JP2009090912A - スタッドレスタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、雪上および氷上での性能に加えて、耐ハイドロプレーニング性および乾燥路での操縦安定性能にも優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤのトレッド踏面に、該トレッドの周方向に延びる広幅の周方向主溝を有する空気入りタイヤにおいて、前記タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面を境として、車両装着時に車両外側となる領域の、最大幅位置からタイヤ回転軸に下ろした垂線の長さＳＷＨｏｕｔを、車両装着時に車両内側となる領域の、最大幅位置からタイヤ回転軸に下ろした垂線の長さＳＷＨｉｎより長く、さらに前記周方向主溝を、該溝の幅中心がタイヤの赤道より車両装着時の車両内側にある配置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ、中でも冬用タイヤとして供する陸部にサイプを配置したトレッドパターンを有する、氷、雪上性能並びにウェット性能（排水性能）に優れるスタッドレスタイヤに関するものである。

雪上性能および氷上性能を両立した冬用タイヤとしては、トレッドの周方向に配置された複数本の周方向溝と、トレッドの幅方向に延びる複数本の幅方向溝とによって区画した、複数の陸部に、トレッドの幅方向に延びる複数本のサイプを形成するのが通例である（例えば、特許文献１）。
特開２００６−７７９７号公報

この種のタイヤのトレッドパターンは、トレッドの中央周線すなわちタイヤの赤道に関して対称であるのが一般的であり、例えば、上記した従来のトレッドパターンでは点対称のパターン配置とすることによって、氷雪上性能と排水性能とを両立させていた。

かような対称パターンでは、タイヤの車両装着時の車両外側と内側とで同じ性能を付与しているが、実際に車輌に装着して走行させた時の接地状態を考慮していない点、改善の余地があった。
すなわち、昨今は、単に氷雪上性能だけでなく、排水性能の１つである耐ハイドロプレーニング性や、乾燥路での操縦安定性能を高めることが求められる中、従来のパターンではその要請に十分に答えることができなかった。

そこで、本発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、雪上および氷上での性能に加えて、耐ハイドロプレーニング性および乾燥路での操縦安定性能にも優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

発明者らは、単に氷、雪上性能だけでなく、耐ハイドロプレーニング性および乾燥路での操縦安定性能にも優れるトレッドパターンについて鋭意究明したところ、特に周方向主溝の配置を最適化することが有効であるとの知見を得て、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
（１）タイヤのトレッド踏面に、該トレッドの周方向に延びる広幅の周方向主溝を有する空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面を境として、車両装着時に車両外側となる領域の、最大幅位置からタイヤ回転軸に下ろした垂線の長さＳＷＨｏｕｔが、車両装着時に車両内側となる領域の、最大幅位置からタイヤ回転軸に下ろした垂線の長さＳＷＨｉｎを超えること及び、
前記周方向主溝は、該溝の幅中心がタイヤの赤道より車両装着時の車両内側にあることを特徴とするスタッドレスタイヤ。

ここで、トレッド踏面とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに最高空気圧を充填して平板上に垂直に置き、そこへ最大負荷能力に相当する質量を負荷したときに平板と接触することになるトレッドゴムの表面領域をいうものとする。

（２）前記周方向主溝は、溝幅中心がタイヤの赤道からトレッド端側にトレッド踏面幅の１／４の領域内において離隔している前記（１）に記載のスタッドレスタイヤ。

（３）前記垂線の長さＳＷＨｏｕｔが、垂線の長さＳＷＨｉｎの１１０％以上２００％以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のスタッドレスタイヤ。

本発明によれば、雪上および氷上での性能に加えて、耐ハイドロプレーニング性および乾燥路での操縦安定性能にも優れた空気入りタイヤを提供することができる。

図１に、本発明に従うタイヤの幅方向断面を示す。
すなわち、図示のタイヤは、１対のビード部１の径方向外側に１対のサイドウォール部２を配置し、これらサイドウォール部２間に跨ってトレッド部３を配置してなる。

このトレッド部３には、該トレッドの周方向に延びる広幅の周方向主溝４を有し、この周方向主溝４を該溝の幅中心がタイヤの赤道Ｏより車両装着時の車両内側に配置することに特徴がある。

