JP2007331656A

JP2007331656A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2007331656A
Application number: JP2006167598A
Authority: JP
Inventors: Taketo Nakayama; 壮人中山; Arata Tomita; 冨田　　新; Masatoshi Momozu; 正敏桃津
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】トレッドにブロックパターンを備えた空気入りタイヤの湿潤路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させる。
【解決手段】ブロック５の形状は略直方体であり、蹴り出し端側のラグ溝３に隣接する壁面５１から接地面５２に亘ってテーパ面５３が形成されている。テーパ面５３の周方向長ａ0はブロック５の周方向長の５％以上２０％以下であり、テーパ面５３の高度差h0はブロック５の高さの１５％以上３５％以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、トレッドにブロックパターンを備えた空気入りタイヤに関し、詳細には、アンチロックブレーキシステム（以下、ＡＢＳと言う）装着車両の制動性能に優れた空気入りタイヤに関する。

近年、タイヤのトレッドに形成するトレッドパターンとして、ブロックパターンが多用されている。ブロックパターンは、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝と、この主溝に交差して延びる多数のラグ溝とによって区画される多数のブロック（陸部）を備えている。ブロックパターンは、乾燥路面は勿論のこと、湿潤路面や氷雪路面でも良好なトラクション性能を発揮する全天候性を有するため、高性能乗用車用タイヤなどに適用される割合が増加しつつある。

このようなブロックパターンを有するタイヤの制動性の大小に大きな影響を与える要因の一つとしてブロック剛性がある。制動時にはブロックの蹴り出し側（後に接地する部分）から踏み込み側（先に接地する部分）へ向う力がブロックに作用するため、ブロックは“剪断＋曲げ”変形をする。このとき、ドライ（乾燥）路面のような路面摩擦係数μの高い路面では、ブロック剛性が低いと曲げ変形が増大し、ブロックを構成するゴムの巻き込みによりブロックの倒れ込みが発生することで、接地端の接地圧が非常に高くなる。このため、接地面の接地圧が低くなり、接地面積が減少することで、接地性が悪化し、グリップ力が減少してしまう。即ち、路面とタイヤ間の摩擦係数である路面摩擦係数μが低下してしまう。

ところで、車両の制動力を高める手段としてＡＢＳを備えた自動車が普及している。ＡＢＳには様々な方式が存在するが、いずれも車輪回転速度を計測し、タイヤがロックする前にブレーキを緩めた後に再度ブレーキをかける動作を繰り返し実行することにより、制動距離を短縮するとともに、制動中の車両挙動を安定させている。一方、タイヤ側では、ＡＢＳの制動性能を向上させるため、トレッドゴムの材質を変更したり（特許文献１参照）、トレッドパターンを工夫してタイヤのパターン剛性（ブロックのタイヤ周方向剛性の総和）を高めたりするといった手法が採用されてきている。

しかしながら、制動性能を向上させようとしてトレッドゴムの材質を変更することは転がり抵抗の増大を招くなど、タイヤの他の特性に影響を与えてしまうという欠点がある。また、パターン剛性を高めると、ブロックのタイヤ軸方向のエッジ成分や溝部の面積が減少するため、タイヤのグリップ力や排水性能が低下し、潤湿路面での制動性能が悪化するなどの問題がある。
特開平１１−１８１１５５号公報

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、トレッドにブロックパターンを備えた空気入りタイヤの湿潤路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させることである。

請求項１の発明は、トレッド表面に、タイヤ周方向に延びる主溝と、この主溝と交差するラグ溝とで区画された複数のブロックを有する空気入りタイヤにおいて、前記ブロックのタイヤ周方向の端部に、高さ方向長及び周方向長が前記ブロックのタイヤ幅方向の一端側から他端側に向かって長くなるテーパ面を形成したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された空気入りタイヤにおいて、前記テーパ面は、高さ方向は前記ブロックの高さの６５％以上８５％以下の位置から接地面迄形成されており、タイヤ周方向は前記ブロックのタイヤ周方向の壁面から、該壁面より前記ブロックのタイヤ周方向長の５％以上２０％以下の位置迄形成されていることを特徴とする。

（作用）
本発明によれば、ブロックのタイヤ周方向の端部に、高さ方向長及び周方向長が前記ブロックのタイヤ幅方向の一端側から他端側に向かって長くなるテーパ面を形成することにより、ブロックのタイヤ周方向の端部のゴムがタイヤ幅方向にも変形し、タイヤ周方向に変形するゴム量が減少する。従って、ブロックのタイヤ周方向の端部のゴムの巻き込みによる倒れ込み変形が抑制されるため、接地性の悪化が抑制され、制動性能が向上する。

