JP2008068636A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェット路面での耐ハイドロプレーニング性能の低下なしに、制動性能を有効に向上させることができる空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部の踏面に、周方向に連続して延びる複数本の周溝１７と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝１２、１５とを設けたタイヤにおいて、タイヤの、車両への装着姿勢で赤道線Ｅより車両の内側に位置することとなる内側部分８に、周方向に連続して延びるリブ１１を設けるとともに、その内側部分８に形成したショルダブロック列１０の、周上のブロック個数（Ｎ_ｉＮ）を５０〜９０個、タイヤの同姿勢で車両の外側に位置することとなる外側部分９に形成したショルダブロック列１４の周上のブロック個数（Ｎ_ＯＵＴ）を４０〜７０個とし、かつ、それらのブロック個数の比（Ｎ_ｉＮ／Ｎ_ＯＵＴ）を１.１〜１.５の範囲とした。
【選択図】図２

Description

この発明は、非対称トレッドパターンを有する空気入りラジアルタイヤに関するものであり、とくには、耐ハイドロプレーニング性能を低下させることなく制動性能の向上をもたらす技術を提案するものである。

非対称トレッドパターンを有する空気入りタイヤとしては、特許文献１に開示されたものがある。
この空気入りタイヤは、タイヤ赤道線を基準としてタイヤ幅方向一方側に位置する一方側トレッドのネガティブ率とタイヤ赤道線を基準としてタイヤ幅方向他方側に位置する他方側トレッドのネガティブ率との差は５％以下であり、全トレッドのトレッド幅の５％以上２０％以下であるリブ幅を有しタイヤ赤道線を基準としてタイヤ幅方向一方側にオフセットして配置され、中心線のタイヤ赤道線からのオフセット量が前記リブ幅未満であるタイヤ周方向に連続した周方向連続中央リブを有し、他方側トレッドには、タイヤ周方向に間隔を置いて形成されタイヤ幅方向外側端部に向けて延びる複数の横溝を有し、かつ横溝により形成されるブロックのピッチ個数は４０以上６０未満であり、前記一方側トレッドには、大ブロックと小ブロックからなるブロック列を有し、大ブロックは、タイヤ幅方向外側に配置された本体部と、該本体部と連続し、本体部に対してタイヤ幅方向内側であってタイヤ周方向にずれて配置された延長部とで構成され、かつ、大ブロックのタイヤ周方向のピッチ個数は前記ブロックのピッチ個数の３分の１以下であり、前記小ブロックは、タイヤ周方向に連続する各延長部の間に配置されたことを特徴とするものであり、このタイヤでは、操縦安定性とＷＥＴ性能の両立を図ると共に、タイヤ赤道線を基準として外側トレッドと内側トレッドとの摩耗差を極力小さくすることができるとする。
特開２００３−１７０７０５号報

この発明は、このような従来技術の改良に関するものであり、とくに、タイヤの制動性能は、車両の安全性を高める上で重要な要素である点に鑑み、ウェット路面での耐ハイドロプレーニング性能の低下なしに、制動性能を有効に向上させることができる空気入りラジアルタイヤを提供するものである。

タイヤの制動力は、タイヤと路面との摩擦によって発生し、摩擦力の大きさは、トレッド部の踏面に区画される陸部の剛性に依存するものと、トレッド部踏面のゴム物性に依存するものとに大別されることになるも、この発明は、陸部剛性に着目し、陸部の剛性を上げることでより大きな摩擦力を発生させて制動力を高めることを目的とするものであり、この一方で、溝面積の減少に起因する、耐ハイドロプレーニング性能の低下を有効に防止するものである。

これがため、この発明に係る空気入りラジアルタイヤは、トレッド部と、トレッド部のそれぞれの側部に連続する一対のサイドウォール部と、各サイドウォール部の内周側に連続するビード部とを具えるとともに、ビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延びてそれらの各部を補強する、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、このラジアルカーカスのクラウン域の外周側に配設した、一層以上のベルト層からなるベルトとを具え、トレッド部の踏面に、周方向に連続して延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを設けてなるものにおいて、タイヤの、車両への装着姿勢で赤道線より車両の内側に位置することとなる内側部分に、周方向に連続して延びる少なくとも一本のリブを設けるとともに、その内側部分に形成されて、最も内側に位置するショルダブロック列の、周上のブロック個数（Ｎ_ｉＮ）を５０〜９０個、タイヤの同姿勢で車両の外側に位置することとなる外側部分に形成されて、最も外側に位置するショルダブロック列の、周上のブロック個数（Ｎ_ＯＵＴ）を４０〜７０個とし、かつ、それらのブロック個数の比（Ｎ_ｉＮ／Ｎ_ｏｕｔ）を１．１〜１．５の範囲としてなる。