さて、タイヤを車両に装着した状態では、車両両側のタイヤが車両中心に向かってハの字状に傾く、いわゆるネガティブキャンバーが付与されているのが通常であるから、かように装着されたタイヤの接地圧形状は図２（ａ）に示すように、タイヤの赤道Ｏを境とする車両装着内側の領域で接地圧は高くなり、接地長は長くなる。従って、ウェット路面（水路）を走行する際には、この車両装着内側領域が始めに水路と接することになる。

このような接地形状にある場合、矢印Ｒで示す方向に直進走行した際の排水性は、接地圧が高くかつ接地長が長い領域に周方向主溝４がないことから、例えば路面上の水を水流５として、周方向主溝４内に効率よく導くことが難しくなる。直進時の排水性は主に周方向主溝４に負うところが大きいため、この周方向主溝４への水流５の取り込みが十分に行われないと、所期した排水性能が発揮されない。

一方、本発明に従って、周方向主溝４をタイヤの赤道Ｏより車両装着内側に配置すると、図２（ｂ）に示すように、接地圧が高くかつ接地長が長い領域に周方向主溝４が配置されるため、水流５は周方向主溝４へ効率よく導かれる。その結果、周方向主溝４が本来有する、優れた排水性能が発揮されることになる。

また、氷、雪上においては、周方向に延びる溝の壁面がエッジ成分として機能し、氷、雪上性能の向上に寄与する。従って、接地圧が高くかつ接地長が長い車両装着内側領域に周方向主溝４を配置すれば、周方向主溝４の持つエッジ成分を最大限に発揮させることができる。同様に、コーナリング時においても、以上の周方向主溝４の配置は、トレッド幅方向でのエッジ成分を増大するのに有効である。

さらに、周方向溝の中でも幅広の周方向主溝４を車両装着内側に配置することは、トレッドの車両装着外側域での溝面積の減少、換言すると、陸部（ブロック）面積の増加につながるから、車両装着外側域でのブロックを大きくして、その剛性を高くすることができる。従って、コーナリング時の大入力に対してもブロックの変形が抑制される結果、乾燥路における操縦安定性能の向上にも有効に寄与する。

ここで、周方向主溝４は、溝幅中心がタイヤの赤道Ｏからトレッド端側にトレッド踏面幅の１／４の領域内において離隔していることが好ましい。すなわち、周方向主溝の排水効果が最も高くなる位置は、前記１／４の領域内であり、該領域から離隔するほど排水性が悪化することになる。同様に、接地長は前記１／４の領域内で最も長くなり、該領域から離隔するほど接地長は短くなりエッジ効果も小さくなるから、エッジ効果の点でも周方向主溝を前記１／４の領域内に配置することが好ましい。

さらに、上記したタイヤの幅方向断面において、図３に示すように、タイヤの赤道面Ｏを境として、車両装着時に車両外側となる領域の、最大幅位置Ｐｏｕｔからタイヤ回転軸Ｌに下ろした垂線の長さＳＷＨｏｕｔが、車両装着時に車両内側となる領域の、最大幅位置Ｐｉｎからタイヤ回転軸Ｌに下ろした垂線の長さＳＷＨｉｎを超える、非対称形状を与えることが肝要である。

すなわち、タイヤの最大幅の位置をトレッド部に近づけると、タイヤ断面で最も厚さが薄く剛性の低いトレッド部からサイドウォール部に至る曲線部分の曲率が小さくなり、当該部分の曲げ変形に対する剛性をさらに低くすることが出来る。従って、かような作用は、車両装着時に車両外側となる領域の断面構造に適用する。換言すると、ＳＷＨｏｕｔを長くする。すると、路面からトレッド部に加えられる振動を吸収し易くなる。

逆に、タイヤの最大幅位置をトレッド部から遠ざけると、タイヤ断面でトレッド部からサイドウォール部に至る曲線部分の曲率が大きくなり、当該部分の曲げ変形に対する剛性を高くすることが出来る。従って、かような作用は、車両装着時に車両内側となる領域の断面構造に適用する。換言すると、ＳＷＨｉｎを短くすると、ドライバーの意図する操舵力の路面への伝達は容易に達成されるようになる。

