JPH0717207A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】カーカス層１、ベルト層２、２’及びトレッド
部３の中央付近を凹ませることによりクラウン部の中央
部付近にタイヤ周方向の環状凹部５を形成するとともに
山状に膨出した山状凸部６、６’の接地面にタイヤ回転
方向前方から後方に向かってタイヤショルダーに接近す
るように延びるラグＬ，Ｌ’を配置し、且つ、タイヤ周
方向に対してラグと逆向きの角度を有する溝Ｇ，Ｇ’を
ラグと交差するように配置した空気入りラジアルタイヤ
に関するものである。 【効果】トレッド面と路面間に介在する水或いは雪等を
効果的に排除し、直進時及び旋回時における耐ハイドロ
プレーニング性能を向上することができるとともに、ス
ノー性能をも十分に確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気入りラジアルタイ
ヤ、特に、ウエット路面及びスノー路面において高性能
を発揮する空気入りラジアルタイヤに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、トレッド部の中央領域にタイヤ周
方向に幅広溝を配設することにより、トレッド面と路面
間に介在する水等の逃げ場を形成し、ウエット路面にお
ける耐ハイドロプレーニング性能等を向上させるように
した空気入りラジアルタイヤ（以下、単に、「タイヤ」
ともいう。）が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】トレッド部の中央領域
にタイヤ周方向に配設される幅広溝は、空気入りラジア
ルタイヤのウエット路面における性能を向上させるとと
もに該性能を長時間に亘って維持するためには、ある程
度の深さを必要とする。例えば、幅広溝が浅いと効果的
に水等を排除することができないために、耐ハイドロプ
レーニング性能等の向上は期待できない。しかしなが
ら、図５に示されているようなカーカス層ｃ及びベルト
層ｂが略平らに構成されている従来の空気入りラジアル
タイヤｔにおいて、幅広溝ｓの深さをある程度深くする
ためには、トレッド部のゲージｇを厚くしなければなら
ないが、トレッド部のゲージｇを厚くするとタイヤ重量
が増加し燃費性能等他の性能が低下することになる。従
って、カーカス層ｃ及びベルト層ｂが略平らに構成され
た空気入りラジアルタイヤｔにおいては、ウエット路面
における性能を十分に発揮させるために必要な所定の深
さを有する幅広溝を設けることができない。

【０００４】また、タイヤ周方向に幅広溝を配設したの
みでは、直進走行時における水の排除には効果的であっ
ても、コーナリング時において、タイヤショルダー方向
に移動する接地面に対しては、トレッド部の中央領域に
タイヤ周方向に幅広溝を配設したのみでは、接地面から
の水等を十分に排除することができず、コーナリング時
の耐ハイドロプレーニング性能が十分ではないという問
題がある。

【０００５】更に、トレッド部の中央領域にタイヤ周方
向に配置された幅広溝は、スノー路面での横力の発生に
寄与する効果的な横力エッジ成分（ここで、「横力エッ
ジ成分」とは、横力の入力に対して有効なブロックエッ
ジの長さを接地面内について周方向に総和し、周方向単
位長さ当たりに無次元化した量をいう。）を増加するこ
とができず、高性能タイヤに求められるスノー路面にお
ける十分な性能を発揮することができない。

【０００６】本考案の目的は、上述した幅広溝がトレッ
ド部の中央領域にタイヤ周方向に配設された従来の空気
入りラジアルタイヤが有する課題を解決し、ウエット性
能及びスノー性能が共に優れた空気入りラジアルタイヤ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、空気入りラジアルタイヤのカーカス
層、ベルト層及びトレッド部の中央付近を全体に環状に
凹ませる構成に、所定の形状のラグ及びタイヤ周方向に
対してラグと逆向きの所定の形状を有する溝を配設する
構成を結合することにより、効果的に水膜等を排除し、
耐ハイドロプレーニング性能、就中、ウエット路面等を
走行する車の安全性にとって特に重要となる旋回時の耐
ハイドロプレーニング性能を著しく向上することができ
るとともに、横力エッジ成分を効果的に増加させてスノ
ー性能をも著しく向上することできるという、従来の技
術からでは予測することができない格別な作用効果を奏
することができるものである。

