JP4648113B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、上記事実を考慮して、操縦安定性を悪化させることなく、乾燥路面及び湿潤路面での制動性能を向上させることを目的とする。
発明者が種々の実験を行った結果、以下のような事実が判明した。
即ち、乾燥路面のような高μ(摩擦係数が高い)路面では、ブロックの剪断と曲げが大きいため、図13に示すように、ブレーキ時、ブロック100の踏面側に路面から入力BFが入ると、蹴り出し側付近で局所的に大変形し、倒れこみが発生するため、接地性が悪化し制動力が減少、即ちμ(摩擦係数)が低下してしまう問題がある。なお、図中の符号102は、蹴出端であり、蹴出端102が陸部下側へ巻き込まれている。また、図13(B)に示すように、蹴出端102は、幅方向中央部分が特に大きく巻き込まれていることが分かる。」
請求項1に記載の空気入りタイヤのように、蹴出端側に蹴出端に向けて高さが漸減する陸部容積低減部を設けることにより、蹴出端付近のゴム量が減り、ブレーキ時の蹴出端部分の巻き込み量を抑制することができ、その結果、接地性が向上して制動力の低下が抑制される。
陸部容積低減部のタイヤ周方向長さが陸部のタイヤ周方向長さの7%未満では、ブレーキ時の巻き込み量を抑制することが出来なくなる。
一方、陸部容積低減部のタイヤ周方向長さが陸部のタイヤ周方向長さの15%を超えると、巻き込み変形に関係しない領域の陸部剛性が低下して制動性能が悪化する虞がある。
陸部の蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している場合、陸部の蹴り出し側では、鋭角部分と鈍角部分とが形成されることになる。
鋭角部分は、鈍角部分に比較して剛性が低いため、ブレーキ時の巻き込み量としては、鈍角側よりも大きくなってしまう。したがって、本発明のように、ブレーキ時の巻き込み量が大きくなってしまう鋭角側に、蹴出端の最も低い部分を変位させることで、蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している陸部のブレーキ時の鋭角側の巻き込み量を効果的に抑えることが出来る。
陸部のタイヤ幅方向の幅寸法をd0(mm)、陸部のタイヤ幅方向中心線から蹴出端の最も低い部分までのタイヤ幅方向距離をL0(mm)としたときに、(d0/13)×(θ/90°)<L0<(d0/4)×(θ/90°)を満たすことで、蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している陸部のブレーキ時の巻き込み量を抑える効果が最も高くなる。
上記高低差が0.1mm未満では、ゴム量の減少が十分でないため、巻き込み変形を抑制して制動性能を向上させる効果が十分に得られなくなる。
一方、上記高低差が0.8mmを超えると、陸部の剛性が低下し過ぎて、ブレーキ時の陸部の変形が大きくなり、接地性が低下して制動性能が低下する。
上記高低差が0.1mm未満では、ゴム量の減少が十分でないため、巻き込み変形を抑制して制動性能を向上させる効果が十分に得られなくなる。
一方、上記高低差が0.8mmを超えると、陸部の剛性が低下し過ぎて、ブレーキ時の陸部の変形が大きくなり、接地性が低下して制動性能が低下する。
陸部をタイヤ幅方向に横断するサイプにより複数の小陸部に分割した場合、小陸部の蹴出端端に蹴出端に向けて高さが漸減する陸部容積低減部を設けることにより、蹴出端付近のゴム量が減り、ブレーキ時の蹴出端部分の巻き込み量を抑制することができ、その結果、接地性が向上して制動力の低下が抑制される。
したがって、変形し易い方の小陸部の蹴出端、即ち、サイプに隣接している側の蹴出端の高さを、車両進行方向最前側に位置する小陸部の蹴出端(即ち、小陸部の横主溝に隣接する蹴出端)の高さよりも低く設定することで、変形し易い小陸部でのブレーキ時の巻き込み量を効果的に抑えることが出来る。
陸部容積低減部のタイヤ周方向長さが小陸部のタイヤ周方向長さの7%未満では、ブレーキ時の巻き込み量を抑制することが出来なくなる。
一方、陸部容積低減部のタイヤ周方向長さが小陸部のタイヤ周方向長さの15%を超えると、巻き込み変形に関係しない領域の陸部剛性が低下して制動性能が悪化する虞がある。
小陸部の蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している場合、小陸部の蹴り出し側では、鋭角部分と鈍角部分とが形成されることになる。
小陸部のタイヤ幅方向の幅寸法をd1(mm)、小陸部のタイヤ幅方向中心線から蹴出端の最も低い部分までのタイヤ幅方向距離をL1(mm)としたときに、(d1/13)×(θ/90°)0<L1<(d1/4)×(θ/90°)を満たすことで、蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している小陸部のブレーキ時の巻き込み量を抑える効果が最も高くなる。