以上のタイヤ断面構造並びに上記した周方向主溝の配置の２つの相乗効果により、路面凹凸からタイヤ、さらに車体に加えられる振動を、車両装着時外側を主体として効果的に抑制し、タイヤの乗り心地性と直進安定性、特に微小舵角領域における操縦安定性を共に向上させることが可能となる。

ここで、前記垂線の長さＳＷＨｏｕｔが、垂線の長さＳＷＨｉｎの１１０％以上２００％以下であることが、上記の非対称形状において、車両装着時の外側および内側を機能分離し、特に外側での振動減衰効果を十分に発揮させる為に望ましい。なぜなら、ＳＷＨｏｕｔがＳＷＨｉｎの１１０％未満では、同様の効果は発揮されるものの、その効果の量が小さく、本発明が想定する一般的なドライバーには認知され難く利益とならないからである。一方、２００％を超えると、外側と内側のサイドウォールで著しい剛性差が生じ、微小舵角領域においても車両の挙動が唐突に不安定になる場合があるためである。

また、前記トレッドパターンは周方向主溝４に関して非対称であることが好ましい。なぜなら、操舵力の路面への伝達が容易になり、接地域により力が加わることから、周方向に延びる溝の壁面部分にかかる圧力が大きくなる結果、エッジ効果が高くなるからである。

図１および３に示したところに従って、表１に示す仕様の下に冬用空気入りラジアルタイヤを、サイズ195／65Ｒ15にて試作した。
また、比較として、図２（ａ）に示した周方向主溝の配置の下、表１に示す仕様の冬用空気入りラジアルタイヤについても、同サイズにて試作した。
なお、周方向主溝の幅はいずれのタイヤにおいても同一であり、また試作タイヤのトレッドパターンは基本的に同じにし、周方向主溝の配置を変化させた。

これらのタイヤをサイズ６Ｊのリムに装着し内圧を200kPaに調整してから、後輪駆動車に装着してドライバーに助手席１名乗車分の60kgを加えた荷重の下、各種の試験に供した。その試験結果を、表１に併記する。
すなわち、雪路での操縦安定性、直進安定性、乾燥路での操縦安定性、ウェット路での操縦安定性、制動性、耐ハイドロプレーニング性を評価した。

まず、操縦安定性は、雪路、乾燥路またはウェット路でのコーナリング時の車両挙動の正確性および反応速度について、ドライバーが10点満点で総合評価した。

次に、雪路での直進安定性は、直進時の車両安定性とハンドルを軽く切ったときの反応速度について、ドライバーが10点満点で総合評価した。

ウェット路での制動性は、水深５mmのウェット路をアンチロックブレーキ付きの車両で走行し、80km／hからフル制動したときの制動距離を計測し、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて示した。この指数は大きいほど制動性能に優れている。

耐ハイドロプレーニング性は、水深５mmのウェット路を停止から加速して行く過程にて、タイヤのグリップがなくなりタイヤが空転したときの速度を計測し、従来タイヤの測定結果を100としたときの指数にて示した。この指数は大きいほど耐ハイドロプレーニング性に優れている。

本発明のタイヤの幅方向断面を示す図である。 タイヤの接地形状を示す図である。 本発明の別のタイヤの幅方向断面を示す図である。

符号の説明

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ 周方向主溝

Claims (3)

1. タイヤのトレッド踏面に、該トレッドの周方向に延びる広幅の周方向主溝を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記タイヤの幅方向断面において、タイヤの赤道面を境として、車両装着時に車両外側となる領域の、最大幅位置からタイヤ回転軸に下ろした垂線の長さＳＷＨｏｕｔが、車両装着時に車両内側となる領域の、最大幅位置からタイヤ回転軸に下ろした垂線の長さＳＷＨｉｎを超えること及び、
   前記周方向主溝は、該溝の幅中心がタイヤの赤道より車両装着時の車両内側にあることを特徴とするスタッドレスタイヤ。
2. 前記周方向主溝は、溝幅中心がタイヤの赤道からトレッド端側にトレッド踏面幅の１／４の領域内において離隔している請求項１に記載のスタッドレスタイヤ。
3. 前記垂線の長さＳＷＨｏｕｔが、垂線の長さＳＷＨｉｎの１１０％以上２００％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のスタッドレスタイヤ。

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