JP2006224880A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術におけるような問題を生ずることなくコニシティー力を制御することにより、直進走行時における安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤを実現する。
【解決手段】 トレッド踏面部に、複数の周方向主溝１ａ〜１ｄにより画成される複数のリブ列２および／またはブロック列３ａ〜３ｄを有し、複数のリブ列および／またはブロック列により構成されるトレッドパターンが、タイヤ赤道線を基準として左右非対称であり、かつ、全てのリブ列および／またはブロック列のエッジ部のうちの片側１１ａに、踏面部より深さｄが０．２〜２ｍｍの位置Ｘを端点とする曲面が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、直進安定性の改良を図った空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤ、特にラジアルタイヤでは、バイアスタイヤとの基本構造の違いに起因して、コニシティーと呼ばれる現象が直進時における車両の安定性に顕著な影響を及ぼすことが知られている。コニシティー力の作用により、直進しようとする車両は一定方向に流されることから、このいわゆる片流れの発生を防止して、車両の走行安定性を確保するために、従来、コニシティー力を抑制することを目的として、種々検討がなされてきている。

従来の技術としては、例えば、センター側と反センター側とで横方向に剛性差を設けることによりコニシティーをコントロールする方法として、ベルト層のオフセット配置（オフセット１．７５ｍｍで２０Ｎ程度）や、ブロックパターンの改良による方法が知られている。また、タイヤ製造後のコニシティーコントロールとして、ブロックの片側の角をバフする方法も知られている。

ブロックの角を落とすことによるコニシティーコントロールとしては、例えば、特許文献１に、コニシティーの経時的な変化を抑制するために、縦主溝に面する縦の溝壁を、溝底から立ち上がる基壁部と、所定の半径を有する円弧を用いた曲面壁部とにより形成した空気入りタイヤが記載されている。また、特許文献２には、タイヤ軸方向のコニシティ力が作用する側に位置するリブまたはブロックの外周面に、傾斜面をバフ仕上げにより形成した空気入りタイヤが記載されている。
特開平６−２３４３０５号公報（特許請求の範囲等） 特開平４−１９３６０６号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、ベルト層のオフセット配置によりコニシティーをコントロールしようとする場合、ショルダー部接地端付近の剛性差により偏摩耗が生ずるおそれがあり、また、同様の理由により高速耐久性能の低下も懸念される。また、ブロックパターンの改良によるコニシティーコントロールでは、グリップ性能や排水性、パターンノイズなど、他性能との両立が難しいという問題があることに加え、既存パターンに対してコニシティーコントロールを行うことは実際上不可能である。

さらに、タイヤ製造後のコニシティーコントロールとしてのバフ処理は、製品タイヤの外観を損ねる恐れがあるため、できるだけ避けるべきである。さらにまた、従来のブロックの角落としは、エッジ部のＲが０．３〜３ｍｍ程度となるよう処理するものであり、この場合、使用に伴う摩耗による経時的な変化が大きいという難点があった（図７（ｂ）参照）。

そこで本発明の目的は、上記した従来技術におけるような問題を生ずることなくコニシティー力を制御することにより、直進走行時における安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤを実現することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下のようなことを見出した。即ち、車両の直進安定性を向上させる手段としてトーによる調整があるが、これは、タイヤ回転軸の進行方向に対する取り付け角度を変えることで、左右のタイヤが共に、車両中心へ向かう力（トーイン）、または、車両中心から遠ざかる力（トーアウト）を発生させることにより、直進安定性を向上させるものである。

一方で、本発明者は、方向性を有しないいわゆる非対称パターンにおいてはコニシティー力がゼロでなくても車両の片流れは発生しないことに注目し、この点と上記の点とを併せて検討した結果、積極的にコニシティーをオフセットさせることで上記トーの場合と同様の効果を得ることができ、車両の直進安定性の向上を図ることができることを見出して、本発明を完成するに至った。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド踏面部に、複数の周方向主溝により画成される複数のリブ列および／またはブロック列を有し、該複数のリブ列および／またはブロック列により構成されるトレッドパターンが、タイヤ赤道線を基準として左右非対称であり、かつ、全ての前記リブ列および／またはブロック列のエッジ部のうちの片側に、踏面部より深さ０．２〜２ｍｍの位置を端点とする曲面が形成されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記エッジ部のうち曲面の形成されていない側が、鈍角に形成されていることが好ましい。また、前記曲面の曲率半径が１０〜４００ｍｍであり、かつ、該曲面が前記リブ列および／またはブロック列の踏面部に対し滑らかに接続していることが好ましい。さらに、前記曲面とリブ列および／またはブロック列の踏面部との接続点は、好適には、該リブ列および／またはブロック列の幅方向センター部を中心として、該リブ列またはブロック列幅の±１／４までの範囲に存在する。

