JP4118390B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りラジアルタイヤ、より詳細には乗用車やトラック及びバスなどの車両の用途に供する空気入りラジアルタイヤに関し、特に、走行方向を横切る向きに傾斜部分、例えば轍などの凹部分を有する路面を高速走行する際に発生する、ドライバが予測し得ないタイヤの複雑な挙動、いわゆるワンダリング現象を抑制して直進走行安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤ、なかでも小さな偏平率を有する高性能ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤ、特に高性能ラジアルタイヤは、最近の車両の高出力化に伴い、車両旋回時に生じる車両の遠心力に見合う横力を発生させるために大きな横剛性を有すること、また高速走行時の駆動・制動性能、操縦安定性などが高度に優れていることが必要であるため、偏平率を小さくしてサイドウォール部高さを抑えトレッド部の接地幅を成るべく広くするタイヤ形状を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高性能ラジアルタイヤは、平坦路面走行では優れた操縦安定性を発揮する反面、轍の凹部などのような傾斜面を有する路面を高速走行する場合、タイヤには路面の凹部の傾斜度合いに応じて不均一な力が作用する結果、複雑な挙動を示す。
【０００４】
例えば小さな偏平率を有するタイヤ、特に偏平率が６０％以下の乗用車用ラジアルタイヤは、傾斜路面を走行するタイヤの正面又は背面を示す図１８を参照して、傾斜路面Ｉｓからタイヤ２０が受ける登り勾配方向（矢印にて示す向き）のキャンバースラストＦｃによりタイヤ２０の回転軸心Ｘ−Ｘ方向分力の横力Ｆｙを発生し、この横力Ｆｙにより傾斜路面Ｉｓを駆け登る力を車両に作用させるので、直進走行安定性を損なう。一般に傾斜路面Ｉｓの勾配が同一の場合、偏平率が小さいタイヤ程横力Ｆｙの値は大きい。
なお力ＦＲはタイヤ２０への負荷荷重Ｗに対する傾斜路面Ｉｓに垂直な反力成分である。
【０００５】
傾斜路面Ｉｓを走行するタイヤ２０にキャンバースラストＦｃが発生する理由は次の通りである。すなわち図１８に示すタイヤ２０を断面として、その要部を図１９に拡大して示すように、走行中のタイヤ２０はその回転軸心Ｘ−Ｘに対し垂直方向に作用する負荷荷重Ｗにより、傾斜路面Ｉｓの登り勾配上方側であればある程、路面Ｉｓにより一層強く押圧され、登り勾配下方側では寧ろ路面Ｉｓから浮き気味となる。
【０００６】
その結果、タイヤ２０への垂直負荷荷重Ｗの下で、傾斜路面Ｉｓの登り勾配上方側を押圧するタイヤ２０のサイドウォール部２１の撓み変形量は登り勾配下方側サイドウォール部２１の撓み変形量に比し著しく大きく、この登り勾配上方側の大きな撓み変形は矢印Ａ方向に向くカーカスプライの倒れ込み変形をもたらし、この変形に伴い倒れ込み変形するカーカスプライに近いベルト２２部分には矢印Ｂ方向の曲げ変形が生じるため、曲げ変形するベルト２２部分を覆うトレッドゴム２３部分にせん断変形が生じる。その結果タイヤ２０のトレッドゴム２３には全体として傾斜路面Ｉｓを登る、矢印Ｃ方向へ向くせん断力が発生し、このせん断力の接地面全体における合力がキャンバースラストＦｃに他ならない、ということである。
【０００７】
つまり上述したように、走行中のタイヤ２０のトレッド部が傾斜路面Ｉｓに多少なりとも乗り上げるとタイヤ２０には傾斜路面Ｉｓの登り勾配向きのキャンバースラストＦｃが発生し、その横力Ｆｙ成分によりドライバの意図とは無関係に高速走行中の車両は急速に傾斜路面Ｉｓを駆け登る挙動を示す、いわゆるワンダリング現象を呈し、車両の直進走行安定性が著しく損なわれることになる。
【０００８】
このワンダリング改善のためトレッド部の端縁部に面取りを施したり、多数本のサイプ（スリット）加工を施し、これによりキャンバースラストＦｃの低減を図ることが提案されているが、いずれも糊塗的な対策手段に過ぎず、特に偏平率６０％以下の高性能ラジアルタイヤでは全く不十分なものと言わざるを得ず、高性能ラジアルタイヤに相応しい高度に優れた直進走行安定性を発揮できるタイヤが望まれているのが現状である。
【０００９】
従って、この出願の請求項１〜３に記載した発明は、轍のように両側に登り勾配の傾斜面を有する凹部が形成されている路面走行でのワンダリング現象の発生を抑制して高速での直進走行安定性に優れる空気入りラジアルタイヤ、特に偏平率が６０％以下の高性能ラジアルタイヤの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一の手段としては、一対のビード部及び一対の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トレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化するベルトとを具え、トレッド部の最外側にトレッドゴムを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態で、トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地幅Ｗｃの３０％幅をタイヤ回転軸方向にもつ中央領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、その中央領域の少なくとも一部領域に、タイヤの転動下で路面との間で擦れ合い接触し、非接地域では周囲トレッドゴム表面からの段下がり部を有し、かつ、上記トレッド部の接地状態における上記段下がり部のタイヤ回転軸方向幅Ａの上記接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗｃの値を０．０５以上とすることがある。
【００１１】
ここに、上記のタイヤの最大負荷能力とは、下記する諸規格に記載された該当タイヤ種類毎の「空気圧−負荷能力表」に掲載されている負荷能力（kg）のうちの最大負荷能力（太字記載）又は１軸当り負荷能力（kg）から算出される値を指し、最大負荷能力に対応する空気圧は上記「空気圧−負荷能力表」に掲載されている空気圧（kPa又はkgf/cm2）又は充てん空気圧（bar）の値を用いるものとする。
また、上記の規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格に従うものとし、例えば日本では日本自動車タイヤ協会のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）、アメリカ合衆国ではTHE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK 1998 、欧州ではThe European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL 1998 によるものとする。
上記接地幅もまたこれら規格、例えばＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）の「一般情報」のうちの「２．用語の定義」に記載されている「接地幅」の定義に従う。なおタイヤに空気圧を充てんし、荷重を負荷するため用いるリムは、同じく上記規格に記載されている「タイヤの適用リム」の表に掲載されている該当タイヤ種類毎、タイヤサイズ毎の適用リムである。
【００１２】
以上のような空気入りラジアルタイヤにおいては、前記最大負荷能力に対応する空気圧を充てんした無荷重のタイヤにおける上記段下がり部とそれに最も近いトレッドゴム表面との間の段差量が０．１〜１．０ｍｍの範囲内とすることが好適に適合する。
この段差量は、上記空気圧の充てん時のタイヤの回転軸心を含む平面による断面にて、段下がり部に最も近いトレッドゴム表面輪郭曲線の曲率半径のうち最も大きな曲率半径をもつ円弧で内挿した、タイヤ半径方向外側に向け凸をなす１個の曲率半径をもつ仮想曲線と段下がり部表面輪郭線との間の距離と定める。
【００１３】
これらをさらに発展させた構成は、前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結する段下がり部を有するものである。
【００１４】
また前記目的を達成するため、この出願の請求項１に記載した発明は、一対のビード部及び一対の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トレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化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、
上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態で、トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地幅Ｗｃの３０％幅をタイヤ回転軸方向に有する中央領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、その中央領域の少なくとも一部領域が、タイヤの回転軸方向に延びる複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を具え、かつ、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を具える領域のタイヤ回転軸方向幅Ｂの上記接地幅Ｗｃに対する比Ｂ／Ｗｃの値が０．０５以上であり、さらには、トレッド部に回転方向指定のトレッドパターンを有し、タイヤへの無荷重の下で、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方は、その切込み縁を通るトレッドゴム表面の法線を含む面に対し３°以上の角度で傾斜させ、その傾斜をそれぞれ切込み底からトレッドゴム表面に向けタイヤの回転方向と同じ方向としてなる空気入りラジアルタイヤである。
【００１５】
ここで、上記のタイヤの最大負荷能力、最大負荷能力に対応する空気圧、接地幅及びタイヤに空気圧を充てんし、荷重を負荷するため用いるリムとは全て先に述べた規格に従うものとする。
