JP3084217B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に偏平率が６０
％以下の偏平タイヤにおいて、耐久性を損ねることなく
旋回性能を向上できかつ発熱による走行性能の低下（熱
だれ）を抑制した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】近
年、車輌の高性能化、高出力化に伴い、タイヤにあって
も、高速走行における操縦安定性等を高めるために、リ
ム径を大きくしかつトレッド巾を増大させたタイヤの偏
平化が進んでいる。

【０００３】しかし、特に偏平率を６０％以下とした偏
平タイヤでは、高モジュラスコードのベルト層によって
トレッド部が広範囲に亘って補強されかつタイヤ全体が
タガ効果を有して強固に拘束されていること、及びその
偏平な断面形状に原因して、トレッド接地外端からサイ
ドウオール部の最大巾点近傍に至るショルダー部での剛
性が過大となる傾向にある。

【０００４】その結果、例えば図９に誇張して示すよう
に、旋回時にタイヤＴに横力Ｆが作用した際、トレッド
部の一方端側ａが路面から浮き上がる向きに接地形状Ｓ
１が大きく変化し、接地面積を減じ旋回性能を損ねると
ともに、接地圧分布の不均一化に起因する部分的な発熱
によってトレッドゴム及びタイヤコードの特性が劣化し
連続走行する際などにおいてラップタイムが悪化する、
いわゆる熱ダレを招くという問題がある。

【０００５】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、ショルダー部の外面に、タイヤ円周方向に沿っての
びる細溝を特定寸法かつ特定形状を有して形成すること
を基本として、耐久性を損ねることなく旋回性能及び発
熱による走行性能の低下を改善しうる空気入りタイヤの
提供を目的としたものであります。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
発明の目的に加え、前記細溝の形成に起因する耐久性の
低下をより確実に防止しうる空気入りタイヤの提供を目
的としたものであります。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
記載の発明は、トレッド部からサイドウオール部を通り
ビード部のビードコアの廻りを折り返すカーカスとこの
カーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配され
るベルト層とを有しかつタイヤ巾ＴＷに対するタイヤ断
面高さＴＨの比である偏平率ＴＨ／ＴＷを６０％以下と
した空気入りタイヤであって、前記ビード部のビードベ
ースラインからタイヤ半径方向外側に前記タイヤ断面高
さＴＨの０．６倍の距離Ｌ０を隔たる高さ位置Ｑ１と、
トレッド接地外端の高さ位置Ｑ２との間、しかも最もボ
リュウムが大となるショルダー部の外面に、溝巾Ｗｇが
３．０ｍｍ未満かつタイヤ円周方向に沿ってのびる少な
くとも１本のサイプ状の細溝を前記外面と略直角に形成
するとともに、前記細溝は、その下端に前記溝巾Ｗｇよ
り大な底溝巾Ｄｇを有する円弧状の広巾部を具え、かつ
細溝を設ける前記ショルダー部の外面から、前記広巾部
の最深点までの溝深さＬｇを前記外面から前記カーカス
又はベルト層までの最短距離Ｌ１の０．２〜０．６倍と
することを特徴としている。

【０００８】又、請求項２記載の発明は、細溝の形成本
数を複数とし、かつ互いに隣り合う細溝の間隔Ｐを１０
ｍｍ以下とすることを特徴としています。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は、ＪＡＴＭＡ等の規格で
定まる標準リムに装着されかつ標準内圧の５％の内圧が
充填された５％内圧状態でのタイヤの子午断面を示し、
図において、タイヤ１は、タイヤ巾ＴＷに対するタイヤ
断面高さＴＨの比である偏平率ＴＨ／ＴＷを６０％以
下、本例では５０％とした乗用車用の偏平タイヤとして
形成される。なお前記５％内圧状態でのタイヤ形状は、
通常、加硫金型内でのタイヤ形状と略一致する。

【００１０】またタイヤ１は、トレッド部２の両端から
タイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３
と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方端に位
置するビード部４とを具え、このビード部４、４間には
トロイド状のカーカス６が架け渡されるとともに、該カ
ーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方には、
ベルト層７が巻装される。

