【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気入り
タイヤ、特に四輪自動車に適した空気入りタイヤに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用空気入りタイヤは、自動車の重
量を支えるとともにエンジンからの駆動力によって回転
し、トレッド面が路面をグリップするグリップ力により
自動車を走行させる。また、制動装置により回転を抑え
ることによって、走行している自動車の速度を減少させ
るときもトレッド面のグリップ力が作用する。これら走
行または制動時のグリップ力は自動車用空気入りタイヤ
の周方向に作用する力である。
【０００３】さらに、自動車用空気入りタイヤの横方向
に作用する力もある。すなわち、コーナリング時には、
自動車に作用する遠心力に釣り合う大きさのグリップ力
が自動車用空気入りタイヤに対して横方向に作用する。
このグリップ力がコーナリング時の遠心力よりも小さい
と横滑りして自動車はコーナーを曲がることができなく
なる。
【０００４】これらグリップ力は、自動車用空気入りタ
イヤのトレッド面と路面との摩擦によって得られるか
ら、トレッド面が幅広となれば、接地面積が大となり比
例して摩擦も大となる。そこで、これらのグリップ力を
確実に作用させるという観点から、最近の自動車用空気
入りタイヤはトレッド面が幅広となる傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】自動車の走行を阻む要
素の一つとして、自動車用空気入りタイヤ（以下単にタ
イヤということもあるが内容に差異はない）の転がり抵
抗がある。
【０００６】この転がり抵抗は次の三つの発生要因が考
えられるとされている。
１．タイヤが転動する際の変形で発生するヒステリシス
ロスによる損失エネルギー
２．タイヤと路面との摩擦
３．タイヤの空気抵抗
【０００７】これらの発生要因の内第三に挙げたタイヤ
の空気抵抗は高速走行の場合を除き大きくないと考えら
れる。また、第一に挙げたヒステリシスロスは空気圧を
適正に保つことにより軽減できるとされている。第二に
挙げたタイヤと路面との摩擦に関しては車両重量及びタ
イヤの接地面積が関係する。従って、トレッド面が幅広
となることは、タイヤと路面との摩擦を増大させる結果
を招き、燃費を悪化させるほか、タイヤの摩耗や騒音も
大きくなることから、粉塵飛散や騒音による環境への影
響も懸念されるところである。
【０００８】本発明は、自動車用空気入りタイヤについ
て、路面との摩擦を軽減でき、従って、燃費及びタイヤ
の摩耗や騒音による環境への影響を改善することを課題
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】タイヤＴが自動車から取
り外された状態のとき、トレッド面１０は通常ゆるやか
な曲面となっておりその中央部ｃがもっとも膨らんでい
る（図３（ａ）参照）。そして、自動車に装着された状
態で静止しているときには、トレッド面１０ａの幅ｗ全
体が接地するように変形している（図３（ｂ）参照）。
【００１０】本発明者は、発進するとき特に急発進をす
るとき、走行中、制動時特に急制動をしたとき、及びカ
ーブ走行中のタイヤの形状変化についてつぶさに観察し
た。
【００１１】その結果次のような知見が得られた。
１．発進するとき及び制動をするときにはタイヤの変形
が大きくなるものの幅方向の接地長さは、静止状態のそ
れと大きく変化すすることは認められないように観察さ
れること。
２．カーブ走行中にはカーブ内側のトレッド面が浮き上
がっているように観察されること。
３．一定速度で直線走行しているときには、静止してい
るときとほとんど変わらない状態であるように観察され
ること。
【００１２】そして、観察から得られたこのような知見
から、現在愛用されている幅広タイヤは操縦安定性を重
視しすぎているのではないかと想到するに至り、本発明
に到達した。
【００１３】すなわち、本発明は、自動車に装着されか
つ静止状態においてトレッド面幅ｗのうち４０〜７０％
が非接地部分１１となり、急制動時には前記非接地部分
１１が接地可能となる程度の高さであり、さらに周方向
に連続している膨出部１を設けてなる自動車用空気入り
タイヤである。
【００１４】本発明になる自動車用タイヤは、ほぼ定速
度で直進する場合においては、膨出部１で接地する。ま
た、発進又は制動時には、タイヤに大きな力が加わる結
果、変形が大きくなるから、膨出部１が内側に凹む方向
に変形し、非接地部分１１も接地するようになることで
接地面積が大となり、グリップ力を確保することができ
る。また、カーブ走行時においてはカーブ外側が接地す
るように変形してグリップ力を確保することができる。
【００１５】ほぼ定速度で直進する場合においては、接
地面積が小さくなることから転がり摩擦が軽減され、燃
費及びタイヤの摩耗や騒音による環境への影響が改善さ
れることになる。一般的な自動車の使用形態において
は、ほぼ定速度で直進状態での使用がほとんどであるか
らその効果は極めて大きいものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明の主旨を超えない限りこれに制限
されるものではない。
【００１７】図１は、本発明の一実施例に関するタイヤ
半径方向の断面図である。図１において（ａ）は静止状
態を示している。この実施の形態において、膨出部１は
タイヤ周方向に１本である。このように膨出部１が１本
であるときは、トレッド面の真中に設けられる。膨出部
１が形成されることにより、自動車に装着されかつ静止
