JP2929395B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、乾燥路における操縦安定性、耐摩耗性、及
び騒音特性を悪化させることなくウエット性能（排水
性）を向上させた空気入りラジアルタイヤに関し、特に
乗用車用として有用な空気入りラジアルタイヤに関す
る。

背景技術 乗用車用タイヤの扁平化によってトレッドの接地幅が
広くなるに伴い、排水性が低下するため、降雨時の安全
を考慮して排水性に優れたトレッドパターンが採用され
るようになっている。その排水性に優れたトレッドパタ
ーンとしては、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数
本のストレート状主溝と、これらストレート状主溝と交
差するタイヤ幅方向のラグ溝を配置したブロックパター
ンが一般的である。

しかし、これら多数のストレート状主溝やラグ溝を設
けたブロックパターンでは、路面に対するトレッド接地
面積が減少すると共にトレッド剛性が低下するため、乾
燥路を高速走行中に路線変更した時又は旋回時における
操縦安定性を低下させ、しかも耐摩耗性を悪化させると
いう問題があった。また、ラグ溝の増大はブロック数を
増やすため、パターンノイズを増大し、騒音特性を悪化
させるという問題があった。

このような問題を解消するため、ストレート状主溝を
広幅化してトレッド中央領域に１本だけ配置することに
よりウェット性能を付与するようにしたブロックパター
ンが提案されている。しかし、このブロックパターンで
は、騒音特性や摩耗特性が期待する程に十分向上すると
は言えず、又、広幅の主溝がトレッド中央領域にあっ
て、その中央領域のトレッド剛性及び接地性を低下させ
るため、操縦安定性が十分に向上しないという問題があ
った。

発明の開示 本発明の目的は、操縦安定性、耐摩耗性、及び騒音特
性を低下させることなくウェット性能を向上させた空気
入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤ
は、トレッド面にタイヤ赤道線を挟んで左右両側に溝幅
10mm以上の広幅の主溝をそれぞれ１本づつ合計２本配置
し、この２本の主溝に挟まれた領域をリブにすると共
に、各主溝の外側のショルダー領域にタイヤ幅方向のラ
グ溝および／又はサイプを配置してブロックがタイヤ周
方向に連なるブロック列を形成し、かつ前記赤道線から
前記主溝の赤道線側縁部までの距離ａと前記主溝の溝幅
ｂとを、それぞれトレッド面接地半幅Ｗに対して、下記
の範囲にしたことを特徴とする。

0.10≦a/W≦0.38 0.17≦b/W≦0.25 本発明において「主溝」とは、溝幅が5mm以上のもの
をいう。このような主溝として本発明では、溝幅ｂが10
mm以上で、かつトレッド面接地半幅Ｗに対して上記関係
の広幅のものを赤道線を挟んで左右両側にそれぞれ１本
づつ合計２本だけ配置し、それ以外の主溝は設けないよ
うにしたことにより排水性を高めている。また、この２
本の主溝に挟まれた領域を、上記a/Wで定めた剛性の高
いリブにしているため、トレッド中央領域の接地圧を大
きくしている。したがって、ウェット性能の向上のため
にトレッド中央領域に広幅の主溝を１本だけ配置した従
来のラジアルタイヤに比べて操縦安定性を向上させるこ
とができる。

しかも、これらの効果は、赤道線から前記主溝の赤道
側縁部までの距離ａと主溝の溝幅ｂとを、それぞれトレ
ッド面接地半幅Ｗに対して上記式で特定される大きさに
して確保するので、ラグ溝の溝幅を小さくすることが可
能になり、それによって騒音特性と摩耗特性を向上する
ことができる。

また、本発明において、トレッド面接地半幅Ｗとは、
JATMAに規定する標準空気圧で設計標準荷重の80％で接
地したときのトレッド面接地幅の1/2を言う。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の空気入りラジアルタイヤに設けたト
レッドパターンの一例の平面図である。

第２図は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の断
面図である。

第３図は第２図に示す空気入りラジアルタイヤのトレ
ッド部の部分拡大半断面図である。

第４図はa/Wとウェット性能との関係をグラフで示す
説明図である。

第５図はb/Wとウェット性能との関係をグラフで示す
説明図である。

第６図は面取りの曲率半径Raと操縦安定性との関係を
グラフで示す説明図である。

第７図は従来タイヤのトレッドパターンの一例を示す
平面図である。

第８図は従来タイヤのトレッドパターンの他の例を示
す平面図である。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明す
る。

