JP3029659B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、乗用車用の高性能空気入りラジアルタイ
ヤに関し、とくには、車両の高速旋回走行に際するタイ
ヤへの異常摩耗の発生を有効に防止し、併せて、高いコ
ーナリングフォースの発生を担保するものである。

（従来の技術） 従来の空気入りラジアルタイヤのトレッド表面は、ト
レッド幅方向断面内において、第４図（ａ）に示すよう
に、単一の円弧状曲線からなる輪郭線形状、もしくは第
４図（ｂ）に示すように、二種類の円弧状曲線を組み合
わせてなる輪郭線形状を有するものが一般的であった。

（発明が解決しようとする課題） ところで、成型の終了時に上述したような輪郭線形状
を有するタイヤは、そこへの内圧の充填後には、埋込補
強層としてのベルトその他の影響によって第５図（ａ）
に跨張して示すように、トレッド幅方向断面内で、各陸
部の端部分が、他の部分に比して外周側へ迫出すことに
なり、これがため、そのタイヤ、ひいてはブロックに、
車両の高速旋回走行に際して発生し、旋回の外側から内
側側に向く大きな路面反力が図に矢印SFで示すように作
用した場合に、各陸部の迫出端部分に、踏面からの浮き
上がり、路面と陸部との間への巻込みなどが生ずるとい
う問題があった。

すなわち、そのような路面反力により、各陸部の、ト
レッド中央側の迫出部分Ａは、第５図（ｂ）に示すよう
に、路面から浮き上がることになるに対し、トレッド端
側の迫出部分Ｂは、大きな接地圧力の作用下で、その路
面反力を直接的に支持することを余儀なくされるため、
とくには、迫出部分Ｂおよびその近傍部分に異常摩耗が
発生し、甚だしくは、その迫出部分Ｂが路面と陸部との
間へ巻込まれ、このことによってもまた、上述したとは
異なった形態の異常摩耗が発生し、それ故に、大きなコ
ーナリングフォースの発生はもちろん、高いグリップ力
の発生を担保することもできず、しかも、操縦安定性が
著しく損なわれることとなっていた。

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決する
ものであり、各陸部の、トレッド幅方向端部分におけ
る、路面からの浮き上がり、巻込みなどを有効に防止し
て各陸部をその全体にわたって、より好ましくはほぼ均
等な接地圧にて接地させることにより、陸部への異常摩
耗の発生を十分に防止して、高いコーナリングフォース
およびグリップ力の発生をもたらし、併せて、操縦安定
性を大きく向上させた空気入りラジアルタイヤを提供す
るものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、トレッド踏面部に形成されてタイヤ周方
向にのびる三本以上の周方向溝と、これらの周方向溝相
互間および、周方向溝とトレッド端との間に区画される
複数本の陸部列とを具える空気入りラジアルタイヤであ
って、車両への装着状態のタイヤの、少なくとも、車両
の外側に向くトレッド半部で、少なくとも、トレッド端
に最も近接して位置するショルダー陸部のトレッド中央
部側に隣接するセカンド陸部において、それの、トレッ
ド幅方向断面内でのトレッド中央部側の端縁を、トレッ
ド踏面部の全体にわたる、円弧状の踏面部外接輪郭線上
に位置させるとともに、その端縁よりトレッド端側に位
置する部分を、前記端縁から遠去るににつれて、前記踏
面部外接輪郭線の延長部分から内周側へ次第に離隔させ
たものである。

ここで好ましくは、前記セカンド陸部の、踏面部外接
輪郭線の延長部分からの最大離隔距離を、その陸部に隣
接する周方向溝の溝深さの15％以下とする一方、少なく
とも0.2mm以上とする。

また好ましくは、トレッド幅方向断面内で、少なくと
も前記セカンド陸部それ自体の輪郭線を、たとえば円弧
からなる曲線状に形成する。

そしてより好ましくは、サード陸部をもまた、前記セ
カンド陸部と同様に、それの、トレッド幅方向断面内で
のトレッド中央部側の端縁を、トレッド踏面部の全体に
わたる、円弧状の踏面部外接輪郭線上に位置させるとと
もに、その端縁よりトレッド端側に位置する部分を、前
記端縁から遠去かるにつれて、前記踏面部外接輪郭線の
延長部分から内周側へ次第に離隔させる。