【０００８】以下に、図１及び図２を用いて、本発明の
実施例について説明するが、本発明の趣旨を越えない限
り、何ら本実施例に限定されるものではない。図１は本
発明の空気入りラジアルタイヤＴのタイヤ半径方向断面
図であり、カーカス層１、２枚のベルト層２、２’及び
トレッド部３は、いずれも、略タイヤ赤道Ｅにおいて最
深部を形成するようにタイヤ赤道Ｅに向かって緩やかに
傾斜し、カーカス層１、ベルト層２、２’及びトレッド
部３がクラウン部４の中央部付近においてタイヤＴの周
方向に環状凹部５を形成するように構成されている。換
言すれば、このように構成することにより、タイヤＴ
が、タイヤ赤道Ｅを挟んで対称的にカーカス層１、ベル
ト層２、２’及びトレッド部３が全体に緩やかな山状に
膨出した２つの山状凸部６、６’を有し、クラウン部４
のタイヤ半径方向断面の外表面が緩やかな形状の略サイ
ンカーブを呈するように形成されている。７はベルト層
２、２’のタイヤ半径方向外側に必要に応じ適宜配置さ
れたベルト補強層であり、ベルト補強層７の中央部も上
記のカーカス層１、ベルト層２、２’及びトレッド部３
と同様に凹んでいる。なお、８、８’はビード部であ
り、９、９’は山状凸部６の頂上線であり、また、１０
はタイヤショルダー部である。このようにカーカス層
１、ベルト層２、２’及びトレッド部３の中央付近を全
体に環状に凹ませることにより、クラウン部４の中央部
付近において緩やかな傾斜を有するタイヤ周方向の環状
凹部５を形成するように構成されているので、トレッド
部３のゲージを厚くすることなく必要な深さＤの環状凹
部５を形成することができる。

【０００９】クラウン部４の中央部付近に配設された環
状凹部５の深さは、１０〜１５ｍｍとすることが好まし
く、１０ｍｍ未満では、上述したように、トレッド部３
と路面間に介在する水等を効果的に排除することができ
ず、また、１５ｍｍを越えると、ベルト層２、２’の屈
曲度合いが大きくなり過ぎ、従って、ベルト層２、２’
の剪断歪が過大となり、ベルトサパレーションの発生の
恐れがあり好ましくない。

【００１０】上述したように、カーカス層１、ベルト層
２、２’及びトレッド部３の中央付近を全体に凹ませ、
クラウン部４の中央部付近にタイヤ周方向に延びる環状
凹部５を配設することにより、トレッド部のゲージを厚
くすることなく、直進走行時における耐ハイドロプレー
ニング性能を向上することができるとともにタイヤの摩
耗に対して耐ハイドロプレーニング性能を長時間維持す
ることができるが、上述したように、旋回時の耐ハイド
ロプレーニング性能及びスノー性能を効果的に向上させ
るには不十分である。

【００１１】一般的に、タイヤはコーナリング時におい
て、接地面がクラウン部４の略中央部付近からタイヤシ
ョルダー１０方向へ移動するために、コーナリング時に
限って言えば、環状凹部５をタイヤショルダー１０側に
設けることが好ましいが、直進性、タイヤのユニフォー
ミティ等他の種々の性能を高度に維持するためには、環
状凹部５をクラウン部４の中央部付近に配設することが
必要となる。このようにコーナリング時において、タイ
ヤショルダー１０方向に移動する接地面に対しては、ク
ラウン部４の中央部付近に配設された環状凹部５では、
接地面からの水等を十分に排除することができず、満足
すべき耐ハイドロプレーニング性能が得られず、また、
上述したスノー路面での横力の発生に寄与する効果的な
横力エッジ成分を発生することができないためにスノー
性能が悪いという問題がある。