第７図に従来の排水性に優れたトレッドパターンの一
例を示す。第７図では、トレッド面にタイヤ周方向に延
びる複数本のストレート状主溝１と、これらストレート
状主溝１と交差するタイヤ幅方向のラグ溝２を配置して
ブロック４を形成している。６は切り欠き溝を、８はサ
イプを表わす。このように、ストレート状主溝１と、タ
イヤ赤道線Ｃに対して傾斜すると共にストレート状主溝
１と交差するラグ溝２を配置するのが排水性にとっては
有利である。しかし、第７図ではタイヤ赤道線Ｃ付近の
トレッド面センター部にもラグ溝２が設けられているの
で、このセンター部のトレッド接地面積（接地性）が減
少してトレッド剛性が低下するため、操縦安定性が低下
し、耐摩耗性及び騒音特性を悪化させてしまう。

また、第８図に従来の排水性に優れたトレッドパター
ンの他例を示す。第８図ではストレート状主溝１を広幅
化してトレッド中央領域に１本だけ配置している。この
場合、ウエット性能、騒音特性、摩耗特数は向上する
が、広幅のストレート状主溝１がセンター部にあって、
そのセンター部の接地性を低下させるため、操縦安定性
が十分に向上しない。

第１図及び第２図は、本発明の空気入りラジアルタイ
ヤが乗用車用ラジアルタイヤである場合の一例を示し、
第１図はそのトレッドパターンを示す平面図、第２図は
タイヤ内部構造を示す断面図である。

タイヤ内部構造は、従来の空気入りラジアルタイヤと
実質的に同じ構造である。第２図は、その一例を示し、
トレッド部15の左右両側にそれぞれビード部11とサイド
ウォール部14が連結され、これらが全体として環状にな
っている。内側に挿入されたカーカス層13は、そのカー
カスコードがナイロン、ポリエステル等の有機繊維コー
ドからなり、タイヤ周方向に対し80〜90゜のコード角度
でそのカーカスコードが配列している。カーカス層13の
両端部は、ビート部11に埋設したビードコア12の廻りに
それぞれタイヤ内側から外側へ折り返されている。

トレッド部15におけるカーカス層13の外周側には、ス
チールコード等の高強度、高弾性率のコードから溝成さ
れた２層のベルト層16が配置されている。ベルト層16の
両端部外側には、ナイロンコード等の補強コードをタイ
ヤ周方向にほぼ平行に配列したベルトカバー層17が配置
されている。ベルトカバー層17はベルト層16の両端部だ
けでなく、全幅にわたり設けられていてもよい。

本発明の特徴はトレッド部15の表面（トレッド面）に
設けたトレッドパターンにあり、第１図はその一例を示
すものである。

トレッド面には、一般の乗用車用空気入りラジアルタ
イヤに採用されている主溝幅よりも著しく広幅化したス
トレート状の主溝１が、タイヤ赤道線Ｃを挟んで左右両
側にそれぞれ１本づつ合計２本だけ配置されている。溝
幅5mm以上として定義される主溝としては、この広幅の
ストレート状の主溝１以外には設けられていない。この
２本の主溝１の間には広幅のリブ（センターリブ）３が
形成されている。このリブ３の中央にストレート状の細
溝７をタイヤ１周に旦って設けてもよい。細溝７は、溝
幅が5mm未満であるので本発明にいう主溝には該当しな
い。

上記２本の主溝１は、第１図のトレッドパターンの場
合はタイヤ赤道線Ｃを挟んで左右対称に設けられている
が、これを非対称に配置するようにしてもよい。また、
２本の主溝１の溝幅は、図示のように左右とも同一の大
きさであってもよいが、互いに異なる大きさになってい
てもよい。

