WO2017217426A1 - タイヤ - Google Patents

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WO2017217426A1
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朋大 平石
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株式会社ブリヂストン
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    • B60C2011/0337Tread patterns characterised by particular design features of the pattern
    • B60C2011/0339Grooves
    • B60C2011/0341Circumferential grooves

Definitions

  • the present invention relates to a tire, in particular, a high-performance tire having high motion performance and uneven wear resistance.
  • the so-called high-performance tires that are used for high-speed driving are strongly required to have excellent turning performance in a high-speed region as well as straight running performance during high-speed driving.
  • the curvature of the contour shape of the tread surface is made different on both sides of the maximum diameter point.
  • the tread surface contour is formed from arcs of three or more radii of curvature, and the radius of curvature of the arc is reduced from the maximum diameter point toward the shoulder edge, so that lateral grip and handling are especially good during vehicle turning. It is described to improve.
  • an object of this invention is to provide the tire provided with the outline shape of a tread suitable for the tire which uses for driving
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the tire of the present invention is a tire in which a tread surface of a tire is partitioned into a plurality of land portions by at least one circumferential groove and a tread end extending along the tire equator, In a cross-sectional view in the width direction of the tire, at least one contour line bordering on the tire equator of the tread surface includes a plurality of arcs having different radii of curvature, and the minimum curvature radius among the plurality of arcs is set.
  • the “tread end” means a ground contact end when the tire is mounted on the applied rim, filled with the specified internal pressure, and loaded with the specified load, and the “applied rim” It is an industrial standard that is effective in the area where it is produced and used. ASSOCIATION INC.) Refers to the rim specified in YEAR BOOK, etc.
  • the “specified internal pressure” is an air pressure corresponding to the maximum load (maximum load capacity) of a single wheel in the application size described in the predetermined industrial standard
  • the “specified load” is the predetermined load. It is the maximum load (maximum load capacity) of a single wheel at the applicable size specified in the industry standard.
  • the ground contact performance on the tread surface is also improved.
  • a tire having high motion performance and uneven wear resistance performance can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction of a tire according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the width direction of the tire based on other embodiment of this invention. It is a width direction sectional view of a tire concerning another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction of a tire according to an embodiment of the present invention.
  • the internal reinforcement structure of the tire according to the present invention is the same as that of a general tire.
  • a carcass extending in a toroidal shape across a pair of bead cores is used as a skeleton, and two layers are formed on the outer side in the tire radial direction of the carcass.
  • the belt has a tread on the outer side in the tire radial direction of the belt.
  • a tread end TE shown in the figure is a tread surface 1 (hereinafter referred to as a tread surface).
  • the tire according to the present invention is partitioned into a plurality of land portions by at least one circumferential groove extending along the equator of the tire and a tread end.
  • the tread surface 1 is divided into three land portions 3a, 3b and 3c by two circumferential grooves 2a and 2b extending along the tire equator CL and a tread end TE.
  • the land portions 3a, 3b, and 3c include not only land portions that are continuous in the tread circumferential direction between the circumferential grooves or between the circumferential grooves and the tread end TE, but each land portion has a circumferential groove and a circumferential groove.
  • the land portions 3a, 3b and 3c have different tread width direction lengths (hereinafter referred to as land portion widths) in the illustrated example, but the land portion width can be changed by the arrangement of the circumferential grooves 2a and 2b. What is necessary is just to set according to the tire performance to expect. For example, in a high-performance tire, particularly when the vehicle is turning at high speed, the outside of the tire is easily subjected to lateral force. Therefore, the rigidity can be advantageously increased by increasing the width of the land portion located on the outer side of the tire.
  • the circumferential grooves 2a and 2b are formed with the same width in the illustrated example, but may have different widths.
  • the contour line on one side of the tread tread surface 1 with respect to the equator of the tire includes at least three arcs having different radii of curvature.
  • the arc having the smallest radius of curvature in the contour line is in the land portion where the land portion width is maximum. Further, it is important that an arc having a radius of curvature larger than the arc is arranged on the tread end side of the arc having the minimum radius of curvature.
  • the contour line is a contour line of the tread surface in a cross section in the tire width direction in a state in which the tire is mounted on the applied rim, the specified internal pressure is filled, and the specified load is applied.
  • contour lines LX and LY are a composite of a plurality of arcs having different curvature radii.
  • the illustrated example has a contour line LX and a contour line LY including six arcs of arcs AR1, AR2, AR3, BR1, BR2, and BR3.
  • the maximum width land portion 3a includes a contour line including the arc AR2 having the smallest curvature radius ARc2 in the contour line LX.
  • the maximum width land portion 3a is composed of a contour line including the arc AR2 as long as the center of the maximum width land portion 3a is located within the contour line following the arc AR2.
  • the maximum width land portion 3a with a circular arc contour having a minimum curvature radius ARc2, it is possible to suppress deterioration of the ground contact property of the tread surface when the maximum width land portion is provided. That is, in a wide land portion, when a load is applied to the tread surface during tire rolling, the force concentrates on the boundary portion between the groove that divides the land portion and the side wall of the land portion. A stress is generated from the side wall toward the inside of the land portion, and the deformation that pushes up the end portion in the width direction of the land portion is forced, and the contact pressure of the land portion is high at the end portion in the width direction and low at the center portion. As a result, the contact pressure distribution in the land tends to be unbalanced.