本発明によれば、トレッドにブロックパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、ブロックのタイヤ周方向の端部に、高さ方向長及び周方向長が前記ブロックのタイヤ幅方向の一端側から他端側に向かって長くなるテーパ面を形成することにより、ブロック剛性を大きく低下させることなく、かつ湿潤路面での操縦安定性を悪化させることなく制動性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開平面図であり、図２はそのブロックを蹴り出し端側からみた斜視図である。
図１に示すように、この空気入りタイヤのトレッドパターンは、タイヤ周方向にストレートに延びる５本の主溝１と、タイヤ幅方向にストレートに延びる複数のラグ溝３とにより区分された多数のブロック５を備えている。ここで、５本の主溝１のうち、１本はタイヤ赤道線Ｅを通り、残りの４本は、タイヤ赤道線Ｅの両側に２本ずつ対称に配置されている。ブロック５の形状は略直方体であり、蹴り出し側の端部の壁面５１から接地面５２に亘ってテーパ面５３が形成されている。

図２に示すように、ブロック５の高さ（主溝１及びラグ溝３の底面を基準にしたブロック５の接地面５２迄の距離）をｈ、周方向長（タイヤ周方向の長さ）をａとすると、テーパ面５３のブロック高さ方向の形成範囲は、ブロック５の高さｈ−ｈ0の位置から接地面５２迄であり、テーパ面５３のタイヤ周方向の形成範囲は、壁面５１から、壁面５１よりタイヤ周方向の長さａ0の位置迄である。つまり、テーパ面５３の高度差はｈ0、周方向長はａ0である。また、テーパ面５３は、ブロック５のタイヤ幅方向の全域に亘って形成されており、その一端（図の左端）では高度差ｈ0、周方向長ａ0、他端（図の右端）では、高度差、周方向長、ともに０である。つまり、一端から他端に向かって、高度差、周方向長ともに直線的に減少している。また、テーパ面５３の形状は三角形である。

本実施形態の空気入りタイヤによれば、ブロック５の蹴り出し側の端部にテーパ面５３を形成することにより、蹴り出し側の端部では、ブロック５を構成するゴムがタイヤ幅方向にも変形するため、タイヤ周方向に変形するゴム量が減少する。これにより、ゴムの巻き込みによる倒れ込み変形が抑制されることで、接地面積の減少が抑制され、接地性の悪化が抑制されるため、路面摩擦係数μの低下が抑制され、制動性能が向上する。また、テーパ面５３の高度差及び周方向長がタイヤ幅方向の一端から他端に向かって小さくなるように構成したので、ブロック剛性の低下を抑制しつつ、巻き込み変形を効果的に抑制できる。

しかし、ブロック５にテーパ面を形成することによりブロックのタイヤ軸方向のエッジ成分が減少するので、前述したように、タイヤのグリップ力や排水性能が低下してしまう。そこで、本実施形態では、テーパ面５３を以下のように設定することにより、倒れ込み変形の抑制による接地性向上作用がエッジ成分の減少によるグリップ力低下作用を上回るようにしている。即ち、高度差ｈ0がｈの１５％未満（換言すれば、テーパ面５３の下端の高さｈ−ｈ0がブロック５の高さｈの８５％よりも高い）、又は周方向長ａ0がａの１５％未満であると、テーパ面５３が小さすぎることから、ブロック５の蹴り出し側の端部の巻き込み変形を効果的に抑制できなくなるため、制動性能の向上効果が小さくなる。また、ｈ0がｈの３５％より大きい（換言すれば、テーパ面５３の下端の高さｈ−ｈ0がブロック５の高さｈの６５％よりも低い）か、又はａ0がａの２０％より大きいと、テーパ面５３が大きすぎることから、ブロック５の接地面積の減少程度が大きくなるため、制動性能が悪化してしまう。従って、ｈ0はｈの１５％以上３５％以下、ａ0はａの５％以上２０％以下にすることが好ましい。

［第２の実施形態］
図３は本発明の第２の実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開平面図である。この図において、図１と同一の構成要素には図１と同一の符号を付した。本実施形態では、ブロック７の形状は略直方体であり、蹴り出し側の端部の壁面７１から接地面７２に亘ってテーパ面７３が形成されるとともに、踏み込み側の端部である壁面７４から接地面７２に亘ってテーパ面７５が形成されている。テーパ面７３及び７５の形状及びサイズは、第１の実施形態におけるテーパ面５３の形状及びサイズと同じである。