また複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方とは、複数本の細溝のみの場合、複数本のサイプのみの場合及び複数本の細溝と複数本のサイプとの混在の場合の三通りの場合が存在することを指し、以下同じである。
【００１６】
また、上記のように傾斜させた複数本の細溝及びサイプに関する実施上の発展形態として、請求項２に記載したように、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方に直交する平面による断面にて、細溝及びサイプの少なくとも一方が分断するトレッドゴム陸部の該分断に沿う鈍角側縁が面取り部を有するタイヤがより一層有利である。
【００１７】
請求項１および２に係る発明に共通して、これらをさらに発展させた構成は、請求項３に記載した発明のように、前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結開口する上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る技術的課題の解決手段例を図１〜図１０に基づき説明する。
図１は、その一例になる空気入りラジアルタイヤを示す左半断面図であり、
図２は、図１に示すタイヤトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図であり、
図３は、図２のIII − III線に沿うタイヤトレッド部の拡大断面図であり、
図４は、図３に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図であり、
図５は、他の変形例を示す拡大断面図であり、
図６は、図２〜図５に示すタイヤトレッド部とは異なるトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図であり、
図７は、図６のVII − VII線に沿うタイヤトレッド部の拡大断面図であり、
図８は、図７に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図であり、
図９は、さらに他のトレッド部のフットプリントによる接地形状転写図であり、
図１０は、図９のX − X線に沿うタイヤトレッド部の拡大断面図であり、
図１１は、この発明に係るタイヤの実施形態を示すものであり、図６及び図９に示す接地形状を有するトレッド部のタイヤ赤道面と平行な平面による要部の一部断面図であり、
図１２は、図１１に示す要部の変形例になる、要部の一部断面図である。
【００１９】
図１において、空気入りラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、一対のビード部２（片側のみ示す）と、一対のサイドウォール部３（片側のみ示す）と、一対のサイドウォール部３にトロイド状をなして連なるトレッド部４とを有するとともに、各ビード部３内に埋設したビードコア５の相互間にわたり上記各部２、３、４を補強する１プライ以上、図示例は２プライ６−１、６−２のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカス６と、カーカス６の外周でトレッド部４を強化するベルト７とを具え、さらにベルト７の外周側にトレッドゴム８を有する。
図示例は乗用車用タイヤ１であり、カーカス６には有機繊維コード、例えばポリエステルコードを適用し、ベルト７には、２層のスチールコード交差層と、最外層にはナイロンコードの螺旋巻回になるキャッププライとを適用する。
【００２０】
タイヤ１を規格が定める適用リム（図示省略）に組み付け、これに規格が定める最大負荷能力に対応する空気圧を充てんし、タイヤ１と適用リムとの組立体（図示省略）を表面が平面をなす平板に対し静止させた状態で垂直方向に最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗの負荷の下で平板に押圧する。
【００２１】
そのときしかるべき手段、例えばトレッドゴム表面８ｔに遅乾性の塗料を塗布し、ケント紙のように比較的高い引張強度をもち紙厚が比較的厚い紙で、かつ塗料の転写可能な紙を平板上に固定する手段を用い、トレッドゴム表面８ｔの接地状態をあたかもプリントしたように正確に再現させ得る、いわゆるフットプリントを採る。このフットプリントの転写部分を縁取りしたのが図２、図６及び図９に示す接地形状転写図である。まず図２、図６及び図９を用いて説明する。
【００２２】
以下述べるところは図１に示すトレッドゴム表面８ｔの接地形状転写図をタイヤ１に当てはめて用いることとし、換言すればこれらの図はいずれもタイヤ１の真上からのトレッド部４の接地面透視図と見て、荷重Ｗの負荷の下の接地状態におけるトレッド部４は、図２及び図６に示すところで、タイヤ赤道面Ｅ寄り両側にそれぞれ１本の直状のトレッド周方向中央溝１１と、その両側に１本宛の直状のトレッド周方向側方溝１２とを有し、図９に示すところで、タイヤ赤道面Ｅ上に１本の直状のトレッド周方向中央溝１３と、図２及び図６と同様に１本宛の直状のトレッド周方向側方溝１２とを有する。図示例はいずれも直状溝であるがジグザグ状溝、湾曲状溝であっても良い。
【００２３】
トレッド部４はさらに中央溝１１、１３の両側で互いに「ハ」の字状に末広がりをなして延びて側方溝１２に開口する傾斜溝１４と、傾斜溝１４から枝分かれし、傾斜溝１４と同じ向きに延びて側方溝１２に開口する傾斜枝溝１５と、側方溝１２に開口しそこからトレッド部４の端に開口する複数本の傾斜溝１６とを有する。
傾斜溝１６は、傾斜溝１４及び傾斜枝溝１５と同じ向きに傾斜する。
【００２４】
以上から明らかなように、これらの例のタイヤ１は回転方向指定のトレッドパターンを有し、図２、図６及び図９ではタイヤ１での回転方向を矢印Ｄにて示す。
なお図２、図６及び図９は接地形状転写図であるからタイヤ１の荷重負荷転動では図２、図６及び図９の下方が接地の踏込み側であり上方が蹴出し側となる。
【００２５】
ここでＪＡＴＭＡ規格が定義するトレッド部４の接地幅Ｗｃは、平板との接触面におけるタイヤ１の軸方向最大直線距離であり、この接地幅Ｗｃを図２、図６及び図９に示す。ここでタイヤ赤道面Ｅを含みタイヤ回転軸（図示省略）方向に接地幅Ｗｃの３０％幅をもつ領域を中央領域Ｒｃと定め、その両側領域をショルダ領域Ｒｓと定め、トレッドゴム８を３領域に分ける。
図１ではタイヤ１を適用リム（図示省略）に組み付け、これに前に述べた最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたとしたものとして中央領域Ｒｃに相当する領域ＲｃＵを示した。最後尾の符号Ｕは無荷重状態を意味し、以下同じである。
【００２６】
まず図２〜図５を参照して、中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域Ａ（図２の例は一部領域）に、最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤ１のトレッドゴム表面８ｔからの段下がり部９を設けるものとし、段下がり部９の幅Ａの接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗｃの値は０．０５以上とする。比Ａ／Ｗｃの値の上限は言うまでもなく０．３である。
【００２７】
図３に示す段下がり部９は図２に示すように中央領域Ｒｃに配置した２本の中央溝１１に挟まれる全領域幅ＡＵにわたり設けた例（中央溝１１に沿う一方側で該溝１１に連結させて設けた例）、図４に示す段下がり部９は２本の中央溝１１に代わり図９に例示する中央溝１３の両側に設けた例（中央溝１３に沿う両方側で該溝１３に連結させて設けた例）であり、このときの段下がり部９の幅ＡＵは中央溝１３を跨ぐ幅とする。そして図５に示す段下がり部９は溝が存在しない部位のトレッドゴム８に設けた例である。
【００２８】
これら段下がり部９は、図２に示すように、タイヤ赤道面Ｅに沿う向きの接地長さ方向での両端部が、段下がり部９に隣り合うトレッドゴム８の表面の接地長さより短い接地長さを有する。
換言すれば段下がり部９はタイヤ１の最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗの負荷の下で路面（平板）と必ず接触するものとする一方、接地長さ方向での両端部長さが隣り合うトレッドゴム８の表面の接地長さより短いので、タイヤの荷重Ｗ負荷転動の下で路面との間で必ず擦れ合い接触する。この擦れ合い接触はタイヤ１の進行方向（転動方向）とは逆向きの力、すなわちタイヤ１に対し制動力をもたらす。換言すれば段下がり部９は制動力発生領域となる。
【００２９】
なぜならトレッドゴム８の溝１１〜１６を除く陸部の一部に段下がり部９が存在すると、段下がり部９はそのタイヤ半径が残余陸部のタイヤ半径より小さく、従って動的負荷半径（規格による）が小さいので、転動距離も段下がり部５を除く残余陸部のそれに比しより短くなる性質、すなわち（残余陸部の転動距離）−（段下がり部９の転動距離）＝ΔＤｉ（プラス値）となる性質を有し、しかもタイヤ１の転動距離は残余陸部が支配するので、結局段下がり部９は路面との間で引きずられ擦れ合い接触し、進行方向と逆方向の制動力をタイヤ１に作用させるからである。
【００３０】
この点で段下がり部９は先に述べた空気圧充てんタイヤ１への荷重Ｗの負荷の下で必ず路面と接触する部分を有することが重要であり、この意味合いで段下がり部９は段下がり陸部を形成するものである。
【００３１】
次に図６〜図８を参照して、中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域（図６の例は一部領域）にタイヤ１の回転軸方向に延びる複数本の細溝又は、複数本のサイプ又は、複数本の細溝と複数本のサイプとの混在のいずれかを配設する。これら複数本の細溝、複数本のサイプ、複数本の細溝と複数本のサイプいずれかを具える領域の、タイヤ１の回転軸方向幅Ｂの、接地幅Ｗｃに対する比Ｂ／Ｗｃの値は０．０５以上とする。比Ｂ／Ｗｃの値の上限は言うまでもなく０．３である。
図６では細溝１０の例を示し、以下この細溝１０を代表として説明する。
【００３２】
図７に示す細溝１０は、図６に示すように中央領域Ｒｃに配置した２本の中央溝１１に挟まれる全領域幅ＢＵにわたり設けた例（各中央溝１１の一方側で該溝１１に連結開口させて設けた例）、そして図８に示す幅ＢＵをもつ細溝１０は溝が存在しない部位のトレッドゴム８に設けた例である。図６〜図８に示す細溝１０は互いに隣り合う細溝１０により陸部をトレッド周方向に分断した陸部９ａを形成する。