  • the arc AR2 having the minimum curvature radius ARc2 in the maximum width land portion 3a if the contact pressure at the center portion of the land portion is increased and at least the contact pressure distribution of the maximum width land portion is made uniform, The ground contact property of the entire tread surface can also be improved.
  • the minimum radius of curvature is It is an essential condition that an arc having a larger radius of curvature is arranged on the tread end side or both sides of AR2.
  • the maximum width land portion has a contour including an arc having a minimum curvature radius on one side of the equator. Therefore, when there is a maximum width land portion on both sides of the equator, each maximum width land portion has a contour including an arc having a minimum radius of curvature on one side.
  • the vehicle when the tire is mounted on the vehicle on the X side It is preferable to install a tire on the outside. This is because, particularly during high-speed turning of the vehicle, the ground contact area on the outer side in the vehicle mounting direction tends to be larger than that on the inner side due to rolling of the vehicle and deformation of the tire. The land area is subject to great lateral force. Therefore, by increasing the width of the land portion on the outer side in the vehicle mounting direction of the tire, the rigidity of the land portion can be increased, the contact pressure distribution can be made uniform, and the steering stability can be improved.
  • the tread surface on the side of the maximum width land portion 3a (the tread half portion on the X side) bordering on the equator CL follows the arc AR2 having the minimum radius of curvature as the main portion of the maximum width land portion 3a.
  • a contour line is formed, and on both sides, an arc AR1 is connected to the equator side and an arc AR3 is connected to the shoulder side to form a contour line LX of the tread half.
  • the curvature radii ARc1, ARc2, and ARc of the three arcs AR1, AR2, and AR3 that constitute the X-side tread that is the maximum width land portion 3a side with the equator CL as the boundary are ARc1>ARc3> ARc2. It is preferable to satisfy this relationship.
  • the contact pressure distribution on the tread surface can be made more uniform. In other words, when the vehicle turns at high speed, the contact pressure at the land portion near the tread edge increases, so if an arc having a small radius of curvature is placed in this portion, the contact pressure becomes higher and the contact pressure distribution Imbalances are encouraged and must be prevented.
  • the minimum radius of curvature is It is important that arcs having a larger radius of curvature are arranged on both sides of AR2. Further, when suddenly starting and stopping while the vehicle is running straight, the contact pressure tends to concentrate near the equator CL. By setting the arc AR1 closest to the equator CL as the largest radius of curvature, the arc having the minimum radius of curvature is followed. The ground pressure can be distributed also to the contour line. In this way, the grounding property of the land near the equator CL and the grounding property of the land near the tread end TE can be made compatible.
  • the curvature radius ARc2 and the other curvature radii ARc1 and ARc3 satisfy the following ratio.
  • ARc2: (ARc1 + ARc3) / 2 4 to 6:10
  • the Y side which is the other side of the side where the maximum width land portion 3a is located with the equator CL as a boundary, is not particularly limited in the arc of the contour line LY, and may be a contour line that follows before. However, like the contour line LX, it is preferable to form a series of arcs. That is, the contour line LY on the Y side in the illustrated example includes arcs BR1, BR2, and BR3 having different radii of curvature.
  • the curvature radii BRc1, BRc2, and BRc3 of the three arcs BR1, BR2, and BR3 constituting the other side of the maximum width land portion 3a side of the equator CL are BRc1>BRc3> It is preferable to satisfy the relationship of BRc2. Furthermore, it is preferable to satisfy the following relationships (1) to (3) with the curvature radii ARc1, ARc2, and ARc3 of the arc included in the contour line LX on the one side X side of the equator CL.
  • the X side is the outside in the vehicle mounting direction.
  • the ground contact area outside the tire mounting direction is larger than the inside, and as a result, the outside in the mounting direction
  • the land part placed in is susceptible to large lateral forces. Therefore, by adopting the above-described configuration, the contact pressure distribution on the tread surface can be made uniform, the lateral force can be counteracted, and the steering stability during turning can be improved.
  • the center ARC2 in the tire width direction of the arc AR2 having the minimum radius of curvature is that of the maximum width land portion 3a from the tire equator CL side end portion 3ac of the maximum width land portion 3a toward the tread end TE side. It is preferably located at 35% to 70% of the land width 3aw.
  • the center of the arc AR2 in the range where the ground pressure is likely to deteriorate in the maximum width land portion 3a, the grounding property can be improved more effectively. More preferably, it is located 50% to 60% from the end portion 3ac on the tire CL side.
  • the length ARw2 in the tread width direction of the arc AR2 having the minimum radius of curvature is preferably 15% to 30% of the land width 3aw of the maximum width land 3a. If it is less than 15%, the grounding property cannot be sufficiently improved. If it exceeds 30%, the grounding property at the end of the maximum width land portion 3a is impaired. More preferably, it is 22% to 28%. This is for the purpose of optimizing the ground contact between the central portion and the end portion of the maximum width land portion 3a.
  • the tread tread surface 1 when the tread tread surface 1 is divided into three land parts 3a, 3b, and 3c, it is located in the tread width direction center among three land parts.
  • the land width 3bw of the central land portion 3b is preferably 95% to 105% of the land width 3aw of the maximum width land portion 3a.