【００１１】前記カーカス６は、トレッド部２からサイ
ドウオール部３をへてビード部４のビードコア５の廻り
で内側から外側に折返される１枚以上、例えば２枚のカ
ーカスプライから形成され、各カーカスプライは、ナイ
ロン、ポリエステル、レーヨンなどの有機繊維からなる
カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の
角度で傾けたラジアル配列又はセミラジアル配列をな
す。又カーカス６は、少なくとも１枚のカーカスプライ
の折返し部分６Ａを、タイヤの最大巾位置の近傍で終端
させたハイターンアップ構造をなし、前記ビードコア５
から半径方向外方に立上がるビードエーペックスゴム８
とともにビード部４を補強しかつタイヤ横剛性を高めて
いる。

【００１２】前記ベルト層７は、本例では、カーカス６
に半径方向外側で隣接する内のベルトプライ７Ａと、そ
の外側に重置する外のベルトプライ７Ｂとの２層構造を
なし、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードをタ
イヤ赤道Ｃに対して１０〜３０度の角度で傾けかつ各プ
ライ間で互いに交差する向きに配している。前記ベルト
コードとしては、引張り弾性率が２５００ｋｇ／mm² 程
度若しくはそれ以上の高モジュラスコード、例えば芳香
族ポリアミド繊維コード、スチール等の金属コードなど
が使用される。また内のベルトプライ７Ａは、外のベル
トプライ７Ｂに比して若干広巾に形成され、この内のベ
ルトプライ７Ｂの巾である最大のベルトプライ巾ＢＷを
トレッド接地巾ＳＷと略等しくすることによって、トレ
ッド部２をその略全巾に亘りタガ効果を有して補強し、
かつ６０％以下の低い偏平率でタイヤを拘束する。

【００１３】ここで前記トレッド接地巾ＳＷとは、ＪＡ
ＴＭＡ等の前記タイヤ規格で定まる標準リムに装着しか
つ標準内圧を充填したタイヤに、標準荷重を付加した時
に接地するトレッド面上の接地域のタイヤ軸方向の巾を
意味し、またこの接地域のタイヤ軸方向の外端をトレッ
ド接地外端Ｅと呼ぶ。

【００１４】また前記ベルト層７の半径方向外側には、
本例では、遠心力等に伴うベルト層７のリフテイングを
抑制する目的で、バンド層１０が付設される。このバン
ド層１０は、ベルト層７の外端部を被覆しこの外端部か
らの剥離を予防するエッジバンドプライ１０Ａと、ベル
ト層７の略全巾をエッジバンドプライ１０Ａとともに覆
いかつトレッド面内剛性を均一に高めるフルバンドプラ
イ１０Ｂとを具え、各プライ１０Ａ、１０Ｂは、ナイロ
ン等の低モジュラスの小径なバンドコードを、例えばタ
イヤ赤道Ｃに対して０〜５度の角度で螺旋巻きすること
によって形成される。

【００１５】またタイヤ１の旋回時における接地性を高
めるために、前記５％内圧状態において、ビードベース
ラインＬからタイヤ半径方向外側に前記タイヤ断面高さ
ＴＨの０．６倍の距離Ｌ０を隔たる高さ位置Ｑ１と、前
記トレッド接地外端Ｅの高さ位置Ｑ２との間のショルダ
ー部１１の外面Ｓに、タイヤ円周方向に連続してのびる
少なくとも１本のサイプ状の細溝１２を形成する。なお
ビードベースラインＬとは、ビード底面４Ｓのタイヤ軸
方向外端点を通るタイヤ軸方向の線であり、適用リムの
リム径選定の基準線をなす。

【００１６】前記細溝１２は、図２、３に拡大して示す
ように、前記外面Ｓから溝巾Ｗｇを有して外面Ｓと略直
角方向にのびる胴部１２Ａの下端に、この胴部１２Ａの
溝巾Ｗｇより大な底溝巾Ｄｇを有する円弧状の広巾部１
２Ｂを具けたフラスコ状の形状をなす。また前記胴部１
２Ａの溝巾Ｗｇは３ｍｍ未満に、しかも細溝１２を設け
る前記外面Ｓの位置から、前記広巾部１２Ｂの最深点ま
での溝深さＬｇを前記外面Ｓからカーカス６又はベルト
層７までの最短距離Ｌ１の０．２倍以上かつ０．６倍以
下としている。