さらに好ましくは、少なくともセカンド陸部のトレッ
ド中央部側に隣接する周方向溝で、それの、トレッド端
側に位置する溝壁を、その溝底よりトレッド表面寄りの
位置から、トレッド表面に向けて溝幅が次第に拡開する
方向へ傾けて形成する。

これらのことを、第１図に例示するトレッドパターン
を有するタイヤをもってより具体的に説明する。

なおこの図は、タイヤの、車両への装着状態の正面視
を示すものとする。

ここでは、トレッド踏面部１の中央部分に、タイヤ周
方向へ直線状にのびる一本の周方向細溝２を設けるとと
もに、この周方向細溝２からトレッド端側へ所定距離離
隔して位置して、その周方向細溝２に対して線対称をな
す二本の周方向太溝３を設け、また、これらの各周方向
太溝３から、これもトレッド端側へ所定距離離隔して周
方向細溝２に対して線対称をなす二本の直線状の周方向
中間溝４を設け、そして、各周方向太溝３とトレッド端
との間に、ほぼ「へ」字状をなす複数本の幅方向溝５を
タイヤ周方向に所定の間隔をおいて形成し、さらに、そ
れらの各周方向太溝３から周方向細溝２の方向へのび
て、装着姿勢のタイヤの正面視で斜め下方に向き、その
周方向細溝２に達することなく終了する傾斜溝６を形成
することにより、周方向太溝３と周方向中間溝４との
間、およびその中間溝４とトレッド端との間のそれぞれ
にセカンドブロック列７およびショルダーブロック列８
を形成したところにおいて、装着姿勢のタイヤの、少な
くとも、車両の外側に向くトレッド半部で、セカンドブ
ロック列７の各ブロック7aの、トレッド幅方向断面内で
の輪郭形状を、それのトレッド中央部側の端縁7bが、ト
レッド踏面部の全体にわたる、円弧状の踏面部外接輪郭
線ａ上に位置し、そして、その端縁7bよりトレッド端側
に位置する部分が、端縁7bから遠去かるにつれて、前記
踏面部外接輪郭線ａの延長部分から内周側へ次第に離隔
する形状とし、好ましくは、その輪郭形状を円弧状とす
るとともに、そのブロック輪郭線の、踏面部外接輪郭線
ａの延長部分からの、トレッド厚み方向の最大離隔距離
を、ブロック7aに隣接する周方向中間溝４の深さの15％
以下とする一方0.2mm以上とする。

なおここで、セカンドブロック列７のブロック7aのみ
ならず、そのセカンドブロック列７のトレッド中央部側
に隣接する陸部、ここではリブ９の、トレッド幅方向断
面内での輪郭形状を、ブロック7aのそれとほぼ同様のも
とすることもできる。

そしてさらに図示例では、セカンドブロック7aおよび
ショルダーブロック8aのトレッド中央部側に隣接するそ
れぞれの周方向溝3,4で、それらの各々の、トレッド端
側に位置する溝壁3a,4aを、各溝底3b,4bよりトレッド表
面寄りの位置から、トレッド表面に向けて溝幅が次第に
拡開する方向へ傾けて形成し、好ましくはその傾斜部分
の、トレッド表面に立てた法線との交角を20〜50゜の範
囲とする。

（作 用） このような空気入りラジアルタイヤによれば、そこへ
の内圧の充填時においても、第２図に示すように、ショ
ルダーブロック8aのトレッド中央部側の端縁8bと、セカ
ンドブロック7aのトレッド端側の端縁7cとの段差δが維
持されるので、車両の高速旋回走行に際して、そのタイ
ヤに、図に矢印SFで示すような大きな路面反力が作用し
た場合であっても、ショルダーブロック8aの端縁8bの接
地圧力が必然的に高くなって、その端縁8bおよびその近
傍部分の、路面からの浮き上がりが有効に防止される一
方、セカンドブロック列7aの端縁7cおよびその近傍部分
による支持を余儀なくされる路面反力が有効に低減され
るので、それぞれのブロック7a,8aの接地圧分布が、従
来タイヤのそれに比してはるかに均一化されることにな
り、ブロック7a,8aの異常摩耗が極めて有効に防止され
ることになる。