  • the tire width direction center 3bc of the central land portion 3bw may be located within a range within 10% of the tire land width 3bw of the central land portion 3b with the tire maximum outer diameter position OD of the tread tread surface 1 as the center. preferable.
  • the contact length in the circumferential direction of the tread surface is usually the longest at the maximum outer diameter portion of the tire and gradually decreases toward the tread end of the tire.
  • the ground contact lengths at the end portions in the width direction of the central land portion straddling the maximum outer diameter portion are greatly different, a difference in wear amount occurs between both end portions of the land portion, leading to uneven wear of the tread. Therefore, by shifting the maximum diameter portion and the position of the center of the land portion and making the shift within the above numerical range, the difference in the contact length between the two may be reduced to prevent uneven wear.
  • the maximum outer diameter position OD of the tire is preferably closer to the tread end TE than the tire equator CL, In the illustrated example, it is arranged near the tread end TE on the Y side with the equator CL as a boundary. At this time, it is preferable to mount the tire with the Y side as the inner side in the mounting direction. That is, when the vehicle is turning at a high speed, the outside contact area tends to be larger than the inside in the tire mounting direction.
  • the maximum diameter position OD is set in advance so that the contact area on the inner side in the tire mounting direction can be secured in advance from the equator CL.
  • the tread end TE side is better than the equator CL.
  • the tire width direction distance W2 from the position of the equator CL on the tread surface 1 to the maximum outer diameter position OD of the tire is 5% or more and 15% or less of the tire tread width TW. preferable. This is because if it is less than 5%, the ground contact area on the inner side in the tire mounting direction is not sufficient, and if it exceeds 15%, the grounding property on the inner side in the mounting direction is impaired.
  • the contour line on one side with the equator CL of the tire as a boundary is a composite of four arcs having different radii of curvature.
  • a part of the maximum width land portion 3a is formed by a contour line that follows the arc AR6 having the minimum radius of curvature.
  • arcs AR4 and AR5 are connected to the equator side, and an arc AR8 is connected to the shoulder side to form a contour line LX of the tread half.
  • the tread surface 1 has contour lines LX and LY including nine arcs AR4, AR5, AR6, AR7, BR4, BR5, BR6, BR7 and BR8 having different radii of curvature.
  • the other Y side with the equator as a boundary is also a series of arcs as in the X side.
  • the Y-side contour line LY has arcs BR4, BR5, BR6 having different radii of curvature, respectively. , BR7 and BR8.
  • the present embodiment also has the same configuration as that of the embodiment described in FIG.
  • FIG. 3 shows an example in which the maximum width land portions having the same width are provided on both sides of the equator.
  • the internal reinforcement structure of the tire according to the present invention is the same as that of a general tire as in FIG. 1, and the same components as those in FIG. To do.
  • the tire of the present embodiment is also divided into three land portions 3a, 3b and 3c by two circumferential grooves 2a and 2b and a tread end TE.
  • the land portions 3a, 3b and 3c have the same land portion width as the land portions 3a and 3c. As shown in the figure, the land portions 3a and 3c have a larger land portion width than the land portion 3b. Both become the maximum width land.
  • the tread surface 1 has a line-symmetric shape on the X side and the Y side with the equator CL as a boundary in the illustrated example.
  • the tread surface 1 has contour lines LX and LY including six arcs of arcs AR1, AR2, AR3, BR1, BR2, and BR3.
  • the land portions 3a and 3c which are the maximum width land portions have a contour shape including an arc having the minimum curvature radii ARc2 and BRc2.
  • the tire width direction lengths ARw2 and BRw2 of the arcs AR2 and BR2 having the minimum radius of curvature are 15% to 30% of the land widths 3aw and 3cw of the maximum width land portions 3a and 3c. It is preferable. If it is less than 15%, the grounding property cannot be sufficiently improved. If it exceeds 30%, the grounding property at both ends of the maximum width land portion is impaired. More preferably, it is 22% to 28%. This is for the purpose of optimizing the ground contact between the central portion and the end portion of the maximum width land portion.
  • the tire according to this embodiment preferably has the same configuration as that of the embodiment described in FIG.
  • Example 1 of this invention is not limited only to this.
  • the following tires of the invention and comparative tires were prototyped according to the tread surface structure shown in FIGS. Performance was evaluated.
  • Each of the test tires was a prototype of a size 205 / 55R16 tire according to the specifications shown in Table 1.
  • the depth of the circumferential grooves and the width direction grooves is 5 mm, and the sipe depth is 4 mm.
  • the obtained test tire was assembled to a rim (size: 7.0 J), an internal pressure of 240 kPa was applied, and the kinematic performance and uneven wear resistance performance were evaluated by the following test methods.
  • Example 2 of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
  • inventive tires and comparative tires were prototyped according to the tread tread structure shown in FIG. evaluated.
  • Each of the test tires was a prototype of a size 205 / 55R16 tire according to the specifications shown in Table 1.
  • the depth of the circumferential grooves and the width direction grooves is 5 mm, and the sipe depth is 4 mm.
  • the obtained test tire was assembled to a rim (size: 7.0 J), an internal pressure of 240 kPa was applied, and the motion performance and uneven wear resistance performance were evaluated by the same test method as in Example 1.
  • the evaluation results are shown in the table as [Example 1] [Example 2] for each tire specification.
  • the test method was the same as in Example 1.