【００１２】本発明は、上記のクラウン部４の中央部付
近にタイヤ周方向に延びる環状凹部５を配置した構成に
加え、後述するような所定の形状のラグ及びタイヤ周方
向に対してラグと逆向きの所定の形状を有する溝を配設
する構成を結合することにより、直進走行時における耐
ハイドロプレーニング性能、旋回時の耐ハイドロプレー
ニング性能及びスノー性能を共に効果的に向上させたも
のである。

【００１３】以下に、本発明のトレッドパターンの平面
図である図２を用いてラグＬ、Ｌ’及びタイヤ周方向に
対してラグと逆向きの所定の形状を有する溝Ｇ，Ｇ’に
ついて説明する。ラグＬ及びタイヤ周方向に対してラグ
Ｌと逆向きの所定の形状を有する溝Ｇは、環状凹部５を
挟んで配置された２つの山状凸部６、６’に、それぞ
れ、赤道Ｅに対して略対称に或いは一方の山状凸部６に
配設されたラグＬ及び溝Ｇが他方の山状凸部６’に配設
されたラグＬ’及び溝Ｇ’に対してタイヤ周方向に略半
ピッチずれて配設されている。従って、以下において
は、赤道Ｅに対して右側に穿設されたラグＬ及び溝Ｇに
ついて説明する。

【００１４】直進走行時においては、トレッド面と路面
間に介在する水等は、クラウン部４の中央部付近に配設
されたタイヤ周方向に延びる環状凹部５により効果的に
トレッド面と路面間から排除されるが、しかしながら、
このような環状凹部５を配設しただけでは、旋回時の耐
ハイドロプレーニング性能を向上させることが困難であ
る。そこで、山状凸部６に、それぞれ、タイヤ回転方向
（図２に示されている矢印Ｒ方向）前方から後方に向か
ってタイヤショルダー１０に接近するように延びるラグ
Ｌを配設する。ラグＬは、少なくとも、赤道Ｅと山状凸
部６の頂上線９との略中程からタイヤショルダー１０に
向けて配設されており、赤道Ｅの周辺には配設しなくて
もよい。

【００１５】ラグＬの形状は、図２に示されているよう
に、山状凸部６の頂上線９付近で屈曲する略への字状に
構成することが好ましい。このように構成することによ
り、山状凸部６の頂上線９からタイヤショルダー１０の
間において、隣接するラグＬの間隔、即ち、後述するタ
イヤ周方向に対してラグＬと逆向きの溝ＧとラグＬによ
り形成されるブロックＢのタイヤ周方向の長さを長くす
ることができ、従って、ブロックＢの剛性を高めること
ができる。

【００１６】上記のようなラグＬを配置することによ
り、コーナリング時において、タイヤショルダー１０方
向に移動する接地面と路面間に介在する水等を接地面か
ら効果的に排除することができる。環状凹部５を挟んで
ラグＬの反対側に穿設された隣接するラグＬ’とによ
り、全体としてラグＬ及びラグＬ’の対が走行方向に向
いた略ハの字状ラグを形成するように構成されており、
このように配設されたラグＬ、Ｌ’により、接地面から
の水等の排除が十分に行われるので、コーナリング時に
おける耐ハイドロプレーニング性能が大幅に向上する。