本発明によれば、上記構成としたことにより、従来のような問題を生ずることなく、直進走行時にタイヤが発生するコニシティー力を適切に制御して、車両の直進安定性を向上させることが可能となった。即ち、従来の技術では、コニシティー力ゼロが最良であるとの観点から、対称、非対称パターンに関わらず、コニシティー力を抑制して車両の片流れを防止することを主目的としていたが、本発明では、コニシティー力を積極的に利用することで、車両の直進安定性の向上を図っているものである。なお、ブロックまたはリブの一部または全部のエッジ部について角落としを行う技術は、前述したように種々知られているが、本発明におけるようにコニシティーコントロールの目的で片側エッジ部のみの可と落としを行う技術については、これまで知られていない。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例のトレッド踏面部の部分展開図を示す。図示するように、本発明のタイヤは、トレッド踏面部に、複数の周方向主溝１ａ〜１ｄにより画成される複数のリブ列２および／またはブロック列３ａ〜３ｄを有しており、これらリブ列２および／またはブロック列３ａ〜３ｄにより構成されるトレッドパターンは、タイヤ赤道線を基準として左右非対称である、いわゆる非対称パターンである。また、図中の楕円は接地領域を示す。

図２（ａ）に、周方向主溝（図１中のＡ−Ａ線）の断面図を示す。図示するように、本発明のタイヤにおいては、リブ列またはブロック列のエッジ部のうちの片側１１ａ（センター側または反センター側）に、曲面が形成されている（以下、これを「ブロックエッジ処理」ともいう）。片側エッジ部１１ａに曲面を設けたことで車両の直進安定性を向上させることが可能となった理由としては、以下のとおりである。

コニシティーに影響を与える１つの要素として、周方向主溝に面するリブ列またはブロック列のエッジ部によるクラッシング変形の効果が知られている。図２（ｂ）に、曲面を設けていない場合の周方向主溝（図１中のＡ−Ａ線）の断面図を示す。周方向主溝が路面に接する際、周方向主溝に面するエッジ部は内側へ潰れるような変形を生ずるが、変形したエッジ部がその後、元に戻ろうとするときには、図中に矢印で示すように、横方向の反力を発生する（図２（ｂ）参照）。一般的に周方向主溝両側での変形量は同一と考えられるため、この場合、これら両側で生ずる横力は、内力として互いに打ち消し合うことになる。

本発明者はこのクラッシング変形に注目して、周方向主溝に接するエッジ部のうちの片側１１ａだけに所定の曲面を形成することとしたため、図２（ａ）に示すように、曲面を設けた側のエッジ部のクラッシング変形量が減少して、横力全体として打ち消し合うことがなくなった。このため、生ずる横力をコニシティーコントロールとして積極的に利用することが可能となり、このような手法を用いてタイヤ単体のコニシティーをプラスまたはマイナスへ適宜オフセットさせることで、車両の直進安定性を向上させることが可能となったのである。

本発明に係る曲面は、踏面部よりの深さｄが０．２〜２ｍｍである位置Ｘを端点として形成することが必要である。曲面の端点の位置Ｘの深さｄが０．２ｍｍよりも小さいと、コニシティーに与える影響が非常に小さいものとなってしまう一方（図３参照）、深さｄが大きくなるにつれて操縦安定性を損なう傾向が生じ、特に深さｄが２．０ｍｍを超えると操縦安定性に与える影響が顕著となる（図４参照、図中の点線より上側が合格域を示す）。従って、曲面の端点の深さ方向の位置１０は、深さｄが０．２〜２．０ｍｍとなるよう設定することが必要である。

また、曲面の曲率半径Ｒは、１０〜４００ｍｍの範囲内とすることが好ましい。曲面の曲率半径Ｒが４００ｍｍを超えるとコニシティーへの影響が小さく（図５参照）、一方、曲率半径Ｒが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ未満では、コニシティーに与える影響は十分であるものの操縦安定性への悪影響が大きくなる（図５および６参照）。また、図７（ｂ）に示すように、Ｒが０．３〜３．０ｍｍ程度では摩耗による曲面の変化が大きく、本発明に係るブロックエッジ処理の効果はすぐに低減することになるが、図７（ａ）に示すように、Ｒを１０〜４００ｍｍ程度と大きくすることで、ブロックエッジ処理の効果をより長期にわたり得ることが可能となる。これらのことから、曲率半径Ｒは１０〜４００ｍｍとすることが望ましい。

上記曲率半径Ｒにて形成した曲面は、図２（ａ）に示すように、リブ列および／またはブロック列の踏面部に対し、滑らかに接続させることが好ましい。また、曲面の形成されていない側のエッジ部１１ｂは、例えば、角度θが９０°＜θ≦１２０°を満足する程度の鈍角に形成されていることが好ましい。