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Abstract

このタイヤは、タイヤのトレッドの踏面を、タイヤの赤道に沿って延びる、少なくとも1本の周方向溝とトレッド端とにて複数の陸部に区画したタイヤであって、該タイヤの幅方向断面視において、少なくとも前記トレッドの踏面のタイヤの赤道を境とする一方側の輪郭線は、曲率半径の異なる複数の円弧を含み、前記複数の円弧のうち、最小の曲率半径を有する円弧は、前記複数の陸部のうち、トレッド幅方向長さが最大である陸部にあり、該最小の曲率半径を有する円弧のトレッド端側に、該円弧より大きい曲率半径を有する円弧が配置されることを特徴とする。

Description

タイヤ
 この発明は、タイヤ、特に、高い運動性能及び耐偏摩耗性能を備える高性能のタイヤに関する。
 高速走行に供する、いわゆる高性能タイヤには、高速走行時の直進性はもとより、高速域での旋回性能に優れることも強く要求されている。高性能タイヤの、特に旋回性能を向上させることを所期して、特許文献1では、最大径点の両側でトレッド踏面の輪郭形状の曲率を異ならせて非対称とし、最大径点の一方側のトレッド踏面輪郭形状を3種以上の曲率半径の円弧から形成するとともに、最大径点からショルダ端縁に向かって円弧の曲率半径を小さくすることによって、特に車両の旋回時における、ラテラルグリップ性とハンドリング性とを向上することが記載されている。
特開平9-99714号公報
 ところで、高性能タイヤの中でも、特にサーキット走行を典型とする高速域での走行に供するタイヤにおいて、上記の特許文献1に記載のようなトレッドの輪郭形状の技術を適用した際に、所期する効果が十分に得られない場合があり、この点の改善が希求されていた。
 そこで、本発明は、高速域での走行に供するタイヤに適合する、トレッドの輪郭形状を備えるタイヤの提供を目的とする。
 発明者は、高速域での走行に供するタイヤにおけるトレッドの輪郭形状について様々な検討を行った。すると、この種のタイヤでは、トレッドの剛性を確保するために、トレッド踏面の陸部幅を拡大する傾向にあることから、かようなトレッドの構成を考慮してトレッド輪郭形状を規定する必要があるとの新規知見を得るに至った。即ち、トレッド踏面に形成された陸部のうち、最もトレッド幅方向長さが長い陸部(最大幅陸部ともいう)における接地圧分布が最も悪化しやすいことから、最大幅陸部の接地性の改善を優先して、トレッド踏面の幅方向断面における輪郭線に含まれる円弧の曲率半径を規定することが、トレッドの接地圧分布を均等にするのに有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
 本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)本発明のタイヤは、タイヤのトレッドの踏面を、タイヤの赤道に沿って延びる、少なくとも1本の周方向溝とトレッド端とにて複数の陸部に区画したタイヤであって、該タイヤの幅方向断面視において、少なくとも前記トレッドの踏面のタイヤの赤道を境とする一方側の輪郭線は、曲率半径の異なる複数の円弧を含み、前記複数の円弧のうち、最小の曲率半径を有する円弧は、前記複数の陸部のうち、トレッド幅方向長さが最大である陸部にあり、該最小の曲率半径を有する円弧のトレッド端側に、該円弧より大きい曲率半径を有する円弧が配置されることを特徴とする。
 ここで、本発明において「トレッド端」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した際の接地端をいうものとし、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会) YEAR BOOK、欧州ではETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation) STANDARD MANUAL、米国ではTRA(THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.)YEAR BOOK等に規定されたリムを指す。また、「規定内圧」とは、上記所定の産業規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)に対応する空気圧のことであり、「規定荷重」とは、上記所定の産業規格に規定されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)のことである。
 本発明により、少なくとも最大幅陸部の接地性が改善されることによって、トレッド踏面での接地性も改善される結果、高い運動性能及び耐偏摩耗性能を備えるタイヤを提供することができる。
本発明の一実施形態に係る、タイヤの幅方向断面図である。 本発明の他の実施形態に係る、タイヤの幅方向断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、タイヤの幅方向断面図である。
[第1の形態]