【００１７】ところで、より効果的に接地面外に水等を
排除するためには、山状凸部６の頂上線９に対して内側
のラグ角度αが、タイヤ周方向を０度とし、タイヤショ
ルダー１０側を正の角度としたときに、２５〜６０度に
なるように構成することが好ましく、３０〜４５度に構
成することが更に好ましい。また、山状凸部６の頂上線
９に対して外側のラグ角度βは２５〜８０度になるよう
に構成することが好ましく、３０〜６０度の角度に構成
することが更に好ましい。内側のラグ角度αが、０〜２
５度未満の場合には、ラグパターンの成形が困難とな
り、また、６０度を越えると、ラグＬがタイヤ幅方向に
向き過ぎ旋回時の耐ハイドロプレーニング性能が低下す
るとともに騒音が大きくなる。一方、外側のラグ角度β
が、０〜２５度未満の場合には、上記と同様に、ラグパ
ターンの成形が困難となり、更に、８０度を越えると、
旋回時の耐ハイドロプレーニング性能が低下するととも
に、ラグＬが略タイヤ幅方向に向くために、騒音が大き
くなる。なお、外側のラグ角度βが、２５〜４５度の場
合には、旋回ハイドロプレーニング時の車両の挙動が不
安定になりやすいので好ましくはないが、コーナリング
時における耐ハイドロプレーニング性能は向上する。ま
た、内側のラグ角度αと外側のラグ角度βとの関係につ
いては、α≦βとなることが好ましい。α＞βの場合に
は、接地面からの効果的な水等の排除にとって好ましく
ない。

【００１８】図３は、環状凹部５を有するがラグＬ、
Ｌ’が配設されていないタイヤをコントロール（１０
０）とした場合に、環状凹部５を有するとともにラグ
Ｌ、Ｌ’が配設されたタイヤのコーナリングハイドロプ
レーニング（指数）をグラフ化したものであり、縦軸が
コーナリングハイドロプレーニング指数であり、横軸が
山状凸部６の頂上線９に対して内側のラグ角度αであ
る。なお、環状凹部５の深さＤは１４ｍｍである。

【００１９】図３に示されているように、山状凸部６の
頂上線９に対して内側のラグ角度αが大きくなるに従っ
て、コーナリングハイドロプレーニング指数が小さくな
り、従って、旋回時の耐ハイドロプレーニング性能が低
下する傾向にある。６０度を越えると、コントロールタ
イヤに比べ耐ハイドロプレーニング性能の効果的な向上
が期待できず、騒音等他の性能が悪化し始めることにな
る。また、山状凸部６の頂上線９に対して外側のラグ角
度βが大きくなるに従ってコーナリングハイドロプレー
ニング指数が大きくなり、従って、旋回時の耐ハイドロ
プレーニング性能が向上する傾向にあるが、８０度を越
えるとコーナリングハイドロプレーニング指数の増加量
は少なくなり飽和傾向を示すとともに、８０度を越える
と、耐ハイドロプレーニング性能の向上の割には騒音等
他の性能が悪化し始めることになる。

【００２０】次に、特に、スノー性能を確保するために
配置されるタイヤ周方向に対してラグＬと逆向きの所定
の形状を有する溝Ｇについて説明する。上述したよう
に、タイヤ周方向に配設された幅広溝５或いはラグＬを
配設しただけでは、スノー路面での横力の発生に寄与す
る効果的な横力エッジ成分を十分に増加することができ
ないので、スノー路面でタイヤ横方向に入力された横力
に対向する横力エッジ成分を増加するために、タイヤ周
方向に対してラグＬと逆向きの形状、即ち、ラグＬが形
成する略ハの字状構成とは逆向きの略ハの字状を構成す
るように溝ＧをラグＬと交差するように配設し、ブロッ
クＢを形成したものである。

【００２１】上記の溝Ｇは略直線状に形成することが好
ましく、また、タイヤ周方向を０度とし、タイヤショル
ダー１０側を正の角度としたときに、溝Ｇの角度γが−
４５〜０度の範囲にある場合が好ましく、特に、−３０
〜０度の範囲の場合に著しく、スノー性能を向上するこ
とができる。０度を越えると横力エッジ成分の増加が十
分ではなく、また、ラグＬ、Ｌ’と交差することにより
形成されるブロックＢ，Ｂ’のエッジ角度が非常に鋭利
になるためブロックＢ，Ｂ’の剛性が不足し好ましくな
い。