なお、ここでは、テーパ面７３とテーパ面７５とは、接地面７２の形状が平行四辺形となるように、ブロック７の幅方向の同じ側の端において、一方のテーパ面は高度差及び周方向長がともに０、他方のテーパ面は高度差ｈ0、周方向長ａ0にしているが、接地面７２の形状が台形となるように、ブロック７の幅方向の同じ側の端において、双方のテーパ面の高度差及び周方向長を揃えてもよい。

［実施例］
実施例タイヤ、比較例タイヤ１〜２、及び従来例タイヤを試作し、制動試験を行った結果を説明する。
ここで、実施例タイヤ及び比較例タイヤ１〜２は、何れも図３に示すようなタイヤ赤道線Ｅ対し対称に形成された５本の主溝１と、この主溝１と交差するラグ溝３と、主溝１及びラグ溝３により区画され、蹴り出し側の端及び踏み込み側の端にテーパ面７３及び７５が形成されたブロック７を備えている。一方、従来例は、ブロックにテーパ面が形成されていないこと以外は実施例タイヤと同じである。また、タイヤのサイズは何れも１９５／６５Ｒ１５、ブロックの高さｈ（＝溝の深さ）は何れも８ｍｍ、周方向長ａは何れも２４ｍｍ、幅方向長は何れも２４ｍｍである。実施例タイヤ、及び比較例タイヤ１〜２のテーパ面のサイズは下記のとおりである。

実施例：ａ0＝３．６ｍｍ、ｈ0＝１．６ｍｍ（ａ0／ａ＝１５％、ｈ0／ｈ＝２０％）
比較例１：ａ0＝１．０ｍｍ、ｈ0＝１．０ｍｍ（ａ0／ａ＝３％、ｈ0／ｈ≒＝１３％）
比較例２：ａ0＝５．０ｍｍ、ｈ0＝３．５ｍｍ（ａ0／ａ≒２１％、ｈ0／ｈ≒４４％）

制動試験は、上記各タイヤを６Ｊのリムに内圧２１０ｋＰａで組み付け、実車に装着し、下記の試験条件で実行した。
車両：ＦＦ（フロントエンジン・フロットドライブ）乗用車、装着位置：４輪、前輪荷重：３．８２ｋＮ、後輪荷重：２．６０ｋＮ（２名乗車相当）、初速度：１００ｋｍ／ｈ、路面：ドライアスファルト、ＡＢＳ作動。

評価は、上記条件で実行した制動距離（制動開始から停止迄の走行距離）により行い、従来例タイヤを１００とした指数で表示した。従って、数値が小さい程制動距離が短いため、制動性能が良好である。評価結果を下記の表１に示す。

この表より、ｈ0がｈの１５％以上３５％以下、ａ0がａの５％以上２０％以下という条件を満たす実施例タイヤは、従来例タイヤよりも制動性能が向上していることが実証された。また、上記条件を満たしていない比較例タイヤ１、２のうち、テーパ面の小さな比較例１は制動性能が僅かに（０．２％）低下しているのに対し、テーパ面の大きな比較例２は制動性能がかなり（２．５％）低下しており、上記条件を満たさない場合の制動性の悪化に関する説明が正しいことが裏付けられた。

本発明の第１の実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開平面図である。本発明の第１の実施形態の空気入りタイヤのトレッドのブロックを蹴り出し端側からみた斜視図である。本発明の第２の実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開平面図である。

符号の説明

１・・・主溝、３・・・ラグ溝、５，７・・・ブロック、５１，７１，７４・・・壁面、５３，７３，７５・・・テーパ面。

Claims

トレッド表面に、タイヤ周方向に延びる主溝と、この主溝と交差するラグ溝とで区画された複数のブロックを有する空気入りタイヤにおいて、
前記ブロックのタイヤ周方向の端部に、高さ方向長及び周方向長が前記ブロックのタイヤ幅方向の一端側から他端側に向かって長くなるテーパ面を形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
請求項１に記載された空気入りタイヤにおいて、
前記テーパ面は、高さ方向は前記ブロックの高さの６５％以上８５％以下の位置から接地面迄形成されており、タイヤ周方向は前記ブロックのタイヤ周方向の壁面から、該壁面より前記ブロックのタイヤ周方向長の５％以上２０％以下の位置迄形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。