JP4290897B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショルダー部の輪郭の曲率半径、及びショルダー部の接地端付近におけるボイド比が、タイヤ赤道線に対して左右非対称な空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に空気入りタイヤは、接地圧分布の差異などによるショルダー部の偏摩耗を防ぐために、ショルダー部のブロック剛性をセンター部より大きめに設定している。さらに、ミニバンやワンボックスなどのハイルーフ車では、非対称パターンを採用したりして、より車両外側でのショルダーブロック剛性を高く設定していることが多い。
【０００３】
車両が走行する際のコーナリング時には、ロールによる荷重移動が起こり、車両外側に負荷が多くかかり、このためタイヤパターンの外側の部分が早く減り易く、片落ち摩耗が発生し易くなる。また、タイヤ外側に負荷が多くかかるため、外側のブロック剛性が小さいとコーナリング時に十分なコーナリングパワー（ＣＰ）が得られない。特に、ミニバンやワンボックスなどのハイルーフ車は、重心が高くロールが大きいため、よりこれらの傾向が顕著に現れ易い。
【０００４】
このため、上記のようにハイルーフ車では、タイヤ外側のボイド（溝面積）を減らしたり、外側のブロック面積を広げたりしてパターン剛性を上げること、即ち非対称パターンを採用して対応することが多かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイス路面の場合、路面ミュー（摩擦係数）が低いため、ハイルーフ車でもロールによる荷重変化が殆ど起こらず、接地面内のブロック剛性が均一（パターン剛性が均一）な方が性能は良く、逆にショルダー部の剛性を上げていくと、アイス性能が低下する傾向にある。
【０００６】
また、スタッドレスタイヤの場合、接地面積を多く稼ぐためショルダー部の形状がスクエア（トレッド接地端が角張った形状）に近いものが多いが、スクエアに近い形状だと負荷がかかった時の接地幅の増加が小さく、十分なＣＰが得られない。このためドライ路面でのコーナリング性能の向上が難しい。
【０００７】
なお、特開平１１−３２１２１４号公報には、車両の外側に位置するショルダー部の曲率半径を、内側に位置するショルダー部の曲率半径より小さくした左右非対称の空気入りラジアルタイヤが開示されているが、外側の曲率半径の方が小さいため、コーナリング時のロールにより荷重移動した際に、接地面積を増加させるという効果は期待できない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、アイス性能を維持しつつ、耐摩耗性とドライ性能を向上させることができる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、タイヤトレッドのクラウン部の表面に現れた曲率半径の輪郭と、バットレス部の表面に現れた曲率半径の輪郭にそれぞれ内接している両側ショルダー部の表面に現れた各々の曲率半径の輪郭が、タイヤ赤道線に対して左右非対称な空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ装着時に車両の外側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsoが１０〜３５ｍｍであり、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsiが０〜５ｍｍであり、かつＲso＞Ｒsiであると共に、車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端付近におけるボイド比をＶｏ、内側に位置する前記ショルダー部の接地端付近におけるボイド比をＶｉとするとき、０．６５×Ｖｉ≦Ｖｏ≦０．９８×Ｖｉを満たすことを特徴とする。
【００１０】