【００２２】図４は、環状凹部５及びラグＬ、Ｌ’が配
設されているが溝Ｇ、Ｇ’を有しないタイヤをコントロ
ール（１００）とした場合に、環状凹部５、ラグＬ、
Ｌ’及び溝Ｇ、Ｇ’が配設されたタイヤのスノー性能指
数をグラフ化したものであり、縦軸がスノー性能指数で
あり、横軸が溝Ｇの角度γである。なお、山状凸部６の
頂上線９に対して内側のラグ角度α及び山状凸部６の頂
上線９に対して外側のラグ角度βは、それぞれ、α＝３
０度、β＝６０度である。図４に示されているように、
溝Ｇの角度γが−１５度でスノー性能指数が略ピークと
なり、０〜−３０度の範囲においては、スノー性能指数
が略１５０と非常に向上されており、−１５度でのピー
クにおけるスノー性能指数との差が非常に少ない。ま
た、−３０〜−４５度の範囲においては、スノー性能指
数の落ち込みは比較的大きいが、スノー性能指数が略１
２５と依然として相当向上されている。−４５度未満に
なると急激にスノー性能指数が１００に近ずき、溝Ｇを
配設したための効果が少なくなる。

【００２３】上述したように、カーカス層１、ベルト層
２、２’及びトレッド部３の中央付近を全体に環状に凹
ませることにより、クラウン部４の中央部付近において
緩やかな傾斜面を有するタイヤ周方向の環状凹部５を形
成したので、トレッド部３のゲージを厚くすることなく
耐ハイドロプレーニング性能の向上に必要な深さＤの環
状凹部５を形成することができるとともに、緩やかな山
状に膨出した山状凸部６、６’の接地面にタイヤ回転方
向前方から後方に向かってタイヤショルダーに接近する
ように延びるラグを配設することにより、旋回時の耐ハ
イドロプレーニング性能を著しく向上させることができ
る。更には、タイヤ周方向に対してラグＬと逆向きの形
状、即ち、ラグＬ、Ｌ’が形成する略ハの字状構成とは
逆向きの略ハの字状を構成するように溝Ｇ、Ｇ’をラグ
Ｌ、Ｌ’と交差するように配設しブロックＢを形成した
ことにより、スノー性能をも著しく向上させることがで
きる。

【００２４】以下に、実施例について説明するが、実施
例において使用された空気入りラジアルタイヤのタイヤ
サイズは２２５／５０Ｒ１６であり、リムは８ＪＪ−１
６である。また、タイヤの内圧を２．５ｋｇｆ／ｃｍ²
に調整し、車両重量１．３トンの後輪駆動車に装着し
た。

【００２５】

【実施例１】 （１）本発明の実施例１のタイヤ 環状凹部５の深さＤ＝１４ｍｍ ラグＬのラグ角度α＝３０度、ラグ角度β＝６０度 溝Ｇの角度γ＝１３度 ラグＬ及び溝Ｇの深さ＝７．８ｍｍ （２）比較例１のタイヤ 環状凹部５の深さＤ＝８ｍｍ ラグＬのラグ角度α＝３０度、ラグ角度β＝６０度 溝Ｇの角度γ＝１３度 ラグＬ及び溝Ｇの深さ＝７．８ｍｍ 比較例１のものは、環状凹部５の深さＤを好ましい範囲
である１０〜１５ｍｍ外、即ち、１０ｍｍより小さくし
た以外は、実施例１と同じである。上記のタイヤについ
て、水深５ｍｍにおけるハイドロプレーニング発生速度
を調べたところ、実施例１のタイヤは１１０ｋｍ／ｈで
あり、また、比較例１のタイヤは９５ｋｍ／ｈであり、
実施例１のタイヤの方が耐ハイドロプレーニング性能が
高いことを示した。即ち、比較例１のタイヤは環状凹部
５の深さＤが十分ではなく、実施例１に比べ耐ハイドロ
プレーニング性能が著しく悪い。