【００３３】
次に図９及び図１０を参照して、細溝１０はタイヤ赤道面Ｅ上の１本の直状の中央溝１３に連結開口して該溝１３の両側に張り出す配置になり、この場合の細溝１０を備える領域幅Ｂは図９に示すようにタイヤ回転軸方向両端間の距離である。図示例の細溝１０はタイヤ回転軸方向に揃う配置になるが、互い違いの配置とすることもできる。いずれの場合も領域幅Ｂ内の細溝１０による分断陸部９ａは中央溝１３の両側に位置することになる。
【００３４】
以上述べた領域幅Ｂに細溝１０を設けることにより、先に述べた空気圧を充てんしたタイヤ１の荷重Ｗ負荷転動下で、接地時に細溝１０が閉じることにより実質上分断陸部９ａの周長が短くなり転動速度が低下することから領域幅Ｂは制動力発生領域として働き、タイヤ１に制動力を作用させる。しかしより大きな制動力を発生させるためには、図１１、図１２に基づき以下述べるような手段を細溝１０に施すのが有効である。
【００３５】
図１１は、先に述べた空気圧充てんタイヤ１の無荷重におけるトレッド部４の領域幅Ｂにおける一部断面図であり、図１１において、細溝１０の切り込み縁を通るトレッドゴム表面８ｔの法線ＶＬを含む面に対し細溝１０を傾斜角度αで傾斜させ、かつ細溝１０の傾斜方向は細溝１０の切り込み底１０ｂからトレッドゴム表面８ｔに向けタイヤ回転方向Ｄと同じ方向とする。このときは回転方向指定のトレッドパターンを有するタイヤ１が適合する。
【００３６】
図１２は、図１１に示す傾斜角度αをもつ細溝１０が形成する分断陸部９ａのそれぞれが、分断陸部９ａの分断に沿う鈍角側縁に面取り部Ｙ（丸にて囲んだ部分）を有することを示し、図示例の面取り部Ｙは断面が半径ｒの円弧になり、その他図示は省略したが断面が直線である場合、複数曲率半径の円弧からなる複合曲線である場合及び曲線と直線との複合曲線である場合のいずれもが適合する。この面取り部Ｙは細溝１０の傾斜角度α＝０°の場合でも設けることが可能で、そのときはタイヤの荷重Ｗの負荷転動時に後から接地する蹴出し側分断陸部９ａの細溝１０縁に面取り部Ｙを設ける。以上から明らかなように面取り部Ｙを設けるのは回転方向指定のトレッドパターンを備えるタイヤ１である。
【００３７】
図１３は、図１１に示すトレッド部４の平坦路面Ｓへの前記接地状態をあらわす説明図であり、図１３において、タイヤ１への空気圧充てん荷重無負荷状態での細溝１０（二点鎖線で示す）は、タイヤ１への荷重Ｗの負荷により実線で示すように傾斜角度αの値が増加するように、換言すれば分断陸部９ａの傾斜度合いが増加するように倒れ込み変形しようとする。
【００３８】
しかしこの場合も部分荷重ΔＷ（ΣΔＷ＝Ｗ）が作用する各分断陸部９ａのトレッドゴム表面８ｔは接地面Ｓとの間の摩擦接触により動きが拘束されるため分断陸部１８の倒れ込み変形はこの拘束の範囲内のところで抑制される。この抑制は接地面Ｓに対し鈍角をなす細溝壁面の溝縁１０ｅ近傍ほど大きく、この抑制の反力としてのせん断力Ｓｂが分断陸部９ａにもたらされ、せん断力Ｓｂの方向は図１３に矢印で示すようにタイヤ１の回転方向Ｄと逆向きである。結局各分断陸部９ａの合計せん断力ΣＳｂはタイヤ１に対する制動力となり、領域幅Ｂ内のトレッドゴム８は制動力発生領域となる。
【００３９】
図１４は、図１２に示すトレッド部４の平坦路面Ｓへの前記接地状態をあらわす説明図であり、図１４において、トレッド部４の分断陸部９ａ（二点鎖線で示す）はタイヤ１への負荷荷重Ｗがもたらす接地圧により実線で示すような潰れ変形を生じる。ところが所定配合になる加硫ゴム、ここではトレッドゴム８は非圧縮性の特性を有しているので、潰れ変形時に接地面Ｓでも拡張しようとする傾向を有し、この拡張傾向は分断陸部９ａの細溝１０の溝縁部において特に顕著である。
【００４０】
しかし部分荷重ΔＷ（ΣΔＷ＝Ｗ）が作用する各分断陸部９ａのトレッドゴム表面８ｔは接地面Ｓとの間の摩擦接触により動きが拘束されるため拡張変形は抑制される。その結果分互いに隣り合う二本の細溝１０の溝縁近傍で互いに向かい合う、タイヤ赤道面Ｅに平行な反対方向のせん断力Ｓcrが分断陸部９ａに働く。
【００４１】
しかしトレッド部４の接地状態で、分断陸部９ａの鈍角をなす一方の細溝壁面の溝縁にのみ面取り部Ｙを有し、他方の細溝壁面の溝縁が鋭角部を有する場合は、面取り部Ｙのゴム潰れ反力が鋭角部のゴム潰れ反力に比し低減して相互に反対方向のせん断力Ｓcrの均衡が崩れ、面取り部Ｙ側の破線矢印で示すせん断力Ｓcrが鋭角部側の実線矢印で示すせん断力Ｓcrに比しより低減し、これにより各分断陸部９ａは全体としてタイヤ１の回転方向Ｄとは反対向きのせん断力を発生する。このせん断力は細溝１０の傾斜角度α＝０°の場合でもやや小さくなるが発生する。このせん断力もまた制動力としてタイヤ１に作用し、結局この種の制動力と細溝１０に傾斜角度αを付すことによる制動力との和として領域幅Ｂ内にトレッドゴム８の制動力発生領域が形成されることになる。
【００４２】
さて先に説明したように、小さな偏平率をもつ従来タイヤ２０、特に６０％以下の偏平率をもつタイヤ２０は、図１８、図１９に示すような登り勾配の傾斜路面ＩSを走行する場合に、タイヤ２０への垂直負荷荷重Ｗにより傾斜路面ＩSの登り勾配上方になればなる程より強くトレッドゴム２３が傾斜路面ＩSに押圧され、登り勾配下方では寧ろ傾斜路面ＩSから浮き気味にさえなる。その結果荷重Ｗ負荷の下で傾斜路面ＩSを走行するタイヤ２０には登り勾配方向に横力Ｆｙが作用することは先に述べた通りである。この傾斜路面ＩS上のトレッド部踏面２３ｔの接地状態に相当する接地形状図を図２０に示す。
【００４３】
図２０は、先に記述した空気圧を充てんしたタイヤ２０を最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗ負荷の下、キャンバー角度１０°で平板に押圧したときの接地部縁取り図である。
図２０に示す接地部縁取り図と同じ条件下でのタイヤ２０の水平平坦路面の接地状態を同じくフットプリントの接地部縁取り図として図２１に示す。図２０、図２１に示す符号Ｅはタイヤ赤道面上の線に相当する赤道線である。
図２０に示す接地部縁取り図はオーバーオールで見て概ね台形形状をなし、しかも殆どタイヤ赤道線Ｅから片側のトレッド部踏面２３ｔのみが接地しているありさまを示す一方、図２１に示す接地部縁取り図はオーバーオールで見てタイヤ赤道線Ｅを中心軸とする概ね長円形形状をなしているのが分かる。
【００４４】
上述したトレッド部４の接地状態はタイヤ１の場合でも同様であり、よって荷重Ｗ負荷の下で傾斜路面ＩS を走行するタイヤ１にも登り勾配方向に横力Ｆｙ（図１８、図１９参照）が作用するのも同様であるが、傾斜路面ＩS 走行タイヤ１には、図２に示すフットプリント最外側縁取りを連ねる線図である図１５及び、図６、図９のそれぞれに示すフットプリント最外側縁取りを連ねる線図である図１６を参照して、段下がり部９の領域幅Ａのトレッドゴム８に発生する制動力Ｆxb、細溝１０の領域幅Ｂのトレッドゴム８に発生する制動力Ｆxbそれぞれが作用し、これら制動力Ｆxbは、図１５、１６に示す線図の図形の重心（図心）を通りタイヤ１の半径方向に延びる軸Ｚ周りに矢印の向きの復元モーメントＭｚを生起させる点においてタイヤ１は従来タイヤ２０と著しく異なる。
【００４５】
この復元モーメントＭｚは横力Ｆｙを相殺するように働き、横力Ｆｙのベクトル量を低減するか、ほぼゼロとするか、場合により僅かにマイナスとし、これによりタイヤ１は傾斜路面Ｉｓにトレッド部４の一部が乗り上げてもドライバの意図に反してタイヤ１が傾斜路面Ｉｓを駆け登る程の挙動を示すことはなく、その結果轍路面のような凹部が形成された路面の直進走行安定性は顕著に改善される。
【００４６】
ここに中央領域Ｒｃの範囲を定めるための前記空気圧、前記荷重Ｗの条件は実車における使用条件に近い条件として設定したものであり、中央領域Ｒｃの幅を接地幅Ｗｃの３０％としたのは、中央領域Ｒｃが接地幅Ｗｃの３０％を超えるとタイヤが傾斜面を転動するとき、図１５、１６を参照して、中央領域Ｒｃも片接地状態を呈する結果、中央領域Ｒｃから発生する制動力Ｆxbの着力点がタイヤ赤道線Ｅに対し登り勾配側に距離をもつようになり、復元モーメントＭｚを減殺することになる理由に基づく。また領域幅Ａ、Ｂの接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗｃの値及び比Ｂ／Ｗｃの値をそれぞれ０．０５以上としたのは、０．０５未満では十分な制動力Ｆxbを得ることができないからである。比Ａ／Ｗｃの値及び比Ｂ／Ｗｃの値それぞれの上限値は０．３であることは勿論である。
【００４７】
また段下がり部９とそれに最も近いトレッドゴム表面８ｔとの間の段差量δ（図３〜図５参照）は実用上０．１〜１．０ｍｍの範囲内が適合し、段差量δが０．１ｍｍ未満では十分な制動力Ｆxbを得ることができず、また１．０ｍｍを超えると段下がり部９の十分な接地を得ることができずさらに接地すらしなくなるので、いずれも不可である。この段差量δの測定は、図３〜図５を参照して、段下がり部９に最も近いトレッドゴム表面８ｔの輪郭曲線の曲率半径Ｒ1、Ｒ2のうち最も大きな曲率半径をもつ円弧で内挿した、タイヤ１の半径方向外側に向け凸をなす１個の曲率半径Ｒをもつ仮想曲線（図では２点鎖線で示す）と段下がり部表面輪郭線との間の距離による。
【００４８】
また面取り部Ｙの曲率半径ｒ及び細溝１０への最大切落し高さは０．５〜３ｍｍの範囲内が適合する。なぜなら０．５ｍｍ未満では実際上先に述べた効果を得ることができず、３ｍｍを超えると分断陸部９ａの接地面積が減少し過ぎて却って効果が減殺され過ぎ、いずれも不可である
【００４９】
法線ＶＬを含む面に対する細溝１０の傾斜角度αは０°でも制動力Ｆxbを発生させることができ、この制動力Ｆxbによる復元モーメントＭｚをタイヤ１に作用させることができるが、より大きな制動力Ｆxbと復元モーメントＭｚとを得るには細溝１０の傾斜角度αを３°以上とするのが有効である。傾斜角度αの値が大きい程良好な結果を得ることができる反面、値が大き過ぎるとタイヤ製造時の加硫成形工程における釜抜け性に問題が生じるので、上限は３０°に止めるのが良い。
【００５０】
