JP4309119B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行などにおいて生じる偏摩耗を改善するようにした空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、トレッド面にタイヤ回転方向を一方向に指定した方向性のトレッドパターンを設けた空気入りタイヤが多数提案されている。このような方向性パターンを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域に、タイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ周方向に所定のピッチで配置したタイヤ幅方向に延びる横方向溝によりブロックを区分形成した空気入りタイヤがある(例えば、特許文献1参照)
【0003】
【特許文献1】
特開平11−91313号公報(2頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、サーキットコースが一般のユーザにも開放され、ユーザがサーキットコースを走行する機会がしばしばある。このようなサーキット走行では、旋回走行時に作用する横向加速度が一般の車道を走行する通常走行時と比べて遙に大きいため、通常走行時とは異なる偏摩耗が発生し易い。
【0005】
通常走行時には、上述したブロックを有する方向性パターンの空気入りタイヤでは、横方向溝に面するブロックのタイヤ回転方向側のエッジ部即ち踏み込み側のエッジ部の方が、タイヤ反回転方向側エッジ部即ち蹴り出し側のエッジ部より摩耗が遅く進行するヒールアンドトウ摩耗が発生する。そのため、ブロックの踏み込み側の溝壁面の傾斜角度の方を大きくして剛性を高めることによりヒールアンドトウ摩耗を抑制するようにしている。
【0006】
しかし、このようなタイヤでサーキット走行すると、逆にブロックの蹴り出し側のエッジ部の方が踏み込み側のエッジ部より摩耗が遅く進む偏摩耗が発生するという問題があった。
【0007】
本発明は、通常走行時における耐ヒールアンドトウ摩耗性を低下させることなく、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行などにおいて生じる偏摩耗を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域に、タイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ周方向に所定のピッチで配置したタイヤ幅方向に延びる横方向溝によりブロックを区分形成した空気入りタイヤにおいて、前記横方向溝に面する前記ブロックのタイヤ回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度βとの関係をβ>αにし、かつ前記ブロックのタイヤ回転方向側エッジ部とタイヤ反回転方向側エッジ部の内、タイヤ回転方向側エッジ部のみを面取りしたことを特徴とする。
【0009】
上述した本発明によれば、ブロックのタイヤ反回転方向側溝壁面の傾斜角度βを大きくして、接地面圧が低いために摩耗が遅く進行する蹴り出し側のエッジ部の剛性を高めたので、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行時等において、ショルダー領域のブロックの接地圧分布を均一的にすることができる。従って、偏摩耗の改善が可能になる。
【0010】
また、タイヤ回転方向側エッジ部を面取りして剛性を高めることにより、通常走行時においてもブロックの接地圧分布を均一的にすることができるため、ヒールアンドトウ摩耗を抑制することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明の空気入りタイヤの一例を示し、タイヤ回転方向Rが矢印で示す一方向に指定されたトレッド面1に、タイヤ周方向Tに沿って延在する複数(5本)の周方向溝2が設けられている。これら複数の周方向溝2は、トレッド面1のセンター領域1Aに、タイヤセンターラインCL上に配置した1本の周方向溝2Aと、その両側に配置した2本の周方向溝2B、及びセンター領域1Aとその両側のショルダー領域1Bとを区分する位置にそれぞれ1本配置した周方向溝(最外側の周方向溝)2Cとから構成されている。
【0013】
