JP3068239B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP3068239B2
JP3068239B2 JP3133631A JP13363191A JP3068239B2 JP 3068239 B2 JP3068239 B2 JP 3068239B2 JP 3133631 A JP3133631 A JP 3133631A JP 13363191 A JP13363191 A JP 13363191A JP 3068239 B2 JP3068239 B2 JP 3068239B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、卜レッド部に複数本
の主溝および横溝が形成されることにより、複数のブロ
ックが画成された空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、空気入りタイヤの卜レッドパター
ンとしては、倒えば、卜レッド部に周方向に延びる複数
の主溝およびほぼ軸方向に延びる複数の横溝が形成され
ることにより、外表面が凸多角形をし、辺の長さが2種
類以上である複数のブロックが画成された、ブロックタ
イプのものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気入りタイヤにあっては、大舵角域におい
て最大コーナリングフォースが大きく低下し、タイヤの
ドライ走行性能が悪くなるという問題点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、こ
のような大舵角域での最大コーナリングフォースの低下
原因を解明すべく鋭意研究を重ねた結果、以下のような
知見を得た。即ち、一般に、ゴムは非圧縮性(ゴムに圧
力を作用させると、変形はするが、体積に変化はない)
であるため、ゴムからなるブロックを接地させると、該
ブロックは荷重を受けて半径方向に潰れるとともに接地
面に平行に逃げよう(膨出しよう)とする。このとき、
ブロックの辺のうち短い辺近傍では同時に変形するゴム
の量が少ないため、半径方向に大きく潰れて接地圧が低
くなるが、長い辺近傍では同時に変形するゴムの量が多
いため、半径方向の潰れ量が前記短い辺近傍における潰
れ量より少なくなり、該長い辺近傍におけるブロックの
接地圧が前記短い辺近傍における接地圧より高くなる。
そして、このように接地圧がブロックの各部で不均一で
あると、舵角が大きくなるに従いサイドフォースが接地
圧の高い部位に集中し、結果として最大コーナリングフ
ォースが低下するのである。
【0005】この発明は前述の知見に基づきなされたも
ので、卜レッド部に周方向に延びる複数の主溝およびほ
ぼ軸方向に延びる複数の横溝が形成されることにより、
外表面が凸多角形をし、辺の長さが2種類以上である複
数のブロックが画成された空気入りタイヤにおいて、該
ブロックの外表面の辺のうち最も短い辺近傍における主
溝の溝底から外表面までの半径方向距離を、該ブロック
の外表面の辺のうち最も長い辺近傍における主溝の溝底
から外表面までの半径方向距離より大としたものであ
る。
【0006】
【作用】路面を走行しているときのブロックの接地圧
は、前述のように短い辺の近傍では低く、一方、長い辺
の近傍では高くなる。このため、この発明では、ブロッ
クの外表面の辺のうち最も短い辺近傍における主溝の溝
底から外表面までの半径方向距離を、訪ブロックの外表
面の辺のうち最も長い辺近傍における主溝の溝底から外
表面までの半径方向距離より大とすることにより、最も
短い辺近傍でのゴム量を増大させて該辺近傍における接
地圧を増加させ、一方、最も長い辺近傍でのゴム量を減
少させて該辺近傍における接地圧を低減させ、これによ
リ、ブロックの各部における接地圧を均一化させてい
る。この結果、舵角が大きくなってもサイドフォースの
接地圧の高い部位への集中が緩和され、結果として最大
コーナリングフォースの低下が阻止される。
【0007】また、ブロックの外表面の面中央部は全周
囲がゴムで囲まれているため、接地時にゴムの逃げ場が
なく、この結果、接地圧はブロックの内で最大となる。
このため、請求項2では、この部位の半径方向距離を、
前記最も長い辺近傍における半径方向距離の値より小と
し、ブロック全域の接地圧のさらなる均一化を図ってい
る。さらに、凸多角形であるブロックの角部は内角がい
ずれも 180度より小さい(辺は 180度である)ため、同
時に変形するゴムの量がいずれの辺の近傍よりも少な
く、この結果、接地圧がブロックの内で最小となる。こ
のため、請求項3では、この角部における半径方向距離
を、最も短い辺近傍における半径方向距離より大とし、
ブロック全域の接地圧のさらなる均一化を図っている。
また、請求項4では、辺の長さが3種類以上あるとき、
半径方向距離を辺の長さが短くなるに従って大とし、ブ
ロック全域の接地圧のさらなる均一化を図っている。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図1において、11は空気入りタイヤであり、
このタイヤ11の卜レッド部12の外表面には周方向に延び
る複数本、ここでは5本の直線状の主溝13が形成されて
いる。また、前記トレッド部12にはほぼ軸方向に延び
る、ここでは軸方向に対して多少傾斜した複数本の横溝