さらに、本発明において、曲面とリブ列および／またはブロック列の踏面部との接続点は、リブ列および／またはブロック列の幅方向センター部を中心として、その幅の±１／４までの範囲に設けることが好ましい。リブ列またはブロック列のセンター部から見てブロックエッジ処理を行う方向を正とし、リブ列またはブロック列の幅をＬとしたとき、リブ列またはブロック列の踏面部と曲面との接続点が＋Ｌ／４〜ブロックエッジ端（処理側）間にあると、操縦安定性への悪影響が大きく、摩耗による曲面の変化が大きくなる。一方、−Ｌ／４〜ブロックエッジ端（鈍角側）間にあると、コニシティー発生量が小さく、隣り合う周方向主溝（鈍角側）を挟むエッジ端間で発生するコニシティーに悪影響を及ぼしてしまう。これらのことから、リブ列またはブロック列の踏面部と曲面との接続点は、そのセンター部を中心とする−Ｌ／４〜＋Ｌ／４の範囲に設けることが望ましい。なお、ショルダーリブ列またはショルダーブロック列においては、接地端とリブ端もしくはブロック端との間の中心をセンター部とする。

本発明においては、上記ブロックエッジ処理を施すことによりコニシティーのオフセット効果を得るが、発生するコニシティーオフセット量が１０Ｎ以下では直進安定性に与える影響が小さく、一方、オフセット量が９０Ｎ以上では操縦安定性に悪影響を与えるため、オフセット量の好適範囲は、１０〜９０Ｎ程度である。

本発明のタイヤにおいては、上記ブロックエッジ処理を、リブ列および／またはブロック列のエッジ部のうちの片側に施すことのみが重要であり、それ以外の具体的なトレッドパターンや、タイヤ構造、材質等については、特に制限されるものではなく、公知の技術に従い、目的とするタイヤ性能等に応じて適宜設定することが可能である。

以下、本発明を、具体的な実施例に基づき説明する。
下記の条件に従い、実施例１および比較例１の供試タイヤを作製した。
タイヤサイズ：２１５／４５Ｒ１７
リムサイズ：７ＪＸ１７
内圧：２００ｋＰａ
荷重：５００ｋｇｆ＋１名乗車相当

各供試タイヤのトレッドパターンについては図１に従い、実施例１については、全てのリブ列およびブロック列の片側エッジ部（周方向主溝から見てセンター側）のみに対し、踏面部との接続点がそのリブ列またはブロック列のセンター部となる位置から、曲率半径Ｒ：１７〜１８０ｍｍにて曲面を形成した。また、曲面の深さ方向端点の位置Ｘは深さｄ：０．３ｍｍとした。また、エッジ部のうち曲面を形成しない側は、１００°程度の鈍角に形成した。

各供試タイヤにつき、コニシティー力および実車に装着した際の直進安定性を評価した。直進安定性は、実車を用いたフィーリング評価により、１０点満点で評価した。結果は、６．０を基準とし、数値が高いほど良好であることを示す。
これらの結果を、下記の表１中に、各タイヤの作製条件とともに示す。

上記表１からわかるように、片側エッジ部に曲面を設けた実施例１のタイヤは、比較例１のタイヤに比し大きなコニシティー力が働いている反面、直進安定性の点ではより良好な結果が得られることが確かめられた。

本発明の空気入りラジアルタイヤの一例のトレッド踏面部を示す部分展開図である。 （ａ）および（ｂ）は、曲面を設けた場合および設けない場合の、図１中のＡ−Ａ線に従う周方向主溝の断面図である。 曲面の端点Ｘの深さｄとコニシティー力との関係を示すグラフである。 曲面の端点Ｘの深さｄと操縦安定性との関係を示すグラフである。 曲面の曲率半径Ｒとコニシティー力との関係を示すグラフである。 曲面の曲率半径Ｒと操縦安定性との関係を示すグラフである。 （ａ）および（ｂ）は、曲面の曲率半径Ｒを変えた時の摩耗による曲面の変化を示す説明図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ 周方向主溝
２ リブ列
３ａ〜３ｄ ブロック列
１１ａ 曲面を設けた側のエッジ部
１１ｂ 曲面を設けない側のエッジ部

Claims (4)

1. トレッド踏面部に、複数の周方向主溝により画成される複数のリブ列および／またはブロック列を有し、該複数のリブ列および／またはブロック列により構成されるトレッドパターンが、タイヤ赤道線を基準として左右非対称であり、かつ、全ての前記リブ列および／またはブロック列のエッジ部のうちの片側に、踏面部より深さ０．２〜２ｍｍの位置を端点とする曲面が形成されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記エッジ部のうち曲面の形成されていない側が、鈍角に形成されている請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記曲面の曲率半径が１０〜４００ｍｍであり、かつ、該曲面が前記リブ列および／またはブロック列の踏面部に対し滑らかに接続している請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記曲面とリブ列および／またはブロック列の踏面部との接続点が、該リブ列および／またはブロック列の幅方向センター部を中心として、該リブ列またはブロック列幅の±１／４までの範囲に存在する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。

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