JP3079048B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、つるつるした氷路
面での走行性能を向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】スパイクタイヤが、路面の損傷及び粉塵
公害を防止するために使用が禁止されて以来、積雪地帯
などにおいては、いわゆるスタッドレスタイヤと称され
る空気入りタイヤが広く普及している。このような空気
入りタイヤは、近年、低温環境下においても柔軟性を保
ちうるトレッドゴム材料などの開発に加え、トレッド面
に多数のブロックを形成したブロックパターンを採用
し、また、ブロックには多数のサイピングなどが設けら
れることによって、雪上での走行性能が格段に向上して
いる。

【０００３】しかしながら、スパイクを打ち込んでいな
い空気入りタイヤでは、つるつるとした氷路での走行性
能に関しては、やはりスパイクタイヤに劣る。したがっ
て、従来より、この種の空気入りタイヤにおいて氷上で
の走行性能を向上するための数多くの提案がなされてい
る。

【０００４】一般に氷路とタイヤとの間の粘着摩擦力を
増すためには、図５に示すように、タイヤ断面巾Ｗに対
するトレッド巾ＴＷの比を高めることにより、タイヤＴ
の路面接地領域を実質的に増大させることが良い。

【０００５】ところが、タイヤ断面巾Ｗに対してトレッ
ド巾ＴＷを増したタイヤＴは、トレッド端がスクエア化
し剛性が高くなる傾向にあるため、わだちを通過する際
に車両をふらつかせるワンダリング現象が生じやすく、
しかも氷雪路においてコーナリング応答性が低下し、車
両が曲がりにくくなるという問題がある。

【０００６】そして、これらの問題を解決するために、
図５に一点鎖線で示す如く、タイヤのトレッド部とサイ
ドウォール部とを比較的大きな曲率半径を有する円弧ｒ
で継いだラウンドショルダーとすることも提案されては
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ラ
ウンドショルダ化したタイヤは、わだち乗り越し性など
においては効果を発揮しうるものの、トレッドの接地領
域を減少させる傾向にあるため、コーナリング限界速度
を低下させるという新たな問題を生じる。

【０００８】このように、従来のタイヤは、わだち乗り
越し性が悪くかつ氷雪路で曲がりにくいか、あるいはコ
ーナリング限界が低いか、といういずれかの問題を抱え
るものであった。

【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑み案出された
もので、タイヤ断面巾に対するトレッド巾の比を高める
ことを前提として、トレッド部とバットレス部とを円弧
で接続したラウンドショルダを採用するとともに、バッ
トレス部に略タイヤ全周にのびる特定の周方向溝を設け
ることにより、ラウンドショルダ化による良好なわだち
乗り越し性、氷路におけるコーナリング応答性を生かし
つつ、コーナリング限界性能を低下させることがない空
気入りタイヤの提供を目的としている。

【００１０】なお、タイヤのバットレス部にタイヤ外面
を凹ませた凹部を形成するものとして、従来、特公昭３
６−２２３０２号公報、特公平５−８１４４２号公報な
どが提案されているが、両提案はいずれもタイヤトレッ
ド更生時の作業性を改善する課題の下になされたもの
で、しかもこの凹部がタイヤ全周に配されてはおらず、
何等、本発明の課題及び周方向溝を示唆するものではな
い。