【００２６】

【実施例２】 （１）本発明の実施例２のタイヤ 環状凹部５の深さＤ＝１４ｍｍ ラグＬのラグ角度α＝３０度、ラグ角度β＝６０度 溝Ｇの角度γ＝１３度 ラグＬ及び溝Ｇの深さ＝７．８ｍｍ （２）比較例２のタイヤ 環状凹部５の深さＤ＝１４ｍｍ ラグＬのラグ角度α＝６０度、ラグ角度β＝９０度 溝Ｇの角度γ＝−４０度 ラグＬ及び溝Ｇの深さ＝７．８ｍｍ （３）従来品（一般高性能空気入りラジアルタイヤ） 比較例２のものは、環状凹部５の深さＤ及びラグＬと溝
Ｇの深さは実施例２のものと同じであるが、ラグＬのラ
グ角度α及び溝Ｇの角度γが実施例２のものと相違し、
好ましい範囲外である。

【００２７】試験結果を表１に示す。なお、ハイドロプ
レーニングの欄に記載されている速度は、上述したよう
に、水深５ｍｍにおける直進時でのハイドロプレーニン
グ発生速度であり、コーナリングハイドロプレーニング
の欄の数値は、水深６ｍｍ、半径１００メートルの水路
に進入した際の低下した加速度を各速度にて測定し、そ
の最大値で評価したものであり、従来品を１００として
指数化したもので、数値が大きいほど旋回時の耐ハイド
ロプレーニング性能が優れていることを示す。また、ス
ノー性能の欄に記載されている数値は、半径２０メート
ルの雪路における円旋回での最大加速度を従来品を１０
０として指数化したもので、数値が大きいほどスノー性
能が優れていることを示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】比較例２のタイヤは、環状凹部５の深さＤ
が実施例２のタイヤと同じであり、従って、直進時にお
ける耐ハイドロプレーニング性能には差がないが、ラグ
Ｌ及び溝Ｇが所定の角度に形成されていないために旋回
時の耐ハイドロプレーニング性能及びスノー性能が、実
施例２のタイヤに比べ、非常に悪い。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。ト
レッド面と路面間に介在する水或いは雪等を効果的に排
除し、直進時及び旋回時における耐ハイドロプレーニン
グ性能を向上することができるとともに、スノー性能を
も十分に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の空気入りラジアルタイヤのタイ
ヤ半径方向断面図である。

【図２】図２は本発明のトレッドパターンの平面図であ
る。

【図３】図３はラグがないタイヤをコントロールとした
場合のラグ付きタイヤのコーナリングハイドロプレーニ
ング指数をグラフ化したものである。

【図４】図４はラグ付きで溝が配設されていないタイヤ
をコントロールとした場合のラグ付きで溝が配設された
タイヤのスノー性能指数をグラフ化したものである。

【図５】図５は従来の空気入りラジアルタイヤのタイヤ
半径方向断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・カーカス層 ２、２’・・・・・ベルト層 ３・・・・・・・・トレッド ５・・・・・・・・環状凹部 ６、６’・・・・・山状凸部 Ｌ、Ｌ’・・・・・ラグ Ｇ，Ｇ’・・・・・溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カーカス層、ベルト層及びトレッド部の中
   央付近を凹ませることによりクラウン部の中央部付近に
   タイヤ周方向の環状凹部を形成するとともに緩やかな山
   状に膨出した凸部の接地面にタイヤ回転方向前方から後
   方に向かってタイヤショルダーに接近するように延びる
   ラグを配設し、且つ、タイヤ周方向に対して該ラグと逆
   向きの角度を有する溝を該ラグと交差するように配設し
   たことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】上記ラグが緩やかな山状に膨出した凸部の
   略頂部付近において屈曲する略への字状に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアル
   タイヤ。