 以下、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤ(以下、タイヤとも称する)を、その実施形態を例示して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるタイヤの幅方向断面図である。本発明に係るタイヤの内部補強構造等は一般的なタイヤのそれと同様であり、例えば、一対のビードコア間に跨ってトロイダル状に延びるカーカスを骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、2層のベルトを備え、このベルトのタイヤ径方向外側にトレッドを有している。該トレッドにおいて、図に示すトレッド端TE間がトレッドの踏面1(以下、トレッド踏面と称する)となる。
 本発明に係るタイヤは、その踏面がタイヤの赤道に沿って延びる少なくとも1本の周方向溝とトレッド端とにて複数の陸部に区画される。図示例のタイヤでは、トレッド踏面1を、タイヤの赤道CLに沿って延びる2本の周方向溝2a及び2bとトレッド端TEとにて3つの陸部3a、3b及び3cに区画している。なお、陸部3a、3b及び3cには、周方向溝間又は周方向溝とトレッド端TEとの間でトレッド周方向に連続する陸部は勿論、各陸部を周方向溝と周方向溝又は周方向溝とトレッド端との間でトレッド幅方向に延びる横溝にて分断してブロック列とする場合も含まれる。さらに、陸部又はブロック内にサイプを設けてもよい。
 陸部3a、3b及び3cは、図示例ではそれぞれ異なるトレッド幅方向長さ(以下、陸部幅という)を有するが、周方向溝2a及び2bの配置によって陸部幅を変えることができ、所期するタイヤ性能に応じて設定すればよい。例えば、高性能タイヤでは、特に車両の高速旋回時に、タイヤの装着外側は横力を受けやすい。そこで、タイヤの装着外側に位置する陸部の幅を大きくすることで、剛性を有利に高めることができる。
 また、周方向溝2a及び2bは、図示例ではそれぞれ同じ幅にて形成されているが、異なる幅とすることもできる。
 上記タイヤにおいて、トレッド踏面1のタイヤの赤道を境とする一方側の輪郭線は、曲率半径が異なる少なくとも3つの円弧を含む。該円弧のうち、輪郭線の中で最小の曲率半径を有する円弧は、陸部幅が最大である陸部にある。さらに、該最小の曲率半径を有する円弧のトレッド端側に、該円弧より大きい曲率半径を有する円弧が配置されることが肝要である。ここで、輪郭線とは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態のタイヤ幅方向断面におけるトレッド踏面の輪郭線である。
 図1に記載される輪郭線LX及びLYは、3つの陸部3a、3b及び3cの輪郭線を、周方向溝2a及び2bでは両側陸部での輪郭線に倣ってつないだ線の、赤道CLを境とする一方側が輪郭線LXであり、他方側が輪郭線LYである。輪郭線LX及びLYは、曲率半径の異なる複数の円弧の複合になる。図示例は、円弧AR1、AR2、AR3、BR1、BR2及びBR3の6つの円弧を含む輪郭線LX及び輪郭線LYを有する。そして、上記したトレッドの陸部のうち最大幅陸部3aは、輪郭線LXの中で最小の曲率半径ARc2を有する円弧AR2を含む輪郭線からなることが肝要である。ここで、最大幅陸部3aが円弧AR2を含む輪郭線からなる、とは、円弧AR2に従う輪郭線内に、最大幅陸部3aの中心が位置していればよい。さらに、最小曲率半径ARc2を有する円弧AR2のトレッド端側に、円弧AR2よりも大きい曲率半径ARc3を有する円弧AR3を配置することが肝要である。
 即ち、最大幅陸部3aに最小曲率半径ARc2の円弧の輪郭が与えられることによって、最大幅陸部を設けた際の、トレッド踏面の接地性の悪化を抑制することができる。即ち、幅の大きい陸部においては、タイヤの負荷転動時に、トレッド踏面に荷重が加わると、陸部を区画する溝と陸部の側壁との境界部に力が集中して、陸部の側壁から陸部の内側に向かう応力が発生し、陸部の幅方向端部を押し上げる変形が強いられ、当該陸部の接地圧は幅方向端部で高くかつ中央部で低くなる。その結果、陸部内の接地圧分布が不均衡になりやすい。そこで、最大幅陸部3aに最小曲率半径ARc2を有する円弧AR2を配置することにより、陸部の中央部での接地圧を高めて、少なくとも最大幅陸部の接地圧分布を均一化すれば、トレッド踏面全体の接地性をも改善することができる。ここで、上記のとおり円弧AR2を配置するに当たり、該円弧AR2のトレッド端側に、ARc2よりも大きい曲率半径ARc3を有する円弧AR3を配置することが肝要である。なぜなら、車両の高速旋回時には、トレッド端寄りの陸部部分での接地圧が高まることから、仮にこの部分に小さい曲率半径を有する円弧を配置すれば、接地圧がより高くなって接地圧分布の不均衡が助長されるため、これを防止する必要がある。さらに、最小曲率半径ARc2を有する円弧AR2を配して接地圧分布を均一化する効果は、最大幅陸部が最小曲率半径を有する円弧を含む輪郭線からなることに立脚するため、最小曲率半径AR2のトレッド端側又は両側に、それよりも曲率半径の大きい円弧が配されることが必須条件になる。
 つまり、図1の陸部配置に関わらず、最大幅陸部が、赤道を境とする一方側における最小曲率半径の円弧を含む輪郭を有することが重要である。従って、赤道を境とする両側に最大幅陸部がある場合は、いずれの最大幅陸部も、一方側における最小曲率半径の円弧を含む輪郭を有する。