さらに段下がり部９及び細溝１０をタイヤ１の回転軸方向へ互いに離隔させ複数箇所設けることができるが、そのときは一例として図４、図９、１０に示すようにトレッド周方向溝１３を介して設けるのが良い。それは複数の段下がり部９又は細溝１０に挟まれるトレッドゴム表面８ｔには駆動方向のせん断力が発生し、これが制動力Ｆxbを減殺するので、この不具合を回避するためである。
なお制動力Ｆxb発生源領域Ａ、Ｂは、タイヤの、車両への装着姿勢で外側乃至内側が任意であるタイヤ１の場合はタイヤ赤道面Ｅの両側に等分に振り分けるのが好ましく（図１〜図１０に示したもの）、外側指定乃至内側指定タイヤ１の場合は中央領域Ｒｃの範囲内でタイヤ赤道面Ｅから偏らせ、成るべく傾斜路面Ｉｓでのトレッド部４の接地図形の重心からの距離を長くするのが得策である。
【００５１】
以上述べたところを要約すれば、トレッド部４の中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域Ａ、Ｂのトレッドゴム８に制動力Ｆxb発生源領域を形成することにより、登り勾配の傾斜路面Ｉｓを転動するタイヤ１に横力Ｆｙを減殺する復元モーメントＭｚを作用させることができ、これにより登り勾配傾斜路面Ｉｓを安定して走行することができ、凹部形成路面での直進走行安定性に優れるタイヤ１を得ることができるということである。
【００５２】
【実施例】
乗用車用ラジアルプライタイヤで、サイズが２３５／４５ＺＲ１７であり、構造は図１に従い、２プライのラジアル配列ポリエステルコードのゴム被覆になるカーカス６と、２層のスチールコード交差層とナイロンコードのキャッププライ層とのベルト７とを備える。トレッド部４の接地幅Ｗｃは１８７ｍｍ、中央領域Ｒｃの幅は５５ｍｍである。
【００５３】
比較例のタイヤは、図２に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、段下がり部９の領域幅Ａ＝２０ｍｍとし、
実施例１のタイヤは、図６に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、領域幅Ｂ＝２０ｍｍとし、図１１に示す傾斜細溝１０を有し、その溝幅は１．０ｍｍであり、傾斜角度α＝１０°とし、
実施例２のタイヤは、図６に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、領域幅Ｂ＝２０ｍｍとし、図１２に示す傾斜細溝１０を有し、その溝幅は１．０ｍｍであり、傾斜角度α＝１０°とし、面取り部Ｙの断面はｒ＝２．０ｍｍとし、
実施例３のタイヤは、図９に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、図１０に示す中央溝１３と細溝１０とを備え、中央溝１３の幅は１１．６ｍｍ、その両側の細溝１０の長さ＝１０ｍｍ×２とし、細溝１０の溝幅＝１．０ｍｍとした。
【００５４】
上記のフットプリントはいずれも、ＪＡＴＭＡ規格（１９９８年版）が定める適用リムのうちの標準リム８ＪＪにタイヤ１を組み付け、これにＪＡＴＭＡ規格（１９９８年版）に記載されている最大負荷能力６５０kg（質量）に対応する空気圧２４０kPa を充てんし、最大負荷能力６５０kg（質量）の７０％に相当する荷重４５０kgf を負荷したときのトレッド部４の接地形状であり、接地幅Ｗｃはこれより求めた。
【００５５】
実施例および比較例のタイヤに対し、図１７に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、領域幅Ａ（段下がり部９）及び領域幅Ｂ（細溝１０）を有していない他は全て実施例および比較例のタイヤに合わせた従来例タイヤを準備し、実施例、比較例および従来例のグループにつき、諸元を含む段下がり部９の有無、諸元を含む細溝１０の有無、諸元を含む面取り部Ｙの有無及び対応フットプリント図面番号を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
実施例１〜３、比較例および従来例のタイヤを供試タイヤとし、前記リム及び空気圧を用いて下記２項目の試験を下記試験条件の下で実施した。
（１）キャンバースラストＦｃの測定：フラットベルト式室内試験機を用い、ベルト速度を６０km/hとし、このベルトに各供試タイヤをキャンバー角度５°の下で最大負荷能力６５０kgの７０％に相当する荷重４５０kgf で押圧し、キャンバースラストＦｃを測定した。測定結果は比較例を１００とする指数にてあらわすものとした。値は小なる程良い。
（２）実車による直進走行安定性のテスト：個々の供試タイヤを国産乗用車２５００ｃｃクラスのＦＲ車の全輪に装着し、前席に２名乗車し轍を形成した乾燥アスファルトのテスト路面を１００km/hの速度で走行したときのワンダリング現象発現度合い、すなわち直進走行安定性をテストドライバのフィーリングにより１０点満点で評価した。評点は大きいほど良い。
以上の２項目のテスト結果を表１の下側に示す。
【００５８】
表１に示すテスト結果から、実施例１〜３のタイヤはいずれも、従来例のタイヤに比しキャンバースラストＦｃ発生量が著しく低減し、実車による乾燥轍路面走行試験における直進走行安定性が格段に優れていることがわかり、実施例１〜３のタイヤそれぞれを詳細に比較すれば、キャンバースラストＦｃ低減及び直進走行安定性向上について、細溝１０の傾斜効果が大きく、分断陸部９ａ面取り部Ｙの効果はさらに一層大きく、これらに加え領域幅Ｂに中央溝１３を設ける効果が最良であることがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
この出願の請求項１〜３に記載した発明によれば、轍に代表されるような両側に登り勾配の傾斜面を有する凹部が形成されている路面走行でのワンダリング現象の発生が抑制され、その結果高速での直進走行安定性に優れる、特に偏平率が６０％以下の高性能ラジアルタイヤと呼ばれる空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る技術的課題の解決手段例を示すタイヤの左半断面図である。
【図２】 図１に示すトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図である。
【図３】 図２のIII − III線に沿うトレッド部の拡大断面図である。
【図４】 図３に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図である。
【図５】 トレッド部の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図６】 図２〜図５に示すトレッド部と異なるトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図である。
【図７】 図６のVII − VII線に沿うトレッド部の拡大断面図である。
【図８】 図７に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図である。
【図９】 さらに他のトレッド部のフットプリントによる接地形状転写図である。
【図１０】 図９のX − X線に沿うトレッド部の拡大断面図である。
【図１１】 この発明に係るタイヤの実施形態を示すものであって、図６及び図９に示す接地形状を有するトレッド部のタイヤ赤道面と平行な平面による要部の一部断面図である。
【図１２】 図１１に示す要部の変形例になる、要部の一部断面図である。
【図１３】 図１１に示すトレッド部の平坦路面への接地状態の説明図である。
【図１４】 図１２に示すトレッド部の平坦路面への接地状態の説明図である。
【図１５】 傾斜路面走行タイヤの図２に示すフットプリント最外側縁取り線図である。
【図１６】 傾斜路面走行タイヤの図６、図９に示すフットプリント最外側縁取り線図である。
【図１７】 従来タイヤのトレッド部のフットプリントによる接地形状転写図である。
【図１８】 傾斜路面を走行するタイヤの正面図又は背面図である。
【図１９】 図８に示すタイヤの部分拡大断面図である。
【図２０】 図１８及び図１９に示すタイヤをキャンバー角度１０°で平板に押圧したトレッド部のフットプリントの接地部縁取り図である。
【図２１】 図２０に示すタイヤを平板へ垂直に押圧したトレッド部のフットプリントの接地部縁取り図である。
【符号の説明】
１ 空気入りラジアルタイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ トレッド部
４ｔ 踏面
５ ビードコア
６ カーカス
６−１、６−２ カーカスプライ
７ ベルト
８ トレッドゴム
８ｔ トレッドゴム表面
９ 段下がり部
９ａ 分断陸部
１０ 細溝
１０ｂ 細溝の切り込み底
１１、１３ トレッド周方向中央溝
１２ トレッド周方向側方溝
１４、１６ 傾斜溝
１５ 傾斜枝溝
Ｅ タイヤ赤道面
Ｗｃ 接地幅
Ｒｃ 中央領域
Ｒｓ ショルダ領域
Ｄ タイヤ回転方向
δ 段下がり部の段差量
Ｙ 面取り部
ＶＬ 垂線
α 細溝の垂線ＶＬに対する傾斜角度
ＩS 傾斜路面
Ｓ 平板表面
Ｆｃ キャンバースラスト
Ｆｙ 横力
Ｓcr、Ｓｂ せん断力
Ｆxb タイヤへの制動力
Ｚ 図形の重心を通るタイヤ半径方向軸
Ｍｚ 復元モーメント
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りラジアルタイヤ、より詳細には乗用車やトラック及びバスなどの車両の用途に供する空気入りラジアルタイヤに関し、特に、走行方向を横切る向きに傾斜部分、例えば轍などの凹部分を有する路面を高速走行する際に発生する、ドライバが予測し得ないタイヤの複雑な挙動、いわゆるワンダリング現象を抑制して直進走行安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤ、なかでも小さな偏平率を有する高性能ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤ、特に高性能ラジアルタイヤは、最近の車両の高出力化に伴い、車両旋回時に生じる車両の遠心力に見合う横力を発生させるために大きな横剛性を有すること、また高速走行時の駆動・制動性能、操縦安定性などが高度に優れていることが必要であるため、偏平率を小さくしてサイドウォール部高さを抑えトレッド部の接地幅を成るべく広くするタイヤ形状を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高性能ラジアルタイヤは、平坦路面走行では優れた操縦安定性を発揮する反面、轍の凹部などのような傾斜面を有する路面を高速走行する場合、タイヤには路面の凹部の傾斜度合いに応じて不均一な力が作用する結果、複雑な挙動を示す。
