JP2006347512A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】転倒限界性能を向上できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ１は、トレッド部のショルダー領域に形成されたラグ溝５３と、ラグ溝５３により区画された陸部５６とを有する。そして、ラグ溝５３の溝底であってトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向外側に、陸部５６の剛性を低減させるための凹部５３１が形成されている。この凹部５３１により、接地端よりもタイヤ幅方向外側の領域における陸部５６の剛性が低減されている。これにより、高スリップアングル時にてタイヤに作用するコーナーリングフォースが低減される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、転倒限界性能を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤでは、車両エンジンの高出力化等により高速走行の機会が増えているため、旋回時における車両の転倒を防ぐ性能（転倒限界性能）がよりクローズアップされてきている。

かかる転倒限界性能に関する従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向にのびる縦主溝とこれに交差する向きの複数本の横主溝とを設けることにより、ブロックがタイヤ周方向に並ぶ少なくとも１本のブロック列を形成するとともに、前記ブロック列の各ブロックに、そのブロック表面とブロックが前記縦主溝に臨むブロック壁面との交差部を切り欠いてなる面取り部を形成し、かつ該面取り部は、ブロック表面と交わる上の面取り縁とブロック壁面と交わる下の面取り縁との間のタイヤ軸方向の長さである面取り巾が、タイヤ周方向の両端部から周方向中央部に向かって増大する巾増大部を有することを特徴とする。

特開２００２−１７２９１６号公報

この発明は、転倒限界性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部のショルダー領域に形成されたラグ溝と、前記ラグ溝により区画された陸部とを有する空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝の溝底であってトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向外側に、前記陸部の剛性を低減させるための凹部が形成されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、ラグ溝の溝底であってトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向外側に凹部が形成されているので、接地端よりもタイヤ幅方向外側の領域（通常走行時の非接地領域）における陸部の剛性（剪断方向の剛性）が低減されている。かかる構成では、旋回時などの高スリップアングル時にて接地端よりもタイヤ幅方向外側の領域が接地したときに、タイヤに作用するコーナーリングフォースが低減される。これにより、タイヤの転倒限界性能が向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凹部の最深部の深さＨと、前記凹部のタイヤ幅方向の両端位置における前記ラグ溝の溝深さＤ１、Ｄ２の平均値Ｄとが、０．２０≦Ｈ／Ｄ≦０．５０の関係を有する。

この空気入りタイヤでは、凹部の深さＨとラグ溝の溝深さＤとの比Ｈ／Ｄが適正化されているので、タイヤの転倒限界性能および耐久性能が両立される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凹部の開口面積が前記凹部の開口部から最深部に向かって減少する。

この空気入りタイヤでは、凹部の開口面積が開口部から最深部に向かって徐々に減少するので、タイヤ成形時にて、凹部からのタイヤ成形金型の抜けが良くなる。これにより、凹部の成形が容易となる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部の接地幅の中心から接地端までの距離の１．３倍の地点を限界接地端とするときに、前記凹部がトレッド部の接地端と限界接地端との間に位置する。

この空気入りタイヤでは、凹部がトレッド部の配置が適正化されているので、タイヤの操安性能および耐久性能が両立される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凹部の断面積がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に広くなる。

この空気入りタイヤでは、凹部の断面積がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に広くなるので、凹部付近における陸部の剛性がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に低下する。このため、接地端付近から急激に陸部の剛性が低下する構成と比較して、高スリップアングル時におけるタイヤの操安性能が維持される。これにより、タイヤの操案性能と転倒限界性能とが両立される利点がある。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、ラグ溝の溝底であってトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向外側に凹部が形成されているので、接地端よりもタイヤ幅方向外側の領域における陸部の剛性が低減されて、高スリップアングル時にてタイヤに作用するコーナーリングフォースが低減される。これにより、タイヤの転倒限界性能が向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２および図３は、図１に記載した空気入りタイヤのショルダー領域を示す断面図（図２）および平面図（図３）である。図４は、図３に記載したラグ溝の凹部を示す断面図である。図５〜図８は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図９は、空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。

この空気入りタイヤ１は、ビードコア２、２と、カーカス層３と、ベルト層４とを含み構成される（図１参照）。ビードコア２、２は、左右一対を一組として構成される。カーカス層３は、左右のビードコア２、２間にトロイド状に架け渡される。ベルト層４は、カーカス層３のタイヤ径方向外周に配置される。また、ベルト層４の両端部には、補強コードから成るベルトカバー層がタイヤ周方向に巻き回されて配置される。

