JP2005132305A

JP2005132305A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2005132305A
Application number: JP2003373479A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamaguchi; 仁司山口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】最適な接地幅および接地面積を保持しつつ接地長を増加させ、これまでになく優れた操縦安定性を有する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド踏面部にタイヤ赤道面の両側に設けた１対の周方向主溝４と、該１対の周方向主溝４により区画された中央陸部１とを有する空気入りタイヤである。中央陸部１がタイヤ赤道面ＣＬを含み、かつその幅が接地幅の５％〜３０％であり、中央陸部１が、該中央陸部１の幅方向外側に隣接する陸部２表面の、タイヤ内側を中心とする半径Ｒの外輪郭線Ｌに対して径方向外側に突出しており、中央陸部１の表面が外輪郭線Ｌに対して実質的に平行であり、かつ中央陸部１表面の外輪郭線Ｌに対する突出量が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、詳しくは、トレッドパターンの改良により操縦安定性の改善を図った空気入りタイヤに関する。

従来より、タイヤの接地形状は操縦安定性に大きな影響を及ぼすことが知られている。即ち、タイヤの接地長の増加はコーナリングパワーおよびセルフアライニングトルクパワーの向上をもたらし、これにより具体的には応答性、手応え、センターフィール等の操縦安定性が向上することになる。また、接地面積の増加はコーナリングパワーおよびコーナリングフォースの最大値の増加をもたらし、これにより具体的には応答性、限界性等の操縦安定性が向上することになる。尚、ここで、タイヤ中心を原点として、車両の進行方向に直角の方向（横方向）にＹ軸、接地面に対して垂直の方向にＺ軸をとると、スリップ角を与えたタイヤにおいて、車両に及ぼす横向きの力がコーナリングフォース（Ｆ）であり、与えられたスリップ角を減少させる方向に働くこのコーナリングフォースのＺ軸に対するモーメントをセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）と呼ぶ。また、コーナリングパワー（Ｃｐ）とは、コーナリングフォースのスリップ角に対する傾きを定義した概念である。

操縦安定性を向上させるために、接地長を増加させることを狙った従来技術としては、タイヤクラウン径を小さく設定する、トレッド幅を狭くする、等の手法が知られている。また、接地面積の増加については、特に高性能タイヤの分野では、トレッド幅の増加（偏平比の低下）が行われている。例えば、特許文献１〜３において、偏平比を低下させることによりタイヤの接地形状の改善を図った技術が開示されている。

また、タイヤの接地形状の調整においては、接地長さや接地幅を調整するのみならず、いわゆるショルダー陸部を他の陸部部分に比べて径方向に低くすることも知られている（特許文献４〜７）。
特開昭６３−８７３０２号公報（特許請求の範囲等）特開昭６３−１８４５０５号公報（特許請求の範囲等）特開平２−２６７００３号公報（特許請求の範囲等）特開平３−８６６０２号公報（特許請求の範囲等）特開平６−２６２９０８号公報（特許請求の範囲等）特開２０００−２１９００９号公報（特許請求の範囲等）特開２０００−２３８５０６号公報（特許請求の範囲等）

従来技術において行われているように、接地長を増加させるべくクラウン径を小さく設定したり、トレッド幅を狭くしたりすると、接地幅が減少して接地面積が減少し、コーナリングパワーはさほど向上せず、却ってコーナリングフォースの最大値の低下を招く結果となる。

これに対し、トレッド幅を増加させると接地長（特にトレッド中央部の接地長）が短くなり易く、コーナリングパワーはさほど向上せず、セルフアライニングトルクパワーの低下を招くことになる。

また、特許文献４〜７に開示されているような、いわゆるショルダー陸部を他の陸部部分に比べて径方向に低くしたタイヤは、車外騒音の低下、高速耐久性や耐偏摩耗性の向上等を狙ったものであり、タイヤの接地幅および接地長さの最適化により、操縦安定性の向上を図るというものではなかった。