【０００４】
例えば小さな偏平率を有するタイヤ、特に偏平率が６０％以下の乗用車用ラジアルタイヤは、傾斜路面を走行するタイヤの正面又は背面を示す図１８を参照して、傾斜路面Ｉｓからタイヤ２０が受ける登り勾配方向（矢印にて示す向き）のキャンバースラストＦｃによりタイヤ２０の回転軸心Ｘ−Ｘ方向分力の横力Ｆｙを発生し、この横力Ｆｙにより傾斜路面Ｉｓを駆け登る力を車両に作用させるので、直進走行安定性を損なう。一般に傾斜路面Ｉｓの勾配が同一の場合、偏平率が小さいタイヤ程横力Ｆｙの値は大きい。
なお力ＦＲはタイヤ２０への負荷荷重Ｗに対する傾斜路面Ｉｓに垂直な反力成分である。
【０００５】
傾斜路面Ｉｓを走行するタイヤ２０にキャンバースラストＦｃが発生する理由は次の通りである。すなわち図１８に示すタイヤ２０を断面として、その要部を図１９に拡大して示すように、走行中のタイヤ２０はその回転軸心Ｘ−Ｘに対し垂直方向に作用する負荷荷重Ｗにより、傾斜路面Ｉｓの登り勾配上方側であればある程、路面Ｉｓにより一層強く押圧され、登り勾配下方側では寧ろ路面Ｉｓから浮き気味となる。
【０００６】
その結果、タイヤ２０への垂直負荷荷重Ｗの下で、傾斜路面Ｉｓの登り勾配上方側を押圧するタイヤ２０のサイドウォール部２１の撓み変形量は登り勾配下方側サイドウォール部２１の撓み変形量に比し著しく大きく、この登り勾配上方側の大きな撓み変形は矢印Ａ方向に向くカーカスプライの倒れ込み変形をもたらし、この変形に伴い倒れ込み変形するカーカスプライに近いベルト２２部分には矢印Ｂ方向の曲げ変形が生じるため、曲げ変形するベルト２２部分を覆うトレッドゴム２３部分にせん断変形が生じる。その結果タイヤ２０のトレッドゴム２３には全体として傾斜路面Ｉｓを登る、矢印Ｃ方向へ向くせん断力が発生し、このせん断力の接地面全体における合力がキャンバースラストＦｃに他ならない、ということである。
【０００７】
つまり上述したように、走行中のタイヤ２０のトレッド部が傾斜路面Ｉｓに多少なりとも乗り上げるとタイヤ２０には傾斜路面Ｉｓの登り勾配向きのキャンバースラストＦｃが発生し、その横力Ｆｙ成分によりドライバの意図とは無関係に高速走行中の車両は急速に傾斜路面Ｉｓを駆け登る挙動を示す、いわゆるワンダリング現象を呈し、車両の直進走行安定性が著しく損なわれることになる。
【０００８】
このワンダリング改善のためトレッド部の端縁部に面取りを施したり、多数本のサイプ（スリット）加工を施し、これによりキャンバースラストＦｃの低減を図ることが提案されているが、いずれも糊塗的な対策手段に過ぎず、特に偏平率６０％以下の高性能ラジアルタイヤでは全く不十分なものと言わざるを得ず、高性能ラジアルタイヤに相応しい高度に優れた直進走行安定性を発揮できるタイヤが望まれているのが現状である。
【０００９】
従って、この出願の請求項１〜３に記載した発明は、轍のように両側に登り勾配の傾斜面を有する凹部が形成されている路面走行でのワンダリング現象の発生を抑制して高速での直進走行安定性に優れる空気入りラジアルタイヤ、特に偏平率が６０％以下の高性能ラジアルタイヤの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一の手段としては、一対のビード部及び一対の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トレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化するベルトとを具え、トレッド部の最外側にトレッドゴムを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態で、トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地幅Ｗｃの３０％幅をタイヤ回転軸方向にもつ中央領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、その中央領域の少なくとも一部領域に、タイヤの転動下で路面との間で擦れ合い接触し、非接地域では周囲トレッドゴム表面からの段下がり部を有し、かつ、上記トレッド部の接地状態における上記段下がり部のタイヤ回転軸方向幅Ａの上記接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗｃの値を０．０５以上とすることがある。
【００１１】
ここに、上記のタイヤの最大負荷能力とは、下記する諸規格に記載された該当タイヤ種類毎の「空気圧−負荷能力表」に掲載されている負荷能力（kg）のうちの最大負荷能力（太字記載）又は１軸当り負荷能力（kg）から算出される値を指し、最大負荷能力に対応する空気圧は上記「空気圧−負荷能力表」に掲載されている空気圧（kPa又はkgf/cm2）又は充てん空気圧（bar）の値を用いるものとする。
また、上記の規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格に従うものとし、例えば日本では日本自動車タイヤ協会のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）、アメリカ合衆国ではTHE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK 1998 、欧州ではThe European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL 1998 によるものとする。
上記接地幅もまたこれら規格、例えばＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９８年版）の「一般情報」のうちの「２．用語の定義」に記載されている「接地幅」の定義に従う。なおタイヤに空気圧を充てんし、荷重を負荷するため用いるリムは、同じく上記規格に記載されている「タイヤの適用リム」の表に掲載されている該当タイヤ種類毎、タイヤサイズ毎の適用リムである。
【００１２】
以上のような空気入りラジアルタイヤにおいては、前記最大負荷能力に対応する空気圧を充てんした無荷重のタイヤにおける上記段下がり部とそれに最も近いトレッドゴム表面との間の段差量が０．１〜１．０ｍｍの範囲内とすることが好適に適合する。
この段差量は、上記空気圧の充てん時のタイヤの回転軸心を含む平面による断面にて、段下がり部に最も近いトレッドゴム表面輪郭曲線の曲率半径のうち最も大きな曲率半径をもつ円弧で内挿した、タイヤ半径方向外側に向け凸をなす１個の曲率半径をもつ仮想曲線と段下がり部表面輪郭線との間の距離と定める。
【００１３】
これらをさらに発展させた構成は、前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結する段下がり部を有するものである。
【００１４】
また前記目的を達成するため、この出願の請求項１に記載した発明は、一対のビード部及び一対の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トレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化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、
上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態で、トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地幅Ｗｃの３０％幅をタイヤ回転軸方向に有する中央領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、その中央領域の少なくとも一部領域が、タイヤの回転軸方向に延びる複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を具え、かつ、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を具える領域のタイヤ回転軸方向幅Ｂの上記接地幅Ｗｃに対する比Ｂ／Ｗｃの値が０．０５以上であり、さらには、トレッド部に回転方向指定のトレッドパターンを有し、タイヤへの無荷重の下で、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方は、その切込み縁を通るトレッドゴム表面の法線を含む面に対し３°以上の角度で傾斜させ、その傾斜をそれぞれ切込み底からトレッドゴム表面に向けタイヤの回転方向と同じ方向としてなる空気入りラジアルタイヤである。
【００１５】
ここで、上記のタイヤの最大負荷能力、最大負荷能力に対応する空気圧、接地幅及びタイヤに空気圧を充てんし、荷重を負荷するため用いるリムとは全て先に述べた規格に従うものとする。
また複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方とは、複数本の細溝のみの場合、複数本のサイプのみの場合及び複数本の細溝と複数本のサイプとの混在の場合の三通りの場合が存在することを指し、以下同じである。
【００１６】
また、上記のように傾斜させた複数本の細溝及びサイプに関する実施上の発展形態として、請求項２に記載したように、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方に直交する平面による断面にて、細溝及びサイプの少なくとも一方が分断するトレッドゴム陸部の該分断に沿う鈍角側縁が面取り部を有するタイヤがより一層有利である。
【００１７】
請求項１および２に係る発明に共通して、これらをさらに発展させた構成は、請求項３に記載した発明のように、前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方向溝を備え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結開口する上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る技術的課題の解決手段例を図１〜図１０に基づき説明する。
図１は、その一例になる空気入りラジアルタイヤを示す左半断面図であり、
