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