ここで、路面反力SFの作用によって、ショルダーブロ
ック8aの端縁8bおよびその近傍部分が、周方向中間溝４
の側へ変形することがあっても、それぞれのブロック7
a,8aのそれぞれの端縁7c,8b間に段差δが存在するが故
に、セカンドブロック端縁7cおよびその近傍部分は、従
来技術ほどに大きな路面反力を支持することはなく、セ
カンドブロック7aは損傷から十分に保護されることにな
る。

なお、タイヤへの内圧の充填に際し、第３図（ａ）に
示すような波打現象を呈するベルトが、タイヤへの充填
内圧によって第３図（ｂ）に示すように伸ばされること
に起因して、それぞれのブロック7a,8aの、周方向溝3,4
の近傍部分が、外周側へ迫出すことがあっても、セカン
ドブロック7aの、トレッド幅方向断面内での固有の輪郭
形状に基づき、そのセカンドブロック7aのトレッド端側
端縁7cおよびその近傍部分の極端な迫出しがほぼ完全に
阻止されるので、この場合にもまた、前述したとほぼ同
様の作用効果をもたらすことができ、ブロック7a,8aの
トレッド中央部側端縁7b,8bの路面からの浮き上がり、
および、ブロック7aのトレッド端側端縁7cの巻込みを防
止して、大きなコーナリングフォースを発生させること
ができる。

しかも、ブロック7a,8aのトレッド中央部側の端縁7
b、8bが、第３図（ｂ）に示すように外周側へ迫出した
場合には、セカンドブロック端縁7cおよびその近傍部分
による外力支持能力との関連において、それらの迫出し
端縁7b,8bの路面からの浮き上がりを有効に防止して、
両迫出し端縁7b,8bおよびこれらの近傍部分の接地圧を
有利に増加させることができるので、セカンドブロック
端縁7cおよびその近傍部分は、損傷からより効果的に保
護されることになる。

そしてこれらのことは、リブ９のトレッド幅方向断面
内での輪郭形状をセカンドブロック7aのそれとほぼ同様
のものした場合に一層顕著である。

なおここにおいて、セカンドブロック7aのトレッド端
側端縁7cの、踏面部外接輪郭線ａの延長部分からの、ト
レッド厚み方向の離隔距離を、周方向中間溝４の深さの
15％以下とするのは、それを越えると、端縁7cを含む周
長と、端縁8bを含む周長との差が大きくなりすぎること
により、通常走行時に、端縁7cおよびその近傍部分に大
きな偏摩耗が発生するからであり、その離隔距離を0.2m
m以上とするは、それが0.2mm未満では、ブロックへの異
常摩耗の発生を十分には防止し得ないからである。

また、トレッド幅方向断面内でのセカンドブロックそ
れ自体の輪郭線形状は、直線状とすることも可能である
が、ブロック7aの接地圧分布を、より均一化する上で
は、曲線状とすることが好適である。すなわち、ブロッ
ク7aの、トレッド中央部側の端縁7bおよびその近傍部分
は、本来的に接地圧が小さく、ブロック7aの、それとは
反対側の端縁7cおよびその近傍部分は、接地圧がとくに
高くなる傾向にあることから、接地圧が低い部分につい
ては、接地圧のそれ以上の低下をもたらすことなく、接
地圧のとくに高い部分においてだけ、接地圧をより効果
的に低下させるためには、セカンドブロック7aの輪郭線
形状を、ブロック端縁7cおよびその近傍部で、踏面部外
接輪郭線ａの延長部分から大きく離隔する曲線形状とす
ることが好ましい。

さらにまた、周方向溝3,4のトレッド端側の溝壁3a,4a
を、トレッド表面に向けて溝幅が次第に拡開する方向へ
傾けて形成することにより、それにて区画される、それ
ぞれのブロック端部分の剛性を高めて、その部分の接地
圧を増加させることができる。この場合、溝壁3a,4aの
拡開傾斜部分の、トレッド表面立てた法線との交角を20
〜50゜ とすることによって、前述したそれぞれのブロック端部
分の剛性を効果的に高めて、それらの部分の変形を有効
に抑制することが可能となる。