カーカス層３およびベルト層４のタイヤ径方向外周には、トレッドゴムが配置されており、タイヤのトレッド部が形成されている。トレッド部には、タイヤ周方向に延在する複数の主溝５１、５２と、これらの主溝５１、５２に交差する複数のラグ溝５３と、これらの主溝５１、５２およびラグ溝５３により区画されて成る複数の陸部５４〜５６とが形成されている。

トレッド部ショルダー領域のラグ溝５３には、凹部５３１が形成されている（図２および図３参照）。この凹部５３１は、ラグ溝５３の溝底に形成されており、また、タイヤの接地端よりもタイヤ幅方向外側に位置している。また、凹部５３１は、ショルダー領域の各ラグ溝５３に対してそれぞれ一つずつ形成されている。また、凹部５３１は、トレッド部の平面視にて、矩形状を有しても良いし（図３参照）、円形状あるいは楕円形状を有しても良い（図示省略）。また、凹部５３１の形状は、ラグ溝５３の形状に応じて当業者自明の範囲内にて自由に選択し得る。

なお、タイヤの接地端とは、タイヤが正規リムに装着されて正規内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて正規荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の端部をいう。

ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、乗用車用タイヤの場合には、正規内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、正規荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

［効果］
この空気入りタイヤ１では、ラグ溝５３の溝底であってトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向外側に凹部５３１が形成されているので、接地端よりもタイヤ幅方向外側の領域（通常走行時の非接地領域）における陸部５６の剛性（剪断方向の剛性）が低減されている。かかる構成では、旋回時などの高スリップアングル時にて接地端よりもタイヤ幅方向外側の領域が接地したときに、タイヤに作用するコーナーリングフォースが低減される。これにより、タイヤの転倒限界性能が向上する利点がある。

また、通常走行時には、接地端よりもタイヤ幅方向内側の領域が接地し、且つ、この領域は、操安性に対する寄与度が高い。この点において、この空気入りタイヤ１では、凹部５３１が接地端よりもタイヤ幅方向外側に位置するので、接地端よりもタイヤ幅方向内側の領域にかかる構成の自由度が大きい。したがって、接地端よりもタイヤ幅方向内側の領域に、既存の空気入りタイヤの構成を採用することが可能である。これにより、タイヤの操安性能の維持が容易となる利点がある。

［変形例１］
なお、この空気入りタイヤ１では、凹部５３１の最深部の深さＨと、凹部５３１のタイヤ幅方向（ラグ溝５３の溝長さ方向）の両端位置におけるラグ溝５３の溝深さＤ１、Ｄ２の平均値Ｄ（＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２）とが、０．２０≦Ｈ／Ｄ≦０．５０の関係を有することが好ましい。これにより、タイヤの転倒限界性能および耐久性能が両立される利点がある。例えば、Ｈ／Ｄ＜０．２０では、陸部５６の剛性が有効に低減されないため、タイヤの転倒限界性能が十分に得られない。また、０．５０＜Ｈ／Ｄでは、ショルダー領域におけるトレッドゴムの厚さが不足して、タイヤの耐久性能が低下する。なお、凹部５３１の最深部の深さＨは、ラグ溝５３の溝底を基準として規定される。また、凹部５３１の最深部の位置は、特に限定されない。

［変形例２］
また、この空気入りタイヤ１では、凹部５３１の開口面積が開口部から最深部に向かって徐々に減少することが好ましい（図４および図５参照）。かかる構成では、例えば、凹部５３１の側壁がテーパ形状（図４参照）あるいは曲面形状（図５参照）を有することにより凹部５３１の開口面積が開口部から最深部に向かって減少する構成が、採用される。これにより、タイヤ成形時にて、凹部５３１からのタイヤ成形金型の抜けが良くなるので、上記の凹部５３１の成形が容易となる利点がある。なお、凹部５３１は、ラグ溝５３の溝長さ方向に対して対称であっても良いし、非対称であっても良い。

［変形例３］
また、この空気入りタイヤ１では、凹部５３１がトレッド部の接地端と限界接地端との間に位置することが好ましい（図２および図３参照）。これにより、タイヤの操安性能および耐久性能が両立される利点がある。例えば、凹部５３１がトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向内側にある場合には、この範囲の陸部５４、５５の剛性が低下してタイヤの操安性が悪化する。また、凹部５３１がトレッド部の限界接地端よりもタイヤ幅方向外側にある場合には、トレッド部ショルダー領域の剛性が不足して、タイヤの耐久性能が低下する。