各主溝１の外側に位置するそれぞれのショルダー部に
は、それぞれタイヤ幅方向に延びるラグ溝２が設けられ
ている。これらラグ溝２はタイヤ周方向に任意のピッチ
で設けられることにより、ラグ溝２によってそれぞれ区
分されたブロック４がタイヤ周方向に連なるブロック列
を形成している。このラグ溝２の代わりにタイヤ幅方向
に延びるサイプを設けるか（図示せず）、又はこのラグ
溝２と共にタイヤ幅方向に延びるサイプを設けて（図示
せず）、ブロック４を区分してもよい。このショルダー
部やセンターリブ３には、剛性の調整のために必要によ
り切り欠き溝６やサイプ８を設けることができる。すな
わち、センターリブ３がショルダー部に比して剛性が大
き過ぎる場合、センターリブ３に偏摩耗が生じ易くなる
ので、センターリブ３に切り欠き溝６やサイプ８を設け
てセンターリブ３の剛性を低下させるのである。センタ
ーリブ３の中央に設けられるストレート状の細溝７もま
た、センターリブ３の剛性の調整のために設けられる。

上述したトレッドパターンにおいて、広幅の主溝１
は、その溝幅ｂが10mm以上であると共に、トレッド面接
地半幅Ｗに対して、0.17≦b/W≦0.25の範囲であり、か
つその主溝１のタイヤ赤道線Ｃから赤道側縁部までの距
離ａが接地半幅Ｗに対して、0.10≦a/W≦0.38の範囲に
し、リブ３の幅を特定している。

このように広幅の主溝１の溝幅ｂをトレッド面接地半
幅Ｗに対して0.17倍以上にすることにより、２本の主溝
１だけで高い排水性を発揮させることが可能になる。し
かし、溝幅ｂは接地半幅Ｗの0.25倍を越えて大きくして
も、排水性の効果は飽和し、逆に接地面積の減少によっ
て操縦安定性や耐摩耗性が悪化するようになる。

一方、距離ａをトレッド面接地半幅Ｗの0.10倍以上に
することより、リブ３の幅を大きくし、トレッド中央領
域（センター部）の接地圧を確保するため、広幅の主溝
１による排水性を向上しながら、中央領域に広幅の主溝
を一本だけ設ける場合に比べて、操縦安定性が損なわれ
ることがない。しかし、距離ａをトレッド面接地半幅Ｗ
の0.38倍を越えて大きくすると、中央領域でのリブ３の
幅が大きくなりすぎるため排水性が悪化するようにな
る。主溝１の溝深さは、トレッド厚さの66〜88％であれ
ばよい。

また、上記トレッドパターンでは、広幅の２本の主溝
だけで排水性を向上するため、ショルダー部に排水の補
助として設けたラグ溝２の溝幅を通常のタイヤに設けら
れているものよりも小さくすることができる。すなわ
ち、その溝幅として1.5〜5mmにすることができ、それに
伴って騒音（パターンノイズ）を低減することができ
る。また、このラグ溝２の溝深さは、主溝１の溝深さと
同じか又は主溝１の高深さの80％〜100％であればよ
く、例えば、6.5mm〜8.1mmである。また、このラグ溝２
の代わりにタイヤ幅方向に延びるサイプを設けるか、又
はこのラグ溝２と共にタイヤ幅方向に延びるサイプを設
ける場合、このサイプの幅は、0.4〜1.5mmであるとよ
い。このサイプの深さは、主溝１の溝深さの50％〜80％
であればよい。

本発明において、トレッド面の溝面積比率としては、
従来の空気入りラジアルタイヤが有する範囲と同じであ
ってよい。好ましくは25〜45％、特に好ましくは30〜40
％の範囲にするのがよい。

また、上述した本発明におけるトレッドパターンは比
較的扁平率が小さく、広幅のラジアルタイヤに適用する
場合に顕著な効果を発揮することができる。すなわち、
好ましくは35〜80％、特に好ましい扁平率としては50〜
65％の範囲である。

トレッド面接地半幅Ｗとして40〜120mm、好ましくは6
0〜120mmの範囲とするのがよい。

主溝１は、第３図に示すように、トレッド面を接する
縁部が円弧状に面取されているのが好ましい。この面取
りによりコーナリングに際し、路面に対するトレッド接
地面積が増大し、操縦安定性をいっそう向上させること
が可能になる。この面取りの曲率半径Raとしては、好ま
しくは３〜10mmの範囲にするのがよい。