ここで、ショルダー部の接地端とは、タイヤを適用リムに装着した後、内圧を１８０ｋＰａとし、表示されたタイヤの最大負荷能力の８８％に相当する質量を荷重負荷した際に、平面路面に接地する両側の最外部の位置を指す。また、接地端付近におけるボイド比とは、図３に示すように、接地端ラインＴｏ，Ｔｉが交差するブロックＢ３ｏ，Ｂ４ｉを区画する溝の中心線Ｇｏ，Ｇｉと、接地端ラインＴｏ，Ｔｉとに囲まれた１ピッチ分のピッチ面積における、中心線Ｇｏ，Ｇｉで囲まれた溝部面積の百分率（％）を指す。なお、接地端ラインＴｏ，Ｔｉが交差する陸部が溝を介さずに全周に連続する場合は、１ピッチ分における、接地端ラインＴｏ，Ｔｉと陸部に隣接する周方向溝の中心線Ｇｏ，Ｇｉ間の面積における溝部面積の百分率（％）とする。
【００１１】
［作用効果］
本発明によると、曲率半径Ｒsoと曲率半径Ｒsiとが上記のような関係にあるため、両側のショルダー部のボイド比が同じ場合には、アイス路面でのコーナリング時において、車両外側での接地面積（赤道線からの接地幅）が小さくなるところ、本発明では両側のボイド比を変えて、前記接地面積の低下に見合うだけ、ブロック面積比を高めているため、アイス路面では両側のブロック剛性が均等化して、アイス性能を維持することができる。一方、ドライ路面でのコーナリング時には、より大きな曲率半径Ｒsoによって、車両外側での接地面積が増加するため、内側より外側でのブロック剛性が高くなり、片落ち摩耗を防止できると共に、コーナリングパワーを十分得ることができる。その結果、アイス性能を維持しつつ、耐摩耗性とドライ性能を向上できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一例を示す空気入りタイヤの断面の輪郭を示す概略図、図２は同要部拡大図である。
【００１３】
図１において、１はタイヤトレッド、２はタイヤトレッド１のクラウン部、３はショルダー部、４はバットレス部である。５はタイヤトレッド１の中央を走るタイヤ赤道線、６はタイヤ最大幅を示す仮想線である。
【００１４】
このショルダー部３におけるタイヤ外周面の曲率半径Ｒso、Ｒsiの輪郭７１、７２は、図に示す通り、上記クラウン部２の表面に現れた曲率半径Ｒt の輪郭８１、８２と、上記バットレス部４の表面に現れた曲率半径Ｒb の輪郭９１、９２にそれぞれ内接している。なお、図２中、波線８３は上記曲率半径Ｒt の輪郭８１の仮想延長線であり、波線９３は上記曲率半径Ｒb の輪郭９１の仮想延長線である。
【００１５】
また、ショルダー部３の表面に現れた曲率半径Ｒso、Ｒsiの輪郭７１、７２は、図１に示す様に、タイヤ赤道線５に対して左右非対称である。すなわち、タイヤ装着時に車両の外側に位置する上記ショルダー部の表面に現れた輪郭７１と、同内側に位置する上記ショルダー部の表面に現れた輪郭７２が非対称の曲率半径にて構成されている。
【００１６】
更に、Ｒso＞Ｒsiであり、車両の外側に位置する上記ショルダー部の輪郭７１の曲率半径Ｒsoは、車両の内側に位置する上記ショルダー部の輪郭７２の曲率半径Ｒsiより大きく構成されている。
【００１７】
この車両の外側に位置するショルダー部３の曲率半径Ｒsoと車両の内側に位置する輪郭７２の曲率半径Ｒsiとの具体的な数値としては、曲率半径Ｒsoが５〜３５ｍｍであり、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsiが０〜１０ｍｍである。好ましくは、曲率半径Ｒsoが１５〜３０ｍｍであり、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsiが０〜５ｍｍである。輪郭７１の曲率半径Ｒsoが５ｍｍより小さいと、ドライ路面でのコーナリング時に接地面積の増加量が小さくドライ性能が十分改善できず、輪郭７１の曲率半径Ｒsoが３５ｍｍより大きいと、外側に位置するショルダー部３の直線走行時又はアイス路面での接地面積が十分確保できなくなる。また、輪郭７２の曲率半径Ｒsiが１０ｍｍより大きいと、内側に位置するショルダー部３の接地面積が十分確保できなくなる。
【００１８】
本発明では、クラウン部の表面に現れた円弧８１、８２の曲率半径Ｒt と、バットレス部４の表面に現れた円弧９１、９２の曲率半径Ｒb は、特に制限されない。なお、本発明のタイヤの形状は、すべて標準内圧を基準に特定される。
【００１９】