【００１７】このように、前記高さ位置Ｑ１、Ｑ２間に
おけるショルダー部１１の領域部分Ｙに、前記フラスコ
状の形状をなしかつ前記寸法を有する細溝１２を設けて
いるため、耐久性を損ねることなく、ショルダー部１１
の曲げ剛性を適度に緩和させることができ、トレッド部
２の旋回時における接地性を高め、旋回性能を向上でき
る。なお一般に、溝深さが前記最短距離Ｌ１の０．２倍
以上のサイプ若しくは細溝を、このショルダー部１１に
設けたとき、耐久性を著しく阻害するが、本発明者は、
下端に円弧状の広巾部１２Ｂを設けることによって、最
短距離Ｌ１の０．６倍の深さまで耐久性の低下を抑制で
きることを見出し、前記ショルダー部１１の剛性緩和と
耐久性の維持との両立を達成し得たのである。

【００１８】なお細溝１２は、前記高さ位置Ｑ１、Ｑ２
間の領域部分Ｙに設けることが、旋回性能の向上効果を
得るために必要であり、好ましくは、図２に示すよう
に、最もゴムのボリュウムが大となる外面Ｓ上の位置Ｒ
の近傍、すなわち外面Ｓ上のこの位置Ｒからベルト層７
外端部までの距離Ｌｓと、位置Ｒからカーカス６までの
距離Ｌｃとが略一致するようになる位置である。なお、
このように、本明細書において、「最もゴムのボリュウ
ムが大となる外面Ｓ上の位置Ｒ」とは、外面Ｓ上のこの
位置Ｒからベルト層７外端部までの距離Ｌｓと、位置Ｒ
からカーカス６までの距離Ｌｃとが略一致するようにな
る位置」としている。

【００１９】また細溝１２は、前記溝巾Ｗｇが、０．６
〜２．５ｍｍの範囲、さらに好ましくは１．２〜２．０
ｍｍの範囲のとき、ショルダー部における曲げ剛性の緩
和効果が高く望ましいが、３．０ｍｍ以上の時、曲げ剛
性が過度に低下するなど変形量が著しく増大し旋回性能
を逆に損ねるため不適である。また溝巾Ｗｇが０．３ｍ
ｍ未満のとき、この細溝１２を加硫成形によって形成す
ることが難しくなるため好ましくないが、例えば、図４
に示すように、加硫成形時若しくは後加工によって０〜
０．３ｍｍのサイプ１３を形成し、しかる後、フラスコ
状のカッター１４をこのサイプ１３に沿って移動して広
巾部１２Ｂを欠切し、所定形状の細溝１２を形成しても
よく、かかる場合には、溝巾Ｗｇを略０ｍｍまで減ずる
ことができる。

【００２０】また前記溝深さＬｇは、旋回性能向上のた
めに、最短距離Ｌ１の０．４〜０．５倍とすることが好
ましいが、０．２倍未満のときには曲げ剛性の緩和効果
が不十分となり、特に接地圧分布の不均一が解消されな
いなど熱ダレを抑制できず、また０．６倍をこえると耐
久性が急速に低下し、溝底からの亀裂損傷を誘発するた
め何れも不適である。

【００２１】また前記細溝１２は、本例の如く、前記広
巾部１２Ｂを、底溝巾Ｄｇと等しい直径ｄの円弧で形成
しているが、図５（Ａ）に示すように、長軸又は短軸の
長さを底溝巾Ｄｇと等しく設定した楕円状、及び曲率の
異なる複数の円弧を滑らかに接続した円弧状の曲線で形
成することができ、さらには図５（Ｂ）、（Ｃ）に示す
ように、広巾部１２Ｂの上方域を平行線、または傾斜線
で形成してもよい。