ここで好ましくは、ベルトを、二層のスチールコードベルト層により構成するとともに、ベルトの外周側に、円周方向に延びる有機繊維コードからなり、ベルトをその全幅にわたって覆うベルト保護層を配設する。
また好ましくは、スチールコードベルト層を、コアとシースとの二層構造のスチールワイヤコードにより構成する。

そしてまた好ましくは、ベルト保護層を、低弾性のナイロン繊維と、高弾性のアラミド繊維とを撚り合わせてなる、コード弾性率が１００００ＭＰａ〜２００００ＭＰａの範囲の複合有機繊維コードで構成する。

この発明に係る空気入りラジアルタイヤでは、タイヤの内側部分にリブを形成することで、その内側部分の踏面陸部に高い剛性を付与し、また、タイヤ外側部分のショルダブロックの個数を少なくしてブロック寸法を大きくすることで、踏面陸部剛性を高めることができるので、タイヤ全体として、高い陸部剛性の下で、路面との摩擦力を高めて大きな制動力を発生させることができる。

この一方で、内側部分のショルダブロックの個数を多くすることで多数本の横溝による排水性能を十分に確保して、ウェット路面でのハイドロプレーニング現象の発生を抑制することができる。

なおここで、内側部分のショルダブロック列のブロック個数を（Ｎ_ｉＮ）を５０〜９０個の範囲とするのは、耐ハイドロプレーニング性能および制動性能を高い次元で両立させるためであり、それが９０個を超えると、踏面陸部剛性が低くなりすぎて、制動性能、操縦安定性等が悪化する一方、５０個未満では、横溝の本数が少なくなって排水性能が悪化することによる。

また、外側部分のショルダブロック列のブロック個数（Ｎ_ｏｕｔ）を４０〜７０個の範囲とすることで、旋回走行時および制動時の、外側部分への大きな荷重の作用に対して、高い踏面陸部剛性を確保することができる。
いいかえれば、ブロック個数が７０個を超えると陸部剛性が低くなりすぎ、それが４０個未満では、排水性能が低くなりすぎる。

またここでは、それぞれのブロック個数の比（Ｎ_ｉＮ／Ｎ_ｏｕｔ）を１．１〜１．５の範囲とすることにより、タイヤの内側部分で排水性能を高め、またタイヤ外側部分で陸部剛性を高めるという、タイヤ内外側の各部分の機能分離を十分適正に行うことができる。
いいかえれば、その比が１.１未満では、内外側の各部分を所期した通りに機能させることが難しく、一方、その比が１.５を越えると、内外側部分のそれぞれのショルダブロックの剛性差が大きくなりすぎて、それらの間に偏摩耗が生じることになる。

このような空気入りタイヤにおいて、ベルトを、たとえば、ベルト層コードがタイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延びる二層のスチールコードベルト層により構成するとともに、ベルトの外周側に隣接させて、円周方向に延びる有機繊維コードからなり、ベルトをその全幅にわたって覆うベルト保護層を配設したときは、トレッド部の剛性増加に基いて、踏面陸部の剛性を増加させることができる。

なおここで、ベルト保護層それ自体は、タイヤの回転時の、遠心力によるトレッド部の迫出し変形を拘束するべくも機能する。

そしてこの場合、スチールコードベルト層を、コアとシースとの二層構造になるスチールワイヤコードによって構成するときは、ベルト剛性の増加に伴って、踏面陸部の剛性をより一層高めることができる。

そしてまた、ベルト保護層を、ナイロン繊維とアラミド繊維とを撚り合わせてなる、コード弾性率が１００００ＭＰａ〜２００００ＭＰａの範囲の複合有機繊維コードで構成するときは、ベルト保護層それ自体の剛性増加に基いてトレッド部剛性を有効に増加させることができる。