【００１１】また、特開平８−１１３０１０号公報など
は、タイヤのバットレス部に周方向溝を設けることを開
示しているが、この溝はショルダー部の外観を向上する
ために形成される微細溝である。したがって、これらの
提案も本発明の周方向溝とは、課題、構成が基本的に相
違する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
記載の発明は、タイヤを正規リムにリム組し、かつ正規
内圧を充填した状態でのタイヤ子午断面において、トレ
ッド面と、サイドウォール部のタイヤ半径方向外側部で
あるバットレス部外面とが継ぎ円弧部を介して接続され
るとともに、前記トレッド面の輪郭を軸方向外側に延長
した仮想線と、前記バットレス部外面の輪郭を半径方向
外側に延長した仮想線との交点Ｐ、Ｐ間のタイヤ軸方向
の距離であるトレッド巾ＴＷが、タイヤ断面巾Ｗの８０
％以上を占める空気入りタイヤであって、前記継ぎ円弧
部が、前記トレッド巾ＴＷの６〜２０％の曲率半径Ｒの
小円弧で形成されるとともに、前記バットレス部に、３
〜７mmの溝深さＤで略タイヤ全周にのびる１本の周方向
溝を設け、しかもこの周方向溝のトレッド面に近い側の
外の溝壁がタイヤ半径方向線に対して０°または０°よ
りも大かつ１５°以下の角度θで前記バットレス面の傾
斜と逆向きに傾くとともに、前記外の溝壁とタイヤ外面
とが交わる外の溝縁は、前記交点Ｐとの間のタイヤ軸方
向距離ａが前記トレッド巾ＴＷの７％以下、かつ交点Ｐ
のタイヤ軸方向外側に位置することを特徴としている。

【００１３】ここで、前記「正規リム」、「正規内圧」
は、いずれもＪＩＳ、ＪＡＴＭＡなどの規格に従う。ま
た、周方向溝の溝深さＤは、バットレス面に対して垂直
方向に測定して特定しうる。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、前記トレッ
ド面が、路面と接地するＪＩＳＡ硬度が５５度以下のト
レッドゴムを有するとともに、タイヤ外面に、前記トレ
ッド面から前記バットレス部にのびることにより前記周
方向溝をタイヤ周方向に分断する横溝が形成されている
ことを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。図１には、正規リムにリム組さ
れ、かつ正規内圧が充填された空気入りタイヤの子午断
面を示している。

【００１６】本実施形態では、空気入りタイヤとして、
繊維コードをタイヤ赤道に対して７５〜９０°の角度で
配列したラジアル構造プライからなるカーカス７と、こ
のカーカス７の半径方向外側に配されたスチールコード
からなる内外２枚のベルトプライ９Ａ、９Ｂからなるベ
ルト層９とを有するスタッドレスタイヤが例示されてい
る。

【００１７】また、図１、図３に示す如く、空気入りタ
イヤは、トレッド面２に、路面と接地するＪＩＳＡ硬度
が５５度以下の柔軟なトレッドゴムＧが配されるととも
に、タイヤ周方向にのびる複数本の主溝１０と、この主
溝１０に交わる向きにのびる複数本の横溝１１とを設け
ることにより、該トレッド面２にブロック１２がタイヤ
周方向に並ぶブロックパターンを形成している。

【００１８】なお、各ブロック１２は、例えばタイヤ軸
方向に折れ曲がってのびるジグザグ状のサイピングＳが
形成されることにより、とくに氷路でのエッジ効果を発
揮して走行性能を向上しうる。

【００１９】さらに、空気入りタイヤは、本例では、単
一の円弧からなるトレッド面２と、サイドウォール部３
のタイヤ半径方向外側部であるバットレス部４の外面と
が継ぎ円弧部５を介して滑らかに接続されるとともに、
トレッド巾ＴＷが、タイヤ断面巾Ｗの８０％以上を占め
るように設定される。

【００２０】ここで、「トレッド巾ＴＷ」は、前記トレ
ッド面２の輪郭を軸方向外側に延長した仮想線２Ｖと、
前記バットレス部４の外面の輪郭を半径方向外側に延長
した仮想線４Ｖとの交点Ｐ、Ｐ間のタイヤ軸方向の距離
として定義する。

【００２１】このように、トレッド巾ＴＷがタイヤ断面
巾Ｗの８０％以上を占めることにより、トレッドの巾方
向の路面接地領域を増すのに役立ち、氷路での摩擦力を
増大させることが可能となる。逆に、前記トレッド巾Ｔ
Ｗがタイヤ断面巾Ｗの８０％未満のタイヤでは、接地巾
が小さく、氷路走行時に満足のゆく摩擦力を得ることが
できない。