【００２２】また前記細溝１２の形成本数は、少なくと
も１個以上、例えば２個又は３個とすることができ、こ
の時、隣り合う細溝１２の溝中心間の間隔Ｐを１０ｍｍ
以下とする。係る場合には、各細溝１２間に干渉が生
じ、内部応力がより広範囲に分散されるため、耐久性の
維持をより確実化できる。なお前記応力の分散のために
は、各細溝１２の形状を等しくすることが好ましいが、
例えば図８（Ｃ）に示すように、異なる形状の細溝１２
を組合わせても良い。なお間隔Ｐの下限は、底溝巾Ｄｇ
によって異なり、たとえば前記広巾部１２Ｂ、１２Ｂ間
のゴム厚さｔを３．０ｍｍ以上とすることが好ましい。

【００２３】

【実施例１】図１の構造をなし、かつ表１の仕様の細溝
１２を、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すごとく、トレッド接
地外端Ｅの高さ位置Ｑ２、ゴムボリュウムが最大となる
位置Ｒの近傍、ビードベースラインＬから０．６ＴＨ隔
たる高さ位置Ｑ１、及びビードベースラインＬから０．
５５ＴＨ隔たる高さ位置に、夫々違えて形成したタイヤ
サイズ２２５／５０Ｒ１６ ９２Ｖのタイヤを試作する
とともに、各試供タイヤにおけるドライ時、及びウエッ
ト時の旋回性能、連続走行における耐熱ダレ性能、耐久
性能を夫々測定し、細溝のない従来タイヤを１００とし
た指数で夫々比較した。

【００２４】ア） ドライ旋回性能：試供タイヤを標準
リム（１６×７ＪＪ）、標準内圧（２．２kg／cm² ）の
基で車輌（３０００ｃｃのＦＲ乗用車）の全輪に装着し
た、負荷荷重がタイヤ１本当たり３６０kg相当の条件に
おいて、テストコースのドライ旋回試験路について、一
定半径のコースを速度を上げて旋回し、この時安全に旋
回しうる限界速度を指数で表示した。数値が大きいほど
限界速度が高く、旋回性能に優れている。

【００２５】イ） ウエット旋回性能：前記ア）項と同
条件でウエット旋回試験路を走行し、旋回しうる限界速
度を指数で表示した。数値が大きいほど旋回性能に優れ
ている。

【００２６】ウ） 耐熱ダレ性能 前記ア）項と同条件でサーキットコースを連続走行し、
その時のラップタイムを指数で表示した。数値が大きい
ほど耐熱ダレ性能に優れている。

【００２７】エ） 耐久性 前記ア）項と同条件でサーキットコースを連続走行し、
故障に至るまでの走行距離を指数で表示した。数値が大
きいほど耐久性に優れている。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１に示すように、Ｑ１、Ｑ２間の領域部
分Ｙに細溝を設けた時、旋回性能の向上効果が発揮さ
れ、特にゴムボリュウム最大位置Ｒに設けた時、向上効
果が高まるのが確認できる。

【００３０】

【実施例２】表２の仕様のごとく溝巾Ｗｇ及び底溝巾Ｄ
ｇを違えた細溝１２を、ゴムボリュウム最大位置Ｒに形
成した同サイズ（２２５／５０Ｒ１６ ９２Ｖ）のタイ
ヤを試作し、前記実施例１と同様に、ドライ時、ウエッ
ト時の旋回性能、耐熱ダレ性能、及び耐久性能を従来タ
イヤを１００とした指数で夫々比較した。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２に示すように、溝巾Ｗｇが３ｍｍ未満
において旋回性能の向上効果が発揮され、特に０．６〜
２．５ｍｍの範囲、さらに好ましくは１．２〜２．０ｍ
ｍの範囲のとき前記向上効果が高まるのがわかる。

【００３３】

【実施例３】表３の仕様のごとく溝巾Ｗｇ一定（１．２
ｍｍ）で底溝巾Ｄｇのみを違えた、図３、図７（Ａ）、
（Ｂ）に示す細溝１２を、ゴムボリュウム最大位置Ｒに
形成した同サイズ（２２５／５０Ｒ１６ ９２Ｖ）のタ
イヤを試作し、前記実施例１と同様に、耐久性能を従来
タイヤを１００とした指数で夫々比較した。