図２は、図１に示すタイヤトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図であり、
図３は、図２のIII − III線に沿うタイヤトレッド部の拡大断面図であり、
図４は、図３に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図であり、
図５は、他の変形例を示す拡大断面図であり、
図６は、図２〜図５に示すタイヤトレッド部とは異なるトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図であり、
図７は、図６のVII − VII線に沿うタイヤトレッド部の拡大断面図であり、
図８は、図７に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図であり、
図９は、さらに他のトレッド部のフットプリントによる接地形状転写図であり、
図１０は、図９のX − X線に沿うタイヤトレッド部の拡大断面図であり、
図１１は、この発明に係るタイヤの実施形態を示すものであり、図６及び図９に示す接地形状を有するトレッド部のタイヤ赤道面と平行な平面による要部の一部断面図であり、
図１２は、図１１に示す要部の変形例になる、要部の一部断面図である。
【００１９】
図１において、空気入りラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、一対のビード部２（片側のみ示す）と、一対のサイドウォール部３（片側のみ示す）と、一対のサイドウォール部３にトロイド状をなして連なるトレッド部４とを有するとともに、各ビード部３内に埋設したビードコア５の相互間にわたり上記各部２、３、４を補強する１プライ以上、図示例は２プライ６−１、６−２のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカス６と、カーカス６の外周でトレッド部４を強化するベルト７とを具え、さらにベルト７の外周側にトレッドゴム８を有する。
図示例は乗用車用タイヤ１であり、カーカス６には有機繊維コード、例えばポリエステルコードを適用し、ベルト７には、２層のスチールコード交差層と、最外層にはナイロンコードの螺旋巻回になるキャッププライとを適用する。
【００２０】
タイヤ１を規格が定める適用リム（図示省略）に組み付け、これに規格が定める最大負荷能力に対応する空気圧を充てんし、タイヤ１と適用リムとの組立体（図示省略）を表面が平面をなす平板に対し静止させた状態で垂直方向に最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗの負荷の下で平板に押圧する。
【００２１】
そのときしかるべき手段、例えばトレッドゴム表面８ｔに遅乾性の塗料を塗布し、ケント紙のように比較的高い引張強度をもち紙厚が比較的厚い紙で、かつ塗料の転写可能な紙を平板上に固定する手段を用い、トレッドゴム表面８ｔの接地状態をあたかもプリントしたように正確に再現させ得る、いわゆるフットプリントを採る。このフットプリントの転写部分を縁取りしたのが図２、図６及び図９に示す接地形状転写図である。まず図２、図６及び図９を用いて説明する。
【００２２】
以下述べるところは図１に示すトレッドゴム表面８ｔの接地形状転写図をタイヤ１に当てはめて用いることとし、換言すればこれらの図はいずれもタイヤ１の真上からのトレッド部４の接地面透視図と見て、荷重Ｗの負荷の下の接地状態におけるトレッド部４は、図２及び図６に示すところで、タイヤ赤道面Ｅ寄り両側にそれぞれ１本の直状のトレッド周方向中央溝１１と、その両側に１本宛の直状のトレッド周方向側方溝１２とを有し、図９に示すところで、タイヤ赤道面Ｅ上に１本の直状のトレッド周方向中央溝１３と、図２及び図６と同様に１本宛の直状のトレッド周方向側方溝１２とを有する。図示例はいずれも直状溝であるがジグザグ状溝、湾曲状溝であっても良い。
【００２３】
トレッド部４はさらに中央溝１１、１３の両側で互いに「ハ」の字状に末広がりをなして延びて側方溝１２に開口する傾斜溝１４と、傾斜溝１４から枝分かれし、傾斜溝１４と同じ向きに延びて側方溝１２に開口する傾斜枝溝１５と、側方溝１２に開口しそこからトレッド部４の端に開口する複数本の傾斜溝１６とを有する。
傾斜溝１６は、傾斜溝１４及び傾斜枝溝１５と同じ向きに傾斜する。
【００２４】
以上から明らかなように、これらの例のタイヤ１は回転方向指定のトレッドパターンを有し、図２、図６及び図９ではタイヤ１での回転方向を矢印Ｄにて示す。
なお図２、図６及び図９は接地形状転写図であるからタイヤ１の荷重負荷転動では図２、図６及び図９の下方が接地の踏込み側であり上方が蹴出し側となる。
【００２５】
ここでＪＡＴＭＡ規格が定義するトレッド部４の接地幅Ｗｃは、平板との接触面におけるタイヤ１の軸方向最大直線距離であり、この接地幅Ｗｃを図２、図６及び図９に示す。ここでタイヤ赤道面Ｅを含みタイヤ回転軸（図示省略）方向に接地幅Ｗｃの３０％幅をもつ領域を中央領域Ｒｃと定め、その両側領域をショルダ領域Ｒｓと定め、トレッドゴム８を３領域に分ける。
図１ではタイヤ１を適用リム（図示省略）に組み付け、これに前に述べた最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたとしたものとして中央領域Ｒｃに相当する領域ＲｃＵを示した。最後尾の符号Ｕは無荷重状態を意味し、以下同じである。
【００２６】
まず図２〜図５を参照して、中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域Ａ（図２の例は一部領域）に、最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤ１のトレッドゴム表面８ｔからの段下がり部９を設けるものとし、段下がり部９の幅Ａの接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗｃの値は０．０５以上とする。比Ａ／Ｗｃの値の上限は言うまでもなく０．３である。
【００２７】
図３に示す段下がり部９は図２に示すように中央領域Ｒｃに配置した２本の中央溝１１に挟まれる全領域幅ＡＵにわたり設けた例（中央溝１１に沿う一方側で該溝１１に連結させて設けた例）、図４に示す段下がり部９は２本の中央溝１１に代わり図９に例示する中央溝１３の両側に設けた例（中央溝１３に沿う両方側で該溝１３に連結させて設けた例）であり、このときの段下がり部９の幅ＡＵは中央溝１３を跨ぐ幅とする。そして図５に示す段下がり部９は溝が存在しない部位のトレッドゴム８に設けた例である。
【００２８】
これら段下がり部９は、図２に示すように、タイヤ赤道面Ｅに沿う向きの接地長さ方向での両端部が、段下がり部９に隣り合うトレッドゴム８の表面の接地長さより短い接地長さを有する。
換言すれば段下がり部９はタイヤ１の最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗの負荷の下で路面（平板）と必ず接触するものとする一方、接地長さ方向での両端部長さが隣り合うトレッドゴム８の表面の接地長さより短いので、タイヤの荷重Ｗ負荷転動の下で路面との間で必ず擦れ合い接触する。この擦れ合い接触はタイヤ１の進行方向（転動方向）とは逆向きの力、すなわちタイヤ１に対し制動力をもたらす。換言すれば段下がり部９は制動力発生領域となる。
【００２９】
なぜならトレッドゴム８の溝１１〜１６を除く陸部の一部に段下がり部９が存在すると、段下がり部９はそのタイヤ半径が残余陸部のタイヤ半径より小さく、従って動的負荷半径（規格による）が小さいので、転動距離も段下がり部５を除く残余陸部のそれに比しより短くなる性質、すなわち（残余陸部の転動距離）−（段下がり部９の転動距離）＝ΔＤｉ（プラス値）となる性質を有し、しかもタイヤ１の転動距離は残余陸部が支配するので、結局段下がり部９は路面との間で引きずられ擦れ合い接触し、進行方向と逆方向の制動力をタイヤ１に作用させるからである。
【００３０】
この点で段下がり部９は先に述べた空気圧充てんタイヤ１への荷重Ｗの負荷の下で必ず路面と接触する部分を有することが重要であり、この意味合いで段下がり部９は段下がり陸部を形成するものである。
【００３１】
次に図６〜図８を参照して、中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域（図６の例は一部領域）にタイヤ１の回転軸方向に延びる複数本の細溝又は、複数本のサイプ又は、複数本の細溝と複数本のサイプとの混在のいずれかを配設する。これら複数本の細溝、複数本のサイプ、複数本の細溝と複数本のサイプいずれかを具える領域の、タイヤ１の回転軸方向幅Ｂの、接地幅Ｗｃに対する比Ｂ／Ｗｃの値は０．０５以上とする。比Ｂ／Ｗｃの値の上限は言うまでもなく０．３である。
図６では細溝１０の例を示し、以下この細溝１０を代表として説明する。
【００３２】
図７に示す細溝１０は、図６に示すように中央領域Ｒｃに配置した２本の中央溝１１に挟まれる全領域幅ＢＵにわたり設けた例（各中央溝１１の一方側で該溝１１に連結開口させて設けた例）、そして図８に示す幅ＢＵをもつ細溝１０は溝が存在しない部位のトレッドゴム８に設けた例である。図６〜図８に示す細溝１０は互いに隣り合う細溝１０により陸部をトレッド周方向に分断した陸部９ａを形成する。
【００３３】
次に図９及び図１０を参照して、細溝１０はタイヤ赤道面Ｅ上の１本の直状の中央溝１３に連結開口して該溝１３の両側に張り出す配置になり、この場合の細溝１０を備える領域幅Ｂは図９に示すようにタイヤ回転軸方向両端間の距離である。図示例の細溝１０はタイヤ回転軸方向に揃う配置になるが、互い違いの配置とすることもできる。いずれの場合も領域幅Ｂ内の細溝１０による分断陸部９ａは中央溝１３の両側に位置することになる。
【００３４】
以上述べた領域幅Ｂに細溝１０を設けることにより、先に述べた空気圧を充てんしたタイヤ１の荷重Ｗ負荷転動下で、接地時に細溝１０が閉じることにより実質上分断陸部９ａの周長が短くなり転動速度が低下することから領域幅Ｂは制動力発生領域として働き、タイヤ１に制動力を作用させる。しかしより大きな制動力を発生させるためには、図１１、図１２に基づき以下述べるような手段を細溝１０に施すのが有効である。
【００３５】