このように、この空気入りラジアルタイヤでは、セカ
ンドブロック7aのトレッド端側端縁7cおよびその近傍部
分の、外力支持負担が減少するので、それらの部分の損
傷が有効に防止される他、最大コーナリングフォースの
発生時においても、従来タイヤにおけるように、その部
分の巻込みが発生しないので、低いコーナリングフォー
スから、その最大コーナリングフォースの発生に至るま
で高い操縦安定性をもたらすことができ、また、路面グ
リップ力を大きく向上させることもできる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例を示すトレッドパターンお
よびトレッド幅方向断面図である。

なお、タイヤの内部補強構造は、一般的なラジアルタ
イヤのそれと同様であるので、図示を省略するが、ここ
では、二枚のスチールベルト層と一枚のナイロンキャッ
プ層とからなるベルトを用いるものとする。

この例では、サイズを225/50VR16、トレッド踏面幅を
186mmとしたところにおいて、トレッド踏面部１の中央
部分に形成されてタイヤ周方向へ直線状にのびる一本の
周方向細溝２の溝幅を4.5mm、この細溝２のそれぞれの
側部に延在する周方向太溝３の溝幅を9.5mm、これらの
各太溝３よりトレッド端側の位置に延在する周方向中間
溝４の溝幅を7.0mmとするとともに、周方向太溝３から
トレッド端にかけて、装着タイヤの正面視でほぼ「へ」
字状にのびる幅方向溝５の溝幅を7.0mmとし、そして、
セカンドブロック列７の各ブロック7aの、トレッド幅方
向断面内での輪郭形状を、それのトレッド中央部側の端
縁7bが、トレッド踏面部の全体にわたる、円弧状の踏面
部外接輪郭線ａ上に位置し、その端縁7bよりトレッド端
側に位置する部分が、端縁7bから遠去かるにつれて、そ
の踏面部外接輪郭線ａの延長部分から次第に離隔する形
状とする。

またここでは、ブロック7a自体の輪郭形状を、踏面部
外接輪郭線ａの曲率半径と同一の曲率半径（1000mm）の
円弧状とし、そして、そのブロック輪郭線の、踏面部外
接輪郭線ａの延長部分からの最大離隔距離を0.8mmとす
ることにより、それを、深さが8.0mmの周方向中間溝４
の10％とする。

さらにこの例では、セカンドブロック7aおよびショル
ダーブロック8aのトレッド中央部側に隣接するそれぞれ
の周方向溝3,4で、それらの各々の、トレッド端側に位
置する溝壁3a,4aを、各溝底3b,4bよりトレッド表面寄り
の位置から、トレッド表面に向けて溝幅が次第に拡開す
る方向へ傾けて形成し、これらの各拡開傾斜部分の、ト
レッド表面に立てた法線との交角を45゜とする。

なおここにおいて、拡開傾斜部分の、タイヤの半径方
向内端は、周方向溝3,4の溝底3b,4bから、その溝深さの
10〜70％、なかでも20〜50％の範囲に位置させることが
好ましい。

すなわち、拡開傾斜部分の、タイヤの半径方向内端位
置を、溝深さの10％未満としたときには、従来技術に近
似しすぎて、所期した通りの効果をもたらすことができ
ず、逆に、その位置が70％を越えると、その拡開傾斜部
分が狭くなり、必要にして十分な傾斜面を確保すること
ができなくなって、その効果を期待し得ない。

またここで、好ましくは、周方向溝3,4の溝幅を３〜1
8mmの範囲とすることによって、旋回走行時のウエット
排水性の向上と、コーナリングフォースの増加、いいか
えれば、異常摩耗の発生防止とを効果的に両立させる。
すなわち、それが3mm未満では、所要の拡開傾斜部分を
形成することが、溝深さとのと関連において事実上不可
能であり、18mmを越えると、拡開傾斜部分８がブロック
の変形に対する抗力を発生しても、溝幅が余りにも広く
なり、いいかえればブロック幅が小さくなりすぎ、各ブ
ロックを一体としてそれ自身の動きを抑制して、偏摩耗
を防止することが難しく、従来例の如くのブロック変形
が行われることになる。