すなわち、複合有機繊維コードのコード弾性率を１００００〜２００００ＭＰａの範囲とすることにより、高速走行時の遠心力に起因するタイヤの変形を有効に抑制することができ、また、スチールコードベルト層の弾性変形をも活用することができる。
いいかえれば、コード弾性率が１００００ＭＰａ未満では、高速走行時の形状保持が困難になり、２００００ＭＰａを超えると、スチールコードベルト層が変形しなくなる。

図１はこの発明の実施の形態を示す、タイヤ幅方向の断面図であり、図２は、トレッド部踏面のトレッドパターン展開図である。
図中１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続する一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の内周側に連続するビード部をそれぞれ示す。

また４は、各ビード部３に配設したビードコアを、５は、両ビードコア４間にトロイダルに延びて、上記の各部１、２、３を補強する、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスを示す。
ここでは、このラジアルカーカス５のクラウン域の外周側に、たとえば二層のスチールコードベルト層からなるベルト６および、円周方向の延びる有機繊維コードからなり、ベルト６をその全幅にわたって覆う、たとえば一層のベルト保護層７を順次に配設する。

ここで好ましくは、スチールコードベルト層を、コアとシースの二層構造になるスチールワイヤコードにて構成し、また好ましくは、それぞれのベルト層のスチールワイヤコードを、ベルト層間で、タイヤ赤道面に対して相互に逆方向に延在させて配設する。

また好ましくは、ベルト保護層７を低弾性ナイロン繊維と、高弾性アラミド繊維とを撚り合わせてなる、コード弾性率が１００００ＭＰａ〜２００００ＭＰａの複合有機繊維コードで構成する。

このような空気入りラジアルタイヤのトレッドパターンの展開図を示す図２において、図の右半部が、タイヤの、車両への装着姿勢で赤道線Ｅより車両の内側に位置することとなる内側部分８であり、図の左半部が、タイヤの同姿勢で車両の外側に位置することとなる外側部分である。

ここでは、内側部分８の最も内側に形成されるショルダブロック列１０の赤道線Ｅ側に隣接する位置に、周方向に直線状に連続して延びる一本のリブ１１を設けるとともに、そのショルダブロック列１０に、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝１２によって、周上の総個数（Ｎ_ｉＮ）が５０〜９０個の範囲のブロック１３を区画する。

なおここで、リブ１１は、複数本設けることも可能であり、また、リブ１１の延在形態は、ジグザグ状その他の折れ曲がり形態とすることも可能である。

一方、外側部分９の最も外側に形成される、先のショルダブロック列１０より広幅のショルダブロック列１４には、これもトレッド幅方向に延びる複数本の横溝１５によって、周上の総個数（Ｎ_ＯＵＴ）が４０〜７０個の範囲のブロック１６を区画し、このブロック個数（Ｎ_ＯＵＴ）に対する前記ブロック個数（Ｎ_ｉＮ）の比（Ｎ_ｉＮ／Ｎ_ＯＵＴ）を１.１〜１.５の範囲とする。

なお、図２に示すところでは、ブロック列１０に形成した横溝１２を、幾分下方に凸となる形態で、また、ブロック列１４に形成した横溝１５を、幾分上方に凸となる形態で延在させているも、このことは必須ではなく、たとえば、それぞれの横溝１２、１５をともに、図に示すところは逆向きに凸となる形態で延在させること、それらの両横溝１２、１５をともに、傾斜直線状に延在させることも可能である。

またここでは、ブロック列１０、１４およびリブ１１等の区画のために、周方向に連続して延びる複数本の周溝１７を、トレッド部踏面に直線状に延在させて設けているが、これらの周溝１７の全部もしくは一部を、ジグザグ状その他の折れ曲がり形態で延在させることもできる。

さらに、図２に示すところでは、赤道線Ｅを挟んで位置する一対の広幅周溝１７間に、車両の外側にわずかに偏って直線状に延在するセンターリブ１８を設けるとともに、このセンターリブ１８を区画するそれぞれの周溝１７の、車両の内側および外側のそれぞれに、中間ブロック列１９、２０を設け、内側部分８の中間ブロック列１９に、図では右上がりに延びる傾斜溝２１によってブロック２２を形成し、そして、外側部分９の中間ブロック列２０に、ほぼＶ字状に折れ曲がるも、右上がり傾向の強い折曲溝２３によってブロック２４を形成する。

