JP3583537B2

JP3583537B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3583537B2
Application number: JP00599396A
Authority: JP
Inventors: 浩幸松本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: JPH09193605A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば轍等の凹凸を有する路面の傾斜面上を車両が走行する場合に生じる、運転者が予測できないようなタイヤの複雑な動き、いわゆるワンダリング現象の発生を、空荷時、積荷時の別なく抑制して、直進安定性を大きく向上させた空気入りラジアルタイヤ、なかでも、軽トラック、小型トラック・バスおよびトラック・バスに用いて好適なタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カーカスコードをタイヤ赤道面と実質的に直交する方向に延在させて配設したラジアルタイヤは、耐摩耗性および操縦安定性にすぐれることから、近年の車両の高速化とも相俟って、乗用車のみならず、小型トラック、トラック・バス等の車両においても、ラジアルタイヤがバイアスタイヤに比して多用されるに至っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、道路網の整備拡充によって、車両の高速走行が日常的に行われる昨今においては、ラジアルタイヤにおいてとくに激しいワンダリング現象の発生を十分に抑制して直進安定性を高め、安全性を一層向上させることが強く要求されている。
【０００４】
ここで、ラジアルタイヤにおけるワンダリング現象の発生についてみるに、図４に例示するように、タイヤＴが轍等の傾斜路面Ｓ上を転動する場合には、タイヤＴには、負荷荷重Ｗ、路面からの反力Ｆ_ＲおよびキャンバースラストＦ_ｃのそれぞれが作用し、そして、これらのそれぞれの力の水平方向分力の合力としての横力Ｆ_Ｙが働くことになる。ところで、タイヤをラジアル構造とした場合には、トレッド部の剛性が高くなって、バイアス構造のタイヤに比してキャンバースラストＦ_ｃが小さくなるため、図では傾斜路面Ｓの下側に向く横力Ｆ_Ｙが、キャンバースラストＦ_ｃの減少分に相当するだけ相対的に大きくなり、それ故に、タイヤＴの、傾斜面下方への滑り落ち傾向が強くなって、轍乗越しが困難となるワンダリング現象が発生する。
【０００５】
そこで、この発明は、ラジアルタイヤのキャンバースラストを増加させることによって、轍路等の傾斜面上でのワンダリング現象の発生を作用荷重の大小、いいかえれば、トレッド接地幅の大小にかかわらず、十分に抑制して直進安定性を大きく向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りラジアルタイヤは、ともに一対をなすビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連続するトロイド状のトレッド部とを具えるとともに、それらの各部を補強するラジアルカーカスと、このラジアルカーカスのクラウン部の外周側でトレッド部を補強するベルトとを具えるものであり、
規定内圧の充填下での、タイヤ幅方向断面内のトレッド外輪郭形状を、タイヤ赤道面に重なる、タイヤ断面の対称軸上に中心を有する第１の円弧と、この第１の円弧に隣接する第２の円弧と、この第２の円弧の、タイヤ幅方向の外側に連続する第３の円弧との少なくとも三種類の円弧で画成し、第２および第３の円弧のそれぞれを、第１の円弧の仮想延長線よりタイヤ半径方向の外側に配設するとともに、第２の円弧の曲率半径を、第３の円弧のそれより大きくしたものである。
【０００７】
ここで好ましくは、第２の円弧の曲率半径を、第１の円弧のそれよりも大きくし、また好ましくは、第１の円弧と、第２の円弧との接合位置に周方向溝を設ける。
【０００８】
そして、より好ましくは、第１の円弧と第２の円弧とを、タイヤ断面の中心軸から、トレッド幅の０．１５〜０．２８倍の位置で接合させ、さらに好ましくは、トレッド部に、傾斜面上での転動時にのみ接地する側方張出し部を設ける。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、タイヤへの規定内圧の充填状態の下での、タイヤ幅方向断面内のトレッド外輪郭形状を示すものであり、図示以外のタイヤ構成部分は、従来の一般的なラジアルタイヤと同様の構造を有するものとする。