以上のように構成してなるタイヤを用いてサーキット
での実車走行を行って、摩耗、グリップ力などの操縦性
に関する定量的および定性的な評価を行うとともに、フ
ラットベルト試験機を用いて、スリップアングルに対す
るコーナリングフォースの大きさを測定したところ、セ
カンドブロックの耐摩耗性に関しては、一周4kmのサー
キットコースを３周した後における、そのセカンドブロ
ックのトレッド中央部側端縁と、トレッド端側端縁と
の、トレッド幅方向断面内での円弧状輪郭線の半径方向
の段差量は、発明タイヤでは1.0mmであるに対し、従来
タイヤでは4.0mmであった。なおここで、発明タイヤ
は、周方向溝の溝壁に拡開傾斜部分を形成することなし
に、セカンドブロックのトレッド端側端縁を、トレッド
踏面部の全体にわたる、円弧状の踏面部外接輪郭線の延
長部分から、0.8mm内周側に離隔させたものであり、従
来タイヤは、セカンドブロックの、それぞれの幅方向端
縁を、トレッド踏面部の全体にわたる、円弧状の踏面部
外接輪郭線上に位置させたものである。

また、発明タイヤの最大コーナリングフォースは、従
来タイヤのそれに比して約５％程度増加し、しかも、発
明タイヤのコーナリングフォースは、限界スリップアン
グルを越えてもその低下が極めて緩かであることが確認
された。

そしてさらに、タイヤの路面グリップ力は、走行フィ
ーリング上で、従来タイヤに比して明らかに向上し、操
縦応答性および操縦安定性はともに、グリップ限界が上
がり、しかも、コーナリングフォースの急激な低下がな
くなったことにより、従来タイヤに比して大きく向上し
た。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、少なくともセカンドブロ
ックの、トレッド幅方向断面内での輪郭形状を特定する
ことにより、ブロックをその全体にわたって、十分均等
な接地圧で接地させることができるので、車両の高速旋
回走行に際するブロックの異常摩耗を十分に防止し、す
ぐれた路面グリップ力および高いコーナリングフォース
を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す図、 第２図は、内圧充填状態を示すトレッド幅方向の部分断
面図、 第３図は、内圧充填前後の状態を示す第２図と同様の断
面図、 第４図は、トレッド幅方向断面内でのトレッド表面の輪
郭形状を示す図、 第５図は、従来タイヤの変形状態を示す図である。 １……トレッド踏面部 ２……周方向細溝 ３……周方向太溝 3a.4a……溝壁 3b,4b……溝底 ４……周方向中間溝 ５……幅方向溝 7,8……ブロック列 7a,8a……ブロック 7b,7c,8b……ブロック端縁 ９……リブ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド踏面部に形成されてタイヤ周方向
   にのびる三本以上の周方向溝と、これらの周方向溝相互
   間および、周方向溝とトレッド端との間に区画される複
   数本の陸部列とを具える空気入りラジアルタイヤであっ
   て、 車両への装着状態のタイヤの、少なくとも、車両の外側
   に向くトレッド半部で、少なくとも、トレッド端に最も
   近接して位置するショルダー陸部のトレッド中央部側に
   隣接するセカンド陸部において、それの、トレッド幅方
   向断面内でのトレッド中央部側の端縁を、トレッド踏面
   部の全体にわたる、円弧状の踏面部外接輪郭線上に位置
   させるとともに、その端縁よりトレッド端側に位置する
   部分を、前記端縁から遠去るににつれて、前記踏面部外
   接輪郭線の延長部分から内周側へ次第に離隔させてなる
   空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】トレッド幅方向断面内で、少なくとも前記
   セカンド陸部の輪郭線を曲線状に形成してなる請求項１
   に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記セカンド陸部に加え、このセカンド陸
   部のトレッド中央部側に隣接するサード陸部で、それ
   の、トレッド幅方向断面内でのトレッド中央部側の端縁
   を、トレッド踏面部の全体にわたる、円弧状の踏面部外
   接輪郭線上に位置させるとともに、その端縁よりトレッ
   ド端側に位置する部分を、前記端縁から遠去かるにつれ
   て、前記踏面部外接輪郭線の延長部分から内周側へ次第
   に離隔させてなる請求項１もしくは２に記載の空気入り
   ラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】少なくともセカンド陸部のトレッド中央側
   に隣接する周方向溝で、それの、トレッド端側に位置す
   る溝壁を、その溝底よりトレッド表面寄りの位置から、
   トレッド表面に向けて溝幅が次第に拡開する方向へ傾け
   て形成してなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入
   りラジアルタイヤ。