【００２２】このような空気入りタイヤを前提として、
本発明では、前記継ぎ円弧部５の曲率半径Ｒの大きさを
前記トレッド巾ＴＷとの関係において限定するととも
に、前記バットレス部４に、略タイヤ全周にのびる１本
の周方向溝６を設けることを特徴としている。

【００２３】先ず、前記継ぎ円弧部５の曲率半径Ｒは、
従来よりも広げられたトレッド巾ＴＷの寸法を前提と
し、このトレッド巾ＴＷに対して６〜２０％になるよう
に設定することが必要である。

【００２４】すなわち、前記継ぎ円弧部５の曲率半径Ｒ
がトレッド巾ＴＷの６％未満であると、トレッド端部が
スクエア化し、前記周方向溝６を設けた場合でもわだち
乗り越し性を改善することができず、逆に２０％を越え
ると、トレッド巾ＴＷを広くしたにも拘わらず、接地巾
を増大させる効果が殆ど期待できなくなり、氷上での制
動性能及びコーナリング限界速度の改善を図ることがで
きないからである。

【００２５】また、わだち乗り越し性を重視すると、前
記継ぎ円弧部５の曲率半径Ｒはトレッド巾ＴＷに対して
１２〜２０％に設定するのが好ましく、逆に氷上での制
動性能を重視するならば、同６〜１１％に設定するのが
好ましい。

【００２６】なお、トレッド面２とバットレス部外面と
をテーパ状の斜面とすることも考えられるが、この場合
には、接地巾の低下により氷雪路での走行性能が低下す
るため採用しえない。

【００２７】このように、継ぎ円弧部５の曲率半径Ｒを
設定すると、ラウンドショルダ化により、わだち乗り越
し性とコーナリング応答性の向上が期待できるが、これ
だけではコーナリング限界速度の低下は免れない。そこ
で、バットレス部４に特定形状の周方向溝６を設けるこ
とが必要となる。

【００２８】このような周方向溝６は、主としてタイヤ
にスリップ角が付与されたときに、タイヤ外面を有効に
増加させて接地面積の減少を防ぐことにより、他の諸性
能を悪化させることなくコーナリング限界速度の低下を
防ぐ働きをなし、そのために溝深さＤ、外の溝壁６Ａの
角度θ、外の溝縁Ｅｏと前記交点Ｐとの間の軸方向距離
ａなどを以下に説明するように特定する必要がある。

【００２９】先ず、図２に示す周方向溝６は、溝深さＤ
を３〜７mmとして略タイヤ全周に設けることが必要であ
る。

【００３０】前記溝深さＤが３mm未満では、コーナリン
グ時に前記継ぎ円弧部５を中心とするショルダ部の剛性
を弱めることができず、コーナリング限界速度が低下
し、逆に７mmを越えると、トレッドショルダ部の剛性が
著しく低下するため、わだち乗り越し時のリニア感がな
くなり、しかもコーナリング限界速度の低下をも抑制し
えない。

【００３１】また、周方向溝６が略タイヤ全周に設けら
れていないような場合には、コーナリング中にタイヤ全
周上で接地巾の変化が安定せず、コーナリング限界速度
が低下する。

【００３２】また、周方向溝６が「略」タイヤ全周に設
けられるとしたのは、図３に示す如く、前記横溝１１
が、前記トレッド面２から前記バットレス部４にのびる
ことにより前記周方向溝６をタイヤ周方向に分断するこ
とがあるためで、周方向溝６は、タイヤ全周に完全に連
なるものの他、前記横溝等により、タイヤ周方向に分断
されたものでも良い。

【００３３】次に、周方向溝６の溝深さＤが３〜７mmに
設定されている関係上、前記周方向溝６のトレッド面２
に近い側の外の溝壁６Ａがタイヤ半径方向線Ｎに対して
０°または０°よりも大かつ１５°以下の角度θで前記
バットレス面の傾斜と逆向きに傾いて形成されることが
必要である。