14が形成され、これらの横溝14は前記主溝13と交差する
とともに、周方向に等距離離れて配置されている。そし
て、これら主溝13および横溝14により卜レッド部12には
外表面が凸多角形(内角が全て 180度未満である多角
形)、ここでは平行四辺形をした多数個のブロック15が
画成される。各ブロック15の外表面の外縁は2種類以上
の辺、ここでは周方向に延びる一対の長辺18と、ほぼ軸
方向に延びる一対の短辺19との2種類の辺から構成され
ている。そして、このようなタイヤ11を荷重下で走行さ
せると、ゴムが非圧縮性であるため、前記ブロック15は
半径方向に潰れるとともに接地面に平行に逃げよう(主
溝13および横溝14内に膨出しよう)とするが、このと
き、前記短辺19の近傍のブロック15では同時に変形する
ゴムの量が少ないため、半径方向に大きく潰れ、接地圧
が低下する。一方、長辺18の近傍のブロック15では同時
に変形するゴムの量が前記短辺19近傍より多いため、半
径方向ヘの潰れ量が短辺19近傍より小さく、この結果、
接地圧は前記短辺19近傍より高くなる。また、各ブロッ
ク15の外表面の面中央部20は周囲全てがゴムで囲まれて
いるため、接地時にゴムの逃げ場がなく、この結果、該
ブロック15の面中央部20における接地圧は前記長辺18近
傍における接地圧より高くなりブロック15中で最大とな
る。さらに、各ブロック15の角部、ここでは一対の鈍角
部21および一対の鋭角部22は、内角が共に 180度より小
さい(前記長辺18および短辺19は共に 180度である)た
め、同時に変形するゴムの量がいずれの辺(長辺18、短
辺19)の近傍よりも少なく、この結果、各ブロック15の
鈍角部21、鋭角部22での半径方向への潰れ量が短辺19近
傍より大きくなり、接地圧は前記短辺19近傍より低くな
ってブロック15中で最低となる。そして、このように接
地圧が各ブロック15の各部で不均一であると、舵角が大
きくなるに従いサイドフォースが接地圧の高い部位に集
中し、結果として最大コーナリングフォースが低下する
のである。
【0009】このため、この実施例では、図1、2、3
に示すように、ブロック15の外表面の辺のうち最も短い
辺、ここでは短辺19近傍における主溝13の溝底25からブ
ロック15の外表面までの半径方向距離Cを、該ブロック
15の外表面の辺のうち最も長い辺、ここでは長辺18近傍
における主溝13の溝底25から外麦面までの半径方向距離
Dより大とする、ここでは短辺19近傍を仮想線で示す卜
レッド部12の断面輪郭より半径方向外側に突出させ、一
方、長辺18近傍を卜レッド部12の断面輪郭より半径方向
内側に凹ませている。この結果、短辺19近傍でのゴム量
が増大して該短辺19近傍における接地圧が増加し、一
方、長辺18近傍でのゴム量が減少して該長辺18近傍にお
ける接地庄が低減し、これにより、ブロック15の各部に
おける接地圧が均一化される。また、この実施例では、
各ブロック15の外表面の面中央部20における主溝13の溝
底25から外表面までの半径方向距離Fを、ブ口ック15の
辺のうち最も長い辺、ここでは長辺18近傍における主溝
13の溝底25から外表面までの半径方向距離Dより小とし
てブロック15中で最小とし、これにより、接地圧がブロ
ック15中で最も高い面中央部20の接地圧を大きく低減さ
せ、ブロック15の全域における接地圧のさらなる均一化
を図っている。さらに、この実施例では、各ブロック15
の角部、ここでは鈍角部21、鋭角部22の双方における主
溝13の溝底25から外表面までの半径方向距離を、ブロッ
ク15の外表面の辺のうち最も短い辺、ここでは短辺19近
傍における半径方向距離Cより大とし、これにより、接
地圧がブロック15中で最も低い鈍角、鋭角部21、22での
接地圧を大きく増加させ、ブ口ック15全域での接地圧の
さらなる均一化を図っている。ここで、前記鈍角部21に
あっては潰されたときにゴムが逃げることができる周囲
の空間が、鋭角部22におけるゴムの逃げることができる
周囲の空間より狭いため、接地時における接地圧は鈍角
部21の近傍の方が鋭角部22の近傍より高くなる。このた
め、この実施例では、鋭角部22の近傍における主溝13の
溝底25から外表面までの半径方向距離G2を、鈍角部21の
近傍における主溝13の溝底25から外表面までの半径方向
距離G1より大とし、角部における接地圧の均一化を図っ
ている。そして、このように高さの異なるブロック15の
各部の外表面は滑らかな曲面によってつながれている。
ここで、主溝13の溝底25とは、当該ブロック15の軸方向
両側に配置された一対の主溝13の溝底を結び、卜レッド
部12の断面輪郭に平行な曲線(仮想線で示す)を意味す
る。そして、このようにブロック15の各部における接地
圧が均一化すると、このタイヤ11での走行時に舵角が大
きくなってもサイドフォースの接地圧の高い部位への集
中が緩和され、結果として最大コーナリングフォースの
低下が阻止されるのである。ここで、前記半径方向距離
Cと半径方向距離Dとの差(mm)は、長辺18の長さLと短
辺19の長さMとの差を短辺19の長さMで除した値(Lー
M)/Mの0.5倍から 2倍の範囲であることが好まし
い。その理由は、 0.5倍末満であると、前記接地圧の均
一化が十分でないからであり、一方、 2倍を超えると、
短辺19近傍における接地圧が増加しすぎ、また、長辺18