いずれにしても、従来技術では最適な接地幅および接地面積を保って接地長を増加させることは困難であり、かかる観点からの操縦安定性の向上には限界があった。

そこで本発明の目的は、最適な接地幅および接地面積を保持しつつ接地長を増加させ、これまでになく優れた操縦安定性を有する空気入りタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面部にタイヤ赤道面の両側に設けた１対の周方向主溝と、該１対の周方向主溝により区画された中央陸部とを有する空気入りタイヤにおいて、
前記中央陸部がタイヤ赤道面を含み、かつその幅が接地幅の５〜３０％であり、
前記中央陸部が、該中央陸部の幅方向外側に隣接する陸部表面の、タイヤ内側を中心とする半径Ｒの外輪郭線Ｌに対して径方向外側に突出しており、
前記中央陸部の表面が前記外輪郭線Ｌに対して実質的に平行であり、かつ前記中央陸部表面の前記外輪郭線Ｌに対する突出量が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とするものである。

ここで、「接地幅」とは、下記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）時の接地幅のことであり、内圧は、下記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）に対する空気圧であり、リムは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、「Approved Rim」、「Recommended Rim」）である。

ここで、規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている規格である。例えば、アメリカ合衆国では「The Tire and Rim Association Inc.のYear Book」であり、欧州では「The European Tire and Rim Technical Organizaiton の Standards Manual」であり、日本では日本自動車タイヤ協会の「JATMA Year Book」にて規定されている。

また、外輪郭線Ｌは、上記標準リムに空気入りタイヤを装着し、上記規格内圧を充填した時の形状をレーザー形状測定装置で計測したものであり、「実質的」とは、成形から加硫工程後における製造誤差を許容するという意味である。

本発明によれば、最適な接地幅および接地面積を保持しつつ接地長を増加させることができ、操縦安定性に優れた効果を奏する。本発明は、特に、偏平比が０．６未満の乗用車用高性能タイヤにおいて有用である。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤについて図面を参照して説明する。図１は空気入りタイヤにおけるクラウン部のタイヤ幅方向断面図である。

図示する好適例の空気入りタイヤのトレッド部Ｔの表面には、タイヤ周方向に延びる２本の周方向溝４、５が形成されている。したがって、トレッド部Ｔの表面には、周方向溝４、５によって区画された中央陸部１、第２陸部２、ショルダー陸部３がタイヤ幅方向においてセンター（赤道面）ＣＬ側からタイヤ幅方向端部に向かって順次に形成されている。なお、本発明においては、周方向溝の本数は特に制限されず、その形状もストレート溝であっても、ジグザグ溝であってもよく、所望する要求特性に応じて適宜定めればよい。

また、周方向溝により区画される陸部には、図示はしないがタイヤ幅方向に延びるラグ溝を含むブロックパターンが形成されていてもよい。さらに、左右非対称のトレッドパターンであってもよい。ただし、タイヤ赤道面を含む中央陸部１については、好ましくはリブ状陸部とする。

本発明においては、図示するようにタイヤ赤道面ＣＬを含む中央陸部１が、中央陸部１の幅方向外側に隣接する第２陸部２の表面の、タイヤ内側を中心とする半径Ｒの外輪郭線Ｌに対して径方向外側に突出している。この突出する中央陸部１は、その幅ＷＣが接地幅ＷＴの５〜３０％、好ましくは１０〜２０％である。突出させる中央陸部１の幅が接地幅の５％未満であると、耐摩耗性能等の悪化が懸念され、一方、接地幅の３０％を超えると、ハイドロプレーニング性能等の悪化が懸念される。

中央陸部１の表面は、所望性能を得る上で、外輪郭線Ｌに対して実質的に平行である。また、中央陸部１の表面の、外輪郭線Ｌに対する突出量は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍである。このように中央陸部１を突出させることにより、中央陸部１の表面を外輪郭線Ｌと一致させた場合と同等の接地幅を保ちつつ、接地長を増加させることが可能となる。

なお、中央陸部１の突出量が０．１ｍｍ未満であると、接地長の増加量が小さく、効果が不十分であり、一方、突出量が１．０ｍｍを超えると、幅方向に隣接する第２陸部２が接地し難くなり、接地圧が極端に低下し、好ましくない。