図１１は、先に述べた空気圧充てんタイヤ１の無荷重におけるトレッド部４の領域幅Ｂにおける一部断面図であり、図１１において、細溝１０の切り込み縁を通るトレッドゴム表面８ｔの法線ＶＬを含む面に対し細溝１０を傾斜角度αで傾斜させ、かつ細溝１０の傾斜方向は細溝１０の切り込み底１０ｂからトレッドゴム表面８ｔに向けタイヤ回転方向Ｄと同じ方向とする。このときは回転方向指定のトレッドパターンを有するタイヤ１が適合する。
【００３６】
図１２は、図１１に示す傾斜角度αをもつ細溝１０が形成する分断陸部９ａのそれぞれが、分断陸部９ａの分断に沿う鈍角側縁に面取り部Ｙ（丸にて囲んだ部分）を有することを示し、図示例の面取り部Ｙは断面が半径ｒの円弧になり、その他図示は省略したが断面が直線である場合、複数曲率半径の円弧からなる複合曲線である場合及び曲線と直線との複合曲線である場合のいずれもが適合する。この面取り部Ｙは細溝１０の傾斜角度α＝０°の場合でも設けることが可能で、そのときはタイヤの荷重Ｗの負荷転動時に後から接地する蹴出し側分断陸部９ａの細溝１０縁に面取り部Ｙを設ける。以上から明らかなように面取り部Ｙを設けるのは回転方向指定のトレッドパターンを備えるタイヤ１である。
【００３７】
図１３は、図１１に示すトレッド部４の平坦路面Ｓへの前記接地状態をあらわす説明図であり、図１３において、タイヤ１への空気圧充てん荷重無負荷状態での細溝１０（二点鎖線で示す）は、タイヤ１への荷重Ｗの負荷により実線で示すように傾斜角度αの値が増加するように、換言すれば分断陸部９ａの傾斜度合いが増加するように倒れ込み変形しようとする。
【００３８】
しかしこの場合も部分荷重ΔＷ（ΣΔＷ＝Ｗ）が作用する各分断陸部９ａのトレッドゴム表面８ｔは接地面Ｓとの間の摩擦接触により動きが拘束されるため分断陸部１８の倒れ込み変形はこの拘束の範囲内のところで抑制される。この抑制は接地面Ｓに対し鈍角をなす細溝壁面の溝縁１０ｅ近傍ほど大きく、この抑制の反力としてのせん断力Ｓｂが分断陸部９ａにもたらされ、せん断力Ｓｂの方向は図１３に矢印で示すようにタイヤ１の回転方向Ｄと逆向きである。結局各分断陸部９ａの合計せん断力ΣＳｂはタイヤ１に対する制動力となり、領域幅Ｂ内のトレッドゴム８は制動力発生領域となる。
【００３９】
図１４は、図１２に示すトレッド部４の平坦路面Ｓへの前記接地状態をあらわす説明図であり、図１４において、トレッド部４の分断陸部９ａ（二点鎖線で示す）はタイヤ１への負荷荷重Ｗがもたらす接地圧により実線で示すような潰れ変形を生じる。ところが所定配合になる加硫ゴム、ここではトレッドゴム８は非圧縮性の特性を有しているので、潰れ変形時に接地面Ｓでも拡張しようとする傾向を有し、この拡張傾向は分断陸部９ａの細溝１０の溝縁部において特に顕著である。
【００４０】
しかし部分荷重ΔＷ（ΣΔＷ＝Ｗ）が作用する各分断陸部９ａのトレッドゴム表面８ｔは接地面Ｓとの間の摩擦接触により動きが拘束されるため拡張変形は抑制される。その結果分互いに隣り合う二本の細溝１０の溝縁近傍で互いに向かい合う、タイヤ赤道面Ｅに平行な反対方向のせん断力Ｓcrが分断陸部９ａに働く。
【００４１】
しかしトレッド部４の接地状態で、分断陸部９ａの鈍角をなす一方の細溝壁面の溝縁にのみ面取り部Ｙを有し、他方の細溝壁面の溝縁が鋭角部を有する場合は、面取り部Ｙのゴム潰れ反力が鋭角部のゴム潰れ反力に比し低減して相互に反対方向のせん断力Ｓcrの均衡が崩れ、面取り部Ｙ側の破線矢印で示すせん断力Ｓcrが鋭角部側の実線矢印で示すせん断力Ｓcrに比しより低減し、これにより各分断陸部９ａは全体としてタイヤ１の回転方向Ｄとは反対向きのせん断力を発生する。このせん断力は細溝１０の傾斜角度α＝０°の場合でもやや小さくなるが発生する。このせん断力もまた制動力としてタイヤ１に作用し、結局この種の制動力と細溝１０に傾斜角度αを付すことによる制動力との和として領域幅Ｂ内にトレッドゴム８の制動力発生領域が形成されることになる。
【００４２】
さて先に説明したように、小さな偏平率をもつ従来タイヤ２０、特に６０％以下の偏平率をもつタイヤ２０は、図１８、図１９に示すような登り勾配の傾斜路面ＩSを走行する場合に、タイヤ２０への垂直負荷荷重Ｗにより傾斜路面ＩSの登り勾配上方になればなる程より強くトレッドゴム２３が傾斜路面ＩSに押圧され、登り勾配下方では寧ろ傾斜路面ＩSから浮き気味にさえなる。その結果荷重Ｗ負荷の下で傾斜路面ＩSを走行するタイヤ２０には登り勾配方向に横力Ｆｙが作用することは先に述べた通りである。この傾斜路面ＩS上のトレッド部踏面２３ｔの接地状態に相当する接地形状図を図２０に示す。
【００４３】
図２０は、先に記述した空気圧を充てんしたタイヤ２０を最大負荷能力の７０％に相当する荷重Ｗ負荷の下、キャンバー角度１０°で平板に押圧したときの接地部縁取り図である。
図２０に示す接地部縁取り図と同じ条件下でのタイヤ２０の水平平坦路面の接地状態を同じくフットプリントの接地部縁取り図として図２１に示す。図２０、図２１に示す符号Ｅはタイヤ赤道面上の線に相当する赤道線である。
図２０に示す接地部縁取り図はオーバーオールで見て概ね台形形状をなし、しかも殆どタイヤ赤道線Ｅから片側のトレッド部踏面２３ｔのみが接地しているありさまを示す一方、図２１に示す接地部縁取り図はオーバーオールで見てタイヤ赤道線Ｅを中心軸とする概ね長円形形状をなしているのが分かる。
【００４４】
上述したトレッド部４の接地状態はタイヤ１の場合でも同様であり、よって荷重Ｗ負荷の下で傾斜路面ＩS を走行するタイヤ１にも登り勾配方向に横力Ｆｙ（図１８、図１９参照）が作用するのも同様であるが、傾斜路面ＩS 走行タイヤ１には、図２に示すフットプリント最外側縁取りを連ねる線図である図１５及び、図６、図９のそれぞれに示すフットプリント最外側縁取りを連ねる線図である図１６を参照して、段下がり部９の領域幅Ａのトレッドゴム８に発生する制動力Ｆxb、細溝１０の領域幅Ｂのトレッドゴム８に発生する制動力Ｆxbそれぞれが作用し、これら制動力Ｆxbは、図１５、１６に示す線図の図形の重心（図心）を通りタイヤ１の半径方向に延びる軸Ｚ周りに矢印の向きの復元モーメントＭｚを生起させる点においてタイヤ１は従来タイヤ２０と著しく異なる。
【００４５】
この復元モーメントＭｚは横力Ｆｙを相殺するように働き、横力Ｆｙのベクトル量を低減するか、ほぼゼロとするか、場合により僅かにマイナスとし、これによりタイヤ１は傾斜路面Ｉｓにトレッド部４の一部が乗り上げてもドライバの意図に反してタイヤ１が傾斜路面Ｉｓを駆け登る程の挙動を示すことはなく、その結果轍路面のような凹部が形成された路面の直進走行安定性は顕著に改善される。
【００４６】
ここに中央領域Ｒｃの範囲を定めるための前記空気圧、前記荷重Ｗの条件は実車における使用条件に近い条件として設定したものであり、中央領域Ｒｃの幅を接地幅Ｗｃの３０％としたのは、中央領域Ｒｃが接地幅Ｗｃの３０％を超えるとタイヤが傾斜面を転動するとき、図１５、１６を参照して、中央領域Ｒｃも片接地状態を呈する結果、中央領域Ｒｃから発生する制動力Ｆxbの着力点がタイヤ赤道線Ｅに対し登り勾配側に距離をもつようになり、復元モーメントＭｚを減殺することになる理由に基づく。また領域幅Ａ、Ｂの接地幅Ｗｃに対する比Ａ／Ｗｃの値及び比Ｂ／Ｗｃの値をそれぞれ０．０５以上としたのは、０．０５未満では十分な制動力Ｆxbを得ることができないからである。比Ａ／Ｗｃの値及び比Ｂ／Ｗｃの値それぞれの上限値は０．３であることは勿論である。
【００４７】
また段下がり部９とそれに最も近いトレッドゴム表面８ｔとの間の段差量δ（図３〜図５参照）は実用上０．１〜１．０ｍｍの範囲内が適合し、段差量δが０．１ｍｍ未満では十分な制動力Ｆxbを得ることができず、また１．０ｍｍを超えると段下がり部９の十分な接地を得ることができずさらに接地すらしなくなるので、いずれも不可である。この段差量δの測定は、図３〜図５を参照して、段下がり部９に最も近いトレッドゴム表面８ｔの輪郭曲線の曲率半径Ｒ1、Ｒ2のうち最も大きな曲率半径をもつ円弧で内挿した、タイヤ１の半径方向外側に向け凸をなす１個の曲率半径Ｒをもつ仮想曲線（図では２点鎖線で示す）と段下がり部表面輪郭線との間の距離による。
【００４８】
また面取り部Ｙの曲率半径ｒ及び細溝１０への最大切落し高さは０．５〜３ｍｍの範囲内が適合する。なぜなら０．５ｍｍ未満では実際上先に述べた効果を得ることができず、３ｍｍを超えると分断陸部９ａの接地面積が減少し過ぎて却って効果が減殺され過ぎ、いずれも不可である
【００４９】
法線ＶＬを含む面に対する細溝１０の傾斜角度αは０°でも制動力Ｆxbを発生させることができ、この制動力Ｆxbによる復元モーメントＭｚをタイヤ１に作用させることができるが、より大きな制動力Ｆxbと復元モーメントＭｚとを得るには細溝１０の傾斜角度αを３°以上とするのが有効である。傾斜角度αの値が大きい程良好な結果を得ることができる反面、値が大き過ぎるとタイヤ製造時の加硫成形工程における釜抜け性に問題が生じるので、上限は３０°に止めるのが良い。
【００５０】
さらに段下がり部９及び細溝１０をタイヤ１の回転軸方向へ互いに離隔させ複数箇所設けることができるが、そのときは一例として図４、図９、１０に示すようにトレッド周方向溝１３を介して設けるのが良い。それは複数の段下がり部９又は細溝１０に挟まれるトレッドゴム表面８ｔには駆動方向のせん断力が発生し、これが制動力Ｆxbを減殺するので、この不具合を回避するためである。
なお制動力Ｆxb発生源領域Ａ、Ｂは、タイヤの、車両への装着姿勢で外側乃至内側が任意であるタイヤ１の場合はタイヤ赤道面Ｅの両側に等分に振り分けるのが好ましく（図１〜図１０に示したもの）、外側指定乃至内側指定タイヤ１の場合は中央領域Ｒｃの範囲内でタイヤ赤道面Ｅから偏らせ、成るべく傾斜路面Ｉｓでのトレッド部４の接地図形の重心からの距離を長くするのが得策である。
【００５１】
以上述べたところを要約すれば、トレッド部４の中央領域Ｒｃの少なくとも一部領域Ａ、Ｂのトレッドゴム８に制動力Ｆxb発生源領域を形成することにより、登り勾配の傾斜路面Ｉｓを転動するタイヤ１に横力Ｆｙを減殺する復元モーメントＭｚを作用させることができ、これにより登り勾配傾斜路面Ｉｓを安定して走行することができ、凹部形成路面での直進走行安定性に優れるタイヤ１を得ることができるということである。
【００５２】
【実施例】
乗用車用ラジアルプライタイヤで、サイズが２３５／４５ＺＲ１７であり、構造は図１に従い、２プライのラジアル配列ポリエステルコードのゴム被覆になるカーカス６と、２層のスチールコード交差層とナイロンコードのキャッププライ層とのベルト７とを備える。トレッド部４の接地幅Ｗｃは１８７ｍｍ、中央領域Ｒｃの幅は５５ｍｍである。
