JP4626333B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、サーキット走行等の過酷な走行条件で使用する場合に好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐偏摩耗性と操縦安定性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤはトレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を有し、これら主溝によってリブやブロック列からなる陸部が区分されている。このような空気入りタイヤは、サーキット走行等の大きな旋回力を生じる使用条件では、陸部の車両外側のエッジ部に接地圧が集中し、その部分が激しく摩耗する傾向がある。しかも、車両外側のエッジ部が変形する際の反力により、陸部の他の部分に浮き上がりや滑りが生じ、旋回力が低下する傾向がある。そして、これら傾向はトレッド面における車両外側の部位ほど顕著になる。

この対策として、陸部の車両外側のエッジ部に面取り部を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。陸部の車両外側のエッジ部に面取り部を設けた場合、陸部の変形反力が抑制されて有効接地面積が増加し、耐偏摩耗性と操縦安定性の改善効果が得られる。しかしながら、上記提案では面取り部のタイヤ軸方向長さがトレッド面の全域で一定であるため、サーキット走行等の過酷な走行条件では接地性が悪く、耐偏摩耗性と操縦安定性が不十分である。
特開平６−２４２１３号公報

本発明の目的は、サーキット走行等の過酷な走行条件で使用する場合に好適であって、耐偏摩耗性と操縦安定性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を有し、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていない空気入りタイヤにおいて、前記主溝によって区分された陸部のトレッド端側のエッジ部に面取り部を設け、前記トレッド端側から数えてＮ番目の面取り部の幅をＷ_N とし、Ｎ＋１番目の面取り部の幅をＷ_N+1 としたとき、左右両側のトレッド端側から数えてそれぞれ１番目の面取り部からタイヤ赤道線上の主溝に隣接する面取り部までの全ての面取り部についてＷ_N ＞Ｗ_N+1 の関係を満足することを特徴とするものである。但し、上記構成はトレッドパターンがタイヤ赤道線の両側で対称であって、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていない空気入りタイヤの場合である。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を有し、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、前記主溝によって区分された陸部の車両外側のエッジ部に面取り部を設け、車両外側から数えてＮ番目の面取り部の幅をＷ_N とし、Ｎ＋１番目の面取り部の幅をＷ_N+1 としたとき、接地幅内に存在する全ての面取り部についてＷ_N ＞Ｗ_N+1 の関係を満足することを特徴とするものである。ここで、接地幅とはＪＡＴＭＡ規定の空気圧を充填し、その負荷能力の８８％に相当する質量をトレッド面に垂直に負荷したときの接地幅である。

本発明では、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていない空気入りタイヤにおいて、主溝によって区分された陸部のトレッド端側のエッジ部に面取り部を設け、旋回時に変形が大きいトレッド端側ほど面取り部の幅を大きくするので、トレッド端側のエッジ部における接地圧集中がより効果的に緩和され、耐偏摩耗性が向上する。また、トレッド端側のエッジ部が変形する際の反力がより効果的に抑制されるので、面取り部と反対側の陸部が良好に接地するようになる。その結果、接地面積が増加し、操縦安定性が向上する。従って、サーキット走行等の過酷な走行条件で使用する場合であっても、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性を発揮することができる。

一方、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、主溝によって区分された陸部の車両外側のエッジ部に面取り部を設け、旋回時に変形が大きい車両外側ほど面取り部の幅を大きくするので、車両外側のエッジ部における接地圧集中がより効果的に緩和され、耐偏摩耗性が向上する。また、車両外側のエッジ部が変形する際の反力がより効果的に抑制されるため、面取り部と反対側の陸部が良好に接地するようになる。その結果、接地面積が増加し、操縦安定性が向上する。従って、サーキット走行等の過酷な走行条件で使用する場合であっても、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性を発揮することができる。

本発明において、面取り部の幅を変化させる割合として、１ｍｍ≦Ｗ_N −Ｗ_N+1 ≦２ｍｍの関係を満足することが好ましい。面取り部の深さｄは、隣接する主溝の深さＤの４％〜２０％であることが好ましい。また、車両外側となるトレッド端側から数えてＮ番目の主溝の前記トレッド端側の溝壁がトレッド面の法線に対してなす角度をθ_Noutとし、Ｎ＋１番目の主溝の前記トレッド端側の溝壁がトレッド面の法線に対してなす角度をθ_N+1outとしたとき、θ_Nout＞θ_N+1outの関係を満足することが好ましい。特に、４°≦θ_Nout−θ_N+1out≦１０°の関係を満足することが好ましい。これら条件を満足することにより、耐偏摩耗性と操縦安定性の向上効果を増大することができる。