タイヤセンターラインCL上に延びる周方向溝2Aはストレート状に延在し、最も幅広になっている。タイヤセンターラインCLの側方に配置した各周方向溝2Bは、複数の円弧状の溝部2B1を連接して構成され、周方向溝2Aより溝幅が狭くなっている。各溝部2B1は、曲率半径が大きな円弧状に形成され、トレッド面1を1周にわたって展開した際に周方向溝2Bの一端から他端まで見通すことができる、所謂シースルー溝になっている。周方向溝2Cはタイヤ周方向に沿ってストレート状に延在し、溝幅が最も狭くしてある。
【0014】
周方向溝2B,2Cからタイヤ幅方向外側にタイヤ反回転方向側に向けて傾斜して延びる横方向溝3,4がタイヤ周方向Tに沿って所定のピッチで配置され、周方向溝2B,2C及び横方向溝3,4によりブロック7が区分形成されている。周方向溝2A,2B間は、タイヤ周方向Tに沿って延在するリブ8になっている。
【0015】
周方向溝2Bからタイヤ幅方向外側に向けて延在する各横方向溝3は、その内端が円弧状の溝部2B1の接続部に連通し、外端側が周方向溝3Cに交差するように連通してショルダー領域1Bのブロック7B内まで延在し、その外端がブロック7B内に位置している。
【0016】
周方向溝2Cからタイヤ幅方向外側に向けて延在する各横方向溝4は、タイヤ周方向Tにおいて横方向溝3間の略中央に位置し、横方向溝3と横方向溝4がタイヤ周方向Tに交互に配置されている。横方向溝3の内端側が更にセンター領域1Aのブロック7A内まで延設され、内端がブロック7A内に位置している。
【0017】
周方向溝2Cに面した各ブロック7A,7Bの各角部Xの溝壁エッジ部は、円弧状の面取り面eに形成され、更に周方向溝2Cに面したブロック溝壁面W1より傾斜角度を大きくしてある。即ち、各ブロック7A,7Bの各角部Xにおいて、ブロック7A,7Bの周方向溝2Cに面する溝壁面W1と横方向溝3,4に面する溝壁面で挟まれた溝壁エッジ部を断面円弧状の面取り面eに形成し、かつ角部Xの溝壁面を溝壁面W1よりタイヤ径方向に対して傾斜させてあり、これにより騒音の発生し易い領域における角部でのブロック剛性を増加し、ブロックの角部の滑りによる騒音の発生を抑制するようにしている。
【0018】
図2に示すように、ショルダー領域1Bのブロック7Bは、横方向溝4に面するタイヤ回転方向側溝壁面7B1の傾斜角度α(°)とタイヤ反回転方向側溝壁面7B2の傾斜角度β(°)との関係がβ>αにしてあり、ブロック7Bのタイヤ回転方向側のエッジ部7B3、即ち踏み込み側のエッジ部より、タイヤ反回転方向側のエッジ部7B4、即ち蹴り出し側のエッジ部の剛性を高くしている。
【0019】
また、タイヤ回転方向側エッジ部7B3を断面円弧状に面取りした面取り面mに形成してあり、両エッジ部7B3,7B4の内タイヤ回転方向側エッジ部7B3のみを面取りしている。この面取り面mは、断面直線状の面取り面であってもよい。
【0020】
従来、旋回走行時の横向加速度が通常走行時と比べて遙に大きいサーキット走行時におけるタイヤの接地状態を知ることは非常に困難であったが、近年のハードウェアの進歩によりこのような条件下でのタイヤ接地状態をシュミレートすることが可能になった。それによると、サーキット旋回走行時にはタイヤに対して略真横から力が作用しており、トレッド面が力の作用する側を頂点とする三角形状(おむすび状)になって接地しているため、通常走行とは異なる偏摩耗、即ちショルダー領域1Bのブロック7Bにおいて、蹴り出し側のエッジ部の方が接地圧が低くなるため、踏み込み側のエッジ部より摩耗が遅く進む偏摩耗が発生していた。
【0021】
そこで、本発明では、上述したようにブロック7Bの横方向溝4に面するタイヤ回転方向側溝壁面7B1の傾斜角度αよりタイヤ反回転方向側溝壁面7B2の傾斜角度βを大きくしたのである。これにより、蹴り出し側のエッジ部剛性が増大するため、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行時等において、ブロック7Bの接地圧分布を均一的にすることが可能になる。従って、偏摩耗を抑制することができる。
【0022】
また、タイヤ回転方向側エッジ部7B3を面取りして剛性を高めることにより、通常走行時においてもブロック7Bの接地圧分布を均一的にすることができるため、ヒールアンドトウ摩耗の抑制が可能になる。
【0023】