【００３４】

【表３】

【００３５】表３に示すように、細溝下端に円弧状の広
巾部を設けているため、耐久性が維持されるのが確認で
きる。

【００３６】

【実施例４】表４の仕様のごとく溝巾Ｗｇ一定（０．６
ｍｍ）かつ底溝巾Ｄｇ一定（１．２ｍｍ）で溝深さＬｇ
のみを違えた細溝１２を、ゴムボリュウム最大位置Ｒに
形成した同サイズ（２２５／５０Ｒ１６ ９２Ｖ）のタ
イヤを試作し、前記実施例１と同様に、ドライ時、ウエ
ット時の旋回性能、耐熱ダレ性能、及び耐久性能を従来
タイヤを１００とした指数で夫々比較した。

【００３７】

【表４】

【００３８】表４に示すように、溝深さＬｇが最短距離
Ｌ１の０．２〜０．６倍のとき旋回性能の向上効果が発
揮され、溝深さＬｇが０．６Ｌ１をこえて０．７Ｌ１に
至ると、特に耐久性が大巾に低下するのがわかる。

【００３９】

【実施例５】表５の仕様の細溝を、図８Ａ）〜（Ｃ）に
示すように、ゴムボリュウム最大位置Ｒの近傍に設けた
同サイズ（２２５／５０Ｒ１６ ９２Ｖ）のタイヤを試
作し、前記実施例１と同様に、ドライ時、ウエット時の
旋回性能、耐熱ダレ性能、及び耐久性能を従来タイヤを
１００とした指数で夫々比較した。

【００４０】

【表５】

【００４１】表５に示すように、複数の細溝を設けるこ
とができ、また形状が異なる細溝を組合わせる時にも旋
回性能及び耐熱ダレ性能の向上効果が発揮される。

【００４２】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは、叙上の如く
構成しているために、特に偏平率が６０％以下の偏平タ
イヤにおいて、耐久性を損ねることなく旋回性能を向上
できかつ発熱による走行性能の低下（熱だれ）を抑制で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すタイヤの断面図で
ある。

【図２】そのショルダー部を拡大して示す断面図であ
る。

【図３】細溝を拡大して示す断面図である。

【図４】細溝形成の一例を示す略図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、細溝の他の実施例
を示す断面図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、実施例１
における試作タイヤの細溝形成位置を示す略断面図であ
る。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、実施例３における試作タイ
ヤの細溝形状を示す断面図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例５における
試作タイヤの細溝を示す略断面図である。

【図９】旋回時の偏平タイヤの変形状態を誇張して示す
略断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 １１ ショルダー部 １２ 細溝 １２Ｂ 広巾部 Ｅ トレッド接地外端 Ｌ ビードベースライン Ｓ ショルダー部の外面

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウオール部を通りビ
   ード部のビードコアの廻りを折り返すカーカスとこのカ
   ーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配される
   ベルト層とを有しかつタイヤ巾ＴＷに対するタイヤ断面
   高さＴＨの比である偏平率ＴＨ／ＴＷを６０％以下とし
   た空気入りタイヤであって、 前記ビード部のビードベースラインからタイヤ半径方向
   外側に前記タイヤ断面高さＴＨの０．６倍の距離Ｌ０を
   隔たる高さ位置Ｑ１と、トレッド接地外端の高さ位置Ｑ
   ２との間、しかも最もボリュウムが大となるショルダー
   部の外面に、溝巾Ｗｇが３．０ｍｍ未満かつタイヤ円周
   方向に沿ってのびる少なくとも１本のサイプ状の細溝を
   前記外面と略直角に形成するとともに、前記細溝は、そ
   の下端に前記溝巾Ｗｇより大な底溝巾Ｄｇを有する円弧
   状の広巾部を具え、かつ細溝を設ける前記ショルダー部
   の外面から、前記広巾部の最深点までの溝深さＬｇを前
   記外面から前記カーカス又はベルト層までの最短距離Ｌ
   １の０．２〜０．６倍とした空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記細溝は、ショルダー部の外面に複数本
   設けられ、かつ互いに隣り合う細溝の間隔Ｐを１０ｍｍ
   以下としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。