本発明では、車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端付近におけるボイド比をＶｏ、内側に位置する前記ショルダー部の接地端付近におけるボイド比をＶｉとするとき、０．６５×Ｖｉ≦Ｖｏ≦０．９８×Ｖｉを満たし、好ましくは、０．７５×Ｖｉ≦Ｖｏ≦０．９×Ｖｉを満たす。ボイド比Ｖｏが０．６５×Ｖｉより小さいと、ボイド比Ｖｏが小さくなり過ぎて、外側ショルダー部３と内側ショルダー部３とのブロック剛性を近づけてアイス性能を維持するのが困難になる。また、ボイド比Ｖｏが０．９８×Ｖｉより大きいと、ボイド比Ｖｏが大きくなり過ぎて、同様に外側ショルダー部３と内側ショルダー部３とのブロック剛性を近づけてアイス性能を維持するのが困難になる。
【００２０】
本発明では、トレッドパターンの形状は特に制限されないが、例えば図３に示すような、タイヤの赤道線５に対して非対称性を有しているトレッドパターンが挙げられる。この例では、接地端ラインＴｏ，ＴｉがブロックＢ３ｏ，Ｂ４ｉと交差しており、ブロックＢ３ｏ，Ｂ４ｉの内側には、タイヤ赤道線５付近に配置されたブロックＢ１ｏ，Ｂ１ｉと、その両側に配置されたブロックＢ２ｏ，Ｂ２ｉ，Ｂ３ｉとを備える。
【００２１】
各ブロックＢ１ｏ〜Ｂ４ｉは、周方向溝１１とジグザグ状の斜め溝１２と横溝１３とにより区分されている。また、各ブロックＢ１ｏ〜Ｂ４ｉには複数の波型サイプを備えている。
【００２２】
本発明では何れのブロックも、リブ形状であってもよく、リブにはラグ（横溝）を備えていてもよい。
【００２３】
本実施形態では、接地端ラインＴｏが交差するブロックＢ３ｏを区画する溝の中心線Ｇｏと、接地端ラインＴｏとに囲まれた１ピッチ分のピッチ面積における、中心線Ｇｏで囲まれた溝部面積の百分率であるボイド比Ｖｏが、同様に定義されるボイド比Ｖｉより小さい。換言すると接地端ラインＴｏ，Ｔｉの内側におけるブロックＢ３ｏのブロック面積率が、ブロックＢ４ｉのブロック面積率より大きく、これによって両側のショルダー部のボイド比が同じ場合には、アイス路面でのコーナリング時において、車両外側での接地面積（赤道線からの接地幅）が小さくなるところ、本発明では、前記接地面積の低下に見合うだけ、ブロック面積比を高めて、アイス路面では両側のブロック剛性が均等化して、アイス性能を維持することができる。
【００２４】
本発明では、トレッドパターン内でのゴム組成又はゴム自体の剛性が同一である場合に、アイス性能を維持しつつ、耐摩耗性とドライ性能を向上させるという効果をバランス良く発揮できるが、トレッドパターン内でのゴム組成等は異なっていてもよい。但し、トレッドパターン内でのゴム自体の剛性は近似することが好ましい。
【００２５】
本発明のタイヤは、非対称性のトレッドパターンを有するため、装着方向又は回転方向が指定されたものとなる。そして、本発明は、非対称性のトレッドパターンを備えている空気入りラジアルタイヤであって、特にミニバン、ワンボックス車等のハイルーフ車用空気入りラジアルタイヤに好適に用いることができる。これは、上記の非対称性のトレッドパターンを備えている空気入りラジアルタイヤであっても、ミニバン、ワンボックス車等のハイルーフ車に適用した場合は、通常の乗用車タイヤ以上に当該車両の重心が高いことから、車両の外側に位置するショルダー部に、走行中、特に旋回時に力が大きく作用し、前述のような偏摩耗とドライ路面でのコーナリング性能の問題が大きいためである。また、アイス性能が維持できることから、スタッドレスタイヤとしても有用である。
【００２６】
但し、本発明のタイヤは、これらに限定されず、断面幅の呼び：１３５〜３２５（ｍｍ）、偏平率：３０〜８０（％）を満たす乗用車用タイヤに用いることができる。また、本発明のタイヤは、ショルダー部の曲率半径を左右非対称とした金型等を使用して加硫成形することにより簡易に製造することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００２８】
図１〜図３に示した前記実施形態に準じて、表１に示すショルダー部の曲率半径Ｒso、曲率半径Ｒsi、ボイド比の倍率Ｖｏ／Ｖｉにて、タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６の実施例タイヤ及び比較例タイヤを試作した。これらについて、アイス性能、ドライ性能、及び耐摩耗性を下記の評価方法にてそれぞれ評価した。その結果を表１に併せて示す。
【００２９】