実施例１ タイヤ仕様として下記の条件を同じにし、赤道線から
主溝までの距離ａのトレッド面接地半幅Ｗに対する比
（a/W）だけを、それぞれ0.10,0.15,0.20,0.30,0.35に
異ならせた本発明タイヤ１〜５と、0.40にした比較タイ
ヤ１を製作した。

また、比較の基準にするため、トレッドパターンとし
て４本の主溝を有する第７図に変え、その主溝幅を変え
た以外は（主溝幅＝6.5mm）、タイヤサイズ、溝面積比
率、接地半幅Ｗを下記のタイヤ仕様と同じにした従来タ
イヤ１を製作した。

〔タイヤ仕様〕

タイヤサイズ:215/65R15 トレッドパターン：第１図 溝面積比率:34％ 接地半幅W:77mm 主溝幅b:16mm（b/W＝0.208） 上記７種類のラジアルタイヤについて、それぞれ下記
測定方法によりウェット性能を評価し、その結果を第４
図に示した。

〔ウェット性能の測定方法〕

半径100mmの円形テストコースの一部に水深10mmとな
るように、散水箇所を設け、このテストコースをテスト
タイヤを排気量2,000ccの乗用車に装着して一定の速度
で走行し、速度を5km/hずつ上げてゆき、各速度での上
記散水箇所に進入するときに発生する横滑りに伴う横加
速度を測定した。この横加速度が大きいほど横滑りが大
きく、ウェット性能に劣ることを意味する。

第４図に示すウェッタ性能の評価値は、５回走行の合
計横加速度の逆数で行い、従来タイヤ１の値を100とす
る指数で表した。この指数が大きいほどウェット性能に
優れていることを意味する。

第４図の結果から、第１図のトレッドパターンは、タ
イヤ赤道線から主溝までの距離ａが小さすぎても、大き
すぎてもウェット路面での横滑りを発生しやすく、a/W
＝0,10〜0,38の範囲にした本発明タイヤ１〜５の場合、
上記ウェット性能指数を105以上にし、従来タイヤ１に
対して有意差を有するものとなることがわかる。

実施例２ タイヤ仕様として下記の条件を同じにし、主溝幅ｂの
接地半幅Ｗに対する比（b/W）だけを、それぞれ0.21,0.
25に異ならせた本発明タイヤ6,7及び0.163,0.26に異な
らせた比較タイヤ2,3を製作した。

〔タイヤ仕様〕

タイヤサイズ:225/50R16 トレッドパターン：第１図 接地半幅W:100mm、 赤道線から主溝までの距離a:20mm（a/W＝0.20） 上記４種類のラジアルタイヤについて、それぞれ実施
例１に記載の測定方法によるウェット性能と、下記の測
定方法による乾燥路での操縦安定性とを評価し、それら
の結果を第５図に示した。

〔操縦安定性の測定方法〕

空気圧2.0kgf/cm²のテストタイヤをリムサイズ15×６
・1/2JJにリム組みして乗用車（排気量4000cc）に装着
し、１周1kmのテストコースをレーンチェンジしながら
３周走行したときのフィーリングを３人の専門ドライバ
ーにより評価した。評価結果は従来タイヤ１のフィーリ
ング評価点の平均値を基準（100）とし、各テストタイ
ヤの評価点の平均値を指数で表示した。この指数値が大
きいほど操縦安定性が優れていることを示す。

第５図の結果から、第１図のトレッドパターンは、主
溝幅ｂがトレッド面接地半幅Ｗに対して0.17よりも小さ
くなると、比較タイヤ２のように、そのウェット性能を
従来タイヤ１に対して有意差の目安となる指数105以上
の高い水準に維持することができなくなることがわか
る。

一方、主溝幅ｂを接地半幅Ｗに対して0.17以上にすれ
ば、本発明タイヤ6,7のようにウェット性能を従来タイ
ヤ１に対して指数105以上の高水準にすることができ
る。しかし、さらに主溝幅ｂを接地半幅Ｗに対して0.26
の広幅にした比較タイヤ３では、そのトレッド接地面積
が極端に小さくなるため、操縦安定性を従来タイヤ１に
対して指数105以上に維持することができなくなる。

実施例３ タイヤサイズ:195/65R15 トレッドパターン：第８図 溝面積比率:36％ 接地半幅W:70mm、 主溝幅b:26mm のタイヤ仕様を有する従来タイヤ２を製作した。