 また、本発明においては、タイヤの赤道CLを境とする最大幅陸部3aが位置する側をX側とし、他方側をY側とするとき、X側を車両にタイヤを装備した際の車両の外側にして、タイヤを装着することが好ましい。なぜなら、特に車両の高速旋回時においては、車両のローリングやタイヤの変形により、タイヤの車両装着方向外側の接地面積は、内側に比し大きくなる傾向があり、その結果、車両装着方向外側に配置される陸部が大きな横力を受けやすい。そこで、タイヤの車両装着方向外側の陸部の幅を大きくすることで、陸部の剛性を高めると共に、接地圧分布の均一化を図り、操縦安定性を向上させることができる。
 図1に示す事例では、赤道CLを境とする最大幅陸部3a側のトレッド踏面(X側のトレッド半部)は、最大幅陸部3aの主要部を、最小曲率半径を有する円弧AR2に従う輪郭線が構成し、その両側は、赤道側に円弧AR1、ショルダ側に円弧AR3が連なり、トレッド半部の輪郭線LXを形作っている。
 この図示例において、赤道CLを境とする最大幅陸部3a側であるX側の踏面を構成する、3つの円弧AR1、AR2及びAR3の曲率半径ARc1、ARc2及びARc3は、ARc1>ARc3>ARc2の関係を満足することが好ましい。
 3つの円弧の曲率半径が上記関係を有することによって、トレッド踏面の接地圧分布の均一化をさらに効率的に図ることができる。即ち、車両の高速旋回時には、トレッド端寄りの陸部部分での接地圧が高まることから、仮にこの部分に小さい曲率半径を有する円弧を配置すれば、接地圧がより高くなって接地圧分布の不均衡が助長されるため、これを防止する必要がある。さらに、最小曲率半径ARc2を有する円弧AR2を配して接地圧分布を均一化する効果は、最大幅陸部が最小曲率半径を有する円弧を含む輪郭線からなることに立脚するため、最小曲率半径AR2の両側に、それよりも曲率半径の大きい円弧が配されることが肝要である。また、車両直進中の急発進、急停止時には、赤道CL付近に接地圧が集中しやすくなるところ、赤道CLに最も近い円弧AR1を最も大きい曲率半径とすることで、最小曲率半径を有する円弧に従う輪郭線にも接地圧を分布させることができる。かように、赤道CL付近の陸部の接地性とトレッド端TE付近の陸部の接地性とを両立させることができる。
 上記関係を満足することに加え、曲率半径ARc2と他の曲率半径ARc1及びARc3は、以下の比を満足することが好ましい。
ARc2:(ARc1+ARc3)/2=4~6:10
 上記比を満足することにより、横力を受けた際の円弧AR3及び車両直進時の加速時及び減速時の円弧AR1と、最小曲率半径を有する円弧AR2との接地圧分布の均一化を、より高い次元で実現することができる。
 また、本発明では、赤道CLを境とする、最大幅陸部3aが位置する側の他方側であるY側は、輪郭線LYの円弧は特に限定せずに従前に従う輪郭線とすればよいが、輪郭線LXと同様に円弧の連なりとすることが好ましい。即ち、図示例のY側における輪郭線LYは、それぞれ曲率半径の異なる円弧BR1、BR2及びBR3を含む。
 ここで、赤道CLを境とする最大幅陸部3a側の他方側であるY側の踏面を構成する、3つの円弧BR1、BR2及びBR3の曲率半径BRc1、BRc2及びBRc3は、BRc1>BRc3>BRc2の関係を満足することが好ましい。さらに、赤道CLの一方側X側における輪郭線LXに含まれる円弧の曲率半径ARc1、ARc2及びARc3と、以下の(1)~(3)の関係を満足することが好ましい。
(1)ARc1>BRc1
(2)ARc2>BRc2
(3)ARc3>BRc3
 上述のとおり、本願発明ではX側を車両装着方向外側とすることが好ましいが、車両の高速旋回時には、タイヤの装着方向外側の接地面積は、内側に比し大きくなり、その結果、装着方向外側に配置される陸部が大きな横力を受けやすい。そこで、上記構成とすることで、トレッド踏面の接地圧分布の均一化を図るとともに、横力に対抗することができ、旋回時の操縦安定性を向上することができる。
 また、本発明において、最小の曲率半径を有する円弧AR2のタイヤ幅方向中心ARC2は、最大幅陸部3aのタイヤ赤道CL側端部3acからトレッド端TE側に向かって、最大幅陸部3aの陸部幅3awの35%~70%に位置することが好ましい。最大幅陸部3aにおいて、接地圧が悪化しやすい範囲に円弧AR2の中心を配置することにより、より効果的に接地性の改善を図ることができる。
 より好適には、タイヤCL側端部3acから50%~60%に位置することが好ましい。車両直進時においては最大幅陸部3aの中央部の接地性を改善することが肝要だが、車両旋回時においては、中央部付近のより広い範囲で接地性の改善を図ることが重要である。
 さらに、本発明においては、最小の曲率半径を有する円弧AR2のトレッド幅方向長さARw2は、最大幅陸部3aの陸部幅3awの15%~30%であることが好ましい。15%未満とすると、接地性の向上を十分に図ることができず、30%超とすれば、最大幅陸部3aの端部の接地性を損なうためである。
 より好適には、22%~28%であることが好ましい。最大幅陸部3aの中央部と端部との接地性の最適化を図るためである。
 また、本発明の一実施形態においては、図1に示すように、トレッド踏面1を、3つの陸部3a、3b及び3cに区画するとき、3つの陸部のうちトレッド幅方向中央に位置する中央陸部3bの陸部幅3bwは、最大幅陸部3aの陸部幅3awの95%~105%であることが好ましい。さらに、中央陸部3bwのタイヤ幅方向中心3bcは、トレッド踏面1のタイヤ最大外径位置ODを中心として、中央陸部3bのタイヤ陸部幅3bwの10%以内の範囲内に位置することが好ましい。