近傍における接地圧が低減しすぎることで、逆に接地圧
が不均一となるからである。また、前記半径方向距離F
と半径方向距離Dとの差(mm)は、 0.1から 0.5の範囲が
好ましく、半径方向距離G1、G2と半径方向距離Cとの差
(mm)は、 0.2から 0.6の範囲が好ましい。
【0010】なお、前述の実施例では、各ブロック15の
辺は2種類、即ち長辺18および短辺19であったが、この
辺の種類は3種類以上であってもよい。この場合には、
主溝13の溝底25からブロック15の外表面までの半径方向
距離は、辺の長さが短くなるに従って大きくする。ここ
で、辺の長さがほぼ同一である場合には、前記半径方向
距離を同一の値としてもよい。
【0011】次に、試験例を説明する。この試験に当た
っては、図1に示すようなトレッドパターンを有し、長
辺18、短辺19の近傍、面中央部20および鈍角部21、鋭角
部22における、主溝13の溝底25からブロック15の外表面
までの半径方向距離が全て同一である比較タイヤと、図
1に示すような卜レッドパターンを有し、短辺19の近傍
における半径方向距離Cと長辺18の近傍における半径方
向距離Dとの差が 0.3mmで、ブロック15の面中央部20に
おける半径方向距離Fと長辺18の近傍における半径方向
距離Dとの差が 0.3mmで、さらに、鈍角部21、鋭角部22
における半径方向距離G1、G2と短辺19の近傍における半
径方向距離Cとの差がそれぞれ、 0.2mm、 0.4mmである
供試タイヤと、を準備した。ここで、比較、供試タイヤ
のサイズはともに205/60R15であり、また、各ブロック
15の長辺18の長さLは40mm、短辺19の長さMは30mm、鈍
角部21の内角は 120度、鋭角部22の内角は60度であっ
た。次に、このような各タイヤに2kgf/cm2の内圧を充填
するとともに360kgfの荷重を作用させながらドラム上を
30km/hで走行させ、このときのスリップ角を種々に変化
させて最大コーナリングフォースを測定した。その結果
を以下の表1および図4に示す。
【表1】 図4から明らかなように、比較タイヤにあっては、スリ
ップ角が大きくなる(大舵角域となる)と最大コーナリ
ングフォースが大きく減少しているが、供試タイヤにお
いては、最大コーナリングフォースの減少はなく、逆に
僅かであるが増加している。
【0012】また、前述と同一の比較タイヤおよび供試
タイヤを国産乗用車に装着した後、ワインディング路を
走行し、乗車したドライバーによる走行時のフィーリン
グを数値化して、各タイヤのドライ性能を求めた。その
結果は前記表1に示されている。この試験結果から、供
試タイヤが比較タイヤよりドライ性能が艮好であること
が理解される。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、大舵角域における最大コーナリングフォースの低下
を阻止することにより、タイヤのドライ走行性能を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すトレッド部の展開図
である。
【図2】図1のIーI矢視断面図である。
【図3】図1のIIーII矢視断面図である。
【図4】スリップ角に対する最大コーナリングフォース
の値を示すグラフである。
【符号の説明】
11…空気入りタイヤ 12…卜レッド部 13…主溝 14…横溝 15…ブロック 18…長辺 19…短辺 20…面中央部 21、22…角部 25…溝底
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 11/11

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】卜レッド部に周方向に延びる複数の主溝お
    よびほぼ軸方向に延びる複数の横溝が形成されることに
    より、外表面が凸多角形をし、辺の長さが2種類以上で
    ある複数のブロックが画成された空気入りタイヤにおい
    て、該ブロックの外表面の辺のうち最も短い辺近傍にお
    ける主溝の溝底から外表面までの半径方向距離を、該ブ
    ロックの外表面の辺のうち最も長い辺近傍における主溝
    の溝底から外表面までの半径方向距離より大としたこと
    を特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記ブロックの面中央部における主溝の溝
    底から外表面までの半径方向距離を、ブロックの外表面
    の辺のうち最も長い辺近傍における主溝の溝底から外表
    面までの半径方向距離より小とした請求項1記載の空気
    入りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記ブロックの角部における主溝の溝底か
    ら外表面までの半径方向距離を、ブロックの外表面の辺
    のうち最も短い辺近傍における主溝の溝底から外表面ま
    での半径方向距離より大とした請求項1記載の空気入り
    タイヤ。
  4. 【請求項4】前記辺の長さが3種類以上あるとき、主溝
    の溝底から外表面までの半径方向距離は、辺の長さが短
    くなるに従って大となる請求項1記載の空気入りタイ
    ヤ。
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