この従来タイヤ２と、前述した本発明タイヤ３及び従
来タイヤ１について、それぞれ実施例２に記載した操縦
安定性及び下記記載の測定方法による耐摩耗性について
評価したところ、表１の結果が得られた。

〔耐摩耗性の測定方法〕

定められたコースを上記操縦安定性の測定方法と同一
条件のテストタイヤを装着した乗用車（但し、アライメ
ント等は全て正確に調整されている）で走行し、2000km
毎にタイヤ表面の摩耗量及び部分的に摩耗量に差がある
場合はその差を測定する。測定結果は従来タイヤ１の測
定結果の逆数を基準（100）とし、各テストタイヤの測
定結果の逆数を指数で表示した。この指数値が大きいほ
ど耐摩耗性が優れていることを示す。

表１から、本発明タイヤ３は、乾燥路での操縦安定性
及び耐摩耗性がいずれも従来タイヤ１、２に比べて優れ
ていることがわかる。

実施例４ 実施例１で製作した本発明タイヤ３と同一構造にし、
トレッド面における主溝の縁部を、それぞれ3mm,8mm及
び10mmの曲率半径Raで円弧状に面取りした点だけを異な
らせた本発明タイヤ8,9,10を製作した。

これら３種類の本発明タイヤ8,9,10について、それぞ
れ実施例２に記載の操縦安定性を評価し、その結果を、
本発明タイヤ３の値を100とする指数で表して第６図に
示した。

第６図から、主溝の縁部を円弧状に面取りした本発明
タイヤ８〜10は本発明タイヤ３に比べて操縦安定性が向
上していることがわかる。

本発明は、主溝として溝幅ｂが10mm以上で、かつ接地
半幅Ｗに対して特定の比率の広幅のものをタイヤ赤道線
を挟んで左右両側にそれぞれ１本つづ合計２本だけ配置
したため排水性を高めることができ、しかも、この２本
の主溝に挟まれた領域を特定のa/Wで定めた剛性の高い
リブにしたため、トレッド中央領域の接地圧を大きくし
ている。したがって、ウェット性能を向上し、かつトレ
ッド中央領域に広幅の主溝を１本だけ配置した従来のラ
ジアルタイヤに比べて操縦安定性を向上可能することが
できる。しかも、これらの効果を、タイヤ赤道線から前
記主溝の赤道側縁部までの距離ａと主溝の溝幅ｂとを、
それぞれトレッド面接地半幅Ｗに対して特定の大きさに
することによって確保するため、ラグ溝の溝幅を小さく
することが可能になり、それによって騒音特性と摩耗特
性を向上することが可能になる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−156405（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−262710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−110510（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−22601（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−246104（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−13804（ＪＰ，Ｕ) 独国特許3643046（ＤＥ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 11/00 B60C 11/06 B60C 11/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド面にタイヤ赤道線を挟んで左右両
   側に溝幅10mm以上の広幅の主溝をそれぞれ１本づつ合計
   ２本配置し、この２本の主溝に挟まれた領域をリブにす
   ると共に、各主溝の外側のショルダー領域にタイヤ幅方
   向のラグ溝および／又はサイプを配置してブロックがタ
   イヤ周方向に連なるブロック列を形成し、かつ前記赤道
   線から前記主溝の赤道側縁部までの距離ａと前記主溝の
   溝幅ｂとを、それぞれトレッド面接地半幅Ｗに対して、
   下記の範囲にした空気入りラジアルタイヤ。 0.10≦a/W≦0.38 0.17≦b/W≦0.25
2. 【請求項２】前記ラグ溝の溝幅が1.5〜5mmである請求項
   １に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記サイプの幅が0.4〜1.5mmである請求項
   １に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】前記接地半幅Ｗが40〜120mmである請求項
   １に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 【請求項５】前記トレッド面の溝面積比率が25〜45％で
   ある請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 【請求項６】前記主溝のトレッド面との縁部が円弧状に
   面取りされている請求項１に記載の空気入りラジアルタ
   イヤ。
7. 【請求項７】前記面取りの曲率半径が３〜10mmである請
   求項６に記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 【請求項８】タイヤ扁平率が35〜80％である請求項１に
   記載の空気入りラジアルタイヤ。