 即ち、タイヤの直進転動時には、トレッド踏面の周方向の接地長は、タイヤの最大外径部分で最も長くなり、タイヤのトレッド端に向かうに従い漸次短くなるのが通常である。このとき、最大外径部分に跨る中央陸部の幅方向端部における接地長が大きく異なると、陸部の両端部の間で摩耗量に差異が生じ、トレッドの偏摩耗につながる。そこで、最大径部分と陸部の中心の位置とをずらして、そのずれを上記の数値範囲内とすることにより、両者間の接地長の差を小さくし、偏摩耗を防止するとよい。
 さらに、通常のタイヤにおいては赤道と最大外径位置は一致しているが、本発明において、タイヤの最大外径位置ODは、タイヤの赤道CLよりも、トレッド端TE側にあることが好ましく、図示例では、赤道CLを境とするY側のトレッド端TE寄りに配置している。
 このとき、Y側を装着方向内側としてタイヤを装着することが好ましい。即ち、車両の高速旋回時においては、タイヤの装着方向内側に比して外側の接地面積が大きくなりやすい。そこで、上述のように、タイヤの接地長は最大径位置において最も大きくなるのが通常であることから、予め、赤道CLよりもタイヤ装着方向内側における接地面積も確保できるよう、最大径位置ODを赤道CLよりもトレッド端TE側とするとよい。
 本発明においては、トレッド踏面1における赤道CLの位置から、タイヤの最大外径位置ODまでのタイヤ幅方向距離W2は、タイヤのトレッド幅TWの5%以上15%以下の長さであることが好ましい。なぜなら、5%未満とすれば、タイヤ装着方向内側における接地面積の確保が十分でなく、15%超とすると、装着方向内側における接地性が損なわれる。
[第2の形態]
 次に、トレッドの踏面を形成する輪郭線が、赤道を境とする一方側に、4つの円弧を含む事例について、図2のタイヤ幅方向断面図を参照して説明する。図2において図1と同様の構成要素は、図1と同じ参照符号を付してその説明を省略する。図2に示すように、2本の周方向溝2a及び2bとトレッド端TEとにて、3つの陸部3a、3b及び3cに区画しているのは図1と同様である。
 本実施形態において、タイヤの赤道CLを境とする一方側における輪郭線は、曲率半径がそれぞれ異なる4つの円弧の複合である。図示例では、タイヤの赤道CLを境とする最大幅陸部3aが位置する側であるX側において、最大幅陸部3aの一部を、最小曲率半径を有する円弧AR6に従う輪郭線が構成し、その両側は、赤道側に円弧AR4及びAR5、ショルダ側に円弧AR8が連なり、トレッド半部の輪郭線LXを形作っている。かように図1の事例に比して、円弧の種類を4つに増加することによって、隣接する円弧同士の曲率半径の差異を小さくすることができるため、トレッドの接地性をより効果的に図ることができる。
 赤道CLを境とする、一方側X側の輪郭線LXに含まれる、曲率半径が異なる4つの円弧、円弧AR4、AR5、AR6及びAR7の曲率半径ARc4、ARc5、ARc6及びARc7は、ARc4>ARc5>ARc7>ARc6の関係を満足することが好ましい。さらに、曲率半径ARc6と他の曲率半径ARc4、ARc5及びARc7は、以下の比を満足するものとすることもできる。
ARc6:(ARc4+ARc5+ARc7)/3=10~15:100
 また、本発明では、図に示すとおり、トレッド踏面1は、曲率半径の異なる円弧AR4、AR5、AR6、AR7、BR4、BR5、BR6、BR7及びBR8の9つの円弧を含む輪郭線LX及びLYを有する。即ち、赤道を境とする他方側のY側も、X側と同様に円弧の連なりとすることが好ましく、図示例では、Y側の輪郭線LYはそれぞれ曲率半径の異なる円弧BR4、BR5、BR6、BR7及びBR8を含む。
 そのほか、本実施形態でも、図1に記載の実施形態と同様の構成を備えることが好ましい。
[第3の形態]
 さらに、図3には、赤道を境とする両側に幅を同じくする最大幅陸部をそれぞれ有する事例を示す。本発明に係るタイヤの内部補強構造等は、図1と同じく、一般的なタイヤのそれと同様であり、図1と同様の構成要素は、図1と同じ参照符号を付してその説明を省略する。図示例するとおり、本実施形態のタイヤも、2本の周方向溝2a及び2bとトレッド端TEとにて、3つの陸部3a、3b及び3cに区画される。
 本実施形態では、陸部3a、3b及び3cは、陸部3a及び3cが同じ陸部幅を有し、図示するとおり、陸部3a及び3cは、陸部3bよりも陸部幅が大きく、いずれも最大幅陸部となる。また、本実施形態において、トレッド踏面1は、図示例では赤道CLを境とするX側及びY側にて線対称の形状である。かように最大幅陸部を赤道の両側に配置することによって、タイヤの車両装着方向外側と内側との両方における剛性を高めることができ、操縦安定性の向上を図ることができる。
 図3に示す事例において、トレッド踏面1は、円弧AR1、AR2、AR3、BR1、BR2及びBR3の6つの円弧を含む輪郭線LX及びLYを有する。このとき、最大幅陸部である陸部3a及び3cはいずれも、最小曲率半径ARc2及びBRc2を有する円弧を含む輪郭形状を与えることが肝要である。
 さらに、本発明においては、最小の曲率半径を有する円弧AR2及びBR2のタイヤ幅方向長さARw2及びBRw2は、最大幅陸部3a及び3cの陸部幅3aw及び3cwの15%~30%であることが好ましい。15%未満とすると、接地性の向上を十分に図ることができず、30%超とすれば、最大幅陸部の両端の接地性を損なうためである。