【００３４】この外の溝壁６Ａの角度θが０°を下回る
と、コーナリング時に前記ショルダ部を有効に接地させ
ることができず、コーナリング限界速度が低下し、逆に
１５°を越えると、ドライ路面を走行した際に、この周
方向溝６の近傍にてゴムちぎれが生じ耐久性が低下す
る。なお、好ましくは、前記角度θは、１０〜１５°に
設定するのが望ましい。

【００３５】また、周方向溝６のトレッド面２に遠い側
の内の溝壁６Ｂについては、任意に定めうるが、好まし
くはバットレス面４に対して法線方向か又はこれと±２
０°で傾けて形成することが好ましい。

【００３６】さらに、周方向溝６の前記外の溝壁６Ａと
タイヤ外面とが交わる外の溝縁Ｅｏと、前記交点Ｐとの
間のタイヤ軸方向距離ａは、前記トレッド巾ＴＷの７％
以下とし、０よりも大のときには前記交点Ｐのタイヤ軸
方向外側に位置することが必要である。

【００３７】前記外の溝縁Ｅｏと前記交点Ｐとの間のタ
イヤ軸方向の距離ａは、周方向溝６の位置を特定するこ
とができ、この距離ａが０mmを下回ると、すなわち交点
Ｐよりもタイヤ軸方向内側にあると、コーナリング限界
速度の低下を防ぎうるものの、ショルダ部ＳＨがスクエ
ア化する傾向からコーナリングの応答性が低下し、逆に
トレッド巾ＴＷの７％を越えると、前記ショルダ部５の
剛性が高まり過ぎてコーナリング限界速度が低下する。

【００３８】なお、前記外の溝縁Ｅｏと、周方向溝６の
前記内の溝壁６Ｂとタイヤ外面とが交わる内の溝縁Ｅｉ
との間の距離である周方向溝の溝巾ＧＷは、例えば前記
トレッド巾ＴＷの４％以上、好ましくは５％以上に設定
するのが好ましい。

【００３９】前記溝巾ＧＷが、トレッド巾ＴＷの４％未
満では、石噛みなどにより溝の目詰まりが生じ易く、該
周方向溝６が効果的に機能しえない傾向がある。

【００４０】また、図４には、本発明の他の実施形態を
示している。本例のように、横溝１１を介して隣り合う
周方向溝６Ｓ、６Ｌにおいて、前記溝巾ＧＷを異ならせ
たものを例示している。このように、横溝１１を介して
隣り合う周方向溝６Ｓ、６Ｌにおいては、溝巾ＧＷ以外
にも、溝深さＤ、外の溝壁の傾斜角度θ、継ぎ円弧部の
曲率半径Ｒ、前記距離ａを異ならせることができ、さら
には、前記バットレス面には、前記周方向溝６のタイヤ
半径方向内側部などに適宜の模様や、細溝などを形成し
てもよい。

【００４１】

【実施例】タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５であり、
図１〜３に示す構造をなしかつ表１に示すように各部の
寸法Ｒ、Ｄ、θ、ａなどを変化させた空気入りタイヤを
試作するとともに（実施例１〜１７）、本発明外のタイ
ヤ（比較例１〜１７）についても試作し、性能を評価す
るテストを行った。

【００４２】テストは、排気量２０００ｃｃの国産後輪
駆動車に、試供タイヤを装着し、テストドライバーのフ
ィーリングによって、わだち乗り越し時の車両のふらつ
きを観察するわだち乗り越し性能、雪上でタイヤにスリ
ップ角を与えた場合の車両の曲がり易さを観察したコー
ナリング応答性能、氷雪路で車両が旋回可能な限界速度
を観察したコーナリング限界性能、及び乾燥アスファル
ト路面を走行したときの周方向溝周辺のゴム欠けを調べ
たドライ路面耐久性能などのテストなどを必要に応じて
行い、非常に良好な場合を◎、概ね良好な場合を○、悪
い場合を×とする３段階で評価した。