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。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図２はトレッド面のタイヤ子午線断面での輪郭を示し、図３は主溝のタイヤ子午線断面での輪郭を示すものである。図１に示すように、トレッド面１には、タイヤ周方向に延びる５本の主溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝３とが形成され、これら主溝２及びラグ溝３によって複数のブロック状の陸部４が区分されている。これにより、トレッドパターンがタイヤ赤道線ＣＬの両側で対称であって、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていない空気入りタイヤが構成されている。なお、このトレッドパターンは回転方向が指定されたものである。

上記空気入りタイヤにおいて、主溝２によって区分された陸部４のトレッド端側のエッジ部には面取り部５が形成されている。図３に示すように、面取り部５の幅Ｗは、陸部４が面取りされた部分（破線にて示す部分）のタイヤ軸方向に測定される長さである。そして、図２に示すように、トレッド端側から数えてＮ番目の面取り部５の幅をＷ_N とし、Ｎ＋１番目の面取り部５の幅をＷ_N+1 としたとき、左右両側のトレッド端側から数えてそれぞれ１番目の面取り部５からタイヤ赤道線ＣＬ上の主溝２に隣接する面取り部５までの全ての面取り部５について、Ｗ_N ＞Ｗ_N+1 の関係を満足している。つまり、面取り部５の幅をトレッド端側から順にＷ₁ ，Ｗ₂ ，Ｗ₃ としたとき、Ｗ₁ ＞Ｗ₂ ＞Ｗ₃ の関係を満足している。

このように主溝２によって区分された陸部４のトレッド端側のエッジ部に面取り部５を設け、旋回時に変形が大きいトレッド端側ほど面取り部５の幅を大きくすることにより、陸部４のトレッド端側のエッジ部における接地圧集中を効果的に緩和し、耐偏摩耗性を向上することができる。また、陸部４のトレッド端側のエッジ部が変形する際の反力を効果的に抑制し、その結果として、接地性を良くして操縦安定性が向上することができる。これにより、サーキット走行等の過酷な走行条件で使用する場合であっても、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性を発揮することができる。

上記空気入りタイヤでは、面取り部５の幅を変化させる割合として、１ｍｍ≦Ｗ_N −Ｗ_N+1 ≦２ｍｍの関係を満足している。この差（Ｗ_N −Ｗ_N+1 ）が１ｍｍ未満であると、エッジ部に接地圧が集中して耐偏摩耗性が悪化すると共に、操縦安定性も悪化する。逆に、差（Ｗ_N −Ｗ_N+1 ）が２ｍｍを超えると、接地性が損なわれるため操縦安定性が向上しない。

面取り部５の深さｄは、図３に示すように、隣接する主溝２の深さＤの４％〜２０％の範囲に設定されている。この面取り部５の深さｄが主溝２の深さＤの４％未満であると、エッジ部に接地圧が集中して耐偏摩耗性が悪化すると共に、操縦安定性も悪化する。逆に、面取り部５の深さｄが主溝２の深さＤの２０％を超えると、接地性が損なわれるため操縦安定性が低下する。

更に、上記空気入りタイヤにおいては、トレッド端側から数えてＮ番目の主溝２のトレッド端側の溝壁がトレッド面１の法線に対してなす角度をθ_Noutとし、Ｎ＋１番目の主溝２のトレッド端側の溝壁がトレッド面１の法線に対してなす角度をθ_N+1outとしたとき、θ_Nout＞θ_N+1outの関係を満足している。つまり、トレッド端側の溝壁の角度をトレッド端側から順にθ_1out，θ_2out，θ_3outとしたとき、θ_1out＞θ_2out＞θ_3outの関係を満足している。旋回時の変形が大きいトレッド端側の剛性を大きくすることで、面取り部と反対側の陸部が良好に接地するようになる。その結果、接地面積が増加し、耐偏摩耗性及び操縦安定性が向上する。特に、４°≦θ_Nout−θ_N+1out≦１０°の関係を満足する場合に顕著な効果が得られる。言い換えれば、上記関係が満たされていないと操縦安定性の改善効果が不十分になる。