【００１０】
ここでは、タイヤ赤道面に重なるタイヤ断面の対称軸Ｘ−Ｘ上に中心を有する第１の円弧ＣＲ_１を、この第１の円弧ＣＲ_１に隣接し、対称軸Ｘ−Ｘから０〜０．２８Ｗの位置の、Ｘ−Ｘと平行な線上に中心を有する第２の円弧ＣＲ_２と、この第２の円弧ＣＲ_２の、タイヤ幅方向の外側に、好ましくは滑らかに連続する第３の円弧ＣＲ_３との三種類の円弧で画成し、第２および第３の円弧ＣＲ_２，ＣＲ_３をいずれも、第１の円弧ＣＲ_１の仮想延長線ａよりもタイヤの半径方向外側に位置させるとともに、第２の円弧ＣＲ_２の曲率半径Ｒ_２を、第３の円弧ＣＲ_３の曲率半径Ｒ_３より大きくする。
このような外輪郭形状の下では、多くは、第１の円弧ＣＲ_１と第２の円弧ＣＲ_２との接合部に凹部が形成されることになる。
なおここにおいて、円弧の種類は四種類以上の複数種類とすることも可能である。
【００１１】
かかるタイヤにおいて、より好ましくは、第１の円弧ＣＲ_１の曲率半径Ｒ_１を、第２の円弧ＣＲ_２の曲率半径Ｒ_２より小さくし、また好ましくは、第１の円弧ＣＲ_１と第２の円弧ＣＲ_２との接合位置に周方向溝Ｇを設ける。
【００１２】
さらに好ましくは、第１の円弧ＣＲ_１と第２の円弧ＣＲ_２とを、対称軸Ｘ−Ｘからトレッド幅Ｗの０．１５〜０．２８倍の範囲内で接合させ、より好ましくは、トレッド部ＴＤに、傾斜路面上でのタイヤの転動時にのみ接地する側方張出し部ＳＩを設ける。
【００１３】
以上のように構成してなるタイヤの作用を、図２に例示するところに基づいて以下に説明する。
傾斜路面Ｓ上を転動するタイヤへのキャンバースラストＦ_Ｃは、トレッド部ＴＤが傾斜路面Ｓに接地してトレッド部ＴＤが撓み変形した場合に、タイヤ幅方向断面内で、トレッド部ＴＤの本来的な曲線状輪郭線が直線状に延ばされることに伴う、トレッド部ＴＤの曲げ変形ｂｓ，ｂ_Ｃがそのトレッド部ＴＤの剪断変形Ｓ_{Ｓ，}Ｓ_Ｃをもたらし、この剪断変形Ｓ_{Ｓ，}Ｓ_Ｃによって生じる、斜面を登る方向の剪断応力ｆ_ＣＳ，ｆ_ＣＣの合力として発生するものである。従って、キャンバースラストＦ_Ｃを増加させるためは、トレッド部ＴＤの曲線状輪郭線の曲率半径を小さくして、剪断変形量、ひいては、剪断応力ｆ_ＣＳ，ｆ_ＣＣを高めることが有効である。
【００１４】
ここでとくに、小型トラック用、トラック・バス用等のタイヤにあっては、空荷時と積荷時とて負荷される荷重が大きく相違し、これがためトレッド接地幅もまた大きく変化し、積荷時にはトレッド幅のほぼ全体が接地するのに対し、空荷時の接地幅は、トレッド幅のほぼ半分となるので、空荷時と積荷時との別なく、常に大きなキャンバースラストＦ_Ｃを発生するタイヤ、ひいては、トレッド部ＴＤの外輪郭形状の出現が強く望まれている。
【００１５】
ところで、空荷時に大きなキャンバースラストＦ_Ｃを発生させるためには、空荷時に接地するトレッド部中央区域、すなわち第１の円弧ＣＲ_１にて画成されるトレッド部分の曲率半径Ｒ_１を小さくすることが有効であるも、トレッド部分の全体をその曲率半径Ｒ_１に基づく円弧にて画成した場合には、図３に例示するように、トレッド部ＴＤ_１の、対称軸Ｘ−Ｘ上におけるタイヤ半径方向の高さと、トレッド端における半径方向高さとの差Ｈが大きくなりすぎ、積荷時においてもなお、トレッド端部分が接地できなくなり、それ故に、積荷時のキャンバースラストＦ_Ｃが逆に低下することになる不都合がある。
【００１６】
そこでこのタイヤでは、第１の円弧ＣＲ_１の曲率半径を十分小さくしてなお、差Ｈが過大にならないように、第１の円弧ＣＲ_１に隣接し、その円弧ＣＲ_１の仮想延長線ａよりタイヤ半径方向の外側に位置する第２の円弧ＣＲ_２を設ける。ここで、両円弧ＣＲ_１，ＣＲ_２の接合部は、多くは谷部となるが、それらの円弧ＣＲ_１，ＣＲ_２を、谷部が生じないように滑らかに連続させることも可能である。なお、第１の円弧ＣＲ_１と第２の円弧ＣＲ_２との接合部に谷部が生じる場合には、そこが偏摩耗の発生核となり易いので、好ましくは、そこに周方向溝Ｇを形成することによって、偏摩耗の発生を防止する。
【００１７】
またここで、第１の円弧ＣＲ_１の曲率半径Ｒ_１を小さくする理由は、上述のように空荷時のキャンバースラストＦ_Ｃを増すためであるから、空荷時に接地するトレッド領域にのみ第１の円弧ＣＲ_１を適用すれば良く、このため、第１の円弧ＣＲ_１と第２の円弧ＣＲ_２との接合位置は、空荷時の接地端近傍とすることが好ましい。従って、タイヤを装着する車両や、タイヤサイズ等によっても、幾分相違するが、その接合位置を、一般的には、対称軸Ｘ−Ｘからトレッド幅Ｗの０．１５〜０．２８倍の範囲内に位置させることが好ましい。