なお、限界接地端とは、タイヤの接地幅の中心から接地端までの距離の１．３倍の地点をいう。また、タイヤの接地幅とは、タイヤが正規リムに装着されて正規内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて正規荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離をいう。

［変形例４］
また、この空気入りタイヤ１では、凹部５３１の断面積がタイヤ幅方向外側に向かって略均一となるように構成されている（図２〜図３参照）。具体的には、トレッド部の平面視にて、凹部５３１がラグ溝５３の溝幅に沿った略矩形状を有している。また、凹部５３１の深さＨが略一様に構成されている。

しかし、これに限らず、凹部５３１の断面積がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に広くなる構成が好ましい（図６〜図８参照）。かかる構成には、例えば、（１）凹部５３１が平面視にて略台形状を有することにより、凹部５３１の開口幅がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に広くなる構成（図６参照）や、（２）凹部５３１の深さＨがタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に深くなる構成（図７および図８参照）がある。

かかる構成では、凹部５３１付近における陸部５６の剛性がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に低下する。このため、接地端付近から急激に陸部５６の剛性が低下する構成と比較して、高スリップアングル時におけるタイヤの操安性能が維持される。これにより、タイヤの操案性能と転倒限界性能とが両立される利点がある。

［性能試験］
この実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、（１）転倒限界性能、（２）操案性能および（３）耐久性能にかかる性能試験が行われた（図９参照）。この性能試験では、タイヤサイズ２６５／６５Ｒ１７の空気入りタイヤがリムサイズ１７×７１／２ＪＪのリムに装着され、この空気入りタイヤに内圧２００［ｋＰａ］が付与される。

（１）転倒限界性能にかかる性能試験では、ドラム試験機上にて空気入りタイヤに４．９［ｋＮ］の荷重が負荷され、走行条件下で空気入りタイヤに負荷されるコーナリングフォースが測定される。そして、この測定結果に基づいて、従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。評価は、その数値が大きいほどコーナリングフォースの値が小さく、好ましい。

（２）操安性能にかかる性能試験では、試験車両がテストコースを走行し、テストドライバーがレーンチェンジ性能やコーナリング性能などに関してフィーリング評価を行う。この評価は、従来例を基準（１００）とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。

（３）耐久性能にかかる性能試験は、室内ドラム試験機による低圧耐久試験により行われる。そして、規定距離の走行後にトレッド部ショルダー領域に発生したクラックの個数が測定され、この測定結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。評価は、その数値が大きいほど好ましい。

従来例の空気入りタイヤは、ショルダー領域のラグ溝に凹部が形成されていない。一方、発明例１〜４の空気入りタイヤ１は、ショルダー領域のラグ溝５３に凹部５３１を有する。

試験結果に示すように、発明例１〜４の空気入りタイヤ１では、いずれも転倒限界性能が向上していることが分かる。また、操安性能が維持されていることが分かる。また、発明例１〜４を比較すると、ラグ溝５３の溝深さと凹部の深さとの比Ｈ／Ｄが適正化されることにより、転倒限界性能が向上することが分かる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、転倒限界性能を向上できる点で有用である。

この発明にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤのショルダー領域を示す断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤのショルダー領域を示す平面図である。 図３に記載したラグ溝の凹部を示す断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア
３ カーカス層
４ ベルト層
５１、５２ 主溝
５３ ラグ溝
５３１ 凹部
５４〜５６ 陸部

Claims (5)

1. トレッド部のショルダー領域に形成されたラグ溝と、前記ラグ溝により区画された陸部とを有する空気入りタイヤにおいて、
   前記ラグ溝の溝底であってトレッド部の接地端よりもタイヤ幅方向外側に、前記陸部の剛性を低減させるための凹部が形成されていること特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記凹部の最深部の深さＨと、前記凹部のタイヤ幅方向の両端位置における前記ラグ溝の溝深さＤ１、Ｄ２の平均値Ｄとが、０．２０≦Ｈ／Ｄ≦０．５０の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凹部の開口面積が前記凹部の開口部から最深部に向かって減少する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. トレッド部の接地幅の中心から接地端までの距離の１．３倍の地点を限界接地端とするときに、前記凹部がトレッド部の接地端と限界接地端との間に位置する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凹部の断面積がタイヤ幅方向外側に向かうに連れて徐々に広くなる請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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