状態時において、トレッド面両サイドには非接地部分１
１ａ，１１ｂが形成されることになる。
【００１８】非接地部分１１ａ，１１ｂの幅は、トレッ
ド面幅ｗのうち４０〜７０％を占めるようにされる。非
接地部分１１ａ，１１ｂの幅がトレッド面幅ｗの４０％
より小さいと膨出部１の接地幅ｗ１が大きくなり、転が
り摩擦軽減の効果が得られない。非接地部分１１ａ，１
１ｂの幅がトレッド面幅ｗの７０％より大きくすること
は膨出部１の幅が小さくすることは自動車の自重による
変形を考慮すると物理的に実現困難であり、かつ転がり
摩擦が小さくなり過ぎて操縦しにくくなる傾向が見られ
るためである。
【００１９】膨出部１と非接地部分１１ａ，１１ｂとの
高さの差ｈについては、ｈが小さいと非接地部分１１
ａ，１１ｂがわずかの力でも接地して本発明の効果が得
られない傾向にあり、逆にｈが大きすぎると急制動時な
どにおいて必要な接地面積が確保し難くなるから、平均
値で２〜５ｍｍとなるようにされるのが好ましい。ここ
で平均値としたのは、膨出部１と非接地部分１１ａ，１
１ｂとの高さの差ｈは一定ではなくトレッド面の端に向
けて漸増するからである。そして、膨出部１と非接地部
分１１ａ，１１ｂとは不連続に高さを変えるのではな
く、スロープ状とするのが好ましい。外力に応じて接地
面積を漸増できるからである。
【００２０】本実施の形態になるタイヤを装着してカー
ブを走行するとき、図１（ｂ）に示すように変形する。
この図面は図面向右側に曲がる場合を想定している。こ
のような方向に曲がる場合には、遠心力が矢印Ｆで示さ
れるように作用する。その結果タイヤは図面左側の非接
地部分１１ａが路面に接地するように変形し接地面積が
増大することで、グリップ力を確保できることになる。
【００２１】図１で示した実施の形態は膨出部１が１本
の例であるが、図２に示されるように、膨出部１を複数
本とすることもできる。このように膨出部１を複数とす
るとき、膨出部１，１間は溝２となる。この溝２の深さ
ｄは、急制動時などに接地面として作用するように定め
る必要があることから、前述の高さｈと同様の観点で２
〜５ｍｍとされるのが好ましい。溝２の幅ｗ２は静止状
態で３０ｍｍより大となるようにするのが好ましい。幅
ｗ２が狭いと、溝２が接地面として作用し難くなるから
である。
【００２２】本発明になるタイヤは、急制動時など大き
なグリップ力を必要とするときには変形により接地面積
を増大させてグリップ力を確保するものであることか
ら、タイヤを構成するゴム材料としては、スタッドレス
タイヤなどに使用されているようなやや軟質のゴムが好
ましい材料として挙げられる。
【００２３】以上説明したトレッド面の形状のほかのタ
イヤの構造、例えば、ビード、カーカス等については現
在汎用されているものをそのまま採用することができ特
に制限はない。また、トレッドパターンと称される溝や
切り込み模様も膨出部１を含むトレッド全体に形成して
おくことも従来のタイヤと変りなく採用される。
【００２４】本発明になるタイヤは、空気圧が低いまま
使用すると膨出部の効果を損なう結果を招来するから、
標準より若干高めの空気圧で使用するのと好ましい。
【００２５】
【発明の効果】本発明になるタイヤは、積雪時など滑り
やすい路面を走行するときには、そのような路面状態に
適した冬用タイヤの履き変えるなどの注意を必要とする
面はあるが、燃費を改善しタイヤの摩耗量及び騒音も少
なくできることから、環境に優しいエコロジカルなタイ
ヤである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pneumatic tire for a vehicle, and more particularly to a pneumatic tire suitable for a four-wheeled vehicle. 2. Description of the Related Art A pneumatic tire for a vehicle supports the weight of the vehicle and rotates by a driving force from an engine, so that the tread surface grips a road surface to drive the vehicle. Also, by suppressing the rotation by the braking device, the grip force on the tread surface acts when the speed of the running vehicle is reduced. The grip force during running or braking is a force acting in the circumferential direction of the pneumatic tire for an automobile. Further, there is a force acting in the lateral direction of a pneumatic tire for an automobile. That is, at the time of cornering,
A grip force having a magnitude commensurate with the centrifugal force acting on the automobile acts on the automobile pneumatic tire in the lateral direction.
