よりもタイヤ軸方向外側には、該内側副主溝２４に連通したサイプ３４が形成され、内側副陸部列２８には、周方向主溝１４には連通するが内側副主溝２４には連通しないサイプ３６が形成されている。

中央領域陸部列２０Ｃは、副主溝３８により副陸部列４０とタイヤ周方向に連続したリブ４２とに区画されている。副陸部列４０には、夫々周方向主溝１４に連通したサイプ４４が夫々形成されている。

中央領域陸部列２０Ｄは、副主溝４６により副陸部列４８，５０に区画されている。該副陸部列４８，５０には、夫々横主溝１６が貫通している。

上記のように、空気入りラジアルタイヤ１０は、タイヤ赤道面ＣＬの両側でトレッド１２のパターンが非対称となっている。

空気入りラジアルタイヤ１０を車輌（図示せず）に装着し、例えば左方向へコーナリングした場合には、右側車輪における内側ショルダー領域陸部列２０Ｂの周方向接地長ＬＢが、外側ショルダー領域陸部列２０Ａの周方向接地長ＬＡと同等となり、トレッド踏面の接地圧分布が均一となる。このため空気入りラジアルタイヤ１０は、接地性に優れており、わずかにステアリングを操舵したとき（微少舵角）でも横力がリニアに発生する（初期応答性が向上する）。

また、その後更に舵角が大きくなっても良好な接地性が確保され、応答ゲインの線形性が確保される。つまり、舵角に対する横力の増加量が一定となるので、該横力の大きさが予測でき、操縦が安定する。

外側ショルダー領域陸部列２０Ａと内側ショルダー領域陸部列２０Ｂとで、外側副主溝２２及び内側副主溝２４の設定位置を変え、外側副陸部列２６のタイヤ軸方向幅ＷＡを、内側副陸部列２８のタイヤ軸方向幅ＷＢよりも大きく設定しているので、外側ショルダー領域陸部列２０Ａにおいて偏摩耗が起き難く、かつ該外側ショルダー領域陸部列２０Ａの路面への追従性が高い。即ち、空気入りラジアルタイヤ１０は、摩耗性能と初期応答性とが両立したタイヤとなっている。

空気入りラジアルタイヤ１０をネガティブキャンバーに設定された車輌に用いると、コーナリング時の接地性が改善されるので、操舵時の初期応答性が高く、しかも偏摩耗が生じない。このため運転に余裕が生まれ、かつタイヤが長寿命となるので、車輌の維持費を低減し、環境負荷をも低減することができる。

空気入りラジアルタイヤ１０では、トレッド１２のパターン設定によって初期応答性を向上させているので、高グリップのトレッドゴムを使用した場合の弊害（摩耗量大となる）がなく、摩耗性能やノイズ性能にも優れている。
（試験例）
表１に示す条件で、従来例（図３）、比較例（図４）及び実施例に係る空気入りラジアルタイヤを試作し、コーナリングフォース及び摩耗量の測定、実車でのフィーリング評価を行った。

図３及び図４中、１００は空気入りラジアルタイヤ、１０２は周方向主溝、１０４は横主溝、１０６はショルダー領域陸部列、１０８は中間領域陸部列、１１０は中央陸部列、１１２はラグ溝である。また、図４中、２００は空気入りラジアルタイヤである。空気入りラジアルタイヤ１００，２００は、何れも副主溝を有していない。

タイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６、リムは６．５ＪＪ×１６、内圧は２１０ｋＰａである。

コーナリングフォース及び摩耗量の測定においては、荷重を３．６７ｋＮとした。

実車フィーリング評価では、株式会社本田技術研究所製造のシビックを使用し、荷重は車重＋１名乗車分である。

コーナリングフォースの評価は、ドラム試験機を用い、速度３０ｋｍ／ｈでスリップアングルを０．２°としたときのコーナリングフォースを測定した。表２に示す数値は、従来例を１００とした指数であり、数値が大きいほどコーナリングフォースが大きいことを示している。