なお、各タイヤは「ショルダー部の曲率半径」と「ボイド比の倍率」を除いてすべて同一の構成からなり、パターン全体のボイド比は一定とした。また、ショルダー部の曲率半径０ｍｍとは、ショルダー部の形状がスクエア形状であることを意味する。
【００３０】
（アイス性能試験）
アイス路面を、実施例及び比較例の各試作タイヤを装着した国産ミニバン（３０００ｃｃ）で実車走行させ、２名のドライバーによるフィーリング試験により評価した。評価は、各ドライバーに試作タイヤの種類をふせて実車走行の後、１０点満点により点数を付け、その平均値を比較例１のタイヤを１００とした場合の指数評価により行った。この結果を表１に示す。表中の各数値は大きいほど乗り心地が良好であることを示す。
【００３１】
（ドライ性能試験）
ドライ路面を、実施例及び比較例の各試作タイヤを装着した国産ミニバン（３０００ｃｃ）で実車走行させ、２名のドライバーによるフィーリング試験により評価した。評価は、各ドライバーに試作タイヤの種類をふせて実車走行の後、１０点満点により点数を付け、その平均値を比較例１のタイヤを１００とした場合の指数評価により行った。この結果を表１に示す。表中の各数値は大きいほど乗り心地が良好であることを示す。
【００３２】
（耐偏摩耗試験）
実施例及び比較例の各試作タイヤを装着した国産ミニバン（３０００ｃｃ）を当社テストコースにて６０００ｋｍを走行させた後、当該各４本のタイヤについて車両外側に位置するショルダー部とタイヤセンター部との摩耗量の差を測定し、その測定値の逆数について比較例１のタイヤを１００として指数評価した。なお、走行条件は各実施例及び比較例ともに、５名乗車で、完走までタイヤのローテーションを行わずに行った。この耐偏摩耗性試験の結果を表１に示す。なお、各数値は大きいほど耐偏摩耗性が良好であることを示す。
【００３３】
【表１】

表１より明らかな様に、実施例に係るタイヤは、比較例１（従来例）のタイヤと比べていずれもアイス性能を維持しながら、ドライ性能と耐偏摩耗性を大幅に改善することができる。これに対して、曲率半径Ｒsoが大きすぎる比較例２では、アイス性能が維持できなかった。またボイド比の倍率が小さすぎる比較例３では、外側ショルダー部の溝面積が小さくなりすぎてアイス性能が低下し、ボイド比の倍率が大き過ぎる（Ｖｏ／Ｖｉ＝１）の比較例４では、ドライ性能、耐偏摩耗性の改善代がほとんどなく，アイス性能も低下気味となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す断面の輪郭を示す概略図
【図２】本発明の空気入りタイヤの一例を示す断面の輪郭を示す要部拡大図
【図３】本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図
【符号の説明】
１ タイヤトレッド
２ クラウン部
３ ショルダー部
４ バットレス部
５ タイヤ赤道線
７１ 曲率半径Ｒsoの輪郭（外側ショルダー部）
７２ 曲率半径Ｒsiの輪郭（内側ショルダー部）
Ｒso 曲率半径（外側ショルダー部）
Ｒsi 曲率半径（内側ショルダー部）
Ｇｏ 溝の中心線（外側ショルダー部）
Ｇｉ 溝の中心線（内側ショルダー部）
Ｂ１ｏ〜Ｂ４ｉ ブロック

Claims (1)

1. タイヤトレッドのクラウン部の表面に現れた曲率半径の輪郭と、バットレス部の表面に現れた曲率半径の輪郭にそれぞれ内接している両側ショルダー部の表面に現れた各々の曲率半径の輪郭が、タイヤ赤道線に対して左右非対称な空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ装着時に車両の外側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsoが１０〜３５ｍｍであり、車両の内側に位置する前記ショルダー部の表面に現れた輪郭の曲率半径Ｒsiが０〜５ｍｍであり、かつＲso＞Ｒsiであると共に、車両の外側に位置する前記ショルダー部の接地端付近におけるボイド比をＶｏ、内側に位置する前記ショルダー部の接地端付近におけるボイド比をＶｉとするとき、０．６５×Ｖｉ≦Ｖｏ≦０．９８×Ｖｉを満たすことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

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