本発明において、上記傾斜角度αは、横方向溝4の溝深さをD(mm)、溝幅をW(mm)とすると、0.10×tan-1(W/2D)≦α≦0.75×tan-1(W/2D)の範囲にするのがよい。傾斜角度αが上記下限値以下であると、通常走行時におけるヒールアンドトウ摩耗に悪影響を及ぼす。逆に上記上限値以上であると、溝底の円弧部が狭まり、クラックの発生を招き易くなり、更に摩耗時に急激に溝面積が減少するため、好ましくない。好ましくは、0.3×tan-1(W/2D)≦α≦0.5×tan-1(W/2D)がよい。
【0024】
上記傾斜角度βは、好ましくはβ≦0.9×tan-1(W/2D)にするのがよい。傾斜角度βが上記上限値を超えると、ブロック7Bの蹴り出し側のエッジ部7B4の剛性が高くなり過ぎ、均一な接地圧分布の観点から好ましくない。より好ましくは、上記上限値内で1.6α≦β≦2.0αにするのがよい。
【0025】
上記ブロック7Bのタイヤ回転方向側エッジ部7B3は、好ましくは、図示するように断面円弧状の面取り面mにするのがよく、その場合の曲率半径rとしては1〜3mmの範囲にするのがよい。曲率半径rが1mmより小さいと、通常走行時におけるヒールアンドトウ摩耗を効果的に抑制することが難しくなる。逆に3mmを超えると、エッジ部7B3での剛性が高くなり過ぎるため、サーキット走行時等における偏摩耗を改善することが難しくなる。曲率半径rは、傾斜角度αが小さくなる程大きくするのがよい。
【0026】
なお、本発明でいう傾斜角度αとは、図2に示すように、面取り前の状態において、タイヤ回転方向側溝壁面7B1とブロック7Bの表面7B5との交点Fとタイヤ反回転方向側溝壁面7B2とブロック7Bの表面7B5との交点Kとの間に引いた直線Gと交点Fで直交する直線Jと溝壁面7B1とのなす角度である。また、傾斜角度βは、直線Gと交点Kで直交する直線Mと溝壁面7B2とのなす角度であり、傾斜角度α,βはタイヤ径方向に対する角度である。
【0027】
横方向溝4の溝幅Wは上記交点F,K間の長さであり、また、溝深さDは、溝底(溝最深位置)から直線Gに引いた垂線の長さである。
【0028】
本発明は、上記実施形態では、センター領域1Aにもブロック7Aを設けた例を示したが、それに限定されず、タイヤ回転方向Rが一方向に指定されたトレッド面1のショルダー領域1Bにブロック7Bを区分形成した空気入りタイヤであれば、いずれにも好適に用いることができる。
【0029】
本発明は、特に排気量の高い高性能車両に使用される乗用車用の空気入りタイヤに好ましく用いることができる。
【0030】
【実施例】
タイヤサイズを235/45ZR17、トレッドパターンを図1で共通にし、ショルダー領域のブロックのタイヤ回転方向側溝壁面の傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面の傾斜角度βとの関係をβ>αにし、かつタイヤ回転方向側エッジ部を円弧状の面取り面に形成した本発明タイヤと、本発明タイヤにおいてタイヤ回転方向側エッジ部を面取りしていない比較タイヤ、及び比較タイヤにおいて傾斜角度αを傾斜角度βより大きくした従来タイヤをそれぞれ作製した。
【0031】
本発明タイヤにおいて、傾斜角度αは0.30×tan-1(W/2D)、傾斜角度βは0.85×tan-1(W/2D)、面取り面の曲率半径rは3mmである。従来タイヤの傾斜角度α,βは、α=6°、β=2°である。
【0032】
これら各試験タイヤをリムサイズ17×8JJのリムに装着し、空気圧を200kPa にして排気量3リットルの乗用車に取り付け、以下に示す測定方法により、通常走行時の耐ヒールアンドトウ摩耗性、及び大きな横向加速度が作用した際の耐偏摩耗性の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。
耐ヒールアンドトウ摩耗性
一般車道を4000km走行した後、ショルダー領域の隣り合うブロックの両エッジ部の残量をそれぞれ測定(0.5mm単位で切り上げ)し、その差の最大値をヒールアンドトウ摩耗量とした。
耐偏摩耗性
乾燥したアスファルト路面において、車両に作用する横向加速度が0.8Gとなるようにして8の字状の旋回を500回繰り返した後、上記と同様にして偏摩耗量を測定した。
【0033】
【表1】
表1から、本発明タイヤは、ヒールアンドトウ摩耗量及び耐偏摩耗量が0.5mmであり、耐ヒールアンドトウ摩耗性を従来タイヤと同等に維持しながら、耐偏摩耗性を改善できることがわかる。
【0034】
【発明の効果】