 より好適には、22%~28%であることが好ましい。最大幅陸部の中央部と端部との接地性の最適化を図るためである。
 そのほか、本実施形態に係るタイヤは、図1に記載の実施形態と同様の構成を備えることが好ましい。
 以下、本発明の実施例1について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。本発明の効果をさらに明確にするため、以下の発明例タイヤ、比較例タイヤを、図1及び3に示すトレッド踏面構造に従って、表1に示す仕様のもと試作し、運動性能及び耐偏摩耗性能を評価した。
 各供試タイヤは、サイズ205/55R16のタイヤを、表1に示す各諸元の下にそれぞれ試作した。なお、全ての供試タイヤで、周方向溝及び幅方向溝の深さは5mm、サイプの深さは4mmとしている。
 得られた供試タイヤを、リム(サイズ:7.0J)に組み付け、内圧240kPaを付与し、以下の試験方法により、運動性能及び耐偏摩耗性能を評価した。
(試験項目)
[運動性能]
 上記各タイヤについて、ドライ路面上を走行した際の旋回性能及び制動性能をドライバーによる官能により総合的に評価した。供試タイヤ1に係るタイヤの評価結果を100とした場合の相対値で評価し、数値が大きい方が運動性能に優れていることを示す。
[耐偏摩耗性能]
 上記各タイヤについて、ドライ路面上を走行した後における、最も摩耗量の多い部分と最も摩耗量の少ない部分との摩耗量の差を測定し、偏摩耗性を評価した。結果は、供試タイヤ1を100として指数表示した。なお、指数が大きい程、耐偏摩耗性能に優れていることを示す。
 以下、本発明の実施例2について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。本発明の効果をさらに明確にするため、以下の発明例タイヤ、比較例タイヤを、図2に示すトレッド踏面構造に従って、表1に示す仕様のもと試作し、運動性能及び耐偏摩耗性能を評価した。
 各供試タイヤは、サイズ205/55R16のタイヤを、表1に示す各諸元の下にそれぞれ試作した。なお、全ての供試タイヤで、周方向溝及び幅方向溝の深さは5mm、サイプの深さは4mmとしている。
 得られた供試タイヤを、リム(サイズ:7.0J)に組み付け、内圧240kPaを付与し、実施例1と同様の試験方法により、運動性能及び耐偏摩耗性能を評価した。評価結果を、タイヤの仕様別に、[実施例1][実施例2]として表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 試験方法は、実施例1と同様の方法により行った。
 1・・トレッド踏面、 2a、2b・・周方向溝、 3a、3b、3c・・陸部、 3aw、3bw、3cw・・陸部幅、 AR1~AR8、BR1~BR8・・円弧、 ARc1~ARc8、BRc1~BRc8・・曲率半径、 LX、LY・・輪郭線、 CL・・タイヤ赤道面、 TE・・トレッド端、 OD・・最大径位置

Claims (7)

  1.  タイヤのトレッドの踏面を、
     タイヤの赤道に沿って延びる、少なくとも1本の周方向溝とトレッド端とにて複数の陸部に区画したタイヤであって、
     該タイヤの幅方向断面視において、少なくとも前記トレッドの踏面のタイヤの赤道を境とする一方側の輪郭線は、曲率半径の異なる複数の円弧を含み、
     前記複数の円弧のうち、最小の曲率半径を有する円弧は、前記複数の陸部のうち、トレッド幅方向長さが最大である陸部にあり、
     該最小の曲率半径を有する円弧のトレッド端側に、該円弧より大きい曲率半径を有する円弧が配置されることを特徴とする、タイヤ。
  2.  前記輪郭線は、曲率半径がそれぞれ異なる少なくとも3つの円弧を含む、請求項1に記載のタイヤ。
  3.  前記少なくとも3つの円弧を、前記タイヤの赤道面から前記トレッド端に向かって、1AR、2AR及び3ARの順で配置したとき、各円弧の曲率半径が1AR>3AR>2ARの関係を満足する、請求項2に記載のタイヤ。
  4.  前記最小の曲率半径を有する円弧のタイヤ幅方向中心は、前記最大幅陸部のタイヤ赤道側端部からトレッド端側に向かって、該最大幅陸部のトレッド幅方向長さの35%~70%に位置する、請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ。
  5.  前記最小の曲率半径を有する円弧のタイヤ幅方向長さは、前記最大幅陸部のタイヤ幅方向長さの15%~30%である、請求項1~4のいずれかに記載のタイヤ。
  6.  前記トレッドの踏面を、
     2本の前記周方向溝とトレッド端にて、3つの陸部に区画したタイヤであって、
     前記3つの陸部のうち、トレッド幅方向中央に位置する中央陸部のトレッド幅方向長さは、前記最大幅陸部のタイヤ幅方向長さの95%~105%であり、
     前記中央陸部のタイヤ幅方向中心は、前記トレッドの踏面のタイヤ最大外径位置を中心として、前記中央陸部のタイヤ幅方向長さの10%以内の範囲内に位置する、請求項1~5のいずれかに記載のタイヤ。
  7.  前記タイヤ最大外径位置は、前記タイヤの赤道よりも、トレッド端側にある、請求項6に記載のタイヤ。
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