また、図に示すところでは、ブロック１６、２２、２３の、周溝１７に隣接する鋭角隅部に、隅部先端に向けてブロック高さを漸減させて、隅部剛性を確保する傾斜面もしくは曲面を形成している。

なお、図中のＰ_ＩＮ１、Ｐ_ＩＮ２は、トレッドパターンの内側部分８でのそれぞれのピッチ長さを示し、Ｐ_ＯＵＴ１、Ｐ_ＯＵＴ２は、外側部分９でのそれぞれのピッチ長さを示す。

図１に示す構造を有するとともに、図２に示す非対称トレッドパターンを有し、内側ショルダブロック列１０のブロック個数（Ｎ_ｉＮ）が６８個、外側ショルダブロック列１４のブロック個数（Ｎ_ｏｕｔ）が５２個である、サイズが２４５／４０ Ｒ１８の実施例タイヤと、
非対称トレッドパターンを図３に示すものとするとともに、それぞれのショルダブロック列のブロック個数をともに６８個とした以外は実施例タイヤと同様の構成の比較例タイヤのそれぞれを乗用車（Ａｕｄｉ Ａ４）に装着して実車走行を行って、それぞれのタイヤの制動性能および耐ハイドロプレーニング性能を測定した。
その結果を表１に示す。

ここで、制動性能は、ドライテストコートで、８０ｋｍ／ｈから２０ｋｍ／ｈまで減速するに要する制動距離を測定することによって求め、
また、耐ハイドロプレーニング性能は、水深５ｍｍのテストコースで、ハイドロプレーニング現象が発生する車速を測定することによって求めた。

表１によれば、それぞれのショルダブロック列のブロック個数を変化させるとともに、ブロック個数の比（Ｎ_ＩＮ／Ｎ_ＯＵＴ）を１．３１とした実施例タイヤでは、その比を１とした比較例タイヤに比し、耐ハイドロプレーニング性能を同等に確保しつつ、制動性能を有効に向上させ得ることが明らかである。

この発明の実施の形態を示すタイヤ幅方向の断面図である。 図１に示すタイヤのトレッドパターン展開図である。 比較例タイヤのトレッドパターン展開図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ ラジアルカーカス
６ ベルト
７ ベルト保護層
８ 内側部分
９ 外側部分
１０、１４ ショルダブロック列
１１ リブ
１２、１５ 横溝
１３、１６、２２、２４ ブロック
１７ 周溝
１８ センタリブ
１９、２０ 中間ブロック列
２１ 傾斜溝
２３ 折曲溝
Ｅ 赤道線

Claims (4)

1. トレッド部、一対のサイドウォール部およびビード部を具えるとともに、ビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延びるラジアルカーカスおよび、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側に配設したベルトを具え、トレッド部の踏面に、周方向に連続して延びる複数本の周溝と、トレッド幅方向に延びる複数本の横溝とを設けてなる空気入りラジアルタイヤであって、
   タイヤの、車両への装着姿勢で赤道線より車両の内側に位置することとなる内側部分に、周方向に連続して延びるリブを設けるとともに、その内側部分に形成したショルダブロック列の、周上のブロック個数（Ｎ_ｉＮ）を５０〜９０個、タイヤの同姿勢で車両の外側に位置することとなる外側部分に形成したショルダブロック列の周上のブロック個数（Ｎ_ｏｕｔ）を４０〜７０個とし、かつ、それらのブロック個数の比（Ｎ_ｉＮ／Ｎ_ｏｕｔ）１．１〜１．５の範囲としてなる空気入りラジアルタイヤ。
2. ベルトを、二層のスチールコードベルト層により構成するとともに、ベルトの外周側に、円周方向に延びる有機繊維コードからなり、ベルトをその全幅にわたって覆うベルト保護層を配設してなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. スチールコードベルト層を、コアとシースとの二層構造のスチールワイヤコードにより構成してなる請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. ベルト保護層を、ナイロン繊維とアラミド繊維とを撚り合わせてなる、コード弾性率が１００００ＭＰa〜２００００ＭＰaの範囲の複合有機繊維コードで構成してなる請求項２もしくは３に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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