【００５３】
比較例のタイヤは、図２に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、段下がり部９の領域幅Ａ＝２０ｍｍとし、
実施例１のタイヤは、図６に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、領域幅Ｂ＝２０ｍｍとし、図１１に示す傾斜細溝１０を有し、その溝幅は１．０ｍｍであり、傾斜角度α＝１０°とし、
実施例２のタイヤは、図６に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、領域幅Ｂ＝２０ｍｍとし、図１２に示す傾斜細溝１０を有し、その溝幅は１．０ｍｍであり、傾斜角度α＝１０°とし、面取り部Ｙの断面はｒ＝２．０ｍｍとし、
実施例３のタイヤは、図９に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、図１０に示す中央溝１３と細溝１０とを備え、中央溝１３の幅は１１．６ｍｍ、その両側の細溝１０の長さ＝１０ｍｍ×２とし、細溝１０の溝幅＝１．０ｍｍとした。
【００５４】
上記のフットプリントはいずれも、ＪＡＴＭＡ規格（１９９８年版）が定める適用リムのうちの標準リム８ＪＪにタイヤ１を組み付け、これにＪＡＴＭＡ規格（１９９８年版）に記載されている最大負荷能力６５０kg（質量）に対応する空気圧２４０kPa を充てんし、最大負荷能力６５０kg（質量）の７０％に相当する荷重４５０kgf を負荷したときのトレッド部４の接地形状であり、接地幅Ｗｃはこれより求めた。
【００５５】
実施例および比較例のタイヤに対し、図１７に示すフットプリントに対応するトレッドパターンを備え、領域幅Ａ（段下がり部９）及び領域幅Ｂ（細溝１０）を有していない他は全て実施例および比較例のタイヤに合わせた従来例タイヤを準備し、実施例、比較例および従来例のグループにつき、諸元を含む段下がり部９の有無、諸元を含む細溝１０の有無、諸元を含む面取り部Ｙの有無及び対応フットプリント図面番号を表１に示す。
【００５６】
【表１】
実施例１〜３、比較例および従来例のタイヤを供試タイヤとし、前記リム及び空気圧を用いて下記２項目の試験を下記試験条件の下で実施した。
（１）キャンバースラストＦｃの測定：フラットベルト式室内試験機を用い、ベルト速度を６０km/hとし、このベルトに各供試タイヤをキャンバー角度５°の下で最大負荷能力６５０kgの７０％に相当する荷重４５０kgf で押圧し、キャンバースラストＦｃを測定した。測定結果は比較例を１００とする指数にてあらわすものとした。値は小なる程良い。
（２）実車による直進走行安定性のテスト：個々の供試タイヤを国産乗用車２５００ｃｃクラスのＦＲ車の全輪に装着し、前席に２名乗車し轍を形成した乾燥アスファルトのテスト路面を１００km/hの速度で走行したときのワンダリング現象発現度合い、すなわち直進走行安定性をテストドライバのフィーリングにより１０点満点で評価した。評点は大きいほど良い。
以上の２項目のテスト結果を表１の下側に示す。
【００５８】
表１に示すテスト結果から、実施例１〜３のタイヤはいずれも、従来例のタイヤに比しキャンバースラストＦｃ発生量が著しく低減し、実車による乾燥轍路面走行試験における直進走行安定性が格段に優れていることがわかり、実施例１〜３のタイヤそれぞれを詳細に比較すれば、キャンバースラストＦｃ低減及び直進走行安定性向上について、細溝１０の傾斜効果が大きく、分断陸部９ａ面取り部Ｙの効果はさらに一層大きく、これらに加え領域幅Ｂに中央溝１３を設ける効果が最良であることがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
この出願の請求項１〜３に記載した発明によれば、轍に代表されるような両側に登り勾配の傾斜面を有する凹部が形成されている路面走行でのワンダリング現象の発生が抑制され、その結果高速での直進走行安定性に優れる、特に偏平率が６０％以下の高性能ラジアルタイヤと呼ばれる空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る技術的課題の解決手段例を示すタイヤの左半断面図である。
【図２】 図１に示すトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図である。
【図３】 図２のIII − III線に沿うトレッド部の拡大断面図である。
【図４】 図３に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図である。
【図５】 トレッド部の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図６】 図２〜図５に示すトレッド部と異なるトレッド部の、フットプリントによる接地形状転写図である。
【図７】 図６のVII − VII線に沿うトレッド部の拡大断面図である。
【図８】 図７に示すトレッド部の変形例を示す拡大断面図である。
【図９】 さらに他のトレッド部のフットプリントによる接地形状転写図である。
【図１０】 図９のX − X線に沿うトレッド部の拡大断面図である。
【図１１】 この発明に係るタイヤの実施形態を示すものであって、図６及び図９に示す接地形状を有するトレッド部のタイヤ赤道面と平行な平面による要部の一部断面図である。
【図１２】 図１１に示す要部の変形例になる、要部の一部断面図である。
【図１３】 図１１に示すトレッド部の平坦路面への接地状態の説明図である。
【図１４】 図１２に示すトレッド部の平坦路面への接地状態の説明図である。
【図１５】 傾斜路面走行タイヤの図２に示すフットプリント最外側縁取り線図である。
【図１６】 傾斜路面走行タイヤの図６、図９に示すフットプリント最外側縁取り線図である。
【図１７】 従来タイヤのトレッド部のフットプリントによる接地形状転写図である。
【図１８】 傾斜路面を走行するタイヤの正面図又は背面図である。
【図１９】 図８に示すタイヤの部分拡大断面図である。
【図２０】 図１８及び図１９に示すタイヤをキャンバー角度１０°で平板に押圧したトレッド部のフットプリントの接地部縁取り図である。
【図２１】 図２０に示すタイヤを平板へ垂直に押圧したトレッド部のフットプリントの接地部縁取り図である。
【符号の説明】
１ 空気入りラジアルタイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ トレッド部
４ｔ 踏面
５ ビードコア
６ カーカス
６−１、６−２ カーカスプライ
７ ベルト
８ トレッドゴム
８ｔ トレッドゴム表面
９ 段下がり部
９ａ 分断陸部
１０ 細溝
１０ｂ 細溝の切り込み底
１１、１３ トレッド周方向中央溝
１２ トレッド周方向側方溝
１４、１６ 傾斜溝
１５ 傾斜枝溝
Ｅ タイヤ赤道面
Ｗｃ 接地幅
Ｒｃ 中央領域
Ｒｓ ショルダ領域
Ｄ タイヤ回転方向
δ 段下がり部の段差量
Ｙ 面取り部
ＶＬ 垂線
α 細溝の垂線ＶＬに対する傾斜角度
ＩS 傾斜路面
Ｓ 平板表面
Ｆｃ キャンバースラスト
Ｆｙ 横力
Ｓcr、Ｓｂ せん断力
Ｆxb タイヤへの制動力
Ｚ 図形の重心を通るタイヤ半径方向軸
Ｍｚ 復元モーメント
Claims (3)
- 一対のビード部及び一対の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トレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスの外周でトレッド部を強化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、
上記タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧を充てんしたタイヤを前記最大負荷能力の７０％に相当する荷重負荷の下で平板に垂直に押圧したトレッド部の接地状態にて、
トレッド部のトレッドゴムを、タイヤ赤道面を含み接地幅（Ｗｃ）の３０％幅をタイヤ回転軸方向に有する中央領域と、その両側のショルダ領域との３領域に分けた、その中央領域の少なくとも一部領域が、タイヤの回転軸方向に延びる複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を具え、
かつ上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を具える領域のタイヤ回転軸方向幅（Ｂ）の上記接地幅（Ｗｃ）に対する比（Ｂ／Ｗｃ）の値が０．０５以上であり、
トレッド部に回転方向指定のトレッドパターンを有し、タイヤへの無荷重の下で、上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方は、その切込み縁を通るトレッドゴム表面の法線を含む面に対し３°以上の角度で傾斜させ、その傾斜をそれぞれ切込み底からトレッドゴム表面に向けタイヤの回転方向と同じ方向としてなる空気入りラジアルタイヤ。 - 上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方に直交する平面による断面にて、細溝及びサイプの少なくとも一方が分断するトレッドゴム陸部の該分断に沿う鈍角側縁が面取り部を有する請求項１に記載した空気入りラジアルタイヤ。
- 前記トレッドゴムの中央領域にトレッド周方向溝を具え、該溝に沿う少なくとも一方側で該溝に連結開口する上記複数本の細溝及びサイプの少なくとも一方を有する請求項１もしくは２に記載した空気入りラジアルタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14753998A JP4118390B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 空気入りラジアルタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14753998A JP4118390B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 空気入りラジアルタイヤ |
Publications (2)
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