本発明においては、中央陸部１の幅方向端縁を既知の手法により面取りして面取り部６を形成することが好ましく、これにより接地形状の適正化、接地圧の均一化をおこない、更なる操縦安定性の向上を実現することができる。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。
本実施例では、図２に示す基本トレッドパターンのタイヤを採用した。この基本トレッドパターンは、タイヤ赤道面ＣＬを基準として車両装着時において車両外側（図１中矢印Ｃ方向側）に位置する外側トレッドＯＴと、タイヤ赤道面ＣＬを基準として車両装着時において車両内側（図１中矢印Ｄ方向側）に位置する内側トレッドＩＴと、を有している。この外側トレッドＯＴと内側トレッドＩＴとのパターン構成は異なっており、左右非対称のトレッドパターンＴＰとなっている。よって、中央陸部の中心線は装着外側に偏在している。この中央陸部を下記の表１に示すように、隣接する陸部表面の外輪郭線Ｌに対する突出量Ｈを変動させ、また面取りした場合としない場合にて形成した供試タイヤを夫々準備した。タイヤサイズは、いずれも２２５／４５Ｒ１７、偏平比０．４５であり、また中央陸部の幅はいずれも接地幅の約１６％である。

供試タイヤについて、接地長、接地幅の他に、コーナリングパワー（Ｃｐ）、セルフアライニングトルクパワー（ＳＡＴｐ）およびコーナリングフォースの最大値（ＣＦ−ｍａｘ）並びに操縦安定性を以下のようにして夫々測定した。なお、接地長および接地幅は従来例を１００とし指数表示した結果を下記の表１に示す。

Ｃｐ、ＳＡＴｐおよびＣＦ−ｍａｘの測定
供試タイヤをリムサイズ７．５Ｊのリムに組んで内圧２３０ｋＰａ、荷重３．９２ｋＮの条件にてドラム試験機を用いて、速度１００ｋｍ／ｈ、タイヤの進行方向と回転面とのずれであるスリップアングルを０°と１°の差より算出したコーナリングパワー、および、スリップアングルを３°とした条件下で測定したコーナリングフォース、更には得られたコーナリングフォースのＺ軸に対するモーメントであるＳＡＴｐを求めた。
夫々、従来例を１００とし指数表示した結果を下記の表１に示す。数値が大なるほど結果が良好である。

操縦安定性の評価
供試タイヤを実車に装着し、テストコースにて操縦安定性の評価をドライバーによるフィーリング試験により行った。評価は、応答性、手応え、センターフィールに着目して行い、従来例を基準の「７」とし、相対評価した。
＋０．２５：やや優位性ある。
＋０．５：優位性ある。
得られた結果を下記の表１に併記する。

従来例では、図２のＡの波線で示すような接地面が得られるのに対し、実施例１ではＢの実線に示すような接地面が得られた。偏平比が０．６未満のタイヤでは接地面がＡのようになり易いが、本発明によりＢのようにすることができる。

本発明は、最適な接地幅および接地面積を保持しつつ接地長を増加させることができることから、偏平比が０．６以下の乗用車用高性能タイヤに好適に適用することができる。

本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤにおけるクラウン部のタイヤ幅方向断面図である。実施例で採用した基本トレッドパターンの展開部分平面図である。

符号の説明

１中央陸部
２第２陸部
３ショルダー陸部
４，５周方向溝
６面取り部

Claims

トレッド踏面部にタイヤ赤道面の両側に設けた１対の周方向主溝と、該１対の周方向主溝により区画された中央陸部とを有する空気入りタイヤにおいて、
前記中央陸部がタイヤ赤道面を含み、かつその幅が接地幅の５〜３０％であり、
前記中央陸部が、該中央陸部の幅方向外側に隣接する陸部表面の、タイヤ内側を中心とする半径Ｒの外輪郭線Ｌに対して径方向外側に突出しており、
前記中央陸部の表面が前記外輪郭線Ｌに対して実質的に平行であり、かつ前記中央陸部表面の前記外輪郭線Ｌに対する突出量が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記中央陸部の幅方向端縁が面取りされている請求項１記載の空気入りタイヤ。
偏平比が０．６未満である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。