上述したように本発明は、タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域の横方向溝に面するブロックのタイヤ回転方向側溝壁面の傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面の傾斜角度βとの関係をβ>αにし、かつブロックのタイヤ回転方向側エッジ部を面取りしたので、通常走行時における耐ヒールアンドトウ摩耗性を低下させることなく、旋回走行時の横向加速度が大きなサーキット走行などにおいて生じる偏摩耗を改善することができる。
【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タイヤセンターラインより一方側のトレッド面を展開して示す要部展開図である。
【図2】ブロックの要部拡大断面図である
【符号の説明】
1 トレッド面 1A センター領域
1B ショルダー領域 2,2A,2B,2C 周方向溝
3,4 横方向溝 7,7A,7B ブロック
7B1 タイヤ回転方向側溝壁面 7B2 タイヤ反回転方向側溝壁面
7B3 タイヤ回転方向側エッジ部 7B4 タイヤ反回転方向側エッジ部
R タイヤ回転方向 T タイヤ周方向
m 面取り面 α,β 傾斜角度
Claims (7)
- タイヤ回転方向が一方向に指定されたトレッド面のショルダー領域に、タイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ周方向に所定のピッチで配置したタイヤ幅方向に延びる横方向溝によりブロックを区分形成した空気入りタイヤにおいて、
前記横方向溝に面する前記ブロックのタイヤ回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度αとタイヤ反回転方向側溝壁面のタイヤ径方向に対する傾斜角度βとの関係をβ>αにし、かつ前記ブロックのタイヤ回転方向側エッジ部とタイヤ反回転方向側エッジ部の内、タイヤ回転方向側エッジ部のみを面取りした空気入りタイヤ。 - 前記横方向溝の溝深さをD、溝幅をWとすると、前記傾斜角度αが0.10×tan-1(W/2D)≦α≦0.75×tan-1(W/2D)である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記傾斜角度βがβ≦0.9×tan-1(W/2D)である請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記傾斜角度βが1.6α≦β≦2.0αである請求項3に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ブロックのタイヤ回転方向側エッジ部を曲率半径Rが1〜3mmの円弧で面取りした請求項1,2,3または4に記載の空気入りタイヤ。
- 前記周方向溝に面するブロックの角部において、ブロックの周方向溝に面する溝壁面と横方向溝に面する溝壁面で挟まれた溝壁エッジ部を断面円弧状の面取り面に形成し、かつ角部の溝壁面を周方向溝に面するブロックの溝壁面よりタイヤ径方向に対して傾斜させた請求項1乃至5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
- トレッド面にタイヤ周方向に延在する5本の周方向溝を有し、1本の周方向溝をタイヤセンターライン上に配置し、該1本の周方向溝の両側に2本の周方向溝を配置し、該2本の周方向溝を複数の円弧状の溝部を連接して構成し、かつ前記1本の周方向溝より溝幅を狭くし、前記2本の周方向溝の両側に更に2本の周方向溝を配置し、この最外側の2本の周方向溝をトレッド面の両側のショルダー領域と該ショルダー領域との間に位置するセンター領域とを区分する位置に配置し、かつ円弧状の溝部を連接して構成した2本の周方向溝より溝幅を狭くし、該最外側の2本の周方向溝が前記ショルダー領域にブロックを区分する周方向溝であり、前記円弧状の溝部を連接して構成した2本の周方向溝からタイヤ幅方向外側に向けて最外側の2本の周方向溝と交差するように延在する横方向溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、該最外側の2本の周方向溝と交差する横方向溝と前記ショルダー領域にブロックを区分する横方向溝をタイヤ周方向に交互に配置した請求項1乃至6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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