図４は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図５はトレッド面のタイヤ子午線断面での輪郭を示し、図６は主溝のタイヤ子午線断面での輪郭を示すものである。図４に示すように、トレッド面１１には、タイヤ周方向に延びる５本の主溝１２と、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝１３とが形成され、これら主溝１２及びラグ溝１３によって複数のブロック状又はリブ状の陸部１４が区分されている。これにより、トレッドパターンがタイヤ赤道線ＣＬの両側で非対称であって、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤが構成されている。

上記空気入りタイヤにおいて、主溝１２によって区分された陸部１４の車両外側のエッジ部には面取り部１５が形成されている。図６に示すように、面取り部１５の幅Ｗは、陸部１４が面取りされた部分（破線にて示す部分）のタイヤ軸方向に測定される長さである。そして、図５に示すように、車両外側から数えてＮ番目の面取り部１５の幅をＷ_N とし、Ｎ＋１番目の面取り部１５の幅をＷ_N+1 としたとき、接地幅ＴＣＷ内に存在する全ての面取り部１５について、Ｗ_N ＞Ｗ_N+1 の関係を満足している。つまり、面取り部１５の幅を車両外側から順にＷ₁ ，Ｗ₂ ，Ｗ₃ ，Ｗ₄ ，Ｗ₅ としたとき、Ｗ₁ ＞Ｗ₂ ＞Ｗ₃ ＞Ｗ₄ ＞Ｗ₅ の関係を満足している。

このように主溝１２によって区分された陸部１４の車両外側のエッジ部に面取り部１５を設け、旋回時に変形が大きい車両外側ほど面取り部１５の幅を大きくすることにより、陸部１４の車両外側のエッジ部における接地圧集中を効果的に緩和し、耐偏摩耗性を向上することができる。また、陸部１４の車両外側のエッジ部が変形する際の反力を効果的に抑制し、その結果として、接地性を良くして操縦安定性が向上することができる。これにより、サーキット走行等の過酷な走行条件で使用する場合であっても、優れた耐偏摩耗性と操縦安定性を発揮することができる。

なお、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤでは、旋回時においてトレッド面１１の車両内側部分が有効に接地しない。そのため、少なくとも接地幅ＴＣＷの車両外側７０％の範囲において上記関係を満足することは良いことである。

上記空気入りタイヤでは、面取り部１５の幅を変化させる割合として、１ｍｍ≦Ｗ_N −Ｗ_N+1 ≦２ｍｍの関係を満足している。この差（Ｗ_N −Ｗ_N+1 ）が１ｍｍ未満であると、エッジ部に接地圧が集中して耐偏摩耗性が悪化すると共に、操縦安定性も悪化する。逆に、差（Ｗ_N −Ｗ_N+1 ）が２ｍｍを超えると、接地性が損なわれるため操縦安定性が向上しない。

面取り部１５の深さｄは、図６に示すように、隣接する主溝１２の深さＤの４％〜２０％の範囲に設定されている。この面取り部１５の深さｄが主溝１２の深さＤの４％未満であると、エッジ部に接地圧が集中して耐偏摩耗性が悪化すると共に、操縦安定性も悪化する。逆に、面取り部１５の深さｄが主溝１２の深さＤの２０％を超えると、接地性が損なわれるため操縦安定性が低下する。

更に、上記空気入りタイヤにおいては、車両外側から数えてＮ番目の主溝１２の車両外側の溝壁がトレッド面１１の法線に対してなす角度をθ_Noutとし、Ｎ＋１番目の主溝１２の車両外側の溝壁がトレッド面１１の法線に対してなす角度をθ_N+1outとしたとき、θ_Nout＞θ_N+1outの関係を満足している。つまり、車両外側の溝壁の角度を車両外側から順にθ_1out，θ_2out，θ_3out，θ_4out，θ_5outとしたとき、θ_1out＞θ_2out＞θ_3out＞θ_4out＞θ_5outの関係を満足している。旋回時の変形が大きい車両外側の剛性を大きくすることで、面取り部と反対側の陸部が良好に接地するようになる。その結果、接地面積が増加し、耐偏摩耗性及び操縦安定性が向上する。特に、４°≦θ_Nout−θ_N+1out≦１０°の関係を満足する場合に顕著な効果が得られる。言い換えれば、上記関係が満たされていないと操縦安定性の改善効果が不十分になる。

タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７の空気入りタイヤにおいて、図１のようにトレッド面にタイヤ周方向に延びる５本の主溝を有する左右対称のトレッドデザインを形成し、これら主溝によって区分された陸部のトレッド端側のエッジ部に面取り部を設け、その面取り部の幅Ｗ₁ 〜Ｗ₃ をトレッド端側ほど大きくした実施例１〜６のタイヤをそれぞれ製作した。

比較のため、面取り部の幅Ｗ₁ 〜Ｗ₃ を一定にした従来例のタイヤを製作した。更に、図４のようにトレッド面にタイヤ周方向に延びる５本の主溝を有する左右非対称のトレッドデザインを形成し、これら主溝によって区分された陸部の車両外側のエッジ部に面取り部を設け、その面取り部の幅Ｗ₁ 〜Ｗ₅ を車両外側ほど大きくした実施例７のタイヤを製作した。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、操縦安定性及び耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１に示した。

操縦安定性：
各試験タイヤをリムサイズ１７×８ＪＪのホイールに組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填して排気量２０００ｃｃの自動車に装着し、サーキットでの５周連続走行による実車官能試験を実施した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

耐偏摩耗性：
各試験タイヤをリムサイズ１７×８ＪＪのホイールに組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填して排気量２０００ｃｃの自動車に装着し、サーキットでの５周連続走行を行い、走行後のタイヤの外観を目視により評価した。評価結果は、従来例を３とする５点法にて示した。この数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１〜７のタイヤはいずれも従来例に比べて操縦安定性と耐偏摩耗性を向上することができた。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面のタイヤ子午線断での輪郭を示す図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面に形成された主溝のタイヤ子午線断での輪郭を示す図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面のタイヤ子午線断での輪郭を示す図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド面に形成された主溝のタイヤ子午線断での輪郭を示す図である。

符号の説明

１，１１ トレッド面
２，１２ 主溝
３，１３ ラグ溝
４，１４ 陸部
５，１５ 面取り部
ＣＬ タイヤ赤道線
ｄ 面取り部の深さ
Ｄ 主溝の深さ
Ｗ 面取り部の幅
ＴＣＷ 接地幅

Claims (10)

1. トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を有し、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定されていない空気入りタイヤにおいて、前記主溝によって区分された陸部のトレッド端側のエッジ部に面取り部を設け、前記トレッド端側から数えてＮ番目の面取り部の幅をＷ_N とし、Ｎ＋１番目の面取り部の幅をＷ_N+1 としたとき、左右両側のトレッド端側から数えてそれぞれ１番目の面取り部からタイヤ赤道線上の主溝に隣接する面取り部までの全ての面取り部についてＷ_N ＞Ｗ_N+1 の関係を満足する空気入りタイヤ。
2. １ｍｍ≦Ｗ_N −Ｗ_N+1 ≦２ｍｍの関係を満足する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記面取り部の深さｄが、隣接する主溝の深さＤの４％〜２０％である請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド端側から数えてＮ番目の主溝の前記トレッド端側の溝壁がトレッド面の法線に対してなす角度をθ_Noutとし、Ｎ＋１番目の主溝の前記トレッド端側の溝壁がトレッド面の法線に対してなす角度をθ_N+1outとしたとき、θ_Nout＞θ_N+1outの関係を満足する請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. ４°≦θ_Nout−θ_N+1out≦１０°の関係を満足する請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を有し、車両に対するタイヤ表裏の装着向きが指定された空気入りタイヤにおいて、前記主溝によって区分された陸部の車両外側のエッジ部に面取り部を設け、車両外側から数えてＮ番目の面取り部の幅をＷ_N とし、Ｎ＋１番目の面取り部の幅をＷ_N+1 としたとき、接地幅内に存在する全ての面取り部についてＷ_N ＞Ｗ_N+1 の関係を満足する空気入りタイヤ。
7. １ｍｍ≦Ｗ_N −Ｗ_N+1 ≦２ｍｍの関係を満足する請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記面取り部の深さｄが、隣接する主溝の深さＤの４％〜２０％である請求項６又は請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 車両外側から数えてＮ番目の主溝の車両外側の溝壁がトレッド面の法線に対してなす角度をθ_Noutとし、Ｎ＋１番目の主溝の車両外側の溝壁がトレッド面の法線に対してなす角度をθ_N+1outとしたとき、θ_Nout＞θ_N+1outの関係を満足する請求項６〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. ４°≦θ_Nout−θ_N+1out≦１０°の関係を満足する請求項９に記載の空気入りタイヤ。

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