【００４３】また、フィーリングテストとは別に、つる
つるの氷路を速度１５ｋｍ／ｈからタイヤをロックさせ
る急制動をかけ、制動開始から車両が停止するまでの制
動距離を測定する氷上ロック制動性能テストも必要に応
じて行なった。このテストでは、継ぎ円弧部の曲率半径
Ｒを０とした比較例１の性能を１００とした指数で評価
した。数値が大きいほど良好である。テストの結果を表
１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】テストの結果は、実施例のタイヤが、わだ
ち乗り越し性、氷路でのコーナリング応答性及びコーナ
リング限界性能をいずれも低下させることなしに、氷路
での走行性能が向上していることを示している。

【００４９】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは、バットレス
部に設けた周方向溝によって、ラウンドショルダ化によ
る良好なわだち乗り越し性とコーナリング応答性とを生
かしつつコーナリング限界性能を低下を防止しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す空気入りタイヤの子午
断面図である。

【図２】トレッド部端部の輪郭拡大図である。

【図３】トレッド部端部の拡大斜視図である。

【図４】本発明の他の実施形態を示すトレッド部端部の
拡大斜視図である。

【図５】従来の技術を説明する空気入りタイヤの子午断
面図である。

【符号の説明】

２ トレッド面 ２Ｖ トレッド面の輪郭を軸方向外側に延長した仮想線 ３ サイドウォール部 ４ バットレス部 ４Ｖ バットレス部外面の輪郭を半径方向外側に延長し
た仮想線 ５ 継ぎ円弧部 ６ 周方向溝 ６Ａ 外の溝縁 １０ 主溝 １１ 横溝 ＴＷ トレッド巾 Ｐ トレッド面の輪郭を軸方向外側に延長した仮想線
と、前記バットレス部外 面の輪郭を半径方向外側に延長した仮想線との交点 Ｒ 継ぎ円弧部の曲率半径 θ 外の溝壁の傾斜角度 Ｄ 周方向溝の溝深さ ａ 外の溝縁と交点Ｐとの間のタイヤ軸方向距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 11/00,11/01,13/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤを正規リムにリム組し、かつ正規内
   圧を充填した状態でのタイヤ子午断面において、 トレッド面と、サイドウォール部のタイヤ半径方向外側
   部であるバットレス部外面とが継ぎ円弧部を介して接続
   されるとともに、 前記トレッド面の輪郭を軸方向外側に延長した仮想線
   と、前記バットレス部外面の輪郭を半径方向外側に延長
   した仮想線との交点Ｐ、Ｐ間のタイヤ軸方向の距離であ
   るトレッド巾ＴＷが、タイヤ断面巾Ｗの８０％以上を占
   める空気入りタイヤであって、 前記継ぎ円弧部が、前記トレッド巾ＴＷの６〜２０％の
   曲率半径Ｒの小円弧で形成されるとともに、 前記バットレス部に、３〜７mmの溝深さＤで略タイヤ全
   周にのびる１本の周方向溝を設け、 しかもこの周方向溝のトレッド面に近い側の外の溝壁が
   タイヤ半径方向線に対して０°または０°よりも大かつ
   １５°以下の角度θで前記バットレス面の傾斜と逆向き
   に傾くとともに、 前記外の溝壁とタイヤ外面とが交わる外の溝縁は、前記
   交点Ｐとの間のタイヤ軸方向距離ａが前記トレッド巾Ｔ
   Ｗの７％以下、かつ交点Ｐのタイヤ軸方向外側に位置す
   ることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記トレッド面は、路面と接地するＪＩＳ
   Ａ硬度が５５度以下のトレッドゴムを有するとともに、
   タイヤ外面に、前記トレッド面から前記バットレス部に
   のびることにより前記周方向溝をタイヤ周方向に分断す
   る横溝が形成され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。