上記高低差が0.1mm未満では、ゴム量の減少が十分でないため、巻き込み変形を抑制して制動性能を向上させる効果が十分に得られなくなる。
一方、上記高低差が0.8mmを超えると、陸部の剛性が低下し過ぎて、ブレーキ時の陸部の変形が大きくなり、接地性が低下して制動性能が低下する。
上記高低差が0.1mm未満では、ゴム量の減少が十分でないため、巻き込み変形を抑制して制動性能を向上させる効果が十分に得られなくなる。
一方、上記高低差が0.8mmを超えると、陸部の剛性が低下し過ぎて、ブレーキ時の陸部の変形が大きくなり、接地性が低下して制動性能が低下する。
[第1の実施形態]
図1に示すように、第1の実施形態に係る空気入りタイヤ10は、トレッド12に周方向主溝14及び横主溝16により区画された複数の陸部18(図1では、1つの陸部18のみ図示している。)を有している。なお、図1において、Xはタイヤ周方向、Yはタイヤ軸方向、Zはタイヤ半径方向を夫々示しており、本実施形態の横主溝16はタイヤ軸方向Yと平行に形成されている。
陸部18は、タイヤ周方向両側(蹴り出し側(図1の矢印R方向側)、及び踏み込み側(図1の矢印R方向とは反対側))の踏面端部分に、陸部端に向けて高さが漸減する陸部容積低減部20が形成されている。
図1(C)に示すように、陸部18をタイヤ周方向断面で見たときの最も高い位置と最も低い位置との高低差haは、0.1〜0.8mmの範囲内に設定されていることが好ましい。
なお、陸部18の踏面は、陸部容積低減部20の形成されている部分以外では、実質平面状(但し、トレッド12のタイヤ周方向及びタイヤ幅方向の曲率は含む)に形成されている。
本実施形態の空気入りタイヤ10のように、タイヤ周方向端部に向けて高さが漸減する陸部容積低減部20を設けることにより、蹴出端付近のゴム量が減り、ブレーキ時の蹴出端部分の巻き込み量を抑制することができ、その結果、接地性が向上して制動力の低下が抑制される。
一方、陸部容積低減部20のタイヤ周方向長さAが陸部18のタイヤ周方向長さBの15%を超えると、巻き込み変形に関係しない領域の陸部剛性が低下して制動性能が悪化する虞がある。
一方、陸部18をタイヤ周方向断面で見たときの最も高い位置と最も低い位置との高低差haが0.8mmを超えると、陸部18の剛性が低下し過ぎて、ブレーキ時の陸部18の変形が大きくなり、接地性が低下して制動性能が低下する。
一方、陸部18の蹴出端の最も高い位置と最も低い位置との高低差hbが0.8mmを超えると、陸部18の剛性が低下し過ぎて、ブレーキ時の陸部18の変形が大きくなり、接地性が低下して制動性能が低下する。
次に、本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤ10を説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図2に示すように、本実施形態の陸部18は、周方向に隣接する横主溝16がタイヤ幅方向に対して角度θで同一方向に傾斜することで、トレッド平面視形状が菱形を呈している。
次に、本実施形態の作用を説明する。
陸部18の鋭角部分は、鈍角部分に比較して剛性が低いため、ブレーキ時の巻き込み量としては、鈍角側よりも大きくなってしまう。したがって、本実施形態の空気入りタイヤ10のように、ブレーキ時の巻き込み量が大きくなってしまう鋭角側に陸部18の高さの最も低い部分を位置させることで、蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している陸部18のブレーキ時の鋭角側の巻き込み量を効果的に抑えることが出来る。
次に、本発明の第3の実施形態に係る空気入りタイヤ10を説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図3に示すように、本実施形態では、陸部18のタイヤ周方向中央部分に、タイヤ軸方向に横断するサイプ22が形成され、陸部18は、周方向に2つの小陸部18Aに分割されている。
なお、陸部18をタイヤ周方向に複数の小陸部18Aに分割した場合、小陸部18Aのサイプ22に隣接する蹴出端の高さは、小陸部18Aの横主溝16に隣接する蹴出端の高さよりも低く設定される。また、小陸部18Aに対する陸部容積低減部20のサイズ、位置、形状等の規定は、陸部18と陸部容積低減部20との関係と同様である。
次に、本実施形態の作用を説明する。
陸部18をタイヤ周方向に複数の小陸部18Aに分割した場合、各小陸部18Aにおいても、ブレーキ時の巻き込みの懸念があるので、本実施形態のように各小陸部18Aにおいても、蹴出端側に陸部容積低減部20を設けることで、小陸部18Aにおいてブレーキ時の巻き込み量を抑えることが出来る。
なお、サイプ22はひとつの陸部18に2本以上形成されていても良い。
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ、従来例に係る空気入りタイヤ、及び比較例に係る空気入りタイヤを用意し、実車に装着して制動試験を行った。