If the grip force is smaller than the centrifugal force at the time of cornering, the vehicle will skid and the vehicle will not be able to turn a corner. [0004] Since these gripping forces are obtained by friction between the tread surface and the road surface of the pneumatic tire for automobiles, if the tread surface becomes wider, the contact area becomes larger, and the friction increases in proportion. Therefore, from the viewpoint of reliably applying these gripping forces, recent automobile pneumatic tires tend to have a wide tread surface. [0005] One of the factors that hinder the running of a vehicle is the rolling resistance of a pneumatic tire for a vehicle (hereinafter simply referred to as a tire, but there is no difference in the content). [0006] It is considered that the following three generation factors can be considered as the rolling resistance. 1. 1. Energy loss due to hysteresis loss generated by deformation when the tire rolls 2. Friction between tire and road surface Tire air resistance [0007] Of these occurrence factors, the third one mentioned above is considered that the tire air resistance is not large except in the case of high-speed running. Further, it is said that the first-mentioned hysteresis loss can be reduced by properly maintaining the air pressure. Secondly, the friction between the tire and the road surface is related to the vehicle weight and the contact area of the tire. Therefore, an increase in the width of the tread surface results in an increase in friction between the tire and the road surface, which leads to an increase in tire fuel consumption and an increase in tire wear and noise. Is also a concern. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire for automobiles capable of reducing friction with a road surface, thereby improving fuel consumption and environmental impact due to tire wear and noise. When the tire T is detached from the vehicle, the tread surface 10 is usually a gentle curved surface, and the central portion c is the most bulged (FIG. 3 (a)). )reference). When the vehicle is stationary in a state of being mounted on the vehicle, the tread surface 10a is deformed so that the entire width w of the tread surface 10a contacts the ground (see FIG. 3B). The inventor of the present invention has observed closely when starting, especially when suddenly starting, during running, when braking, especially when suddenly braking, and when changing the shape of the tire during running on a curve. As a result, the following findings were obtained. 1. When starting and braking, the deformation of the tire increases, but the ground contact length in the width direction should be observed not to be significantly changed from that in the stationary state. 2. While traveling on a curve, the tread surface inside the curve should be observed to be raised. 3. When traveling straight at a constant speed, it should be observed that it is almost the same as when it is stationary. [0012] From such observations obtained through observations, it has been concluded that the wide tires currently being used are given too much emphasis on steering stability, and the present invention has been reached. That is, according to the present invention, 40 to 70% of the tread surface w
Is a non-contact portion 11 and has a height that allows the non-contact portion 11 to be able to contact the ground during sudden braking, and is further provided with a bulging portion 1 that is continuous in the circumferential direction. . When the vehicle tire according to the present invention travels straight at a substantially constant speed, the tire is grounded at the bulging portion 1. Further, when starting or braking, a large force is applied to the tire, resulting in a large deformation. Therefore, the bulging portion 1 is deformed in a direction to be depressed inward, and the non-ground portion 11 comes into contact with the ground, so that the contact area is large. And the grip force can be secured. Further, when traveling on a curve, the outside of the curve is deformed so as to be in contact with the ground, so that a grip force can be secured. When the vehicle travels straight at a substantially constant speed, the rolling contact friction is reduced because the contact area is small, and the effect on the environment due to fuel consumption and tire wear and noise is improved. In general, the use of a vehicle is almost always performed at a substantially constant speed in a straight-ahead state, so that the effect is extremely large. Embodiments of the present invention will be described below, but are not limited thereto without departing from the gist of the present invention. FIG. 1 is a sectional view in the tire radial direction according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a stationary state. In this embodiment, there is one bulge 1 in the tire circumferential direction. When the number of the bulging portions 1 is one, the bulging portion 1 is provided in the middle of the tread surface. By forming the bulging portion 1, the non-ground portion 1 is provided on both sides of the tread surface when the vehicle is mounted and stationary.