摩耗量は、コーナリングフォースの測定と同じ条件で、新品時と２０００ｋｍ走行後の中間領域陸部列とショルダー領域陸部列との踏面の高さの差を測定した。表２に示す数値は、従来例を１００とした指数であり、数値が大きいほど摩耗量が少ないことを示している。

実車フィーリング評価では、ドライバーのフィーリングによる良否の判定を行った。

この試験例によれば、比較例では、コーナリングフォースが向上し、実車フィーリングも良となったが、従来例よりも摩耗量が大きくなってしまっている。比較例は副主溝を有していないので、陸部剛性が適切ではなく、接地性が改善されずに偏摩耗が生じたものと考えられる。

実施例では、コーナリングフォースが向上し、実車フィーリングも良であり、しかも摩耗量も減少している。これは副主溝の効果によって陸部剛性が適正化され、接地性が改善されたことにより、偏摩耗が生じ難くなったためと考えられる。

空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを示す図である。 空気入りラジアルタイヤのトレッドの接地状態及び断面形状を示す図である。 従来例に係る空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを示す図である。 比較例に係る空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンを示す図である。

符号の説明

１０ 空気入りラジアルタイヤ
１２ トレッド
１２Ａ 外側接地端
１２Ｂ 内側接地端
１４ 周方向主溝
１６ 横主溝
１８ 陸部
２０ 陸部列
２０Ａ 外側ショルダー領域陸部列
２０Ｂ 内側ショルダー領域陸部列
２２ 外側副主溝
２４ 内側副主溝
２６ 外側副陸部列
２８ 内側副陸部列
Ａ 外側接地端からタイヤ赤道面までの距離
Ｂ 内側接地端からタイヤ赤道面までの距離
ＣＬ タイヤ赤道面
ＬＡ 周方向接地長
ＬＢ 周方向接地長
ＷＡ タイヤ軸方向幅
ＷＢ タイヤ軸方向幅
ＧＡ 外側落ち量
ＧＢ 内側落ち量

Claims (3)

1. トレッドに、タイヤ周方向に形成された周方向主溝と、該周方向主溝と交差する方向かつタイヤ周方向に配列して形成された横主溝と、該横主溝及び前記周方向主溝により区画された陸部がタイヤ周方向に連なって形成された陸部列とを備え、前記トレッドが車輌装着内側と車輌装着外側とで非対称のパターンに形成された空気入りラジアルタイヤであって、
   正規リムに組み付け正規内圧を充填し正規荷重を作用させた状態において、車輌装着時における外側接地端からタイヤ赤道面までの距離をＡとし、車輌装着時における内側接地端からタイヤ赤道面までの距離をＢとすると、タイヤ赤道面から車輌装着内側に０．８Ｂの位置における周方向接地長が、タイヤ赤道面から車輌装着外側に０．８Ａの位置における周方向接地長の７５乃至９０％であり、
   タイヤ赤道面におけるトレッド踏面と前記内側接地端におけるトレッド踏面とのタイヤ半径方向落差である内側落ち量を前記距離Ｂで除してなる内側落ち率が、前記タイヤ赤道面における前記トレッド踏面と前記外側接地端におけるトレッド踏面とのタイヤ半径方向落差である外側落ち量を前記距離Ａで除してなる外側落ち率に対し１０５乃至１２０％であり、
   車輌装着内側に位置する内側ショルダー領域陸部列及び車輌装着外側に位置する外側ショルダー領域陸部列には、タイヤ周方向の内側副主溝及び外側副主溝が夫々形成され、
   前記外側ショルダー領域陸部列における前記外側副主溝の前記タイヤ赤道面側領域である外側副陸部列のタイヤ軸方向幅が、前記内側ショルダー領域陸部列における前記内側副主溝の前記タイヤ赤道面側領域である内側副陸部列のタイヤ軸方向幅に対し１０５乃至１３５％であること、
   を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記外側副主溝及び前記内側副主溝の溝幅は、前記周方向主溝の溝幅の１５％以上３５％以下であり、
   前記外側副主溝及び前記内側副主溝の溝深さは、前記周方向主溝の溝深さの１５％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. ネガティブキャンバーに設定された車輌に装着して用いるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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