・試験タイヤ:形状、寸法等は、以下の表1〜3に示した通りである。なお、タイヤサイズは195/65R14であり、トレッドの幅方向にブロックが6列。パターンは左右対称である。また、各陸部は、全て踏面の面積を一定に設定しており、陸部の高さは8mm、サイプの溝深さは8mmである。
車両:FF車
装着位置:全輪
前輪荷重:3.82N
後輪荷重:2.6N
2名乗車相当
初速:80km/h
路面:ドライアスファルト路面
ABS作動
比較評価は、上記条件下で実施した制動距離(ブレーキ作動開始から停止までに走った距離)で、従来例1のタイヤを100として指数表示した。数値は小さいほど制動距離が短く、制動性能が良好であることを示している。
結果は、以下の表1〜3に示す通りであった。
18 陸部
20 陸部容積低減部
Claims (12)
- トレッドに周方向主溝及び横主溝によって区画された複数の陸部を備えた空気入りタイヤであって、
前記陸部は、蹴出端側に蹴出端に向けて高さが漸減する陸部容積低減部が設けられており、かつ蹴出端の高さがタイヤ幅方向両端部からタイヤ幅方向中央部に向けて漸減している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記陸部容積低減部のタイヤ周方向長さは、前記陸部のタイヤ周方向長さの7〜15%の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部の蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している場合、前記蹴出端の最も低い部分が、前記陸部のタイヤ幅方向中心線よりも陸部踏面を平面視したときの前記陸部の鋭角側に位置している、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部のタイヤ幅方向の幅寸法をd0(mm)、前記陸部のタイヤ幅方向中心線から蹴出端の最も低い部分までのタイヤ幅方向距離をL0(mm)としたときに、(d0/13)×(θ/90°)<L0<(d0/4)×(θ/90°)を満たす、ことを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部をタイヤ周方向断面で見たときの最も高い位置と最も低い位置との高低差が0.1〜0.8mmの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記陸部の蹴出端の最も高い位置と最も低い位置との高低差が0.1〜0.8mmの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- トレッドに周方向主溝及び横主溝によって区画された複数の陸部を備えた空気入りタイヤであって、
前記陸部は、タイヤ幅方向に横断する1本以上のサイプによって複数の小陸部に分割されており、
各々の前記小陸部は、蹴出端側に蹴出端に向けて高さが漸減する陸部容積低減部が設けられていると共に、かつ蹴出端の高さがタイヤ幅方向両端部からタイヤ幅方向中央部に向けて漸減しており、
前記小陸部の前記サイプに隣接している蹴出端の高さは、前記小陸部の前記横主溝に隣接する蹴出端よりも低く設定されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記陸部容積低減部のタイヤ周方向長さは、前記小陸部のタイヤ周方向長さの7〜15%の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項7に記載の空気入りタイヤ。
- 前記小陸部の蹴出端がタイヤ軸方向に対して角度θ(°)で傾斜している場合、前記蹴出端の最も低い部分が、前記小陸部のタイヤ幅方向中心線よりも陸部踏面を平面視したときの前記小陸部の鋭角側に位置している、ことを特徴とする請求項6または請求項8に記載の空気入りタイヤ。
- 前記小陸部のタイヤ幅方向の幅寸法をd1(mm)、前記小陸部のタイヤ幅方向中心線から前記小陸部の最も低い部分までのタイヤ幅方向距離をL1(mm)としたときに、(d1/13)×(θ/90°)0<L1<(d1/4)×(θ/90°)を満たす、ことを特徴とする請求項9に記載の空気入りタイヤ。
- 前記小陸部をタイヤ周方向断面で見たときの最も高い位置と最も低い位置との高低差が0.1〜0.8mmの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項7乃至請求項10の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記小陸部の蹴出端の最も高い位置と最も低い位置との高低差が0.1〜0.8mmの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項7乃至請求項11の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
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