1a and 11b are formed. The width of the non-ground portions 11a and 11b occupies 40 to 70% of the tread surface width w. The width of the non-ground portions 11a and 11b is 40% of the tread width w.
If it is smaller, the contact width w1 of the bulging portion 1 becomes large, and the effect of reducing the rolling friction cannot be obtained. Non-ground parts 11a, 1
When the width of 1b is larger than 70% of the tread width w, it is physically difficult to reduce the width of the bulging portion 1 in consideration of the deformation due to the weight of the vehicle, and the rolling friction is too small. This makes it difficult to steer. Regarding the height difference h between the bulging portion 1 and the non-ground portions 11a and 11b, if h is small, the non-ground portion 11
Since a and 11b tend to contact the ground even with a small force, the effect of the present invention cannot be obtained. Conversely, if h is too large, it becomes difficult to secure a necessary contact area during sudden braking or the like. It is preferably set to be about 5 mm. Here, the average value is used for the bulging portion 1 and the non-ground portion 11a, 1
This is because the height difference h from the height 1b is not constant but gradually increases toward the end of the tread surface. It is preferable that the bulging portion 1 and the non-ground portions 11a and 11b are not discontinuously changed in height but formed in a slope shape. This is because the contact area can be gradually increased according to the external force. When the vehicle runs on a curve with the tire according to the present embodiment mounted thereon, the vehicle is deformed as shown in FIG.
This drawing assumes a case where the vehicle turns right in the drawing. When bending in such a direction, the centrifugal force acts as indicated by an arrow F. As a result, the tire is deformed so that the non-contact portion 11a on the left side of the drawing contacts the road surface, and the contact area increases, so that the grip force can be secured. The embodiment shown in FIG. 1 is an example in which one bulge 1 is provided, but a plurality of bulges 1 may be provided as shown in FIG. When a plurality of bulging portions 1 are provided, a groove 2 is formed between the bulging portions 1 and 1. Since the depth d of the groove 2 needs to be determined so as to act as a ground contact surface at the time of sudden braking or the like, the depth d is 2 from the same viewpoint as the height h described above.
It is preferably set to 5 mm. It is preferable that the width w2 of the groove 2 is larger than 30 mm in a stationary state. This is because if the width w2 is small, the groove 2 does not easily act as a ground contact surface. When the tire according to the present invention requires a large gripping force such as when braking suddenly, the contact area is increased by deformation to secure the gripping force. A somewhat soft rubber such as that used for studless tires is a preferred material. For the tire structure other than the tread surface shape described above, for example, a bead, a carcass, etc., those generally used at present can be used as they are, and there is no particular limitation. Further, it is also possible to form a groove or a cut pattern called a tread pattern on the entire tread including the bulging portion 1 as in the conventional tire. If the tire according to the present invention is used with low air pressure, the result of impairing the effect of the bulging portion is brought about.
It is preferable to use a slightly higher air pressure than the standard. According to the tire of the present invention, when traveling on a slippery road surface such as when snowing, there is a surface that requires attention such as changing winter tires suitable for such a road surface condition. However, since it is possible to improve fuel efficiency and reduce tire wear and noise, it is an eco-friendly ecological tire.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に関するタイヤ半径方向の断
面図であり、（ａ）は静止状態を示し、（ｂ）はカーブ
走行時を示すものである。
【図２】本発明の他の実施例に関するタイヤ半径方向の
断面図である。
【図３】従来のタイヤ半径方向の断面図であり、（ａ）
は装着前の状態を示し、（ｂ）は静止状態を示すもので
ある。
【符号の説明】
Ｔ：タイヤ
１：膨出部
１０：トレッド面
１０ａ：トレッド面（装着時）
１１：非接地部分
１１ａ，１１ｂ：非接地部分
２：溝
ｃ：トレッド面の中央部
ｗ：トレッド面幅
ｈ：高さの差
ｗ２：溝２の幅BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view in the tire radial direction according to an embodiment of the present invention, in which (a) shows a stationary state and (b) shows a curve running. FIG. 2 is a sectional view in a tire radial direction according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a conventional tire in a radial direction, and FIG.
Shows a state before mounting, and (b) shows a stationary state. [Description of Signs] T: tire 1: bulging portion 10: tread surface 10a: tread surface (when mounted) 11: non-ground portion 11a, 11b: non-ground portion 2: groove c: central portion of tread surface w: tread Surface width h: difference in height w2: width of groove 2