【００１８】
そしてさらに、第２の円弧ＣＲ_２の、タイヤ幅方向の外側に連続する第３の円弧ＣＲ_３を設け、この円弧ＣＲ_３をもまた、円弧ＣＲ_１の仮想延長線ａより半径方向の外側に位置させるとともに、それぞれの円弧ＣＲ_２，ＣＲ_３の曲率半径Ｒ_２，Ｒ_３を、
Ｒ_２＞Ｒ_３
とすることで、積荷時に接地するトレッド端部分領域での剪断応力ｆ_ＣＳを大きくし、その積荷時のキャンバースラストＦ_Ｃを十分大ならしめる。
【００１９】
ところで、かかるタイヤのトレッド部ＴＤにおいて、傾斜路面上での転動時にのみ接地する側方張出し部ＳＩは、とくには積荷時のキャンバースラストＦ_Ｃの増加に有効に寄与することができる。
【００２０】
【実施例】
以下に、この発明の実施例について説明する。
サイズが１９５／８５Ｒ１６１１４／１１２ＬＴの小型トラック用で、最大負荷能力が１１８０ｋｇｆ（ＪＡＴＭＡ）のタイヤであって、図１に実線で示すトレッド外輪郭形状を有する発明タイヤと、同図に破線で示す外輪郭形状を有する従来タイヤと、一点鎖線で示す比較タイヤとのそれぞれにつき、空荷時および積荷時のそれぞれの直進安定性を比較したところ、表１に示す通りとなった。
【００２１】
なお評価は、それぞれのタイヤに規定内圧（６．０ｋｇｆ／ｃｍ^２）を充填後、それを２ｔ積みの小型トラック（後輪が複輪タイプ）に装着し、空荷状態と、規定最大荷重を負荷した状態とのそれぞれにおいて、轍を有する舗装路をテストドライバーによって走行して、直進安定性を官能評価することにより行った。
表中の指数値は、従来タイヤをコントロールとし、数値が大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１に示すところから明らかなように、発明タイヤはいずれも、空荷時および積荷時のそれぞれにおいて、従来タイヤに比して直進安定性を大きく向上させることができ、なかでも、積荷時の直進安定性は、トレッド部に側方張出し部を設けることによって顕著に改善されることになる。
【００２４】
【発明の効果】
かくしてこの発明によれば、空荷時、積荷時の別なく、ワンダリング現象の発生を有効に抑制して直進安定性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示すトレッド外輪郭線図である。
【図２】キャバースラストの発生態様を例示するタイヤ幅方向断面図である。
【図３】トレッド外輪郭線の曲率半径が小さい場合を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図４】ワンダリング現象の発生状況を示す略線正面図である。
【符号の説明】
ＣＲ_１第１の円弧
ＣＲ_２第２の円弧
ＣＲ_３第３の円弧
Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３曲率半径
ＴＤトレッド部
Ｗトレッド幅
Ｇ周方向溝
ＳＩ側方張出し部
ａ第１の円弧の仮想延長線
Ｘ−Ｘ対称軸

Claims

ともに一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトロイド状のトレッド部と、これらの各部を補強するラジアルカーカスと、このラジアルカーカスの外周側でトレッド部を補強するベルトとを具える空気入りラジアルタイヤにおいて、
規定内圧の充填下での、タイヤ幅方向断面内のトレッド外輪郭形状を、タイヤ断面の対称軸上に中心を有する第１の円弧と、この第１の円弧に隣接する第２の円弧と、第２の円弧の、タイヤ幅方向の外側に連続する第３の円弧との少なくとも三種類の円弧で画成し、第２および第３の円弧のそれぞれを、第１の円弧の仮想延長線よりタイヤ半径方向の外側に配設するとともに、第２の円弧の曲率半径を、第３の円弧の曲率半径より大きくしてなる空気入りラジアルタイヤ。
第１の円弧の曲率半径を、第２の円弧の曲率半径より小さくしてなる請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
第１の円弧と第２の円弧との接合位置に周方向溝を設けてなる請求項１もしくは２記載の空気入りラジアルタイヤ。
第１の円弧と第２の円弧とを、タイヤ断面の対称軸から、トレッド幅の０．１５〜０．２８倍の位置で接合させてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
トレッド部に、傾斜路面上での転動時にのみ接地する側方張出し部を設けてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。